CN101195312B

CN101195312B - 亲水性分散液及采用这种分散液的印刷版基

Info

Publication number: CN101195312B
Application number: CN2006101240258A
Authority: CN
Inventors: 陈兴耀; 黄艳轶
Original assignee: HUIGU CHEMCIAL CO Ltd GUANGZHOU
Current assignee: Guangzhou Huigu New Materials Technology Co ltd
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2026-12-04
Also published as: CN101195312A

Abstract

本发明公开了一种亲水性分散液以及采用这种分散液的印刷版基。本发明的亲水性分散液包括有机组分和无机组分，有机组分包括亲水成分和表面活性剂，其中，在亲水性分散液中，有机组分占30wt％～60wt％，无机组分占40wt％～70wt％。本发明的印刷版基包括一基体，其中，基体的至少一侧表面设有至少一亲水层，亲水层采用本发明的亲水性分散液制成。

Description

亲水性分散液及采用这种分散液的印刷版基

技术领域

本发明涉及一种用于印刷用基材的亲水性材料以及印刷用基材，更具体地讲，本发明涉及一种亲水性分散液以及采用这种分散液的平版印刷版基。

背景技术

平版印刷技术是目前印刷行业普遍使用的主要印刷技术，其中最常用的是PS技术和CTP技术。

PS技术和CTP技术都是采用油水分离的原理进行印刷的。即，在印刷过程中印刷版基的表面的非图文部分全部被水均匀覆盖，当印刷油墨供给到印刷版基表面时，被水覆盖的非图文部分不能沾上印刷油墨，因此印刷油墨只能在图文部分铺展，从而覆盖油墨的图文部分和覆盖水的非图文部分被清晰的分离，从而图文部分的内容可以通过油墨被转印到其它介质上。因此，PS技术和CTP技术都需要在印刷版基的非图文部分具有优良的亲水性能，否则，在印刷过程中无图像的空白部分也容易沾上油墨，形成“脏点”，直接影响印刷质量。

PS技术是一种传统的成熟的平版印刷技术，其工艺过程复杂：首先将需要印刷的图文形成胶片，然后透过胶片对涂有感光涂层的基板进行曝光，再对曝光的基板进行显影等处理，最后形成可上机印刷的印刷版基。此外，基板还要经过前期的处理，比如，需要先对基板进行酸处理氧化，然后进行阳极氧化使表面粗化形成砂目，接下来才能被涂上感光涂层待用。

因此，现有的PS印刷技术存在着如下的诸多缺点：1、需要对基板进行酸处理和电解阳极氧化处理，生产过程高耗电、高耗水、低车速、低效率，既增加了制造成本，又会对环境造成严重污染；2、传统的PS印刷版基经过多次印刷以后，往往出现非图文部分上脏现象，因此目前一般的PS印刷版基的使用寿命较短，这是由于传统的PS印刷版基在制作过程中，一般是通过对基板进行腐蚀和阳极氧化而使其具有亲水性，这种腐蚀形成的亲水层主要成份为本身亲水性并不优秀的Al₂O₃，在多次使用后就会出现磨损，使亲水性降低，而且印刷版基在使用过程中，亲水表面容易失去亲水性，另外，感光层在曝光后显影处理去掉未曝光的感光层时，也会造成对亲水表面的损害，甚至对图文部分也会造成一定的影响；3、传统PS版的亲水性不够优良，目前印刷厂大多使用专门的润版液来实现油水分离，润版液的主要成份主要包括有机溶剂、水以及亲水性树脂等，无形之中增加了印刷成本；4、由于传统PS版对基板的耐蚀性要求较高，而且必须通过阳极氧化步骤形成亲水层，所以对基体要求严格，必须为纯度较高的铝材。

CTP技术是从上世纪末开始被广泛采用的一种新兴的平版印刷技术，其取消了作为中间媒介的胶片，而采用各种手段直接将图文形成在印刷版基的表面。根据形成图文的手段不同，可以将CTP技术分为感光体系、感热体系、喷涂体系三大体系。虽然形成图文的手段各有不同，但CTP技术的原理都是一致的，即，先在基板的表面形成图文，再处理未形成图文的区域使这些区域形成亲水性表面或者使先前形成的亲水表面露出，从而使基板的表面可以实现油水分离。因此，CTP技术一般也需要先对基板进行亲水化处理或者进行表面粗化处理，然后在基板上涂覆能够通过感光或感热而形成图文的涂层待用。

目前，CTP最大的难点是如何形成耐印力强的非图文部分。为了克服上述的所有问题，早在CTP印刷技术刚刚起步时，业界的人们就想到可以生产出一种具有预设亲水层的印刷基材。但是，一直以来现有的技术总是不能做出令人满意的亲水层，这种亲水层既可以很好地与感光胶或油墨结合、又能很好的与基板结合、并且可以常态下长期保存、化学状态稳定、物理状态稳定、耐腐蚀、耐磨损。

比如，中国专利第86101022号所揭示的一种胶印印刷版的支持体材料，有板材、薄板材或卷筒状材料，由可预处理的铝或铝合金组成，其特征是至少在其一面有磷酸化合物的亲水涂层，其亲水涂层包含：a)：丙烯酰胺异丁烯磷酸聚合物，或b)：丙烯酰胺和丙烯酰胺异丁烯磷酸的共聚物，或c)：a)或b)带有一种至少二价金属阳离子的盐。但是，该专利为了提高结合力，其对支持体材料进行了粗化、阳极氧化、酸碱处理、机械粗糙化等处理工艺；此外，该专利没有摆脱传统的思维方式，其仍然属于感光体系。

又如，中国专利申请第02128955号所揭示的一种喷墨制版胶印版材，包括承印版材，所述承印版材表面设有亲水层。然而，不但第02128955号专利申请的独立权利要求涵盖了现有技术(如第86101022号专利)，而且从其说明书中提供的技术方案可以推断出第02128955号专利申请所述的亲水层在实际应用中并不可行。首先，这种亲水层与打印图文的结合力严重不够，因此经过有限的几次印刷以后，印刷出的图文就变得模糊不清；其次，这种亲水层与承印版材的结合力也严重不够，很容易从承印版材脱落，甚者亲水层与图文部分一起脱落；此外，这种亲水层的亲水性能欠佳，因此有部分油墨会覆盖在亲水表面，造成本来该是空白的部分“上脏”；另外，其使用的承印版材局限于金属类材料，而且厚度较大，即增大了制造成本，又使承印版材柔韧性不够，还增大了运输成本。

因此，为了克服上述的种种问题，提供一种全新的印刷理念和印刷版基，成为业界目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够简化目前的平版印刷工艺的印刷版基以及用于制造这种印刷版基所使用的亲水性分散液。

本发明的一种技术方案是：提供一种亲水性分散液，包括有机组分和无机组分，有机组分包括亲水成分和表面活性剂，其中，在亲水性分散液中，有机组分占30wt％～60wt％，无机组分占40wt％～70wt％。

优选地，在亲水性分散液中，有机组分占35wt％～55wt％，无机组分占45wt％～65wt％。其中，在亲水性分散液中，亲水成分占25wt％～50wt％，表面活性剂占0.05wt％～5wt％。优选地，亲水成分占30wt％～50wt％，表面活性剂占0.1wt％～5wt％。

为了增加亲水性分散液的结合力，进一步在亲水性分散液中包括起胶黏作用的助剂，如水溶性或水分散性的异氰酸酯等，以便使亲水性分散液在衬底层上成膜时发生交联反应形成具有网络状立体微观结构的干膜，使亲水层与衬底层牢固结合。其中，在亲水性分散液中，助剂占0.5wt％～5wt％，优选地，助剂占0.5wt％～4wt％。

具体地，无机组分可选自水溶性的、水分散的、胶体状的、多孔疏松的或者粉末状的氧化物，优选的是水凝胶状的氧化物。氧化物可选自铝、钙、镁、钛、锆或者硅的氧化物，优选的是氧化硅。

有机组分可为粉体、凝胶或者液体状态，优选的是凝胶状。亲水成分为单体上具有羧基、羟基、磺酸基、氨基、酰胺基、醛基、醚键等亲水基团中至少一种基团的化合物，也可以是经过后续处理具有了上述基团的化合物。亲水成分可以为人工合成或者天然存在的水溶性或者水分散的树脂。比如，亲水成分可为聚乙烯醇、阿拉伯树胶、羧基甲基纤维素、聚醋酸乙烯、明胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸烷基酯、聚丙烯酰胺、聚环氧化合物、聚氨基树脂、酚醛树脂、脲醛树脂中的一种或几种。

表面活性剂为阳离子、阴离子、或者非离子表面活性剂。其中，阳离子表面活性剂比如：溴化或氯化十六烷基三甲铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵等；阴离子表面活性剂比如：脂肪醇硫酸酯钠、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、丁二酸酯磺酸钠等；非离子表面活性剂比如：聚氧烯脂肪醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚等。或者是上述表面活性剂的混合物。

本发明的另一种技术方案是：提供一种印刷版基，包括一基体，其中，基体的至少一侧表面设有至少一亲水层，亲水层采用本发明的亲水性分散液制成。

优选地，印刷版基进一步包括至少一衬底层，亲水层通过衬底层与基体牢固地结合成一个整体，至少一衬底层紧贴并粘合于基体的至少一侧表面，至少一亲水层紧贴并粘合于衬底层远离基体的一侧表面。

其中，衬底层为有机无机复合物或有机化合物，比如胶体化合物、无机盐、水溶性或水分散性的有机高分子化合物，比如胶体氧化硅、氧化铝、铬盐、偏钒酸盐、锆盐、钛盐、聚乙烯醇、聚丙烯酸树脂、环氧树脂等等或其中几种的混合物，衬底层在与基体牢固结合以后还具有剩余表面能以便与亲水层牢固结合，比如，衬底层在与基体牢固结合以后还具有残留的极性基团。从而提高了亲水层与基体之间的结合力，提高了印刷版基的耐用性。

基体的厚度一般为0.05～1毫米，优选的是采用0.05～0.5毫米，因为这样的基体更轻便、挠性更好、而且在本发明中完全可以保证印刷质量。

亲水层与衬底层的总厚度一般地为0.5～6.0微米。优选地，亲水层的厚度为2.8微米左右，这样既可以保证亲水层与基体的结合力，又能保证亲水层的耐印力。

根据需要，亲水层和衬底层可以涂覆在基体的上下表面，也可以仅涂覆在其中一个表面。

基体的材料可以选用金属、塑料、PVC、PE、PP等等，而且形状可以是板材或者卷筒等。金属板材可以选用铝、铜、铁、或者合金材料等。一般地，所选用的材料应当具有一定的柔韧性。

使用时，可以传统技术在亲水层表面涂布感光胶，再覆盖胶片，经过曝光、显影等步骤形成图文；或者将本发明的印刷版基用作基底用版材，在亲水层上涂敷光敏或热敏材料，通过紫外或红外激光扫描从而感光或者感热，形成图文；也可以采用各种现有的技术在印刷版基的亲水层表面形成图文，比如，喷墨打印、激光打印、复印、印刷、甚至手工绘制等等方法。而且可以在亲水层表面形成图文的可以是各类材料，比如，水溶性墨水、热固性油墨、紫外线固化油墨、胶印油墨、热固性树脂、热塑性树脂及填料等涂敷在亲水层表面能形成低表面张力层或具有疏水亲油墨性能的各种材料。

本发明的印刷版基在需要时可以被扩展应用于其它形式的印刷领域中或者其它可以使用本发明的亲水性分散液的领域。

本发明的有益效果是：本发明的亲水层具有优良的亲水性能，并具有良好的结合力性能，既能和基体牢固的结合成一个整体，又能牢固的结合印刷图文，因此，制成的印刷版基的图文区域和非图文区域油水分离的界线明显，从而使印刷出的图文轮廓清晰、版面干净、清晰度高，并且耐印力好、不易脏版、使用寿命长；本发明的亲水性分散液形成的亲水层在常态下物理和化学状态都相对很稳定，因此常态环境下可以长期保存；本发明的印刷版基价格低廉，基板可以广泛选取，能保证高的强度，从而扩展了传统平版印刷板材的厚度选择范围；选择的基板厚度可以更薄更轻，既节省了材料资源还降低了制造、搬动和运输这种基板的费用；印刷版基的制造过程基本上不会污染环境，因此是一种绿色环保的产品；避免酸、碱、阳极氧化等步骤，节约了能源，还避免了污染环境的环节和可能对操作人员造成侵害的环节，存在着巨大市场价值。

以下结合附图和实施例，来进一步说明本发明，但本发明不局限于这些实施例，任何在本发明基本精神上的改进或替代，仍属于本发明权利要求书中所要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明的印刷版基的剖视示意图。

具体实施方式

实施例1

配制亲水性分散液，其包括有机组分、无机组分和部分助剂，其中有机组分占39wt％～48wt％，无机组分占50wt％～60wt％，助剂占1wt％～2wt％。

有机组分包括亲水成分和表面活性剂，其中，亲水成分占亲水性分散液的35wt％～40wt％，表面活性剂占亲水性分散液的0.1wt％～2wt％。

无机组分选用水凝胶状的氧化铝。亲水成分选用水溶性树脂PVA和丙烯酰胺、聚氧化乙烯的混合物。助剂选用水溶性或水分散性的异氰酸酯。表面活性剂选用阳离子表面活性剂溴化或氯化十六烷基三甲铵或十八烷基二甲基苄基氯化铵。

实施例2

本实施例的亲水性分散液中，亲水成分占亲水性分散液的41.7wt％～45.5wt％，表面活性剂占亲水性分散液的2wt％～2.5wt％，无机组分占52wt％～55wt％，助剂占0.5wt％～0.8wt％。

其中，无机组分选用凝胶状的二氧化硅；亲水成分选用羧基甲基纤维素；表面活性剂选用非离子表面活性剂聚氧烯脂肪醇醚。余同实施例1。

实施例3

本实施例的亲水性分散液中，亲水成分占亲水性分散液的35.6wt％～37.3wt％，表面活性剂占亲水性分散液的0.8wt％～1.2wt％，无机组分占61wt％～64wt％，助剂占0.9wt％～1.2wt％。

无机组分选用凝胶状的氧化硅和粉末状的氧化锆。亲水成分选用聚丙烯酸和聚丙烯酸钠的混合物。助剂选用水溶性或水分散性氨基树脂。表面活性剂选用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠。

实施例4

本实施例的亲水性分散液中，亲水成分占亲水性分散液的 45wt％～49wt％，表面活性剂占亲水性分散液的0.8wt％～2.4wt％，无机组分占50wt％～54wt％。

无机组分选用粉末状的二氧化钛。亲水成分选用水溶性或水分散性环氧树脂。表面活性剂选用阴离子表面活性剂烷基琥珀酸钠。

实施例5

本实施例同实施例1，只是亲水成分占亲水性分散液的26wt％，表面活性剂占亲水性分散液的4.2wt％，无机组分占64wt％，助剂占3.8wt％。

实施例6

本实施例同实施例1，只是亲水成分占亲水性分散液的56.5wt％，表面活性剂占亲水性分散液的0.5wt％，无机组分占41.8％，助剂占1.2wt％。

实施例6

请参照图1，其为一种印刷版基，包括一基体10，其中，基体10的一侧表面设有一衬底层20以及一亲水层30，亲水层30通过衬底层20与基体10牢固地结合成一个整体。其中，衬底层20紧贴并粘合于基体10的一侧表面，亲水层30紧贴并粘合于衬底层20远离基体10的一侧表面。

其中，衬底层20为有机无机复合物，比如胶体化合物或无机盐，比如铬盐，衬底层20在与基体10牢固结合以后还具有剩余表面能(极性基团)以便与亲水层30牢固结合。从而提高了亲水层与基体之间的结合力，进一步提高印刷版基的耐用性。

亲水层30通过采用本发明的亲水性分散液对基板10涂覆后制成。亲水层30为一层均匀致密的膜层，亲水层30远离衬底层20的一侧表面具有一可牢固结合各种绘图介质的持续亲水性表面33。衬底层20为一层均匀致密的膜层，衬底层包括一具有强劲结合力的第一结合表面以及一具有强劲结合力的第二结合表面，衬底层20通过第一结合表面紧贴并粘合于基体10的一侧表面，亲水层30通过第二结合表面紧贴并粘合于衬底层20远离基体10的一侧表面。

基体10的厚度一般为0.05～1毫米，优选的是采用0.05～0.5毫米，因为这样的基体更轻便、挠性更好、而且在本发明中完全可以保证印刷质量。衬底层20与亲水层30的总厚度一般地为0.5～6微米。优选地，亲水层30的厚度为2.8微米左右，这样既可以保证亲水层与基体的结合力，又能保证亲水层的耐印力。

基体的材料可以选用金属、塑料、PVC、PE、PP等等，而且形状可以是板材或者卷筒等。金属板材可以选用铝、铜、铁、或者合金材料。

使用时，可以采用各种现有的技术在印刷版基的亲水层表面形成图文，比如，涂敷传统感光胶再曝光显影、涂敷CTP材料用光敏或热敏胶通过激光成像显影、喷墨打印、激光打印、复印、印刷、甚至手工绘制等等方法。而且绘图介质可以选用能够在亲水层表面形成图文的各类材料，比如，水溶性墨水、热固性油墨、紫外线固化油墨、胶印油墨、热固性树脂、热塑性树脂及填料等等。

本发明的印刷版基的亲水层与基材的结合力好，而且亲水层的亲水能力也好，因此，印刷质量得到了有效地保障。

本发明的印刷版基的制作工艺是，先对基体进行清洗，然后通过辊涂、浸涂或者喷涂等方式依次形成本发明的衬底层和亲水层，最后对印刷版基烘烤定型后就可以包装成成品进行出售。也可以在形成亲水层后再涂敷感光胶或光敏、热敏材料并烘烤固化再包装成成品，以提供给仍使用传统PS版或CTP版印刷技术的客户。

本发明的印刷版基在开始印刷前的所有技术性操作都在印刷版基的生产车间内由生产线完成，提供给终端客户的是一个直接可用的产品。从而，在购买到本发明的印刷版基后，终端用户根据想要印刷的内容可以方便地自行或者委托别人在印刷版基的有效表面上形成图文，然后就可以直接上机印刷。本发明的印刷版基耐印力好，不容易脏版。

Claims

1.一种用于制备印刷版基的亲水性分散液，其包括有机组分和无机组分，其中，所述的有机组分包括亲水成分和表面活性剂；所述的无机组分是选自水溶性的、水分散的、胶体状的、多孔疏松的或者粉末状的氧化物；在所述的亲水性分散液中，所述的亲水成分占25wt％～50wt％，所述的表面活性剂占0.05wt％～5wt％，所述的无机组分占45wt％～65wt％；所述的亲水成分是选自其单体至少具有一个如下亲水基团的化合物或其混合物：羧基、羟基、磺酸基、氨基、酰胺基、醛基和醚键。

2.如权利要求1所述的亲水性分散液，其特征在于，其进一步包括起胶黏作用的助剂；在所述的亲水性分散液中，所述的助剂占0.5wt％～5wt％。

3.如权利要求1所述的亲水性分散液，其特征在于，所述的氧化物是选自铝、钙、镁、钛、锆或者硅的氧化物或其任意组合。

4.如权利要求1所述的亲水性分散液，其特征在于，所述的氧化物是水凝胶状的氧化物。

5.如权利要求1所述的亲水性分散液，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子、阴离子、或者非离子型表面活性剂。

6.一种印刷版基，包括一基体，其特征在于：所述基体的至少一侧表面设有至少一亲水层，所述亲水层采用权利要求1～5之一所述的亲水性分散液制成。

7.如权利要求6所述的印刷版基，其特征在于，所述印刷版基进一步包括至少一衬底层，所述亲水层通过所述衬底层与所述基体牢固地结合成一个整体，所述至少一衬底层紧贴并粘合于所述基体的至少一侧表面，所述至少一亲水层紧贴并粘合于所述衬底层远离所述基体的一侧表面。

8.如权利要求7所述的印刷版基，其特征在于，所述衬底层为有机无机复合物或有机化合物，所述衬底层在与所述基体牢固结合以后还具有剩余表面能以便与亲水层牢固结合。

9.如权利要求8所述的印刷版基，其特征在于，所述基体的厚度为0.05～1.0毫米，所述亲水层与所述衬底层的总厚度为0.5～6.0微米。