Склад флексографських фарб від яких компонентів залежить їхня якість

Сучасні флексографські фарби повинні відповідати таким спеціальним вимогам, як мінімальний запах і повне видалення розчинника з поверхні, що запечатується; відсутність злипання відбитків у рулоні; висока адгезія; стійкість до стирання, води, заморожування, впливу хімічних реактивів та термообробки; хороша світлостійкість та можливість подальшого ламінування або кашування.

Всі ці характеристики безпосередньо залежать від складу фарб і, зокрема, типу використовуваного розчинника.

Особливості фарб на органічних розчинниках

Як правило, до їх складу входять:

барвники (від 10 до 30%);
розчинники (від 25 до 70%);
сполучні компоненти (від 10 до 40%);
допоміжні речовини (до 5%).

Фарбувальні речовини

Ними можуть бути барвники, органічні та неорганічні пігменти, металопігменти.

Фарби, що містять барвники, відрізняються хорошими друкованими властивостями, що дозволяють отримувати відбитки, інтенсивні за кольором та яскравістю. Але є й недоліки, такі як низька світлостійкість, схильність барвників до міграції і невелика стійкість до різних зовнішніх впливів. Враховуючи перелічені фактори, вони використовуються дуже рідко.

Трохи стійкіші – на основі металопігментів. Як правило, вони використовуються в комплексі з фарбами на основі органічних і неорганічних пігментів для надання інтенсивності кольору або прозорості, але оскільки особливих переваг перед пігментами вони не мають, а вартість є досить високою, їх застосування обмежене вузькою спеціалізацією.

Більшість пігментів, що використовуються для виготовлення флексографських фарборганічні. Серед неорганічних можна відзначити двоокис титану, сажу, оксиди заліза різних відтінків. Фарби на такій основі відрізняються значно вищою стійкістю.

Розчинники

До них пред'являються особливі вимоги. Крім того, що ці речовини повинні добре розчиняти складові фарб, вони повинні володіти такими характеристиками, як відсутність кольору, повне випаровування, мінімальний запах, хороша хімічна стійкість і нетоксичність.

Підбір розчинника здійснюється виходячи з низки параметрів: випаровування, точка займання, гранично допустима концентрація на робочому місці. Найбільш популярними для флексографського друку є метиловий, етиловий, ізопропіловий спирти, метил, етил- та ізопропілацентат, толуол, етилгліколь, діацетоновий спирт.

Швидкість випаровування розчинника – це практично швидкість висихання фарби. Але важливо пам'ятати, що вона безпосередньо залежить від наявності та виду сполучних, смол та спеціальних добавок. Наприклад, фарби, що містять полімери на основі вінілу, сохнуть довше порівняно з тими, які містять розчини похідних целюлози.

Сполучні компоненти та допоміжні речовини

Саме від цих компонентів залежать такі властивості, як глянець, адгезія, поведінка при ламінуванні та ін. Найважливішими з них є:

похідні целюлози;
поліамідні та нітрополіамідні смоли;
полімери на основі вінілу;
інші сполучні, зокрема, поліефір, поліуретан, кетонові смоли (застосовуються тільки в комбінації з похідними целюлози та продуктами полімеризації вінілу).

Для надання спеціальних властивостей фарбам сполучні речовини комбінуються з такими добавками, як пластифікатори, віск та живиця.

Водорозчинні фарби: відмінності та переваги

Як і фарби на органічних розчинниках, вони складаються з барвників, сполучних, допоміжних компонентів, але мають деякі відмінності.

Наприклад, як розчинники використовують воду або спирти: етанол, метанол, ізопропанол.

Для поліпшення міцності на зішкрібання, а також для того, щоб досягти спеціальних властивостей, додають віск у фарби, а для збільшення еластичності – пластифікатори.

Основними сполучними є кислі малеїнатні, поліефірні та акрилатні смоли, які через омилення водним розчином аміаку або амінами карбоксильних груп переводяться в розчинні солі і вже в такому вигляді входять до складу лкм. Ці речовини забезпечують водорозчинним фарбам підвищену стійкість до дії вологи та лугів.

Але цей склад приводить до виникнення певних недоліків. Наприклад, при тривалих простоях друкарської машини фарби засихають у частинах обладнання та стають нерозчинними, очистити їх можна водним розчином аміаку з додаванням спирту. Крім того, вони стають чутливими до охолодження і не можуть зберігатись при температурі нижче 0°С.

Властивості двокомпонентних фарб

Вони використовуються для запечатування плівки поліетилену, поліпропілену, а також багатошарових матеріалів, отриманих методом спільного екструдування. Основна їх функція – ґрунтовка для звичайних кольорових фарб на основі нітроцелюлози.

У двокомпонентних фарбах як розчинник застосовується етилацетат. Друк із ґрунтовкою забезпечує продукції наступні переваги:

підвищений глянець;
покращена стійкість при зварюванні;
чудова стійкість до розчинників та інших агресивнихречовин, механічного впливу;
вища адгезія до погано підготовлених матеріалів.

Для виготовлення упаковки побутової хімії та косметики бажано використовувати також кольорову двокомпонентну фарбу, що дозволить посилити перелічені властивості.

Відмінності цих фарб – у сполучних речовинах та полімерах, які містять спеціальні функціональні групи. Завдяки їм молекули можуть вступати в реакцію із затверджувачем – полімеризованим ізоціанатом, а продукт сполуки цих компонентів стає міцним та нерозчинним.

Ця особливість диктує і вибір розчинника, в якості якого виступають складні ефіри - етилацетат, метилацетат, ізопропілацетат, кетони, а в окремих випадках - тетрагідрофуран.

Відразу після запечатування властивості фарб не виявляються повною мірою: хімічне затвердіння відбувається дещо пізніше. У зв'язку з цим важлива температура зберігання – чим вона вища, тим швидше висихають відбитки, при мінусовій температурі процес сповільнюється.

УФ-затверджувані фарби: сучасне рішення

УФ-фарби відрізняються такими перевагами, як висока стійкість, насиченість, забезпечення стабільності складу в процесі друку та відтворення необхідного відтінку без зміни друку всього тиражу, в тому числі і при його повторенні. Їх склад наступний:

органічні та неорганічні пігменти (від 10 до 20%);
сполучна речовина (до 70%);
допоміжні добавки (від 15 до 25%).

В якості сполучних речовин у фарбах, отверждаемых за допомогою ультрафіолетового випромінювання, використовуються фотополімеризуючі композиції, що є сумішшю реакційно-здатних олігомерів і мономеру, а також фотоініціатор.

Олігоміри відрізняються високоюмолекулярною масою - як правило, це високов'язка рідина або тверда речовина, здатна вступати в полімеризацію або кополімеризацію з мономером. Останній виступає розріджувачем фарби і є речовиною невеликої молекулярної маси та в'язкості. Фотоініціатор під впливом УФ-випромінювання активізує реакцію полімеризації.