JPH0678036B2 - 平版印刷版用アルミニウム合金支持体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は平版印刷版用アルミニウム合金支持体の創案に
係り、適切な粗面化性と印刷適性を保有しつつ支持体強
度と共に非画像部の耐摩耗性に優れ、耐刷性の高い平版
印刷版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 粗面化性と印刷適性を保有すると共に強度と非画像部の
耐摩耗性に優れた平版印刷版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 10
50（純度99.5％以上のAl）、JIS 1100（純度99.0％以上
のAl）、JIS 3003（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、乾燥させ、所謂PS版に加工さ
れる。次いでこのPS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いて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。

次いで上記印刷原板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（水ないし水溶液）を供給する
ことによって非画像部の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
着されたインキを直接或いは間接にブランケット胴に一
度転写した後に紙面等に転写する、という工程を繰り返
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10万枚にも及び良好な印刷物を得ることが可能で
あるが、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
を来すのでこのような支持体強度の向上が不可欠であ
る。

一方、耐印刷性を向上させる１手段として、アルミニウ
ムを支持体とする平版印刷版の場合には、上述したよう
に粗面化の後に陽極酸化処理を施すことにより露光、現
像後の画像部分に対しては感光性組成物と密着性、非画
像部分に対しては親水性を向上させる方法が一般によく
行われている。そして陽極酸化処理は、硫酸、リン酸、
クロム酸等の単味あるいはこれらの２種類以上を複合添
加した水溶液又は非水溶液中で、アルミニウムに直流又
は交流の電流を流すことにより、アルミニウム支持体表
面に通常は３g/m²前後の陽極酸化皮膜を形成させること
が行われている。しかし印刷中の非画像部分は、紙ある
いはブランケット胴と直接接触するため徐々に摩耗し所
定の印刷版性能が損われるので、特に印刷部数の多い場
合には非画像部の耐摩耗性に優れることが要望されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記したような従来から使用されてきた
アルミニウム合金板は、前述したような要請に適切に即
応できない。即ちJIS 1050等純アルミニウム系合金は、
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
粗さを得しめ且つ印刷性能も優れるが、支持体強度が稍
不足し、且つ印刷部数の多い場合に非画像部に摩耗を生
じる場合がある。またJIS 3003によるものは適当な支持
体強度を有するが、電気化学的表面処理によって均一な
粗面や適切な表面粗さか得られず、更に印刷中に非画像
部分の汚れが生じやすいなどの欠点を有する。然して非
画像部分の耐摩耗性を向上させるために、上記アルミニ
ウム合金支持体表面に従来以上の厚い陽極酸化皮膜を形
成させると、粗面化時に形成された適切な表面粗さを損
わざるを得ない。

本発明は上述のような観点から、純アルミニウム系合金
の優れた電気化学的粗面化性と印刷適性を保有しつつ、
強度及び非画像部分の耐摩耗性に優れた平版印刷版用支
持体を提供しようとするものである。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 アルミニウム合金の鋳塊を所要の厚さに圧延し、溶体化
処理、急冷し、更に冷間加工され表面ビッカース硬さが
HmV75〜110の板状体であって、表面が粗面化され且つ陽
極酸化されており、Si:0.85〜2wt％を含有すると共に残
部がAlおよび不可避不純物から成ることを特徴とした平
版印刷版用アルミニウム合金支持体。

作用 本発明におけるアルミニウム合金支持体の最も特徴的な
成分はSiであり、その含有量は0.85〜2wt％である。Si
がこのような範囲内で含有されることにより製板工程に
おいて、含有Siの一部を固溶状態とすると共に残部Siを
第２相粒子として適度に分散生成させ、しかも鋳塊を10
0分の１以下のように熱間圧延、冷間圧延して充分に薄
板化することにより、良好な粗面化性を得しめ、更に支
持体に必要な強度を得しめる。

又表面ビッカース硬さがHmV75〜110であることによっ
て、支持体中に上記のように分散生成するSiの第２相粒
子と相俟って、平版印刷用支持体として使用したとき
に、非画像部の耐摩耗性を向上する。また支持体の表面
を粗面化後陽極酸化し、該陽極酸化皮膜中に上記の第２
相Si粒子を存在させることにより、耐摩耗性を有効に向
上し、耐刷性を高める。

Siが0.85wt％未満であると上記したような第２相粒子の
分散生成が不充分であり、また表面ビッカース硬さHmV7
5未満では支持体自体の耐摩耗性ないし第２相粒子保持
効果が少く耐刷性が充分でない。なお表面ビッカース硬
さがHmV110超となると、版胴固定時に版胴へのなじみが
悪くなり、印刷ずれの原因となる。更にSiが2wt％を超
えると粗面化性が低下する。本発明に係る支持体は、Si
含有量を0.85wt％以上2wt％以下とし、表面ビッカース
硬さをHmV75〜110とすることによって本発明の効果を有
効に発揮させることができる。

その他の成分としてはMgやCaなどを含めて何れも不純物
レベルであって、例えばMgが0.3％以上のように不純物
レベルを超えて含有されると第２相粒子として0.1〜２
μｍのMg₂Si粒子の如きが発生し、また化学エッチング
時における溶損起点などとなり、好ましい耐刷性を得難
い。Si以外がAlと不可避不純物レベル以下であることに
よって前記したような作用関係が阻害されることなく得
られる。

実施例 上記したような本発明について更に説明するならば、本
発明者等は上記した実情に基づき種々研究した結果、ア
ルミニウムに適量のSiを含有させたアルミニウム合金板
は、電気化学的粗面化性と印刷適性を保有し、且つ優れ
た支持体強度を有するという知見を得、更に検討し、表
面硬さを所定以上とした場合は、板に存在するSi粒子と
相俟って、平版印刷用支持体として使用したときに非画
像部分の耐摩耗性をも良好なものとすることを見出し、
本発明を完成させたものである。

即ち本発明は、アルミニウム合金の鋳塊を所要の厚さに
圧延し、溶体化処理、急冷し、更に冷間加工され表面ビ
ッカース硬さがHmV75〜110の板状体であって、表面が粗
面化され且つ陽極酸化されており、Si:0.85〜2wt％を含
有すると共に残部がAlおよび不可避不純物から成ること
を特徴とした平版印刷版用アルミニウム合金支持体であ
る。

本発明支持体中に含まれるFe、Mnの各々0.4wt％まで、M
gの0.3wt％未満及びCu、Crの0.05wt％までの含有は不可
避不純物として本発明支持体の特性を妨げるものではな
いから差し支えない。尚、鋳塊の結晶微細化のためにTi
及びＢを添加することがあるが、この場合はTi−Ｂ系粒
子の凝集を生じると粗面化処理時に線状欠陥となり易い
ので、Ti:0.05wt％以下、B:0.01wt％以下とする。

上記のような組成による本発明の平版印刷用アルミニウ
ム合金支持体の製版並びにPS版としての製版工程につい
て説明すると以下の如くである。即ち、上記組成の合金
溶湯を通常の方法により鋳造を行い、この場合、鋳造ス
ラブの肉厚を薄くすることで溶湯の凝固速度を大とし、
晶出Si粒子を微細化させることはより好ましく、同じ観
点から溶湯から直接に薄板を鋳造する薄板連続鋳造を行
って薄板を製造してもよい。次に得られた鋳造スラブを
面削した後、400〜560℃の温度で１時間以上保持して均
質化処理を行う。更に熱間圧延及び例間圧延の工程を経
た後、再結晶組織を得るため及び所定量のSiをマトリク
ス中に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℃以上、望ましくは450
〜560℃の温度に加熱し、この所定温度に到達後30℃/mi
n以上の冷却速度で空冷し、望ましくは水冷により急速
冷却する。引続き加工率30％以上、好ましくは40％以上
の最終冷間圧延を施し0.1〜0.5mm厚の板状物となし、平
版印刷版支持体用アルミニウム合金板とする。尚、上記
最終冷間圧延後に50〜250℃の温度で目安として２時間
以下の加熱処理する焼戻処理を施すことは、電気化学的
粗面化性及び表面硬さの向上の観点からより効果的であ
る。何れの製造条件下であれ、加工組織中に存在するSi
が固溶状態あるいはSi粒子として均一に分散するように
処理することが望まれ、それによって所定の支持体強
度、表面硬さが得られ且つ粗面化処理における砂目の均
一性が確保できる。

このように製板されたアルミニウム合金板は、PS版とし
ての加工処理と製板加工処理とを経て実際の印刷作業に
供される。即ち、粗面化処理を施して使用される場合
は、先ず機械的砂目立て法や、硝酸又は塩酸を含む電解
液中での電気化学的砂目立て法による粗面化処理を行っ
た後、酸又はアルカリによる化学的エッチング処理と酸
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に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PS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
て印刷機へのくわえ部を形成した後、印刷機の円筒形版
胴に固定され、印刷作業に供される。

本発明によるアルミニウム合金支持体は、この印刷作業
において版装着時の変形が少なく、また印刷中の非画像
部の摩耗も少ない、粗面化性も良好で、特に平版印刷版
用支持体として著しく高い耐刷力を実現するものであ
る。また放熱性が良好であるからインキののりもよく、
しかもインキの性質を劣化させることがない。

本発明によるものを具体的な製造例について更に詳しく
説明すると以下の如くである。

製造例１ 第１表に示すような３種類のアルミニウム合金（Ａ、
Ｂ、Ｃ）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406mm厚のスラブを得、560℃、４時間
保持の均質化処理を施した後、6mm厚に熱間圧延し、次
いで例間圧延を経しめ、合金Ａ、Ｂについては1.5mm
厚、合金Ｃについては0.6mm厚（途中に中間焼鈍を施し
た）の板とし、その後磁気誘導加熱（Transverse FluxI
nduction Heating）による150℃/sec以上の昇温速度で5
50℃、5sec保持後、500℃/sec以上の水冷却による連続
溶体化処理を施し、室温に約１日放置した後、後述する
第２表に示すような最終冷間圧延を行ったもの、あるい
はこの最終冷間圧延後に焼戻し処理を合わせて0.3mm厚
の合金板を得た。また従来材として市販のJIS 1050−H1
8及びJIS 3003−H18の0.3mm厚による板を供試材とし
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
ついて常法によって引張特性と表面硬さを測定した。一
方、第２表中の８種類の合金板に印刷用支持体としての
処理を行った。即ちこれらの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立処
理した後、苛性ソーダ20wt％水溶液で化学的にエッチン
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
る電界浴中で電流密度20A/dm²以上で交流電界し、続い
て15wt％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温
30℃で３g/m²の酸化皮膜を設ける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すると共に、
粗面化面上に存在するSi粒子の分散状態を調べた結果は
第２表に示されている如くである。

上記第２表に機械的性質、表面硬さおよび粗面の均一性
についての結果を示す。なお、機械的性質の測定はいず
れも圧延方向に平行な方向（Ｌ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、Ｂ−１〜３は支
持体強度（0.2％耐力）、表面ビッカース硬さ（HmV）は
従来材の高レベルのものに比し大幅に優れ、粗面化性は
同等ないしそれ以上の良好なレベルにあり、耐刷性は何
れも30万倍レベルである。また、支持体表面にはSi粒子
が観察され、例えば合金Ｂ−１においては平均径約15μ
以下の粒子が１×10²個／mm²程度、また合金Ｂ−２にお
いては２×10⁶個／m²程度存在した。Ｃ−１は粗面の均
一性は良好であるが、表面硬さ（HmV）において本発明
のレベルに達しておらず、従って耐摩耗性、耐刷性が充
分でない。比較材Ｃ−２は粗面の均一性においてやや劣
り、表面硬さにおいても劣るから耐摩耗性や耐刷性は更
に劣る。また従来材であるJIS 1050−H18は粗面の均一
性において良好であるものの支持体強度および表面硬さ
が低いレベルに留まっており、又JIS 3003−H18は支持
体強度および表面硬さに優れるものの粗面化性が劣る。

製造例２ 製造例１において得られた本発明材Ｂ−２と比較材Ｃ−
２および従来材JIS 1050−H18について更に印刷版とし
ての製板処理を行い、印刷版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2.5g/m²となるよ
うに形成した。

ナフトキノン−1,2−ジアシド−５−スルホニルクロラ
イドとピロガロールアセトン樹脂との化合物（米国特許
第365709号明細書実施例に記載されているもの） 0.75g クレゾールノボラック樹脂 2.00g オイルブルー＋603（オリエント化学社製） 0.04g エチレンジクロライド 16g ２−メトキシエチレンアセテート 12g 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MU2002−
２−OL型、3KWの光源を有する）で30秒間露光を行った
後、計算ナトリウム5wt％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オフセット印刷機KORに取付け無機
顔料CaCO₃を含むインキを用い、ブランケット胴との接
触圧を通常より大として印刷テストを行ったところ、発
明材Ｂ−２においては30万部刷了後も印刷原版の非画像
部の摩耗は生ぜず良好な印刷物が得られた。一方、比較
材Ｃ−２および従来材JIS 1050−H18を用いた印刷原版
においては、Ｃ−２は25万部、JIS 1050−H18は15万部
刷了後に印刷原版の非画像部にところどころ摩耗を生じ
ていた。

「発明の効果」 以上説明したような本発明の平版印刷版用アルミニウム
合金支持体によるときは、比較材および従来材に比較し
粗面化性や印刷適性において充分に優れており、しかも
支持体強度および表面硬さに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の非画像部の摩耗現象
によるトラブルを適切に解消でき、耐刷性の高い製品を
提供し得るものであって、工業的にその効果の大きい発
明である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝沢 一成 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士写 真フイルム株式会社内 (72)発明者 ▲榊▼ 博和 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士写 真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−220395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−173196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−53095（ＪＰ，Ａ) 特公 昭32−9752（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウム合金の鋳塊を所要の厚さに圧
   延し、溶体化処理、急冷し、更に冷間加工され表面ビッ
   カース硬さがHmV75〜110の板状体であって、表面が粗面
   化され且つ陽極酸化されており、Si:0.85〜2wt％を含有
   すると共に残部がAlおよび不可避不純物から成ることを
   特徴とした平版印刷版用アルミニウム合金支持体。