JPS62140894A - 平版印刷版用アルミニウム合金支持体 - 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 この発明は平版印刷版に使用されるアルミニウム合金支
持体に関し、特に電気化学的粗面化処理に適し、かつ疲
労強度と熱軟化特性と印刷適性に優れしかも非画像部の
汚れの生じにくいアルミニウム合金平版印刷版用支持体
に関するものでおる。

従来の技術 従来、平版印刷版として広く用いられているものは、粗
面化処理、陽極酸化処理などの表面処理を施したアルミ
ニウム板上に感光性物質を塗布し、吃燥させた所謂ＰＳ
版に画像露光、現像、ガム引き等の製版処理を施して得
られた印刷版である。

この現像処理により未溶解で残留した感光層は画像部を
形成し、感光層が除去されてその下のアルミニウム表面
が露出した部分は親水性のため水受容部となり、非画像
部を形成することはよく知られている事実である。

かかる平版印刷版用支持体としては、一般に軽量で表面
処理性、加工性、耐食性に優れたアルミニウム板が使わ
れている。この目的に供される従来材としてはＪＩＳ　
Ａ　１０５０　（純度９９．５重量％以上のＡ１合金）
　、ＪＩＳ　Ａ　１１００　（Ａｌ−０，０５〜０．２
０重量％Ｃｕ合金）　、ＪＩＳ　Ａ　３００３　（Ａ　
！−０，０５〜０、２０重量％Ｃｕ−１，５重量％Ｍｎ
合金）等の厚さ０．１〜０．５ｍのアルミニウム合金板
があり、この表面を機械的方法、化学的方法、電気化学
的方法のいずれかの一つあるいは二つ以上を組み合わし
た工程により粗面化し、その後陽極酸化９Ａ理を施して
用いられている。

具体的には、特開昭４８−４９５０１号に記載されてい
る機械的粗面化処理、化学的エツチング処理、陽極酸化
皮膜処理を順に施したアルミニウム平版印刷版、おるい
は特開昭５１−６１３０４号に記載されている化学エツ
チング処理、陽極酸化皮膜処理を順に施したアルミニウ
ム平版印刷版、特開昭５４−１４６２３４号に記載され
ている電気化学的処理、後処理、陽極酸化皮膜処理を施
したアルミニウム平版印刷版、特公昭４８−２８１２３
号に記載されている電気化学的処理、化学的エツチング
処理、陽極酸化皮膜処理を順に施したアルミニウム平版
印刷版、おるいは機械的粗面化処理後に特公昭４Ｂ−２
８１２３号に記載されている処理を施したアルミニウム
平版印刷版等が知られている。

このような支持体の上に適当な感光層を設けることによ
り１０万枚にも及ぶ鮮明な印刷物を得ることが可能で市
る。しかし一枚の印刷版から更に多数枚の印刷物を得た
い（耐刷力の向上）という要望がある。この目的を達成
するためにはアルミニウム合金板を支持体とするＰＳ版
を通常の方法で露光、現像処理した後、高温で加熱処理
（いわゆるバーニゲ処理）することにより画像部を強化
する方法が有効であり、その具体的方法は特公昭４４−
２７２４３号及び特公昭４４−２７２４４＠に詳細に記
載されている。このようなバーニング処理の加熱温度及
び時間は画像を形成している樹脂の種類にもよるが、２
００〜２８０　’Ｃの範囲で３〜７分の範囲が通例でお
る。

発明が解決すべき問題点 近年、上述のバーニング処理に関しては、バーニング処
理時間の短縮を図って作業能率を向上させるために、高
い温度でかつ短時間のバーニング処理を行なうことが望
まれている。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、２８０℃以上の高温で加熱した場合
、アルミニウムの再結晶現象を起して強度が極度に低下
し、印刷版の腰がなくなるため、その取扱いが非常にむ
ずかしくなり、印刷機への版のセットが不能になったり
多色刷りにおける版の色の見当合わせができないなどの
欠点が生じる。従って耐熱性に冨む安定なアルミニウム
合金支持体が望まれている。

一方、印刷技術の進歩に伴ない印刷速度が上昇した今日
、印刷機の版胴の両端に機械的に固定される印刷版に加
わる応力が増えたため、アルミニウム印刷版の強度が不
足する場合には、この固定部分が変形または破損して印
刷ずれ等の障害が発生したり、印刷版の折り曲げ部に受
ける繰返し応力により版が切れ（くわえ切れ）、印刷不
能となることが度々ある。

ところが、従来のＪＩＳ　Ａ　１０５０アルミニウム合
金板は電気化学的粗面化処理において均一な粗面や適切
な表面粗さを与えることができ、また印刷中の非画像部
の汚れが生じにくいが、耐疲労強度及び耐熱軟化特性が
劣る。他方、ＪＩＳ　Ａ　３００３アルミニウム合合板
は充分な耐疲労強度及び耐熱軟化特性を有するが、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、かつまた印刷中に非画像部の汚れも生じや
すいという欠点があった。

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、印
刷版として充分な耐疲労強度と耐熱軟化特性を有すると
同時に、粗面化処理特に電気化学的粗面化処理により均
一な粗面と適切な表面粗さが得られ、しかも印刷中に非
画像部の汚れを生じにくいアルミニウム合金支持体を提
供するものである。

問題点を解決するための手段 この発明の平版印刷版用支持体は、重量％でＴｉ０．０
５〜０．２０％未満、Ｓｉ０．２０％以下、Ｆｅ０．５
０％以下を含有し、残部がＡ１および不可避不純物より
なるアルミニウム合金で構成されたものである。

イ乍　　用 先ずこの発明の支持体に使用されるアルミニウム合金の
成分限定理由について説明する。

Ｔ１は支持体の粗面化処理及び印刷適性に悪影響を与え
ることなく強度及び耐熱軟化特性を向上させかつ冷間圧
延後にも伸びの低下を防ぐ目的でアルミニウムに添加す
るもので市るが、０．９５％未満では耐熱軟化特性が不
足となり、かつ冷間圧延後の伸びが低い。一方Ｔｉ０．
２０％以上では電気化学的粗面化法で均一粗面が得られ
ず、Ｔ　！　Ａｆ３なる粗大化合物を作りこれが印刷時
の汚れ等の原因となるので好ましくない。したがってＴ
ｉは０、０５％以上、０．２０％未満とした。

Ｆｅは耐疲労強度を向上させる効果がある。しかしＦｅ
は０．５０％を、Ｓｉは０．２０％を各々越えると、こ
れらの成分はＡｌ−Ｆｅ−８ｉ化合物およびＡｌ−Ｆｅ
化合物を形成して印刷時の汚れを生じ易くするので好ま
しくない。したがってＦｅは０．５０％以下、Ｓｉは０
．２０％以下とした。

なお、アルミニウム合金中に含まれるその他の不純物と
しては、通常市販されるＡｌ地金中に含まれている不純
物程度であればこの発明の目的を損うことはない。

この発明のアルミニウム合金を製造するにあたっては、
鋳型を用いる連続鋳造法おるいは冷却された１対のロー
ルまたは冷却板の間において凝固させられたのち、熱間
圧延と冷間圧延および必要に応じて中間焼鈍を加えた方
法によって薄板とされる。この中間焼鈍は、コイルを定
置式に焼鈍するバッチ焼鈍でも、コイルを連続的に巻き
戻しながら焼鈍するいわゆる連続焼鈍によっても、いず
れでもよい。

ところで、この発明によるアルミニウム合金支持体にお
いて、その耐疲労強度および耐熱軟化特性をさらに向上
させるためには、支持体に蓄積されている残菌応力を減
少させることが有効であるとの知見を得た。そこで仕上
冷間圧延量と仕上焼鈍温度を変えて材料強度と伸びを変
化させて疲労寿命との相関を調べた結果、伸び５％以上
であれば疲労寿命は充分でおることが判った。また平版
印刷版支持体としての剛性は耐力１０Ｋｇ／−以上であ
れば実用上問題ない。望ましい耐力は１５に！ｊ　／　
ｍｍ以上である。

これらの材料特性を得るための具体的方法として、一般
的には熱間圧延後もしくは中間焼鈍後の冷間圧延を圧延
率１０〜５０％とすれば良いが、圧延率５０％以上の冷
間圧延を施す場合には仕上げ冷間圧延の後１５０〜３２
０　’Ｃで軟化処理すれば良い。しかるにこの発明・の
組成を有するアルミニウム合金では、冷間圧延の圧延率
が高い場合でも充分な伸びを有するという優れた特徴を
有する。すなわち、Ｔｉを添加含有せしめることにより
、冷間圧延を続けても伸びの低下が少なく、例えば９９
％冷間圧延後でも、伸び５％以上が保持できるから、５
０％を越える圧延率の冷間圧延を施した場合でもその。

後の軟化処理を省略することができる。但し、その場合
でも冷間圧延後に１５０〜３２０°Ｃで軟化処理を施し
ても良いことは勿論である。

次にこの発明における平版印刷版用アルミニウム合金支
持体の表面処理方法につい詳細に説明する。

この発明のアルミニウム合金支持体に適用される砂目立
て方法としては、＠酸又は硝酸電解液中で電気化学的に
砂目立てする電気化学的砂目立て方法や、アルミニウム
表面を金属ワイヤーでひっかくワイヤーブラシグレイン
法、研摩床と研摩剤でアルミニウム表面を砂目立てする
ポールグレイン法、ナイロンブラシと研摩剤で表面を砂
目立てするブラシグレイン法のような機械的砂目室て方
法を用いることができ、上記のいずれの砂目立て方法を
単独おるいは組合せて用いることもできる。

電気化学的砂目立て方法は、均一な粗面や適切な表面粗
さが得られると共に印刷中の非画像部の汚れが生じにく
いという利点がおる。

このように砂目立て処理したアルミニウムは、駿又はア
ルカリにより化学的にエツチングされる。

酸をエツチング剤として用いた場合は、微細構造を破壊
するのに時間がかかりすぎるから、通常はアルカリをエ
ツチング剤として用いることが望ましい。

この発明において好適に用いられるアルカリ剤としては
、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、アルミン酸ソーダ、メタ珪
酸ソーダ、燐酸ソーダ、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム等があり、濃度と温度の好ましい範囲はそれぞれ１〜
５０％、２０〜１００　’Ｃであり、それらの条件はア
ルミニウムの溶解量が５〜２０ｇ／ｍとなるように定め
ることが好ましい。

エツチングの後に表面に残菌する汚れ（スマット）を除
去するために酸洗いが行なわれる。用いられる酸として
は硝酸、硫酸、りん酸、クロム酸、ふつ酸、はうふつ化
水素酸等がおる。特に電気化学的粗面化処理後のスマッ
ト除去処理には特開昭３３−１２７３９号に記載されて
いるような５０〜９０℃の温度で１５〜６５重量％の硫
酸と接触させる方法及び特公昭４８−２８１２３＠に記
載されているようなアルカリエツチングする方法が好ま
しい。

以上のようにして処理されたアルミニウム板は平版印刷
版用支持体として使用することができるが、必要に応じ
て更に陽極酸化皮膜処理、化成処理などの処理を施すこ
とが好ましい。

陽極酸化処理はこの分野で従来より行なわれている方法
で行なうことができる。具体的には硫酸、リン酸、クロ
ム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸
なとおるいはこれらの二種類以上を組み合わせた水溶液
又は非水溶液中でアルミニウム板に直流または交流の電
流Ｓ：流すことによりアルミニウム支持体表面に陽極酸
化皮！！！を形成することができる。

陽極酸化処理の条件は使用される電解液によって種々変
化するので一概にはいえないが、一般的には電解液の濃
度が１〜８０％、液温５〜７０’Ｃ，電流密度０．５〜
６０アンペア／劇、電圧１〜１００■、電解時間１０〜
１００秒の範囲が適当である。

これらの陽極酸化皮膜処理の内でも特に英国特許第１４
１２７６８号に記載されている硫酸中で高電流密度で陽
極酸化する方法および米国特許第３５１１６６１号に記
載されているリン酸を電解浴として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２７１
４０６６号及び同第３１８１４６１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り処理したり、米国特
許第３８６０４２６号に記載されているように水溶性金
属塩（例えば、酢酸亜鉛など）を含む親水性セルロース
（例えば、カルボキシメチルロースなと）の下塗り層を
設けることもできる。

この発明による平版印刷版用アルミニウム合金支持体の
上には、ＰＳ版の感光層として従来より知られている感
光層を設けて感光性平版印刷版を得ることができ、これ
を製版処理して得た平版印刷版はすぐれた性能を有して
いる。

上記感光層の組成物としては次のようなものが含まれる
。

■ジアゾ樹脂とバインダーとからなる感光層米国特許第
２０６３６３１号及び同第１６６７４１５号に開示され
ているジアゾニウム塩とアルドールや・アセタールのよ
うな反応性カルボニル基を含有する有機縮合剤との反応
生成物でおるジフェニルアミン−Ｐ−ジアゾニウム塩と
フォルムアルデヒドとの縮合生成物（所謂感光性ジアゾ
樹脂）が好適に用いられる。この他の有用な縮合ジアゾ
化合物は特公昭４９−４８００１号、同４９−４５３２
２号、同４９−４５３２３号等に開示されている。

これらの類の感光性ジアゾ化合物は通常水溶性無機塩の
型で得られ、従って水溶液から塗布することができる。

又はこれらの水溶性ジアゾ化合物を特公昭４７−１１６
７号に開示された方法により１個またはそれ以上のフェ
ノール性水駿基、スルホン酸基又はその両者を有する芳
香族又は脂肪族化合物と反応させ、その反応生成物であ
る実質的に水不溶性の感光性ジアゾ樹脂を使用すること
もできる。また、特開昭５６−１２１０３１号に記載さ
れているようにヘキサフルオロ燐酸塩またはテトラフル
オロ硼酸塩との反応生成物として使用することもできる
。そのほか英国特許第１３１２９２５＠に記載されてい
るジアゾ樹脂も好ましい。

■０−キノンジアジド化合物からなる感光層特に好まし
いＯ−キノンジアジド化合物は０−ナフトキノンジアジ
ド化合物であり例えば米国特許第２７６６１１８号、同
第２７６７０９２号、同第２７７２９７２号、同第２８
５９１１２号、同第２９０７６６５＠、同第３０４６１
１０号、同第３０４６１１１号、同第３０４６１１５号
、同第３０４６１１８号、同第３０４６１１９号、同第
３０４６１２０＠、同第３０４６１２１号、同第３０４
６１２２号、同第３０４６１２３＠、同第３０６１４３
０号、同第３１０２８０９号、同第３１０６４６５号、
同第３６３５７０９号、同第３６４７４４３号をはじめ
多数の刊行物に記されており、これらは好適に使用する
ことができる。

■アジド化合物とバインダーく高分子化合物からなる感
光層 例えば英国特許第１２３５２８１号、同第１４９５８６
１号、特開昭５１−３２３３１号、同５１−３６１２８
号に記載されているアジド化合物と水溶性またはアルカ
リ可溶性高分子化合物からなる組成物の他、特開昭５０
−５１０２号、同５０−８４３０２号、同５０−８４３
０３号、同５３−１２９８４号に記載されているアジド
基を含むポリマーとバインダとしての高分子化合物から
なる組成物が含まれる。

■その他の感光性樹脂層 例えば特開昭５２−９６６９６号に開示されているポリ
エステル化合物、英国特許第１１２２７７号、同第１３
１３３０９号、同第１３４１００４号、同第１３７７７
４７号等に記載のポリビニルシンナメート系樹脂、米国
特許第４０７２５２８Ｍ、同第４０７２５２７＠等に記
載されている光重合型フォトポリマー組成物が含まれる
。支持体上に設けられる感光層の邑は、約０．１〜７９
／ＴＩｔ１好ましくは０．５〜４９／Ｔｄの範囲である
。

ＰＳ版は画像露出されたのち、常法により現像を含む処
理によって樹脂画像が形成される。

例えばジアゾ樹脂とバインダーとからなる前記感光層■
を有するＰＳ版の場合には画像露出後、未露光部分の感
光層が現像により除去されて平版印刷版が得られる。ま
た感光層■を有するＰＳ版の場合には画像露光後、アル
カリ水溶液で現像することにより露光部分が除去されて
平版印刷版が得られる。

実施例 以下、実施例に基いて更に詳細に説明する。

実施例　１ 第１表に示す本発明合金Ａおよび比較合金Ｂを通常の方
法により鋳造し、両面を開削して厚さ５００ｍ、幅１０
００ｍ、長さ３５００ｍの鋳塊とし、必要に応じて均質
化処理を施し、熱間圧延および冷間圧延にて１．５Ｍ厚
とし、ここで３６０℃×１時間中間焼鈍してから、冷間
圧下率８０％で仕上冷間圧延し、必要に応じ仕上焼鈍し
て、第２表の実験番号Ｎｏ、　１〜４に示す０．３０ｍ
厚の板とした。これらのアルミニウム合金板について、
次の方法によって電解エツチング性、耐疲労強度、耐熱
軟化特性、非画像部の汚れにくさを評価した。結果を第
２表に示す。

（１）電解エツチング性 表面状態を走査型電子顕微鏡にて観察してピットの均一
性を評価し、優れているものをＯ印、良好なものをΔ印
、劣るものをＸ印で表わした。

（２）耐疲労強度 ２＃Ｒのコーナーにて９０’に曲げた試片の一端に５１
ＧＦ／ｍ−の引張荷重を２５Ｈ２で繰り返し負荷して、
破断までの負荷繰り返し数を測定した。

実用上、８万回以上が望ましい。

（３）耐熱軟化特性 バーニングプロセッサー１３００　［ｔ２ｋｗの熱源を
有する富士写真フィルム■製バーニングプロセッサー］
中で試料を３００℃、７分間加熱した。

冷却後、鈍り具合を手で官能評価した。

（４）非画像部の汚れにくさ 下記の方法で処理した印刷版をオフセット印刷機ＫＯＲ
にて装てんし、非画像部の汚れの程度を評価した。

印刷版は以下のようにして用意した。

アルミニウム合金板をバ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て処理したのち、苛性ソーダ
２０％水溶液を用いてアルミニウムの溶解量が８ｙ／ｍ
となるようにエツチングした。

流水で充分に洗ったのち、２５％硝酸水溶液で酸洗し、
水洗した。この基板を特開昭５４−１４６２３４＠に記
載されているように、硝１ｏ、ｓ〜２．５％を含む電解
浴中で、電流密度２０Ａ／ＩＭ以上で交流電解した。ひ
きつづき１５％硫酸の５０’Ｃ水溶液中に３分間浸漬し
て表面を清浄化したのち、２０％の＠酸を主成分とする
電解液中で浴温３０’Ｃで３９／ｍの酸化皮膜を設けた
。

このように作成したサンプルに下記の感光層を轄燥時の
塗布量が２．５９／尻となるように設けた。

ナフトキノン−１，２−ジアジド−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エステル化合 物（米国特許第３６３５７０９号の実施例１に記載され
ているもの）　　　　　　　０．７５　ｃＪクレゾール
ノボラック樹脂　　　　　　２．００ｇオイルブルー１
６０３　（オリエント化学製）０．０４９エチレンジク
ロライド　　　　　　　　　１６ｇ２−メトキシエチル
アセテート　　　　　１２Ｉｊかくして得られた感光性
平版印刷版を３ｋＷのメタルハライドラνプで１ＴｒＬ
の距離から６０秒間画像露光し、５１０２／Ｎａ２Ｏの
モル比が１．２テＳ　ｉ　０２含有量が１．５％の珪酸
ナトリウム水溶液で現像し、水洗乾燥後、ガム引きした
。

第　　１　　表 第　　２　　表 第２表から明らかなように、本発明合金へによる実験番
号ＮＯ４１、ＮＯ１２の支持体においては、高い疲労強
度と優れた耐熱軟化特性を有すると同時に、良好な電解
エツチング性を有し、しかも非画像部の汚れにくさの点
でも優れていた。これに対し比較合金Ｂは従来から用い
られているＡ１合金でおり、この場合は仕上焼鈍を行な
わないＮｏ、　３では伸びが少なく、疲労強度および耐
熱軟化特性に劣ることが明らかである。また比較合金Ｂ
に対して疲労寿命を改善するために仕上焼鈍を施したＮ
０１４では、材料強度が低過ぎ、印刷時に非画像部の汚
れを生じて実用的でないことが判る。

実施例　２ 第２表に示す本発明合金Ｃおよび比較合金Ｄ〜Ｇを通常
の方法により鋳造し、各合金鋳塊に対して常法に従って
熱間圧延および冷間圧延を施して板厚３．ＯＭとし、次
いで３６０℃×２時間の中間焼′　　鈍を施し、引続い
て圧下率９０％で仕上冷間圧延を施してｏ、３ｏ＃厚の
アルミニウム合金薄板を得た。

各合金薄板について、実施例１と同様な性能評価を行な
った。その結果を第４表に示す。

第　　３　　表 第　　４　　表 第４表から明らかなように、ＳｉｔおよびＦｅ量を適量
に抑制しかつ適当量のＴｉを添加して強度と伸びを調整
した本発明合金Ｃは、Ｔｉ量が過剰な比較合金り、Ｆｅ
量が過剰な比較合金Ｅ１Ｓ１量が過剰な比較合金Ｆ、Ｔ
ｉ添加量が不足する比較合金Ｇと異なり、電解エツチン
グ性、耐疲労強度、耐熱軟化特性、あよひ非画像部の汚
れにくさのすべての点において優れた性能を有している
ことが判る。

発明の効果 前記実施例からも明らかなようにこの発明の平版印刷用
アルミニウム合金支持体は、印刷版として充分な耐疲労
強度と耐熱軟化特性を有すると同時に、電解エツチング
性が優れていて電気化学的粗面化処理により均一な粗面
と適切な表面粗さを得ることができ、しかも印刷中に非
画像部が汚れにくいという優れた性能をも併せ持つもの
でおる。

出願人　　スカイアルミニウム株式会社富士写真フィル
ム株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｔｉ０．０５〜０．２０％未満（重量％、以下同
   じ）、Ｓｉ０．２０％以下、Ｆｅ０．５０％以下を含有
   し、残部がＡｌおよび不可避不純物よりなる平版印刷版
   用アルミニウム合金支持体。
2. （２）アルミニウム合金支持体の耐力が１０Ｋｇ／ｍｍ
   ＾２以上、破断伸びが５％以上てあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の平版印刷版用アルミニウム
   合金支持体。
3. （３）アルミニウム合金支持体の表面が粗面化されかつ
   陽極酸化されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の平版印刷版用アルミニウム合金
   支持体。