Способ определения степени отверждения полимерного слоя

 

Изобретение относится к репрографии, а более конкретно к способам определения степени отверждения актиничным излучением полимерных слоев носителей информации. Способ заключается в формировании на поверхности матрицы с термопластическим слоем деформационного микрорельефа, в облучении его актиничным излучением, что ведет к отверждению термопластического слоя. Затем измеряют его регулярную оптическую плотность при приложении фиксированного по величине давления. Величина фиксированного давления не превышает величины адгезии между термопластическим полимерным слоем и нижележащими слоями в неотвержденном состоянии первого. Температура при этом выше температуры стеклования термопластического слоя, но ниже температуры коробления подложки. Техническим результатом данного изобретения является повышение точности измерений, производительности и безопасности определения степени отверждения полимерных слоев.

Изобретение относится к репрографии, а более конкретно к способам определения степени отверждения актиничным излучением полимерного слоя носителя информации.

Известен способ определения степени отверждения полимерного слоя, состоящего в формировании на поверхности его деформационного микрорельефа, облучение его актиничным излучением, нанесении дозированного количества растворителя с последующим высушиванием и измерением регулярной оптической плотности, а оценку степени отверждения производят по ее значению, (см. авт. свид. СССР N 1359768, МКИ⁴ G 03 G 13/00, 1986 г.).

Недостатком данного способа является применение растворителя, что снижает точность измерения, снижает безопасность измерений, требует наличия вытяжных шкафов и другого химического оборудования.

Указанные недостатки частично устранены в способе определения степени отверждения полимерного слоя, состоящем в формировании на поверхности полимерного слоя деформационного микрорельефа, облучении его актиничным излучением и измерении регулярной оптической плотности при приложении фиксированного давления к месту нанесения при последующем высушивании дозированного количества растворителя (см. авт.свид. N 1440201, MKИ⁴ G 03 G 13/00, 1987 г. ).

Недостатком данного способа является низкая точность измерений и производительность при определении степени отверждения.

Задачей данного изобретения является повышение точности, производительности и безопасности определения степени отверждения полимерных слоев.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения степени отверждения полимерного слоя, состоящем в формировании на его поверхности деформационного микрорельефа, облучении его актиничным излучением и измерении регулярной оптической плотности при приложении фиксированного по величине давления, причем величина фиксированного давления не превышает величины адгезии между термопластическим полимерным слоем и нижележащими слоями в неотвержденном состоянии первого при температуре выше температуры стеклования полимерного слоя, но ниже температуры коробления подложки.

Способ заключается в том, что на поверхности матрицы с термопластическим слоем формируют микрорельеф, например "морозный". Затем, со стороны термопластического слоя производят облучение актиничным, например ультрафиолетовым, излучением, что ведет к отверждению термопластического слоя, т.е. переводит его в термореактивное состояние. В этот период производят приложение давления на поверхность рельефа при температуре выше температуры стеклования материала термопластического слоя, причем, чем выше температура последнего, тем большую текучесть имеет неотвержденная составляющая его, что ведет к более высокой производительности при определении степени отверждения, т.к. более активное заплывание микрорельефа ведет к более быстрому заполнению впадин между гребешками микрорельефа, но превышение температуры коробления любого из неотвержденных слоев подложки рельефографической матрицы ведет к искажению результатов измерения и повреждению матрицы. Кроме того, если в процессе облучения отверждение не произошло, а давление, приложенное к термопластическому слою, больше, чем величина адгезии между слоями, составляющими матрицу, то при снятии давления возможно нарушение целостности слоев матрицы, т. е. отрыв термопластического слоя, что недопустимо, а учитывая, что минимальное значение адгезии между слоями имеется при неотвержденном состоянии термопластического слоя, то давление не должно превышать данного значения адгезии, т.к. возможен отрыв слоя и уничтожение матрицы.

Пример конкретного выполнения.

Определение степени отверждения термопластического слоя проводилось для матриц из материала ФТПН-МР (ТУ ЫУО 341,006) с температурой стеклования 76,2^oC, при давлении 5 кг/см². Регулярная оптическая плотность измерялась модернизированным денситометром СР-25МР инв. N 002072. Температура нагрева матрицы определялась термометром с точностью измерения 0,2^oC и пределом измерения от 50^oC до 180^oC. Облучение проводилось лампой ДРТ-1000, установленной на расстоянии 200 мм. Результаты проведенных экспериментов позволили выявить следующее: степень облучения в основном зависит от времени облучения, а для каждого времени измерения проводился замер регулярной оптической плотности до облучения и после него. Данные результаты сравнивались с экспериментами, проводимыми по способу для прототипа.

При температуре выше 172^oC наблюдается коробление подложки и уничтожение записанной информации. Температура, при которой происходит измерение регулярной оптической плотности, должна быть меньше температуры коробления подложки.

Давление свыше 5 кг/см² при минимальных степенях отверждения ведет к отрыву термопластического слоя, особенно при более высоких температурах, близких к 150^oC. Чем ниже температура, тем меньшее влияние давление оказывает на результаты измерений. Время измерения по данному предлагаемому способу сократилось в 1,7-2,2 раза при установке нагревателя над нижним стеклом денситометра и установке лампы актиничного излучения в том же корпусе.

Данный способ легко реализуется на любом оборудовании для измерения регулярной оптической плотности, позволяет повысить производительность в среднем в 1,9 раза, уменьшить площадь, повреждаемую при исследовании, почти в 3,5 раза за счет отсутствия отрыва и заплывания рельефа продуктами размыва термопластического слоя растворителем.

Формула изобретения

Способ определения степени отверждения полимерного слоя, состоящий в формировании на его поверхности деформационного микрорельефа, облучении его актиничным излучением и измерении регулярной оптической плотности при приложении фиксированного по величине давления, отличающийся тем, что величина фиксированного давления не превышает величины адгезии между термопластическим полимерным слоем и нижележащими слоями в неотвержденном состоянии первого и температуре, выше температуры стеклования термопластического слоя, но ниже температуры коробления подложки.