Печатные краски. 
Химический состав флексографических красок

В Печатные краски для флексографской печати флексографской печати краски по вязкости близки краскам глубокой печати (0,05−0,5 Па * с), а толщина слоя достигает 1 мкм. Регулировка вязкости краски особенно важна для достижения высокого качества печати. При этом не должно быть выдавливания краски за края участков изображения.

Краски должны иметь высокую плотность, хорошее расщепление наносимого слоя, а также обеспечивать заполнение ячеек на анилоксовом (растровом) валике. Ассортимент различных пигментов при изготовлении краски в флексографском способе печати очень разнообразен, что ведет к широкому спектру их применения для выпуска продукции.

Как в глубокой, так и в флексографской печати решающую роль играет тип растворителя. Он испаряется после нанесения на запечатываемую поверхность благодаря подводу тепла. В результате на оттиске остается сухая красочная пленка. В многокрасочной печати применяют промежуточную сушку, так как печать «сырое по сырому» ведет к переносу предыдущей нанесенной краски в следующий красочный аппарат.

В флексографии используют преимущественно следующие растворители:

• · этилацетат;
• · спирты;
• · воду.

В качестве красящих веществ служат в основном пигменты. Водорастворимые краски используются преимущественно в упаковочной печати, УФ-краски преобладают при печати этикеток. Краски играют очень важную роль в процессе флексографской печати. Именно благодаря краскам можно достичь необходимых для многих упаковок яркости, насыщенности и глянца. Печатные краски определяют многие печатно-технические и потребительские свойства оттиска, а также саму возможность запечатывания какого-либо материала и получения изображения определенного характера (растрового, штрихового или текста).

Флексографские краски отличаются от красок для других видов печати низким уровнем вязкости. Флексо краски, которые используются в печатных машинах, позволяют при помощи всего 3-х раскатных валиков добиваться тонкого распределения красочного слоя. Жидкая текстура краски для флексопечати удешевляет флексопечать, позволяя экономно расходовать краску и увеличивать тираж. Краска для флексографии подходит для использования в пищевой промышленности.

Водорастворимые краски считаются самыми экологически чистыми и удобными в работе. В них основным растворителем является вода или же смесь воды и спирта. Краски на водной основе предназначаются в первую очередь для запечатывания впитывающих поверхностей (бумаги и картона). Запечатывать какую-либо синтетическую пленку такими красками не представляется возможным из-за плохой адгезии к пленкам. При использовании водорастворимых красок изображение на оттиске получается матовым, что иногда предпочтительнее глянцевого, например, при печати на гофрированном картоне. Немаловажно, что утилизация водоразбавляемых красок и смывок гораздо сложнее и связана с более высокими затратами, чем утилизация прочих флексографских красок. Широко распространенная физико-химическая технология утилизации основана на том, что сначала растворенные остатки красок осаждаются путем введения солей металлов при определенном значении рН и отфильтровываются. Затем осажденный продукт утилизируют как специальные отходы, а фильтрат и соответствующим образом проверенная вода отводятся в канализацию. Энергозатраты на сушку водоразбавляемых красок в процессе печати из-за низкой летучести воды неизмеримо выше, чем у спирторазбавляемых или УФ-красок.

Краски на основе летучих растворителей закрепляются за счет испарения растворителя. Компоненты флексографских красок на основе растворителей могут комбинироваться в следующих соотношениях: растворитель — 40−60%, пигмент — 15−40%, пленкообразующее — 10−15% и добавки до 5%. В настоящее время в качестве связующих в красках этих типов чаще всего используются следующие вещества: производные целлюлозы; полиамидные смолы; продукты полимеризации винила; другие связующие, такие, как полиэфир, полиуретан, кетоновые смолы, малеинаты, акриловые смолы и т. д. Краски на основе растворителей являются экологически менее чистыми, однако они дешевле водорастворимых; при этом они обладают значительно лучшей адгезией, и получаемый оттиск имеет больший глянец, чем при печати водорастворимыми красками. Они лучше всего подходят для печати на невпитывающих подложках и поэтому широко используются при печати на гибких упаковках.

Становятся все более модны краски УФ-отверждения. Они дают наилучшие результаты печати — высокую линиатуру растрового изображения, точность цветопередачи, адекватное воспроизведение всех цветовых оттенков, стабильность цветового баланса при печати тиража, короткое время закрепления. Они имеют постоянную вязкость, что обеспечивает неизменность цветовых параметров печати. С помощью УФ-красок отлично воспроизводятся растровые изображения при исключительно невысоком растискивании растровых точек и возможности воспроизведения двупроцентных точек. Эти краски не содержат растворителя и состоят в основном из связующего (около 50−65%), пигмента (около 20−40%) и добавок (около 10−20%). Связующим в этом случае является так называемая фотополимеризующаяся композиция, включающая мономер, олигомер, фотоинициатор. Этим краскам свойственна достаточная адгезия к любому запечатываемому материалу. Как нельзя лучше они подходят для использования в пищевой и фармацевтической промышленности, так как не имеют вкуса и запаха.

В настоящее время существуют две системы УФ-красок — радикальные и катионные. Радикальные краски имеют химический состав на базе акрилатов. Они обладают невысоким эффектом последубления, имеют незначительный запах, хорошую устойчивость к механическим и термическим воздействиям — ими можно печатать на впитывающих материалах, имеющих щелочную поверхность. Химической основой катионных красок являются эпоксидные смолы. Такие краски обладают слабым запахом, хорошим сцеплением с замкнутыми поверхностями запечатываемых материалов; имеют высокую механическую и химическую устойчивость. Однако они непригодны к использованию на впитывающих запечатываемых материалах со щелочным меловальным слоем или высокой остаточной влажностью. В то же время возможно их применение для первичных упаковок пищевых продуктов.

Зачастую во всех видах красок используют похожие окрашивающие вещества (органические и неорганические, металлические, глянцевые и флуоресцентные пигменты) и примеси. Использование примесей упрощает процесс производства, улучшая поведение краски во время печати и обеспечивает оптимальную сушку краски на материале. Все более популярными становятся именно пигменты. Пигменты — это устойчивые к воде и органическим растворителям цветные, черные или белые высокодисперсные кристаллические порошки. Пигменты могут быть синтетическими, органическими, лаковыми и искусственными неорганическими; также существуют металлопигменты (под серебро, бронзу и золото).

Чаще всего во флексографских красках используются органические пигменты, а для изготовления черной и белой красок применяются неорганические пигменты — сажа и диоксид титана. Кроме пигментов, в состав краски могут вводиться наполнители (это пигменты меньшей молекулярной массы). В качестве наполнителей наибольшее применение получили сернокислый барий, микротальк, гидроксид алюминия и др. Наполнители вводятся для придания краске особых (например, защитных) свойств, а также с целью экономии более дорогих цветных пигментов. Пигменты и наполнители, используемые в полиграфических красках, должны удовлетворять целому ряду требований. Прежде всего, они должны обеспечивать определенные цветные и оптические свойства красок, а также хорошие печатно-технические и реологические свойства, чтобы не забивались мелкие элементы печатной формы (особенно в случае мелкого текста на выворотке) и не искажались контуры деталей изображения. Кроме того, пигменты и наполнители не должны замедлять процесс закрепления красок на оттиске.

Введение

в состав краски пигментов и наполнителей позволяет регулировать такие важнейшие свойства, как термостойкость, адгезионная прочность, электроизолирующая и токопроводящая способность и др.

Требования к флексографским краскам достаточно разнообразны. Во-первых, очень важна такая характеристика, как вязкость. Наименее вязкая краска (15−25 с) применяется при печати на бумаге, самоклеящейся бумаге, картоне и гофрокартоне (в данном случае используется водорастворимая краска). Краски на основе растворителей имеют низкую вязкость 15−35с. Эти краски, как было указано выше, используются при печати на различных пленках. Краски, закрепляемые посредством УФ-излучения, имеют относительно большую вязкость, иногда превышающую 30с. Вязкость флексографских красок чаще всего регулируется непосредственно на предприятии или же в самой печатной машине путем добавления определенного растворителя — воды, спирта или же смеси этих веществ.

Важным показателем флексографских красок является их устойчивость к действию внешней среды и веществ, для упаковки которых использованы эти краски. Для оценки устойчивости красок разработаны методы испытаний красок на стойкость к воздействию реагентов. Сущность методов заключается в том, что пропитанные реагентом листки фильтровальной бумаги соприкасаются с высохшим оттиском испытуемой краски под действием груза в течение определенного времени. Стойкость оценивается по степени изменения цвета оттисков и по числу окрашенных листков фильтровальной бумаги.

Для упаковки немаловажное значение имеет и светостойкость краски. Метод определения светостойкости стандартизован. Этот метод заключается в сравнении выцветания оттиска с выцветанием эталонов. Оттиск краски и эталоны, представляющие собой 8 шерстяных полосок, окрашенных голубыми красками различной светостойкости, облучаются ксеноновой лампой. Показателем светостойкости является номер соответствующего эталона: чем больше номер, тем выше светостойкость.

В последние годы отмечают увеличение доли водоразбавляемых и УФ-красок в производстве упаковочных материалов. Для флексографской печати, как и для других способов, в последнее время создаются принципиально новые виды печатных красок. Этому способствует не только научно-технический прогресс, но и стремление производителей сделать краски более удобными в использовании, технологичными, но при этом — более экологичными и безопасными для здоровья.