透明性樹脂層組合物、使用其的噴墨油墨用接受層和顯示元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及透明性樹脂層組合物、使用其的噴墨油墨用接受層和顯示元件，詳細 而言，涉及用于形成使用噴墨油墨描繪時的油墨接受層的透明性樹脂層組合物、噴墨油墨 用接受層和顯示元件。
【背景技術】
[0002] 近年來，在發展迅速的噴墨印刷相關行業，噴墨打印機的高性能化、油墨的改良等 取得飛躍性進展，就連一般家庭也能夠容易地獲得與銀鹽照片同樣的高精細且鮮明的圖 像。因此，噴墨打印機不僅用于家庭內，還研宄用于大型廣告牌等的制造、液晶顯示器用濾 色器或取向膜的印刷等電子設備制造。
[0003] 另外，噴墨印刷物的高畫質化是由于隨著上述打印機的高性能化，印刷油墨的改 良帶來的改善也大。具體而言，作為具有與染料油墨媲美的高發色性且能夠形成與現有的 染料油墨相比較耐久性優異的印刷圖像的油墨而已知的顏料油墨的使用在近年印刷物的 領域成為主流。另一方面，作為用于電子設備的顏料油墨，由于要求設備的可靠性，所以適 合使用顏料油墨的粒子分散于有機溶劑中的溶劑系顏料油墨，這樣的溶劑系顏料油墨也被 稱為油性顏料油墨。該油墨由于油墨的粒子本身較疏水性，所以可適用于形成具有在印刷 基板上不發生環境中的水分等引起的印刷圖像的洇滲等程度的耐水性的印刷圖像，因此近 年來備受注目。
[0004] 然而，現有的噴墨記錄介質大多具有為了用于水性的染料油墨而開發的油墨受理 層，是為了提高油墨中的水性介質的吸收性、染料的定影性而設計的（例如參照專利文獻 1)。因此，對于這樣的噴墨記錄介質即便使用上述溶劑系顏料油墨進行印刷，油墨受理層也 無法高效吸收有機溶劑，其結果無法得到高發色且防止洇滲、掉色的鮮明的圖像。
[0005] 因此，近年來，進行了與溶劑系顏料油墨對應的受理層的研宄，例如專利文獻2 中，公開了一種形成油墨接受層的受理劑，其由甲基丙烯酸甲酯50~100重量％和甲基丙 烯酸甲酯以外的（甲基）丙烯酸系或者乙烯基系單體〇~50重量％構成，以重均分子量為 30萬~100萬的丙烯酸系樹脂為主成分。
[0006] 然而，對于上述專利文獻2記載的這種油墨接受層而言，例如在對屋外廣告等較 大的介質實施噴墨印刷時，由于無法充分吸收該油墨中所含的有機溶劑，所以有時引起油 墨的干燥性的明顯降低、印刷圖像的洇滲和裂紋等的產生。另外，由于該專利文獻2記載的 油墨接受層使用如上所述的特定的丙烯酸系樹脂溶解于有機溶劑中的噴墨受理劑而形成， 所以制造噴墨記錄介質時，有時需要揮發大量的有機溶劑的工序。
[0007] 另一方面，關于油性顏料油墨用噴墨接受層，專利文獻3中，公開了一種其玻璃化 轉變溫度為10~70°C且重均分子量為80萬以上的乙烯基聚合物分散于水系介質而成的油 性顏料油墨用噴墨受理劑。然而，在使該噴墨受理劑干燥后而得的涂膜上滴加油性噴墨油 墨的情況下，當分子量為80萬以上時，有其吸收速度慢，液滴直徑擴大的問題。該情況在乙 烯基聚合物的玻璃化轉變溫度為70°C以上時也同樣發生，無法控制液滴擴展。
[0008] 現有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:日本特開平11 一 216945號公報
[0011] 專利文獻2:日本特開平2004 - 291561號公報
[0012] 專利文獻3:日本特許第4442718號公報

【發明內容】

[0013] 本發明的目的在于提供在描繪溶劑系顏料油墨這樣的油性噴墨油墨的接受層能 夠充分接受著落的噴墨油墨、并且在控制液滴擴展直徑的同時使其干燥后的形狀穩定化的 接受層形成用的透明性樹脂層組合物。另外，本發明的目的在于提供使用該透明性樹脂層 組合物形成的噴墨油墨用接受層和在由透明性樹脂層組合物形成的透明性樹脂層上描繪 噴墨油墨而得的顯示元件。
[0014] 作為解決上述課題的手段，本發明人等發現透明性樹脂層組合物中構成乳液粒子 的樹脂的玻璃化轉變溫度和分子量對于抑制油墨液滴的擴展直徑、或保證干燥后的形狀的 穩定性是重要的，此外，除透明性樹脂層組合物中的乳液粒子的粒徑以外，通過使規定的表 面活性劑、有機溶劑能夠解決現有技術的問題，從而完成了本發明。
[0015] 即，本發明涉及一種透明性樹脂層組合物，其特征在于，含有（1)(甲基）丙烯酸烷 基酯系共聚物樹脂微粒分散乳液，是通過乳液聚合將含有甲基丙烯酸甲酯（i)和烷基的碳 原子數為2~8的（甲基）丙烯酸烷基酯（ii)的混合單體進行聚合而得的，所含的樹脂的 玻璃化轉變溫度為l〇°C以上且低于70°C，重均分子量為10萬以上且低于80萬，且數均粒 徑為IOnm以上且低于500nm，（2)在23°C的室溫下具有流動性的表面活性劑，以及（3)有 機溶劑。
[0016] 另外，本發明涉及一種在支撐基材上形成使用上述透明性樹脂層組合物形成的透 明性樹脂層而得的噴墨油墨接受層。此外，本發明涉及一種在使用上述透明性樹脂層組合 物形成的透明性樹脂層上描繪噴墨油墨而得的顯示元件。
[0017] 在得到本發明中的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物樹脂微粒分散乳液時，以（i) 甲基丙烯酸甲酯為必需成分，以玻璃化轉變溫度成為10°c以上且低于70°C的范圍的方式， 導入（ii)碳原子數為2~8的（甲基）丙烯酸烷基酯，通過乳液聚合將至少含有該（i)和 (ii)的混合單體進行聚合。而且，得到的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物樹脂微粒分散 乳液所含的樹脂其重均分子量為10萬以上且低于80萬，另外，數均粒徑為10以上且低于 500nm〇
[0018] 關于上述（ii)的（甲基）丙烯酸烷基酯的烷基碳原子數，由于擔心由本發明的組 合物形成的涂膜展現粘性，或者用噴墨油墨在涂膜上形成的像素形狀的穩定性降低，所以 碳原子數為2~8。碳原子數為1時，成為（i)的甲基丙烯酸甲酯，失去了形成混合單體的 意義。相反碳原子數為8以上時，擔心透明性樹脂層的粘性展現明顯，或者因在油墨印刷描 繪后進行的干燥引起像素裂紋而導致像素形狀劣化，因而不優選。
[0019] 上述（ii)的烷基的碳原子數為2~8的（甲基）丙烯酸烷基酯是構成（甲基） 丙烯酸烷基酯系共聚物的單體（monomer)的一種，作為例子，可舉出（甲基）丙烯酸乙酯、 (甲基）丙烯酸正丁酯、（甲基）丙烯酸異丁酯、（甲基）丙烯酸仲丁酯、（甲基）丙烯酸叔 丁酯、（甲基）丙烯酸2-乙基己酯、（甲基）丙烯酸辛酯、（甲基）丙烯酸2-羥基乙酯、（甲 基）丙烯酸2-羥基丁酯、（甲基）丙烯酸3-羥基丙酯、（甲基）丙烯酸4-羥基丁酯等。應 予說明，（甲基）丙烯酸烷基酯是指丙烯酸烷基酯或者甲基丙烯酸烷基酯。
[0020] 上述的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物樹脂微粒分散乳液中的樹脂的玻璃化轉變 溫度為10°c以上且低于70°C的范圍。若低于10°C，則在吸收油墨中的溶劑并使其干燥時通 過印制形成的像素因樹脂的流出成為主要原因而與鄰接的像素連接，彩色油墨可能彼此混 色，溶解?干燥收縮可能導致印刷像素上產生裂紋。另外，存在涂膜的粘性的展現引起涂覆 基板的輸送性降低的趨勢。另一方面，若為70°C以上，則油墨中的溶劑的吸收差，溶劑潤濕 擴展，有時得不到目標大小的且整齊的像素形狀，另外，由于溶劑向涂膜中的滲透不均勻， 所以像素周邊的涂膜的平坦性明顯降低，結果可能發生透明性的降低。
[0021] 作為在前項所述的玻璃化轉變溫度范圍內的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物樹脂 中的⑴甲基丙烯酸甲酯與（ii)碳原子數為2~8的（甲基）丙烯酸烷基酯的組成比，以 重量比計為（i) : (ii) = 1:0. 25~1:2的范圍即可。特別是在（i)的甲基丙烯酸甲酯的重 量比小于該范圍的區域可能產生如上所述的印刷物的混色、印刷像素的裂紋，在大于該范 圍的區域擔心像素形狀劣化，透明性降低，因而優選為本范圍內。
[0022] 上述共聚物樹脂中，為了透明性樹脂層的強度以及防止噴墨油墨像素裂紋，在對 上述的物性沒有影響的范圍內可以導入具有交聯基團的單體。作為其例子，有（甲基）丙 烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚等含有縮水甘油基的聚合性單體，（甲基）丙烯酸氨基 乙酯、（甲基）丙烯酸N-單烷基氨基烷基酯、（甲基）丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯等含 有氨基的聚合性單體，乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、N-β -(N-乙烯基芐基氨基乙 基）-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷及其鹽酸鹽等含有甲硅烷基的聚合性單體，（甲基）丙烯酸 2-吖丙啶基乙酯等含有吖丙啶基的聚合性單體，（甲基）丙烯酰基異氰酸酯、（甲基）丙烯 酰基異氰酸酯基乙酯的酚或甲基乙基酮肟加成物等含有異氰酸酯基和/或封端化異氰酸 酯基的聚合性單體，2-異丙烯基-2- P惡唑啉、2-乙烯基-2- P惡唑啉等含有I?惡A坐啉基的聚 合性單體，（甲基）丙烯酸雙環戊烯酯等含有雙環戊基的聚合性單體，（甲基）丙烯酸烯丙 酯等含有烯丙基的聚合性單體，丙烯醛等含有羰基的乙烯基單體，乙二醇二（甲基）丙烯酸 酯、1，6-己二醇二（甲基）丙烯酸酯、新戊二醇二（甲基）丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三（甲 基）丙烯酸酯、聚乙二醇二（甲基）丙烯酸酯、聚丙二醇二（甲基）丙烯酸酯、鄰苯二甲酸 二烯丙酯、二乙烯基苯、（甲基）丙烯酸烯丙酯等、N-羥甲基丙烯酰胺等含有羥甲基的丙烯 酰胺系乙烯基單體，衣康酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、巴豆酸、檸康酸、肉桂酸等含有羧基 的乙烯基單體。其添加量相對于上述的必需單體成分（i)和（ii)的總量只要為0.01~3 重量％的范圍內，就不影響本發明的組合物的效果。
[0023] 上述的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物樹脂微粒分散乳液中的樹脂的重均分子量 必須為10萬以上且低于80萬，若低于10萬，油墨中的溶劑的吸收良好，但干燥性差，所以 像素發生滲色而導致印制物的畫質降低。另一方面，若為80萬以上，則由于溶劑的吸收差 而使溶劑潤濕擴展，得不到目標大小的整齊的形狀，因而不優選。
[0024] 上述的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物樹脂微粒分散乳液的粒徑以數均粒徑計必 須為IOnm以上且低于500nm，若低于10nm，則即便在各種單體混合物中也無法用本發明采 用的乳液聚合法得到。另一方面，若為500nm以上，則油墨吸收性不均勻，在點端部產生凹 凸而得