JPH03177529A - 印刷版支持体用アルミニウム合金素板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はオフセット印刷用アルミニウム合金支持体ま
たは平版印刷用アルミニウム合金支持体として使用され
るアルミニウム合金素板（圧延板）に関するものであり
、特に電気化学的粗面化処理に適し、粗面化面の外観が
均一で印刷適性に優れ、しかも非画像部の汚れの生じに
くいオフセ、ソト印刷用もしくは平版印刷用のアルミニ
ウム合金支持体用素板に関するものである。

従来の技術 一般にオフセット印刷版もしくは平版印刷版としては、
アルミニウム合金素板の表面に粗面化処理、陽極酸化処
理などの表面処理を施して支持体とし、その支持体上に
感光性物質を塗布、乾燥させて所謂ＰＳ板とし、そのＰ
Ｓ板上に画像露光、現像、ガム引き等の製版処理を施し
たものが使用されている。このような製版処理の過程に
おいて、現像処理により未溶解で残留した感光層は画像
部を形成し、−万感光層が除去されてその下のアルミニ
ウム表面が露出した部分は親水性のため水受容部となっ
て非画像部を形成する。

ところでこのようなオフセット印刷用もしくは平版印刷
用の支持体としては、一般に軽量でかつ表面処理性、加
工性に優れたアルミニウム合金板が使用される。このよ
うな目的のアルミニウム合金板としては、従来は、Ｉｔ
ｓ　人１０５０．　　Ｉｔｓ　入１１００゜１１３人３
０３等からなる板厚０．１〜０．５ｍｍ程度のアルミニ
ウム合金圧延板が使用されており、このようなアルミニ
ウム圧延板は、表面を粗面化し、その後必要に応じて陽
極酸化処理を施して印刷版に使用されている。具体的に
は、特開昭４８−４９５０１号に記載されている機械的
粗面化処理、化学的エツチング処理、陽極酸化皮膜処理
を順に施したアルミニウム平版印刷版、あるいは特開昭
５１１４６２３４号に記載されている電気化学的処理、
後処理、陽極酸化処理を順に施したアルミニウム平版印
刷版、特公昭４８−２８１２３号に記載されている化学
エツチング処理、陽極酸化処理を順に施したアルミニウ
ム平版印刷版、あるいは機械的粗面化処理後に特公昭４
８−２８１２３号に記載されている処理を施したアルミ
ニウム平版印刷版等が知られている。

発明が解決しようとする課題 前述のような印刷用アルミニウム合金圧延板を実際に印
刷に使用するにあたっては、先ず既に述べたように素板
表面を機械的方法、化学的方法、電気化学的方法のうち
いずれか■種、または２種以上の組合わされた工程によ
って粗面化した後、必要に応じて印刷性向上のために厚
さ　０．５〜３ＬＬ［Ｉｌの陽極酸化皮膜を生成し、そ
の後感光剤を塗布して露光し、現像等の製版処理を行な
い、印刷機の円筒形版胴に巻付け、湿し水の存在下にお
いてインクを画像部に付着させ、ゴムブランケットに転
写後、紙面に印刷する。

以上のようにして使用される印刷用アルミニウム合金圧
延板には、次のような特性が要求される。

すなわち先ず第１には、粗面化処理によって均一に凹凸
を形成することができ、粗面化処理後に不規則なムラが
生じたり、圧延方向に沿うストリークスと称される筋状
のムラが生じたすせず、かつ適当な色調を呈することが
要求される。ここで、粗面化処理によって均一な凹凸を
形成できることを一般的に砂目立て性が良いと言い、ま
た粗面化後の不規則なムラを面質ムラと称する。このよ
うに砂目立て性が良好で、面質ムラやストリークスが生
ぜずにかつ適正な色調が得られるように均一かつ適切に
粗面化させ得る性能を以下「表面処理性」と称す。

次に第２には、印刷中に非画像部にインクが付着しない
ことが要求される。このような非画像部にインクが付着
することに関する性能を以下「インク汚れ性」と称す。

これらの特性のうち、表面処理性が劣る場合には、粗面
化処理後の表面に面質ムラやストリークスが生じて商品
価値が低下する。また粗面化処理後の表面凹凸（砂目）
は耐刷力や画像の鮮明さにも大きな影響を及ぼすから、
表面処理性が良好であって粗面化処理後の凹凸が均一で
ムラがないことは、印刷版として基本的に重要な条件で
ある。

ここで、粗面化処理を電解エツチングにより行なう場合
には、電解条件や電解液等によって粗面の状態が変化す
ることはもちろんであるが、電解エツチングの現象がア
ルミニウム表面と電解液との電気化学的反応である以上
、アルミニウム素材自体の特性（表面処理性）も電解エ
ツチングによる↑■面化の状態に当然に影響する。しか
しながら従来の印刷用アルミニウム合金素板においては
、粗面化に適した合金成分や組織状態について深く検討
がなされてはおらず、必ずしも充分な表面処理性が得ら
れていたとは言えないのが実情である。

またインク汚れ性に関しては、印刷中に非画像部にイン
クが付着して印刷物が汚れることは印刷版として基本的
に避けなければならないことである。

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、前
述のような表面処理性およびインク汚れ性が良好な印刷
版支持体用アルミニウム合金素板を提供することを目的
とするものである。

課題を解決するための手段 本発明者等は、前述の課題を解決するべく鋭意実験・検
討を重ねた結果、印刷版支持体として用いるアルミニウ
ム合金の成分組成を適切に設定すると同時に、合金マト
リックス中の金属間化合物の大きさや量を適切に規制す
ることによって、表面処理性とインク汚れ性とが同時に
優れた印刷版が得られることを見出し、この発明をなす
に至ったのである。

具体的には、この発明の印刷版支持体用アルミニウム合
金素板は、Ｆ　ｅ　０．ＩＯ〜０．６０ｗｔ％、Ｓｉ０
．０４〜０．１５ｗｔ％、Ｃｕ　　０．００１〜０．１
ｗｔ％を含有し、残部がＡＩ！および不可避的不純物よ
りなり、かつ金属間化合物の量がＱ、９ｖｆ％以下であ
ってしかも金属間化合物中のＳｉが素板全重量の０．　
Ｑ３ｗｔ％以下であり、さらに素板表面部における円相
当径５Ｂｍ以上のサイズの金属間化合物の個数が素板表
面部における全金属間化合物数の　１％以下であること
を特徴とするものである。

作　　　用 先ずこの発明の印刷版支持体用アルミニウム合金素板の
成分限定理由を述べる。

Ｆｅ： Ｆｅｉが０．１０ｖｆ％未満では表面処理性が劣るため
粗面化処理後にムラが生じやすくなるとともに、機械的
性質も劣る。一方Ｆｅ量が０．６０ｗｔ％を越えれば、
インク汚れ性が劣り、また粗面化処理後の凹凸が粗く不
均一となるとともに、粗面化処理後の色調が黒味を帯び
て色調不適当となる。したがってＦｅは０．１０〜ｔ１
．６ｆｌｖｔ％の範囲内とした。

Ｓ　ｉ　： Ｓｉ量が０．　Ｇ４ｖｔ％未満では表面処理性が劣り、
粗面化処理後の色調にムラが生じるおそれがあるととも
に、耐刷性が劣る。Ｓｉが０．１５％を越えると粗面化
処理後の色調が黒味を帯び色調不適当となり、またイン
ク汚れ性も劣るようになる。したがってＳｉ量は１１．
０４〜０．　１５ｗｔ％の範囲内とした。

Ｃｕ　： Ｃｕ量が０．００１ｗｔ％未満では表面処理性が劣り、
粗面化処理後の砂目が粗く、不均一となるとともに色調
にもムラが生じる。一方ＣｕＪｉｌが０．１ｗｔ％を越
えれば、粗面化処理後の色調が黒味を帯びて不適当とな
るとともに、インク汚れ性も劣化する。

したがってＣｕは０．００１〜０．Ｉｗｔ％の範囲内と
した。

以上のＦｅ、Ｓｔ、Ｃｕの残部は、基本的にはＡＩ！お
よび不可避的不純物とすれば良い。

なお一般にアルミニウム合金の製造においては結晶粒微
細化のために微量のＴｉ１あるいはＴｉおよびＢを添加
することがあるが、この発明の印刷版支持体用アルミニ
ウム合金素板においても微量のＴ１もしくはＴｉおよび
Ｂを添加しても良く、その添加によって結晶粒を微細化
して圧延板のキメ、ストリークスを防止する効果が得ら
れる。但し、Ｔｉ添加量が０．ＱＯ３ｗｔ９６未満では
その効果が得られず、一方Ｔｉが０．１５Ｗ１％を越え
ればＴｉＡｌ３粗大金属間化合物が生成されてしまうか
ら、Ｔｉを添加する場合の添加量は０００３〜０、１５
ｗｔ％とすることが好ましい。またＢはＴｉと共存して
結晶粒微細化効果を発揮するが、ｌｐｐｍ未満ではその
効果が得られず、一方１１００ｐｐを越えればその効果
が飽和するとともに粗大Ｔ　ｉ　Ｂ２粒子による線状欠
陥が発生するおそれがあるから、ＢをＴｉとともに添加
する場合のＢ添加量は　１〜１１００ｐｐとすることが
好ましい。

なおまた、不純物としてはＭｇ、Ｍｎ、Ｃｒ。

Ｚｒ、Ｖ、Ｚｎ、Ｂｅ等が含有されることがあるが、こ
れらの不純物はＱ、　０５ｖｔ％以下程度の微量であれ
ば大きな悪影響は与えない。

この発明の印刷版支持体用アルミニウム合金素板は、そ
の合金成分組成を前述のように規定するのみならず、素
板中における金属間化合物の量、サイズ等について次の
３条件で規制することが特にインク汚れ性の向上のため
に必要である。

すなわち先ず第１に、素板中の金属間化合物の量が０．
９ｗｔ％を越えればインク汚れ性が劣化するから、良好
なインク汚れ性を得るためには金属間化合物量を０．９
ｗｔ％以下に規制する必要がある。

なおここで金属間化合物の重量％の測定は第１図の方法
によって行なった。

第２に、金属間化合物中の５ｉｌｌが素板金体の重量に
対し０．０３ｖｔ％を越えてもインク汚れ性が劣化する
から、良好なインク汚れ性を得るために全金属間化合物
中のＳｉ量を素板金体の重量に対し０、０３ｖｊ％以下
に規制する必要がある。ここで、金属間化合物中のＳｉ
の素板全重量に対する重量す６の測定は、第２図に示す
方法によって行なった。

さらに第３の条件として、素板表面部における５Ｉｉ［
１１以上のサイズの金属間化合物の数が同じ表面部にお
ける全金属間化合物の数の　１％を越えればやはりイン
ク汚れ性が劣化するから、この割合を１％以下に規制す
ることがインク汚れ性を改善するために必要である。こ
こで、素板表面部とは、素板（圧延板）表面を圧延の粗
度が消滅する程度から、２０−程度の深さにまで研磨し
た表面を意味する。すなわち、通常の金属組織観察法の
範囲内での研磨後の表面に相当する。また金属間化合物
の大きさは、画像解析装置を用いて測定したものであっ
て、金属間化合物のサイズは、その金属間化合物の面積
と等しい面積を有する円を仮定し、その円の径（円相５
径）で示した。なお実際の測定にあたって全金属間化合
物数としては、０．５ｕｍ未満の金属間化合物を無視し
た。したがって実際の測定では、素板表面部において円
相５径５ＬＬＩ１１以上のサイズの金属間化合物の個数
が円相５径０．５−以上の金属間化合物数の　１％以下
であることを意味する。

以上のように、金属間化合物の量の規制、金属間化合物
中のＳｉの量の規制、および素板表面部における　５−
以上の金属間化合物の割合の規制の３条件が揃ってはじ
めてインク汚れ性を極めて改善することができる。

次のこの発明の印刷版支持体用アルミニウム合金板の製
造方法について説明する。

先ず前述のような成分を含有するアルミニウム合金を溶
製し、通常のＤＣ鋳造法（半連続鋳造法）などによって
鋳造する。ここで、ＤＣ鋳造における鋳造速度は３５ｍ
ｍ／ｍ以上が望ましい。鋳造速度が３５ｍｍ／幽未満で
は、金属間化合物が大きくなって５−以上のサイズの金
属間化合物が　１％を越えるようになってしまうおそれ
がある。

鋳造後は鋳塊に対して均熱処理（均質化処理）を行なう
。この均熱処理は、５００℃以上の温度での　２時間以
上の加熱が好適であり、しかも加熱温度がＳｉ量（重量
％）との関係で次の（１）式を満たすことが望ましい。

加熱温度（℃）≧１．４ｘ１０３ｘＳｉ％＋３９０　　
　＝・（１）均熱処理における加熱温度が５００℃未満
では鋳塊の均質化が不充分で、粗面化処理後にムラが生
じるおそれがあり、また（１）式を外れれば、金属間化
合物中のＳｉが０．０３％を越えてインク汚れ性が低下
するおそれがある。

物納処理後は常法にしたがって熱間圧延し、さらに冷間
圧延を施して所要の板厚の圧延板とする。

ここで、熱間圧延の直後、あるいは冷開圧延の途中にお
いて必要に応じて１回もしくは２回以上の中間焼鈍を施
すが、この中間焼鈍は、３５０℃以上で行なうことが望
ましい。３５０℃未満の温度では、金属Ｓ１が析出して
、金属間化合物中のＳｉが０．０３％を越えてしまい、
その結果インク汚れ性が低下してしまうおそれがある。

なお中間焼鈍は、通常のバッチ焼鈍、連続焼鈍のいずれ
でも良い。

以上のようにして得られるこの発明の印刷版支持体用ア
ルミニウム合金素板を実際に印刷版支持体として用いる
にあたっては、表面に粗面化処理を施すことが必要であ
る。この発明のアルミニウム合金素板に対して施す粗面
化処理としては、塩酸または硝酸電解水溶液中で電気化
学的に粗面化する方法が好適である。なおこの電気化学
的粗面化処理の前には、アルミニウム表面を金属ワイヤ
ーでひっかくワイヤーグレイニング法、研磨球、研磨剤
でアルミニウム表面を粗面化するボールグレイニング法
、ナイロンブラシと研磨剤で表面を粗面化するブラシグ
レイニング法のような機械的粗面化処理を行なっておい
ても良い。更に、機械的粗面化処理の後に酸またはアル
カリにより化学的な予備エツチングを施しても良い。酸
でエツチングする場合はエツチングに長時間を要するた
め、アルカリでエツチングするのが一般的である。この
予備エツチングに好適に用いられるアルカリ剤としては
、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、アルミン酸ソーダ、メタ珪
酸ソーダ、燐酸ソーダ、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム等があり、この場合の温度と濃度の好ましい範囲はそ
れぞれ２Ｇ−１００’ｃ、１〜５０％であり、アルミニ
ウムの溶解量が５〜２０ｇ　／　ｒｒｒとなるような条
件を適用することが好ましい。

実　　施　　例 第１表の合金符号Ａ−Ｅに示す成分組成のアルミニウム
合金を溶製し、ＤＣ鋳造法によって４５０Ｘ　１２００
ｘ　３５００ｎｍの鋳塊を鋳造した。このときの鋳造速
度は、第２表中に示すように一部を３Ｑｍｍ／ｍｈ＋、
６０ｍｍ／ｍｔｎとし、他は６５ｍｍ／ｌｌｌＩｎとし
た。得られた鋳塊に対し、第２表中に示すような種々の
条件で均熱処理を施した後、片面１０　＋ｎｉずつ面別
し、その後４５０℃で熱間圧延を開始して、４．０ｍ１
ｍ厚の熱延板とした。次いで厚さ　１．５帥まで冷間圧
延した後、中間焼鈍としてバッチ式にて３８０℃で３時
間保持し、その後０．３ｍ１１厚となるまで最終冷間圧
延を施した。

このようにして得られた各素板について金属間化合物の
晶出状況、すなわち金属間化合物の割合（重量％）、金
属間化合物中のＳｉの素板全重量に対する割合（重量％
）、および表面部における円相５径５四以上の金属間化
合物の個数割合を調べた結果を第２表中に示す。なお各
測定方法は既に述べた通りである。

さらに、各製造工程条件により得られた各素板をブラッ
シングにより機械的に粗面化した後、１０％ＮａＯＨ水
溶液中で５０℃×　を分間予備エツチングを施し、続い
て３％硝酸水溶液中で９０Ａｌｄ／で電気化学的なエツ
チング（粗面化処理）を施した。

引き続いて３０％硫酸水溶液中で５５°Ｃ，１分間のデ
スマット処理を施した後、２０％硫酸水溶液を主成分と
する電解液中で陽極酸化処理により　Ｉｇｍの陽極酸化
皮膜を形成し、続いて感光剤を塗布して平版印刷版用Ｐ
Ｓ板を製造した。これに所定の感光処理および現像処理
を施した。このようにして、得られた印刷原版を用いて
湿し水の存在の下に１０万部の印刷を行なった。

本発明法、および比較法によって得られた各素板につい
て、前述のように機械的粗面化−予備エッチングー電気
化学的粗面化処理を行なった後の表面処理性と、前述の
工程により最終的に得られた印刷原版についての１０万
部印刷テスト後の非画像のインク汚れ性について調査し
た結果を第３表に示す。

なお第３表において表面処理性のうち画質ムラについて
は、 Ｏ・・・良　　　△・・・中間　　　×・・・不良さら
に色調については、 Ｏ・・・良　　　×・・・黒っぽ過ぎて不良で評価した
。また砂目については、粗面の凹凸を観察して、 ○・・・均一　　△・・・やや不均一　　×・・・不均
一で評価した。さらに、インク汚れ性に関しては、非画
像部のインク汚れを目視で観察して、○・・・インク汚
れ無し　　　△・・・やや汚れ有り　　　×・・・不良
で評価した。

第３表： 評価結果 第３表に示すように、この発明の実施例による印刷版支
持体用アルミニウム合金素板（試料番号１．２）は、い
ずれも表面処理性が良好で、電気化学的粗面化処理後に
面質ムラや砂目のムラがなく、かっ色調も適当であり、
しかも印刷版に使用した際の非画像部のインク汚れも発
生せず、インク汚れ性が優れていることが判明した。

一方比較例の試料番号３．４の素板は、合金成分はこの
発明の範囲内であるが金属間化合物の条件がこの発明の
範囲を外れたものであり、この場合表面処理性は比較的
良好ではあったが、インク汚れ性が劣ることが明らかで
ある。また比較例の試料番号５〜７の素板は、合金成分
自体がこの発明の範囲を外れ、また一部は金属間化合物
条件もこの発明の範囲を外れたものであり、これらの場
合は表面処理性とインク汚れ性とのいずれか一方または
双方が劣っていることが明らかである。

したがってこれらの結果から、合金成分条件と金属間化
合物条件との両者がこの発明の範囲を満たした場合には
じめて表面処理性とインク汚れ性との両者を満足し得る
ことが明らかである。

発明の効果 以上の実施例からも明らかなように、この発明の印刷版
支持体用アルミニウム合金素板は、合金成分組成と金属
間化合物の晶出状況とが適切に規制されているため、表
面処理性が良好であって粗面化処理、特に電気化学的粗
面化処理によって均一な粗面と適切な色調を得ることが
でき、しかも印刷版に使用した際に印刷中に非画像部の
インク汚れが生じに＜＜、シたがってオフセット印刷も
しくは平版印刷用の支持体として用いて極めて優れたも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミニウム合金素板中の金属間化合物の重量
％を測定する方法の一例を示すフローチャート、第２図
はアルミニウム合金素板中の金属間化合物中におけるＳ
ｉの素板全重量に対する重量％を測定する方法の一例を
示すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｆｅ０．１０〜０．６０ｗｔ％、Ｓｉ０．０４〜０．１
   ５ｗｔ％、Ｃｕ０．００１〜０．１ｗｔ％を含有し、残
   部がＡｌおよび不可避的不純物よりなり、かつ金属間化
   合物の量が０．９ｗｔ％以下であってしかも金属間化合
   物中のＳｉが素板全重量の０．０３ｗｔ％以下であり、
   さらに素板表面部における円相当径５μｍ以上のサイズ
   の金属間化合物の個数が素板表面部における全金属間化
   合物数の１％以下であることを特徴とする印刷版支持体
   用アルミニウム合金素板。