CN102152683B - 图像调节涂层 - Google Patents

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Abstract

一种低附着性涂层，以及一种包含低附着性涂层的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中当将所述低附着性涂层置于接触式调平表面上时，喷射的紫外线凝胶油墨滴显示出与接触式调平表面的较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为小于约1°至小于约30°。

Description

图像调节涂层
技术领域
本文公开的是一种图像调节涂层，更具体而言，公开的是一种用于印刷设备中的接触式调平元件(contactlevelingmember)的接触式调平涂层。接触式调平涂层可与包括紫外线(UV)固化凝胶油墨的成像材料一起用于对图像进行无粘脏、耐用且可靠的调节，并改善印刷引擎元件的可靠性。在一个具体实施方案中，公开了一种用于直接纸张喷墨成像元件的接触式调平涂层。在另一个具体实施方案中，公开了一种与UV固化凝胶油墨一起使用的接触式调平涂层。
背景技术
喷墨印刷系统通常采用直接印刷结构或胶印印刷结构。在典型的直接印刷系统中，将油墨从印刷头的喷口中直接喷射至最终接收卷纸(receivingweb)或基材例如纸张上。在胶印印刷系统中，在一个中间转印表面上成像，随后将其转印至最终接收基材例如卷纸或单独的基材例如纸张上。
UV固化凝胶油墨在环境温度下呈凝胶态，但在喷墨印刷设备的高工作温度下以液态存在。在喷射工作温度下，油墨液滴从印刷设备喷出，当油墨液滴接触到记录基材的表面时，无论是直接接触还是通过经过加热的中间转印带或转印鼓接触，它们都会迅速凝固形成预先确定的油墨滴图案。UV固化凝胶油墨通常在约75℃的温度下喷射，且在喷墨温度下的熔体粘度约为10厘泊。
相变油墨例如UV固化凝胶油墨符合喷墨印刷机的需要，因为它们在运输、长期贮藏等过程中可在室温下保持固态。此外，与由于液体喷墨油墨的蒸发所导致的喷嘴堵塞相关的问题得以大大减少，从而提高了喷墨印刷的可靠性。此外，在其中所述油墨滴直接施用于最终记录基材(例如纸张、透明材料等)上的相变喷墨印刷机中，所述油墨滴一与所述基材接触就立即凝固，以防止油墨沿所述印刷介质迁移并且提高打点质量。
然而，当印刷至基材及进行一般处理时，凝胶油墨需要某些类型的转变例如固化以防止其流动或模糊。此外，印刷途径中未固化的凝胶油墨粘住辊表面，使其不适于没有某些转变或固化的多种印刷应用。需要在UV固化之前调平油墨。其原因为如此光泽度会更均匀，可掩盖缺失喷射，而且某些应用例如包装需要相对恒定厚度的薄层。由于这些油墨具有类似蛋黄酱的稠度，其在固化前具有极低的粘结强度。此外，通常将凝胶油墨设计为对多种材料具有良好的亲和力。这意味着用于平化油墨层的常规方法易于失败，因为所述油墨会分离并在试图使其平化的设备上留下大部分图像，所述设备例如通常用于静电印刷的常规定影辊(fuserroll)。本说明书提出了一种解决该问题的方法。
直接印刷到纸张上的图像可能需要图像调节(调平)以改善图像质量和光泽度。图1说明了一种简化喷墨印刷系统100，其中印刷头喷嘴102将油墨滴104直接喷射至最终接收基材例如纸张108上，以在纸张108上形成印刷的图像油墨滴106。由于表面能特性，喷射的油墨在纸张表面滴下珠粒，如箭头110、111、112所示在印刷滴106和纸张108之间形成接触角，其中γ1(T)为油墨的表面张力，γ2(T)为纸张的表面张力，γ12(T)为纸张108和油墨106之间的界面张力，其中纸平面上的力平衡为
→γ1cosθ+γ12＝γ2；且
→cosθ＝(γ2-γ12)/γ1(T)。
接触角固定(pinning)与间歇缺失和微弱喷射的存在可导致不均匀的条状油墨轮廓，从而使图像质量较低且图像光泽度较低。已提出了几种调节印刷图像的方法，如非接触技术，包括热再流平(thermalreflow)、气刀剪切、改进油墨制剂以达到120微米线宽；和接触式调平技术。
2009年6月4日公布的美国专利公开文本20090141110——其全部内容通过引用纳入本文——公开了一种印刷装置，其包括a)一个具有至少一个用于将相变油墨以相变油墨图像形式施用于基材的印刷头的印刷台，和b)包括一个加热或未加热的油墨扩散元件和与所述油墨扩散元件压力接触的后备压力元件的油墨扩散台，其中在所述油墨扩散元件和用于使所述相变油墨图像在基材上扩散的后备压力元件之间形成一个狭缝(nip)，其中所述基材通过所述狭缝，且其中所述压力元件包括i)一个基材和ii)具有含疏油性树脂、含氟聚合物润滑剂和第一添加剂的聚合物基质的一个外部涂层。
2009年6月4日公布的美国专利公开文本20090142112——其全部内容在此通过引用纳入本文——公开了一种用于将相变油墨转印并任选地固定至印刷介质的胶印印刷装置，其包括a)一个用于将相变油墨以相变油墨图像形式施用于成像元件的相变油墨施用元件；b)一个用于接收、转印和任选地固定所述相变油墨图像至印刷介质的成像元件，所述成像元件含有：i)一个成像基材和其上的ii)一层具有含疏油性树脂、含氟聚合物润滑剂和第一添加剂的一个聚合物基质的外部涂层；和c)一个用于将脱模剂施用于成像元件的脱模剂管理系统，其中转印和任选地固定所述相变油墨图像需要的脱模剂的量有所降低。
尽管目前可得的图像调节方法和设备适于其预期目标，仍需要一种能够接触和调平图像并同时保持足够的疏油墨性(ink-phobic)以防止在接触式调平表面上发生粘脏的改良的图像调节表面。另外还需要提供改善的图像质量、图像光泽度，并补偿缺失或微弱喷射的改良的图像调节。还需要一种为紫外线固化凝胶油墨印刷引擎提供绿色、耐用且可靠的图像调节的接触式调平涂层。还需要一种耐磨的、当加热至工作温度时热稳定的、在高负载下具有始终如一的机械性质的、抗油墨粘附性的且为疏油性的接触式调平涂层。
本公开内容在其实施方案中可选择每篇上述美国专利和专利公开文本的适当元件和方法方面。此外，在本申请中，通过引用标识指代多篇出版物、专利和公开的专利申请。本申请中引用的出版物、专利和公开的专利申请的公开内容通过引用纳入本文以更全面地描述本发明所属领域的技术现状。
发明内容
本文描述的是一种可置于用于喷墨成像元件的接触式调平基材上的接触式调平表面涂层，其中所述涂层使喷射的紫外线凝胶墨滴对接触式调平表面具有极小附着力。所述附着力可通过凝胶墨滴的摩擦角测定，其中摩擦角越小，墨滴和表面之间的附着力越小。在实施方案中，用于喷墨成像元件的接触式调平表面包含一种低附着性涂层，其中当将所述低附着性涂层置于接触式调平表面上时，喷射的紫外线凝胶墨滴显示出与接触式调平表面的较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为小于约1°至小于约30°。在实施方案中，低附着性在此处的含义是意味着一个小摩擦角，其中当用接触式调平表面上的UV凝胶油墨测量时，所述较小摩擦角小于约30°、小于约25°、小于约20°、或小于约15°。在其他实施方案中，与接触式调平表面的较小摩擦角为小于约1°至小于约30°、小于约1°至小于约25°、小于约1°至小于约20°、或小于约1°至小于约15°。在实施方案中，即使在多个擦拭周期后，所述涂层仍能提供这种低附着性，从而能够长时间保持低附着性调平表面。在实施方案中，所述接触式调平涂层包括一种疏油性涂层。术语“疏油性”在此处被定义为一种对油缺乏亲和性的材料或表面。
还描述了一种印刷装置，其包含一个印刷台，该印刷台包含至少一个用于将油墨施用于图像接收基材以产生油墨图像的印刷头，其中所述油墨包括一种紫外线固化凝胶油墨；一个通过使接触式调平元件与油墨图像进行压力接触来调节油墨图像的接触式调平元件；其中所述接触式调平元件包含一个基材和一个置于所述基材上的接触式调平涂层；且其中所述接触式调平涂层包括一种疏油性涂层，所述疏油性涂层使所述调平表面显示出对紫外线固化凝胶印刷介质例如纸张的喷射的墨滴的极小附着力。
还描述了一种图像调节方法，其包括用紫外线固化凝胶油墨在图像接收基材上形成图像；通过使接触式调平元件与油墨图像进行压力接触来调节图像；其中所述接触式调平元件包含一个基材和一个置于所述基材上的接触式调平涂层；且其中所述接触式调平涂层包括一种疏油性涂层，所述疏油性涂层使喷射的紫外线固化凝胶墨滴显示出对所述表面的极小附着力。在实施方案中，所述接触式调平涂层包括一种低附着性涂层，喷射的紫外线凝胶墨滴在含有所述涂层的调平表面上显示出较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为小于约1°至小于约30°。
附图说明
图1是一种简化的喷墨印刷系统和基材上喷射的墨滴的图示。
图2是在根据本公开内容的图像调节之前和之后的印刷油墨图像的图示。
图3是在先前可得的接触式调平表面上发生油墨粘脏的图示。
图4是本公开内容的接触式调平表面的图示，其中没有油墨粘脏。
图5A和5B说明用于评价通过实施例1-8中描述的表面进行接触式调平的离线固定装置。
图6A和6B说明通过实施例3和8调平UV凝胶油墨的对比。
具体实施方式
将接触式调平涂层提供给抵抗或防止紫外线(UV)固化凝胶油墨粘脏的喷墨接触式调平表面。在具体实施方案中，所述接触式调平涂层在此处赋予调平表面摩擦角特性，使喷射的UV凝胶墨滴显示出较小摩擦角，其中当用接触式调平表面上的UV凝胶油墨测量时，所述较小摩擦角小于约30°、小于约25°、小于约20°、或小于约15°。在其他实施方案中，与接触式调平表面的较小摩擦角为小于约1°至小于约30°、小于约1°至小于约25°、小于约1°至小于约20°、或小于约1°至小于约15°，因此形成油墨图像的喷射的墨滴不会粘附于所述接触式调平表面(低附着性表面)。
在另外的实施方案中，所述涂层性质在此处借助一种合适的涂料取得，所述涂料可通过使二异氰酸酯与羟基官能化的聚酯在溶剂中、在羟基官能化的聚硅氧烷交联材料和任选地(在具体实施方案中)第二交联氟联(fluorolink)材料存在下进行交联来制备。可将低附着性涂料置于接触式调平鼓、辊或带表面。任意合适的方法都可用于将低附着性涂料施用于接触式调平表面。适于施用涂料的技术包括喷涂、流涂和浸涂技术。在一个实施方案中，可将这些成分配制成聚氨酯涂料溶液，并施用于接触式调平表面上。某些已知的调平技术包括加热喷射的墨滴以使其熔化和再流平(“热再流平”)并凝结以调平。所述热再流平通过能量密集型加热——例如红外线灯快速加热、对流加热等——实现。本系统不需要加热调平油墨图像。
在另外的实施方案中，所述接触式调平涂层赋予接触式调平表面摩擦角特性，使喷射的UV凝胶墨滴在所述调平表面上具有约1°至小于约30°、约1°至小于约25°、或约1°至小于约20°、或从约1°至小于约15°的较小摩擦角。
在实施方案中，公开了一种图像调节方法，其包括用紫外线固化凝胶油墨在图像接收基材上形成图像；通过使接触式调平元件与喷射的油墨图像进行压力接触来调节图像；其中所述接触式调平元件包含一个基材和一个置于所述基材上的接触式调平涂层；且其中所述接触式调平涂层包括一种疏油性涂层，所述疏油性涂层赋予表明较低附着性的较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为约1°至小于约30°、约1°至小于约25°、或约1°至小于约20°、或约1°至小于约15°。图2总体上说明本发明方法200，其中通过本发明调平方法204处理具有不想要的条状油墨轮廓的原本印刷的图像202以提供经调节的图像206，该经调节的图像206表现为具有改良的总体图像质量和改良的图像光泽度的光滑图像。
在另外的实施方案中，公开了一种喷墨印刷装置，其包含一个印刷台，该印刷台包含至少一个用于将油墨施用于图像接收基材以产生油墨图像的印刷头，其中所述油墨包括一种UV固化凝胶油墨；一个通过使接触式调平元件与油墨图像进行压力接触来调节油墨图像的接触式调平元件；其中所述接触式调平元件包含一个基材和一个置于所述基材上的接触式调平涂层；且其中所述接触式调平涂层包括一种疏油性涂层，所述疏油性涂层赋予表明较低附着性的较小摩擦角，其中与喷射的紫外线固化凝胶墨滴的较小摩擦角为约1°至小于约30°、约1°至小于约25°、或约1°至小于约20°、或约1°至小于约15°。参见图3，喷墨设备和接触式调平方法300包括喷墨印刷头302和304，其用于将形成喷射的油墨图像滴310、312的墨滴306、308喷射至基材314(例如纸张)上。基材314沿箭头316的方向朝向包括沿箭头320方向移动的接触式调平辊318的调节台移动。问题是会发生粘脏，其中墨滴324、326附着于接触式调平辊。印刷的图像326沿箭头316方向前进至其中油墨图像被固化的UV固化台328。油墨的固化可通过将油墨图像暴露于任意需要或有效波长的光化学辐射实现，所述波长例如约250至约350纳米、或约350至约450纳米，但波长也可超出所述范围。可以任意需要或有效时段暴露至光化学辐射，如约0.001至约0.01秒、或约0.01至约1秒、或约1至约5秒，但暴露时段也可超出所述范围。固化的含义是在暴露于光化学辐射时，油墨中的可固化化合物分子量增加，例如(但不限于)交联、链延长等。根据所选油墨的性质，在非UV固化系统中可省去固化台328或提供一种替代固化设备。
参见图4，说明了一种系统400，其中将本公开内容的接触式调平涂层401置于接触式调平辊基材418上。为简单起见，图4中没有示出喷墨印刷头、UV固化台等，但总体上如图3中所示。应理解，可将具有本发明接触式调平表面401的本发明接触式调平辊418置于目前已知或尚待开发的喷墨印刷设备——并且不限于本文描述的设备——中。还应理解，尽管描述为鼓或辊，但此处的接触式调平设备可选用任意需要的结构，如片、膜、卷纸、箔、条、卷、筒、鼓、环形条、圆盘、带(包括环形带、有缝环形柔性带和无缝环形柔性带、以及具有拼接(puzzlecut)缝、焊接缝等的环形带)，而没有限制。接触式调平辊418通常与反向辊或位于此处的其他设备(没有显示)形成狭缝，使接触式调平辊与基材的成像面接触，并且反向辊与基材的非成像面接触。
在实施方案中，所述方法包括提高图像接收基材通过接触式调平狭缝的传送速度。在实施方案中，可选择从约1英寸/秒至约100英寸/秒的传送速度。
本发明的接触式调平涂层401置于其上的基材418可以是任意合适的基材，例如具有适当强度和其他需要的特性的任意材料。合适的接触式调平基材材料的实例包括金属、橡胶、玻璃纤维复合物和织物。金属的实例包括钢、铝、镍等，及其合金。可根据所用成像元件的类型选择基材的厚度。在基材为带、膜、片等的实施方案中，基材厚度通常为约1至约100微米或约100至约1000微米，但不限于此。在基材形式为鼓的实施方案中，基材厚度通常为约1/100英寸至约1英寸或约1/16至约5/8英寸，但不限于此。
任选地，顺应性中间层位于接触式调平基材418和接触式调平表面涂层401之间。适用作顺应性中间层的材料可包括硅氧烷、含氟弹性体、氟硅氧烷、三元乙丙橡胶等，及其混合物。顺应性中间层的存在可在调平过程中改进接触的均匀性。在实施方案中，中间层是顺应性的，且厚度为约5至约25微米或约26至约100微米，但不限于此。可任选地使用位于基材418和顺应性中间层之间的粘合层以及位于顺应性中间层和接触式调平层之间的粘合层以改进多层结构的结合和机械完整性。
本文的接触式调平涂层可包含任意合适的涂料，如本文所述，其提供所需较小摩擦角性质，以使形成油墨图像的喷射的墨滴不会附着于接触式调平表面。在实施方案中，所述低附着性涂层包含一种合适的含异氰酸酯官能团的聚合物或低聚物、一种合适的含羟基官能团的聚合物或低聚物、一种合适的含至少一个聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物或低聚物、和任选地包含一种羟基官能化的氟交联材料。
在实施方案中，本文的接触式调平涂层可包含一种异氰酸酯、一种多元醇和羟基官能化的氟交联材料——在实施方案中为聚硅氧烷。在一个实施方案中，本文的低附着性涂层可包含组分A、B和C，其中组分A可以为羟基官能化的聚酯，如(购自BayerMaterialsScience)；组分B可以为异氰酸酯，如或(购自BayerMaterialsScience)；组分C可以为羟基官能化的聚硅氧烷交联材料，如(购自BYKAdditivesandInstruments)。
所述低附着性涂层的组分A可以是任意合适的含羟基(-OH)官能团的聚合物或低聚物。例如，组分A可选自羟基官能的聚合物或低聚物，例如乙烯基聚合物类、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚，及其混合物。在一个具体实施方案中，组分A为以商品名A870BA从BayerMaterialsScience购得的羟基官能的聚丙烯酸酯树脂。
所述低附着性涂层的组分B可以是任意合适的含异氰酸酯(-NCO)官能团的聚合物或低聚物。例如，组分B可选自异氰酸酯官能的聚合物或低聚物，如乙烯基聚合物类、聚苯乙烯、聚酯、聚丙烯酸酯、及其混合物。在实施方案中，异氰酸酯可选自二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、或合适的含异氰酸酯(-NCO)官能团的聚合物或低聚物，及其混合物。在一个具体实施方案中，组分B为以商品名N3300A从BayerMaterialsScience购得的基于1，6-己二异氰酸酯的无溶剂脂肪族异氰酸酯树脂。
所述低附着性涂层的组分C可以是任意合适的含聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物或低聚物。例如，组分C可选自含聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物或低聚物，如乙烯基聚合物类、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚醚，及其混合物。在一个具体实施方案中，组分C为以商品名3700从BYKAdditivesandInstruments购得的由羟基官能的聚丙烯酸酯骨架和其上的聚硅氧烷侧链构成的羟基官能化的聚合物。
任选地，本文的低附着性涂层可包括包含氟交联剂材料的组分D。可选择任意合适的氟交联材料。在实施方案中，羟基官能化的氟交联材料为以商品名(例如 )从SolvaySolexis购得的聚合物改性剂。
所述低附着性涂层的组分可以以任意合适的量存在。例如，基于所述低附着性涂层的总重量计，组分A可以以约40至约80重量％、或更特别是约55至70重量％的量存在，但不限于此。基于所述低附着性涂层的总重量计，组分B可以以约15至约50重量％、或更特别是约20至约45重量％的量存在，但不限于此。基于所述低附着性涂层的总重量计，组分C可以以约0.1至约15重量％、或更特别是约1至约10重量％的量存在，但不限于此。如果存在的话，基于所述低附着性涂层的总重量计，任选的组分D可以以约0.01至约5重量％、或更特别是0.1至3重量％的量存在，但不限于此。
本文的接触式调平涂料可通过任意合适的方法制备。例如，可通过在环境温度(约25℃)下混合而合并所述组分以提供一种接触式调平涂料。所述组分可与合适的溶剂混合，或仅提供组分本身。在实施方案中，所述溶剂可以是任意合适的有机溶剂，包括但不限于甲基异丁基酮、乙酸丁酯、甲基正戊基酮、二氯甲烷、氯仿、甲基乙基酮，及其混合物和组合物。所述溶剂可以以任意合适的量提供，如基于所述涂料的总重量计约25至约65重量％，但不限于此。
在另一个实施方案中，接触式调平涂料可通过在环境温度(约25℃)下混合而合并异氰酸酯、多元醇和聚硅氧烷以提供一种接触式调平涂料来制备。在实施方案中，涂布之后，加热固化所述涂料以提供一层聚氨酯薄膜，该薄膜中纳入了硅氧烷片段。
可使用任意合适的方法将本文的接触式调平涂层置于接触式调平基材上，所述方法例如浸涂、喷涂、旋涂、流涂、压印(stampprinting)、喷墨印刷涂布和刮涂技术。空气雾化设备例如气刷或自动空气/液体喷雾器可用于喷涂。空气雾化设备可安装在以均匀方式移动以用均匀涂层覆盖基材表面的自动涂漆机上。使用刮刀是另一种可用于施用涂布材料的技术。在流涂中可使用程序控制分配器施用涂布材料。在喷墨印刷涂布中，带有喷墨印刷头的涂布设备用于使用喷墨方法将涂料施用于基材。
施用涂料后，可任选地施以真空以除去过量的涂料溶剂。
湿涂层可以为任意合适的厚度。在实施方案中，将湿涂层以约1微米至约100微米或约20微米至约65微米的厚度置于基材上。
涂层可被加热固化至适当温度以进行干燥和固化。在实施方案中，将涂层置于基材表面，然后加热。在实施方案中，将涂层加热至约100℃至约180℃的温度约5至约60分钟。干燥和固化后，涂层的厚度为约1微米至约100微米或约20微米至约65微米。
用本发明的涂层涂布的图像调节表面可与任意合适的油墨一起使用。在一个具体实施方案中，所述油墨包括UV凝胶油墨。在实施方案中，所述油墨可以是一种UV固化凝胶油墨组合物，其包含任选的着色剂和包含可辐射固化的单体或预聚物的相变油墨载体；光敏引发剂；活性蜡；和胶凝剂。例如，适用于本文的油墨描述于2005年11月30日提交的、序列号为11/290,202，发明人为PeterG.Odell、EnikoToma和JenniferL.Belelie且名为“PhaseChangeInksContainingPhotoinitiatorWithPhaseChangePropertiesandGellantAffinity”的美国专利申请中，该申请的内容通过引用全部纳入本文，其中所述胶凝剂为下式的化合物
其中R1为(i)亚烷基、(ii)亚芳基、(iii)芳基亚烷基、(iv)烷基亚芳基；R2和R2’彼此独立地为(i)亚烷基、(ii)亚芳基、(iii)芳基亚烷基、(iv)烷基亚芳基；R3和R3’彼此独立地为(a)光敏引发基团，或者为(b)一种为(i)烷基、(ii)芳基、(iii)芳基烷基、(iv)烷基芳基的基团，前提是R3和R3’中至少一个为光敏引发基团；且X和X’彼此独立地为氧原子或式-NR4-的基团，其中R4为(i)氢原子、(ii)烷基、(iii)芳基、(iv)芳基烷基、(v)烷基芳基。适于与本发明的前面涂层一起使用的紫外线固化凝胶油墨还可选自2007年5月31日公布的发明人为EnikoToma、JenniferL.Belelie和PeterG.Odell且名为“PhaseChangeInksContainingCurableAmideGellantCompounds”的美国专利公开文本20070123606中，该专利的公开内容通过引用全部纳入本文。紫外线固化凝胶油墨还可选自PeterG.Odell、EnikoToma和JenniferL.Belelie的名为“PhotoinitiatorwithPhaseChangePropertiesandGellantAffinity”的美国专利7,279,587(该专利的公开内容通过引用全部纳入本文)以及2007年10月2日公布的EnikoToma、PeterG.Odell、AdelaGoredema和JenniferL.Belelie的名为“CurableAmideGellantCompounds”的美国专利7,276,614(该专利的公开内容通过引用全部纳入本文)中描述的油墨。紫外线固化凝胶油墨可通过任意需要或合适的方法制备，如美国专利7,259,275、美国专利7,279,587、美国专利7,271,284中描述的方法，每篇专利的公开内容通过引用全部纳入本文。
实施例
提交以下实施例以进一步定义本公开内容的多种类型。这些实施例仅为说明性的，并非意欲限制本公开内容的范围。另外，除非另外指出，否则份数和百分比以重量计。
表1-3说明了对照例1、实施例2-7和比较例8。涂料实施例1-7通过将19.6g羟基封端的聚丙烯酸酯(购自BayerMaterialScience的A870BA)和10.3g1，6-己二异氰酸酯(购自BayerMaterialScience的N-3300A)在7g乙酸正丁酯、7g甲基正戊基酮和7g甲基异丁基酮中混合制备。以不同量——相对于制剂的固态聚合物总重量(不包括溶剂的重量)通常为0至10重量％——添加聚硅氧烷添加剂3700(购自BYK的羟基官能的硅氧烷改性的聚丙烯酸酯)。在烧杯中搅拌所有组分和溶剂，并使用拉杆式(drawbar)涂布机将形成的涂料制剂浇注于板上。将所述涂层在135℃下固化和干燥约30至约60分钟，得到本文公开的低附着性涂层。任选地，可以以任意合适的量——如基于涂料溶液总重量计约0.01至约5重量％——将含氟交联材料(如购自SolvaySolexis的材料，特别是和)加入涂料溶液以增加最终涂层的接触角和疏油性。
对于实施例1-7，将每种涂层在Mylar板上的3×1英寸的片固定于载玻片上，并记录对水、己烷和紫外线固化相变油墨的接触角和摩擦角，如表1-3所示。在购自Dataphysics的OCA20测角仪上进行接触角和摩擦角测量，所述测角仪由一个计算机控制的自动液相沉积系统、一个计算机控制的倾斜台和一个基于计算机的图像处理系统构成。在一个典型的静态接触角测量中，使用微型注射器将约5μL试验液滴(水、己烷或UV油墨)轻轻地沉积在试验表面上，并通过计算机软件(SCA20)确定静态角，每个报告的数据为＞5次独立测量的平均值。使用倾斜基底单元TBU90E(DataphysicsInstrumentsGmbH)通过以1°/秒的速度使带有约10μL的液滴的所述基底单元倾斜而对摩擦角进行测量。摩擦角被定义为试验液滴开始滑动(或移动)的角。对于实施例8，切割3×1英寸的板，置于测角仪上，并如上所述记录接触角和摩擦角。
表1
表2
表3
表1-3总结了对照实施例1、包含本公开内容的低附着性接触式调平涂层的实施例2-7和包含对比用PTFE膜的实施例8的接触角和摩擦角测量数据。从表2和3中可以看出，实施例2-7在75℃下对己烷和UV油墨具有较小摩擦角。另外，己烷和UV凝胶墨滴二者完全地滑离这些表面，不留下任何看得见的残余物，表明涂层和试验液滴间附着性较低。不囿于任何理论，本发明人相信小摩擦角和完全地滑离是油墨和低油墨粘脏表面的低附着性的关键指标。因此，较小油墨摩擦角(较低油墨附着性)可以是防粘脏涂层的重要指标。
本发明的涂层对在计时起点改善油墨粘脏问题表现出有利的较低附着性质，同时所述涂层必须在所述接触式调平器寿命期内经过多次调平后还保持这些性质。为测试所述涂层的耐用性，用LinearAbraserModel5700对所述涂层进行最高达＞200次摩擦脱色(布)(Crock(cloth))试验。结果表明在＞200次擦拭后，本发明涂层对己烷和UV油墨的摩擦角保持不变。在实施方案中，即使用摩擦脱色布清洁200次后，所述涂层表面仍保持较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为约1°至小于约30°、约1°至小于约25°、约1°至小于约20°、或小于约1°至小于约15°。
准备如图5所示的试验固定装置500以评价UV凝胶油墨对图像调节表面的粘脏。工具(试验固定装置)500由两个用马达驱动且具有固定距离的软质硅氧烷辊502、504构成。没有示出马达。可将所述辊的速度控制在10至100英寸/秒之间。将包含比较例1、实施例2-7和比较例8的涂料的试验调平表面506固定在上部辊502上以模拟调平表面。将约12微米厚的染成青绿色的UV凝胶墨斑508印刷在喷墨透明物510上，然后将一块带有墨斑的透明物粘在A3尺寸的纸片512上。将所述纸片512供给辊502、504，以使未固化的UV凝胶墨斑508通过辊隙514，并与试验调平表面506接触。所述辊502、504的速度为100英寸/秒。由于所述辊连续旋转，调平表面506上的任何UV油墨粘脏515在下一个循环中均被再转印回纸张512，粘脏油墨材料515在纸张512上显示为第一和第二粘脏斑516、518。然后对多个试样的油墨粘脏进行评价并目测分级。
图6A和6B说明实施例3和比较例8的UV凝胶油墨调平的比较。图6B显示出使用实施例3的低附着性涂层在离线试验固定装置中调平的UV墨斑的图像。图6A显示出使用实施例8的对比PTFE涂层在离线试验固定装置中调平的UV墨斑的图像。实施例3的调平表面对UV凝胶油墨的附着性比比较例8低。这可由实施例3对己烷和UV凝胶油墨的摩擦角比比较例8小表明，如表2和3所示。可清楚地看出，与实施例3相比，比较例8PTFE调平表面导致更多粘脏。
应当理解的是，以上所公开的各种特征和功能以及其它特征和功能或者其替换方案可根据需要与许多其它不同的系统或应用相结合。还应当理解的是，本领域技术人员随后可以进行各种现在无法预料的或无法预期的替换、变化、改变或改进，这些也意在被包括在所附权利要求中。除非在权利要求中特别说明，否则权利要求中步骤或组分的任何具体的顺序、数值、位置、大小、形状、角度、颜色或材料都不应当由说明书或任何其他权利要求暗示或纳入。

Claims (15)

1.一种用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其包含：
一种低附着性涂层，其中当将所述低附着性涂层置于一个接触式调平表面上时，喷射的紫外线凝胶油墨滴显示出与接触式调平表面的较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为小于30°，
其中所述低附着性涂层包含：
一种含异氰酸酯官能团的聚合物；
一种含羟基官能团的聚合物；
一种含至少一个聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物。
2.根据权利要求1的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中所述含异氰酸酯官能团的聚合物、所述含羟基官能团的聚合物或所述含至少一个聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物为低聚物。
3.根据权利要求1的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中所述低附着性涂层还包含一种羟基官能化的氟交联材料。
4.根据权利要求1的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中所述较小摩擦角为小于15°。
5.根据权利要求1的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中所述较小摩擦角为小于20°。
6.根据权利要求1的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中所述含异氰酸酯官能团的聚合物选自二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、及其混合物。
7.根据权利要求1的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中所述低附着性涂层包含：
一种异氰酸酯；
一种多元醇；
一种羟基官能化的聚硅氧烷。
8.根据权利要求7的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中所述低附着性涂层还包含一种羟基官能化的氟交联材料。
9.根据权利要求1的用于喷墨成像元件的接触式调平表面，其中即使在用摩擦脱色布清洁200个周期后，所述涂层表面仍保持较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为小于30°。
10.一种印刷装置，其包含：
一个印刷台，所述印刷台包含至少一个用于将油墨施用于图像接收基材以产生油墨图像的印刷头，其中所述油墨包括一种紫外线固化凝胶油墨；
一个通过使接触式调平元件与油墨图像进行压力接触来调节油墨图像的接触式调平元件；
其中所述接触式调平元件包含一个基材和一个置于所述基材上的低附着性接触式调平涂层；且
其中所述低附着性接触式调平涂层包括一种低附着性涂层，其上喷射的紫外线凝胶油墨滴在具有所述低附着性涂层的调平表面上显示出较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为小于30°，
其中所述低附着性涂层包含：
一种含异氰酸酯官能团的聚合物；
一种含羟基官能团的聚合物；
一种含至少一个聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物。
11.根据权利要求10的印刷装置，其中所述含异氰酸酯官能团的聚合物、所述含羟基官能团的聚合物或所述含至少一个聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物为低聚物。
12.根据权利要求10的印刷装置，其中所述低附着性涂层还包含一种羟基官能化的氟交联材料。
13.一种图像调节方法，包括：
用紫外线固化凝胶油墨在图像接收基材上形成图像；
通过使接触式调平元件与油墨图像进行压力接触来调节图像；
其中所述接触式调平元件包含一个基材和一个置于所述基材上的接触式调平涂层；且
其中所述接触式调平涂层包括一种低附着性涂层，其上喷射的紫外线凝胶油墨滴在具有所述低附着性涂层的调平表面上显示出较小摩擦角，其中所述较小摩擦角为小于30°，
其中所述低附着性涂层包含：
一种含异氰酸酯官能团的聚合物；
一种含羟基官能团的聚合物；
一种含至少一个聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物。
14.根据权利要求13的图像调节方法，其中所述含异氰酸酯官能团的聚合物、所述含羟基官能团的聚合物或所述含至少一个聚硅氧烷单元的羟基官能化的聚合物为低聚物。
15.根据权利要求13的图像调节方法，其中所述低附着性涂层还包含一种羟基官能化的氟交联材料。
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