CN116082558B - 一种丙烯酸类耐溶剂树脂及其应用 - Google Patents
一种丙烯酸类耐溶剂树脂及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
为解决上述问题，本发明提供一种丙烯酸类耐溶剂树脂及其应用，所述丙烯酸类耐溶剂树脂由丙烯酰胺类结构单元、丙烯酰胺类结构单元、丙烯酸酯类结构单元、丙烯酸类结构单元、丙烯酸类结构单元、丙烯腈类结构单元共五种单元构成，丙烯酸类耐溶剂树脂应用于单层耐UV油墨的热敏成像组合物中，耐UV油墨感光胶组合物耐UV油墨性强，耐溶剂效果好，与UV油墨配合度好、耐印力高，印刷质量好，且固化速率快。在不烤版的情况下便可满足日常2‑5万的印刷需求。烤版后，更可印至10万印。
Description
技术领域
本发明涉及热敏CTP版材领域，特别是涉及一种丙烯酸类耐溶剂树脂及其应用，尤其是耐溶剂树脂应用于单层耐UV油墨的热敏成像组合物中。
背景技术
CTP(Computer to Plate)技术是二十世纪九十年代出现的一种数字化直接制版技术，是由计算机将图文信息通过激光制版机复制到版材上的技术。热敏CTP版材是一种采用830nm激光进行成像的胶印版材，由于其生产方便、成本适中、可明室操作，成像质量高，使用方便，在整个胶印版材中仍占据相当大的比例。
普通的热敏CTP版材只可用于普通胶印油墨的印刷，而目前市场上的精品包装盒在印刷的时候，基本都需采用UV油墨进行印制才能达到所要求的精美效果。但由于UV油墨中所使用的溶剂对现有普通印刷版材的破坏比较大，普通的热敏CTP版材表面涂层在UV油墨的作用下很快被溶解，经常出现耐印力不高，分辨率及清晰度达不到要求，在印刷几百印后寿命即告终。为解决该问题，用户不得不把普通印刷版材进行烤版处理来加强其印刷适应性，但烤版过程又浪费了时间和人力，增加了使用成本（烤炉的加热耗电量巨大），且经烤板后的印刷效果仍难以达到高品质包装盒的要求。
由于UV油墨印刷在包装印刷方面的应用越来越广，对具有耐UV油墨性能的热敏CTP版材的需求也越来越迫切。
目前市场上有双层涂布的耐UV油墨热敏CTP版，上层起成像作用但并不耐印，底层无成像性但很耐印。激光扫描后上层的非图形部分产生变化，在显影过程中被溶解而露出底层。底层耐溶剂性好但是碱可溶的，可被碱性的显影液溶解。制版显影后，图文部分上层和底层均被保留，印刷时上层很快磨损，底层担任耐印作用。双层涂布耐UV油墨热敏CTP版具有耐印力高的优点。
但是在制备双层涂布CTP版时，首先在铝版基表面涂布底层，然后再涂布上层形成双层涂布，由于其底层和上层的成品率都很难达到100％，因此，其最终成品率最高只能达到80％多，因此双层耐UV油墨热敏CTP版存在成品率低、工艺复杂、成本高的缺点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种丙烯酸类耐溶剂树脂及其应用，丙烯酸类耐溶剂树脂应用于单层耐UV油墨的热敏成像组合物中，耐UV油墨感光胶组合物耐UV油墨性强，耐溶剂效果好，与UV油墨配合度好、耐印力高，印刷质量好，且固化速率快。在不烤版的情况下便可满足日常2-5万的印刷需求。烤版后，更可印至10万印。
本发明的目的是以下述方式实现的：一种丙烯酸类耐溶剂树脂，所述丙烯酸类耐溶剂树脂由丙烯酰胺类结构单元、丙烯酰胺类结构单元、丙烯酸酯类结构单元、丙烯酸类结构单元、丙烯酸类结构单元、丙烯腈类结构单元共五种单元构成，其中，
丙烯酰胺类结构单元由马来酰亚胺单体构成，质量百分比的原料组成15-30%，其单体结构式如下：
R1代表H或C1-C4烷基的一种；
丙烯酰胺类结构单元由丙烯酰胺类单体构成，质量百分比的原料组成15-30%，其单体结构式如下：
R2代表H或C1-C4烷基的一种；
所述丙烯酸酯类结构单元由丙烯酸酯类单体构成，质量百分比的原料组成30-40%，其单体结构式如下：
R3代表H或C1-C4烷基的一种；
所述丙烯酸类结构单元由丙烯酸类单体构成，质量百分比的原料组成8-15%，其单体结构式如下：
R4代表H或C1-C4烷基的一种；
所述丙烯腈类结构单元由丙烯腈类单体构成，质量百分比的原料组成8-15%，其单体结构式如下：
R5代表H或C1-C4烷基的一种。
所述的丙烯酸类耐溶剂树脂的应用。
所述的丙烯酸类耐溶剂树脂在热敏成像组合物中的应用。
一种单层耐UV油墨的热敏成像组合物，按质量百分比计：包括以下组分：
丙烯酸类耐溶剂树脂10-50%；
酚醛成膜树脂20-70%；
阻溶促溶树脂3-15%；
产酸剂3-10%
红外吸收染料1-6%；
背景染料1-3%；其中的丙烯酸类耐溶剂树脂为上述所述的丙烯酸类耐溶剂树脂。
丙烯酸类耐溶剂树脂占热敏成像组合物总重量的10-40％。
一种单层耐UV油墨热敏CTP版，单层耐UV油墨热敏CTP版包含上述所述的耐UV油墨的热敏成像组合物。
相对于现有技术，本发明提供的丙烯酸类耐溶剂树脂耐溶剂性好，能抵抗UV油墨的溶解，不饱和的带有磺酰胺基的丙烯酰胺化合物通过均聚或者与其它带有不饱和双键的单体共聚，可以提高其耐化学品性、耐磨性、印版的显影适性等性能。同时树脂中既带有酯基又带有羧基。酯化后的树脂具有一定的抗醇性，同时引入一定量的羧基又使树脂具有较高的促溶性，所以该耐溶剂树脂取得了不错的效果。丙烯酸类耐溶剂树脂应用于热敏成像组合物中，和热敏成像组合物中的其它原料配合涂布成单层CTP版，具有耐异丙醇、耐润版液、耐溶剂性好、耐磨等特性等特点，可适应UV油墨等高质量的印刷。热敏成像组合物中，耐溶剂树脂耐溶剂性好，均能抵抗UV油墨的溶解；酚醛树脂作为成膜树脂，其相容性好，涂布时能形成均一的膜；酚醛树脂还有利于增加涂层显影溶解性；本发明中的阻溶促溶树脂是具有环己烷酰胺单官能丙烯酸酯共聚物，与热塑性酚醛树脂具有不相容性，通过二者的共混形成微相分离结构，可抑制横向的溶解速率。显影时，纵向溶解时扩散快，横向溶解速率受到明显的抑制作用；同时该阻溶促溶树脂，本身具有一定的酸值，不影响感度，从而能有效提高版材网点质量，增大其显影宽容度，同时提高了版材的抗醇性及耐印力。由本申请提供的热敏成像组合物制备得到的涂层无需经高温烘烤就可进行印刷UV油墨，且涂层的印刷适应性好，印刷清晰度高，实现高精度的UV油墨印刷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。
一种丙烯酸类耐溶剂树脂，所述丙烯酸类耐溶剂树脂由丙烯酰胺类结构单元、丙烯酰胺类结构单元、丙烯酸酯类结构单元、丙烯酸类结构单元、丙烯酸类结构单元、丙烯腈类结构单元共五种单元构成，其中，
丙烯酰胺类结构单元由马来酰亚胺单体构成，质量百分比的原料组成15-30%，其单体结构式如下：
R1代表H或C1-C4烷基的一种；
丙烯酰胺类结构单元由丙烯酰胺类单体构成，质量百分比的原料组成15-30%，其单体结构式如下：
R2代表H或C1-C4烷基的一种；
所述丙烯酸酯类结构单元由丙烯酸酯类单体构成，质量百分比的原料组成30-40%，其单体结构式如下：
R3代表H或C1-C4烷基的一种；
所述丙烯酸类结构单元由丙烯酸类单体构成，质量百分比的原料组成8-15%，其单体结构式如下：
R4代表H或C1-C4烷基的一种；
所述丙烯腈类结构单元由丙烯腈类单体构成，质量百分比的原料组成8-15%，其单体结构式如下：
R5代表H或C1-C4烷基的一种。
所述的丙烯酸类耐溶剂树脂的应用。
所述的丙烯酸类耐溶剂树脂在热敏成像组合物中的应用。
一种单层耐UV油墨的热敏成像组合物，按质量百分比计：包括以下组分：
丙烯酸类耐溶剂树脂10-50%；
酚醛成膜树脂20-70%；
阻溶促溶树脂3-15%；
产酸剂3-10%
红外吸收染料1-6%；
背景染料1-3%；其中的丙烯酸类耐溶剂树脂为上述所述的丙烯酸类耐溶剂树脂。
丙烯酸类耐溶剂树脂占热敏成像组合物总重量的10-40％。
一种单层耐UV油墨热敏CTP版，单层耐UV油墨热敏CTP版包含所述的耐UV油墨的热敏成像组合物。
本发明提供的丙烯酸类耐溶剂树脂耐溶剂性好，能抵抗UV油墨的溶解，不饱和的带有磺酰胺基的丙烯酰胺化合物通过均聚或者与其它带有不饱和双键的单体共聚，可以提高其耐化学品性、耐磨性、印版的显影适性等性能。同时树脂中既带有酯基又带有羧基。酯化后的树脂具有一定的抗醇性，同时引入一定量的羧基又使树脂具有较高的促溶性，所以该耐溶剂树脂取得了不错的效果。丙烯酸类耐溶剂树脂应用于热敏成像组合物中，和热敏成像组合物中的其它原料配合涂布成单层CTP版，具有耐异丙醇、耐润版液、耐溶剂性好、耐磨等特性等特点，可适应UV油墨等高质量的印刷。热敏成像组合物中，耐溶剂树脂耐溶剂性好，均能抵抗UV油墨的溶解；酚醛树脂作为成膜树脂，其相容性好，涂布时能形成均一的膜；酚醛树脂还有利于增加涂层显影溶解性；本发明中的阻溶促溶树脂是具有环己烷酰胺单官能丙烯酸酯共聚物，与热塑性酚醛树脂具有不相容性，通过二者的共混形成微相分离结构，可抑制横向的溶解速率。显影时，纵向溶解时扩散快，横向溶解速率受到明显的抑制作用；同时该阻溶促溶树脂，本身具有一定的酸值，不影响感度，从而能有效提高版材网点质量，增大其显影宽容度，同时提高了版材的抗醇性及耐印力。由本申请提供的热敏成像组合物制备得到的涂层无需经高温烘烤就可进行印刷UV油墨，且涂层的印刷适应性好，印刷清晰度高，实现高精度的UV油墨印刷。
单层热敏CTP版的制备
（1）铝版基的制备：
厚度为0.28mm的铝板，在55℃的温度下，在7wt% 的氢氧化钠水溶液中进行脱脂处理40秒，砂目的形成用电解法，在25℃温度下，在浓度为10wt%的盐酸水溶液中用正弦波交流电进行电解处理，50HZ交流电，电流50A/dm2，电解时间60秒，控制Ra=0.3-0.6um，最好在0. 4~0.6μm，. Rz(H)值为2~3μm，。接着在60℃温度下，在50wt%浓度的氢氧化钠水溶液中去渣处理10秒钟，再在25℃温度下电流密度为5A/d㎡，浓度为20wt%的硫酸溶液中处理40秒，控制氧化膜=2.5-3.5g/m2。最后，在60℃采用NaH2PO4-NaF溶液进行封孔处理30秒，即可得到适用于平印版的铝版基。
（2）将感光组合物混合均匀，加入溶剂6.8g丙二醇甲醚（PM）和2.2g甲乙酮（MEK），配制成固含量为10%的热敏CTP涂布液，通过甩涂法涂在用上述方法制备的铝板基上，在125℃干燥3分钟。感光层的膜厚度为1.5g/m2。
上述热敏平版印刷版的性能检测方法及实验结果。
（1）最佳曝光激光量检测方法：
在SCREEN8600E制板机上，用自带测试条，成像加网175lpi，输出分辩率2400dpi，按照以下曝光条件（见表一）和显影条件（见表二），在样版上进行不同激光能量的扫描制版，然后用以下方法确定的曝光激光量，即为其感度。
用X-rite的密度反射仪IC-Plate2测不同曝光能量下的50%平网值，直到找出梯尺条中50% 的平网区域在49.5%-50.4%范围内的显示值，该值既是版材的感度。记录下版材的感度。
表一
表二
（2）显影宽容度检测：
在SCREEN8600E制版机上，按照上述得到的感度值的1.1倍的曝光量进行曝光，用自带测试条在试样上进行扫描制版，在不同的显影时间（这里选择15s、20s、25s、30s、35s、40s）条件下，对样版进行显影加工处理，能够使版材达到使用要求（空白处不留底，密度OD值<0.29；涂层实地不减膜，密度损失≤4%；网点还原2－99％）的显影时间的最高值和最低值之差即为该版材的显影宽容度。
实施例1：
感光组合物如表三：
表三
丙烯酸类耐溶剂树脂为：将N-苯基马来酰亚胺25 g,N-[4-(磺酰胺)苯基]丙烯酰胺25 g,甲基丙烯酸甲酯35 g,甲基丙烯酸10 g，丙烯腈15 g，偶氮二异丁腈1 g,N,N-二甲基乙酰胺200 ml加入到500毫升带有搅拌、温度计、和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，开动搅拌将混合物搅匀。在82 ℃水浴中反应6小时。停止加热，反应液降至室温。即得到丙烯酸类耐溶剂树脂。
实施例2：
感光组合物如表四：
表四
对比例1
感光组合物如表五：
表五
测试结果
把上述感光平印版安装在SCREEN8600E制版机上进行曝光。用碱性显影液TPD-83(乐凯华光印刷科技有限公司生产)在25℃下显影25秒，感度、显影宽容度如表六所示：
表六
耐化学品性测试方法及结果
（1）耐溶剂性：把上述感光平印版裁成4*15cm的方条，25℃条件下浸润在盛有50ml溶剂（EC:IPA=1:1）的烧杯里，用爱丽色X-rite528密度仪分别测试其10s、20s时的色密度损失。
（2）耐润版液：把上述感光平印版裁成4*20cm的方条，25℃条件下，用宇星十六号润版液间隔10s进行点滴，滴1分钟。用爱丽色X-rite528密度仪分别测试各点滴处的色密度损失。
（3）耐磨：取上述三种平印版，裁成8cmx28cm磨版条，将其随机固定在华光自制磨版实验机内筒的内侧，并尽量保持测试条拉紧，张力一致。把内筒放入外筒内，并卡好内筒的固定栓，一次向筒内放入橡皮塞（大小共21个）、磨版液（异丙醇75ml+磷酸15ml+自来水225ml）、金刚砂（112.5g）。放上橡皮垫，盖上密封盖，并固定号螺丝。然后把试验筒平放在磨板机架上，开动电机，记下时间。待50分钟后，停电机，取下试验筒，打开盖并取出耐磨实验条。把磨版条洗净烘干后，对比记录版面实地部分磨损程度。
耐溶剂性
表七
耐润版液
表八
耐磨
表九
| 分值 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 |
| 评价描述 | 图案模糊 | 图案模糊 | 涂层掉净 |
| 评分（满分10分） | 7 | 7 | 5 |
从上面的表七、八、九可知，本发明的实施例1和实施例2，其耐溶剂性、耐润版液性、耐磨性都比对比例1明显好，不用烤版，就可达到较高的耐化学品性能，从而实现耐UV油墨印刷的需求。
另外在不烤版的情况下便可满足日常2-5万的印刷需求。烤版后，更可印至10万印。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，应当指出，对于本领域的及任何熟悉本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，及作出的若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种丙烯酸类耐溶剂树脂，其特征在于：所述丙烯酸类耐溶剂树脂由五种结构单元构成，五种结构单元分别由马来酰亚胺单体、丙烯酰胺类单体、丙烯酸酯类单体、丙烯酸类单体、丙烯腈类单体构成；其中，
马来酰亚胺单体，质量百分比15-30%，
其单体结构式如下：
R1代表H或C1-C4烷基的一种；
丙烯酰胺类单体，质量百分比15-30%，
其单体结构式如下：
R2代表H或C1-C4烷基的一种；
丙烯酸酯类单体，质量百分比30-40%，
其单体结构式如下：
R3代表H或C1-C4烷基的一种；
丙烯酸类单体，质量百分比8-15%，
其单体结构式如下：
R4代表H或C1-C4烷基的一种；
丙烯腈类单体，质量百分比8-15%，
其单体结构式如下：
R5代表H或C1-C4烷基的一种。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸类耐溶剂树脂在热敏成像组合物中的应用。
3.一种单层耐UV油墨的热敏成像组合物，其特征在于，按质量百分比计：包括以下组分：
丙烯酸类耐溶剂树脂10-50%；
酚醛成膜树脂20-70%；
阻溶促溶树脂3-15%；
产酸剂3-10%
红外吸收染料1-6%；
背景染料1-3%；其中的丙烯酸类耐溶剂树脂为权利要求1所述的丙烯酸类耐溶剂树脂。
4.根据权利要求3所述的单层耐UV油墨的热敏成像组合物，其特征在于：丙烯酸类耐溶剂树脂占热敏成像组合物总重量的10-40％。
5.一种单层耐UV油墨热敏CTP版，其特征在于：单层耐UV油墨热敏CTP版包含权利要求3或4所述的耐UV油墨的热敏成像组合物。
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