JPS60203496A - 平版印刷版用アルミニウム基材及び平版印刷版用アルミニウム支持体の製造法 - 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】 本発明は平版印刷版用基板及びその基板を用いての平版
印刷版用支持体の製造法に関する。

（従来技術） 従来よシ平版印刷版用支持体としてアルミニウム板が広
く使用されているが、その上に設けられる感光層との密
着性を良好にし且つこれを用いて作成される平版印刷版
の非画像部（印刷時に使用される湿し水を受容し油性イ
ンクを反撥する領域で支持体の表面の露出している部位
）の保水性を改善することを目的としてアルミニウム板
の表面は粗面化されているのが通例である。この粗面化
の処理はいわゆる砂目室と称され平版印刷版用支持体の
調整においては不可欠の工程である。この砂目室はポー
ルグレイニ／１グ、ワイヤーグレイニング、ブラシグレ
イニング、プラストグレイニング等の機械的粗面化方法
、酸又は中性の水溶液中で電気化学的にエツチングを行
う電解粗面化方法、または特殊なアルミニウム合金材料
を用いて酸又はアルカリによシ化学的にエツチングを行
う化学的粗面化方法等が知られている。印刷時報社刊「
平版製版印刷の基礎」（著者：杉山憲−１９６５年１２
月１日発行）、３５〜５７頁には砂目立方法についての
一般的な解説があり、とくに研磨剤スラリーを併用し機
械的粗面化を行う方法について具体的に記述されている
。印刷雑誌、１９６３年７月号、２〜４頁「アルマイト
平版概説」（著者；佐野辿）には、塩酸あるいは硝酸を
用いて交流によシミ解粗面化を行ったのち陽極酸化処理
する平版印刷版の製造方法が記載されている。特公昭５
４−’４２２８４号にはマンガンを１．６〜２．５係含
むアルミニウム合金板をアルカリで化学的粗面化を行う
平版用印刷版の製造方法が記載されている。

これら公知の粗面化方法を併用した砂目立方法も又よく
知られている。米国特許第２．３４４゜５１０号には機
械的粗面化を行ったのち塩酸等を用いて電気化学的粗面
化を行い重畳的（８ｕ−ｐｅｒｉｍｐｏｓｅ　）に複合
した砂目を表面に形成させその後陽極酸化処理を行う平
版印刷版の製造方法が記載されている。

特公昭５７−１６９１８号には機械的粗面化を行ったの
ち酸又はアルカリによシ化学的エツチングし、しかるの
ち電気化学的に粗面化し陽極酸化処理を行う平版印刷版
の製造方法が記載されている。又特開昭５６−２８８９
５号には機械的粗面化と化学的エツチング及び酸性電解
液中で非対称交番波形電流による電気化学的粗面化を併
用することによるアルミニウム表面にプラトーとピット
よシなる砂目構造をもつ平版印刷版およびその製造方法
が記載されている。

（本発明と従来技術の対比） 本発明は、これら従来技術のうち特に複合した砂目構造
を有する平版印刷版用アルミニウム支持体及び該支持体
の製造法に適したアルミニウム基材に関するもので、特
にアルミニウム表面のプラトーとピットよシなる砂目構
造をもつ平版印刷版の製造方法を更に改良発展させ、よ
シ印刷性能に優れ、かつ、経済性に優れた新規な平版印
刷版用アルミニウム支持体の製造法を提供するものであ
る。

前記、米国特許第２．３４４．５１０号及び特開昭５６
−２８８９３号においては、プラトーを構成する手段と
してボールグレイニング、ワイヤーグレイニング、ブラ
シグレイニング、化学的エツチング及び塩酸又は硝酸電
解液中での電解粗面化とを組合せる事によシブラド−（
第１次構造）とピット（第２次構造）を構成する方法が
開示されている。これら従来の機械的粗面化したアルミ
ニウム表面のプラトーは、概念的に第１図で示す形状で
あυ、これに対し後述する本発明によるプラトーは第５
図（Ａ）、ＣＢ）に示す形状であり、本質的に異なる形
状である。

又、これら２件の特許文献に記載された方法によるとき
は、この第１次構造上のミクロ的にみて、平滑な面上に
ピットを電気化学的に第１次構造を損うことなく重畳す
ることにょシ複合された砂目立面を得るのであってその
構造は概念的に第２図で示されるものである。

これに対し本発明法で得られる支持体は第３図（Ａ）Ｋ
示す如く、予めアルミニウム板上にアルミニウム板固有
の平滑平面（ａ）とその表面にミクロ的には平滑である
が、マク′口的にみれば粗面となるような凹部（ｂ）を
共存させたもの、あるいは第３図中）Ｋ示す如く凸部（
ｃ）と平滑な面（ｄ）とを適当な分布でもつ平版印刷版
用アルミニウム板（本発明の第１発明）を用意し、該ア
ルミニウム板の表面をアルカリを用いて６〜５０１７ｍ
２の範囲で化学的エツチングを行い、（ａ）（ｂ）また
は（ｃ）　（ｄ）の双方の表面に凹部を設けて第４図（
Ａ）■）に概念的に示すような構造とし、しかるのちに
この表面に電気化学的処理によシピット（第２次構造）
を重畳的に分布させて、第５図（Ａ）、φ）に概念的に
示されるような構造を得ることを特徴とする。

本発明は従来技術と比較して次の利点を有する。

（１）第３図に示す如き表面構造を製造するに際し予め
粗面化した表面構造をもつロールを使用して、これをア
ルミニウム板面に転写することによって第一次構造を形
成せしめるため、従来方法に比べ著しく高速、短時間に
粗面を得ることができ、また複雑な設備を必要としない
ため安価に品質のバラツキの少ない印刷版用支持体が製
造可能である。

（２）　本発明による方法はエンボスロールによシ表面
粗さ０．３〜１．０μ、平均径１０〜１００μの凹また
は凸部構造を形成しその表面を先ずアルカリによって化
学的エツチングして第４図（Ａ）、　（Ｂ）に示したよ
うな平均径２〜８μの凹部を形成させるものである。し
たがって従来の機械的グレイニングによ多発生するスリ
キズ、ブラシ磨耗片や研磨剤の残留物はまったくな〈従
来のものよシも汚れにくい表面構造が形成されているた
め保水性が非常にすぐれ、しかも次いで電解グレイニン
グを施こして重畳した複合砂目を形成させた時、充分な
耐刷力と共に極めて良好な保水性を有する平版印刷版用
支持体を得ることができる。

（３）本発明に使用するアルミニウム板は予め粗面化し
たロール面を圧延によって転写することによシ用意され
るが、この処理において完全に均一な粗面を必要としな
いのである。粗面化したロール面を転写することによっ
て完全に均一な粗面を得るためには、ロール表面に高度
に均一な粗面を設定するとともにその粗面が正確に転写
されるための高度な圧延技術を必要とし、また、圧延に
伴うロール粗面可能とするため実用に際して適さないと
いう問題が従来あった。これに対して、゛本発明におい
てはエンボス加工によって形成された第１次構造を有す
るアルミニウム板に、アルカリエツチングによる凹部な
設は更に電気化学的方法による微細なピットを重畳して
均一な粗面を有する平版印刷版用アルミニウム支持体を
得るのであシ、従って本発明では第３図に示される第１
次構造を付与するのに、ロール表面の粗面構造は高度な
均一性を必要とせず、製作が容易であル、かつ磨耗に対
しても許容される範囲が広く大量生産に適しておシ実用
的である。

（本発明の詳細） 以下本発明の製造法を順を追って詳細に説明する。

本発明に用いられるアルミニウム板はＦｅ　をα２′％
〜ｔ　ｏ　１並びにＳｎ、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎから選
ばれた金属の１種以上をａ００５〜［ｌＬ１およびＣｕ
のα１〜２チから選ばれた１種以上を含有することを特
徴とするものである。

本発明のアルミニウム合金板はアルカリによる化学的エ
ツチング処理において優れた溶解速度を示し、かつ均一
な凹部形成を促進させるような金属間化合物を含むので
、アルカリエツチング処理によシ均−密集状に分布する
凹部を形成させることができる。

アルミニウムの溶解速度を上げるためには、第１に局部
カソード面積をできるだけ大きくし、つぎに局部アノー
ドをできるだけ卑にすることが望まれる。第１の目的の
ためには不純物を多く混入するのがよ＜、ｐθを［１２
返〜１．０　（Ａ、よシ好ましくは更にＯｕを０．１〜
２チ添加すると効果的である。Ｆｅ、Ｏｕをこの量よル
多くするとアノード面積が小さくなるため、エツチング
による凹部パターンが不均一になる。また不純物上には
、陽極酸化皮膜が生成しにくいため皮膜欠陥が多くなシ
、その結果印刷時に地汚れを発生させる原因となる。

Ｓｎ、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎから選ばれた元素の添加は
、マトリックスを電気化学的に卑にするためエツチング
による溶解速度を大きくすることができ、たとえば特公
昭４９−９９５０号に開示されている凸版印刷版のエツ
チングに用いられている。凸版の場合には、数■の深さ
のパターンが要求されるが平版においては高々数ミクロ
ンである。つまシ凹部パターンが微細でなければならな
い。

Ｐｅ　あるいは更にＣｕを含む合金に上記のようなａｎ
、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ元素を微量添加すると、おどろいた
ことに溶解速度はあまル変化しないものの、凹部パター
ンが極めて微細となることがわかった。ここで添加量は
、ｏ、ｏｏｓ〜０．１チであシ、０．１チよシ多いと、
とくにＳｎ、工ｎ１Ｇａ　では固溶限をはるかに超える
ため局部溶解がはげしくなシ均一な凹部パターンが得ら
れにくくなる。

所望の表面形状を得るために必要とする溶解アルミニウ
ム量を最少限に抑えることは、廃液処理設備の負荷を軽
減し、さらに被処理アルミニウム板の板厚を薄くするこ
とができるととから材料コストの低減となシきわめて重
要である。

本目的のためにはさらにＭｇをα１〜０．６％添加する
と効果的である。Ｍｇの挙動は必ずしも明らかではない
が、面溶解が抑制され、凹部が奥深く進行するようにな
るため、少ない溶解量で所望の表面形状を得ることがで
きるものと考えられる。

このように、本発明のアルミニウム合金板はアルカリに
よる化学的エツチングを６〜５１１１１Ｐ／　ｍ　２施
こすととによシ、第４図（Ａ）、　（Ｂ）に示す如き表
面形状を容易に形成することができる特徴を有する。

これに対して、市販のアルミニウム合金材であるＪ工Ｓ
Ａ　１０５０．　１１００．　３００３等を用いた場合
には、本発明のアルカリによる化学的エツチングを行っ
ても、所望の表面形状を得ることができない。

また、これらの合金板は適度な硬さを有するために粗面
化したロール面を転写するのに好都合であるとともに、
最終的に電気化学的処理によってその表面が均一化され
る性質を有すると同時に第２次構造であるビットを印刷
版に最適な大きさと分布をもって発生させることができ
る。

また、砂目立されたアルミニウム板は、引きつづき陽極
酸化処理を施すことがあるが本発明のアルミニウム合金
板に含まれる合金成分は陽極酸化皮膜処理によって溶解
脱落することがなく欠陥のない均質な陽極酸化皮膜を形
成させるので汚れに＜＜、耐刷力のある印刷版を得るこ
とができ為。

アルミニウム板を粗面化するための圧延ロールは、例え
ば鋼製ロールの表面を乾式または湿式のサンドブラスト
法によって粗面化して得られる。あるいは砥粒を含む砥
石、ペーパーによって研削するか、または化学的あるい
は電気化学的腐食法によって粗面化される。ロール面の
磨耗を防ぐために粗面化したのちクロムメッキ等を施し
て硬質化することも有効であシ特にサンドブラスト法に
よって粗面化した場合には加工時の表面硬化と相乗して
耐磨耗性のすぐれた粗面ロールを得ることができる。

これらのロールを用いて圧延されたアルミニウム板の表
面は、表面粗さ０，３〜１．０μ、直径１０〜１００μ
の凹部または凸部構造を有するものであって、凹部また
は凸部の中央附近約棒以上の面積を占める部分はミクロ
的にみて平担な構造を有する。

表面粗さは触針式表面粗さ計を用いて測定し中心線平均
粗さく　Ｈａ　）をもって表示する。表面粗さがα′５
μより小さいと感光層と支持体との密着性が低下し、所
望の耐刷力を得ることが困難である。他方表面粗さが１
．０μよシ大きいときは支持体表面を均一に被覆するに
要する感光層の厚さが厚くなル、焼付感度が低下し、又
所定時間内での非画像部分の感光層の除去ができないと
いう問題を生ずる。

又、凹凸の平均径が１０μ未満あるいは１００μを越え
ると耐刷力が低下する。

かくして得られたアルミニウム板の表面は次いでアルカ
リによシ化学的エツチングを施こされる。使用されるア
ルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
第三燐酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムなどのアル
カリ水溶液があげられ、これらのアルカリは夫々一種又
は二種以上混合して使用することができる。

本発明におけるアルカリによる化学的エツチング処理は
、前述したように、保水性が非常にすぐれ、従来のもの
よシも汚れにくい表面構造を有する支持体を得る目的を
もってなされるものであるが、第４図（Ａ）、０３）に
関して説明したような表面構造とするには、エンボス加
工によって本質的に平面粗さ０．３〜ｔ　Ｏ／’　％平
均径１０〜１００μの凹凸が形成されているアルミニウ
ム板の表面をアルカリにより６〜５０９７ｍ”好ましく
は１０〜３０ｆ／ｍ２、化学的エツチングすればよい。

化学的エツチングの条件は当業者に公知であシ、任意に
選択できる。この化学的エツチングによ）表面粗さはほ
とんど変らないか、若干増加する場合がある。

このように処理されたアルミニウム板には引続き電気化
学的粗面化が行われる。本発明における電気化学的粗面
化の特徴は、先に第５回船。

（ト））にて例示した如く、更に表面上にピットを重畳
的に分布させることにある。

該ピットは０３〜３μの開口径を有し、その深さは０．
１〜１μ程度で、その重畳密度は必要とされる印刷版の
性能（主に耐刷力）にょシ調整されねばならない。注目
すべき事はこのようなピットを重畳させた場合において
も触針式粗さ計によって見られる表面粗さくＨａ）の値
は殆んど変化を来さないことである。

上記の目的に最も適合した電気化学的粗面化の条件を探
求した結果、本発明者等は１．、−電解液として１００
０〜４００００　ｐｐｍの硝酸でかつ硝酸アルミニウム
を５ｏ〜ａ　ｏ　ｏ　ｏ　ｐｐｍ　含す水溶液を用い、
一般的な商用の対称交流を電源とするか、または電源と
して第６図（Ａ）、０３）に示した如き交番波形を使用
して陽極特電気量が２０００クーロンを超えない範囲で
その電圧５〜ＳＯＶ。

電流密度１０〜１００ム／　ｄｍ　２、陰極特電気量／
陽極時電気量＝α４〜ｔ２５の範囲で目的とする表面が
えられることを見出した。特に上述の非対称交流を用い
た場合には、低い電気量においても耐刷力のすぐれた印
刷版が得られるという利点がある。

塩酸おるいは塩化アルミニウムを主体とする水溶液を電
解液として用いた場合は生成するビット径が大きくかつ
不均一になる傾向があシ、目的とするピットの均一的重
畳を行うためには不適当であった。

（本発明の付加的技術の詳細） 以上のようにして処理されたアルミニウム板には更に陽
極酸化皮膜を設けてもよい。陽極酸化処理に用いられる
電解液としては硫酸が一般的である。特に英国特許１．
４１２．７６８号に記載されている如く硫酸１０〜Ｓａ
Ｓを用い直流電流により高電流密度で陽極酸化する方法
が好ましい。

陽極酸化されたアルミニウム板は、更に米国特許第２，
７１４，０６６号に記されているようにアルカリ金属シ
リケート、例えば珪酸ナトリウムの水溶液に浸漬するな
どの方法によシ処理をして用いる事もできる。本発明に
よる平版印刷版支持体の上には、従来知られている感光
層を設けて感光性平版印刷版をうろことができる。

以下本発明による平版印刷版用支持体を製造する方法に
ついて、実施例に基づき詳細に説明する。

実施例 （ａ）　Ｆｅ　α８５％、Ｍｇ　Ｏ，２０ｑｂ、ＩＺｎ
　（Ｌ２０チ、８ｎ０．０５チ、残部Ａｔよシなるアル
ミニウム合金板（板厚ｔ３．　ｓ　ｓ　ｔｔｒｍ　）を
製造し、これをメッシュナ１２０の銅球にて２５　ｋｇ
／１Ｍ２の圧力で半光沢ブラスト加工した鋼製ロールに
よって板厚減少率１５％のエンボス加工を施こし平均粗
さ［Ｌ５０ｐ、凹凸部の平均径５０μの粗面化した板を
得た。

次いで苛性ソーダ２０チ水溶液を用いてアルミニウムの
溶解量が２０　ｔ／ｍ”となるようにエツチングした。

流水で充分洗浄したのち、２５チ硝酸水溶液で酸洗し、
次いで水洗した。このようにして、エンボス加工によっ
て形成された平均径５０μの粗面上に、平均径２μの凹
部が形成されたアルミニウム合金板を得ることができた
。

このアルミニウム合金板を第６図（Ａ）に示した矩形波
を用いた交番波形電流によシ下記の表１に示しだ条件で
電気化学的に粗面化した。引続き１５％硫酸の５０℃水
溶液に３分間浸漬して表面を清浄化したのち、２０％硫
酸水溶液で直流によシ陽極酸化処理を行い、２．４９７
ｍ”の酸化皮膜を設けた。これをサンプルムとする。

（ｂ）　Ｉｒｅ　α８５％、　ａｎ　Ｏ，０５％、残部
ムｔよりなるアルミニウム合金板（板厚０．５５　ｇＩ
Ｂ）を製造し、以下サンプルムと同様に表面処理を施こ
してサンプルＢを得た。

（Ｃ）　電気化学的粗面化に下記の表１に示した商業用
対象交番電流を用いる以外サンプルＡと同様にしてサン
プルＣを得た。

（ａ）　Ｊ工Ｓ　Ａ　１０５０　材（板厚α３５ｍ）を
用いる以外は、サンプルＡと同様に表面処理を施こして
サンプルＤを得た。このサンプルＤはサンプルＡ−０に
形成されたような凹部の存在を判然とは見分けることが
できなかった。

（ｅ）　サンプルＤと同じアルミニウム合金板を用い、
サンプルＣと同様の表面処理方法を適用し、サンプルＥ
を得た。

（ｆ）　サンプルＡと同じ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型て処
理したのち、苛性ノーズ２０チ水溶液を用いてアルミニ
ウムの溶解量が１．　ｓ　ｔ　７ｍ２となるようにエツ
チングし、これ以降サンプルＡと同様の表面処理を施こ
してサンプルＦを得た。

このように作製したす／プルに下記の組成の感光液を乾
燥時の塗布量が２．５ｆ／ｍ”となるように塗布した。

感光液 かくして得られた感光性平版印刷版を３　ＫＷのメタル
ハライドランプで１ｍの距離から６０秒間画像露光し、
５ｉ０２　／　Ｎａ２Ｏのモル比が１．２で、Ｓｉｎ、
の含量が１．５係の珪酸ナトリウム水溶液で現像した。

このようにして得られた平版印刷版を用いて常法の手順
に従って印刷したところ、下記表２に示すような結果を
得た。

表　２ 以上の実施例よシ明らかなように、本発明のサンプルＡ
、Ｂ、Ｏは、従来の合金を用いたサンプルＤ、Ｅに比較
して耐刷性が非常に優れ、また従来のブラシグレイニン
グを用いたサンプルＦに比較して汚れにくさが優れてい
ることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術による一次砂目形状モデル、第２図は
先行技術による複合型砂目形状モデル、第３図（４））
俤）は本発明による一次砂目形状モデル、第４図体）の
）は本発明に従って一次砂目形状をアルカリエツチング
した時の形状モデル、第５図（Ａ）　ＣＢ）は本発明に
よる電解粗面化によって形成された複合砂目形状モデル
、第６図（Ａ）　ＣＢ）は本発明の電解粗面化に供され
る電源波形を夫々示す。 代理人　内　１）　明 代理人　萩　原　亮　−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　Ｆｅ　を０．２’ｎ〜１．０チ並びにＳｎ、工
   ｎ、　／ＧａおよびＺｎから選ばれた金属の１種以上を
   α００５〜０．１係含有するか、更にこれにＭｇの０．
   １〜０．６　％およびＯｕの１１〜２％から選ばれた１
   種以上を含有するアルミニウム合□金板表面に、本質的
   に表面粗さ０．３〜１．０μ、平均径１０〜１００μの
   凹凸をエンボス加工によって形成させたことを特徴とす
   る平版印刷版用アルミニウム基材。
2. （２）　Ｆｅ　を０．２　％　〜ｔ　ｏ％並びにａｎ、
   工ｎ。 ＧａおよびＺｎから選ばれた金属の１種以上をｏ、　ｏ
   　ｏ　ｓ〜α１チ含有するか、更にこれにＭｇの０．１
   〜０．６％およびＯｕの０．１〜２　％から選ばれた１
   種以上を含有するアルミニウム合金板表面に、工°ンボ
   ス加工によって本質的に表面粗さα３〜１．０μ、平均
   径１０〜１００μの凹凸を形成１７、これをアルカリに
   よシ表面を６〜５０９７ｍ”化学的エツチングすること
   を特徴とする平版印刷版用アルミニウム支持体の製造法
   。
3. （３）　Ｆｅを０．２浪〜１．０チ並びにＳｎ、Ｉｎ。 ＧａおよびＺｎから選ばれた金属の１種以上をα００５
   〜α１チ含有するか、更にこれにＭｇのａ　１〜ｏ、　
   ｂ　％およびＣｕの［１，１〜２％から選ばれた１種以
   上を含有するアルミニウム合金板表面に、エンボス加工
   によって本質的に表面粗さ０．３〜１．０μ、平均径１
   ０〜１００μの凹凸を形成し、これをアルカリによシ表
   面を６〜５０９７ｍ２化学的エツチングした後、対称交
   流によシミ解粗面化することを特徴とする平版印刷版用
   アルミニウム支持体の製造法。
4. （４）　Ｆｌｅ　をα２４〜ｔＯ％並びにＳｎ、Ｉｎ。 ＧａおよびＺｎから選ばれた金属の１種以上を０、００
   ５〜α１チ含有するか、更にこれにＭｇの１１．１〜０
   ．６チおよびＯｕの０．１〜２チから選ばれた１種以上
   を含有するアルミニウム合金板表面に、エンボス加工に
   よって本質的に表面粗さ［１３〜１．０μ、平均径１０
   〜１００μの凹凸を形成し、これをアルカリによシ表面
   を６〜５０９７ｍ”化学的エツチングした後、陽極的電
   気量に対する陰極的電気量の比が０．４〜１．２５とな
   る範囲の非対称交流によシミ解粗面化することを特徴と
   する平版印刷版用アルミニウム支持体の製造法。