CN102199385A - 用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于墨水领域，涉及用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水及其制备方法；以质量百分比计，将10％～30％的可交联树脂，10％～35％的低沸点溶剂，5％～30％的高沸点不良溶剂，5％～75％的主体溶剂混合，室温搅拌，待可交联树脂全部溶解在溶剂中后经球磨、过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，所得到的滤液即为本发明所述的墨水。通过喷墨打印机打印在经处理过的铝版基表面，形成打印图像，热固化后形成高分辨率图像，可直接上机印刷，节省了后处理过程，获得喷墨直接制版版材，具有高图像分辨能力，实现98％以上的网点再现率和分辨率高于175 LPI的网点。

Description

用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水及其制备方法
技术领域
本发明属于墨水领域，涉及提高图像分辨率的墨水，更具体涉及可用于喷墨直接制版技术(CTP)的直接打印制备版材的提高制版的图像分辨率的墨水及其制备方法。
背景技术
喷墨CTP技术是用喷墨打印设备在版基上直接打印影像的技术，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率和成像质量，这是由喷墨打印机的喷头孔径的大小所决定的。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，成像质量和分辨率低(在133lpi以下，适用于对分辨率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，因此工序相对复杂，耗材成本高。
去浸润现象是在液固或液液界面上，由于固体-液体之间或液体-液体之间存在的表面张力差而导致的不浸润现象，具体是指在固体表面的液体发生收缩并形成滴状液滴，或者一种液体不能在另一种液体表面有效铺展，从而在此液体表面形成液滴。本发明利用去浸润现象在铝版基表面实现高分辨率图像的制备。具体是指通过喷墨打印机喷头打印的墨水在铝版基表面上发生去浸润行为，墨水发生收缩并形成较小的墨点，从而形成高分辨率图像。
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的提高制版的图像分辨率的墨水，使用该墨水在处理过的铝版基(如中国发明专利：200610011259.1)的表面上打印或在市售阳极氧化处理的铝版基的表面上打印，可进行制版，制得的版材具有良好的耐印力和分辨率。从而克服现有喷墨CTP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的提高制版的图像分辨率的墨水的制备方法。
对于处理过的铝版基(见中国发明专利：200610011259.1)或市售阳极氧化处理的铝版基均具有高比表面能，无机溶液和有机溶液均能在其表面有很好的铺展和浸润，因此一般的喷墨墨水打印到这两类铝版基表面上形成图文时墨水扩散严重，图像分辨率相对较低。本发明利用去浸润现象，在上述的铝版基表面制备高分辨率图像；通过喷墨打印机的喷头打印本发明的墨水到铝版基表面后，其中的高沸点不良溶剂与低沸点溶剂和/或主体溶剂的液液界面随着低沸点溶剂的挥发而发生界面张力变化，从而导致低沸点溶剂和/或主体溶剂体系与高沸点不良溶剂界面发生去浸润，溶解了可交联树脂的低沸点溶剂和/或主体溶剂体系发生收缩，并在铝版基表面形成较小墨点，从而形成高分辨率图像。而高沸点不良溶剂将在加热固化的过程中挥发完全，从而不会影响后续印刷过程。没有打印图文的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。墨水在铝版基表面发生的去浸润过程可参见图1。
本发明的用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水是采用由可交联树脂及混合溶剂形成的，通过喷墨打印机打印在经特殊处理过的铝版基(见中国发明专利：200610011259.1)表面或市售阳极氧化处理的铝版基表面，形成打印图像，热固化后形成高分辨率图像，可直接上机印刷，节省了后处理过程，获得高质量喷墨CTP版材。
本发明的用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水，是通过多级过滤方法除去制备墨水的混合液中的不溶物和/或杂质后得到的滤液，以质量百分比计，组分及含量为：
可交联树脂         10％～30％
低沸点溶剂         10％～35％
高沸点不良溶剂     5％～30％
主体溶剂           5％～75％
所述的可交联树脂选自可以直接从市场购买的环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂等所组成的组中的至少一种。这些树脂采用热固化方式，只能在达到一定温度后才能固化，不会出现在使用过程中墨水交联而造成喷墨打印机的打印喷头堵塞。
所述的低沸点溶剂为沸点低于100℃的溶剂，具有高挥发性，如选自乙醇、乙醚、乙酸乙酯等所组成的组中的至少一种。
所述的高沸点不良溶剂选自乙二醇、丙二醇、二丙二醇甲醚醋酸酯等所组成的组中的至少一种。此溶剂能够与所述低沸点溶剂和/或主体溶剂形成稳定分散体系，是墨水体系稀释剂。
所述的主体溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、环己酮、二乙二醇乙醚、丙二醇甲醚丙酸酯等所组成的组中的至少一种。
本发明的用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水的制备方法，以质量百分比计，将10％～30％的可交联树脂，10％～35％的低沸点溶剂，5％～30％的高沸点不良溶剂，5％～75％的主体溶剂混合，室温搅拌(优选搅拌时间为8～12小时)，待可交联树脂全部溶解后加入锆珠球磨(一般为20～30小时左右)，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，所得到的滤液即为本发明所述的墨水。
由于本发明墨水中可交联树脂具有良好的亲油性和热固化性能，高沸点不良溶剂具有挥发慢的特点，保证了墨水不容易挥发干涸，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。
上述墨水打印到铝版基上，在130℃下固化20分钟，即得到高分辨率可直接上机印刷的版材。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175 LPI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的提高制版的图像分辨率的墨水，通过喷墨打印机打印在经处理过的铝版基表面或者市售阳极氧化处理的铝版基表面，都能形成高分辨率打印图像，热固化后可直接上机印刷，节省了后处理过程，获得高质量喷墨CTP版材，具有良好的图像分辨率。
附图说明
图1为本发明实施例1的墨水在铝版基表面发生的去浸润过程的CCD图像，图中虚线内的区域为墨水在铝版基表面发生收缩的边界。a墨水滴到铝版基表面后5秒的边界；b墨水滴到铝版基表面后10秒的边界；c墨水滴到铝版基表面后20秒的边界；d墨水滴到铝版基表面后30秒的边界。
图2为本发明实施例2的墨水在铝版基表面发生的去浸润过程俯视示意图；左图为墨点最初滴到铝版基时的形貌，右图为墨点在铝版基上放置2分钟后的形貌；其中为有利于拍照和观察在墨水中添加了蓝色染料，添加量为整体墨水溶液质量的1‰，实际使用的墨水配方里不需添加染料。
具体实施方式
以下实施例中墨水在铝版基表面发生的去浸润过程的CCD图像是用接触角测量仪(德国，北京东方德菲仪器有限公司data physics，OCA 20)进行观察和图像记录。墨水在铝版基表面发生的去浸润过程俯视示意图采用相机拍摄(日本，佳能，Canon S450)，相机与铝版基的距离固定。
实施例1
将构成墨水总质量的10％的酚醛树脂(辽宁省本溪瑞事达有限公司的产品)，10％的乙醇，5％的乙二醇，75％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌8小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
取实施例1的墨水3微升滴到市售阳极氧化处理的铝版基表面，并用接触角测量仪观察到墨水与铝版基的接触三相线随着时间延长而收缩，如图1所示。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例2
将构成墨水总质量的30％的有机硅树脂(信川化工(天津)有限公司的产品)，30％的乙酸乙酯，10％的丙二醇，30％的乙二醇单乙醚混合，室温搅拌12小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
取3g实施例2的墨水，添加0.003g蓝色染料，充分摇匀后取3微升墨水滴在铝版基表面观察去浸润过程，并用相机记录此过程的俯视图像，如图2所示。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例3
将构成墨水总质量的20％的酚醛树脂和有机硅树脂的混合物(酚醛树脂与有机硅树脂的质量比为1∶1)、20％的乙醚、30％的二丙二醇甲醚醋酸酯、25％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌10小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例4
将构成墨水总质量的15％的环氧树脂(南亚环氧树脂(昆山)有限公司的产品)、35％的乙酸乙酯和乙醚的混合物(乙酸乙酯与乙醚的质量比为2∶3)、5％的乙二醇，45％的环己酮混合，室温搅拌8小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例5
将构成墨水总质量的10％的酚醛树脂和环氧树脂的混合物(酚醛树脂和环氧树脂的质量比为4∶1)，10％的乙醇、乙酸乙酯和乙醚的混合物(乙醇∶乙酸乙酯∶乙醚的质量比为5∶2∶3)，10％的乙二醇，70％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌12小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例6
将构成墨水总质量的10％的有机硅树脂和环氧树脂的混合物(有机硅树脂和环氧树脂的质量比为2∶3)，10％的乙醇，10％的丙二醇，70％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌12小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例7
将构成墨水总质量的10％的环氧树脂，25％的乙醚，30％的二丙二醇甲醚醋酸酯，35％的环己酮混合，室温搅拌8小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨20小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例8
将构成墨水总质量的10％的酚醛树脂和环氧树脂的混合物(酚醛树脂和环氧树脂的质量比为2∶3)，10％的乙酸乙酯，10％的乙二醇与丙二醇的混合物(乙二醇与丙二醇的质量比为2∶3)，70％的乙二醇单甲醚混合，室温搅拌12小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例9
将构成墨水总质量的15％的酚醛树脂和环氧树脂的混合物(酚醛树脂和环氧树脂的质量比为5∶5)，10％的乙酸乙酯，10％的丙二醇与二丙二醇甲醚醋酸酯的混合物(丙二醇与二丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1∶4)，65％的丙二醇甲醚丙酸酯混合，室温搅拌12小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例10
将构成墨水总质量的30％的酚醛树脂，20％的乙酸乙酯，二丙二醇甲醚醋酸酯，30％的乙二醇单乙醚与环己酮的混合物(乙二醇单乙醚与环己酮的质量比为9∶1)，室温搅拌12小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例11
将构成墨水总质量的30％的酚醛树脂，20％的乙酸乙酯，20％的二丙二醇甲醚醋酸酯，30％的二乙二醇乙醚与丙二醇甲醚丙酸酯的混合物(二乙二醇乙醚与丙二醇甲醚丙酸酯的质量比为5∶5)，室温搅拌12小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨24小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。
实施例12
将构成墨水总质量的30％的酚醛树脂，20％的乙酸乙酯，20％的二丙二醇甲醚醋酸酯，30％的乙二醇单乙醚、环己酮、二乙二醇乙醚与丙二醇甲醚丙酸酯的混合物(乙二醇单乙醚∶环己酮∶二乙二醇乙醚∶丙二醇甲醚丙酸酯的质量比为2∶1∶2∶5)，室温搅拌12小时，待树脂全部溶解后加入锆珠球磨28小时，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去球磨液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水。
上述墨水在计算机直接喷墨制版CTP7600制版系统中使用，所制得的板材能够达到98％以上的网点再现率和175 LPI分辨率，耐印力达到50000印以上。

Claims (5)

1.一种用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水，其特征是，以质量百分比计，组分及含量为：
可交联树脂            10％～30％
低沸点溶剂            10％～35％
高沸点不良溶剂        5％～30％
主体溶剂              5％～75％
所述的可交联树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂所组成的组中的至少一种；
所述的低沸点溶剂为沸点低于100℃的溶剂；
所述的高沸点不良溶剂选自乙二醇、丙二醇、二丙二醇甲醚醋酸酯所组成的组中的至少一种；
所述的主体溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、环己酮、二乙二醇乙醚、丙二醇甲醚丙酸酯所组成的组中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水，其特征是：所述的低沸点溶剂选自乙醇、乙醚、乙酸乙酯所组成的组中的至少一种。
3.一种根据权利要求1或2所述的用于喷墨直接制版的提高制版的图像分辨率的墨水的制备方法，以质量百分比计，将10％～30％的可交联树脂，10％～35％的低沸点溶剂，5％～30％的高沸点不良溶剂，5％～75％的主体溶剂混合，室温搅拌，待可交联树脂全部溶解后加入锆珠球磨，然后先用砂芯漏斗进行多级过滤除去球磨液中的不溶物和/或杂质，再采用0.22微米孔径的滤膜过滤进一步除去过滤液中的更微小的不溶物和/或杂质，得到的滤液为所述的墨水；
所述的可交联树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂所组成的组中的至少一种；
所述的低沸点溶剂为沸点低于100℃的溶剂；
所述的高沸点不良溶剂选自乙二醇、丙二醇、二丙二醇甲醚醋酸酯所组成的组中的至少一种；
所述的主体溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、环己酮、二乙二醇乙醚、丙二醇甲醚丙酸酯所组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是：所述的低沸点溶剂选自乙醇、乙醚、乙酸乙酯所组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征是：所述的室温搅拌的时间是8～12小时。
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