CN103587272B - 一种热敏无砂目印版及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热敏无砂目印版及其制备方法。该热敏无砂目印版由支撑体、亲水层和热敏层组成，亲水层、热敏层依次涂覆在支撑体之上。本发明将纳米级和/或微米级颗粒或含有纳米级和/或微米级颗粒的组合物涂布在支撑体表面得到亲水性涂层，制得的亲水层具有适宜的粗糙度，使版基的表面具有亲水性和保水性。亲水层中的纳米级和/或微米级亲水物颗粒的存在不仅满足吸墨性的要求，还提高了版基表面的耐磨性，同时亲水层与支撑体和热敏层的粘结力均很好。本发明不仅对现有的热敏版进行了改进提高了其性能，而且避免了现有热敏版对铝版进行电解和氧化产生的废酸、废碱液对环境造成的污染，同时用水量节约70%，用电量节省约50%。

Description

一种热敏无砂目印版及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于印版制备技术领域，特别涉及一种热敏无砂目印版及其制备方法，并将其应用于印刷领域。
背景技术
目前的数字印刷技术主要有三种：卤化银技术、高感光技术、以及最新推出的热敏技术。采用热敏技术制得的数字胶印版称为热敏版。热敏版的感光范围830-1064nm，甚至更宽。热敏版的制作流程为：版基清洗-除油-清洗-电解砂目-水洗-除灰-水洗-氧化-水洗-封孔-水洗-烘干-涂布液-烘干-裁切-包装。热敏版工作原理为：当热敏制版机的红外激光扫描到版上时，光能被红外染料吸收并被转化成热能，局部升温至阈值以上，在酸的作用下树脂交联而成像；低于阈值温度树脂不会交联成像。超过阈值温度也不会对分辨率产生太大的影响，因而其分辨率高，网点还原性好，克服了一般感光型CTP版材由于曝光量不足或过度所引起的边缘虚光现象和线幅扩大与缩小的弊病。热敏版的基本组成为铝版基和感光层。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），使金属版基的表面具有一定的粗糙度。阳极氧化时须使用大量的酸、碱对铝版进行预处理，而酸、碱的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。
发明内容
为解决上述现有技术中出现的问题，本发明提供一种热敏无砂目印版及其制备方法，并将其应用于印刷领域。本发明制备的热敏无砂目印版，其涂覆的亲水层可实现具有与电解砂目化及阳极氧化处理后相似的性能，即可代替经电解砂目化及阳极氧化处理后的版基，从而达到避免阳极氧化产生的废酸及废碱污染环境的目的。
本发明制备的热敏无砂目印版由支撑体、亲水层和热敏层组成，亲水层、热敏层依次涂覆在支撑体之上。
上述的支撑体选自金属板、塑料板、或复合材料板。
上述的亲水层含有纳米级和/或微米级颗粒。
上述的亲水层包含均匀分散的纳米级和/或微米级颗粒和树脂。
上述的亲水层由包含均匀分散的纳米级和/或微米级颗粒、树脂和溶剂的组合物混合并研磨分散后涂覆在支撑体上得到。
上述的亲水层由均匀分散的纳米级和/或微米级颗粒、树脂、交联剂和溶剂混合并研磨分散后涂覆在支撑体上得到。
上述的纳米级和/或微米级颗粒为纳米级或微米级粘土、硅溶胶、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化镉、氧化钒、二氧化铈、氧化锆中的一种或几种。
上述的交联剂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:5)-(1:25)，所述的交联剂为多环氧单体类交联剂、环氧树脂、热固性酚醛树脂、聚氨酯类交联剂、或乙烯基醚类交联剂。
上述的多环氧单体类交联剂具体选自：双环氧化丁二烯、2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双环氧乙烷、9,9-二[(2,3-环氧丙氧基)苯基]芴、季戊四醇缩水甘油醚、2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷、1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷；上述的聚氨酯类交联剂具体选自：甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、异佛尔酮异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、1,12-十二烷二异氰酸酯；上述的乙烯基醚类交联剂具体选自：1,4-环己烷二甲醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯醚。
上述的树脂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:10)-(10:1)，上述的树脂选自丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、脲醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、氨基树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、沥青树脂和阿拉伯树胶中的一种或几种。
上述的溶剂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:1)-(10:1)，所述的溶剂选自酯类、石油醚、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、烷烃、甲苯、乙二醇独乙醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醚、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、水、离子液体所组成的组中的至少一种；所述的酯类选自乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、伽马丁内酯和乙酸丁酯中的一种或几种；所述的烷烃选自正庚烷、正己烷、正戊烷、环己烷中的一种或几种。
上述的热敏层由热敏成像组合物涂覆在亲水层上得到；所述的热敏成像组合物由1-20质量份的光热产酸源，50-90质量份的成膜树脂，1-20质量份的交联剂，1-10质量份的光热转换物质，0.2-2质量份的着色背景染料组成，最后加入溶剂，溶剂加入量为使固体质量含量为10-30%，所述质量份基于所述组合物的固体总质量。
上述的光热产酸源为三嗪类化合物、二苯基碘鎓盐或如下通式所示的化合物：
其中R为R1为H或C1-C4烷基，n为2-5，2n＝m+p，m≥p，且p不等于0。
所述的三嗪类化合物为1-对甲氧苯乙烯基-3,5-双三氯甲基三嗪、或1-甲氧苯基-3,5-双三氯甲基三嗪。
上述热敏成像组合物中的交联剂选自甲氧甲基化三聚氰胺、甲氧甲基化酚树脂或甲氧甲基化多酚化合物中的一种或几种。
上述的成膜树脂选自如下线型酚树脂：聚对羟基苯乙烯及其改性产物、聚邻羟基苯乙烯及其改性产物、苯酚-甲醛树脂、间甲酚-甲醛树脂、邻甲酚-甲醛树脂、苯酚-间甲酚-甲醛树脂、苯酚-邻甲酚-甲醛树脂、苯酚-对甲酚-甲醛树脂、苯酚-叔丁基酚-甲醛树脂、苯酚-间甲酚-对甲酚-甲醛树脂、间甲酚-对甲酚-甲醛树脂和间甲酚-叔丁基酚-甲醛树脂中的一种或几种。
上述的光热转换物质选自：苯并吲哚系菁染料、部花青染料以及在所述的热敏成像组合物中λmax=780-840nm的红外吸收染料中的一种或几种。
上述的着色背景染料选自：油溶蓝、碱性艳蓝、维多利亚纯蓝、靛蓝、甲基紫、结晶紫、孔雀石绿、苏丹黑、甲基橙、曙红、二甲基黄、荧光黄中的一种或几种。
上述热敏成像组合物中的溶剂选自环己酮、甲乙酮、乙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、γ-丁内酯、乳酸乙酯、醋酸丁酯、二氧六环、四氢呋喃、三氯乙烯、三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或几种。
将上述制备的热敏无砂目印版应用于印刷领域。
本发明将纳米级和/或微米级颗粒或含有纳米级和/或微米级颗粒的组合物涂布在支撑体表面得到亲水性涂层，通过观察水滴在涂层表面的接触角，涂层的亲水性接近或优于普通PS版。本发明制得的亲水层具有适宜的粗糙度，使版基的表面具有一定的亲水性和保水性，避免电解砂目化及阳极氧化处理，同时使其具有与电解砂目化及阳极氧化处理的铝版基相似的性能。亲水层中的纳米级和/或微米级亲水物颗粒的存在可使版基具有高比表面能，不仅满足吸墨性和环保的要求，还提高了版基表面的耐磨性，同时亲水层与支撑体和热敏层的粘结力均很好。本发明的热敏无砂目印版制作流程为：版基清洗-除油-清洗-烘干-涂布液-烘干-裁切-包装。本发明制备工艺简单，成本低廉，节能环保。现有技术中生产1m2的热敏版耗水量约为18Kg，耗电量约2.5千瓦时；而本发明的热敏无砂目印版生产1m2的耗水量约为6Kg，耗电量约1.2千瓦时，比现有的热敏版用水量节约70%，用电量节省约50%。本发明不仅对现有的热敏版进行了改进提高了其性能，同时避免了现有热敏版的铝版进行阳极氧化处理后的废酸液、废碱液对环境造成的污染问题，保护环境。
具体实施方式
实施例1
将粒径3000nm的氧化锌均匀喷涂在铝板上，然后再以旋涂法在上面涂覆一层热敏成像组合物，烘干，即得热敏无砂目印版。
所述的热敏成像组合物由10g的1-甲氧苯基-3,5-双三氯甲基三嗪，80g的苯酚-甲醛树脂，5g的甲氧甲基化三聚氰胺，5g的部花青染料，0.5g的碱性艳蓝组成，最后加入500g溶剂环己酮均匀混合而成。
实施例2
将粒径3000nm的氧化铝均匀分散在酚醛树脂中，然后涂在铜板上，氧化铝和酚醛树脂的质量比为1:10；最后再以旋涂法在上面涂覆一层热敏成像组合物，烘干，即得热敏无砂目印版。
所述的热敏成像组合物由15g的1-对甲氧苯乙烯基-3,5-双三氯甲基三嗪，50g的聚对羟基苯乙烯，10g的甲氧甲基化酚树脂，3g的部花青染料，1g的碱性艳蓝组成，最后加入500g溶剂二氯甲烷均匀混合而成。
实施例3
将粒径200nm的氧化锌均匀分散在丙烯酸酯树脂中，然后涂在铝板上，氧化锌和丙烯酸酯树脂的质量比为1:6；最后再以旋涂法在上面涂覆一层热敏成像组合物，烘干，即得热敏无砂目印版。
所述的热敏成像组合物由20g的1-对甲氧苯乙烯基-3,5-双三氯甲基三嗪，70g的苯酚-邻甲酚-甲醛树脂，5g的甲氧甲基化三聚氰胺，5g的甲氧甲基化酚树脂，5g的部花青染料，1g的孔雀石绿组成，最后加入500g溶剂甲乙酮均匀混合而成。
实施例4
将粒径500nm的硅溶胶和醇酸树脂均匀分散在水中，然后涂在PP塑料板上，硅溶胶和醇酸树脂的质量比为1:1，硅溶胶和水的质量比为1:1；最后再以旋涂法在上面涂覆一层热敏成像组合物，烘干，即得热敏无砂目印版。
所述的热敏成像组合物由1g的二苯基碘鎓盐，50g的间甲酚-甲醛树脂，40g的邻甲酚-甲醛树脂，2g的甲氧甲基化多酚化合物，8g的部花青染料，2g的孔雀石绿组成，最后加入500g溶剂乙二醇单甲醚均匀混合而成。
实施例5
将粒径200nm的二氧化钛和环氧树脂均匀分散在溶剂甲酸丙酯中，然后涂在PVC塑料板上，二氧化钛和环氧树脂的质量比为4:1，二氧化钛和甲酸丙酯的质量比为1:5；最后再以旋涂法在上面涂覆一层热敏成像组合物，烘干，即得热敏无砂目印版。
所述的热敏成像组合物由5g结构为其中R1为H，n=4，m=5，p=3的光热产酸源，80g的聚邻羟基苯乙烯，5g的甲氧甲基化三聚氰胺，5g的部花青染料，0.5g的二甲基黄组成，最后加入250g三氯乙烯和250g三氯甲烷均匀混合而成。
实施例6
将粒径1000nm的氧化镉、双环氧化丁二烯和聚酯、脲醛树脂均匀分散在溶剂四氢呋喃中，然后涂在铜板上，氧化镉与双环氧化丁二烯的质量比为25:1，氧化镉与聚酯的质量比为1:3，氧化镉与脲醛树脂的质量比为1:3，氧化镉与四氢呋喃的质量比为1:8；最后再以旋涂法在上面涂覆一层热敏成像组合物，烘干，即得热敏无砂目印版。
所述的热敏成像组合物由20g结构为其中R为的光热产酸源，60g的苯酚-间甲酚-对甲酚-甲醛树脂，9g的甲氧甲基化三聚氰胺，5g的部花青染料，0.5g的二甲基黄组成，最后加入500g溶剂四氢呋喃均匀混合而成。
实施例7
将粒径500nm的氧化锆和二氧化钛、异佛尔酮异氰酸酯和酚醛树脂、环氧树脂均匀分散在乙二醇甲醚和丙酮的混合溶剂中，然后涂在铝板上，氧化锆和二氧化钛质量之和与异佛尔酮异氰酸酯的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量之和与酚醛树脂的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量之和与环氧树脂的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量之和与乙二醇甲醚的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量之和与丙酮的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量比为1:1；最后再以旋涂法在上面涂覆一层热敏成像组合物，烘干，即得热敏无砂目印版。
所述的热敏成像组合物由5g结构为其中R为的光热产酸源，45g的聚对羟基苯乙烯，45g的苯酚-邻甲酚-甲醛树脂，5g的甲氧甲基化酚树脂，5g的苯并吲哚三甲川菁染料，0.5g的曙红组成，最后加入500g溶剂醋酸丁酯均匀混合而成。

Claims (4)

1.一种热敏无砂目印版，其特征在于，该印版由支撑体、亲水层和热敏层组成，亲水层、热敏层依次涂覆在支撑体之上；
所述的亲水层由均匀分散的纳米级和/或微米级颗粒、树脂、交联剂和溶剂混合并研磨分散后涂覆在支撑体上得到；
所述的纳米级和/或微米级颗粒为纳米级或微米级粘土、硅溶胶、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化镉、氧化钒、二氧化铈、氧化锆中的一种或几种；
所述的交联剂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:5)-(1:25)，所述的交联剂为多环氧单体类交联剂、环氧树脂、热固性酚醛树脂、聚氨酯类交联剂、或乙烯基醚类交联剂；
所述的树脂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:10)-(10:1)，所述的树脂选自丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、脲醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、氨基树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、沥青树脂和阿拉伯树胶中的一种或几种；
所述的溶剂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:1)-(10:1)，所述的溶剂选自酯类、石油醚、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、烷烃、甲苯、乙二醇独乙醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醚、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、离子液体所组成的组中的至少一种；所述的酯类选自乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、伽马丁内酯和乙酸丁酯中的一种或几种；所述的烷烃选自正庚烷、正己烷、正戊烷、环己烷中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的热敏无砂目印版，其特征在于，所述的支撑体选自金属板、塑料板、或复合材料板。
3.根据权利要求1所述的热敏无砂目印版，其特征在于，所述的热敏层由热敏成像组合物涂覆在亲水层上得到；所述的热敏成像组合物由1-20质量份的光热产酸源，50-90质量份的成膜树脂，1-20质量份的交联剂，1-10质量份的光热转换物质，0.2-2质量份的着色背景染料组成，最后加入溶剂，溶剂加入量为使固体质量含量为10-30％，所述质量份基于所述组合物的固体总质量。
4.根据权利要求3所述的热敏无砂目印版，其特征在于，所述的光热产酸源为三嗪类化合物、二苯基碘鎓盐或如下通式所示的化合物：
其中R为R1为H或C1-C4烷基，n为2-5，2n＝m+p，m≥p，且p不等于0；
所述的热敏成像组合物中的交联剂选自甲氧甲基化三聚氰胺、甲氧甲基化酚树脂或甲氧甲基化多酚化合物中的一种或几种；
所述的成膜树脂选自如下线型酚树脂：聚对羟基苯乙烯及其改性产物、聚邻羟基苯乙烯及其改性产物、苯酚-甲醛树脂、间甲酚-甲醛树脂、邻甲酚-甲醛树脂、苯酚-间甲酚-甲醛树脂、苯酚-邻甲酚-甲醛树脂、苯酚-对甲酚-甲醛树脂、苯酚-叔丁基酚-甲醛树脂、苯酚-间甲酚-对甲酚-甲醛树脂、间甲酚-对甲酚-甲醛树脂和间甲酚-叔丁基酚-甲醛树脂中的一种或几种；
所述的光热转换物质选自：苯并吲哚系菁染料、部花青染料以及在所述的热敏成像组合物中λmax＝780-840nm的红外吸收染料中的一种或几种；
所述的着色背景染料选自：油溶蓝、碱性艳蓝、维多利亚纯蓝、靛蓝、甲基紫、结晶紫、孔雀石绿、苏丹黑、甲基橙、曙红、二甲基黄、荧光黄中的一种或几种；
所述的热敏成像组合物中的溶剂选自环己酮、甲乙酮、乙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、γ-丁内酯、乳酸乙酯、醋酸丁酯、二氧六环、四氢呋喃、三氯乙烯、三氯甲烷、二氯甲烷中的一种或几种。
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