用于无水胶印制版的底涂液及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于无水胶印制版的底涂液及其制备方法和应用。本发明将成膜树脂、光反应树脂、预聚物、光反应单体、分散剂、光引发剂、无机纳米颗粒及余量的有机溶剂混合，利用球磨机进行研磨分散后得到所述的用于无水胶印制版的底涂液。将所述的底涂液均匀涂布在无电化学处理的并经除油洗涤的铝版基上；用UV灯进行光固化。本发明的底涂液能使版基与感光层之间相互粘结紧密结合，以减少电解、阳极氧化引起的污染；再在感光层上涂布硅橡胶层，曝光显影后，图文区的硅橡胶层除去，感光层树脂亲墨，非图文区的硅橡胶层斥墨，从而实现图像转印。由于印刷过程无水的参与，避免了水墨乳化，提高了版材的耐印率及印刷品的精度。
【专利说明】用于无水胶印制版的底涂液及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于无水胶印制版领域，涉及用于无水胶印制版的底涂液和应用，以及该无水胶印制版的底涂液的制备方法。
【背景技术】
[0002]无水胶印技术自1931年提出以来，因无水及润版液参与，不依赖水墨平衡原理，故印刷精度及耐印率优良。无水胶印具有以下优点:1)网点再现性好。200线至500线的高光部分2 %的网点和暗调部分98 %的网点都能很好地再现，而且暗调部分的细节和层次能清晰地再现出来。无水胶印印刷品从2%到98%的网点再现率为96%，而有水胶印印刷品从5%到95%的网点再现率只有90%。2)墨色一致，光泽度好。无水胶印技术无因水墨平衡的波动而造成印刷品墨色大小不一致的现象。印刷品干燥后，墨层厚实，色彩鲜艳，质量稳定。3)网点扩大受到控制。因无水胶印技术没有润版液的影响，所以网点扩大值只有7%。而有水胶印技术网点增大值为10~15%以上。4)套印准确。无水胶印技术由于无水的影响，所以不会造成纸张伸缩现象，从而保证了印品的套印准确。5)印版的耐印力高。单张纸无水胶印技术的耐印率可达10万印，而卷筒轮转无水胶印技术的耐印率可达到15万印以上。6)印版起印快，可节省试印纸。7)印刷效率高，缩短生产周期。采用无水胶印技术不仅能提高产品质量，而且减少了由于水墨平衡波动造成的调整和停机时间，缩短了生产周期。8)色彩空间大，因为无水胶印技术可以印刷出更高的油墨密度(比有水胶印技术的油墨密度高20%左右)，故无水胶印技术的色彩空间比有水胶印技术的色彩空间大。使用高网线数印刷，可以向纸张上转移更多油墨，亦可增大色彩空间。9)承印范围广，由于没有润版液和水的参与，纸张变形小，套准精度高，所以无水胶印技术在胶版纸和再生纸上都可以印刷出高质量的印品。对于非吸收性的承印物(如塑料薄膜、金属、合成纸等)，无水胶印技术也能较好地保证印刷质量。10)能采用调频技术。调频网的网点大小是一致的，由于无水胶印技术网点再现性好，因此，`调频网技术适合于无水胶印。11)操作方便。由于无水胶印技术彻底解决了由于水墨平衡这一多变因素给操作者带来的困难和产品质量的波动，因而操作无水胶印机极为方便。12)节省材料，减少环境污染。无水胶印技术印刷时可不使用润版系统，同时可省去水斗溶液、保护胶，使环境不受污染。13)水资源保护，无水印刷可以保护水资源。随着全球范围环保意识的增强，印刷业采用无水胶印技术具有重大的意义。
[0003]目前世界范围内无水胶印机约3000台，主要集中在美国、加拿大、德国、日本等发达国家。据2009年统计，欧洲的无水胶印市场占有率为6~7%，美国为5~6%，Fogra研究所报道无水胶印市场占有率将会增至10%左右。亚洲除日本的无水胶印市场占有率较高外，台湾地区和东南亚一些国家也有少量应用。在我国除北京等地有实验性使用外，再没有其它地方使用，市场占有率几乎为零。无水胶印技术在我国没有进展的原因主要是版材国产化未解决，从日本进口版材的价格高出产地价格的3~4倍。无水胶印版取消了电解、阳极氧化等处理过程，减少了环境污染，而提高耐印率必须研发将版基与感光层结合的底涂层。[0004]日本东丽公司(JP1237551A)曾单独使用环氧树脂、尿素树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酯树脂与染料或颜料组合作为底涂层，提高了曝光宽容度，而耐印率未有明显改善；接着通过引入含硫的不饱和烃类化合物(JP8211594A)改进了耐印率及图像的再现性。本发明的底涂液能使版基与感光层之间相互粘结紧密结合，以减少电解、阳极氧化引起的污染，光固化的方式可以有效提高生产效率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一在于提供用于无水胶印制版的底涂液。
[0006]本发明的目的之二在于提供一种用于无水胶印制版的底涂液的制备方法。
[0007]本发明的目的之三在于提供用于无水胶印制版的底涂液的应用。
[0008]本发明的用于无水胶印制版的底涂液是利用球磨机进行研磨分散，利用旋涂、棒涂或辊涂的方式将底涂液涂布在无电化学处理、经除油洗涤的铝版基上。然后用1000~3000W的UV光固化30~120秒。本发明的底涂液可以减少电解或阳极氧化引起的污染，实现高的耐印率及优良的分辨率。
[0009]本发明的用于无水胶印制版的底涂液的组成及含量为:
[0010]
【权利要求】
1.一种用于无水胶印制版的底涂液，其特征是，所述的用于无水胶印制版的底涂液的组成及含量为:成膜树脂10~80wt%光反应树脂10~50wt%预聚物I~10wt%光反应单体I~10wt%分散剂0.01~5 wt%光引发剂0.01~5wt%无机纳米颗粒0.01~10wt%
有机溶剂余量 所述的成膜树脂选自醇酸树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰亚胺、环氧树月旨、聚酯树脂和三聚氰胺甲醛树脂所组成的组中的至少一种； 所述的光反应性树脂选自聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸酯、胺改性聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚树脂、丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚树脂、丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚树脂、丙烯酸-甲基丙烯酸乙酯共聚树脂、丙烯酸-甲基丙烯酸丁酯共聚树脂、甲基丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚树脂、甲基丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚树脂、甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚树脂、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸乙酯共聚树脂、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸丁酯共聚树脂和重氮树脂`所组成的组中的至少一种； 所述的预聚物选自聚氨酯丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物、聚醚丙烯酸酯预聚物、超支化丙烯酸酯预聚物和环氧丙烯酸酯预聚物所组成的组中的至少一种； 所述的光反应单体选自单官能丙烯酸酯单体、双官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯单体所组成的组中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的用于无水胶印制版的底涂液，其特征是:所述的单官能丙烯酸酯单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八醇酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、乙氧基化环己醇丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、乙氧基丙烯酸乙酯、新戊二醇苯甲酸酯丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯和壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯所组成的组中的至少一种； 所述的双官能丙烯酸酯单体选自聚乙二醇(200)双丙烯酸酯、聚乙二醇(400)双丙烯酸酯、聚乙二醇(600)双丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化(2)新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二甘醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸三丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇双丙烯酸酯、二乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、四乙二醇双丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化-1，6-己二醇二丙烯酸脂、1，4- 丁二醇二丙烯酸酯和乙氧基化(4)双酚A 二丙烯酸酯所组成的组中的至少一种； 所述的多官能丙烯酸酯单体选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化(3)甘油三丙烯酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和双季戊四醇五丙烯酸酯所组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于无水胶印制版的底涂液，其特征是:所述的分散剂选自短油醇酸树脂、中油醇酸树脂或长油醇酸树脂； 或所述的分散剂选自丙烯酸酯、聚酯、丙烯酸酯、醇酸、丙烯酸酯-三聚氰胺体系、含环氧基团的润湿分散剂、酸固化体系和硝基纤维素所组成的组中的至少一种； 或所述的分散剂选自改性聚氨酯、聚丙烯酸钠盐、乙烯与醋酸乙烯酯的聚乙烯蜡共聚物、聚乙烯吡咯烷酮和聚醚胺所组成的组中的至少一种； 或所述的分散剂选自12-羟基硬脂酸的聚合物(聚合度> 4)和胺改性聚酯衍生物所组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于无水胶印制版的底涂液，其特征是:所述的光引发剂选自苯偶姻异丁基醚、苯偶姻乙基醚、2，4- 二乙基苯乙酮、2-异丙基苯乙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰磷酸二乙酯、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、2-苯基-2，2- 二甲氨基-1- (4-吗啉苯基)-1- 丁酮、双(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基膦氧化物、双(2，6-二甲氧基苯甲酰)-(4’，4’ - 二甲基辛基-2)氧化膦、双(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基膦氧化物、1-羟基-环己基苯基酮、苯基二甲基缩酮、2-羟基-2-甲基苯基丙酮、2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮、1- (4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙酮、4-对甲苯巯基二苯甲酮、2-甲基-1- (4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2，2- 二甲氧基-苯基甲酮、2-异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮、2，4，6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯酮、4-苯基二苯酮、4，4’ -双(二甲氨基)二苯甲酮、4，4’ -双(二乙氨基)二苯甲酮、2-甲酸甲酯二苯甲酮、2，4- 二乙基硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮和2-乙基蒽醌所组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于无水胶印制版的底涂液，其特征是:所述的无机纳米颗粒的粒径为10~2000nm。
6.根据权利要求1或5所述的用于无水胶印制版的底涂液，其特征是:所述的无机纳米颗粒选自氧化锌纳米颗粒、 二氧化娃纳米颗粒、氧化招纳米颗粒、氧化镁纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、白炭黑纳米颗粒和碳酸钙纳米颗粒所组成的组中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于无水胶印制版的底涂液，其特征是:所述的有机溶剂选自醇、酮、醚、酯、芳香烃、烷烃和N，N-二甲基甲酰胺所组成的组中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的用于无水胶印制版的底涂液，其特征是:所述的醇是低级醇或多元醇，所述的低级醇包括碳原子数< 5的一元醇；所述的多元醇包括原子数< 5的二元醇或三元醇；所述的酮选自丙酮、丁酮、环己酮和N-甲基吡咯烷酮所组成的组中的至少一种；所述的醚选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丁醚、乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚和丙二醇单乙醚所组成的组中的至少一种；所述的酯选自乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯所组成的组中的至少一种；所述的芳香烃选自甲苯和二甲苯所组成的组中的至少一种；所述的烷烃选自正庚烷和正己烷所组成的组中的至少一种。
9.一种根据权利要求1~8任意一项所述的用于无水胶印制版的底涂液的制备方法:其特征是:将10~80wt%的成膜树脂、10~50wt%的光反应树脂、I~10wt%的预聚物、I~10wt%的光反应单体、0.01~5wt%的分散剂、0.01~5wt%的光引发剂、0.01~10wt%的无机纳米颗粒及余量的有机溶剂混合，利用球磨机进行研磨分散后得到所述的用于无水胶印制版的底涂液。
10.一种根据权利要求1~8任意一项所述的用于无水胶印制版的底涂液的应用:其特征是:利用旋涂、棒涂或辊涂的方式，将所述的用于无水胶印制版的底涂液均匀涂布在无电化学处理的并经除油洗涤的铝版基上；然后将铝版基置于距离为0.05~0.5米的UV灯下，用1000~3000W的UV灯进行30~120秒的光固化 。
【文档编号】C09D175/14GK103509450SQ201210211229
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】周海华, 丁国梁, 宋延林 申请人:中国科学院化学研究所