JP3662418B2

JP3662418B2 - 平版印刷版用支持体

Info

Publication number: JP3662418B2
Application number: JP20984698A
Authority: JP
Inventors: 宏和澤田; 博和榊
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2018-07-24
Also published as: JP2000037965A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平版印刷版用支持体に関し、特に電気化学的粗面化処理する際の粗面化効率に優れ、かつ粗面化形状が非常に均一な平版印刷版用支持体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、平版印刷版用支持体としてアルミニウム合金板が用いられている。そして、このアルミニウム合金板は、感光層との密着性及び非画像部の保水性を付与するために粗面化処理が施される。粗面化方法としては、従来から、ボールグレインやブラシグレイン等の機械的粗面化法、塩酸や硝酸等を主体とする電解液を用いてアルミニウム合金板の表面を電解エッチングする電気化学的粗面化法、酸溶液によりアルミニウム合金板の表面をエッチングする化学的粗面化法等が知られているが、近年では、電気化学的粗面化法により得られた粗面はピット（凹凸）が均質で、印刷性能に優れることから、この電気化学的粗面化法と他の粗面化方法とを組合わせて粗面化することが主流になってきている。
【０００３】
それに伴い、電気化学的粗面化処理に際して、電解エッチングの効率を上げて粗面化処理コストを低減する試みがなされており、アルミニウム合金板の合金組成に関する検討も行われている。
例えば、特開平９−３１６５８２号公報には、Ｆｅ：０．２〜０．６wt％、Ｓｉ：０．０３〜０．１wt％及びＺｎ：０．０４〜０．１０wt％を含み、かつ濃度比（Ｚｎ／Ｆｅ）が０．２以上であるアルミニウム合金板が、また特開平９−２７９２７２号公報には、Ｆｅ：０．２〜０．６wt％、Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５wt％及びＮｉ：０．００５〜０．２０wt％を含み、かつこれら金属とアルミニウムとの金属間化合物が特定量となるアルミニウム合金板が、また特開平９−２７２９３７号公報には、Ｆｅ：０．２〜０．６wt％、Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５wt％及びＮｉ：０．００５〜０．２０wt％を含み、更にＣｕ、Ｚｎ：０．００５〜０．０５wt％、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ：０．００１〜０．０２０wt％含むアルミニウム合金板が、また特開平９−２８９２７４号公報には、Ｆｅ：０．２〜０．６wt％、Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５wt％，Ｎｉ：０．００５〜０．２０wt％、Ｇａ：０．００５〜０．０５wt％及びＶ：０．００５〜０．０２０wt％含み、かつ濃度比（Ｔｉ＋Ｇａ）／Ｖが１５以下であるアルミニウム合金板が記載されている。
これらの公報に記載されたアルミニウム合金板は、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特定の金属（Ｚｎ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｇａ）を添加することにより、短時間の電解エッチングにもかかわらず、均一なピットを形成することを意図したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に挙げたような従来のアルミニウム合金板は、添加される特定金属の必要量が多く（ｐｐｍ換算で数十〜数千の範囲）、コスト高を招くとともに、他の成分との兼ね合いによってはアルミニウム純度が下がり過ぎて、平版印刷版とした時の印刷機の版胴への装着性や密着性が悪くなる。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、電気化学的粗面化処理における粗面化効率に優れ、かつピットが均一であり、さらに平版印刷版とした時の印刷機への装着性や密着性にも優れた安価な平版印刷版用支持体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の金属はその添加量が極く僅かであっても電気化学的粗面化処理においてアルミニウム合金板の電解エッチングを促進することを見い出し、本発明を完成するに至った。即ち、上記の目的は、本発明の、Ｆｅ：０．０５〜０．５wt％、Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、Ｃｕ：０．００６〜０．０３wt％、Ｔｉ：０．０１０〜０．０４０wt％、及びＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃ，Ｇｅ，Ｐ，Ａｓ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｐｏから選ばれる少なくとも１種の元素を１〜１００ppm含有し、残部が不可避不純物とＡｌとからなり、かつＡｌ純度が９９．０wt％以上である板材の表面を、電気化学的粗面化を含む粗面化処理を施してなることを特徴とする平版印刷版用支持体により達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の平版印刷版用支持体において、Ｆｅは０．０５〜０．５wt％が添加される。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る。このＡｌ−Ｆｅ系の共晶化合物は、再結晶粒を微細化するとともに、均一な電解粗面を形成する効果があるため、Ｆｅの含有量が０．０５wt％未満ではこの効果が得られず、電解不足によりピットの均一性が低下する。一方、Ｆｅ含有量が０．５wt％を越えると、粗大化合物が形成されて電解粗面化面が不均一になる。
また、支持体とした時の強度を重視する場合には、Ｆｅの含有量を０．２〜０．４wt％とすることが望ましい。Ｆｅは上記の効果の他にアルミニウム合金の機械的強度を高める効果があり、従って含有量が０．２wt％未満では、機械的強度が低く過ぎて平版印刷版として印刷機の版胴に取り付ける際に、版切れを起こしやすくなる。一方、含有量が０．４wt％を越えると、必要以上の高強度となり、平版印刷版として印刷機の版胴に取り付ける際にフィットネス性が劣るようになり、印刷中に版切れを起こしやすくなるので望ましくない。但し、校正刷り用途に使う印刷版の場合は、これらフィットネス性や強度に関する制約は重要でなくなる。
【０００８】
Ｓｉは原材料であるＡｌ地金に不可避不純物として含有されているため、原材料差によるバラツキを防ぐため、意図的に微量添加されることが多い。その際、含有量が０．１５wt％を越えると印刷した際に、非画像部が汚れやすくなるという不具合がある。一方、原材料によっては既に０．０３wt％以上の含有量を持つ場合があるため、これ未満の数値は現実的でない。また、ＳｉはＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属化合物を形成して電解粗面を均一化する効果があり、従って含有量が０．０３wt％未満では、この効果が得られない。更に、含有量として０．０３wt％未満を維持するためには、高価な高純度Ａｌ地金を必要とするためこの点からも現実的でない。
従って、Ｓｉの含有量は０．０３〜０．１５wt％、好ましくは０．０４〜０．１０wt％とする。
【０００９】
Ｃｕは電気化学的粗面化を制御する上で非常に重要な元素である。従って、含有量が０．００６wt％未満では、電気化学的にピットを形成する際の表面酸化皮膜の抵抗が過小となるため、均一なピットが形成されない。一方、含有量が０．０３wt％を越えると、逆にピットを形成する際の表面酸化皮膜の抵抗が過大となるため、粗大なピットが生成されやすくなる。このピット生成の均一さは、優れた印刷適性を得るために不可欠な項目である。
従って、Ｃｕの含有量は０．００６〜０．０３wt％、好ましくは０．０１〜０．０２wt％とする。
【００１０】
Ｔｉは、従来より鋳造時の結晶組織を微細にするために添加される。本発明では０．０１０〜０．０４０wt％、好ましくは０．０２０〜０．０３０wt％がＡｌ−Ｔｉ合金の形で、あるいはＡｌ−Ｂ−Ｔｉ合金の形で添加される。添加量が０．０４０wt％を越える場合には、電気化学的粗面化処理においてピットを形成する際の表面酸化皮膜の抵抗が過小となるため、均一なピットが形成されなくなるという不具合が生じる。一方、添加量が０．０１０wt％未満では、鋳造組織が微細化されないために、種々の工程を経て０．１〜０．５mmの厚みに仕上げた後も、粗大な鋳造組織の痕跡が残こり、外観に著しい不良を生じるという不具合がある。
【００１１】
本発明においては、上記の成分に加えて、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃ，Ｇｅ，Ｐ，Ａｓ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｐｏから選ばれる少なくとも１種の元素を微量添加することを特徴とする。これらの元素は、電気化学的粗面化処理において、電解エッチングを促進し、ピットの均一性を向上させる効果が有り、しかも極く少量でその効果を発現する。添加量としては、少なくとも１ppm添加すれば十分である。また、必要以上の添加は、経済性の観点から望ましくなく、上限としては１００ppm以下である。従って、平版印刷版用支持体として要求される機械的強度や柔軟性等の物理特性に何ら影響を与えることはない。尚、上記添加量は、複数種併用する場合にはそれらの合計である。
また、これらの元素の添加方法としては、Ａｌ地金を溶融して所定の合金成分に調合した上で鋳造する際に、原材料として添加する方法、あるいは電気化学的粗面化処理工程での処理液に添加する方法、あるいは電気化学的粗面化処理工程より上流の工程で添加する方法が採用できる。
【００１２】
上記に挙げた各成分以外は、不可避不純物とアルミニウムであるが、本発明においてはアルミニウム合金のアルミニウム純度が９９．０wt％以上である必要がある。
アルミニウム合金の機械的強度はアルミニウム純度に依存し、通常アルミニウム純度が低いとアルミニウム合金の柔軟性は低くなる。従って、上記に挙げた成分の含有量が高くなり過ぎると、平版印刷版用支持体とした時の印刷機への装着性が悪くなる等の不具合が生じるようになる。
【００１３】
上記のアルミニウム合金を板材とするには、例えば下記の方法が採用できる。先ず、所定の合金成分に調整したアルミニウム合金溶湯を常法に従い清浄化処理を施し、鋳造する。清浄化処理には、溶湯中の水素などの不要なガスを除去するために、フラックス処理、Ａｒガス、Ｃｌガス等を使った脱ガス処理や、セラミックチューブフィルタ、セラミックフォームフィルタ、等のいわゆるリジッドメディアフィルターや、アルミナフレーク、アルミナボール等を濾材とするフィルタや、グラスクロスフィルター等を使ったフィルタリング。あるいは、脱ガスとフィルタリングを組み合わせた処理が行われる。
【００１４】
次いで、上記溶湯を鋳造する。鋳造方法に関しては、ＤＣ鋳造法に代表される、固定鋳型を用いる方法と、連続鋳造法に代表される、駆動鋳型を用いる方法とがあり、何れの方法も可能である。
例えばＤＣ鋳造を行った場合、板厚３００〜８００mmの鋳塊が製造できる。その鋳塊は、常法に従い、面削により表層の１〜３０mm、望ましくは、１〜１０mmが切削される。その後、必要に応じて、均熱化処理が行われる。均熱化処理を行う場合、金属間化合物が粗大化してしまわないように、４５０〜６２０℃で１時間以上、４８時間以下の熱処理が施される。１時間より短い場合は、均熱化処理の効果が不十分となる。次いで、熱間圧延、冷間圧延を行って、アルミニウム圧延板とする。熱間圧延の開始温度としては、３５０〜５００℃の範囲とする。冷間圧延の、前、または後、またはその途中において中間焼鈍処理を施しても良い。この場合の中間焼鈍条件は、バッチ式焼鈍炉を用いて２８０℃〜６００℃で２〜２０時間、望ましくは、３５０〜５００℃で２〜１０時間加熱する方法や、連続焼鈍炉を用いて４００〜６００℃で３６０秒以下、望ましくは、４５０〜５５０℃で１２０秒以下の加熱処理が採用できる。連続焼鈍炉を使って、１０℃／秒以上の昇温速度で加熱すると、結晶組織を細かくすることもできる。
上記の如く所定の厚さ、例えば０．１〜０．５mmに仕上げられたアルミニウム合金板は、更にローラレベラ、テンションレベラ等の矯正装置によって平面性を改善しても良い。また、板巾を所定の巾に加工するため、スリッタラインを通すことも通常行われる。
【００１５】
このようにして作られたアルミニウム合金板は、次いで平版印刷版用支持体とするために粗面化処理が施される。上述したように、本発明のアルミニウム合金板は電気化学的粗面化処理に適しており、従って、粗面化処理として電気化学的粗面化処理と、機械的粗面化処理及び／または化学的粗面化処理とを適宜組み合わせることが好ましい。
電気化学的粗面化処理は、アルミニウム合金板の表面に微細な凹凸を付与することが容易であるため、印刷性の優れた平版印刷版を作るのに適している。
この電気化学的粗面化処理は、硝酸または塩酸を主体とする水溶液中で、直流又は交流を用いて行われる。この粗面化により、平均直径約０．５〜２０μｍのクレーターまたはハニカム状のピットをアルミニウム表面に３０〜１００％の面積率で生成することが出来る。ここで設けたピットは、印刷版の非画像部の汚れ難さと耐刷力を向上する作用がある。また、電気化学的粗面化処理では、十分なピットを表面に設けるために必要なだけの電気量、即ち電流と通電時間との積が電気化学的粗面化における重要な条件となる。より少ない電気量で十分なピットを形成出来ることは、省エネの観点からも望ましい。
本発明においては、この電気化学的粗面化処理の諸条件は特に限定されるものではなく、一般的な条件で行うことができるが、何れの場合も、所要電気量を大幅に削減することができる。
【００１６】
これと組み合わされる機械的粗面化処理は、アルミニウム合金板表面を、一般的には平均表面粗さ０．３５〜１．０μｍとする目的で行われる。本発明においては、この機械的粗面化処理の諸条件は特に制限されるものではないが、例えば特開平６−１３５１７５号公報、特公昭５０−４００４７号公報に記載されている方法に従って行うことができる。
また、化学的粗面化処理も特に制限されるものではなく、公知の方法に従うことができる。
【００１７】
上記の粗面化処理に引き続き、通常はアルミニウム合金板の表面の耐磨耗性を高めるために陽極酸化処理が施されるが、本発明においても陽極酸化処理を施すことが好ましい。
この陽極酸化処理に用いられる電解質としては多孔質酸化皮膜を形成するものならば、いかなるものでも使用することができる。一般には硫酸、リン酸、シュウ酸、クロム酸、またはそれらの混合液が用いられる。それらの電解質の濃度は電解質の種類によって適宜決められる。陽極酸化の処理条件は用いる電解質によって変わるので一概に特定し得ないが、一般的には電解質の濃度が１〜８０wt％、液温は５〜７０℃、電流密度１〜６０A/dm²、電圧１〜１００Ｖ、電解時間１０秒〜３００秒の範囲にあれば適当である。
【００１８】
また、印刷時の汚れ性能を向上するため、電気化学的粗面化処理及び水洗を行った後、アルカリ溶液で軽度のエッチング処理を行ってから水洗しＨ₂ＳＯ₄溶液でデスマットを行った後水洗し、引き続きＨ₂ＳＯ₄溶液中で直流電解を行って陽極酸化皮膜を設けてもよい。
更に、必要に応じて、シリケート等による親水化処理を施してもよい。
【００１９】
以上のようにして本発明の平版印刷版用支持体が得られるが、この支持体はピットの均一性が高く、印刷性能に優れた平版印刷版が得られる。平版印刷版とするには、表面に感光材を塗布・乾燥して感光層を形成すればよい。尚、感光材は特に限定されるものではなく、通常、感光性平版印刷版に用いられているものを使用できる。そして、リスフィルムを用いて画像を焼き付け・現像処理、ガム引き処理を行うことで、印刷機に取り付け可能な印刷版とすることができる。また、高感度な感光層を設けると、レーザを使って画像を直接焼き付けることも出来る。
【００２０】
【実施例】
表１に示す組成のアルミニウム合金をべースに使い、これに表２に示す如く各種元素を添加して実施例及び比較例のアルミニウム合金板を作成した。そして、各アルミニウム合金板について、以下の粗面化処理を施した。
先ず、ＮａＯＨ溶液でエッチング処理を行い、水洗後ＨＮＯ₃溶液でデスマット処理を行い、更に水洗後ＨＮＯ₃溶液中で、交流電解を行うことで電気化学的粗面化処理を行った。水洗後、電気化学的粗面化処理で生じたスマットを除去するために、Ｈ₂ＳＯ₄溶液でデスマットを行った。
【００２１】
ここで各実施例、比較例について全面に均一なピットができるのに要する電気量を調べて評価した。また、その時のピットの均一性も合わせて評価した。ピットが全面に出来る電気量を調べるために、電気量条件を変えて電気化学的粗面化処理を行った後、ＳＥＭを使って表面を観察し、ピットが全面に形成できた電気量を決定した。ピットの均一性は粗面をＳＥＭ観察して判定した。結果を表２に示した。尚、電気量は比較例−１を１とした相対値である。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
表２に示す通り、実施例のアルミニウム合金板は特定の元素を加えたことで、電気化学的粗面化処理の効率が約１割向上し、かつピットの均一性が一層優れた平版印刷版用支持体にすることが出来る。
【００２５】
以上の実施例では、粗面化処理として、電気化学的粗面化処理のみを行った例を示したが、本発明は上記の例には限定されず、例えば機械的粗面化処理や化学的粗面化処理を電気化学的粗面化処理と組み合わせても同様な効果が得られることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特定の元素を加えたことで、電気化学的粗面化処理の効率が約１割向上し、かつピットの均一性が一層優れた平版印刷版用支持体が得られる。

Claims

Ｆｅ：０．０５〜０．５wt％、Ｓｉ：０．０３〜０．１５wt％、Ｃｕ：０．００６〜０．０３wt％、Ｔｉ：０．０１０〜０．０４０wt％、及びＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃ，Ｇｅ，Ｐ，Ａｓ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｐｏから選ばれる少なくとも１種の元素を１〜１００ppm含有し、残部が不可避不純物とＡｌとからなり、かつＡｌ純度が９９．０wt％以上である板材の表面を、電気化学的粗面化を含む粗面化処理を施してなることを特徴とする平版印刷版用支持体。