CN101397438B

CN101397438B - 用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料及制法和应用

Info

Publication number: CN101397438B
Application number: CN2008102241007A
Authority: CN
Inventors: 周海华; 宋延林
Original assignee: Institute of Chemistry CAS
Current assignee: Institute of Chemistry CAS
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2028-10-16
Also published as: CN101397438A

Abstract

本发明涉及用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料及制法和应用。将0.5～15wt％的亲水性高分子聚合物，0.5～15wt％的纳米级或微米级氧化物颗粒，0～1wt％的添加剂，80～98wt％的溶剂混合，室温搅拌得到涂料。本发明的涂料可避免对铝版基进行阳极氧化处理后产生的废酸、废碱液对环境造成较大污染的问题；使用本发明的涂料，铝版基涂层热固化后具有吸墨性，用喷墨CTP制版后可直接上机印刷，节省了后处理过程。本发明的涂料与铝版基粘结力较好，使用的铝版基经过涂布本发明的涂料后，涂料中的纳米级或微米级氧化物颗粒的存在使铝版基具有高比表面能，满足了吸墨性和环保的要求，且铝版基的表面具有良好的耐磨性。

Description

用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料及制法和应用

技术领域

本发明属于印刷版材领域，涉及具有良好耐磨性和亲墨性的铝版基，更具体涉及可用于喷墨打印直接制版(CTP)用铝版基的涂料及其制备方法和应用。

背景技术

喷墨打印CTP技术是用喷墨打印设备在版基上直接喷涂影像的技术。目前印刷版基主要使用铝版基。为了使铝版基的耐印力及分辨力提高，通常要对铝版进行阳极氧化及砂目化处理(见CN85100875)，阳极氧化时须使用大量的酸、碱对铝版基进行预处理，而酸、碱废液不仅对环境易造成较大污染，而且使版材整体的造价提高，在专利CN1295307中，将天然水溶性高分子与合成水溶性高分子用于图像接受层，所用铝版基仍经过了阳极氧化。

本发明旨在通过在亲水性高分子聚合物中添加纳米级或微米级氧化物颗粒，将得到的涂料涂覆在铝版基上，使铝版基表面具有一定的粗糙度，避免阳极氧化处理，保护环境。本发明的铝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一种用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料，使涂布该涂料的铝版基可代替阳极氧化的铝版，且版材具有与阳极氧化的铝版相似的性能，从而达到避免阳极氧化产生的废酸废碱污染环境的目的。

本发明的目的之二在于提供用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料的制备方法。

本发明的目的之三在于提供用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料的应用。

本发明旨在通过在铝版基表面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涂层，避免阳极氧化，同时使其具有与阳极氧化处理的铝版基相似的性能。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铝版基表面，形成适宜的粗糙度，有利于墨水的吸收，避免阳极氧化处理过程带来的环境污染。本发明是通过调整如下涂料的粘度及参照涂布于相纸上的涂层的涂料组成。

本发明的用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料的成份及含量为：

亲水性高分子聚合物 0.5～15wt％

纳米级或微米级氧化物颗粒 0.5～15wt％

添加剂 0～1wt％

溶剂 80～98wt％

所述的亲水性高分子聚合物选自聚乙烯醇或聚乙烯醇的衍生物、明胶、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯吡咯烷酮等中的一种或大于一种以上，还可以选自水溶性酚醛树脂、聚丙烯酸树脂或聚丙烯酸树脂的衍生物、聚甲基丙烯酸树脂或聚甲基丙烯酸树脂的衍生物、聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物、水溶性纤维素、丙烯酸与丙烯酸酯类的共聚物、甲基丙烯酸与甲基丙烯酸酯类的共聚物等中的一种或大于一种以上。

所述的纳米级或微米级氧化物颗粒的直径在10nm～3000nm之间；选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等中的一种，优选二氧化硅。

所述的溶剂可以是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1～10wt％。另外溶剂还可以选自丙酮、丁酮、乙二醇独***、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、***、四氢呋喃等中的一种或一种以上。

所述的低级醇可以是甲醇、无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇或2-甲基-2-丙醇。

所述的添加剂是阳离子固色剂、消泡剂、抗氧化剂中的一种或一种以上。

当使用水基墨印刷时，上述涂料中可以添加阳离子固色剂，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中的一种或一种以上的混合物。

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。

本发明的用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料的制备方法，将0.5～15wt％的亲水性高分子聚合物，0.5～15wt％的纳米级或微米级氧化物颗粒，0～1wt％的添加剂、80～98wt％的溶剂混合，室温搅拌得到涂料(一般0.5～12小时即可)。

本发明的用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料的应用，在用丙酮和水清洗过且不经过阳极氧化处理的铝版基上，直接采用旋涂法或辊涂法涂布本发明的涂料，烘干(一般在100～200℃下烘0.5～12小时)，以使铝版基表面干燥并具有一定粗糙度。

本发明的涂料可避免对铝版基进行阳极氧化处理后的废酸、废碱液对环境造成较大污染的问题，使用本发明的涂料，铝版基涂层热固化后具有吸墨性，用喷墨CTP制版后可直接上机印刷，节省了后处理过程。本发明的涂料与铝版基粘结力较好，使用的铝版基经过涂布本发明的涂料后，涂料中的纳米级或微米级氧化物颗粒的存在使铝版基具有高比表面能，满足了吸墨性和环保的要求，且铝版基的表面具有良好的耐磨性，通过观察水滴在涂层表面的接触角，铝版材表面涂层的亲水性接近或优于普通PS版，避免了阳极氧化过程对环境的污染。

具体实施方式

实施例1

称量1.25g聚乙烯醇(聚合度1700，醇解度99％)，粒径为2～3μm的二氧化硅3.75g，放入50ml三角瓶中，加入20g蒸馏水，搅拌6～8小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料涂布于铝版上，在100℃下烘3小时左右，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例2

称量1g聚乙烯醇(聚合度2500，醇解度88％)，0.5g聚乙烯吡咯烷酮K-30，粒径为10～20nm的二氧化硅0.25g，放入50ml三角瓶中，加入23.75g蒸馏水，乙醇5ml，搅拌6～8小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料组合物涂布于铝版上，在200℃下烘0.5小时，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例3

称量1g聚乙烯醇(聚合度2500，醇解度88％)，粒径为2～3μm的二氧化硅0.25g，放入50ml三角瓶中，加入23.75g蒸馏水，搅拌6～10小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料组合物涂布于铝版上，在150℃下烘1小时左右，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例4

称量2.5g明胶，1.25g聚丙烯酰胺，粒径为2～3μm的二氧化硅1.25g，放入50ml三角瓶中，加入20g蒸馏水，搅拌6～10小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料组合物涂布于铝版上，在110℃下烘2小时左右，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例5

称量0.25g明胶，粒径为2～3μm的二氧化硅1g，放入50ml三角瓶中，加入23.75g蒸馏水，搅拌6～10小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料组合物涂布于铝版上，在200℃下烘1小时左右，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例6

称量7.5g聚乙烯醇缩丁醛(缩醛度低于50％)，粒径为2～3μm的二氧化硅0.25g，0.25g多元醇的酯，放入100ml三角瓶中，加入42g丙酮，搅拌1～3小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料涂布于铝版上，在100℃下烘12小时左右，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例7

称量5g酚醛树脂(磺化)，粒径为10～20nm的氧化铝0.25g，放入100ml三角瓶中，加入44.75g乙二醇甲醚，搅拌2～4小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料涂布于铝版上，在120～150℃下烘8～9小时，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例8

称量2.5g聚乙二醇，5g羟丙基纤维素，粒径为2～3μm的二氧化硅0.25g，0.25g聚乙烯亚胺，放入100ml三角瓶中，加入42g蒸馏水，搅拌2～5小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料涂布于铝版上，在120℃下烘3小时左右，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例9

称量5g丙烯酸与丙烯酸丁酯的共聚物，2.5g聚甲基丙烯酸树脂，粒径为2～3μm的二氧化硅0.25g，0.5g的有机硅氧烷，放入100ml三角瓶中，加入41.75g水，搅拌2～5小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料涂布于铝版上，在100℃下烘11～12小时，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

实施例10

称量5g聚丙烯酸树脂，2.5g甲基丙烯酸与甲基丙烯酸乙酯的共聚物，粒径为2～3μm的二氧化硅0.25g，放入100ml三角瓶中，加入42.25g水，搅拌2～5小时，使其充分溶解。将铝版裁成10×10cm²，用丙酮和蒸馏水先后清洗，烘干。在匀胶机上以旋涂法将涂料涂布于铝版上，在200℃下烘0.5小时，测定版面的接触角及其粘附力见表1及表2。

比较例

测定普通PS版与水的接触角及表面粘附情况见表1及表2。

表1.用与水的接触角表征吸墨情况

用漆膜划格仪(天津市东文亚材料试验机有限公司)测定膜层与铝版基的结合强度，结合强度大，表明耐印力好。0～5级表示结合力由强到弱。结果如表2。

表2.膜层与版基粘结力测量结果

Claims

1.一种用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料，其特征是：所述的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或聚乙烯醇的衍生物、明胶、聚丙烯酰胺树脂、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或大于一种以上；或

选自水溶性酚醛树脂、聚丙烯酸树脂或聚丙烯酸树脂的衍生物、聚甲基丙烯酸树脂或聚甲基丙烯酸树脂的衍生物、聚乙二醇或聚乙二醇的衍生物、水溶性纤维素、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中的一种或大于一种以上；

所述的纳米级或微米级氧化物颗粒的直径在10nm～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。

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的溶剂是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1～10wt％；或

溶剂选自丙酮、丁酮、乙二醇独***、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、***、四氢呋喃中的一种或一种以上。

3.根据权利要求2所述的涂料，其特征是：所述的低级醇是甲醇、无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇或2-甲基-2-丙醇。

4.根据权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的添加剂是阳离子固色剂、消泡剂、抗氧化剂中的一种或一种以上。

5.根据权利要求4所述的涂料，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中的一种或一种以上的混合物；

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。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述的用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料的制备方法，其特征是：将0.5～15wt％的亲水性高分子聚合物，0.5～15wt％的纳米级或微米级氧化物颗粒，80～98wt％的溶剂，0～1wt％的添加剂混合，室温搅拌得到涂料。

7.一种根据权利要求1～5任一项所述的用于喷墨打印直接制版用铝版基的涂料的应用，其特征是：在用丙酮、水清洗过且不经过阳极氧化处理的铝版基上，直接采用旋涂法或辊涂法涂布涂料，烘干，以使铝版基表面具有一定粗糙度。