本申請要求于2014年10月7日提交的韓國專利申請第10-2014-0134846號,于2014年10月27日提交的韓國專利申請第10-2014-0146318號以及于2015年9月25日提交的韓國專利申請第10-2015-0136882號的權(quán)益,其通過引用整體并入本申請。
本發(fā)明涉及用于噴墨打印機的用于漂白偏振膜的墨組合物以及制造其上形成有漂白圖案的偏振膜的方法。
背景技術(shù):
隨著信息技術(shù)(IT)行業(yè)近年來驚人的進(jìn)步,由于現(xiàn)代工業(yè)社會發(fā)展進(jìn)入高信息時代,液晶顯示器(LCD),作為IT行業(yè)的關(guān)鍵部件,正在被開發(fā)作為用于傳遞各種信息的媒介。
通常,平板顯示器裝置(如LCD或有機EL)包括偏振膜,偏振膜附接在基底的表面上以阻擋來自實現(xiàn)圖像的屏幕的外部光的反射,使得用戶能夠清晰地觀看屏幕。
偏振膜通過附接在平板顯示器(如LCD或有機EL)的液晶單元的兩個表面上而作為LCD面板的一部分起作用。LCD面板被構(gòu)造成使得偏振膜結(jié)合在液晶單元的兩個表面上。具體地,偏振膜包括偏振板和通過粘合層附接在偏振板的兩個表面上的保護(hù)膜。保護(hù)膜設(shè)置在偏振板的上面和下面,用于防止損壞偏振板。在將偏振膜附接到液晶單元之前,剝?nèi)ゲG棄上面的保護(hù)膜(隔膜),由此暴露的粘合層介導(dǎo)偏振板與液晶單元的結(jié)合。在將偏振膜附接到液晶單元之后,剝?nèi)ゲG棄下面的保護(hù)膜(保護(hù)膜)。此時,粘合層處于附接在保護(hù)膜上的狀態(tài),并因此與其一起被剝?nèi)ァ1Wo(hù)膜可由酯樹脂(如PET等)形成。
偏振膜可由其上吸附有碘或二色性染料的聚乙烯醇(PVA)制成。
在典型的聚合物膜中,PVA膜具有優(yōu)異的光學(xué)性能如透明度、偏振特性等,以及非常高的機械特性如彈性模量、拉伸強度和拉伸伸長率,因此作為偏振膜用光學(xué)材料受到大量的關(guān)注。偏振膜通常用于手表、電子計算器、汽車儀表板、小型LCD電視、小型LCD便攜式電腦等。因此,日益需要這樣的偏振膜,具有優(yōu)異的偏振性能,并且可大面積用于目前正在開發(fā)的大型便攜式電腦、大型彩色電視等。
同時,用于顯示器的偏振膜具有非常低的透明度,因此,當(dāng)將其附接到蓋板玻璃的內(nèi)外表面時,特定部分如對應(yīng)于顯示器的照相機或傳感器的部分必須變得透明。
為了解決這個問題,已經(jīng)有一種方法,其中使用激光將能量傳遞到局部,以使包含在偏振膜的偏振元件中的碘分子被激發(fā)并分解,由此失去光學(xué)特性,從而使得相應(yīng)部分透明。然而,該方法存在問題,因為進(jìn)行耐濕熱測試以確保能夠經(jīng)受住在處理期間可能施加的濕度和熱,并且膜在濕耐熱測試結(jié)束后也可能恢復(fù)到其初始狀態(tài)。
或者,使用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與碘離子(I-)的氧化/還原使偏振膜光學(xué)透明。然而,該方法存在這樣的缺點,漂白的偏振膜的偏振元件的透明度不足,并且膜在室溫下放置短時間后也可能恢復(fù)到其原始狀態(tài)。
另外,使用增強的玻璃制造常規(guī)的大型或小型顯示器,因此,當(dāng)破碎時,玻璃可在沒有附加保護(hù)膜的情況下散開。
公開內(nèi)容
技術(shù)問題
用于改善偏振膜的透明度的常規(guī)技術(shù)存在問題,因為偏振膜的偏振元件的透明度不足,并且膜也可能在短時間內(nèi)恢復(fù)到其原始狀態(tài)。
因此,本發(fā)明旨在提供用于噴墨打印機的用于漂白偏振膜的墨組合物,其中使用噴墨打印法使偏振膜漂白。
特別地,本發(fā)明的墨組合物使得偏振膜的偏振元件部分或全部透明。
另外,即使在進(jìn)行耐濕和/或耐熱測試之后也保持透明,此外,可以在噴墨印刷過程中有效地排出墨組合物,由此可精確地使偏振膜圖案化并漂白。
技術(shù)方案
本發(fā)明的一方面提供了一種用于噴墨打印機的用于漂白偏振膜的墨組合物,所述墨組合物包含強堿、揮發(fā)抑制劑、增粘劑和溶劑,其中所述強堿基于所述組合物的總重量以5重量%至30重量%的量包含在內(nèi)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,所述組合物還可包含選自消泡劑和表面活性劑中的至少一種,并且所述組合物可適用于漂白偏振膜。此外,在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,偏振膜可為聚乙烯醇(PVA)偏振膜。
本發(fā)明的另一方面提供了制造其上形成有漂白圖案的偏振膜的方法,包括以下步驟:(1)加熱偏振膜;(2)通過經(jīng)由噴墨打印機的噴墨頭排出墨組合物來漂白經(jīng)加熱的偏振膜;以及(3)中和經(jīng)漂白的偏振膜,其中在步驟(2)中所述墨組合物以每單位面積所述經(jīng)加熱的偏振膜0.02ml/cm2至0.5ml/cm2的量排出。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,步驟(1)可在30℃至100℃的溫度下進(jìn)行,并且墨組合物可包含強堿、揮發(fā)抑制劑、增粘劑和溶劑。此外,在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,步驟(2)中的漂白可進(jìn)行3秒至30秒。此外,在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,步驟(3)可通過在中和溶液中的浸漬過程或者使用中和溶液的涂覆過程來進(jìn)行。另外,所述方法還可在步驟(3)之后包括(4)進(jìn)行干燥過程。
本發(fā)明的仍另一方面提供了通過上述方法制造的其上形成有漂白圖案的偏振膜,并且本發(fā)明的又一方面提供了包含所述偏振膜的顯示器。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明,可以將墨組合物施用于噴墨打印過程使得可以漂白偏振膜的偏振元件。本發(fā)明的墨組合物可以引起偏振膜的偏振元件的化學(xué)反應(yīng),由此使偏振膜光學(xué)透明。
因此,當(dāng)以這種方式使本發(fā)明的墨組合物施用于噴墨打印過程時,可以使特定部分如傳感器、照相機等圖案化,并且可僅使相應(yīng)部分透明。由本發(fā)明的方法制造的偏振膜可以用于必須透明的特定部分如傳感器、照相機等。
本發(fā)明的墨組合物的漂白時間非常短,并且可以防止揮發(fā)和噴嘴潤濕。因此,可以得到優(yōu)異的噴射和噴射穩(wěn)定性,并且即使在漂白后的耐濕/耐熱測試之后,也可以保持漂白圖案。
本發(fā)明提出了適于漂白偏振膜的每單位面積墨組合物量。
另外,即使沒有額外的保護(hù)膜,施用本發(fā)明的墨組合物的偏振膜也可以在蓋板玻璃破碎的情況下防止玻璃散開。
最佳實施方式
下文中,將給出本發(fā)明的詳細(xì)描述。以下描述僅用于舉例說明本發(fā)明的實施方案而提出,即使存在限制性表述,也不應(yīng)解釋為限制由權(quán)利要求所限定的范圍。
當(dāng)常規(guī)漂白偏振膜的偏振元件時,偏振元件的透明度不足,并且偏振元件在室溫下放置短時間后也可能恢復(fù)到其原始狀態(tài)。
本發(fā)明人對提高偏振膜的透明度進(jìn)行深入徹底的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用噴墨打印法漂白偏振膜時,可改善特定圖案部分的透明度。
另外,為了提高偏振膜的特定圖案的透明度,本發(fā)明人開發(fā)了適用于噴墨打印過程的墨組合物。當(dāng)通過本發(fā)明的墨組合物使偏振膜的特定部分圖案化并且僅使相應(yīng)部分漂白時,透明度顯著改善,在本發(fā)明中達(dá)到頂點。
本發(fā)明涉及用于噴墨打印機的用于漂白偏振膜的墨組合物,所述墨組合物包含強堿、揮發(fā)抑制劑、增粘劑和溶劑,其中所述強堿基于所述組合物的總重量以5重量%至30重量%的量包含在內(nèi)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,偏振膜可為PVA偏振膜。
在本發(fā)明中,偏振膜通常用于將自然光轉(zhuǎn)換為偏振光,并且該功能通過吸附到偏振板的染料材料實現(xiàn)。通常,LCD包括含有偏振材料(即,吸附在其上的碘染料)的碘型偏振膜。碘型偏振膜通過使用二色性碘或二色性染料對基于PVA的膜進(jìn)行染色,并使用單軸拉伸法在預(yù)定方向上取向來制造,并且主要用于LCD。例如,偏振膜可以通過以下方式制造:其中在水溶液中將未拉伸的PVA膜單軸拉伸,然后浸入含碘或碘化鉀的溶液中;或?qū)⑽蠢斓腜VA膜浸入含碘或碘化鉀的溶液中,然后單軸拉伸;或者在含碘或碘化鉀的溶液中將未拉伸的PVA膜單軸拉伸;或者在干燥狀態(tài)下將未拉伸的PVA膜單軸拉伸,然后浸入含碘或碘化鉀的溶液中。
在本發(fā)明中,“漂白”是指這樣的過程,其中在偏振膜的偏振元件中引起化學(xué)反應(yīng)使得該元件部分或全部光學(xué)透明。
下面對根據(jù)本發(fā)明的用于噴墨打印機的墨組合物的各組分進(jìn)行描述。
下面首先描述強堿。
在本發(fā)明的組合物中,強堿使偏振膜的偏振元件透明,并且用于控制墨組合物的酸性。本發(fā)明的墨組合物的pH優(yōu)選為13至14。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,強堿包括選自以下的至少一種:氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)和氫氧化鋇(Ba(OH)2)。特別有用的是氫氧化鉀。
基于墨組合物的總重量,強堿以5重量%至30重量%,并且優(yōu)選地10重量%至15重量%的量包含在內(nèi)。
如果強堿的量低于5重量%,則漂白速率由于低濃度而可能變差。另一方面,如果其量超過30重量%,則噴墨打印機的頭可能被損壞。
接著,下面描述揮發(fā)抑制劑。
在本發(fā)明中,揮發(fā)抑制劑用于抑制由于墨組合物的揮發(fā)而引起的噴嘴堵塞。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,揮發(fā)抑制劑包括選自以下的至少一種:2-吡咯烷酮、甘油、2-甲基-1,3-丙二醇和丙二醇。特別有用的是丙二醇。
基于墨組合物的總重量,揮發(fā)抑制劑以1重量%至50重量%,并且優(yōu)選地10重量%至20重量%的量包含在內(nèi)。
如果其量低于1重量%,則墨可能揮發(fā),不期望地引起噴嘴堵塞。另一方面,如果其量超過50重量%,則漂白速率可能減小。因此,該組分的量優(yōu)選地設(shè)定為落在上述范圍內(nèi)。
接著,下面描述增粘劑。
在本發(fā)明中,增粘劑用于在室溫(例如,25℃)下噴射時促進(jìn)形成預(yù)定尺寸的墨滴。本發(fā)明的墨組合物的粘度被控制為可噴射水平,并且優(yōu)選地設(shè)定為3cP至20cP,更優(yōu)選地4cP至15cP。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,增粘劑包括選自以下的至少一種:甘油、聚乙烯吡咯烷酮和2-羥乙基纖維素。特別有用的是2-羥乙基纖維素。
基于墨組合物的總重量,增粘劑以0.1重量%至5重量%,并且優(yōu)選地1重量%至3重量%的量包含在內(nèi)。
如果增粘劑的量低于0.1重量%,則粘度可能減小,使得難以形成墨組合物液滴。另一方面,如果其量超過5重量%,則粘度可能增大,并因此噴射可能變得困難,并且漂白速率可能減慢。
甘油可以用作揮發(fā)抑制劑和增粘劑二者。然而,在本發(fā)明中,揮發(fā)抑制劑和增粘劑不能都是甘油。
接著,下面描述溶劑。
使用本發(fā)明的溶劑使得墨組合物的總重量為100重量%,并且以除了組合物的上述組分的量之外的剩余量添加。
可使用任何溶劑,只要其是通??捎玫募纯?,但是溶劑優(yōu)選為水。當(dāng)溶劑為水時,特別有用的是電阻率為18MΩ·cm或更大的用于連續(xù)處理的水,尤其是去離子水和/或蒸餾水。
在根據(jù)本發(fā)明的一個特定實施方案的用于噴墨打印機的墨組合物(包含氫氧化鉀用作強堿、揮發(fā)抑制劑、增粘劑和溶劑)中,還可包含消泡劑和表面活性劑。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,本發(fā)明的墨組合物還可包含選自以下的至少一種:消泡劑和表面活性劑。
接著,下面描述消泡劑。
在形成墨時,由于添加表面活性劑,本發(fā)明的墨組合物可能起泡。即使在將組合物進(jìn)給到打印機的頭部儲存部件中之后,也可能留下泡沫,并且在噴射時也可能發(fā)生噴嘴堵塞。因此,進(jìn)一步添加消泡劑,從而抑制泡沫的產(chǎn)生。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,可沒有限制地使用任何消泡劑,只要其是通??捎玫募纯?。優(yōu)選有用的是選自以下的至少一種:Surfynol 104A、Surfynol 104BC、Surfynol 104DPM、Surfynol 104E、Surfynol 104H、Surfynol 104NP、Surfynol 104PA、Surfynol 104PG-50和Surfynol 104S。特別有用的是Surfynol 104E?;谀M合物的總重量,消泡劑以0.01重量%至5重量%,并且優(yōu)選地0.1重量%至1重量%的量使用。
如果消泡劑的量低于0.01重量%,則墨組合物可能產(chǎn)生泡沫,并因此即使在進(jìn)給到噴墨頭部儲存部件中之后,也不能除去泡沫,不期望地引起噴嘴堵塞。另一方面,如果消泡劑的量超過5重量%,則表面張力可能過度降低,不期望地引起噴嘴堵塞。因此,消泡劑的量優(yōu)選地設(shè)定為落在上述范圍內(nèi)。
接著,下面描述表面活性劑。
在本發(fā)明中,墨組合物還包含表面活性劑,由此降低表面張力,從而有助于墨噴射,使得噴射的組合物可適當(dāng)?shù)厣⒉荚诨咨稀?/p>
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,可使用任何表面活性劑,只要其是通??捎玫募纯?。優(yōu)選有用的是選自以下的至少一種:Surfynol 420、Surfynol 440、Surfynol 485和Surfynol 485W。特別可使用的是Surfynol 485和/或Surfynol 485w。基于墨組合物的總重量,表面活性劑以0.1重量%至5重量%,并且優(yōu)選地0.25重量%至1重量%的量使用。
如果表面活性劑的量低于0.1重量%,則墨的表面張力可能增大,使得噴射可能變差,并且噴射的組合物不能散布在基底上,并因此不能形成圖案。另一方面,如果表面活性劑的量超過5重量%,則墨的表面張力可能過度降低,并因此打印機頭部的噴嘴可能變濕,并且即使在噴射之后墨也可能過度地散布在基底上,使得難以形成圖案。因此,本發(fā)明的墨組合物中還包含的表面活性劑的量優(yōu)選地設(shè)定為落在上述范圍內(nèi)。
除了上述組分之外,根據(jù)本發(fā)明的用于噴墨打印機的墨組合物還可包含選自以下的至少一種:螯合劑、腐蝕抑制劑和pH控制劑。
因此,本發(fā)明提供了一種用于噴墨打印機的墨組合物,并且使用其可改善偏振膜的透明度。
根據(jù)本發(fā)明的墨組合物以優(yōu)選量包含強堿,以確保適合于賦予偏振膜以高透明度所需的圖案的光學(xué)透明度。當(dāng)本發(fā)明的揮發(fā)抑制劑的量落在上述范圍內(nèi)時,漂白時間可受到控制,并且由于墨的揮發(fā)而引起的噴嘴堵塞可得到抑制。此外,當(dāng)增粘劑的量落在上述范圍內(nèi)時,可獲得適當(dāng)?shù)膰娚湫阅?,并因此本發(fā)明的組合物可適用于偏振膜。
另外,本發(fā)明涉及使用本發(fā)明的用于噴墨打印機的墨組合物制造其上形成有漂白圖案的偏振膜的方法。
具體地,本發(fā)明的方法包括以下步驟:(1)加熱偏振膜;(2)通過經(jīng)由噴墨打印機的噴墨頭排出墨組合物來將漂白經(jīng)加熱的偏振膜;以及(3)中和經(jīng)漂白的偏振膜,其中在步驟(2)中所述墨組合物以每單位面積經(jīng)加熱的偏振膜0.02ml/cm2至0.5ml/cm2的量排出。
下面描述步驟(1)加熱偏振膜。
在本發(fā)明中,漂白是化學(xué)反應(yīng),并且在反應(yīng)期間需要熱能。因此,首先必須加熱偏振膜。因此,加熱溫度為30℃至100℃,優(yōu)選地40℃至70℃。
如果加熱溫度低于30℃,則化學(xué)反應(yīng)的速率可能降低,并因此漂白時間可能變長。另一方面,如果加熱溫度高于100℃,則偏振膜可能變形,并且墨可能過度快速蒸發(fā),使得難以形成圖案。因此,加熱溫度優(yōu)選地設(shè)定為在上述范圍內(nèi)。此外,該加熱過程可在噴射過程之前,與噴射過程同時,或在噴射過程之后適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。
下面描述步驟(2)通過經(jīng)由噴墨打印機的噴墨頭排出墨組合物來漂白經(jīng)加熱的偏振膜。
在該步驟中,墨組合物用作漂白墨,并且因此經(jīng)由噴墨打印機的噴墨頭排出或噴射,使得可進(jìn)行漂白反應(yīng)。
在組合物排出期間,必須控制點間距,以使每單位面積偏振膜的漂白墨量最優(yōu)。由此,不提供由于點未滴落在所期望的圖案內(nèi)而未進(jìn)行漂白的部分,并且此外,可防止由于過量點滴落而引起的偏振膜變形和圖案扭曲。
在本發(fā)明中,每單位面積經(jīng)加熱的偏振膜排出的墨組合物量為0.02ml/cm2至0.5ml/cm2,并且優(yōu)選地0.03ml/cm2至0.1ml/cm2。給定上述量范圍,當(dāng)形成線或面圖案時不產(chǎn)生空白空間,并且過程效率可變得良好。打印速率和施用的墨的量可根據(jù)過程速率適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。例如,在打印機的情況下,調(diào)節(jié)噴射頻率從而控制過程速率。另外,當(dāng)偏振膜較厚時,可施用較大量的墨。
墨組合物的點間距通常為5μm至508μm,并且優(yōu)選地20μm至200μm。點間距表示彼此相鄰的點的中心之間的距離。因此,在本發(fā)明的實施方案中,當(dāng)在本發(fā)明的噴墨打印過程中墨組合物的點的尺寸為約140μm時,彼此相鄰的點的中心之間的距離設(shè)定為140μm或更小使得可形成線或面。點間距可由Y軸間距和X軸間距的平均值表示,其中Y軸固定,X軸值根據(jù)排出量調(diào)節(jié)。
在形成圖案的圖案打印過程中,當(dāng)墨從噴墨頭向下排出時,噴墨頭必須以預(yù)定間隔與偏振膜的上表面分隔開。此處,噴墨頭可在不與偏振膜接觸的狀態(tài)下向左、向右、向前和向后移動,或者偏振膜可在噴墨頭固定的條件下在該頭的下面向左、向右、向前和向后移動。
或者,可將該頭安裝成在橫向方向上排出墨,并且當(dāng)該頭與偏振膜之間的相對位置在向上、向下、向左和向右方向變化時,可形成圖案。
噴墨頭與偏振膜彼此以1μm至10,000μm,并且優(yōu)選地500μm至3,000μm的間隔分隔開。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,在該步驟中形成漂白圖案的反應(yīng)溫度可為30℃至100℃,并且優(yōu)選地40℃至70℃。此外,形成漂白圖案的反應(yīng)時間可為3秒至30秒。形成漂白圖案的反應(yīng)時間確定為從墨滴落在步驟(1)中加熱到30℃至100℃的偏振膜上的時刻到偏振膜變得透明的時刻的時間段。
在這種情況下,如果溫度低或時間短,則漂白不能完全地發(fā)生。另一方面,如果時間長,則過程時間可能延長。
接著,下面描述步驟(3)中的中和。
由于墨組合物是強堿性的,pH為13至14,因此必須用水或弱酸溶液使步驟(2)中經(jīng)漂白的偏振膜中和。中和溫度可為25℃至70℃。
該中和過程可通過將漂白的經(jīng)墨打印的偏振膜浸入中和溶液或者通過用中和溶液涂覆漂白的經(jīng)墨打印的偏振膜來進(jìn)行。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方案中,中和溶液可為水或弱酸溶液。弱酸溶液包含選自以下的至少一種:硼酸、硝酸和醋酸,并且pH為5至6。
用水或弱酸溶液涂覆漂白的經(jīng)墨打印的偏振膜可使用選自以下的任一種方法來進(jìn)行:噴涂、氣相涂覆、幕涂、噴墨涂覆、絲網(wǎng)印刷、棒涂、狹縫模頭涂覆和浸涂,或者可使用其他工藝。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選方案中,上述方法還可在步驟(3)中的中和之后包括步驟(4)進(jìn)行干燥過程。
在步驟(3)之后,為了除去中和過程期間留在偏振膜上的水和雜質(zhì),在烘箱中或通過吹空氣進(jìn)行干燥過程。此處,優(yōu)選地對偏振膜施加拉伸以使偏振膜不起皺。干燥過程沒有特別限制,但是可使用本領(lǐng)域中通??捎玫暮嫦?、IR光、干空氣或熱空氣來進(jìn)行。可順序或同時進(jìn)行兩種或更多種干燥過程。
另外,本發(fā)明涉及通過上述方法制造的其上形成有漂白圖案的偏振膜,并且還涉及包括所述偏振膜的顯示器。
因此,在本發(fā)明中,偏振膜的透明度可通過使用用于噴墨打印機的墨組合物在偏振膜上形成漂白圖案來改善。
為了確保適合于賦予偏振膜以高透明度所需的圖案的光學(xué)透明度,墨組合物以適當(dāng)?shù)牧颗懦?。將漂白反?yīng)控制在合適的溫度和時間條件下,并且具有漂白圖案的偏振膜可適當(dāng)?shù)赝ㄟ^使用由合適組分組成的墨組合物制造。
具體實施方式
通過以下實施例可獲得對本發(fā)明更好的理解,這些實施例是為了舉例說明而提出,不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍有權(quán)利要求給定,并且還包括在與權(quán)利要求等同的意義和范圍內(nèi)的所有修改。除非另外提出,否則以下實施例和比較例中表示量的“%”和“份”基于重量給出。
1.實施例1至8和比較例1至5
使用下表1中所示量的組分制備墨組合物。
[表1]
2.測試?yán)?至4
在以下測試?yán)袑嵤├?至8和比較例1至5進(jìn)行評估。結(jié)果示于下表2中。
(1)漂白時間的測量
漂白時間確定為從墨組合物滴落在偏振膜上的時刻到偏振膜變得透明的時刻的時間段。
1)根據(jù)測量方法,不管墨的可噴射性如何,將PVA偏振膜加熱至60℃。使用滴管將一滴比較例1至5各自的墨組合物滴在經(jīng)加熱的膜上,并測量偏振膜的其上形成有液滴的部分變得透明所需的時間段。
2)根據(jù)使用可噴射的墨的測量方法,將PVA偏振膜加熱至60℃。經(jīng)由噴墨頭將實施例1至8各自的墨組合物排出,以使由經(jīng)加熱的膜的寬度和長度限定的表面經(jīng)墨滴打印。測量從緊接在打印過程之后的時刻到偏振膜變得透明的時刻的時間段。液滴的寬度和長度不需要彼此相同,并且經(jīng)打印的表面的寬度和長度為0.2cm或更大。
(2)粘度的測量
使用BROOKFIELD DV-III ULTRA裝置在室溫(25℃)下測量粘度。
(3)相分離
用肉眼觀察是否發(fā)生相分離以評估儲存穩(wěn)定性。
(4)噴射
比較初始打印狀態(tài)和連續(xù)噴射各種墨組合物3分鐘或更長時間之后的打印狀態(tài),從而評價噴射耐久性。在噴射墨組合物時使用光學(xué)顯微鏡觀察點的尺寸和點間距,并評估噴射性能。
[表2]
如由表2明顯可見,實施例1至8優(yōu)于比較例1至5。
為了在實施例和比較例中確保在20秒內(nèi)進(jìn)行漂白,使用10重量%的pH為13至14的KOH制備各種墨組合物。
為了在室溫(25℃)下保持4cP至15cP的粘度,使用聚乙烯吡咯烷酮、甘油和2-羥乙基纖維素作為增粘劑制造墨。
在實施例1至4中,使用丙二醇作為揮發(fā)抑制劑,并在實施例1中包含10重量%的丙二醇,由此漂白時間為13秒,較優(yōu)。在實施例2至4中,為了最大地抑制揮發(fā),包含20重量%的揮發(fā)抑制劑,由此漂白時間為13秒,并且由揮發(fā)引起的噴嘴堵塞可進(jìn)一步減少,從而表現(xiàn)出優(yōu)異的噴射穩(wěn)定性。
基于包含丙二醇的實施例1至4中的噴射耐久性的評估結(jié)果,得到優(yōu)異的噴射耐久性。
在實施例5中,包含揮發(fā)抑制劑、增粘劑和表面活性劑,使用10重量%的2-吡咯烷酮作為揮發(fā)抑制劑,與比較例1相比,漂白時間延遲15秒或更長時間。在實施例6(其中以與實施例5中相同的重量%使用甘油替代2-吡咯烷酮作為揮發(fā)抑制劑)中,粘度良好,達(dá)到7.41cP(25℃)的水平。
在實施例7中,使用2-甲基-1,3-丙二醇作為揮發(fā)抑制劑,因此沒有表現(xiàn)出相分離并且能夠進(jìn)行噴射。
在比較例1中,漂白時間短至10秒,但是在室溫(25℃)下粘度低至1.03cP,表面張力高,使得難以進(jìn)行噴射過程。此外,墨容易蒸發(fā)從而堵塞噴嘴并以不均勻的點噴射,因此不適用于噴墨過程。
在比較例2中,使用甘油作為增粘劑,粘度增大的程度低,因此得到差的噴射穩(wěn)定性。此外,發(fā)現(xiàn)2-羥乙基纖維素表現(xiàn)出相對于粘度增大的程度最佳的漂白速率。
在比較例4(包含少量的強堿)中,漂白時間為30秒或更長時間,因此漂白速率顯著降低。在比較例5(包含過量的強堿)中,噴墨打印機的頭受損。因此,在本發(fā)明的強堿的含量范圍內(nèi)保持最佳漂白速率。
1.實施例9至18及比較例6和7
制備例
通過將10重量%的氫氧化鈣、20重量%的丙二醇、1重量%的2-羥乙基纖維素、1重量%的表面活性劑(Surfynol485)、0.1重量%的消泡劑(Surfynol104E)和67.9重量%的二次蒸餾水混合來制備100重量%的墨組合物。
實施例9至14
將各個PVA偏振膜加熱至下表3中所示的溫度。使用滴管將一滴制備例中制備的墨組合物滴在各個經(jīng)加熱的PVA偏振膜上。測量從墨組合物滴落的時刻到偏振膜的形成有液滴的部分變得透明的時刻的時間段。結(jié)果示于下表3中。此處,形成的點的寬度和長度不需要彼此相同,并且經(jīng)打印的表面的寬度和長度為0.2cm或更大。
[表3]
實施例15至18及比較例6和7
將各個PVA偏振膜加熱至60℃。在噴墨打印時以下表4中所示的量將制備例中獲得的墨組合物(用作漂白墨)排放在各個經(jīng)加熱的PVA偏振膜上。每單位面積排放的墨的量通過將單個液滴的體積乘以點的數(shù)量來測定。為了將墨施加在準(zhǔn)確的位置,以1,000μm的間隔將噴墨頭與偏振膜分隔開,并且墨組合物的點間距平均為40μm。
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在打印過程之后,使用光學(xué)顯微鏡觀察由于空白空間存在或不存在,墨水溢出以及墨水不足的漂白圖案狀態(tài),基于其評估噴射性能。結(jié)果示于下表2中。
-漂白
O:圖案化區(qū)域完全透明
Δ:圖案化區(qū)域的一些透明
X:圖案化區(qū)域不透明
-圖案清晰度
O:漂白圖案的邊界清晰
Δ:漂白圖案的邊界的一些清晰
X:漂白圖案的邊界不清晰
[表4]
如由表4明顯可見,在比較例6中,當(dāng)每單位面積(cm2)排放的墨的量低于0.02ml時,由于偏振膜的厚度,漂白未發(fā)生。在比較例7中,當(dāng)其排放量超過0.5ml時,由于過量墨溢出,不能獲得期望的圖案。
在實施例15和16中,當(dāng)每單位面積排放的量分別為0.032ml和0.088ml時,漂白發(fā)生,并且得到較優(yōu)的圖案清晰度。因此,可以得出結(jié)論,本發(fā)明的墨組合物適用于噴墨打印機以改善偏振膜的圖案透明度。