JPH09316582A - 印刷版用アルミニウム合金板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間の電解処理であっても優れた均一性を
有するピットを得ることができ、電解粗面化処理時にお
いて、処理材の表面を電解処理溶液が流動する場合に、
その流動速度が変化しても、常にピットの均一性を保持
することができる印刷版用アルミニウム合金板を提供す
る。 【解決手段】 印刷版用アルミニウム合金板はＦｅ：
０．２０乃至０．６重量％、Ｓｉ：０．０３乃至０．１
重量％及びＺｎ：０．０４乃至０．１０重量％を含有
し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、Ｚｎの含
有量を重量％で［Ｚｎ］、Ｆｅの含有量を重量％で［Ｆ
ｅ］としたとき、［Ｚｎ］／［Ｆｅ］が０．２以上であ
るものである。また、０．０３重量％以下のＣｕが含有
されていてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平板印刷等に使用さ
れるアルミニウム合金板に関し、特に、電解粗面化処理
時において、アルミニウム合金板表面を電解処理溶液が
流動しても、電解粗面化面の均一性が優れた印刷版用ア
ルミニウム合金板に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、オフセット印刷の支持体とし
ては、アルミニウム又はアルミニウム合金板が使用され
ており、印刷版への感光膜の密着性及び非画像部の保水
性を高めるために、その表面に粗面化処理を施すことが
必要である。以下、アルミニウム又はアルミニウム合金
板を総称してアルミニウム合金板という。このアルミニ
ウム合金板の粗面化処理方法としては、ボール研磨法又
はブラシ研磨法等の機械的処理方法があるが、近時、塩
酸若しくはこれを主体とする電解液又は硝酸若しくはこ
れを主体とする電解液を使用して板表面を電気化学的に
粗面化する電解粗面化処理方法、又はこれらの機械的処
理方法等と電解粗面化処理方法とを組み合わせた処理方
法が主流となってきている。これは、電解粗面化により
得られた粗面板は、高い印刷特性を有しており、コイル
材の連続処理に適しているからである。

【０００３】このような電気化学的粗面化処理に適した
アルミニウム合金板としては、適正量のＦｅ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ及び他の微量元素が添加されたものが公知である。例
えば、Ｆｅ：０．２乃至１．０重量％、Ｃｕ：０．１乃
至２重量％並びにＳｉ、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎからなる群
から選択された少なくとも１種の元素を０．０５乃至
０．１重量％含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物か
らなるアルミニウム合金が開示されている（特開昭５８
−２１０１４４号公報）。このアルミニウム合金板は、
化学的なエッチング処理に対して優れた溶解速度を示す
と共に、均一なピットの形成を促進させる金属間化合物
を形成することにより、粗面化処理の均一性が向上され
ている。

【０００４】また、Ｆｅ：０．１乃至１．０重量％、Ｓ
ｉ：０．０２乃至０．１５重量％を含有し、残部がＡｌ
及び不可避的不純物からなり、不可避的不純物としての
Ｃｕが０．００３重量％以下に規制されたアルミニウム
合金板についても開示されている（特公平１−４７５４
５）。アルミニウム合金板中の化学成分をこのように規
制すると、均一な粗面化面を生成することができ、非画
線部の調子再現性及び色調を良好にすることができる。

【０００５】他に、Ｆｅ：０．１乃至０．５重量％、Ｓ
ｉ：０．０３乃至０．３０重量％、Ｃｕ：０．００１乃
至０．０３重量％、Ｎｉ：０．００１乃至０．０３重量
％、Ｔｉ：０．００２乃至０．０５重量％及びＧａ：
０．００５乃至０．０２０重量％を含有し、残部がＡｌ
及び不可避的不純物からなり、Ｇａ及びＴｉの含有量の
合計が０．０１０乃至０．０５０重量％であるようなア
ルミニウム合金素板も開示されている（特開平３−１７
７５２８号公報）。これによると、筋状の粗面化むらで
あるストリークス及び不規則な画質むらの発生を防止す
ることができると共に、均一な粗面化面を得ることがで
き、非画線部の汚れを防止することができる。

【０００６】このように、アルミニウム合金板中の化学
成分及びその含有量の規制によりピットの均一性が向上
されている一方で、近時の感光膜側の技術進歩により、
浅いピットで優れた印刷特性を得ることができるように
なっており、これに伴って、製造コスト低減のために電
解処理速度の向上が要求されている。即ち、電解処理時
間が短縮されても、アルミニウム合金板表面がエッチン
グされずに残る未エッチング部、又は一部分のみが点状
若しくは筋状に極度に深くエッチングされる過剰エッチ
ング部が形成されず、浅いピットを均一に形成すること
ができる印刷版用アルミニウム合金板が要求されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術においては、短い電解時間で均一なピットを
形成することができるアルミニウム合金板を得ることが
できない。

【０００８】また、アルミニウム合金板を電解粗面化処
理するときには、一般的に、電解液を循環させる方法又
はコイル材として連続処理するために処理材を電解液中
で移動させる方法を使用しており、これにより、電解液
が処理材表面を流動するようになっている。しかしなが
ら、硝酸又は硝酸を主体とする電解液中において粗面化
処理する場合、処理材表面を流動する電解液の流動速度
が速くなるにつれて、未エッチング部又は過剰エッチン
グ部が増加する傾向がある。実際に電解粗面化処理を施
す場合、ライン速度、即ち、処理材表面における電解液
の流動速度が一定ではないことがあるので、どのような
流動速度で処理する場合においても最良の粗面化面を一
定して得ることができるアルミニウム合金板の開発が要
求されている。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、短時間の電解処理であっても優れた均一性
を有するピットを得ることができ、電解粗面化処理時に
おいて、処理材の表面を電解処理溶液が流動する場合
に、その流動速度が変化しても、常にピットの均一性を
保持することができる印刷版用アルミニウム合金板を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る印刷版用ア
ルミニウム合金板は、Ｆｅ：０．２０乃至０．６重量
％、Ｓｉ：０．０３乃至０．１重量％及びＺｎ：０．０
４乃至０．１０重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避
的不純物からなり、Ｚｎの含有量を重量％で［Ｚｎ］、
Ｆｅの含有量を重量％で［Ｆｅ］としたとき、［Ｚｎ］
／［Ｆｅ］が０．２以上であることを特徴とする。ま
た、０．０３重量％以下のＣｕが含有されていてもよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】交流電解粗面化処理時において
は、通常、処理材表面で、不動態皮膜の生成、皮膜の破
壊、粗面化ピットの生成及び水素の発生が１サイクル毎
に繰り返されている。従って、不動態皮膜が生成されて
から破壊されるまでの時間が短縮されると、粗面化ピッ
トを生成するための時間を長くすることができ、均一な
粗面化ピットを得ることが容易になる。これにより、未
エッチング部及び過剰エッチング部の形成を防止して均
一な粗面化ピットを得ることができると共に、全体の処
理時間を短くすることができる。

【００１２】本願発明者等は、アルミニウム合金板中の
Ｆｅ、Ｓｉ及びＣｕ含有量を適正量に規制することによ
り、不動態皮膜の破壊時間を短縮することができ、短時
間で均一なピットを形成することができることを見い出
した。

【００１３】ところで、Ｆｅはアルミニウム合金板中に
おいて、他の元素と結合して共晶化合物を形成するが、
この共晶化合物とアルミニウムマトリクスとの間の電位
差が大きいと、均一で独立したピットを形成することが
できるので、均一な粗面化面が形成される。しかしなが
ら、アルミニウム合金板表面を流動する電解液の流動速
度が速くなると、不動態皮膜の生成が遅くなるので、電
位差が大きい部分においては１サイクル中に不動態皮膜
が生成されない部分が発生し、そこにエッチングが集中
してエッチング粗面が不均一となることがある。従っ
て、電解液がアルミニウム合金板表面を流動する場合
は、両者が静止している場合と比較して、共晶化合物と
アルミニウムマトリクスとの電位差が小さい方が均一性
が優れた粗面化ピットを得ることができる。

【００１４】このように、電解液がアルミニウム合金板
表面を流動する場合は、Ｆｅの添加によりピットの均一
性が低下するが、本発明においては、適正量のＺｎを添
加することにより、共晶化合物とアルミニウムマトリク
スとの電位差を小さくして、ピットの均一性の低下を防
止することを可能にしている。

【００１５】以下、本発明におけるアルミニウム合金板
に含有される化学成分及び組成限定理由について説明す
る。

【００１６】Ｆｅ：０．２０乃至０．６重量％ Ｆｅはアルミニウム合金中で他の元素と結合してＡｌ−
Ｆｅ系の共晶化合物を形成する元素であり、Ａｌ−Ｆｅ
系の共晶化合物は、再結晶粒を微細化させると共に、均
一な電解粗面を形成する効果がある。アルミニウム合金
板中のＦｅが０．２０重量％未満であると、電解粗面化
ピットの反応起点数が不足して、電解不足によりエッチ
ングピットの均一性が低下する。一方、アルミニウム合
金板中のＦｅが０．６重量％を超えると、粗大化合物の
形成により、電解粗面化面が不均一になる。また、電解
液がアルミニウム合金板表面を流動すると、不動態皮膜
の生成が遅くなり、共晶化合物とアルミニウムマトリク
スとの電位差により反応が進行しているＡｌ−Ｆｅ系共
晶化合物の周辺においては、１サイクルで不動態皮膜が
形成されないので、同じ場所で複数回エッチングされ
て、粗大な深いピットが形成されてしまう。従って、ア
ルミニウム合金板中のＦｅは０．２０乃至０．６重量％
とする。

【００１７】Ｓｉ：０．０３乃至０．１重量％ ＳｉはＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物を形成し、これ
が熱間圧延のパス間において再結晶の核として作用する
ので、熱間圧延時の再結晶粒を微細化すると共に、均一
な電解粗面を形成する効果を有する。アルミニウム合金
板中のＳｉが０．０３重量％未満であると、電解粗面化
ピットの反応起点数が不足して、電解不足によりエッチ
ングピットの均一性が低下する。一方、アルミニウム合
金板中のＳｉが０．１重量％を超えると、粗大化合物が
生成されて、電解粗面化面が不均一になる。従って、ア
ルミニウム合金板中のＳｉは０．０３乃至０．１重量％
とする。

【００１８】Ｃｕ：０．００３重量％以下 Ｃｕはアルミニウム合金中に固溶状態で存在し、アルミ
ニウムマトリクスと金属間化合物との間の電位差を調整
する作用を有するので、添加することによって反応初期
の抵抗を低下させることが可能となる。アルミニウム合
金板中のＣｕが０．００３重量％を超えると、不動態膜
の形成量が増加することにより皮膜の破壊が遅くなり、
これにより、粗面化ピットの生成時間が短縮されるの
で、電解不足が発生し、エッチングピットが不均一にな
る。従って、アルミニウム合金板中にはＣｕを添加する
ことができ、添加する場合はアルミニウム合金板中のＣ
ｕは０．００３重量％以下とすることが好ましい。

【００１９】Ｚｎ：０．０４乃至０．１０重量％ Ｚｎはアルミニウム合金中に固溶状態で存在しやすく、
アルミニウムマトリクスと金属間化合物との間の電位差
を調整する作用を有する。アルミニウム合金板中のＺｎ
が０．０４重量％未満であると、電位差を調整する効果
を十分に得ることができない。一方、アルミニウム合金
板中のＺｎが０．１０重量％を超えると、粗大ピットが
形成されて、電解粗面化面が不均一になる。従って、ア
ルミニウム合金板中のＺｎは０．０４乃至０．１０重量
％とする。

【００２０】［Ｚｎ］／［Ｆｅ］：０．２以上 前述の如く、ＺｎはＡｌ−Ｆｅ系共晶化合物とアルミニ
ウムマトリクスとの間の電位差を調整し、Ａｌ−Ｆｅ系
共晶化合物上に不動態皮膜を生成しやすくする効果を有
する。アルミニウム合金板中のＺｎ含有量を重量％で
［Ｚｎ］、Ｆｅ含有量を重量％で［Ｆｅ］としたとき、
Ａｌ−Ｆｅ系共晶化合物と比較してＺｎ含有量が少な
く、［Ｚｎ］／［Ｆｅ］が０．２未満であると、電位差
を調整する効果を十分に得ることができない。従って、
アルミニウム合金板中のＺｎ及びＦｅの含有量から算出
される［Ｚｎ］／［Ｆｅ］は０．２以上とする。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る印刷用アルミニウム合金
板の実施例についてその比較例と比較して具体的に説明
する。先ず、下記表１に示す組成を有するアルミニウム
合金鋳塊を面削してその厚さを４７０ｍｍとし、５９０
℃で４時間の均質化処理後に、開始温度を４３０℃とし
て熱間圧延を実施した。その後、冷間圧延、中間焼鈍を
順に施し、更に、冷間圧延を実施することにより、０．
３ｍｍの厚さのアルミニウム合金板を得た。

【００２２】次いで、このようにして得られたアルミニ
ウム合金板を、１０重量％水酸化ナトリウム水溶液中に
おいて、５０℃の温度で３０秒間脱脂した後、２０重量
％硝酸を使用して２５℃の温度で３０秒間中和洗浄し、
更に、２５℃の１重量％硝酸電解液で、電流密度を５０
Ａ／ｄｍ²、周波数を６０Ｈｚ正弦波とする交流電解条
件で１０秒間の交流電解粗面化処理を実施した。

【００２３】次に、４０℃の温度の１０重量％水酸化ナ
トリウム水溶液中に１０秒間浸漬した後、２０重量％硝
酸で１０秒間中和洗浄して、水洗し、乾燥させた。但
し、本実施例においては、アルミニウム合金板表面を流
動する電解液の流動速度を０ｍ／分（静止）、１０ｍ／
分、３０ｍ／分とした。

【００２４】その後、このＡｌ合金板の粗面化表面を走
査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて５００倍で表面観察を
行い、これを写真撮影した。この写真において全長１０
０ｃｍの任意の直線を引き、この線の下にある最大のピ
ットと最小のピットの大きさの差を求めることによりピ
ットの均一性を評価した。その結果を下記表２に示す。
但し、均一性評価結果欄において、〇（良好）は最大の
ピットと最小のピットとの大きさの差が３μｍ以下の場
合を示し、×（不良）はピットの大きさの差が３μｍを
超える場合を示している。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】表１及び２に示すように、実施例Ｎｏ．１
及び２はアルミニウム合金板中に含有される化学成分の
含有量が本発明の範囲内であるので、アルミニウム合金
板表面を流動する電解液の流動速度が速く、粗面化処理
時間が短時間であっても、均一なピットを得ることがで
きた。一方、比較例Ｎｏ．３乃至１１はアルミニウム合
金板の組成又は組成比が本発明範囲を外れているので、
電解液の流動速度が速くなるに従って、ピットの均一性
が低下し、３０ｍ／分の流動速度においては、比較例の
全てのサンプルにおいて均一性が不良となった。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
印刷版用アルミニウム合金板中のＦｅ、Ｓｉ及びＺｎの
含有量並びにＺｎとＦｅとの含有量の比を適正量に規制
しているので、短時間の電解処理であっても優れた均一
性を有するピットを得ることができ、電解粗面化処理時
において、処理材の表面を電解処理溶液が流動する場合
に、その流動速度が変化しても、常にピットの均一性を
保持することができる。また、適正量のＣｕが添加され
ていると、更に一層ピットの均一性を向上させることが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 晃三 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｆｅ：０．２０乃至０．６重量％、Ｓ
   ｉ：０．０３乃至０．１重量％及びＺｎ：０．０４乃至
   ０．１重量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物
   からなり、Ｚｎの含有量を重量％で［Ｚｎ］、Ｆｅの含
   有量を重量％で［Ｆｅ］としたとき、［Ｚｎ］／［Ｆ
   ｅ］が０．２以上であることを特徴とする印刷版用アル
   ミニウム合金板。
2. 【請求項２】 更に、Ｃｕを０．０３重量％以下含有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の印刷版用アルミニ
   ウム合金板。