专利名称：用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法
技术领域：
本发明属于印刷版材领域，具体涉及用于喷墨打印计算机直接制版(CTP)的金属 版基的制备方法，更具体涉及在阳极氧化或未经阳极氧化处理后的金属版基上涂布亲水性 高分子涂料。
背景技术：
喷墨打印CTP技术是利用喷墨打印设备在金属版基或聚合物版基上直接喷涂影 像的技术。制版的金属版基可以使用锌版、铜版或铝版。为了使金属版基的耐印力及分辨 力提高，通常要对金属版进行砂目化处理(见CN85100875)，使金属版基表面具有一定的 粗糙度。目前砂目化处理方法可分为阳极氧化方法和未经阳极氧化的方法。阳极氧化工 艺比较成熟，使用较为广泛，一般阳极氧化后的金属版基表面的粗糙度的参数Ra = 0. 6 0. 9 μ m(Ra为高度参数轮廓算术平均偏差)。但为避免大量的酸、碱废液对环境易造成较大 污染、版材整体的造价提高，还可以采用未经阳极氧化的方法对金属版基进行处理。本发明旨在通过阳极氧化或未经阳极氧化方法对金属版基进行砂目化处理后，再 在金属版基表面涂布亲水性高分子涂料，或直接在金属版基表面涂布亲水性高分子涂料， 使金属版基在具有一定的粗糙度的同时，又具有吸墨性和良好的耐磨性，并可以用于喷墨 打印计算机直接制版用的金属版基。本发明中的金属版基涂料的原料便宜，制备方法简单。
发明内容
本发明的目的之一在于提供用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法。本发明的目的之二在于提供通过阳极氧化或未经阳极氧化的方法对金属版基进 行砂目化处理后涂布亲水性高分子涂料，从而提供用于喷墨打印计算机直接制版的金属版 基的制备方法。本发明的目的之三在于提供用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的亲水性 高分子涂料。本发明的目的之四在于提供用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的亲水性 高分子涂料的制备方法。本发明包括利用传统的阳极氧化方法或未经阳极氧化的方法例如打磨、喷砂、抛 光、刷磨的方法处理金属版基。本发明的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法将用于喷墨打印 计算机直接制版的金属版基采用现有的阳极氧化技术处理，然后在经阳极氧化处理后的金 属版基的表面均勻涂布含亲水性高分子聚合物、纳米级或微米级氧化物颗粒的亲水性高分 子涂料，烘干，得到用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基；或将未经阳极氧化处理的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基，直接采用砂纸 打磨、喷砂、抛光或刷磨等方法进行处理，在经砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨等方法处理后的金属版基的表面均勻涂布含亲水性高分子聚合物、纳米级或微米级氧化物颗粒的亲水性高 分子涂料，烘干，得到用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基；或在未经阳极氧化处理的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基上，直接均勻涂 布(如采用旋涂法)含亲水性高分子聚合物、纳米级或微米级氧化物颗粒的亲水性高分子 涂料，烘干，得到用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基。所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基上的亲水性高分子涂料的涂布 量为1 2. 5g/m2。
所述的表面均勻涂布有亲水性高分子涂料的金属版基与快干型制版用墨水的接 触角范围为2 75度，较佳的接触角范围为20 40度。本发明利用亲水性高分子聚合物的粘结性能，将纳米级或微米级氧化物颗粒粘结 在金属版基表面，形成适宜的粗糙度，有利于墨水的吸收，因此，即使不对未经阳极氧化处 理的金属版基进行砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨等处理，也能够得到符合要求的金属版基。 但是进行砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨等处理后，可以显著提高膜层与金属版基的结合强 度，并由此提高耐印力，因此优选将未经阳极氧化处理的用于喷墨打印计算机直接制版的 金属版基，直接采用砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨等方法进行处理之后，再涂布所述亲水性 高分子涂料。所述的涂布是采用旋涂法，将亲水性高分子涂料均勻涂布于经现有的阳极氧化技 术处理后表面具有一定粗糙度(一般阳极氧化后的金属版基表面的粗糙度的参数Ra = 0. 6 0. 9 μ m)、或未经阳极氧化处理，但经砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨等方法处理后表面 具有一定粗糙度的已清洗(可用丙酮和水清洗)及烘干后的金属版基表面；烘干温度可为 100 200°C，烘干时间可为0. 5 12小时。所述的砂纸打磨是直接用砂纸对金属版基的表面进行横向和纵向的均勻打磨处 理(打磨压力可为0. 5 2. 5KPa)，砂纸的颗粒粒径范围为20 200 μ m。所述的喷砂是采用干喷砂机或液体喷砂机将粒径范围为10 220 μ m的石英砂或 三氧化铝喷射在金属版基的表面，喷砂速度及喷砂量是按照设定好的Ra值进行调节。所述的抛光是利用抛光轮对金属版基的表面进行横向和纵向的均勻打磨，抛光轮 与金属版基表面之间的抛光介质是含有粒径为10 100 μ m的氧化铬粉粒的乳化液；所述 的抛光轮的转速可为20 30m/s。所述的含有氧化铬粉粒的乳化液中含有质量浓度为2 25%的氧化铬粉粒(以氧 化铬粉粒和乳化液的总量为基准)。所述的乳化液是由矿物油等油份与表面活性剂配制而成；其中油份的质量含量为 5 25% (以乳化液的总量为基准)。所述的油份选自动物油(如选自猪油、牛油、鸡油、羊 油等所组成的组中的至少一种)、植物油(如选自葵花籽油、菜籽油、花生油、玉米油、大豆 油、松油、棕榈油、蓖麻油、橄榄油等所组成的组中的至少一种)、脂肪酸、脂肪酸皂、脂肪醇 所组成的组中的至少一种；表面活性剂选自石油磺酸钠、油酸钠皂、聚氧乙烯脂肪醇醚、烯 基丁二酸所组成的组中的至少一种。所述的刷磨是利用尼龙刷对金属版基的表面进行横向和纵向的均勻湿法刷磨，尼 龙刷与金属版基表面之间的介质是水和粒径为20 50 μ m的氧化铝砂磨料、粒径为20 50 μ m的浮石粉磨料或粒径为20 50 μ m的硅酸铝砂磨料；所述的尼龙刷的尼龙丝的直径为0. 2 0. 5mm,刷毛长度为30 60mm。所述的对金属版基进行砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨方法处理后的金属版基表面 的粗糙度的参数Ra = 0. 6 3 μ m，所述的Ra为高度参数轮廓算术平均偏差。Ra根据图6 按照如下公式计算出，要求Ra = 0. 6 3 μ m。
权利要求
一种用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其特征是将用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基采用阳极氧化处理后，在经阳极氧化处理后的金属版基的表面均匀涂布含亲水性高分子聚合物、纳米级或微米级氧化物颗粒的亲水性高分子涂料，烘干，得到用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基；或将未经阳极氧化处理的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基，直接采用砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨方法进行处理，在经砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨方法处理后的金属版基的表面均匀涂布含亲水性高分子聚合物、纳米级或微米级氧化物颗粒的亲水性高分子涂料，烘干，得到用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基；或在未经阳极氧化处理的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基上，直接均匀涂布含亲水性高分子聚合物、纳米级或微米级氧化物颗粒的亲水性高分子涂料，烘干，得到用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基。
2.根据权利要求1所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其特 征是所述的表面均勻涂布有亲水性高分子涂料的金属版基与快干型制版用墨水的接触角 范围为2 75度。
3.根据权利要求2所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其特 征是所述的表面均勻涂布有亲水性高分子涂料的金属版基与快干型制版用墨水的接触角 范围为20 40度。
4.根据权利要求1所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其特 征是所述的砂纸打磨是直接用砂纸对金属版基的表面进行横向和纵向的均勻打磨处理， 砂纸的颗粒粒径范围为20 200 μ m ；所述的喷砂是采用干喷砂机或液体喷砂机将粒径范围为10 220 μ m的石英砂或三氧 化铝喷射在金属版基的表面；所述的抛光是利用抛光轮对金属版基的表面进行横向和纵向的均勻打磨，抛光轮与金 属版基表面之间的抛光介质是含有粒径为10 100 μ m的氧化铬粉粒的乳化液；所述的刷磨是利用尼龙刷对金属版基的表面进行横向和纵向的均勻湿法刷磨，尼龙刷 与金属版基表面之间的介质是水和粒径为20 50 μ m的氧化铝砂磨料、粒径为20 50 μ m 的浮石粉磨料或粒径为20 50 μ m的硅酸铝砂磨料；所述的尼龙刷的尼龙丝的直径为 0. 2 0. 5mm，刷毛长度为30 60mm。
5.根据权利要求1或4所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法， 其特征是所述的对金属版基进行砂纸打磨、喷砂、抛光或刷磨方法处理后的金属版基表面 的粗糙度的参数Ra = 0. 6 3 μ m ；所述的Ra为高度参数轮廓算术平均偏差。
6.根据权利要求4所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其特 征是所述的抛光轮的转速为20 30m/s ；所述的含有氧化铬粉粒的乳化液中含有质量浓度为2 25%的氧化铬粉粒；乳化液是 由油份与表面活性剂配制而成，其中油份的质量含量为5 25% ；所述的油份选自动物油、植物油、脂肪酸、脂肪酸皂、脂肪醇所组成的组中的至少一种； 表面活性剂选自石油磺酸钠、油酸钠皂、聚氧乙烯脂肪醇醚、烯基丁二酸所组成的组中的至 少一种。
7.根据权利要求1、2或3所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其特征是所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基上的亲水性高分子涂料的 涂布量为1 2. 5g/m2。
8.根据权利要求1、2或3所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方 法，其特征是所述的亲水性高分子涂料的成份及含量为所述的亲水性高分子聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、明胶、聚丙烯酰胺树脂、聚 乙烯吡咯烷酮所组成的组中的至少一种；或选自水溶性酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、聚丙烯酸 树脂酯化物、聚甲基丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸树脂的酯化物、聚乙二醇、聚乙二醇的缩醛、 纤维素类聚合物、丙烯酸与丙烯酸酯的共聚物、甲基丙烯酸与甲基丙烯酸酯的共聚物、丙烯 酸与甲基丙烯酸酯的共聚物、甲基丙烯酸与丙烯酸酯的共聚物所组成的组中的至少一种；所述的纳米级或微米级氧化物颗粒的直径在10 3000nm之间；所述的纳米级或微米 级氧化物颗粒选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛中的一种。
9.根据权利要求7所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其特 征是所述的亲水性高分子涂料的成份及含量为亲水性高分子聚合物0. 95 15wt%纳米级或微米级氧化物颗粒0. 05 15wt %添加剂0 lwt%溶剂余量所述的亲水性高分子聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、明胶、聚丙烯酰胺树脂、聚 乙烯吡咯烷酮所组成的组中的至少一种；或选自水溶性酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、聚丙烯酸 树脂酯化物、聚甲基丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸树脂的酯化物、聚乙二醇、聚乙二醇的缩醛、 纤维素类聚合物、丙烯酸与丙烯酸酯的共聚物、甲基丙烯酸与甲基丙烯酸酯的共聚物、丙烯 酸与甲基丙烯酸酯的共聚物、甲基丙烯酸与丙烯酸酯的共聚物所组成的组中的至少一种；所述的纳米级或微米级氧化物颗粒的直径在10 3000nm之间；所述的纳米级或微米 级氧化物颗粒选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛中的一种。
10.根据权利要求8所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其 特征是所述的溶剂选自水或水与低级醇的混合物，其中，低级醇在混合物中的浓度为1 IOwt% ；或溶剂选自丙酮、丁酮、乙二醇独乙醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醚、四氢呋喃所 组成的组中的至少一种；所述的低级醇是甲醇、无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇中的一种； 所述的添加剂是阳离子固色剂、消泡剂、抗氧化剂所组成的组中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其 特征是所述的阳离子固色剂是聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵所组成的 组中的至少一种；所述的消泡剂是有机硅氧烷或聚醚； 所述的抗氧化剂是多元醇的酯。亲水性高分子聚合物 纳米级或微米级氧化物颗粒 添加剂 溶剂.95 15wt% 05 15wt% Iwt %
12.根据权利要求9所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其 特征是所述的溶剂选自水或水与低级醇的混合物，其中，低级醇在混合物中的浓度为1 IOwt% ；或溶剂选自丙酮、丁酮、乙二醇独乙醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醚、四氢呋喃所 组成的组中的至少一种；所述的低级醇是甲醇、无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇中的一种； 所述的添加剂是阳离子固色剂、消泡剂、抗氧化剂所组成的组中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的用于喷墨打印计算机直接制版的金属版基的制备方法，其 特征是所述的阳离子固色剂是聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵所组成的 组中的至少一种；所述的消泡剂是有机硅氧烷或聚醚； 所述的抗氧化剂是多元醇的酯。
全文摘要
本发明属于印刷版材领域，具体涉及用于喷墨打印计算机直接制版(CTP)的金属版基的制备方法。本发明通过阳极氧化或未经阳极氧化(如采用打磨、喷砂、抛光或刷磨等)的方法对金属版基进行砂目化处理后，再在金属版基表面涂布亲水性高分子涂料，由于亲水性高分子涂料中的纳米级或微米级氧化物颗粒的存在使金属版基具有高比表面能，同时使金属版基具有一定的粗糙度，使金属版面具有吸墨性和良好的耐磨性。未经阳极氧化的方法可以避免阳极氧化法排放的废酸、废碱引起的环境污染。本发明方法得到的金属版基可以用于喷墨打印计算机直接制版，金属版基可降低墨滴的扩散，使印刷图像具有较好的分辨力和清晰度。
文档编号C09D189/00GK101954775SQ200910088268
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者周海华, 宋延林 申请人:中国科学院化学研究所