专利名称：一种环保水乳型圆网感光胶的制作方法
技术领域：
本发明关于水乳型圆网感光胶，特别是不采用重铬酸盐作光敏剂而采用亲水性具烯基的不饱和单体制成的水乳型圆网感光胶。。
背景技术：
当前市场上的水乳型圆网感光胶主要成分是以重铬酸盐/PVA构成光敏体系；以环氧树脂构成粘接体系。由于价格比较便宜、光敏性能好、制网方便、印制牢度好等特点。长期来统治了国内外圆网印花市场。
上述水乳型圆网感光胶，在使用前将光敏剂重铬酸盐水溶液混入感光胶中，涂布一定厚度的胶层于圆网上。干燥之后，形成感光膜。然后将具花型阳图的菲林片与之贴合，进行曝光(以下简称花型曝光)。相应于菲林片非花型的部分，受光后，铬离子与PVA中羟基反应，形成不溶于水的高分子化合物，而牢固地附着在网孔上；而相应于菲林片花型部分，因未受光，不发生光化学反应。在用水冲洗网版进行水显影时，未光固化的树脂，由于仍溶于水，可被水冲去，使网孔仍为通孔，构成花型网版，便于漏印色浆。也就是说上述水乳型圆网感光胶，在制备花型网版时，优良的水显影牢度(即水冲洗牢度)，是重铬酸盐/PVA之间的光化学反应所贡献的。
显而易见，上述铬离子的毒性，给显影液的排放带来了困难。进入二十一世纪后，人类重视生存的环境，谋求持续性发展。不希望采用重铬酸盐/PVA光敏体系。以重氮树脂、SBQ树脂等新的光敏体系的出现，给印刷印染制版业带来了新的生机，已成功地用于平网印花模板。但至今未见用于圆网印花网版。
另外，目前水乳型圆网感光胶中，粘附体系所采用的环氧树脂是以甲苯等溶剂溶解之后再行乳化制得的。从涂布到预干燥的涂膜形成过程中，有毒溶剂的挥发导致影响劳动安全、环境污染等问题。期望有不含甲苯等有毒溶剂的水乳型圆网感光胶。
我们以SBQ树脂取代重铬酸盐/PVA，试图制备环保型圆网感光胶。实践表明，SBQ树脂能提供优秀的感光度，却不能满足水显影牢度，难以制得图像重现性好的花型网版。
发明内容
本发明的目的在于公开一种环保水乳型圆网感光胶，采用亲水性具烯基的不饱和单体，在不采用甲苯等溶剂的情况下解决现有技术中存在的上述问题。
本发明的目的是通过以下技术方法来实现的采用改性SBQ树脂取代重铬酸盐/PVA；同时将亲水性具乙烯基不饱和键的单体，与环氧树脂混合，代替甲苯用来降低其粘度，便于乳化，制得水乳型感光胶。该亲水性具乙烯基不饱和键单体，系粘度小、分子量较低的物质，易于在环氧树脂分子间渗透；而分子中亲水基团的存在，在乳化过程中易于定向排列在油相外围，改善了体系的分散性、界面亲水性，从而提高了体系的稳定性[特开2003-287887]。光固化时，与SBQ树脂中不饱和基一起，参与光化学反应，形成网络。将环氧树脂机械缠结，有助于将环氧树脂固定在镍网网版上，提供了足够的水显影牢度，满足了制版要求。当花型网版进一步高温后固化时，环氧树脂与固化剂所进行的化学反应，进一步交联成耐腐蚀、耐磨耗、耐疲劳应力的皮膜，从而完成本发明。
本发明的一种环保水乳型圆网感光胶，按重量百分比该组合物主要由以下组分组成；改性SBQ树脂水溶液10％～40％以亲水性单体稀释了的环氧树脂 5％～15％环氧树脂固化剂 4％～13％光聚合引发剂 0.03％～1％水 余量。
本发明所采用的环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、线型苯酚甲醛环氧树脂、邻甲酚甲醛环氧树脂、改性增韧环氧树脂中一种或其混合物。
本发明环氧树脂固化剂选自酚醛树脂、醚化酚醛树脂、芳香胺类、脂环族胺类、芳香族酸酐类、脂环族酸酐类、含卤素酸酐类、三氟化硼-胺络合物中一种或其混合物。
本发明所采用的亲水性具乙烯基不饱和单体是指在分子结构中具有如下结构的乙烯基不饱和键的化合物，即具有多烷撑二醇的单体、含有羧基的单体、含有羟基的单体。具体的例子为具多烷撑二醇的单体可为二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、多乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等。
含有羧基的单体可为β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯、丁二酸单(甲基)丙烯酸酯，苯二甲酸单羟乙基(甲基)丙烯酸酯等。
含有羟基的单体可为2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯等。
本发明所采用的亲水性具乙烯基不饱和单体是含有上述结构之一或它们的混合物，均可。
本发明所采用的光聚合引发剂可采用在光照之下容易产生游离基的物质，从苯偶姻烷基醚类、二叔丁基过氧化物类、叔丁基蒽醌、硫杂蒽酮类中选择一种以上作为组合物主要构成物，也可采用激光曝光的光聚合引发剂。
以上光聚合引发剂可以与对-二甲基胺基安息香酸烷基酯和2甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮等熟知的光聚合促进剂和增感剂并用为好。
本发明的环保水乳型圆网感光胶可以添加熟知的抗氧剂、光与热的稳定剂例如酚类、氢醌类、受阻胺类、三嗪类等。添加量相对于整个水乳型圆网感光胶重量的0.001～0.5％。
在不影响本发明性能的前提下，可以添加其他成分，如染料、颜料、表面活性剂、消泡剂、紫外线吸收剂、花型赋形剂等。
本发明根据需要，使用前亦可适当添加重氮树脂。其添加量相对于整个水乳型圆网感光胶重量的0.03～0.1％。
原材料规格每100份环氧树脂添加20-50份亲水性具乙烯基不饱和单体，充分搅拌均匀。
改性SBQ树脂制法
将含固量为(12-14)％的SBQ树脂水溶液(自制或外购)，用酸调节其PH≤3.0，升温至40-90℃，加入N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺(烷基的碳原子数为1～3)，保温1-9小时，降至室温中和，使PH＝4.0～6.0，即为改性SBQ树脂水溶液。
改性SBQ树脂规格PH＝4.0～6.0含固量 ％w.t10.0～14.0粘度cp/25℃700～4000不饱和基含量 ％w.t0.3～1.5本发明的水乳型圆网感光胶的制法每100份按上述配方稀释了的环氧树脂和/或固化剂中根据需要添加助剂，搅拌均匀后，用100～250份改性了的SBQ树脂和0～20份非离子表面活性剂进行乳化，制得圆网感光胶水乳液。
本发明的花型网筒的制法在目数为25～155目的镍网上，涂布上述水乳型园网感光胶，于40℃热风干燥后，花型曝光。于20～40℃水中浸泡2分钟后，流水冲洗，得到花型涂膜。进一步在150～180℃热固化0.5～2.0小时，得到花型网版。
本发明所公开环保水乳型圆网感光胶，其优点表现在本发明不采用重铬酸盐作光敏剂，在使用过程中，无毒害气体排放、无重金属离子废液排放；本发明采用亲水性具烯基的不饱和单体，在不采用甲苯等溶剂的情况下，降低了环氧树脂粘度，方便地制得稳定的水乳型圆网感光胶。制备网版时，水显影牢度可满足制版要求。高温后固化后，具优良的印制牢度，具良好的使用前景。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1每100份环氧树脂以30份DPGDA稀释了的环氧树脂/固化剂 125g改性SBQ树脂水溶液(13％) 210gITX2.5g添加剂 15g水 220g上述配方所制之乳液，浇注于镍网上。于40℃热风干燥后，花型曝光。于20℃水中浸泡，入水现花型。2分钟后用自来水冲洗网版，图像重现性好。花型网版经165℃高温热固化2小时后，印制3万米织物，花型无破损。
实施例2每100份环氧树脂以35份苯氧基二乙二醇二丙烯酸酯稀释了的环氧树脂/固化剂160g改性SBQ树脂水溶液(13％)200g苯偶姻甲醚 3g添加剂 15g水 200g以上述配方调制成水乳液，浇注于镍网上。于40℃热风干燥后，花型曝光。浸入30℃水中，花型显现。1.5分钟后用自来水冲洗，呈现花型图案。图像重现性好。花型网版经180℃高温热固化1.5小时后，印制3万米织物，花型无破损。
实施例3每100份环氧树脂以15g丙烯酸羟乙酯和20gEO-TMPTA稀释了的环氧树脂/固化剂60g改性SBQ树脂水溶液(13％) 63g二苯甲酮 5g添加剂 10g水 477g以上述配方调制成水乳液，浇注于镍网上。于40℃热风干燥后，花型曝光。于35℃水中浸泡，入水见花型。1.5分钟后用自来水冲洗，呈现花型图案。图像清晰。该网版经170℃热固化2小时后，印制3万米织物，花型无破损。
比较例1以下列组成环氧树脂/固化剂甲苯溶液(70％)180gPVA树脂水溶液(13％)255g水 140g以上配方调制成水乳液，添加0.35％w.t重氮树脂后浇注于镍网上。于40℃干燥后，花型曝光。于20℃水中浸泡，入水见花型。用自来水冲洗网版时，非光照部分脱落同时，光照部分精细线条脱落，图像重现性不好。
比较例2以下列组成环氧树脂/固化剂甲苯溶液(70％)170gSBQ树脂水溶液(13％) 175g
水110g调制成水乳液，浇注于镍网上。于40℃热风干燥之后，花型曝光。于20℃水中浸泡，入水现花型。2分钟后用自来水冲洗网版，非光照部分脱落同时，光照部分亦部分脱落，花型不完整。
权利要求
1.一种环保水乳型圆网感光胶，其特征在于按重量百分比该组合物主要由以下组分组成改性的SBQ树脂水溶液 10％～40％以亲水性单体稀释了的环氧树脂 5％～15％环氧树脂固化剂 4％～13％光聚合引发剂 0.03％～1％水 余量。
2.根据权利要求1的环保水乳型圆网感光胶，其特征在于环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、线型苯酚甲醛环氧树脂、邻甲酚甲醛环氧树脂、改性增韧环氧树脂中一种或其混合物。
3.根据权利要求1的环保水乳型圆网感光胶，其特征在于亲水性单体为亲水性具乙烯基不饱和单体。
4.根据权利要求3的环保水乳型圆网感光胶，其特征在于亲水性具乙烯基不饱和单体是含有多烷撑二醇的单体、含有羧基的单体、含有羟基的单体之一或它们的混合物。
5.根据权利要求4的环保水乳型圆网感光胶，其特征在于具多烷撑二醇的单体选自二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、多乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；含有羧基的单体选自β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯、丁二酸单(甲基)丙烯酸酯，苯二甲酸单羟乙基(甲基)丙烯酸酯；含有羟基的单体选自2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯。
6.根据权利要求1的环保水乳型圆网感光胶，其特征在于环氧树脂固化剂选自酚醛树脂、醚化酚醛树脂、芳香胺类、脂环族胺类、芳香族酸酐类、脂环族酸酐类、含卤素酸酐类、三氟化硼-胺络合物中一种或其混合物。
7.根据权利要求1的环保水乳型圆网感光胶，其特征在于光聚合引发剂选自苯偶姻烷基醚类、二叔丁基过氧化物类、叔丁基蒽醌、硫杂蒽酮类中一种或其混合物。
8.根据权利要求7的环保水乳型圆网感光胶，其特征在于光聚合引发剂可与光聚合促进剂和增感剂并用，光聚合促进剂和增感剂选自对-二甲基胺基安息香酸烷基酯、2甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮。
9.根据权利要求1的环保水乳型圆网感光胶，其中该感光胶含有抗氧剂、光与热的稳定剂，抗氧剂、光与热的稳定剂添加量相对于整个水乳型圆网感光胶重量的0.001～0.5％。
全文摘要
本发明公开一种环保水乳型圆网感光胶，是由改性的SBQ树脂水溶液、以亲水性不饱和单体稀释了的环氧树脂、环氧树脂固化剂、光聚合引发剂等组成。本发明在使用过程中，无毒害气体排放、无重金属离子废液排放；本发明采用亲水性具烯基的不饱和单体，在不采用甲苯等溶剂的情况下，降低了环氧树脂粘度，方便地制得稳定的水乳型圆网感光胶。在无铬离子存在下，水显影牢度可满足制版要求。高温后固化后，具优良的印制牢度，具良好的应用前景。
文档编号G03F7/004GK1667507SQ20051002472
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月29日 优先权日2005年3月29日
发明者潘跃进, 聂昌颉 申请人:上海中大科技发展有限公司, 上海中大印染材料工业有限公司