JPS61272357A - 印刷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支持体または平版印刷用支
持体に用いるアルミニウム合金素板（以下印刷用アルミ
ニウム合金素板という）を製造する方法に関するもので
ある。

従来の技術 従来一般に印刷用アルミニウム合金素板としては、板厚
０．１〜０．５−　　程度のＪＩＳ規格のＡ１０５０Ｐ
、Ａｌ　１００Ｐ、あるいはＡ３００３Ｐ等の圧延板が
使用されている。これらの印刷用素板は、通常は半連続
鋳造により得られた鋳塊の表面を面間により除去して、
必要に応じて均質化処理を施した後、所定の温度に加熱
して熱間圧延し、その後２０〜９５％の加工率で冷間圧
延して中間板厚とするか、あるいは板厚１２１１以下の
コイルを連続鋳造によって直接鋳造し、熱間圧延工程を
経ることなくそのまま冷間圧延して中間板厚とし、次い
でその中間板厚の板に対して中間焼鈍を施した後、必要
な機械的性質を得るために２０〜９５％の加工率で最終
冷開圧延を施すことにより製造されている。

発明の解決すべき１ｌｌＩｌＨ点 このような印刷用アルミニウム合金素板を実際に印刷に
使用するにあたっては、先ず素板表面を機械的方法、化
学的方法、電気化学的方法のいずれか１種、あるいは２
種以上組み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０．５〜３ｙａ陽ｔｉ
ｅ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、次いで酎−性を向上させる必
要がある場合には感光皮膜の強度を向上させるために２
００〜３００℃で短時間加熱処理（これをバーニングＴ
１１理と称す）を施し、印＠機の円筒形版胴に轡き付け
、２Ｉシ水の存在下でインクを画像部に付着させ、ゴム
ブランケットに転写機紙面に印刷する。

上述の如く使用される印刷用アルミニウム合金素板には
、以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に記すような特性が要
求される。

（Ａ）粗面化処理によって均一に凹凸を形成することが
でき、粗面化後に不規則なムラ（以下これを面質ムラと
称する）が生じたり、圧延方向に沿うストリークと称さ
れるスジ状のムラが生じたすせず、かつ適当な色調を呈
すること。このように面質ムラやストリークが生ぜずか
つ適正な色調が得られるように均一かつ適切に粗面化し
得る性能を以下「表面処理性」と称す。

（Ｂ）印−中に非画像部にインク汚れが生じないこと。

このような性能を以下「インク汚れ性」と称する。

（Ｃ）バーニング処理を行なう場合はそのバーニング処
理による強度の低下が少ないこと。以下このような性能
を「バーニング処理性」と称す。

これらの特性のうち、（Ａ）の表面処理性が劣る場合に
は、粗面化後の凹凸にムラが生じて面質ムラやストリー
クが生じ、商品ｌ１ＩＩが低下する。

また粗面化後の凹凸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粗面化後の凹凸
が均一でムラがないことは、印刷板において基本的に重
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、電解条件、エツチング液の種類によ
り粗面の状態が種々に変化するのは当然であるが、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、素材自体の特性（表面処理性）の寄与も無視でき
ないことは勿論である。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、粗面化のための表面処理
性について深く検討されておらず、必ずしも充分な表面
処理性を持つとはいえないのが実情であった。

さらに（Ｂ）のインク汚れ牲に関しては、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、印刷板
として基本的に避けなければならないことである。この
印刷中のインク汚れは、末完明壱等の研究によれば、印
刷板が湿し水と反応して生じる局部的な腐食が主な原因
であることが判明している。

一方（Ｃ）のバーニング処理性に関して、アルミニウム
合金板を支持体とする２８版を通常の方法で露光、現像
処理した後、高温で加熱処理（いわゆるバーニング処理
）することにより画像部を強化する方法が有効であるこ
とは、特公昭４４−２７２４３号公報、特公昭４４−２
７２４４号公報に詳細に記載されており、従来から必要
に応じてこのようなバーニング処理を施すことが行なわ
れている。バーニング処理の加熱温度および１Ｉｉｙ問
は画像を形成している樹脂の種類にもよるが、２００〜
３００℃の［皿内で３〜７分間の範囲が通例とされてい
る。しかるに近年、耐刷性の向上とバーニング処理時開
の短縮のために、バーニング処理をより高温で行なうこ
とが望まれるようになっている。しかしながら従来から
使用されてきたアルミニウム合金板は３００℃以上の高
温で加熱した場合、再結Ｊ［象が生じて強度が極度に低
下し、版の腰がなくなるために版の取扱いが極めて困難
となり、印＠機への版のセットが不可能となったり、多
色刷りにおける版の色の見当合わせができなくなるなど
の欠点が生じる。そこで前述のような表面処理性および
インク汚れ性が良好であるに加えて、轟温でのバーニン
グ処理に耐え得る程度の耐熱性の富むアルミニウム合金
板すなわちバーニング処理性に優れた印刷用アルミニウ
ム合金素板の開発が強く望まれている。

この発明は以上の事情を背景としてなされたものであり
、優れた表面処理性と良好なインク汚れ性を併せ持つ印
刷用アルミニウム合金素板を提供することを基本的な目
的とし、さらに上記２特性に加えて良好なバーニング処
理性を有する印刷用アルミニウム素板を提供することを
も目的とするものである。

同題点を解決するための手段 本発明者等は上述の目的を達成するべく、先ず表面処理
性、特に面質ムラとストリークの発生要因について種々
実験・検討を重ねた。その結果、面質ムラは成分元素の
局部的不均一に大きな原因があること、またストリーク
は、熱間圧延中に生じた組織が最終板まで残留している
場合に発生することを見出した。

次に本発明者等は、インク汚れ性の発生要因について研
究を行なった。インク汚れは既に述べたように印刷板と
湿し水が反応して生じる局部的な腐食に起因しているが
、さらに研究を進めた結果、この局部的腐食性は、面質
ムラの発生原因と同様に、成分元素の局部的不均一があ
る場合に劣化することが判明した。

以上のような知見をもとに、さらに実験・検討を重ねた
結果、面質ムラヤストリークの発生を防止しかつインク
汚れ性を向上させるべく、成分元素の局部的不均一を解
消しかつ熱Ｍ圧延中に生じた組織の残留をＷＩ消させる
ためには、素板の製造条件、特に中間ｍ鈍条件がｍ要で
あることを見出し、この発明をなすに至ったのである。

すなわち具体的には、この発明の印刷用アルミニウム合
金素板の粗造方法は、Ｓ　ｉ　０．２５％（重量％、以
下同Ｌ；）ＬＬ下、Ｆｅ　０００５〜１．０％、ＱｕＯ
００３％以下、ＴＩｏ、１０％以下、不純物としてのＭ
ｃ＋０６０５％以下、残部がＡＩおよび不可避的不純物
よりなるアルミニウム合金鋳塊を熱間圧延し、さらに冷
間圧延を施して所定の板厚の印刷用アルミニウム合金素
板を製造するにあたり、熱間圧延後から最終冷開圧延終
了前までの過程において、２８０℃〜６００℃の温度範
囲内での２回以上の中間焼鈍を施し、かつ各中間焼鈍の
間の冷開圧延加工率を２５％以上９５％以下とすること
を特徴とするものであり、このように加工率２５〜９５
％の冷間圧延を間に挟んで２回以上の中間焼鈍を行なう
ことによって、面質ムラヤストリークの発生を防止して
表面！ｌａ理性を改善するとともにインク汚れ性を改善
することができるのである。

また上述の２回以上の中間焼鈍のうち、特に最終の中Ｒ
焼鈍を４００〜６００℃の温度Ｉｌ！皿内において実施
することにより、上述の特性に併せて、バーニング処理
性をも向上させることができるのである。

発明の詳細な説明 先ずこの発明の印刷用アルミニウム合金素板の製造方法
において使用される素材アルミニウム合金の成分限定理
由について説明する。

Ｓｉ　： Ｓｌは０．２５％を越えて含有されれば粗面化処理後の
色調が黒みを帯び過ぎ、また電気化学的粗面化処理後の
粗面の均一性が悪くなるとともにインク汚れ性も低下す
る。したがって８１含有量は０．２５％以下に規制する
こととした。

Ｆｅ： Ｆｅは０．ＯＳ％未満では表面処理性が劣り、機械的特
性も不足する。−万Ｆｅが１．０％を越えればインク汚
れ性が劣化し、粗面化処理後の色調が黒みを帯び過ぎ、
好ましくない。したがってＦｅは０．０５〜１．０％の
範囲内とした。

Ｃｕ： Ｃｕは表面処理性を改善するために添加されるが、０．
０３％を越えて含有されればインク汚れ性が低下するか
ら、Ｃｔｌの上限は０．０３％とした。

Ｔｌ　： Ｔ１は鋳塊の結晶粒を均一微細化する目的で添加される
ものであるが、０．１０％を越えればその効果は飽和し
、いたずらにコスト上昇を招くだけであるから、０．１
０％以下に限定した。なおこの目的のためのＴ１添加手
段としては、Ａｌ−Ｔｌ母合金を用いるよりもＡｘ−■
＋　−８母合金を用いた方が効果が大きい。この場合Ｂ
を含有することになるが、Ｔｉ　８２粒子による線状欠
陥の発生を防ぐために８の含有量は０．０２％以下に抑
えることが好ましい。

Ｍｇ　： 不純物であるＭｇは、表面処理性を劣化させるが、０．
０５％以内であれば大きな悪影響を与えないから、０．
０５％以下に規制することとした。

そのほかの不可避的に微量含有される不純物は、通常市
販されているＡＩ地金の不純物程度であればこの発明の
目的を損うものではない。すなわち、Ｍｎ０．０５％以
下、Ｃｒ０．０５％以下１．ｉ’ｎｏ、０５％以下程度
の微量であれば特に問題はない。

次にこの発明の印刷用アルミニウム合金素板の製造工程
条件について説明する。

先ず熱唱圧延までの製造工程条件は、通常の方法を採用
すれば良い。すなわち、前記成分組成に溶製されたアル
ミニウム含金溶瀧を例えば半連続鋳造により鋳塊とし、
得られた鋳塊の表面を面間により除去した後、必要に応
じて均質化処理を施し、熱間圧延前に所要の温度に加熱
して熱間圧延する。

得られた熱間圧延材、あるいはさらに中間板厚まで冷間
圧延した板材に対し、第１回目の中間焼鈍を施す。この
場合の中間焼鈍条件は、温度は２８０〜６００℃の範囲
内とし、また保持時間は最大２４時間程度とすることが
望ましい。この中門焼ＩＩｇ温度が２８０℃未満では再
結晶が生ぜず、一方６００℃を越えれば結晶粒が粗大化
して好ましくなく、したがって２８０〜６００’Ｃの温
度範囲内とした。なおこの第１回目の中間焼鈍における
加熱昇温速度および冷却速度は、表面処理性やインク汚
れ性に大きな影響を及ぼさず、したがって定置式焼鈍、
連続焼鈍のいずれを適用しても良い。

上述のような第１回目の中間焼鈍を施した後、２５〜９
５％の加工率での冷間圧延を施し、しかる後に第２回目
の中間焼鈍を施す。このように２５〜９５％の冷間圧延
を挾んで第２回目の中間焼鈍を施すことがこの発明の最
も！要な特徴である。

この第２回目の中ＩＩｌ焼鈍の温度は、２８０℃以上、
６００’ＣＪＸ下の範囲内とすることが必要であり、ま
た保持時間は最大２４時間以下とすることが好ましい。

２８０℃未満では再結晶が生ぜず、一方６００℃を越え
れば再結晶粒が粗大化するから、この中間焼鈍温度は２
８０℃〜６００℃の範囲内とした。保持Ｆｉ８１ＷＩは
、材料がその温度に到達し、再結晶が生じる範囲内であ
れば任意であるが、２４時間を越えて焼鈍してもその効
果は飽和し、経済的に無駄であるから、最大２４時間以
下とすることが好ましい。なおこの中間焼鈍時において
も、加熱昇温速度、冷却速度は表面処理性、インク汚れ
性に特に影響を及ぼさないから、通常の定置式焼鈍、連
続焼鈍のいずれを採用しても良い。

従来の通常の方法、すなわち中間焼鈍を１回だけ施す方
法では、素材中の成分元素の局部的不均一、および熱間
圧延時に生じた再結晶組織の影響が最終冷延板まで残留
するが、２５〜９５％の冷間圧延を挾んで２回以上の中
間焼鈍を繰返すことによって素材中の成分元素の局部的
不均一、熱間圧延時の組織の影響が解消され、表面処理
性、特に面質ムラ、ストリーク、およびインク汚れ性が
著しく改善されるのである。

上述の効果を得るためには、２回以上の中間焼鈍の間で
、２５〜９５％の加工率での冷間圧延を加えることが必
要不可欠である。すなわら、第１回目の中ｌＮｌ焼鈍に
おける再結晶によって成分元素はある程度均質化され、
また熱間圧延の組織もある程度分散されるが、それだけ
では不充分であり、その第１回目の中間焼鈍後に冷間圧
延を施すことによって組織を再度破壊しかつ歪を導入し
、しかる模に再度中間焼鈍を施して再結晶を行なわしめ
ることにより、素材中の成分元素の不均一性および熱間
圧延組織の影響の残留をほぼ完全に解消することができ
るのである。

このような各中間焼鈍の間の冷間圧延における加工率が
２５％未満では、第１回目の中間焼鈍後の１ｌｉｌｌの
破壊が不充分となり、かつ歪の導入も少ないため、第２
回目の中間焼鈍での成分元素の均一化および熱圓圧延時
の組織の影響の除去が不充分となるばかりでなく、第２
回目の中間焼鈍の温度によってはその第２回目の中間焼
鈍で再結晶が生じない事態も生じることがある。一方こ
の冷間圧延における加工率が９５％を越えてもその効果
は飽和し、また９５％を越える加工率を付与するために
必要な熱間圧延上り板厚が厚くなり過ぎるため実用的で
はない。したがって各中間焼鈍の闇の冷間圧延加工率は
２５％〜９５％の範囲内とした。

以上のように中Ｂ焼鈍と冷間圧延との粗合せにより材料
の成分元素の均一性および熱間圧延組織の影響の除去が
達成されるであるから、中間＊ａを３回以上繰返せば、
より一層その効果が顕著となる。もちろんその場合もそ
れぞれの中間焼鈍と次の中間焼鈍との間において２５〜
９５％の加工率の冷間圧延を施さなければならない。こ
のようにして中間焼鈍を繰返して最終の中間焼鈍を行な
った後には、印刷用アルミニウム合金素板としての必要
な強度を付与するとともに所定の製品板厚とするため、
２０〜９５％程度の加工率の最終冷間圧延を施し、所定
の板厚の印刷用アルミニウム合金素板製品とする。

一方、印刷用アルミニウム合金素板を実際に使用するに
あたって必要に応じて施されるバーニング処理後の強度
低下を少なくする必要がある場合。

すなわち良好なバーニング処理性をも併せ持つ印刷用ア
ルミニウム合金素板を得る必要がある場合には、前述の
ように２回以上繰返して施す中間焼鈍のうち、ａｎの中
間ｍ鈍（すなわら中間焼鈍を２回施す場合は第２回目の
中間焼鈍）の温度を待に前述の範囲（２８０〜６００℃
）のうちでも高目の４００℃以上６００℃以下の温度ｔ
’口内とする。すなわち、バーニング処理性はＪ１１１
圧延板の軟化特性に密接に関係し、この軟化特性は材料
中の鉄の固ＷＩ−に密接に関係する。そしてＲｎ圧延板
における鉄の固溶量は、最終の中間焼鈍の温度の影響を
強く受け、最終中間焼鈍温度が高いほど鉄のｌｉ！溶量
が大きくなって軟化抵抗が大きくなり、バーニング処理
性が良好となるのである。ここで、最終中間焼鈍温度が
４００℃未満では鉄の固溶量が不充分なため、バーニン
グ処理性が劣り、したがってこの場合の最終中間焼鈍温
度下限は４００℃とした。なお温度上限の６００℃の限
定理由は前述の場合と同じである。またこの場合の＃ｌ
終中間焼鈍における前記温度での保持時間は最大２４時
間以下とすることが望ましく、その理由は前述の場合と
同じである。

このように２５〜９５％の加工度の冷間圧延を挾んで２
回は上の中間焼鈍を行なうにあたって、特に最終の中間
焼鈍を４００〜６００℃の範囲内とすることによって、
表面処理性およびインク汚れ性のみならず、バーニング
処理性も優れた印刷用アルミニウム合金素板を得ること
ができる。なおこの場合最終の中間焼鈍以外の中間焼鈍
は前述の通り２８０〜６００℃の範囲内の温度で良いこ
とは勿論である。

実施例 第１表に示す化学成分を有するアルミニウム合金Ａ、Ｂ
を溶製し、半連１鋳造により４５０ｇｉｍｘ１２００ｍ
ｍｘ３５００ｍｇ＋の鋳塊を鋳造した。その鋳塊に対し
片面７ａｌ−ずつ内削を行なった後５５０℃で１２時間
の均質化旭理を施し、続いて５００°Ｃで熱間圧延を！
４始し、板厚６Ｉ１１−の熱延板に仕上げた。その後の
製造工程条件を第２表に示す。第２表において、ｆｉｒ
ｌＬｌ　、　Ｎα３、ｒｌ１９は、いずれち熱延板に対
して直接第１回中間焼鈍を施し、さらに２５〜９５％の
範囲内の加工度の冷間圧延を浦し、次いで第２回目の中
間焼鈍を行なったものひある。

また）ｋＬ２、Ｎ１１４．１ぬ５、隠１０は、いずれも
熱延板に対して冷間圧延を施してからその板に対し第１
回中閂′ＩＩＡ鈍を施し、さらに２５〜９５％の範囲内
の加工度の冷間圧延を施し１次いで第２回目の中間焼鈍
を施したものである。さらにＮＩＩＬ６〜Ｎα８は、い
ずれも熱延板に対して冷間圧延を施してから１回のみの
中間焼鈍を施したものである。なお最終の中間焼鈍後は
いずれも最終冷間圧延により０．３１１１厚のオフセッ
ト印刷用素板に仕上げた。

これらの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％Ｎａ　ＯＨ
水溶液中で５０℃×１分間予備エツチングし、続いて硝
酸系エツチング液を用いて３５℃で交流電解を行なうこ
とにより電気化学的に粗面化処理を行なった。その後１
５％Ｈ２８０４水溶液中で陽極酸化処理により１−の陽
極酸化皮膜を形成し、続いて感光剤を塗布してオフセッ
ト印刷用ＰＳ版を製造した。これに所定の感光ｒ１１理
および現像処理を施した。このようにして得られた原版
を用いて湿し水の存在の下に１０万部の印刷テストを行
なった。

本発明法により得られた素板（Ｎａ１〜漱５）および比
較法によって得られた素板（Ｎａ６〜に１０）について
の機械的性質と、各素板について前述のように機械的粗
面化−子側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部
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面質ムラについて
は、 Ｏ・・・良：　　Δ・・・中間：　　Ｘ・・・不良で評
価し、またストリークについては、０・・・筋なく良好
；　　Ｘ・・・筋っぽく不良で評価し、さらに色調につ
いては、 ０・・・良；　　Ｘ・・・黒っぽ過ぎて不良で評価した
。またインク汚れ性については非画像部のインク汚れに
ついて、 ０−・・良；　　Δ・・・中間：　　×・・・不良で区
別した。

第３表に示すように、この発明の製造方法により得られ
た印刷用アルミニウム合金素板（Ｎｏ、１〜５）を用い
た場合には、いずれも表面処理性およびインク汚れ性の
両者が優れていることが明らかである。一方、比較例の
うち階６〜８については中間焼鈍が１回のみであるため
に表面処理性、インク汚れ性ともに劣り、また漱９．１
０は製造工程条件はこの発明の範囲内であるが素材合金
成分の３ｉ量がこの発明で規定する上限の０．２５％を
越えているため、表面処理性、インク汚れ性が劣りてい
ることが明らかである。

次に隠１〜５の工程条件によって得られたアルミニウム
含金素板について、前述の通り現像処理までを行ない、
さらにその版に対して２８０℃×７分間のバーニング処
理を施した。得られた原版を用いて、湿し水の存在下で
１０万部の印刷テストを行なった。表面処理性、インク
汚れ性およびバーニング処理性について調べた結果を第
４表に示す。なおここで表面処理性およびインク汚れ性
の評価は前述の通りである。また処理性は、バーニング
後の強度、すなわち２８０℃×７分間のバーニング処理
後の０．２％耐力値で調べた。なお良好なバーニング処
理性を有すると評価できるのはバーニングｆｆｉ理後の
０．２％耐力で少なくとも５に０７４以上であり、好ま
しくは１０ｋｏ／−以上が必要とされる。

第４表に示すように、最終中間焼鈍（この場合は第２回
目の中間焼鈍）の濃度を４００℃以上とした磁３〜５の
場合には、最終中間焼鈍温度が４００℃未満のに１．１
４１２の場合と比較して格段にバーニング処理後の耐力
が大きく、優れたバーニング処理性を有することが明ら
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製造方法
によれば、２５〜９５％の加工度の冷開圧延を挾んで２
回以上の中間焼鈍を繰返すことにより、オフセット印刷
用支持体または平版中欄用支持体として表面処理性およ
びインク汚れ性が優れた印刷用アルミニウム合金素板を
得ることができる。すなわちこの発明の方法により得ら
れた印刷用アルミニウム合金素板は、オフセット印刷用
あるいは平版印刷用の支持体として、面質ムラやストリ
ークの発生も少なくかつ色調も良好であり、しかも印刷
時における非画像部へのインクの付着による印刷の刷れ
を有効に防止できるのである。

また特に最終の中間焼鈍温度を４００〜６００℃の範囲
内とした場合には、上述のように表面処理性およびイン
ク汚れ性が優れるのみならず、バーニング処理性も優れ
た印刷用アルミニウム合金素板を得ることができ、した
がってこの場合には耐刷性向上およびバーニング処理時
間短縮のために高温で短時間のバーニング処理を行なう
ことが可能となる。

第　　１　　表 （単位：ｗ（％）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓｉ０．２５％（重量％、以下同じ）以下、Ｆｅ
   ０．０５〜１．０％、Ｃｕ０．０３％以下、Ｔｉ０．１
   ０％以下、不純物としてのＭｇ０．０５％以下、残部が
   Ａｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金鋳
   塊を熱間圧延し、さらに冷間圧延を施して所定の板厚の
   印刷用アルミニウム合金素板を製造するにあたり、 熱間圧延後から最終冷間圧延終了前までの過程において
   、２８０℃〜６００℃の温度範囲内での２回以上の中間
   焼鈍を施し、かつ各中間焼鈍の間の冷間圧延加工率を２
   ５％以上９５％以下とすることを特徴とする印刷用アル
   ミニウム合金素板の製造方法。
2. （２）前記各中間焼鈍のうち、最終の中間焼鈍の温度を
   ４００℃〜６００℃の範囲内としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の印刷用アルミニウム合金素板
   の製造方法。