熱敏CTP和紫激光CTP的基本情況
紫外線用感光性樹脂CTP系是在光聚合性層上貼有氧氣防護(hù)層,是一種雙層結(jié)構(gòu),與此相比,熱敏CTP的感光性層為單層。又因?yàn)槭遣捎眉す獍l(fā)生熱的熱敏型記錄手段,所以不容易受因光而產(chǎn)生光晏或散射的影響,容易獲得忠實(shí)的網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性,由于不使用光反應(yīng),故在白色燈下也能進(jìn)行制版作業(yè)。
此外,因?yàn)樽贤饩€激光成像機(jī)采用了第二代DVD用的小型廉價(jià)的激光,有關(guān)激光成像機(jī)(Laser setter)的保養(yǎng)費(fèi)用可以像機(jī)(Laser setter)的保養(yǎng)費(fèi)用可以大幅度節(jié)省。而熱敏成像機(jī)(Thermalsetter)早已由CreoScitex、大日本網(wǎng)屏等十幾家公司供應(yīng),維修服務(wù)比較周到,技術(shù)方面的完善程度,應(yīng)對(duì)各種合樣的用途和大小規(guī)格都很優(yōu)越。而且Thermal CTP已由Aafa公司、富士照相膠片公司、KPG公司等多數(shù)公司銷售,形成實(shí)用比較成熟的領(lǐng)域,目前,每年以成倍的速度推廣。
紫外線成像機(jī)(Violet setter)從去年起,以歐洲的7家公司為中心相繼發(fā)表,均是采用了5mW的低輸出激光,但供應(yīng)適用的CTP版的制造廠家還不多,估計(jì)很快會(huì)有裝載30mW激光的成像機(jī)出臺(tái)。
熱敏CTP和紫激光CTP的關(guān)鍵技術(shù)
Thermal CTP
Thermal CTP發(fā)布于1995年,陰圖型走在陽(yáng)圖型開發(fā)的前面,陰圖型熱敏CTP是因?yàn)椴捎昧斯庋醢l(fā)生劑導(dǎo)致熱縮聚反應(yīng),在曝光之后需要加熱,從而容易在圖像品質(zhì)上產(chǎn)生偏差,到1997年,終于發(fā)布了不需要這種加熱的新陽(yáng)型熱敏CTP,目前已成為主流。
這種印版系是在粘合劑聚合物矩陣中摻合了近紅外色素,這個(gè)色素吸收近紅外光,進(jìn)行熱轉(zhuǎn)換,使曝光部分的聚合物矩陣變得可溶于堿性物質(zhì),從而可以制出形成陽(yáng)圖像的印版。還可以不發(fā)生一切的光化學(xué)反應(yīng),在白色燈下可以完成激光制版作業(yè)。
如果將高輸出熱敏激光經(jīng)聚光后投射于CTP,在約2μm厚的感光性層表面附近,達(dá)到約100℃的高溫,可是在導(dǎo)熱性高的鋁基板附近的感光性層僅有約500℃,表示為比較低的溫度,兩者有很大的差距。為此,要想讓顯影形成反差是有困難的。于是,針對(duì)不同的溫度分布,控制表面附近能成為高密度那樣的聚合物矩陣結(jié)構(gòu),由三菱化學(xué)公司開發(fā)了以物理化學(xué)手段使其形成的技術(shù),即感光性樹脂層納米結(jié)構(gòu)控制(Photpolymer Layer Nano Structure Control,簡(jiǎn)稱為PNSC技術(shù))。由1998年起上市,顯影穩(wěn)定性、表面強(qiáng)度、耐印力、圖質(zhì)均佳。自1998年出售了日本最初的Thermal CTP“LT-1”。
紫激光CTP
半導(dǎo)體激光的進(jìn)步,令人瞠目。1999年,由日本的日亞化學(xué)工業(yè)公司發(fā)布了使410nm區(qū)振蕩的下一代DVD用的半導(dǎo)體激光,成了熱門話題。
假設(shè)能夠做到,將410nm的感光性樹脂之感度提高到10μJ/cm2以下,而對(duì)于較450nm為長(zhǎng)的長(zhǎng)波可見(jiàn)光的感度壓低,便能得到在黃色安全光下的作業(yè)性能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了保養(yǎng)費(fèi)便宜的紫激光CTP。對(duì)于使用了5mW紫外線激光的內(nèi)面滾筒型激光成像機(jī)相應(yīng)的CTP,將其要求感度,以下述的使用了激光成像機(jī)曝光條件進(jìn)行估算,則激光成像機(jī)的曝光條件為:5mW,紫外線激光源在版面上的輸出;0.5mW,CTP的面積:1m2,激光的掃描密度為2500dpi,旋轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)數(shù):20000rpm,曝光時(shí)間:在5分鐘內(nèi)所需感度為7.5μJ/cm2,然而,這個(gè)感度已超出光聚合系的理論上的極限感度。
在上列數(shù)據(jù)中,對(duì)光聚合系來(lái)說(shuō),在室溫下稍微出現(xiàn)游離基發(fā)生劑的熱致分解,根據(jù)透過(guò)設(shè)在光聚合層上阻氧層的氧,捕捉到活性游離基,事實(shí)上不引發(fā)暗反應(yīng)方畫的丙烯酸單體的聚合。另一方面,欲使光聚合系聚合,必須發(fā)生戰(zhàn)勝氧而引發(fā)聚合所需的游離基。這就需要最低限度的光能量,根據(jù)滲透進(jìn)入的氧分子進(jìn)入速度;可算出誘發(fā)光聚合系籍臺(tái)的最低能量(極限感度)。例如,游離是發(fā)生劑在25℃下的熱致分解速度是8.2×1010molecule/cm2sec(克分子/厘米2秒),與此相比,2μm厚的聚乙烯醒層的氧透過(guò)速度是2.1×1013molecule/cm2sec。從而弄清這個(gè)光聚合系在室溫下是穩(wěn)定的。要想使這個(gè)系聚會(huì),所需的極限光能量,其透過(guò)進(jìn)入的氧分子的氧透過(guò)速度:可以用與2.1×1010molecule/cm2see同等的光子數(shù)來(lái)表示,求得13μJ/cm2。
為了獲取超出此極限感度的感度,研制了使用新的光引發(fā)技術(shù)(Double
Amplified Photoinitiation,簡(jiǎn)稱DAP技術(shù))的光聚合引發(fā)劑。
這種引發(fā)劑是由第1、第2兩個(gè)增感機(jī)構(gòu)生成。即增感色素極為有效地吸收激光,其光能量傳至游離基發(fā)生劑,由提高游離基發(fā)生劑的分解效率的第1光增感機(jī)構(gòu),再加上①由這個(gè)增感分解發(fā)生的游離基和丙烯酸草體之附加反應(yīng)招致發(fā)生丙烯酸游離基,②這個(gè)丙烯酸游離基攻擊增感色素和游離基發(fā)生劉,引起這些引發(fā)劑的誘發(fā)分解,從而發(fā)生參數(shù)的活性游離基,③這些活性游離基附著于丙烯酸單體上,重新發(fā)生丙烯酸游離基,以①~③的連鎖反應(yīng),由此引起大大超過(guò)量子收率1的引發(fā)劑的分解,形成了第2化學(xué)增感機(jī)構(gòu)。
換言之,DAP就展在一個(gè)光引發(fā)劑當(dāng)中,指利用了上述第1和第2兩步的加速機(jī)構(gòu)的一種增感引發(fā)機(jī)理。三菱化學(xué)公司根據(jù)此DAP技術(shù),終于研制成功超越10μJ/cm2以下的極限感度的紫激光CTP,曾在Drupa2000上表演了用感光性樹脂CTP(LV-1)的激光制版,推翻也界上曾認(rèn)為不可能采用5mW激光實(shí)現(xiàn)感光性樹脂CTP的常識(shí)。
結(jié)束語(yǔ)
三菱化學(xué)公司在Drupa1995上,就已經(jīng)介紹了熱敏CTP系統(tǒng)用的激光成像機(jī)和CTP,當(dāng)時(shí)以在白色燈下可以完成激光制版的新技術(shù)引人注目,經(jīng)過(guò)5年之后,對(duì)激光成像機(jī)和CTP兩者加以改進(jìn),作為系統(tǒng)提高了生產(chǎn)效率。之后,又發(fā)展成為裝載熱敏激光成像機(jī)的印刷機(jī)(DI印刷機(jī))。進(jìn)出于新按需印刷市場(chǎng)。如今,正是熱敏CTP施展它的技術(shù)階段,期待它有新的拓展。
三菱化學(xué)公司又對(duì)為了“LT-1”而培植的PNSC技術(shù)下功夫,最近出售了顯影寬容度更寬的“LT-2”,得到好評(píng)。熱敏CTP尚存在的大課題,有如包括提高激光成像機(jī)的版畫激光輸出在內(nèi)的激光成像機(jī)的完善程度,以及由多數(shù)廠家均能提供的感光性樹脂CTP,而這些課題都有必要得到解決才行。然而,可以設(shè)想還是能夠構(gòu)筑出廉價(jià)的系統(tǒng),尤其現(xiàn)在歐洲的制造廠商正在全力以赴,估計(jì)不久將從歐美的幣場(chǎng)推廣出來(lái)。
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