用于水性油墨打印头的抗湿低粘附力涂层的制作方法_3

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雾化装置来喷雾反应物混合物。空气雾化装置可安装于W均匀方式移动的自动 往复机构上,W使用均匀(或基本上均匀)量的反应物混合物覆盖基材表面。刮片的使用为 可用于施用反应物混合物的另一技术。在流动涂布中,使用可编程分配器施用反应物混合 物。
[00创水性喷墨打印头和制造方法
[0063]在一些实施例中,水性喷墨打印机包括用于发送水性油墨的在一堆板中的最后的 板上的孔口或喷嘴的阵列。本文的讨论参照作为喷射堆层的板的叠堆和作为喷嘴板的最后 的板。图2显示了具有结合至喷嘴板24的抗湿低粘附表面涂层26的打印头喷射堆层。喷嘴板 可为结合至孔撑22的聚合物膜,如聚酷亚胺膜。孔撑22由任何合适的材料(如不诱钢)形成, 并包括限定于其中的孔22a。孔22a可与水性油墨源连通,使得来自油墨源的水性油墨从打 印头喷射堆层20通过孔22a喷射至记录基材上。
[0064] 在所示实施例中,喷嘴板24通过中间粘合剂材料28结合至支撑22。粘合剂材料28 可提供为热塑性粘合剂,所述热塑性粘合剂可在结合过程中烙化W将喷嘴板24结合至支撑 22。通常,也在结合过程中加热喷嘴板24和抗湿低粘附涂层26。取决于形成热塑性粘合剂的 材料,结合溫度可为约180°C至约325°C(或在约180°C至约325°C的范围内,如约290°C)。
[0065] 在一些实施例中,通过如下方式制造打印头:形成喷射堆层,使用如本文所述的抗 湿低粘附表面涂层涂布喷嘴板,W及将喷嘴板结合至喷射堆层。取决于喷射堆层的构造、用 于涂层中的材料的性质等,可在涂布过程之前或之后进行结合过程。
[0066] 当本文描述的抗湿低粘附表面涂层被涂布于喷墨打印头的正面上时,所述抗湿低 粘附表面涂层相对于从喷墨打印头喷射的水性油墨显示足够低的粘附,使得保持在抗湿低 粘附表面涂层上的水性油墨滴可简单自清洁的方式滑落打印头。可通过滑动水性油墨 液滴而从喷墨打印头正面上带走有时存在于喷墨打印头的正面上的诸如灰尘、纸颗粒等的 污染物。抗湿低粘附打印头正面表面涂层可提供自清洁、无污染的水性喷墨打印头。
[0067] 具有如本文所述的抗湿低粘附表面涂层的水性喷墨打印头可用于连续喷墨打印 机、热敏按需喷墨(D0D)喷墨打印机,和压电D0D喷墨打印机。也参见美国专利8,801,171。如 本文所用,术语"打印机"涵盖任意装置,如进行任意目的的打印输出功能的数字复印机、造 书机、传真机、多功能机等。
[0068] 任何合适的记录基材可用于使用本文描述的水性喷墨打印头的打印机,包括普通 纸(如XE民OX够4024纸、XE民OX⑥Image Series纸、Cortland 4024DP纸、横格笔记本 纸、铜版纸)、经二氧化娃涂布的纸(如夏普公司(Sha巧Company)的经二氧化娃涂布的纸、 化化纸、Hammermi 11 Lase巧rint纸等)、透明材料、织物、纺织品、塑料、聚合物膜、无机基材 (如金属和木材)等。
[00~]水性油墨
[0070] 可与本文描述的涂层、构造用于与水性油墨一起使用的喷墨打印头和方法一起使 用的水性油墨包含水、着色剂和任选的其他成分(如共溶剂(湿润剂)、表面活性剂、粘结剂、 缓冲剂和杀生物剂)。水用作着色剂和任选的添加剂的液体载体(或介质)。
[0071] 组成本发明的油墨组合物的基本组分(诸如染料或颜料和水性介质)本身是已知 的,并且可使用常规用于喷墨记录的油墨组合物中的那些。例如,染料可包括由直接染料、 酸性染料、碱性染料和反应性染料代表的水溶性染料。
[0072] 可用于水性喷墨油墨中的具有色彩性质的颜料的例子包括但不限于:颜料蓝15: 4、(品红色)颜料红122、颜料黄14、颜料黄74、颜料澄5、颜料绿1、颜料蓝60、颜料紫3和炭黑 等。
[0073] 在常规油墨组合物中,染料通常W如下比例使用:染料在油墨组合物中保持约0.1 至20重量%。颜料也可WW0.1重量%至20重量%的量包含于油墨组合物中,W组合物的总 重量计。
[0074] -些实施例所用的油墨中使用的水性介质为水(如去离子水),或水与水溶性有机 溶剂的混合物。与水一起使用的水溶性有机溶剂可包括例如低级醇,如甲醇、乙醇、正丙醇、 异丙醇、正下醇、仲下醇和叔下醇;酷胺,如二甲基甲酯胺和二甲基乙酷胺;酬或酬醇,如丙 酬和双丙酬醇;酸,如四氨巧喃和二氧六环;聚烧撑二醇,如聚乙二醇和聚丙二醇;烧撑二 醇,如乙二醇、丙二醇、下二醇、二甘醇、Ξ甘醇、二丙二醇、Ξ丙二醇、硫二甘醇和己二醇;多 元醇的低级烷基酸,如乙二醇单甲酸、乙二醇单乙酸、二甘醇单甲酸、二甘醇单乙酸、二甘醇 单下酸、Ξ甘醇单甲酸、Ξ甘醇单乙酸和Ξ甘醇单下酸;甘油;2-化咯烧酬;N-甲基-2-化咯 烧酬;和1,3-二甲基-2-咪挫嘟酬。其中,在一些实施例中可使用甘油、烧撑二醇(如二甘 醇),和多元醇的低级烷基酸(如Ξ甘醇单乙酸)。
[0075] 水溶性有机溶剂可如下的量包含于油墨组合物中:通常约0重量%至约5重 量%,优选约10重量%至约80重量%,如约20重量%至50重量%,W油墨组合物的总重量 计。
[0076] 当使用水溶性有机溶剂时,取决于水溶性有机溶剂的组分类型、其组成W及油墨 的所需性质,水的含量可在广泛范围内确定,并可在通常约10重量%至约95重量%,优选约 10重量%至约70重量%,更优选约20重量%至约70重量%的范围内,W油墨组合物的总重 量计。
[0077] 通常,将表面活性剂添加至油墨W调节表面张力和润湿性质。合适的表面活性剂 包括乙氧基化的乙烘二醇(例如来自空气产品公司(Air Products)的Surfynols饭系列)、 乙氧基化的伯醇(例如来自壳牌公司(Shel 1) Neodol獲系列)和仲醇(例如来自联合碳化物 公司(Union Carbide)的Te巧i tol·哦系列)、横基班巧酸醋(例如来自氯特公司(CyteC)的 Aerosol⑥系列)、有机娃酬(例如来自威特科公司(Wi tco)的Silwet?系列)和氣代表面活 性剂(例如来自杜邦公司化uPont)的Zoiiyl液系列)。表面活性剂通常W至多约5%的量,更 通常W不超过2%的量使用。
[0078] 包括诸如如下的馨合剂(sequestering)(或馨合剂khelating))可有利于例如消 除重金属杂质的不利影响:乙二胺四乙酸化DTA)、亚氨基二乙酸(IDA)、乙二胺-二(邻径基 苯基乙酸)(抓DHA)、氮Ξ乙酸(NTA)、二径基乙基甘氨酸化肥G)、反式-1,2-环己二胺四乙酸 (切DTA)、二乙締 Ξ胺-N,N,N',r,矿-五乙酸(DTPA)和乙二醇酸二胺-N,N,N',N'-四乙酸 (G邸ΤΑ),和它们的盐。
[0079] 可使用杀生物剂W抑制水性油墨中的微生物的生长。杀生物剂可为抗微生物剂、 抗真菌剂等。也可将聚合物添加至油墨W改进耐久性或其他性质。
[0080] 用于本文描述的涂层、打印头和方法的一些实施例的合适的商业水性油墨包括 Collins Y,C,M和Κ染料和颜料油墨(俄亥俄州辛辛那提的柯林斯喷墨公司(Collins Ink jet Corporation,Cincinnati ,Ohio))和WBKC Prodigy?油墨(加利福尼亚州圣莱安德罗的 INX数码国际公司(INX Digital International,San Leanho,California))、HuntsMICR (俄亥俄州伯里亚的Hunt Imaging?巧unt Imaging?,Berea,OH))和Arte Belle C颜料油 墨(马萨诸塞州比勒利卡的美国喷墨公司(American Ink Jet Corporation,Billerica, Massachusetts))。
[0081] 现在将详细描述具体实施例。运些实例旨在为说明性的,且权利要求不限于在运 些实施例中所述的材料、条件或过程参数。
[0082] 实例1-涂层的制备
[0083] 将38.3克的鬥^!〇1-〇1;此取610蹄1加至配备有滴液漏斗、溫度探针和冷凝器的3颈 圆底烧瓶中。将245mL的Novec?7200、170mL的乙酸乙醋和0.333克的二月桂酸二下基锡催化 剂添加至所述3颈圆底烧瓶中,在氮气氛下揽拌和加热内容物W溫和回流(~7ΓΟ。通过将 11.6克的〇放111〇£1访液3790溶解于4451111的乙酸乙醋和1451111^仙(^6〇了》7200中而制得第二 溶液。然后将该Ξ异氯酸醋溶液转移至连接至圆底烧瓶的滴液漏斗,并在71°C-72°C下在2 小时的时间内逐滴添加至Fiuorolink驳I';10H溶液中。所得反应物混合物揽拌过夜(约18小 时)。在冷却至室溫之后,使用Millipore Opticap?化过滤器(孔隙尺寸0.2微米)过滤产物 溶液W产生产物溶液。产物溶液的固体浓度为~4-5%。
[0084] 通过添加齡乂6〇了》7200而将产物溶液稀释至~3.4%固体。将经稀释的溶液转移至 圆底烧瓶,并使用维格勒蒸馈装置通过蒸馈将其浓缩至~12%固体浓度。Novec?7200/乙酸 乙醋的最终溶剂比为约60
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