3. Изготовление форм высокой печати на основе фотополимерных композиций
Существенным фактором развития флексографской печати стало внедрение фотополимерных печатных форм. Их применение началось в 60-е годы, когда фирма «Дюпон» представила на рынок первые пластины для высокой печати «Дайкрил». Однако во флексо их можно было использовать для изготовления оригинальных клише, с которых делали матрицы, а затем резиновые формы методом прессования и вулканизации. С тех пор многое изменилось[6].
Сегодня на мировом рынке флексографской печати наиболее известны следующие производители фотополимерных пластин и композиций: BASF, DUPONT, Oy Pasanen & Co и др. Благодаря использованию высокоэластичных форм, данным способом возможна печать на различных материалах при создании минимального давления в зоне печатного контакта (речь идет о давлении, которое создается печатным цилиндром). К числу таковых относятся бумага, картон, гофрокартон, различные синтетические пленки (полипропилен, полиэтилен, целлофан, полиэтилентерефталат лавсан и др.), металлизированная фольга, комбинированные материалы (самоклеящиеся бумага и пленка). Флексографский способ используется преимущественно в сфере производства упаковки, а также находит применение при изготовлении издательской продукции. Например, в США и Италии около 40% от общего числа всех газет запечатываются флексографским способом на специальных флексографских газетных агрегатах.
Существует два типа формного материала для изготовления флексографских форм: резиновый и полимерный. Изначально формы изготавливались на основе резинового материала, и качество их было низким, что делало, в свою очередь, низким качество оттисков флексографской печати в целом. В 70-х годах нашего столетия впервые была представлена фотополимеризующаяся (фотополимерная) пластина в качестве формного материала для флексографского способа печати. Пластина позволяла воспроизводить высоколиниатурные изображения до 60 лип/см и выше, а также линии толщиной от 0,1 мм; точки диаметром от 0,25 мм; текст как позитивный, так и негативный от 5 пиксел и растровые 3-, 5- и 95 - процентные точки; тем самым позволив флексографии составлять конкуренцию «классическим» способам, особенно в сфере печати на упаковке. И, естественно, фотополимерные пластины заняли лидирующее положение в качестве формного флексографского материала, особенно в Европе и в нашей стране.
Резиновые (эластомерные) печатные формы могут быть получены способом» прессования и гравирования. Необходимо отметить, что сам формный процесс на основе эластомеров трудоемок и не экономичен. Максимально воспроизводимая линиатура составляет порядка 34 лин/см, т.е. репродукционные возможности данных пластин находятся на низком уровне и не отвечают современным требованиям к упаковке. Фотополимерные формы позволяют воспроизводить как сложные цветовые и переходы, различные тональности, так и растровые изображения с линиатурой до 60 лин/см при довольно-таки небольшом растаскивании (увеличении тоновых градаций). В настоящее время, как правило, фотополимерные формы изготавливаются двумя способами: аналоговым — посредством экспонирования УФ-излучения через негатив и удаления незаполимеризованного полимера с пробелов при помощи специальных вымывных растворов на основе органических спиртов и углеводородов (например, при помощи вымывного раствора фирмы BASF Nylosolv II) и посредством так называемого цифрового способа, т. е. лазерного экспонирования специального черного слоя, нанесенного поверх фотополимерного, и последующего вымывания не проэкспонированных участков. Стоит отметить, что в последнее время в этой области появились новые разработки фирмы BASF, позволяющие удалять полимер в случае аналоговых пластин при помощи обыкновенной воды; или же напрямую удалять полимер с пробелов при помощи лазерного гравирования в случае цифрового способа изготовления форм.
Основой фотополимерной пластины любого типа (как аналоговой, так и цифровой) является фотополимерный, или так называемый рельефный слой, благодаря которому и происходит образование возвышающихся печатающих и углубленных пробельных элементов, т. е. рельефа. Основой фотополимерного слоя является фотополимеризующаяся композиция (ФПК). Основными компонентами ФПК, оказывающими значительное влияние на печатно-технические характеристики и качество фотополимерных печатных форм, являются следующие вещества.
1) Мономер — соединение сравнительно невысокого молекулярного веса и низкой вязкости, содержащее двойные связи и, следовательно, способное к полимеризации. Мономер является растворителем или разбавителем для остальных компонентов композиции. Изменяя содержание мономера, обычно регулируют вязкость системы.
2) Олигомер — способное к полимеризации и к сополимеризации с мономером ненасыщенное соединение большего, чем мономер, молекулярного веса. Это вязкие жидкости либо твердые вещества. Условием их совместимости с мономером является растворимость в последнем. Считается, что свойства получаемых при отверждении покрытий (например, фотополимерных печатных форм) определяются главным образом природой олигомера.
В качестве олигомеров и мономеров наибольшее распространение находят олигоэ-фир- и олигоуретанакрилаты, а также различные ненасыщенные полиэфиры.
3) Фотоинициатор. Полимеризация винильных мономеров под действием УФ-излучения в принципе может протекать без участия каких-либо других соединений. Такой процесс называется просто полимеризацией и протекает довольно медленно. Для ускорения реакции в композицию вводят небольшие количества веществ (от долей процента до процентов), способных под действием света генерировать свободные радикалы и/или ионы, инициирующие цепную реакцию полимеризации. Такой тип полимеризации называется фотоинициированной полимеризацией. Несмотря на незначительное содержание фотоинициатора в композиции, ему принадлежит исключительно важная роль, определяющая как многие характеристики процесса отверждения (скорость фотополимеризации, широту экспонирования), так и свойства полученных покрытий. В качестве фотоинициаторов находят применение производные бензофенона, антрахинона, тиоксантона, асцилфосфиноксиды, пероксипроизводные и т. д[7].
Пластина nyloflex АСЕ предназначена для высококачественной растровой флексографской печати в таких областях, как:
- гибкая упаковка из пленки и бумаги;
- упаковка для напитков;
- этикетки;
- предварительное запечатывание поверхности гофрокартона.
Имеет наибольшую твердость среди всех пластин nyloflex — 62° Shore А (шкалы по Шору А). Основные достоинства:
- изменение цвета пластины при экспонировании — сразу же видна разница между экспонированными / не проэкспонированными участками пластины;
- большая широта экспозиций обеспечивает хорошее закрепление растровых точек и чистые углубления на выворотках, маскирование не требуется;
- короткое время обработки (экспонирование, вымывание, завершающая обработка) экономит рабочее время;
- широкий интервал тоновых градаций на печатной форме позволяет одновременно печатать растровые и штриховые элементы;
- хороший контраст печатных элементов облегчает монтаж;
- качественный краскоперенос (особенно при использовании водных красок) позволяет равномерно воспроизвести растр и плашку, а снижение необходимого объема переносимой краски делает возможным печать плавных растровых переходов;
- высокая твердость при хорошей стабильности, передача высоколиниатурных растровых переходов при использовании технологии «тонких печатных форм» в сочетании с компрессионными подложками;
- устойчивость к износу, высокая тираже-стойкость;
- устойчивость к озону предотвращает образование трещин.
Пластина показывает прекрасный краскоперенос, особенно при использовании красок на водной основе. Кроме того, она хорошо подходит для печати на шероховатых материалах.
Nyloflex АСЕ могут поставляться следующей толщины:
АСЕ 114-1,14 мм АСЕ 254-2,54 мм
АСЕ 170-1,70 мм АСЕ 284-2,84 мм
Пластина имеет небольшую твердость (33° по Шору А), что обеспечивает ее хороший контакт с шероховатой и неровной поверхностью гофрокартона и сводит к минимуму эффект «стиральной доски». Одно из главных достоинств FAC-X — прекрасный краскоперенос, особенно для красок на водной основе, используемых при печати на гофрокартоне. Равномерная пропечатка плашек без высокого давления печати способствует уменьшению прироста градаций (растискиванию) при растровой печати и повышению контрастности изображения в целом. Кроме того, пластина имеет ряд других отличительных особенностей:
- фиолетовый оттенок полимера и высокая прозрачность подложки облегчает контроль изображений и монтаж форм, при помощи липких лент, на формный цилиндр; — высокая прочность пластины на изгиб исключает отслаивание полиэфирной подложки и защитной пленки;
- форма хорошо очищается как до, так и после печати.
Пластина nyloflex FAC-X является однослойной. Она состоит из светочувствительного фотополимерного слоя, нанесённого для стабильности размеров на полиэфирную подложку.
Nyloflex FAC-X поставляются толщиной 2,84 мм, 3,18 мм, 3,94 мм, 4,32 мм, 4,70 мм, 5,00 мм, 5,50 мм, 6,00 мм, 6,35 мм.
Глубина рельефа пластин nyloflex FAC-X устанавливается предварительным экспонированием обратной стороны пластины на 1 мм для пластин толщиной 2,84 мм и 3,18 мм и в интервале от 2 до 3,5 мм (в зависимости от каждого конкретного случая) для пластин толщиной от 3,94 мм до 6,35 мм.
С пластинами nyloflex FAC-X можно получать линиатуру растра до 48лин/см и интервал градаций 2-95% (для пластин толщиной 2,84 мм и 3,18 мм) и линиатуру растра до 40 лин/см и интервал градаций 3-90% (для пластин толщиной от 3,94 мм до 6,35 мм). Выбор толщины пластины руководствуется как типом печатной машины, так и спецификой запечатываемого материала и воспроизводимого изображения.