CN100577754C - 用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于墨水领域，具体涉及可用于喷墨直接制版技术的直接喷涂制备版材的耐磨墨水。采用由可交联树脂及无机纳米粒子及溶剂形成的墨水。将10%～30%的可交联树脂，2%～10%的二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子，10%～30%的快干性溶剂，1%～10%的保湿剂，20%～77%的主体溶剂混合，研磨，过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，以及粒径大于100nm的二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子，得到的滤液为墨水。通过喷墨打印机喷涂在经处理过的铝版基表面，形成打印图像，热固化后形成耐磨图像，可直接上机印刷，节省了后处理过程，提高了图像耐磨性，获得高质量喷墨CTP版材，具有良好的耐磨性和图像分辨力。

Description

用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水及其制备方法

技术领域

本发明属于墨水领域，涉及具有良好耐磨性和图像分辨力的墨水，更具体涉及可用于喷墨直接制版(CTP)技术的直接喷涂制备版材的耐磨墨水。

背景技术

喷墨CTP技术是用喷墨打印设备在版基上直接喷涂影像的技术，相对激光成像和热敏成像而言，喷墨制版技术最大的缺点是其有限的分辨力和成像质量。因此对于喷墨打印机或绘图仪墨水的研究至关重要。目前采用喷墨CTP的方式有两种：一种是直接以墨水喷在空白印版上成像，即便宜又简便，所用油墨可以是水溶性墨水溶液，热固油墨、紫外光(UV)固化油墨等，但所制版材耐印量在一、两万份，成像质量和分辨力低(在133lpi以下，重复精度亦在25微米以下，适用于对分辨力和显像质量要求不高的报业等领域)；另一种是喷在阳片PS版上的遮光方式，感光涂层可以是光分解型的，或是光聚合型的，可以免去底片的使用，但喷完后仍要求曝光及显影，一切印刷条件如传统PS版，此种方法所制备的版材耐印力好，但工序相对复杂，耗材成本高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于喷墨直接制版技术的直接喷涂制备印版的耐磨墨水，使用该墨水在处理过的铝版基(如中国发明专利：200610011259.1)上喷涂，可代替正式的直接制版设备进行制版，制得的版材具有良好的耐印力和分辨力。从而克服上述方法中的缺陷，解决限制喷墨CTP大力发展和应用的问题。

本发明的目的之二在于提供用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水的制备方法。

本发明利用普通纳米粒子(粒径在100nm以下)的耐磨效应，同时由于无机粒子低膨胀系数，可以调节可交联树脂固化时的热膨胀系数，减少聚合物与铝版基热膨胀系数不同形成的热应力，改善和增强墨水与铝版基的黏附力，提高耐磨性。

本发明成功采用由可交联树脂及无机纳米粒子及溶剂形成的墨水，通过喷墨打印机喷涂在铝版基或经特殊处理过的铝版基(见中国发明专利：200610011259.1)表面，形成打印图像，热固化后形成耐磨图像，可直接上机印刷，节省了后处理过程，提高了图像耐磨性，获得高质量喷墨CTP版材。本发明使用的铝版基经过特殊处理后具有高比表面能，无机和有机溶液均能在其表面很好的铺展和浸润，墨水通过喷墨打印、固化，形成亲油性图文，空白部分直接以水为润版液，有效防止版基起脏，满足节约和环保的要求。

本发明的用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水，以质量百分比计，组分及含量为：

可交联树脂                            10％～30％

二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子        2％～10％

快干性溶剂                            10％～30％

保湿剂                                1％～10％

主体溶剂                              20％～77％。

所述的可交联树脂采用热固化酚醛树脂和/或热固化有机硅树脂。热固化酚醛树脂和热固化有机硅树脂可以直接从市场购买得到。可交联的树脂采用热固化方式，只能在达到一定温度才能固化，不会出现在使用过程中墨水交联而造成打印头堵塞。

所述的二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子粒径在100nm以下，可采用球磨的方法制备得到稳定均匀分散的纳米颗粒。使墨水不发生分层或沉淀。利用球磨分散或超声分散方法制备纳米颗粒时，颗粒的分布大约在50～200nm之间，可以通过膜分离的方法将超过100nm的颗粒过滤除去。无机纳米粒子在体系中可起到耐磨作用，同时由于无机粒子低膨胀系数，可以调节可交联树脂固化时的热膨胀系数，减少树脂与铝版基热膨胀系数不同形成的热应力和收缩应力，提高聚合物与版基的黏附力和图像的耐磨性。二氧化硅或二氧化碳无机纳米粒子均可从市场购得。

所述的快干性溶剂可以采用高挥发性溶剂，如选自乙醇、乙醚、乙二醇等中的一种或一种以上的混合物。

所述的保湿剂可以采用甘油或丙二醇等。

主体溶剂可以是乙二醇单甲醚或乙二醇单乙醚等。

本发明的用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水的制备方法，以质量百分比计，

将10％～30％的可交联树脂，2％～10％的二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子，10％～30％的快干性溶剂，1％～10％的保湿剂，20％～77％的主体溶剂混合，室温搅拌4～6小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨48小时左右，然后采用0.1微米滤膜过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，以及粒径大于100nm的二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子，所得到的滤液就是所述墨水。

由于所述墨水中可交联树脂具有良好的亲油性和热固化性能，并与二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子协同作用提高图像耐磨性，二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子具有耐磨性和提高图像黏附性，快干性溶剂具有挥发快的性能，保湿剂具有吸湿性，保证墨水不容易挥发干涸，以及主体溶剂具有符合喷墨打印机的基本物理性能，基本符合喷墨打印墨水行业标准(QB/T2730.1-2005)，从而所制备的墨水具有自然干燥速度快、扩散性能适中、制版分辨率高、墨迹亲油性好、上墨迅速和耐印力高的性能。

上述墨水喷涂到铝版基上，在140℃下固化10分钟，即得到耐磨版材。不需其它化学处理。

上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统(具体可参考中国发明专利CN：200510132248.4，发明名称：一种利用喷墨成像原理的CTP直接制版方法和设备)中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175LPI分辨率，上机印刷结果证明上墨快，网点信息全，耐印力达到50000印以上。

本发明的用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水具有良好耐磨性和图像分辨力，通过喷墨打印机喷涂在经处理过的铝版基表面，形成打印图像，热固化后形成耐磨图像，可直接上机印刷，节省了后处理过程，提高了图像耐磨性，获得高质量喷墨CTP版材，具有良好的耐磨性和图像分辨力。

具体实施方式

实施例1

将质量百分比为10％的酚醛树脂(辽宁省本溪瑞事达有限公司)，2％的二氧化硅纳米粒子，10％的乙醇，1％的甘油，77％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌4小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨48小时，采用0.1微米滤膜过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，以及粒径大于100nm的二氧化硅纳米粒子，得到的滤液为用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水。

实施例2

将质量百分比为30％的有机硅树脂(信川化工(天津)有限公司)，10％的二氧化硅纳米粒子，30％的乙二醇，10％的甘油，20％的乙二醇单乙醚混合，室温搅拌6小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨48小时，采用0.1微米滤膜过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，以及粒径大于100nm的二氧化硅纳米粒子，得到的滤液为用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水。

实施例3

将质量百分比为20％的酚醛树脂和有机硅树脂、5％的二氧化钛纳米粒子，20％的乙醚、5％的丙二醇，50％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌6小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨48小时，采用0.1微米滤膜过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，以及粒径大于100nm的二氧化硅纳米粒子，得到的滤液为用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水。

实施例4

将质量百分比为15％的酚醛树脂和有机硅树脂的混合物、5％的二氧化钛纳米粒子，20％的乙醇和乙二醇的混合物、10％的丙二醇，50％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌5小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨48小时，采用0.1微米滤膜过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，以及粒径大于100nm的二氧化硅纳米粒子，得到的滤液为用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水。

实施例5

将质量百分比为10％的酚醛树脂和有机硅树脂的混合物，2％的二氧化硅纳米粒子，10％的乙醇、乙二醇和乙醚的混合物，1％的甘油，77％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌4小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨48小时，采用0.1微米滤膜过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，以及粒径大于100nm的二氧化硅纳米粒子，得到的滤液为用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水。

Claims (6)

1.一种用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水，其特征是，以质量百分比计，该墨水的组分及含量为：

可交联树脂                          10％～30％

二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子      2％～10％

快干性溶剂                          10％～30％

保湿剂                              1％～10％

主体溶剂                            20％～77％

所述的主体溶剂是乙二醇单甲醚或乙二醇单乙醚；

所述的可交联树脂是热固化酚醛树脂和/或热固化有机硅树脂。

2.根据权利要求1所述的墨水，其特征是：所述的二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子的粒径在100nm以下。

3.根据权利要求1所述的墨水，其特征是：所述的快干性溶剂选自乙醇、乙醚、乙二醇中的一种以上。

4.根据权利要求1所述的墨水，其特征是：所述的保湿剂是甘油或丙二醇。

5.一种根据权利要求1～4任一项所述的墨水的制备方法，其特征是，以质量百分比计，将10％～30％的可交联树脂，2％～10％的二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子，10％～30％的快干性溶剂，1％～10％的保湿剂，20％～77％的主体溶剂混合，室温搅拌，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨，然后采用滤膜过滤除去球磨液中的杂质，以及粒径大于100nm的二氧化硅或二氧化钛无机纳米粒子，得到的滤液为所述的用于喷墨直接制版技术的耐磨墨水；

所述的可交联树脂是热固化酚醛树脂和/或热固化有机硅树脂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是：所述的室温搅拌时间是4～6小时。