專利名稱：噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于噴墨墨水領(lǐng)域，特別涉及具有良好耐印力和分辨率的噴墨打 印計(jì)算機(jī)直接制版用環(huán)境友好型納米顏料墨水及其制備方法。
背景技術(shù)：
噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版技術(shù)(Computer to Plate, CTP)是用噴墨打印設(shè)備 在版基上直接噴涂成像的技術(shù)，噴墨CTP被公認(rèn)為是CTP技術(shù)領(lǐng)域的新秀， 很有可能是推動(dòng)商業(yè)印刷向前發(fā)展的下一個(gè)巨大動(dòng)力。相對(duì)于激光成像和熱 敏成像，噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版技術(shù)最大的特點(diǎn)是，其分辨率和成像質(zhì)量 受到噴墨制版墨水的制約，因此性能優(yōu)異、適應(yīng)性強(qiáng)的噴墨制版墨水的研究 至關(guān)重要。目前噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版的方法有兩類 一種是噴在陽圖PS 版上的遮光方式，感光涂層一般是光聚合型的或者是光分解型的，這種方法 雖可免去底片，但其余的印刷條件和PS版一樣，噴涂之后仍要求進(jìn)行曝光及 顯影，仍不能避免環(huán)境污染，此種方法所制備的版材耐印力好，但工序相對(duì) 復(fù)雜，成本高，如CN200610011515.7中公開的技術(shù)，即是屬于此種制版方法； 另一種是直接以墨水噴在空白的印版上成像，這種制版方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn) 單，成本低，所用油墨一般是溶劑型噴墨油墨，目前的缺點(diǎn)是所制版材耐印 力低于3萬印，分辨率低，成像質(zhì)量差，只能應(yīng)用在對(duì)分辨率和成像質(zhì)量要 求不高的報(bào)紙等領(lǐng)域，如CN200710118701.5中所公開的技術(shù)，雖然屬于第二 種制版技術(shù)，但由該技術(shù)及其墨水制成的印版耐印力低于3萬印，并且該發(fā) 明的技術(shù)中并未提及其最高能達(dá)到的分辨率。
因此，順應(yīng)CTP技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，開發(fā)性能優(yōu)異、適應(yīng)性強(qiáng)的噴墨打印 計(jì)算機(jī)直接制版專用墨水，就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用環(huán)境友好型納 米顏料墨水，使用該墨水經(jīng)噴墨打印制版設(shè)備(可參見CN200510132248.4)打印在經(jīng)過陽極氧化處理的鋁版基上形成轉(zhuǎn)印圖文，可直接制得能夠滿足上 機(jī)印刷要求的印版，或者經(jīng)常規(guī)烤版后提高耐印力。使用該墨水可同時(shí)避免 環(huán)境污染，降低印刷成本，從而為噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版技術(shù)提供了一種 高效、環(huán)保的制版墨水。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用環(huán)境友好型 納米顏料墨水的制備方法。
本發(fā)明的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用環(huán)境友好型納米顏料墨水，以質(zhì)量 百分比計(jì)，組分和含量為
親油性可交聯(lián)樹脂 5% 40% 納米顏料 2% 10% 保濕劑 2% 10% 有機(jī)溶劑 40% 91% 。
所述的親油性可交聯(lián)樹脂采用熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂或熱固化有機(jī)硅樹 脂。熱固化酚醛樹脂和熱固化有機(jī)硅樹脂均為商品化樹脂，熱固化酚醛樹脂 和熱固化有機(jī)硅樹脂的重均分子量均為1000 10000，優(yōu)選重均分子量均為 3000 5000。
所述的納米顏料的粒徑為20 200納米，優(yōu)選粒徑為50 100納米?？?以采用球磨分散或超聲分散的方法制備(具體可以參考CN200410000322.2來 制備，名稱為用于噴墨打印墨水的納米級(jí)無機(jī)顏料色漿)。作為制版用墨水， 所述的納米顏料可以包括藍(lán)色、黑色在內(nèi)的任何顏色，如群藍(lán)、碳黑等納米 顏料?？蛇x自藍(lán)色納米顏料、黑色納米顏料、紅色納米顏料、黃色納米顏料、 綠色納米顏料中的一種。
所述的保濕劑選自丙三醇、丙二醇或1,4-丁二醇中的一種或大于一種以上 的混合物。
所述的有機(jī)溶劑特指快干型環(huán)境友好的有機(jī)溶劑，主要選自乙醇、異丙 醇、1-丙醇等在內(nèi)的一種或大于一種以上的混合溶劑。
本發(fā)明的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用環(huán)境友好型納米顏料墨水的制備方 法是
按照所述墨水中各組分所占的質(zhì)量百分比計(jì)，將5% 40%的親油性可交 聯(lián)樹脂、2% 10%的納米顏料、2% 10%的保濕劑以及40% 91%的有機(jī)溶劑混合后，室溫下連續(xù)攪拌，待樹脂全部溶解并混合均勻后，采用0.2微米濾 膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是所述墨水；或
按照所述墨水中各組分所占的質(zhì)量百分比計(jì)，將5% 40%的親油性可交 聯(lián)樹脂、2% 10%的保濕劑以及40% 91%的有機(jī)溶劑混合后，室溫下連續(xù) 攪拌，待樹脂全部溶解后，加入2% 10%的納米顏料并經(jīng)超聲分散混合均勻 后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是所述墨水。
所述的室溫下連續(xù)攪拌時(shí)間大約為1 6個(gè)小時(shí)；超聲分散時(shí)間一般大約 需要10分鐘左右，或更長(zhǎng)時(shí)間以便獲得更好的分散效果。
本發(fā)明的墨水配方簡(jiǎn)單，各組分親油性可交聯(lián)樹脂、納米顏料、保濕 劑以及有機(jī)溶劑均是環(huán)境友好材料，經(jīng)物理分散后即形成穩(wěn)定體系。用上述 成分形成的墨水，經(jīng)噴墨打印制版設(shè)備(可參見CN200510132248.4)噴涂在 經(jīng)陽極氧化處理的鋁版基表面，形成轉(zhuǎn)印圖文，即可直接上機(jī)印刷，或經(jīng)一 定溫度下烤版(熱固化)后再上機(jī)印刷，可提高耐印力。該墨水體系尺度在 納米級(jí)，保證了打印過程的流暢，不易堵噴頭，具有優(yōu)異的適應(yīng)性。親油性 可交聯(lián)樹脂，使得形成的轉(zhuǎn)印圖文區(qū)性能穩(wěn)定，親油性好，有效防止印版在 印刷過程的起臟等現(xiàn)象。納米顏料粒子的尺寸效應(yīng)和界面調(diào)節(jié)功能，大大提 高了印版的耐磨性，使得耐印力大大提高。使用本發(fā)明的墨水可大大簡(jiǎn)化制 版的后處理過程，省略了傳統(tǒng)PS版的曬版、顯影、水洗等工藝，避免了環(huán)境 污染，降低了印刷成本。制得的印版，分辨率最高可達(dá)到175 lpi，耐印力最 高超過100000印，為噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版技術(shù)提供了一種高效、環(huán)保的 制版墨水。
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明可通過 不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)，因此，下列實(shí)施方案，就 各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的，所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同 本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明所包含。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
以質(zhì)量百分比計(jì)，將2%的黑色納米顏料(粒徑100 150nm)、 5%的熱固 化交聯(lián)型酚醛樹脂(重均分子量3600)、 2%的丙三醇和91%的乙醇混合，室溫 下連續(xù)攪拌2小時(shí)，待樹脂全部溶解并混合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除 去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是所述墨水。實(shí)施例2
以質(zhì)量百分比計(jì)，將3%的黑色納米顏料(粒徑50 100 nm)、 15%的熱 固化交聯(lián)型酚醛樹脂(重均分子量3600)、 10%的丙二醇和72%的乙醇混合， 室溫下連續(xù)攪拌5小時(shí)，待樹脂全部溶解并混合均勻后，采用0.2微米濾膜過 濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是所述墨水。
實(shí)施例3
以質(zhì)量百分比計(jì)，將10%的熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂(重均分子量4300)、 6%的丙二醇和81%的乙醇混合，室溫下連續(xù)攪拌3小時(shí)，待樹脂全部溶解并 混合均勻后，加入3%的黑色納米顏料(粒徑100 150nm)，超聲分散30分 鐘混合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即 是所述墨水。
實(shí)施例4
以質(zhì)量百分比計(jì)，將10%的熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂(重均分子量1800)、 6%的丙三醇和79%的異丙醇混合，室溫下連續(xù)攪拌4小時(shí)，待樹脂全部溶解 并混合均勻后，加入5%的黑色納米顏料(粒徑100 150 nm)，超聲分散50 分鐘混合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液 即是所述墨水。
實(shí)施例5
以質(zhì)量百分比計(jì)，將20%的熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂(重均分子量1500)、 3%的丙二醇、3%的1，4-丁二醇和69%的乙醇混合，室溫下連續(xù)攪拌5小時(shí)， 待樹脂全部溶解并混合均勻后，加入5%的黃色納米顏料(粒徑150 200 nm)， 超聲分散50分鐘混合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)， 得到的濾液即是所述墨水。
實(shí)施例6
以質(zhì)量百分比計(jì)，將40%的熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂(重均分子量1500)、 2%的丙三醇和53%的乙醇混合，室溫下連續(xù)攪拌6小時(shí)，待樹脂全部溶解并 混合均勻后，加入5%的綠色納米顏料(粒徑100 150nm)，超聲分散50分 鐘混合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即 是所述墨水。實(shí)施例7
以質(zhì)量百分比計(jì)，將5%的熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂(重均分子量7000)、 6%的丙二醇和86%的乙醇混合，室溫下連續(xù)攪拌3小時(shí)，待樹脂全部溶解并 混合均勻后，加入3%的藍(lán)色納米顏料(粒徑100 150nm)，超聲分散30分 鐘混合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即 是所述墨水。
實(shí)施例8
以質(zhì)量百分比計(jì)，將5%的熱固化有機(jī)硅樹脂(重均分子量6300)、 3%的 丙二醇和90%的乙醇混合，室溫下連續(xù)攪拌3小時(shí)，待樹脂全部溶解并混合 均勻后，加入2%的藍(lán)色納米顏料(粒徑100 150nm)，超聲分散40分鐘混 合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是所 述墨水。
實(shí)施例9
以質(zhì)量百分比計(jì)，將20%的熱固化有機(jī)硅樹脂(重均分子量4800)、 2% 的丙二醇和75%的異丙醇混合，室溫下連續(xù)攪拌5小時(shí)，待樹脂全部溶解并 混合均勻后，加入3%的黑色納米顏料(粒徑50 100nm)，超聲分散60分鐘 混合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是 所述墨水。
實(shí)施例10
以質(zhì)量百分比計(jì)，將3%的紅色納米顏料(粒徑100 150nm)、 10%的熱 固化有機(jī)硅樹脂(重均分子量5300)、 5%的丙二醇和82%的乙醇混合，室溫 下連續(xù)攪拌5小時(shí)，待樹脂全部溶解并混合均勻后，采用0.2微米濾膜過濾除 去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是所述墨水。
由上述實(shí)施例制備出的墨水，在噴墨打印制版設(shè)備(可參見 CN200510132248.4)或其升級(jí)設(shè)備中進(jìn)行實(shí)際制版試驗(yàn)，能夠達(dá)到98%以上的 網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)率，分辨率最高能達(dá)到175 lpi，上機(jī)印刷時(shí)上墨速度快，網(wǎng)點(diǎn)清晰， 印版未經(jīng)烤版處理上機(jī)印刷，耐印力能達(dá)到30000印，經(jīng)烤版處理后上機(jī)印 刷，耐印力可超過100000印。
權(quán)利要求
1. 一種噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水，其特征是，以質(zhì)量百分比計(jì)，組分和含量為親油性可交聯(lián)樹脂 5％～40％納米顏料 2％～10％保濕劑 2％～10％有機(jī)溶劑 40％～91％所述的親油性可交聯(lián)樹脂是熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂或熱固化有機(jī)硅樹脂。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水，其特征是所述的熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂的重均分子量為1000 10000;熱固化有機(jī)硅樹脂的重均分子量為1000 10000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水，其特 征是所述的熱固化交聯(lián)型酚醛樹脂的重均分子量為3000 5000;熱固化有 機(jī)硅樹脂的重均分子量為3000 5000。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水，其特 征是所述的納米顏料選自藍(lán)色納米顏料、黑色納米顏料、紅色納米顏料、 黃色納米顏料、綠色納米顏料中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水， 其特征是納米顏料的粒徑為20 200納米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水，其特 征是所述的納米顏料的粒徑為50 100納米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水，其特 征是所述的保濕劑選自丙三醇、丙二醇或l，4-丁二醇中的一種或大于一種以 上的混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米顏料墨水，其特征是所述的有機(jī)溶劑選自乙醇、異丙醇、1-丙醇中的一種或大于一種以上的混合溶劑。
9. 一種根據(jù)權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用納米 顏料墨水的制備方法，其特征是按照所述墨水中各組分所占的質(zhì)量百分比計(jì)，將5% 40%的親油性可交 聯(lián)樹脂、2°/。 10%的納米顏料、2% 10%的保濕劑以及40% 91%的有機(jī)溶 劑混合后，室溫下連續(xù)攪拌，待樹脂全部溶解并混合均勻后，采用0.2微米濾 膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是所述墨水；或按照所述墨水中各組分所占的質(zhì)量百分比計(jì)，將5% 40%的親油性可交 聯(lián)樹脂、2% 10%的保濕劑以及40% 91%的有機(jī)溶劑混合后，室溫下連續(xù) 攪拌，待樹脂全部溶解后，加入2% 10%的納米顏料并經(jīng)超聲分散混合均勻 后，采用0.2微米濾膜過濾除去不溶物和/或雜質(zhì)，得到的濾液即是所述墨水。
全文摘要
本發(fā)明屬于噴墨墨水領(lǐng)域，特別涉及具有良好耐印力和分辨率的噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版用環(huán)境友好型納米顏料墨水及其制備方法。以質(zhì)量百分比計(jì)，將5％～40％的親油性可交聯(lián)樹脂、2％～10％的納米顏料、2％～10％的保濕劑和40％～91％的有機(jī)溶劑混合，上述成份經(jīng)物理分散后即形成穩(wěn)定體系。具有上述成份的墨水，經(jīng)噴墨打印制版設(shè)備打印在經(jīng)陽極氧化處理的鋁版表面，形成圖像，可直接上機(jī)印刷，或經(jīng)一定溫度下烤版后再上機(jī)印刷，可提高耐印力。本發(fā)明的噴墨墨水配方簡(jiǎn)單，打印流暢，不易堵噴頭，具有優(yōu)異的適應(yīng)性，制得的印版分辨率高，耐印力強(qiáng)，為噴墨打印計(jì)算機(jī)直接制版技術(shù)提供了一種高效、環(huán)保的制版墨水。
文檔編號(hào)C09D11/10GK101418157SQ20081023916
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者宋延林, 李志榮, 李英峰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所