(57)【要約】  ポリ乳酸系材料を含む連続相と相互連通ミクロボイドとを含む、低表面張力液体に対して浸透性のミクロボイド含有層を含む単層又は多層シートであり、該ミクロボイド含有層は約14 cc/m2以上の総吸収能力を有する。また本発明はそのような浸透性のミクロボイド含有層を含んでなるシート材料の形成方法であって、該方法は、無機粒子を含有するポリ乳酸系材料から成る層を含むシートを押出によって形成し、そして該シートを二軸延伸することにより、該無機粒子の周りに相互連通型ミクロボイドを形成することを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
低表面張力液体に対して浸透性のミクロボイド含有層を含む単層又は多層シートであって、該ミクロボイド含有層が、ポリ乳酸系材料を含む連続相と相互連通ミクロボイドとを含み、該ミクロボイド含有層が約14 cc/m2以上の総吸収能力を有する、単層又は多層シート。
【請求項２】
ボイド誘導粒子をさらに含む、請求項1に記載のシート。
【請求項３】
該粒子の平均直径が0.1〜1.0マイクロメートルである、請求項2に記載のシート。
【請求項４】
該粒子の平均直径が0.1〜0.6マイクロメートルである、請求項3に記載のシート。
【請求項５】
該シートが単層として押し出される、請求項1に記載のシート。
【請求項６】
該粒子の粒子サイズが、約5 nm〜約15 μmである、請求項2に記載のシート。
【請求項７】
前記ミクロボイド含有層が二軸延伸されている、請求項1に記載のシート。
【請求項８】
前記ミクロボイド含有層の乾燥厚が、約25〜約400 μmである、請求項1に記載のシート。
【請求項９】
前記ポリ乳酸系材料が、75重量%以上のポリ(L-乳酸)を含む、請求項1に記載のシート。
【請求項１０】
該粒子が無機物であり、平均粒子サイズが約0.1〜約10 μmであり、そして該ミクロボイド含有層の総重量の約45〜約75重量%を形成する、請求項2に記載のシート。
【請求項１１】
該粒子が有機物であり、平均粒子サイズが約0.3〜約2 μmであり、そして該ミクロボイド含有層の総重量の約45〜約75重量%を占める、請求項2に記載のシート。
【請求項１２】
前記ポリ乳酸系材料が、90%以上のポリ(L-乳酸)と1%以上のポリ(D-乳酸)との混合物である、請求項1に記載のシート。
【請求項１３】
該無機粒子が50〜65重量%の量で存在する、請求項10に記載のシート。
【請求項１４】
該無機粒子が、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項10に記載のシート。
【請求項１５】
該無機粒子の平均サイズが、約0.3〜約2 μmである、請求項10に記載のシート。
【請求項１６】
該ミクロボイド含有層が多層フィルム内に存在し、そして第2の層に隣接する、請求項1に記載のシート。
【請求項１７】
該第2の層が、ボイド含有型又はボイド非含有型のポリ乳酸系材料を含み、前記ミクロボイド含有層に隣接してこれと一体となっている、請求項16に記載のシート。
【請求項１８】
該連続相が、追加のポリマー、又は他のポリエステルのブレンドを含む、請求項1に記載のシート。
【請求項１９】
浸透性ミクロボイド含有層を含むシート材料の形成方法であって、該方法は：
(a)  ポリ乳酸系材料を含む溶融体中に無機粒子をブレンドし、
(b)  無機粒子を含有するポリ乳酸系材料から成る層を含むシートを押出によって形成し、そして
(c)  該シートを二軸延伸することにより、該無機粒子の周りに相互連通型ミクロボイドを形成する
ことを含む。
【請求項２０】
該浸透性ミクロボイド含有層が単層フィルムとして押し出される、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
該浸透性ミクロボイド含有層が、75℃を下回る温度で延伸される、請求項19に記載の方法。
【請求項２２】
該粒子の平均直径が0.1〜1.0マイクロメートルである、請求項19に記載の方法。
【請求項２３】
該粒子の平均直径が0.1〜0.6マイクロメートルである、請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
該浸透性ミクロボイド含有層の乾燥厚が約25〜約400 μmである、請求項19に記載の方法。
【請求項２５】
該粒子が、該浸透性ミクロボイド含有層の総重量の約45〜約75重量%を形成する、請求項19に記載の方法。
【請求項２６】
該無機粒子が、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項19に記載の方法。
【請求項２７】
無機粒子を含有するポリ乳酸系材料の層を、1つ以上の他の層と一緒に同時押出することにより多層フィルムを形成する、請求項19に記載の方法。
【請求項２８】
該1つ以上の他の層が、該浸透性ミクロボイド含有層に隣接してこれと一体である、ボイド含有型又はボイド非含有型のポリ乳酸系材料を含む、請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
該シートが、両方向に同時に延伸される、請求項19に記載の方法。
【請求項３０】
該シートが、先ず機械方向に、続いて横方向に順次延伸される、請求項19に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録要素又は他の媒体を形成するのに有用なシート材料に関する。より具体的には、本発明は、押出中に相互連通ミクロボイド又は孔が形成されるポリ乳酸系材料を含むシート材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なインクジェット記録システム又はインクジェット印刷システムでは、インク液滴をノズルから高速で記録要素又は記録媒体に向かって放出することにより、媒体上に画像を生成する。インク液滴又は記録液は一般に、記録剤、例えば色素又は顔料、及び多量の溶剤を含む。溶剤又はキャリヤ液は典型的に、水、有機材料、例えば一価アルコール、多価アルコール、又はこれらの混合物から形成される。
【０００３】
インクジェット記録要素は典型的に、インク受理層又は画像形成層を少なくとも一方の表面上に有する支持体を含み、そして、不透明支持体を有する反射したものを見るように意図された要素、及び透明支持体を有する透過光によって見るように意図された要素を含む。
【０００４】
これまで、インクジェット・デバイスと一緒に使用するための画像記録要素の種々様々なタイプが提案されてはいるものの、周知の製品には多くの未解決の技術的問題、及び多くの欠陥がある。これらの製品は商業的な有用性を制限している。
【０００５】
このような画像記録要素上に写真品質の画像を達成して維持するために、インクジェット記録要素は、不均一な濃度を招くようなパドリング、すなわち隣接するインク・ドットの凝集がないように容易に湿潤されなければならず；画像の滲みを示さないようにしなければならず；高濃度のインクを吸収して素早く乾燥させる能力を示すことにより、後続の印刷物又は他の表面に積み重ねられたときに要素がくっつき合うのを回避しなければならず；支持体及び/又は層の間の相互作用、例えば亀裂形成、剥離性、及びコーム・ラインなどによる不連続性又は欠陥を示さないようにしなければならず；未吸収色素が自由表面で凝集するのを許してはならず(このような凝集は色素結晶化を引き起こし、結果として、画像形成済領域にブルーム効果又は褐色化効果を引き起こす)；そして、最適化された画像堅牢度を示すことにより、水との接触、又は日光、タングステン灯又は蛍光灯による輻射から生じる退色を回避しなければならないことがよく知られている。
【０００６】
ほとんど瞬時のインク乾燥時間及び良好な画質を同時に提供するインクジェット記録要素が望ましい。しかし、記録要素が収容する必要のあるインク組成物及びインク容積が広い範囲にわたることを考えると、インクジェット記録媒体のこのような要件を、同時に達成するのは難しい。
【０００７】
多孔質又は無孔質の単層又は多層コーティングを採用するインクジェット記録要素が知られている。これらのコーティングは、多孔質又は無孔質の支持体の一方の側又は両側で好適な画像受理層として作用する。
【０００８】
種々様々なタイプの画像記録要素がこれまで提案されてはいるものの、周知の製品には多くの未解決の技術的問題、及び多くの欠陥がある。これらの製品は商業的な有用性を著しく制限している。画像記録媒体又はインクジェット記録用要素に対する要件は極めて厳しい。例えば、記録要素は、高光学濃度及び低凝集度を含む良好な品質を有し、そして印刷直後に染みを形成することなしに取り扱うことができる記録済画像を生成するために、要素の画像形成面に塗布された多量のインクを吸収又は受理することが可能でなければならない。高品質の写真タイプ画像を印刷するためには、多量のインクが必要となることが多い。
【０００９】
Laney他による米国特許第6,379,780号明細書及び同第6,489,008号明細書(これら両方の開示内容を引用することにより本明細書の内容とする)に開示されたインクジェット記録要素は、ベース・ポリエステル層とインク浸透性上側ポリエステル層とを含むインク浸透性ポリエステル基体を含んで成り、上側ポリエステル層は、乾燥時間約10秒未満をもたらすインク吸収速度及び総吸収能力約14 cc/m2以上を有する連続ポリエステル相を含み、該基体はその上に、相互連通ボイドを備えた多孔質画像受理層を有する。
【００１０】
Matsumoto他による米国特許第5,443,780号明細書には、ポリ乳酸の延伸フィルムの使用及びこのフィルムの製造方法が開示されている。Morita他による米国特許第5,405,887号明細書に開示された通気性のある加水分解可能な多孔質フィルムは、平均粒子サイズ0.3〜約4 μmの微粉末状充填剤を、ポリ乳酸系樹脂に添加することを含むプロセスによって形成される。このようなフィルムは、サニタリー材料及びパッケージング材料の漏れ防止フィルムのための材料として有用であると記載されている。従ってこのような材料は性質上、開放孔型ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、高速のインク乾燥時間を有する、インクジェット記録要素において有用なシート材料を提供することである。本発明の別の目的は、このような媒体における支持体として使用するためのより頑丈なシート材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの及び他の目的は、低表面張力液体に対して浸透性のミクロボイド含有層を含む単層又は多層シートであって、該ミクロボイド含有層が、ポリ乳酸系材料を含む連続相と相互連通ミクロボイドとを含み、該ミクロボイド含有層の総吸収能力が約14 cc/m2以上である、単層又は多層シート、を含む本発明に従って達成される。
【００１３】
本発明の利点は、比較的小さなサイズのボイド誘導剤、例えば二酸化チタン・ボイド誘導剤のような種々の無機粒子を採用することにより、ポリ乳酸中に相互連通孔を形成できることである。このことは架橋型ミクロビーズと比較して有利である。
【００１４】
本発明はまた、浸透性ミクロボイド含有層を含むシート材料の形成方法であって、該方法が：
(a)  ポリ乳酸系材料を含む溶融体中に無機粒子をブレンドし、
(b)  無機粒子を含有するポリ乳酸系材料から成る層を含むシートを押し出しによって形成し、そして
(c)  該シートを二軸延伸することにより、該無機粒子の周りに相互連通型ミクロボイドを形成する
ことを含む、シート材料の形成方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、低表面張力液体(50ダイン/cm2未満)に対して浸透性のミクロボイド含有層を含む単層又は多層シートであって、ミクロボイド含有層が、ポリ乳酸系連続相と相互連通ミクロボイドとを含み、前記ミクロボイド含有層の総吸収能力は約14 cc/m2以上であり、平均直径0.1〜1.0マイクロメートルの(上述の)無機粒子が、ミクロボイド形成剤として使用される。粒子の平均直径は0.1〜0.6マイクロメートルであることが特に有利である。好ましくは、このような単層及び多層シートは、それぞれ単層又は多層として押し出される。押し出された層又は同時押出された層は、先ず機械方向に、次いで横方向に順次延伸されることも有利である。このようなシートは、インクジェット記録要素及び他の画像形成要素又は媒体を形成するのに有用である。
【００１６】
上述のように、本発明のシート材料は、本明細書中ではポリ乳酸含有層とも呼ばれるポリ乳酸系材料を含むミクロボイド含有層を含有する。本発明において使用されるポリ乳酸系材料は、ポリ乳酸を含むポリ乳酸系ポリマー及び/又は相容性コモノマー、例えば1種又は2種以上のヒドロキシカルボン酸を含むコポリマーを含む。ヒドロキシカルボン酸の例は、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、及びヒドロキシヘプタン酸を含む。ポリ乳酸系材料は、85〜100重量%のポリ乳酸系ポリマー(又はPLA系ポリマー)を含む。PLA系ポリマーは好ましくは、85〜100モル%の(好ましくはL-乳酸から誘導された)乳酸単位及び任意には重合と相溶性の他のコモノマーを含む。好ましくは、PLA系ポリマーは、乳酸モノマーから誘導されたものであれラクチド二量体から誘導されたものであれ、85モル・パーセント以上、より好ましくは90モル・パーセント以上、最も好ましくは95モル・パーセント以上の乳酸モノマー単位を含む。
【００１７】
本発明において使用される、「PLA」と呼ばれるポリ乳酸は、本質的に乳酸の単独のD-又はL-異性体、又はこれらの混合物を基剤とするポリマーを含む。好ましい態様の場合、PLAは、2-ヒドロキシラクテート(乳酸)又はラクチド単位の熱可塑性ポリエステルである。単位の式は：−［Ｏ−ＣＨ（ＣＨ3）−ＣＯ−］−である。モノマーのアルファ炭素は光学活性(L-形態)である。ポリ乳酸系ポリマーは典型的には、D-ポリ乳酸、L-ポリ乳酸、D,L-ポリ乳酸、meso-ポリ乳酸、並びに、D-ポリ乳酸、L-ポリ乳酸、D,L-ポリ乳酸及びmeso-ポリ乳酸の任意の組み合わせから成る群から選択される。一つの態様では、ポリ乳酸系材料は大部分がPLLA(ポリ-L-乳酸)を含む。一つの態様では、数平均分子量は、約15,000〜約1,000,000である。
【００１８】
種々の物理特性及び機械特性は、ラセミ含有量の変化とともに変動し、そしてラセミ含有量が増大するにつれて、例えば米国特許第6,469,133号明細書(この内容を引用することにより本明細書の内容とする)に記載されているように、PLAは非晶質になる。一つの態様では、高分子材料は、比較的低量(約5%未満)のポリ乳酸ラセミ形態を含む。PLAのラセミ形態含有量が約5%を上回ると、ラセミ形態の非晶質の性質が、結果として生じる材料の物理及び/又は機械特性を変化させることがある。
【００１９】
追加のポリマーを、これらがポリ乳酸系ポリマーと相容性である限り、ポリ乳酸系材料に添加することができる。一つの態様では、相容性は混和性(1種類のポリマーが別のポリマーと、ポリマー間の相分離なしにブレンド可能であるものと定義される)であるので、ポリマーとポリ乳酸系ポリマーとが使用条件下で混和可能である。典型的には、ある程度の極性特性を有するポリマーを使用することができる。ポリ乳酸系材料とある程度混和可能である好適な高分子樹脂は、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレングリコール、ポリグリコリド、エチレンビニルアセテート、ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノアエート(ポリエステル)、極性基、例えば無水マレイン酸及びその他で改質されたポリオレフィン、イオノマー、例えばSURLYN（商標）(DuPont Company)、エポキシ化天然ゴム及びその他のエポキシ化ポリマーを含むことができる。
【００２０】
本発明の1つの具体的な態様の場合、ポリ乳酸は、90%以上、好ましくは約96%のポリ(L-乳酸)と、1%以上、好ましくは約4%のポリ(D-乳酸)との混合物を含む。これは、処理耐久性の観点から好ましい。
【００２１】
ポリ乳酸系材料には、種々の既知の添加剤、例えば酸化インヒビター、又は静電防止剤を、本発明による利点を損なわない容積だけ添加することができる。上述のように、ポリ乳酸含有層は、連続相内に最大15重量%の追加のポリマー又はその他のポリエステルのブレンドを含むことができる。任意には、当業者によって理解されるように、重合のために連鎖延長剤を使用することができる。連鎖延長剤は、例えば高級アルコール、例えばラウリルアルコール、及びヒドロキシ酸、例えば乳酸及びグリコール酸を含む。
【００２２】
ポリ乳酸含有層は、1種又は2種以上の熱可塑性ポリ乳酸系ポリマー(個々の異性体又は異性体の混合物を含むポリマーを含む)から成るフィルム又はシートを含むことができる。このフィルムは、ボイド誘導粒子の周りでフィルム内のミクロボイドを形成するために、二軸延伸(すなわち長手方向及び横方向の両方で延伸される)されている。流延、スピン、モールド又はその他の形式で形成することによりフィルム又はシートにし、そして上記のように二軸延伸することができるものであれば、任意の好適なポリ乳酸又はポリラクチドを使用することができる。一般に、ポリ乳酸のガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)で測定して、約55〜約65℃(好ましくは約58〜約64℃)である。
【００２３】
乳酸又はラクチドの重合によって、好適なポリ乳酸系ポリマーを調製することができ、これらのポリ乳酸系ポリマーは50重量%以上の乳酸残基反復単位(ラクチド残基反復単位を含む)、又はこれらの組み合わせを含む。これらの乳酸及びラクチド・ポリマーは、ホモポリマー及びコポリマー、例えば乳酸及び/又はラクチドのランダム及び/又はブロック・コポリマーを含む。乳酸残基反復モノマー単位はL-乳酸、D-乳酸から、先ずL-ラクチド、D-ラクチド又はLD-ラクチドを、好ましくはL-乳酸異性体レベルを最大75%にして形成することにより得ることができる。商業的に入手可能なポリ乳酸ポリマーの例は、Chronopol Inc. (Golden, CO)から入手可能な種々のポリ乳酸、又はEcoPLA（商標）の商品名で販売されているポリラクチドを含む。好適な商業的に入手可能なポリ乳酸の更なる例は、Cargill DowのNatureworks（商標）、Mitsui ChemicalのLacea（商標）、又はBiomerのL5000である。ポリ乳酸を使用する場合、半結晶形態のポリ乳酸を有することが望ましい。
【００２４】
ポリ乳酸は、従来から知られている方法、例えば乳酸の直接的な脱水縮合、又は触媒の存在における乳酸の環式二量体(ラクチド)の開環重合によって合成することができる。しかし、ポリ乳酸の調製はこれらの方法に限定されるものではない。少量のグリセロール及びその他の多価アルコール、ブタンテトラカルボン酸及びその他の脂肪族多塩基酸、又は多糖及びその他の多価アルコールを添加することにより、共重合を上記方法において実施することもできる。さらに、連鎖延長剤、例えばジイソシアネートを添加することにより、ポリ乳酸の分子量を増加させることができる。ポリ乳酸系ポリマーのための組成物は、米国特許第5,405,887号明細書にも開示されている。この開示内容を参考のために本明細書中に引用する。
【００２５】
本発明のシート材料は、1つ以上の層がポリ乳酸含有連続相を有するインクジェット記録要素を形成するのに有用である。その連続相内に分散されるのは、典型的にはボイド誘導剤として無機粒子を含有することができる相互連通ミクロボイドから成る第2の相である。ポリ乳酸及びミクロボイドは下記のように提供し、発生させることができる。延伸時にボイドを引き起こすボイド誘導粒子のサイズは、平均粒子サイズが5 nm〜15 μm、通常は0.1〜10.0 μm、大抵は0.3〜2.0 μm、そして望ましくは0.5〜1.5 μmであるべきである。平均粒子サイズは、Sedigraph（商標）5100 Particle Size Analysis System(PsS, Limitedによる)によって測定したサイズである。好ましいボイド誘導粒子は無機粒子であり、例えば硫酸バリウム、炭酸カルシウム、硫化亜鉛、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、及びこれらの混合物などを含む。硫酸バリウム、硫化亜鉛、又は二酸化チタンが特に好ましい。
【００２６】
一つの態様では、ミクロボイド含有層は最も上側のインク受理層である。あるいは、ミクロボイド含有層は、インクジェット記録要素のための支持体又はその成分である。またあるいは、ミクロボイド含有層は、支持体とインク受理層との間に配置することもでき、例えばキャリヤ流体のための溜め層として使用することができる。
【００２７】
支持体に使用される場合、ミクロボイド含有層は、単層又は多層支持体の部分であってよく、後者の場合、第2の支持層に隣接することができる。第2の支持層は、例えば前記ミクロボイド含有層に隣接してこれと一体である、ボイド含有型又はボイド非含有型のポリ乳酸系材料であってよい。あるいは、第2の支持層は紙又は樹脂コート紙を含むこともできる。
【００２８】
好ましい態様の場合、インクジェット記録要素のための支持体は、1つ以上のミクロボイド含有層を含む基体を含み、このミクロボイド含有層は、ポリ乳酸含有第1相と、ポリ乳酸含有連続第1相内部に分散された第2相とを含み、第2相は、無機粒子を含有するミクロボイドから成る。
【００２９】
他の態様の場合、支持体は、ポリ乳酸含有層に隣接して配列される1つ以上の他の支持層を含む。この追加のポリマー層は、ポリ乳酸含有層と同時押出するか、又は好適な形式でこれに付着させることができる。任意の好適なフィルム形成ポリマー(又はこれらの混合物)は追加のポリマー層内で使用することができる。隣接層内のポリマーは、ポリエステル又はポリ乳酸を含む、連続フィルムを提供する任意の好適な材料であってよい。
【００３０】
一つの態様では、前記ポリ乳酸含有ミクロボイド含有層には、第2のボイド含有型又はボイド非含有型のポリ乳酸含有層が隣接している。これら2つの層は、同時押出又は押出コーティング法によって一体的に形成することができる。第2のボイド含有層のポリ乳酸は、無機粒子ボイド含有層に関して前述したポリ乳酸のいずれかであってよい。
【００３１】
粒子の代わりに、マトリックス・ポリ乳酸系材料と不相容性のポリマーを微細に分散し、そしてこのフィルムを一軸又は二軸延伸することにより、この第2のボイド含有層又はミクロ含有層のボイドが形成されることが可能である。(粒子と不相容性とのポリマーの混合物を有することも可能である。)フィルムが延伸されると、不相容性ポリマーのそれぞれの粒子の周りに、ボイドが形成される。形成された微細なボイドは、光を拡散するように働くので、フィルムは白化され、より高い反射率を得ることができる。不相容性ポリマーは、ポリ乳酸中に溶けないポリマーである。このような不相容性ポリマーの例は、ポリ-3-メチルブテン-1、ポリ-4-メチルペンテン-1、ポリプロピレン、ポリビニル-t-ブタン、1,4-トランスポリ-2,3-ジメチルブタジエン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、ポリフルオロスチレン、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート及びポリクロロトリフルオロエチレンを含む。これらのポリマーの中でも、ポリオレフィン、例えばポリプロピレンが好適である。
【００３２】
インクジェット要素のさらに別の態様の場合、ポリ乳酸含有層の、画像受理層を有しない他方の側に紙がラミネートされている。このような態様において、ポリ乳酸含有層は、紙が十分な剛性を提供するので、薄くてよい。
【００３３】
インクジェット要素の別の態様の場合、基体はまた、インク浸透性多孔質ポリエステル層とは反対側で、ポリ乳酸含有層に隣接する、浸透性がより低い層を含有する。
【００３４】
本発明は、種々の有機及び無機材料、例えば顔料、粘着防止剤、静電防止剤、可塑剤、色素、安定剤、成核剤、及び当業者に知られた他の添加物を反射性基体に使用又は添加することを必要とするわけではないが、しかしこれを可能にする。これらの材料は、ポリ乳酸相内に内蔵されてよく、あるいは、別個の分散相として存在してもよく、そして既知の技術を用いてポリ乳酸中に内蔵することもできる。
【００３５】
本発明において使用された基体は、インクの迅速な吸収、並びに高い吸収能力を示すことができ、このことは、迅速な印刷及び短時間の乾燥時間を可能にする。インクが乾燥前に凝集しないため、印刷物は染みがつきにくく、より高い画質を有するので、乾燥時間は短いことが有利である。
【００３６】
ポリ乳酸含有ミクロボイド含有層は、特に支持体として使用される場合、消費者にとって望ましい紙の外観及び感触を有し、真珠光沢なしの望ましい表面外観を有し、平滑な望ましい画像を提供し、種々異なる湿度条件下で耐候性且つ耐カール性であり、そして引裂及び変形に対する高い抵抗を有する。
【００３７】
ミクロボイド含有ポリ乳酸含有層は、最適なインク吸収性、剛性及び光沢特性を提供するために調節されたレベルのボイド、厚さ及び平滑さを有する。ミクロボイド含有ポリ乳酸含有層は、印刷されたインクを効率的に吸収するためのボイドを含有する。インクは通常、インクジェット画像形成用支持体に塗布され、この場合、複数の処理工程及びコーテッド多層を必要とすることはない。ポリ乳酸含有層は、媒体に対する剛性、及び他の層との物理的完全性を提供することもできる。ミクロボイド含有ポリ乳酸層の厚さは、記録要素の所要剛性に応じて、30〜400 μmである。しかし、ミクロボイド含有ポリ乳酸含有層の厚さは好ましくは、インク記録要素の総吸収能力に合わせて調節される。28.0 μm以上の厚さが、総吸収率14 cc/m2を達成するのに必要とされる。
【００３８】
インク浸透性ミクロボイド含有ポリ乳酸含有層が構造上、相互連通型又は開放セル型のボイドを含有するという事実は、毛管作用の発生を可能にすることにより、インク吸収速度を高くする。
【００３９】
好ましくは、インク浸透性ミクロボイド含有ポリ乳酸含有層は、乾燥時間10秒未満をもたらす吸収速度を有する。ほぼ14 cc/m2のレイダウンで標準HP色素系インク・カートリッジ(HP # C1823A)を使用して、HP 722 インクジェット・プリンターでミクロボイド含有層の側にカラーラインを印刷することにより、乾燥時間を測定することができる。
【００４０】
印刷直後に印刷済ライン・パターンの上側にボンド紙片を重ね、そしてローラ・プレスでこれらの紙を押し合わせることによって、乾燥時間を測定する。ボンド紙片の表面に特定の印刷済ラインが移る場合、式：
【００４１】
ｔD＝Ｌ／Ｓ
【００４２】
に基づいて、プリンターの既知の線形輸送速度Sを用いて、乾燥時間ｔDを概算するために、その転写長さLを使用することができる。
【００４３】
好ましい態様の場合、インク吸収速度は結果として約2分の1未満の測定乾燥時間をもたらす。
【００４４】
この好ましい態様の場合、ミクロボイド含有層は、14 cc/m2以上の総吸収能力を有するべきであり、すなわち、1 m2当たり14.0 cc以上のインクが吸収されることが可能になるように形成されるべきである。これは、ミクロボイド含有ポリ乳酸含有層の厚さに基づく計算値である。実際の厚さは、式ｔ＝１４．０／ｖを使用して測定することができる。この式中、vは、ボイド含有厚からボイド非含有厚をマイナスした値の、ボイド含有厚に対する比として定義されたボイド体積分率である。実際の厚さは、押出単層の場合には容易に測定することができる。同時押出層の場合には、断面の顕微鏡撮影を用いて、実際の厚さを決定することができる。ボイド非含有厚は、ボイドが発生しなかったものと考えたときの厚さ、例えば流延厚を機械方向の延伸比及び横方向の延伸比で割算したものとして定義される。
【００４５】
インク浸透性ミクロボイド含有ポリ乳酸含有層内のボイドは、層の加工中に所要量のボイド誘導剤を使用することにより得ることができる。このようなボイド誘導剤は上述のような無機充填剤、又は重合可能な材料であってよい。ボイド誘導剤の粒子サイズは、インク多孔質でありしかも平滑な表面を最良に形成するために、好ましくは約0.1〜約50 μm、より好ましくは約0.5〜約5 μmである。ボイド誘導剤は、押出及びミクロボイド形成前に、インク浸透性ミクロボイド含有ポリ乳酸含有層の供給原料中に30〜50容積%の量で採用することができる。
【００４６】
有機ミクロビーズ並びに無機材料をボイド誘導剤として使用することができるが、無機材料は、以下の表1に示すように、PLAが順次延伸プロセスにおける無機材料の使用を可能にするという、有意な利点を有する。ポリエステルはこれを可能にしない。ミクロビーズのための典型的な高分子有機材料は、ポリスチレン、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(ブチルアクリレート)、ポリカーボネート、又はポリオレフィンを含む。
【００４７】
本発明において使用されるポリ乳酸含有層は、コンベンショナルなポリエステル材料とともに採用されるような、容易に入手可能なフィルム形成機械上で形成することができる。基体は好ましくは、ミクロボイド含有ポリ乳酸層とともに1工程で調製され、単押出又は同時押出し、そして延伸することができる。1工程形成プロセスは、低製造コストにつながる。
【００４８】
ポリ乳酸系マトリックスに無機粒子又はその他のボイド誘導剤を添加する方法は、具体的に制約されない。粒子は二軸スクリュー押出機を利用して押出プロセスにおいて添加することができる。
【００４９】
本発明によるフィルムの好ましい態様の製造方法を以下に説明する。しかし、製造方法は下記のものに具体的に限定されることはない。
【００５０】
170〜220℃の温度の二軸スクリュー押出機内でポリ乳酸系材料中に、無機粒子を混ぜ入れることができる。この混合物を、ストランド・ダイを通して押し出し、水浴内で冷却し、そしてペレット化する。次いでペレットを50℃で乾燥させ、そして押出機「A」内に供給する。
【００５１】
ダイから供給された溶融シートを、静電荷又は真空をこれに適用しながら、40〜60℃の温度のドラム上で冷却して硬化させる。このシートを、温度70〜90℃の加熱チャンバを通過中に2〜5倍の延伸比で長手方向に延伸する。その後、フィルムの縁部をクリップによってクランプしながら、フィルムをテンター内に導入する。テンターにおいて、フィルムを温度70〜90℃の加熱雰囲気中で横方向に延伸する。長手方向及び横方向における両延伸比は2〜5倍であるが、非延伸シートと二軸延伸フィルムとの面積比は好ましくは、9〜20倍である。この面積比が20倍を上回ると、フィルムの破断が生じやすくなる。その後、フィルムを均一且つ徐々に室温まで冷却し、そして巻き取る。
【００５２】
下記のように、連続ポリ乳酸相中に無機粒子を内蔵する。これらの粒子は、総ミクロボイド含有層の約45〜約75重量%(好ましくは約55〜約70重量%)を占める。
【００５３】
無機粒子は種々の手段により、連続ポリ乳酸相内に内蔵することができる。例えば無機粒子を、連続第1相を形成するために使用された乳酸又はラクチドの重合中に内蔵することができる。あるいは、そして好ましくは、無機粒子は、ポリ乳酸のペレット内にこれらを混ぜ入れ、そしてこの混合物を押し出して溶融流を生成することにより内蔵される。この溶融流は冷却されることにより、ミクロボイド内部に分散された無機粒子を含有する所望のシートになる。
【００５４】
これらの無機粒子は、ボイドと少なくとも部分的に境を接する。なぜならば、これらの粒子は、ポリ乳酸連続第1相全体にわたって分配されたミクロボイド内に埋め込まれるからである。こうして、無機粒子を含有するミクロボイドは、ポリ乳酸連続第1相内部に分散された第2相を含む。ミクロボイドは一般に、ミクロボイド含有層の約40〜約65%(容積)を占める。
【００５５】
ミクロボイドは任意の具体的な形状を有することができる。この形状は、円形、楕円形、凸面状、又はフィルム延伸プロセス、並びに無機粒子の形状及びサイズを反映する任意の他の形状である。ミクロボイドのサイズ及び最終的な物理特性は、配向、温度及び延伸速度の度合い及びバランス、ポリ乳酸の結晶化特性、無機粒子のサイズ及び分布、並びに当業者に明らかな他の検討事項に依存する。一般に、ミクロボイドは、無機粒子を含有する押出シートがコンベンショナルな延伸技術によって二軸延伸されると形成される。
【００５６】
従って一つの態様では、本発明の実施において使用されるポリ乳酸含有層は、
(a)  連続相としての所望のポリ乳酸系材料中に無機粒子をブレンドし、
(b)  無機粒子を含有するポリ乳酸系材料から成るシートを押出によって形成し；そして
(c)  該シートを1つの方向及び/又は横方向に延伸することにより、該無機粒子の周りにミクロボイドを形成する
こと、によって調製することができる。
【００５７】
好ましい態様の場合、浸透性ミクロボイド含有層は単層フィルムとして押し出される。好ましくは、浸透性ミクロボイド含有層は、90℃未満の温度、好ましくは74〜84℃の温度、より好ましくは約78℃の温度で延伸される。
【００５８】
上記のように、本発明において利用することができる多孔質画像受理層は、相互連通ボイドを含有する。これらのボイドは、基体内にはっきりと認識できるほどインクが浸透するための経路を提供し、基体が乾燥時間に寄与するのを可能にする。無孔質画像受理層又は閉鎖セルを含有する多孔質画像受理層は、基体が乾燥時間に寄与するのを可能にすることはない。
【００５９】
ポリ乳酸含有層の上面は、インク受理層として役立つことができる。しかし、ポリ乳酸含層が任意選択の多孔質画像受理層の下側の基体として使用されるときには、相互連通ボイドが画像受理層内にも存在することが好ましい。インク受理層内のボイドは、最適な層間吸収のためには、ポリ乳酸含有層内のボイドに対して開いており(ボイドと連通する)、好ましくは、ポリ乳酸含有層内のボイドと類似のボイド・サイズを有することも好ましい。
【００６０】
任意の多孔質画像受理層内の相互連通ボイドは、種々の方法によって得ることができる。例えば、層は、高分子バインダー中に分散された粒子を含有することができる。粒子は有機、例えばポリ(メチルメタクリレート)、ポリスチレン、ポリ(ブチルアクリレート)など、又は無機、例えばシリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、炭酸カルシウム、又は硫酸バリウムであってよい。本発明の好ましい態様の場合、粒子の粒子サイズは約5 nm〜約15 μmである。
【００６１】
本発明の画像記録層において使用することができる高分子バインダーは、例えば、親水性ポリマー、例えばポリ(ビニルアルコール)、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、ポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)、ポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)、ポリ(アクリルアミド)、キトサン、ポリ(エチレンオキシド)、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどであってよい。他のバインダー、例えば疎水性材料、例えばポリ(スチレン-コ-ブタジエン)、ポリウレタン・ラテックス、ポリエステル・ラテックス、ポリ(n-ブチルアクリレート)、ポリ(n-ブチルメタクリレート)、ポリ(2-エチルヘキシルアクリレート)、n-ブチルアクリレートとエチルアクリレートとのコポリマー、ビニルアセテートとn-ブチルアクリレートとのコポリマーなどを使用することもできる。
【００６２】
本発明の別の好ましい態様の場合、粒子と高分子バインダーとの容積比は、約1:1〜約15:1である。
【００６３】
画像受理層内には、他の添加物、例えば硝酸のようなpH改質剤、架橋剤、レオロジー改質剤、界面活性剤、UV吸収剤、殺生剤、潤滑剤、色素、色素定着剤又は媒染剤、蛍光増白剤などを含むこともできる。
【００６４】
インク記録要素において、コンベンショナルな前計量又は後計量コーティング法、例えばブレード、エアナイフ、ロール・コーティングなどによって、一方又は両方の基体表面に、画像受理層を塗布することができる。作業の経済性からコーティング法が選択され、この選択によって、配合仕様、例えばコーティング固形物、コーティング粘度、及びコーティング速度が決定される。
【００６５】
画像受理層厚は約1〜約60 μm、好ましくは約5〜約40 μmとなることができる。
【００６６】
コーティング後、インクジェット記録要素にカレンダリング又はスーパーカレンダリングを施すことにより、表面平滑さを高めることができる。
【００６７】
本発明の記録要素を画像形成するために使用されるインクジェット・インクは当業者によく知られている。インクジェット印刷に使用されるインク組成物は典型的には、溶剤又はキャリヤ液、色素又は顔料、湿潤剤、有機溶剤、浄化剤、増粘剤、及び保存剤などを含む液状組成物である。溶剤又はキャリヤ液は単に水であってよく、又は、他の水混和性溶剤、例えば多価アルコールと混合された水であってもよい。多価アルコールのような有機材料が主なキャリヤ又は溶剤液であるようなインクを使用することもできる。特に有用なのは、水と多価アルコールとから成る混合型溶剤である。このような液状組成物に使用される色素は、典型的には水溶性のダイレクト・タイプ又は酸タイプの色素である。このような液状組成物は、例えば米国特許第4,381,946号；同第4,239,543号；同第4,781,758号の各明細書を含めて、従来技術において幅広く記載されている。
【実施例】
【００６８】
下記例により、本発明をさらに説明する。
【００６９】
調製例
比較例1(同時押出)
二層ポリエステル流延フィルムを、下記のように調製する。調製の際に使用される材料は下記の通りである：
1)  ベース層のためのポリ(エチレンテレフタレート)(PET)樹脂(IV ＝ 0.70 dl/g)；
2)  ボイド形成される層のための、58重量%の非晶質ポリエステル樹脂、PETG 6763（商標）樹脂(IV ＝ 0.73 dl/g)(Eastman Chemical Company)と、サイズ約1.7 μmの42重量%の架橋型PMMAミクロビーズとから成る配合ミックス。
【００７０】
架橋型PMMAミクロビーズを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PETG 6763（商標）と配合した。次いで両樹脂を65℃で乾燥させ、そして2つの可塑化用スクリュー押出機によって同時押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、二層溶融流(265℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延ラミネート・シート内の層の厚さ比を調節することが可能であった。この場合、2つの層の厚さ比は1:1で調節し、両流延層の厚さはほぼ450 μmであった。
【００７１】
比較例2(同時押出)
二層ポリエステル流延フィルムを、下記のように調製する。調製の際に使用される材料は下記の通りである：
1)  ベース層のためのポリ(エチレンテレフタレート)(PET)樹脂(IV ＝ 0.70 dl/g)；
2)  ボイド形成される層のための、31重量%の非晶質ポリエステル樹脂、PETG 6763（商標）樹脂(IV ＝ 0.73 dl/g)(Eastman Chemical Company)と、平均サイズ約0.8 μmの69重量%の硫酸バリウム(Sachtleben製のBlanc Fixe Micro)とから成る配合ミックス。
【００７２】
硫酸バリウムを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PETG 6763（商標）と配合した。次いで両樹脂を65℃で乾燥させ、そして2つの可塑化用スクリュー押出機によって同時押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、二層溶融流(265℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延ラミネート・シート内の層の厚さ比を調節することが可能であった。この場合、2つの層の厚さ比は1:1で調節し、両流延層の厚さはほぼ450 μmであった。
【００７３】
比較例3(同時押出)
二層ポリエステル流延フィルムを、下記のように調製する。調製の際に使用される材料は下記の通りである：
1)  ベース層のためのポリ(エチレンテレフタレート)(PET)樹脂(IV ＝ 0.70 dl/g)；
2)  ボイド形成される層のための、38重量%の非晶質ポリエステル樹脂、PETG 6763（商標）樹脂(IV ＝ 0.73 dl/g)(Eastman Chemical Company)と、平均粒子サイズ約0.35 μmの62重量%の硫化亜鉛(Sachtleben製のSachtolith HD-S)とから成る配合ミックス。
【００７４】
硫酸バリウムを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PETG 6763（商標）と配合した。次いで両樹脂を65℃で乾燥させ、そして2つの可塑化用スクリュー押出機によって同時押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、二層溶融流(265℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延ラミネート・シート内の層の厚さ比を調節することが可能であった。この場合、2つの層の厚さ比は1:1で調節し、両流延層の厚さはほぼ450 μmであった。
【００７５】
例1(同時押出)
二層ポリ乳酸(PLA)流延フィルムを、下記のように調製する。調製の際に使用される材料は下記の通りである：
1)  ベース層のためのPLA樹脂(Cargill-DowによるNatureWorks 2002-D)；
2)  ボイド形成される層のための、58重量%のPLA樹脂(Cargill-DowによるNatureWorks 2002-D)と、サイズ約1.7 μmの42重量%の架橋型PMMAミクロビーズとから成る配合ミックス。
【００７６】
架橋型PMMAミクロビーズを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PLA樹脂と配合した。次いで両樹脂を52℃で乾燥させ、そして2つの可塑化用スクリュー押出機によって同時押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、二層溶融流(200℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延ラミネート・シート内の層の厚さ比を調節することが可能であった。この場合、2つの層の厚さ比は1:1で調節し、両流延層の厚さはほぼ450 μmであった。
【００７７】
例2(同時押出)
二層ポリ乳酸(PLA)流延フィルムを、下記のように調製する。調製の際に使用される材料は下記の通りである：
1)  ベース層のためのPLA樹脂(Cargill-DowによるNatureWorks 2002-D)；
2)  ボイド形成される層のための、35重量%のPLA樹脂(Cargill-DowによるNatureWorks 2002-D)と、平均サイズ約0.8 μmの65重量%の硫酸バリウム(Sachtleben製のBlanc Fixe Micro)とから成る配合ミックス。
【００７８】
硫酸バリウムを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PLA樹脂と配合した。次いで両樹脂を52℃で乾燥させ、そして2つの可塑化用スクリュー押出機によって同時押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、二層溶融流(200℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延ラミネート・シート内の層の厚さ比を調節することが可能であった。この場合、2つの層の厚さ比は1:1で調節し、両流延層の厚さはほぼ450 μmであった。
【００７９】
例3(同時押出)
二層ポリ乳酸(PLA)流延フィルムを、下記のように調製する。調製の際に使用される材料は下記の通りである：
1)  ベース層のためのPLA樹脂(Cargill-DowによるNatureWorks 2002-D)；
2)  ボイド形成される層のための、32重量%のPLA樹脂(Cargill-DowによるNatureWorks 2002-D)と、平均粒子サイズ約0.35 μmの68重量%の硫化亜鉛(Sachtleben製のSachtolith HD-S)とから成る配合ミックス。
【００８０】
硫化亜鉛を、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PLA樹脂と配合した。次いで両樹脂を65℃で乾燥させ、そして2つの可塑化用スクリュー押出機によって同時押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、二層溶融流(200℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延ラミネート・シート内の層の厚さ比を調節することが可能であった。この場合、2つの層の厚さ比は1:1で調節し、両流延層の厚さはほぼ450 μmであった。
【００８１】
上記流延シート試料から不浸透性ベース層とボイド含有開放セル型吸収性トップ層とを備えた同時押出フィルムを製造する製造可能性を見極めるために、下記評価を実施した。流延フィルムのそれぞれを、機械方向及び横方向の両方に、延伸比3.3で配向又は延伸した。このことは、同時に両方向に延伸する(同時延伸)ことができ、そして先ず機械方向に、続いて横方向に延伸する(順次延伸)ことができる実験用延伸機を利用して行った。各フィルムの試料を、種々の温度において、両モードで延伸した。試料が裂断なしに延伸する最低温度を最初に測定した。フィルムのボイド含有層上で乾燥時間を測定することにより、これが1秒未満であることを検証した。次いで、各フィルムのより多くの試料を、温度を高くしながら延伸した。このことは、乾燥時間が5秒を上回るようになる温度が見極められるまで続けた。乾燥時間が5秒未満であり続ける最低延伸温度と最高延伸温度との差(℃)を、プロセス範囲と呼ぶ。1秒未満の乾燥時間をもたらすように試料を延伸することができる温度がなかった場合には、プロセス範囲は0である。フィルムの乾燥時間が5秒未満であった場合、フィルム断面の顕微鏡写真により、延伸の前後の厚さを測定することにより、ボイド含有層のボイド容積も見極めた。このことから、各フィルムの多孔質ボイド含有層の吸収能力が14 cc/m2以上であることが見極められた。表1は、両延伸モードに関して見極められたプロセス範囲を示す。
【００８２】
【表１】
2007516322.tif 000002
【００８３】
表1から明らかなように、無機粒子である硫酸バリウム(BaSO4)も硫化亜鉛(ZnS)も、マトリックス・ポリマーとしてPETGを使用すると、順次延伸プロセスにおいて、製造可能な開放セルフィルムを生成することはできなかった。同時延伸プロセスにおいて、BaSO4に関するプロセス範囲は2℃であったが、このプロセスは実際には実用性が制限されている。それというのも、このような能力を有する生産スケールの機械は極めて少ないからである。ZnSは、同時延伸プロセスにおいてもプロセス領域を有しなかった。しかし、マトリックス・ポリマーとしてPLAを使用すると、無機粒子は、同時延伸又は順次延伸モードにおいて、製造可能な開放セルフィルムを生成することができた。これは、容易に入手可能な(低コスト)無機粒子を開放セル型フィルムのためのボイド誘導剤として使用するのを可能にすること、及び、より小さなボイドを可能にする、より小さな粒子(ZnSの場合0.35 μm)を使用可能にすることの両方の実用性を有する。
【００８４】
PLA/PMMAの結果は、プロセス領域の点で、PETG/PMMAよりもわずかに良好であり、無機粒子(BaSO4又はZnS)を有するPLAは、無機粒子を有するPETGよりも有意に大きなプロセス領域を有する。無機粒子の別の利点は、より小さなボイドを形成することができることである。
【００８５】
比較例4(単層)
単層ポリエステル流延フィルムを、下記のように調製する：
調製の際に使用される材料は、58重量%の非晶質ポリエステル樹脂、PETG 6763（商標）樹脂(IV ＝ 0.73 dl/g)(Eastman Chemical Company)と、サイズ約1.7 μmの42重量%の架橋型PMMAミクロビーズとから成る配合ミックスであった。
【００８６】
架橋型PMMAミクロビーズを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PETG 6763（商標）と配合した。次いで樹脂ペレットを65℃で乾燥させ、そして可塑化用スクリュー押出機によって押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、単層溶融流(265℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延シートの厚さをほぼ900 μmに調節することが可能であった。
【００８７】
比較例5(単層)
単層ポリエステル流延フィルムを、下記のように調製する：
調製の際に使用される材料は、31重量%の非晶質ポリエステル樹脂、PETG 6763（商標）樹脂(IV ＝ 0.73 dl/g)(Eastman Chemical Company)と、平均粒子サイズ約0.8μmの69重量%の硫酸バリウム(Sachtleben製のBlanc Fixe Micro)とから成る配合ミックスであった。
【００８８】
硫酸バリウムを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PETG 6763（商標）と配合した。次いで樹脂ペレットを65℃で乾燥させ、そして可塑化用スクリュー押出機によって押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、単層溶融流(265℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延シートの厚さをほぼ900 μmに調節することが可能であった。
【００８９】
例4(単層)
単層ポリエステル流延フィルムを、下記のように調製する。調製の際に使用される材料は、58重量%のPLA樹脂(Cargill-DowによるNatureWorks 2002-D)と、サイズ約1.7 μmの42重量%の架橋型PMMAミクロビーズとから成る配合ミックスであった。
【００９０】
架橋型PMMAミクロビーズを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PLA樹脂と配合した。次いで樹脂ペレットを52℃で乾燥させ、そして可塑化用スクリュー押出機によって押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、単層溶融流(200℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延シートの厚さをほぼ900 μmに調節することが可能であった。
【００９１】
例5(単層)
単層ポリエステル流延フィルムを、下記のように調製する。調製の際に使用される材料は、38重量%のPLA樹脂(Cargill-DowによるNatureWorks 2002-D)と、平均粒子サイズ約0.8 μmの62重量%の硫酸バリウム(Sachtleben製のBlanc Fixe Micro)とから成る配合ミックスであった。
【００９２】
硫酸バリウムを、ペレット化用ダイに取り付けられた対向回転式二軸スクリュー押出機内で混合することにより、PLA樹脂と配合した。次いで樹脂ペレットを52℃で乾燥させ、そして可塑化用スクリュー押出機によって押出ダイ・マニホルド内に供給することにより、単層溶融流(200℃)を生成した。ダイから出た後、これを冷却ロール上で急冷させた。押出機のスループットを調整することにより、流延シートの厚さをほぼ900 μmに調節することが可能であった。
【００９３】
多くの生産スケールの二軸延伸フィルム機械は同時押出能力を有しないので、単層開放セル型吸収性フィルムを製造する能力は、大きな商業的実用性を有する。上記単層流延シート試料からボイド含有開放セル型吸収性フィルムを製造する製造可能性を見極めるために、下記評価を実施した。流延フィルムのそれぞれを、機械方向及び横方向の両方に、延伸比3.3で配向又は延伸した。このことは、同時に両方向に延伸する(同時延伸)ことができる実験用延伸機を利用して行った。各フィルムの試料を、種々の温度において延伸した。試料が裂断なしに延伸する最低温度を最初に測定した。フィルムのボイド含有層上で乾燥時間を測定することにより、これが1秒未満であることを検証した。次いで、各フィルムのより多くの試料を、温度を高くしながら延伸した。このことは、乾燥時間が5秒を上回るようになる温度が見極められるまで続けた。最低延伸温度と最高延伸温度との、乾燥時間が5秒未満であり続ける差(℃)を、プロセス範囲と呼ぶ。1秒未満の乾燥時間をもたらすように試料を延伸することができる温度がなかった場合には、プロセス範囲は0である。フィルムの乾燥時間が5秒未満であった場合、延伸の前後にフィルムの厚さを測定することにより、ボイド含有層のボイド容積も見極めた。このことから、各フィルムの多孔質ボイド含有層の吸収能力が14 cc/m2以上であることが見極められた。表2は、全ての単層試料に関して見極められたプロセス範囲を示す。
【００９４】
【表２】
2007516322.tif 000003
【００９５】
表2から明らかなように、マトリックス・ポリマーとしてPETGを使用すると、PMMAビーズ又はBaSO4で単層開放セル型吸収性フィルムを処理することはできない。しかし、マトリックス・ポリマーとしてPLAを使用すると、PMMAビーズ又はBaSO4を使用して、単層開放セル型吸収性フィルムを処理することができる。
【００９６】
実施例2
PLA基体を用いたインクジェット記録要素の調製
ミクロボイド含有PLAフィルム、つまり上記調製された単押出又は同時押出されたフィルムを、任意の多孔質インク受理層のための基体又は支持体として使用することができる。具体的には、インク浸透性PLA基体に、ロッド・コーターを用いて下記多孔質組成物1,2又は3を室温でコーティングすることにより、乾燥厚4 μmをもたらすができる。コーティングは、インクジェット印刷前に12時間にわたって空気乾燥させておくのがよい。
【００９７】
多孔質組成物1
水: 66部
Aerosil Mox 80（商標）シリカ(Degussa Corporation): 8部
Nalco 2329（商標）コロイドシリカ(Nalco Chemical Co.): 18部
N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(United Chemicals Technologies, Inc.): 1部
スチレン/ブチルアクリレート・コアシェル・ラテックス: 6部
Kymene 557H（商標）湿潤強度樹脂(Hercules Inc.): 1部
【００９８】
Nalco 2329（商標）コロイドシリカの40%溶液に、1時間にわたって撹拌しながら、Aerosil Mox 80（商標）シリカを添加した。この混合物にN-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチル-ジメトキシシランを添加し、そして混合物を12時間にわたって超音波処理した。その結果として生じる溶液に、スチレン/ブチルアクリレート・コアシェル・ラテックス及びKymene 557H（商標）湿潤強度樹脂を添加し、30分間にわたって撹拌した。
【００９９】
多孔質組成物2
Syloid 620（商標）シリカ(Grace Davison): 6.5部
Gohsenol GH-23（商標）ポリ(ビニルアルコール)(The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd): 3.5部
水:90部
【０１００】
Gohsenol GH-23（商標）ポリ(ビニルアルコール)を、20分間にわたって撹拌しながら、水に添加した。次いで混合物を90℃に加熱し、そして透明な溶液が得られるまで撹拌した。溶液を室温に冷却し、そしてSyloid 620（商標）シリカを撹拌しながら添加した。
【０１０１】
多孔質組成物3
GASIL HP39（商標）シリカゲル(Crossfield Limited): 6.5部
Gohsenol GH-23（商標）ポリ(ビニルアルコール): 3.5部
水:90部
【０１０２】
Gohsenol GH-23（商標）ポリ(ビニルアルコール)を、20分間にわたって撹拌しながら、室温の水にゆっくりと添加した。次いで混合物を90℃に加熱し、そして透明な溶液が得られるまで撹拌した。この溶液を室温に冷却し、そしてGASIL HP39（商標）シリカゲルを撹拌しながら添加した。
【０１０３】
好ましい態様を具体的に参照しながら本発明を説明してきたが、言うまでもなく本発明の思想及び範囲内で変更を加えることができることは理解されよう。
【国際調査報告】
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