CN1337316A - 加热头、其表面处理方法和表面处理剂 - Google Patents

加热头、其表面处理方法和表面处理剂 Download PDF

Info

Publication number
CN1337316A
CN1337316A CN01124559A CN01124559A CN1337316A CN 1337316 A CN1337316 A CN 1337316A CN 01124559 A CN01124559 A CN 01124559A CN 01124559 A CN01124559 A CN 01124559A CN 1337316 A CN1337316 A CN 1337316A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating
group
surface treatment
treatment agent
protective layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN01124559A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1164435C (zh
Inventor
菅谷健五
中尾辉利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Riso Kagaku Corp
Original Assignee
Riso Kagaku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Riso Kagaku Corp filed Critical Riso Kagaku Corp
Publication of CN1337316A publication Critical patent/CN1337316A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1164435C publication Critical patent/CN1164435C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335—Structure of thermal heads
    • B41J2/33505—Constructional details
    • B41J2/3353—Protective layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335—Structure of thermal heads
    • B41J2/3355—Structure of thermal heads characterised by materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335—Structure of thermal heads
    • B41J2/33555—Structure of thermal heads characterised by type
    • B41J2/3357—Surface type resistors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335—Structure of thermal heads
    • B41J2/3359—Manufacturing processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)

Abstract

为维持加热头的发热电阻体至表面的热传导性、保护层的平滑性,降低保护层的表面张力,从而长期防止热熔融物在加热头上的粘附,在绝缘性基板(1)上安装的发热电阻体(2)、该发热电阻体上连接的供电的导电层(3)和被覆上述发热电阻体和导电层的保护层(4)构成的加热头中,保护层用含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟硅烷基的化合物构成的表面处理剂进行表面处理,形成疏水疏油性被膜。两种化合物在醇类溶剂等有机溶剂中溶解或悬浊,进行涂布。溶剂可相对于其总量含有0～10%重量的水分。表面处理剂的pH为0～3,含有处理剂总量0.01～10%重量的两种化合物。

Description

加热头、其表面处理方法和表面处理剂
技术领域
本发明涉及表面进行低表面张力状态改性而不阻碍热传导性的加热头，特别是涉及在热敏镂花模板的制版中，能够长期维持优良穿孔性的加热头。
背景技术
以前，作为热敏镂花模板制版方法的一种，已经有使用加热头的制版方法。在此制版方法中，将热敏镂花模板的热塑性树脂膜面与加热头接触，和原稿图像部分对应的该热塑性树脂膜的部分被加热头的热熔融而穿孔。
但是，以此方法进行连续制版的话，会有膜的熔融物粘附在加热头表面、接着使加热头的热穿孔性降低的问题。
一般来说，加热头根据其结构可分为薄膜型、厚膜型、半导体型等。薄膜型加热头的构造如图1所示，大致结构为绝缘性基板1上安装的发热电阻体2、与该发热电阻体2连接的供电的导电层3和覆盖上述发热电阻体2和导电层3的保护层4形成的层状结构。此外，厚膜型加热头的构造如图2所示，大致结构为绝缘性基板1上安装的供电导电层3、发热电阻体2和被覆上述导电层3和发热电阻体2的保护层4形成的相似层状结构。所以，加热头的表面一般指保护层4的表面。
作为该保护层4的材料，使用Ta2O5、SiO2、SiON、Si3N3等热传导性比较好的无机材料。但是，这些无机材料的表面自由能高，因此表面张力高，具有膜的熔融物容易在加热头表面粘附的性质。
为了解决上述问题，有在热敏镂花模板的膜表面上涂布剥离剂的方法(特开昭61-170392号公报)、在热敏镂花模板的支持体或粘附剂中含有剥离剂的方法(特开平2-255384号公报)等方案，但任一种方法都是对热敏镂花模板上施予剥离剂，使原纸的制造步骤复杂、制造成本增高，而且难于得到均一的性能。
因此，为了解决这些缺点，有方案提出在加热头的表面，即上述保护层4上进一步安装疏水疏油性且耐热的树脂层，以防止该表面上膜的热熔融物的粘附(参照实公平4-7967号公报、特开昭60-2382号公报、特开昭60-178068号公报、特开昭62-48569号公报等)。所说的树脂层，代表性的有如特氟纶(杜邦公司的商品名：聚四氟乙烯)的氟树脂。用所述的氟树脂在加热头的表面进行涂覆，通常制成含50～60％聚四氟乙烯固体的分散液，用此分散液涂布加热头的表面，预干燥后，必需加热至约350℃。
此氟树脂层能优良地使加热头表面低表面张力化，但其处理步骤(加热步骤)可使对加热头附随的电子元件的热负荷增大，不能称之为简便且适当的处理方法。而且，氟树脂还有与保护层的玻璃质的结合力不充分的问题。
此外，上述树脂层为树脂的涂层，即使是作为很薄的涂层，也有1微米厚，会阻碍发热电阻体对表面的有效热传导。更进一步，使该树脂层的膜厚度均一、提高的表面平滑性也有一定的限度，实际上，所得的厚度和表面粗糙度的单位为微米等级。
特别地，所述加热头要用于热敏镂花模板的制版时，加热头表面形成的树脂层的凹凸阻碍加热头和热敏镂花模板的密切接触，使热传导性降低，不能保证热敏镂花模板的均一穿孔。
此外，作为使加热头表面低表面张力化的其它方法，例如有在保护层表面涂布含氟代烷基的硅烷化合物，形成疏水疏油性被膜的技术，以及为了提高该疏水疏油性的被膜和保护层的结合强度，保护层用硅烷等进行预处理形成基膜后，进一步在此基膜形成上述疏水疏油性被膜的2层结构的技术(特愿2000-30694号)。前者的方法，在含有氟代烷基的硅烷化合物的特性上，所得的疏水疏油性被膜为分子水平均一的被膜，实现不阻碍热传导的保护层的低表面张力化方面是非常简便、有利的方法，但在要求有耐擦伤性等被膜的耐久性用途时其性能不够。此外，后者的方法和前者的方法相比，可使耐久性提高，但其工艺为2步骤，加热头的制造步骤复杂化，制造成本提高，很不利。
本发明的目的在于，解决上述以往技术的问题，维持加热头的发热电阻体至表面的热传导性和保护层的平滑性，用简易的方法降低保护层的表面张力，长期防止热熔融物在加热头上的粘附。
发明内容
上述目的可通过本发明的加热头而达到，在绝缘性基板上安装的发热电阻体、与该发热电阻体连接的供电的导电层、以及被覆上述发热电阻体和导电层的保护层构成的加热头中，其特征在于上述保护层用含有含氯代甲硅烷基的化合物和含氟代烷基的硅烷化合物的表面处理剂的干燥被膜进行表面处理。
该表面处理剂，例如可以通过将含有氯代甲硅烷基的化合物与含有氟代烷基的硅烷化合物溶于有机溶剂中而调制。然后将该表面处理剂涂覆在加热头的上述保护层表面，即可在该表面形成疏水疏油覆膜。
而且，根据本发明的其它方面，还提供了在有机溶剂中含有含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟代烷基的硅烷化合物而构成的使加热头玻璃质表面疏水疏油化的表面处理剂。
此外，根据本发明的其它方面，还提供了加热头的表面处理方法，是对由在绝缘性基板上安装的发热电阻体、该发热电阻体上连接的导电层、以及被覆上述发热电阻体和导电层的保护层构成的加热头的该保护层表面进行疏水疏油性改良的加热头表面处理方法，其特征在于在该保护层表面上涂布上述表面处理剂并使之干燥。
加热头的保护层通常由含Ta2O5、SiO2、SiON、Si3N3等的玻璃质构成，以上述疏水疏油性且耐热性的化合物，即含有氟代烷基的硅烷化合物作为表面处理剂使用，能够将该保护层的表面改良为疏水疏油性且耐热性的表面。所说的含有氟代烷基的硅烷化合物被溶液中或空气中的水分或无机材料表面吸附的水分水解，生成富于反应性的硅醇基(Si-OH)。此硅醇基为可与无机材料表面吸附或化学结合的反应性基团，用于玻璃质构成的加热头保护层的表面处理时，能够化学性地改良该保护层的表面。本发明的表面处理剂是在含氟代烷基的硅烷化合物中共存含有氯代甲硅烷基的化合物。此含有氯代甲硅烷基的化合物和含有氟代甲烷基的硅烷化合物一样，被溶液中和空气中的水分或无机材料表面吸附的水分水解，生成富于反应性的硅醇基(Si-OH)，此外，它还产生副产物盐酸，促进含氟代烷基的硅烷化合物的水解，同时和保护层表面的亲水性基团(-OH基等)结合，与含氟代烷基的硅烷化合物的硅醇基(Si-OH)反应，形成聚硅氧烷，促进疏水疏油性被膜的生成，强化该被膜。
这样，根据本发明，应用基于溶胶-凝胶法的一步工艺就能够在加热头的保护层表面简单地形成以含氟代烷基的硅烷化合物为主要成分的非常耐久的疏水疏油性被膜，并能够长期维持其优良的特性。此外，应用本发明的表面处理，可以使保护层表面对水的接触角提高至95°以上。还有，上述硅醇基和固体表面上存在的-OH基等亲水基团结合，能够将提供该亲水基团的材质构成的所谓玻璃质的表面改良为疏水疏油性。
附图的简单说明
图1
以往一般的加热头的断面图
图2
以往一般的加热头的断面图
图3
表示本发明实施例的加热头的断面图
符号的说明
1……绝缘性基板
2……发热电阻体
3……导电层
4……保护层
5……被膜
具体实施方式
本发明所用的含有氯代甲硅烷基的化合物是分子内至少有一个氯代甲硅烷基(-SiClnX3-n，这里n为1、2或3，X为氢、碳数1～10的烷基、烷氧基或酰氧基)的化合物。在这之中，优选分子内至少有2个结合硅元素的氯的化合物，例如硅烷SinH2n+2(这里n为1～5的整数)中至少2个氢被氯取代、其它氢根据需要被上述烷基、烷氧基或酰氧基取代的氯硅烷，优选其部分水解物或其缩聚物。作为该含有氯代甲硅烷基的化合物的具体例子，有四氯硅烷(SiCl4)、三氯硅烷(SiHCl3)、三氯单甲基硅烷(SiCH3Cl3)或二氯硅烷(SiH2Cl2)等氯硅烷、以及Cl(SiCl2O)nSiCl3(n为1～10的整数)所示的聚氯硅氧烷等。这些化合物可以单独或多个组合使用。最优选的含有氯代甲硅烷基的化合物为四氯硅烷。
此外，作为本发明所用的含氟代烷基的硅烷化合物，优选使用含有氟代烷基的、且含有烷氧基、酰氧基或含氯的硅烷化合物。例如有下述化学式(1)所示的化合物，这些化合物可以单独或多个组合使用。
CF3(CF2)m(CH2)nSiRpX3-p                    (1)
(式中R表示取代或非取代的1价烃基，X表示水解性基团，m表示5～10的整数，n表示2～10的整数，p表示0～2的整数。)
作为上述取代或非取代的1价烃基(R)的具体例子，有甲基、乙基、丙基、己基等烷基，乙烯基、烯丙基等烯基，环戊基、环己基等环烷基，苯基、甲苯基等芳香基，和这些基团一部分被卤素原子、氨基、羟基或烷氧基等取代的基团。
作为上述水解性基团(X)的具体例子，例如有甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丙氧基、正丁氧基等烷氧基，氨氧基、酮肟基、乙酰氧基、酰胺基或烯氧基等，其中优选烷氧基类的甲氧基和乙氧基时，因能够得到良好适用期(pot life)和反应性、以及良好疏水疏油性。
作为上述含氟代烷基的硅烷化合物的具体例子，例如有CF3(CF2)5CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(CF2)9CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OC2H5)3、CF3(CF2)7CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、CF3(CF2)7CH2CH2SiCl3、CF3(CF2)7CH2CH2SiCl2CH3等，优选具有碳数6～10氟代烷基的物质。这些化合物可以单独使用，也可以2种以上组合使用。
本发明使用的有机溶剂只要是能够溶解或分散上述含氟代烷基的硅烷化合物和上述含有氯代甲硅烷基的化合物的物质，没有特殊的限定，优选如醇类溶剂和酮类溶剂的亲水性溶剂。所说的亲水性溶剂，因含有醇和/或水分，上述含有氯代甲硅烷基的化合物的氯被取代为烷氧基或羟基，发生脱氯化氢的反应所以是可取的。作为醇类溶剂，优选使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等碳数3以下的链式饱和1元醇，因为它们在常温下蒸发速度大。作为酮类溶剂，有丙酮和甲基乙基酮等。
还有，此亲水溶剂只要含有发生上述脱氯化氢反应的必要水分就行，不一定非得含有醇。更进一步，该亲水性溶剂不一定由一种的溶剂构成，也可以含有烃类或氟类等非水溶剂。
上述含有氯代甲硅烷基的化合物和上述含氟代烷基的硅烷化合物溶于亲水性溶剂时，含氟代烷基的硅烷化合物和含有氯代甲硅烷基的化合物和亲水溶剂之间发生各种化学反应，稳定地存在。
例如，使用醇类溶剂作为溶剂时，溶液中的含有氯代甲硅烷基的化合物和醇类溶剂发生如式(2)所示的脱氯化氢反应，形成烷氧基化物。此外，该含有氯代甲硅烷基的化合物因醇类溶剂和环境气体中所含的微量水分发生如式(3)所示的水解反应，生成氯化氢。此时，生成硅醇基(-Si-OH)。
    (2)
式中R表示醇类溶剂的烷基。
    (3)
醇类溶剂中，式(2)和式(3)的反应生成的盐酸作为式(4)的反应催化剂发生作用，(-Si-OR)的一部分进一步发生水解反应，生成硅醇基(-Si-OH)。
    (4)
此外，式(3)和式(4)的反应生成的硅醇基(-Si-OH)的一部分，发生如式(5)的反应，形成硅氧烷键(-Si-O-Si-)。      (5)
此外，生成的硅烷基(-Si-OH)的一部分发生如式(6)所示的脱水缩合反应，形成硅氧烷键。      (6)
含有氯代甲硅烷基的化合物的氯基团反应性极高，醇溶剂中的含有氯代甲硅烷基的化合物的氯基几乎全部反应，转变为(-Si-OR)、(-Si-OH)、(-Si-O-Si-)、(HCl)，以混合状态存在。最后，上述溶液，醇溶剂中除了含有硅烷氧化物或其水解产物、含氟代烷基的硅烷化合物或其水解产物外，还有盐酸。此外，溶剂为醇以外的亲水性溶剂时，上述氯基团和亲水溶剂中所含的水分反应，如式(3)、式(4)，转化为(-Si-OH)、(-Si-O-Si-)、(HCl)。
含有氯代甲硅烷基的化合物的氯基团反应性极高，通常难于分离含有氯代甲硅烷基的化合物的单体，但在亲水溶剂中，氯基团在溶剂中成为几乎不存在的状态，稳定性优良，不受环境湿度的影响，其管理变得容易。
上述溶液中，影响如式(4)和式(6)所示的水解反应和脱水缩合反应的因子有溶液的酸浓度、溶剂中所含的水分量、以及硅烷氧化物、含氟代烷基的硅烷化合物或它们的水解产物的浓度等。
上述溶液因酸碱度的不同而导致系统稳定性的不同，所以上述溶液的pH优选0～3。在此pH范围，式(4)和式(6)所示的硅烷氧化物的水解反应和缩合反应难于发生，含有氯代甲硅烷基的化合物能够以硅烷氧化物及其水解产物的状态在溶液中长时间保持稳定，能够适当地保持溶液的pot life(适用期)。
溶液中的酸浓度以盐酸换算为0.001～3N，优选0.01～1N的范围。不足0.001N时，溶液中硅烷氧化物的水解反应和缩合反应变得迟缓。此外，3N以上时，溶液中硅烷氧化物的部分分解产物容易发生缩合反应，溶液的适用期缩短。还有，上述缩合反应进行前，涂布上述溶液结束表面处理时，也不能超过上述范围。
此外，溶液中的含有氯代甲硅烷基的化合物的量少，酸浓度低时，可以添加别的酸以调节溶液的酸浓度。作为添加的酸，应该是常温、干燥下挥发而不残留在被膜中的，优选盐酸、硝酸、氟酸、乙酸等挥发性的酸。其中优选具有高挥发性的、比较安全的盐酸。
溶液中的水分量低时，式(4)和式(6)的反应难于发生。另一方面，溶液中的水分量多时，溶液中的硅烷氧化物的部分水解产物的水解反应被促进，而且容易发生脱水缩合反应。这样溶液的适用期就缩短，此外，溶液涂布后干燥时容易发生膜厚的变动。所以，为了延长溶液的适用期，应尽量减少溶液中水分的浓度。因此，溶液中的水分浓度优选0～10％重量，最优选0～2％重量。
这样，调节溶液中的水分浓度，就能够使式(4)和式(6)的反应难于发生，延长溶液的适用期。但是，溶液中的水分浓度即使为零，涂布后的被膜吸收空气中的水分，不阻碍上述的水解反应，能够得到强固的疏水疏油层。
因溶液中硅烷氧化物、含氟代烷基的硅烷化合物及其它们的水解产物的浓度的不同，溶液的稳定性也不同。所以，溶液中的含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟代烷基的硅烷化合物的合计浓度，相对于溶液总量应当为0.01～10％重量。如果超过10％重量，溶液中的烷氧化物或其水解产物和缩合物的浓度变高，式(4)和式(6)的反应容易发生，溶液的适用期缩短。此外，如果低于0.01％重量，用溶液涂布处理表面时，不能得到充分的膜厚，不能得到充分的表面处理效果。
接着，就含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟代烷基的硅烷化合物的配比进行叙述。上述溶液中相对于含氟代烷基的硅烷化合物，含有氯代甲硅烷基的化合物含量太多时，疏水疏油膜的疏水疏油性能降低，如太少则疏水疏油性被膜的耐久性降低。所以，上述溶液中，含有氯代甲硅烷基的化合物的配比量相对于含氟代烷基的硅烷化合物，摩尔比优选5～500，最优选10～300。
往有机溶剂中加入含氟代烷基的硅烷化合物，搅拌10～60分钟，接着往其中加入含有氯代甲硅烷基的化合物，搅拌10～60分钟，调制本发明的表面处理剂。此溶液的寿命很长，但在酸的量较少或较多的情况下、或者含有氯代甲硅烷基的化合物、水分量多时，在溶液中可能促进水解、缩合反应，优选采用调制后2小时以内进行表面处理的方法。将上述调制的溶液对加热头的保护层表面等被处理面进行涂布后，室温下干燥10秒以上，馏去溶剂，能在该表面形成疏水疏油性被膜。然后，可根据需要进行加热处理，得到更坚固的被膜。
涂布本发明表面处理剂的方法没有特殊的限定，例如可以是用布蘸了处理剂后手工作业的涂布，或者用浸渍、涂布辊、毛刷、括刀进行的涂布，更进一步，也可应用旋涂、喷涂的方法进行涂布。
将上述溶液涂布加热头的保护层，形成的被膜中的溶液蒸发了，硅烷氧化物或其水解产物在涂膜中的浓度急速增高，因氯代甲硅烷基的高反应性，其一直被抑制的水解反应和脱水缩合反应迅速发生。最后，在上述被膜中生成很多硅氧烷键(-Si-O-Si-)。此硅氧烷键，一部分由含氟代烷基的硅烷化合物之间生成，另外一部分是与保护膜表面的-OH基团生成的。其结果是能够形成以和保护层表面牢固结合的硅烷为主要成分的疏水疏油性被膜。这样在本发明的情况下，被膜形成时水解和脱水缩合的反应性很高，即使在大气中也充分反应，形成非常致密的被膜。
所说的被膜的形成过程中，本发明的表面处理剂自然地将疏水基团向被处理面的外侧取向，形成疏水疏油性的干燥被膜。即，将处理剂涂布于被处理面时，溶液中含氟代烷基的硅烷化合物的烷氧基发生和上述硅烷氧化物相同的反应。此时，含氟代烷基的硅烷化合物的氟代烷基表面自由能低，氟代烷基硅烷成分自然向被膜的外侧移动，氟代烷基部分向着被膜的外侧规则地取向。其结果是，被膜外侧表面层和被膜内层相比，氟代烷基高浓度地存在。上述被膜的干燥进行时，含氟代烷基的硅烷化合物保持其排列的方向，硅烷氧化物的烷氧基和含氟代烷基的硅烷化合物的烷氧基(或酰氧基、氯基)进行如式(4)和式(6)所示的反应。因此，含氟代烷基的硅烷化合物和硅烷氧化物通过硅氧烷键牢固结合，最终形成氟代烷基硅烷改性硅醇聚合物的凝胶层。
形成的被膜的干燥进行时，保护层上形成以牢固结合的氧化硅为主要成分的层，此氧化硅层上氟代烷基以高密度规则的取向状态结合。应用本发明的表面处理剂，对于硅烷氧化物的硅自身形成硅氧烷键的反应以及保护膜表面的硅和硅烷氧化物中的硅形成硅氧烷键的反应，含氟代烷基的硅烷化合物和硅烷氧化物形成硅氧烷键的反应更容易发生，其结果是被膜的最表面上容易聚集氟代烷基。所以，根据本发明能够提高被膜最表面的疏水基团密度，得到疏水疏油性被膜。
干燥后的被膜膜厚优选10nm以上500nm以下。可能因涂覆方法的不同而不同，但如上述，调制溶液中含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟代烷基的硅烷化合物的合计浓度相对于溶液总量为0.01～10％重量的表面处理液，通常能够达到此膜厚。该膜厚如果比10nm更薄，则有疏水疏油性不良的倾向。其原因可能是成膜过程中上述氟代烷基在被膜表面的取向不充分。另一方面，该膜厚如果超过500nm，则在常温下进行的涂布、干燥过程中，涂膜中要产生裂纹，也会损害加热头的热传导性和表面的平滑性。
实施例
下面以实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不仅限于此。
实施例1
往100克(水分含量0.35％重量)乙醇中加入0.02克十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}，搅拌30分钟，接着一边搅拌一边加入1.0克四氯硅烷(SiCl4，信越硅氧烷制造)，得到疏水性被膜形成用溶液。此溶液有约0.2N的盐酸浓度、0.35％重量的水分，pH约0.7。
准备具有Ta-SiO2溅镀层构成的保护层的加热头(参见图1)，该保护层表面用醇洗净后，以上述所得的表面处理剂，在该表面上用蘸有该处理剂的布进行手工作业涂布，在室温下风干10分钟，制作保护层改性的加热头。即，如图3所示，在以往的加热头的保护层4上形成被膜5。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例2
除了干燥温度变为90℃外，和实施例一样，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例3
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}的添加量变为0.006克以外，和实施例1一样，调制表面处理剂，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例4
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}的添加量变为0.06克以外，和实施例1一样，调制表面处理剂，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例5
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}的添加量变为0.12克、四氯硅烷(SiCl4)的添加量变为6.0克以外，和实施例1一样，调制表面处理剂，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例6
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}的添加量变为0.24克、四氯硅烷(SiCl4)的添加量变为12克以外，和实施例1一样，调制表面处理剂，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例7
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}的添加量变为0.006克、四氯硅烷(SiCl4)的添加量变为0.25克以外，和实施例1一样，调制表面处理剂，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例8
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}的添加量变为0.2克、四氯硅烷(SiCl4)的添加量变为0.5克以外，和实施例1一样，调制表面处理剂，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例9
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}的添加量变为0.7克、四氯硅烷(SiCl4)的添加量变为0.5克以外，和实施例1一样，调制表面处理剂，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例10
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}的添加量变为0.7克、四氯硅烷(SiCl4)的添加量变为0.3克以外，和实施例1一样，调制表面处理剂，制造保护层改性的加热头。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例11
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}用十三氟辛基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)5CH2CH2Si(OCH3)3}代替以外，和实施例1一样，调制组合物，制造保护层改性的加热头，进行实验。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例12
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}用二十一氟十二烷基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)9CH2CH2Si(OCH3)3}代替以外，和实施例1一样，调制组合物，制造保护层改性的加热头，进行实验。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例13
除了十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}用十七氟癸基三氯硅烷{CF3(CF2)5CH2CH2SiCl3}代替以外，和实施例1一样，调制组合物，制造保护层改性的加热头，进行实验。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。
实施例14
在实施例1的溶液调和时，除了100克乙醇(含有水分0.35％重量)用90克乙醇和10克水代替外，和实施例一样，制造保护层改性的加热头，进行实验。
所得经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。比较例1
使用未经处理的加热头，进行和实施例1相同的实验。比较例2
用和实施例1一样的加热头，除去附随的耐热性低的电子元件，在该加热头的保护层表面涂布含聚四氟乙烯固体的分散液，在室温下预干燥后，作约350℃的加热处理，得到该保护层为聚四氟乙烯构成的树脂层被覆的加热头。
如此经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。比较例3
往97份异丙醇中加入2份作为氟代烷基硅烷(式1)的十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}，混合，再添加1份作为水解催化剂的硝酸(浓度61％)，均一混合，调制处理剂。
将和实施例1一样的加热头的保护层的表面用醇洗净，在该表面上，以上述所得的处理剂，用蘸有该处理剂的布进行手工作业涂布，在室温下风干10分钟后，将如此处理的加热头装入70℃的恒温槽中，进行30分钟的加热处理，制造具有低表面张力被膜的加热头。
如此经过表面处理的加热头供下述性能实验。其结果如表1所示。性能实验
将实施例1～14和比较例1～3所得的加热头分别安装到理想科学工业株式会社制造的转轮式速印机“RISOGRAPH(注册商标)”TR-153上，就下述项目评价加热头的性能。评价项目(1)膜穿孔性    用热敏镂花模板进行ベタ制版，计测穿孔单位个数中的穿孔不良个数，算出其穿孔不良个数的发生率，按下述评价标准评价膜的穿孔性。
评价标准  ○ 不到5％
          △ 5％以上不到10％
          × 10％以上(2)加热头的污染    用热敏镂花模板进行1000米或3000米的连续制版后，目测观察加热头表面的污染情况，按下述评价标准评价热熔融物的粘附防止性。
评价标准    ○ 没有粘附污物
            △ 粘附若干污物
            × 粘附有污物(3)接触角    表面处理加工即后(初期)，用热敏镂花模板进行1000米或3000米的连续制版后测定加热头表面对精制水的接触角，作为加热头表面的热熔融物的粘附防止性和表面处理剂的耐磨损性的指标。(4)热熔融粘附防止性    目测观察用没有进行脱核剂等的热熔融粘附防止处理的热敏镂花模板进行制版时发热元件上粘附的热熔融物的情况，按下述评价标准评价热熔融粘附防止性。
评价标准    ○ 发热元件上没有热熔融粘附物
            △ 发热元件上有若干热熔融粘附物
            × 发热元件上有热熔融粘附物
    调和比率和处理条件 备注
含氟代烷基的硅烷化合物*(g)  四氯硅烷(g) 乙醇(g)    水分量wt％  HCl当量  主药**wt％ 摩尔比 干燥条件
    12345实  6施  78例  91011121314     A1(0.020)A1(0.020)A1(0.006)A1(0.060)A1(0.120)A1(0.240)A1(0.006)A1(0.200)A1(0.700)A1(0.700)A2(0.020)A3(0.020)A4(0.020)A1(0.020)     1.01.01.01.06.012.00.250.50.50.31.01.01.01.0    10010010010010010010010010010010010010090     0.350.330.360.370.320.340.310.320.330.320.330.350.3410.25     0.20.20.20.21.42.80.10.10.10.10.20.20.20.3     1.01.01.01.05.810.90.30.71.21.01.01.01.01.1    16716755756167167139821167167167167    室温90℃室温室温室温室温室温室温室温室温室温室温室温室温
比  1较  2例  3        --A1(2.0)      ---    --97(IPA)       ---      --0.2     --2.0     ---    --70℃ 没有表面处理表面特氟纶加工添加1份硝酸
*含氟代烷基的硅烷化合物A1    [CF3(CF2)7CH2CH2Si(0CH3)3]A2    [CF3(CF2)5CH2CH2Si(0CH3)3]A3    [CF3(CF2)9CH2CH2Si(0CH3)3]A4    [CF3(CF2)7CH2CH2SiCl3]**(主药)＝[(含氟代烷基的硅烷化合物)＋(四氯硅烷)]/[(含氟代烷基的硅烷化合物)＋(四氯硅烷)＋(乙醇)]
膜厚nm 膜穿孔性         接触角 加热头污染 热熔融粘附防止性 备注
   初期   连续制版后
    12实  345施  678例  91011121314     707060702105603050402570607070 ○○○○○△○○○○○○○○   108°109°105°109°108°108°104°106°108°108°108°108°109°106°    106°105°104°107°107°107°99°104°100°98°106°106°105°106° ○○△○○○△○△△○○○○ ○○○○○○△○△△○○○○ 裂纹生成
比  1较  2例  3     -385010 ○×○    70°105°113°     71°104°97° ×○△ ×○×    未处理器涂膜不良
本发明的加热头，在保护层的表面上牢固结合有含氟代烷基的硅烷化合物的氟代烷基成分高密度取向的疏水疏油性的被膜，保持表面自由能低的状态，能够长期有效地防止热敏镂花模板的制版过程等产生的热塑性树脂膜的热熔融物的粘附。此改性的保护层不降低加热头的发热电阻体至保护层表面的热传导效率，不抑制穿孔的热塑性树脂膜和加热头的密切接触性，适用于热敏镂花模板的制版，此外，也可用于热转印打印机和热敏打印机。所以，用加热头穿孔或打印的热感记录介质的表面没有必要进行脱模剂等热熔融防止处理。更进一步，因本发明的表面处理剂含有反应性很高的含有氯代甲硅烷基的化合物，只在较低的温度下干燥就能使上述被膜和保护层的表面牢固结合，损伤加热头电子元件的可能性降低，容易实施。

Claims (25)

1.一种加热头，由绝缘性基板上安装的发热电阻体、该发热电阻体上连接的供电的导电层和被覆上述发热电阻体和导电层的保护层构成，其特征在于上述保护层用含有含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟代烷基的硅烷化合物的表面处理剂的干燥被膜进行表面处理。
2.根据权利要求1记载的加热头，其中的表面处理剂是在有机溶剂中含有含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟代烷基的硅烷化合物。
3.根据权利要求2记载的加热头，其中的有机溶剂为亲水性溶剂。
4.根据权利要求3记载的加热头，其中的亲水性溶剂为醇类或酮类溶剂。
5.根据权利要求4记载的加热头，其中的亲水性溶剂相对于溶剂总量含有0～10％重量的水分。
6.根据权利要求3记载的加热头，其中的有机溶剂中含有酸。
7.根据权利要求3记载的加热头，对于其中的表面处理剂，含氟代烷基的硅烷化合物以部分水解的状态在有机溶剂中存在。
8.根据权利要求3记载的加热头，对于其中的表面处理剂，含有氯代甲硅烷基的化合物以部分烷氧基或羟基取代的状态在有机溶剂中存在。
9.根据权利要求3～8任一项记载的加热头，其中的表面处理剂的pH为0～3。
10.根据权利要求2记载的加热头，其中的表面处理剂含有该处理剂总量0.01～10％重量的含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟硅烷基的化合物。
11.根据权利要求2记载的加热头，其中的表面处理剂以相对于含氟代烷基的硅烷化合物的摩尔比为5～500含有含有氯代甲硅烷基的化合物。
12.根据权利要求1记载的加热头，其特征在于其中经过表面处理的保护层表面对水的接触角为95°以上。
13.根据权利要求1记载的加热头，其中含氟代烷基的硅烷化合物的氟化碳链长为6～10。
14.根据权利要求13记载的加热头，其中含氟代烷基的硅烷化合物的氟化碳链长为8～10。
15.根据权利要求14记载的加热头，其中含氟代烷基的硅烷化合物为十七氟癸基三甲氧基硅烷{CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3}。
16.根据权利要求1记载的加热头，其中含有氯代甲硅烷基的化合物为氯硅烷或式Cl(SiCl2O)nSiCl3(n为1～10的整数)所示的聚氯硅氧烷。
17.根据权利要求16记载的加热头，其中的氯硅烷为四氯硅烷(SiCl4)、三氯硅烷(SiHCl3)、三氯单甲基硅烷(SiCH3Cl3)或二氯硅烷(SiH2Cl2)。
18.根据权利要求1记载的加热头，其中保护层的表面由具有亲水性基团的材料构成。
19.根据权利要求1记载的加热头，加热头是用于热敏镂花模板的制版。
20.由有机溶剂中含有的含有氯代甲硅烷基的化合物和含氟代烷基的硅烷化合物构成的、将加热头玻璃质表面疏水疏油化的表面处理剂。
21.根据权利要求20记载的表面处理剂，其中的玻璃质表面是由绝缘性基板上安装的发热电阻体、该发热电阻体上连接的供电和导电层和被覆上述发热电阻体和导电层的保护层构成的加热头的保护层。
22.一种加热头的表面处理方法，为将由绝缘性基板上安装的发热电阻体、该发热电阻体上连接的供电的导电层和被覆上述发热电阻体和导电层的保护层构成的加热头的该保护层表面进行疏水疏油性改性的加热头的表面处理方法，其特征在于，在该保护层的表面上涂布权利要求20或21记载的表面处理剂并干燥。
23.根据权利要求22的表面处理方法，其中的表面处理剂在大气中涂布并干燥。
24.根据权利要求23记载的表面处理方法，其中的干燥是进行自然干燥。
25.根据权利要求23记载的表面处理方法，其中的干燥是加热进行。
CNB01124559XA 2000-08-03 2001-08-02 加热头、其表面处理方法和表面处理剂 Expired - Lifetime CN1164435C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000236190A JP2002046298A (ja) 2000-08-03 2000-08-03 サーマルヘッド、その表面処理方法及び表面処理剤
JP236190/2000 2000-08-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1337316A true CN1337316A (zh) 2002-02-27
CN1164435C CN1164435C (zh) 2004-09-01

Family

ID=18728280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB01124559XA Expired - Lifetime CN1164435C (zh) 2000-08-03 2001-08-02 加热头、其表面处理方法和表面处理剂

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6411319B1 (zh)
JP (1) JP2002046298A (zh)
CN (1) CN1164435C (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7252368B2 (en) 2002-07-12 2007-08-07 Benq Corporation Fluid injector
US7513042B2 (en) 2002-07-12 2009-04-07 Benq Corporation Method for fluid injector
CN102555516A (zh) * 2010-12-10 2012-07-11 罗姆股份有限公司 热敏打印头
CN102950907A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 精工电子有限公司 热敏头、热敏头的制造方法和热敏打印机
CN109693451A (zh) * 2019-01-28 2019-04-30 山东华菱电子股份有限公司 一种热敏打印头用发热基板及其制造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4137544B2 (ja) * 2002-07-17 2008-08-20 セイコーインスツル株式会社 サーマルヘッドおよび感熱性粘着ラベルの熱活性化装置並びにプリンタ装置
DE102005063510B4 (de) * 2005-09-22 2010-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung eines Verfahrens zur Beschichtung einer Druckschablone eines SMT-Prozesses
JP2010064335A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Ricoh Co Ltd サーマルヘッド

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3320458B2 (ja) * 1992-09-25 2002-09-03 理想科学工業株式会社 感熱孔版原紙の製版方法
JP2000301752A (ja) * 1999-02-15 2000-10-31 Riso Kagaku Corp サーマルヘッド及びその表面改質方法
US6281921B1 (en) * 1999-02-15 2001-08-28 Riso Kagaku Corporation Method for treating the surface of thermal printing heads

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7252368B2 (en) 2002-07-12 2007-08-07 Benq Corporation Fluid injector
US7513042B2 (en) 2002-07-12 2009-04-07 Benq Corporation Method for fluid injector
CN102555516A (zh) * 2010-12-10 2012-07-11 罗姆股份有限公司 热敏打印头
CN102950907A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 精工电子有限公司 热敏头、热敏头的制造方法和热敏打印机
CN109693451A (zh) * 2019-01-28 2019-04-30 山东华菱电子股份有限公司 一种热敏打印头用发热基板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002046298A (ja) 2002-02-12
US6411319B1 (en) 2002-06-25
CN1164435C (zh) 2004-09-01
US20020036686A1 (en) 2002-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3334611B2 (ja) 撥水性物品の製造方法、撥水性物品および撥水性被膜形成用溶液
KR101426316B1 (ko) 실리콘 수지 필름, 이의 제조방법, 및 나노물질로 충전된실리콘 조성물
JPH10505870A (ja) 塗膜、塗膜用組成物及び塗膜形成方法
JP3588364B2 (ja) 表面処理された基材および基材の表面処理方法
US20110223421A1 (en) Silicone Composition And A Method For Preparing The Same
CN1304437A (zh) 涂敷有疏水薄膜的制品的生产方法、涂敷疏水薄膜的制品以及用于疏水薄膜涂料的液体组合物
CN1247375C (zh) 热压合用硅橡胶片材
CN1086726C (zh) 拒水性覆膜及其制造方法和装置以及拒水性涂料组合物
JPH06345417A (ja) 水素シルセスキオキサンを用いた塗布剤
EP2695922A1 (en) Composition for coating film formation purposes
JP4384898B2 (ja) 撥水撥油性被膜の製造方法
CN1727079A (zh) 化学吸附膜的形成方法以及化学吸附膜
CN1337316A (zh) 加热头、其表面处理方法和表面处理剂
JP2010514139A (ja) 陽イオン感受性層を含む複合品
JP5305721B2 (ja) 表面処理剤、ゴムの表面処理方法およびゴム製品
CN1319628A (zh) 防污性覆膜及其制造方法,及其用于汽车用玻璃和汽车
CN1257931C (zh) 热压合用硅橡胶片材
EP1029689A2 (en) Method for treating the surface of thermal printing heads
JP4070345B2 (ja) 熱伝導性窒化ほう素微粉末、該微粉末を含有する熱伝導性シリコーン組成物、及び絶縁放熱シート
JPH11269657A (ja) シリカ系膜被覆物品を製造する方法
JPH11116213A (ja) シラノール基含有ポリオルガノシロキサン被膜でコーティングされた窒化アルミニウム粉末およびその製造方法
JP3165672B2 (ja) 撥水撥油性被膜を有する物品及びその製造方法
EP0724000A2 (en) Method of forming an insoluble coating on a substrate
JP2000301752A (ja) サーマルヘッド及びその表面改質方法
JPH04255343A (ja) 撥水撥油コーティング膜及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20040901

CX01 Expiry of patent term