Файл: Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм учебник.pdf

Процесс фотополимеризации может быть представлен следующей формулой:

Основой образования под действием света полимеров служат нена­ сыщенные мономеры. Кроме них, в составе слоя находятся сшивающий мономер, загуститель (полимер или наполнитель), инициатор и ингиби­ тор фотополимеризации. В качестве ненасыщенных мономеров приме­ няют производные акриловой и метакриловой кислот и стирол. Сши­ вающий мономер вводят для получения, при совместной полимериза­ ции с ненасыщенным мономером, трехмерного полимера. Это значи­ тельно повышает прочность печатающих элементов, так как трехмерные полимеры отличаются высокой прочностью. В качестве сшивающего мономера рекомендуются вещества, содержащие не менее двух кон­ цевых этиленненасыщенных группировок > С=СН 2, например, триэтиленгликольдиакрилат. Загуститель вводится для получения требуемой вязкости фотополимерной смеси. Для этого может быть применен любой линейный полимер, совместимый с применяемыми мо­ номерами, или в качестве наполнителя—силикагель. Инициатор фотополимеризации выполняет роль ее катализатора. В качестве этого ком­ понента вначале вводили вещества, остающиеся термически инертными до 85°: перекись бензоила, диацетил, бензоинметиловый эфир, позже более термически стойкие вещества, остающиеся инертными до 185°. К этим веществам относятся антрахинон и его производные, а также другие многоядерные хиноны. В качестве ингибитора полимеризации, вводимого для увеличения сохранности фотополимерных пластин и предотвращения тепловой полимеризации при экспонировании, при­ меняют гидрохинон или его метиловый эфир. Их вводят в очень не­ больших количествах (доли процента). Для получения клише на форм­ ных пластинах, изготовленных с помощью рассмотренных фотополи­ меров, пластины обрабатывают органическими растворителями, на­ пример, смесью этилацетата с этанолом. Органические растворители очень осложняют технологию изготовления клише на фотополимерных пластинах. Кроме того, предложенные вначале фотополимерные со­ ставы имели ряд других недостатков, заключающихся в недостаточ­ ной вязкости и токсичности рекомендуемых мономеров и органиче­ ских растворителей. Проводились работы по устранению этих недо­ статков, и главным образом, по изысканию простых для технологии изготовления клише растворителей. В результате ненасыщенный мо­ номер был заменен полимером, содержащим ненасыщенные группи­ ровки. Это позволило получить высоковязкие составы без введения в

них загустителей. Было предложено много ненасыщенных полимеров. Например, поливинил-Н-сорбоил оксибензальдегид или поливинила­ цетали, в частности метакриламидобензальдегидполивинилацеталь и полиэфиры, содержащие гидроксильные группы, часть которых заме­

178

щена ненасыщенной кислотой с концевой этиленненасыщенной груп­ пировкой > С = С Н 2. Однако все предложенные ненасыщенные поли­ меры хоть и дают составы с требуемой вязкостью, слишком дороги и растворяются только в органических растворителях. Исключение со­ ставляют алкидные смолы, например глифталевая смола, у которой свободные гидроксильные группы полиглицеринфталата замещены метакриловой кислотой. Этот полиэфир растворяется в водно-щелоч­ ном растворе.

Дальнейшие работы были направлены на изыскание более простого способа повышения вязкости фотополимерных составов. Предлага­ лись такие комбинации полимера-загустителя и полимеризующегося мономера, в результате смешения которых образовывались соли, что исключало необходимость введения сшивающего мономера. Напри­ мер, была предложена смесь поливинилпиридина с ненасыщенной карбоновой кислотой (метакриловой) и смесь акриловой кислоты с низкомолекулярным полимером диэтиламиноэтилового эфира мета­ криловой кислоты. Позднее для получения твердых фотополимерных составов в качестве основного полимеризующегося вещества был предложен полихелат (внутрикомплексное соединение) многовалент­ ного металла, содержащий этиленненасыщенные связи. Например, в качестве такого вещества может применяться пентаэритритфталат — ацетоацетат — метакрилат многовалентного металла.

Проводились исследования по упрощению способа изготовления фотополимерных печатных форм и, в частности, по изысканию воз­ можности обработки их водными растворами. Это привело к отказу от применения ненасыщенных полимеров и замене их мономерами, образующими в результате фотополимеризации твердый трехмерный полимер. В качестве загустителей в этих составах были предложены производные поливинилового спирта, например, смешанный сложный эфир поливинилового спирта с уксусной и дикарбоновой кислотой; гидрофильные простые и смешанные эфиры целлюлозы, к которым относятся метилцеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлозоацетат. Особый интерес представляют смешанные сложные эфиры целлю­ лозы с одно- и двухосновной органическими кислотами. Из этих сое­ динений особенно рекомендуется ацетатсукцинат целлюлозы — эфир целлюлозы с уксусной и янтарной кислотами и ацетатфталат целлю­ лозы. Фотополимерные слои с применением этих эфиров целлюлозы с органическими кислотами хорошо растворяются на неосвещенных местах в слабощелочных растворах. Кроме того, из таких фотополи­ мерных составов можно получать пленки отливкой или каландриро­ ванием. Печатные формы, изготовленные из этих фотополимеров, вла­ гоустойчивы, а тиражеустойчивость их доходит до 500 тыс. оттисков.

В фотополимерные составы с ацетатсукцинатом целлюлозы входят также и указанные в начале компоненты: мономер, образующий под действием света пространственный полимер, инициатор и ингибитор фотополимеризации.

С целью удешевления фотополимерного раствора взамен дорогостоя­ щего ацетатсукцината целлюлозы в раствор вводят изготовляемые в промышленном масштабе вторичный ацетат целлюлозы и ангидрид

179

дикарбоновой кислоты. Фотополимерный раствор готовят в смесителе при температуре 105°. Смешивают 57 г вторичного ацетата целлюлозы со степенью ацетилирования 1,85, 40 г триэтиленгликольдиакрилата, 0,03 г антрахинона, 0,03 г метилового гидрохинона, 0,03 мукохлорной кислоты и 57 мл воды. Раствор перемешивают до почти полного испа­ рения воды. После этого вводят часть янтарного ангидрида из общего его количества 46 г, а через 5—10 мин после полного испарения воды вводят остальной янтарный ангидрид и 1 мл диэтилциклогексиламина в качестве катализатора этерификации. Затем повышают температуру раствора до 120° (температура этерификации). Продолжают перемеши­ вание до окончания процесса этерификации, который длится 30 мин. Из полученной массы под давлением 55 кг/см2 и при температуре 140° прессуют листы, а затем термореактивным клеем наклеивают их на подложку.

В связи с тем, что полученные из описанной массы пластины со временем стареют и теряют эластичность, был предложен другой ре­ цепт изготовления фотополимерной массы, из которой получаются более гибкие пластины и более тиражеустойчивые печатные формы. В состав массы кроме эфира целлюлозы вводятся и другие полимеры, например, полиоксиэтилены, а также полимеры группы поливинилпиридина или поливинилпирролидона.

Глава 12

Изготовление копий

§60

Копировальные слои

Копировальный слой получают путем нанесения копировального раствора на подготовленную поверхность формного материала с по­ следующим высушиванием. Исходя из требований к копии, которые определяются последующей ее обработкой, копировальный раствор имеет соответствующую рецептуру.

Все копировальные растворы практически не обладают светочув­ ствительностью. Светочувствительность приобретается по мере высу­ шивания копировального слоя, нанесенного на основу, в качестве которой служит формный материал — металл, пластмасса. У всех копировальных слоев относительно низкая светочувствительность, в сотни тысяч раз более низкая, чем у фотографических слоев. Основ­ ная светочувствительность копировальных слоев находится в коротко­ волновой области видимого спектра, а фотополимеров — в ультра­ фиолетовой области. Эта особенность копировальных слоев дает возможность применять их только для контактного копирования, да и то с использованием достаточно сильных источников света с расположе­ нием последних на довольно близких расстояниях от копировальных устройств. Низкая светочувствительность копировальных слоев поз­ воляет производить все операции с ними в малозатемненңых помеще­ ниях при зашторенных окнах или окрашенных в желтый цвет оконных стеклах, а в вечернее время — при освещении обычными маломощны­ ми электрическими лампочками.

180

Физико-химические свойства копировального слоя зависят от со­ става копировального раствора и режима нанесения его на формный материал. Кроме полимера и очувствляющего вещества, в копиро­ вальный раствор вводят различные добавки, изменяющие те или иные

Физико-химические свойства копировального слоя определяются следующими основными факторами: 1) количеством полимера; 2) коли­ чеством очувствляющего вещества; 3) соотношением веса очувствляю­ щего вещества к весу полимера; 4) относительной влажностью воздуха в копировальном отделении; 5) содержанием влаги в слое; 6) введением добавок; 7) pH копировального раствора; 8) режимами нанесения слоя (температурой, скоростью вращения центрифуги); 9) возрастом слоя, т. е. временем, прошедшим от нанесения его на формный материал до экспонирования.

Большинство перечисленных факторов рассмотрено ранее приме­ нительно к очувствляющему веществу (гл. 11). На рис. 53 показана зависимость светочувствительности от количества очувствляющего вещества. При изготовлении копий для форм высокой и офсетной печати

1Ö1