透明性树脂层组合物、使用其的喷墨油墨用接受层和显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及透明性树脂层组合物、使用其的喷墨油墨用接受层和显示元件，详细 而言，涉及用于形成使用喷墨油墨描绘时的油墨接受层的透明性树脂层组合物、喷墨油墨 用接受层和显示元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，在发展迅速的喷墨印刷相关行业，喷墨打印机的高性能化、油墨的改良等 取得飞跃性进展，就连一般家庭也能够容易地获得与银盐照片同样的高精细且鲜明的图 像。因此，喷墨打印机不仅用于家庭内，还研宄用于大型广告牌等的制造、液晶显示器用滤 色器或取向膜的印刷等电子设备制造。
[0003] 另外，喷墨印刷物的高画质化是由于随着上述打印机的高性能化，印刷油墨的改 良带来的改善也大。具体而言，作为具有与染料油墨媲美的高发色性且能够形成与现有的 染料油墨相比较耐久性优异的印刷图像的油墨而已知的颜料油墨的使用在近年印刷物的 领域成为主流。另一方面，作为用于电子设备的颜料油墨，由于要求设备的可靠性，所以适 合使用颜料油墨的粒子分散于有机溶剂中的溶剂系颜料油墨，这样的溶剂系颜料油墨也被 称为油性颜料油墨。该油墨由于油墨的粒子本身较疏水性，所以可适用于形成具有在印刷 基板上不发生环境中的水分等引起的印刷图像的洇渗等程度的耐水性的印刷图像，因此近 年来备受注目。
[0004] 然而，现有的喷墨记录介质大多具有为了用于水性的染料油墨而开发的油墨受理 层，是为了提高油墨中的水性介质的吸收性、染料的定影性而设计的（例如参照专利文献 1)。因此，对于这样的喷墨记录介质即便使用上述溶剂系颜料油墨进行印刷，油墨受理层也 无法高效吸收有机溶剂，其结果无法得到高发色且防止洇渗、掉色的鲜明的图像。
[0005] 因此，近年来，进行了与溶剂系颜料油墨对应的受理层的研宄，例如专利文献2 中，公开了一种形成油墨接受层的受理剂，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单体〇~50重量％构成，以重均分子量为 30万~100万的丙烯酸系树脂为主成分。
[0006] 然而，对于上述专利文献2记载的这种油墨接受层而言，例如在对屋外广告等较 大的介质实施喷墨印刷时，由于无法充分吸收该油墨中所含的有机溶剂，所以有时引起油 墨的干燥性的明显降低、印刷图像的洇渗和裂纹等的产生。另外，由于该专利文献2记载的 油墨接受层使用如上所述的特定的丙烯酸系树脂溶解于有机溶剂中的喷墨受理剂而形成， 所以制造喷墨记录介质时，有时需要挥发大量的有机溶剂的工序。
[0007] 另一方面，关于油性颜料油墨用喷墨接受层，专利文献3中，公开了一种其玻璃化 转变温度为10~70°C且重均分子量为80万以上的乙烯基聚合物分散于水系介质而成的油 性颜料油墨用喷墨受理剂。然而，在使该喷墨受理剂干燥后而得的涂膜上滴加油性喷墨油 墨的情况下，当分子量为80万以上时，有其吸收速度慢，液滴直径扩大的问题。该情况在乙 烯基聚合物的玻璃化转变温度为70°C以上时也同样发生，无法控制液滴扩展。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开平11 一 216945号公报
[0011] 专利文献2:日本特开平2004 - 291561号公报
[0012] 专利文献3:日本特许第4442718号公报
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提供在描绘溶剂系颜料油墨这样的油性喷墨油墨的接受层能 够充分接受着落的喷墨油墨、并且在控制液滴扩展直径的同时使其干燥后的形状稳定化的 接受层形成用的透明性树脂层组合物。另外，本发明的目的在于提供使用该透明性树脂层 组合物形成的喷墨油墨用接受层和在由透明性树脂层组合物形成的透明性树脂层上描绘 喷墨油墨而得的显示元件。
[0014] 作为解决上述课题的手段，本发明人等发现透明性树脂层组合物中构成乳液粒子 的树脂的玻璃化转变温度和分子量对于抑制油墨液滴的扩展直径、或保证干燥后的形状的 稳定性是重要的，此外，除透明性树脂层组合物中的乳液粒子的粒径以外，通过使规定的表 面活性剂、有机溶剂能够解决现有技术的问题，从而完成了本发明。
[0015] 即，本发明涉及一种透明性树脂层组合物，其特征在于，含有（1)(甲基）丙烯酸烷 基酯系共聚物树脂微粒分散乳液，是通过乳液聚合将含有甲基丙烯酸甲酯（i)和烷基的碳 原子数为2~8的（甲基）丙烯酸烷基酯（ii)的混合单体进行聚合而得的，所含的树脂的 玻璃化转变温度为l〇°C以上且低于70°C，重均分子量为10万以上且低于80万，且数均粒 径为IOnm以上且低于500nm，（2)在23°C的室温下具有流动性的表面活性剂，以及（3)有 机溶剂。
[0016] 另外，本发明涉及一种在支撑基材上形成使用上述透明性树脂层组合物形成的透 明性树脂层而得的喷墨油墨接受层。此外，本发明涉及一种在使用上述透明性树脂层组合 物形成的透明性树脂层上描绘喷墨油墨而得的显示元件。
[0017] 在得到本发明中的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物树脂微粒分散乳液时，以（i) 甲基丙烯酸甲酯为必需成分，以玻璃化转变温度成为10°c以上且低于70°C的范围的方式， 导入（ii)碳原子数为2~8的（甲基）丙烯酸烷基酯，通过乳液聚合将至少含有该（i)和 (ii)的混合单体进行聚合。而且，得到的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物树脂微粒分散 乳液所含的树脂其重均分子量为10万以上且低于80万，另外，数均粒径为10以上且低于 500nm〇
[0018] 关于上述（ii)的（甲基）丙烯酸烷基酯的烷基碳原子数，由于担心由本发明的组 合物形成的涂膜展现粘性，或者用喷墨油墨在涂膜上形成的像素形状的稳定性降低，所以 碳原子数为2~8。碳原子数为1时，成为（i)的甲基丙烯酸甲酯，失去了形成混合单体的 意义。相反碳原子数为8以上时，担心透明性树脂层的粘性展现明显，或者因在油墨印刷描 绘后进行的干燥引起像素裂纹而导致像素形状劣化，因而不优选。
[0019] 上述（ii)的烷基的碳原子数为2~8的（甲基）丙烯酸烷基酯是构成（甲基） 丙烯酸烷基酯系共聚物的单体（monomer)的一种，作为例子，可举出（甲基）丙烯酸乙酯、 (甲基）丙烯酸正丁酯、（甲基）丙烯酸异丁酯、（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-羟基乙酯、（甲 基）丙烯酸2-羟基丁酯、（甲基）丙烯酸3-羟基丙酯、（甲基）丙烯酸4-羟基丁酯等。应 予说明，（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树脂微粒分散乳液中的树脂的玻璃化转变 温度为10°c以上且低于70°C的范围。若低于10°C，则在吸收油墨中的溶剂并使其干燥时通 过印制形成的像素因树脂的流出成为主要原因而与邻接的像素连接，彩色油墨可能彼此混 色，溶解?干燥收缩可能导致印刷像素上产生裂纹。另外，存在涂膜的粘性的展现引起涂覆 基板的输送性降低的趋势。另一方面，若为70°C以上，则油墨中的溶剂的吸收差，溶剂润湿 扩展，有时得不到目标大小的且整齐的像素形状，另外，由于溶剂向涂膜中的渗透不均匀， 所以像素周边的涂膜的平坦性明显降低，结果可能发生透明性的降低。
[0021] 作为在前项所述的玻璃化转变温度范围内的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物树脂 中的⑴甲基丙烯酸甲酯与（ii)碳原子数为2~8的（甲基）丙烯酸烷基酯的组成比，以 重量比计为（i) : (ii) = 1:0. 25~1:2的范围即可。特别是在（i)的甲基丙烯酸甲酯的重 量比小于该范围的区域可能产生如上所述的印刷物的混色、印刷像素的裂纹，在大于该范 围的区域担心像素形状劣化，透明性降低，因而优选为本范围内。
[0022] 上述共聚物树脂中，为了透明性树脂层的强度以及防止喷墨油墨像素裂纹，在对 上述的物性没有影响的范围内可以导入具有交联基团的单体。作为其例子，有（甲基）丙 烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等含有缩水甘油基的聚合性单体，（甲基）丙烯酸氨基 乙酯、（甲基）丙烯酸N-单烷基氨基烷基酯、（甲基）丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯等含 有氨基的聚合性单体，乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、N-β -(N-乙烯基苄基氨基乙 基）-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷及其盐酸盐等含有甲硅烷基的聚合性单体，（甲基）丙烯酸 2-吖丙啶基乙酯等含有吖丙啶基的聚合性单体，（甲基）丙烯酰基异氰酸酯、（甲基）丙烯 酰基异氰酸酯基乙酯的酚或甲基乙基酮肟加成物等含有异氰酸酯基和/或封端化异氰酸 酯基的聚合性单体，2-异丙烯基-2- P恶唑啉、2-乙烯基-2- P恶唑啉等含有I?恶A坐啉基的聚 合性单体，（甲基）丙烯酸双环戊烯酯等含有双环戊基的聚合性单体，（甲基）丙烯酸烯丙 酯等含有烯丙基的聚合性单体，丙烯醛等含有羰基的乙烯基单体，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、三羟甲基丙烷三（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、邻苯二甲酸 二烯丙酯、二乙烯基苯、（甲基）丙烯酸烯丙酯等、N-羟甲基丙烯酰胺等含有羟甲基的丙烯 酰胺系乙烯基单体，衣康酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、柠康酸、肉桂酸等含有羧基 的乙烯基单体。其添加量相对于上述的必需单体成分（i)和（ii)的总量只要为0.01~3 重量％的范围内，就不影响本发明的组合物的效果。
[0023] 上述的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物树脂微粒分散乳液中的树脂的重均分子量 必须为10万以上且低于80万，若低于10万，油墨中的溶剂的吸收良好，但干燥性差，所以 像素发生渗色而导致印制物的画质降低。另一方面，若为80万以上，则由于溶剂的吸收差 而使溶剂润湿扩展，得不到目标大小的整齐的形状，因而不优选。
[0024] 上述的（甲基）丙烯酸烷基酯系共聚物树脂微粒分散乳液的粒径以数均粒径计必 须为IOnm以上且低于500nm，若低于10nm，则即便在各种单体混合物中也无法用本发明采 用的乳液聚合法得到。另一方面，若为500nm以上，则油墨吸收性不均匀，在点端部产生凹 凸而得