DE102015219445B4

DE102015219445B4 - Organosiloxy-netzwerk-filmzusammensetzung, verfahren zur herstellung einer verankerten organosiloxy-netzwerk-filmzusammensetzung und tintenstrahldruckkopf-frontplatte

Info

Publication number: DE102015219445B4
Application number: DE102015219445.0A
Authority: DE
Inventors: Adrien Pierre COTE; Brynn Mary Dooley; Anthony Wigglesworth
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2035-10-08
Also published as: US9416237B2; CA2904937C; DE102015219445A1; CA2904937A1; US20160108190A1; JP2016078446A; JP6433875B2

Abstract

Organosiloxy-Netzwerkfilmzusammensetzung, die Folgendes umfasst:
wenigstens zwei Typen von Ankermolekülen mit einer Siloxy-Funktionalität gemäß den folgenden Formeln:

und

wenigstens einen Typ von Baustein mit einer Siloxy-Funktionalität;
wobei die Ankermoleküle und der Baustein jeweils dieselbe Siloxy-Funktionalität haben;
wobei die Siloxy-Funktionalität in dem Organosiloxy-Netzwerkfilm von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf den Bausteinen abgeleitet ist; und
wobei die sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die folgende Formel hat:

wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe anzeigt.

Description

Es wird hierin eine Filmzusammensetzung offenbart. Spezieller, es wird hierin eine OSN-(organisches Siloxy-Netzwerk)-Filmzusammensetzung mit gleichförmig dispergierten und völlig gebundenen (vernetzten) Ankern offenbart. In einigen Ausgestaltungen umfasst der OSN-Film fluorierte OSN-Bausteine und fluorierte Anker. Die hierin beschriebenen verankerten OSN-Filme können für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden. In einigen Ausgestaltungen können die verankerten OSN-Filme hierin als Antibenetzungsbeschichtungen für Tintenstrahldruckkopf-Frontplatten benutzt werden. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung einer verankerten Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung offenbart.
Organische Siloxy-Netzwerke (OSN) sind eine Materialklasse, die als Materialien in einer Reihe von Anwendungen in Form von Pulvern, monolithischen Teilen und Filmen/Beschichtungen untersucht wurden. Es ist in der OSN-Technik üblich, dass die Eigenschaften von OSNs durch Einbauen von funktionalisierten Alkoxysilanmonomeren in das TEOS-basierte Netzwerk abgestimmt werden, von dem OSNs nominell aufgebaut werden (über eine Sol-Gel-Vernetzungsreaktion). Ein weiteres Verfahren zum Einstellen der Eigenschaften von OSNs besteht darin, monofunktionalisierte Alkoxysilanmonomere einzubauen, die während des Vernetzungsschrittes auf dem Weg zum endgültigen OSN-Material in das Siloxy-Netzwerk (als „Anker“) gebunden werden können. Die gewünschte homogene Integration solcher Anker in das endgültige Material ist jedoch nicht einfach; es treten normalerweise Phasensegregation und schlechte Vernetzungschemie auf (selbst dann, wenn die wenigen in der Literatur offenbarten Ansätze angewandt werden). Ferner wird im Fall von OSN-Filmen, die über einen lösungsbasierten Beschichtungsprozess hergestellt werden, die Erzeugung eines hochwertigen Materials durch die Tatsache verkompliziert, dass Trocknung und Härtung in einem einzigen Prozessschritt kombiniert werden.
Das Konzept einer verankerten OSN-Zusammensetzung, die ein monofunktionalisiertes Alkoxysilanmolekül umfasst, das nach der Durchführung einer Sol-Gel-Vernetzungsreaktion in das OSN eingeleitet und integriert wird, lässt sich wie folgt darstellen:
Der baumelnde Teil des Ankers kann in die vernetzte Matrix des Films oder auf die Oberfläche vorstehen. Das Einleiten eines Ankers in ein OSN kann der Zusammensetzung funktionelle Eigenschaften verleihen.
Der Vorteil der Anwendung eines Verankerungsansatzes zum Funktionalisieren von OSNs liegt in der Tatsache, dass es leichter ist, ein Molekül mit einer vernetzbaren Alkoxysilangruppe zu monofunktionalisieren, als einen OSN-Baustein zu difunktionalisieren. Es ergibt sich eine größere Diversität von Funktionalisierungsmöglichkeiten, um Eigenschaften schnell auf Leistungsziele abzustimmen.
OSN-(Organosiloxy-Netzwerk)-Filme, die Alkoxysilan-Ausgangsmaterialien in Kombination mit Tetraethoxysilan (TEOS) umfassen, wurden in der zugänglichen wissenschaftlichen Literatur allgemein offenbart. Typischerweise wird bei solchen Ansätzen ein Gemisch von Siloxy-Ethergruppen wie nachfolgend illustriert eingesetzt, einschließlich dann, wenn Anker in das System eingeführt werden. TEOS ist meistens die Hauptkomponente dieser Zusammensetzungen. In der vorliegenden Offenbarung werden solche Zusammensetzungen als „TEOS-basierte” Ansätze bezeichnet.
Es werden nachfolgend beispielhafte Komponenten (Bausteine) gezeigt, die typischerweise für die Siloxy-Netzwerksynthese eingesetzt werden. Man betrachte den Unterschied in der atomischen Konnektivität um Si-Atome zwischen Bausteinen. Die Verwendung von Kombinationen solcher Bausteine und/oder Ankermoleküle ergibt OSN-Systeme, die „gemischte Siloxy-Systeme” sind.
Ferner wird im Fall von OSN-Filmen, die über einen lösungsbasierten Beschichtungsprozess gefertigt werden, die Erzeugung eines hochwertigen Materials durch die Tatsache verkompliziert, dass Trocknung und Härtung zu einem einzigen Prozessschritt kombiniert werden. Der Erhalt von gleichmäßig dispergierten und völlig gebundenen (vernetzten) Ankern in OSN-Filmen ist weiterhin eine Herausforderung. Trotz dieser Herausforderungen sind OSN-Filme/Beschichtungen jedoch inhärent robuste Materialien, die als neue Materialien für verschiedene Anwendungen einschließlich Druckerkomponenten gewünscht werden, da Eigenschaften hinzugefügt und abgestimmt werden können, um Leistungsziele (z.B. Lichtabsorption; Antibenetzung) über die Integration von Ankern zu erreichen.
US 8,692,011 B2 beschreibt in seiner Zusammenfassung eine neue Zusammensetzung zur Verwendung als Beschichtung für Druckkopffrontplatten. Insbesondere umfasst die Beschichtung Siloxyfluorkohlenstoff (SFC), der aus vernetzten Vorläufern zusammengesetzt ist, die an Fluorkohlenstoffketten angelagerte reaktionsfähige Siloxangruppen enthalten. Die SFC-Beschichtungen können zum Erzeugen einer Oberfläche benutzt werden, so dass feste Druckfarbe und ultraviolette (UV) härtbare Druckfarben nicht anhaften, wenn sie bei erhöhten Temperaturen und über längere Zeit aufgebracht werden. Die Vorteile der Beschichtung sind weniger druckkopfbezogene Defekte und eine längere Lebensdauer der Frontfläche.
DE 10 2014 226 340 A1 betrifft eine Tintenstrahldruckkopf-Stirnplatte, die eine Stirnplatte und ein auf der Stirnplatte angeordnetes vernetztes Siloxyfluorkohlenstoff-Polymer umfasst. Das vernetzte Siloxyfluorkohlenstoff-Polymer ist ein Polymerisationsprodukt einer Mischung mit zwei bis vier Alkoxysilan-Vorläufermaterialien, wobei mindestens eines der Alkoxysilan-Vorläufermaterialien ein hydrophobes Alkoxysilan-Vorläufermaterial ist und mindestens eines der Alkoxysilan-Vorläufermaterialien ein aromatisches Alkoxysilan-Vorläufermaterial ist.
DE 10 2014 204 690 A1 betrifft eine Formulierungszusammensetzung zur Herstellung einer Druckkopffrontplattenbeschichtung, wobei die Formulierungszusammensetzung umfasst: ein Sol, das umfasst: eine Mischung von Monomeren, die zumindest ein Fluoralkoxysilanmonomer umfasst; ein Lösungsmittel; einen Katalysator; und Wasser; wobei die Formulierungszusammensetzung in Bezug auf eine Gelatbildung für mehr als 1,5 h stabil ist.
DE 10 2012 204 459 A1 betrifft eine Top-Coat Schicht bzw. Oberschicht für Bestandteile von Tintenstrahldruckern umfassend ein vernetztes Material bestehend aus Siloxyfluorkohlenstoff.
Derzeit verfügbare Filmzusammensetzungen und Verfahren sind für ihre beabsichtigten Zwecke geeignet, aber es besteht weiterhin Bedarf an verbesserten Filmzusammensetzungen und Verfahren zu deren Herstellung. Ferner besteht weiterhin Bedarf an einem Verfahren zum Erhalten von gleichförmig dispergierten und völlig gebundenen (vernetzten) Ankern in OSN-Filmen zum Erhalten von robusten Filmen/Beschichtungen, die für Druckerkomponenten gewünscht werden, um ihnen Eigenschaften (z.B. Lichtabsorption; Antibenetzung) und längere Lebensdauer (Abrieb- und Wärmebeständigkeit) zu verleihen.
Es wird eine Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung beschrieben, die Folgendes umfasst: wenigstens zwei Typen von Ankermolekülen mit Siloxy-Funktionalität gemäß den folgenden Formeln:
und
wenigstens einen Typ von Baustein mit Siloxy-Funktionalität; wobei die Ankermoleküle und der Baustein jeweils dieselbe Siloxy-Funktionalität haben; und wobei die Siloxy-Funktionalität in dem Organosiloxy-Netzwerk-Film von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf den Bausteinen abgeleitet ist, und
wobei die sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die folgende Formel hat:
wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe anzeigt.
Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer verankerten Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung beschrieben, das Folgendes beinhaltet: (a) Auflösen eines/von Bausteins/-en und Ankern in einem Alkohol; (b) Zugeben von Wasser zu Flüssigkeit in Schritt (a) mit einem Molverhältnis von etwa 1 bis 6 zu Si-Molen in Lösung in (a); (c) Zugeben von Bronstead-Base zu der Flüssigkeit von Schritt (b) mit einem Molverhältnis von etwa 0,001 bis etwa 0,1 zu Si-Molen in Flüssigkeit in Schritt (b); (d) optional Erhitzen der Flüssigkeit in Schritt (c); Absetzen des Reaktionsgemischs als nassen Film; und Fördern einer Änderung des nassen Films und Bilden einer getrockneten verankerten Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung, die wenigstens zwei Typen von Ankermolekülen mit einer Siloxy-Funktionalität gemäß den folgenden Formeln:
und
umfasst; wenigstens einen Typ von Baustein mit einer Siloxy-Funktionalität; wobei die Ankermoleküle und der Baustein jeweils dieselbe Siloxy-Funktionalität haben; und wobei die Siloxy-Funktionalität in dem Organosiloxy-Netzwerkfilm von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf den Bausteinen abgeleitet ist, und wobei die sowohl auf dem Ankermolekül als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die folgende Formel hat:
wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe anzeigt.
Es wird auch eine Tintenstrahldruckkopf-Frontplatte beschrieben, auf der eine Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung angeordnet ist, die Folgendes umfasst: wenigstens zwei Typen von Ankermolekülen mit einer Siloxy-Funktionalität gemäß den folgenden Formeln:
und
wenigstens einen Typ von Baustein mit einer Siloxy-Funktionalität; wobei die Ankermoleküle und der Baustein jeweils dieselbe Siloxy-Funktionalität haben; und wobei die Siloxy-Funktionalität in dem Organosiloxy-Netzwerkfilm von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf den Bausteinen abgeleitet ist, und
wobei die sowohl auf dem Ankermolekül als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die folgende Formel hat:
wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe anzeigt.
1 ist eine Illustration von Laserbohrleistung auf einem OSN-Film eines Kontrollbeispiels.
2 ist eine Illustration von Laserbohrleistung auf einem OSN-Film gemäß den vorliegenden Ausgestaltungen.
3 ist ein Infrarotspektrum der OSN-Beschichtungszusammensetzung.
Es wird eine Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung beschrieben, die wenigstens zwei Typen von Ankermolekül und wenigstens einen Typ von Baustein umfasst, wobei die Siloxy-Funktionalität in dem Organosiloxy-Netzwerkfilm von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf den Bausteinen abgeleitet ist. Das gebildete Netzwerk wird von reaktiven Gruppen im Anker und in den Bausteinen gebildet, und diese reaktiven Gruppen müssen gleich sein.
Die Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung umfasst eine Siloxy-Funktionalität, die von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankeren als auch auf dem Baustein abgeleitet ist, wobei die sowohl auf dem Ankermolekül als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die Formel
hat, wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie zeigt eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe an.
In einigen Ausgestaltungen hat der Baustein mehrere Siloxy-Funktionalitäten, d.h. der Baustein enthält mehr als eine funktionelle Siloxy-Gruppe. In bestimmten Ausgestaltungen hat der Baustein mehrere Siloxy-Funktionalitäten im Bereich von etwa 2 bis etwa 4 Siloxy-Funktionsgruppen.
Es wird auch eine Tintenstrahldruckkopf-Frontplatte beschrieben, auf der die vorliegenden Organosilannetzwerk-Filmzusammensetzungen angeordnet sind.
In einigen Ausgestaltungen werden Organosilannetzwerk-Filmzusammensetzungen mit gleichförmig dispergierten und völlig gebundenen (völlig vernetzten oder völlig reagierten) Ankern bereitgestellt. Verankerte organische Siloxynetzwerk-Zusammensetzungen ergeben Materialien mit mehreren funktionellen Attributen und sind für eine Reihe verschiedener Anwendungen, inklusive als Antibenetzungsbeschichtungsmaterialien für Tintenstrahlfrontplatten und als fixierende Deckschichtmaterialien, geeignet. Die vorliegenden Ausgestaltungen bieten einen breiten Bereich an verankerten organischen Siloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzungen für Elektroaktivität, Hydrophilizität und Fotochromophor. In einigen Ausgestaltungen sind die Zusammensetzungen hierin für Anwendungen mit niedriger Oberflächenenergie und zum Ermöglichen von Laserablation geegnet.
Alternativ umfasst die Organosilannetzwerk-Filmzusammensetzung einen Film, bei dem der Anker nicht gleichförmig über den Film dispergiert ist. Unter nicht gleichförmig dispergiert ist zu verstehen, dass es erkennbare Bereiche von vorhandenen Ankermolekülen gibt. Bereiche können mit normalen Analysetechniken wie Mikroskopie oder möglicherweise durch Beobachten unterschiedlicher Eigenschaften des Films in verschiedenen Regionen des Films erkannt werden. Man wird verstehen, dass unterschiedliche Eigenschaften in unterschiedlichen Regionen des Films nicht unbedingt darauf zurückzuführen sind, dass Bereiche vorhanden sind. In diesen Ausgestaltungen kann der Anker beispielsweise in einem bestimmten Bereich oder einer bestimmten Schicht des Films konzentriert sein.
Die vorliegenden verankerten OSN-Zusammensetzungen wurden durch Identifizieren eines spezifischen Zusammensetzungsdesignraums ermöglicht; in einigen Ausgestaltungen durch Verwenden derselben Alkoxysilan-Funktionsgruppe sowohl auf dem nominellen OSN-Baustein als auch auf dem Ankermolekül. In einigen Ausgestaltungen werden neue OSN-Filmzusammensetzungen beschrieben. Durch Targetieren der derzeitigen verankerten OSN-Filmzusammensetzungen, bei denen dieselbe Siloxy-Funktionalität benutzt wird, können einheitliche und wünschenswerte Leistungscharakteristiken ohne Variation von Probe zu Probe erhalten werden. Die verankerten OSN-Zusammensetzungen ergeben Materialien mit mehreren Funktionsattributen, die für vielfältige Anwendungen geeignet sind, in einigen Ausgestaltungen als Materialien für Tintenstrahlfrontplatten-Antibenetzungsbeschichtungen und für fixierende Deckschichtmaterialien.
OSN-Filme, die weitgehend aus Tetraethoxysilan (TEOS) mit einer gewissen Beladung von Alkoxysilan-Bausteinen bestehen, wurden in der zugänglichen wissenschaftlichen Literatur allgemein offenbart (hierin als TEOS-basierte Systeme bezeichnet), und einige dieser Offenbarungen enthalten Ankereinheiten.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen unterscheiden sich von TEOSbasierten Systemen, weil sie kein TEOS enthalten: ein differenzierendes Merkmal, das eine Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung ist.
Eingeschlossen im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist der einzigartige und befähigende Zusammensetzungsraum wie hierin beschrieben identifiziert, der OSN-Zusammensetzungen und Anwendungen umfasst, die ein verankertes Organosiloxy-Netzwerk umfassen, umfassend wenigstens ein Ankermolekül und wenigstens einen Baustein, wobei das verankerte Organosiloxy-Netzwerk dieselbe Siloxy-Funktionalität zwischen dem Ankermolekül und dem Baustein enthält.
In einigen Ausgestaltungen umfassen die Zusammensetzungen hierin ein Merkmal oder eine Kombination von Merkmalen, die Folgendes beinhalten:

vollvernetzte verankerte organische Siloxy-Netzwerkfilme, wobei dieselbe Alkoxysilan-Funktionsgruppe sowohl auf dem OSN-Baustein als auch auf dem Ankermolekül benutzt wird;
verankerte OSN-Filme, die homogen verteilte Anker enthalten (keine Phasensegregation von Ankern in Zusammensetzungen);
verankerte OSN-Filmzusammensetzungen, die einen einzigen Anker enthalten; und/oder
verankelte OSN-Filmzusammensetzungen, die mehrere Anker enthalten;
die Anwesenheit von Ankern in OSN-Zusammensetzungen, um OSN-Filmzusammensetzungen wünschenswerte Eigenschaften zu verleihen (z.B. Antibenetzung oder Lichtabsorption), und die Stabilisierung der Prozessvariabilität, die auftritt, wenn gemischte Siloxy-Systeme angestrebt werden.

In einigen Ausgestaltungen sind die Zusammensetzungen hierin auf OSN-Filme als Antibenetzungsbeschichtungen für Tintenstrahlfrontplatten gerichtet.
Der Organosiloxy-Netzwerkfilm enthält mehrere verschiedene Typen von Ankermolekülen.
In bestimmten Ausgestaltungen reichert ein fluorierter Anker den Fluorgehalt im OSN an und ermöglicht eine automatische Entwässerung von geschmolzener fester Druckfarbe von der Beschichtung.
In anderen Ausgestaltungen umfasst die Filmzusammensetzung ferner einen lichtabsorbierenden Chromophor-Anker. Ein zweiter lichtabsorbierender Chromophor-Anker kann in die OSN-Antibenetzungsbeschichtung eingeleitet werden und ermöglicht ein sauberes Laserbohren der Schicht und ein geeignetes Formen der Schicht als Teil der Tintenstrahlfrontplattenbaugruppe.
Es kann jeder geeignete oder gewünschte lichtabsorbierende Chromophor-Anker gewählt werden. In einigen Ausgestaltungen wird der zweite lichtabsorbierende Chromophor-Anker ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischen Gruppen mit etwa 6 bis etwa 18 Kohlenstoffen, die substituierte aromatische Gruppen enthalten.
Spezifische Ausgestaltungen hierin sind auf die spezifischen Anforderungen an die Natur der Siliciumgruppen in der Zusammensetzung gerichtet. Die allgemeine chemische Struktur der befähigenden reaktiven Siliciumgruppe ist nachfolgend aufgeführt:
wobei die Wellenlinie die Anlagerung an das restliche Ankermolekül oder die Komponente des OSN-Bausteins repräsentiert. Dies ist nachfolgend allgemein illustriert:
In bestimmten Ausgestaltungen umfasst die Organosilan-verankerte Filmzusammensetzung hierin ein verankertes Organosiloxy-Netzwerk mit wenigstens zwei Ankermolekülen mit einer Siloxy-Funktionalität und wenigstens einem Baustein mit einer Siloxy-Funktionalität, wobei die Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf dem Baustein gleich ist, wobei der Baustein die folgende Formel hat:
wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe mit etwa 1 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen und Gemischen davon; und
wobei das Ankermolekül die folgende Formel hat:
wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe mit etwa 1 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen und Gemischen davon,
unter der Voraussetzung, dass R₂ sowohl auf dem Baustein als auch auf dem Ankermolekül gleich sind.
In spezifischen Ausgestaltungen ist jedes R₂ eine Alkylgruppe wie zum Beispiel eine Alkylgruppe, die aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Ethyl, Isopropyl und Gemischen davon ausgewählt ist.
In einigen Ausgestaltungen ist jedes R₁ unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Ethyl, Propyl, Isobutyl und Gemischen davon.
Erfindungsgemäß umfassen der Baustein und der Anker jeweils eine Siliciumgruppe der Formel:
wobei
den Anlagerungspunkt zwischen dem OSN-Baustein und dem Ankermolekül repräsentiert.
Die derzeitigen Filmzusammensetzungen umfassen die Zusammensetzungen, die von der Reaktion von OSN-Bausteinen und Anker resultieren, ausgestattet mit den oben illustrierten reaktiven Siliciumgruppen.
Die Organosilan-Netzwerk-Filmzusammensetzung enthält in einigen Ausgestaltungen den Anker, der in einem Molverhältnis zwischen Anker und Baustein von Anker: Baustein von etwa 1:100 bis etwa 75:100 vorliegt.
Es wird auch eine Tintenstrahldruckkopf-Frontplatte bereitgestellt, auf der ein Organosilan-Netzwerkfilm angeordnet ist, der wenigstens zwei Typen von Ankermolekül und wenigstens einen Typ von Baustein umfasst, wobei die Ankermoleküle und der Baustein jeweils dieselbe Siloxy-Funktionalität der folgenden Formel haben:
wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie eine Bindung an eine Gruppe auf dem Anker oder der Bausteingruppe anzeigt.
Die vorliegenden OSN-Materialien können eine Antibenetzungsbeschichtung für eine Druckkopffrontplatte bereitstellen, die einen hohen Nachtropfdruck und eine niedrige Druckfarbenhaftung über die Lebensdauer des Teils beibehält. Die vorliegenden Beschichtungszusammensetzungen können derzeitige und zukünftige feste und UV-Druckfarben entfeuchten. Die vorliegenden Beschichtungsausgestaltungen bieten einen Kontaktwinkel mit fester Druckfarbe, der größer als 55° ist, und einen Gleitwinkel, der kleiner als 20° ist. Die vorliegenden Beschichtungsausgestaltungen weisen nicht nur gute Antibenetzungseigenschaften auf, sondern sie sind auch mechanisch und thermisch robust genug, um dem Druckkopfaufbauprozess standzuhalten, der aus zwei Zyklen von 290°C/350 psi für 30 Minuten, 2000+ Wischungen mit einem Wischerblatt und einem Betrieb bei 115°C für etwa 2 Jahre besteht. Ferner ermöglichen die vorliegenden Ausgestaltungen eine saubere Laserablation, um die benötigten Düsenstrahllöcher einzuführen.
Die Eigenschaften der verankerten OSN-Filmzusammensetzungen können durch die Ankerwahl variiert werden. Anwendungen für verankerte OSN-Filme können somit auf Anwendungen erweitert werden, die unter anderem hydrophile, elektroaktive, beschmutzungsverhindernde, fotochrome und ionenleitende Beschichtungsanwendungen einschließen. Die vorliegenden verankerten OSN-Filmzusammensetzungen umfassen ferner Ausgestaltungen, die Anker beinhalten, die gemäß der gewünschten Anmeldung ausgewählt sind.
Das Ankermolekül kann so gewählt werden, dass die Anwesenheit des Ankers dem Organosilan-Netzwerkfilm eine gewünschte Eigenschaft verleiht. Spezifische Anker können so gewählt werden, dass sie spezifische Eigenschaften verleihen. In einigen Ausgestaltungen wird das Ankermolekül so gewählt, dass die Anwesenheit des Ankers die inhärenten Eigenschaften des Organosilannetzwerks verbessert. In anderen Ausgestaltungen wird das Ankermolekül so gewählt, dass die Anwesenheit des Ankers die inhärenten Eigenschaften des Organosilannetzwerks dämpft, d.h. sie reduziert oder insgesamt eliminiert. In spezifischen Ausgestaltungen umfasst die Organosilannetzwerk-Filmzusammensetzung einen Anker, bei dem das Ankermolekül ein Mitglied der Gruppe bestehend aus Organofluor, Aryl, Alkyl, Polyether, Fluorpolyether, Alkylamin, Alkylestern, Alkylsulfonaten, Arylaminen, Alkylalkoholen und Alkylcarbonsäuren umfasst.
Das Ankermolekül kann so gewählt werden, dass es dem Film eine gewünschte Lichtabsorptionseigenschaft verleiht. In einigen Ausgestaltungen beinhaltet die Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung ein Ankermolekül, wobei das Ankermolekül so gewählt wird, dass die Anwesenheit des Ankers dem Film eine gewünschte Lichtabsorptionseigenschaft verleiht, wobei die sowohl auf dem Ankermolekül als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die folgende Formel hat:
wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie zeigt eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe an;
um dem Organosilannetzwerkfilm eine Lichtabsorptionseigenschaft von etwa 190 Nanometern bis etwa 350 Nanometer zu verleihen.
In noch anderen Ausgestaltungen wird das Ankermolekül so gewählt, dass die Anwesenheit des Ankers dem Film eine gewünschte Abriebfestigkeitseigenschaft verleiht.
In noch weiteren Ausgestaltungen wird das Ankermolekül so gewählt, dass die Anwesenheit des Ankers dem Film eine gewünschte Wärmebeständigkeit verleiht. Es wurde unerwarteterweise gefunden, dass der Organosilannetzwerkfilm hierin thermische Stabilität aufweist. Der verankerte Organosilannetzwerkfilm hierin bleibt bei erhöhten Temperaturen in Ausgestaltungen mit Temperaturen von etwa 200 Grad bis etwa 300 Grad Celsius stabil und funktionell. In einigen Ausgestaltungen hat der verankerte Organosilannetzwerkfilm hierin eine thermische Stabilität von etwa 200 Grad bis etwa 300 Grad Celsius.
Der Organosilannetzwerkfilm enthält mehrere verschiedene Typen von Ankermolekülen.
In einer spezifischen Ausgestaltung umfasst das verankerte Organosiloxy-Netzwerk einen Baustein der Formel:
einen Anker der Formel:
einen Chromophor-Anker der Formel:
In einigen Ausgestaltungen ist der Organosilannetzwerkfilm ein im Wesentlichen lochfreier Film.
In einigen Ausgestaltungen kann ein „im Wesentlichen lochfreies VERANKERTES OSN“ oder ein „lochfreies VERANKERTES OSN“ von einem Reaktionsgemisch gebildet werden, das auf die Oberfläche eines darunterliegenden Substrats abgesetzt wird. Der Begriff „im Wesentlichen lochfreies VERANKERTES OSN“ bezieht sich beispielsweise auf ein VERANKERTES OSN, das von dem darunterliegenden Substrat, auf dem es gebildet wurde, entfernt werden kann oder auch nicht und im Wesentlichen keine Löcher, Poren oder Lücken enthält, die größer sind als der Abstand zwischen den Kernen von zwei benachbarten Segmenten pro Quadratzentimer; wie zum Beispiel weniger als 10 Löcher, Poren oder Lücken, die größer als etwa 250 Nanometer Durchmesser pro cm² sind, oder weniger als 5 Löcher, Poren oder Lücken, die größer als etwa 100 Nanometer Durchmesser pro cm² sind. Der Begriff „lochfreies VERANKERTES OSN“ bezieht sich beispielsweise auf ein VERANKERTES OSN, das von dem darunterliegenden Substrat, auf dem es gebildet wurde, entfernt werden kann oder auch nicht und keine Löcher, Poren oder Lücken enthält, die größer sind als der Abstand zwischen den Kernen von zwei benachbarten Segmenten pro Mikron², wie zum Beispiel keine Löcher, Poren oder Lücken, die größer als etwa 500 Angström im Durchmesser pro Mikron² sind, oder keine Löcher, Poren oder Lücken, die größer als etwa 250 Angström im Durchmesser pro Mikron² sind, oder keine Löcher, Poren oder Lücken, die größer als etwa 100 Angström im Durchmesser pro Mikron² sind.
Die Organosilan-verankerten Netzwerkfilme der vorliegenden Offenbarung können mit jedem geeigneten oder gewünschten Verfahren hergestellt werden. In einigen Ausgestaltungen beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines verankerten Organosilannetzwerkfilms Folgendes: (a) Auflösen eines/von Bausteins/en und Ankern in einem Alkohol; (b) Zugeben von Wasser zu Flüssigkeit in Schritt (a) mit einem Molverhältnis von etwa 1 bis etwa 6 zu Si-Molen in Lösung in (a); (c) Zugeben von Bronstead-Base zu der Flüssigkeit von Schritt (b) mit einem Molverhältnis von 0,001 bis etwa 0,1 zu Si-Molen in Flüssigkeit in Schritt (b); (d) optional Erhitzen der Flüssigkeit in Schritt (c); Absetzen des Reaktionsgemischs als nassen Film; und Fördern einer Änderung des nassen Films und Bilden eines trockenen verankerten Organosiloxy-Netzwerkfilms wie hierin beschrieben.
In einigen Ausgestaltungen kann das Ankermolekül gleichförmig oder ungleichförmig in dem Film dispergiert werden. Ob der Anker gleichförmig oder ungleichförmig in dem Film dispergiert wird, hängt von chemischen Selbsteinbauphänomenen ab, die in diesen Systemen nicht offensichtlich sind.
Die folgenden Beispiele sollen verschiedene Spezies der vorliegenden Offenbarung näher definieren. Diese Beispiele sollen lediglich illustrativ sein und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzen. Ebenso sind Teile und Prozentangaben nach Gewicht zu verstehen, wenn nichts anderes angegeben ist.
Die verankerten OSN-Formulierungen der folgenden Beispiele wurden durch Kombinieren von OSN-Bausteinen und Ankern und Auflösen in n-Butanol oder n-Butanol/Cyclopentanol-Gemischen hergestellt, um 40 bis 75 Gew.-% an Feststoffformulierung zu erhalten. Anker wurden mit 1 bis 60 Gew.-% des Feststoffgehalts der Formulierung beladen. Ein Moläquivalent Wasser und 0,3 - 0,8 Mol- % Hydroxydionenkatalysator wurden zugegeben, um eine Solbildung zu induzieren (Vernetzungsreaktion). Das Sol wurde filtriert und auf eine Reihe von Substraten Drawdown-beschichtet, einschließlich: Upilex® (Polyimid), Aluminium, Glas und Mylar®. Es wurde eine gleichförmige nasse Schicht auf dem Substrat erhalten. Die Beschichtungen wurden sofort bei 160 oder 180°C 30 Minuten oder 1 Stunde lang gehärtet, um gleichförmige 1 - 2 µm starke, klare, farblose Filme zu erhalten.
In dem vorliegenden Beispiel wurde die folgende Siliciumgruppe sowohl auf dem OSN-Baustein als auch auf dem Anker benutzt:
wobei
den Anlagerungspunkt zwischen dem OSN-Baustein und dem Ankermolekül repräsentiert.
Beispiel 2
Es wurden verankerte OSN-Filme hergestellt, die die Integrations- und Leistungsanforderungen an eine Antibenetzungsbeschichtung erfüllen. Es wurden zwei Anker benutzt: einen zum Zugeben von Fluor, um targetierte Antibenetzungscharakteristiken zu erzielen, und einen zweiten Chromophor-Anker, um eine Ablation von Laserlicht zu ermöglichen. Verfahren und Schema der resultierenden verankerten OSN-Zusammensetzung sind nachfolgend dargestellt. Man beachte, dass dieselbe Alkoxysilan-Funktionsgruppe an jeder der Komponenten eingesetzt wurde.
Die Nutzung des Anker-Ansatzes der vorliegenden Ausgestaltungen bietet eine erhebliche Breite zum Abstimmen der Oberflächenenergie und Ablationseffizienz durch Einstellen der Anker-Beladung und/oder durch Vertauschen zum Einführen der gewünschten Eigenschaften gewählten Anker. In einigen Ausgestaltungen zeigte die in den spezifischen Zusammensetzungen benutzte besondere Kombination von Anker-Typ und Beladungen eine ausgezeichnete Druckfarbenentwässerungs- und Laserablationsleistung. Spezifische Ausgestaltungen von OSN-Baustein, fluorierten und Chromophor-Ankern (mit Beladungen) in Kombination ergaben den nachfolgend gezeigten funktionellen verankerten OSN-Film.
Vergleichsbeispiel 3 (Kontrolle)
Eine Antibenetzungsbeschichtung wurde wie folgt hergestellt. 0,50 Gramm 7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12-Dodecafluor-4-15-diisopropoxy-2,4,15,17-tetramethyl-3,16-dioxa-4,15-disilaoctadecan wurden in 0,50 Gram Methanol aufgelöst. 0,007 Gramm einer 1,0 molaren Tetrabutyl-Ammoniumhydroxidlösung in Methanol wurden der Lösung zugegeben und die Lösung wurde 3 Stunden lang bei Umgebungstemperatur rollengemischt. Nach 3-stündigem Mischen war die Lösung homogen. 1,0 Gramm Cyclohexanon und 0,031 Gramm Wasser wurden der Formulierung zugegeben und die Formulierung wurde 10 Sekunden lang bei 1500 rpm wirbelgemischt, dann 30 Minuten lang unter Umgebungsbedingungen rollengemischt, um eine klare Lösung zu erhalten.
Die Lösung wurde durch ein 0,45 Mikron PTFE-Filter filtriert und mit einem Spaltbeschichter auf ein Polyimidsubstrat von 15 mal 8 Quadratzentimeter Drawdown-beschichtet. Die flüssige Lage wurde 18 Stunden lang an der Luft getrocknet, dann bei 180°C für 2 Stunden gehärtet, um eine Beschichtung mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 Mikrometer zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 4
Eine Antibenetzungsbeschichtung mit 20 Gew.-% (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctyl)diisopropoxy(methyl)silan wurde wie folgt hergestellt. 1,60 Gramm 7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12-Dodecafluor-4-15-diisopropoxy-2,4,15,17-tetramethyl-3,16-dioxa-4,15-disilaoctadecan, 0,41 Gramm (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctyl)diisopropoxy(methyl)silan und 0,033 Gramm einer 1,0 molaren Tetrabutyl-Ammoniumhydroxidlösung in Methanol wurden in 0,556 Gramm n-Butanol kombiniert. 0,0856 Gramm Wasser wurden der Formulierung zugegeben und die flüssige Formulierung wurde 10 Sekunden lang bei 1500 rpm wirbelgemischt, dann 30 Minuten lang unter Umgebungsbedingungen rollengemischt, um eine klare Lösung zu erhalten. Die Lösung wurde durch ein 0,45 Mikron PTFE-Filter filtriert und mit einem Spaltbeschichter auf ein Polyimidsubstrat von 15 mal 8 Quadratzentimeter Drawdown-beschichtet. Die flüssige Schicht wurde 18 Stunden lang an der Luft getrocknet, dann bei 180°C 2 Stunden lang gehärtet, um eine Beschichtung mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 Mikrometer zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 5
Es wurde eine Antibenetzungsbeschichtung mit 30 Gew.-% (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctyl)diisopropoxy(methyl)silan hergestellt. 1,406 Gramm 7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12-Dodecafluor-4-15-diisopropoxy-2,4,15,17-tetramethyl-3,16-dioxa-4,15-disilaoctadecan, 0,600 Gramm (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctyl)diisopropoxy(methyl)silan und 0,030 Gramm einer 1,0 molaren Tetrabutyl-Ammoniumhydroxidlösung in Methanol wurden in 0,560 Gramm n-Butanol kombiniert. Es wurden 0,0869 Gramm Wasser der Formulierung zugegeben und die flüssige Formulierung wurde 10 Sekunden lang bei 1500 rpm wirbelgemischt, dann 30 Minuten lang bei Umgebungstemperatur rollengemischt, um eine klare Lösung zu erhalten. Die Lösung wurde durch ein 0,45 Mikron PTFE-Filter filtriert und mit einem Spaltbeschichter auf ein Polymidsubstrat von 15 x 8 Quadratzentimer Drawdown-beschichtet. Die flüssige Schicht wurde 18 Stunden lang an der Luft getrocknet, dann bei 180°C 2 Stunden lang gehärtet, um eine Beschichtung mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 Mikrometer zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 6
Eine Antibenetzungsbeschichtung mit 50 Gew.-% (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctyl)diisopropoxy(methyl)silan wurde wie folgt hergestellt. 1,0 Gramm 7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12-Dodecafluor-4-15-diisopropoxy-2,4,15,17-tetramethyl-3,16-dioxa-4,15-disilaoctadecan, 1,0 Gramm (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctyl)diisopropoxy(methyl)silan und 0,026 Gramm einer 1,0 molaren Tetrabutyl-Ammoniumhydroxidlösung in Methanol wurden in 0,573 Gramm n-Butanol kombiniert. 0,0756 Gramm Wasser wurden der Formulierung zugegeben und die flüssige Formulierung wurde 10 Sekunden lang bei 1500 rpm wirbelgemischt, dann 30 Minuten lang unter Umgebungsbedingungen rollengemischt, um eine klare Lösung zu erhalten. Die Lösung wurde durch ein 0,45 Mikron PTFE-Filter filtriert und mit einem Spaltbeschichter auf ein Polymidsubstrat von 15 x 8 Quadratzentimer Drawdown-beschichtet. Die flüssige Lage wurde 18 Stunden lang an der Luft getrocknet, dann bei 180°C 2 Stunden lang gehärtet, um eine Beschichtung mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 Mikrometer zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 7
Eine Antibenetzungsbeschichtung mit 5 Gew.-% (2-([1,1'-Biphenyl]-4-yl)ethyl)diisopropoxy(methyl)silan wurde wie folgt hergestellt. 0,50 Gramm 7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12-Dodecafluor-4-15-diisopropoxy-2,4,15,17-tetramethyl-3,16-dioxa-4,15-disilaoctadecan, 0,025 Gramm (2-([1,1'-Biphenyl]-4-yl)ethyl)diisopropoxy(methyl)silan und 0,0064 Gramm einer 1,0 molaren Tetrabutyl-Ammoniumhydroxidlösung in Methanol wurden in 0,32 Gramm n-Butanol kombiniert. 0,027 Gramm Wasser wurden der Formulierung zugegeben und die flüssige Formulierung wurde 10 Sekunden lang bei 1500 rpm wirbelgemischt, dann 30 Minuten lang unter Umgebungsbedingungen rollengemischt, um eine klare Lösung zu erhalten. Die Lösung wurde durch ein 0,45 Mikron PTFE-Filter filtriert und mit einem Spaltbeschichter auf ein Polymidsubstrat von 15 x 8 Quadratzentimer Drawdown-beschichtet. Die flüssige Lage wurde 18 Stunden lang an der Luft getrocknet, dann bei 180°C 2 Stunden lang gehärtet, um eine Beschichtung mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 Mikrometer zu erhalten.

Es erfolgte ein Vergleich der Laserablationsleistung der Kontrollbeschichtung von Beispiel 3 mit einer unverankerten Beschichtung und der verankerten Antibenetzungsbeschichtungen der vorliegenden Offenbarung der Beispiele 4, 5 und 6 durchgeführt. Der Kontaktwinkel und der Gleitwinkel von fester Druckfarbe von Kontrollbeispiel 3 und von Beispielen 4, 5 und 6 der vorliegenden Ausgestaltungen nach einem simulierten Druckkopfbauprozess von einem Zyklus von 290°C und 350 psi für 39 Minuten sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1

		Zeit null		nach dem Aufbau
Beispiel	% Fluor	Kontaktwinkel	Gleitwinkel	Kontaktwinkel	Gleitwinkel
SPEZ	-	>55°	<20°	>55°	<20°
3 (Kontrolle) kein Anker	48	45-47	19-22	51-58	18-40
4	51	62-64	4-7	62-62	7-11
5	52	63-65	6-7	61-68	10-12
6	55	63-66	4-7	66-68	7-11

Zeit null = vor dem Unterziehen des Films dem Komponentenfertigungsprozess. Nach dem Aufbau = nach dem Unterziehen des Films dem Komponentenfertigungsprozess.
1 illustriert die Laserbohrleistung an einem mit der Kontrollbeschichtung von Kontrollbeispiel 3 beschichteten Film. Der Laser wurde zur Herstellung eines Lochs von 40 Mikron in einem Polyimidfilm von 8 mal 15 Zentimeter mit einer Filmdicke von 1 mm eingestellt, beschichtet mit der Beschichtung von Kontrollbeispiel 3 mit einer Dicke von 1 Mikron. Der benutzte Laser war ein KrF-Laser mit 248 Nanometern.
2 illustriert die Laserbohrleistung an einem Film, der mit der Beschichtung von Vergleichsbeispiel 7 der vorliegenden Ausgestaltungen beschichtet war. Der Laser wurde zur Herstellung eines Lochs von 40 Mikron in einem Polyimidfilm von 8 mal 15 Zentimeter mit einer Filmdicke von 1 Millimeter eingestellt, beschichtet mit der Beschichtung von Beispiel 7 mit einer Dicke von 1 Mikron. Der benutzte Laser war ein KrF mit 248 Nanometern.
2 zeigt die saubere und effiziente Laserbohrleistung, die durch Integrieren eines Chromophor-Ankers in den OSN-Film erzielt wurde.
Eine komplette Vernetzung wurde durch Messen des Infrarotspektrums der Schicht (ATR-IR) und Beobachten der Abwesenheit eines Hydroxylbands in dem Spektrum demonstriert (eine unvollständige Vernetzung würde unreagierte Siliciumhydroxylgruppen in der Schicht zurücklassen und würde durch ATR-IR erkannt). Ein typisches Infrarotspektrum der OSN-Beschichtungszusammensetzung von Beispiel 1 auf einem Upilex® Polyimidfilmsubstrat ist in 3 dargestellt. Ferner wurde eine gleichförmige Verteilung des Ankers durch Messen des Kontaktwinkels in verschiedenen Regionen des Films nachgewiesen; eine enge Verteilung von Kontaktwinkeln wurde über den Film beobachtet.
Ein Reib- und Einweichtest mit Lösungsmittel wurde mit einer Reihe von Lösungsmitteln mit variierender Polarität, Azidität und Basizität durchgeführt. Aggressives Reiben des Films beschädigte diesen nicht. Ebenso verursachte ein Einweichen der Filme für 6 Monate in einem ähnlichen Bereich von Lösungsmitteln keine Verschlechterung der Integrität der Filme. Ferner verursachte ein Stresstest, bei dem die Filme flüssigen Druckfarben ausgesetzt wurden, die Pigmente, Farbstoffe und andere aggressive Druckfarbenkomponenten enthielten, bei Temperaturen von 100-140°C für 84 Stunden keine Verschlechterung der Filme.
Nach Lösungsmittelreibtests und Lösungsmitteleinweichtests an den Filmen zeigten sich keine Anzeichen von ausgelaugtem Anker.

Claims

Organosiloxy-Netzwerkfilmzusammensetzung, die Folgendes umfasst: wenigstens zwei Typen von Ankermolekülen mit einer Siloxy-Funktionalität gemäß den folgenden Formeln:
und
wenigstens einen Typ von Baustein mit einer Siloxy-Funktionalität; wobei die Ankermoleküle und der Baustein jeweils dieselbe Siloxy-Funktionalität haben; wobei die Siloxy-Funktionalität in dem Organosiloxy-Netzwerkfilm von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf den Bausteinen abgeleitet ist; und wobei die sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die folgende Formel hat:
wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe anzeigt.
Organosiloxy-Netzwerkfilmzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Baustein mehrere Siloxy-Funktionalitäten im Bereich von 2 bis 4 Siloxy-Funktionsgruppen hat.
Organosiloxy-Netzwerkfilmzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Anker in einem Molverhältnis zwischen Anker und Baustein von 1:100 bis 75:100 vorliegt.
Verfahren zur Herstellung einer verankerten Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung, das Folgendes beinhaltet: (a) Auflösen eines/von Bausteins/-en und Ankern in einem Alkohol; (b) Zugeben von Wasser zu Flüssigkeit in Schritt (a) mit einem Molverhältnis von 1 bis 6 zu Si-Molen in Lösung in (a); (c) Zugeben von Bronstead-Base zu der Flüssigkeit von Schritt (b) mit einem Molverhältnis von 0,001 bis 0,1 zu Si-Molen in Flüssigkeit in Schritt (b); (d) optional Erhitzen der Flüssigkeit in Schritt (c); Absetzen des Reaktionsgemischs als nassen Film; und Fördern einer Änderung des nassen Films und Bilden einer trockenen verankerten Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung, die Folgendes umfasst: wenigstens zwei Typen von Ankermolekülen mit einer Siloxy-Funktionalität gemäß den folgenden Formeln:
und
wenigstens einen Typ von Baustein mit einer Siloxy-Funktionalität; wobei die Ankermoleküle und der Baustein jeweils dieselbe Siloxy-Funktionalität haben; und wobei die Siloxy-Funktionalität in dem Organosiloxy-Netzwerkfilm von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf den Bausteinen abgeleitet ist, und wobei die sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die folgende Formel hat:
wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe anzeigt.
Tintenstrahldruckkopf-Frontplatte, auf der eine Organosiloxy-Netzwerk-Filmzusammensetzung angeordnet ist, die Folgendes umfasst: wenigstens zwei Typen von Ankermolekülen mit einer Siloxy-Funktionalität gemäß den folgenden Formeln:
und
wenigstens einen Typ von Baustein mit einer Siloxy-Funktionalität; wobei das Ankermolekül und der Baustein jeweils dieselbe Siloxy-Funktionalität haben; wobei die Siloxy-Funktionalität in dem Organosiloxy-Netzwerkfilm von derselben Siloxy-Funktionalität sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf den Bausteinen abgeleitet ist, und wobei die sowohl auf den Ankermolekülen als auch auf dem Baustein benutzte Siloxy-Funktionalität die folgende Formel hat:
wobei R₁ Isopropyl und R₂ CH₃ ist, und die Wellenlinie eine Bindung an ein Ankermolekül oder eine Bausteingruppe anzeigt.