UV可固化的涂料组合物制造技术

本发明专利技术揭示了一种ＵＶ可固化的涂料组合物，其包含一经（甲基）丙烯酰氧基或乙烯基官能化的硅烷、二氧化硅和含有至少两个丙烯酸酯基的丙烯酸酯寡聚物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种UV可固化的涂料组合物、一种使用一可固化涂料组合物涂布一基板的方法及一种包含一通过固化一UV可固化组合物所获得的层的基板。
技术介绍
在喷墨打印中，图像是通过自打印头中的喷嘴喷出并沉积在一基板上的墨滴产生的。为了精确地再现所需的图像，需要对所喷出墨滴的大小以及其在脱离板后的行程方向二者进行密切控制。在热力及压力驱动这两种类型的喷墨打印装置中，喷射喷嘴附近的墨坑可对所喷出液滴的轨迹造成不利影响，从而导致较差的打印品质。因此，需要对打印头表面与墨滴之间的相互作用进行密切控制以保持液滴之间的完全分离。一般而言，为了控制墨坑现象及避免将不同墨混合在一起，孔板表面较佳应具有高疏水性。业内曾采用多种不同的方法和材料来改进孔板的表面特性以获得令人满意的打印品质。所用材料主要取决于孔板构造材料及使用其的打印机的类型。该问题的一种可能解决方案是在所述板的表面上涂施一层氟碳化合物涂层。然而，尽管此等材料可提供极佳的抗润湿特性(此可通过水与所涂布表面所形成的接触角来判断)，但其确实又造成了其它问题。通常难以使氟化材料有效地结合于板表面，从而不能确保该层的良好附着，因此，一般需要一中间涂布层。此一两层方法将会显著增加处理时间和成本。一种此类技术(阐述于美国专利第6,283,578号及美国专利第6,312,085号中)采用了一种硅氧烷聚合物层，该层自硅烷前体混合物形成，其作为附着促进层，其上沉积有一全氟烷基三烷氧基硅烷单层涂层。然而，使用双层涂布方法耗费时间且通常并非是成本有效的。在美国专利第5,910,372号中，亦采用了聚硅氧烷涂层。将若干种类型的硅烷前体加以混合以获得一兼具阐述于美国专利第6,283,578号中的两层涂层的优点的单层涂层。该等涂层包含较少量的两种不同的官能硅烷，涂层的主要部分由非官能硅烷构成。其中包括带胺官能团的硅烷，它们结合于基板并迁移至涂层表面的全氟烷基硅烷以得到一低表面能外层。然而，此技术具有若干局限性。其似乎较佳适用于诸如聚酰亚胺等可与胺结合良好的表面。此涂布方法亦涉及若干耗费时间的步骤。在涂施后，将涂层静置5分钟以使此涂层中的不同组份发生相分离。然后在高湿度条件及95℃下将所述涂层固化3小时。此等涂层显示出良好的抗墨水性，但通过刮擦可磨掉其中汇集有疏水官能团的上表面从而使该等涂层降格。此外，也曾有人提出将具有疏水端部的不同官能分子用于打印头单层涂层。各分子的官能团连接至打印头的板表面，同时疏水端部达成一低表面能涂层。据欧洲专利申请案第1,273,448A1号称，这些含全氟聚醚链的烷氧基硅烷单层是有效的。美国专利申请案第2002/0097297A1号及美国专利第6,325,490号报告了烷基硫醇单层涂层，而美国专利第6,151,045号及第6,345,880号阐述了在该等单层中使用官能化聚二甲基硅氧烷寡聚物。然而，此等单层在喷墨打印机中的实际应用可能会引起问题。一旦墨水聚集于孔板表面，就需要定期用一刮片来刮擦该板以清洁板表面。在较长的使用寿命期间，上述单层涂层不一定具有充分的耐久性以耐受此刮擦作用，因而此刮擦可能会导致涂层损坏及表面墨水润湿性质的改变。而这又会造成打印品质的降低。因此，人们仍需要可良好附着于打印头表面(例如孔板表面)且抗磨损的涂层材料，以便其不会因为用于自孔板清理墨水的刮擦过程而降格。该涂层亦应显示不因长期暴露于墨水而降格的较高的水接触角和墨水接触角。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种UV可固化的涂料组合物，其包含一经(甲基)丙烯酰氧基或乙烯基官能化的硅烷、二氧化硅及一聚氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物，其中所述聚氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物至少包含两个丙烯酸酯基。本专利技术的其它方面和优点可通过下述结合附图进行的详细说明以及以实例方式对本专利技术原理进行的阐释而变得更加明了。附图说明结合实例及附图来参照本专利技术的详细说明可更好地理解本专利技术，附图中图1显示3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(图1a)和3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(图1b)及乙烯基三乙氧基硅烷(图1c)，其作为可用于本专利技术一实施例的涂料组合物中的适当官能化硅烷的实例。图2显示一流程图，其绘示一种用于制备本专利技术一实施例的组合物的方法。图3显示一流程图，其绘示一种使用本专利技术一实施例的组合物涂布一选定表面的方法。图4显示一涂布有一疏水涂料层的喷墨打印头孔板，其中所述疏水涂料层是自本专利技术一实施例的可固化疏水涂料组合物获得的。图5显示一涂布有本专利技术一实施例的涂料组合物的聚酰亚胺基板的水接触角变化。图6显示涂施于一可光成像环氧基板上的本专利技术一实施例涂层的表面上去离子水接触角的变化，其中所述基板已在70℃下于三种不同墨水之一中浸泡了一定浸泡时间。图7显示涂施于一可光成像环氧基板上的本专利技术一实施例涂层上深蓝墨水2接触角的变化，其中所述基板已在70℃下分别于墨水1、墨水2及墨水3中浸泡了一定浸泡时间。具体实施例方式本文所述各实施例的涂料组合物皆基于一经(甲基)丙烯酰氧基或乙烯基官能化的硅烷(其在下文中亦称为官能化硅烷)，其在硅烷的可水解基团的水解及固化后可提供基本涂料基质。原则上，可使用具有式(I)的任何适当硅烷(无论是单独使用还是与其它硅烷组合使用)XaSiYb，RX(4-a-b)(I)，其中在式(I)中X代表一可水解基团，Y代表一具有一乙烯基、甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基官能团的取代基；RX是烷基、芳基、烯基、烷基芳基或芳基烷基，a＝1至3；b＝1或2。可水解基团的实例是卤素原子例如氯或溴原子或-OR基团，即烷氧基、芳氧基、烷基芳氧基或芳基烷氧基。可用作取代基Y的基团的实例是乙烯基、乙烯氧基烷基、丙烯酰氧基烷基或甲基丙烯酰氧基烷基。一类特别适当的经(甲基)丙烯酰氧基官能化的硅烷具有化学式(II)， 其中在式(II)中，R1、R2和R3是彼此独立的O-烷基、O-芳基、O-芳基烷基、或卤素(Cl、Br、I、F)且R4是氢或甲基。在此方面应注意，官能化硅烷中的烷基和芳基通常具有1至20个碳原子。烷基可为直链或支链。烷基的实例为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、第三丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基及诸如此类。芳基的实例为苯基、萘基。芳基烷基的实例为甲苯酰基或甲苯基，而苯甲基是烷基芳基的一个实例。一类特别适当的经乙烯基官能化的硅烷化合物具有化学式(III)， 其中在式(III)中，R1、R2和R3是彼此独立的O-烷基、O-芳基、O-芳基烷基、O-芳基烷基、或卤素(Cl、Br、I、F)，其中烷基和芳基根据上文式(II)化合物定义。特别适用的烷基的实例是甲基、乙基、丙基和异丙基，而苯基是可存在于式(II)化合物中的特别适用的芳基的实例。可用于涂料组合物实施例中的硅烷化合物实例是3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(参见图1a)、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(参见图1b)、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基第三-丁氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基第三-丁氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基-二甲氧乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基二乙氧甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷(参见图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＵＶ可固化的涂料组合物，其包含：一经（甲基）丙烯酰氧基－或乙烯基官能化的硅烷；二氧化硅；及含有至少两个丙烯酸酯基的聚氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁麦克恩托斯苏塔，钱民，李广晋，伊万托马斯佩雷拉，
申请(专利权)人：惠普发展公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]