JP4339332B2 - インクジェット記録用インク受容層転写シート - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録用インク受容層転写シート及びインクジェット記録媒体の製造方法に関する。

近年、インクジェット記録方式により、色再現性、画像密度、光沢性、耐候性等の点で、銀塩写真に近い品質、性能のものが得られるようになってきている。これにともない、ＣＤ、ＤＶＤ、カード等の表面に高画質な画像や鮮明な画像をインクジェット記録方式により印字をしたいという要求が強くなってきている。しかし、これらの基材には、合成樹脂等のインク吸収性のないものが使用されているため、直接、インクジェット記録により印字しようとしても印字することができない。このため、最近では、あらかじめＤＶＤ等の基材の上に、インク受容層を形成して印字する方法（特許文献１）や、テープ状基材上に、インク受容層を設け、その裏面に粘着剤層、剥離紙を設けたラベルライター用テープに、インクジェット記録により、印字した後、剥離紙を剥がして、粘着剤層を介して基体に貼る方法が知られている（特許文献２）。しかし、特許文献１の方法では、基材にあらかじめ、インク受容層を形成しなければならず、凹凸のある基材には、インク受容層を形成することが難しい。また、特許文献２の方法では、貼付した後、テープ等の基材が残るため、本来必要とする風合い等の印刷物の特徴が損なわれるおそれがある。

特開２００４−３５５７８１号公報（特許請求の範囲） 特開平８−１４２４９７号公報（特許請求の範囲）

本発明は、インク吸収性のない被転写基体上に、簡易で、かつ、低コストに、高品質な記録物を得ることのできるインクジェット記録用インク受容層転写シート及びインクジェット記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。本発明では、特に、表面が粗い被転写基体に対して好ましく使用できる。

本発明は、基材となるポリエチレンテレフタレートフィルム上に、平均粒子径３００ｎｍ以下の無機粒子としてベーマイト及び該無機粒子に対して、バインダとしてポリビニルアルコールを５〜５０質量％含有するインク受容層を有し、さらに、その上にガラス転移点が０〜５０℃のポリエステル系ポリウレタン系熱可塑性樹脂からなる、厚さ３〜３０μｍの接着剤層を有するインクジェット記録用インク受容層転写シートであって、該インク受容層を有する側のフィルム表面がＪＩＳ Ｋ６７６８の規定による濡れ指数が４５ｍＮ／ｍ以下であり、かつ該無機微粒子がベーマイトであり、かつ該インク受容層と該基材となるフィルムの間に、平均粒子径２０〜８０ｎｍの粒状コロイダルシリカ及び該粒状コロイダルシリカに対して５〜１５質量％のシラノール変性ポリビニルアルコールを含有する厚さ０．２〜１．５μｍの表面層を有し、該表面層と基材との界面で剥離するインクジェット記録用インク受容層転写シート。

本発明のインクジェット記録用インク受容層転写シートを使用することにより、フィルム、金属、ガラス等のインク吸収性のない被転写基体上に、簡易で、かつ、低コストに、高品質で、高精細な記録物を得ることができるという効果を奏する。また、インク吸収性のない被転写基体上に、基体本来の色調や風合いを損なうことがない記録物が得られる。また、本発明の製造方法により、被転写基体上にインク受容層を形成するという煩雑な塗布工程を経ることなく、インクジェット記録媒体を得ることができる。

本発明において、基材となるフィルムは、表面がＪＩＳ Ｋ６７６８の規定による濡れ指数が４５ｍＮ／ｍ以下であることが必要である。これにより、インク受容層を、被転写基体となる他の基体へ転写する際、インク受容層を破損することなく、剥離して転写できるので好ましい。濡れ指数が４５ｍＮ／ｍ超であると、フィルムとインク受容層との剥離が困難になるので好ましくない。濡れ指数は、３０〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましい。

基材となるフィルムは、特に限定されるものではなく、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートセルロース等が使用できる。また、基材となるフィルムには、適宜必要に応じて、種々の表面処理、例えば、コロナ放電処理、表面処理コート等を行うことができる。基材となるフィルムは、厚さ２５〜３００μｍであることが好ましい。フィルムの厚さが２５μｍ未満であると、強度が不充分で、折れやすく、インク受容層が破損するおそれがあるので好ましくなく、厚さ３００μｍ超であると、コストが高くなるので好ましくない。基材の厚さは５０〜１００μｍが特に好ましい。

本発明のインク受容層は、平均粒子径３００ｎｍ以下の無機粒子及び該無機粒子に対して、バインダを５〜５０質量％含有する。これにより、基材フィルムとの密着性が良くなり、クラックや層剥離が発生することがないので好ましい。バインダの量が、無機粒子に対して、５質量％未満であると、インク受容層の機械的強度が不足するおそれがあるので好ましくなく、５０質量％超であると、インク吸収性が不足するおそれがあるので好ましくない。バインダの量は無機粒子に対して、１０〜３０質量％含有することが特に好ましい。

無機粒子は、平均粒子径３００ｎｍ以下であることが必要である。これにより、基材との密着が良く、凹凸によるヘーズの発生が小さくなるので好ましい。平均粒子径は、１５０〜２５０ｎｍであることが特に好ましい。

無機粒子としては、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、ベーマイト、合成微粒子シリカ、合成微粒子アルミナシリケート、気相法合成シリカ、ゼオライト、モンモリロナイト群鉱物、バイデライト群鉱物、サポナイト群鉱物、ヘクトライト群鉱物、スチーブンサイト群鉱物、ハイドロタルサイト群鉱物、スメクタイト群鉱物、ベントナイト群鉱物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、チタンゾル、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、カオリン、タルク、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム化合物、アルミナ水和物、プラスチックピグメント、尿素樹脂顔料、セルロース粒子、澱粉粒子などが挙げられ、なかでも、気相法合成シリカ、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、ベーマイトが透明性の点から好ましい。このうち、ベーマイト（Ａl_２Ｏ_３・ｎＨ_２Ｏ、ｎ＝１〜１．５）がインクの吸収性、定着性の観点から特に好ましい。

バインダとしては、でんぷん又はその変性物、ポリビニルアルコール又はその変性物，スチレン・ブタジエンゴムラテックス、ニトリル・ブタジエンゴムラテックス、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等の水溶性重合体、アルコール可溶性の重合体若しくはこれらの重合体の混合物等を使用できる。なかでも、インク吸収性や耐水性が良好であることから、ポリビニルアルコール又はその変性物が好ましい。

インク受容層の細孔特性は、平均細孔半径３〜２５ｎｍ、かつ、細孔容積０．３〜２．０ｃｍ^３／ｇが好ましく、平均細孔半径５〜１５ｎｍ、かつ、細孔容積０．５〜１．５ｃｍ^３／ｇが特に好ましい。細孔特性の値については、窒素吸脱着法に則り、カンタクローム社のオートソーブ３Ｂで測定して算出することが好ましい。

本発明では、基材となるフィルム上にインク受容層を形成する手段としては、従来より公知の方法により行うことができ、例えば、無機粒子及びバインダを含有するスラリを作成し、これを、ロールコータ、エアナイフコータ、ブレードコータ、ロッドコータ、バーコータ、コンマコータ、グラビアコータ、ダイコータ、カーテンコータ、スプレーコータ、スライドコータ等で塗工し、乾燥する方法が挙げられる。乾燥方法としては、加熱の方式として、熱風、赤外線、加熱シリンダ等が挙げられる。

本発明では、インク受容層は、厚さ１０〜８０μｍであることが好ましい。厚さ１０μｍ未満であると、インク吸収性が不足してインクジェットプリンタでの記録が困難になるおそれがあるので好ましくない。厚さ８０μｍ超であると、インク受容層の透明性や基材との密着強度が低下するおそれがあるほか、転写した際に、被転写基体である基体表面の特徴を生かすことが難しくなるおそれがあるため好ましくない。インク受容層の厚さは１５〜５０μｍであることが特に好ましい。

本発明では、インク受容層の下に、フィルムとの剥離性を良くするために、適宜必要に応じて、粒状微粒子を含有する表面層を設けることが好ましい。表面層は、粒状微粒子及び粒状微粒子に対して、５〜１５質量％のバインダを含有することが好ましい。これにより、得られる表面層のインク吸収性や強度が良好となるので好ましい。バインダとしては、上述のインク受容層に使用されるのと同じものが使用でき、ポリビニルアルコール又はその変性物が、強度の高い表面層が得られることから特に好ましい。バインダの量が、粒状微粒子に対して、５質量％未満であると、表面層の機械的強度が不足するおそれがあるので好ましくなく、１５質量％超であると、インク吸収性が不足するおそれがあるので好ましくない。バインダの量は粒状微粒子に対して、７〜１２質量％含有することが特に好ましい。

粒状微粒子としては、コロイダルシリカ、合成シリカ、合成アルミナシリケート、気相法合成シリカ、ゼオライト等が挙げられ、なかでも、コロイダルシリカが特に好ましい。粒状微粒子は、平均粒子径２０〜８０ｎｍであることが好ましい。平均粒子径２０ｎｍ未満であると、表面層のインク吸収性が低下するおそれがあることから好ましくなく、平均粒子径８０ｎｍ超であると、表面層で光が散乱しやすくなり、得られる記録物の色濃度が低下するおそれがあるため好ましくない。平均粒子径は、３０〜６０ｎｍであることが特に好ましい。

また、表面層の厚さは０．２〜１．５μｍであることが好ましい。厚さ０．２μｍ未満であると、表面層の強度が低下しやすくなり、基材となるフィルムと剥離する際、破損するおそれがあるため好ましくなく、厚さ１．５μｍ超であると、表面層のインク吸収性が低下するおそれがあるため好ましくない。表面層は、厚さ０．２〜１μｍであることが特に好ましい。

本発明では、表面層を得る方法としては、上述のインク受容層の場合と同様にして、例えば、粒状微粒子にバインダを加えてスラリとし、これを塗布乾燥することにより形成することができる。

本発明では、インク受容層の上に、Ｔｇが０〜５０℃の熱可塑性樹脂からなる接着剤層を有する。これにより、インク受容層を基材から剥離した際に、インク受容層の膜強度が良くなり、膜に裂けが入ることがなく、被転写基体との接着性も良くなるので好ましい。

熱可塑性樹脂のＴｇが０℃未満であると、得られる接着剤層の強度が弱くなるため、基材となるフィルムからインク受容層を剥離する際、インク受容層が破損するおそれがあるので好ましくない。また、Ｔｇが５０℃超であると、得られる接着剤層の柔軟性がなくなるため、基材となるフィルムからインク受容層を剥離する際、インク受容層が破損するおそれがあるほか、被転写基体となる基材とインク受容層との接着強度が弱くなるので好ましくない。Ｔｇは０〜３０℃であることが特に好ましい。また、熱可塑性樹脂は、Ｔｇの異なる２種類以上の熱可塑性樹脂を混ぜて使用してもよい。本発明では、その際のＴｇは、それぞれのＴｇの質量基準の加重平均値で０〜５０℃で表すものとする。

接着剤層の厚さは、３〜５０μｍであることが必要である。厚さ３μｍ未満であると、接着剤層の膜強度が弱くなるおそれがあるので好ましくなく、厚さ５０μｍ超であると、被転写基体に転写した際、被転写基体の色調や面性状の特徴が失われるおそれがあるので好ましくない。厚さは５〜３０μｍであることが特に好ましい。

熱可塑性樹脂は、ポリエステル、ポリウレタン等が挙げられ、なかでも、ポリウレタンが好ましく、このうち、ポリエステル系ウレタンが特に好ましい。また、ポリエステル系ウレタンは水性アイオノマー型のものであることが好ましい。

接着剤層を形成するには、上記の熱可塑性樹脂を、インク受容層の上に塗工、乾燥することが好ましい。塗工、乾燥する方法としては、上述のインク受容層又は表面層を形成する方法と同様の方法が好ましい。

本発明では、得られたインクジェット記録用インク受容層転写シートを使用して下記２つの態様により、インクジェット記録媒体を得ることができる。

第１の態様としては、得られたインクジェット記録用インク受容層転写シートの接着剤層表面を被転写基体に圧着させた後、さらに基材フィルム側から加圧、加熱を行い被転写基体上にインク受容層を転写させた後、基材となるフィルムを剥がし、被転写基体上にインク受容層を形成することにより、インクジェット記録媒体を得る方法が挙げられる。

また、第２の態様としては、得られたインクジェット記録用インク受容層転写シートから、基材となるフィルムを剥離して得られるインク受容層と接着剤層との積層体を、被転写基体の表面に、接着剤層が被転写基体に接するように密着させ、加熱して接着剤層を被転写基体に接着させて、被転写基体上にインク受容層を転写することにより、インクジェット記録媒体を得る方法が挙げられる。この第２の態様では、被転写基体の表面に凹凸がある場合や、曲面がある場合にも均一なインク受容層が形成しやすいので好ましい。

上記いずれの態様においても、基材となるフィルムは、インク受容層又は表面層との界面で剥離することができ、得られたインク受容層は、破損することがなく、被転写基体である基材に転写されるので好ましい。

被転写基体としては、合成樹脂、紙、金属、ガラス等の様々なものが使用できる。被転写基体としては、様々なテクスチャーを有する形状のものが使用でき、例えば、エンボス加工した特殊紙（特種製紙社製、商品名：マーメード、表面粗さＪＩＳ Ｂ０６０１規定の十点平均粗さＲｚ３７μｍ）等の基材が挙げられる。

接着剤層を被転写基体に密着させて、加熱する際には、適宜公知の方法により、加圧することが好ましい。加圧の方法としては、アイロン、ラミネータ等の公知の方法が挙げられる。加圧する際の圧力については、一概にはいえないが、圧力０．１〜０．８ＭＰａであることが好ましい。

加熱する温度としては、５０〜１５０℃が好ましい。温度が５０℃未満であると、インク受容層が充分に転写できないおそれがあるので好ましくなく、温度が１５０℃超であると、インク受容層又は被転写基体が変形するおそれがあるので好ましくない。加熱する温度は、８０〜１１０℃が特に好ましい。

得られたイクジェット記録媒体は、被転写基体である基材表面の色調、表面のテクスチャー等の再現性が良いインクジェット記録媒体が得られるため好ましい。

得られたインクジェット記録媒体には、インクジェット記録することにより、印刷することができるので好ましい。

以下に、実施例（例２）、参考例（例１、３乃至４及び例１０）及び比較例（例５〜９）を示す。なお、本実施例において、特に断らない限り、部は質量部を示し、％は質量％を示す。

［例１］
平均粒子径が１０ｎｍのベーマイト粒子を含有するアルミナゾル（旭硝子社製、型式：Ｂ０２）１００部に、ポリビニルアルコール（クラレ社製、型式：１２４）１０部、ホウ酸０．２部を混合して、固形分濃度２０％の塗工液を得た。この塗工液をバーコータを使用して、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人社製、型番：Ｇ―２、長さ１８０ｍｍ×幅２０ｍｍ、濡れ指数３８ｍＮ／ｍ）上に塗工した後、１００℃で乾燥して、厚さ３０μｍのアルミナ水和物層を形成した。次に、このアルミナ水和物層の上にポリエステル系ウレタンを含有する分散液（大日本インキ化学工業社製、商品名：ハイドランＡＰ−２０、Ｔｇ：２７℃）をバーコータで塗工し、１００℃で乾燥して、厚さ１５μｍの接着剤層を形成して、インク受容層転写シートを得た。

［評価方法］
得られたインク受容層転写シートのサンプルについて、下記評価を行った。評価結果を表１にまとめる。以下、例２〜９についても、同様の評価を行い、結果を表１にまとめた。

剥離性評価：ＪＩＳ Ｋ ６８５４−３（Ｔ型剥離）の規定に則り、引張り試験機（島津製作所社製、型式：ＥＺＴｅｓｔ）を使用して評価を行った。サンプルを試験機にセットし、基材となるフィルムをインク受容層（例２は、表面層）との界面から５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離し、その平均剥離力（単位：Ｎ）を測定した。剥離力が１Ｎ以下の場合を○、１Ｎ超の場合を△、測定中に破壊して、剥離できない場合は×とした。

印字性評価：サンプルから基材フィルムをインク受容層（例２は、表面層）との界面から剥離した後、得られたインク受容層上の接着剤層を印刷用紙（王子製紙社製、商品名：ＯＫトップコートＮ）に押し付け、温度１１０℃に加熱し、ラミネーター（日本ＤＢＣ社製、型式：ＤＢＣ２５００）を使用して、インク受容層を印刷用紙に転写し、インクジェット記録紙を得た。得られたインクジェット記録紙に、赤、緑、青、黄、黒のインクでインクジェットプリンター（セイコーエプソン社製、型式：ＰＭ−Ｇ８００）を使用してインクジェット記録を行い、印字の評価を色濃度計（グレタグマクベス社製、型式：ＳＰＭ１００ＩＩ）で行った。赤、緑、青、黄、及び黒の合計色濃度が８以上を○、８未満５以上を△、５未満を×とした。

転写性評価：上述の印字性評価と同様にして、サンプルから基材フィルムをインク受容層（例２は、表面層）との界面から剥離し、被転写基体となるエンボス紙（特種製紙社製、商品名：マーメード）にインク受容層を転写してインクジェット記録紙を得た。インク受容層の転写前後でのエンボス紙の凹凸をＪＩＳ Ｂ０６０１の規定に則り、測定器（小坂研究所社製、型式：ＳＥ−３０Ｈ）を使用して、表面粗さを測定し、十点平均粗さＲｚを求めた。インク受容層転写前の十点平均粗さをＲｚ１とし、転写後をＲｚ２として、Ｒｚ２/Ｒｚ１の比が０．９以上の場合を○、０．９未満０．５以上の場合を△、０．５未満の場合を×とした。

［例２］
シリカゾル（触媒化成工業社製、型番：ＳＩ４５Ｐ、平均粒子径４０ｎｍ）１００部に、ポリビニルアルコール（クラレ工業社製、型番：Ｒ１１３０）１０部を加え、固形分濃度８％の塗工液を調製した。この塗工液を使用して、例１と同様に操作を行い、厚さ１μｍのシリカ層（表面層）を形成した。シリカ層を形成した上に例１と同様に操作を行い、アルミナ水和物層を形成し、インク受容層転写シートを得た。

［例３］
例１において、接着剤層を厚さ５μｍに変更した以外は、同様に操作を行い、インク受容層転写シートを得た。

［例４］
例１において、接着剤層を、ポリエステル系ウレタンを含有する分散液（大日本インキ化学工業社製、商品名：ハイドラン６０ＬＭ、Ｔｇ：−１２℃）とポリエステル系ウレタンを含有する分散液（大日本インキ化学工業製、商品名：ハイドランＡＰ−３０、Ｔｇ：６１℃）を質量比で、５０／５０で混合（平均Ｔｇ：２４．５℃）したものにより形成した以外は、同様に操作を行い、インク受容層転写シートを得た。

［例５］
例１において、接着剤層として、ポリエステル系ウレタンを含有する分散液（大日本インキ化学工業社製、製品名：ＡＰ−３０、ｔｇ：６１℃）を使用して形成した以外は、同様に操作を行い、インク受容層転写シートを得た。

［例６］
例１において、接着剤層として、アクリル系熱硬化性樹脂を含有する分散液（日本ゼオン社製、製品名：ＬＸ４１６、ｔｇ：５０℃）を使用して形成した以外は、同様に操作を行い、インク受容層転写シートを得た。

［例７］
例１において、接着剤層として、ポリウレタンを含有する分散液（第一工業製薬社製、商品名：スーパーフレックス４２０、Ｔｇ：−１６℃）を使用して形成した以外は、同様に操作を行い、インク受容層転写シートを得た。

［例８］
例１において、接着剤層を厚さ２μｍに変更した以外は、同様に操作を行い、インク受容層転写シートを得た。

［例９］
例１において、５０μｍポリエチレンテレフタレートの塗工面をコロナ処理装置（春日電機社製、型式：ＡＧＦ−０１０）で処理して、濡れ指数を５０ｍＮ／ｍとしたものを使用した以外は同様の操作を行い、インク受容層転写シートを得た。

ただし、表１において、ａ、ｂは、下記内容を示す。
ａ：インク受容層を基材フィルムから剥離した際、インク受容層が形状を維持できず、破損したため、評価できなかった。
ｂ：インク受容層が基材フィルムから剥離できず、無理に剥がそうとすると、インク受容層が破損し、評価できなかった。

［例１０］
例１と同様にして操作を行い、インク受容層転写シートを得た。得られたインク受容層転写シートを使用して、下記のとおりの評価を行った。

印字性評価：サンプルの接着剤層を、印刷用紙（王子製紙社製、商品名：ＯＫトップコートＮ）に押し付け、例１と同様に操作してインク受容層を印刷用紙に接着させた後、基材となるフィルムを剥がして、インクジェット記録紙を得た。得られたインクジェット記録紙を使用して、例１と同様にして評価を行った。

転写性評価：印字性評価と同様にして、被転写基体となるエンボス紙（特種製紙社製、商品名：マーメード）にインク受容層を接着させた後、基材となるフィルムを剥がして、インクジェット記録紙を得た。例１と同様にして、インク受容層の転写前後での表面粗さを測定し、評価した。

印字性評価の結果は、○であった。しかし、転写性評価の結果は、×であった。

本発明のインクジェット記録用インク受容層転写シートは、カード、ＣＤ、ＤＶＤ等のディスク等に画像を形成するのに最適である。

Claims (1)

1. 基材となるポリエチレンテレフタレートフィルム上に、平均粒子径３００ｎｍ以下の無機粒子としてベーマイト及び該無機粒子に対して、バインダとしてポリビニルアルコールを５〜５０質量％含有するインク受容層を有し、さらに、その上にガラス転移点が０〜５０℃のポリエステル系ポリウレタン系熱可塑性樹脂からなる、厚さ３〜３０μｍの接着剤層を有するインクジェット記録用インク受容層転写シートであって、該インク受容層を有する側のフィルム表面がＪＩＳ Ｋ６７６８の規定による濡れ指数が４５ｍＮ／ｍ以下であり、かつ該インク受容層と該基材となるフィルムの間に、平均粒子径２０〜８０ｎｍの粒状コロイダルシリカ及び該粒状コロイダルシリカに対して５〜１５質量％のシラノール変性ポリビニルアルコールを含有する厚さ０．２〜１．５μｍの表面層を有し、該表面層と基材との界面で剥離するインクジェット記録用インク受容層転写シート。