Знакомьтесь: полиэфир *

Термин «ester» (англ. polyester — полиэфир) — сокращение от тривиального Essig-Ather (буквально — уксусный эфир), которым называют собственно этил-
ацетат. Полиэфиры — термопластические полимеры, содержащие в главной молекулярной цепи эфировую связь --[-CO-O]-. «Термопластические» означает, что они могут менять форму в одной из самых высоких температурных областей и после охлаждения сохранять новую. В зависимости от химического состава, производятся с помощью различных технологий поликонденсации.

Полиэтилентрифтолат (ПЭТ, ПЭТБ)

Самый известный и разнообразный полиэфир ПЭТ получают из мономеров солей трифтолата и этиленгликоля. Части кристаллов молекул ПЭТ (CPET) синтезируются линейно без боковых соединений — идеально для несминаемых, прочных и стойких к атмосферным воздействиям тканей («Тревира», ворсистая) и теннисных струн. Из бесцветного прозрачного аморфного ПЭТ (АПЭТ) состоят плёнки толщиной от 1 мкм до толщины, сравнимой с киноплёнкой; но для магнитных плёнок ПЭТ не пригоден. Из АПЭТ состоят различные ёмкости, например, питьевые бутылки для многократного применения. Но они всё больше заменяются на поли-этиленнафталат (ПЭН).

Высокая прочность, тепло-, газо- и водонепроницаемость при низких толщинах делают АПЭТ-плёнки идеальными барьерными слоями в ламинатах для сохраняющих запахи ёмкостей, которые без проблем могут запечатываться флексографским способом. АПЭТ-покрытия с биаксиальным натяжением (BOPET, Du Pont Mylar) используются для изоляции костюмов астронавтов.

Листовые плёнки АПЭТ, при необходимости с различными уровнями глянца лицевой и оборотной стороны, хорошо подходят для лазерной и струйной цифровой печати: например, для светорассеивающих плёнок и рекламы в местах продаж. Увеличивается их использование и в офсетной УФ-печати (с увлажнением и без). АПЭТ, а ещё лучше PETG (полиэфирное стекло), — основа для лентикулярных пластиков. С лицевой стороны располагаются узкие линзовые полосы, а с оборотной осуществляется печать на листовом офсете с высокоточной приводкой: без увлажнения — обычными или УФ-красками, с увлажнением — только УФ. В секторе печати на гладких и лентикулярных ПЭТ-плёнках значительную часть рынка завоевали пользователи машин KBA Rapida 74UV и 105UV, Rapida 74G, 74 Karat и KBA Metronic Genius 52. В быстроразвивающемся производстве банковских и клиентских карт, где доминируют машины KBA Metronic, АПЭТ служит ламинирующей плёнкой.

ПЭТС используется для термоусадочных рулонных этикеток, а с поперечной или продольной растяжкой обеспечивает полное облегание ёмкостей различных форм, таких как головки винных бутылок или консервные банки с плёночными этикетками (Full Body Sleeves, Wrap-around Labels, Shrink Sleeves), которые запечатываются флексопечатью с двух сторон (контрпечать).

Как ПВХ и полипропилены, АПЭТ или соединения АПЭТ подходят для ёмкостей глубокой вытяжки. При коэкструдионной последовательности ПЭТГ–АПЭТ–ПЭТГ возникает GAG-ПЭТ (жёсткая поли-
эфирная плёнка), которая образует блистерные тела для упаковки, получаемой продавливанием: например, для таблеток и подобных маленьких предметов. Верхнюю часть блистерной упаковки делают из запечатанного 4+1 картона хромолюкс, лицевая сторона которого отделывается блистерным лаком с последующим горячим тиснением.

С помощью коэкструдии АПЭТ с ПЭТ, содержащим соли изофтала (PETIР), производят плёнки для тиснения, в большинстве случаев приклеиваемые к металлической основе: например, для упаковки кофе с защитой от проникновения запахов.

Полибутилентерефтапат (ПБТ)

Используется для деталей, отливаемых под давлением, и должен обеспечивать высокую стабильность размеров и низкий износ от трения: например, детали интерьера автомобилей или электрические компоненты. Устойчивость к тепловому шоку делает ПБТ идеальным материалом для кофе-машин и утюгов с отпариванием. Из ПБТ в форме волокна делают щетинки для зубных щёток, покрытие для световодов и кабелей (в т. ч. для пультов печатных машин), а при коэкструдии с СПЭТ получаются эластичные волокна для брюк.

Недавно ПБТ нашёл применение в качестве нанонаполнителя. В прозрачных плёночных полотнах, которые должны становиться непрозрачными при вытягивании, наночастицы служат средством кавитации. При этом заполняют возникающие пустоты и исключают возможную потери прочности. Некоторые непрозрачные плёнки, использующиеся для офсетной УФ-печати, также содержат ПБТ. В деталях, изготовленных с помощью литья под давлением, наночастицы ПБТ используются как текучее вещество, т. к. улучшают текучесть нагретого термоласта, благодаря этому подходящего для более сложных и гибких деталей.

Поликарбонат (ПК)

Самый дорогой полиэфир производится из токсичного дихлорида углерода (фосгена) и гликоля. Все CD, DVD и Bluray-диски состоят из ПК, т. к. он особенно прозрачен и обеспечивает безошибочную запись слоя данных на полимер. Самая быстрая технология декорирования для этих дисков — сухой УФ-офсет — даёт фотореалистичное качество изображения. KBA-Metronic предлагает два оптимальных решения для этого рынка: машину без винтовой зональной регулировки CD-Print (6000 6-красочных дисков/ч) и Premius (7200 4-красочных дисков/ч). Подстать и качество терморетрансферной печати, но она гораздо «медленнее». Трафаретная и струйная значительно отстают от сухой офсетной УФ-печати по скорости и качеству.

Пока ещё не все компоненты транспондеров меток радиочастотной идентификации RFID можно напечататьФото: Attophotonics.com	Плоские экраны HDTV от Samsung базируются не на ЖК-полимерах, а на Aktivmatrix-OLED на ПЭТ-носителях. Перспектива для листового офсета?(Фото: Aving.net)

В допечатных процессах ПК используется для прозрачных и полупрозрачных цветных корпусов компьютеров Apple. Благодаря привлекательной прозрачности вытесняет во многих областях полимер полиметилметакрилат (ПММА, плексиглас).

Печать полимерами как токопроводящими красками

В зависимости от цели применения полимеры (гибкие ПЭТ и ПЭН, твёрдый ПА), после бумаги, являются предпочтительными запечатываемыми материалами для развивающейся технологии промышленной печати красками, проводящими электричество. Эти «краски» представляют собой специальные полимеры, которые создают частично ионизированные структуры для транспортировки электронов: говорят обычно об «иономерах» или «органических электронах».

Многообещающий сополимер PEDOT:ПСС состоит из двух иономеров полиэтилендиоксидтеофен и полистиренсульфонат. На сегодня это наилучший вариант для листовой и узкорулонной офсетной печати, так как надёжно наносится (хотя имеет чуть меньшую липкость, чем пастообразная офсетная крас-ка) и корректно формирует тонкие структуры. Успешно прошли испытания, при которых он примешивался к увлажняющему раствору, а красочные аппараты не использовались. И изначально пробельные области оксида алюминия на печатной форме внезапно превращались в запечатываемые, а попавший туда PEDOT:ПСС с помощью специального печатного полотна полностью переносился на подложку.

Идея печатной электроники — значительное снижение расходов в расчёте на единицу продукции по сравнению с кремниевыми платами и ЖК-полимерами. Пока широкому внедрению радиоэтикеток (RFID — Radio Frequensy Identification) мешают прежде всего расходы на производство и применение. Так должны запечатываться только тривиальные компоненты RFID — электроды и биполярные антенны. Сложные электронные модули, такие как транзисторы, диоды, конденсаторы, остилляторы, цепи переключений, структуры, передающие ток или свет (OLED — Organic Light Emitting Diodes: для логотипов, надписей или дисплеев) или структуры, абсорбирующие свет (OPV — Organic Photovoltaics, фотоячейки), должны встраиваться в процессе многослойной печати.

* Журнал KBA Process, № 5, 2008, с. 8. Публикуется с разрешения и при содействии «КБА РУС».