KR101891854B1 - 경화성 수지 조성물에 의해 제조된 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드 - Google Patents

경화성 수지 조성물에 의해 제조된 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학적으로 공격적인 용매계 잉크에 저항할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드, 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 여기서 잉크젯 프린트 헤드는 기판 상에 형성된 잉크 통로를 한정하는 중합체 물질 층을 포함하고, 상기 중합체 물질 층은 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지, 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지 및 중합 개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성된다. 또한, 본 발명은 개선된 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

경화성 수지 조성물에 의해 제조된 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드{INK JET PRINT HEAD COMPRISING A LAYER MADE BY A CURABLE RESIN COMPOSITION}
본 발명은 개선된 경화성 수지 조성물에 의해 제조된 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드, 이의 제조 방법, 및 화학적으로 공격적인 용매계 잉크에 저항할 수 있는 개선된 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
잉크젯 프린터의 잉크젯 프린트 헤드는 일반적으로 기판, 베리어 층 및 노즐 플레이트를 포함한다. 기판은 일반적으로 규소로 제조된다. 다양한 층이 그 규소 기판의 면 상에 증착되어 방출 레지스터 및 능동 전자 소자를 구성하게 된다. 베리어 층은 일반적으로 광중합체로 제조된다. 포토리소그래피 기법을 이용할 때, 잉크 전달을 위한 방출 챔버 및 마이크로이드롤릭 컨덕트(microidraulic conduct)가 광중합체 베리어 층에서 실현된다. 노즐 플레이트는 일반적으로, 예를 들어, 폴리이미드와 같은 플라스틱 물질 또는, 예를 들어, 팔라듐 도금된 니켈, 로듐 도금된 니켈 또는 금 도금된 니켈과 같은 금속 물질로 제조된다. 방출 레지스터 및 방출 챔버에 상응하게 제조된 방출 노즐을 구비한 노즐 플레이트는 베리어 층에 부착된다.
최근에, 노즐 플레이트는 베리어 층과 일체적으로 제조된다. 베리어 층 및 노즐 플레이트를 형성하는 층은 구조 층(structural layer)으로서 해당 기술 분야에서 공지되어 있다. 이러한 경우, 제조 방법은 방출 챔버 및 마이크로이드롤릭 컨덕트의 패턴을 용해성 수지 또는 금속으로 형성시키는 단계, 용해성 수지 또는 금속 패턴을 커버하도록 광중합체로 코팅하는 단계, 방출 레지스터 위에 있는 방출 챔버에 상응하게 광중합체에서 오리피스를 형성시키는 단계, 광중합체를 경화시키는 단계, 및 용해성 수지 또는 금속을 용해시키는 단계를 포함한다.
베리어 층 또는 구조 층을 제조하는데 사용된 광중합체에 대하여 제기되는 몇가지 문제점이 있다.
제1 문제점은 잉크가 광중합체 물질을 화학적으로 공격하고 채널들 간의 누출 및/또는 프린트 헤드의 외부로의 누출을 야기하고 또한 베리어의 팽윤 현상을 야기하기도 한다는 점이다. 팽윤 현상은 결국 채널의 기하구조에서의 변화 및 최적화된 성능으로부터의 열화를 초래한다.
그 화학적 공격의 문제점은 플라스틱 물질 상에 인쇄하는데 사용된 화학적으로 공격적인 용매계 잉크의 사용으로 인하여 최근에 구체적으로 관련되고 있다. 용매계 잉크는 전형적으로, 예를 들어, 알콜, 글리콜, 에테르, 에스테르 등과 같은 유기 용매를 포함한다. 수계 잉크용으로 설계된 프린트 헤드는 용매계 잉크의 공격에 대한 저항성이 없고 동시에 충전으로부터 몇 주 이내에 그 일체성이 손실되는 것으로 입증되어 있다.
제2 문제점은 방사선 공급원을 사용하여 패턴화할 때 요구되는 분해능(resolution)이다. 베리어 층 또는 구조 층의 제조는 대략 200마이크론의 분해능을 갖는 인쇄 회로판용 물질의 전형적인 규격과 대략 1마이크론의 분해능을 갖는 집적 회로용 물질의 전형적인 규격 사이에 있는 대략 20마이크론의 분해능을 요구한다. 인쇄 회로판의 제조에 일반적으로 사용되는 물질은 그 물질이 요구되는 그 대략적인 고 분해능을 제공하지 못하기 때문에 사용될 수 있다. 그러한 물질이 베리어 층 또는 구조 층을 제조하는데 사용된다면, 결과로 형성된 층들은 거칠고 알갱이가 있을 수 있다. 이것은 잉크 채널 내에서 원하지 않은 흐름 중단, 방해 및 난류를 야기하는 결함이다. 다른 한편, 직접 회로에 일반적으로 사용되는 물질은 그 물질이 대략 1마이크론으로 치수를 분해하는데 최적화되어 있기 때문에 사용할 수 없다. 대략 25마이크론 두께의 층을 제조하는데 사용될 때, 대부분 집적 회로 물질은 분해능을 모두 상실하게 된다. 채널로부터 제거하고자 하는 물질은 너무 중합되어 종래의 기법에 의해 제거될 수 없다.
제3 문제점은 기판 및/또는 노즐 플레이트에 대한 광중합체 층의 접착력이다. 상기 언급된 바와 같이, 종래의 잉크젯 프린트 헤드는 팔라듐 또는 금의 금속 표면을 갖는 노즐 플레이트를 포함할 수 있다. 또한, 기판 상에 실현된 능동 전자 소자는 낮은 접착력 특징을 나타내는 금 또는 다른 물질의 금속 표면을 종종 포함한다. 더구나, 기판 및/또는 노즐 플레이트에 대한 광중합체 층의 접착력은, 특히 프린트 헤드의 제조 방법이 열 처리를 필요로 할 때, 광중합체 물질의 기계적 강도에 의해 저해되기도 한다. 그 열 처리는 높은 기계적 강도의 물질에 의해 보정될 수 없는 기계적 응력의 형성을 조장한다. 미국 특허 제5,150,132호에는 잉크와 접촉하는 표면을 갖는 프린트 헤드의 임의의 성분, 특히 톱 플레이트를 제조하는데에 유용한 잉크 저항성 물질이 기술되어 있다. 그 물질은 높은 유리 전이 온도(Tg) 및 매우 우수한 열 저항 특성을 갖는 것으로 개시되어 있다. 프린트 헤드의 그 성분은 성형에 의해, 바람직하게는 주조 성형 또는 압축 성형에 의해 실현되는 것으로 개시되어 있다.
미국 특허 제5,478,606호에는, 예를 들어, 비스페놀 A와 에피클로로히드린 간의 반응 생성물, 브롬 함유 비스페놀 A와 에피클로로히드린의 반응 생성물, 페놀계 노볼락 또는 o-크레졸 노볼락과 에피클로로히드린 간의 반응 생성물, 및 옥시사이클로헥산 골격을 갖는 다작용성 에폭시 수지로로부터 얻어지는 것들과 같은 에폭시 수지를 포함하는 방사선 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성된 구조 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드가 개시되어 있다. 결과로 생성된 구조 층은 매우 우수한 기계적 강도, 접착력 및 잉크 저항성을 나타낸다. 게다가, 고체 에폭시 수지의 경우, 실온에서, 패턴화 특징이 또한 매우 우수하다.
미국 특허 제6,455,112호 및 제6,638,439호에는 잉크젯 프린트 헤드의 구조 층을 형성하기 위한 옥시사이클로헥산 골격을 갖는 다작용성 에폭시 수지의 용도가 개시되어 있다.
미국 특허 제6,793,326호에는 지방고리계 에폭시 수지의 양이온성 중합 생성물로 제조된 구조 층이 높은 기계적 강도 때문에 고 내부 응력의 경우 박리를 나타내는 것으로 개시되어 있다. 제시된 해결 방안은 2개 이상의 에폭시 기를 갖는 에폭시 수지를 포함하고 에폭시 기를 보유하는 아크릴 단량체의 중합으로부터 얻어지는 방사선 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 구조 층을 제조하는 것을 제시하고 있다.
미국 특허 제6,193,359호에는 제1 다작용성 에폭시 화합물, 전형적으로 이작용성 에폭시 화합물 5 내지 50중량%, 제2 다작용성 에폭시 화합물 약 0.05 내지 약 20중량%, 광개시제 약 1.0 내지 약 10중량% 및 비-광반응성 용매 약 20 내지 약 90중량%를 포함하는 방사선 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성된 베리어 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드가 개시되어 있다. 이 경화된 조성물은 보다 큰 분해능, 보다 높은 종횡비, 금속 표면에 대한 향상된 접착력, 및 잉크 화학적 공격에 대한 저항성을 갖는 것으로 언급되어 있다. 그러나, 명세서의 실시예는 그러한 조성물이 종래의 노즐 플레이트에 대하여 우수한 접착력을 나타내지 않은 것으로 입증해 보여준다.
이와 같이 해당 기술 분야의 전술한 상황은 화학적으로 공격적인 잉크의 공격을 견딜 수 있고, 요구되는 잉크 채널 분해능을 제공할 수 있으며, 낮은 접착력 특징을 나타내는 금 또는 다른 금속의 금속 표면으로부터 광중합체의 탈라미네이트화를 방지할 수 있고, 제조 방법에서 용이하게 사용될 수 있는 광중합체 층 물질에 대한 지속적인 연구개발 및 개선에 대한 필요성이 존재한다는 점을 시사해 보여주고 있다.
유럽 제2 043 865호에는 잉크젯 프린트 헤드에서 잉크 통로를 한정하는 중합체 물질 층을 제조하는데 사용되는 환형 지방족 다작용성 에폭시 수지, 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지 및 광개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물이 개시되어 있다.
발명의 개요
본 발명은 기판 상에 형성된 잉크 통로를 한정하는 중합체 물질 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드로서, 상기 중합체 물질 층은 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지, 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지 및 중합 개시제를 포함하는 경화성 수지 조성성물을 경화시킴으로써 형성된 것인 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것이다.
또다른 양태에서, 본 발명은 기판 상에 형성된 잉크 통로 및 방출 챔버를 한정하는 중합체 물질 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법으로서, 이 방법은 기판의 표면 상에 복수개의 잉크 방출 에너지 발생 부재를 포함하는 기판을 제공하는 단계, 상기 기판의 표면 상에 경화성 수지 조성물의 층을 도포하는 단계, 및 상기 중합체 물질 층을 형성하도록 상기 경화성 수지 조성물의 층을 경화하는 단계를 포함하고, 여기서 경화성 수지 조성물은 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지, 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지 및 중합 개시제를 포함하는 것인 제조 방법에 관한 것이다.
추가 양태에서, 본 발명은 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지, 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지 및 임의로 중합 개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명자들은 이후에 기술된 경화성 수지 조성물로 제조된 광중합체 층이 팽윤 현상 및 접착력 손실 없이 유기 용매계 잉크의 부식을 견딜 수 있다는 점을 발견하게 되었다.
추가로, 본 발명자들은 이후에 기술된 경화성 수지 조성물이 잉크젯 프린트 헤드의 잉크 통로를 한정하는 중합체 물질 층을 위한 요구된 잉크 채널 분해능을 제공할 수 있다는 점을 발견하게 되었다.
추가적으로, 본 발명자들은 이후에 기술된 경화성 수지 조성물에 의해 제조된 광중합체 층이 낮은 접착력 특징을 나타내는 금 또는 다른 금속의 금속 표면으로부터 탈라미네이트화되지 않는다는 점을 발견하게 되었다.
최종적으로, 본 발명자들은 이후에 기술된 경화성 수지 조성물이 용이하게 취급되어 제조 방법에 사용될 수 있다는 점을 발견하게 되었다.
도면의 간단한 설명
본 발명을 이해하기 위해서 그리고 본 발명을 실제로 어떻게 수행할 수 있는지를 알아보기 위해서, 이하 바람직한 실시양태는, 첨부되는 도면을 참조하여, 단지 비제한적인 실시예에 의해서만 기술되고, 여기서 상기 도면은 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 잉크젯 프린트 헤드용 기판의 개략적 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 구조 층을 지닌 반완성된 잉크젯 프린트 헤드의 대략적 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 구조 층을 지닌 완성된 잉크젯 프린트 헤드의 대략적 단면도를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 제조 방법의 2개의 상이한 단계에서 베리어 층을 지닌 반완성된 잉크젯 프린트 헤드의 대략적 단면도를 도시한 것이다.
도 6은 베리어 층을 지닌 완성된 잉크젯 프린트 헤드의 개략적 단면도를 도시한 것이다.
도 7은 구조 층을 지닌 대안적인 완성된 잉크젯 프린트 헤드의 개략적 단면도를 도시한 것이다.
발명의 상세한 설명
따라서, 본 발명은 기판 상에 형성된 잉크 통로를 한정하는 중합체 물질 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드로서, 상기 중합체 물질 층은 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지, 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지 및 중합 개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성되는 것인 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것이다.
경화성 수지 조성물은 (a) 400g/eq. 이상의 에폭사이드 당 중량(weight per epoxide)(EEW)을 갖는, 비스페놀 A와 에피클로로히드린의 축합에 의해 얻어지는 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
경화성 수지 조성물은 (b) 하기 화학식(I)에 의해 표시되는 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 유리하다:
Figure 112013116604804-pct00001
상기 식 중에서, R은 화학식 -(CH2)p-COO- 또는 -(CH2)q-COO-(CH2)r-OOC-(CH2)s-의 카복시알킬렌 기이고, p, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수이다.
본 발명에서 유용한 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지는 1,000g/eq. 미만의 에폭사이드 당 중량(EEW)을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에서 유용한 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지의 에폭사이드 당 중량(EEW)은 500 내지 800g/eq.의 범위인 것이 보다 바람직하다.
환형 방향족 이작용성 에폭시 수지의 유용한 예로는 상표명 Epikote 1001, 1001 MSQ, 1002 및 1003(Hexion Specialty Chemicals, Inc.), Araldite 6071, 7071 및 7072(Huntsman Corporation), 및 Dow Epoxy DER 661, 662E, 671, 692, 692H 및 692HB(Dow Chemical Company) 하에 유통되는 상업적 제품이 있다.
경화성 수지 조성물은 40중량% 미만, 보다 바람직하게는 30중량% 미만의 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 경화성 수지 조성물은 5중량% 이상, 보다 바람직하게는 10중량% 이상의 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 경화성 수지 조성물은 15 내지 25중량%의 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
상기 언급된 화학식(I)에서, p, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수인 것이 바람직하다. 상기 언급된 화학식(I)에서, R은 화학식 -CH2-COO-, -(CH2)2-COO-, - (CH2)3-COO-, -(CH2)4-COO-, -CH2-COO-CH2-OOC-CH2-, -(CH2)2-COO-CH2-OOC-(CH2)2-, -(CH2)3-COO-CH2-OOC-(CH2)3-, -(CH2)3-COO-(CH2)2-OOC-(CH2)3-의 카복시알킬렌 기인 것이 바람직하다.
화학식(I)에 의해 표시되는 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지의 유용한 예로는 상표명 Cyracure UVR-6110, Cyracure UVR-6107, Cyracure UVR-6105 및 Cyracure UVR-6128(Dow Chemical Company) 하에, 그리고 상표명 Celloxide 2021 P, Celloxide 2081 및 Celloxide 3000(Daicel Chemical Industries, Ltd.) 하에 유통되는 상업적 제품이 있다.
경화성 수지 조성물은 50중량% 미만, 보다 바람직하게는 40중량% 미만의 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 경화성 수지 조성물은 10중량% 이상, 보다 바람직하게는 20중량% 이상의 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 경화성 수지 조성물은 25 내지 35중량%의 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
또다른 양태에서, 본 발명은 상기 기술된 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지, 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지 및 중합 개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은 방사선 경화될 수 있거나, 열 경화될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 경화성 수지 조성물은 광개시제를 포함한다.
광개시제의 유용한 예는 양이온성 광개시제를 포함한다. 에폭시 수지 조성물에서 양이온성 광개시제를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 에폭시 수지의 양이온성 중합된 물질이 100 내지 180℃, 바람직하게는 120 내지 160℃의 범위에 포함되는 원하는 Tg를 결과적으로 생성하는 비교적 높은 가교결합 밀도를 가지며, 구조 물질로서 매우 우수한 특징을 나타내기 때문이다. 양이온성 광개시제를 사용하는 또다른 이점은 그러한 유형의 개시제가 산소에 민감하지 않고 반응이 정상 대기 하에 수행될 수 있다는 점이다. 양이온성 광개시제는, 예를 들어, 아릴디아조늄 염(ArN2 +X- ), 디아릴 요오도늄 염(Ar2I+X-), 트리아릴 설포늄 염(Ar3S+X-), 디알킬 펜아실 설포늄 염 및 디알킬-4-하이드록시페닐 설포늄 염, Fe-아렌 화합물 및 실란올-알루미늄 착물과 같은 활성 에너지 선의 조사시 루이스 산 또는 브뢴스테드 산을 방출하는 임의의 화합물 중에서 선택될 수 있다. 광개시제의 가장 바람직한 예로는, 예를 들면, 트리아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트(Cyracure UVI-6992, Dow Chemical Company), 트리아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트(Cyracure UVI-6976, Dow Chemical Company), 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 및 아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트(Esacure 1064, Lamberti, Italy)와 같은 방향족 요오도늄 염 및 방향족 설포늄 염이 있다. 아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트(Esacure 1064, Lamberti, Italy)가 특히 바람직하다.
방사선 경화성 수지 조성물은 1 내지 10중량%의 광개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 실시양태에 따르면, 방사선 경화성 수지 조성물은 1 내지 5중량%의 광개시제를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은 해당 기술 분야에서 공지된 바와 같은 성분을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 그 수지 조성물은 접착력 증진제, 계면활성제, 감작화제, 환원제, 충전제 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 본 발명의 경화성 수지 조성물은 비-광반응성 열 중합성 화합물, 즉 열 처리 하에 중합할 수 있지만, 단지 상기 언급된 양이온성 중합 개시제만의 존재 하에 전자기 스펙트럼의 가시 영역 또는 가시 영역 부근에 있는 방사선에 대한 노출 하에서 반응하지 않은 화합물을 포함할 수 있다.
그 비-광반응성 화합물은 지방족 락톤인 것이 바람직하다. 락톤은 산 작용기와 알콜 작용기가 동일 분자의 부분일 때 형성된다. 바꾸어 말하면, 그것은 환형 에스테르이고, 광범위한 자연 물질에서 발생하거나, 또는 해당 기술 분야에서 공지된 방법에 따라 용이하게 합성할 수 있다. 본 발명에서 유용한 락톤은 다음의 화학식을 갖는 것이 바람직하다:
Figure 112013116604804-pct00002
상기 식 중에서, n은 1 내지 10, 바람직하게는 2 내지 8, 보다 바람직하게는 4 내지 6의 정수이다. 락톤의 유용한 예로는 프로피오락톤(n=2), 부티로락톤(n=3), 발레로락톤(n=4) 및 카프로락톤(n=5)이 포함된다.
열 중합성 화합물은 본 발명의 경화성 수지 조성물이 작업 조건 동안 액체 상태로 존재하는 경우에 특히 유용하다. 열 중합성 화합물은, 예를 들어 150 내지 250℃, 바람직하게는 180 내지 220℃, 가장 바람직하게는 약 200℃의 온도에서 10분 내지 60분의 시간 동안 본 발명의 경화성 수지 조성물을 가열함으로써 이루어진 것과 같은 열 처리 하에 중합 반응을 수행할 수 있다. 열 중합성 화합물의 중합은 조성물이 실질적으로 고체이고 감촉시 비점착될 때까지 본 발명의 경화성 수지 조성물의 점도를 증가시킨다. 본 발명자들은 이러한 조건 하에서, 경화성 수지 조성물이 훨씬 더 제어 가능하고 용이하게 추가 처리할 수 있다는 점을 발견하게 되었다.
경화성 수지 조성물은 40중량% 미만, 보다 바람직하게는 30중량% 미만의 열 중합성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 실시양태에 따르면, 경화성 수지 조성물은 5중량% 이상, 바람직하게는 10중량% 이상의 열 중합성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 경화성 수지 조성물은 15 내지 25중량%의 열 중합성 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
경화성 수지 조성물은, 예를 들어, 폴리프로피오락톤, 폴리부티로락톤, 폴리발레로락톤 및 폴리카프로락톤과 같은 폴리락톤 1 내지 25중량%, 바람직하게는 5 내지 15중량%를 포함하는 것이 유리하다. 본 발명자들은 폴리락톤이 베리어 층에 대한 노즐 플레이트의 접착 동안 발생된 기계적 응력을 감소시킬 수 있다는 점을 주목하게 되었다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 상기 열 중합성 화합물을 사용할 때, 본 발명의 경화성 수지 조성물은 중합 반응의 개시를 증진시킬 수 있는 열 중합 개시제를 포함할 수 있다. 바람직한 실시양태에 따르면, 열 중합 개시제는 락톤 고리를 개방할 수 있으며, 개방된 락톤 분자의 카복실기와 또다른 락톤 분자의 하이드록실기의 반응에 의한 폴리에스테르의 형성을 개시할 수 있는 화합물이다. 대표되는 유용한 예로는, 예를 들어, 지방족 및 방향족 아미드, 지방족 및 방향족 알콜, 지방족 및 방향족 디올, 지방족 및 방향족 폴리올, 페놀 등과 같은 하나 이상의 산 수소를 갖는 화합물이 있다. 바람직하게는, 플루오르화 지방족 및 방향족 알콜이 사용된다.
경화성 수지 조성물은 열 중합 개시제 1 내지 20중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 실시양태에 따르면, 경화성 수지 조성물은 5 내지 15중량%의 열 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 본 발명의 경화성 수지 조성물은 접착 증진제를 포함할 수 있다. 결과로 생성된 광중합체 층의 접착력을 더욱더 개선하는데 유용한 접착 증진제는 전이 금속 킬레이트, 머캅탄, 티올 함유 화합물, 카복실산, 유기 인산, 디올, 알콕시실란, 알콕시실란과 하이드록시 작용성 폴리오가노실록산의 조합, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 접착 증진제는 불포화 또는 에폭시 작용성 화합물일 수 있다. 적합한 에폭시 작용성 화합물은 해당 기술 분야에 공지되어 있으며, 상업적으로 이용가능하며, 예를 들면, 미국 특허 제4,087,585호; 제5,194,649호; 제5,248,715호; 및 제5,744,507호(컬럼 45)를 참조할 수 있다.
접착 증진제는 불포화 또는 에폭시 작용성 알콕시실란을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 적합한 에폭시 작용성 알콕시실란의 예로는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, (에폭시사이클로헥실) 에틸디메톡시실란, (에폭시사이클로헥실) 에틸디에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 불포화 알콕시실란의 예로는 비닐트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 알릴트리에톡시실란, 헥세닐트리메톡시실란, 운데실에닐트리메톡시실란, 3-메타크릴오일옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴오일옥시프로필 트리에톡시실란, 3-아크릴오일옥시프로필 트리메톡시실란, 3-아크릴오일옥시프로필 트리에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다.
경화성 수지 조성물은 접착 증진제 1 내지 20중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 실시양태에 따르면, 경화성 수지 조성물은 접착 증진제 3 내지 15중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 본 발명의 경화성 수지 조성물은, 방사선 경화 공정을 개선할 목적으로, 화학선 에너지 선에 의해 경화될 때, 상기 언급된 광개시제와의 조합으로 방사선 경화 증진제 또는 감작화제를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용가능한 방사선 경화 증진제 또는 감작화제로서, 감작화 염료, 예컨대 (케토)쿠마린, 안트라센, 티오옥산텐, 티오옥산텐-9-온, 퍼릴렌 및 이들의 유도체, 예를 들면, 9,10-디알콕시 안트라센 등; 및 시아닌, 로다민, 사프라닌, 말라카이트 그린 및 메틸렌 블루와 같은 염료의 알킬 보레이트가 언급될 수 있다. 이러한 방사선 경화 증진제 또는 감작화제는 독립적으로 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 2 이상의 구성원으로 된 혼합물의 형태로 사용될 수 있다. 특히 유용한 방사선 경화 증진제 또는 감작화제로는 티오옥산톤이라고 공지된 티오옥산텐-9-온, 안트라센 및 9,10-디부톡시 안트라센이 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 본 발명의 경화성 수지 조성물은, 열 경화 공정을 개선할 목적으로, 열 에너지에 의해 경화될 때, 열 경화 증진제를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용 가능한 경화 증진제 또는 감작화제로서, tert-아민, 예컨대 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 2-디메틸아미노에탄올, N,N-(디메틸아미노)에틸 벤조에이트, N,N-(디메틸아미노)이소아밀 벤조에이트 및 펜틸-4-디메틸아미노 벤조에이트; 티오에테르, 예컨대 [베타]-티오디글리콜이 언급될 수 있다. 이러한 열 경화 증진제는 독립적으로 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 2 이상의 구성원으로 된 혼합물의 형태로 사용될 수 있다.
경화성 수지 조성물은 경화 증진제 또는 감작화제 0.1 내지 10중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 실시양태에 따르면, 경화성 수지 조성물은 경화 증진제 또는 감작화제 0.5 내지 5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은, 필요한 경우, 그 조성물 내에, 잘 알려진 광범위하게 사용되는 첨가제, 예컨대 소포제, 접착성 부여제, 및 균염제(leveling agent)를 혼입할 수 있다.
상기 표시된 모든 백분율은 본 발명의 경화성 수지 조성물의 100중량부를 의미하거나 이를 기준으로 한다.
또다른 양태에 따르면, 본 발명은 또한 기판 상에 형성된 잉크 통로를 한정하는 중합체 물질 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법으로서, 이 방법은 기판의 표면 상에 복수개의 잉크 방출 에너지 발생 부재(2)를 포함하는 기판(1)을 제공하는 단계, 상기 기판(1)의 표면 상에 경화성 수지 조성물의 층을 도포하는 단계, 및 상기 중합체 물질 층(5)을 형성하도록 상기 경화성 수지 조성물의 층을 경화시키는 단계를 포함하고, 여기서 상기 경화성 수지 조성물은 (a) 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지, (b) 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지 및 (c) 중합 개시제를 포함하는 것인 제조 방법에 관한 것이다.
경화성 수지 조성물은 (a) 400g/eq. 이상의 에폭사이드 당 중량(EEW)을 갖는, 비스페놀 A와 에피클로로히드린의 축합에 의해 얻어지는 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
경화성 수지 조성물은 (b) 하기 화학식(I)에 의해 표시되는 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것이 유리하다:
Figure 112013116604804-pct00003
상기 식 중에서, R은 화학식 -(CH2)p-COO- 또는 -(CH2)q-COO-(CH2)r-OOC-(CH2)s-의 카복시알킬렌 기이고, p, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수이다.
도 1을 참조하면, 잉크젯 프린트 헤드의 기판(1)은, 이것이 액체 흐름 경로 구성 부재의 부분으로서, 그리고 잉크 흐름 경로를 형성하는 물질 층 및 이후에 설명될 수 있는 잉크 방출 노즐을 위한 지지체로서 작용할 수 있는 한, 임의의 형상 또는 임의의 물질을 가질 수 있다. 그 기판은 유리, 금속, 플라스틱, 세라믹 또는 규소로 제조될 수 있다.
그 기판(1) 상에는 원하는 다수의 잉크 방출 에너지 발생 부재(2), 예컨대 전열 전환 부재(electrothermal converting elements) 또는 압전 부재(piezoelectric elements)(도 1에서, 2개의 그러한 부재(2)가 예시되어 있음)가 배치되어 있다. 잉크 방출 에너지 발생 부재(2)에 의해서, 기록 액체의 방출 액적을 방출하기 위한 방출 에너지가 잉크에 부여되어 기록을 행하게 된다. 부수적으로, 전열 전환 부재, 예를 들면 레지스터가 잉크 방출 에너지 발생 부재(2)로서 사용될 때, 이러한 부재는 바로 가까운 기록 액체를 가열하여 기록 액체 내의 증기 기포를 발생시킴으로써, 방출 에너지를 발생시키게 된다. 다른 한편으로는, 압전 부재가 사용될 때, 방출 에너지는 그의 기계적 진동에 의해 발생된다.
이들 부재(2)가 작동하는 것을 야기하기 위해서 그 부재(2)에 제어 신호 입력 전극이 연결된다. 이러한 방출 에너지 발생 부재의 내구성을 개선하는 시도에서는, 보호층(도시되어 있지 않음)과 같은 다양한 기능성 층을 제공하는 것이 통상적인 실시이다.
바람직한 양태에 따르면, 기판은 이산화규소의 박층이 규소 기판의 표면을 부동태화하고 절연하기 위해서 증착되어 있는 규소 기판을 전형적으로 포함한다. 금속 트레이스 전도체는 잉크젯 인쇄 조작 동안 레지스터를 선택적으로 활성화하는 전기 펄스를 제공하기 위해서 가열기 레지스터에 전기적으로 접촉하고, 이 전도체는 종래의 금속 증발 공정을 이용하여 규소 층의 상면 상에 미리 증발된 금속의 층으로부터 형성된다. 알루미늄 또는 금 또는 구리가 보통 트레이스 전도체를 위한 금속으로서 사용된다. 복수개의 가열기 레지스터는 이산화규소 층의 상면 상에 형성되고, 전형적으로 탄탈 알루미늄 또는 오산화탄탈일 수 있으며, 공지된 포토리소그래피 마스킹 기법 및 에칭 기법을 이용하여 제조될 수 있다.
금속 전도체 및 가열기 레지스터의 형성이 완료된 후에, 보호층, 전형적으로 탄화규소 및 질화규소의 보호층, 및 동공 방지층(anti-cavitation layer), 전형적으로 탄탈로 제조된 동공 방지층이 전도체 및 가열기 레지스터의 상면 위로 증착됨으로써, 이들 부재를 잉크 기포의 방출로 인한 동공화 마모로부터 보호하고 그러한 가열기 레지스터 위에 바로 있는 방출 챔버 내에 위치한 고도로 부식성인 잉크에 의해 달리 야기되는 잉크 부식을 방지하게 된다. 그 보호층 및 동공 방지층 뿐만 아니라 앞서 확인된 SiO2 표면 층, 레지스터 및 알루미늄 전도체가 모두 열 잉크젯 및 반도체 처리 기술 분야의 당업자에게 잘 알져진 반도체 공정을 이용하여 형성되고 이러한 연유로 본 명세서에서 상세히 기술되어 있지 않다. 도 1은 잉크를 공급하기 위한 개구(3)가 기판 앞에 구비되어 있고 잉크가 기판 뒤에 있는 잉크 저장소(도시되어 있지 않음)로부터 공급되는 형태를 예시한 것이다. 개구의 형성시, 임의의 수단이 기판 내에 홀을 형성할 수 있는 한 어떠한 수단이라도 이용될 수 있다. 실제 예를 들면, 드릴과 같은 기계적 수단, 또는 레이저와 같은 광 에너지가 사용될 수 있다. 대안으로, 기판 상에 포토레지스트 패턴 등을 도포하고 이것을 화학적으로 에칭하는 포토리소그래피 기법을 이용하는 것이 허용가능하다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은 기판의 상면 상에, 즉 금속 전도체 및 가열기 레지스터를 포함하는 표면 상에, 해당 기술 분야에 공지된 임의의 방법, 예를 들어 스핀 코팅 또는 분무 코팅 등을 이용하여, 도포될 수 있다. 기판에 조성물을 도포하는 바람직한 방법은 레지스트 스피너 또는 종래의 웨이퍼 레지스트 증착 트랙의 적당한 크기 척(chuck) 상에 기판을 중앙 배치하는 단계를 수반한다. 본 발명의 경화성 수지 조성물은 실온에서 액체일 수 있으며, 용매 또는 희석제의 사용 없이 분산될 수 있다. 그러나, 용매 또는 희석제가 조성물의 점도를 조절하는 특정한 경우에 첨가될 수 있다. 경화성 수지 조성물이 실온에서 고체인 경우에 용매 또는 희석제가 항상 사용된다. 보통, 그 조성물의 점도는 400cPs 내지 2,000cPs, 바람직하게는 600cPs 내지 1,500cPs의 범위에 있다. 본 발명자들은 상기 언급된 점도의 범위 내에서, 코팅 비평탄성 없이 보다 높은 두께를 얻는 것이 가능하다는 것을 발견하게 되었다. 점도가 너무 낮으면, 적당한 두께의 층을 얻는 것이 어려운데, 그 이유는 액체 조성물이 기판 상에서 쉽게 흐르기 때문이다. 점도가 너무 높으면, 우수한 두께 균일성을 얻기 어려운데, 그 이유는 액체 조성물이 기판 상에서 느리게 흐르기 때문이다. 그 조성물은 수동으로 또는 자동으로 기판의 중앙으로 분배된다. 이어서, 기판을 유지하는(holding) 척은 분 당 선결정된 회전수로 회전되어 기판의 중앙으로부터 기판의 가장자리로 그 조성물을 균일하게 전연시키게 된다. 그 기판의 회전 속력은 조정될 수 있거나, 또는 그 물질의 점도는 결과로 생성된 필름 두께를 다양하게 하도록 변경될 수 있다. 이어서, 결과로 형성되는 코팅된 기판은 척으로부터 수동으로 또는 자동으로 제거되고, 필요한 경우, 그 기판을 온도 제어된 열판 상에 또는 온도 제어된 오븐 내에 배치함으로써 열 처리로 처리된다. 이러한 임의적 열 처리는, 존재하는 경우, 그 액체로부터 용매의 일부를 제거하는데, 이는 결과적으로 기판 상에 부분적으로 건조된 필름을 형성하게 된다. 부가적으로, 임의의 열 처리는, 조성물 내에 존재하는 경우, 비-광반응성 열 중합성 화합물의 중합을 증진시키게 된다. 상기 언급된 바와 같이, 비-광반응성 열 중합성 화합물의 사용은 경화성 수지 조성물이 액체 상태로 존재할 때 특히 유용하다. 그러한 경우, 열 처리는 150 내지 250℃의 범위, 바람직하게는 180 내지 220℃의 범위, 가장 바람직하게는 약 200℃의 온도를 10분 내지 60분, 바람직하게는 30분 내지 50분의 시간 동안, 그 물질이 감촉에 대하여 비점착성으로 될 때까지, 유지하도록 제어된다. 본 발명자들은 이러한 조건 하에서, 경화성 수지 조성물이 훨씬 더 제어가능하고 용이하게 추가 처리될 수 있다는 점을 발견하게 되었다. 이어서, 그 기판은 열 공급원으로부터 제거되고 실온으로 냉각시키게 된다.
본 발명의 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성된 중합체 물질 층에 의해 한정된 잉크 통로는 해당 기술 분야에서 공지된 임의의 방법에 의해 실현된다.
예를 들면, 잉크 통로는 구조 층을 형성시킴으로써 한정될 수 있고, 여기서 베리어 층 및 노즐 플레이트는 둘다 본 발명의 경화성 수지 조성물로부터 형성된 층 내에서 일체적으로 실현된다. 대안으로, 잉크 통로는 우선 베리어 층을 본 발명의 경화성 수지 조성물로 형성시킨 후, 그 베리어 층을 별도로 형성된 노즐 플레이트에 도포함으로써 한정될 수 있다.
도 2 및 3을 참조하면, 구조 층이 형성될 때, 잉크 통로는 본 발명의 경화성 수지 조성물을 도포하기 전에 패턴(4a)을 실현시킴으로써 형성된다. 패턴(4a)을 형성시키는데 이용된 가장 일반적인 공정은 감광성 물질, 보통 용해성 수지를 사용하는 포토리소그래피 공정이지만, 스크린 인쇄 또는 갈바니 금속 증착과 같은 다른 공정이 이용될 수 있다.
감광성 물질이 사용될 때, 포지티브 레지스트가 바람직하게 사용될 수 있다. 원하는 두께의 필름을 형성시키기 위해서 해당 기술 분야에 공지된 임의 방법에 의해 감광성 포지티브 레지스트가 기판에 도포된다. 결과로 형성되는 필름에서 패턴(4a)을 한정하기 위해서, 그 물질은 마스킹되고, 보통 300 내지 400nm의 범위인 파장 및 400 내지 1,500mJ/cm2, 바람직하게는 500 내지 1,000mJ/cm2의 범위의 에너지를 갖는 자외선 광원에 노출되며, 노출 후 소성되고, 현상되어 불필요한 물질을 제거함으로써 최종 패턴(4a)을 한정하게 된다. 이러한 절차는 표준 반도체 리소그래피 공정과 매우 유사하다. 그 마스크는 코팅된 필름 상에서 유지하고자 하는 패턴(4a)을 한정하는 불투명 영역을 지닌 투명한 평평한 기판, 보통 유리 또는 석영이다. 현상액은 탱크 유형 장치에서 침지 및 교반에 의해 또는 분무에 의해 코팅된 기판과 접촉하게 된다. 기판의 분무 또는 침지는 포토 마스킹 및 노출에 의해 한정된 바와 같은 과량 물질을 적절히 제거하게 된다. 대안으로, 갈바니 금속 증착이 패턴(4a)을 한정하기에 위해서 사용되는 경우, 감광성 포지티브 레지스트는 원하는 두께의 필름을 형성하도록 해당 기술 분야에 공지된 임의의 방법에 의해 기판에 도포된다. 마스크가 도면 중 어느 것에도 도시되어 있지 않지만, 포토레지스트는 금속이 증착되어야 하는 영역, 즉 방출 챔버 및 연결 챔버에 상응하는 영역과 상응하게 자외선 방사선에만 노출된다. 최종적으로 현상이 수행되며, 이 동안 탈중합된 포토레지스트의 일부가 제거되고, 이러한 방식으로 방출 챔버 및 연결 채널의 현상을 갖는 포토레지스트의 용적이 잔류하게 된다. 그 현상은, 예를 들어, 메틸 에틸 케톤, 에틸 락테이트, 아세톤, 펜탄-2-온, 부탄-2-온, 크실렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 및 이들의 혼합물과 같은 유기 용매에 의해 수행된다. 상업적인 용매 혼합물, 예컨대 RER 500, RER 600 및 RER 800(Arch Chemicals Inc. 제품)이 또한 사용될 수 있다. 추가 단계에서, 패턴(4a)을 형성하기 위해서, 전착이 금속, 예를 들면 구리, 금 또는 니켈로, 미리 제조된 동공 내부에서, 수행될 수 있다.
용해성 수지 물질 또는 금속의 패턴(4a) 상에, 도 2에 예시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 경화성 수지 조성물을 도포함으로써, 중합체 층(5)이 형성된다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 경화성 수지 조성물은 액체 상태로 존재할 수 있고, 그러한 경우 열 중합성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 조건에서, 도포 후에, 본 발명의 경화성 수지 조성물은 열 중합성 화합물을 중합시키고 본 발명의 경화성 수지 조성물의 점도를 증가시키기 위해서 150 내지 250℃의 온도에서 10분 내지 60분의 시간 동안, 그 조성물이 실질적으로 고체이고 감촉시 비점착성으로 될 때까지, 열 처리로 처리되어야 한다. 경화성 수지 조성물이 고체인 경우, 그 조성물은 상기 기술된 바와 같이 적당한 용매 중에 용해되어 도포된다. 용매의 증발은 그 코팅된 기판을, 임의로 저압 조건 하에 가열함으로써, 수행된다.
그 후에, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 방출 노즐(6)의 패턴은, 예를 들어, 포토리소그래피, 플라즈마 에칭, 화학 건식 에칭, 반응성 이온 에칭 또는 레이저 에칭 기법과 같은 해당 기술 분야에서 잘 알려진 기법을 이용함으로써, 방출 레지스터(2) 및 방출 챔버(7)와 상응하게 중합체 층(5)에서 이루어진다. 잉크 통로의 패턴(4a)을 형성하는 용해성 수지(또는 임의의 다른 제거가능한 물질)는 최종적으로 적당한 용매에 의해 용해된다. 이 용해는 기판을 용매 중에 침지하거나 용매를 기판 상에 분무함으로써 용이하게 수행된다. 초음파의 병용은 용해의 지속 시간을 단축할 수 있다.
또다른 실시양태에 있어서, 도 4 및 5를 참조하면, 베리어 층이 형성될 때, 잉크 통로(4)는 본 발명의 경화성 수지 조성물이 기판(1)에 도포된 후에 본 발명의 경화성 수지 조성물에 의해 형성된 베리어 층(8) 내에 패턴을 실현시킴으로써 형성된다. 용해성 수지 내에 패턴(4a)을 한정하는 상기 설명된 바와 유사하게, 본 발명의 경화성 수지 조성물이 마스킹될 수 있고, 300 내지 400nm의 범위에 있는 파장 및 400 내지 1,500mJ/cm2, 바람직하게는 500 내지 1,000mJ/cm2의 범위에 있는 에너지를 보통 갖는 시준된(collimated) 자외선 광원에 노출될 수 있으며, 노출 후 소성될 수 있고 현상될 수 있어서 불필요한 물질을 제거함으로써 최종 패턴을 한정하게 된다. 본 발명의 경화성 수지 조성물을 현상하기 위해서, 공격적인 용매, 예컨대 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA), 에틸 락테에트, 디아세톤 알콜, 에틸 아세틸 아세테이트 및 이들의 혼합물이 바람직하게 사용된다. 그 마스크는 코팅된 필름으로부터 제거하고자 하는 패턴을 한정하는 불투명 영역을 지닌 평평한 투명 기판, 유리 또는 석영이다. 그 후에, 임의로, 패턴화된 베리어 층(8)은, 노즐 플레이트(9)에 대한 접착성을 느슨하게 하는 일 없이 수지 조성물의 경화 정도를 증가시키고, 이어서 그 조성물의 화학 저항성을 증가시키기 위해서, 300 내지 400nm의 범위에 있는 파장 및 400 내지 1,500mJ/cm2의 범위에 있는 에너지를 보통 갖는 시준된 자외선 광원에 추가 노출될 수 있다. 최종적으로, 노즐 플레이트(9)는 노즐(6)이 기판(1) 상에서 잉크 이젝터(2) 및 베리어 층(8)의 잉크 기화 챔버(7)와 정밀한 정렬로 존재하도록 베리어 층(8)에 고정된다. 이는 노즐 플레이트(9) 기저면을 베리어 층(8)의 상면에 기대게 되고 그 상면과 물리적 접촉하게 함으로써 달성된다. 구체적으로, 노즐 플레이트(9)의 기저면은 베리어 층(8)을 노즐 플레이트(9)에 자체 부착시키는 베리어 층(8)의 상면을 항하여 돌출되고 그 상면에 기대게 된다. 바람직하게는, 노즐 플레이트(9)와 베리어 층(8)은 열압축 결합 방법에 의해 접합되고, 이 결합 방법은 비교적 높은 온도에서 압력을 인가하는 것을 포함한다. 예를 들면, 노즐 플레이트(9)와 베리어 층(8) 간의 물리적 체결 동안, 이들 성분은 모두 약 160~250℃의 온도로 처리(예를 들면, 가열)되고, 동시에 압력은 75~200psi의 수준으로 그러한 성분 위에 인가(exert)된다. 이러한 목적을 위해서, 종래의 가열된 압력 인가 플래튼 장치가 사용될 수 있다. 주어진 상황에서 선택될 수 있는 정확한 온도 및 압력 수준은 베리어 층 및 노즐 플레이트와 관련하여 사용되는 특정 물질을 고려한 일상적인 예비 시험에 따라 측정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 경화성 수지 조성물로 제조된 구조 층(5)을 지닌 잉크젯 프린트 헤드의 대안적인 실시양태의 개략적 단면도를 도시한 것이다. 이 실시양태에서, 몇개의 덕(3)과 연통하는 슬롯(10)은 방출 챔버(7)에 잉크를 제공하기 위해서 기판(1) 내에 이루어진다. 각 방출 챔버(7)는 방출 레지스터(2)와 상응하게 방출 노즐(6)을 포함한다.
이어서, 본 발명의 잉크젯 프린트 헤드는 잉크 용기에 시일링하여 에폭시 또는 실리콘 접착제에 의해 결과적인 잉크젯 카트리지를 형성하게 된다. 에폭시 접착제, 특히 특허 출원 제WO 00/02730호에 기술된 에폭시 접착제가 잉크-용매의 화학적 공격에 대한 완전 저항성을 지닌 완성된 제품, 즉 잉크젯 카트리지를 제조하는데 특히 유용하다.
이하, 본 발명은 다음의 비제한적인 실시예를 참조하여 기술할 것이다.
실시예 1
표 1에 따른 경화성 수지 조성물 세트는 25℃에서 2시간 동안 자석 교반기로 성분들을 혼합함으로써 제조하였다. 하기 표시된 모든 수치는 최종 경화성 수지 조성물의 100중량부를 의미하고 이를 기준으로 한다.
A B C D E F
Araldite 7072 24 21,41 22,75 22,55 21,28 21,47
Cyracure 6110 32 28,55 30,05 30,05 28,35 28,4
프로필렌카보네이트 - 10,77 5,7 6,07 5,72 5,5
카프로락톤 24 16,95 17,85 17,84 16,83 16,8
1,4-HFAB 32 9,78 10,35 10,3 9,72 10
Silquest A-187 19 3,12 3,37 3,28 3,09 3,15
티오옥산톤 10,95 0,45 0,47 0,47 0,44 -
안트라센 3,5 0,45 0,47 0,47 0,44 -
UVS 1331 Anthracure - - - - - 0,55
TSHFA 0,5 4,46 4,7 6,8 6,41 6,41
Esacure 1064 0,5 4,02 4,25 2,13 2,01 2,01
폴리카프로락톤 - - - - 5,67 5,67
Byk 310 5 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
Araldite 7072: 비스페놀 A를 기초로 한 고체 에폭시 수지(텍사스주 휴스톤 소재, Huntsman Corporation 제조)
Cyracure 6110: 이작용성 에폭시 수지의 상표명(미국 미시간주 미들랜드 소재, Dow Chemical 제조)
1,4-HFAB: 1,4-비스(2-하이드록시헥사플루오로이소프로필)벤젠
Silquest A-187: [γ]-글리시독시프로필트리메톡시실란의 상표명(미국 코네티컷주 윌톤 소재, GE Advanced Materials Co. 제조)
TSHFA: 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트
Esacure 1064: 아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트의 상표명(이탈리아 소재, Lamberti 제조)
BYK 310: 폴리에스테르 개질된 디메틸-폴리실록산의 상표명(독일 베젤 소재, BYK-Chemie GmbH 제조)
각 조성물 A 내지 F를, 방출 레지스터 및 금 도금된 능동 전자 소자를 갖는 규소 웨이퍼를 포함하는 잉크젯 프린터용 프린트 헤드를 제조하는데 사용된 기판 상에, OPTIspin ST20 스피너(spinner)(SSE Sister Semiconductor Equipment GmbH 제조)로 1200rpm에서 15초 동안 스핀 코팅하여 25㎛ 두께의 구조 층을 제공하고, 이어서 이것을 150~170℃인 열판 상에서 20~60분 동안 가열하고, 마스킹하며, Saturn Spectrum III 스텝퍼(stepper)(캘리포니아주 소재, Ultratech Stepper Inc. 제조)에서 500 내지 1,000mJ/cm2의 에너지를 지닌 UV 방사선에 노출시켰다.
그 후에, 결과로 생성된 중합체 필름을 다시 80~160℃에서 30 내지 180초의 시간 동안 가열하고, 이어서 크실렌과 부탄-2-온의 1:1 W/W 혼합물로 현상하여 샘플 프린트 헤드 1 내지 6(각각은 조성물 A 내지 F를 기초로 하는 중합체 필름을 포함함)을 제공하였다. 최종적으로, 그 패턴화된 중합체 필름에 1 내지 8bar의 압력에서, 120~200℃의 온도로 30분 이상의 시간 동안 노즐 플레이트를 부착하였다.
그 후에, 각 샘플 1 내지 6은 각 샘플을 하기 표 2의 성분들을 포함하는 잉크젯 인쇄용 용매 잉크 중에 65℃로 최대 7주 동안 침지시킴으로써 노화 시험을 실시하였다.
성분(기능) 양(% w/w)
에탄올(주요 용매) 60.0
N-메틸-2-피롤리돈(보조 용매) 30.0
Solvent Black 29 (착색제) 3.5
규소 유도체(균염제) 1.0
이 시험에서 사용된 잉크는 살생제, 소포제, 균염제 등과 같은 몇가지 다른 일반 첨가제를 함유할 수 있다.
하기 표 3은 샘플 1, 4, 5 및 6에 대한 시험의 결과들을 요약 기재한 것이다. 최종 하중, 즉 패턴화된 중합체 필름으로부터 노즐 플레이트를 탈착하는데 요구되는 하중은 노화 1, 3, 5 및 7주 후에 측정하였다.
최종 하중(g) 1 4 5 6
제로점 > 2,000 > 2,000 > 2,000 2,500
1주 후 1,780 1,700 1,000 1,550
3주 후 2,200 300 1,000 800
5주 후 1,600 300 800 300
7주 후 1,550 200 800 300
샘플 2 및 3의 결과는 샘플 1의 결과와 동일한데, 그 이유는 조성물 A, B 및 C가 단지 프로필렌카보네이트, 가열 단계 동안 증발에 의해 제거되는 비반응성 성분의 함량에 대해서만 상이하기 때문이다.
샘플 1은 심지어는 7주 후에도 수퍼 접착력을 나타내었지만, 그 샘플은 중합체 물질 내로의 착색제의 침투로 인하여 변색을 나타내었다.
샘플 1의 것보다 더 많은 양의 광개시제를 포함하는 샘플 2는 어떠한 변색을 나타내는 일 없이 여전히 충분한 접착력을 나타내었다.
가장 우수한 전반적인 결과는 샘플 3 및 4에 관하여 얻어졌고, 샘플 3 및 4는 어떠한 변색 없이 매우 우수하거나 우수한 접착력을 나타내었다.

Claims (45)

  1. 기판 상에 형성된 잉크 통로를 한정하는 중합체 물질 층을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드로서, 상기 중합체 물질 층은
    (a) 400g/eq. 이상의 에폭사이드 당 중량(weight per epoxide)(EEW)을 갖는, 비스페놀 A와 에피클로로로히드린의 축합에 의해 얻어지는 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지;
    (b) 하기 화학식(I)에 의해 표시되는 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지;
    Figure 112018046401031-pct00004

    상기 식 중에서, R은 화학식 -(CH2)p-COO- 또는 -(CH2)q-COO-(CH2)r-OOC-(CH2)s-의 카복시알킬렌 기이고, p는 2 내지 9의 정수이고, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수이고,
    (c) 중합 개시제;
    를 포함하는 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성되는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지는 1,000g/eq. 미만의 에폭사이드 당 중량(EEW)을 갖는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지는 상표명 Epikote 1001, 1001 MSQ, 1002 및 1003(Hexion Specialty Chemicals, Inc.), Araldite 6071, 7071 및 7072(Huntsman Corporation), 및 Dow Epoxy DER 661, 662E, 671, 692, 692H 및 692HB(Dow Chemical Company) 하에 유통되는 상업적인 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지들로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은, 상기 경화성 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 40중량% 미만의 상기 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은, 상기 경화성 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 50중량% 미만의 상기 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중합 개시제는 광개시제인 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광개시제는 양이온성 광개시제인 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  8. 제6항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은, 상기 경화성 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 1 내지 10 중량%의 상기 광개시제를 포함하는 것인, 잉크젯 프인트 헤드.
  9. 제1항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 비-광반응성 열 중합성 화합물을 포함하는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  10. 제9항에 있어서, 상기 비-광반응성 열 중합성 화합물은 지방족 락톤인 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  11. 제9항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은, 상기 경화성 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 40중량% 미만의 상기 열 중합성 화합물을 포함하는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  12. 제9항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 열 중합 개시제를 포함하는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  13. 제12항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은, 상기 경화성 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 1 내지 20중량%의 상기 열 중합 개시제를 포함하는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  14. 제1항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 접착 증진제를 포함하는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  15. 제14항에 있어서, 상기 접착 증진제는 전이 금속 킬레이트, 머캅탄, 티올 함유 화합물, 카복실산, 유기 인산, 디올, 알콕시실란, 알콕시실란과 하이드록시 작용성 폴리오가노실록산의 조합, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물인 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  16. 제14항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은, 상기 경화성 수지 조성물의 총 중량을 기준으로, 1 내지 20중량%의 상기 접착 증진제를 포함하는 것인, 잉크젯 프린트 헤드.
  17. 기판 상에 형성된 잉크 통로 및 방출 챔버를 한정하는 중합체 물질 층(5)을 포함하는 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법으로서, 이 방법은 기판의 표면 상에 복수개의 잉크 방출 에너지 발생 부재(2)를 포함하는 기판(1)을 제공하는 단계, 상기 기판(1)의 표면 상에 경화성 수지 조성물의 층을 도포하는 단계, 잉크 통로 및 방출 챔버(4)를 한정하는 단계, 및 상기 중합체 물질 층(5)을 형성하도록 상기 경화성 수지 조성물의 층을 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 경화성 수지 조성물은
    (a) 400g/eq. 이상의 에폭사이드 당 중량(EEW)을 갖는, 비스페놀 A와 에피클로로로히드린의 축합에 의해 얻어지는 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지;
    (b) 하기 화학식(I)에 의해 표시되는 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지;
    Figure 112018046401031-pct00006

    상기 식 중에서, R은 화학식 -(CH2)p-COO- 또는 -(CH2)q-COO-(CH2)r-OOC-(CH2)s-의 카복시알킬렌 기이고, p는 2 내지 9의 정수이고, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수이고,
    (c) 중합 개시제;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 기판(1)의 표면 상에 경화성 수지 조성물의 층을 도포하는 단계는 상기 기판(1) 상에 상기 경화성 수지 조성물을 스핀 코팅 또는 분무 코팅함으로써 이루어지는 것인, 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 비-광반응성 열 중합성 화합물을 포함하는 것인 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물의 층을 경화시키는 단계 전에, 상기 경화성 수지 조성물을 150~220℃ 범위의 온도에서 10분 내지 60분의 시간 동안 열 처리로 처리하는 단계를 추가로 포함하는, 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물의 층을 경화시키는 단계 전에, 상기 경화성 수지 조성물을 180~220℃ 범위의 온도에서 30분 내지 50분의 시간 동안 열 처리로 처리하는 단계를 추가로 포함하는, 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  22. 제17항에 있어서, 상기 기판(1)을 통해 잉크를 공급하기 위한 개구(3)를 형성시키는 단계를 추가로 포함하는, 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  23. 제17항에 있어서, 상기 잉크 통로 및 방출 챔버(4)를 한정하는 단계는, 상기 경화성 수지 조성물의 층을 도포하는 단계 전에, 상기 기판(1)의 표면 상에 잉크 통로 및 방출 챔버를 한정하는 제거가능한 물질로 이루어진 패턴(4a)을 실현시키고, 상기 경화성 수지 조성물의 층을 경화시키는 단계 후에, 상기 제거가능한 물질로 이루어진 패턴(4a)을 제거함으로써 이루어지는 것인, 잉크젯 프린트 헤드의 제조 방법.
  24. (a) 400g/eq. 이상의 에폭사이드 당 중량(EEW)을 갖는, 비스페놀 A와 에피클로로로히드린의 축합에 의해 얻어지는 환형 방향족 이작용성 에폭시 수지;
    (b) 하기 화학식(I)에 의해 표시되는 환형 지방족 이작용성 에폭시 수지;
    Figure 112018046401031-pct00007

    상기 식 중에서, R은 화학식 -(CH2)p-COO- 또는 -(CH2)q-COO-(CH2)r-OOC-(CH2)s-의 카복시알킬렌 기이고, p는 2 내지 9의 정수이고, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수이고,
    (c) 중합 개시제; 및
    비-광반응성 열 중합성 화합물을 포함하는 경화성 수지 조성물.
  25. 제24항에 있어서, 화학적으로 공격적인 용매계 잉크에 저항할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드를 제조하기 위한, 경화성 수지 조성물.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
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  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2980656B1 (en) 2010-06-11 2020-10-14 Ricoh Company, Ltd. Information storage device, removable device, developer container,and image forming apparatus
EP2961612B1 (en) 2013-02-28 2019-08-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molding a fluid flow structure
US10821729B2 (en) 2013-02-28 2020-11-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Transfer molded fluid flow structure
JP6261623B2 (ja) 2013-02-28 2018-01-17 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． 成形式プリントバー
US9724920B2 (en) 2013-03-20 2017-08-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded die slivers with exposed front and back surfaces
CN107210234B (zh) 2015-03-27 2020-10-20 惠普发展公司，有限责任合伙企业 电路封装
JP6961470B2 (ja) * 2017-01-17 2021-11-05 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドおよびその製造方法
JP7182900B2 (ja) * 2017-06-09 2022-12-05 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
US11926157B2 (en) * 2021-03-05 2024-03-12 Funai Electric Co., Ltd. Photoresist imaging and development for enhanced nozzle plate adhesion

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004092237A3 (en) 2003-04-14 2005-04-14 Lexmark Int Inc Radiation curable resin layer
JP2008149521A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Canon Inc 液体吐出ヘッド及びその製造方法
US20090252923A1 (en) 2006-07-13 2009-10-08 Telecom Italia S.P.A. Ink jet cartridge comprising a layer made by a curable resin composition

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4087585A (en) 1977-05-23 1978-05-02 Dow Corning Corporation Self-adhering silicone compositions and preparations thereof
JPH02131943A (ja) * 1988-07-07 1990-05-21 Canon Inc 液体噴射記録ヘッド
JP2744508B2 (ja) * 1989-04-07 1998-04-28 キヤノン株式会社 液体噴射記録装置の対記録液用壁材料、該材料を用いた液体噴射記録ヘッド、及び該記録ヘッドを有する液体
US5150132A (en) * 1989-04-07 1992-09-22 Canon Kabushiki Kaisha Material containing a cured substance for use with a liquid ejection recording head and apparatus
JP3029680B2 (ja) 1991-01-29 2000-04-04 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 オルガノペンタシロキサンおよびその製造方法
US5248715A (en) 1992-07-30 1993-09-28 Dow Corning Corporation Self-adhering silicone rubber with low compression set
JP3143307B2 (ja) * 1993-02-03 2001-03-07 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
JPH06255113A (ja) * 1993-03-04 1994-09-13 Seiko Epson Corp インクジェットヘッドの製造方法
JP3143308B2 (ja) 1994-01-31 2001-03-07 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
US5683527A (en) 1996-12-30 1997-11-04 Dow Corning Corporation Foamable organosiloxane compositions curable to silicone foams having improved adhesion
US6193359B1 (en) 1998-04-21 2001-02-27 Lexmark International, Inc. Ink jet print head containing a radiation curable resin layer
WO2000002730A1 (en) 1998-07-10 2000-01-20 Lexmark International, Inc. Improved adhesive material for use with thermal ink jet printers
JP2000154352A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Sekisui Chem Co Ltd 反応性ホットメルト接着剤組成物及び接着方法
JP2001105601A (ja) * 1999-10-13 2001-04-17 Canon Inc 液体噴射記録ヘッドの液流路構成用組成物及び液体噴射記録ヘッドの製造方法
JP3679668B2 (ja) 1999-12-20 2005-08-03 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
JP2003020323A (ja) * 2001-04-19 2003-01-24 Canon Inc エポキシ樹脂組成物、基材の表面改質方法、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置
US6793326B2 (en) 2001-12-28 2004-09-21 Canon Kabushiki Kaisha Flow path constituting member for ink jet recording head, ink jet recording head having flow path constituting member and method for producing ink jet recording head
JP4082372B2 (ja) * 2004-03-29 2008-04-30 日立電線株式会社 光ファイバケーブル
EP1828847B1 (en) * 2004-12-22 2008-08-20 Telecom Italia S.p.A. Three-dimensional structures for an ink jet printhead and relevant manufacturing process
JP5117002B2 (ja) * 2006-07-10 2013-01-09 富士フイルム株式会社 光硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法
JP2009084523A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Dic Corp 多官能オキセタニル基を有する紫外線硬化型インクジェット記録用インク組成物
JP2009163189A (ja) * 2008-01-10 2009-07-23 Canon Inc 感光性ポリエーテルアミド組成物、それを用いたインクンクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JP2010253707A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Konica Minolta Ij Technologies Inc インクジェットヘッドの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004092237A3 (en) 2003-04-14 2005-04-14 Lexmark Int Inc Radiation curable resin layer
US20090252923A1 (en) 2006-07-13 2009-10-08 Telecom Italia S.P.A. Ink jet cartridge comprising a layer made by a curable resin composition
JP2008149521A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Canon Inc 液体吐出ヘッド及びその製造方法

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