KR100880752B1 - 잉크 제트 헤드 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 잉크 제트 헤드는 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물 및 광중합성 수지 조성물로 이루어진 노즐 재료로 형성된다.
잉크 제트 헤드, 가수분해성 실란 화합물, 광중합성 수지 조성물, 축합 생성물, 노즐 재료, 액체 반발성
Description
본 발명은 잉크 제트 헤드 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 잉크 제트 기록 시스템에 있어서 기록 특성을 더 향상시키기 위해 더 작은 액적 크기, 더 높은 구동 주파수 및 더 많은 수의 노즐의 성능 향상에 대한 기술 개발이 계속되고 있다. 화상 기록은 토출 개구로부터의 액체를 종이로 대표되는 기록 매체에 부착되는 소액적으로서 토출시켜 행해진다.
여기서, 표면 처리는 토출 개구 표면을 언제나 동일한 상태로 유지함으로써 토출 성능을 유지하기 위해 더 중요해 지고 있다. 또한, 표면에 잔류한 잉크를, 예컨대 고무 블레이드로 주기적으로 닦아 내어 잉크 제트 헤드에서 토출 개구 표면의 상태를 유지하는 것이 일반적이다. 용이한 와이핑, 및 와이핑 내구성을 위해 액체 반발 재료(liquid repellent material)가 필요하다.
또한 표면 상에 액체 반발층이 형성되는 경우, 액체 반발층은 그의 하부층에 부착되어야 하며, 액체 반발층의 박리 문제가 발생할 수 있다. 잉크 제트 헤드용으로 사용되는 잉크는 대다수의 경우에 중성이 아니기 때문에, 액체 반발 재료는 잉크에 대한 내구성, 및 노즐에 대한 부착력이 있을 필요도 있다. 박리 방지 이외 에, 제조 방법의 간편화 및 비용 절감의 관점으로부터, 상기 방법에는 노즐 재료 및 액체 반발층을 한꺼번에 제조할 것이 요구된다. 즉, 노즐 재료 자체가 액체 반발성을 가질 것이 요구된다.
잉크 제트 헤드에서의 노즐 표면에 대한 액체 반발 처리로서 지금까지 여러 가지 방법이 알려져 왔다. 그러나, 그것들 중 대부분은 형성된 노즐의 표면 처리에 불과하며, 노즐 재료 자체에는 액체 반발 특성이 없었다.
일본 특허 공개 제10-505870호 및 미국 특허 제6,283,578호에는 실란 화합물을 함유하는 플루오라이드를 사용하는 표면 처리 방법이 개시되어 있다.
그러나, 이들 표면 처리법은 액체 반발 특성의 부여를 목표로 하는 것이었지만, 액체 반발 재료 자체가 패턴화 특성을 갖는 것은 아니었다. 또한 일본 특허 출원 공개 제11-322896호, 동 제11-335440호 및 동 제2000-26575호에는 감광성을 갖는 액체 반발 재료가 개시되어 있었다. 이들 물질은 노즐 같은 고체 구조를 형성할 수 없다.
통상적인 액체 반발 재료인 불소 함유 화합물을 수지에 첨가하는 경우, 불소 함유 기는 그의 낮은 표면 에너지 때문에 표면에 배열되어 액체 반발성을 나타낸다는 것은 널리 알려진 현상이다.
그러나, 불소 함유 화합물은 일반적으로 다른 수지에 대한 용해성이 낮기 때문에, 감광성 수지와 혼합하여 함께 사용하기가 어려웠다.
일본 특허 출원 공개 제2002-105152호에서는 불소 함유 기를 갖는 블록 공중합체를 코팅 조성물로서 개시하고 있지만, 노즐 형성과 같은 고정밀도의 패턴화에 는 적용할 수 없었다. 일본 특허 출원 공개 제2002-292878호에는 불소 함유 수지로 이루어진, 노즐 구조를 갖는 오리피스 판이 언급되어 있었다. 불소 함유 수지는 포토리소그래피에 의한 패턴화에 대응하는 감광성이 없기 때문에, 노즐은 건식 에칭 등으로 형성되어야만 한다. 더욱이, 토출 성능을 얻기 위해 노즐의 잉크 유로(passage)의 내부는 친수성이어야 하며, 잉크 유로의 내부 및 기재 물질이 있는 부착면 등에 친수성 가공을 행할 필요가 있었다.
일본 특허 출원 공개 제8-290572호는 불소 함유 화합물이 포함된 양이온 중합성 수지 조성물을 개시하였다. 그러나, 상기 발명의 목적은 액체 반발성이 아니라, 물질의 흡수 속도의 감소였다. 이 발명의 화합물은 수지 조성물과의 용해성을 위해 히드록실기를 가지고 있기 때문에, 그 조성물은 액체 반발성을 나타내지 않았다.
미국 특허 제5,644,014호, 유럽 특허 제587667호 및 일본 특허 공개 제3306442호는 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 액체 반발 재료를 언급하였다. 상기 물질은 광 라디칼 중합에서 유래된 광경화성을 나타내고 있지만, 포토리소그래피 기술을 사용한 패턴 형성도 잉크 제트 헤드에 대한 적용에 대해서도 전혀 언급하고 있지 않다.
본 발명은 상술한 여러 점을 고려하여 완성된 것으로, 높은 액체 반발성, 와이핑에 대한 높은 내구성(높은 액체 반발성을 유지하기 위함) 및 동시에 와이핑 용이성을 가지며, 고품질의 화상 기록을 실현하는 잉크 제트 헤드의 액체 반발 재료를 제공한다.
다른 목적은 상기 노즐 재료 자체에 액체 반발 특성을 부여하여 액체 반발 처리 공정이 필요하지 않도록 함으로써, 노즐의 토출 배출구의 정확성 향상 및 간단한 제조 방법을 실현하는 잉크 제트 헤드의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 일 측면은 노즐 재료가 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 축합 생성물과 광중합성 수지 조성물을 포함하는, 잉크 제트 헤드에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 다른 측면은 패턴-노광에 의해 그의 표면 상에 액체 반발 특성을 갖는 노즐을 형성하고, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 축합 생성물과 광중합성 수지 조성물을 포함하는 노즐 재료를 기판 상에 현상하는, 잉크 제트 헤드의 제조 방법에 관한 것이다.
즉, 액체 반발 재료과 포토레지스트 조성물의 상용성은 상기 조성물을 사용함으로써 개선된다. 따라서, 표면에 액체 반발 처리를 하지 않아도, 노즐과 같은 고정밀도 구조의 형성에 상응하는 양호한 패턴 특성, 높은 액체 반발성 및 높은 와이핑 내구성이 실현된다.
도 1은 본 발명의 잉크 제트 헤드의 제조에 사용되는 기판의 투시도이다.
도 2는 본 발명의 잉크 제트 헤드 제조의 초기 단계를 나타내는, 도 1의 2-2 단면도이다.
도 3은 본 발명의 잉크 제트 헤드를 제조하기 위한 일 단계를 나타내는 단면 도이다.
도 4는 본 발명의 잉크 제트 헤드를 제조하기 위한 일 단계를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 잉크 제트 헤드를 제조하기 위한 일 단계를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 잉크 제트 헤드를 제조하기 위한 일 단계를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 잉크 제트 헤드를 제조하기 위한 일 단계를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 2 내지 도 7의 단계로 제조된 본 발명의 잉크 제트 헤드를 나타내는 단면도이다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 방식>
본 발명을 자세히 설명하기로 한다.
본 발명자들은, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 함유하는 축합 생성물 및 광중합성 수지 조성물을 포함하는 조성물을 잉크 제트 헤드의 노즐 재료로서 사용한 결과, 액체 반발 처리를 수행하지 않더라도, 노즐 표면이 높은 액체 반발성 및 높은 와이핑 내구성을 갖는다는 것을 발견하였다.
본 발명의 노즐 재료의 조성물에 따르면, 경화된 재료는 가수분해성 실란으로부터 형성된 실록산 프레임(무기 프레임) 및 양이온 중합성 기의 경화에 의한 프레임(유기 프레임: 에폭시기를 사용하는 경우 에테르 결합)을 갖는다. 이에 따라, 경화된 재료는 소위 유기 및 무기 하이브리드 경화 재료가 되므로, 와이핑 및 그의 기록액에 대한 내구성은 급속도로 향상된다. 즉, 본 발명의 액체 반발층이 유기 프레임을 갖기 때문에, 실록산 프레임만으로 형성된 액체 반발층에 비해 필름으로서의 강도가 향상되고, 내와이핑성(wiping resistance)이 향상되는 것으로 여겨진다.
또한 유기 및 무기 하이브리드 재료이기 때문에, 통상 문제가 되었던 불소 함유 화합물과 광중합성 수지 조성물의 상용성이 개선된다. 표면 자유 에너지가 낮은 불소 함유 화합물은 광중합성 수지 조성물을 노즐 재료로서 혼합할 수 있다.
후속하여, 본 발명의 조성물 재료를 구체적으로 기재할 것이다. 축합 생성물의 출발 물질 중 하나인 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물은 반드시 하나 이상의 비가수분해성 불소 함유 기 및 가수분해성 치환체를 가져야 한다.
비가수분해성 불소 함유 기로서, 직쇄 또는 분지쇄 플루오로-탄소 기를 들 수 있다. 분지쇄 플루오로-탄소 기의 경우, 말단 또는 측쇄로는 트리플루오로메틸기 또는 펜타플루오로에틸기가 바람직하다. 그의 표면 자유 에너지 덕분에, 불소 함유 기는 표면에 배열되는 경향이 있다.
반면, 플루오로실란의 불소 함유 기는 하나 이상의 탄소 원자에 부착된 불소 원자를 통상 1개 이상, 바람직하게는 3개 이상, 특히 5개 이상, 통상 30개 이하, 더욱 바람직하게는 25개 이하로 함유한다. 상기 탄소 원자는 지환족 원자를 비롯한 지방족인 것이 바람직하다. 또한, 불소 원자가 부착된 탄소 원자는 바람직하게는 2개 이상의 원자, 바람직하게는 탄소 및(또는) 산소 원자, 예를 들어 에틸렌 또 는 에틸렌옥시 결합 등의 C1 -4 알킬렌 또는 C1 -4 알킬렌옥시에 의해 규소 원자로부터 분리되어 있다.
불소 함유 기를 갖는 바람직한 가수분해성 실란은 하기 화학식 1의 것이다.
상기 식 중, Rf는 탄소 원자에 결합된 1 내지 30개의 불소 원자를 갖는 비가수분해성 치환체이며, R은 비가수분해성 치환체이고, X는 가수분해성 치환체이며, b는 0 내지 2, 바람직하게는 0 또는 1, 특히 0인 정수이다.
상기 화학식 1에서, 서로 동일하거나 상이할 수 있는 가수분해성 치환체 X는, 예를 들어 수소 또는 할로겐(F, Cl, Br 또는 I), 알콕시(바람직하게는 C1 -6 알콕시, 예컨대 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시 및 n-부톡시, sec-부톡시, 이소부톡시 및 tert-부톡시), 아릴옥시(바람직하게는 C6 -10 아릴옥시, 예컨대 페녹시), 아실옥시(바람직하게는 C1 -6 아실옥시, 예컨대 아세톡시 또는 프로피오닐옥시), 알킬카르보닐(바람직하게는 C2 -7 알킬카르보닐, 예컨대 아세틸)이다. 바람직한 가수분해성 치환체는 할로겐, 알콕시기 및 아실옥시기다. 특히 바람직한 가수분해성 치환체는 C1 -4 알콕시기, 특히 메톡시 및 에톡시이다.
서로 동일하거나 상이할 수 있는 비가수분해성 치환체 R은 관능기를 함유하는 비가수분해성 치환체 R이거나, 관능기를 함유하지 않는 비가수분해성 치환체 R 일 수 있다. 상기 화학식 1에서, 존재한다면 치환체 R은 바람직하게는 관능기를 함유하지 않는 기이다.
관능기를 함유하지 않는 비가수분해성 치환체 R은, 예를 들어 알킬(예를 들어, C1 -8 알킬, 바람직하게는 C1 -6 알킬, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, s-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실 및 옥틸), 시클로알킬(예를 들어 C3 -8 시클로알킬, 예컨대 시클로프로필, 시클로펜틸 또는 시클로헥실), 알케닐(예를 들어 C2 -6 알케닐, 예컨대 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐 및 부테닐), 알키닐(예를 들어 C2 -6 알키닐, 예컨대 아세틸레닐 및 프로파길), 시클로알케닐 및 시클로알키닐(예를 들어 C2 -6 알케닐 및 시클로알키닐), 아릴(예를 들어 C6 -10 아릴, 예컨대 페닐 및 나프틸), 및 상응하는 아릴알킬 및 알킬아릴(예를 들어 C7 -15 아릴알킬 및 알킬아릴, 예컨대 벤질 또는 톨릴)이다. 치환체 R은 하나 이상의 치환체, 예컨대 할로겐, 알킬, 아릴 및 알콕시를 함유할 수 있다. 상기 화학식 1에서, R은 존재하는 경우 바람직하게는 메틸 또는 에틸이다.
특히 바람직한 치환체 Rf는 CF3(CF2)n-Z- (여기서, n 및 Z는 하기 화학식 4에 정의되어 있는 바와 같음)이다.
상기 식 중, X는 상기 화학식 1에 정의되어 바와 같으며, 바람직하게는 메톡 시 또는 에톡시이고, Z는 2가의 유기기이며, n은 0 내지 20, 바람직하게는 3 내지 15, 더욱 바람직하게는 5 내지 10의 정수이고, Z는 바람직하게는 10개 이하의 탄소 원자를 함유하며, Z는 더욱 바람직하게는 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 2가의 알킬렌 또는 알킬렌옥시기, 예컨대 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 메틸렌옥시, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시 및 부틸렌옥시, 가장 바람직하게는 에틸렌이다. 구체예는 CF3CH2CH2SiCl2(CH3), CF3CH2CH2SiCl(CH3)2, CF3CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2, CF3CH2CH2SiX3, C2F5CH2CH2SiX3, C4F9CH2CH2SiX3, n-C6F13CH2CH2SiX3, n-C8F17CH2CH2SiX3, n-C10F21CH2CH2SiX3(X = OCH3, OC2H5 또는 Cl); i-C3F7O-CH2CH2CH2-SiCl2(CH3), n-C6F13-CH2CH2-SiCl(OCH2CH3)2, n-C6F13-CH2CH2-SiCl2(CH3) 및 n-C6F13-CH2CH2-SiCl(CH3)2이다. 특히 바람직한 것은 C2F5-C2H4-SiX3, C4F9-C2H4-SiX3, C6H13-C2H4-SiX3, C8F17-C2H4-SiX3, C10F21-C2H4-SiX3 및 C12F25-C2H4-SiX3 (X는 메톡시기 또는 에톡시기임)이다.
또한, 본 발명자들은 상이한 종류의 불소 함유 기를 갖는 2종 이상의 상이한 가수분해성 실란을 사용함으로써, 특히 액체 반발 특성, 와이핑 내구성 및 기록액 과 같은 화학물질에 대한 내성과 관련하여 예상치 못한 개선 결과가 얻어진다는 것을 발견하였다. 사용되는 실란은 함유하는 불소 원자의 개수 또는 불소 함유 치환체의 길이(쇄 중의 탄소 원자의 개수)에 있어서 상이한 것이 바람직하다.
이러한 개선의 이유는 명확하지 않지만, 플루오로알킬기는 최상표면에서 최적으로 배열될 것이기 때문에, 길이가 다른 플루오로알킬기가 고밀도의 구조적 배 열을 야기하는 것으로 여겨진다. 예를 들면, C6F13-C2H4-SiX3, C8F17-C2H4-SiX3 및 C10F21-C2H4-SiX3 (X는 상기 정의된 바와 같음)의 2종 이상을 함께 사용하는 경우, 길이가 다른 플루오로알킬기에 의해 최상표면에서의 높은 불소 농도가 나타나며, 이로 인해 단일 플로오로실란의 첨가와 비교하여 상기한 개선점이 얻어진다.
또한, 불소 함유 기를 갖는 상기 실란 화합물과는 다른 실란 화합물, 즉 불소 함유 기를 갖지 않는 실란 화합물을 축합 반응의 출발 물질로서 함께 사용하는 것도 적절하다. 이 경우, 불소 함량의 조정, 반응 조절 및 물성 조절이 쉬워진다.
본 발명은 상기 축합 생성물과 광중합 조성물을 함께 사용하지만, 내구성의 관점에서 중합성 기를 축합 생성물에 도입하는 것도 적절하다.
가수분해성 실란 화합물의 중합성 치환체로서, 라디칼 중합성 기 및 양이온 중합성 기를 사용할 수 있다. 본원에서는, 내알칼리 잉크성의 관점에서 양이온 중합성 기가 바람직하다.
양이온 중합성 기를 갖는 바람직한 가수분해성 실란은 하기 화학식 2의 화합물이다.
상기 식 중, Rc는 양이온 중합성 기를 갖는 비가수분해성 치환체이며, R은 비가수분해성 치환체이고, X는 가수분해성 치환체이며, b는 0 내지 2의 정수이다.
양이온 중합성 유기기로서, 에폭시기 및 옥세탄기로 대표되는 시클릭 에테르 기, 비닐 에테르기 등을 사용할 수 있다. 입수 가능성 및 반응 조절의 관점에서, 에폭시기가 바람직하다.
상기 치환체 Rc의 구체예는 글리시딜 또는 글리시딜옥시 C1 -20 알킬, 예컨대 γ-글리시딜프로필, β-글리시독시에틸, δ-글리시독시부틸, ε-글리시독시펜틸, ω-글리시독시헥실 및 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸이다. 가장 바람직한 치환체 Rc는 글리시독시프로필 및 에폭시시클로헥실에틸이다. 상응하는 실란의 구체예는 g-글리시독시프로필트리메톡시실란(GPTS), g-글리시독시프로필트리에톡시실란(GPTES), 에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란 및 에폭시시클로헥실에틸트리에톡시실란이다. 그러나, 본 발명은 상기 화합물로 제한되는 것은 아니다.
또한 액체 반발층의 물성을 조절하기 위해, 불소 함유 기 또는 광중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 이외에도, 하나 이상의 알킬 치환체를 갖는 가수분해성 실란, 하나 이상의 아릴 치환체를 갖는 실란 또는 비가수분해성 치환체를 갖지 않는 실란을 함께 사용할 수 있다.
본 발명에 사용할 수 있는 바람직한 추가의 가수분해성 실란은 하기 화학식 3의 것이다.
상기 식 중, R은 치환 또는 비치환의 알킬기 및 치환 또는 비치환의 아릴기 중에서 선택되는 비가수분해성 치환체이며, X는 가수분해성 치환체이고, a는 0 내 지 3의 정수이다.
구체적으로는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 에틸트리프로폭시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 프로필트리프로폭시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리프로폭시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란 등이 있다. 본 발명은 상기 화합물로 제한되는 것은 아니다.
축합 생성물의 제조에 사용되는 실란의 비율은 원하는 용도에 따라 선택되며, 무기 중축합물 제조업계의 당업자의 재량이다. 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란은 사용되는 가수분해성 화합물의 총량을 기준으로 하여 0.5 내지 20 몰％, 바람직하게는 1 내지 10 몰％의 양으로 적절히 사용된다. 상기 범위 내에서, 높은 액체 반발성뿐만 아니라 매우 균일한 표면이 얻어진다. 얻어지는 표면은 광 산란에 영향을 주는 오목 및(또는) 볼록한 형태를 갖는 경향이 종종 있으므로, 매우 균일한 표면은 광경화 및(또는) 조사를 수반하는 기록 용도에 있어서 특히 중요하다. 따라서, 상기 범위는 광경화 및(또는) 기록 용도에 특히 적합한 반발성이 높고 균일한 표면을 제공한다.
양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란과 추가의 가수분해성 실란과의 비율은 바람직하게는 10:1 내지 1:10이다.
일반적으로, 상기 가수분해성 실란의 축합 생성물은 당업자에게 공지되어 있 는 졸-겔 발법에 따라 상기 출발 화합물의 가수분해 및 축합에 의해 제조된다. 졸-겔 방법은 임의로 산 또는 염기 촉매 작용에 의해 촉진되는 상기 가수분해성 실란의 가수분해를 통상 포함한다. 가수분해된 종은 적어도 부분적으로 축합될 것이다. 가수분해 및 축합 반응은, 예를 들어 히드록시기 및(또는) 옥소 브리지를 갖는 축합 생성물을 형성시킨다. 가수분해/축합 생성물은 원하는 축합도 및 점도를 얻기 위해 파라미터, 예컨대 가수분해를 위한 물의 함량, 온도, 시간 주기, pH값, 용매 종류 및 용매량을 적절히 조정하여 조절할 수 있다.
또한 가수분해를 촉매하고, 축합도를 조절하기 위해 금속 알콕시드를 사용할 수도 있다. 상기 금속 알콕시드에 있어서, 상기 정의된 다른 가수분해성 화합물을 사용할 수 있으며, 특히 알루미늄 알콕시드, 티탄 알콕시드, 지르코늄 알콕시드 및 상응하는 착화합물(예를 들어 착물 리간드로서 아세틸 아세톤을 갖는 것)이 적절하다.
복합 코팅 조성물은 바람직하게는 양이온 광중합성인 1종 이상의 양이온 중합성 유기 수지를 더 포함한다. 유기 프레임은 양이온 중합(통상적으로 에테르 결합을 형성함)에 의해 형성되기 때문에, 실록산 프레임의 재가수분해가 완화되고, 기록액(통상 알칼리 잉크)에 대한 내성이 향상된다. 본 발명 중에서, 실록산의 무기 프레임은 와이핑에 대한 기계적 내구성이 높다. 유기 프레임 및 무기 프레임의 공존의 결과로서, 놀랍게도 기록액에 대한 내성 및 와이핑 내구성이 모두 향상된다.
양이온 중합성 수지는 바람직하게는 당업자에게 공지된 양이온 중합성 에폭 시 수지이다. 양이온 중합성 수지는 또한 전자가 풍부한 친핵성 기, 예컨대 옥세탄, 비닐에테르, 비닐아릴을 갖거나 또는 이종핵 기, 예컨대 알데히드, 케톤, 티오케톤, 디아조알칸을 갖는 임의의 다른 수지일 수도 있다. 또한 양이온 중합성 고리 기, 예컨대 시클릭 에테르, 시클릭 티오에테르, 시클릭 이민, 시클릭 에스테르(락톤), 1,3-디옥사시클로알칸(케탈), 스피로오르토에스테르 또는 스피로오르토카보네이트를 갖는 수지도 특별한 관심을 받고 있다.
본원에서 "양이온 중합성 수지"라는 용어는 단량체, 이량체, 올리고머 또는 중합체 또는 그들의 혼합물을 비롯하여, 2개 이상의 양이온 중합성 기를 갖는 유기 화합물을 지칭한다.
따라서, 양이온 중합성 유기 수지는 바람직하게는 에폭시 화합물, 예컨대 단량체, 이량체, 올리고머 및 중합체를 포함한다. 코팅 조성물에 사용되는 에폭시 화합물은 바람직하게는 실온(약 20 ℃)에서 고상이며, 더욱 바람직하게는 40 ℃ 이상의 융점을 갖는다.
코팅 조성물을 위한 상기 에폭시 화합물의 예는 하기 구조 단위 1 및 2 중 하나 이상을 갖는 에폭시 수지이다.
추가 예는 비스페놀형의 에폭시 수지(예를 들어 비스페놀-A-디글리시딜에테르(시바사(Ciba) 제조의 아랄디트(Araldit) GY 266), 비스페놀-F-디글리시딜에테르) 및 노볼락형의 에폭시 수지, 예컨대 페놀 노볼락(예를 들어 폴리[(페닐-2,3-에폭시프로필에테르)-ω-포름알데히드]) 및 크레졸 노볼락뿐만 아니라 지환족 에폭시 수지, 예컨대 4-비닐시클로헥센-디에폭시드, 3,4-에폭시시클로헥산-카르복실산-(3,4-에폭시시클로헥실메틸에스테르) (유니온 카바이드사(Union Carbide)) 제조의 UVR 6110, UVR 6128)이다. 또 다른 예는 트리페닐올메탄트리글리시딜에테르, N,N-비스-(2,3-에폭시프로필)-4-(2,3-에폭시프로폭시)-아닐린 및 비스-{4-[비스-(2,3-에폭시프로필)-아미노]-페닐}메탄이다.
에폭시 수지 화합물에 관련하여, 에폭시 당량은 바람직하게는 2000 미만, 더욱 바람직하게는 1000 미만이다. 에폭시 당량이 2000을 초과하는 경우, 경화 반응시 가교도가 낮아져, Tg, 기판에 대한 부착력 및 내잉크성 등의 저하라는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 양이온 개시제를 더 함유한다. 사용되는 양 이온 개시제의 구체적인 종류는, 예를 들어 존재하는 양이온 중합성 기의 종류, 개시 방식(열 또는 광분해), 온도, 방사 형태(광분해 개시의 경우) 등에 좌우될 수 있다.
적합한 개시제로는 양이온 광개시제, 양이온 열 개시제 및 이들의 조합물을 비롯한 통상적인 모든 개시제 시스템을 들 수 있다.
양이온 광개시제가 바람직하다. 사용할 수 있는 양이온 개시제의 대표로는 오늄 염, 예컨대 설포늄, 요오도늄, 카보늄, 옥소늄, 실레세늄, 디옥소레늄, 아릴디아조늄, 셀레노늄, 페로세늄 및 임모늄 염, 붕산염, 및 루이스 산 AlCl3, TiCl4, SnCl4의 상응하는 염, 이미드 구조 또는 트리아진 구조를 함유하는 화합물, 아조 화합물, 과염소산 및 과산화물을 들 수 있다. 양이온 광개시제로서, 방향족 설포늄 염 또는 방향족 요오도늄 염이 감도 및 안정성의 관점에서 유리하다.
축합 생성물과 양이온 중합성 유기 수지의 혼합비(중량 기준)는 바람직하게는 0.001 내지 1:1, 더욱 바람직하게는 0.005 내지 0.5:1이다.
축합 생성물의 혼합비가 낮아지면, 표면의 액체 반발성이 충분하지 않으며, 혼합비가 높아지면, 광-패턴화 특성 및(또는) 기판에 대한 부착력이 저하할 수 있다.
일반적으로, 잉크 제트 헤드의 액체 반발층에 있어서, 거의 균일한 편평한 표면을 갖는 것이 바람직하다. 불균일한 액체 반발층은 기록액 액적에 대해 높은 액체 반발성(큰 전진 접촉각(advancing contact angle) 또는 높은 정적 접촉각)을 나타낸다. 그러나, 와이핑 조작 등에서 액체 반발층을 기록액으로 문지를 경우, 기록액이 오목부에 잔류하여, 그 결과 액체 반발층의 액체 반발성이 나빠질 수 있다. 이 현상은, 기록액이 안료, 즉 색재 입자를 함유하는 실시양태에서 두드러지며, 이는 색재 입자가 오목부로 들어가 부착되기 때문이다. 따라서, 액체 반발층의 불균일성을 나타내는 표면 조도 Ra는 5.0 nm 미만이 바람직하며, 특히 Ra가 1.0 nm 미만인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 함유하는 축합 생성물을 첨가함으로써 표면 자유 에너지를 더 낮추고, 편평한 표면을 얻을 수 있다.
상기 노즐 형성 재료에 대해, 가교도 증가, 광-감도 향상, 팽윤 방지, 코팅 특성의 향상, 기판에 대한 부착력 증가, 가요성 부여, 기계적 강도 향상, 화학물질에 대한 내성의 향상 등을 얻기 위한 목적으로 각종 첨가제를 함께 사용할 수도 있다. 예를 들면, 더 높은 가교도를 얻기 위해 상기 양이온 광개시제를 환원제, 예컨대 구리(II) 트리플루오로메탄설포네이트, 아스코르브산 등과 함께 사용할 수 있다. 또한 잉크 내 노즐부의 팽윤 방지 및 크기 조절을 위해 일본 특허 출원 공개 제8-290572호의 불소 화합물을 첨가하는 것도 유용하다. 또한, 기판에 대한 부착력 증가의 목적으로 커플링제(예컨대 실란 화합물)를 첨가하는 것도 효과적이다.
이어서, 상기 노즐 재료를 사용하는 잉크 제트 헤드의 제조 방법을 설명한다.
본 발명은 패턴-노광 및 현상에 의해 노즐을 형성하는 제조 방법에 적합하 다. 예를 들면, 일본 특허 출원 공개 제4-10940호 내지 동 제4-10942호, 동 제6-286149호 및 일본 특허 제3143307호 등에 나타나 있는, 감광성 물질을 사용하는 포토리소그래피 기술로 정밀한 노즐 구조를 형성하는 방법에 적용된다.
예를 들면, 다음과 같은 방법이 있다. 즉,
기판 상에 노즐 재료 수지를 코팅하는 단계,
노즐 재료의 패턴-노광 및 현상에 의해 잉크 토출 개구를 갖는 노즐판을 형성하는 단계, 및
잉크 토출압 발생 소자를 갖는 기판 상에 노즐판을 부착하는 단계
를 포함하는, 잉크 제트 헤드의 제조 방법이다.
잉크 제트 헤드의 다른 제조 방법은
잉크 토출압 발생 소자를 갖는 기판 상에 용해성 수지 재료로 잉크 유로 패턴을 형성하는 단계,
용해성 수지 재료층 상에 잉크 유로 벽으로서 본 발명의 중합성 코팅 수지를 도포함으로써 코팅 수지층을 형성하는 단계,
잉크 토출압 발생 소자 위의 코팅 수지층을 제거하여 잉크 토출 개구를 형성하는 단계, 및
용해성 수지 재료 패턴을 용해하는 단계
를 포함하며, 상기 코팅 수지층은 가수분해성 실란 화합물의 축합 생성물과 중합성 수지 조성물을 함유한다.
후속하여, 본 발명의 잉크 제트 헤드의 예를 설명한다.
도 1은 잉크 토출압 발생 소자 (2)를 갖는 기판 (1)의 투시도이다. 도 2는 도 1의 2-2 단면도이다. 도 3은 용해성 수지 재료로 잉크 유로 패턴 (3)이 형성된 기판의 도면이다. 노즐 형성 가공 도중 잉크 유로 패턴의 붕괴를 방지하기 위해, 포지티브형 레지스트, 특히 비교적 고분자량의 광분해성 포지티브형 레지스트가 적절히 사용된다. 후속하여, 도 4는 본 발명의 코팅 수지층 (4)이 잉크 유로 패턴 상에 배열되어 있는 것을 나타낸다. 코팅 수지층은 빛 또는 열 에너지로 중합가능하며, 특히 양이온 광중합이 가능하다. 코팅 수지층은 스핀 코팅, 직접 코팅 등으로 적절히 형성할 수 있다. 이어서, 도 5에 나타낸 바와 같이 마스크 (5)를 통해 패턴 노광시키고, 도 6에 나타낸 바와 같이 현상하여 토출 개구 (6)을 형성한다.
후속하여, 잉크 공급 개구 (7)를 기판에 적절히 형성하고 (도 7), 잉크 유로 패턴을 용해시킨다 (도 8). 최종적으로, 필요하다면 열 처리를 가하여 노즐 재료를 완전히 경화시켜 잉크 제트 헤드를 완성한다.
본 발명의 코팅 수지층은 목적하는 코팅 두께를 얻기 위해 2회 이상 기판에 도포될 수 있다. 이 경우, 상기 코팅 수지 조성물을 최상층으로서 사용해야만 한다. 하부 층에 대해서는, 가수분해성 축합 생성물을 함유하지 않는 상기 코팅 수지 조성물 및 광중합성 수지 조성물을 사용할 수도 있다.
본 발명의 노즐 제조 방법에서, 액체 반발 표면은 액체 반발 공정을 수행하지 않고도 불소 원자를 함유하는 가수분해성 축합 생성물을 사용하여 얻어진다. 이 액체 반발 특성은 도포 및 건조하는 시간에 얻어지므로, 후속하는 노광 및 현상 공정으로 형성되는 토출구 및 잉크 유로 내부의 액체 반발 특성이 제약될 수 있으 며, 잉크 제트 헤드로서의 성능에는 어떠한 문제점도 일으키지 않는다.
본 발명은 기판 상에 노즐 재료를 도포함으로써 노즐 표면에만 액체 반발성을 나타낸다는 특징이 있다. 따라서, 기계적 방법, 예컨대 성형, 레이저 가공 및 건식 에칭 등이 유용할 수도 있다. 이 경우, 친수성 가공은 필요없지만, 적절히 사용된다.
본 발명에서 노즐 재료는 중합성 기 및 가수분해성 기와 같은 반응성 기를 갖는다. 이들 반응성 기는 패턴-노광 및 현상 후에도 잔류하기 때문에, 추가의 노광 또는 열 처리로 경화 반응을 촉진시킬 수 있다. 상기 추가의 경화 공정은 접착 특성, 내잉크성, 와이핑 내구성 등과 같은 재료의 성능에 긍정적인 영향을 준다.
(합성예 1)
하기 절차에 따라 가수분해성 축합 생성물을 제조하였다.
글리시딜프로필트리에톡시실란 28 g(0.1 몰), 메틸트리에톡시실란 18 g(0.1 몰), 트리데카 플루오로-1,1,2,2-테트라히드로옥틸트리에톡시실란 6.6 g(0.013 몰, 가수분해성 실란 화합물 총량의 6 몰％에 상당함), 물 17.3 g 및 에탄올 37 g을 실온에서 교반하고, 후속하여 24시간 동안 환류시켜, 가수분해성 축합 생성물을 얻었다.
또한, 2-부탄올 및 에탄올로 비휘발성 함량으로 축합 생성물을 20 중량％까지 희석하여 가수분해성 축합 생성물을 얻었다.
(실시양태 1)
도 1 내지 도 8에 상술한 방법으로 나타낸 절차에 따라 잉크 제트 헤드를 제조하였다.
먼저, 잉크 토출압 발생 소자 (2)로서 전기 열 변환 소자를 갖는 실리콘 기판 (1)을 제조하고, 상기 실리콘 기판 상에 스핀 코팅으로 폴리메틸 이소프로페닐 케톤(ODUR-1010, 도꾜 오까 고교 가부시끼가이샤(Tokyo Oka Kogyo Kabushiki Kaisha))을 도포하여 용해성 수지층을 형성하였다. 후속하여, 120 ℃에서 6분 동안 예비 소성한 후, 마스크 얼라이너 UX3000(우시오 일렉트릭컬 머시너리사(USHIO Electrical Machinery))으로 잉크 유로의 패턴 노광을 행하였다.
노광 시간은 3분이었고, 메틸 이소부틸 케톤/크실렌 = 2/1로 현상하고, 크실렌으로 세정하였다.
상기 폴리메틸 이소프로페닐 케톤은 UV 조사에 의해 분해되어 유기 용매에 용해되는 소위 포지티브형 레지스트이다. 용해성 수지 재료로 형성된 패턴은 패턴 노광의 경우 노광되지 않은 부분이며, 잉크 공급 유로 (3) (도 3)가 된다. 또한, 현상 후 용해성 수지 재료층의 두께는 20 ㎛였다. 후속하여, 하기 표 1에 나타낸 양이온 광중합성 코팅 수지를 메틸 이소부틸 케톤/크실렌 혼합 용매에 의해 고상물 기준으로 55 중량％ 농도로 용해시키고, 스핀 코팅하여 용해성 수지 재료층의 잉크 유로 패턴 (3)을 기판 (1)에 도포하고, 예비 소성을 90 ℃에서 4분 동안 행하였다. 상기 도포 및 예비 소성을 3회 반복한 후의 잉크 유로 패턴 상의 코팅 수지층 (4)의 두께는 55 ㎛였다.
| 가수분해성 축합 생성물 | 합성예 1의 가수분해성 축합 생성물 (20 중량％) | 25 부 |
| 에폭시 수지 | EHPE-3150(다이셀 케미컬사(Daicel Chemical)) | 100 부 |
| 첨가제 | 1,4-HFAB(센트럴 글래스사(Central Glass)) | 20 부 |
| 양이온 광개시제 | SP172(아사히 덴까 인더스트리사(Asahi Denka Industry)) | 5 부 |
| 환원제 | 구리 (II) 트리플루오로메탄설포네이트 | 0.5 부 |
| 실란 커플링제 | A187(니폰 유니카사(Nippon Unicar)) | 5 부 |
| 1,4-HFAB: (1,4-비스(2-히드록시헥사플루오로이소프로필)벤젠) | ||
후속하여, 캐논사(CANON) 제조의 마스크 얼라이너 "MPA600 수퍼(super)"를 사용하여 잉크 토출 개구의 패턴 노광을 적용하였다.
다음으로, 90 ℃에서 4분 동안 가열하고, 메틸 이소부틸 케톤(MIBK)/크실렌 = 2/3으로 현상하고, 이소프로필 알코올로 세정하여 토출 개구 패턴 (6)을 형성하였다. 토출 개구 패턴을 제외하고 양이온 광중합하여 코팅 수지층을 경화하고, 날카로운 에지를 갖는 토출 개구 패턴을 얻었다 (도 6). 후속하여, 기판의 후면에 잉크 공급 개구를 형성하기 위한 마스크를 적절히 배열하고, 실리콘 기판의 이방성 에칭에 의해 잉크 공급 개구 (7)를 형성하였다 (도 7). 실리콘을 이방성 에칭하는 동안, 노즐이 있는 기판의 표면을 고무 필름으로 보호하였다. 이방성 에칭을 완료한 후에 고무 보호 필름을 제거하고, 상기 UX3000을 사용하여 전체 표면 상에 다시 UV를 조사하여 용해성 수지 재료층을 분해시켜 잉크 유로 패턴을 형성하였다. 후속하여, 상기 기판에 초음파를 인가하면서 잉크 유로 패턴 (3)을 1시간 동안 메틸 락테이트에 침지하여 잉크 유로 패턴 (3)을 용해시켰다. 후속하여, 코팅 수지층 (4)을 완전히 경화하기 위해, 200 ℃에서 1시간 동안 열 처리하였다 (도 8). 최종적으로, 잉크 공급 개구 상에 잉크 공급 부재를 부착시켜 잉크 제트 헤드를 완성하였다.
(실시양태 2)
하부층으로서 조성물 1 대신에 하기 표 2에 나타낸 조성물 2를 도포하고, 도포 및 예비 소성을 2회 반복하고, 최상층으로서 상기 조성물 1을 도포한 것 이외에는 실시양태 1과 유사하게 하여 잉크 제크 헤드를 제조하였다.
| 에폭시 수지 | EHPE-3150(다이셀 케미컬사) | 100 부 |
| 첨가제 | 1,4-HFAB(센트럴 글래스사) | 20 부 |
| 양이온 광개시제 | SP172(아사히 덴까 인더스트리사) | 5 부 |
| 환원제 | 구리 (II) 트리플루오로메탄설포네이트 | 0.5 부 |
| 실란 커플링제 | A187(니폰 유니카사) | 5 부 |
| 1,4-HFAB: (1,4-비스(2-히드록시헥사플루오로이소프로필)벤젠) | ||
(실시양태 3)
조성물 1 대신에 하기 표 3에 나타낸 조성물 3을 사용한 것 이외에는, 실시양태 1과 유사하게 하여 잉크 제트 헤드를 제조하였다.
| 가수분해성 축합 생성물 | 합성예 1의 가수분해성 축합 생성물 (20 중량％) | 5 부 |
| 에폭시 수지 | EHPE-3150(다이셀 케미컬사) | 100 부 |
| 첨가제 | 1,4-HFAB (센트럴 글래스사) | 20 부 |
| 양이온 광개시제 | SP172(아사히 덴까 인더스트리사) | 5 부 |
| 실란 커플링제 | A187(니폰 유니카사) | 5 부 |
| 1,4-HFAB: (1,4-비스(2-히드록시헥사플루오로이소프로필)벤젠) | ||
(실시양태 4)
도포 및 예비 소성을 1회만 수행하고, 잉크 유로 패턴 상의 코팅 수지층의 두께를 20 ㎛로 한 것 이외에는, 실시양태 1과 유사하게 하고 상기 표 3에 나타낸 조성물 3을 사용하여 잉크 제트 헤드를 제조하였다.
<인쇄 품질의 평가>
실시양태 1에서 얻어진 잉크 제트 기록 헤드에 잉크 BCI-3Bk(캐논사)를 채우고 인쇄하였더니, 고품질의 화상을 얻었다.
<와이핑 내구성의 평가>
본 잉크 제트 헤드의 노즐 표면에 잉크를 분무하면서 HNBR 고무 블레이드로 와이핑 조작을 30000회 수행한 후 다시 인쇄하였을 때, 와이핑 전과 동일한 고품질의 화상을 얻을 수 있었다. 따라서, 와이핑 내구성이 뛰어난 것으로 입증되었다.
<보존 특성>
또한, 본 잉크 제트 헤드에 상기 잉크를 채우고, 60 ℃에서 2달 동안 보존하였다. 인쇄 품질은 보존 이전과 동일하였다.
<액체 반발성의 평가>
또한, 잉크 제트 헤드용 잉크 BCI-3Bk에 대한 전진 접촉각 및 후진 접촉각의 값은 모두 높았고, 액체 반발성은 뛰어났다 (표 4).
<표면 조도>
본 잉크 제트 헤드의 표면 조도를 주사형 탐침 모델 현미경 JSPM-4210을 사용하여 접촉 모드로 측정하였다. 표면 조도 지수 Ra는 0.2 내지 0.3 nm(10 ㎛2를 주사함)여서, 본 노즐 재료의 표면은 매우 편평하고 매끄러운 것으로 확인되었다 (표 4).
<표면의 원소 분석>
또한, ESCA(화학 분석용 전자 분광학)에 의한 표면 분석을 퀀텀(Quantum) 2000(울백-파이사(Ulvac-phi))으로 6 도의 측정각으로 행하였다.
C, O, Si 및 F의 네 원소의 비율을 측정하였더니, F 원자가 계산값인 6 원자％를 초과하는 농도로 표면 상에 배열되어 있는 것이 관찰되었다 (표 4).
| 실시양태 1 | 실시양태 2 | 실시양태 3 | 실시양태 4 | |
| 인쇄 품질(제1 단계) | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
| 인쇄 품질(와이핑 후) | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
| 인쇄 품질(보존 후) | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
| 전진 접촉각 | 83 | 83 | 87 | 87 |
| 후진 접촉각 | 57 | 55 | 63 | 62 |
| 표면 조도 Ra(nm) | 0.3 | 0.4 | 0.3 | 0.2 |
| 표면의 플루오라이드 원자 비율(원자％) | 32 | 32 | 38 | 38 |
Claims (40)
- 광중합성 수지 조성물 및불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물을 포함하는 노즐 형성 재료로 형성된 노즐을 포함하는 잉크 제트 헤드.
- 제1항에 있어서, 광중합성 수지 조성물이 양이온 광중합성 수지 조성물인 잉크 제트 헤드.
- 제2항에 있어서, 양이온 광중합성 수지 조성물이 에폭시 화합물을 함유하는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제3항에 있어서, 양이온 광중합성 수지 조성물이 실온에서 고체인 에폭시 화합물을 함유하는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제1항에 있어서, 축합 생성물이 불소 함유 기를 갖지 않는 가수분해성 실란 화합물을 추가로 포함하는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제5항에 있어서, 불소 함유 기를 갖지 않는 가수분해성 실란 화합물이 광중합성 기를 갖는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제5항에 있어서, 불소 함유 기를 갖지 않는 가수분해성 실란 화합물이 양이온 중합성 기를 갖는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제7항에 있어서, 양이온 중합성 기가 에폭시기인 잉크 제트 헤드.
- 제5항에 있어서, 불소 함유 기를 갖지 않는 가수분해성 실란 화합물이 하나 이상의 알킬 치환체를 갖는 실란, 하나 이상의 아릴 치환체를 갖는 실란 또는 비가수분해성 치환체를 갖지 않는 실란으로부터 선택되는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제1항에 있어서, 축합 생성물이광중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물; 및하나 이상의 알킬 치환체를 갖는 실란, 하나 이상의 아릴 치환체를 갖는 실란 또는 비가수분해성 치환체를 갖지 않는 실란으로부터 선택되는 가수분해성 실란 화합물을 추가로 포함하는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제1항에 있어서, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물이 하기 화학식 1로 표시되는 것인 잉크 제트 헤드.<화학식 1>RfSi(R)bX(3-b)상기 식 중, Rf는 탄소 원자에 결합된 1 내지 30개의 불소 원자를 갖는 비가수분해성 치환체이며, R은 비가수분해성 치환체이고, X는 가수분해성 치환체이며, b는 0 내지 2의 정수이다.
- 제11항에 있어서, 비가수분해성 치환체 Rf는 탄소 원자에 결합된 5개 이상의 불소 원자를 갖는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제11항에 있어서, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물이 불소 원자의 개수가 상이한 불소 함유 기를 갖는 2종 이상의 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 것인 잉크 제트 헤드.
- 제7항에 있어서, 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 것인 잉크 제트 헤드.<화학식 2>RcSi(R)bX(3-b)상기 식 중, Rc는 양이온 중합성 기를 갖는 비가수분해성 치환체이며, R은 비가수분해성 치환체이고, X는 가수분해성 치환체이며, b는 0 내지 2의 정수이다.
- 제9항에 있어서, 하나 이상의 알킬 치환체를 갖는 실란, 하나 이상의 아릴 치환체를 갖는 실란 또는 비가수분해성 치환체를 갖지 않는 실란으로부터 선택되는 가수분해성 실란 화합물이 하기 화학식 3으로 표시되는 것인 잉크 제트 헤드.<화학식 3>RaSiX(4-a)상기 식 중, R은 치환 또는 비치환의 알킬기 및 치환 또는 비치환의 아릴기 중에서 선택되는 비가수분해성 치환체이며, X는 가수분해성 치환체이고, a는 0 내지 3의 정수이다.
- 제5항에 있어서, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 몰비가 가수분해성 화합물의 총량을 기준으로 하여 0.5 내지 20 몰％인 잉크 제트 헤드.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물 (A)와 광중합성 수지 조성물 (B)의 혼합비 (A):(B)가 중량 기준으로 0.001:1 내지 1:1인 잉크 제트 헤드.
- 액체 반발성(liquid repellency)을 나타내는 표면을 갖는 노즐 형성 부재를 포함하며, 상기 노즐 형성 부재는광중합성 수지 조성물 및불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물을 포함하는 재료로 형성된 것인 잉크 제트 헤드.
- 삭제
- 제18항에 있어서, 노즐 형성 부재가 잉크 토출압 발생 소자를 갖는 기판 위에 배열되어 잉크 토출 개구 및 잉크 유로가 잉크 토출압 발생 소자 위에 형성되도록 하는 잉크 제트 헤드.
- 광중합성 수지 조성물 및불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물을 포함하는, 잉크 제트 헤드를 제조하기 위한 재료.
- 기판 상에 노즐 재료를 도포하는 단계, 및상기 노즐 재료를 패턴-노광하고 현상하여 잉크 토출 개구를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 노즐 재료는광중합성 수지 조성물 및불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물을 포함하는 것인 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 잉크 토출압 발생 소자가 구비된 기판 상에 잉크 유로 패턴으로서 용해성 수지 재료층을 형성하는 단계,용해성 수지 재료층 상에 잉크 유로 벽으로서 중합성 코팅 수지층을 형성하는 단계,잉크 토출압 발생 소자 위의 코팅 수지층에 잉크 토출 개구를 형성하는 단계, 및용해성 수지 재료층을 용해시키는 단계를 포함하며, 상기 코팅 수지층은광중합성 수지 조성물 및불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물을 포함하는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 기판 상에 노즐 재료를 도포하는 단계, 및상기 노즐 재료를 패턴-노광하고 현상하여 잉크 토출 개구를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 잉크 토출 개구의 형성 후 빛 또는 열 에너지로 경화 반응을 촉진하며, 상기 노즐 재료는광중합성 수지 조성물 및불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물을 포함하는 것인 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제24항에 있어서, 노즐 재료가 기판 상에 2회 이상 도포되며, 적어도 최상층이 광중합성 수지 조성물 및 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물로 이루어지는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 광중합성 수지 조성물이 양이온 광중합성 수지 조성물인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제26항에 있어서, 양이온 광중합성 수지 조성물이 에폭시 화합물을 함유하는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 양이온 광중합성 수지 조성물이 실온에서 고체 상태인 에폭시 화합물을 함유하는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 축합 생성물이 불소 함유 기를 갖지 않는 가수분해성 실란 화합물을 추가로 포함하는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제29항에 있어서, 불소 함유 기를 갖지 않는 가수분해성 실란 화합물이 광중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제30항에 있어서, 광중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물이 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제30항에 있어서, 광중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물이 에폭시기를 갖는 가수분해성 실란 화합물인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제29항에 있어서, 불소 함유 기를 갖지 않는 가수분해성 실란 화합물이 하나 이상의 알킬 치환체를 갖는 실란, 하나 이상의 아릴 치환체를 갖는 실란 또는 비가수분해성 치환체를 갖지 않는 실란으로부터 선택되는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 축합 생성물이광중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물; 및하나 이상의 알킬 치환체를 갖는 실란, 하나 이상의 아릴 치환체를 갖는 실란 또는 비가수분해성 치환체를 갖지 않는 실란으로부터 선택되는 가수분해성 실란 화합물을추가로 포함하는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물이 하기 화학식 1로 표시되는, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.<화학식 1>RfSi(R)bX(3-b)상기 식 중, Rf는 탄소 원자에 결합된 1 내지 30개의 불소 원자를 갖는 비가수분해성 치환체이며, R은 비가수분해성 치환체이고, X는 가수분해성 치환체이며, b는 0 내지 2의 정수이다.
- 제35항에 있어서, 비가수분해성 치환체 Rf가 탄소 원자에 결합된 5개 이상의 불소 원자를 갖는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제35항에 있어서, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물이 불소 원자의 개수가 상이한 불소 함유 기를 갖는 2종 이상의 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 것인, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.
- 제31항에 있어서, 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.<화학식 2>RcSi(R)bX(3-b)상기 식 중, Rc는 양이온 중합성 기를 갖는 비가수분해성 치환체이며, R은 비가수분해성 치환체이고, X는 가수분해성 치환체이며, b는 0 내지 2의 정수이다.
- 제33항에 있어서, 하나 이상의 알킬 치환체를 갖는 실란, 하나 이상의 아릴 치환체를 갖는 실란 또는 비가수분해성 치환체를 갖는 실란으로부터 선택되는 가수분해성 실란 화합물이 하기 화학식 3으로 표시되는, 잉크 제트 헤드의 제조 방법.<화학식 3>RaSiX(4-a)상기 식 중, R은 치환 또는 비치환의 알킬기 및 치환 또는 비치환의 아릴기 중에서 선택되는 비가수분해성 치환체이며, X는 가수분해성 치환체이고, a는 0 내지 3의 정수이다.
- 제18항에 있어서, 상기 노즐 형성 부재가 잉크 토출 개구 형성 부재인 잉크 제트 헤드.
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