JPS6280255A - オフセツト印刷用アルミニウム合金支持体の製造方法 - 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】 「発明の目的」 本発明はオフセット印刷用アルミニウム合金支持体の創
案に係り、適切な表面処理性と印刷適性を保有しつつ支
持体の強度と共に耐くわ見切れ性が何れも優れたオフセ
ット印刷用アルミニウム合金支持体を提供しようとする
ものである。

産業上の利用分野 強度、表面処理性、印刷適性と共に耐くわ見切れ性の何
れにおいても優れたオフセット印刷用アルミニウム合金
支持体。

従来の技術 オフセット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
であるからオフセット印刷用支持体に適し、特にＪＩＳ
　１０５０　（純度９９．５％以上のＡｌ）、ＪＩＳＩ
ｌｏｏ　（純度９９．０％以上の、４／）、ＪＩＳ　３
００３　（Ａｌ−０，０５〜０．２％Ｃｕ−１，０〜１
．５　Ｍｎ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製板後、その表面を機械的
方法、化学的方法又は電気化学的方法の何れか１つ又は
２つ以上を組合わせた工程によって粗面化し且つ陽極酸
化処理を行ってから、その板面に感光性組成物（一般的
には感光性樹脂）を塗布、ｆ乞燥させ、所謂ＰＳ版に加
工される。次いでこの２８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。

次いで上記印刷原版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
ととてよっ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、この画像部に付
着されたインキをブランケッ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って印刷が行
われる。この印刷は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一般的に１０万枚にも及ぶ
良好な印刷物を得ることが可能であり、更にそれ以上の
多数印刷物を得たい（耐刷性の向上）という要望が強い
。

ところが近年における印刷技術の進歩に伴い印刷速度が
上昇し、印刷機版胴の両端に機械的に固定される印刷版
に加わる応力が増加したことにより前記支持体に対する
強度要求が大となり、この支持体強度が不足する場合に
はその固定部分が変形又は破損して印刷ずれなどの障害
を来し、このような支持体強度の向上が不可欠である。

即ち前記のように版胴に固定された印刷版の折曲くわえ
部はブランケット胴との接触によシ繰返し応力を受は疲
労破壊現象（くわえ切れという）を生じ、支持体の強度
と共にくわえ切れに対しても耐えることが必要で、これ
らの何れか一方において不充分なものはその耐刷性にお
いて欠けたものとならざるを得ない。

このような関係についてはすでに、英国特許第Ｍｇ１７
１０号明細書においては、マグネシウム０．４〜１．２
　ｗｔ％と、シリコン０．５〜１．５　ｗｔ％およびマ
ンガン０．００５〜０．４ｗｔ％、鉄：　０．０５〜０
．５ｗｔ％を含有したアルミニウム合金支持体が提案さ
れており、支持体強度と耐〈わ見切れ性の改善に対して
好ましいものとされている。

更てこの耐くわ見切れ性を仔細に検討すると一般にスラ
ブの圧延方向に対して直角方向Ｃ通常「ＬＴ方向」とい
う。）に印刷板を版取りし′＃、場合の耐くわ見切れ性
が著しく劣るという現象がみられる。その念め、このよ
うな耐くわ見切れ性の異方性を配慮しないで版取りした
場合には、同一ロットでも版毎に耐刷性が大きく異なる
という不都合が発生する。一方、版取りを板の圧延方向
（通常「Ｌ方向」という。）に限定するときにはコイル
材から取れる版枚数が限られ、製品歩留シの向上が基本
的に困難であるという問題がある。この圧延板の酎くわ
え切れの方向性に関しては、例えば特開昭６０−５８６
１号公報にマグネシウム等を添加するアルミニウム合金
が開示されている。

発明が解決しようとする問題点 然し上記したような従来のものにおいて前述したような
要請に適切に即応できない。即ちＪＩＳ　１０５０によ
るものは電気化学的粗面化処理において均一な粗面や適
切な表面粗さを得しめ、印刷中に非画像部に汚れが生じ
難いが、支持体強度が稍不足し、かつ耐くわ見切れ性に
劣る。

又ＪＩＳ　３００３によるものは適当な支持体強度、お
よび耐くわ見切れ性を有するが、電気化学的粗面化処理
によって均一な粗面や適切な表面粗さが得られず、更に
印刷中に非画像部の汚れも生じ易い。

又英国特許第Ｍｇ１７１０号明細書によるものは成程支
持体強度および耐くわ見切れ性が改善されているとして
も、印刷適性、即ち具体的には印刷中ておける非画像部
の汚れにおいては不充分であって、この非画像部の汚れ
は印刷中に湿し水に接触している印刷版の非画＠！部に
インキが付着して印刷物に転写される現象であるからオ
フセット印刷目的においては大きな不利点とならざるを
得ない。

又、特開昭６０−５８６１号によるものは粗面化性に優
れ、印刷中の非画像部の汚れが生じ難く、さらに耐くわ
え切れ性がＪＩＳ　３００３並みのものが得られている
が、支持体強度がＪＩＳ　１０５０並みの低いレベルに
とどまっている。

つまりオフセット印刷用アルミニウム合金支持体として
は上記したような各特性が何れもバランスして高く維持
されることが枢要であって、その一部の特性のみに優れ
ていることでは勿論、大部分を具備していても一部にお
いて劣るならば鮮明な印刷を得、その耐用性を高くする
この種支持体としての工業的価値はその劣つ九特性によ
って１１１限されざるを得ないものであって、全般的に
は依然として問題を残すこととならざるを得ない。

特に印刷中における非画像部の汚れを生じ難くするため
には非画像部の保水性と耐食性を向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
処理によって従来よシも優れた粗面の均一性と健全な陽
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 ｓｔ：　０．０５〜０．５　ｗｔ％未満、ｈ４ｊ：　０
．３５〜１　ｗｔ％未満を含有し、残部がＡｌおよび不
可避的不純物からなるアルミニウム合金の鋳塊を、通常
の均質化処理し、次いで熱間圧延、あるいは熱間圧延と
冷間圧延を施した後、４００〜６００℃　の温度におい
て溶体化処理を行ない、引続き加工率２０％以上の冷間
圧延を行なった後、５０〜３５０℃の温度で焼戻処理を
施すことを特徴とするオフセット印刷用アルミニウム合
金の製造方法。

作用 ８４　：　０．０５〜０．５　ｖｔ　４未満、Ａ４Ｊ：
　０．３５〜１　ｖｔ＊未満を含有させることは、引続
く製板工程における溶体化処理、冷間圧延および焼戻処
理を組合せることによって支持体強度および耐くわ見切
れ性を確保ししかも電気化学的粗面化処理における均一
な砂目を得しめる。

洟塊の均質化処理は均、ＳＬ等の元素の偏析を解消する
と同時に、引続く熱間圧延、あるいは熱間圧延と冷間圧
延によって＆および不純物とし、で混入するＦａ、Ｗｙ
ｒ等から成る金属間化合物を微細に分散させるためであ
る。

溶体化処理は４００〜６００℃の温度にて行なうが、熱
間圧延あるいは冷間圧延時に形成された１１ｇ２Ｓ４相
をマトリックス中に固溶させるための処理であり、引続
く加工率２０％以上の冷間圧延、および冷間圧延後の焼
戻処理によって支持体の強度を向上させるためのもので
ある。

焼戻処理は５０〜３５０℃の温度にて行なうが、冷間圧
延による加工組織の存在下での（Ｍｉ、　ＳＬ）相の微
細析出によって電気化学的粗面化処理性を改善すると同
時に支持体強度の向上に寄与する。又、焼戻処理による
加工組織の回復に伴なう延性の向上によって、印刷版の
版胴くわえ部における折曲げ部の破損を防止し、かつＬ
Ｔ方向における耐くわ見切れ性を向上させる。

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
本発明合金における含有成分組成は以下の如くである。

即ち、ＳＬ　：　０．０５〜０．５ｗｔ％未満、１１４
Ｊ：０．３５〜１ｗｔ％未満を含有させるのは、本合金
製板工程において、溶体化処理・冷間圧延・焼戻処理に
よる支持体強度および耐くわ見切れ性を発現させるため
であって、＆が０．０５ｖｔ％未満、綿が０．３５ｗｔ
％未満では所定の強度レベル、耐くわ見切れ性を得るこ
とができず、印刷版としての版の装着時あるいは印刷中
に版切れの問題を生ずる場合がある。埼は好ましくはＱ
、　４　ｖｔ％以上とすることが望ましい。又、＆が０
．５　ｆｔ％、吟が１７１％を超えて含有されたもので
は強度は高くなるものの、印刷中に非画像部の汚れが生
じ易く、さらに圧延板の平面性のコントロールが難しく
なる場合があるので好ましくなり、特に印刷中の非画像
部の汚れ性に対する要求品位の高いときＫは上記＆、均
および不可避的不純物としてのり、励が実験的に求めた
、 １′、！ｇ量≧１．７３　Ｘ　Ｃ８Ｌ量）　−０，６（
Ｆｓ十勤量）なる式の量的関係を満足するように添加さ
れることが望ましい。これは合金支持体中に存在する、
α−，ｑｔ　（几・Ｍｉ　）　Ｓ４相を形成するに必要
な量以上に存在するＳｉ、が単体＆としてマトリックス
中あるいは陽極酸化皮膜中に存在することを実質上防止
し、所定レベルの粗面化性を確保すると共に非画像部の
耐食性低下による印刷中の汚れを防ぐためのものである
。

本発明による合金支持体における不可避的不純物として
の几、動は、合金の結晶微細化および再結晶粗大化防止
効果を発揮するが、何れか一方が０．４０．　ｗｔ％を
超えると鉤造時に形成される几および血を含有した金属
間化合物が粗大化して印刷性能を低下させるので夫々を
０．４　ｗｔ％以下で合計で０．５　ｗｔ％以下とする
ことが望ましい。

又不純物としてのＣｕ、Ｚｎは何れも０．０５ｗｔ％以
下とするのが好ましく、特に印刷中の非画像部の汚れ性
に対する要求品位の高いときにはＣｕを０．００４〜０
．０２０ｖｔ％の範囲とすることが必要である。更にス
ラブの製造に際して結晶微細化剤として使用される几、
Ｂは、ｎが０．０５ｗｔ％以下、Ｂが０．０１ｗｔ％　
以下とすることが望ましい。

上記のような組成になる本発明のアルミニウム合金の製
造工程について説明すると、上記組成の合金溶湯から得
九鋳造スラブを面削した後、通常の４６０〜６００℃温
度で２時間以上保持する均質化処理を行う。次いで熱間
圧延および冷間圧延の工程を経た後、再結晶組織を得る
ため、及び熱間圧延および冷間圧延時に形成された均。

＆相を固溶させるために溶体化処理を行う。具体的には
例えば連続焼鈍装置において４００〜６００℃の温度に
加熱し、この所定温度に到達後３０℃／−以上の冷却速
度でＩＱＯ’Ｃ以下まで空冷し、望ましくは水冷により
急速冷却する。引続き加工率２０チ以上、好ましくは３
０％以上の冷間圧延を施し０．１〜０．５重の板厚とす
る。更に最終冷間圧延後にパッチ式あるいは連続焼鈍装
置を用いて５０〜３５６℃の温度で目安として２時間以
下加熱保持する焼戻処理を施す。パッチ式焼鈍炉を用い
る場合の焼戻温度は５０〜２５０℃の範囲が望ましく、
短時間加熱の連続焼鈍装置を用いる場合は２００〜３５
０℃の範囲が望ましい。このような焼戻処理の時間につ
いてはその温度が高ければ短時間で充分であり、又低い
場合には長時間となるが、その時間を規定する必要がな
い。

上記のような組成および製板工程からなる本発明のオフ
セット印刷用アルミニウム合金の製造においては膜中に
存在するＡＩ　−Ｆｘ系、あるいはＡＩ　−ＦＡ　（Ｍ
ｎ　）　−ＳＬ系などの化合物が微細に分散するように
すると共（加工組織中の崎および＆が固溶状態あるいは
（ｈｏｓｔ）相として均一微細に析出するように処理す
ることが望まれ、それによって所定の支持体強度、耐く
わ見切れ性が得られ、且つ粗面化処理における砂目の均
一性がより確保されると共に印刷時の非画像部汚れを適
切に防止することができる。

このように製板されたアルミニウム合金板ハＰＳ版とし
ての加工処理と製版加ニー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った後、酸ま念はアルカ
リによる化学的エツチング処理と酸洗いによる脱スマッ
ト処理に供される。更に必要に応じて陽極酸化処理や化
成処理だ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って２８版が得られ
る。

このｐｓ版に所望画像の露光を行い、現像、水洗、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
刷機へのぐわえ部を形成した後、印刷機の円筒形版胴に
固定され、印刷作業て供される。この印刷作業において
版の取扱い性がよく、版装着時の変形が少く、また折曲
げくわえ部において繰返し応力を受けても版毎の酎くわ
え切れ性が高レベルで安定的であシ、例えば２０万枚以
上のような優れた耐刷力を安定的に得しめる。

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 次の第１表に示すような４種類のアルミニウム合金（Ａ
−Ｄ）を溶製し、微細多孔フィルターを用いて濾過した
後、ＤＣ鋳造にて５６０℃厚のスラブを得、引続き５６
０℃、４時間保持の均質化処理を施してから、６闇厚に
熱間圧延し、次いで冷間圧延を経て１．０　ｍｍ厚の板
とし、その後磁気誘導加熱（Ｔｒａｎｓｕｅｒｓｓ　Ｆ
ｌｕｘ　ＩｎｄｕｃｔｌｏｎＨｅａｔｉｎｇ　）　　に
よる１５０℃／ｓａ：　　の昇温で５５０℃×５ｓｅｃ
の保持および５００℃／Ｉ＋ｅｃ　　以上の水冷却によ
る連続溶体化処理を施し、室温に約１日放置後、０、３
　ｍｍ厚まで最終冷間圧延し、何れの場合もパッチ式焼
鈍炉を用いて１８０℃Ｘ３０−の焼戻処理を施し、目的
のオフセット印刷用アルミニウム合金板を製造した。

又従来材として市販のＪＩＳ　１０５０−Ｈ２Ｓ　　お
よびＪＩＳ−３００３−Ｈ２Ｓの０．３　ｍ厚板を供試
材とした。

以上のようにして得られたそれぞれのアルミニウム板に
ついて０．２％耐力を常法によって測定した。

又耐くわ見切れ性の評価指標として予曲げ疲労強度を用
いたが、アルミニウム板から幅３２震、長さ６０慣の試
験片を切出し、１．５＋ｍの曲げ半径を有する印刷膜用
ベンダーにより９０”の角度まで予曲げ加工を与えた後
、一端を治具で固定し、他端に一定の振幅を与え、曲げ
加工部分の破断するまでの回数を測定した。

一方、上記６種類の合金板に印刷用支持体−とじての処
理を行い、粗面化性および陽極酸化皮膜の健全性につい
て評価した。即ちこれらのアルミニウム合金板をＡ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、苛性ンーダ２０　ｗｔ％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／ｄｓ＋２以上
で交流電解し、続いてｌ　５　ｖｔ％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＠３０℃の陽極化処理
を行った。

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ＳＥＭ観察を行い、砂目の均一性を評価し、又素地
のアルミニウムをブロム−メタノール液で溶解し、酸化
皮膜のみを取出してＴＥＭ観察を行い、皮膜中に残存す
る第２相粒子について評価した。

これらの測定ないし観察結果については次の第２表に示
す通りである。なお機械的性質の測定は何れも圧延方向
に平行な方向（Ｌ方向）および直角な方向（ＬＴ方向）
−について行ったものである。

即ち本発明材である合金Ａ−Ｃは支持体強度（０，２％
耐力）、並びに耐くわ見切れ性（予曲げ疲労強度）の何
れにおいても比較材および従来材中の高レベルのものに
比し同等ないしそれ以上にレベルが向上している。又粗
面化性および陽極酸化皮膜性はＪＩＳ　１０５０−Ｈ２
Ｓ　程度に良好なものであった。

比較材りでは陽極酸化皮膜中に０．１μ以上の不溶性第
２相粒子が数多く認められ、ＥＤＸ分析によりこの粒子
からは＆元素が検出された。

従来材であるＪＩＳ　１０５０−Ｈ２ＳおよびＪＩＳ３
００３−Ｈ２Ｓ　　は支持体強度、粗面化性、陽極酸化
皮膜健全性の何れかにおいて低レベルに止まっている。

製造例２ 製造例１において得られた合金組成りについて溶体化処
理前の１．　Ｏｔｒｍ厚冷間冷間圧延板い、前記製造例
１と同じ条件で連続的に溶体化、水焼入を行逢い、次い
で何れも室温に約１日間放置した後、最終冷間圧延を施
し、引続き後述する第３表に示すような焼戻処理を行な
って０．３燗厚の本発明材（Ｂｌ〜Ｂ４）を得た。

比較材Ｂ５は上記１．０　ｗｎｎ冷冷間圧延板、パッチ
式焼鈍炉を用いて４００℃に１時間保持後空冷する通常
の中間焼鈍処理を施した後、０．３ｍ厚まで最終冷間圧
延を行なって得たものである。

得られた５種類の合金板および従来材のＪＩＳ１０５０
−Ｈ２Ｓ　　（０，３ｔｍ＋厚）とＪＩＳ　３００３−
Ｉ（１８（０，３ｍ厚）について更に印刷板としての製
版処理を行い、印刷板としての評価を行った。即ち製造
例１に記したところと同一の方法で製作した支持体に下
記の感光層を乾燥時の塗布量が１５９／ｍ’となるよう
に形成した。

ナフトキノン−１，２−ジアジド −５−スルホニルクロライドト ピロガロールアセトン樹脂との　　０．７５９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） クレゾールノ？ラック樹脂　　　　　ｚｏｏｔオイルブ
ルー≠６０３（オリエント 化学社製）　　　　　　　　　　　　　ｏ、ｏ４ｔエチ
レンジクロライド　　　　　　　　１６ｔ２−メトキシ
エチルアセテート１２２ 得られた感光性平版印刷版を透明陽画に密着させて１ｍ
の距離からＰｓライト（東芝メタルハライドランプＭ　
Ｕ　２０００−２−ＯＬ型、３ＫＷ　　１７）光源を有
する）で３０秒間露光を行った後、珪酸ナトリウム５ｗ
ｔ％水溶液に約１分間浸漬して現像し、水洗乾燥して印
刷原版を得た。

これらの印刷原版を前記製造例１と同様の試験を行うと
共に、オフセット印刷機ＫＯＲに取付け、非画像部の汚
れを観察した結果は次の第３表の如くである。

第３表から明らかなように本発明材は、溶体化処理、お
よび引続く最終冷間圧延後に焼戻処理を施すことにより
、ＪＩＳ　１０５０−Ｈ２Ｓ並の優れた粗面化性、およ
び印刷適性を保持しつつ、ＪＩＳ　３００３−Ｈ１８並
以上の支持体強度、および酎くわえ切れ性（予曲げ疲労
強度）を有することがわかる。

比較材Ｂ５はＬＴ方向の耐くわ見切れ性が不満足な段階
にあり、かつ印刷中の非画像部に汚れを生じた。

「発明の効果」 以上説明したような本発明のオフセット印刷用アルミニ
ウム合金支持体によるときは、従来材に比較し粗面化性
や印刷特性において同等ないしそれ以上で、しかも支持
体強度および耐くわえ切れ性において頗る優れているこ
とから版装着時の変形や印刷中における板切れないしず
れによるトラブルを適切に解消でき、耐用性の高い製品
を提供し得るものであって、亦つＬＴ方向の耐くわ見切
れ性の改善によってコイルから２８版の裁断時における
製品歩留りを向上させることができ、工業的にその効果
の大きい発明である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｓｉ０．０５〜０．５ｗｔ％未満、Ｍｇ０．３５〜１ｗ
   ｔ％未満を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物か
   らなるアルミニウム合金の鋳塊を、通常の均質化処理し
   、次いで熱間圧延、あるいは熱間圧延と冷間圧延を施し
   た後、４００〜６００℃の温度において溶体化処理を行
   ない、引続き加工率２０％以上の冷間圧延を行なつた後
   、５０〜３５０℃の温度で焼戻処理を施すことを特徴と
   するオフセット印刷用アルミニウム合金の製造方法。