CN106336784B - 一种喷墨打印直接制版用的可uv固化版基涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料及其制备方法。所述可UV固化版基涂料的组成按质量份计，包括5‑70份的可UV固化预聚物、10‑50份的氧化物颗粒、0.01‑10份的光引发剂和1‑30份的可UV固化反应性单体。所述的可UV固化预聚物含有羟基和/或羧基官能团，且经过UV固化后仍保留有部分羟基和/或羧基官能团。在喷墨打印制版过程中，涂料中存留的羟基和/或羧基官能团可以和制版墨水发生交联化学反应，使制版墨水固化在涂层上，增强版材的耐印力，同时大大提高制版精度。使用本发明配制的可UV固化版基涂料，经过喷墨制版后的耐印力可达到10万印。

Description

一种喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于印刷版材制备技术领域，具体来说，涉及到一种喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料及其制备方法。

背景技术

喷墨打印直接制版技术(Inkjet Computer To Plate)是用喷墨打印设备在印刷版基上直接喷涂影像的技术，是区别于传统PS版曝光制版的平版胶印制版的一种方法，目前的平版胶印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，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。专利ZL201110219290、ZL200810224100、ZL201110354754和ZL201101196393等均提到在高分子聚合物中添加纳米级和/或微米级氧化物颗粒，将得到的涂料涂覆在铝版上，起到与阳极氧化砂目相同的作用。

但是上述专利均有不可克服的缺陷，如果涂层为溶剂体系，则在涂层体系涂布、干燥、固化的过程中会有大量溶剂成为VOC，污染环境。而如果涂层体系为水性体系，首先很难做到氧化物粒子均匀分散在树脂体系中，其次印刷环境中润版液会不断侵蚀作为亲水层的涂层，水性体系的涂层很难做到较高的耐印力与稳定的印刷效果兼备，最重要的是难以做到真正的环保且实用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐磨性和亲水性良好的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料及其制备方法。

本发明所述的一种喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料的组成按质量份计，包括5-70份的可UV固化预聚物、10-50份的氧化物颗粒、0.01-10份的光引发剂和1-30份的可UV固化反应性单体。

所述的可UV固化预聚物含有羟基和/或羧基官能团，且经过UV固化后仍保留有部分羟基和/或羧基官能团。

所述的可UV固化预聚物选自含有羟基和/或羧基的不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅低聚物、环氧树脂中的一种或几种。

所述的可UV固化预聚物为含有羟基和/或羧基的梳状聚合物，或者所述的可UV固化预聚物中部分为含有羟基和/或羧基的梳状聚合物。

所述的含有羟基和/或羧基的梳状聚合物选自含羟基和/或羧基的梳状聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、聚硅氧烷树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种。

所述氧化物颗粒选自氧化锌、氧化铝、二氧化钛或二氧化硅中的一种或几种；所述氧化物颗粒为纳米级和/或微米级，其粒径在10-1000nm之间。

所述光引发剂选自裂解型自由基光引发剂、夺氢型自由基光引发剂、阳离子光引发剂、大分子光引发剂、水基光引发剂或可见光引发剂中的一种或几种。

所述的可UV固化反应性单体选自丙烯酸烷基酯、丙烯酸羟基酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、带环状结构或苯环的丙烯酸酯、乙烯基活性稀释剂、二醇类二丙烯酸酯、烷氧基化丙烯酸酯、丙烯酸二噁茂酯、烷氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯或乙烯基醚中的一种或几种。

所述的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料的制备方法为：将可UV固化预聚物、氧化物颗粒、光引发剂和可UV固化反应性单体混合，分散均匀后得到可UV固化版基涂料。

本发明所述的可UV固化版基涂料在喷墨打印直接制版中的应用：在清洗干净的金属或非金属版基上，直接采用挤压、浸涂、旋涂、辊涂、刮刀涂布可UV固化版基涂料，经过UV光固化得到可以适用于喷墨打印直接制版的版基。

本发明配制的可UV固化版基涂料经过UV固化后仍旧保留有10％以上的羟基和/或羧基官能团，在喷墨打印制版过程中，涂料中存留的羟基和/或羧基官能团可以和制版墨水发生交联化学反应，使制版墨水固化在涂层上，增强版材的耐印力，同时大大提高制版精度。使用本发明配制的可UV固化版基涂料，经过喷墨制版后的耐印力可达到10万印。本发明配制的可UV固化版基涂料中的梳状聚合物可以更好的促进纳米粒子的分散，提高版材的亲水性，此涂料可以稳定储存6个月以上，涂布此涂料的版基与水的接触角小于10度。使用本发明的涂料，直接采用挤压、浸涂、旋涂、辊涂、刮刀涂布在金属板或非金属板的表面，UV固化后即具有保水性，用喷墨打印直接制版后可直接上机印刷，节省了后处理过程。本发明配制的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料可避免传统版材进行阳极氧化处理后的废酸液、废碱液对环境造成较大的污染问题。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明所述耐磨性和亲水性良好的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料及其制法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

将占涂料总量40wt％的聚酯丙烯酸酯树脂，20wt％的氧化锌(粒径200nm)，5wt％的2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦，余量的苯氧基乙烯基丙烯酸酯混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨12小时，得到所述的涂料。将未经过电解砂目化及阳极氧化处理的铝板，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以旋涂法将上述涂料涂布在烘干后的铝板上，经过UV光固化1分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为22.3度。

实施例2

将占涂料总量30wt％的酚醛环氧丙烯酸酯树脂，25wt％的氧化锌(粒径200nm)，2wt％的2-苯基-2,2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮，余量的丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨8小时，得到所述的涂料。将未经过电解砂目化及阳极氧化处理的铝板，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以挤压涂布方式将上述涂料涂布在烘干后的铝板上，经过UV光固化0.5分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为14.5度。

实施例3

将占涂料总量60wt％的聚氨酯丙烯酸酯树脂，10wt％的二氧化硅(粒径500nm)，1wt％的2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮，1wt％的异丙基硫杂蒽酮，5wt％的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，余量的丙烯酰吗啉混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨5小时，得到所述的涂料。将PET版，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以辊涂法将上述涂料涂布在烘干后的PET版上，经过UV光固化2分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为19.9度。

实施例4

将占涂料总量10wt％的丙烯酸酯树脂，30％的梳状聚酯丙烯酸酯，40wt％的二氧化钛(粒径50nm)，3wt％的三芳基硫鎓盐，10wt％的聚乙二醇二丙烯酸酯，余量的丙烯酸二噁茂酯混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨3小时，得到所述的涂料。将PET版，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以刮刀涂布方式将上述涂料涂布在烘干后的PET版上，经过UV光固化1.5分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为7.8度。

实施例5

将占涂料总量30wt％的聚硅氧烷丙烯酸酯，10wt％的梳状聚氨酯/聚丙烯酸异丁酯共聚物，25wt％的二氧化硅(粒径100nm)，0.5wt％的大分子酰基氧化膦，1wt％的2-氯硫杂蒽酮，余量的季戊四醇四丙烯酸酯混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨2小时，得到所述的涂料。将未经过电解砂目化及阳极氧化处理的锌板，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以挤压涂布法将上述涂料涂布在锌板上，经过UV光固化2分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为5.0度。

实施例6

将占涂料总量30wt％的梳状聚醚丙烯酸酯树脂，20wt％的氧化铝(粒径500nm)，1wt％的1-羟基-环己基苯酮，0.5wt％的二芳基碘鎓盐，余量的4-羟丁基乙烯基醚混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨1小时，得到所述的涂料。将未经过电解砂目化及阳极氧化处理的铜板，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以旋涂法将上述涂料涂布在烘干后的铜板上，经过UV光固化2.5分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为2.3度。

实施例7

将占涂料总量20wt％的羧基丙烯酸酯低聚物，10wt％的氧化铝(粒径200nm)，3wt％的2-羟基-3-(2′-硫杂蒽酮氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙胺氯化物，15wt％的聚乙二醇二丙烯酸酯，余量的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨6小时，得到所述的涂料。将PET版，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以挤压涂布方式将上述涂料涂布在烘干后的PET版上，经过UV光固化2分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为11.8度。

实施例8

将占涂料总量30wt％的聚氨酯丙烯酸酯树脂，10wt％的梳状丙烯酸树脂，10wt％的二氧化钛(粒径50nm)，2wt％的二甲氧基苯基苯乙酮，2wt％的二苯甲酮，余量的甲基丙烯酸羟乙酯混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨2.5小时，得到所述的涂料。将PET版，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以旋涂法将上述涂料涂布在烘干后的PET版上，经过UV光固化1分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为3.5度。

实施例9

将占涂料总量40wt％的环氧树脂，10wt％的二氧化硅(粒径500nm)，1wt％的异丙苯茂铁六氟磷酸盐，5wt％的三甘醇二乙烯基醚，余量的苯基缩水甘油醚混合，室温搅拌，用球磨机或卧式砂磨机研磨5小时，得到所述的涂料。将未经过电解砂目化及阳极氧化处理的铝板，先后用丙酮和水进行清洗，烘干。以辊涂法将上述涂料涂布在烘干后的铝板上，经过UV光固化2分钟(主波长365nm)后得到可用于喷墨打印直接制版的版基，测定版基与水的接触角为25.9度。

将上述实施例1-9所得的版基用喷墨打印制版后可直接上机印刷，节省了后处理过程。上述配制的可UV固化版基涂料与金属或非金属版基粘结力非常好，版基的表面具有良好的耐磨性，耐印力可达10万印以上，且版基亲水性良好，制得的图文清晰，印刷品印刷精度高，可达到175-200线，此外，整个制备过程无VOC排放，安全环保。

Claims (7)

1.一种喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料，其特征在于，所述可UV固化版基涂料的组成按质量份计，包括5-70份的可UV固化预聚物、10-50份的氧化物颗粒、0.01-10份的光引发剂和1-30份的可UV固化反应性单体；

所述的可UV固化预聚物含有羟基和/或羧基官能团，且经过UV固化后仍保留有部分羟基和/或羧基官能团；

所述的可UV固化预聚物为含有羟基和/或羧基的梳状聚合物，或者所述的可UV固化预聚物中部分为含有羟基或羧基的梳状聚合物。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料，其特征在于，所述的含有羟基和/或羧基的梳状聚合物选自含羟基和/或羧基的梳状聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、聚硅氧烷树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料，其特征在于，所述氧化物颗粒选自氧化锌、氧化铝、二氧化钛或二氧化硅中的一种或几种；所述氧化物颗粒为纳米级和/或微米级，其粒径在10-1000nm之间。

4.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料，其特征在于，所述光引发剂选自裂解型自由基光引发剂、夺氢型自由基光引发剂、阳离子光引发剂、大分子光引发剂、水基光引发剂或可见光引发剂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料，其特征在于，所述的可UV固化反应性单体选自丙烯酸烷基酯、丙烯酸羟基酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、带环状结构或苯环的丙烯酸酯、乙烯基活性稀释剂、二醇类二丙烯酸酯、烷氧基化丙烯酸酯、丙烯酸二噁茂酯、烷氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯或乙烯基醚中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料的制备方法，其特征在于，所述方法具体步骤为：将可UV固化预聚物、氧化物颗粒、光引发剂和可UV固化反应性单体混合，分散均匀后得到可UV固化版基涂料。

7.根据权利要求1所述的喷墨打印直接制版用的可UV固化版基涂料的应用，其特征在于，所述应用方式具体为：在清洗干净的金属或非金属版基上，直接采用挤压、浸涂、旋涂、辊涂、刮刀涂布可UV固化版基涂料，经过UV光固化得到可以适用于喷墨打印直接制版的版基。