CN101121836B - 颜料分散体和使用它的喷墨油墨以及成像方法和成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含有炭黑、分散剂和水的颜料分散体，其中炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量。本发明还提供一种使用该颜料分散体的喷墨油墨。

Description

颜料分散体和使用它的喷墨油墨以及成像方法和成像装置
技术领域
本发明涉及一种适用于喷墨打印的颜料分散体、使用该颜料分散体的喷墨油墨(inkjet ink)，该喷墨油墨可以解决传统的喷墨打印头-堵塞问题并且可以获得高密度的图像，而且油墨液体的贮存稳定性优异。本发明还涉及一种成像方法和一种成像装置。
背景技术
喷墨记录法的优点在于其有利于全色打印，因为该方法比其它记录法更简单易行，而且其可以获得高分辨率的图像。作为喷墨油墨，通常使用染料-基油墨，在该油墨中将各种水溶性染料溶解在水或含水和有机溶剂的混合液体中，但是，染料-基油墨的缺点在于其耐光性差，虽然其色调清晰度优异。同时，目前人们正积极地研究其中分散了炭黑或各种有机颜料的颜料-基油墨，因为与染料-基油墨相比其耐光性优异。但是，颜料油墨与染料-基油墨相比更易于导致喷嘴堵塞。
通常，颜料-基油墨通过下述方式制备：首先制备分散体，其中将颜料和分散剂预先分散在水溶性溶剂例如水和醇中，然后使用介质-型分散装置例如砂磨机将分散体分散至一定程度，再将分散体稀释至特定浓度。
通常，在颜料水-基油墨中，分散了疏水性颜料，因此通常使用分散剂例如表面活性剂和水溶性树脂，但是存在这样的问题，即利用这种颜料水基油墨所得的图像的质量可靠性非常差。于是，为了改善图像质量，提出了一种方法，其中将可成膜树脂微粒加入到油墨液体中。但是，难以将多种组分长期精细和稳定地分散在液体中。当使用大量分散剂例如表面活性剂来稳定地分散这些微粒时，存在于油墨槽和/或油墨头中出现气泡、图像质量降低等等问题。为了改善这些组分的分散性，人们考虑了下列方法：(1)将颜料表面改变为含有疏水基团的表面的方法，(2)使用含有疏水基团的树脂的方法，等等。然而，采用这种方法也产生问题，即虽然单独使用不同类型组分中的一种时可以将其稳定地分散在水-基油墨液体中，但是将这些组分混合起来时，各组分发生不稳定分散且油墨的贮存稳定性降低。
此外，为了使这些组分在水-基油墨液体中的分散性稳定，人们提出了下列方法。例如，将分子中具有羧基和非离子疏水基团的水-分散性树脂分散在水中的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.5-239392)；使水溶性聚合物的极性与表面活性剂的极性一致或者将非离子表面活性剂加入水-基液体中的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.8-283633)；在含水的记录液中，使含有染色离子基团(color ionic group)的聚酯树脂的极性与着色剂的疏水基团的极性一致的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.2000-63727)；以及使颜料的极性与树脂微粒的极性一致的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.2001-81366)。
此外，还提出了含有颜料分散体、醛萘磺酸盐分散体和水的水-基喷墨油墨组合物，所述的颜料分散体含有具有特定粒度分布的颜料颗粒(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.8-333531)。
日本专利申请待审公开(JP-A)No.56-147871提出了一种记录液，其含有颜料、聚合物分散剂和非离子表面活性剂。
美国专利No.5085698和No.5221334中分别提出了使用AB嵌段共聚物或BAB嵌段共聚物作为颜料用的分散剂。
此外，美国专利No.5172133中提出了使用特定颜料、水-溶性树脂和溶剂。
同时，作为不使用分散剂的颜料分散方法，还提出了下列方法。具体地说，将含有水溶性基团的取代基引入炭黑中的方法(参见美国专利No.5571311)；将水溶性单体等聚合到炭黑表面上的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.8-81646)；和对炭黑进行氧化处理的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.8-3498)。
还提出了一种保证油墨的耐水性和喷墨稳定性的方法，该方法使用含有经氧化处理的炭黑和含有丙烯酸树脂、苯乙烯和α-甲基苯乙烯的三元共聚物的油墨(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.9-194775)。
此外，还提出了一种喷墨记录液，其中分散体颗粒的体积平均粒径为30nm-200nm(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.2000-144028)。
在上述传统油墨液体中，彩色颜料油墨实际上可以获得高密度图像，但是，黑色颜料油墨还不能提供使用户满意的足够的性能，人们还希望进一步的改进和开发。
发明内容
本发明旨在提供一种适用于喷墨打印的颜料分散体，一种使用该颜料分散体的喷墨油墨，一种成像方法以及一种成像装置，该喷墨油墨能够解决传统的喷墨打印头-堵塞问题并且可以获得高密度图像，而且油墨液体的贮存稳定性优异。
鉴于上述缺陷，本发明的发明人进行了锐意研究，获得了下述发现。具体地说，可以通过确定用作分散剂的萘磺酸盐甲醛缩合物的萘磺酸盐缩合程度的范围来解决上述问题。另外，本发明人还发现在制备炭黑时确定初级粒径的范围和BET比表面积的范围可以有效地解决上述传统问题。
本发明就是基于本发明人的这些发现。解决问题的方法如下：
<1>含有炭黑、分散剂和水的颜料分散体，其中炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量。
<2>根据项目<1>的颜料分散体，其中炭黑的BET比表面积为100m2/g-400m2/g，平均初级粒径为10nm-30nm。
<3>根据项目<1>的颜料分散体，其中在颜料分散体中炭黑的体积平均粒径(D50)为70nm-180nm，粒度分布中的粒径标准偏差为体积平均粒径的二分之一或更小。
<4>根据项目<1>的颜料分散体，其中相对于颜料分散体的总含量，所含炭黑的比例为5％重量-50％重量。
<5>根据项目<1>的颜料分散体，其中按重量计，所含的分散剂与炭黑之比为0.1-2:1。
<6>一种含有颜料分散体的喷墨油墨，其中颜料分散体含有炭黑、分散剂和水，炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量。
<7>根据项目<6>的喷墨油墨，其中炭黑在喷墨油墨中的含量为1％重量-20％重量。
<8>一种装载喷墨油墨的墨盒，其中喷墨油墨含有颜料分散体，颜料分散体含有炭黑、分散剂和水，炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量。
<9>一种成像装置，含有设置用来喷射喷墨油墨从而记录图像的油墨-液滴喷射单元，该喷墨油墨含有颜料分散体，其中颜料分散体含有炭黑、分散剂和水，炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量。
<10>根据项目<9>的成像装置，其为压电式喷墨打印机。
<11>根据项目<9>的成像装置，其为加热式喷墨打印机。
<12>一种成像方法，其包括使用喷墨油墨在图像载体上形成图像，该喷墨油墨含有颜料分散体，其中颜料分散体含有炭黑、分散剂和水，炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量。
<13>一种含有图像载体的成像记录物(image-formed record)，其中图像使用喷墨油墨形成在图像载体上，该喷墨油墨含有颜料分散体，其中颜料分散体含有炭黑、分散剂和水，炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量。
<14>根据项目<13>的成像记录物，其中图像载体为纸张。
附图说明
图1为显示本发明的喷墨记录装置的一个实例的透视图。
具体实施方式
根据本发明的颜料分散体至少含有炭黑、分散剂和水，其中炭黑至少为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠磺酸盐甲醛缩合物。
-炭黑-
在本发明中，炭黑至少为槽法炭黑和气黑中的任意一种，炭黑的制备方法基于气黑法，按此制备方法获得的炭黑的平均初级粒径为10.0nm-30.0nm，其BET比表面积为100m2/g-400m2/g。炭黑的平均初级粒径优选为15.0nm-20.0nm，其BET比表面积优选为150m2/g-300m2/g。
炭黑的平均初级粒径可以通过使用电子显微照相拍摄炭黑颗粒的图像照片并根据照片中的颗粒直径和颗粒数量计算测得。炭黑的BET比表面积可以通过BET法使用氮吸收来测量。
在本发明的颜料分散体中，以重量计，所含分散剂与炭黑之比优选为0.1-2比1(0.1-2:1)。更优选地，分散剂与炭黑的含量之比为0.25-1比1(0.25-1:1)。当分散剂的含量比例小于0.1时，很难获得上述效果，并且颜料分散体和油墨的贮存稳定性降低。结果，很容易发生喷嘴堵塞。当分散剂的含量比例大于2时，由于颜料分散体和油墨的粘度过大，通过喷墨法往往难以打印图像。
在本发明的颜料分散体中，相对于颜料分散体的含量，分散剂的含量优选为0.1％重量-38％重量，更优选为1.0％重量-20％重量。
使用上述分散剂含量比例，可以将本发明的颜料分散体的体积平均粒径(D50)设定在70nm-180nm，并将炭黑粒度分布中的粒径标准偏差设定为颜料分散体的体积平均粒径的二分之一或更小。具有这种配置，则可以提供一种颜料分散体，该颜料分散体可以获得高密度图像并且喷墨稳定性和油墨液体的贮存稳定性优异。
使用粒度分布测量装置，NIKKISO有限公司制造的UPA，在23℃和55％RH的条件下测量炭黑的体积平均粒径。炭黑的平均粒径(D50)表示基于体积分布的粒径。
萘磺酸钠甲醛缩合物中的萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体的总含量通常为20％重量-80％重量，更优选为35％重量-65％重量。
当相对于萘磺酸钠甲醛缩合物的总含量而言，用作分散剂的萘磺酸钠甲醛缩合物中的萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体的总含量小于20％重量时，其分散能力降低，颜料分散体和油墨的贮存稳定性也降低，导致容易发生喷嘴堵塞。相反，当相对于萘磺酸钠甲醛缩合物的总含量而言，用作分散剂的萘磺酸钠甲醛缩合物中的萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体的总含量大于80％重量时，由于粘度高而使这些组分很难分散。
萘磺酸钠甲醛缩合物是由萘磺酸钠和甲醛制备的缩合物，对其没有特别的限制，只要求其是通过重复的缩合反应制得。
基于颜料分散体的总含量，颜料分散体中的炭黑浓度优选为5％重量-50％重量，更优选为10％重量-40％重量。当炭黑的浓度小于5％重量时，颜料分散体的生产能力可能降低，而当浓度大于50％重量时，由于颜料分散体的粘度大，颜料分散体很难分散在油墨液体中。
除了水之外，还可以根据需要向本发明的颜料分散体中加入各种添加剂例如水溶性有机溶剂、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和防腐剂。水溶性有机溶剂的实例包括醇，例如甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇；多元醇，例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇和甘油；吡咯烷酮衍生物，例如N-甲基吡咯烷酮和2-吡咯烷酮；酮，例如丙酮和甲乙酮；以及烷醇胺，例如单乙醇胺、二甲醇胺和三乙醇胺。
本发明的炭黑分散体可以通过使用已知的分散装置，例如砂磨机、球磨机、辊压机、珠磨机、纳米磨机(nanomizer)和均质器分散炭黑、分散剂和水，以及根据需要的各种添加剂而制得。
在分散过程中，按重量计，相对于1份炭黑，优选将分散剂的含量比例设定为0.1-2份(0.1-2:1)，并且使用湿-分散处理。本发明中提及的湿-分散处理意指这样的处理，其中采用分散装置，通过所谓的湿-分散法对含有炭黑、分散剂和水，以及根据需要的水溶性有机溶剂进行精细研磨和分散。
由此得到的本发明的颜料分散体尤其可以优选用于颜料-基喷墨油墨。
对于颜料-基喷墨油墨没有特别的限制，其可以按照所属领域已知的方法制备。例如，搅拌并混合本发明的颜料分散体、水、水溶性有机溶剂、表面活性剂等，使用过滤器、离心分离器等过滤混合物以除去粗颗粒，然后根据需要从中除去气泡，从而可以得到颜料-基喷墨油墨。
油墨中的炭黑含量优选为1％重量-20％重量，更优选为3％重量-15％重量。当炭黑含量小于1％重量时，使用该油墨打印的图像由于低图像密度而会缺少清晰度。当炭黑含量大于20％质量时，不仅油墨粘度高，而且喷嘴也容易发生堵塞。在本发明的油墨液体中，可以根据需要将与加入到颜料分散体中的添加剂中所述的同样的材料共混。
对水溶性有机溶剂没有特别的限制，可以根据预期的用途进行适当选择。其实例包括多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮的杂环化合物、酰胺、胺、含硫的化合物、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯以及其它水溶性溶剂。这些物质中的每一种可以单独使用或者两种或多种组合使用。
相对于油墨的总含量，水溶性有机溶剂的含量优选为0％重量-50％重量，更优选为5％重量-40％重量，还更优选为10％重量-35％重量。
由此获得的本发明的颜料喷墨油墨可以适当地用在装载颜料喷墨油墨的墨盒中。通过将本发明的颜料喷墨油墨排放到图像载体，例如纸张上，并使用成像喷墨打印机记录或打印图像，则可以形成图像。
对于打印图像的方法，例举连续喷射法和按需打印法。按需打印法的实例包括压电法、加热法和静电法。
压电法是指这样的方法，其中借助压电元件使形成油墨通道壁表面的隔板变形，该压电元件作为压力产生单元用来对在油墨流动通道内流动的油墨施加压力，并改变油墨流动通道内的油墨体积，从而可以喷射出油墨液滴(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.2-51734)。
加热法是指这样的方法，其中使用加热元件或电阻元件在油墨流动通道内对油墨进行加热，用以在通道内产生气泡，从而可以喷射出油墨液滴(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.61-59911)。
静电法是指这样的方法，其中通过施加在相对放置的隔板和电极之间产生的静电而使形成油墨流动通道壁表面的隔板变形，从而改变油墨流动通道内的油墨体积，进而可以喷射出油墨液滴(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.6-71882)。
下文中，将参考图1对本发明的墨盒和喷墨记录装置进行描述。
图1中，将用于装载本发明的喷墨油墨的墨盒20装在滑座18中。图1中，为了方便起见安装了多个墨盒20，但是，并不是必须使用多个墨盒20。在这种状态下，喷墨油墨由墨盒20供应至油墨液滴喷头18a，该喷头18a安装在滑座18上。由于油墨喷嘴表面向下设置，因此尽管图1中未将其示出，但是喷墨油墨是由油墨-喷嘴的表面喷射出来的。
在其中油墨液滴-喷头18a由导轴21和22引导的状态下，通过由主扫描电动机24驱动的同步齿形带23的移动，安装在墨盒18上的油墨液滴-喷头18a移动。同时，滚筒19将特定的铜板纸(coat paper)(图像载体)放置在使特定的铜板纸面对油墨液滴-喷头18a的位置。在图1中，喷墨记录装置1上安装了主壳2、齿轮系统16、次-扫描电动机17、齿轮系统25和27以及另一个主扫描电动机26。
通过使用装载本发明的喷墨油墨的喷墨记录装置在图像载体上形成图像，则可以按需获得图像被打印在图像载体上的成像记录物。可以更换在墨盒座上的喷墨油墨。
对于图像载体没有特别的限制，可以根据预期的用途适当选择。其实例包括正规纸、光面纸、专用纸、织物、膜和OHP片。其中，特别优选的是纸。
实施例
下文中，将参考具体实施例对本发明详细地进行进一步描述，但是，本发明并不限于这些公开的实施例。相反，本发明旨在覆盖包括在所附的权利要求书的精神和范围内的各种变型和等效变换。在下列实施例和对比例中，“份”代表“重量份”；“％”代表“％重量”。
在下列实施例和对比例中，萘磺酸盐缩合物中二聚体、三聚体和四聚体的含量、炭黑的平均初级粒径和炭黑的BET比表面积分别按下述方式测量。
<萘磺酸盐缩合物的HPLC分析>
·装置：LC-10vp(Shimadzu公司制造)
·柱：ZORBAX BP-ODS(GL Science有限公司制造；4.6id×150mm)
·保护柱：ZORBAX BP-ODS(GL Science有限公司制造；4.0id×10mm)
·检测器：UV(237nm)
·移动相：CH3CN/0.005M PIC水溶液＝25/75
·流量：1mL/min
·试样的制备：200ppm溶液
·注入剂量：20μL
<炭黑的平均初级粒径>
炭黑的平均初级粒径是通过使用电子显微照相拍摄炭黑颗粒的图像照片并根据照片中的颗粒直径和颗粒数量计算而测得。
<炭黑的BET比表面积>
炭黑的BET比表面积通过BET法使用氮吸收来测量。
(实施例1)
<颜料分散体(A)>
·炭黑(气黑：NIPEX160-IQ，Degssa公司制造)…………………150份
·萘磺酸钠甲醛缩合物(PIONINE A-45-PN，Takemoto Oil & Fat有限公司制造；萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体的总含量＝49％)……………38份
·蒸馏水………………………………………………………………812份
将含有上述组分的混合物预混合，然后借助于使用直径为0.3mm的氧化锆珠的盘-型珠磨机(型号-KDL批量基；Shinmaru Enterprises公司制造)，在10m/s的圆周速度和10℃的液体温度下将混合物分散5分钟。之后，借助离心分离器(型号-3600，Kubota公司制造)从混合物中分离出粗颗粒，从而制备示于表1和2中的颜料分散体(A)。
<油墨液体(a)>
基于下列配方，使用由上述方法获得的颜料分散体(A)制备油墨液体，并将油墨液体搅拌30分钟，通过孔径为0.8μm的膜滤器过滤，然后真空除气，从而制备实施例1的油墨液体(a)。
·颜料分散体(炭黑浓度：15％)……………………………………100.0份
·甘油……………………………………………………………………7.5份
·二甘醇…………………………………………………………………22.5份
·2-乙基-1，3-己二醇……………………………………………………3.0份
·2-吡咯烷酮………………………………………………………………3.0份
·聚氧亚乙基(3)烷基(C13)乙酸钠醚(Polyoxyethylene(3)alkyl(C13)sodium acetate ether)…………………………………………………………0.45份
·蒸馏水……………………………………………………………………13.55份
(实施例2)
除了使用NIPEX150(气黑；Degussa公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(B)和油墨液体(b)。
(实施例3)
除了使用COLOR BLACK FW18(槽法炭黑；Degussa公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(C)和油墨液体(c)。
(实施例4)
除了使用COLOR BLACK S170(槽法炭黑；Degussa公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(D)和油墨液体(d)。
(实施例5)
除了将实施例1中所用的萘磺酸盐的二聚体、三聚体和四聚体的总含量由49％改变至26％之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(E)和油墨液体(e)。
(实施例6)
除了将实施例1中所用的萘磺酸盐的二聚体、三聚体和四聚体的总含量由49％改变至75％之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(F)和油墨液体(f)。
(实施例7)
除了将分散时间由5分钟改变至7分钟之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(G)和油墨液体(g)。
(实施例8)
除了将分散时间由5分钟改变至3分钟之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(H)和油墨液体(h)。
(实施例9)
除了使用FW2(槽法炭黑；Degussa公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(I)和油墨液体(i)。
(对比例1)
除了使用PRINTEX95(炉黑；Degussa公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(J)和油墨液体(j)。
(对比例2)
除了使用PRINTEX85(炉黑；Degussa公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(K)和油墨液体(k)。
(对比例3)
除了使用PRINTEX75(炉黑；Degussa公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(L)和油墨液体(1)。
(对比例4)
除了将实施例1中所用的萘磺酸盐的二聚体、三聚体和四聚体的总含量由49％改变至15％之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(M)和油墨液体(m)。
(对比例5)
除了将实施例1中所用的萘磺酸盐的二聚体、三聚体和四聚体的总含量由49％改变至86％之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(N)和油墨液体(n)。
(对比例6)
除了使用炭黑#850(炉黑；Mitsubishi Chemical公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(O)和油墨液体(o)。
(对比例7)
除了使用炭黑#44(炉黑；Mitsubishi Chemical公司制造)代替实施例1中所用的炭黑之外，按照与实施例1相同的方式制备分别示于表1和2中的颜料分散体(P)和油墨液体(p)。
接下来，在23℃的温度和55％的相对湿度(RH)的环境下，使用粒度分布测量装置，NIKKISO有限公司制造的UPA测量制备的每种颜料分散体(A)-(P)和油墨液体(a)-(p)中含有的颗粒的体积平均粒径(D50)。表2显示了测量结果。
此外，使用喷墨打印机(MJ-930C，SEIKO EPSON公司制造)，用每种油墨液体(a)-(p)在图像载体(PPC Paper 4024，Fuji Xerox Office Supply有限公司制造)上记录图像，用它们的图像密度、喷墨稳定性和油墨液体的贮存稳定性来评价颜料分散体(A)-(P)和油墨液体(a)-(p)如下。表2显示了评价结果。
<图像密度>
为了确定图像密度，使用X-Rite光密度计(X-Rite有限公司制造)测量图像试样中的实体图像(solid image)的色度。
<喷墨稳定性>
为了确定喷墨稳定性，在用打印机分别使用颜料分散体(A)-(P)和油墨液体(a)-(p)制备打印过的纸张之后，在40℃的温度条件下将打印机放置不动，使打印头处于盖好盖子的状态保持1个月。一个月之后，通过检测打印机的喷墨条件是否可以恢复到初始喷墨水平来评价喷墨稳定性，该评价基于下述的清洗操作次数的评价标准。
[评价标准]
A：清洗一次后能够恢复到初始水平。
B：清洗二或三次后能够恢复到初始水平。
C：即使清洗三或更多次也不能恢复到初始喷墨水平。
<油墨液体的贮存稳定性>
将每种喷墨油墨放置并密封在聚乙烯容器中，然后在70℃下贮存三周。之后，分别测量喷墨油墨的粒径、表面张力和粘度，从而获得物理性质由初始物理性质开始的变化率。基于下列评价标准，根据变化速率评价喷墨油墨。
[评价标准]
A：在粒径、表面张力和粘度的所有评价项目中，物理性质的变化率均小于5％。
B：在粒径、表面张力和粘度的所有评价项目中，物理性质的变化率均小于10％。
C：在粒径、表面张力和粘度的所有评价项目中，物理性质的变化率均小于30％。
D：粒径、表面张力和粘度中的至少一个评价项目的物理性质的变化率为30％或更大。
表1
颜料分散体/油墨 炭黑 炭黑的BET比表面积(m2/g) 炭黑的初级粒径(nm) 萘磺酸钠二聚体、三聚体和四聚体的总含量(％)
实施例1(A)/(a) 气黑 150 20 49
实施例2(B)/(b) 气黑 110 25 49
实施例3(C)/(c) 槽法炭黑 200 17 49
实施例4(D)/(d) 槽法炭黑 260 15 49
实施例5(E)/(e) 气黑 150 20 26
实施例6(F)/(f) 气黑 150 20 75
实施例7(G)/(g) 气黑 150 20 49
实施例8(H)/(h) 气黑 150 20 49
实施例9(I)/(i) 槽法炭黑 460 13 49
对比例1(J)/(j) 炉黑 250 15 49
对比例2(K)/(k) 炉黑 200 16 49
对比例3(L)/(l) 炉黑 150 17 49
对比例4(M)/(m) 气黑 150 20 15
对比例5(N)/(n) 气黑 150 20 86
对比例6(O)/(o) 炉黑 220 17 49
对比例7(P)/(p) 炉黑 110 24 49
Figure S071E1153820070822D000141
表1和2中的评价结果表明，使用实施例1-9的颜料分散体的喷墨油墨分别具有高的图像密度，并且与对比例1-7的喷墨油墨相比，不仅喷墨稳定性而且油墨液体的贮存稳定性都更优异。

Claims (3)

1.一种颜料分散体，包含：
炭黑，
分散剂，和
水，
其中炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量，其中炭黑的BET比表面积为100m2/g-400m2/g，平均初级粒径为10nm-30nm，
其中按重量计，所含的分散剂与炭黑的比例为0.1-2∶1，
其中相对于颜料分散体的总含量，所含炭黑的比例为5％重量-50％重量。
2.根据权利要求1的颜料分散体，其中在颜料分散体中炭黑的体积平均粒径D50为70nm-180nm，粒度分布中的粒径标准偏差为体积平均粒径的二分之一或更小。
3.一种喷墨油墨，包括：
颜料分散体，
其中颜料分散体含有炭黑、分散剂和水，炭黑为槽法炭黑和气黑中的任意一种，分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物，以及萘磺酸盐二聚体、三聚体和四聚体在萘磺酸钠甲醛缩合物中的总含量为20％重量-80％重量，其中炭黑的BET比表面积为100m2/g-400m2/g，平均初级粒径为10nm-30nm
其中按重量计，所含的分散剂与炭黑的比例为0.1-2∶1，
其中相对于颜料分散体的总含量，所含炭黑的比例为5％重量-50％重量，
其中炭黑在喷墨油墨中的含量为1％重量-20％重量。
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