热敏CTP版材的成像机理

　　Agfa(爱克发)、KPG(柯达保丽光)、Fuji(富士)等世界的版材供应商都开发了多种类型的热敏CTP版材。热敏CTP版分为阴图型和阳图型两种类型，阴图型的CTP版红外扫描时图文部分曝光，阳图型的则是非图文部分曝光。另外，曝光后不需要显影处理的CTP版材称为免处理版材，它是目前各个版材供应商研究的热点。热敏CTP版的成像机理是多种多样的，可以根据它的不同将CTP版分类。以下就各种热敏CTP版材的成像机理及应用作一介绍。

　　1、阴图型热敏CTP版材   

　　1.1显影前预热的热交联型阴图CTP版    

　　这是zui早开发出来的产品，技术非常成熟，商品化、实用化程度高，应用广泛。目前各个版材供应商都有生产。   

　　这类版材通常是将热敏层均匀涂敷在经粒化与阳极氧化或涂敷过聚酯的铝版基上制成的。热敏层通常包括成膜树脂、交联剂、红外吸收染料和光热酸发生剂。其成像机理是：红外光照射版材时，红外染料吸收光能转化为热能，酸发生剂产生酸，在酸的催化作用下，曝光区树脂产生一定程度交联，形成潜影。经过预热处理，使曝光区树脂发生充分交联反应，而非曝光区不反应。用碱液显影除去非曝光区。其成像过程见图1。    

图1 热交联型阴图CTP版成像过程

　　1.2底基亲墨型阴图CTP版材   

　　这类版材一般属无水胶印版，Agfa、KPG、Fuji等公司都有相关技术。以Agfa公司的技术为例，版材的铝基表面是一层亲水的金属氧化物，实际上它亦是亲墨的。版材的下涂层属光分解型，系作为感光成像层以及粘结版基与上涂层的粘结树脂。上涂层是交联固化的硅橡胶，是疏油的，并且不吸收红外辐射。   

　　它的成像机理是：红外光照射版材时，下涂层发生光分解反应，曝光区的粘结树脂与硅橡胶间的粘着力减少，在显影时除去曝光区的硅橡胶及已分解的下涂层树脂露出基材表面，形成亲墨的图文部分。成像过程见图2。    

图2 底基亲墨型阴图CTP版材成像过程

　　这类版材曝光后显影通常利用机械脱膜或溶剂清洗等方法来除去硅胶。因此在显影过程中可能刮划或摩擦硅胶层，使版面受损。此外，KPG还开发了免处理的底基亲墨型CTP版，将在后文中介绍。

　　2、阳图型热敏CTP版材    

　　2.1溶解性变化型阳图CTP版材   

　　这种版材的结构一般是在亲水版基上涂敷感热层，感热层是不溶于碱性显影液且亲墨的。其成像机理是：红外激光扫描时，曝光区受热发生物理或化学变化变成碱水可溶的，用碱显影液除去曝光部分。显影过程见图3。    

图3 溶解性变化型阳图CTP版材显影过程

　　KPG和Fuji的技术是：感热层由成膜树脂、红外吸收剂、阻溶剂和其它助剂组成。在曝光以前，阻溶剂与成膜树脂形成氢键缔合，产生阻溶作用，使得在碱液中难溶解。红外曝光时，红外吸收剂产生热量，使感热组成物发生解缔合作用，使其在碱液中溶解度增大，实现显影成像。这一过程通常被认为是物理变化过程。Agfa公司的这类版材成像层包括碱溶性的高聚物和不被显影液渗透的红外敏感表层。   

　　2.2热交联有预热的阳图CTP版材   

　　这类版材属于Agfa公司的技术。它的成像组成物包括碱溶性树脂、潜在质子酸、交联剂以及红外吸收剂(炭黑)。其成像机理是：红外激光照射时，曝光区发生未知作用仍能保留较好的碱溶性；未曝光部分不发生变化。显影前预热处理过程中，未曝光区基于酸催化反应(存在潜在质子酸)发生热交联固化作用，降低了碱溶性；而曝光区则仍保持碱溶性。显影时碱性显影液除去曝光部分。过程见下页图4。    

图4  热交联有预热的阳图CTP版显影过程

　　版材成像的这一过程与常规热交联阴图CTP版恰好相反，即交联与非交联部分刚好调过个。这是由于所用的红外吸收剂与阴图型不同，这一过程中炭黑与红外曝光产生的质子酸发生未知作用，而使得曝光区仍能保持碱溶性。

　　3、免处理CTP版材   

　　据资料显示，各公司都把免处理热敏CTP版材作为重点研究方向，提出了大量的设计方案，并且新方案还在不断地提出。这是由于这类版材能节约显影处理费用提率等。   

　　3.1极性变化型免处理CTP版材 

图5  极性变化免处理CTP版材显影

  
　　这类版材的成像机理是：在曝光前整个版面通常为亲水性的，在红外扫描时，曝光区的极性发生变化，这种变化过程可以是物理方式的也可以是化学方式的，使得该部分由亲水的变为亲油的。印版曝光后无需再进行显影处理即既已满足印刷之要求。此过程见图5。当然，也有一些设计方案是先将版面设计成亲油性的，在曝光时使极性增强变成亲水性的，从而印版上存在了亲水与亲油区，它亦不需要进行显影处理。   

　　使印版的极性发生改变的设计方案和方法有很多种，总结起来可分为物理方式和化学方式两种。物理方式的极性变化版材通常是在亲水的粘结树脂中分散有一些疏水的热塑性高分子颗粒，该热塑性颗粒有一临界凝聚温度，热作用下软化或熔融使颗粒凝聚，在亲水层中形成疏水凝聚体。化学方式的极性变化版材感热树脂通常是含悬垂极性官能团的均聚物或共聚物，这些亲水官能团在热作用下与其它官能团反应形成疏水结构。   

　　3.2红外烧蚀型免处理CTP版材 

图6  红外烧蚀型免处理CTP版材显影过程

  
　　Agfa公司的红外烧蚀型CTP版属于阳图型的热敏版，它采用金属作为熔融层。将金属熔融层涂敷在亲水性的铝版基上，它是亲油性的。其成像机理是：曝光区金属层在高强度激光辐射下熔融成小滴，与铝版基的接触角变大，不需显影即可除去，露出亲水版基。过程见图6。   

　　Fuji公司的热烧蚀型版材与Agfa有所不同，它是在版基上先涂一亲墨层，其上有金属微粒作光热转化剂的亲水层。扫描曝光时金属微粒能使其脆化，容易除去。或者是在亲墨层上涂上有金属氧化物或金属氢氧化物和含酸羟基树脂的亲水层，有时还有一亲水表层。   

　　3.3底基亲墨型免处理CTP版材    

图 7  底基亲墨型免处理CTP版材显影过程

　　这是KPG公司的，属于无水胶印版。这种版材是先在版基上涂敷亲墨的中间层，然后再在亲墨层上涂敷一种特殊的有机硅共聚物。这层斥墨的有机硅共聚物作为热敏层，属热分解型。其成像机理是：曝光区的热敏层发生热分解反应，这些分解了的有机硅共聚物很容易在曝光过程或曝光后的通常程序中被除去，露出中间亲墨层。其显影过程见图7。