專利名稱:顏料分散體和使用該顏料分散體的噴墨記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及適合使用水性墨記錄的噴墨記錄介質(zhì),本發(fā)明尤其涉及顯色性和圖像 堅(jiān)牢性優(yōu)異的噴墨記錄介質(zhì)并且涉及用于該記錄介質(zhì)的顏料分散體。
背景技術(shù):
特別是近年來,噴墨記錄介質(zhì)在市場中廣泛地普及,為了改善顯色性和圖像堅(jiān)牢 性至少到與鹵化銀照相術(shù)的那些相同的水平,已公開了各種技術(shù)方法和提案。其中,有許多 通過除了墨接受材料外使金屬離子和金屬鹽在墨接受層中共存來改善記錄的圖像的圖像 堅(jiān)牢性的提案。例如,日本專利申請公開No. 2000-177235公開了記錄片材,其中為了確保記錄的 圖像的耐氣體性、耐光性、高墨吸收性、高墨固定性、高光學(xué)密度和其他,簡單地將水溶性金 屬鹽或難溶性金屬化合物添加到含有氧化鋁水合物的墨接受層中。此外,日本專利申請公 開No. S61-057380公開了記錄片材,該記錄片材含有多孔無機(jī)顏料、陽離子樹脂和常溫下 水溶解度為以下的鎂化合物以確保耐水性、耐光性和高光學(xué)密度。此外,作為使用二氧化硅作為墨接受材料的記錄介質(zhì),為了改善記錄圖像的圖像 堅(jiān)牢性,已提出使用二氧化硅的記錄介質(zhì),該二氧化硅的表面用一價(jià)以上金屬離子的化合 物或鹽處理。日本專利申請公開NO.S63-166586公開了含有二氧化硅的記錄材料,為了改 善顯色性、耐光性和耐水性,該二氧化硅的表面用金屬皂、金屬的氫氧化物、鹽和氧化物處 理。該專利文獻(xiàn)公開了例如通過在90°C的加熱條件和陳化20分鐘下合成二氧化硅的過 程中添加金屬鹽來處理二氧化硅的表面的方法。簡言之,公開了添加用于表面處理的金屬 化合物的定時。此外,日本專利申請公開No.HOl-259982提出了使用二氧化硅的噴墨記錄 片材,為了改善耐光性,該二氧化硅的表面用鈣、鎂和/或鋇處理。作為處理二氧化硅的表 面的方法,該文獻(xiàn)公開了將金屬鹽添加到其中分散有二氧化硅的水溶液中并將該溶液加熱 到90°C的方法。此外,日本專利申請公開NO.H10-329404提出了在墨接受層中含有多孔氧 化鋁和化合物的混合物的噴墨記錄介質(zhì),該化合物具有周期系的稀土金屬系元素并且具有 57-71的原子序數(shù)。作為處理多孔氧化鋁的表面的方法,該專利文獻(xiàn)公開了將金屬鹽添加到 其中分散有多孔氧化鋁的水溶液中并加熱到90°C的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已瀏覽了這些現(xiàn)有技術(shù)。結(jié)果,他們發(fā)現(xiàn)難以獲得在保持高光學(xué)密度的 同時實(shí)現(xiàn)足夠的圖像堅(jiān)牢性的有利效果。對于日本專利申請公開No. 2000-177235中記載的記錄介質(zhì),發(fā)現(xiàn)了以下內(nèi)容。由 于簡單地用水溶性金屬鹽將該介質(zhì)浸漬或者該介質(zhì)具有其中分散的水溶性金屬鹽,打印時 該水溶性金屬鹽沒有保持在墨接受層的表面中,并且與溶液一起滲入墨接受層的內(nèi)部。因 此,耐氣體性和耐光性只得到輕微改善。關(guān)于高光學(xué)密度無任何發(fā)現(xiàn)。此外,發(fā)現(xiàn)對于含有 屬于元素周期表中第IIA族和IIIA族的元素的化合物,由于含有這些化合物的顏料分散體變得容易膠凝,能夠添加該化合物但只能稍微添加。在日本專利申請公開No. S61-057380中記載的記錄介質(zhì)中,其中在顏料分散體中 加入常溫下水溶解度為以下的鎂化合物,能夠確認(rèn)有耐氣體性和耐光性的效果但不足。 可推測如下。打印時染料并不總是在鎂化合物顆粒的附近存在,因此不能充分地獲得由于 添加鎂化合物而產(chǎn)生的效果。此外,在無機(jī)顏料例如二氧化硅和氧化鋁的表面上存在酸點(diǎn) (acid sites)??赏茰y取決于該酸點(diǎn)的固體酸的強(qiáng)度與墨的耐氣體性和耐光性具有相關(guān) 性。但是,在該方法中,看起來難以減小固體酸的強(qiáng)度。在日本專利申請公開No. S63-166586、No. H01-259982 和 No. H10-329404 中公開的 表面處理方法中,由于金屬以容易將其溶解在水中的狀態(tài)存在,因此金屬從顏料分散體中 洗脫以致顏料分散體的粘度可能容易增加,這是問題所在。本發(fā)明的目的在于提供噴墨記錄介質(zhì)和用于制備該介質(zhì)的顏料分散體,該噴墨記 錄介質(zhì)相對于上述公開的現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的耐氣體性和耐光性以及高光學(xué)密度。本發(fā)明涉及包括其中分散的無機(jī)顏料的顏料分散體,其特征在于,金屬化合物附 著于該無機(jī)顏料并且該顏料分散體中該金屬化合物的金屬離子的濃度不超過0. 05mol/L。 術(shù)語“金屬離子的濃度不超過0. 05mol/L”包括該金屬化合物在該顏料分散體中不溶解的情 況。本發(fā)明也涉及包括墨接受層的噴墨記錄介質(zhì),其特征在于通過將上述顏料分散體 施加于基材而形成該墨接受層。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐氣體性和耐光性以及高光學(xué)密度的噴墨記錄 介質(zhì),并且提供用于制備這樣的噴墨記錄介質(zhì)的顏料分散體。由以下參照附圖對示例性實(shí)施方案的說明,本發(fā)明進(jìn)一步的特征將變得清楚。
圖1是其上不存在附著水的氧化鋁水合物的表面的示意圖;圖2是其上存在附著水的氧化鋁水合物的表面的示意圖;圖3是表示使用氨的程序升溫脫附(TPD)試驗(yàn)中得到的來自氨的質(zhì)譜(m/z = 16) 的測定結(jié)果的坐標(biāo)圖,其中附圖標(biāo)記a表示氧化鋁水合物的曲線和附圖標(biāo)記b表示醋酸鎂 4水合物附著的氧化鋁水合物的曲線;圖4是表示使用氨的程序升溫脫附(TPD)試驗(yàn)中得到的來自水的質(zhì)譜(m/z = 18) 的測定結(jié)果的坐標(biāo)圖,其中附圖標(biāo)記a表示氧化鋁水合物的曲線和附圖標(biāo)記b表示醋酸鎂 4水合物附著的氧化鋁水合物的曲線;圖5是表示本發(fā)明的機(jī)理的圖像的示意圖。(8-1)表示使臭氧氣體在其上發(fā)揮作 用時金屬化合物沒有附著的無機(jī)顏料的表面狀態(tài),而(8-2)表示使臭氧氣體在其上發(fā)揮作 用時金屬化合物附著的無機(jī)顏料的表面狀態(tài);圖6是表示金屬化合物溶解并存在于其中的顏料分散體中金屬離子的濃度與顏 料分散體中分散的無機(jī)顏料顆粒的平均直徑之間關(guān)系的坐標(biāo)圖;和圖7是表示金屬化合物溶解并存在于其中的顏料分散體中金屬離子的濃度與通 過使用該顏料分散體制備的噴墨記錄介質(zhì)上打印的圖像的光學(xué)密度之間關(guān)系的坐標(biāo)圖。具體實(shí)施方案以下參照示例性實(shí)施方案對本發(fā)明更具體地進(jìn)行說明。關(guān)于無機(jī)顏料上染色的著色材料如何因氣體而劣化,本發(fā)明人如下所述預(yù)測了機(jī) 理。以下將參照附圖對它們預(yù)測的機(jī)理進(jìn)行說明。當(dāng)無機(jī)顏料例如氧化鋁水合物和二氧化硅的表面上不存在附著水時,如圖1中所 示存在路易斯酸點(diǎn)(501)和堿點(diǎn)(502)。但是,當(dāng)施加空氣的水分含量和用于染色的著色材 料溶液時,圖1中的路易斯酸點(diǎn)(501)吸附水分子并且變?yōu)椴祭仕古_德酸點(diǎn)(601),如圖2 中所示。當(dāng)布朗斯臺德酸點(diǎn)上吸附的水分子受到氣體例如臭氧的影響時,臭氧與附著的水 相互作用以產(chǎn)生自由基。自由基對在無機(jī)顏料表面例如氧化鋁水合物和二氧化硅上染色的 著色材料施加強(qiáng)氧化作用。結(jié)果,使著色材料分解。簡言之,著色材料劣化。其次,基于上述預(yù)測,為了抑制著色材料的分解,已進(jìn)行了深入研究以抑制附著的 水分子或結(jié)晶水分子變?yōu)榛钚匝趸蛄u自由基,該水分子或結(jié)晶水分子存在于無機(jī)顏料例如 氧化鋁水合物或二氧化硅的表面上或者存在于晶體層之間。然后,本發(fā)明人認(rèn)為重要的是防止自由基產(chǎn)生反應(yīng)由于附著于無機(jī)顏料表面上的 酸點(diǎn)的水分子與臭氧氣體之間的相互作用而發(fā)生。即,為了改善在無機(jī)顏料例如氧化鋁水 合物和二氧化硅上吸附的著色材料的耐氣體性,該無機(jī)顏料用作照相打印例如噴墨記錄的 記錄介質(zhì)的著色材料受體并且顯現(xiàn)出高顯色性,他們對屏蔽無機(jī)顏料的表面上的反應(yīng)點(diǎn)的 方式進(jìn)行了深入研究。更具體地,他們已研究了使能夠結(jié)合或俘獲無機(jī)顏料例如氧化鋁水 合物和二氧化硅的表面上附著的水的化合物存在于無機(jī)顏料例如氧化鋁水合物和二氧化 硅的表面上的可能性。結(jié)果,他們發(fā)現(xiàn)通過使金屬化合物附著于具有酸功能的無機(jī)顏料例如氧化鋁水合 物或二氧化硅的表面,耐氣體性得到改善。應(yīng)指出的是,無機(jī)顏料例如氧化鋁水合物和二氧 化硅的表面不僅包括無機(jī)顏料的表面,而且包括多孔無機(jī)顏料的孔的內(nèi)壁表面。本文中使用的金屬化合物優(yōu)選是不具有酸功能的化合物,更優(yōu)選能夠結(jié)合或俘獲 無機(jī)顏料表面上附著的水的化合物,特別優(yōu)選含有至少一種選自Mg、Ca、Sr和Ba中的元素 的化合物。通過使用這些化合物,能夠顯著地改善耐氣體性。此外,本發(fā)明中,不顯示酸功能的無機(jī)顏料的狀態(tài)是指無機(jī)顏料的性質(zhì),該性質(zhì)使 得當(dāng)金屬化合物附著于無機(jī)顏料時無機(jī)顏料上的酸點(diǎn)明顯地被消除并且無機(jī)顏料的行為 如同其失去了其自身的酸功能那樣??赏ㄟ^使用氣體吸附法例如程序升溫脫附試驗(yàn)(TPD 測定)來評價(jià)無機(jī)顏料表面的酸功能。例如,將使用氨的程序升溫脫附(TPD)試驗(yàn)的測定 結(jié)果示于圖3和圖4。圖3表示來自氨的質(zhì)譜(m/z = 16)的測定數(shù)據(jù),其中附圖標(biāo)記a表 示氧化鋁水合物的曲線和附圖標(biāo)記b表示醋酸鎂4水合物附著的氧化鋁水合物的曲線。在 略微小于約200°C的溫度⑴看到a和b之間的差異。略微小于約200°C的溫度⑴處的 峰可推測表示物理吸附的氨。由于在對應(yīng)本發(fā)明的b的情況中沒有確認(rèn)物理吸附的氨,估 計(jì)引起氨分子的物理吸附的酸的活性降低?;诖?,認(rèn)為通過醋酸鎂4水合物使醋酸鎂4 水合物附著的氧化鋁水合物的酸點(diǎn)瓦解,以致氧化鋁水合物表面的酸功能降低。此外,在曲 線a和曲線b中在略微大于約400°C的溫度(t)均觀察到峰。但是,該峰對應(yīng)于表示來自水 的質(zhì)譜(m/z = 18)的行為的圖4中所示的峰,因此該峰可推測是由于與由氧化鋁水合物向 Y“氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)變化關(guān)聯(lián)的脫水。
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圖5表示本發(fā)明的機(jī)理的圖像。(8-1)表示使用金屬化合物附著的無機(jī)顏料并且 使水分子(802)附著或吸附于無機(jī)顏料(801)表面上存在的酸點(diǎn)的情況。當(dāng)水分子(802) 與臭氧氣體(803)反應(yīng)(R-A),自由基(804)產(chǎn)生(R-B)并且進(jìn)攻有機(jī)物(805)以使有機(jī) 物(805)分解(R-C)。與其相比,(8-2)表示本發(fā)明的情況,其中使用金屬化合物附著的無 機(jī)顏料。在無機(jī)顏料(801)表面上存在的酸點(diǎn),使水分子(802)附著或吸附。水分子(802) 由金屬化合物(806)結(jié)合或俘獲(R-D)以形成水合物(807)。由于以這種方式使無機(jī)顏料 (801)表面上存在的水分子(802)穩(wěn)定,水分子如果供給也不與臭氧氣體(803)反應(yīng)(R-E) 并且不產(chǎn)生自由基(804)。因此,認(rèn)為有機(jī)物傾向于較少分解。發(fā)現(xiàn)金屬化合物附著的無機(jī)顏料對于耐光性也有效。作為構(gòu)成金屬化合物的金屬,優(yōu)選堿土金屬例如Mg、Ca、Sr和Ba。這些金屬可以 以與有機(jī)酸離子例如醋酸根離子和草酸根離子或與無機(jī)酸離子例如硫酸根離子、硝酸根離 子、碳酸根離子、鹵離子和氫氧根離子的鹽的形式;或以其氧化物的形式使用。通過使這些 化合物附著于無機(jī)顏料,能夠顯著地改善耐氣體性和耐光性。通常地,使用分散劑以均勻地將無機(jī)顏料分散在溶劑例如水中。例如,當(dāng)將醋酸用 作分散劑時,能夠使氧化鋁水合物均勻地分散在水中。這是因?yàn)槭寡趸X水合物的表面帶 正電。醋酸根離子能夠被吸附到氧化鋁的表面以在氧化鋁水合物顆粒的表面上形成雙電 層。以這種方式,氧化鋁水合物顆粒之間的電斥力發(fā)揮作用以防止凝聚。但是,當(dāng)Mg、Ca、 Sr或Ba離子存在于溶液中時,氧化鋁水合物顆粒表面上的雙電層被打破,顆粒之間的電斥 力無法充分地發(fā)揮作用并且可能發(fā)生凝聚。因此,使分散的氧化鋁水合物顆粒緊固地凝聚, 因而顏料分散體的粘度傾向于增加。此外,當(dāng)將分散體施加于噴墨記錄用基材或記錄介質(zhì) 時,由于高粘度,涂布性能降低。此外,穩(wěn)定地形成涂布層變得困難。此外,將其用作墨接受 層時,墨接受層的霧度增加(透明性降低)并且光學(xué)密度降低。那么,本發(fā)明中,金屬化合物不溶解在顏料分散體中或者溶解在顏料分散體中的 金屬化合物的金屬離子的濃度不超過0. 05mol/L是必要的。優(yōu)選地,金屬離子的濃度為 Omol/L-0. 03mol/L。以這種方式,在不增加顏料分散體的粘度的情況下能夠制造具有高光 學(xué)密度的記錄介質(zhì)。通過使用醋酸鎂4水合物或醋酸鈣1水合物作為金屬化合物并且使用氧化鋁水合 物作為無機(jī)顏料,制備了具有不同金屬離子濃度的顏料分散體,然后考察這些顏料分散體 的每一個中含有的無機(jī)顏料的分散顆粒的平均直徑。將結(jié)果示于圖6中。應(yīng)指出的是,將 純水用作分散介質(zhì)。除了上述組分以外,將醋酸用作解絮凝劑以分散氧化鋁水合物。由圖 6確認(rèn),當(dāng)溶解在顏料分散體中的金屬化合物的金屬離子的濃度高于0. 05mol/L時,無機(jī)顏 料顆粒凝聚并且分散顆粒的直徑增加。此外,向上述顏料分散體添加聚乙烯醇作為粘結(jié)劑以制備涂布溶液。使用該涂布 溶液,制備噴墨記錄介質(zhì)。在該噴墨記錄介質(zhì)上,通過使用噴墨系統(tǒng)的照相打印機(jī)打印黑墨 的實(shí)心圖像??疾煸摵谀膶?shí)心圖像的光學(xué)密度并將結(jié)果示于圖7中。應(yīng)指出的是,由于粘 度高,以0. 15mol/L以上的濃度溶解金屬化合物的金屬離子的顏料分散體沒有形成記錄介 質(zhì)。由圖7確認(rèn),當(dāng)顏料分散體中溶解的金屬化合物的金屬離子的濃度變得高于0. 05mol/ L時,光學(xué)密度降低。作為本發(fā)明中使用的無機(jī)顏料,考慮染料固定性、透明性、光學(xué)密度、顯色性和光澤性,優(yōu)選含有氧化鋁水合物作為主要組分的無機(jī)顏料;但是,只要其能夠用于噴墨記錄介 質(zhì),對該無機(jī)顏料并無特別限制。其具體實(shí)例可包括氧化鋁、合成無定形二氧化硅、膠態(tài)二 氧化硅、氧化鋅、氧化錫、氧化鈦、氧化鋯和含有這些的復(fù)合氧化物。優(yōu)選使用具有IymW 下的平均直徑的細(xì)顆粒顏料作為主要組分。本發(fā)明中優(yōu)選使用的氧化鋁水合物是,例如,由以下通式(1)表示的化合物Α1203_η(0Η)2η · mH20(1)其中η表示0、1、2或3 ;m是0-10、優(yōu)選0-5的范圍內(nèi)的值,條件是m和η不同時 取零(0)。由于在大多情況下HiH2O表示沒有參與形成晶格的可除去的水相,m可取整數(shù)值 或非整數(shù)值。此外,當(dāng)加熱這種材料時,m可能達(dá)到值0??赏ㄟ^本領(lǐng)域已知的方法制備氧化鋁水合物。作為通常的實(shí)例,可提及將烷氧基 鋁水解的方法和將鋁酸鈉水解的方法(美國專利No. 4,242,271和No. 4,202,870)。作為另 一實(shí)例,有通過添加水溶液例如硫酸鋁水溶液或氯化鋁水溶液來將鋁酸鈉的水溶液中和的 方法(日本專利公開No. S57-447605)。本發(fā)明中,作為適合的氧化鋁水合物,可優(yōu)選具有勃姆石結(jié)構(gòu)或基于X-射線衍 射分析的無定形結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物。特別地,優(yōu)選公開文本例如日本專利申請公開 No. H07-232473、No. H08_132731、No. H09-066664 和 No. H09-076628 中記載的氧化鋁水合物 化合物。在氧化鋁水合物中,在制備過程中控制孔的物理性質(zhì)。例如,當(dāng)將氧化鋁水合物用 作墨接受材料時,氧化鋁水合物優(yōu)選具有0. 3-1. 0ml/g,和更優(yōu)選0. 35-0. 9ml/g的孔體積。 此外,優(yōu)選使用的氧化鋁水合物具有50-350m2/g,和更優(yōu)選100-250m2/g的BET比表面積 (由BET法得到)。BET法是通過相吸附法對粉末進(jìn)行的表面積測定法之一。在該方法中,由 吸附等溫線得到樣品(Ig)的總表面積,即比表面積。通常地,作為吸附氣體,常使用氮?dú)獠?且最經(jīng)常地使用基于吸附氣體的壓力或體積變化的吸附量的測定方法。在多分子吸附的情 況下表示等溫線的最公知的方程是稱為BET方程并且廣泛用于確定比表面積的Brimauer、 Emmett和Teller方程?;贐ET方程得到吸附量。用吸附量乘以由單個吸附分子占據(jù)的 表面積以得到比表面積。此外,氧化鋁水合物的平均顆粒直徑優(yōu)選為Ι-lOOnm,更優(yōu)選l-50nm。平均顆粒直 徑是指用電子顯微鏡觀察氧化鋁水合物時具有與初級粒子的投影面積相同的面積的圓的 直徑的數(shù)均顆粒直徑。此外,在本發(fā)明的顏料分散體中使用的無機(jī)顏料中,構(gòu)成金屬化合物的金屬元素 (B)與構(gòu)成無機(jī)顏料的金屬元素(A)的原子數(shù)比(B/A)優(yōu)選為0.001以上。當(dāng)該比小于 0. 001時,可能無法得到足夠的耐氣體性和耐光性的效果。比(B/A)更優(yōu)選落在0. 003-0. 05 的范圍內(nèi)。本發(fā)明的顏料分散體中無機(jī)顏料的濃度優(yōu)選在5-30質(zhì)量%的范圍內(nèi)。其次,以將氧化鋁水合物用作無機(jī)顏料的情況為例,對本發(fā)明中使用的金屬化合 物附著的無機(jī)顏料的制備方法進(jìn)行說明。例如,通過在金屬化合物的存在下對氫氧化鋁或氧化鋁水合物進(jìn)行水熱合成處理 的方法,能夠制備本發(fā)明中使用的金屬化合物附著的無機(jī)顏料。通過該方法,在使氧化鋁水 合物的晶體生長的同時能夠?qū)⒔饘倩衔镆刖w結(jié)構(gòu)并且能夠抑制無機(jī)顏料附著的金屬化合物的洗脫。應(yīng)指出的是,包括溫度和壓力的水熱合成處理的條件應(yīng)在使勃姆石相穩(wěn) 定地保持在Al2O3-H2O系的相圖中的范圍內(nèi)。因此,水熱合成處理的溫度優(yōu)選為100°C以上 和壓力優(yōu)選為IOOatm以下。這是因?yàn)楫?dāng)溫度小于100°C時無法得到氧化鋁水合物。對上限 并無特別限制。但是,由于在350°C以上的溫度下對其長時間處理時勃姆石相變?yōu)棣?氧 化鋁相,因此對于制備勃姆石相,高溫處理不優(yōu)選。因此,溫度優(yōu)選為100°C以上且小于 350°C。此外,當(dāng)壓力超過IOOatm時,得到具有豐滿、大且粗糙的形狀的顆粒。由于,不必說, 水熱系統(tǒng)不能以開放系統(tǒng)建立,因此下限優(yōu)選為IOatm以上。本發(fā)明中使用的金屬化合物附著的無機(jī)顏料也可通過在金屬化合物的存在下干 燥氧化鋁水合物的方法來制備。更具體地,將氧化鋁水合物與金屬化合物混合,并用攪拌器 將得到的分散體漿料混合。此外,根據(jù)需要,可添加PH調(diào)節(jié)劑例如酸或堿、分散穩(wěn)定劑例如 非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑。隨后,將混合狀態(tài)的漿料干燥。作為干燥的方法, 有使用加熱爐的方法、噴霧干燥法和其他方法。其中,由于金屬化合物均勻地附著于無機(jī)顏 料的表面,因此更優(yōu)選噴霧干燥法。噴霧干燥法中,加熱溫度,即環(huán)境溫度(氣相溫度)優(yōu) 選為使?jié){料中使用的溶劑蒸發(fā)的溫度。當(dāng)加熱溫度為350°C以上時,勃姆石相變?yōu)棣?氧化 鋁相。因此,在形成勃姆石相方面,不優(yōu)選高溫處理。因此,將水用作溶劑時,加熱溫度優(yōu)選 為 100-300 "C。本發(fā)明中使用的金屬化合物附著的無機(jī)顏料也通過如下方法制備將其中溶解有 金屬化合物的溶液添加到使氧化鋁水合物分散在溶劑中的分散體并且攪拌所得物,然后添 加堿例如氨水以實(shí)施中和。本發(fā)明中使用的無機(jī)顏料,通過上述方法將其制備后,如果需要,優(yōu)選用溶劑例如 水對其進(jìn)行洗滌以除去沒有用于表面的改性而殘留的過剩的金屬化合物。通過洗滌的程 度,能夠控制顏料分散體以致沒有金屬化合物溶解在其中或者以致顏料分散體中溶解的金 屬化合物的金屬離子的濃度不超過0. 05mol/L。其次,對本發(fā)明的顏料分散體進(jìn)行說明。本發(fā)明的顏料分散體是上述金屬化合物 附著的無機(jī)顏料分散在分散介質(zhì)中的分散體。作為分散介質(zhì),優(yōu)選水。通常地,將酸用于分散顏料例如金屬化合物附著的無機(jī)顏料時,容易使顏料解絮 凝以產(chǎn)生均勻的分散體。因此,優(yōu)選將酸添加到本發(fā)明的顏料分散體中。作為用作解絮凝 劑的酸,在公知的酸中,可提及有機(jī)酸例如醋酸、甲酸和草酸;和無機(jī)酸例如硝酸、鹽酸和硫 酸。此外,本發(fā)明的顏料分散體可優(yōu)選含有粘結(jié)劑。作為粘結(jié)劑,可以使用本領(lǐng)域已知 的那些,其包括聚乙烯醇或其改性的化合物;淀粉或其改性的化合物;明膠或其改性的化 合物;酪蛋白或其改性的化合物;阿拉伯樹膠;纖維素衍生物例如羧甲基纖維素、羥乙基纖 維素和羥丙基甲基纖維素;共軛二烯類共聚物膠乳化合物例如SBR膠乳、NBR膠乳和甲基 丙烯酸甲酯_ 丁二烯共聚物;乙烯基類共聚物膠乳化合物例如官能團(tuán)改性聚合物膠乳和乙 烯-醋酸乙烯酯共聚物;聚乙烯基吡咯烷酮;馬來酸酐或其共聚物;和丙烯酸酯共聚物。應(yīng) 指出的是,本發(fā)明中,優(yōu)選使用聚乙烯醇作為粘結(jié)劑,并且還優(yōu)選與本領(lǐng)域已知的其他粘結(jié) 劑組合使用聚乙烯醇。粘結(jié)劑的含量優(yōu)選為3-50質(zhì)量%,基于無機(jī)顏料。向本發(fā)明的顏料分散體中,根據(jù)需要可添加其他添加劑。其他添加劑的實(shí)例可包括交聯(lián)劑、增稠劑、PH調(diào)節(jié)劑、潤滑劑、流動性改性劑、表面活性劑、消泡劑、模具潤滑劑、熒 光增白劑、紫外線吸收劑和氧化劑抑制劑。當(dāng)將本發(fā)明的顏料分散體用作用于形成噴墨記錄介質(zhì)的墨接受層的涂布溶液時, 添加至少一種硼化合物作為交聯(lián)劑在形成墨接受層方面特別有效。能夠使用的硼化合物的 實(shí)例包括原硼酸(H3BO3)、偏硼酸、連二硼酸和硼酸鹽。作為硼酸鹽,優(yōu)選上述硼酸的水溶性 鹽。其具體實(shí)例可包括堿金屬的鹽例如硼酸的鈉鹽(Na2B4O7 · IOH2O^NaBO2 · 4H20等)、鉀鹽 (K2B4O7 · 5H20、KBO2等);和硼酸的銨鹽(NH4B4O9 · 3H20、NH4BO2等)??紤]顏料分散體的經(jīng) 時穩(wěn)定性和抑制開裂產(chǎn)生的效果,優(yōu)選使用原硼酸。硼酸化合物的含量優(yōu)選為1. 0-15. 0質(zhì)量%,基于粘結(jié)劑,以原硼酸計(jì)。甚至在該 范圍內(nèi),取決于制造條件或其他,開裂可能產(chǎn)生。需要適當(dāng)?shù)目刂?。?dāng)含量超過上述范圍時, 顏料分散體的經(jīng)時穩(wěn)定性可能降低。換言之,由于在制造噴墨記錄介質(zhì)的過程中長時間使 用顏料分散體,如果硼酸化合物的含量太大,顏料分散體的粘度可能增加并且可能產(chǎn)生膠 凝。因此,在一些情況下,常常需要更換顏料分散體和清潔涂布機(jī)頭,生產(chǎn)效率顯著降低。其次,對本發(fā)明的噴墨記錄介質(zhì)進(jìn)行說明。本發(fā)明的噴墨記錄介質(zhì)具有墨接受層, 該墨接受層通過將上述顏料分散體施加于基材而形成。作為基材,例如,優(yōu)選使用由紙等形成的基材,其包括膜、流延涂布紙、鋇地紙和樹 脂涂布紙(例如兩表面用聚烯烴涂布的樹脂涂布膜)。作為膜,例如,可使用透明熱塑性樹 脂膜。透明熱塑性樹脂膜的實(shí)例可包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚醋酸酯、 聚氯乙烯、醋酸纖維素、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯。除了上述基材以外,可使用施以適度施膠的未施膠紙、涂布紙和片狀材料(例如 合成紙),其由通過填充無機(jī)物和微小發(fā)泡而使其不透明的膜形成。或者,可以使用由玻璃、 金屬等形成的片材。此外,為了改善基材和墨接受層之間的粘合強(qiáng)度,可以對基材的表面施 加電暈放電處理和各種底涂處理。在這樣的基材上,施加上述顏料分散體以形成墨接受層??紤]墨的高吸收,顏料分 散體的涂布量(干重)優(yōu)選為30g/m2以上,并且優(yōu)選60g/m2以下。當(dāng)涂布量(干重)小于 30g/m2時,特別是當(dāng)將具有得到的墨接受層的記錄介質(zhì)用于使用黑墨和除了青色、品紅色 和黃色的三色墨以外的多種淺色墨的打印機(jī)時,可能無法得到足夠的墨吸收。換言之,墨有 時可能溢出并引起滲色。另一方面,涂布量(干重)超過60g/m2時,可能有無法完全防止 開裂的危險(xiǎn)。應(yīng)指出的是,當(dāng)涂布量(干重)為30g/m2以上時,能夠得到甚至在高溫和高 濕度的環(huán)境下也能充分地吸收墨的墨接受層,而當(dāng)涂布量(干重)為60g/m2以下時,墨接 受層的涂布不均勻不易發(fā)生并且能夠形成具有穩(wěn)定厚度的墨接受層。為了實(shí)現(xiàn)例如高墨吸收性和高固定性的的目標(biāo)和效果,墨接受層可優(yōu)選具有滿足 以下條件的孔的物理性質(zhì)。墨接受層的孔體積優(yōu)選為0. l-1.0ml/go即,當(dāng)孔體積不滿足上 述范圍時,不能獲得足夠的墨吸收性。墨接受層在墨吸收方面變差。有時,墨可能溢出并且 可能發(fā)生圖像上的滲色。另一方面,當(dāng)孔體積超過上述范圍時,在墨接受層中傾向于容易發(fā) 生開裂和噴粉(粉末的掉落)。此外,墨接受層的BET比表面積優(yōu)選為20-450m2/g。當(dāng)BET 比表面積不在上述范圍內(nèi)時,一些情況下可能無法獲得足夠的光澤性。此外,霧度增加(透 明性降低)。因此,存在產(chǎn)生“白濁”圖像的危險(xiǎn)。此外,在這種情況下,墨中染料的吸附可 能降低。另一方面,當(dāng)BET比表面積超過上述范圍時,墨接受層容易開裂。實(shí)施例以下通過實(shí)施例和比較例對本發(fā)明更具體地進(jìn)行說明;但是,本發(fā)明并不限于這些。(基材的制備例)如下制備基材。首先,根據(jù)以下組成制備紙漿 紙漿漿料100質(zhì)量份(80質(zhì)量份游離度為450ml CSF(加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度)的曝光闊葉樹牛皮漿(LBKP)
和20質(zhì)量份游離度為480ml CSF的曝光針葉樹牛皮漿(NBKP)的混合物) 陽離子化淀粉0.60質(zhì)量份 重質(zhì)碳酸鈣10質(zhì)量份 輕質(zhì)碳酸鈣15質(zhì)量份 烷基乙烯酮二聚體0.10質(zhì)量份 陽離子聚丙烯酰胺0.030質(zhì)量份其次,使該紙漿經(jīng)歷Fourdrinier機(jī)以制造片材。施以三步濕壓后,用多滾筒干 燥機(jī)對片材進(jìn)行干燥。然后,通過施膠壓榨機(jī)將該片材用氧化淀粉水溶液浸漬以使固含量 為1. Og/m2并干燥。然后,使該片材經(jīng)歷用于整理的機(jī)壓光工藝以得到具有定量170g/m2、 Stockigt施膠度100秒、氣體滲透率50秒、Beck平滑度30秒和Gurley剛度11. OmN的基 紙A。在基紙A上,以25g/m2的量施加由低密度聚乙烯(70質(zhì)量份)、高密度聚乙烯(20 質(zhì)量份)和氧化鈦(10質(zhì)量份)組成的樹脂組合物。進(jìn)而,向后表面以25g/m2的量施加由 高密度聚乙烯(50質(zhì)量份)和低密度聚乙烯(50質(zhì)量份)組成的樹脂組合物以得到用樹脂 涂布的基材。(實(shí)施例)(無機(jī)顏料1的制備)將作為無機(jī)顏料的氧化鋁水合物(60g,商品名=Disperal HP14,由Sasol制造) 和純水(800g)混合。向該混合物中添加0.71g氫氧化鎂。應(yīng)指出的是,這里使用的氧化 鋁水合物具有假勃姆石結(jié)構(gòu),并且具有180m2/g的BET比表面積和14nm的平均初級粒子直 徑。將得到的分散體放置在具有IL內(nèi)容積的高壓釜中并且在以下條件下進(jìn)行水熱處理以 50rpm的轉(zhuǎn)數(shù)攪拌的同時在200°C的溫度下歷時24小時。將內(nèi)容物冷卻并取出,通過噴霧 干燥法進(jìn)行干燥以得到鎂附著的氧化鋁水合物(無機(jī)顏料1)。將干燥溫度(氣相溫度)設(shè) 定在170°C。通過電感耦合等離子體-光發(fā)射譜(ICP-OES)確認(rèn)得到的無機(jī)顏料1中鎂元 素與鋁元素的原子數(shù)比(Mg/Al)為0.011。通過使用氨氣的程序升溫脫附試驗(yàn)(TPD測定) 評價(jià)無機(jī)顏料1的酸功能。結(jié)果確認(rèn)與鎂沒有附著的氧化鋁水合物相比酸功能降低。(無機(jī)顏料2的制備)將作為無機(jī)顏料的氧化鋁水合物(60g,商品名=Disperal HP14,由Sasol制造)和 純水(800g)混合。向該混合物中添加0.71g醋酸鈣一水合物。向得到的分散體混合物中滴 加0. IN氨水以得到約為8的pH。中和后,對該混合物進(jìn)行洗滌。通過將固體內(nèi)容物與純水 (IL)混合來進(jìn)行洗滌,將該混合物離心分離為固體內(nèi)容物和液體并且回收該固體內(nèi)容物。共進(jìn)行三次洗滌。將該固體內(nèi)容物進(jìn)一步分散在純水中并通過噴霧干燥法進(jìn)行干燥以得到 氫氧化鈣附著的氧化鋁水合物(無機(jī)顏料2)。將干燥溫度(氣相溫度)設(shè)定在170°C。通 過電感耦合等離子體-光發(fā)射譜(ICP-OES)確認(rèn)得到的無機(jī)顏料2中鈣元素與鋁元素的原 子數(shù)比(Ca/Al)為0.004。通過使用氨氣的程序升溫脫附試驗(yàn)(TPD測定)評價(jià)無機(jī)顏料2 的酸功能。結(jié)果確認(rèn)與鈣沒有附著的氧化鋁水合物相比酸功能降低。(無機(jī)顏料3的制備)將作為無機(jī)顏料的氧化鋁水合物(60g,商品名=Disperal HP14,由Sasol制造)和 純水(800g)混合。向該混合物中添加2. 75g醋酸鎂4水合物。通過噴霧干燥法干燥得到 的分散體混合物。將干燥溫度(氣相溫度)設(shè)定在170°C。將干燥的粉末與純水(IL)混 合,并且將混合物離心分離為固體內(nèi)容物和液體,然后回收該固體內(nèi)容物。以這種方式共進(jìn) 行三次洗滌以得到醋酸鎂附著的氧化鋁水合物(無機(jī)顏料3)。通過電感耦合等離子體-光 發(fā)射譜(ICP-OES)確認(rèn)得到的無機(jī)顏料3中鎂元素與鋁元素的原子數(shù)比(Mg/Al)為0. 003。 通過使用氨氣的程序升溫脫附試驗(yàn)(TPD測定)評價(jià)無機(jī)顏料3的酸功能。結(jié)果確認(rèn)與鎂 沒有附著的氧化鋁水合物相比酸功能降低。(無機(jī)顏料4的制備)將作為無機(jī)顏料的氧化鋁水合物(60g,商品名=Disperal HP14,由Sasol制造)和 純水(800g)混合。向該混合物中添加0.7g醋酸鎂4水合物。通過噴霧干燥法干燥得到的 分散體混合物以得到醋酸鎂附著的氧化鋁水合物(無機(jī)顏料4)。將干燥溫度(氣相溫度) 設(shè)定在170°C。通過電感耦合等離子體-光發(fā)射譜(ICP-OES)確認(rèn)得到的無機(jī)顏料4中鎂 元素與鋁元素的原子數(shù)比(Mg/Al)為0.003。通過使用氨氣的程序升溫脫附試驗(yàn)(TPD測 定)評價(jià)無機(jī)顏料4的酸功能。結(jié)果確認(rèn)與鎂沒有附著的氧化鋁水合物相比酸功能降低。(無機(jī)顏料5-7的制備)以與無機(jī)顏料3中相同的方式制備無機(jī)顏料5-7,不同之處在于代替2. 75醋酸鎂 4水合物而分別使用Ig醋酸鍶0. 5水合物、IOg醋酸鑭1. 5水合物和15g氯氧化鋯8水合 物。通過電感耦合等離子體-光發(fā)射譜(ICP-OES)確認(rèn)得到的無機(jī)顏料5-7中鍶、鑭和鋯 元素與鋁元素的原子數(shù)比分別為0. 005,0. 022和0. 046。通過使用氨氣的程序升溫脫附試 驗(yàn)(TPD測定)評價(jià)無機(jī)顏料5-7的酸功能。結(jié)果確認(rèn)與上述金屬中任一種沒有附著的氧 化鋁水合物相比酸功能降低。(無機(jī)顏料8的制備)以與無機(jī)顏料3中相同的方式制備無機(jī)顏料8,不同之處在于代替用作無機(jī)顏料 的氧化鋁水合物而使用氣相法二氧化硅(商品名Aerosil380,由Nippon Aerosil Co., Ltd.制造)并且代替2. 75g醋酸鎂4水合物而使用1. 28g醋酸鋇。應(yīng)指出的是,氣相法二氧 化硅的BET比表面積為380m2/g,其平均初級粒子直徑為7nm。通過電感耦合等離子體-光 發(fā)射譜(ICP-OES)確認(rèn)得到的無機(jī)顏料8中鋇元素與硅元素的原子數(shù)比(Ba/Si)為0. 005。通過使用氨氣的程序升溫脫附試驗(yàn)(TPD測定)評價(jià)無機(jī)顏料8的酸功能。結(jié)果 確認(rèn)與鎂沒有附著的氣相法二氧化硅相比酸功能降低。(無機(jī)顏料9的制備)以與無機(jī)顏料4中相同的方式制備無機(jī)顏料9,不同之處在于將醋酸鎂4水合物的 添加量變?yōu)?g。通過電感耦合等離子體-光發(fā)射譜(ICP-OES)確認(rèn)得到的無機(jī)顏料9中鎂元素與鋁元素的原子數(shù)比(Mg/Al)為0.019。通過使用氨氣的程序升溫脫附試驗(yàn)(TPD測 定)評價(jià)無機(jī)顏料9的酸功能。結(jié)果確認(rèn)與鎂沒有附著的氧化鋁水合物相比酸功能降低。(無機(jī)顏料10的制備)以與無機(jī)顏料4中相同的方式制備無機(jī)顏料10,不同之處在于將醋酸鎂4水合物 的添加量變?yōu)?. 5g。通過電感耦合等離子體-光發(fā)射譜(ICP-OES)確認(rèn)得到的無機(jī)顏料10 中鎂元素與鋁元素的原子數(shù)比(Mg/Al)為0.026。通過使用氨氣的程序升溫脫附試驗(yàn)(TPD 測定)評價(jià)無機(jī)顏料10的酸功能。結(jié)果確認(rèn)與鎂沒有附著的氧化鋁水合物相比酸功能降 低。(顏料分散體1的制備)首先,將無機(jī)顏料1添加到純水中以得到以氧化鋁水合物計(jì)為23質(zhì)量%的濃度。 此外,以基于氧化鋁水合物為2. 0質(zhì)量%的濃度添加醋酸并且攪拌以得到顏料分散體1。(顏料分散體2_7、9和10的制備)以與顏料分散體1中相同的方式使用無機(jī)顏料2_7、9和10制備顏料分散體2_7、 9 禾口 10。(顏料分散體8的制備)首先,將無機(jī)顏料8添加到純水中以得到以氣相法二氧化硅計(jì)為10質(zhì)量%的濃 度。此外,以基于氣相法二氧化硅的固體含量為4. 0質(zhì)量%的濃度添加二甲基二烯丙基氯 化銨均聚物(商品名Sharoll DC902P,由 Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co. ,Ltd.制造)并通 過高壓均化器分散以制備顏料分散體8。(顏料分散體11的制備)以與顏料分散體1中相同的方式制備顏料分散體11,不同之處在于代替無機(jī)顏料 1而使用氧化鋁水合物(商品名=Disperal HP14,由Sasol制造)作為無機(jī)顏料。(顏料分散體12的制備)以與顏料分散體8中相同的方式制備顏料分散體12,不同之處在于代替無機(jī)顏料 8而使用氣相法二氧化硅(商品名Aerosil 380,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造)作 為無機(jī)顏料?!搭伭戏稚Ⅲw的評價(jià)〉1)顏料分散體中存在的金屬離子的濃度通過電感耦合等離子體_光發(fā)射譜(ICP-OES)考察顏料分散體1-10中存在的金 屬離子的量。應(yīng)指出的是,如下分析金屬離子的量。將顏料分散體離心分離為固體和液體 并且通過電感耦合等離子體-光發(fā)射譜(ICP-OES)分析該液體中的金屬離子的量。將結(jié)果 匯總于表1中。2)粘度在環(huán)境溫度25°C下通過粘度計(jì)(商品名PB80型粘度計(jì),由Toki Sangyo Co., Ltd.制造)測定顏料分散體1-12的粘度。將結(jié)果匯總于表1中。3)分散顆粒的平均直徑通過用純水將顏料分散體1-12稀釋以得到固體濃度0. 5質(zhì)量%,并且在環(huán)境溫度 25°C下通過濃縮體系顆粒直徑分析儀(商品名FPAR-3000,由Otsuka Electronics Co., Ltd制造)對該稀釋的溶液進(jìn)行分析來確定分散顆粒的平均直徑。將結(jié)果匯總于表1中。
由表1可知,顏料分散體1-8,含有金屬化合物附著的無機(jī)顏料并且以不大于 0. 05mol/L的濃度溶解金屬離子,均具有50mPa s以下的粘度和150nm以下的分散顆粒的平均直徑。這些結(jié)果與含有金屬化合物沒有附著的無機(jī)顏料的顏料分散體11和12中的那 些相同。與其相比,在以大于0. 05mol/L的濃度溶解金屬離子的顏料分散體9和10中,無機(jī) 顏料強(qiáng)烈凝結(jié)。結(jié)果分散顆粒的平均直徑增加并且粘度增加。此外,在顏料分散體10中, 由于其膠凝,難以將其施加于基材以制備噴墨記錄介質(zhì)。(實(shí)施例1-7噴墨記錄介質(zhì)1-7的制備)將聚乙烯醇(商品名:PVA235,由Kuraray Co.,Ltd制造,聚合度3500,皂化度 88% )溶解于離子交換水中以得到固體含量為8.0質(zhì)量%的?¥々水溶液。向顏料分散體 1-7,混合上述制備的PVA溶液以得到基于氧化鋁水合物固體含量的以PVA固體含量計(jì)為10 質(zhì)量%的濃度。此外,加入3. 0質(zhì)量%硼酸水溶液以得到基于氧化鋁水合物固體含量的以 硼酸固體含量計(jì)為1.7質(zhì)量%的濃度以制備顏料分散體。通過模涂機(jī)將得到的顏料分散體 均施加于基材以得到35g/m2的涂布量(干重)以制備實(shí)施例1-7的噴墨記錄介質(zhì)1-7。(實(shí)施例8噴墨記錄介質(zhì)8的制備)將聚乙烯醇(商品名:PVA235,由Kuraray Co.,Ltd制造,聚合度3500,皂化度 88%)溶解于離子交換水中以得到固體含量為8.0質(zhì)量%的?¥々水溶液。向顏料分散體8, 混合上述制備的PVA溶液以得到基于氣相法二氧化硅固體含量的以PVA固體含量計(jì)為20 質(zhì)量%的濃度。此外,加入3. 0質(zhì)量%硼酸水溶液以得到基于氣相法二氧化硅固體含量的 以硼酸固體含量計(jì)為6. 0質(zhì)量%的濃度以制備顏料分散體。通過模涂機(jī)將得到的顏料分散 體施加于基材以得到35g/m2的涂布量(干重)以制備實(shí)施例8的噴墨記錄介質(zhì)8。(比較例1噴墨記錄介質(zhì)9的制備)除了代替顏料分散體1而使用顏料分散體11以外,以與噴墨記錄介質(zhì)1中相同的 方式制備比較例1的噴墨記錄介質(zhì)9。(比較例2噴墨記錄介質(zhì)10的制備)除了代替顏料分散體8而使用顏料分散體12以外,以與噴墨記錄介質(zhì)8中相同的 方式制備比較例2的噴墨記錄介質(zhì)10。(比較例3噴墨記錄介質(zhì)11的制備) 通過將氫氧化鎂加入顏料分散體氧化鋁水合物來制備噴墨記錄介質(zhì)。首先,將氧化鋁水合物(商品名=Disperal HP14,由Sasol制造)加入純水中以得 到23質(zhì)量%的濃度。此外,加入氫氧化鎂以得到0.011的鎂元素與鋁元素的原子數(shù)比(Mg/ Al)并且攪拌。此外,將醋酸加入該氧化鋁水合物以得到2.0質(zhì)量%的濃度并且攪拌以得到 氧化鋁水合物分散體。隨后,將聚乙烯醇(商品名:PVA235,由Kuraray Co.,Ltd制造,聚合度3500,皂 化度88%)溶解于離子交換水中以得到固體含量為8.0質(zhì)量%的?¥々水溶液。向上述得 到的氧化鋁水合物分散體,混合上述制備的PVA溶液以得到基于氧化鋁水合物固體含量的 以PVA固體含量計(jì)為10質(zhì)量%的濃度。此外,加入3.0質(zhì)量%硼酸水溶液以得到基于氧化 鋁水合物固體含量的以硼酸固體含量計(jì)為1. 7質(zhì)量%的濃度以制備顏料分散體。通過模涂機(jī)將得到的顏料分散體施加于基材以得到35g/m2的涂布量(干重)以 制備比較例3的噴墨記錄介質(zhì)11。更具體地,通過將在水中難溶的化合物引入墨接受層而 沒有使該化合物附著于氧化鋁水合物來制備噴墨記錄介質(zhì)11。(比較例4和5噴墨記錄介質(zhì)12和13的制備)
除了代替氫氧化鎂而分別使用醋酸鈣一水合物和醋酸鍶0. 5水合物以外,以與噴 墨記錄介質(zhì)11中相同的方式制備比較例4和5的噴墨記錄介質(zhì)12和13。應(yīng)指出的是,將 比較例4中鈣元素與鋁元素的原子數(shù)比(Ca/Al)設(shè)定在0. 004并且將比較例5中鍶元素與 鋁元素的原子數(shù)比(Sr/Al)設(shè)定在0. 005。更具體地說,通過將水溶性化合物引入墨接受層 來得到噴墨記錄介質(zhì)12和13。(比較例6:噴墨記錄介質(zhì)14的制備)通過添加醋酸鋇來制備噴墨記錄介質(zhì)。首先,將氣相法二氧化硅(商品名:Aerosil380,由Nippon AerosilCo.,Ltd.制 造)加入純水以得到10質(zhì)量%的濃度。此外,加入醋酸鋇以得到0.005的鋇元素與硅元素 的原子數(shù)比(Ba/Si)。此外,加入二甲基二烯丙基氯化銨均聚物(商品名Sharoll DC902P, 由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)以得到基于氣相法二氧化硅固體含量的4. 0 質(zhì)量%的濃度并且通過高壓均化器分散以制備二氧化硅細(xì)顆粒分散體。隨后,將聚乙烯醇(商品名PVA235,由Kuraray Co.,Ltd制造,聚合度3500,皂 化度88%)溶解于離子交換水中以得到固體含量為8.0質(zhì)量% WPVA水溶液。將上述制 備的PVA溶液混合到上述制備的二氧化硅細(xì)顆粒分散體以得到基于氣相法二氧化硅固體 含量的以PVA固體含量計(jì)為20質(zhì)量%的濃度。此外,混合3. 0質(zhì)量%硼酸水溶液以得到基 于氣相法二氧化硅固體含量的以硼酸固體含量計(jì)為6. 0質(zhì)量%的濃度以制備顏料分散體。通過模涂機(jī)將得到的顏料分散體施加于基材以得到35g/m2的涂布量(干重)以 制備比較例6的噴墨記錄介質(zhì)14。更具體地說,通過將水溶性化合物引入墨接受層來得到 噴墨記錄介質(zhì)14。(比較例7噴墨記錄介質(zhì)15的制備)除了代替顏料分散體1而使用顏料分散體9以外,以與噴墨記錄介質(zhì)1中相同的 方式來制備比較例7的噴墨記錄介質(zhì)15?!磭娔涗浗橘|(zhì)的評價(jià)〉對于實(shí)施例1-8和比較例1-7中制備的噴墨記錄介質(zhì)1-15考察兩個項(xiàng)目4)打 印圖像的貯存穩(wěn)定性(耐氣體性和耐光性)和5)光學(xué)密度。將得到的評價(jià)結(jié)果匯總于表 2中。4)打印圖像的貯存穩(wěn)定性(打印物的制備)向上述實(shí)施例和比較例中制備的噴墨記錄介質(zhì)1-15的每一個的打印表面,打印 黑色、青色、品紅色和黃色的單色小塊以實(shí)現(xiàn)對于每種顏色約ι. O的光學(xué)密度(OD),由此得 到打印物。應(yīng)指出的是,通過使用利用噴墨系統(tǒng)的照相打印機(jī)(商品名PIXUS IP8600,墨 BCI-7,由Canon Inc.制造)進(jìn)行打印。(耐氣體性試驗(yàn))使用臭氧老化試驗(yàn)機(jī)(類型:0MS-HS,由Suga Test Instruments Co. ,Ltd.制造) 對上述打印物進(jìn)行臭氧暴露試驗(yàn)。 試驗(yàn)條件暴露氣體的組成臭氧IOppm試驗(yàn)時間8小時
試驗(yàn)容器的溫度/濕度條件23°C,50% RH 耐臭氧性的評價(jià)方法在試驗(yàn)前和后通過分光光度計(jì)(商品名Spectrolino,由GretagMacbeth制造) 測定上述打印物的光學(xué)密度并且基于下式得到密度殘留率密度殘留率(% )=(試驗(yàn)后的光學(xué)密度/試驗(yàn)前的光學(xué)密度)X 100?!丛u價(jià)標(biāo)準(zhǔn)〉A(chǔ)青色密度殘留率80%以上B青色密度殘留率60%以上且小于80%C青色密度殘留率小于60%(耐光性試驗(yàn))使用氙氣老化試驗(yàn)機(jī)(類型:XL_750,由Suga Test Instruments Co. ,Ltd.制造) 對上述打印物進(jìn)行氙氣暴露試驗(yàn)。 試驗(yàn)條件累積輻射40000KLX試驗(yàn)容器的溫度/濕度條件23°C,50% RH 耐氙氣性的評價(jià)方法在試驗(yàn)前和后通過分光光度計(jì)(商品名Spectrolino,由GretagMacbeth制造) 測定上述打印物的光學(xué)密度并且基于下式得到密度殘留率密度殘留率(% )=(試驗(yàn)后的光學(xué)密度/試驗(yàn)前的光學(xué)密度)X 100?!丛u價(jià)標(biāo)準(zhǔn)〉A(chǔ)青色密度殘留率80%以上B青色密度殘留率60%以上且小于80%C青色密度殘留率小于60 %5)光學(xué)密度通過使用利用噴墨系統(tǒng)的照相打印機(jī)(商品名PIXUS IP8600,墨BCI-7,由 CanonInc.制造)在上述實(shí)施例和比較例中制備的噴墨記錄介質(zhì)1_15的打印表面上打印 黑墨的實(shí)心圖像。然后,通過由X-Rite制造的310TR(商品名)測定黑色打印部分的反射
也/又。
由表2的結(jié)果,與使用金屬化合物沒有附著的無機(jī)顏料的比較例1和2的那些相 比,發(fā)現(xiàn)使用包括Mg、Ca、Sr、Ba、La或&的金屬化合物附著的無機(jī)顏料的實(shí)施例1_8的記
錄介質(zhì)具有良好的耐氣體性和耐光性和相當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)密度。應(yīng)指出的是,根據(jù)實(shí)施例1-8施 加到基材上的顏料分散體中溶解的金屬離子的濃度為0. 05mol/L以下。另一方面,將在水中難溶的化合物添加到墨接受層而沒有使該化合物附著于氧化 鋁水合物的比較例3中和將水溶性化合物添加到墨接受層的比較例4-6中,確認(rèn)記錄介質(zhì) 顯示耐氣體性和耐光性,但發(fā)現(xiàn)該性能不足并且光學(xué)密度低。此外,在顏料分散體含有包括Mg的金屬化合物附著的無機(jī)顏料并且以超過 0. 05mol/L的濃度溶解金屬離子的比較例7中,確認(rèn)記錄介質(zhì)具有耐氣體性和耐光性并且 光學(xué)密度低。由上述發(fā)現(xiàn),通過使用顏料分散體,該顏料分散體含有金屬化合物附著的無機(jī)顏 料并且以0. 05mol/L以下的濃度含有金屬離子,能夠得到具有高光學(xué)密度和優(yōu)異的耐氣體 性和耐光性的記錄介質(zhì)。特別地,發(fā)現(xiàn)通過使含有至少一種選自Mg、Ca、Sr和Ba中的元素 的金屬化合物附著無機(jī)顏料,能夠獲得具有優(yōu)異的耐氣體性和耐光性的記錄介質(zhì)。應(yīng)指出的是,對于青色進(jìn)行了表2中所示的耐氣體性和耐光性的評價(jià)。但是,在黑 色、品紅色和黃色墨的情況下,確認(rèn)如青色的情況那樣,實(shí)施例1-7的記錄介質(zhì)的耐氣體性 和耐光性與比較例1-7的記錄介質(zhì)的那些相比得到改善。盡管已參照示例性實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了說明,但應(yīng)理解本發(fā)明并不限于公開 的示例性實(shí)施方案。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)給予最寬泛的解釋以包括所有這樣變形和等同 結(jié)構(gòu)和功能。本申請要求于2007年12月28日提交的日本專利申請No. 2007-340899的權(quán)益, 在此將其全部引入作為參考。
權(quán)利要求
顏料分散體,其包括分散在其中的無機(jī)顏料,其特征在于,金屬化合物附著于該無機(jī)顏料并且該顏料分散體中該金屬化合物的金屬離子濃度不超過0.05mol/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料分散體,其中通過在等于或大于100°C至小于350°C的溫 度條件下在該金屬化合物的存在下進(jìn)行的無機(jī)顏料的水熱合成處理而得到該金屬化合物 附著的無機(jī)顏料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料分散體,其中該金屬化合物附著的無機(jī)顏料是通過具有 以下步驟的制造方法得到的無機(jī)顏料通過攪拌器將金屬化合物和無機(jī)顏料的分散體漿料混合的步驟;和 在100-30(TC下通過噴霧干燥法將該混合漿料干燥的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料分散體,其中該金屬化合物附著的無機(jī)顏料是通過具有 以下步驟的制造方法得到的無機(jī)顏料 將金屬化合物溶液添加到無機(jī)顏料分散體并攪拌的步驟;和 添加堿分散體以中和的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料分散體,其中該金屬化合物是含有選自由Mg、Ca、Sr和 Ba組成的組的至少一種元素的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料分散體,其中該無機(jī)顏料是氧化鋁水合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料分散體,其中該顏料分散體含有粘結(jié)劑并且用于形成墨接受層。
8.噴墨記錄介質(zhì),其包括墨接受層,其特征在于,通過將根據(jù)權(quán)利要求7所述的顏料分 散體施加于基材而形成該墨接受層。
全文摘要
本發(fā)明涉及無機(jī)顏料分散于其中的顏料分散體,其特征在于金屬化合物附著于該無機(jī)顏料并且該顏料分散體中該金屬化合物的金屬離子濃度不超過0.05mol/L。
文檔編號B41M5/00GK101910331SQ200880122470
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者中島賢二, 永島聰, 淺尾昌也, 芳野齊, 須釜定之 申請人:佳能株式會社