單體及比例優(yōu)選對免處理版材感光度的影響

劉紅來 吳俊君 王澄艷 宋小偉 吳兆陽

（樂凱華光印刷科技有限公司 河南 南陽 473003）

單體及比例優(yōu)選對免處理版材感光度的影響

劉紅來 吳俊君 王澄艷 宋小偉 吳兆陽

（樂凱華光印刷科技有限公司 河南 南陽 473003）

免處理熱敏CTP版材的感光度印刷性能在印刷業(yè)領(lǐng)域至關(guān)重要，感光度是衡量版材質(zhì)量好壞的一個關(guān)鍵指標(biāo)。免處理版材是適用于普通熱敏CTP制版機(jī)的版材，經(jīng)過熱敏制版機(jī)曝光之后，無需任何沖洗加工步驟即可直接上機(jī)印刷。本文涉及的免處理版材經(jīng)過不飽和單體及比例優(yōu)化后感光度大約為100 mJ/cm2，耐印力可以達(dá)到2～3萬印。

免處理；熱敏CTP；感光度

1.引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，霧霾、大氣污染、溫室效應(yīng)、水污染對環(huán)境的破壞越來越嚴(yán)重，全世界人類的環(huán)境保護(hù)意識越來越強(qiáng)烈，綠色印刷正以其巨大的影響力引領(lǐng)全球印刷行業(yè)的發(fā)展，環(huán)保型CTP版材可以將印刷前的制版工序?qū)Νh(huán)境造成的影響降至最低。環(huán)保型CTP版材可以分為：免處理CTP版材、免化學(xué)處理CTP版材和低化學(xué)處理CTP版材。而免處理CTP版是指無需任何沖洗加工步驟即可直接上機(jī)印刷的CTP版材。

典型的完全免處理CTP版材具有無污水排放、穩(wěn)定性好、制版反差大、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。在常用熱敏CTP制版機(jī)曝光之后，無需任何沖洗加工步驟即可直接上機(jī)印刷，簡化了印刷機(jī)印刷前的工作，提高了印刷效率。免處理版材的感光度性能是衡量版材質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，免處理版材是陰圖版材，而不飽和單體結(jié)構(gòu)以及單體比例選擇影響著免處理版材的感光度。

2.實驗部分

2.1 主要原料和儀器

表1 主要原料Table 1 major material

表2 版材制備用儀器Table 2 instrument of producing plate

表3 檢測用儀器Table 3 detected instrument

2.2 實驗原理

感光度的計算方法：印刷版材的感光度是指最低曝光能量。通過下列式子進(jìn)行計算：S=(W×T)/ A

式中：S——感光度（最低曝光能量），單位為mJ/cm2；

T——掃描時間，單位為s；

W——激光器輸出功率，單位為mW；

A——掃描面積，單位為cm2。

本文感光度的表述方法是基于網(wǎng)屏PTR8600E的感光度處理換算方公式：1％相當(dāng)于1.7mJ/ cm2。

2.3 實驗方法和步驟

實驗室制備版材首先使用量筒按確定比例準(zhǔn)確稱量好混合溶劑乙二醇甲醚：異丙醇：丁酮=7：2：1，選用不同不飽和單體結(jié)構(gòu)與比例，配置成免處理版材的涂布液，涂布在電解氧化化過的鋁版基上。然后在烘箱80 ℃下，烘干5 min，即制備了實驗室用的免處理版。該版材室溫20 ℃，濕度50％，放置2 h自然平衡，然后在柯達(dá)Trendsetter 800 Ⅲ熱敏制版機(jī)上曝光40％-100％，間隔3％，曝光21條，最后測定版材的感光度。

2.3.1 實驗室不飽和單體結(jié)構(gòu)篩選如下單體4-氯甲基苯乙烯結(jié)構(gòu)式：

圖1 4-氯甲基苯乙烯Fig. 1-(chloromethyl)-4-ethenyl-benzen

單體4-氯甲基苯乙烯苯環(huán)結(jié)構(gòu)，使曝光后的版材涂層具有剛性，氯元素的存在使曝光后的版材涂層具有柔韌性，抗溶劑性。

單體環(huán)氧油酸丙烯酯結(jié)構(gòu)式：

圖2 環(huán)氧油酸丙烯酯Fig.2 Propenyl 9,10-octadecenoicacid

環(huán)氧油酸丙烯酯為油酸類衍生物，具有雙自由基，既能發(fā)生自由基聚合，又能發(fā)生陽離子聚合，親油墨性好，活性比較高。

單體甲基丙烯酸羥乙酯結(jié)構(gòu)式：

圖3 甲基丙烯酸羥乙酯Fig.3 Hydroxyethyl methacrylate

甲基丙烯酸羥乙酯中羥基中的氫比較活潑可以電離，對免處理版材的感光度有影響。

2.3.2 不飽和單體的比例選擇

第1種組合：添加4-氯甲基苯乙烯、環(huán)氧油酸丙烯酯、甲基丙烯酸羥乙酯三種單體，調(diào)整比例為①1:2:7 ②1:3:6 ③1:4:5 ④1:5:4⑤1:6:3 ⑥1:7:2。

第2種組合：添加4-氯甲基苯乙烯、環(huán)氧油酸丙烯酯、叔丁基丙烯酸羥乙酯三種單體，調(diào)整比例為①1:2:7 ②1:3:6 ③1:4:5 ④1:5:4⑤1:6:3 ⑥1:7:2。

第3種組合：添加4-氯甲基苯乙烯、1,2-環(huán)氧庚酸丙烯酯、甲基丙烯酸羥乙酯三種單體，調(diào)整比例為①1:2:7 ②1:3:6 ③1:4:5 ④1:5:4⑤1:6:3 ⑥1:7:2。

3.結(jié)果與討論

3.1 第1種組合的感光度

由4-氯甲基苯乙烯、環(huán)氧油酸丙烯酯、甲基丙烯酸羥乙酯三種單體按不同比例組合的感光度如下表：

表4 比例與感光度Table 4 the proportion and sensitivity

討論：三種不飽和單體的比例為1:4:5時，免處理版材有最高的感光度58％。

3.2 第2種組合的感光度

由4-氯甲基苯乙烯、環(huán)氧油酸丙烯酯、叔丁基丙烯酸羥乙酯三種單體按不同比例組合的感光度如下表：

表5 比例與感光度Table 5 the proportion and sensitivity

討論：單體甲基丙烯酸羥乙酯更換為叔丁基丙烯酸羥乙酯后，三種不飽和單體的比例為1:5:4或1:6:3時，免處理版材有較高的感光度73％，沒有第1種組合的最佳比例高，原因是叔丁基集團(tuán)比較大，降低了雙鍵聚合的效率。

3.3 第3種組合的感光度

由4-氯甲基苯乙烯、1，2-環(huán)氧庚酸丙烯酯、甲基丙烯酸羥乙酯三種單體按不同比例組合的感光度如下表：

表6 比例與感光度Table 6 the proportion and sensitivity

討論：單體環(huán)氧油酸丙烯酯更換為1,2-環(huán)氧庚酸丙烯酯后，三種不飽和單體的比例為1:4:5時，免處理版材有較高的感光度61％，沒有第1種組合的最佳比例高，原因是環(huán)氧集團(tuán)開環(huán)幾率降低了。

4.結(jié)論與展望

經(jīng)過不飽和單體結(jié)構(gòu)篩選、比例優(yōu)化以及免處理版材感光度測定實驗研究，得到結(jié)論如下：

4.1 由4-氯甲基苯乙烯、環(huán)氧油酸丙烯酯、甲基丙烯酸羥乙酯三種單體形成的體系，生產(chǎn)的版材感光度比較高。

4.2 由4-氯甲基苯乙烯、環(huán)氧油酸丙烯酯、甲基丙烯酸羥乙酯三種單體比較合適的比例為1：4：5，生產(chǎn)的版材感光度比較高。

免處理版材的感光強(qiáng)度經(jīng)過篩選不飽和單體結(jié)構(gòu)以及優(yōu)選單體比例后大約為100 mJ/cm2。

免處理版材目前在國內(nèi)的市場占有量還是很有限，主要問題是我國的環(huán)境保護(hù)政策法規(guī)實施力度不夠，隨著社會的進(jìn)步以及人類環(huán)境保護(hù)意識的提升，免處理版材一定會被印刷行業(yè)所接受。

[1] 張剛, 楊青海. 綠色環(huán)保印刷版材——免處理CTP版材. [J]. 信息記錄材料. 2012.13（4）:51-57.

[2] 張剛, 楊青海. 新型免處理熱敏CTP 版研制.[J].信息記錄材料. 2014.15（1）:15-18.

[3] 楊青海, 李合成. 免處理CTP板材的立用與發(fā)展. [J]. 中國印刷. 2013.5:69-73.

[4] 劉紅來，吳俊君，吳兆陽，黃文明. 華光TP-G型免化學(xué)處理熱敏CTP版材沖洗方法研究.[J]. 信息記錄材料. 2014.15（2）:8-12.

[5] 吳俊君. 改性聚乙烯醇在水顯影型熱敏CTP版中的應(yīng)用研究.[D]. 武漢大學(xué). 2015.

[6] 陳方飛，張剛，李華彬. 熱敏CTP版顯影液性能研究.[J]. 信息記錄材料. 2014.15(05):25-28.

[7] 王向利. 接觸角法在優(yōu)化免處理CTP版材著墨性和親水性方面的初步研究. [J]. 信息記錄材料. 2013.14（5）:33-37.

[8] 孫偉濤. 免處理熱敏CTP版材的性能及使用注意事項.[J]. 印刷技術(shù) 數(shù)字陰藝. 2014.5:29-30.

[9] Nishimoto S,kubo A,Nohara K,et etal. Tio2-based superhydrophobic-superhydrophilic patterns: fabrication via an ink-jet techique and application in offset printing[J]. China Printing and Packaging Study. 2010.1(2):74-76

[10] Howard A. FROMSON， Stonington，CT（US）; William J.RYAN, North Granby, CT (US); William J. ROZELL,Simpsonville, SC (US). Processless Development of Printing Plate.[P]. US 2012/0111214 A1.2015-05-10.

[11] 盧華生. 免化學(xué)處理熱敏CTP版材的開發(fā). [D].北京印刷學(xué)院. 2013.

[12] 樊武琨. 熱敏CTP成像材料體系的構(gòu)筑與性能研究.[D]. 北京印刷學(xué)院. 2010.

[13] 余明光，陳廣學(xué)，陳奇峰，黃文濤，屈貞財，朱志偉等. TiO2光致親水性及其在免處理版材中的應(yīng)用研究.[J].影像科學(xué)與光化學(xué). 2012.1.30（1）:71-77.

[14] 劉明芳,劉中棉,張剛. 雙層熱敏CTP版材涂層質(zhì)量在生產(chǎn)中快速檢測.[J]. 信息記錄材料. 2013.14(05):38-40.

[15] Gary Ganghui Teng. On-Press developable thermosensitive lithographic printing plates[P].US20020068240.2002-06-06.

[16] Eric Pache, Oulens Sur Echallens. Working station of a machine processing plate elements[P].US2005/0077673 A1. 2005-04-14.

Influence of Selective Monomer and the Proportion on Sensitivity of the Processless Plate

LIU Hong-lai,WU Jun-jun,WANG Cheng-yan, SONG Xiao-wei,WU Zhao-yang.
(Lucky HuaGuang Graphics CO, Ltd, He`nan Province, Nanyang 473003,China)

The printing performance of processless thermosensitive CTP plate such as sensitivity ,which is very important in the field of printing industry. Sensitivity is a key indicator, that dominates the quality of plate. The processless plate is applicable to an ordinary thermosensitive CTP plate machine, which is exposed on the thermal plate machine. Then without any processing steps it can directly run on the printing machine. This article refer to the processless plate, after selecting unsaturated monomer and the proportion, which sensitivity reaches about 100 mJ/ cm2 and length of run reaches 2-3 million.

Processless; Thermosensitive CTP; Sensitivity

TS802.4

A

1009-5624-（2016）02-0059-03