JPH0528197B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

「発明の目的」 本発明は平版印刷用アルミニウム合金支持体の
製造法に係り、支持体として必要な強度を確保
し、しかも粗面化処理における局部的な欠陥が少
なく、かつ印刷中に非画像部の汚れの生じにくい
平版印刷用アルミニウム合金支持体を得る製造法
を提供しようとするものである。 産業上の利用分野 粗面化処理において、局部的な欠陥の少ない、
かつ印刷中に非画像部の汚れの生じにくい平版印
刷用アルミニウム合金支持体の製造法。 従来の技術 平版印刷用アルミニウム合金支持体は従来から
知られている。即ち一般にアルミニウムおよびア
ルミニウム合金は軽量で加工性に優れ、しかも表
面処理性が良好であるから平版印刷用支持体に適
し、特にJIS1050（純度99.5％以上のAl）、JIS1100
（純度99.0％以上のAl）、JIS3003（Al−0.05〜0.2
％Cu−1.0〜1.5Mn合金）等のアルミニウムない
しアルミニウム合金（以下単にアルミニウム合金
という）が広く採用されている。 これらのアルミニウム合金は例えば製板後、そ
の表面を機械的方法、化学的方法又は電気的方法
の何れか１つ又は２つ以上を組合わせた工程によ
つて粗面化し且つ陽極酸化処理を行つてから、そ
の板面に感光性組成物（一般には感光性樹脂）を
塗布、乾燥させ、所謂PS版に加工される。次い
で、このPS版に画像露光、現像、水洗およびガ
ム引き等の製版処理を施して印刷原版を製作する
が、この画像露光により前記感光性樹脂層の露光
部分と未露光部分との間に後続現像処理における
現像液に対する溶解性に差を生じ、該現像処理に
より前記露光部分と未露光部分の何れか一方が現
像液中に溶解或いは脱膜し、他方は支持体たるア
ルミニウム板上に残存して画像を形成する。前記
画像部分がインキ受容性を呈し、又上述の如く感
光性樹脂が溶解脱膜した非画像部分は親水性のア
ルミニウム支持体表面が露出して水受容性を呈す
る。 次いで上記印刷原液の両端部を折曲げ加工して
印刷機へのくわえ込み部を形成し、印刷機の円筒
形版胴に固定せしめ、その版面に湿し水（水ない
し水性液）を供給することによつて非画像部に該
湿し水の皮膜を保持させ、他方画像部分にはイン
キを供給付着させ、この画像部分に付着されたイ
ンキをブランケツト胴に転写したのち紙面等に転
写する、という工程を繰返すことによつて印刷が
行われる。この印刷は支持体として用いられるア
ルミニウム合金、粗面化処理方法および支持体上
に塗布された感光性組成物を適当に選択すること
により、10万枚にも及ぶ良好な印刷物を得ること
が可能であるが、特にアルミニウム合金、例えば
JIS1050、JIS1100等のAl−Fe−Si系合金の場合
は、粗面化処理に電気化学的な粗面化処理が一般
的に採用されている。 発明が解決しようとする問題点 ところが近年におけるPS版の品質向上への要
望は、粗面化処理における微視的な欠陥の生じに
くい、かつ印刷中に非画像部の汚れの少ない支持
体の要求が大となつており、一方においては工業
的な生産性向上に対する要請から、１つのアルミ
ニウム合金鋳塊が数千ｍにおよぶ長尺の薄板コイ
ルとされ、かつそれが連続的に粗面化およびPS
版としての加工処理に供されており、アルミニウ
ム合金支持体の製造処理において適切な制御に欠
けるものは、長尺コイルの連続処理後にPS版と
しての商品価値および印刷性能面から不適格と判
明する結果、その工業的な経済損失は大とならざ
るを得ない。 ここで、粗面化処理における微視的な欠陥と
は、巨視的には均一な粗面中に散在する微視的な
筋状の過エツチングあるいは未エツチング領域
（以下単に、微小粗面欠陥という）のことであり、
この微小粗面欠陥は特に粗面化処理を電気化学的
に行なう場合、その電気化学的な処理条件と同時
に、アルミニウム合金薄板の板面における表面処
理性に起因するものであり、従来の平版印刷用ア
ルミニウム合金薄板は、必ずしも適切な表面処理
性を有するとは言えないのが実情であつた。印刷
中の非画像部の汚れは、印刷用に湿し水に接触し
ている支持体表面に孔食を生じ、そこにインキが
付着して印刷物に転写される現象であり（以下単
にインキ汚れという）、このインキ汚れを防止す
るためには、支持体非画像部の保水性と耐食性を
向上上することが重要であり、そのためには粗面
化処理、特に電気化学的粗面化処理によつて従来
よりも優れた粗面の均一性と支持性素地の耐孔食
性および健全な陽極酸化皮膜を得る必要がある。 「発明の構成」 問題点を解決するための手段 本発明者らは上記した実情に基づき種々研究し
た結果、支持体中に存在する単体Siが粗面の均一
性、支持体素地の耐孔食性並びに陽極酸化皮膜の
健全性に影響しているという知見を得、更に検討
し、単体Siの量を所定以下とした場合は、上記諸
性質を良好なものとすることを見出し本発明を完
成したものである。 即ち本発明は、 Fe：0.10〜1.8wt％、 Si：0.03〜0.3wt％、 を含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純
物からなるアルミニウム合金を熱間圧延後冷間圧
延するに当つて、400〜600℃に加熱してから500
℃／sec以上の水冷却を行う中間焼鈍を行い、単
体として存在するSi量を0.012wt％以下とするこ
とを特徴とする平版印刷用アルミニウム合金支持
体の製造法である。 作 用 Fe；010〜1.8wt％，Si；0.03〜0.30wt％含有さ
せることにより、支持体に必要な強度を付加する
とともに、板面中に存在する金属間化合物の種類
と存在状態を制御し粗面化処理性を良好なものと
する。 前記アルミニウム合金を熱間圧延後冷間圧延す
る製板工程において400〜600℃に加熱してから
500℃／sec以上の水冷却を行う中間焼鈍を行うこ
とにより上記含有Siから生ずる単体Siを0.012wt
％以下に制御し、このように単体Siを制御するこ
とにより上記金属間化合物に含まれる以外のSiの
存在状態を制御する。加熱温度が400℃未満又は
冷却速度が500℃／sec未満の何れの場合において
も単体Si量を0.012wt％以下とすることができな
い。なお本発明でいうところの単体Siとは、主に
熱間圧延後および中間焼鈍後の冷却過程で析出す
る薄い板状単体Siのことであり、単体Si量を
0.012wt％以下とすることにより粗面化処理時の
微小粗面欠陥および印刷中のインキ汚れを適切に
防止する。単体Si量が0.012wt％を越えて存在す
ると最終冷間圧延中に粉砕された薄い板状単体Si
が板面中に局部的に偏在することになり、微小粗
面欠陥およびインキ汚れの原因となり易いので、
0.012wt％以下とすることによりこれを防止し支
持体の品質を向上させる。 実施例 本発明によるものについて更に仔細を説明する
と、先ず本発明合金支持体における含有成分組成
は以下の如くである。 即ち、Fe；0.10〜1.8wt％，Si；0.03〜0.3wt％
を含有させるのは、強度を付与し、支持体使用時
の取り扱いを良好とするものであり、また通常の
鋳造条件で鋳塊を得、その鋳塊に施される均質化
処理後に存在するAl−Fe系あるいはAl−Fe−Si
系金属間化合物の種類と存在状態を制御するため
であ。このような化合物の存在状態は、AlmFe，
Al₃Feあるいはα−Al（Fe・Ｍ）Siが単味で、あ
るいはこれらのいずれか２つ以上が混在して均一
に分布することが望まいが、Feが0.10wt％未満、
Siが0.03wt％未満では工業的な均質化処理後の金
属間化合物の存在量が不足し、かつ分布状態が不
均一となり、このため電気化学的粗面化処理にお
いて不均一な粗面となり、また支持体の強度が不
足する。Feが1.8wt％、Siが0.3wt％を越えて含
有されると、鋳造時の晶出相が粗大化するので好
ましくない。従つてFe；0.10〜1.8wt％，Si；
0.03〜0.3wt％とする。 これらFe，Siの必須成分以外にTiを含有させ
ることができる。このTiは、鋳塊の結晶微細化
のためにAl−Ti系あるいはAl−Ti−Ｂ系微細化
剤として添加することがあるが、Ti−Ｂ系粒子
の凝集を生じると粗面化処理時に微小粗面欠陥と
なり易いので、Tiを含有させる場合にはAl−Ti
系あるいは高Ti／Ｂ比のAl−Ti−Ｂ系微細化剤
を用い、Ti；0.06wt％以下とすることが望まし
い。 その他の不純物としてＢ，Cu，Zn，Ｖ，Cr，
Mn，Mg等が含まれる場合もあるが、本発明の
目的のためには配合地金、母合金、微細化剤等の
選定により含有量を規制することが好ましく、即
ちＢはTiと共に凝集物を生じ易く、また単体Si
との共存下で粗面化処理時に微小粗面欠陥となる
ので、Ｂ；0.0010wt％以下とすることが好まし
い。またCu，Znはそれぞれインキ汚れ防止のた
めいずれも0.03wt％以下とするが、特にインキ汚
れに対する要求品位の高いときには陽極酸化皮膜
の健全性を維持する必要があり、このためCu；
0.020wt％以下とすることが好ましく、Ｖは鋳塊
の結晶微細化を妨げる傾向があるので0.02wt％以
下、好ましくは0.015wt％以下とすることが望ま
しい。更にCr，Mnは電気化学的粗面化処理にお
いて溶解し難い金属間化合物を形成しやすいので
0.03wt％以下にそれぞれ規制するのが望ましい。
またMgは0.05wt％以下、好ましくは0.03wt％以
下が望ましい。 上記のような組成になる本発明の平版印刷用ア
ルミニウム合金支持体の製版ならびにPS版とし
ての製版工程について説明すると以下の如くであ
る。 即ち、上記組成の合金溶湯から得た鋳造スラグ
を面削した後、通常の460〜600℃、望ましくは
520〜600℃の温度で１時間以上保持する均質化処
理を行なう。次いで熱間圧延および冷間圧延を行
なうが、熱間圧延においては、均質化処理後に存
在する金属間化合物をより一層均一な分布とする
ため、数回以上の熱間圧延パスと再結晶・析出を
繰返し、より好ましくは逆転式熱間圧延機により
個々の圧延パス後に数秒以上放置して再結晶を行
わしめ、その過程で金属間化合物の析出をうなが
し、300℃以上で圧延を完了する。これにより、
金属間化合物の平均サイズを実質上1μ以下とす
ることができる。また引続く冷間圧延において
は、熱間圧延後の冷却過程で析出する薄い板状の
単体Siを粉砕し、微粒化するために冷間加工度を
50％以上とする。次いで中間焼鈍を行なうが、微
粒化した単体Siをマトリクス中に溶け込ませると
共に加熱後の冷却過程で薄い板状単体Siの析出を
防止することが重要であり、具体的には、例えば
連続焼鈍装置において、Si；0.03〜0.15wt％を含
有する場合は400〜600℃、Si；0.15wt％を越え
0.3wt％まで含有する場合は500〜600℃に加熱し、
所定の温度に到達後500℃／sec以上の急速冷却を
施すことによつて単体Si量を0.012wt％以下にす
ることができる。なお、中間焼鈍を行なうための
連続焼鈍装置はいずれの方法を用いても差支えな
いが、例えば加熱方法がアルミニウム合金自体の
発熱を利用する磁気誘導加熱（Transverse Flux
Induction Heating）方式は、アルミニウム合金
板表面の酸化皮膜形成量が少なく、粗面化処理へ
の悪影響が少ないので好ましい。引続き、支持体
としての所定の強度を得るために加工度30％以
上、好ましくは50％以上の最終冷間圧延を行ない
0.1〜0.5mmの板厚とする。 何れの製造条件下であれ、微量不純物の規制、
金属間化合物の種類と存在状態の制御、特に単体
Siを0.012wt％以下に制御することによつて、板
面上の微小な金属組織の不均一領域の形成を防止
すると共に、素地の耐孔食性を向上させ、かつ健
全な陽極酸化皮膜を得るように処理することが望
まれ、それによつて粗面化処理における微小粗面
欠陥を解消すると共に、印刷中のインキ汚れを適
切に防止することができる。 また、経済性等を追求するために芯材として安
価なスクラツプを使用し、皮材に平版印刷板用に
適したアルミニウム合金を用い、いわゆるクラツ
ド材を支持体として製造することがあるが、その
場合の皮材として本発明によるものを使用するこ
とができる。 このように製版されたアルミニウム合金板は、
PS版としての加工処理と製版加工処理とを経て
実際の印刷作業に供される。即ち先ず機械的砂目
立て法や電気化学的砂目立て法による粗面化処理
を行つた後、酸またはアルカリによる化学的エツ
チング処理と酸洗いによる脱スマツト処理に供さ
れる。更に必要に応じて陽極酸化処理や化成処理
による酸化皮膜形成処理し、その上にアルカリ金
属シリケートや親水性セルローズなどの下塗り層
形成処理が行なわれる。続いて適宜の感光性組成
物を塗布し、乾燥後所望サイズに裁断することに
よつてPS版が得られる。このPS版に所望画像の
露光を行ない、現像、水洗、バーニング処理並び
にガム引き等の製版処理が行われる。 製版された印刷原版は、更にその両端を折曲加
工して印刷機へのくわえ部を形成した後、印刷機
の円筒形版胴に固定され、印刷作業に供される。 本発明によるものの具体的な製造例について説
明すると以下の如くである。 製造例 １ 最終板の組成が後述する第２表に示す合金Ａの
組成になるように常法によつて溶製し、微細多孔
フイルターを用いて濾過した後、DC鋳造にて560
mm厚のスラブを得、次いで590℃、４時間保持の
均質化処理を施した後、６mm厚に熱間圧延し、次
いで冷間圧延を経て1.5mm厚の板とした。更にこ
の板を空気加熱炉中で100℃／Hrの昇温速度で
520℃まで加熱し、10分間保持して中間焼鈍処理
を施こした後、水冷、空冷（室温まで平均１℃／
secの冷均速度）および炉冷（室温まで約５時間
を要した）の３種類の冷却速度で冷却した。 このようにして得られた板の一部を（１＋１）
塩酸および過酸化水素水により溶解し、濾過した
残渣から重量法で単体Si量を求めると共にその一
部をXRD測定、TEM観察に供した。 次いで、中間焼鈍された３種類の板を最終冷間
圧延によつて0.3mm厚の板となし、XRD測定、電
気化学的な粗面化処理および耐食性評価に供し
た。 電気化学的粗面化処理は、10％NaOH水溶液
中で60℃、１分間の予備エツチングの後、硝酸系
電解浴中で交流電解を行ない、デスマツト後、粗
面化面を目視およびSEM観察により評価すると
共に、水道水流水中に１週間浸漬して耐食性を調
べた。 次の第１表に単体Si量と最終冷延板の粗面化状
態および耐食性の評価結果を示す。 なお、中間焼鈍後の単体Siの形状は、水冷材は
粒状（サイズ0.1μ以下）であり、空冷および炉冷
材は薄い板状（サイズ10μ前後で、数百オングス
トローム厚さ）のものがほとんどであつた。最終
冷延板についても測定したが、単体Si量は中間焼
鈍後と変らず、形状は大部分が粒状（サイズ0.1μ
以下）を呈していた。一方、最終冷延板のXRD
測定では、３種類の板いずれにおいてもAl₃Feお
よびα−Al（FeM）Siが検出された。

【表】 第１表に見るように、単体Si量が少ない本発明
例では、粗面化性、耐食性ともに良好であるが、
単体Si量が規定値以上に存在する比較例において
は、粗面化性、耐食性ともに不満足なレベルにあ
る。 製造例 ２ 最終板の組成が次の第２表に示す合金Ｂおよび
Ｃの組成になるように常法によつて溶製し、微細
多孔フイルターを用いて濾過した後、合金Ｂにつ
いてはDC鋳造にて560mm厚の、合金Ｃについては
406mm厚のスラグを得、合金Ｂについては560℃、
４時間保持、合金Ｃについては590℃、４時間保
持の均質化処理を施した後、逆転式圧延機により
いずれの合金も６mm厚まで熱間圧延し、次いで冷
間圧延により1.0mmの板とした。その後いずれの
合金も磁気誘導加熱装置を用いて連続的に中間焼
鈍を行なつたが、合金Ｂについては150℃／secの
昇温速度で、380〜550℃×5secの保持および520
℃／sec以上の速度による水冷却、合金Ｃについ
ては150℃／secの昇温速度で520℃X5secの保持
および500℃／sec以上の速度による水冷却の処理
を行なつた。いずれも引続き0.3mm厚まで最終冷
間圧延し、目的の平版印刷用アルミニウム合金板
を製造した。

【表】 得られた合金について製造例１と同様のXRD
測定、単体Si量の測定を行なつた。 引続き、合金板に印刷用支持体としての処理を
行ない、粗面化性および印刷適性について評価し
た。即ちこれらのアルミニウム合金板をパミスト
ンと水の懸濁液中で回転ナイロンブラシで砂目立
処理した後、苛性ソーダ20wt％水溶液でエツチ
ング処理し、次いで水洗し、25wt％硝酸水溶液
での酸洗い及び再度の水洗処理を経て、硝酸0.5
〜2.5wt％を含有する電解浴中で電流密度20A／
ｄm²以上で交流電解し、続いて15wt％硫酸の50
℃水溶液中に３分間浸漬して表面を清浄化した
後、20wt％硫酸を主成分とする電解液中で浴温
30℃の陽極化処理を行つた。 以上のようにして得られた支持体の粗面化性に
ついて表面の目視およびSEM観察を行ない、微
小粗面欠陥を観察すると共に、更に印刷版として
の製版処理を行ない、印刷版としての評価を行な
つた。 即ち上記支持体に下記の感光層を乾燥時の塗布
量が2.5ｇ／m²となるように形成した。 ナフトキノン−１，２−ジアシド−５−スルホ
ニルクロライドとピロガロールアセトン樹脂と
の化合物（米国特許第365709号明細書実施例に
記載されているもの） 0.75ｇ クレゾールノボラツク樹脂 2.00ｇ オイルブルー＃603（オリエント化学社製）
0.04ｇ エチレンジクロライド 16ｇ ２−メトキシエチルアセテート 12ｇ 得られた感光性平版印刷を透明陽面に密着させ
て1mの距離からPSライト（（東芝メタルハライ
ドランプMU2000−２−OL型、3KWの光源を有
する）で30秒間露光を行つた後、珪酸ナトリウム
5wt％水溶液に約１分間浸漬して現象し、水洗乾
燥して印刷原版を得た。 これらの印刷原版をオフセツト印刷機KORに
取付け、10万部の印刷テストを行なつた。 以上の測定ないし観察結果については、次の第
３表に示す通りである。 なお、XRD測定によると、合金Ｂについては
Al₃Fe、合金ＣについてはAlmFe、Al₃Feが検出
された。

【表】 即ち、第３表から明らかなように、本発明材は
単体Si量を制御することにより、微小粗面欠陥の
ない、印刷中の耐インキ汚れ性に優れた印刷板が
得られることを示している。また第３表に示す本
発明材における支持体の強度は、常法によつて
0.2％耐力を測定したところいずれも13Kg／mm²以
上を有しており、印刷版の取扱い性も良好なもの
であつた。 「発明の効果」 以上説明したような本発明の平版印刷用アルミ
ニウム合金支持体によるときは、所要の強度や電
気化学的粗面化処理において均一性を確保しなが
ら従来材に比較し粗面化における微小粗面欠陥を
適切に防止し、かつ印刷適性にも優れていること
から、品質の安定した耐用性の高い製品を提供し
得るものであつて、工業的にその効果の大きい発
明である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Fe：0.10〜1.8wt％ Si：0.03〜0.3wt％ を含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純
   物からなるアルミニウム合金を熱間圧延後冷間圧
   延するに当つて、400〜600℃に加熱してから500
   ℃／sec以上の水冷却を行う中間焼鈍を行い、単
   体として存在するSi量を0.012wt％以下とするこ
   とを特徴とする平版印刷用アルミニウム合金支持
   体の製造法。