KR20160055057A - 수성 잉크 프린트헤드용 항-습윤성, 저 접착성 코팅물 - Google Patents

수성 잉크 프린트헤드용 항-습윤성, 저 접착성 코팅물 Download PDF

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Abstract

예시적 실시태양들은 수성 잉크젯 프린트헤드용 항-습윤성, 저 접착성 코팅물을 제공한다. 전방면에 항-습윤성, 저 접착성 코팅물을 가지는 수성 잉크젯 프린트헤드 및 수성 잉크 토출용 잉크젯 프린트헤드 전방면에서 과다분출, 습윤화 또는 접착화를 감소시키는 방법에 관한 예시적 실시태양들이 또한 기재된다.

Description

수성 잉크 프린트헤드용 항-습윤성, 저 접착성 코팅물{ANTI-WETTING, LOW ADHESION COATINGS FOR AQUEOUS INK PRINTHEADS}
많은 잉크 프린트헤드에서, 개구판 및 젯 스택은 전형적으로 스테인리스 강판으로 이루어진다. 개구판은 때로 젯이라고도 칭하는 작은 구멍 또는 노즐의 배열을 가지고, 이를 통해 잉크는 젯 스택에서 유출된다. 젯 스택에 있는 스테인리스 강재 개구판 및 다른 판은 유연성 중합체 층 예컨대 폴리이미드로 대체된다. 일부 사례에서, 폴리이미드 필름은 항-습윤성 코팅물을 수용하고, 스테인리스 강재 개구판에 결합된 후, 레이저로 폴리이미드 필름에 개구의 배열을 융삭한다.
과다분출 (Drooling) 개구 또는 노즐, 프린트헤드 전방면에서 잉크의 습윤성 및 접착성으로 불량 화상 품질과 더불어 누락 및 오방향 분사가 초래된다. 과다분출 노즐은 전형적으로 수주 인치로 측정되는 프린트헤드 내압이 특정 압력을 초과하면 잉크가 누출된다 (weep). 누출 없이 노즐이 고압을 유지할 수 있다면 분사 자유도가 커지고 성능이 개선된다. 인쇄 후 프린트헤드 전방면이 습윤 상태로 남아있으면 습윤화가 발생된다. 프린트헤드에 잔류하는 이러한 잉크는 노즐을 차단하여 누락 노즐 및 오방향 인쇄가 초래된다. 도 1은 이러한 오염 프린트헤드 사진을 보인다.
현재, 이러한 문제를 해결하는 하나의 방법은 능동 세척 블레이드 시스템을 이용하는 것이다. 전형적으로, 이러한 와이퍼 블레이드는 단지 두 경우에 사용된다: 누락 젯들이 검출될 때 및 전원 차단 후 잉크가 동결, 수축 및 시스템에 공기가 유입될 때. 시스템은 프린트헤드에서 잉크를 퍼징하고 와이퍼 블레이드는 전방면에서 잉크를 닦아 없앤다. 잉크 퍼징으로 오염물, 동반 공기가 방출되고 노즐을 세척한 후, 와이퍼는 전방면을 닦는다. 프린트헤드 예상 수명이 6 년인 경우, 매일 퍼징으로 약 2000 회 퍼징 및 세척 사이클이 필요하다. 와이핑 사이클 증가는 임의의 항-습윤성 코팅물이 2000 사이클에 걸쳐 지속되고 유익한 특성을 유지하여야 한다는 것을 의미한다.
또한 항-습윤성 코팅물은 적합한 과다분출 압력 (drool pressure)을 유지하기 위한 높은 접촉각 및 용이한 세척/자기 세척 특성을 유지하기 위하여 낮은 미끄럼 각을 가져야 한다. 이로서 프린트헤드 카트리지는 거의 또는 전혀 유지 보수를 필요로 하지 않고, 높은 엔진 신뢰도 및 낮은 운전 비용이 달성된다. 스택 제조 공정은 일반적으로 높은 온도 및 압력이 관여되어, 코팅물은 이들 조건, 전형적으로 290℃ 및 350 psi에서 대략 30 분 동안 이들 특성을 유지하여야 한다. 일반적으로 낮은 미끄럼 각을 가지는 저-접착성 항-습윤성 코팅물로 중력하의 프린트헤드 전방면에서 깨끗하게 미끄러진다.
고체 잉크에 대한 소유성, 저 접착성 표면 코팅물은 충분한 성능 개선을 제공하였다. 폴리이미드 개구판 시제품에 배치되는 소유성 저 접착성 항-습윤성 코팅물은 고체 잉크에 대하여 높은 과다분출 압력 및 자기/용이한 세척 특성을 보였다.
그러나, 이러한 코팅물은 고체 잉크에 사용하는 경우 유익하지만, 수성 잉크에 대한 저 접착성 항-습윤성 표면 코팅물 개발은 특히 도전적인 작업이다. 대부분의 수성 잉크는 복잡한 화학물질을 가지고 계면활성제와 같은 성분들을 포함한다. 계면활성제로 인하여, 수성 잉크는 대부분의 표면을 습윤화한다. 실제로, 소수성, 높은 물 접촉각 표면이 수성 잉크로 습윤화된다. 프린트헤드 개구판 표면이 습윤화되면 과다분출 또는 낮은 과다분출 압력이 초래되어 고장을 일으킨다. 또한, 정지 시간 동안 잉크 건조를 방지하기 위하여 헤드를 덮어놓기 때문에 프린트헤드 유지 보수 요건들로 인하여 고체 잉크보다 더욱 많고 장기적 잉크-항-습윤성 코팅물 접촉이 발생한다. 지금까지, 단지 극히 소수의 중합체만이 견고한 수성 잉크 항-습윤성 코팅물을 구성하였다. 따라서, 수성 잉크용으로 더욱 견고한 항-습윤성 코팅물 개발이 요망된다.
다양한 실시태양들에 의하면, 본 발명은 수성 잉크젯 프린트헤드 전방면을 위한 코팅물을 포함한다. 코팅물은 에톡시화 간격자 (ethyoxylated spacer)를 포함하는 과불소폴리에테르 (perfluoropolyether) 디올 화합물 및 트리이소시아네이트를 포함한다. 또한, 코팅물은 항-습윤성, 저 접착성 코팅물 표면에 대하여 수성 잉크 액적의 미끄럼 각은 약 30° 이하이고 접촉각은 약 40° 이상인 항-습윤성 및 항-접착 특성을 포함한다.
다양한 실시태양들에 의하면, 본 발명은 또한 수성 잉크 토출용 잉크젯 프린트헤드를 포함한다. 실시태양들에서, 잉크젯 프린트헤드의 전방면은 항-습윤성, 저 접착성 코팅물이 표면에 배치되고, 수성 잉크의 분사 액적은 코팅물을 가지는 프린트헤드 전방면 표면에 대하여 낮은 미끄럼 각 및 높은 접촉각을 보이고, 낮은 미끄럼 각은 약 30° 이하이고 접촉각은 약 40° 이상이다.
또한, 다양한 실시태양들은 수성 잉크 토출용 잉크젯 프린트헤드의 전방면에서 과다분출, 습윤화 또는 접착을 줄이는 방법을 포함한다. 본 방법은 항-습윤성, 저 접착성 코팅물을 잉크젯 전방면의 표면에 배치하는 단계, 프린트헤드로부터 계면활성제를 포함한 수성 잉크 액적을 토출하는 단계를 포함하고, 코팅물 표면에 대하여 수성 잉크 액적은 접촉각이 40° 이상이고 미끄럼 각은 약 30° 이하이다.
상기 포괄적 설명 및 하기 상세한 설명은 단지 예시적인 것이고 설명을 위한 것이고 청구되는 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
본 명세서에 통합되어 일부를 구성하는 첨부 도면들은 상세한 설명과 함께 본 발명의 여러 실시태양들을 보이고 본 발명의 원리를 설명한다.
도 1은 예시적인 프린트헤드의 오염 전방면을 보인다.
도 2는 젯 스택 실시태양의 측면도이다.
도 3은 상업적으로 입수되는 수성 잉크를 이용한 접촉각을 보인다.
도 4는 프린트헤드 형성 전후의 누적확률 대 접촉각을 보인다.
도 5는 상업적으로 입수되는 수성 잉크를 이용하여 코팅되는 전방면을 가지는 여러 프린트헤드에서의 과다분출 압력을 보인다.
도 6은 청결 및 오염 표면 코팅물에서의 수성 잉크 접촉각을 보인다.
도 7은 표면 코팅된 개구판이 폐 수성 잉크에 담지된 후 상이한 표면 세척 방법에 의할 때 누적확률 대 접촉각을 보인다.
도 8는 상이한 오염 및 세척 조건들에서 표면 코팅된 전방면을 가지는 수성 잉크젯 프린트헤드의 과다분출 압력을 보인다.
도 9는 퍼징 와이핑 사이클 후 표면 코팅된 전방면을 가지는 수성 잉크젯 프린트헤드의 과다분출 압력을 보인다.
도면의 일부 사항들은 단순화되고 엄격한 구조적 정확성, 사양 및 척도를 유지하기 보다는 실시태양들이 이해되도록 도시된다는 것을 이해하여야 한다.
본원에 기재된 실시태양들은 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물 및 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물로 전방면이 코팅된 수성 잉크젯 프린트헤드에 관한 것이다. 수성 잉크젯 프린트헤드 전방면이 중합성 표면 코팅물로 코팅되면, 수성 잉크 분사 액적은 코팅물 표면에 대하여, 예를들면, 미끄럼 각 및 접촉각으로 결정되는 바와 같이 놀라운 낮은 접착성 및 충분히 낮은 습윤성을 보인다. 잉크젯 프린트헤드 노즐 개구로부터 잉크 누출(weeping) (과다분출) 또한 놀랍게 줄어든다. 실시태양들은 또한 수성 잉크 토출용 잉크젯 프린터의 전방면에서 습윤화, 접착화 또는 과다분출을 감소시키는 방법을 포함한다.
항-습윤성 저 접착성 코팅물의 특성
수성 잉크젯 프린트헤드, 예컨대 압전 또는 열적 프린트헤드에서 사용되는 본원에 기재된 코팅물로 인하여, 수성 잉크의 분사 액적은 코팅물에 대한 저 접착성을 보인다. 표면에 대한 잉크 액적의 접착성은 수성 잉크 액적의 미끄럼 각을 측정하여 결정되며, 미끄럼 각이란 잉크 액적이 잔류물 또는 얼룩을 뒤에 남기지 않고 표면에서 미끄러지기 시작할 때 수평 위치에 대한 표면 경사 각을 의미한다. 미끄럼 각이 낮을수록, 잉크 액적 및 표면 간의 접착성은 낮아진다.
본원에서 사용되는 용어 "저 접착성"이란 항-습윤성, 저 접착성 코팅된 프린트헤드 전방면 표면에서 수성 잉크로 측정될 때 약 35° 이하의 낮은 미끄럼 각을 가지는 것을 의미한다. 일부 실시태양들에서, 낮은 미끄럼 각은 약 30° 이하이다. 다른 실시태양들에서, 낮은 미끄럼 각은 항-습윤성, 저 접착성 코팅된 프린트헤드 전방면 표면에서 수성 잉크로 측정될 때 약 25° 이하 또는 약 20° 이하이다. 또 다른 실시태양들에서, 낮은 미끄럼 각은 항-습윤성, 저 접착성 코팅된 프린트헤드 전방면 표면에서 수성 잉크로 측정될 때 약 1° 이상이다.
또한 본원에 기재된 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물은 잉크젯 프린트헤드에서 토출되는 수성 잉크에 대하여 잉크 및 저 접착성 코팅물 간의 접촉각이, 하나의 실시태양에서, 약 40° 이상 및 다른 실시태양에서 약 55° 이상일 때 충분히 낮은 습윤성”을 보인다. 일부 실시태양들에서, 수성 잉크 분사 액적의 접촉각은 약 65° 이상이다. 하나의 실시태양에서, 수성 잉크 분사 액적 및 표면 코팅물 사이 접촉각에서는 상한치가 없다. 다른 실시태양에서, 수성 잉크 분사 액적의 접촉각은 약 150° 이하이다.
일부 실시태양들에서, 본원에 기재된 코팅물의 높은 접촉각 및 비-습윤화 특성은 계면활성제 함유 수성 잉크에 대하여도 유지된다. 계면활성제 존재로 인하여, 수성 잉크는 대부분의 표면, 심지어 소수성, 높은 물 접촉각 표면도 습윤화하는 경향이 있다. 이는 본원에 기재된 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물 실시태양들의 놀랍고도 유익한 특성이다.
다른 실시태양들에서, 코팅물 표면이, 예를들면, 마른 수성 잉크로 오염되어도 약 40° 이상의 접촉각이 관찰된다. 또한, 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물은 장기 성능 수명을 가지고, 예컨대 40℃ 잉크에 2일간 담아두어도 성능이 유지된다.
실시태양들에서, 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물은 열적으로 안정하므로, 고온 및 고압에 노출된 후에도 낮은 미끄럼 약 1° 내지 약 30°, 및 높은 접촉각 약 40° 내지 약 150° 가 제공된다. 고온의 예시로는 약 180℃ 내지 약 325℃, 예컨대 약 290℃이다. 고압의 예시로는 약 10 분 내지 약 2 시간의 연장 시간 주기 동안 약 100 psi 내지 약 400 psi, 또는 약 30 분 동안 약 300 psi 내지 약 350 psi이다.
고밀도 압전 프린트헤드 제작에는, 예를들면, 고온, 고압의 접착 결합 단계가 필요하다. 따라서, 전방면 코팅물이 이러한 고온 및 고압 조건에 견디는 것이 바람직하다. 본원에 기재된 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물의 고온 및 고압에서의 안정성은 현재 프린트헤드 제작 공정에서 견딜 수 있다.
예를들면, 항-습윤성, 저 접착성 코팅물은 스테인리스 강재 개구 브레이스에 고온 및 고압으로 결합되는 수성 잉크젯 프린트헤드의 폴리이미드 기재에 임의의 분해 없이 코팅된다. 따라서 형성된 프린트헤드에서 잉크 액적이 프린트헤드 전방면에서 굴러 떨어지고, 잔류물을 남기지 않으므로 잉크 오염이 방지된다.
일부 실시태양들에서, 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물은 높은 과다분출 압력을 유지할 수 있다. 일반적으로, 수성 잉크 접촉각이 클수록 유리하고, 즉 과다분출 압력이 높아진다. 과다분출 압력은 잉크 탱크 또는 저장소 압력이 증가할 때 노즐 개구로부터 잉크 누출을 피할 수 있는 개구판 성능과 관련된다. 누출 없이 더욱 높은 압력을 유지할 수 있다면 인쇄 명령이 주어질 때 더욱 신속한 인쇄가 가능하다. 일부 실시태양들에서, 본원에 기재된 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물은 과다분출 압력을 높임으로써 과다분출을 감소시킨다. 일부 실시태양들에서, 과다분출 압력은 약 1.5 수주 인치 이상이다. 다른 실시태양들에서, 과다분출 압력은 약 2, 약 3 또는 약 4 수주 인치 이상이다.
또 다른 실시태양에서, 수성 잉크 토출용 잉크젯 프린트헤드의 전방면에서 과다분출, 습윤화 또는 접착화를 감소시키는 방법을 포함하고 이는 본원에 기재된 항-습윤성 저 접착성 코팅물을 잉크젯 전방면의 표면에 적층하는 단계를 포함한다. 일부 실시태양들에서, 임의선택적으로 계면활성제를 포함하는 수성 잉크 액적에서, 접촉각이 약 40° 이상 및 미끄럼 각이 약 30° 이하를 보일 때 과다분출이 감소된다.
항-습윤성, 저 접착성 코팅물 조성물 및 제조 방법
일부 실시태양들에서, 본원에 기재된 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물은 적어도 하나의 트리이소시아네이트 및 에톡시화 간격자를 가지는 과불소폴리에테르 디올 화합물을 포함하는 반응 혼합물의 반응 생성물이다.
적합한 트리이소시아네이트는 예컨대 다음 화학식을 가지는 중합성 이소시아네이트를 포함한다:
Figure pat00001
식 중 R은 알킬기, 알킬렌기, 아릴기, 아릴렌기, 아릴알킬기, 아릴알킬렌기, 알킬아릴기 또는 알킬아릴렌기이다.
하나의 실시태양에서, R은 선형 및 분지형, 포화 및 불포화, 환형 및 비환형, 및 치환 및 미치환 알킬기 및 알킬렌기를 포함하는 알킬기 또는 알킬렌기이고, 헤테로원자들, 예컨대 산소, 질소, 황, 규소, 인, 또는 기타 등은 알킬기 또는 알킬렌기에 존재하거나 부재이다.
하나의 실시태양에서, 알킬기 또는 알킬렌기는 적어도 약 8개의 탄소원자를 가진다. 다른 실시태양에서, 알킬기 또는 알킬렌기는 적어도 약 10 개의 탄소원자를 가진다. 다른 실시태양에서, 알킬기 또는 알킬렌기는 적어도 약 12 개의 탄소원자를 가진다. 하나의 실시태양에서, 알킬기 또는 알킬렌기는 약 60 개 이하의 탄소원자를 가진다. 다른 실시태양에서, 알킬기 또는 알킬렌기는 약 50 개 이하의 탄소원자를 가진다. 또 다른 실시태양에서, 알킬기 또는 알킬렌기는 약 40 개 이하의 탄소원자를 가진다. 그러나, 탄소원자 개수는 이들 범위 외에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하나의 실시태양에서, R은 아릴기 또는 아릴렌기이다 (치환 및 미치환 아릴기 또는 아릴렌기를 포함하고, 헤테로원자들, 예컨대 산소, 질소, 황, 규소, 인, 또는 기타 등은 아릴기 또는 아릴렌기에 존재하거나 부재이다).
하나의 실시태양에서, 아릴기 또는 아릴렌기는 적어도 약 5 개의 탄소원자를 가진다. 다른 실시태양에서, 아릴기 또는 아릴렌기는 적어도 약 6 개의 탄소원자를 가진다. 하나의 실시태양에서, 아릴기 또는 아릴렌기는 약 50 개 이하의 탄소원자를 가진다. 다른 실시태양에서, 아릴기 또는 아릴렌기는 약 25 개 이하의 탄소원자를 가진다. 또 다른 실시태양에서, 아릴기 또는 아릴렌기는 약 12 개 이하의 탄소원자를 가진다. 그러나, 탄소원자 개수는 이들 범위 외에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하나의 실시태양에서, R은 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기이다 (치환 및 미치환 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기를 포함하고, 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기의 알킬 부분은 선형 및 분지형, 포화 및 불포화, 환형 및 비환형, 및 치환 및 미치환이고, 헤테로원자들, 예컨대 산소, 질소, 황, 규소, 인, 또는 기타 등은 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기의 아릴 부분 또는 알킬 부분에 존재하거나 부재이다).
하나의 실시태양에서, 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기는 적어도 약 6 개의 탄소원자를 가진다. 다른 실시태양에서, 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기는 적어도 약 7 개의 탄소원자를 가진다. 하나의 실시태양에서, 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기는 약 60 개 이하의 탄소원자를 가진다. 다른 실시태양에서, 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기는 약 40 개 이하의 탄소원자를 가진다. 또 다른 실시태양에서, 아릴알킬기 또는 아릴알킬렌기는 약 30 개 이하의 탄소원자를 가진다. 그러나, 탄소원자 개수는 이들 범위 외에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
치환된 알킬, 알킬렌, 아릴, 아릴렌, 아릴알킬, 아릴알킬렌, 알킬아릴, 및 알킬아릴렌기의 치환체는 (제한되지 않지만) 할로겐 원자, 이민기, 암모늄기, 시아노기, 피리딘기, 피리디늄기, 에테르기, 알데히드기, 케톤기, 에스테르기, 아미드기, 카르보닐기, 티오카르보닐기, 황산기, 술폰산기, 황화기, 술폭시드기, 포스핀기, 포스포늄기, 인산기, 니트릴기, 메르캅토기, 니트로기, 니트로소기, 술폰기, 아실기, 산알데히드기, 아지드기, 아조기, 시아나토기, 이소시아나토기, 티오시아나토, 이소티아시아나토기, 카르복실산염기, 이의 혼합물, 또는 기타 등이고, 둘 이상의 치환체들이 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
예시적 트리이소시아네이트 또는 이의 균등물은 트리페닐 메탄-4,4',4''-트리이소시아네이트; 트리스(p-이소시아나토페닐) 티오포스페이트; TDI의 트리메틸올프로판 삼량체, 또는 기타 등, TDI, HDI, IPDI의 이소시아누레이트 삼량체, 또는 기타 등, 및 TDI, HDI, IPDI의 뷰렛 삼량체, 또는 기타 등, 및 이의 혼합물을 포함한다.
일부 실시태양들에서, 적합한 트리이소시아네이트는 Materials Science에서 입수되는 상표 Desmodur® Mondur® 또는 Impranil® 예를들면, Desmodur® N 3300, Desmodur® N 3790, 또는 기타 등 또는 이의 혼합물에서 입수된다.
일부 실시태양들에서, 트리이소시아네이트는 Desmodur® N 3790이고 다음 구조를 가지고 반응 혼합물에서 사용된다:
Figure pat00002
예시적인 적합한 에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물은 (제한되지 않지만) 다음 일반식을 포함한다:
OH-(CH2CH2O)-CH2-CF2O-(CF2CF2O)b-(CF2O)c-CF2-CH2-(CH2CH2O)-OH
이때 분자량은 약 500 내지 약 2000 AMU, 예컨대 약 1500 AMU이고, b 및 c는 0 내지 50인 정수이고, 단 b 및 c 중 적어도 하나는 0이 아니다. 일부 실시태양들에서, 적합한 과불소폴리에테르 디올 화합물은 Solvay Solexis에서 입수되는 상표 Fluorolink® E10H로 입수된다.
불소화 폴리우레탄 기질 화합물을 제조하는 적합한 반응 조건들은 에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물을 하나 이상의 트리이소시아네이트 예컨대 Desmodur® 3790로 승온에서, 예를들면, 약 50℃ 내지 약 100℃, 예컨대 71℃ 또는 72℃에서 가교하여, 예비중합체 코팅물 용액을 수득하는 것을 포함한다. 일부 실시태양들에서, 에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물은 용매에 용해된다. 촉매가 과불소폴리에테르 디올 중합체 용액을 생성하기 위하여 임의선택적으로 사용되고, 에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물과 트리이소시아네이트를 혼합하기 전에 가열된다.
에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물은 일부 실시태양들에서 이전 전구체보다 더욱 반응성이다. 예를들면, 에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물은 이전 코팅물에서 사용된 전구체, 예를들면, 구조가 HOCH2CF2O(CF2CF2O)b(CF2O)cCF2CH2OH이고, b 및 c는 본원에 상기된 바와 같은 정수인 Flurorlink®-D와는 구조적으로 상이하다. 이러한 차이로 일반적으로 본 복합체에서 더욱 높은 가교가 달성된다. 일부 실시태양들에서, 트리이소시아네이트 및 에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물의 혼합은 저 접착성 코팅물의 이전 실시태양들과는 상이한 합성 조건들, 예컨대 상이한 -OH/-NCO 몰비 및 선택적인 반응 촉매 감량을 포함한다.
반응은 선택적 반응 촉매, 예컨대 디부틸틴 디라우레이트, 비스무스 트리스-네오데카노에이트, 벤조산 , 아세트산 리튬, 옥토산 주석, 트리에틸아민, 또는 기타 등의 존재에서 진행된다. 기타 예시적 촉매는 Rheine Chemie의RC 촉매를 포함한다.
하나의 실시태양에서, 반응 조건은 반응 생성물의 산화 또는 황변을 방지하고 습기로 인한 바람직하지 않은 부반응을 억제하기 위하여 불활성 분위기, 예컨대 아르곤 또는 질소 가스 또는 기타 적합한 가스에서 수행된다.
반응은 순수하게 (즉, 용매 없이) 진행되거나 또는 임의선택적으로 임의의 바람직한 또는 효과적인 용매를 채용한다. 적합한 용매의 예시로는 자일렌, 톨루엔, 벤젠, 클로로벤젠, 헥사플루오로벤젠, 니트로벤젠, 디클로로벤젠, N-메틸피롤리디논, 디메틸 포름아미드, 디메틸 술폭시드, 술포란, 헥산, 테트라히드로푸란, 부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 아세테이트, 히드로플루오로에테르 (HFE) Novec™ 7200 (3M), HFE 7500 (3M), Solvosol (Dow) 및 기타 등 및 이의 혼합물을 포함한다. 사용 가능한 용매의 또 다른 예시로는 Cytonix LLC에서 입수 가능한 FCL 52 용매, 불소화 용매이다.
하나의 실시태양에서, 항-습윤성 저 접착성 코팅물은 먼저 바람직한 기재, 예컨대 수성 잉크젯 프린트헤드의 개구판에 적어도 하나의 트리이소시아네이트 및 적어도 하나의 과불소폴리에테르 디올 화합물을 포함하는 반응 혼합물을 인가함으로써 형성된다.
반응물들은 함께 반응되어 에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물 및 트리이소시아네이트가 상기된 승온에서, 예를들면 71℃-72℃에서 가교된다. 일부 실시태양들에서, 또한 반응 혼합물은 약 130℃ 내지 약 150℃에서 약 30 분 내지 약 2 시간 동안 1차 경화되고; 이어 약 250℃ 내지 330℃에서 약 30 분 내지 약 2 시간 동안 2차 경화 처리되어 반응된다. 하나의 실시태양에서, 반응 혼합물은 먼저 약 130℃에서 약 30 분 경화되고 이어 약 290℃에서 약 30 분 동안 진행된다.
일부 실시태양들에서, 코팅물은, 예컨대 고밀도 압전 프린트헤드 제조 과정에서 고온 및 압력에 더욱 노출된다. 이러한 고온의 예시로는 약 180℃ 내지 약 325℃, 예컨대 약 290℃이다. 고압의 예시로는 연장 시간, 약 10 분 내지 약 2 시간 동안 약 100 psi 내지 약 400 psi, 또는 약 30 분 동안 약 300 psi 내지 약 350 psi이다. 일부 실시태양들에서, 고온 및 고압에 더욱 노출되어 코팅물이 추가 경화된다.
하나의 실시태양에서, 반응 혼합물은 임의의 적합한 방법 예컨대 흐름 코팅, 다이 압출 코팅, 침지 코팅, 분무 코팅, 스핀 코팅, 스탬프 인쇄, 및 블레이드 기술로 기재에 도포된다. 공기 분무화 장치 예컨대 에어 브러시 또는 무화 공기 / 액체 분무기를 사용하여 반응혼합물을 분무한다. 공기 분무화 장치를 균일한 (또는 실질적으로 균일한) 함량의 반응혼합물로 기재 표면을 덮도록 균일하게 이동하는 자동화 왕복장치에 장착한다. 닥터 블레이드 사용은 반응혼합물을 도포하기 위하여 적용할 수 있는 기타 기술이다. 흐름 코팅에서, 프로그램 된 분배기를 시용하여 반응혼합물을 도포한다.
수성 잉크젯 프린트헤드 및 제조 방법
일부 실시태양들에서, 수성 잉크젯 프린터는 스택 판들 중 최종 판에 수성 잉크 경로로 사용되는 개구 또는 노즐의 배열을 포함한다. 본원에서의 설명은 젯스택으로서 판의 스택 및 노즐판으로서 최종 판을 의미한다. 는 노즐판 (24)에 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물 (26)이 결합되는 프린트헤드 젯 스택의 실시태양을 보인다. 노즐판은 중합체 필름, 예컨대 폴리이미드 필름이고, 개구 지지 브레이스 (22)에 결합된다. 개구 지지 브레이스 (22)는 임의의 적합한 재료 예컨대 스테인리스 강재로 형성되고 개구 (22a)가 형성된다. 개구 (22a)는 수성 잉크원과 연통되어 잉크원으로부터 수성 잉크는 프린트헤드 젯스택 (20)에서 개구 (22a)를 통해 기록 기재로 분사된다.
도시된 실시태양에서, 노즐판 (24)은 지지 브레이스 (22)와 개재 접착제 (28)에 의해 결합된다. 접착제 (28)는 열가소성 접착제로 제공되고 결합 공정에서 용융되어 노즐판 (24)을 지지 브레이스 (22)에 결합시킨다. 전형적으로, 노즐판 (24) 및 항-습윤성 저 접착성 코팅물 (26)은 결합 공정에서 더욱 가열된다. 열가소성 접착제에 따라, 결합 온도는 약 180℃ 내지 약 325℃ (또는 약 180℃ 내지 약 325℃, 예컨대 약 290℃)이다.
일부 실시태양들에서, 프린트헤드는 젯 스택 형성, 노즐판을 본원에 기재된 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물로 코팅 및 노즐판을 젯 스택에 결합하여 제작된다. 결합 공정은 젯스택 구성, 코팅물에 사용된 물질 특성 등에 따라 코팅 공정 전후에 수행될 수 있다.
잉크젯 프린트헤드 전방면에 코팅되면, 본원에 기재된 바와 같이 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물은 잉크젯 프린트헤드로부터 토출되는 수성 잉크에 대하여 충분히 낮은 접착성을 보여 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물에 있는 수성 잉크 액적은 단순한, 자기-세척 방식으로 프린트헤드에서 미끄러진다. 잉크젯 프린트헤드 전방면에서 때로 발견되는 오염물 예컨대 먼지, 종이 입자 등은 수성 잉크 액적이 미끄러짐으로써 잉크젯 프린트헤드 전방면에서 운반되어 제거될 수 있다. 항-습윤성, 저 접착성 프린트헤드 전방면 표면 코팅물은 자기-세척, 오염-부재의 수성 잉크젯 프린트헤드를 제공한다.
본원에 기재된 항-습윤성, 저 접착성 표면 코팅물을 가지는 수성 잉크젯 프린트헤드는 연속 잉크젯 프린터, 열적 주문형 (DOD) 잉크젯 프린터, 및 압전 DOD 잉크젯 프린터에 사용된다. 미국특허 8,801,171을 더욱 참고. 본원에서 사용되는, 용어 “프린터” 는 임의의 목적으로 인쇄 출력 기능을 수행하는 임의의 장치, 예컨대 디지털복사기, 제본기, 팩시밀리, 복합기, 및 기타 등을 포괄한다.
임의의 적합한 기록 기재가 본원에 기재된 수성 잉크젯 프린트헤드를 이용하는 프린터에 사용될 수 있고, 예컨대 XEROX® 4024 용지, XEROX® Image Series 용지, Courtland 4024 DP 용지, 괘선노트용지, 결합지, 실리카 코팅지 예컨대 Sharp Company 실리카 코팅지, JuJo 용지, Hammermill 레이저인쇄지, 및 기타, 투명재료, 직물, 섬유제품, 플라스틱, 중합체 필름, 무기기재 예컨대 금속 및 목재 및 기타를 포함한다.
수성 잉크
본원에 기재된 코팅물, 수성 잉크용 잉크젯 프린트헤드 및 방법에서 사용 가능한 수성 잉크는 물, 착색제 및 임의선택적으로 기타 성분 예컨대 공-용매 (습윤제), 계면활성제, 결합제, 버퍼 및 살생물제를 포함한다. 물은 착색제 및 선택적 첨가제를 위한 액체 담체 (또는 매질)로 작용한다.
본 발명의 잉크 조성물을 구성하는 기본 성분들 예컨대 염료 또는 안료 및 수성 매질은 자체가 알려져 있고, 잉크젯 기록용 잉크 조성물로 통상 사용되는 것들이 사용될 수 있다. 예를들면, 염료는 직접 염료, 산 염료, 염기 염료 및 반응성 염료로 분류되는 수용성 염료를 포함한다.
수성 잉크젯 잉크에서 유용한 착색 특성의 안료 예시로는, 제한되지 않지만: 안료 Blue 15:4; (마젠타) 안료 Red 122 안료 Yellow 14, 안료 Yellow 74, 안료 Orange 5, 안료 Green 1, 안료 Blue 60, 안료 Violet 3, 및 카본 블랙 등을 포함한다.
종래 잉크 조성물에서, 염료는 잉크 조성물에 약 0.1 내지 20중량% 포함되도록 사용된다. 또한 안료는 조성물 총 중량 기준으로 0.1중량% 내지 20중량%로 잉크 조성물에 포함된다.
일부 실시태양들에서 사용되는 잉크 중 수성 매질은 물, 예컨대 탈이온수, 또는 물 및 수용성 유기 용매의 혼합물이다. 물과 함께 사용되는 수용성 유기 용매는, 예를들면, 저급 알코올 예컨대 메틸 알코올, 에틸 알코올, n-프로필 알코올, 이소프로필 알코올, n-부틸 알코올, sec-부틸 알코올 및 tert-부틸 알코올; 아미드 예컨대 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드; 케톤 또는 케토알코올 예컨대 아세톤 및 디아세톤 알코올; 에테르 예컨대 테트라히드로푸란 및 디옥산; 폴리알킬렌 글리콜 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜; 알킬렌 글리콜 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 티오디글리콜 및 헥실렌 글리콜; 다가 알코올의 저급 알킬 에테르, 예컨대 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 및 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르; 글리세롤; 2-피롤리돈; N-메틸-2-피롤리돈; 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리논을 포함한다. 이들 중, 글리세롤, 알킬렌 글리콜 예컨대 디에틸렌 글리콜, 및 다가 알코올의 저급 알킬 에테르 예컨대 트리에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르가 일부 실시태양들에서 사용될 수 있다.
수용성 유기 용매는 잉크 조성물 총 중량 기준으로 잉크 조성물에 통상 약 0% 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 80중량%, 예컨대 약 20% 내지 50중량% 함유된다.
수용성 유기 용매가 사용될 때, 수분량은 수용성 유기 용매 성분, 이의 조성물 및 잉크의 바람직한 특성들 에 따라 광범위하고, 잉크 조성물 총 중량 기준으로 통상 약 10% 내지 약 95중량%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 70중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 20% 내지 약 70중량%이다.
보통, 계면활성제가 잉크에 첨가되어 표면장력 및 습윤 특성을 조정한다. 적합한 계면활성제는 에톡시화 아세틸렌 디올 (예를들면 Air Products의 Surfynols® 시리즈), 에톡시화 일차 (예를들면 Shell의 Neodol® 시리즈) 및 이차 (예를들면 Union Carbide의 Tergitol® 시리즈) 알코올, 슬포숙시네이트 (예를들면 Cytec의 Aerosol® 시리즈), 유기실리콘 (예를들면 Witco의 Silwet® 시리즈) 및 불소 계면활성제 (예를들면 DuPont의 Zonyl® 시리즈)를 포함한다. 계면활성제는 전형적으로 약 5%까지 및 더욱 전형적으로 2% 이하 사용된다.
금속이온봉쇄제 (또는 킬레이트제) 예컨대 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA), 이미노디아세트산 (IDA), 에틸렌디아민-디(o-히드록시페닐아세트산) (EDDHA), 니트릴로트리아세트산 (NTA), 디히드록시에틸글리신 (DHEG), 트랜스-1,2-시클로헥산디아민테트라아세트산 (CyDTA), 디에틸렌트리아민-N,N,N',N'', N''-펜타아세트산 (DTPA), 및 글리콜에테르디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산 (GEDTA), 및 이의 염들을 포함하면, 예를들면, 중금속 불순물에 의한 유해 영향을 제거할 수 있으므로 바람직하다.
살생물제는 수성 잉크에서 미생물 성장을 억제하기 위하여 사용된다. 살생물제는 항-미생물제, 항-진균제 등이다. 또한 고분자가 잉크에 첨가되어 내구성, 또는 기타 특성을 개선시킨다.
본원에 기재된 코팅물, 프린트헤드 및 방법의 일부 실시태양들에서 사용에 적합한 상업적 수성 잉크는 Collins Y, C, M 및 K 염료 및 안료 잉크 (Collins Ink jet Corporation, Cincinnati, Ohio) 및 WBKC Prodigy™ 잉크 (INX Digital International, San Leandro, California) Hunts MICR (Hunt Imaging™, Berea, OH) 및 Arte Belle C 안료 잉크 (American Ink Jet Corporation, Billerica, Massachusetts)을 포함한다.
특정 실시태양들이 이하 상세하게 기술된다. 이들 실시예들은 예시적 목적이고, 청구범위는 실시태양들에 제시된 물질, 조건 또는 공정 변수들에 한정되지 않는다.
실시예 1. 코팅물 제조
38.3 그램의 Fluorolink® E10H를 투입 깔대기, 온도 탐침 및 응축기가 설치된3 구 환저 플라스크에 넣었다. 245 mL의 Novec™ 7200, 170 mL의 에틸 아세테이트 및 0.333 그램의 디부틸틴 디라우레이트 촉매를 3 구 환저 플라스크에 첨가하고, 부드럽게 환류하면서 질소 분위기에서 교반 가열하였다 (~71℃). 11.6 그램의 Desmodur® 3790을 445 mL의 에틸 아세테이트 및 145 mL의 Novec™ 7200에 녹여 제2 용액을 준비하였다. 본 트리이소시아네이트 용액을 환저 플라스크와 연결된 투입 깔대기로 옮겨, Fluorolink® E10H 용액에 2-시간에 걸쳐 71℃-72℃에서 적가하였다. 형성된 반응 혼합물을 밤새 교반하였다 (약 18 시간). 실온 냉각 후, 생성물 용액을 Millipore Opticap® XL 필터 (공극 크기 0.2 미크론)로 여과시켜 생성물 용액을 얻었다. 생성물 용액의 고형량은 ~4-5%이었다.
Novec™ 7200을 첨가하여 생성물 용액을 ~3.4% 고체로 희석하였다. 희석 용액을 환저 플라스크로 옮겨 비그럭스 증류장치로 ~12% 고형량으로 농축하였다. Novec™ 7200/에틸 아세테이트의 최종 용매 비율은 약 60/40 (w/w)이었다.
실온 냉각 후 농축 용액을 드로우바 코팅기 (drawbar coater)로 폴리이미드 기재에 코팅하였다. 코팅된 필름을 5 분 공기 건조한 후 다음과 같이 2 연속 경화 단계들로 오븐에서 가열-경화되었다: 기건 필름을 오븐에 130℃에서 30 분 (1st 경화) 290℃에서 30 분 (2nd 경화) 방치하여 항-습윤성 저 접착성 코팅물을 생성하였다. 다음에 기재된 바와 같이 코팅물에 대한 필름 품질 및 수성 잉크에 대한 표면 특성을 평가하였다.
실시예 2. 접촉각 및 미끄럼 각
실시예 1에 따라 제조된 코팅물의 접촉각 및 미끄럼 각을 Dataphysics의 OCA20 측각기에서 결정하였다. 전형적인 고정 (static) 접촉각 측정에서, 약 10 마이크로리터의 수성 잉크가 실시예 1 코팅물 표면에 온화하게 침적 (deposit) 되었고 고정 각도는 컴퓨터 소프트웨어 (SCA20) 에 의해 결정되었다. 각각의 보고된 데이터는 > 5 독립 측정값들의 평균이다.
미끄럼 각 측정은 약 10 마이크로리터 액적의 Collins Ink jet Corporation, Cincinnati, Ohio 수성 잉크로 1°/초의 비로 베이스 유닛에 경사를 주어 수행되었다. 미끄럼 각은 테스트 액적이 미끄러지기 시작하는 경사각으로 정의된다.
소위 적층화 (stacking) 이라고 하는 오프라인 테스트는 프린트헤드 제작 중 접착제 결합을 모사하는데 사용되었다. 코팅물은 고압 및 고온 응력, 즉 30 분 동안 290 ℃ 와 350 psi 를 받았고 그 후에 접촉각과 미끄럼 각이 측정되었다..
하기 표 1은, 실시예 1에 의한 6종의 항-습윤성 저 접착성 수성 코팅물 샘플의290℃, 350 psi에서 30 동안 적층화 모사 전후 접촉각 (CA) 및 미끄럼 각 (SA)을 제시한다. 표로부터, 290℃, 350 psi에서 30 동안 적층화 모사에도 불구하고 모든 접촉각은 40° 이상이고 미끄럼 각은 30°C 이하이다.
샘플 ID 적층화 후
350psi/290C/30min		 적층화 후
350psi/290C/30min
CAa SAb CA SA
1 60℃ 13℃ 55℃ 17℃
2 62℃ 27℃ 64℃ 24℃
3 62℃ 24℃ 56℃ 15℃
4 65℃ 22℃ 62℃ 19℃
5 61℃ 20℃ 58℃ 16℃
6 62℃ 18℃ 60℃ 28℃
a: CA 는 접촉각을 의미
b: SA는 미끄럼 각을 의미
실시예 1의 항-습윤성 저 접착성 코팅물을 또한 13종의 상업적 수성 잉크에 대하여 시험하여 코팅물 각들을 평가하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 모든 상업적 잉크는 평균 40℃ 이상의 접촉각을 보였다. Collins Y, C, M 및 K dye 및 안료 잉크 (Collins Ink jet Corporation, Cincinnati, Ohio) 및 WBKC Prodigy™ 잉크 (INX Digital International, San Leandro, California)는 Arte Belle C 안료 잉크 (American Ink Jet Corporation, Billerica, Massachusetts)보다 더욱 높은 접촉각을 보였다.
실시예 3. 헤드 형성 후 수성 잉크의 접촉각 및 미끄럼 각
다음과 같이 프린트헤드를 제작하였다. 실시예 1의 저 접착성 항-습윤성 코팅물 (26)을 Ube Industries의 폴리이미드 필름 Upilex®으로 제조된 개구판 (24) 외면에 코팅하여 도 2에 도시된 폴리이미드 개구 조립체를 제작하였다. 스테인리스 강재 개구 브레이스 (22)를 개구판 (코팅된 폴리이미드 필름)에 고온, 열가소성 접착제, 즉, DuPont® ELJ-100의 열가소성 폴리이미드 필름으로 290℃, 350 psi에서 30분 동안 결합하였다. 레이저로 개구판에 노즐을 융삭하였다. 이어 형성된 폴리이미드 개구 조립체를 젯 스택/PZT 조립체 및 매니폴드에 붙이고 장착하여, 프린트헤드를 얻었다.
상업적으로 입수되는 수성 잉크의 접촉각 (CA) 및 미끄럼 각 (SA)을 실시예 2에 기재된 바와 같이 헤드 형성 전 및 헤드 형성 후에 평가하였다 적층체 결합 과정에서, 불소중합체 (PFA)를 개구 위에 보호용으로 놓았다. 결과를 도 4에 도시한다.
도 4는 헤드 형성 전후 특정 Collins 염료에 대한 누적확률 대 접촉각을 보인다.
실시예 4. 과다분출 압력
실시예 1에 의해 제조된 코팅물을 이용하여 실시예 3에 따라 제작된 시제품 프린트헤드는 또한 양호한 과다분출 성능을 보였다. 과다분출 압력은 Omega Engineering, Inc. (Stamford, Conn.)에서 입수되는 모델 번호 DPIS8 압력 변환기를 이용하여 측정하였고 마노미터 (manometer)에 대하여 교정되었다. 도 5는 E10H 코팅물로 형성된 여러 프린트헤드의 과다분출 압력을 보인다. 도 5로부터 E10H 코팅물로 제조되는 모든 프린트헤드에 대하여 과다분출 압력은 낮은 사양 값 1.5 수주 인치 이상이었다.
실시예 5. 잉크-오염 및 표면 회복
프린트헤드의 코팅물 표면을 수성 잉크에 담지 후 잉크를 말려 오염 (dirty) 및 청결 (clean) 표면 간의 접촉각 차이를 평가하였다. 도 6은 표면에 건조 수성 잉크가 포함되어도 수성 염료 (Collins 염료, Collins 안료, INX 안료 및 Hunts MICR)에 대한 평균 접촉각은 40℃ 이상이라는 것을 보인다.
또한, 프린트헤드의 코팅물 표면을 수성 폐 잉크에 49일 동안 담지 (Collins Dye, 4 색상 혼합)하였다. 표면에서 수성 잉크 접촉각을 측정하였고, 표면에서 상이한 정도의 잉크-부착 또는 잉크-오염을 보였다. 도 7은 수성 잉크에 담지할 때 노즐판에서의 수성 잉크 접촉각은 감소된다는 것을 보이고, 이는 표면이 잉크에 의해 오염되었다는 것을 보인다. 잉크 와이핑 후 및 이소프로판올 알코올 (IPA)로 세척 후 접촉각을 측정하였다. IPA로 세척하면 접촉각은 초기 분포로 회복되었다.
또한 과다분출 압력은 프린트헤드가 폐 잉크로 오염되고 (Collins Magenta Dye Ink) 밤새 방치 및 건조 후에도 1.5 수주 인치이상으로 유지되었다. 와이핑 및/또는 퍼징에 의한 잉크 제거는 과다분출 압력을 개선하였다 (도8).
실시예 1에 의한 많은 와이핑 사이클 후 코팅물 견뢰성을 평가하기 위하여, 실리콘 와이퍼를 이용하여 코팅물에 대하여 >1500 퍼징 와이핑 사이클을 수행하였다. 도 9에 도시된 바와 같이, 과다분출 압력은 1500 퍼징 와이핑 사이클 (purge wipe cycle) 후에도 낮은 사양 1.5 수주 인치 이상에서 유지되었다. 또한, 도 9는 표면 세척 후 방치 (sitting)하면 과다분출 성능을 개선한다는 것을 보인다.

Claims (10)

  1. 수성 잉크젯 프린트헤드 전방면을 위한 코팅물로서,
    에톡시화 (ethyloxylated) 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물 및
    트리이소시아네이트를 포함하고,
    수성 잉크 액적은 상기 코팅물 표면에 대하여 약 30° 미만의 미끄럼 각 및 약 40° 초과의 접촉각을 보이는, 코팅물.
  2. 청구항 1에 있어서, 경화 후 수성 잉크 상기 코팅물 표면에 대하여 30° 미만의 미끄럼 각 및 상기 코팅물 표면에 대하여40° 이상의 접촉각을 보이고, 상기 경화 단계는,
    약 130℃에서 약 30 분 간의 제1 경화 처리; 및
    약 290℃에서 약 30 분 간의 제2 경화 처리를 포함하는, 코팅물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 과불소폴리에테르 디올 화합물은 하가 일반식을 가지고,
    OH-(CH2CH2O)-CH2CF2O-(CF2CF2O)b(CF2O)cCF2-CH2-(CH2CH2O)-OH
    분자량은 약 1500 AMU이고, b 및 c는 0 내지 50 사이의 정수인, 코팅물.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 트리이소시아네이트는 하기 일반식으로 표시되고,
    Figure pat00003

    식 중 R은 환형, 방향족, 지방족, 선형 또는 분지형 이소시아누레이트, 뷰렛 트리이소시아네이트, 또는 약 1 내지 약 20 개의 탄소원자를 포함하는 치환된 탄화수소 모이어티인, 코팅물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 코팅물은,
    상기 트리이소시아네이트 및 상기 에톡시화 간격자를 포함하는 과불소폴리에테르 디올 화합물의 반응 혼합물을 기재에 코팅하는 단계;
    상기 반응 혼합물을 약 130℃에서 약 30 분 동안 제1 경화 처리하고; 이후, 상기 코팅물 반응 혼합물을 약 290°에서 약 30 분 동안 제2 경화 처리하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되고,
    상기 반응 혼합물의 형성 단계는,
    상기 트리이소시아네이트 및 히드록실 관능화 과불소폴리옥시알칸을 약 71℃에서 혼합하는 단계를 포함하는, 코팅물.
  6. 수성 잉크 토출용 잉크젯 프린트헤드로서,
    청구항 1의 항-습윤성, 저 접착성 코팅물이 표면에 배치되는 전방면을 포함하고, 분사된 수성 잉크 액적은 상기 코팅물을 가지는 상기 프린트헤드 전방면의 표면에 대하여 낮은 미끄럼 각 및 높은 접촉각을 보이고, 상기 낮은 미끄럼 각은 약 30° 미만이고 상기 접촉각은 약 40° 이상인, 잉크젯 프린트헤드.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 전방면은 스테인리스 강 또는 폴리이미드를 포함하는 노즐판을 포함하는, 잉크젯 프린트헤드.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 접촉각은 약 55℃이상이고 상기 미끄럼 각은 약 20°미만인, 잉크젯 프린트헤드.
  9. 청구항 6에 있어서, 과다분출 압력은 1.5 수주 인치 이상에서 유지되는, 잉크젯 프린트헤드.
  10. 수성 잉크 토출용 잉크젯 프린트헤드의 과다분출, 습윤화 또는 접착화 감소 방법으로서, 상기 방법은,
    항-습윤성, 저 접착성 코팅물을 상기 잉크젯 전방면의 표면에 배치하는 단계,
    계면활성제를 포함하는 수성 잉크의 액적을 상기 프린트헤드로부터 토출하는 단계를 포함하고, 상기 수성 잉크 액적은 상기 코팅물 표면에 대하여 약 40° 이상의 접촉각 및 약 30° 미만의 미끄럼 각을 보이는, 방법.
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