10.2.2. Формирование печатающих и пробельных элементов

при тепловом лазерном воздействии

Тепловое воздействие, реализуемое на формных пластинах с термочувствительными слоями, приводит к образованию печатных форм в результате процессов:

• термоструктурирования;

• термодеструкции;

• изменения агрегатного состояния;

• инверсии смачиваемости.

Термоструктурирование — формирование нерастворимой структуры под действием лазерного ИК-излучения происходит в ре­зультате структурирования полимерных композиций или слипания полимеров.

Когда процесс реализуется первым способом, то на участках воздействия ИК-излучения происходит локальное нагревание, при этом из вещества, разлагающегося под действием тепла, образуется кислый катализатор. Этот катализатор инициирует структурирова­ние полимера и обеспечивает образование трехмерной структуры. Как правило, тепловое воздействие лазерного излучения не обеспе­чивает окончательного упрочнения полимерной структуры и для за­вершения процесса требуется проведение дополнительного нагревания (см. рис. 10.5, в). Эта стадия является необходимой для формирования устойчивых при дальнейшей обработке в проявителе печатающих эле­ментов.

Второй способ основан на использовании в составе термочувст­вительного слоя частиц гидрофобного термопластичного полимера. Ядра этих частиц способны размягчаться при нагревании, а их обо­лочки хорошо растворяются в воде. Печатающие элементы форми­руются под действием ИК-излучения в результате плавления частиц термопластичного полимера и их последующего слипания. Пробель­ные элементы на формах такого типа образуются на гидрофильной поверхности подложки после проявления или промывки водой не­экспонированных участков слоя (см. рис. 10.5, г).

Термодеструкция происходит под действием ИК-излучения в полимерных слоях, в состав которых входят специальные ингибито­ры, которые способны при нагревании разрушаться. Поэтому, если исходный полимерный слой, благодаря наличию водородных связей между молекулами полимера и ингибитора, не растворяется в про­явителе, то при нагревании вследствие разрушения водородных свя­зей высвобождаются гидроксильные группы, и слой приобретает растворимость. При последующем проявлении он удаляется, обна­жая гидрофильную поверхность подложки. Формируются пробель­ные элементы. Печатающими элементами на таких формах является исходный термочувствительный слой, нерастворившийся в процессе проявления.

По такому механизму формируются печатающие и пробельные элементы на формных пластинах (см. рис. 10.7, а), состоящих из алюминиевой подложки 7, нижнего гидрофобного полимерного слоя и верхнего термочувствительного слоя, также обладающего гидро­фобными свойствами (в исходном состоянии этот слой не растворя­ется в проявителе, т. е. по существу является барьером при проявле­нии нижнего слоя). В процессе экспонирования (см. рис. 10.7, б) растворимость термочувствительного слоя повышается, а при про­явлении проявитель проникает сквозь него и растворяет нижний по­лимерный слой. Поэтому в результате воздействия водно-щелочного раствора (см. рис. 10.7, в) на экспонированных участках обнажается гидрофильная подложка 1 — формируются пробельные элементы. Функцию печатающих элементов выполняет двухслойная струк­тура из слоев 2 и 3, сформированных при изготовлении формной пластины.

Изменение агрегатного состояния под действием ИК- излучения позволяет реализовать процесс сублимации (возгонки) — см. § 9.2.1, в результате которой (см. рис. 10.8) происходит удаление термочувствительного слоя, и на обнаженной поверхности алюми­ниевой подложки, которая обладает гидрофильными свойствами, формируются пробельные элементы (см. рис. 10.8,1). Печатающими элементами является олеофильный термочувствительный слой.

На олеофильной полимерной подложке, которая обнажается под воздействием излучения в результате возгонки, могут формировать­ся печатающие элементы (см. рис. 10.8, II). Функцию пробельных элементов выполняет термочувствительный слой, обладающий гид­рофильными свойствами.

Инверсия смачиваемости под действием ИК-излучения возни­кает либо при появлении в результате окисления полярных групп на поверхности термочувствительных полимерных слоев, либо из-за уменьшения их числа в результате дегидратации. Теоретические ос­новы процесса не определены. Так или иначе изменения на поверх­ности полимерных пленок приводят к образованию групп иного строения, чем в исходном полимерном слое, что и обуславливает данный эффект.

Инверсия смачиваемости в результате теплового лазерного воз­действия позволяет получить на экспонированных участках, напри­мер, печатающие элементы, обладающие олеофильными свойства­ми (до воздействия излучения эти участки были гидрофильными), при этом на исходном гидрофильном слое на неэкспонированных участках формируются пробельные элементы. Аналогичный вариант технологии реализуется при использовании «переключаемых поли­меров» (от англ. — switchable polymers), содержащих внутри слоя микрокапсулы, которые разрушаются под действием тепла. Благода­ря этому слой из гидрофильного становится способным восприни­мать краску, т.е. превращается в олеофильный.