專利名稱：可進行濕壓濕印刷的柔性版印刷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可進行濕壓濕印刷的柔性版印刷方法，本工藝實現(xiàn)是基于油墨配方中聚合物或其片段產(chǎn)生沉淀而形成可控制的凝膠，產(chǎn)生具有適當機械強度的凝膠，使?jié)駢簼袢嵝园嬗∷⒎椒ㄋ璧寞B印得以進行。這種可控制的沉淀是通過始終控制油墨系統(tǒng)的漢森溶解度參數(shù)完成的。所述濕壓濕印刷方法可以采用或不采用中間空氣烘燥工序，可以大幅度減少揮發(fā)性有機化合物(VOC)的排放，或者實現(xiàn)零排放，采用UV或EB輻射使得最后的固化步驟一次完成，節(jié)約能耗。本發(fā)明還涉及油墨和執(zhí)行本工藝的印刷裝置。本工藝同樣適用于凸版印刷。
背景技術(shù)：
柔性版印刷，尤其在北美洲和南美洲，已成為食品或非食品產(chǎn)品軟包裝印刷的主要印刷工藝，在歐洲，與凹版印刷產(chǎn)量相當。在亞洲和中東地區(qū)，由于印刷質(zhì)量的提高，并且能夠容易地印刷出亞洲國家的文字，柔性版印刷的應(yīng)用仍在逐漸增多。由于網(wǎng)紋輥的發(fā)明使上墨更加連續(xù)一致，柔性版印刷取得了很大的進步，而且封閉墨室的使用減少了油墨中揮發(fā)溶劑的暴露并使油墨可長期保持穩(wěn)定的粘性。在過去十年中，感光性樹脂是決定印刷質(zhì)量最重要的因素之一，其次是直接激光雕刻。所有上述因素都要求開發(fā)更為優(yōu)質(zhì)的油墨，而優(yōu)質(zhì)油墨最重要的一個方面是它的著色力。印刷質(zhì)量與加網(wǎng)分辨率、網(wǎng)紋輥加網(wǎng)和油墨體積、尤其是油墨著色力有著密切的關(guān)系。為了提高印刷質(zhì)量，還必須增加現(xiàn)在使用的加網(wǎng)。凹印和膠印為每英寸150至200 行，而傳統(tǒng)的柔性版加網(wǎng)所要求的范圍是每英寸100至140行。防止印版中最小墨點通過網(wǎng)紋輥穴的能力表現(xiàn)了印版加網(wǎng)與網(wǎng)紋輥加網(wǎng)之間的關(guān)系，網(wǎng)紋輥的這種關(guān)系是印版的6 至8倍。為了達到每英寸印刷200行，需要一個每英寸1200行至1600行的網(wǎng)紋輥，隨著網(wǎng)紋輥行數(shù)的增加，待輸送的油墨體積迅速減少，即使是使用YAG激光雕刻技術(shù)為網(wǎng)紋輥提供更多的油墨，為達到規(guī)定的印刷色密度，對更優(yōu)質(zhì)油墨的需求仍得不到滿足。表1所示為現(xiàn)在柔性版印刷使用的標準網(wǎng)紋輥表1-網(wǎng)紋輥加網(wǎng)與油墨體積對比
權(quán)利要求
1.一種柔性版印刷的方法，其特征在于包括以下步驟a)使用適于濕壓濕柔性版印刷的輻射固化油墨在基材上印刷第一油墨層，所述的油墨包含一種或多種非反應(yīng)聚合物，一種或多種可選的非反應(yīng)溶劑，與至少一種活性單體和/ 或低聚物、著色劑和添加劑的混合物，所述的聚合物可溶于或部分溶于所述單體和/或低聚物；b)使印刷的第一油墨層形成凝膠態(tài)，所述的凝膠態(tài)的油墨層具有足夠的強度承載后續(xù)印刷步驟；c)隨后，在凝膠態(tài)的第一油墨層的至少一部分上印刷呈液態(tài)的第二油墨層，并使所述的第二油墨層在印刷過程中變?yōu)槟z層；d)依照步驟a)至c)依次印刷所有油墨層，直到所有顏色都施加到所述基材上；e)最后固化步驟，使用電子束或紫外線輻射同時固化所有油墨層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性版印刷方法，其特征在于所述油墨印刷前含有溶劑，所述溶劑在第一油墨層印刷結(jié)束后全部或部分蒸發(fā)，使所述聚合物沉淀，形成所述的凝膠態(tài)的油墨層，所述的凝膠態(tài)的油墨層的硬度，依照“ASTM D2M0-05橡膠性能標準測試方法”進行硬度測量，至少為肖氏硬度4度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性版印刷方法，其特征在于所述油墨的常態(tài)為凝膠體，所述的凝膠體在使用過程中受到剪切力的作用，產(chǎn)生可逆破碎，成為柔性版印刷的液體油墨， 所述液體油墨在施加到待印刷基材上時恢復(fù)為凝膠態(tài)，所述的凝膠態(tài)的油墨層的硬度，依照“ASTM D2240-05橡膠性能標準測試方法”進行硬度測量，至少為肖氏硬度4度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的柔性版印刷方法，其特征在于對所述油墨的漢森溶解度參數(shù)進行初始調(diào)整，以便為柔性版印刷提供單一相的液體油墨，然后改變印刷后的油墨的漢森溶解度參數(shù)，使印刷后的油墨層形成凝膠態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的柔性版印刷方法，其中，所述本工藝的最后固化步驟是以輻射為基礎(chǔ)固化所有油墨層，所述輻射選自釋放波長范圍200nm至400nm光線的紫外光源和電子束裝置產(chǎn)生的電子。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5所述的柔性版印刷方法，其中，所述凝膠層的硬度為至少肖氏硬度4，優(yōu)選為至少肖氏硬度10。
7.—種柔性版印刷油墨，其牲征在于包含可固化低聚物和單體的混合物、至少一種非反應(yīng)溶劑和至少一種非反應(yīng)聚合物；當油墨含有非反應(yīng)溶劑時，所述聚合物可溶于溶劑和油墨中；當至少有一部分所述溶劑從油墨中蒸發(fā)時，所述聚合物不能溶于或只有部分溶于油墨中；所述可溶于溶劑的聚合物的溶解度范圍易受凝膠形成過程的影響，所述凝膠形成過程是權(quán)利要求1的柔性版印刷方法中形成凝膠態(tài)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油墨，其特征在于所述非反應(yīng)聚合物選自酮類、烷基酚類、丙烯酸類、甲基丙烯酸類、聚酰胺、改性馬來酸類、改性酚類、酮甲醛、環(huán)氧樹脂、聚亞安酯、聚酯、聚乙烯醇縮丁醛等。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8所述的油墨，其特征在于非反應(yīng)聚合物的使用量占全部制劑重量的0. 至10%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9所述的油墨，其特征在于所述非反應(yīng)溶劑的物質(zhì)選自乙二醇醚、乙二醇酯、醇類、酮類、芳香烴和脂肪族烴、酯類，以及其他與輻射固化材料結(jié)合結(jié)合程度低的溶劑，所述的物質(zhì)應(yīng)有助于控制漢森溶解度參數(shù)，以便形成能夠溶解所選聚合物或其指定片段的液體介質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10所述的油墨，其特征在于所述非反應(yīng)溶劑的使用量占全部制劑重量的至15%。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11所述的油墨，其特征在于所述單體和/或低聚物的使用量占全部制劑重量的15%至80%。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12所述的油墨，其特征在于所述低聚物由油墨中的輻射固化材料、著色劑和涂料制劑形成，并且包含一種或多種聚酯丙烯酯、環(huán)氧丙烯酸酯、以及聚氨酯丙烯酸酯等。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至13所述的油墨，其特征在于用于所述油墨的單體選自用于油墨、著色劑和涂料制劑的輻射固化材料，并且包含一種或多種丙烯酸酯類，其選自三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TRPGDA)、二丙烯酸乙二醇酯(TRPGDA)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、 η-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，以及η-甲基吡咯烷酮(NMP)等。
15.一種基于相變的柔性印刷版油墨，其特征在于包含可固化或不固化的膠凝劑材料和含有單體和/或低聚物的輻射固化介質(zhì)，所述的膠凝劑材料可部分溶解，所述油墨不含揮發(fā)性有機化合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的油墨，其特征在于所述的油墨的硬度，依照“ASTM D2240-05橡膠性能標準測試方法”進行硬度測量，至少為肖氏硬度4度。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的油墨，其特征在于所述膠凝劑由在15°C至35°C溫度條件下部分溶解于所述輻射固化介質(zhì)中的塊狀聚合物組成。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的油墨，其特征在于所述聚合物選自聚乙烯醇縮丁醛、丙烯酸樹脂和甲基丙烯烯聚合物、聚酰胺、環(huán)氧聚酰胺，及其可用于形成膠凝劑組合系統(tǒng)的混合物等。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18所述的油墨，其特征在于所述膠凝劑或聚合物的使用量約占所述油墨總重量的至30%。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19所述的油墨，其特征在于所述可固化介質(zhì)包含至少一種乙烯基型不飽和化合物；所述化合物包括單體、低聚物或單體和低聚物混合物，約占所述油墨總重量的10%至70%。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的油墨，其特征在于所述介質(zhì)混合物包含以下物質(zhì)的一種或多種聚酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、三羥甲基丙烷丙烯酸酯、 二縮三丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、η-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、η-甲基吡咯烷酮(NMP)、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸2-苯氧基乙基等。
22.一種柔性版印刷機，其特征在于包括用于對權(quán)利要求15至21所述的膠化油墨加熱或施加剪切力的裝置，所述膠化油墨在攪拌或加熱的作用下從凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w油墨，所述液體油墨的粘度低于4000cps，優(yōu)選低于2500cps，以便能夠應(yīng)用于所述柔性版印刷機中的輸墨系統(tǒng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的柔性版印刷機，所述的印刷機配置包含網(wǎng)紋輥和印版的輸墨裝置，還包括用于清除網(wǎng)紋輥上多余油墨、使油墨只留在網(wǎng)紋輥網(wǎng)穴內(nèi)的清潔裝置，所述清潔裝置類似于凹版印刷系統(tǒng)或傳統(tǒng)的柔性版系統(tǒng)中使用的刮刀，可以設(shè)置也可以不設(shè)置封閉室。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可進行濕壓濕印刷的柔性版印刷方法，通過控制油墨系統(tǒng)的溶解度參數(shù)來控制聚合物或使聚合物片段沉淀，使油墨成份形成凝膠。該方法通過一種可控制的物理化學方式使樹脂發(fā)生沉淀，進而在油墨層中形成凝膠。實現(xiàn)本方法有兩種途徑，一是通過蒸發(fā)部分或全部非反應(yīng)揮發(fā)性溶劑來改變油墨中液體的漢森溶解度參數(shù)，二是使用聚合物，所述聚合物包括兩種不同的且獨立的片段，其中一種片段可溶于單體/低聚物混合物，另一種片段不溶于該混合物。所述不溶解的片段形成可逆凝膠，在使用過程中，凝膠在剪切力的作用下融化轉(zhuǎn)變成液體，可做液體油墨使用，并且在施加的油墨層重新出現(xiàn)，達到濕壓濕柔性版印刷方法中疊印工序所需要的強度。
文檔編號C09D11/10GK102264545SQ200980152834
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者V·M·巴普蒂斯塔, W·A·帕多安 申請人:技術(shù)解決顧問有限公司