专利名称：喷墨打印直接制版用热固化墨水及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及印刷制版墨水领域，具体涉及印刷制版用热固化墨水，更具体涉及用 于喷墨打印直接制版技术的热固化墨水及其制备方法。
背景技术：
喷墨打印直接制版技术(Inkjet Computer To Plate)是利用喷墨打印设备将 墨水喷在金属版基或聚合物版基上形成图像的制版技术。此项技术所用墨水一般是溶剂 型墨水，在专利CN200710118701. 5中，利用喷墨打印设备将制版墨水直接打印在空白版基 上制作印版，但由该技术制作的印版耐印力低。研究发现墨水和版基的相互作用对上机 印刷的适性、印版的耐印力和图像的分辨率起决定性作用。目前喷墨打印直接制版墨水 有含纳米粒子的耐磨墨水(CN200610011820.6)及含亲油性可交联树脂、纳米染料的墨水 (CN200810239165. 9)，这两个发明中的墨水分别提高了图像的耐磨性和分辨率，以及印版 的耐印力。但印版在上机印刷中，印版中的图文区用含醇的洁版膏擦拭时易发生图像掉版， 使印刷的质量下降，影响了印版耐印力的进一步提高，图像的分辨率也受到较大的影响。因 此研发与版基结合力好，具有耐洁版膏擦拭性能的喷墨打印直接制版墨水对进一步提高印 版的印刷适性，提高印版的耐印力和图像的分辨率至关重要。
发明内容
备方法。途。
本发明的目的之一在于提供一种用于喷墨打印直接制版技术的热固化墨水。 本发明的目的之二在于提供一种用于喷墨打印直接制版技术的热固化墨水的制
本发明的目的之三在于提供一种用于喷墨打印直接制版技术的热固化墨水的用
本发明的喷墨打印直接制版用热固化墨水，是过滤除去制备热固化墨水的混合液
中粒径超过10 μ m的颗粒及杂质后得到的滤液，其组成及含量为热固性树脂1 35wt%固化剂0.01 5wt%纳米级或微米级染料0. 01 10wt%快干型溶剂5 30wt%主体有机溶剂余量所述的热固性树脂包括热固性的聚丙烯酸树脂、热固性聚甲基丙烯酸树脂、热固 性聚丙烯酸树脂的酯化物、热固性聚甲基丙烯酸树脂的酯化物、热固性聚酰亚胺树脂、热固 性甲基硅树脂、热固性聚酯树脂、热固性环氧树脂、热固性含羟甲基的酚醛树脂、热固性聚 氨酯树脂、热固性苯并噁嗪树脂、热固性醇酸树脂等所组成的组中的至少一种。所述的热固性聚丙烯酸树脂的酯化物包括聚丙烯酸树脂与碳原子数< 5的一元 醇的酯化反应产物；热固性聚甲基丙烯酸树脂的酯化物包括聚甲基丙烯酸树脂与碳原子数(5的一元醇的酯化反应产物。所述的固化剂包括低分子量环氧树脂(环氧当量值为100 2000克/当量)、双 氰胺、三聚氰胺、乙醇胺、三乙胺、多异氰酸酯、过氧化苯甲酰、乙酸酐、2-乙基咪唑、2，4_ 二 甲基咪唑、偏苯四酸二酐等所组成的组中的至少一种。所述的乙醇胺是单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺所组成的组中的至少一种。本发明中的染料的添加使打印图像的网点清晰可测，为印版的印刷提供了判断标 准。所述的纳米级或微米级染料的颗粒直径在10 3000nm之间。所述的染料可选自酸性 染料、活性染料或碱性染料等在内的任何一种。所述的染料优选使用酸性染料中的染料酸性蓝9、染料酸性蓝9SF或染料酸性黄 23SF等；优选使用活性染料中的黑色染料SP系列或活性黑中的一种；优选使用碱性染料中 的蓝色染料中的碱性艳兰或维多利亚兰等在内的任何一种。所述的快干型溶剂选自低级醇类、低级醚类、多元醇类、酯类、低级烷烃等中的一 种；其中低级醇包括碳原子数< 5的一元醇；低级醚包括碳原子数< 5的醚；多元醇包括 碳原子数< 5的二元醇或碳原子数< 5的三元醇；酯类包括常用羧酸酯类，如乙酸乙酯或甲 酸丁酯等；低级烷烃包括5 <碳原子数< 10的直链烷烃。所述的主体有机溶剂为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丁醚、乙二醇二 甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、N，N-二甲基甲酰胺、二氧六环、乙 酸仲丁酯等在内的任何一种。本发明的喷墨打印直接制版用热固化墨水的制备方法将热固性树脂1 35wt %、固化剂0. 01 5wt %、纳米级或微米级染料0. 01 IOwt %、快干型溶剂5 30wt % 及余量的主体有机溶剂混合，室温搅拌混合液，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m 的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。所述的室温搅拌时间优选为1 12小时。本发明的喷墨打印直接制版用热固化墨水可通过计算机控制的喷墨打印机将热 固化墨水喷涂在版基(包括经阳极氧化处理的铝版基或非电化学阳极氧化处理的铝版基 (见CN200810239265. 1))表面上形成图像，然后将喷涂有热固化墨水的版基加热至90 300°C，在热固化墨水中的固化剂作用下使热固性树脂交联固化，由此提高了所得印版的图 像部分耐含醇的洁版膏擦拭的能力；所得印版可直接上机印刷，不必经显影、定影等后处理 过程；印版在上机印刷时具有良好的印刷适性及较高的耐印力，较好的印图像分辨率。本发明的热固化墨水具有良好的印刷适性，使用本发明的热固化墨水制作喷墨打 印直接制版的印版时提高了印版的耐印力，印刷品图像的分辨率较好。
具体实施例方式实施例1将占热固化墨水总量Iwt %的热固性聚丙烯酸树脂，5wt%的三乙醇胺，0. 01wt% 的碱性艳兰(颗粒直径在10nm)，5Wt%m戊醇，及余量为乙二醇二甲醚混合；室温搅拌12 小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过IOym的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例2将占热固化墨水总量35衬％的热固性(含羟甲基)酚醛树脂，0.01衬％的环氧当量值为100克/当量的环氧树脂，0. Olwt%的黑色染料SP (颗粒直径在3000nm)，30衬％的 甲醇，及余量为乙二醇单甲醚混合；室温搅拌1小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过 10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例3将占热固化墨水总量20wt%的热固性环氧树脂，2衬％的多异氰酸酯，10衬％的染 料酸性蓝9 (颗粒直径在2000nm)，10wt%的乙醇，及余量为乙二醇单正丁醚混合；室温搅拌 5小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例4将占热固化墨水总量15wt%的热固性聚酰亚胺树脂，0. 03wt%的三乙胺，5衬％的 活性黑(颗粒直径在30nm)，5wt%的乙醚，及余量为丙二醇甲醚醋酸酯混合；室温搅拌8小 时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过IOym的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例5将占热固化墨水总量35衬％的热固性聚甲基丙烯酸树脂，4wt%的三聚氰胺， Iwt %的维多利亚兰(颗粒直径在IOOnm)，15衬％的戊醚，及余量为乙二醇单乙醚混合；室 温搅拌10小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨 水。实施例6将占热固化墨水总量5wt %的热固性甲基硅树脂，0. 03wt %的双氰胺，Iwt %的染 料酸性黄23SF (颗粒直径在lOOOnm)，5wt%的戊二醇，及余量为乙二醇单乙醚混合；室温搅 拌10小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例7将占热固化墨水总量5wt%的聚丙烯酸树脂与甲醇的反应产物(反应物投料时， 聚丙烯酸甲醇的摩尔比为1 2)，0.03衬％的环氧当量值为100克/当量的环氧树脂， Iwt%的碱性艳兰(颗粒直径在2000nm)，IOwt%的丙三醇，及余量为丙二醇单甲醚混合；室 温搅拌9小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨 水。实施例8将占热固化墨水总量32wt%的聚甲基丙烯酸树脂与甲醇的反应产物(反应物投 料时，聚丙烯酸甲醇的摩尔比为1 4)，5衬％的环氧当量值为2000克/当量的环氧树 脂，IOwt %的染料酸性蓝9SF (颗粒直径在500nm)，5wt %的乙酸乙酯，及余量为丙二醇单乙 醚混合；室温搅拌12小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液 为热固化墨水。实施例9 将占热固化墨水总量20wt %的热固性聚酯树脂，0. 02wt %的过氧化苯甲酰， 0. 02wt %的黑色染料SP (颗粒直径在3000nm)，30wt %的甲酸丁酯，及余量为乙二醇单乙醚 混合；室温搅拌6小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热 固化墨水。实施例10将占热固化墨水总量30wt%的热固性环氧树脂，0. 02wt%的偏苯四酸二酐，Iwt%的黑色染料SP (颗粒直径在2000nm)，IOwt %的正戊烷，及余量为乙二醇单乙醚混合；室温 搅拌8小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例11将占热固化墨水总量的聚丙烯酸树脂与甲醇的反应产物(反应物投料时， 聚丙烯酸甲醇的摩尔比为1 1)，4wt% WN-N-二甲基苯胺，IOwt%的酸性蓝9 (颗粒直 径在SOOnm)，5wt%的癸烷，及余量为N，N- 二甲基甲酰胺混合；室温搅拌6小时，利用球磨 法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例12将占热固化墨水总量20wt%的聚丙烯酸树脂与乙醇的反应产物(反应物投料时， 聚丙烯酸乙醇的摩尔比为1 3)，0.01衬％的单乙醇胺，0.03衬％的黑色染料5 (颗粒直 径在900nm)，10wt%的乙酸丁酯，及余量为二氧六环混合；室温搅拌12小时，利用球磨法分 散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例13将占热固化墨水总量35wt%的聚丙烯酸树脂与戊醇的反应产物(反应物投料时， 聚丙烯酸戊醇的摩尔比为1 2)，0.02wt%的二乙醇胺，的染料酸性黄23SF(颗粒 直径在2000nm)，20wt%的异丙醇，及余量为乙二醇单乙醚混合；室温搅拌10小时，利用球 磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例14将占热固化墨水总量20wt%的聚甲基丙烯酸树脂与甲醇的反应产物(反应物投 料时，聚甲基丙烯酸甲醇的摩尔比为1 3)，4衬％的三乙醇胺，10衬％的酸性蓝9(颗粒 直径在lOnm)，10衬％的正己烷，及余量为乙酸仲丁酯混合；室温搅拌12小时，利用球磨法 分散，过滤除去粒径超过IOym的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例15将占热固化墨水总量的聚甲基丙烯酸树脂与乙醇的反应产物(反应物投料 时，聚甲基丙烯酸乙醇的摩尔比为1 2)，0.01衬％的^^二甲基苯胺，0.01衬％的黑色 染料SP (颗粒直径在3000nm)，IOwt %的乙醇，及余量为乙二醇单甲醚混合；室温搅拌4小 时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例16将占热固化墨水总量35wt%的聚甲基丙烯酸树脂与戊醇的反应产物(反应物投 料时，聚甲基丙烯酸戊醇的摩尔比为1 l)，5wt%的二乙醇胺，0.04wt%的黑色染料 SP(颗粒直径在200nm)，15wt%的叔丁醇，及余量为乙二醇单乙醚混合；室温搅拌3小时，利 用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例17将占热固化墨水总量20衬％的热固性聚氨酯树脂，5wt%的乙酸酐，0. 02wt%的黑 色染料SP (颗粒直径在500nm)，5衬％的乙醇，及余量为乙二醇单甲醚混合；室温搅拌5小 时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。实施例18将占热固化墨水总量30wt%的热固性苯并噁嗪树脂，4衬％的热固性聚氨酯树脂， 2wt%的碱性艳兰(颗粒直径在800nm)，5Wt%m甲醇，及余量为丙二醇单甲醚混合；室温搅拌8小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。
实施例19 将占热固化墨水总量15wt %的热固性醇酸树脂，5wt %的环氧当量值为180克/当 量的环氧树脂，Iwt %的维多利亚兰(颗粒直径在700nm)，IOwt %的丙二醇，及余量为乙二 醇单乙醚混合；室温搅拌5小时，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10 μ m的颗粒及杂质， 滤液为热固化墨水。 将上述实施例1 19制备的喷墨打印直接制版用热固化墨水，分别利用喷墨打印 机喷涂在经阳极氧化处理的铝版基或非电化学阳极氧化处理的铝版基上形成图像；然后将 喷涂有热固化墨水的铝版基经90 300°C烤版，在热固化墨水中的固化剂作用下使热固性 树脂交联固化，将经上述处理后的铝版基上机印刷，通过检测，印版的印刷适性优良且耐印 力可达120000张左右，印版图文中线的分辨率可达10 μ m，3 99%的网点可完整清晰。
权利要求
1. 一种喷墨打印直接制版用热固化墨水，该热固化墨水是过滤除去制备热固化墨水的 混合液中粒径超过IOym的颗粒及杂质后得到的滤液，其特征是所述的热固化墨水的组 成及含量为热固性树脂 1% 35wt%固化剂 0. 01 5wt%纳米级或微米级染料 0.01 10wt %快干型溶剂5 30wt%主体有机溶剂 余量所述的快干型溶剂选自低级醇、低级醚、多元醇、酯类、低级烷烃中的一种。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的热固性 树脂包括热固性聚丙烯酸树脂、热固性聚甲基丙烯酸树脂、热固性聚丙烯酸树脂的酯化物、 热固性聚甲基丙烯酸树脂的酯化物、热固性聚酰亚胺树脂、热固性甲基硅树脂、热固性聚酯 树脂、热固性环氧树脂、热固性含羟甲基的酚醛树脂、热固性聚氨酯树脂、热固性苯并噁嗪 树脂、热固性醇酸树脂所组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的热固性 聚丙烯酸树脂的酯化物包括聚丙烯酸树脂与碳原子数≤ 5的一元醇的酯化反应产物；热固 性聚甲基丙烯酸树脂的酯化物包括聚甲基丙烯酸树脂与碳原子数≤5的一元醇的酯化反 应产物。
4.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的固化剂 包括低分子量环氧树脂、双氰胺、三聚氰胺、乙醇胺、三乙胺、多异氰酸酯、过氧化苯甲酰、乙 酸酐、2-乙基咪唑、2，4- 二甲基咪唑、偏苯四酸二酐、N-N- 二甲基苯胺所组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的低分子 量环氧树脂的环氧当量值为100 2000克/当量；所述的乙醇胺是单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺所组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的纳米级 或微米级染料的颗粒直径为10 3000nm。
7.根据权利要求1或6所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的染 料选自酸性染料、活性染料或碱性染料中的一种。
8.根据权利要求7所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的酸性染 料是染料酸性蓝9、染料酸性蓝9 SF、染料酸性黄23SF中的一种；所述的活性染料是黑色染料SP系列或活性黑中的一种；所述的碱性染料是蓝色染料中的碱性艳兰、维多利亚兰中的一种。
9.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的低级醇 是碳原子数≤ 5的一元醇；低级醚是碳原子数≤ 5的醚；多元醇是碳原子数≤5的二元醇或 碳原子数≤ 5的三元醇；酯类是羧酸酯类；低级烷烃是5 ≤碳原子数≤ 10的直链烷烃。
10.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水，其特征是所述的主体有 机溶剂为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丁醚、乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚、丙 二醇单乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、N，N-二甲基甲酰胺、二氧六环、乙酸仲丁酯中的一种。
11.一种根据权利要求1 10任意一项所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水的制 备方法，其特征是将热固性树脂1 35wt%、固化剂0. 01 5wt%、纳米级或微米级染料 0. 01 10wt%、快干型溶剂5 30衬％及余量的主体有机溶剂混合，室温搅拌混合液，利用 球磨法分散，过滤除去粒径超过IOym的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。
12.一种根据权利要求1 10任意一项所述的喷墨打印直接制版用热固化墨水的用 途，其特征是将热固化墨水喷涂在版基表面上形成图像，然后将喷涂有热固化墨水的版基 加热至90 300°C，在热固化墨水中的固化剂作用下使热固性树脂交联固化。
全文摘要
本发明涉及印刷制版用热固化墨水，具体涉及用于喷墨打印直接制版技术的热固化墨水及其制备方法和用途。将热固性树脂1～35wt％、固化剂0.01～5wt％、纳米级或微米级染料0.01～10wt％、快干型溶剂5～30wt％及余量的主体溶剂混合，室温搅拌，利用球磨法分散，过滤除去粒径超过10μm的颗粒及杂质，滤液为热固化墨水。通过计算机控制的喷墨打印机将热固化墨水喷涂在版基表面上形成图像，然后将版基加热至90～300℃，在热固化墨水中的固化剂作用下使热固性树脂交联固化，由此提高了所得印版的图像部分耐含醇的洁版膏擦拭的能力；印版在上机印刷时具有良好的印刷适性及较高的耐印力，印刷品图像的分辨率较好。
文档编号C09D11/10GK102002281SQ200910092179
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者周海华, 宋延林, 邝旻翾 申请人:中国科学院化学研究所