JPH1199762A - Ｐｓ版用アルミニウム合金支持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電解エッチングによる粗面の均一性を向上で
きるＰＳ版用アルミニウム合金支持体を提供することを
目的とする。 【解決手段】 重量％で、Ｆｅ０．０５〜１％、Ｓｉ
０．０１〜０．２％、Ｃｕ０．００１％以下、Ｚｒ及び
Ｈｆの１種又は２種を０．０３〜０．２％、残部Ａｌ及
び不可避的不純物からなることを特徴とするＰＳ版用ア
ルミニウム合金支持体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平版印刷に用いる
ＰＳ版用のアルミニウム合金支持体に関し、特に電解エ
ッチングによる粗面の均一性に優れ、かつバーニング処
理に対する軟化を抑制するアルミニウム合金支持体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】平版印刷は、アルミニウム合金からなる
支持体とジアゾ化合物等を感光物とする感光体とからな
るＰＳ版（Presensitized Plate）に画像露光、現像等
の製版処理を行って画像部を形成した版を印刷機の円筒
状版胴に巻付け、非画像部に付着した湿し水の存在のも
とにインキを画像部に付着させてこのインキをゴム製ブ
ランケットに転写、紙面に印刷するものである。

【０００３】ＰＳ版の支持体としては、電解エッチング
による粗面化処理（砂目立て）、陽極酸化処理などの表
面処理を施したアルミニウム合金板が用いられている。
アルミニウム合金としては、ＪＩＳ１０５０（純度９
９.５％以上の純Ａｌ）、ＪＩＳ１１００（Ａｌ−０．
０５〜０．２０wt.%Ｃｕ合金）、ＪＩＳ３００３（Ａｌ
−０．０５〜０．２０wt.%Ｃｕ−１．５wt.%Ｍｎ合金）
が主に用いられてきた。

【０００４】アルミニウム合金支持体には、 （１）電解エッチングによる粗面化処理で均一微細な凹
凸（以下「ピッティング」）を生じること。 （２）感光剤の密着性が良好であること。 （３）印刷中に画像部に汚れが生じないこと等の種々の
特性が要求される。しかし、ＪＩＳ１０５０、ＪＩＳ１
１００、ＪＩＳ３００３そのものでは以上の各要求を十
分に満足させることができなかった。したがって、種々
の改良が図られてきた。

【０００５】例えば、特開昭５８−２２１２５４号公報
には、Ｓｉ０．０２〜０．１５％、Ｆｅ０．１〜１．０
％、Ｃｕ０．００３％以下、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなるオフセット印刷用素板が開示されている。
また、特開昭６２−１４８２９５号公報には、Ｆｅ０．
０５〜１．０％、Ｓｉ０．２％以下、Ｃｕ０．０５％以
下、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなり、金属組織
中に分布する単体Ｓｉが０．０１２％以下である平版印
刷用アルミニウム合金支持体が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭５８−２２
１２５４号は、Ｃｕ含有量の増加に伴い耐食性が低下
し、その影響で印刷中に非画像部の汚れが増大するため
に、Ｃｕ含有量を０．００３％以下に規制することを提
案している。また、特開昭６２−１４８２９５号による
と、電解エッチングによるピットが均一な粗面が得ら
れ、ストリーク（筋状ムラ）の発生がみられず、しかも
印刷中に非画像部の汚れを抑制することができるという
効果を有する。

【０００７】しかるに、近時の高い印刷精度の要求に対
して、前記特開昭５８−２２１２５４号、特開昭６２−
１４８２９５号に記載の従来のアルミニウム合金支持体
では十分に対応することが困難となってきた。特に、電
解エッチングによる粗面の均一性をより向上することが
必要である。また、ＰＳ版には、通常の露光、現像した
後に２００〜３００℃の温度範囲で加熱処理して画像部
を強化するバーニング処理を施す。このバーニング処理
によりアルミニウム合金支持体の軟化が大きいとＰＳ版
の寿命を短くする。そこで本発明は、電解エッチングに
よる粗面の均一性を向上できるとともに、バーニング処
理による軟化を遅滞させることができるＰＳ版用アルミ
ニウム合金支持体の提供を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決すべくＰＳ版用アルミニウム合金支持体に含まれる微
量元素について調査したところ、Ｃｕが電解エッチング
後の粗面を不均一にさせる元素であり、Ｃｕを従来にな
いレベルに極力低減することが粗面の均一性向上に有効
であることを知見した。一方、粗面の均一性を害するこ
となくバーニング処理による軟化を遅滞させるためには
Ｚｒ、Ｈｆの添加が有効であることを知見した。

【０００９】本発明は以上の知見に基づきなされたもの
であり、重量％で、Ｆｅ０．０５〜１％、Ｓｉ０．０１
〜０．２％、Ｃｕ０．００１％以下、Ｚｒ及びＨｆの１
種又は２種を０．０３〜０．２％、残部Ａｌ及び不可避
的不純物からなることを特徴とするＰＳ版用アルミニウ
ム合金支持体である。

【００１０】本発明ＰＳ版用アルミニウム合金支持体の
粗面均一性を一層向上するために、は、Ｎｉ、Ｃｒの１
種又は２種を０．００３〜０．１％含有させることが有
効である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の成分限定理由を説明
する。 ＜Ｆｅ：０．０５〜１％＞Ｆｅは、主にＡｌ₃Ｆｅであ
るＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を形成し、耐疲労強度を向
上するとともに、結晶粒を微細化して組織を均一化する
効果を有する。しかし、０．０５％未満ではこの効果が
不十分であり、また１％を超えると化合物の粗大化によ
り電解エッチングによる粗面の均一性を害する傾向にあ
るので、０．０５〜１％の範囲とする。望ましいＦｅの
含有量は、０．１〜０．５％である。

【００１２】＜Ｓｉ：０．０１〜０．２％＞Ｓｉは、
０．０１％未満では強度が不足し、また、０．２％を超
えると電解エッチングによる粗面の均一性を害するた
め、０．０１〜０．２％の範囲とする。望ましいＳｉの
含有量は、０．０３〜０．１％である。

【００１３】＜Ｃｕ：０．００１％以下＞Ｃｕは電解エ
ッチング後の粗面を均一性を阻害する元素であり、本発
明では、０．００１％以下と従来にない低いレベルに低
減する。

【００１４】＜Ｚｒ、Ｈｆの１種又は２種：０．０３〜
０．２％＞Ｚｒ、Ｈｆは粗面の均一性を害することなく
バーニング処理後の軟化を遅滞させる効果を有し、この
効果を得るためには０．０３％以上添加する必要がある
が、過度に添加すると粗面の均一性、非画像部の汚れに
悪影響を与えるので、その上限を０．２％とする。望ま
しいＺｔ、Ｈｆの量は０．０７〜０．１５％である。

【００１５】＜Ｎｉ、Ｃｒ１種又は２種：０．００３〜
０．１％＞Ｎｉ、ＣｒはＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物に含
有され、Ｎｉ、Ｃｒを含まないＡｌ−Ｆｅ系金属間化合
物よりもその電位が貴となり、その結果マトリックスと
の電位差が拡大する。具体的には、Ｎｉ、Ｃｒを含まな
い場合にはＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物とマトリックスと
の電位差は０．２９Ｖであるのに対し、Ｎｉ、Ｃｒを含
む場合には０．３Ｖ以上となる。このように電位差が拡
大することによりエッチング速度が向上し、粗面の均一
性が向上する。この効果を得るために、Ｎｉ、Ｃｒの１
種又は２種で０．００３％以上とする。しかし、０．１
％を超えるとマトリックス中に過度に固溶し、逆に粗面
の均一性を阻害するとともに、印刷中の汚れの原因にも
なる。そこで、０．００３〜０．１％とする。望ましい
Ｎｉ、Ｃｒの含有量は、０．００８〜０．０５である。
なお、本発明における電位差は、５３ｇ／ｌＮａＣｌ＋
３ｇ／ｌＨ₂Ｏ₂水溶液（２５℃）中にて０．１Ｎカロメ
ル・スケールを用いて測定した値で定義される。

【００１６】＜その他不純物元素＞本発明ＰＳ版用アル
ミニウム合金支持体においては、以上の元素以外に不純
物元素が含まれるが、以下の範囲であれば本発明の目的
を阻害しない。 Ｍｇ：０．０２％以下、Ｚｎ：０．０２％以下、Ｔｉ：
０．０３％以下 Ｖ：０．０１％以下、Ｂ：０．００２％以下

【００１７】次に、本発明ＰＳ版用アルミニウム合金支
持体の製造方法について説明する。 ＜鋳造＞鋳造は、本発明ＰＳ版用アルミニウム合金支持
体を製造する上で特に限定されるものではなく、例えば
ＤＣ鋳造法等従来公知の鋳造法を適用することができ
る。

【００１８】＜熱処理＞鋳造により得られた鋳塊に４５
０〜６００℃の温度範囲における均質熱処理を施す。こ
の均質熱処理によりＦｅの一部が固溶するとともに、Ａ
ｌ−Ｆｅ系金属間化合物が均一微細に分散する。熱処理
の保持時間は鋳塊のサイズ等により適宜定めればよい。
均質熱処理後、一旦鋳塊を冷却した後に次工程である熱
間圧延のための均熱処理を行うこともできるが、均質熱
処理から直に熱間圧延を行うこともできる。

【００１９】＜熱間圧延＞均質熱処理を経た後に熱間圧
延を行う。熱間圧延は２００〜５００℃の温度範囲で行
うのが適当である。５００℃を超えると再結晶粒が粗大
化して、粗面化処理によりストリークが発生しやすくな
る。

【００２０】＜冷間圧延＞熱間圧延後、冷間圧延を行
う。この冷間圧延によりＡｌ−Ｆｅ系の金属間化合物が
分散して結晶組織が均一微細となる。この効果を得るた
めには、５０％、望ましくは７０％以上の減面率とする
ことが必要である。

【００２１】＜焼鈍＞冷間圧延後に、適度な強度及び伸
びを板材に付与するために焼鈍を行う。焼鈍は３００〜
６００℃の温度範囲で行うが、３００℃未満では目的を
達成することができず、６００℃を超えると表面の酸化
が著しくなり好ましくないからである。望ましい焼鈍温
度は３５０〜５００℃である。焼鈍は連続焼鈍炉、バッ
チ式焼鈍炉の何れで行っても構わない。

【００２２】＜仕上げ冷間圧延＞焼鈍後、再度冷間圧延
を行う。この冷間圧延は、ＰＳ版用アルミニウム合金支
持体に要求される硬さに調整、仕上げすることを目的と
する。ＰＳ版用アルミニウム合金支持体に要求される硬
さはＨ₁₆であるので、これに適合するように圧下率を調
整する。

【００２３】＜表面処理＞仕上げ冷間圧延終了後、塩
酸、硝酸等の電解液中に浸漬して電解エッチングによる
粗面化処理を行う。粗面化処理は、画像部においては感
光層との密着性、非画像部においては親水性及び保水性
を向上させるために施される。粗面化処理を行った後
に、陽極酸化処理を行って表面の耐摩耗性、親水性を向
上させることもできる。

【００２４】

【実施例】以下本発明を実施例に基づき説明する。 ＜実施例１＞表１に示す組成（wt.%,）の合金スラブを
ＤＣ鋳造法により得た。鋳造速度は３０ｍｍ/ｍｉｎ、
スラブ厚は２００ｍｍである。このスラブを合金組成に
より５００〜５５０℃で１時間加熱・保持する均質・均
熱処理を施した後、５ｍｍ厚まで熱間圧延を行った。そ
の後０．５ｍｍ厚まで冷間圧延を行い、次いで焼鈍し
た。焼鈍は連続焼鈍炉により、実体温度４５０℃の条件
で行った。焼鈍後に再度冷間圧延を行い板厚０．３ｍ
ｍ、硬度Ｈ₁₆の供試材を得た。

【００２５】 （表１） No. Fe Si Cu Zr,Hf Al 備考 １ 0.14 0.12 0.0009 Zr:0.014 残部 実施例 ２ 0.29 0.06 0.0008 Zr:0.050 残部 実施例 ３ 0.58 0.16 0.0007 Zr:0.083 残部 実施例 ４ 0.12 0.02 0.0006 Hf:0.010 残部 実施例 ５ 0.25 0.15 0.0004 Hf:0.063 残部 実施例 ６ 0.08 0.06 0.0005 Hf:0.088 残部 実施例 ７ 0.29 0.06 0.02 Zr:0.25 残部 比較例 ８ 0.26 0.04 0.0015 Hf:0.20 残部 比較例 ９ 0.28 0.07 0.003 − 残部 従来例

【００２６】下記の条件で供試材に電解エッチングを施
した後、粗面をＳＥＭにより観察、評価した。また、バ
ーニング処理として２５０℃×１５ｍｉｎの熱処理を施
し、処理前後の強度を測定した。その結果を表２に示
す、本発明に係るＮｏ.１〜６は何れも粗面の均一性が
良好で、かつバーニング処理後の強度低下も少ない。こ
れに対し、Ｃｕ及びＺｒ含有量がともに本発明を超える
値のＮｏ.７、Ｃｕ含有量は本発明範囲内にあるがＨｆ
含有量が本発明を超えるＮｏ．８は何れも粗面均一性が
劣る。また、Ｚｒ、Ｈｆを含まず、かつＣｕ含有量が本
発明範囲を超えるＮｏ.９は、粗面の均一性が劣るとと
もに、バーニング処理後の強度低下も著しい。

【００２７】電解エッチング条件 脱脂：７０℃の２０％Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液に５分間浸漬 スマット除去：７０％ＨＮＯ₃に１分間浸漬 電解エッチング：３０℃の１．５％ＨＣｌ水溶液中で２
０Ａ／ｄｍ²以上で交流電解

【００２８】 （表２） No. 粗面 バーニング バーニング 備 考 均一性 前強度 後強度 １ ○ １４１ １３２ 実施例 ２ ○ １４３ １３１ 実施例 ３ ○ １３８ １２９ 実施例 ４ ○ １４１ １３８ 実施例 ５ ○ １４２ １３４ 実施例 ６ ○ １４１ １３０ 実施例 ７ × １４３ １３３ 比較例 ８ × １４１ １３０ 比較例 ９ × １３８ １１６ 従来例 ○：粗面均一性良好、×：粗面均一性劣る バーニング前・後強度：Ｎ／ｍｍ²

【００２９】＜実施例２＞実施例１と同様の工程により
表３に示す組成のＰＳ版用アルミニウム合金支持体を製
造した。その後、やはり実施例１と同様にして電解エッ
チング及びバーニング処理を行い、粗面均一性及びバー
ニング処理前後の強度を調査した。結果を表４に示す
が、Ｎｉ，Ｃｒを加えることにより粗面均一性をより向
上することができる。

【００３０】 （表３） No. Fe Si Cu Zr,Hf Ni,Cr Al 備考 10 0.29 0.06 0.0005 Zr:0.035 Ni:0.15 残部 実施例 11 0.14 0.16 0.0007 Zr:0.083 Cr:0.10 残部 実施例 １ 0.14 0.12 0.0009 Zr:0.014 − 残部 実施例

【００３１】 （表４） No. 粗面 バーニング バーニング 備 考 均一性 前強度 後強度 10 ◎ １４１ １３２ 実施例 11 ◎ １４３ １３１ 実施例 １ ○ １３９ １２１ 実施例 ◎：粗面均一性優れる、○：粗面均一性良好

【００３２】＜実施例３＞下記組成の供試材を実施例１
と同様の方法により得て、Ｃｕ含有量とエッチング組織
の均一性について調査した。電解エッチングの条件は、
実施例１と同様であり、電解エッチング後の表面をＳＥ
Ｍで観察した。 供試材化学組成：0.5wt.%Fe-0.06wt.%Si-Ｘwt.%Cu-0.03
5Zr-Al

【００３３】結果を表５に示すが、Ｃｕ含有量が０．０
０１％以下の範囲でエッチング組織が均一になることが
判る。 （表５） Cu含有量 0.0002 0.0006 0.001 0.0012 0.0018 0.0024 エッチンク゛表面 ○ ○ ○ △ × ×

【００３４】＜実施例４＞下記組成の供試材を実施例１
と同様の方法により得て、Ｎｉ，Ｃｒの含有有無とエッ
チング速度との関係を調査した。電解エッチングの条件
は実施例１と同様である。なお、エッチング速度の測定
条件は以下の通りである。すなわち、４５℃の１．５％
ＨＣｌ水溶液（１リットル）中に１００mm×１００mmの
試料を浸漬し、発生するガスをビューレットで捕集し、
水素ガス量が予め設定された一定量になるまでの時間か
ら、それまでの平均速度として求めた。 供試材化学組成 供試材Ａ：0.5wt.%Fe-0.06wt.%Si-0.0009wt.%Cu-Al 供試材Ｂ：0.5wt.%Fe-0.06wt.%Si-0.0009wt.%Cu-0.045w
t.%Zr-0.045wt.%Ni-Al 供試材Ｃ：0.5wt.%Fe-0.06wt.%Si-0.0009wt.%Cu-0.045w
t.%Zr-0.045wt.%Cr-Al 結果を図１に示すが、Ｎｉ，Ｃｒを含有することにより
エッチング速度が著しく向上することが解る。

【００３５】次に、供試材Ａ〜Ｃの金属間化合物中の化
学組成をフェノール溶解残さ法により求めた。結果を図
２に示すが、供試材Ｂ、Ｃの金属間化合物には、それぞ
れＮｉ，Ｃｒが含まれていることが確認された。

【００３６】また、供試材Ａ〜Ｄについて、Ａｌ−Ｆｅ
系金属間化合物とマトリックスの間の電位差を測定し
た。具体的には、図２で示された組成となるような金属
間化合物を作成し、５３ｇ／ｌＮａＣｌ＋３ｇ／ｌＨ₂
Ｏ₂水溶液（２５℃）中にて０．１Ｎカロメル・スケー
ルを用い、自然電極電位を測定した。結果を表６に示す
が、Ｎｉ，Ｃｒを含む供試材Ｂ、Ｃの電位差がＮｉ，Ｃ
ｒを含まない供試材Ａに比べて大きいことが確認され
た。

【００３７】 （表６） Ａｌマトリックス電位 金属間化合物電位 電位差 供試材Ａ： −０．８５ −０．５６ ０．２９ 供試材Ｂ： −０．８５ −０．５１ ０．３４ 供試材Ｃ： −０．８５ −０．５２ ０．３３ （単位：Ｖ）

【００３８】

【発明の効果】以上説明のように、本発明は、Ｆｅ０．
０５〜１％、Ｓｉ０．０１〜０．２％、Ｃｕ０．００１
％以下、Ｚｒ、Ｈｆのうちの１種又は２種を０．００３
〜０．１％、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなること
を特徴とするＰＳ版用アルミニウム合金支持体としたの
で、電解エッチングによる粗面を均一に形成することが
できるとともに、バーニング処理による軟化を遅滞させ
ることができる。

【００３９】本発明においてＮｉ、Ｃｒの１種又は２種
を０．００３〜０．１％含有せしめることにより、粗面
の均一性を一段と向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 Ｎｉ，Ｃｒの含有有無とエッチング速度との
関係を示すグラフである。

【図２】 供試材Ａ〜Ｃの金属間化合物中の化学組成を
示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、Ｆｅ０．０５〜１％、Ｓｉ
   ０．０１〜０．２％、Ｃｕ０．００１％以下、Ｚｒ及び
   Ｈｆの１種又は２種を０．０３〜０．２％、残部Ａｌ及
   び不可避的不純物からなることを特徴とするＰＳ版用ア
   ルミニウム合金支持体。
2. 【請求項２】 Ｎｉ、Ｃｒの１種又は２種を０．００３
   〜０．１％含む請求項１に記載のＰＳ版用アルミニウム
   合金支持体。
3. 【請求項３】 Ｎｉ、Ｃｒの１種又は２種がＡｌ−Ｆｅ
   系の金属間化合物中に存在する請求項２に記載のＰＳ版
   用アルミニウム合金支持体。