一种UV-CTP感光胶及其制备和测试方法与流程

文档序号:19322590发布日期:2019-12-04 00:42阅读:909来源:国知局
本发明涉及感光胶
技术领域
,具体涉及一种uv-ctp感光胶及其制备和测试方法。技术背景印刷制版数字化是目前印刷制版行业的大趋势,从而催生了大量的计算机直接制版的新技术。uv-ctp系统技术就是其中之一。计算机直接制版(computertoplate简称ctp)是指经过计算机将图文直接输出到印刷版材上的工艺过程,主要是指脱机直接制版工艺过程。ctp技术是将数字页面直接转化成印版,省去了激光照排感光胶片或电分机分色胶片的拼版、晒版,ps版冲洗等传统印前工艺程序和相应设备的工艺。不仅简化了生产工艺,降低了印刷成本,而且避免了图像信息转移过程中的网点损失,还可以大规模应用调频网,提高了工艺质量和生产效率。uv-ctp采用的印版版材就是传统的ps(psensitizedplate)版材,包括感光胶层、氧化膜层、铝版基,可分为阴图型(n型)和阳图型(p型),其中,阳图型ps版是指采用阳图正字原版,曝光的紫外光线透过原版上低密度和空白部位到达ps版感光层,被感光剂吸收,至感光成字成图。自从1941年kalle公司发明了重氮化合物感光胶以来,现在普遍使用的感光胶的主要成分是2,1,5型(即2-重氮-1-萘醌-5-磺酸酯),2,1,4型(即2-重氮-1-萘醌-4-磺酸酯),1,2,4型(即1-重氮-2-萘醌-4-磺酸酯),还可包含一些着色剂、表面活性剂。在uv-ctp系统技术中,uv光源功率不够大,在曝光-显影流程中处在弱曝强显条件下进行。现有的uv-ctp感光胶由于抗碱抗溶剂能力不足,导致构成图纹、网点的感光膜层受损。具体地讲,组成图纹网点的感光膜层中的树脂留存量减少,而在印刷过程中起到油墨的传递、墨辊在版面的滚动摩擦的承受都依赖于树脂,所以要提高ctp印版的耐醇力、耐印力和显影宽容度,需要对感光胶组分进行改进。技术实现要素:为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料0.1-4%、感光剂5-40%、成膜树脂30-60%、耐醇树脂5-40%、阻溶剂0.1-5%、单官能团酸酐1-8%。作为本发明一种优选的技术方案,所述感光剂为重氮萘醌磺酸酯类化合物。作为本发明一种优选的技术方案,所述成膜树脂为可塑性酚醛树脂。作为本发明一种优选的技术方案,所述耐醇树脂由(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酰胺、n-烷基(甲基)丙烯酰亚胺、n-烷基马来酰亚胺、马来酰亚胺、马来酸酐、n-[4-(对羟基)苯基]丙烯酰胺、n-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺、n-[4-(磺酰胺)苯基]甲基丙烯酰胺中的一种或多种的组合共聚得到。作为本发明一种优选的技术方案,所述耐醇树脂至少由丙烯酰胺、n-烷基(甲基)丙烯酰亚胺、n-[4-(对羟基)苯基]丙烯酰胺、n-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺、n-[4-(磺酰胺)苯基]甲基丙烯酰胺中的一种或多种的组合共聚得到。作为本发明一种优选的技术方案,所述单官能团酸酐选自马来酸酐、四氢苯酐、邻苯二甲酸酐、六氢酸酐、甲基四氢酸酐、丁二酸酐中的一种或多种的组合。作为本发明一种优选的技术方案,所述单官能团酸酐为四氢酸酐。本发明的第二个方面提供了一种uv-ctp感光胶溶液的制备方法,包括以下步骤:按配方将上述组分依次加入溶剂中,搅拌10-20小时,溶解完全后过滤,即得感光胶。作为本发明一种优选的技术方案,所述溶剂选自甲乙酮、丁内酯、乙二醇乙醚、乙二醇独乙醚、乙二醇独甲醚、醋酸丁酯、二氧六环、四氢呋喃、丁酮、二氧五环中的一种或多种的组合。本发明的第三个方面提供了一种uv-ctp感光胶的测试方法,包括以下步骤:把感光胶涂到经过除油,电解,氧化,封孔处理的铝版基上,110-140℃干燥2-5min,然后用科雷uvp-26制版机曝光,用ps版显影液显影。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。有益效果:本发明提供了一种uv-ctp感光胶,其由着色染料、重氮萘醌磺酸酯感光剂、成膜树脂、耐醇树脂、阻溶剂、单官能团酸酐混合制备得到。感光胶不仅具有优异的耐醇性,而且耐印率高,能达20万印。同时,本发明制备得到的感光胶显影宽容度大,华光pd型阳图ps版显影液1:2-1:7稀释都适用,既能适合强显影也能适合弱显影。而目前市场上很多感光胶要么仅能适应强显影,要么仅能适应弱显影,显影宽容度非常有限。具体实施方式参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料0.1-4%、感光剂5-40%、成膜树脂30-60%、耐醇树脂5-40%、阻溶剂0.1-5%、单官能团酸酐1-8%。所述ctp是计算机直接制版(computertoplate)的简称,是指经过计算机将图文直接输出到印刷版材上的工艺过程,主要是指脱机直接制版工艺过程。作为优选,所述uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料0.8-3%、感光剂10-30%、成膜树脂40-55%、耐醇树脂15-30%、阻溶剂1-4%、单官能团酸酐3-7%。作为更优选,所述uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料2%、感光剂20%、成膜树脂45%、耐醇树脂25%、阻溶剂3%、单官能团酸酐5%。着色染料本发明中,所述着色染料为结晶紫、甲基蓝、曙红、碱性艳蓝、维多利亚纯蓝、亚甲基蓝、油溶蓝、碱性艳蓝、维多利亚纯蓝、酞菁蓝、孔雀石绿、墨绿、酞菁绿、结晶紫、甲基紫、乙基紫、二甲基黄、荧光黄中的一种或多种的组合。作为优选,所述着色染料选自结晶紫、碱性艳蓝、乙基紫中的一种或多种的组合。感光剂本发明中,所述感光剂为重氮萘醌磺酸酯类化合物。本发明中,所述重氮萘醌磺酸酯类化合物,没有特别的限制,可以通过制备得到,也可以通过购买得到。作为优选,所述重氮萘醌磺酸酯类化合物为2,1,4-重氮萘醌磺酸酯。作为更优选,所述2,1,4-重氮萘醌磺酸酯,购买于上海大进感光材料有限公司,型号为nac-4。本发明中,2,1,4-重氮萘醌磺酸酯在光照条件下重氮基发生分解,形成高活性的卡宾,并释放氮气,卡宾中间体经过wolff重排成烯酮,再与环境周围的水迅速反应生成亲水性的茚酸,使得曝光区域易溶于碱水,经过稀碱水显影获得正性图像。成膜树脂本发明中,所述成膜树脂为可塑性酚醛树脂。本发明中,所述可塑性酚醛树脂,没有特别的限制,可以通过制备得到,也可以通过购买得到。作为优选,所述可塑性酚醛树脂为线性酚醛树脂。作为更优选,所述线性酚醛树脂,购买于本溪瑞事达化工有限公司,型号为bx-30。本发明中,成膜树脂中有很多酚羟基,具有良好的碱水溶解性,也具有很好的成膜性。本发明中,成膜树脂的用量占感光胶的30-60%时,成膜树脂的成膜性、感光胶的感光度和显影效果最好。发明人通过实验研究发现:若用量大于60%,易于发生阻溶性能不足,抗碱性下降的问题,显影过程当中易于失光解膜,甚至丢失图像;成膜树脂的使用量小于30%,即阻溶剂相对用量太大,易于产生显影困难,留底严重的问题,也会降低图像的分辨率和网点再现性。耐醇树脂本发明中,所述耐醇树脂由(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酰胺、n-烷基(甲基)丙烯酰亚胺、n-烷基马来酰亚胺、马来酰亚胺、马来酸酐、n-[4-(对羟基)苯基]丙烯酰胺、n-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺、n-[4-(磺酰胺)苯基]甲基丙烯酰胺中的一种或多种的组合共聚得到。作为优选,所述耐醇树脂至少由丙烯酰胺、n-烷基(甲基)丙烯酰亚胺、n-[4-(对羟基)苯基]丙烯酰胺、n-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺、n-[4-(磺酰胺)苯基]甲基丙烯酰胺中的一种或多种的组合共聚得到。作为更优选,所述耐醇树脂,以质量份计,包括以下组分:(甲基)丙烯酸酯30份、丙烯腈25份、苯乙烯10份、丙烯酰胺50份、n-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺80份;所述耐醇树脂的制备方法为本领域人员熟知的技术手段。阻溶剂本发明中,所述阻溶剂,没有特别的限制,可选自磺酸酯、磷酸酯、芳香酸酯、芳香族磺酸酯、芳香二砜、芳香酮、芳香醛、芳香胺、芳香酯中的一种或多种的组合。作为磺酸酯类,可提及苯磺酸乙酯、苯磺酸正己酯、苯磺酸苯酯、苯磺酸苄酯、苯磺酸苯乙酯、对甲苯磺酸乙酯、对甲苯磺酸叔丁酯、对甲苯磺酸正辛酯、对甲苯磺酸苯酯、对甲苯磺酸苯乙酯、1-萘磺酸乙酯、2-萘磺酸苯酯、1-萘磺酸苯酯、1萘磺酸苯乙酯。作为芳香二砜类,可提及二苯砜、二甲砜。作为磷酸酯类,可提及磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三(2乙基)戊酯、磷酸三苯酯、磷酸三(2甲基苯基)酯、磷酸三羟甲基苯酯、磷酸三(1-萘)酯。作为芳香羧酸酯类,可提及苯甲酸甲酯、苯甲酸正戊酯、苯甲酸苯酯、苯甲酸1萘酯、苯甲酸正辛酯。作为芳香酮类,可提及二苯甲酮、苯乙酮。作为醛类,可提及对二甲胺基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对氯苯甲醛、1萘醛。作为芳香胺类,可提及三苯胺、二苯胺、三羟基苯基胺、二苯基萘基胺。作为芳香醚类,可提及乙二醇二苯醚、2-甲氧基萘基二苯醚。作为优选,所述阻溶剂为苯磺酸苯酯、苯磺酸苯乙酯、对甲苯磺酸乙酯、2-萘磺酸苯酯、1-萘磺酸苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三(2-甲基苯基)酯、磷酸三羟甲基苯酯、苯甲酸正戊酯、苯甲酸苯酯、苯甲酸1-萘酯、苯乙酮、对二甲胺基苯甲醛中的一种或多种的组合。发明人发现,本发明中阻溶剂的使用可以降低未曝光部分在碱性溶液中的溶解性,有利于形成较好的图像。单官能团酸酐本发明中,所述单官能团酸酐,没有特别的限制,可选自邻苯二甲酸酐、马来酸酐、四氢酸酐、六氢酸酐、甲基四氢酸酐、丁二酸酐中的一种或多种的组合。作为优选,所述单官能团酸酐为四氢苯酐。发明人认为,本发明中的单官能团酸酐在感光剂未酸解之前对碱性显影液起到很好的阻溶作用,酸解之后在碱性显影液中又有很强的促溶作用。因此,单官能团酸酐可以提高曝光区非曝光区在碱性显影液中的溶解度差,有利于提高感光胶的显影宽容度。本发明中,2,1,4-重氮萘醌磺酸酯感光剂、耐醇树脂和单官能团酸酐的配合使用,使制备得到的感光胶具有优异的感光度和显影宽容度。发明人认为可能的原因是:未曝光部分的碱溶树脂和2,1,4-重氮萘醌磺酸酯感光剂及阻溶剂发生缔合,经碱性显影液显影后未被除去;而曝光部分由于感光剂反应生成亲水性的茚酸,破坏了碱溶树脂和2,1,4-重氮萘醌磺酸酯感光剂及阻溶剂发生的缔合作用,使其在碱性显影液中的溶解速度大大加快,经碱性显影液显影后被除去。加入上述含丙烯酰胺或丙烯酰亚胺结构单元的丙烯酸类耐醇树脂后,脱去其结构中含有羰基基团,使得与其邻接的氮原子上的氢原子与耐醇树脂和2,1,4-重氮萘醌磺酸酯感光剂及阻溶剂发生缔合作用增强,具有一定的阻溶作用,而对于曝光区没有作用。同时,单官能团酸酐在感光剂未酸解之前对碱性显影液起到很好的阻溶作用,酸解之后在碱性显影液中又有很强的促溶作用。因此,配方各组分间的协同作用可以构建曝光区和非曝光区在碱性显影液中的溶解度差,有利于提高成像质量,一方面提高感光胶的感光度、另一方面其显影宽容度也会得到明显的提高。本发明的第二方面提供了一种uv-ctp感光胶的制备方法,包括以下步骤:按配方将上述组分依次加入溶剂中,搅拌10-20小时,溶解完全后过滤,即得感光胶。本发明中,所述溶剂可选自甲乙酮、丁内酯、乙二醇乙醚、乙二醇独乙醚、乙二醇独甲醚、醋酸丁酯、二氧六环、四氢呋喃、丁酮中的一种或多种的组合。作为优选,所述溶剂为丁内酯、乙二醇乙醚、丁酮、二氧五环的混合溶剂。作为更优选,所述混合溶剂中丁内酯、乙二醇乙醚、丁酮的体积比为(0-10%):(20%-90%):(0-60%)。作为最优选,所述混合溶剂中丁内酯、乙二醇乙醚、丁酮的体积比为5:70:25。本发明中,所述溶解温度,没有特别的限制,可为0-40℃。本发明中,所述过滤的设备为常规的过滤器。本发明中,所述过滤分为三级过滤。作为优选,所述一级过滤的滤孔直径为25-50μm。作为更优选,所述一级过滤的滤孔直径为28μm。作为优选,所述二级过滤的滤孔直径为1-10μm。作为更优选,所述二级过滤的滤孔直径为2μm。作为优选,所述三级过滤的滤孔直径为0.05-1μm。作为更优选,所述二级过滤的滤孔直径为0.1μm。本发明中,所述感光胶溶液的固含量为5-30wt%。本发明中的溶剂用来溶解配方中各组分。发明人认为需要注意的是,所选用的溶剂应不与配方中任一组分发生反应,且在感光层干燥过程中容易挥发,溶剂的选取和用量直接影响感光胶液质量。因此,发明人充分结合极性相近原则、溶剂化原则、溶度参数相近原则,选取了沸点在110-130℃左右的几种有机溶剂。且控制其用量使得所述感光胶的固含量为5-30wt%。发明人通过实验研究发现,若感光胶的固含量小于5wt%,感光液的黏度偏低,附着力下降,不能很好的粘附在版基上,版材储存稳定性变弱;若感光胶的固含量高于30wt%,则感光也的黏度偏高,使得版材感光涂层过厚,感光度降低,版材容易留底起赃。本发明的第三方面提供了一种uv-ctp感光胶的测试方法,至少包括以下步骤:把感光胶涂到经过除油,电解,氧化,封孔处理的铝版基上,110-140℃干燥2-5min,然后用科雷uvp-26制版机曝光,用ps版显影液显影。本发明中,所述涂布方式可选用挤压涂布和滚涂中的一种。本发明中,所述涂层厚度为0.8-2.5g/m2。作为优选,所述涂层厚度为1.5g/m2。本发明中,所述ps显影液,没有特别的限制,可以通过制备得到,也可以通过购买得到。作为优选,所述ps显影液,购买于上海星信感光材料科技股份有限公司。本发明中,所述曝光条件为:科雷uv-ctp制版机,型号为uvp-2616,转速:900rpm。本发明中,所述显影条件为:ps版显影液稀释比例1:2-1:7;温度:25℃,时间:25s。下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的,购于国药化学试剂。实施例实施例1实施例1提供了一种uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料2%、感光剂20%、成膜树脂45%、耐醇树脂25%、阻溶剂3%、单官能团酸酐5%。所述着色染料为结晶紫;所述感光剂为2,1,4-重氮萘醌磺酸酯,购买于上海大进感光材料有限公司,型号为nac-4;所述成膜树脂为可塑性酚醛树脂,购买于本溪瑞事达化工有限公司,型号为bx-30;所述阻容剂为磷酸三苯酯;所述单官能团酸酐为四氢苯酐。所述耐醇树脂,以质量份计,包括以下组分:(甲基)丙烯酸酯30份、丙烯腈25份、苯乙烯10份、丙烯酰胺50份、n-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺80份;所述耐醇树脂的制备方法为本领域人员熟知的技术手段。所述uv-ctp感光胶的制备方法为:按配方将上述组分依次加入丁内酯、乙二醇乙醚、丁酮的混合溶剂中,室温搅拌10-20小时,溶解完全后经三级过滤,即得待用感光胶溶液。所述混合溶剂中丁内酯、乙二醇乙醚、丁酮的体积比为5:70:25。所述一级过滤的滤孔直径为28μm;所述二级过滤的滤孔直径为2μm;所述二级过滤的滤孔直径为0.1μm。所述测试方法中ps版显影液稀释比例1:5。实施例2实施例2提供了一种uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料0.5%、感光剂30%、成膜树脂50%、耐醇树脂16%、阻溶剂1.5%、单官能团酸酐2%。所述uv-ctp感光胶的制备方法和测试方法同实施例1。实施例3实施例3提供了一种uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料4%、感光剂10%、成膜树脂34%、耐醇树脂40%、阻溶剂5%、单官能团酸酐7%。所述uv-ctp感光胶的制备方法和测试方法同实施例1。实施例4实施例4与实施例1的区别技术在于,所述测试方法中ps版显影液稀释比例1:2。实施例5实施例5与实施例1的区别技术在于,所述测试方法中ps版显影液稀释比例1:4。实施例6实施例6与实施例1的区别技术在于,所述测试方法中ps版显影液稀释比例1:7。实施例7实施例7与实施例1的区别在于,所述耐醇树脂的制备原料中不含丙烯酰胺和n-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺。实施例8实施例8提供了一种uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料4%、感光剂30%、成膜树脂53%、阻溶剂5%、单官能团酸酐8%。所述uv-ctp感光胶的制备方法和测试方法同实施例1。实施例9实施例9提供了一种uv-ctp感光胶,以质量分数计,至少包括以下组分,着色染料2%、感光剂20%、成膜树脂50%、耐醇树脂25%、阻溶剂3%。所述uv-ctp感光胶的制备方法和测试方法同实施例1。实施例10实施例10与实施例1的区别在于,所述单官能团酸酐为邻苯二甲酸酐。性能测试以上实施例中,所述感光胶的测试方法为:采用挤压涂布的方式将固含量为20wt%的感光胶涂到经过除油,电解,氧化,封孔处理的铝版基上,涂层厚度为1.5g/m2,120℃干燥5min,冷却后用科雷uvp-26制版机曝光,用ps版显影液显影。所述ps显影液,购买于上海星信感光材料科技股份有限公司。所述曝光条件为:科雷uv-ctp制版机,型号为uvp-2616,转速:900rpm。所述显影条件为:ps版显影液按一定比例稀释;温度:25℃,时间:25s。根据制版机测试条表现,用丙酮滴在测试条空白处,没有蓝色圆圈的激光功率即为干净点,对应的单位面积激光能量成为感度。同时,测试特定能量下的网点大小,判定还原良好的最小网点和最大网点即为分辨率。表1.实施例1-10性能测试结果感度/mj/cm2分辨率/%实施例11351-99实施例21251-99实施例31301-99实施例41251-99实施例51301-99实施例61201-99实施例71155-90实施例810015-75实施例910510-85实施例101155-90本发明制备得到的感光胶,感光度为125-135mj/cm2,分辨率为1-99%,耐醇性好,显影宽容度大(ps版显影液1:2-1:7稀释都适用),既能适合强显影也能弱显影。实施例1制备得到的感光胶应用于兄弟hl-2260/2260d黑白激光打印机a4纸自动双面打印时,可打印至少20万次。本发明所得感光胶与国内同类产品相比,其耐醇性、耐印率和显影宽容度等性能都大大加强。前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1