CN107540842B - 对抗成像板或中间橡皮布材料中的有毒物质排放的稳定剂 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及可用作板设计中的表面部件的材料组合物，所述板设计用于可变数据数字平版图像形成装置。所公开的材料组合物掺入红外(IR)吸收填料材料，包括在氟硅酮聚合物或弹性体中的炭黑填料材料颗粒。所公开的炭黑材料组合物的包括促进了润版液层的图案化步骤中的精确加热，同时最小化有害副产物排放，包括由主要是氟硅酮的成像层的局部加热产生的三氟丙醛(TFPA)的排放。所公开的均匀分散的炭黑颗粒特别可用于改进在可变数据数字平版图像形成装置中采用的成像构件的基于氟硅酮的可再成像表面层的操作特性。

Description

对抗成像板或中间橡皮布材料中的有毒物质排放的稳定剂
技术领域
本公开内容涉及适于包括在数字平版图像形成系统中的成像构件的中间转印表面和可再成像表面中的基于炭黑的添加剂制剂和用于生成这些制剂的方法。特别地，所公开的实施例涉及将炭黑填料材料掺入各种标记和印刷系统部件，例如专门形成用于新一类可变数据数字平版图像形成装置中的成像构件或中间转印构件中。
背景技术
平版和胶版图像形成通常被理解为用于在广泛多样的图像接受介质基材上预先形成高质量多色图像的印刷方法。为了本公开内容的目的，术语“印刷”、“标记”和“成像”可互换使用。在典型的平版图像形成工艺中，可以平板、滚筒或鼓的表面、带的表面等等形式的图像转印表面被图案化，以包括一般为疏水性/亲油材料的“图像区”和一般为亲水性/疏油材料的“非图像区”。图像区对应于由标记材料例如油墨占据的在目标图像接受介质基材上形成的图像的最终印刷物上的区域，以在目标基材上形成图像。非图像区对应于未被标记材料占据的在最终印刷物上的区域。亲水区域接受表面制备流体并且一般容易被表面制备流体润湿，所述表面制备流体可包括基于水的流体或其他复合流体，其通常可被称为润版液或润湿液。在实施例中，这些润版液照常规由水和少量醇和/或其他添加剂和/或表面活性剂组成，包括所述表面活性剂以减少流体的表面张力。
例如印刷板的疏水区倾向于排斥润版液并接受油墨，而在亲水区上形成的润版液形成流体“释放层”，用于排斥油墨在印刷板的成像表面上的粘附。印刷板的亲水区因此对应于最终印刷物的未印刷区或“非图像”区。
在用于平版图像形成的常规系统的不同实施例中，作为标记材料的油墨可直接从成像表面转移到目标图像接受介质基材，例如在压力油墨转印辊隙处的纸或另一种基材材料。在胶版图像形成中，油墨可从成像板表面转印到中间图像转印表面例如胶印(或橡皮布)滚筒。胶印滚筒通常覆盖有适形的涂层或套筒，其表面可符合成像板表面和目标图像接受介质基材的纹理，其各自例如可具有的表面峰谷深度稍微不同于另一个的表面峰谷深度。胶印(或橡皮布)滚筒的表面粗糙度或适形性帮助将更均匀的标记材料(包括油墨)层递送到目标图像接受介质基材而不含缺陷例如斑点。足够的压力用于将图像直接从成像板表面或从胶印(或橡皮布)滚筒转印到目标图像接受介质基材。这种压力转印在转印辊隙处发生，目标图像接受介质基材通过所述转印辊隙被夹在成像板和胶印(或橡皮布)滚筒之一和相对的压力构件例如压印鼓之间，所述压力构件提供在目标图像接受介质基材的非图像侧上的压力。
典型的平版印刷和胶版印刷技术采用这样的板，所述板被永久图案化，且因此仅在印刷大量相同图像的拷贝(即用于长时间印刷运行)例如杂志、报纸等等时，可用于成本有效的图像形成。这些技术不被认为可用于创建和打印文档，其中在不去除和更换印刷鼓和/或成像板的情况下，从一页到下一页生成新图案。在这方面，常规的平版印刷和胶版印刷技术不能适应真正的高速可变数据印刷，其中图像可从压印到压印变化，例如如在可视为真正的数字印刷系统的情况下。此外，永久图案化成像板或滚筒的成本在拷贝数上分摊。因此，与来自数字印刷系统的印刷形成对比，成本/印刷复印件对于相同图像的较短时间印刷运行高于较长时间印刷运行。另外，因为图像从压印到压印不变化，所以从成像板表面到胶印滚筒或目标图像接受介质基材中的一个或另一个的油墨转印效率可能相对不精确。这些常规系统中典型的是油墨制剂，其平均起来转印少至成像板表面上沉积的50％油墨。
发明内容
鉴于关于有效和/或成本有效的可变数据和/或数字平版图像形成的常规平版图像形成中已知缺点，已尝试了许多技术来实现高速数字平版印刷。
于2012年5月3日公开并且基于美国专利申请13/095,714的美国专利申请公开号2012/0103212 A1(212公开)，提出了用于提供在图像形成系统中的图像接受介质标记的可变数据平版印刷和胶版印刷的系统和方法。212公开中公开的方案旨在改进先前尝试的可变数据平版标记概念的各个方面，以实现有效的真正可变数字数字平版印刷。
根据212公开，在成像构件上提供可再成像的板或板状表面，所述成像构件可为鼓、板、带等等。可再成像的板表面可由例如硅酮包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)等等组成。硅酮和氟硅酮弹性体广泛用于许多应用中，主要是因为它们可被改性至最佳的性能性质，特别是在各种标记应用中。期望的物理性质包括释放、热稳定性、导热性、硬度和韧性。成像构件的可再成像板表面可由在基本固定层上的相对薄的这种材料层形成，所述相对薄的层的厚度被选择为平衡印刷或标记性能与耐久性和可制造性关注和所述性质的优化等等。
212公开描述了示例性可变数据平版系统100，例如图1中所示的那种。此处提供了图1中所示的示例性系统100的一般描述。关于图1的示例性系统10中所示的各个部件和/或子系统的另外细节可在212公开中找到，所述图1提供了所公开材料组分的现实效用。
如图1中所示，示例性系统100可包括成像构件110。图1中所示的实施例中的成像构件110尽管描述为鼓，但并不预期暗示这种装置的实施例必然被限制为含有鼓型成像构件。示例性系统100中的成像构件110用于将有油墨的图像施加到在转印辊隙112处的目标图像接受介质基材114。转印辊隙112通过作为图像转印机构160的部分的压印辊118产生，所述压印辊118在成像构件110的方向上施加压力。
示例性系统100可用于在广泛多样的图像接受介质基材114上产生图像。212公开说明了可使用的标记(印刷)材料的宽范围，包括颜料密度按重量计大于10％的标记材料。悬浮在溶液中以产生不同颜色油墨的颜料材料的增加密度一般被理解为导致增加的图像质量和活力。然而，这些增加的密度通常导致这种油墨在某些图像形成应用中的使用的显著限制或甚至完全排除，所述图像形成应用照常规用于促进可变数据数字图像形成，包括例如喷墨油墨图像形成应用。期望在可变数据数字图像形成系统中捕获增强的图像质量，这导致示例性系统100的开发和正在进行的广泛实验以实现最佳结果。
如上所述，成像构件110可由在结构固定层(其可为例如圆柱形核心)上形成的可再成像表面(层或板)、或者在圆柱形核心上的一个或多个结构层组成。可提供一般包括一系列辊的润版溶液子系统120，所述一系列辊可视为润版辊或润版单元，用于使用一般具有均匀厚度的一层润版液或润湿液均匀地润湿成像构件110的可再成像板表面。一旦将润版液或润湿液计量到可再成像表面上，就可使用传感器125测量润版液或润湿液层的厚度，所述传感器125提供反馈以控制在可再成像表面上的润版液或润湿液的计量。
通过使用例如激光能量使润版液层按图像图案化，光学图案化子系统130可用于在均匀的润版液层中选择性地形成潜像。如在下文更详细地讨论的，从应该理想地吸收由接近于可再成像表面的光学图案化子系统130发射的大部分激光能量的材料形成成像构件110的可再成像表面是有利的。形成这种材料的可再成像表面可有利地帮助基本上最小化在加热润版液中浪费的能量，并且同时最小化热的横向扩散，以便维持高空间分辨能力。由示例性系统100的光学图案化子系统130采取的图案化过程中起作用的机械学参考212公开中的图5详细描述。简言之，来自光学图案化子系统130的光学图案化能量的施加导致以产生潜像的方式选择性蒸发均匀的润版液层的一部分。如可充分理解的，这种选择性蒸发需要相当强的光学能量的靶向应用，导致通过润版液和至少在可再成像表面中高度局部加热到超过300℉的温度。
在成像构件110的可再成像表面上包含潜像的图案化的润版液层随后呈递给或引入墨辊子系统140。墨辊子系统140用于将均匀的一层油墨施加到图案化的润版液层和可再成像表面之上。在实施例中，墨辊子系统140可使用网纹辊来计量在一个或多个着墨辊上的油墨，所述一个或多个着墨辊与可再成像表面接触。在其他实施例中，墨辊子系统140可包括其他传统元件例如一系列计量辊，以提供油墨对可再成像表面的精确补料速率。墨辊子系统140可将油墨沉积到代表可再成像表面的成像部分的袋，而在润版液层的未格式化一部分上沉积的油墨将不会粘附至那些部分。
位于可再成像表面上的油墨的内聚力和粘度可通过许多机制进行改进，所述机制包括通过使用流变学控制子系统150的一些方式。在实施例中，流变学控制子系统150可形成油墨在可再成像表面上的部分交联核心，以例如增加相对于油墨和可再成像表面之间的粘附强度的油墨内聚强度。在实施例中，可采用某些固化机制，其可包括例如光学或光固化、热固化、干燥或各种形式的化学固化。冷却可用于改进转印油墨的流变学，同样经由多重物理、机械或化学冷却机制。
当使用转印子系统160将油墨从可再成像表面转印到图像接受介质的基材114时，发生基材标记。伴随油墨的粘附和/或内聚已通过流变学控制系统150改进，油墨在转印辊隙112处与可再成像表面分离时，油墨转印基本上完全优先地粘附到基材114。与油墨的现实调节组合小心地控制在转印辊隙112处的温度和压力条件，可允许油墨从可再成像表面到基材114的转印效率超过95％。虽然一些润版液还可润湿基材114是可能的，但这种转印的润版液的体积一般是最低限度的，以便快速蒸发或以其他方式被基材114吸收。
最后，提供清洁系统170以从可再成像表面去除残留产物，包括未转印的残留油墨和/或剩余的润版溶液，其方式预期制备且条件化可再成像表面，以在示例性系统100中的可变数字数据图像形成操作中重复用于图像转印的上述循环。
成像构件110的可再成像表面必须满足一系列经常相互竞争的要求，包括(1)表面润湿和固定润版液或润湿液，(2)有效地吸收来自激光或其他光学图案化装置的光辐射，(3)在可再成像表面的离散成像区域中润湿和固定油墨，以及(4)优选以超过95％的效率使油墨释放。控制油墨释放以促进至图像接受介质基材114的最高水平的油墨转印效率，以产生高质量图像、限制废物、并且通过在转印辊隙112的出口处产生基本上清洁的成像表面来最小化对下游清洁系统的负担。
成像构件的可再成像表面由材料形成，所述材料通过广泛且持续的实验被确定为有利地支持基于油墨的可变数据数字平版印刷工艺的步骤，所述步骤根据系统例如在图1中以示例性方式所示的那些实施。如上所述，由于上述原因，这种可再成像表面可由例如硅酮和氟硅酮弹性体形成。
然而，使用硅酮弹性体的缺点是硅橡胶在各种溶剂和硅油中溶胀。在采用示例性系统(例如图1中所示的那些)的当前和开发中的可变数据数字图像形成技术中，油墨单体和组分例如引起明显的溶胀和单体吸收到某些标准的二甲基取代的硅酮弹性体内。抵抗这种溶胀并且具有用于成像构件和中间橡皮布的优选物理性质的氟硅酮是可获得的。然而，氟硅酮在较高的温度(超过300℉)下趋于变得不稳定。如在上述图像形成过程中将遇到的，在这些高温下的特定困难在于，不稳定性导致潜在的有毒元素排放的因而释放，包括其为环境健康和安全关注的三氟丙醛(TFPA)的释放。另外，降解和不稳定性将导致F-PDMS在某些润版液或润湿液，包括D4(八甲基环四硅氧烷)和其他基于PDMS的释放剂中的潜在溶胀。
广泛的实验已涉及确定且优化填料材料和/或对某些照常规采用的填料材料的改进，其可呈现更适合用于可变数据数字平版图像形成装置中的成像构件的可再成像表面的填料材料。
根据本公开内容的系统和方法的示例性实施例可提供氟硅酮弹性体表面处理和表面组分，包括有利地添加或以其他方式包括以特别解决高温不稳定性问题的红外线吸收填料材料。
示例性实施例可提供在各种标记应用中的中间体和成像构件中的炭黑包括，以对氟硅酮提供在高温下的稳定性。在实施例中，这种包括增强稳定性并且可显著降低环境不健康或有毒排放包括TFPA排放。
示例性实施例可在暴露于高温的条件下和在氧化环境中稳定图像形成部件，包括所公开的材料组合物，其可在上述润版层图案化工艺中暴露于定向激光能量时且通过其他热加热和/或根据热源和操作条件的组合而遇到。
在实施例中，炭黑可用于表面层组合物和/或作为红外辐射受体的制剂、用于掩盖可再成像表面的着色剂、以及机械稳定性增强和增强填料中，减轻TFPA和其他热降解副产物的排出。
示例性实施例可提供以用于可变数据数字平版印刷工艺中的成像构件的印刷板形式的可再成像表面，所述可再成像表面由材料组分的组合物形成，所述材料组分以表面促进最高水平的耐久性、润湿性、IR能量相互作用、油墨转印(同时限制油墨污染的可能性)、以及支持可变数据数字平版印刷工艺的高温稳定性的方式被优化。
示例性实施例可具有由在氟硅酮聚合物中掺入炭黑颗粒的材料组合形成的印刷板，以提供板表面的优化以支持可变数据数字平版图像形成。
本文描述了示例性实施例。然而，设想掺入本公开内容的特征的任何组合物、仪器、方法或系统均由示例性实施例的范围和精神涵盖。
所公开的系统、方法和制剂的上述和其他特征和优点在各种示例性实施例的下述详述中得到描述，或由各种示例性实施例的下述详述是显而易见的。
附图说明
用于将炭黑包括在各种标记应用中的中间体和成像构件中(以对氟硅酮提供在高温下的稳定性并且显著降低有害排放)的所公开的系统、方法和制剂的各种示例性实施例将参考下述附图详细描述，其中：
图1示意性示出了可变数据数字平版图像形成装置的示例性实施例，其中可有利地采用可由在根据本公开内容的氟硅酮聚合物化合物或层中分散的炭黑颗粒构成的可再成像表面。
具体实施方式
示例性实施例预期涵盖如可包括在下文描述的组合物、方法和系统的精神和范围内的替代、修改和等价物。
当与任何数量或特征结合使用时，修饰词“约”和/或“基本上”预期包括任何所述值在内，并且如具有由上下文指定的含义。例如，这些修饰词可用于至少包括与在特定上下文中可视为合理的任何测量或特征相关的误差程度。当与特定值一起使用时，修饰词“约”的使用也应视为公开该具体值。
参考附图，以便理解所公开的可再成像表面、板表面、板组成成分组合物和填料组分(成像部件或中间部件的板或其他表面可在图像形成系统中由其构成)的示例性物理应用的理解，以及使用根据所公开的实施例的这种构成的表面、板和板表面，特别是包含具有炭黑颗粒分散在其中的氟硅酮弹性体和/或聚合物的可再成像表面层的方法和系统，用于可变数据数字平版印刷系统和系统部件。
“可变数据数字平版图像形成(或印刷)”是涉及独特类别的图像形成操作的术语，其中提供成像构件的专门的可再成像表面配置，以实现平版图像形成操作，其中图像在实施图像形成方案的装置系统的每个成像周期和/或当每个有油墨的图像被形成并通过转印辊隙时可变化/变化，以将有油墨的图像从可再成像表面转印到图像接受介质基材或中间转印或胶印部件，用于进一步转印到图像接受介质基材。所公开的方案和材料制剂仅通过广泛的实验得出，优化了可变图像数据的平版印刷，用于在各个图像接受介质基材上产生图像，其中图像可随着图像形成过程中图像在序贯基材上的每次后续渲染而变化，同时最小化不利的图像质量效应，包括重影和油墨污染效应。更广泛地说，可变数据数字平版图像形成系统是被配置用于使用专门配制的平版油墨并且基于数字图像数据的平版印刷的系统，所述数字图像数据从一个图像到下一个图像可为可变的。
如上文讨论的，成像构件表面，特别是成像构件的可再成像表面，一般具有定制的拓扑学，其可为微粗糙表面，被构造成在使用成像装置对润版液的沉积层成像之后，在非图像区中保持均匀的润版液层。构成微粗糙表面的小丘和凹坑增强静态或动态的表面能量力，所述表面能量力可吸引润版液且将润版液“固定”到可再成像表面。例如，这种“固定”降低了润版液通过例如在油墨转印辊隙处的辊或其他压力辊隙作用而被迫从可再成像表面离开的倾向。
如上文一般提及的，成像构件的可再成像表面在可变数据数字平版图像形成过程中起多重作用。这些作用可包括：(1)用均匀的润版液层润湿成像表面，(2)相对于成像表面固定均匀的润版液层，(3)基于通过成像表面来自成像源的光能的有效热吸收，通过均匀的润版液层的按图像图案化产生潜像，(4)用油墨润湿图案化(或潜像)，用于将油墨临时固定到成像表面的成像区域，以及(5)使得基本上完成油墨剥离且从成像表面转印到图像接受介质基材或中间转印构件，同时保持图案化的润版液层的表面粘附固定。
在对可再成像表面成像期间，去除润湿液，并且可再成像表面本身暴露于油墨，油墨和润版液构成一般不混溶的液体或材料。像这样，可再成像表面应该弱粘附到油墨，仍可用油墨润湿，以促进图像区的均匀涂油墨，并且促进油墨从可再成像表面转移到图像接受介质基材或中间转印构件的后续转印两者。在由下文请求保护的实施例解决的目标中的优化挑战在于配制用于构成可再成像表面的组合物，所述可再成像表面促进油墨的释放，同时期望地显示出经过可再成像表面的延长使用寿命，针对嵌入可再成像表面中的能量吸收颗粒保留的高倾向。
用于成像构件的可再成像表面的一些其他期望的质量包括高拉伸强度以增加成像构件的表面的有用使用寿命，以及IR吸收材料的稳定性以促进在图案化过程中的均匀IR吸收。
所公开的方案一般掺入具有可再成像表面的成像构件，所述可再成像表面满足这些要求，并且通过包括具有主要氟硅酮组成成分的表面或表面层和在其中均匀分散的IR吸收填料，来另外抑制在图案化工艺中由热吸收和暴露产生的潜在有害元素的因而释放。如本公开内容中使用的，术语“氟硅酮”一般可指具有由硅和氧原子形成的主链以及含有碳、氢和氟原子的侧链的聚有机硅氧烷。在侧链中存在至少一个氟原子。侧链可为线型、支链、环状或芳香族的。氟硅酮还可含有允许加成交联的官能团，例如氨基。当交联完成时，这些基团成为整个氟硅酮的主链的部分。合适的氟硅酮由无数来源商购可得。任何特定商业来源的提及预期仅是示例性的，而不以任何方式限制于所公开的商业化合物和/或来源，其可充当所公开的材料组合物的基本元素。
IR吸收填料材料的掺入对于激光成像是有利的(并且在实施例中可能证明是必要的)，并且在其他光学图像形成方案中同样有益。当掺入时，这些填料材料需要高程度的分散用于效率。填料材料应该是优选不与油墨相互作用的形式，所述相互作用的方式可限制或抑制油墨从可再成像表面转印到图像接受介质基材或中间转印表面。IR吸收填料材料可吸收来自电磁光谱的红外部分的IR能量。这有助于从可包括激光的按图像图案化装置辐射的能量和润版液的有效相互作用。已知的IR吸收填料材料包括炭黑、金属氧化物如氧化铁(FeO)、碳纳米管、石墨烯、石墨和碳纤维。在所公开的实施例中，炭黑已被确定为优选的IR吸收材料。然而，这种包括不应视为必须排除用于上述典型IR吸收材料的其他材料类型中的任一种。
如上所述，当在其中表面污染可导致印刷缺陷或者系统或操作故障的印刷操作期间，当例如在成像构件的可再成像表面中使用时，重要的是填料剂颗粒不会负面影响表面相互作用。以下述特定实验实例中描述的示例性方式使炭黑颗粒基本上均匀分散在基础组合物中可作用于减少粘附位点或相对较高表面能的位点的形成，所述位点否则可由可存在于涂层制剂的表面处的炭黑填料颗粒表面浓缩物或附聚颗粒而形成。应认识到基于表面层基质中炭黑颗粒的“固定”不足，炭黑颗粒的表面浓缩物可例如在使用过程中“脱落”。不希望的油墨/炭黑相互作用可在涂布的可再成像表面处发生，并且因此可导致被IR吸收材料的非固定颗粒的油墨污染。通过至少根据下述实例的组合物配制的方法，可使与这种相互作用相关的不利效应最小化。所公开的组合物形成处理的目的可以是在聚合物基质中提供相对较细的填料颗粒分散体，这可增强物理相互作用的表面特性，例如光吸收、粘附和高温稳定性。较细的分散体还可允许聚合物基质中的改进相容性，这也可导致增强的机械性质。
用于在氟硅酮组合物中分散以优化根据所公开的实施例的可再成像表面性能特性的填料颗粒可以促进最终配制组合物中的均匀性的方式“混合”到聚合物化合物内。填充有这种颗粒的氟硅酮表面层允许在其中采用它们的可变数据数字平版图像形成系统和装置中的处理、成像和油墨释放性能提高，同时减少某些不利的后续材料生产困难。
炭黑是已知的基础材料，并且已知可用作许多用途包括成像构件表面中的填料材料。炭黑一般通过烃的不完全燃烧或通过其他有机材料的炭化而产生，并且可从几种不同的来源之一容易地商购获得。
所公开的实施例可指定掺入炭黑颗粒的可变数据数字平版图像形成装置中的可再成像表面的表面层设计组合物。与氟硅酮的优良相容性允许在基质内的精细分散。炭黑颗粒的有效分散、相容性和掺入交联的氟硅酮弹性体基质内，并且以限制污染包括油墨污染潜力的方式固定在基体内是所公开方法的目的。
制造成像构件板或板表面层的方法可包括将表面层组合物设置在模具上，并且在升高的温度下固化表面层。固化可在例如135℃至165℃范围内的温度下进行。任选地，表面层组合物可包含催化剂，例如铂。固化的表面层可具有在1微米至4毫米、或5微米至1毫米、或10微米至50微米范围内的厚度。
固化的表面层可局限于小于50微米、或小于20微米、或小于10微米的厚度，用于使近IR辐射可局限于狭窄顶涂层用于最大的热吸收和局部温度升高的目的。在成像期间，温度的急剧增加是润版液的蒸发所必需的。需要精确定位的温度升高区域来支持润版液层的细粒度离散蒸发，用于高品质图像生产。
可用于具有所公开的氟硅酮和填料颗粒材料组合物的成像构件表面的润版液的实例可为包含硅氧烷化合物的流体。硅氧烷化合物可为八甲基环四硅氧烷(D4)。
通过参考下述实例可进一步理解本发明的方面。产生包含炭黑填料材料的填料组合物。炭黑颗粒具有在50纳米至1微米范围内的直径，并且允许在氟化聚合物中的分散和在溶剂中的精细分散。这些实例仅是举例说明性的。
实例1
将从Wacker Silicones(Wacker FS)获得的实验氟硅酮配制成几个交联的氟硅酮弹性体样品。制剂含有两部分(参见下文)：部分A是乙烯基封端的三氟丙基甲基硅氧烷聚合物；并且部分B是甲基氢化硅氧烷-三氟丙基甲基硅氧烷交联剂。
Figure BDA0001316104840000111
涂层化学基于经由氢化硅烷化反应基于铂催化的两种组分(含有乙烯基的聚合物和含有Si-H基团的交联剂)的加成固化。实验制剂的主要变体有：1.Wacker FS-未填充的氟硅酮；2.Wacker FS-10％炭黑(CB)；和3.Wacker FS-10％黑色氧化铁(黑色IO)。
在代表性的反应中，将所示量的IR填料材料(氧化铁或炭黑)分散在溶剂三氟甲苯(TFT)中，并且在球磨罐中翻转过夜。然后，将部分A(聚合物)和所测量量的Pt催化剂加入到分散有IR填料的溶剂中。在翻滚2-3小时以确保组成成分材料适当混合以得到部分A制剂后，将部分B(交联剂)加入部分A制剂中，并且将完整的制剂再次翻转30分钟。将所得到的完整制剂浇铸在模具上，并且在160℃范围内的高温下固化4小时。
分开地且为了比较，在不存在任何IR填料的情况下，将部分A(聚合物)、三氟甲苯和Pt催化剂在球磨罐中混合过夜，并且在第二天以与上文的类似方式加入部分B(交联剂)。
上文配制得到固体弹性体组合物，其各自具有用于各种标记应用中的足够物理性质。可提取物在TFT溶剂中进行，并且在所有三种情况下，可提取物在4-5％的范围内。表1显示了具有可提取物数据的制剂。
Figure BDA0001316104840000121
表1
获取所得表面的性能测量。样品形式1用作不含添加剂的对照样品。样品形式2和3含有添加剂，以注意加热时对TFPA生成的作用，所述加热将接近上述可变数据数字平版图像形成(标记)印刷工艺应用中的应力条件。如表2B中的下述气相色谱法-质谱法(GC/MS)图表中所示，当复合材料升高至操作温度时，通过添加炭黑填料材料，比较(或在其他方面相对)生产的TFPA量显著降低。表2A提供了用于比较的较低(非代表性)温度样品。对照样品例如具有在92μg/g范围内的TFPA量，而具有炭黑分散在其中的样品具有在250℃下在27μg/g范围内的TFPA量。应该注意，丙醛标准样品用作替代物以校准样品中的TFPA种类。
在200℃下放出的醛
Figure BDA0001316104840000131
表2A
在250℃下放出的醛
Figure BDA0001316104840000132
表2B
在一组相似和补充的实验中，由得自NuSil的氟硅酮评估TFPA产生。得自NuSil的氟硅酮(CF 3502)在化学上类似于Wacker FS。特别的差异在于与Wacker的那些相比，NuSil样品的部分A的链长度。如上所述，Wacker FS样品具有144的分子链长度，而NuSil样品具有32的链长度。另外的实验目的是比较较低分子量乙烯基封端的氟硅酮(NuSil CF3502，n＝32)的TFPA形成与较高分子量的氟硅酮(Wacker FS，n＝144)的TFPA形成。再次，制备三个样品(1)NuSil FS-未填充的氟硅酮；(2)NuSil FS-10％炭黑(CB)；和(3)NuSil FS-10％黑色氧化铁(黑色IO)。
Figure BDA0001316104840000141
表3
上表3显示了具有可提取物数据的制剂。下表4B显示了具有和不具有填料的NuSilCF3502样品中的TFPA生成。类似于对于Wacker FS样品的结果，炭黑的添加急剧降低了TFPA生成。对照样品具有116μg/g的TFPA含量，而具有炭黑的样品在250℃下具有20μg/g的TFPA量。此处再次，表4A提供了用于比较的较低(非代表性)温度样品。
在200℃下放出的醛
Figure BDA0001316104840000142
Figure BDA0001316104840000151
表4A
在250℃下放出的醛
Figure BDA0001316104840000152
表4B
尽管在上述Wacker FS(高分子量)和NuSil样品(低分子量)的实验情况下，流出物水平均相当低，但根据组织的内部环境卫生和安全部门、和/或政府代理机构和/或机构，实际使用中的任何容许限度还可进行改进和/或限定。然而，如上所述，当在低温情况(低于大约300℉)下使用时，特别是通过使用炭黑作为IR填料材料所公开的IR填料材料的稳定化将提供某些保护措施：在更高的温度异常的情况下，TFPA的释放将被充分降低以减轻任何伴随的风险。
特别可用于可变数据数字平版图像形成方案和相关系统中的成像构件的可再成像表面将获益于掺入氟硅酮表面层设计中的炭黑，特别是在图像形成工艺中局部加热至相当高温度的部件中。可实现在氟硅酮涂层中例如炭黑填料颗粒的精细均匀分散体，允许更有效的IR吸收以及其他益处，同时减少有害副产物的产生。表面层制剂的设计中的炭黑包括允许图像形成系统中日益有效的加工、成像和整体系统性能。
总之，所公开的方案通过掺入用于含有均匀分散在氟硅酮内的炭黑颗粒的数字胶印印刷板的独特材料组合物，提供了用于可再成像表面的特别有利的设计。在实验中，在用于形成成像构件中的成像表面，特别是可用于可变数据数字平版图像形成系统中的成像表面的材料组合物中的炭黑连同IR填料和增强填料，也可用于对氟硅酮提供在高温下的稳定性并且急剧降低TFPA的排放。

Claims (16)

1.一种用于印刷系统应用的材料组合物，所述材料组合物包含：
交联的氟硅酮弹性体，所述氟硅酮弹性体通过具有根据下述部分A的分子结构的聚合物与含有氢化硅烷基团的交联剂的反应形成：
Figure FDA0002327980990000011
和
红外(IR)吸收填料材料，所述红外(IR)吸收填料材料与所述交联的氟硅酮弹性体均匀地混合，以形成所述材料组合物。
2.根据权利要求1所述的材料组合物，所述聚合物和所述交联剂在促进氢化硅烷化反应的铂催化的加成固化方法中组合。
3.根据权利要求1所述的材料组合物，所述交联剂是甲基氢化硅氧烷-三氟丙基甲基硅氧烷交联剂。
4.根据权利要求1所述的材料组合物，所述交联剂具有根据下述部分B的分子结构：
Figure FDA0002327980990000021
5.根据权利要求1所述的材料组合物，所述IR吸收填料材料占所述材料组合物的10重量％。
6.根据权利要求1所述的材料组合物，所述IR吸收填料材料为炭黑。
7.一种生产材料组合物的方法，所述方法包括：
将以颗粒形式的IR填料材料分散在三氟甲苯(TFT)溶剂中，以产生第一阶段溶剂混合物；
使所述第一阶段溶剂混合物在球磨罐中翻转至少6小时；
将(1)具有根据下述部分A的分子结构的聚合物
Figure FDA0002327980990000022
和(2)铂催化剂加入所述球磨罐中的第一阶段溶剂混合物中，以形成第二阶段溶剂混合物；
使所述第二阶段溶剂混合物在球磨混合罐中翻转至少两小时；
向在所述球磨罐中的第二阶段溶剂混合物中加入交联剂并翻滚至少30分钟，以促进铂催化的加成固化方法，促进氢化硅烷化反应，以产生所述材料组合物。
8.根据权利要求7所述的方法，所述交联剂是甲基氢化硅氧烷-三氟丙基甲基硅氧烷交联剂。
9.根据权利要求7所述的方法，所述交联剂具有根据下述部分B的分子结构：
Figure FDA0002327980990000031
10.根据权利要求7所述的方法，所述IR吸收填料材料占所述材料组合物的10重量％。
11.根据权利要求7所述的方法，所述IR吸收填料材料为炭黑。
12.一种用于图像形成装置的成像构件，所述成像构件包括：
结构固定部件；和
在所述结构固定部件上的外表面层，所述外表面层包含：
交联的氟硅酮弹性体，所述氟硅酮弹性体通过具有根据下述部分A的分子结构的聚合物与含有氢化硅烷基团的交联剂的反应形成：
Figure FDA0002327980990000041
和
与所述交联的氟硅酮弹性体均匀混合的红外(IR)吸收填料材料。
13.根据权利要求12所述的成像构件，所述聚合物和所述交联剂在促进氢化硅烷化反应的铂催化的加成固化方法中组合。
14.根据权利要求13所述的成像构件，将一层交联的氟硅酮弹性体浇铸在结构固定部件上，并在160℃的温度下在结构固定部件上固化4小时以形成结构固定部件上的外表面层。
15.根据权利要求12所述的成像构件，所述IR吸收填料材料占结构固定部件上的外表面层的10重量％。
16.根据权利要求12所述的成像构件，所述IR吸收填料材料为炭黑。
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