用于水性油墨打印头的抗湿低粘附力涂层的制作方法_4

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[0085] 使用拉杆涂布机将冷却至室溫之后的浓缩溶液涂布至聚酷亚胺基材上。经涂布的 膜风干达5分钟,然后使用如下两个连续固化步骤在烘箱中热固化:将风干的膜置于130°C 下的烘箱中达30分钟(第1固化),然后置于290°C的烘箱中达30分钟(第徊化),W制得抗湿 低粘附涂层。如下文所述评价涂层的膜品质和对水性油墨的表面性质。
[0086] 实例2.接触角和滑动角
[0087] 在来自化化曲ysics的0CA20测角仪上评估根据实例1制得的涂层的接触角和滑动 角。在典型的静态接触角测量中,将约10微升的水性油墨轻柔沉积于实例1涂层的表面上, 通过计算机软件(SCA20)测定静态角度。每个报道的数据为巧个独立测量的平均。
[008引通过WlVsec的速率倾斜具有约10微升液滴水性油墨(其来自俄亥俄州辛辛那提 的柯林斯喷墨公司(Collins Ink jet Co巧oration,Cincinnati,Ohio))的基本单元而完 成滑动角测量。滑动角定义为测试滴开始滑动的倾斜角。
[0089] 使用脱机测试(off line test)(所谓的堆叠(stacking))来模拟打印头制造过程 中的结合。使涂层经受高压和高溫应力,即在35化si下290°C达30min,之后测量接触角和滑 动角。
[0090] 如下表1显示了在初始固化之后和在35化si下在290°C下达30min的堆叠模拟之 后,根据实例1的抗湿低粘附水性涂层的六个样品的接触角(CA)和滑动角(SA)的值。如表可 W看出,即使在35化si下在290°C下达30min的堆叠模拟之后,所有的接触角值在40° W上, 滑动角值小于30°C。
[0091] 表1
[0092]
[0093]
[0094] a:CA指接触角
[00巧]b:SA指滑动角
[0096] 实例1中描述的抗湿低粘附涂层也与十Ξ个商业水性油墨一起测试,并评价涂层 角度。如图3所示,所有商业油墨显示平均大于40°C的接触角。相比于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)),Collins Y、C、M和K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 Leandro, 化lifornia))产生更高的接触角。
[0097] 实例3.在头构建之后水性油墨的接触角和滑动角
[0098] 打印头如下制造。通过将如实例1所述的低粘附抗湿涂层26涂布至可得自宇部兴 产公司化be Industries)的由聚酷亚胺膜Upilex嚴制得的孔板24的外表面上,制备图2中 所示的聚酷亚胺孔组件。使用高溫热塑性粘合剂(即来自DuPont敏ELJ-100的热塑性聚酷 亚胺膜)在290°C下在35化si下达半小时,从而将不诱钢孔撑22结合至孔板(经涂布的聚酷 亚胺膜)。使用激光烧蚀孔板中的喷嘴。然后将所得聚酷亚胺孔组件附接和结合至喷射堆 层/PZT组件和歧管,从而产生打印头。
[0099] 在如实例2上述的头构建之前和在头构建之后评估市售水性油墨的接触角(CA)和 滑动角(SA)。在堆层结合过程中,将含氣聚合物(PFA)置于孔上W用于保护。结果示于图4 中。
[0100] 图4显示在头构建之前和之后,指定的Collins染料的累计概率相对于接触角。
[0101] 实例4.流诞压力
[0102] 使用根据实例1制得的涂层根据实例3制得的原型打印头也显示良好的流诞性能。 使用可得自欧米茄工程公司(康涅狄格州斯坦福德)(Omega Engineering, Inc. (Stamford, Conn.))的型号DPIS8压力传感器测量流诞压力,并相对于压力计校正。图5显示了使用ElOH 涂层构建的数个打印头的流诞压力。如可由图5看出,对于使用E10田余层制得的所有打印 头,流诞压力保持在1.5英寸水柱的更小规格值W上。
[0…引实例5.油墨巧污和表面恢复
[0104] 通过用水性油墨浸泡打印头的涂布表面并使油墨干燥,从而评估脏的和清洁的表 面之间的接触角差异。图6说明,即使当表面含有经干燥的水性油墨时,水性染料(Collins 染料、Collins颜料、INX颜料和化nts MICR)的平均接触角也大于40°C。
[0105] 另外,将打印头的涂布表面浸入水性废油墨(Collins染料,混合4种颜色)中达49 天。测量表面上水性油墨的接触角,表明表面上不同的油墨巧污程度或油墨污染。图7显示 当浸入水性油墨中时,喷嘴板上的水性油墨接触角减小,表明表面已被油墨巧污。在擦去油 墨之后W及在用异丙醇(IPA)清洁之后测量接触角。使用IPA清洁产生回到初始分布的接触 角。
[0106] 在打印头被废油墨(Collins品红色染料油墨)弄脏,并静置过夜和干燥之后,流诞 压力也保持在1.5英寸水柱的低规格值W上。通过擦拭和/或清洗来去除油墨改进了流诞压 力(图8)。
[0107] 为了评估在多个擦拭循环之后根据实例1的涂层的坚固性,使用有机娃刮片使涂 层经受>1500清洗擦拭循环。如图9所示,即使在1500个清洗擦拭循环之后,流诞压力也保持 在1.5英寸的更低规格值W上。此外,图9说明在表面清洁的情况下静置改进了流诞压力。
【主权项】
1. 一种用于水性喷墨打印头正面的涂层,其包含: 包含乙氧基化的间隔基的全氣聚酸二醇化合物,和 =异氯酸醋, 其中一滴水性油墨相对于涂层表面显示小于约30°的滑动角和大于约40°的接触角。2. 根据权利要求1所述的涂层,其中一滴水性油墨相对于涂层表面显示小于30°的滑动 角,且相对于固化之后的涂层表面显示大于40°的接触角,其中所述固化包括: 在约130°C的溫度下第一固化处理达约30分钟;和 在约290°C的溫度下第二固化处理达约30分钟的时间。3. 根据权利要求1所述的涂层,其中所述全氣聚酸二醇化合物具有分子量为约1500AMU 的通式: OH- (C出 C出 O) -C出 CF20- (CF2CF2O) b ( CF20 ) cCF2-C出-(C出 C出 O) -OH 其中b和C为在0至50之间的范围内的整数。4. 根据权利要求3所述的涂层,其中所述=异氯酸醋由如下一般结构表示:其中R可为环状、芳族、脂族、直链、支链异氯脈酸醋,缩二脈=异氯酸醋,或包含约1至 约20个碳原子的取代控基部分。5. 根据权利要求1所述的涂层,其中所述涂层通过包括如下的方法制得: 将包含=异氯酸醋和包含乙氧基化的间隔基的全氣聚酸二醇化合物的反应物混合物 涂布至基材上; 使所述反应物混合物经受在约130°C的溫度下的第一固化处理大约30分钟的时间;之 后,使涂布反应混合物经受在约290°的溫度下的第二固化处理大约30分钟的时间, 其中形成反应物混合物包括: 在约71°C的溫度下混合=异氯酸醋和径基官能化的全氣聚氧化烧控。6. -种构造用于喷射水性油墨的喷墨打印头,其包括: 具有设置于其表面上的如权利要求1所述的抗湿低粘附涂层的正面,其中一个喷射的 水性油墨滴相对于具有所述涂层的打印头正面表面显示低的滑动角和高的接触角,其中低 的滑动角小于约30°,且接触角大于约40°。7. 根据权利要求6所述的喷墨打印头,其中所述正面包括喷嘴板,所述喷嘴板包括不诱 钢或聚酷亚胺。8. 根据权利要求6所述的喷墨打印头,其中所述接触角大于约55%其中所述滑动角小 于约20°。9. 根据权利要求6所述的喷墨打印头,其中流诞压力保持在1.5英寸水柱W上。10. -种用于降低在构造用于喷射水性油墨的喷墨打印头的正面上的流诞、润湿或粘 附的方法,所述方法包括: 将抗湿低粘附涂层设置于喷墨正面的表面上, 从打印头喷射一滴包含表面活性剂的水性油墨,其中水性油墨滴相对于涂层表面显示 大于约40°的接触角和小于约30°的滑动角。
【专利摘要】示例性实施例提供了用于水性喷墨打印头的抗湿低粘附涂层。也描述了涉及正面上具有抗湿低粘附涂层的水性喷墨打印头,以及降低构造用于喷射水性油墨的喷墨打印头的正面上的流涎、润湿或粘附的方法的示例性实施例。
【IPC分类】C08G18/79, C09D175/08, C08G18/50
【公开号】CN105585949
【申请号】CN201510714324
【发明人】V·塞姆比, K·B·塔尔曼, S·S·巴德莎, M·S·罗艾克, J·H·凯科, S·J·格里芬
【申请人】施乐公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年10月28日
【公告号】CA2909768A1, DE102015221007A1, US20160130469
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