(57)【要約】【課題】  ＰＳ版の製造工程である電気化学的粗面化処理により良好な粗面を得るために、熱間圧延工程を改善し、表面に付着する不純物としてのＣｕの少ないアルミニウム合金板及びその製造法を提供する。【解決手段】  磨耗によりＣｕが圧延油に混入するのを防ぐため、実効的な部分にＣｕ合金部品を使用しない熱間圧延装置および周辺装置を用い、使用後の圧延油は適切なろ過処理を行った後に再使用する。これにより、圧延油中のＣｕ濃度を０．００１ｍ／ｌ以下に制御した条件下で熱間圧延を行うことによって、Ｃｕ異物占有面積比率の少ない平版印刷版用アルミニウム合金板を製造する方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延工程において、圧延設備の摺動部品にＣｕ合金製以外の部品を使用し、熱間圧延に使用する圧延油中のＣｕ濃度を０．００１ｍｇ／ｌ以下に制御して、アルミニウム合金板を熱間圧延することを特徴とする平版印刷版用アルミニウム合金板の製造方法。
【請求項２】
上記圧延油のろ過処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の平版印刷版用アルミニウム合金板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の製造方法により製造され、アルミニウム合金板表面上のＣｕ異物占有面積比率が１５μｍ2／ｍ2以下であることを特徴とする平版印刷版用アルミニウム合金板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平版印刷版用の支持体として使用するアルミニウム合金板、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金板を使用するＰＳ版の製造工程において、支持体として使用するアルミニウム合金板の粗面化処理の方法として、硝酸あるいは塩酸を主成分とする電解液中で電解エッチングを行う（電気化学的粗面化処理）方法が一般に用いられている。この方法により支持体表面を粗面化処理した後、耐摩耗性を向上させるため、陽極酸化皮膜処理が行われる。支持体とするには、電解エッチング性に優れるＪＩＳ１０５０系、ＪＩＳ１１００系、ＪＩＳ３００３系のアルミニウム合金が用いられる。
【０００３】
一般に、合金中の添加元素は種類や量に応じて、電解エッチング性に様々な影響を及ぼすことが知られている。その中でもＣｕは、電解エッチングにより得られる粗面の品質に及ぼす影響が大きく、ＰＳ版向けアルミニウム合金板中のＣｕ含有量を規定した事例が多数見られる。
例えば、電解エッチングによる凹凸の均一性を改善するため、不純物としてのＣｕを０．００３％以下にすることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、微細な粗面を得るため、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕの含有量が規定され、Ｃｕ含有量を０．０５％以下にすることが開示されている（例えば、特許文献２参照）。また、感光層との密着性や耐刷性にすぐれる材料を得るため、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｕの含有量を規定し、Ｃｕ含有量を０．０５ｗｔ％以上にすることが開示されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、耐刷性向上のためＦｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｕの含有量を規定し、Ｃｕ含有量を０．００１〜０．０４ｗｔ％にすること（例えば、特許文献４参照）や、過酷インキ汚れの発生を抑えるため、表面処理後の板表面のＣｕ存在率を５ｍｍ2／ｍ2以上に規定した例（例えば、特許文献５参照）がある。
以上の例の他にも、アルミニウム合金の含有金属量を規定した例が多数ある。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−２２１２５４号公報
【特許文献２】特開昭６２−１４８２９５号公報
【特許文献３】特開２００２−１６０４６６号公報
【特許文献４】特開２００２−１８７３７２号公報
【特許文献５】特開２００２−１０３８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＰＳ版製造時の電気化学的粗面化処理の工程において、アルミニウム合金板の材料によってはエッチング不良が発生することがあった。このエッチング不良は、表面凹凸の不均一をもたらし、ＰＳ版として使用すると、印刷の仕上がりに悪影響を及ぼすので非常に不都合なものである。そこで、このエッチング不良の少ないＰＳ版用アルミニウム合金板とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記の課題に鑑み研究の結果、上記のようなエッチング不良は、支持体の材料であるアルミニウム合金板の主として表面近傍に存在する不純物であるＣｕに起因するものであることを突き止めた。さらに、アルミニウム合金板表面に不純物としてのＣｕが存在するのは、主に合金板製造時の熱間圧延工程での付着であり、しかも、その時に使用する圧延油中に混入しているＣｕ粉に起因することを見出した。そこで、これらの知見に基づいて本発明をなすに至った。
【０００７】
すなわち本発明は
（１）熱間圧延工程において、圧延設備の摺動部品にＣｕ合金製以外の部品を使用して、熱間圧延に使用する圧延油中のＣｕ濃度を０．００１ｍｇ／ｌ以下に制御して、アルミニウム合金板を熱間圧延することを特徴とする平版印刷版用アルミニウム合金板の製造方法、
（２）上記圧延油のろ過処理を行うことを特徴とする（１）に記載の平版印刷版用アルミニウム合金板の製造方法、および
（３）（１）または（２）に記載の製造方法により製造され、アルミニウム合金板表面上のＣｕ異物占有面積比率が１５μｍ2／ｍ2以下であることを特徴とする平版印刷版用アルミニウム合金板
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアルミニウム合金板製造方法によれば、得られるアルミニウム合金板はその表面上に異物としてのＣｕ占有面積が非常に少ない。そして、そのアルミニウム合金板は、電気化学的粗面化処理の工程において、エッチング不良（ラインスポット）の少ない良好な粗面を得ることができ、平版印刷版用として極めて好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の平板印刷版用アルミニウム合金板の製造方法について、好ましい実施の態様を説明する。
良好な電解エッチング性を有するアルミニウム合金板を得るには、合金成分のＣｕではなくアルミニウム合金板表面の不純物としてのＣｕ量をできる限り低減させることが有効である。そのためには特に、合金板製造工程の中でも熱間圧延工程の改良を行うことが、最も効果が大きいものである。具体的には、熱間圧延工程に使用する圧延油中のＣｕ濃度を０．００１以下（０ｍｇ／ｌも含む）、好ましくは０．０００５ｍｇ／ｌ以下（０ｍｇ／ｌも含む）に制御して、アルミニウム合金板を熱間圧延することで、電解エッチング性の優れたアルミニウム合金板を製造することができる。
Ｃｕ濃度が高い圧延油を使用した場合には、後記する実施例、比較例からも明らかなように、得られるアルミニウム合金板の表面にＣｕが存在する割合が高くなり、エッチング不良が生起することとなる。
【００１０】
アルミニウム合金板の製造工程は、以下の工程で行われる。
アルミニウム合金の鋳造、面削、熱処理、熱間圧延、冷間圧延、必要に応じて、熱間圧延後あるいは冷間圧延工程の途中で熱処理が行われる。熱間圧延工程は、２００℃〜５００℃で行われ、熱間粗圧延工程と熱間仕上圧延工程に分かれているが、一基の設備で、粗圧延と仕上圧延が行われる場合もある。熱間圧延工程では、適度の潤滑性維持とロール冷却のために、圧延油として水性ソルブル油等が用いられるが、その圧延油中には、アルミニウム材、圧延設備の摺動部分の摩擦による磨耗粉、設備周辺の粉塵が混入されてしまうのは避け難い。
【００１１】
〔圧延油中のＣｕの削減〕
Ｃｕの混入した圧延油をそのまま、圧延冷却油として圧延板に吹きつけ圧延を行った場合、アルミニウム圧延板表面に圧延油中のＣｕが埋め込まれてしまい、最終板厚のアルミニウム板表面にもＣｕが残り、電解エッチング処理後も未エッチングとして残る結果となる。そこで、圧延油中のＣｕ削減方法としては、１．圧延油のろ過処理によりＣｕを除去する方法、２．圧延設備の部品にＣｕ以外で作成された部品を使用する方法、３．圧延設備に防塵のためカバーを設置する方法などが考えられる。
【００１２】
使用済み熱間圧延油中に混入した異物は、ホフマンフィルタを用いるろ過設備で浄化を行い、異物を除去し、ろ過後の浄化された圧延油が圧延中のロール、アルミニウム板材にスプレーされ圧延が行われる。定期的なフィルタ交換、定期的な油タンクの洗浄、定期的な圧延油の交換を行い、圧延油の清浄化が行われているが、工業生産設備では、異物を完全に除去することは困難である。ろ過を多段で実施することで、異物の除去率を上げることができるが、しかし、多段のろ過設備を設置するには、多額の費用と場所が必要となるため、ろ過設備の設置数にはおのずと限界がある。
【００１３】
一方、圧延ロールの軸受けなどの圧延設備の摺動部品には、部品のかじりなどを防止するため、通常Ｃｕ合金が使用されているが、これらＣｕ部品は、圧延中の部品の稼動により部品の磨耗を防ぐことはできない。そこで、磨耗したＣｕの圧延油中への混入を防ぐ為には、これら摺動部品をＣｕ合金以外の材料で作製した部品、例えばＦｅ基合金等を適用した部品とすることで可能となる。圧延設備の摺動部品をＣｕ合金製以外とすること、および必要により圧延油をろ過処理することの手段を講ずることによって、圧延油中のＣｕ濃度を劇的に低減させることができ、０．００１ｍｇ／ｌ以下とすることができる。
【００１４】
これら摺動部品の材料転換及びろ過処理を行って使用する圧延油は、次の方法により含有金属量の定量を行う。
〔測定分析方法〕
４７ｍｍφ吸引ろ過用ロートに、約５５〜６０ｍｍφに切り出したナイロンスクリーン（孔径２０μｍ）をセットし、試料エマルジョン油を油タンクのサンプリングホースから直接ロートに注ぎ入れ、１０Ｌのエマルジョンをろ過する。引き続き、フィルター上よりアセトンとヘキサンの混合溶剤を注ぎ入れて良く洗浄する。次にこのフィルターをビーカーに入れ、ＨＣｌとＨＮＯ3と水の混酸２０ｍｌを用いて残さを加熱分解後、一定量（５０ｍｌ）としてＩＣＰ発光分析法にて各元素を定量する。
このように、圧延油中のＣｕ濃度削減手段を講じたもの（処理あり）と講じないもの（処理せず）との具体例の結果を図１に示した。
【００１５】
本発明のアルミニウム合金板は、上記の手段を講じたＣｕ濃度の低減した熱間圧延油を使用する以外は、常法により鋳造、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延を行って製造することができる。こうして製造したアルミニウム合金板の表面で、その単位面積当たりに存在する異物としてのＣｕの占める面積を「Ｃｕ異物占有面積比率」とし、合金板の表面を次のようにして測定する。
〔Ｃｕ異物占有面積比率の測定方法〕
走査型電子顕微鏡とＥＰＭＡにて、アルミニウム合金板表面上に露出している異物としてのＣｕを観察し、板上の異物の大きさと数からＣｕ異物占有面積比率（μｍ2／ｍ2）を求める。
本発明では、アルミニウム合金板表面上のＣｕ異物占有面積比率が１５μｍ2／ｍ2以下（０μｍ2／ｍ2も含む）であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ2／ｍ2以下（０μｍ2／ｍ2も含む）である。Ｃｕ異物占有面積比率が高いと、後記するように電気化学的粗面化処理において、エッチング不良が発生し粗面の品質が一定せず、ＰＳ版用として不適当なものとなる。
【００１６】
以上のような工程を経て得られるアルミニウム合金板は、平版印刷版の支持体用材料として用いられる。
このアルミニウム合金板の電気化学的粗面化処理においては、例えば、次のような表面洗浄の工程を経て、公知の方法で、例えば、次のような条件でパルス交流定電流電解エッチングを実施した後、その粗面化状態を検討し、エッチング不良（ラインスポットと呼ばれる線状のエッチング残り）が発生していないかどうかを調べる。このラインスポットと呼ばれるエッチング残り部は、幅が５０〜１００μｍ、長さが５００〜２５００μｍの細長い形状をしている。この表面に発生するエッチング残り（ラインスポット）を拡大鏡で目視により単位面積当たりの個数を調べ、評価する。この値が２個/ｍ2以下が好ましい。
【００１７】
〔表面洗浄工程〕
５％ＮａＯＨ処理（５０〜６０℃）      ３０秒間
水洗                                  １５秒間
硝酸水素ナトリウム（５０ｇ／Ｌ）処理  ３０秒間
水洗                                  １５秒間
〔パルス交流電解エッチング〕
電解液１％硝酸水溶液（温度５０℃）
アノード電流密度  ３０Ａ／ｄｍ2
カソード電流密度  １５Ａ／ｄｍ2
周波数            ６０Ｈｚ
投入電気量        ３００Ｃ／ｄｍ2
本発明のアルミニウム合金板のエッチング残りを調べたところ、熱間圧延油中のＣｕ濃度を低減させることによって、Ｃｕ異物占有面積比率および線状のエッチング残り（ラインスポット）は劇的に低減できる。
【実施例】
【００１８】
次に、本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明をする。
実施例１
高純度グレードのＡｌ合金を用いて、必要に応じてＦｅ、Ｓｉ、Ｔｉなどの金属を添加して、通常の方法により溶解鋳造を行った。これらの金属含有量を表１に示す。
この鋳塊の両面を面削し、厚さ３５０ｍｍ、幅１，０００ｍｍ、長さ２，０００ｍｍとして、通常の方法で均質処理を行った。続いて、摺動部品にＦｅ基合金を使用した熱間圧延装置で油中のＣｕ濃度０．０００１ｍｇ／ｌの熱間圧延油を使用しておよそ４００℃で熱間圧延を行い、冷間圧延と中間焼き鈍しを繰り返して、厚さ０．２４ｍｍの印刷版用Ａｌ合金板に仕上げた。
このＡｌ合金板の代表的な位置（５０箇所）から１ｃｍ×２ｃｍのサンプルを取り出し、前記したように、走査型電子顕微鏡とＥＰＭＡにて合金板表面上に露出している異物としてのＣｕを観察し、Ｃｕ異物占有面積比率（μｍ2／ｍ2）を求めた。表１に示すように８μｍ2／ｍ2であった。
次に、この合金板の代表的な位置（５０箇所）から取り出した５０ｃｍ×２０ｃｍのサンプルを、上記した条件で表面洗浄と電解エッチングを行って、ラインスポットの発生を目視にて観察し、単位面積（ｍ2）当りの個数を調べ、結果を表１、図３に示した。
【００１９】
比較例１、２
比較例１、２として、摺動部品にＣｕ基合金を使用した熱間圧延装置で、熱間圧延油中のＣｕ濃度が０．００４ｍｇ／ｌおよび０．００２ｍｇ／ｌとした条件下以外は実施例１と同様にして鋳造、面削、均質化処理、熱間圧延を行い、その後実施例１と同様の方法で印刷版用Ａｌ合金板に仕上げ、サンプルを用意した。実施例１と同様にＣｕ異物占有面積比率を求めた。
これらのサンプルは、実施例１と同様に表面洗浄と電解エッチングを行ってラインスポットの発生率を調べた。その結果を比較例１および比較例２として、表１と図２、図３に示した。
表１、図２から分かるように、本発明の実施例１のＣｕ異物占有面積比率は、比較例１の３９８７μｍ2／ｍ2および比較例２の１６５２μｍ2／ｍ2に対して、８μｍ2／ｍ2へとＣｕ異物占有面積比率が劇的に低減された。またこの時、図３から分かるように、本発明の実施例１のラインスポット数は、比較例１の４０個／ｍ2および比較例２の２０個／ｍ2に対して、１個／ｍ2へと劇的に低減された。
【００２０】
実施例２、比較例３
実施例２は、表１に示すように、成分（Ｔｉ含有量）を変更した鋳塊を実施例１と同様にして、厚さ０．２４ｍｍの印刷版用Ａｌ合金板に仕上げた。この合金板を実施例１と同様にして、前処理（表面洗浄）と電解エッチングを行った。これらから得たサンプルで、実施例１と同様にＣｕ異物占有面積比率及びラインスポットの個数を調べた。
また、比較例３として、実施例２と同様の鋳塊を面削、均質化処理を行い、比較例１と同様な熱間圧延装置で、熱間圧延油中のＣｕ濃度が０．００４ｍｇ／ｌとした条件下で熱間圧延を行い、その後実施例２と同様の方法で印刷版用Ａｌ合金板に仕上げたサンプルを用意した。このサンプルを実施例１と同様にして、前処理（表面洗浄）と電解エッチングを行った。これらのサンプルからＣｕ異物占有面積比率及びラインスポットの個数を調べ、実施例２および比較例３として、表１と図２、図３に示した。
図２から分かるように、本発明の実施例２のＣｕ異物占有面積比率についても、比較例１の３９８７μｍ2／ｍ2および比較例２の１６５２μｍ2／ｍ2に対して、１０μｍ2／ｍ2へとＣｕ異物占有面積比率が劇的に低減された。
またこの時、表１および図３から分かるように、本発明の実施例２のラインスポット数についても、比較例１の４０個／ｍ2、比較例２の２０個／ｍ2および比較例３の４２個／ｍ2に対して、２個／ｍ2へと劇的に低減された。  
【００２１】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】Ｃｕ含有摺動部品の削減の効果を示すグラフである。
【図２】実施例、比較例における、圧延油中のＣｕ濃度と合金板表面のＣｕ異物占有面積比率を示すグラフである。
【図３】実施例、比較例における、合金板表面のＣｕ異物占有面積比率とラインスポット数を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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