JP2767711B2 - 平版印刷版用支持体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は平版印刷版用支持体の製造方法に関する、特
に電解粗面化性の良いアルミニウム支持体の製造方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

印刷版用アルミニウム支持体、とくにオフセット印刷
版用支持体としてはアルミニウム板（アルミニウム合金
板を含む）が用いられている。

一般にアルミニウム板をオフセット印刷版用支持体と
して使用するためには、感光材との適度な接着性と保水
性を有していることが必要である。

このためにはアルミニウム板の表面を均一かつ緻密な
砂目を有するように粗面化しなければならない。この粗
面化処理は製版後実際にオフセット印刷を行ったときに
版材の印刷性能や耐刷力に著しい影響をおよぼすので、
その良否は版材製造上重要な要素となっている。

印刷版用アルミニウム支持体の粗面化法としては交流
電解エッチング法が一般的に採用されており、電流とし
ては、普通の正弦波交流電流、矩形波などの特殊交番波
形電流が用いられている。そして、黒鉛等の適当な電極
を対極として交流電流により、アルミニウム板の粗面化
処理を行うもので、通常一回の処理で行われているが、
そこで得られるピット深さは全体的に浅く、耐刷性能に
劣るものであった。このため、その直径に比べて深さの
深いピットが均一かつ緻密に存在する砂目を有する印刷
版用支持体として好適なアルミニウム板が得られるよう
に、数々の方法が提案されている。その方法としては、
特殊電解電源波形を使った粗面化方法（特開昭53−6750
7号公報）交流を使った電解粗面化時の陽極時と陰極時
の電気量の比率（特開昭54−65607号公報）、電源波形
（特開昭55−25381号公報）、単位面積あたりの通電量
の組み合わせ（特開昭56−29699号公報）などが知られ
ている。

また、機械的な粗面化と組み合わせた（特開昭55−14
2695公報）なども知られている。

一方、アルミニウム支持体の製造方法としては、アル
ミニウムのインゴットを溶解保持してスラブ（厚さ400
〜600mm,幅1000〜2000mm,長さ2000〜6000mm）を鋳造
し、スラブ表面の不純物組織部分を面削機にかけて３〜
10mmづつ切削する面削工程を経た後、スラブ内部の応力
の除去と組織の均一化の為、均熱炉において480〜540
℃,6〜12時間保持する均熱化処理工程を行い、しかる後
に熱間圧延を480〜540℃で行う。熱間圧延で５〜40mmの
厚みに圧延した後、室温で所定の厚みに冷間圧延を行
う。またその後組織の均一化と平坦度の良い板にするた
め焼鈍を行い圧延組織等を均質化した後、規定の厚みに
冷間圧延を行い、矯正する。この様にして作られたアル
ミニウム支持体を平版印刷版用支持体としていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

現在、平版印刷版の生産数量は需要の伸びと共に増大
して、大量に一定の品質の平版印刷版を作成することが
求められている。しかしながら、電解粗面化処理の場合
は特に対象となるアルミニウム支持体の影響を受けやす
く、アルミニウム支持体を溶解保持→鋳造→面削→均熱
という工程を通して製造する場合、加熱、冷却をくり返
し、面削という表面層を削り取る工程があったとして
も、表面層に、金属合金成分などのばらつきが生じて平
版印刷版としては得率低下の原因となっていた。

本発明の目的はアルミニウム支持体の材質のバラツキ
を少くし、電解粗面化処理の得率を向上させることによ
って品質の優れた、得率のよい平版印刷版を作れる平版
印刷版用支持体の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

本発明者らは、アルミニウム支持体と電解粗面化処理
の関係を鋭意研究して来た結果、本発明を見出したもの
である。

即ち、本発明の上記目的は、アルミニウム溶湯から鋳
造，熱間圧延を連続して行い、アルミニウム溶湯から直
接薄板の熱間圧延コイルを形成させた後、冷間圧延，熱
処理、矯正を行ったアルミニウム支持体を粗面化処理す
ることを特徴とする平版印刷版用支持体の製造方法によ
って達成される。

アルミニウム溶湯から鋳造，熱間圧延を連続して行い
薄板の熱間圧延コイルを形成させる方法としては、ハズ
レー法，ハンター法,3C法などの薄板連鋳技術が実用化
されている。又特開昭60−238001号公報，特開昭60−24
0360号公報などには薄板の熱間厚延コイルを作成する方
法が開示されている。

各方式とも長所、短所があるが、アルミニウム溶湯か
ら直接薄板の熱間圧延コイルを形成させたものを用いる
ことが本発明としての特徴である。

本発明はアルミニウム溶湯から鋳造，熱間圧延を連続
して行い薄の熱間圧延コイルを形成させることにより、
従来の工程よりも酸化物の発生，混入が少なくなり、更
に面削の工程が不要となる。従って設備費が低減し、ラ
ンニングコストも軽減する。

また、特に感光材料を用いる平版印刷版用支持体とし
ては品質上優れた支持体になる。

第１図の工程概念図を用いて本発明に用いるアルミニ
ウム支持体の製造方法の実施態様について更に具体的に
説明する。１は溶解保持炉でここでインゴットは溶解保
持される。ここから鋳造機２、熱間圧延機３に送られ
る。つまりアルミニウム溶湯から直接薄板の熱間圧延コ
イルを形成して、コイラー４によって巻取る。

それらの製造条件について更に詳しく説明すると、溶
解保持炉１ではアルミニウムの融点以上の温度に保持さ
せる必要があり、その温度はアルミニウム合金成分によ
って適時変化する。一般に800℃以上である。

また、この中には、酸化物などの介在物及びナトリウ
ムなどのアルカリ金属が含まれており、これらの有害物
を取り除く必要がある。これらの有害物の処理方法とし
ては、フラックス処理，塩素処理などが一般的である。
フラックスとしては六塩化エタンが最も良く使用されて
いる。

引き続き鋳造機２によって鋳造される。鋳造方式には
いろいろあるが、可動鋳型と固定鋳型方式に大別される
が、現在工業的に稼働しているのはハンター法,3−Ｃ
法，ハズレー法など可動鋳型方式が殆どである。鋳造温
度は可動鋳型，固定鋳型で異なるが、700℃付近が最適
である。この様に連続鋳造によって得られた100〜300mm
厚のスラブに熱間圧延を施す。

熱間圧延機３は粗圧延機，仕上圧延機とよりなり、熱
間圧延によって10〜50mmのストリップとし、コイラー４
でコイルに巻き取る。熱間圧延機３での条件について
は、温度は特に平版印刷版用支持体の電解グレイン性に
影響があり、350〜550℃が適当である。

この様にして得られたアルミニウムコイルを次に冷間
圧延を施し、規定の厚みに圧延するが、求めるアルミニ
ウム品質によっては中間焼鈍及び冷間圧延等を更にさし
挟んで行っても良い。次ぎに熱処理，矯正してアルミニ
ウム支持体を作り、これを粗面化する。又矯正は最後の
冷間圧延に含めて行うこともある。

本発明における平版印刷版用支持体の粗面化の方法は
機械的粗面化，化学的粗面化，電気化学的粗面化及びそ
れらの組合わせ等各種用いられる。

機械的な砂目立て法としては、例えばボールグレイ
ン，ワイヤーグレイン，ブラッシグレイン，液体ホーニ
ング法などがある。また電気化学的砂目立て方法として
は、交流電解エッチング法が一般的に採用されており、
電流としては、普通の正弦波交流電流あるいは矩形波な
ど、特殊交番電流が用いられている。またこの電気化学
的砂目立ての前処理として、苛性ソーダなどでエッチン
グ処理をしても良い。

また電気化学的粗面化を行う場合、塩酸または硝酸主
体の水溶液で交番電流によって粗面化されるのが良い。
以下詳細に説明する。

先ず、アルミニウム支持体は、まずアルカリエッチン
グされる。好ましいアルカリ剤は、苛性ソーダ，苛性カ
リ，メタ珪酸ソーダ，炭酸ソーダ，アルミン酸ソーダ，
グルコン酸ソーダ等である。濃度0.01〜20％，温度は20
〜90℃，時間は5sec〜5min間の範囲から選択されるのが
適当であり、好ましいエッチング量としては0.1〜5g/m²
である。

特に不純物の多い支持体の場合、0.01〜1g/m²が適当
である（特開平１−237197号公報）。引き続き、アルカ
リエッチングしたアルミニウム板の表面にアルカリに不
溶な物質（スマット）が残存するので、必要に応じてデ
スマット処理を行っても良い。

前処理は上記の通りであるが、引き続き、本発明とし
て塩酸，または硝酸を主体とする電解液中で交流電解エ
ッチングされる。交流電解電流の周波数としては、0.1
〜100Hz,より好ましくは0.1〜1.0又は10〜60Hzである。

液濃度としては、３〜150g/，より好ましくは５〜5
0g/，浴内のアルミニウムの溶解量としては50g/以
下が適当であり、より好ましくは２〜20g/である。必
要によって添加物を入れても良いが、大量生産をする場
合は、液濃度制御などが難しくなる。

また、電流密度は、５〜100A/dm²が適当であるが、10
〜80A/dm²がより好ましい。また、電源波形としては、
求める品質，使用されるアルミニウム支持体の成分によ
って適時選択されるが、特公昭56−19280号，特公昭55
−19191号各公報に記載の特殊交番波形を用いるのがよ
り好ましい。この様な波形，液条件は、電気量と共に求
める品質，使用されるアルミニウム支持体の成分などに
よって適時選択される。

電解粗面化されたアルミニウムは、次にスマット処理
の一部としてアルカリ溶液に浸漬しスマットを溶解す
る。アルカリ剤としては、苛性ソーダなど各種あるが、
PH10以上，濃度25〜60℃浸漬時間１〜10secの極めて短
時間で行うことが好ましい。

次に硫酸主体の液に浸漬する。硫酸の液条件として
は、従来より一段と低い濃度50〜400g/，温度25〜65
℃が好ましい。硫酸の濃度を400g/以上，又は温度を6
5℃以上にすると処理層などの腐食が大きくなり、しか
も、マンガン0.3％以上あるアルミニウム合金では、電
気化学的に粗面化された砂目が崩れてしまう。また、ア
ルミニウム素地の溶解量が0.2g/m²以上エッチングされ
ると、耐刷力が低下して来るので、0.2g/m²以下にする
ことが好ましい。陽極酸化被膜は、0.1〜10g/m²、より
好ましくは0.3〜5g/m²を表面に形成するのが良い。

陽極酸化の処理条件は、使用される電解液によって種
々変化するので一概には決定されてないが、一般的には
電解液の濃度が１〜80重量％、液温５〜70℃、電流密度
0.5〜60A/cm²、電圧１〜100V、電解時間１秒〜５分の範
囲が適当である。

この様にして得られた陽極酸化皮膜を持つ砂目のアル
ミニウム板はそれ自身安定で親水性に優れたものである
から、直ちに感光性塗膜を上に設ける事も出来るが、必
要により更に表面処理を施す事が出来る。たとえば、先
に記載したアルカリ金属珪酸塩によるシリケート層ある
いは、親水性高分子化合物よりなる下塗層を設けること
ができる。下塗層の塗布量は５〜150mg/m²が好ましい。

次ぎに、このように処理したアルミニウム支持体上に
感光性塗膜を設け、画像露光、現像して製版した後に、
印刷機にセットし、印刷を開始する。

〔実 施 例〕

実施例−１ 第１図に示したような連続鋳造薄板装置にて6mmの板
厚のアルミニウムコイルを形成させ、更に冷間圧延し、
400℃での焼鈍工程後更に0.3mm迄冷間圧延（矯正を含
む）してJIS1050材を形成した。この様な方法で、3ton
のコイルを100コイル製作した。（計300ton） このようにして出来たアルミニウム板を平版印刷版用
支持体として用い、次に15％苛性ソーダ水溶液で温度50
℃でエッチング量が5g/m²になる様にエッチングし、水
洗後、150g/,50℃の硫酸液中に10sec浸漬してデスマ
ットし、水洗した。

更に支持体を16g/の硝酸水溶液中で、特公昭55−19
191号公報に記載の交番波形電流を用いて、電気化学的
に粗面化した。電解条件としては、アノード電圧V_A＝14
V,カソード電圧Vc＝12Vとして、陽極時電気量が、350ク
ーロン/dm²となる様にした。

表面のスマットを除去した後、電顕写真で観察する
と、100コイルの支持体がほぼ同じ均一な砂目が形成し
ていた。平均表面粗さ全てのコイルの支持体について測
定すると、平均値はｘ＝0.46μm,ばらつきを標準偏差で
表わすと、Ｓ＝0.02μｍであった。

この支持体に20％硫酸中で、陽極酸化皮膜2.5g/m²設
け乾燥した。各コイルの中間からサンプリングし、これ
を基板A₁〜A₁₀₀とする。

比較例−１ Alインゴットから溶解保持→スラブ鋳造→面削→均熱
後6mmの板厚を熱間圧延させ、更に冷間圧延、400℃での
焼鈍後、0.3mm迄冷間圧延（矯正を含む）して、JIS1050
材を作成した。

この様な方法で3tonのコイルを100コイル（300ton）
製作した。

このようにして出来たアルミニウム板を平板印刷版用
支持体として用い、次に実施例−１と同様の条件で15％
苛性ソーダ水溶液でエッチング量が5g/m²になる様に温
度50℃でエッチングし、水洗後150g/,50℃の硫酸液中
に10sec浸漬してデスマットし、水洗した。

更に支持体を実施例−１と同様の条件で16g/硝酸水
溶液中で、特公昭55−19191号公報に記載の交番波形電
流を用いて、電気化学的に粗面化した。電解条件として
は、アノード電圧V_A＝14ボルト，カソード電圧V_C＝12ボ
ルトとして、陽極時電気量が、350クーロン/dm²となる
様にした。

表面のスマットを除去した後、電顕写真で観察する
と、100コイルの支持体は均一なピット，不均一なピッ
トが形成されているものとが混在していた。平均表面粗
さを全てのコイルについて測定すると、平均値はｘ＝0.
45μm,ばらつきを標準偏差で表すと、Ｓ＝0.05μｍであ
った。この支持体に、20％硫酸溶液中で陽極酸化皮膜2.
5g/m²設け、乾燥した。各コイルの中間からサンプリン
グし、これを基板B₁〜B₁₀₀とする。

以上の如くして作成した基板〔A₁〜A₁₀₀〕、〔B₁〜B
₁₀₀〕に下記組成物を、乾燥後の塗布重量が2.0g/m²にな
る様に塗布して感光層を設けた。

感光液 Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル），メタクリルアミド
/2−ヒドロキシエチルメタクリレート／アクリロニトリ
ル／メチルメタクリレート／メタクリル酸（＝15:10:3
0:38:7モル比）共重合体（平均分子量60000）・・・5.0
g ４−ジアゾジフェニルアミンとホルムアルデヒドの縮
合物の六弗化燐酸塩 ・・・0.5 g 亜燐酸 ・・・0.05g ジクトリアピュアーブル−BOH（保土ヶ谷化学（株）
社製） ・・・0.1 g ２−メトキシエタノール ・・・100 g このようにして作製して感光性平版印刷版に、真空焼
枠中で透明ネガティブフィルムを通して、1mの距離から
3kwのメタルハライドランプにより50秒間露光を行なっ
たのち、下記組成の現像液で現像したアラビアガム水溶
液でガム引きして平板印刷版とした。

現像液 亜硫酸ナトリウム ・・・5g ベンジルアルコール ・・・30g 炭酸ナトリウム ・・・5g イソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム・・・
12g 純水 ・・・・1000g この様にして製版された平版印刷版を用いて、通常の
手順で印刷した結果、実施例−１では100コイル全ての
サンプルが合格したが、比較例−１では、100コイル中1
2コイルのサンプルが不合格であった。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明の平版印刷版用支持体の製造方
法によって製造された平板印刷版は、従来のものに比べ
て品質が優れしかも均一化され、製版された印刷版の得
率も格段に良く、更にアルミニウム支持体の製造工程が
合理化されたことによる原材料コストの低減の効果も大
きく、特に平版印刷版用支持体の品質向上及びコスト低
減に大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いるアルミニウム支持体の製造方法
の一部の工程の概念図である。 １……溶解保持炉 ２……鋳造機 ３……熱間圧延機 ４……コイラー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウム溶湯から鋳造、熱間圧延を連
   続して行い、アルミニウム溶湯から直接薄板の熱間圧延
   コイルを形成させた後、冷間圧延、熱処理、矯正を行っ
   たアルミニウム支持体を粗面化処理することを特徴とす
   る平版印刷版用支持体の製造方法。