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一種自由基聚合親水性涂層材料及其在印刷版材制備中的應(yīng)用的制作方法

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一種自由基聚合親水性涂層材料及其在印刷版材制備中的應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自由基聚合親水性涂層材料及其在印刷版材制備中的應(yīng)用。所述的親水性涂層材料由15-45%的雙鍵單體、1-5%的自由基引發(fā)劑、50-80%的納米級(jí)或微米級(jí)親水粒子組成。本發(fā)明所述的親水性涂層材料無(wú)須使用到臭味、有毒性、高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑,避免了有機(jī)溶劑揮發(fā)排放到大氣中,不會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染。另外,版材生產(chǎn)人員也不會(huì)因要長(zhǎng)期接觸有機(jī)溶劑而導(dǎo)致身體健康特別是神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)受到極大的損害。由本發(fā)明所述的親水性涂層材料制備得到印刷版材,無(wú)須對(duì)版基進(jìn)行砂目化處理,有效避免了因墨水易于擴(kuò)散所致印刷品印刷質(zhì)量下降,同時(shí)避免了對(duì)鋁版進(jìn)行電解和氧化產(chǎn)生的廢酸、廢堿液對(duì)環(huán)境造成的污染,同時(shí)用水量節(jié)約70%,用電量節(jié)省約70%。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種自由基聚合親水性涂層材料及其在印刷版材制備中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印刷版材制備【技術(shù)領(lǐng)域】,具體來(lái)說(shuō),涉及到一種自由基聚合親水性涂層材料及其在印刷版材制備中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]印刷行業(yè)是對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要影響的行業(yè)之一。之前,我國(guó)的印刷制版工藝是基于感光成像的原理,類(lèi)似傳統(tǒng)的膠卷照相過(guò)程,需要曝光、沖洗等處理過(guò)程和避光操作,帶來(lái)極大的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。為加快實(shí)施綠色印刷戰(zhàn)略,促進(jìn)我國(guó)印刷產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,開(kāi)發(fā)和推廣環(huán)保型先進(jìn)印刷技術(shù)和材料已經(jīng)成為全球印刷業(yè)發(fā)展的主流方向。噴墨打印直接制版技術(shù),一種利用噴墨打印設(shè)備在處理后的金屬版基或聚合物版基上直接噴涂影像的技術(shù),漸漸出現(xiàn)并開(kāi)始占主導(dǎo)地位。例如,中國(guó)專(zhuān)利(201010533383)就公開(kāi)了一種用于噴墨打印直接制版技術(shù)的水基墨水及其制備方法。為避免了化學(xué)沖洗過(guò)程和繁瑣工藝,已有人員進(jìn)一步改良開(kāi)發(fā)出納米材料打印直接制版技術(shù),其流程為:首先將圖文信息處理后通過(guò)計(jì)算機(jī)傳遞到噴墨打印機(jī)上,噴墨打印機(jī)將圖文信息打印在已涂布涂層或只具有砂目、不帶有涂層的鋁版基上,圖文部分由納米復(fù)合轉(zhuǎn)印材料組成,上機(jī)印刷時(shí)親油,非圖文部分親水,通過(guò)親油親水的反差實(shí)現(xiàn)圖文信息的轉(zhuǎn)印。例如,中國(guó)專(zhuān)利(201110147573.3)就提及了一種“非感光、無(wú)污染、低成本”的納米材料制版技術(shù):通過(guò)納米粒子復(fù)合轉(zhuǎn)印材料和納微米結(jié)構(gòu)版材的應(yīng)用,將圖文信息直接打印到印版上,形成了親油墨的圖文區(qū)和親水的空白區(qū),直接進(jìn)行印刷。納米材料打印直接制版技術(shù)避免了曝光、顯影等后處理過(guò)程,所得印版上機(jī)印刷后分辨率高及耐印力較好。
[0003]涉及納米材料打印直接制版技術(shù)時(shí),用的涂層材料多為疏水性的,常需使用到異丙醇、丁醇、丙醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯等臭味、有毒性、高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑揮發(fā)排放到大氣中,可以形成比二氧化碳影響更為嚴(yán)重的溫室效應(yīng),而且在陽(yáng)光的照射下會(huì)形成氧化物和光化學(xué)煙霧,嚴(yán)重污染大氣環(huán)境。另外,版材生產(chǎn)人員長(zhǎng)期接觸有機(jī)溶劑,在含有高濃度voc的環(huán)境中工作,身體健康特別是神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)受到極大的損害。即使現(xiàn)有部分采用親水性涂層,但其僅使用于凹印和柔印領(lǐng)域,且凹印和柔印的制版費(fèi)用也比較昂貴,這也導(dǎo)致親水性涂層的使用得到大大的限制。此外,納米材料打印直接制版技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是對(duì)版基進(jìn)行砂目化處理,使其表面具有一定的粗糙度,以提高版基的耐印力及分辨力。但是,目前的大部分砂目處理化方法會(huì)使噴墨打印直接制版墨水易于擴(kuò)散,印刷品印刷質(zhì)量下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種無(wú)溶劑的自由基聚合親水性涂層材料及其在免砂目化印刷版材制備中的應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料按質(zhì)量份計(jì)算,由15-45%的雙鍵單體或其預(yù)聚物、1-5%的自由基引發(fā)劑、50-80%的納米級(jí)或微米級(jí)親水粒子組成。
[0006]本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料,所述的雙鍵單體或其預(yù)聚物選自C1-C18的單官能團(tuán)雙鍵單體或其預(yù)聚物,或者C1-C18的雙官能團(tuán)雙鍵單體或其預(yù)聚物。
[0007]本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料,所述的雙鍵單體或其預(yù)聚物選自乙烯、丙烯、丁烯、苯乙烯、丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、丙烯酸、丁烯酸、丁烯醇、甲基丙烯酸二甲胺乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丁二烯、異戊二烯、1,10-十一碳二烯、烯丙基二乙氧基硅烷、雙酚S 二烯丙醚或者上述雙鍵單體的預(yù)聚物中的一種或幾種。
[0008]本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料,所述的親水粒子為粘土、硅溶膠、氧化鋅、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鎘、氧化釩、二氧化鈰、氧化鋯中的一種或幾種。
[0009]本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料,所述的親水粒子的粒徑為lnm-3000nmo
[0010]本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料,所述的自由基引發(fā)劑選自異丙苯過(guò)氧化氫、叔丁基過(guò)氧化氫、二苯甲酮、雙苯甲?;交趸?、硫代丙氧基硫雜蒽酮、亞硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、schisdilactoneH中的一種或幾種。
[0011]本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料,所述的自由基引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀和schisdilactoneH。
[0012]將上述的自由基聚合親水性涂層材料應(yīng)用于制備免砂目化印刷版材。
[0013]所述免砂目化 印刷版材由自由基聚合親水性涂層材料涂覆在版基之上后經(jīng)紫外光固化得到;所述版基選自金屬板、塑料板或復(fù)合材料板。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料無(wú)須使用到臭味、有毒性、高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑,避免了有機(jī)溶劑揮發(fā)排放到大氣中,不會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染。另外,版材生產(chǎn)人員也不會(huì)因要長(zhǎng)期接觸有機(jī)溶劑而導(dǎo)致身體健康特別是神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)受到極大的損害。由本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料制備得到印刷版材,無(wú)須對(duì)版基進(jìn)行砂目化處理,有效避免了因墨水易于擴(kuò)散所致印刷品印刷質(zhì)量下降等缺陷,同時(shí)避免了對(duì)鋁版進(jìn)行電解和氧化產(chǎn)生的廢酸、廢堿液對(duì)環(huán)境造成的污染,同時(shí)用水量節(jié)約70%,用電量節(jié)省約70%0
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料及在免砂目化印刷版材制備中的應(yīng)用做進(jìn)一步說(shuō)明,但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0016]實(shí)施例1
[0017]取苯乙烯12g、異丙基丙烯酰胺17g、二苯甲酮5g、粒徑40nm的氧化招81g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0018]實(shí)施例2
[0019]取甲基丙烯酸輕乙酯21g、過(guò)硫酸鉀3g、粒徑200nm的二氧化娃41g、粒徑200nm的氧化鋅31g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在塑料版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0020]實(shí)施例3[0021]取甲基丙烯酸二甲胺乙酯17g、異丙基丙烯酰胺15g、過(guò)硫酸鉀5g、粒徑2000nm的二氧化鈦81g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0022]實(shí)施例4
[0023]取甲基丙烯酸二甲胺乙酯17g、異丙基丙烯酰胺15g、過(guò)硫酸鉀2g、schisdilactoneH3g、粒徑20nm的二氧化鈦81g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0024]實(shí)施例5
[0025]取甲基丙烯酸二甲胺乙酯17g、異丙基丙烯酰胺15g、schisdilactoneH3g、粒徑20nm的二氧化鈦81g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0026]實(shí)施例6
[0027]取丁烯34g、異丙苯過(guò)氧化氫5g、粒徑2500nm的二氧化硅81g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0028]實(shí)施例7
[0029]取苯乙烯17g、異丙基丙烯酰胺15g、叔丁基過(guò)氧化氫5g、粒徑50nm的粘土 81g,混合均勻得到自由基聚合親 水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0030]實(shí)施例8
[0031]取丁烯酸預(yù)聚體17g、異戍二烯預(yù)聚體15g、過(guò)硫酸鉀5g、粒徑50nm的氧化招40g、粒徑30nm的氧化鋯41g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0032]實(shí)施例9
[0033]取丙烯酰胺預(yù)聚體17g、雙酚S二烯丙醚15g、過(guò)硫酸鉀3g、雙苯甲?;交趸?g、粒徑20nm的娃溶膠30g、粒徑30nm的二氧化鈦50g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0034]實(shí)施例10
[0035]取烯丙基二乙氧基硅烷35g、硫代丙氧基硫雜蒽酮3g、粒徑20nm的二氧化鋪81g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0036]實(shí)施例11
[0037]取雙酚S 二烯丙醚45g、異丙苯過(guò)氧化氫5g、粒徑20nm的氧化釩76g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0038]實(shí)施例12
[0039]取甲基丙烯酸輕乙酯19g、異戍二烯15g、過(guò)硫酸鉀5g、粒徑20nm的娃溶膠19g、粒徑50nm的二氧化鈦61g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0040]實(shí)施例13[0041]取丙烯預(yù)聚體20g、異戍二烯預(yù)聚體15g、二苯甲酮5g、粒徑20nm的二氧化鋪85g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0042]實(shí)施例14
[0043]取苯乙烯35g、叔丁基過(guò)氧化氫2g、schisdilactoneH3g、粒徑40nm的粘土 27g、粒徑20nm的硅溶膠36g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0044]實(shí)施例15
[0045]取苯乙烯35g、過(guò)硫酸鉀 2g、schisdilactoneH3g、粒徑 40nm 的粘土 27g、粒徑 20nm的硅溶膠36g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0046]實(shí)施例16
[0047]取苯乙烯預(yù)聚體35g、過(guò)硫酸鉀2g、二苯甲酮3g、粒徑40nm的粘土 27g、粒徑20nm的硅溶膠36g,混合均勻得到自由基聚合親水性涂層材料,然后涂覆在鋁版基之上后經(jīng)紫外光固化得到免砂目化印刷版材。
[0048]為考察本發(fā)明所述的自由基聚合親水性涂層材料及其制備得到的免砂目化印刷版材性能,對(duì)實(shí)施例1-5及實(shí)施例13-16所述產(chǎn)品在壓電噴墨下在25°C時(shí)的黏度及表面張力進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果見(jiàn)表 I。schisdilactoneH 分子式為 C30H38O11,UV λ max(log ε ) 278 (+3.87)。壓電噴墨在25°C時(shí)最佳黏度為3~20cps,表面張力范圍是(2.0~5.0) X 10_2N/m,更理想的范圍是(2.2 ~4.0) Xl(T2N/m。
[0049]表1:黏度及表面張力范圍測(cè)試結(jié)果
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種自由基聚合親水性涂層材料,其特征在于,所述的自由基聚合親水性涂層材料按質(zhì)量份計(jì)算,由15-45%的雙鍵單體或其預(yù)聚物、1-5%的自由基引發(fā)劑、50-80%的納米級(jí)或微米級(jí)親水粒子組成。
2.如權(quán)利要求1所述的自由基聚合親水性涂層材料,其特征在于,所述的雙鍵單體或其預(yù)聚物選自C1-C18的單官能團(tuán)雙鍵單體或其預(yù)聚物,或者C1-C18的雙官能團(tuán)雙鍵單體或其預(yù)聚物。
3.如權(quán)利要求1所述的自由基聚合親水性涂層材料,其特征在于,所述的雙鍵單體或其預(yù)聚物選自乙烯、丙烯、丁烯、苯乙烯、丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、丙烯酸、丁烯酸、丁烯醇、甲基丙烯酸二甲胺乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丁二烯、異戊二烯、1,10-十一碳二烯、烯丙基二乙氧基硅烷、雙酚S 二烯丙醚或者上述雙鍵單體的預(yù)聚物中的一種或幾種。
4.如權(quán)利要求1所述的自由基聚合親水性涂層材料,其特征在于,所述的親水粒子為粘土、硅溶膠、氧化鋅、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鎘、氧化釩、二氧化鈰、氧化鋯中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1所述的自由基聚合親水性涂層材料,其特征在于,所述的親水粒子的粒徑為 lnm-3000nm。
6.如權(quán)利要求1所述的自由基聚合親水性涂層材料,其特征在于,所述的自由基引發(fā)劑選自異丙苯過(guò)氧化氫、叔丁基過(guò)氧化氫、二苯甲酮、雙苯甲?;交趸ⅰ⒘虼趸螂s蒽酮、亞硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、schisdilactoneH中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求1 所述的自由基聚合親水性涂層材料,其特征在于,所述的自由基引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀和schisdilactoneH。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的自由基聚合親水性涂層材料在制備免砂目化印刷版材方面的應(yīng)用。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用,其特征在于,所述免砂目化印刷版材由自由基聚合親水性涂層材料涂覆在版基之上后經(jīng)紫外光固化得到;所述版基選自金屬板、塑料板或復(fù)合材料板。
【文檔編號(hào)】C09D11/101GK103937324SQ201410108601
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】沙栩正, 楊明, 宋延林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
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