《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第五篇　包装印刷

第二章　包装印刷材料

第五节　版材及制版工艺

2．制版基本原理

感光树脂凸版印版的种类很多，分为固体、液体、尼龙等类型，但制版的基本原理是相同的。它是由一定能量的光量子（一定波长的光）使感光剂迅速分解，产生活泼而极不稳定的高能态基团（即游离基），这种高能态基团再促使乙烯基单体或二乙烯基单体的不饱和聚酯中的双键产生缩聚或是桥接反应，使树脂固化，然后经某种溶液除去未感光部分树脂，得到凸版印版。

感光树脂见光后所发生的反应有三种：一种是光分解反应，就是见光后树脂由大分子分解成小分子化合物，抗溶剂性能有所降低；一种是见光聚合反应，即见光后由小分子化合物缩成不溶的大分子；再一种是光交联反应，即见光后发生光交联作用，使小分子树脂交联成网状不规则的大分了。

这种凸版印版主要是用光聚合和光交联而得到的，所以这类版材也称为光聚树脂版。

3．几种感光树脂凸版印版

感光树脂凸版版材种类较多，其制版方法基本相同，仅区别于采用树脂的种类和制成版材的工艺。现按成型的形状和采用显影液的不同，介绍常见的几种：

（1）液体固化型感光树脂凸版

简称为液体感光板。感光前树脂为粘稠、透明的液体，感光交联后成为固态。其树脂部分是采用脂肪族类和芳香族的饱和与不饱和的多元酸，以及二元醇类进行聚合得到的不饱和聚酯，作为中间体，然后加入交联剂、感光剂、阻聚剂相互混合均匀，即成为液体感光树脂。现以邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐为主体的不饱和聚酯为例，得到液体感光树脂，可见图5－2－6。

图5－2－6　液体感光树脂工艺流程图

为了适应印刷的要求，液体感光树脂版要有适当的硬度、抗张强度、尺寸稳定性、耐油性、耐印力等性质，必须适当加入能表现出硬性质的硬段和软性质的软段基团。作为硬性基团是有氢键和π电子相互作用的极性基和苯环，如氨基甲酸乙酯镶嵌聚合的苯乙烯－丁二烯橡胶的聚苯乙烯部分等。作为软性基团是在预聚物中加进氨基甲酸酯、聚醚及聚乙二醇等。

液体感光树脂的制版方法可采用手工生产，亦可用机械连续制版。手工生产就是将液体感光树脂涂布在准备好了的薄膜上，覆上片基，加上玻璃，进行曝光（图5－2－7）。然后经过碱液显影，将未感光的部分用碱液冲掉，则形成我们需要的印版。用机械连续制版的方法，就是将感光树脂装入机械的贮液槽中，而涂布、曝光、显影和后处理等工作由机械一次完成的制版过程。

图5－2－7　液体感光树脂版制版示意图
1—片基；2—覆盖膜；3—灯管；4—紫外线灯管5—上玻璃板；6—阴图片；7—玻璃板；8—液体感光胶层

一般液体感光树脂版制版工艺流程如下：

铺流→背面曝光→主曝光→冲洗显影→干燥→防粘处理→后曝光→水基冲洗液冲洗→印版

（2）固体型感光树脂凸版印版

固体型感光树脂凸版印版的版材是不流动的半固体状，经过曝光硬化，得到的就是凸板印版，简称为固体树脂版。版材结构如图5－2－8所示，它是由表面保护膜、感光树脂层、粘结层（防晕层）和片基四个部分组成。

图5－2－8　固体感光树脂版材结构图
1—保护膜；2—固体感光树脂层；3—粘结层；4—片基（金属或聚酯膜）

感光层由于选用单体不同，制造出版材性能不一样，以碱液显影的固体树脂版的种类就有多种。用不饱和聚氨基甲酸酯树脂版材的化学组成为例说明。

不饱和聚氨基甲酸酯具有碱液溶解性能，受紫外光照射后交联，材料有甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、甲基丙烯酸β羟乙基酯，经聚合得到的不饱和聚氨基甲酸酯成为如下结构形式：①甲基丙烯酸β羟基乙基酯—甲基二异氰酸酯—聚乙二醇—甲苯二异氰酸酯—甲基丙烯β羟乙基酯。②醋酸、邻苯二甲酸纤维素具有碱溶性，在版材中起支撑作用，不参加化学反应。③增感剂是安息香和安息香乙醚，见紫外光起引发作用。④阻聚剂用对苯二酚，使版材能存放较长时期不发生交联。

然后将上面所讲的按①55～60份、②40～50份、③2～5份、④0．02份的配比均匀混合，涂布在有粘结层的片基上，干燥后在感光层加盖保护膜即成为版材。制作工艺流程如下：

搅拌过滤→消泡→涂布→室温干燥→加温干燥→加保护膜→加热压平→裁切包装

金属片基→清洗→涂粘接层→加温干燥→（涂布）

（3）聚乙烯醇感光树脂版材

具有很好的水溶性，在制版的时候，采用温水显影，其版材类型属于具有水溶性的固体感光树脂版材。配制方法：将聚乙烯醇在水中溶胀，加热熔化。另将交联剂、感光剂、阻聚剂、助剂加入乙醇内加湿溶解，放入聚乙烯醇水溶液中，经搅拌、过滤、脱泡、涂布在有粘接剂的片基上，干燥后为聚乙烯醇固体感光树脂版材。

（4）感光尼龙版

固体版材的一种，在显影时，以乙醇为显影液。它的主要成分：①聚酰胺（尼龙）树脂。尼龙的种类比较多，如已内酰胺（即尼龙6），己二酸己二胺盐（尼龙66）、癸二酸癸二胺盐（尼龙1010）等。感光尼龙版材要求透明度高，醇溶性高、熔点低、结晶性小。因此，不能采用单一品种的尼龙，而是要采用改性尼龙，即用两种尼龙共聚成的二元尼龙，或者用三种尼龙共聚成的三元尼龙。②交联剂。用于尼龙感光版材中的交联剂一般为甲基双丙烯酰胺、羟甲基乙二醇醚等，具有醇溶性，见光产生交联后形成网状结构，将尼龙包围，使共聚尼龙不再溶于醇类。③感光剂。所用品种有米氏酮、亚丁酮、安息香及安息香醚类。④阻聚剂。所用的品种与液体型感光树脂版相同。

上面几种固体型感光树脂版材在工艺过程中，除采用的显影液不同之外，其晒版、显影、后曝光等方法均相同。既能采用手工生产，也能用机械制板方法得到凸版印版。

固体柔性感光树脂版制版工艺流程如下：

负片准备→裁版→背面预曝光→正面曝光→显影→印版干燥→后处理→后曝光→防粘处理→印版

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