用于喷墨打印墨水的黑色着色剂,以及含有这种黑色着色剂的喷墨打印墨水和水溶性颜...的制作方法

专利名称：用于喷墨打印墨水的黑色着色剂,以及含有这种黑色着色剂的喷墨打印墨水和水溶性颜 ...的制作方法
以及含有这种黑色着色剂的喷墨打印墨水和水溶性颜料分散体发明背景
本发明涉及用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，以及含有这种黑色着色剂的喷墨打印墨水和水溶性颜料分散体，尤其涉及一种用于喷墨打印墨水地黑色着色剂，该黑色着色剂尽管是精细的微粒，但是不仅表现出高黑度和卓越的着色力，而且表现出卓越的分散度以及耐光性；也涉及一种喷墨打印墨水，不仅表现出卓越的分散体稳定性和耐光性，而且表现出不会在喷墨记录装置的头部阻塞；还涉及一种含有这种黑色着色剂的水溶性颜料分散体。
近年来，各种办公自动化设备如个人计算机的发展已经快速扩展到商业和家庭应用中。喷墨打印机作为这些办公自动化设备的记录装置之一因为近年来其物美价廉的发展趋势也被广泛地应用起来。
在实际应用中，重要的是喷墨打印机应该具有高度的可靠性和广泛的适用性。为达到这些要求，喷墨打印机中所用的喷墨打印墨水需要不会在打印机的头部阻塞，并要表现出卓越的分散稳定性，高打印图象密度，卓越的耐水性和耐光性，或者类似的性能。
迄今为止，多种染料由于在打印机的头部不会发生阻塞和良好的分散稳定性，良好的色度以及良好的透明度而被用作喷墨打印墨水的黑色着色剂。然而，这些染料因为有毒性而存在一些问题。为解决这些问题以及满足最近对印刷品耐光性的要求，曾经试图运用颜料来代替染料。对于这个事实，公开的日本专利申请(KOKAI)11-131001(1999)描述到“....染料因为其固有的特性而存在一些问题，如其打印图象耐水性与耐光性较差。为解决这些问题，曾经试图运用颜料来代替染料来开发墨水”。
当诸如炭黑等类的黑色颜料被用作喷墨打印墨水的黑色着色剂时，可能形成与使用染料作黑色着色剂的情况相比而言，具有高图象密度和卓越的耐水性和耐光性的打印图象。然而，由于80％的喷墨打印墨水通常由水组成，那么将含有疏水表面的炭黑和有机黑色颜料分散在水介质中是很难的。另外，既然这些颜料通常不溶于水等溶剂，而不像染料那样，那么长期在稳定状态下保存使用了这些颜料的喷墨打印墨水是很难的，并会引起诸如在喷墨打印机头部易于阻塞的问题。
另一方面，如果黑色着色剂的颗粒尺寸减小，可以预期防止运用这种黑色着色剂的墨水在打印机的头部阻塞，并能提高墨水的透明度。然而，具有小颗粒尺寸的黑色着色剂易于导致这样一些问题，例如墨水混合物的分散性差，运用这种黑色着色剂的墨水的耐光性低，或者类似的问题。
习惯上，有一些共知的喷墨打印墨水，其中使用颜料的有(公开的日本专利申请(KOKAI)9-227812(1997)，11-131001(1999)和2000-53901)；使用由颜料和树脂颗粒通过耦合剂耦合制备而成的着色剂的有(日本专利2903631和3097208)；使用由染料通过耦合剂键合到硅石颗粒表面制备而成的着色剂的有(日本专利3105511)。
目前，急需要为喷墨打印墨水提供一种黑色着色剂，其不仅具有卓越的着色力，而且具有卓越的明亮的高黑度。然而，传统的黑色着色剂仍然不能满足这些要求。
更确定地说，在公开的日本专利申请(KOKAI)9-227812(1997)和2000-53901中介绍了一种水溶性喷墨记录液体，其含有颜料和胶体硅石，以期获得高质量的打印图象。然而，这种颜料在喷墨打印墨水混合物中的分散性差，以至于所得喷墨打印墨水不能表现出良好的分散稳定性，而且其打印图象不能表现出充分的耐光性。另外，由于墨水中包含大量对着色无助的胶体硅石，那么充分的提高颜料的浓度是困难的，因此不能获得高密度的打印图象。
在公开的日本专利申请(KOKAI)11-131001(1999)中描述了一种喷墨记录液体，该喷墨记录液体含有粘附在硅石或硫酸钡的精细颗粒上的颜料。然而，由于精细颗粒与颜料表面间的粘合力是非常微弱的，所以当分散在喷墨打印墨水混合物中时，精细颗粒易于从颜料表面解吸附，因此很难获得具有卓越的分散稳定性与防抗阻塞性能并且其打印图象表现出卓越耐光性的喷墨打印墨水。
在日本专利2903631和3097208中描述了一种喷墨打印墨水，其中通过耦合剂使颜料和树脂颗粒发生反应制备颗粒是分散的。由于耦合反应是在如下所述的对比实施例中说明的溶液中进行的，所以不可能对颜料施加足够的剪切力。因此，黑色颜料以细微颗粒形式分散是困难的，从而不可能将颜料均匀地粘附在树脂颗粒的表面。
在日本专利310511中，描述了通过基于硅烷的耦合剂将染料粘附在硅石颗粒表面制备而成的颗粒。正如下述的对比实施例所说明的那样，由于染料是粘附在硅石颗粒的表面，因此所得有色硅石颗粒不能表现出充分的耐光性。
此外，在公开的日本专利申请(KOKAI)11-323174(1999)和2000-11339中描述了一种基于铁的黑色复合颗粒，该颗粒包含黑色氧化铁颗粒或者黑色氢氧化氧化铁颗粒；一层在黑色氧化铁颗粒或者黑色氢氧化氧化铁颗粒表面所形成的涂层，其包含可由烷氧基硅烷得到的有机硅烷化合物，或者聚环硅氧烷；以及一层在该涂层表面形成的炭黑涂布层。然而，如后面提到的对比实施例所示，由于作为包核颗粒的基于铁的颗粒具有高达4.3到5.5的比重，并且以包核颗粒的重量计为100份为基准，炭黑涂布层的量以重量计不超过30份，这样所得基于铁的颗粒黑色复合颗粒具有高比重。因此，当铁基颗粒被用作黑色着色剂时，难以获得具有足够的分散稳定性的喷墨打印墨水。
作为本发明人认真研究的结果，业已发现一种黑色着色剂，其具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径；其包括作为包核颗粒的体质颜料、在包核颗粒的至少部分表面上形成的粘合剂涂层和在粘合剂涂层的至少部分表面上形成的黑色颜料涂布层；尽管该黑色着色剂是精细颗粒，但是它不但表现出高着色力和高黑度，而且表现出卓越的耐光性以及分散稳定性；并且该着色剂适合用作喷墨打印墨水的黑色着色剂。该发明是以这些发现为基础而实现的。发明概述
本发明的一个目的是提供一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其中黑色颜料通过粘合剂以均匀粘附层的形式粘着在体质颜料的表面而同时又保持极度精细的分散状态；该黑色着色剂虽然是精细颗粒，但它不但能表现出高着色力和高黑度，而且还表现出卓越的分散性以及耐光性。
本发明的另一个目的是提供一种喷墨打印墨水，其不但表现出卓越的分散稳定性与耐光性，而且不会在喷墨打印记录装置的头部阻塞。
本发明的又一目的是提供一种含有该黑色着色剂、用于喷墨打印墨水的水溶性颜料分散体。
为了达到这些目的，第一方面，本发明提供了一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在包核颗粒的至少部分表面上形成的粘合剂涂层；
在所述的粘合剂涂层的至少部分表面上均匀形成黑色颜料涂布层。
第二方面，本发明提供了一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径，15到1,000m2/g的布鲁纳尔-埃梅特-泰勒(BET)比表面积数值，1.3到3.0的比重以及至多是22.0的黑度L*值，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述的包核颗粒的至少部分表面上形成的粘合剂涂层；和
在所述的粘合剂涂层的至少部分表面上均匀形成的黑色颜料涂布层，该涂布层以所述体质颜料的重量计为100份为基准，其用量以重量计为1到500份。
第三方面，本发明提供了一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述的包核颗粒的至少部分表面上形成的粘合剂涂层；
在所述的粘合剂涂层的至少部分表面上均匀形成的黑色颜料涂布层；和
在所述的黑色颜料涂布层的至少部分表面形成的外层涂层，其含有选自阴离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂，阳离子型表面活性剂以及聚合物分散剂的至少一种材料。
第四方面，本发明提供了一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述包核颗粒的至少部分表面上形成的涂层，其含有选自铝的氢氧化物，铝的氧化物，硅的氢氧化物和硅的氧化物的至少一种化合物；
在所述涂层的至少部分表面上形成的粘合剂涂层；
在所述的粘合剂涂层的至少部分表面上均匀形成的黑色颜料涂布层。
第五方面，本发明提供了一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，它具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述的包核颗粒的至少部分表面上形成的涂层，该涂层包含选自铝的氢氧化物，铝的氧化物，硅的氢氧化物和硅的氧化物的至少一种化合物；
在所述的包核颗粒的至少部分表面上形成粘合剂涂层；
在所述的粘合剂涂层的至少部分表面上均匀形成黑色颜料涂布层；和
在所述的黑色颜料涂布层的至少部分表面形成外层涂层，其包含选自阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂以及聚合物分散剂的至少一种材料。
第六方面，本发明提供了一种用于喷墨打印墨水，其含有一种墨水基底溶液和用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述的包核颗粒的至少部分上形成粘合剂涂层；和
在所述的粘合剂涂层的至少部分上均匀形成黑色颜料涂布层。
第七方面，本发明提供了一种喷墨打印墨水，其含有第一到第五方面任一项所限定的黑色着色剂和墨水基底溶液。
所述黑色着色剂的量，以重量计是墨水基底溶液重量的1到20％。
第八方面，本发明提供了一种水溶性颜料分散体，其含有用于水溶性颜料分散体的基底溶剂和以重量计占10-40％的、用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述的包核颗粒的至少部分上形成粘合剂涂层；和
在所述的粘合剂涂层的至少部分上均匀形成黑色颜料涂布层。
第九方面，本发明提供了一种喷墨打印墨水，其含有分散剂，水，以及水溶性颜料分散体，其中该分散体含有用于该水溶性颜料分散体的基底溶剂和以重量计占10-40％的、用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，并且其具有0.001到0.15μm的平均颗粒直径，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述的包核颗粒的至少部分上形成粘合剂涂层；和
在所述的粘合剂涂层的至少部分上均匀形成黑色颜料涂布层。附图简述


图1.是在实施例1中得到的硅石颗粒的显微照片(×50,000)；
图2.是在实施例1中所用的黑色颜料的显微照片(×50,000)；
图3.是在实施例1中所用的黑色着色剂的显微照片(×50,000)；
图4.是在实施例1中所用的硅石颗粒和黑色颜料简单混合物的显微照片(×50,000)；
图5.是在实施例17中所用的黑色颜料C的显微照片(×50,000)；
图6.是在实施例17中获得的用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的显微照片(×50,000)；和
图7.是实施例1中所用硅石颗粒和用于对比的实施例17中所用黑色颜料C的简单混合物的显微照片(×50,000)。发明详述
本发明将在下面进行细节性的描述。首先，描述了本发明所述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂。
根据本发明，该用于喷墨打印墨水的黑色着色剂具有0.001到0.15m的平均颗粒直径和含有作为包核颗粒的体质颜料，在各个包核颗粒的至少部分表面形成粘合剂涂层，和在粘合剂涂层的至少部分表面形成黑色颜料涂布层。
对于本发明中所用体质颜料可以以硅石颗粒为例说明，例如硅石粉，白炭颗粒，精细的硅酸粉和硅藻土颗粒，粘土颗粒，碳酸钙颗粒，沉淀的硫酸钡颗粒，矾土白颗粒，滑石粉，透明的二氧化钛颗粒，缎光白颗粒或类似物。在这些体质颜料中，考虑到得到的用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的良好黑度，硅石颗粒是优选的。
作为包核颗粒的体质颜料可以是具有合适形状的颗粒，例如球状颗粒，粒状颗粒。考虑到获得的喷墨打印墨水的良好的分散稳定性，球形颗粒或粒状颗粒具有从1.0到小于2.0的球形度(平均颗粒直径(平均最大直径)/平均最小直径；此后仅称为“球形度”)。
作为包核颗粒的体质颜料具有的平均颗粒直径，优选的是从0.0009到0.14m，更优选的是从0.002到0.11m，再更优选的是从0.004到0.09m。
当作为包核颗粒的体质颜料的平均颗粒直径大于0.14m时，所获黑色着色剂会变得粗糙，以致用这种粗糙黑色着色剂制得的喷墨打印墨水在分散稳定性上会恶化，从而导致在喷墨记录装置的头部造成堵塞。当体质颜料的平均颗粒直径小于0.0009m时，这样的颗粒由于精细颗粒而易于凝聚成团。由此，在体质颜料的表面形成均匀的粘合剂涂层，和在粘合剂涂层的表面以均匀粘合层的形式均匀地粘上黑色颜料是困难的。
体质颜料具有的BET比表面积值，优选的是不小于15m2/g，更优选的是不小于20m2/g，最优选的是不小于25m2/g BET比表面积值。当BET比表面积值小于15m2/g时，体质颜料会变得粗糙并且所得黑色着色剂也变得粗糙，由此用这样的粗糙黑色着色剂生产的喷墨打印墨水将会在分散稳定性上恶化，从而导致在喷墨记录装置的头部造成堵塞。考虑到在体质颜料的表面形成均匀粘合剂涂层和在粘合剂涂层的表面以均匀粘合层的形式均匀地粘上黑色颜料，体质颜料的BET比表面积值的上限，优选的是1,000m2/g，更优选的是750m2/g，最优选的是500m2/g。
本发明所用的作为包核颗粒的体质颜料具有的比重，优选的是从1.3到4.2，更优选的是从1.4到3.8，再更优选的是从1.5到3.4。当包核颗粒的比重大于4.2时，获得的黑色着色剂的比重也变得太高。
对于作为包核颗粒的体质颜料的颜色，其C*值优选的是不超过12.0，更优选的是不超过10.0，再更优选的是不超过8.00。当包核颗粒的C*值大于12.0时，获得呈现高黑度的目标黑色着色剂是困难的。
本发明所用的体质颜料具有的覆盖力，优选的是小于200cm2/g，更优选的是不超过200cm2/g，最优选的是不超过100cm2/g。当体质颜料的覆盖力不小于200cm2/g时，获得有高黑度的黑色着色剂是困难的。
本发明所用的粘合剂可以是任何种类的粘合剂，只要能使黑色颜料粘附于包核颗粒的所有表面。优选粘合剂的实例包括有机硅化合物如烷氧基硅烷，含氟烷基硅烷和聚硅氧烷；多种偶合剂例如硅烷基偶合剂，钛酸盐基偶合剂，铝酸盐基偶合剂和锆酸盐基偶合剂；低聚合化合物；多聚合化合物或类似物。这些粘合剂可以是单独或以其任何两种或更多种混合物的形式应用。考虑到黑色颜料通过粘合剂粘到包核颗粒表面上的粘附强度，更优选的粘合剂是有机硅化合物如烷氧基硅烷，含氟烷基硅烷和聚硅氧烷，和多种偶合剂如硅烷基偶合剂，钛酸盐基偶合剂，铝酸盐基偶合剂和锆酸盐基偶合剂。
特别的，在硅石颗粒用作包核颗粒的情况下，粘合剂优选的是含有有机硅化合物或一种硅烷基偶合剂。同样地，在精细的炭黑颗粒用作黑色颜料的情况下，粘合剂优选的是含有有机硅化合物。
本发明所用的有机硅化合物，至少一种有机硅化合物选自(1)从烷氧硅烷化合物获得的有机硅烷化合物；(2)聚硅氧烷，或改性聚硅氧烷，选自用至少一种选自聚醚、聚酯和环氧化合物的化合物(此后仅称为“改性聚硅氧烷”)的改良的聚硅氧烷(2-A)，和其分子的末端由至少一个选自羧酸基、醇基和羟基的基团改良的聚硅氧烷(2-B)；和(3)从含氟烷基硅烷化合物获得的含氟烷基有机硅烷化合物。
有机硅化合物(1)能从由通式(I)表示的烷氧硅烷化合物制备
R1aSiX4-a (I)其中，R1是C6H5-，(CH3)2CHCH2-，或n-CbH2b+1-(其中b是从1到18的整数)；X是CH3O-或C2H5O-；和a是从0到3的整数。
烷氧硅烷化合物的具体的例子包括甲基三乙氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，苯基三甲氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，异丁基三甲氧基硅烷，癸基三甲氧基硅烷或类似物。
在这些烷氧硅烷化合物中，考虑到黑色颜料的解吸附百分比和粘附强度，甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和异丁基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷是优选的，甲基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷是更优选的。
作为聚硅氧烷(2)，那些由通式(II)代表的化合物可以使用
其中R2是H-或CH3-，和d是从15到450的整数。
作为改性聚硅氧烷(2-A)，这些可以使用(a1)由通式(III)代表的聚醚改良的聚硅氧烷
其中R3是-(-CH2-)h-；R4是-(-CH2-)i-CH3，；R5是-OH，-COOH，-CH＝CH2，-CH(CH3)＝CH2或-(-CH2-)j-CH3；R6是-(-CH2-)k-CH3；g和h是1到15的整数；i，j和k是0到15的整数；e是1到50的整数；f是1到300的整数；(a2)由通式(IV)表示的用聚酯改良的聚硅氧烷
其中R7，R8和R9是-(-CH2-)q-，可以是相同的或不同的；R10是-OH，-COOH，-CH＝CH2，-CH(CH3)＝CH2或-(-CH2-)r-CH3；R11是-(-CH2-)s-CH3，；n和q是1到15的整数；r和s是0到15的整数；e’是1到50的整数；f’是1到300的整数；(a3)由通式(V)表示的环氧化合物改良的聚硅氧烷
其中R12是-(-CH2-)v-；v是1到15的整数；t是1到50的整数；u是1到300的整数；或它们的混合物。
作为末端改性聚硅氧烷(2-B)，那些用通式(VI)表示的是可用的
其中R13和R14是-OH，-R16OH或-R17COOH，并且可以是相同的或不同的；R15是-CH3或-C6H5；R16和R17是-(-CH2-)y-；其中y是1到15的整数；w是1到200的整数；x是0到100的整数。
考虑到黑色颜料的解吸附百分比和粘附效应，有甲基氢硅氧烷单元的聚硅氧烷，用聚醚改良的聚硅氧烷化合物和末端用羧酸基改良的聚硅氧烷化合物是优选的。
含氟烷基有机硅烷化合物(3)可以从由通式(VII)表示的含氟烷基硅烷化合物制备
CF3(CF2)zCH2CH2(R18)a’SiX4-a’ (VII)其中R18是CH3-，C2H5-，CH3O-或C2H5O-；x是CH3O-或C2H5O-；z是0到15的整数；a’是0到3的整数。
含氟烷基硅烷化合物的具体例子可以包括三氟丙基三甲氧基硅烷，十三氟代辛基三甲氧基硅烷，十七氟代癸基三甲氧基硅烷，十七氟代癸甲基二甲氧基硅烷，三氟代丙基乙氧基硅烷，十三氟代辛基三乙氧基硅烷，十七氟代癸基三乙氧基硅烷，或类似物。在这些含氟烷基硅烷化合物中，考虑到黑色颜料的解吸附百分比和粘附强度，三氟丙基三甲氧基硅烷，十三氟代辛基三甲氧基硅烷，十七氟代癸基三甲氧基硅烷是优选的，三氟丙基三甲氧基硅烷和十三氟代辛基三甲氧基硅烷是更优选的。
对于硅烷基偶合剂，可以举例说明，例如乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，γ-巯醇基丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷，γ-氯丙基三甲氧基硅烷或类似物。
对于钛酸盐基偶合剂，例如异丙基三硬脂氧基钛酸盐，异丙基三(二辛基焦磷酸)钛酸盐，异丙基三(N-氨乙基-氨乙基)钛，二[亚磷酸双(十三烷基酯)]钛酸四辛酯，四(2，2-二芳基氧甲基-1-丁基)双[二(十三)]磷酸钛酸盐，二(焦磷酸二辛酯)羟乙酸钛酸酯，二(焦磷酸二辛酯)钛酸乙二醇酯或类似物。
对于铝酸盐基偶合剂，例如乙酰烷氧基二异丙炔酸铝，二异丙氧基单乙基乙酰乙酸铝，三乙基乙酰乙酸铝，三乙酰丙酮酸铝或类似物。
对于锆酸盐基偶合剂，例如四乙酰基丙酮酸锆，二丁氧基二乙酰基乙酸锆，四乙基乙酰乙酸锆，三丁氧基单乙基乙酰基乙酸锆，三丁氧基乙酰基丙酮酸锆。
优选使用分子量从300到小于10,000的低聚化合物。优选使用分子量从大约10,000到大约100,000的多聚化合物。由于考虑到要在包核颗粒上形成一个均匀的涂层，低聚或多聚化合物优选液态，或在水或多种溶剂中可溶的化合物。
以粘合剂包被的包核颗粒的重量为基准，粘合剂涂层的用量以重量计，优选从0.01到15％，更优选从0.02到12.5％，再优选从0.03到10.0％(以C计算)。
当粘合剂涂层的量以重量计少于0.01％时，把以重量计不少于1份的黑色颜料粘到100份以重量计的包核颗粒上是困难的。当粘合剂涂层的用量以重量计大于15％时，由于有可能把以重量计1到500份的黑色颜料粘附到100份以重量计的的包核颗粒上，因此没有必要形成以重量计超过15.0％的粘合剂涂层。
对于黑色颜料，可以使用的炭黑颗粒，如炉法炭黑颗粒，槽法炭黑颗粒，乙炔黑颗粒和苯胺黑颗粒。考虑到获得的黑色着色剂有良好着色力，在这些黑色颜料中，炭黑颗粒是优选的。
炭黑颗粒的具体例子包括#3050，#3150，#3250，#3750，MA100，MA7，#1000，#2400B，#30，MA77，MA8，#650，MA11，#50，#52，#45，#2200B和MA600(商品名，由Mitsubishi Kagaku有限公司生产)；SEAST 9H，SEAST 7H，SEAST 6，SEAST 3H，SEAST 300，SEAST FM(商品名，由TokaiCarbon有限公司生产)；Raven 1250，Raven 860，Raven 1000，和Raven 1190ULTRA(商品名，由Columbian Chemicals公司生产)；KETJENBLACK EC和KETJENBLACK EC600JD(商品名，由Ketjen BlackInternational公司生产)；BLACK PEARLS-L，BLACK PEARLS 1000，BLACK PEARLS 4630，VULCAN XC72，REGAL 660和REGAL 400(商品名，由Cabot Specialty Chemicals Inc生产)，或类似物。
以体质颜料的重量为100份为基准，粘附的黑色颜料的量以重量计优选的是从1到500份，更优选的是以重量计从30到400份，最优选的是以重量计从50到300份。
如果粘附的黑色颜料量以重量计小于1份，涂布在体质颜料表面的黑色颜料的量太少，导致很难获得有高黑度的目标黑色着色剂。如果粘附的黑色颗粒量以重量计大于500份，由于过多的黑色颜料的粘附导致颜料易于从所得着色剂的表面上解吸附。结果会导致获得的黑色着色剂在喷墨打印墨水中的稳定性易于恶化。
根据本发明，用于喷墨打印墨水的黑色着色剂颗粒的大小和形状主要依赖于那些作为包核颗粒的体质颜料的颗粒。具体来说，黑色着色剂有同包核颗粒相似的颗粒形状和比包核颗粒稍大的颗粒尺寸。
具体讲，根据本发明用于喷墨打印墨水的黑色着色剂颗粒具有的平均颗粒直径，通常是0.001-0.15μm，优选的为0.003-0.12μm，更优选的为0.005-0.10μm。
当黑色着色剂的平均颗粒直径大于0.15μm时，因为其过大的颗粒尺寸，难以阻止使用这种黑色着色剂制备的喷墨打印墨水在打印记录装置的头部堵塞。当黑色着色剂的平均颗粒直径小于0.001μm时，黑色着色剂会因为细密的颗粒而易于凝聚在一起，以至于使黑色着色剂分散在喷墨打印墨水中变得困难。
本发明中黑色着色剂具有的BET比表面积值，优选的是15-1000m2/g，更优选的是20-750m2/g，最优选的是25-500m2/gBET比表面积值。当BET比表面积值小于15m2/g时，获得的黑色着色剂变得粗糙，难以阻止使用这种黑色着色剂制备的喷墨打印墨水在打印记录装置的头部堵塞。当BET比表面积值大于1000m2/g时，获得的黑色着色剂会因为细密的颗粒而易于凝聚在一起，导致在喷墨打印墨水中的分散性恶化。
关于本发明中黑色着色剂的黑度，其L*值优选的是不大于22.0，更优选的是不大于21.0，再优选的是不大于20.0。当L*值大于22.0，获得的着色剂会显得太亮，由此，难以显示卓越的黑度。黑色着色剂的L*值的下限为14.5。
本发明中着色剂的比重优选的是从1.3到3.0，更优选的从是1.4到2.6，最优选的是从1.5到2.2。当黑色着色剂的比重大于3.0时，用这种黑色着色剂制成的喷墨打印墨水的分散稳定性较差。
根据本发明，用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的着色力，在用下述评价方法测量时，优选的是不小于110％，更优选的是不小于115％，再更优选的是不小于120％。
根据本发明，当用肉眼观察并以下述方法评价时，黑色颜料从用于喷墨打印墨水的黑色着色剂上的解吸附程度，优选的是5级或4级，更优选的是5级。如果当黑色颜料的解吸附程度为1级、2级或3级时，用于喷墨打印墨水的黑色着色剂在喷墨打印墨水中或连结料中的均匀分散会因为解吸附的黑色颜料而受到抑制。
根据本发明，关于喷墨打印墨水的黑色着色剂的耐光性，在用下述的评价方法测量时，其E*值优选的是不大于3.0，更优选的是不大于2.5，再更优选的是不大于2.0。当E*值超过3.0时，使用这种着色剂的喷墨打印墨水打印的图象以及使用这种黑色着色剂的油漆或树脂混合物不能表现出足够的耐光性。
根据本发明，必要时，用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的至少部分表面还可以进一步用表面活性剂和/或聚合物分散剂包被。用表面活性剂和/或聚合物分散剂包被的黑色着色剂同未包被的黑色着色剂相比，在喷墨打印墨水中的分散性以及分散稳定性上有改进。
表面活性剂的例子包括阴离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂。考虑到对喷墨打印墨水的分散性和分散稳定性改进的影响，这些表面活性剂中阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂是优选的。
优选的阴离子型表面活性剂的具体例子包括脂肪酸盐，硫磺酸酯，磺酸盐，磷酸酯或类似物。在这些阴离子型表面活性剂中硫磺酸酯和磺酸盐是优选的。
非离子型表面活性剂的具体例子包括聚乙烯乙二醇型非离子型表面活性剂如聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯芳基醚；多羟基醇型非离子型表面活性剂，如失水山梨聚糖醇脂肪酸酯；或类似物。在这些非离子形表面活性剂中，聚乙烯乙二醇型非离子型表面活性剂是优选的。
阳离子型表面活性剂的具体例子包括胺盐型阳离子型表面活性剂，季铵盐型阳离子型表面活性剂或类似物。在这些阳离子型表面活性剂中，季铵盐型阳离子型表面活性剂是更优选的。
关于聚合物分散剂，可选用碱溶性树脂如苯乙烯-丙烯酸共聚物，苯乙烯-马来酸共聚物，多聚丙烯酸衍生物或类似物。
以用表面活性剂和/或聚合物分散剂包被的黑色着色剂的重量为基准，以重量计(以C计算)，表面活性剂和/或聚合物分散剂包被层量优选的为0.1-10.0％，更优选的0.2-7.5％，再优选的为0.3-5.0％。
当表面活性剂和/或聚合物分散剂的包被量以重量计小于0.1％时，很难提高在喷墨打印墨水中的分散性和分散稳定性。当表面活性剂和/或聚合物分散剂包被量以重量计大于10％时，则喷墨打印墨水的分散性和分散稳定性的改善效果达到饱和。因此，用如此大量的表面活性剂和/或聚合物分散剂来包被黑色着色剂是没有必要的，也是没有意义的。
根据本发明，用表面活性剂和/或聚合物分散剂包被的黑色着色剂在颗粒大小，BET比表面积值，比重，黑度，着色力，耐光性和黑色颜料的解吸附程度上与根据本发明未用表面活性剂和/或聚合物分散剂包被的黑色着色剂是实质相同的。
在根据本发明所述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂中，如果需要，可以在其包核颗粒表面上预先包被上至少一种选自铝的氢氧化物、铝的氧化物、硅的氢氧化物或硅的氧化物的化合物。用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其包核颗粒表面上先包被至少一种选自铝的氢氧化物、铝的氧化物、硅的氢氧化物或硅的氧化物的化合物(下文中仅仅称为“二道底漆”)，比起那些所用的包核颗粒没有二道底漆的黑色着色剂，能更有效地减少黑色颜料从体质颜料表面上的解吸附程度。
以作为包核颗粒的、用二道底漆包被的体质颜料的重量为基准，二道底漆的量以重量计优选的为0.01-20％(以Al或SiO2或Al和SiO2的总量计算)。
当二道底漆量以重量计小于0.01％时，很难达到减少解吸附黑色颜料的数量的效果。只要二道底漆量以重量计是从0.01-20％的范围内，就能充分实现减少解吸附黑色颜料数量的效果。因此，没有必要形成以重量计超过20％的二道底漆层。
根据本发明，用带有二道底漆层的作为包核颗粒的体质颜料制成的用于喷墨打印墨水的黑色着色剂在颗粒大小，BET比表面积值，比重，黑度，着色力，耐光性，以及黑色颜料解吸附程度上和根据本发明用那些没有二道底漆层的作为包核颗粒的体质颜料制成的黑色着色剂是实质相同的。通过在作为包核颗粒的体质颜料上形成二道底漆层改善了黑色颜料从黑色着色剂上解吸附的程度，以致黑色着色剂能表现出优选为5级的黑色颜料解吸附程度。
其次，描述了含有本发明所述黑色着色剂的喷墨打印墨水。
本发明所述喷墨打印墨水含有本发明所述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，分散剂和水，并且如果需要，可以进一步含有水溶性树脂，渗透剂，湿润剂，水溶性溶媒，pH调节剂，防腐剂或类似物。
以墨水基底溶液的重量为标准，喷墨打印墨水中含有的黑色着色剂的量以重量计通常是1-20％。
以用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的重量为基准，在喷墨打印墨水中含有的分散剂的量以重量计的优选的为5-200％，更优选的为7.5-150％，再优选的为10-100％。
对于分散剂，可以使用与用于黑色着色剂表面包被的同样表面活性剂和/或聚合物分散剂。考虑到在喷墨打印墨水中黑色着色剂的良好分散性和获得的墨水的良好分散稳定性，对于表面活性剂，阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂是优选的；对于聚合物分散剂，水溶性树脂如苯乙烯-丙烯酸共聚物是优选的。
关于用于喷墨打印墨水的溶剂，水可以使用，必要时，可以结合水溶性有机溶剂使用。以墨水基底溶液的重量为标准，在喷墨打印墨水中含有的水溶性有机溶剂的量以重量计优选的为1-50％，更优选的为1-40％，再更优选的为1-30％。
水溶性有机溶剂具体的例子包括单羟基醇如甲醇，乙醇，正丙醇和异丙醇；双羟基醇如乙烯基二醇，二乙烯基二醇，三乙烯基二醇，四乙烯基二醇，丙烯基二醇和二丙烯基二醇；三羟基醇如丙三醇；聚亚烷基二醇如聚乙烯二醇；多羟基醇的低烷基醚如二乙烯二醇单丁基醚，乙烯二醇单丁基醚和乙烯二醇单乙基醚，或类似物。这些水溶性有机溶剂可以单独使用，或以其任意两种或两种以上的混合物的形式使用。在这些水溶性有机溶剂中，双羟基醇是优选的。
根据本发明分散在喷墨打印墨水中的黑色着色剂具有的平均分散颗粒直径(D50)，优选的是不大于0.2μm，更优选的是不大于0.15μm，再更优选的是不大于0.1μm。当在墨水中含有的黑色着色剂的分散颗粒直径(D50)大于0.2μm时，喷墨记录装置的头部易于被其堵塞并且喷墨打印墨水中的黑色着色剂的分散性易于恶化。
根据本发明，当用肉眼观察和采用下述评价方法来测量时，喷墨打印墨水的分散稳定性优选的为4级或5级，更优选的为5级。分散颗粒直径(D50)的变化百分比，优选的是不超过10％，更优选的是不超过8％。
关于用本发明的喷墨打印墨水打印出来的图象的黑度，其L*值优选的不超过22.0，更优选的不超过21.0，最优选的不超过20.0。当L*值超过22.0时，形成的图象易于显示过高亮度，因而难以表现卓越的黑度。打印图象的L*值的下限值为14.5。
关于采用本发明的喷墨打印墨水获得的打印图象的耐光性，其E*值优选的是不大于3.0，更优选的是不大于2.5，再优选的是不大于2.0。
当用肉眼观察和下述方法评价时，本发明的喷墨打印墨水具有在打印头部有优选的4级或5级防堵性能，更优选的是5级防堵性能。
接下来描述了含有本发明所述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的水溶性颜料分散体，该分散体被用于生产喷墨打印墨水。
本发明所述水溶性颜料分散体含有的本发明所述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的量，以重量计通常为10-40％，优选的以重量计为15-35％。
本发明的水溶性颜料分散剂含有上述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂、分散剂和水，如果需要，可以进一步含有水溶性树脂、水溶性溶媒或类似物。
对于水溶性颜料分散体的分散剂，可以使用和在上述喷墨打印墨水中所用的相同的分散剂。
在本发明的水溶性颜料分散体中含有的黑色着色剂的分散颗粒直径(D50)，优选不大于0.15μm，更优选不大于0.12μm，再优选不大于0.09μm。
当用肉眼观察和用下述方法评价时，本发明的水溶性颜料分散体的分散稳定性，优选的是4级或5级，更优选的是5级。分散颗粒直径(D50)的百分比变化，优选不超过12％，更优选不超过10％。
用本发明的水溶性颜料分散体制造的喷墨打印墨水能表现出更好的分散体状态，只要在墨水中含有的黑色着色剂的分散颗粒直径(D50)不大于0.15μm，更优选不大于0.12μm，再更优选不大于0.09μm。
接下来，描述了生产用于喷墨打印墨水的、本发明所述黑色着色剂的方法。
本发明所述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂可以通过下述方法来生产把作为包核颗粒的体质颜料和粘合剂混合，以便在各个体质颜料的至少部分表面形成粘合剂涂层；然后将带有粘合剂涂层的体质颜料和黑色颜料混合，以便在粘合剂涂层的至少部分表面形成黑色颜料涂布层。
对于在作为包核颗粒的体质颜料表面形成粘合剂涂层，可以通过将作为包核颗粒的体质颜料和粘合剂进行机械混合和搅拌实现，或者可以通过将作为包核颗粒的体质颜料和粘合剂进行机械混合和搅拌实现，与此同时把粘合剂喷洒在体质颜料上。加入的粘合剂总量确实能用于包被作为包核颗粒的体质颜料的表面。
同时，在烷氧硅烷或氟烷基硅烷用作粘合剂的情况下，一部分的烷氧基硅烷或氟烷基硅烷可以以由烷氧基硅烷制备的有剂硅烷化合物或由氟烷基硅烷制备的含氟烷基有机硅烷化合物的形式通过包被步骤包被。即使在这种情况下，不会对对后续的黑色颜料在粘合剂涂层上的粘附有不良影响。
为了使粘合剂在作为包核颗粒的体质颜料的表面上均匀包被，优选的是用轧碎机使那些聚集成团的体质颜料预先解聚。
作为包核颗粒的体质颜料与粘合剂的混合和搅拌，黑色颜料和用粘合剂包被的体质颜料的混合和搅拌，粘合剂和作为包核颗粒的、通过粘合剂在其上包有黑色颜料涂布层的体质颜料的混合和搅拌，黑色颜料和有有色粘附层以及其上形成的粘合剂涂层的体质颜料的混合和搅拌，是优选使用能用剪切力作用粉状混合物的设备，特别是能同时有剪切动作，抹刀涂布和压缩效果的设备。这些设备的例子包括轮型捏合机，球形捏合机，叶片型捏合机，轧辊型捏合机或类似设备。在这些设备中，优选轮型捏合机有效实施本发明。
轮型捏合机的具体例子可以包括湿碾机(与混合碾压机，辛普森混沙机和辗轮式混砂机的意思相似)，多轧机，Stotz磨，湿碾碎机，角碾碎机，环状碾碎机或类似设备。在这些捏合机中，优选的是湿碾机，多轧机，Stotz磨，湿碾碎机，角碾碎机，环状碾碎机，而更优选的是湿碾机。球型捏合机的具体例子可以包括振动碾碎机或类似设备。叶片型捏合机的具体例子可以包括亨舍尔混合机，平面混合机，诺塔混合机或类似物。轧辊型混合器包括挤压机或类似物。
为使粘合剂在颗粒表面均匀包被，可以对混合和搅拌的条件进行选择。具体地讲，大致控制混合和搅拌的条件，以便使单位长度荷载，通常为19.6-1,960N/cm(2-200Kg/cm)，优选为98-1,470N/cm(10-150Kg/cm)，更优选为147-980N/cm(15-100Kg/cm)；处理时间通常为5分钟到24小时，优选为10分钟到20小时；搅拌速度通常为2-2000rpm，优选为5-1000rpm，更优选为10-800rpm。
以作为包核颗粒的体质颜料重量计为100份为基准，加入的粘合剂的量应为0.15-45份。当加入的粘合剂以重量计在0.15-45份时，有可能把以重量计1-500份的黑色颜料粘附在以重量计100份作为包核颗粒的体质颜料上。
当包核颗粒的表面用粘合剂包被后，加入黑色颜料，然后同包被的包核颗粒混合并搅拌使黑色颜料粘附在粘合剂涂层上。必要时，得到的颗粒可以进一步进行干燥和加热处理。
关于黑色颜料的加入方法，实例有连续加入法和分次加入法。在连续加入黑色颜料的情况下，黑色颜料可以慢慢地一点一点地加入，特别是时间应为5分钟到24小时，优选为5分钟到20小时。在分次加入黑色颜料的情况下，以作为包核颗粒的体质颜料的重量为100份为基准，每次加入以重量计5-25份重量的黑色颜料，重复在下述条件下的混合和搅拌步骤直到加入的黑色颜料的量达到预定量。
混合和搅拌应进行合适的选择，以便使黑色颗粒能均匀地粘附在粘合剂涂层上；并且其可被控制，以便使单位长度荷载通常为19.6-1960N/cm(2-200Kg/cm)，优选在98-1470N/cm(10-150Kg/cm)，更优选147-980N/cm(15-100Kg/cm)；处理时间通常为5分钟到24小时，优选10分钟到20小时；和搅拌速度通常为2-2000rpm，优选为5-1000rpm，更优选为10-800rpm。
以作为包核颗粒的体质颜料的重量计为100份为基准，加入的黑色颜料的量通常以重量计为1-500份，优选以重量计为30-400份，更优选以重量计为50-300份。当加入的黑色颜料的量超出上述限定的范围，很难获得用于喷墨打印墨水的目标黑色着色剂。
在干燥和加热处理中所用的加热温度优选是40-150℃，更优选是60-120℃；和加热时间优选10分钟到12小时之间，更优选是30分钟到3小时。
同时，在使用烷氧基硅烷或氟烷基硅烷作为粘合剂的情况下，当用这些步骤处理后，在作为包核颗粒的体质颜料的表面最终形成一个包被层，该包被层含有由烷氧基硅烷制备的有剂硅烷化合物或由氟烷基硅烷制备的含氟有机硅烷化合物。
在本发明所述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的生产中，当用上述步骤处理后，加入的黑色颜料被均匀分开并通过粘合剂涂层以体质颜料表面的均匀粘附层的形式予以粘附。
其表面包被有本发明所述表面活性剂和/或聚合物分散剂的用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，能通过在上述获得的黑色着色剂上用表面活性剂和/或聚合物分散剂包被而制备。
在黑色着色剂的表面形成表面活性剂和/或聚合物分散剂包被层，可以通过机械混合和搅拌黑色着色剂和表面活性剂和/或聚合物分散剂而实现。
以用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的重量计为100份为基准，表面活性剂和/或聚合物分散剂的量以重量计优选为0.05-50份。通过加入以重量计用量为0.05-50份的表面活性剂和/或聚合物分散剂，有可能进一步提高在喷墨打印墨水中黑色着色剂的分散性和获得的墨水的分散稳定性。
根据需要，在和粘合剂混合搅拌之前，包核颗粒可以预先用选自铝的氢氧化物，铝的氧化物，硅的氢氧化物和硅的氧化物合物中至少一种化合物进行包被。
二道底漆的形成按如下方法进行。其方法是，铝化物、硅化物或铝化物和硅化物一起加入到水悬浮溶液中，此水悬浮溶液是通过把包核颗粒加入到水中而制备的。获得的混合物混合在一起并搅拌，然后如果必要，适当调节其pH值，这样就在包核颗粒的表面上形成了二道底漆层。然后，把表面涂有选自铝的氢氧化物，铝的氧化物，硅的氢氧化物或硅的氧化物的至少一种化合物的包核颗粒滤出，用水洗涤，干燥然后粉碎，必要时，可进一步进行后处理如脱气和压实。
铝化合物举例来说可以包括铝盐如醋酸铝，硫酸铝，氯化铝和硝酸铝；碱性铝酸盐如铝酸钠，或类似物。
硅化物的实例包括水玻璃#3，原硅酸钠，正硅酸钠和类似物。
下面是对本发明所述喷墨打印墨水的生产方法的描述。
本发明所述喷墨打印墨水可以通过混合一定量的本发明所述用于喷墨打印墨水的黑色着色剂、分散剂和水得到，必要时，还可以加入不同的添加剂，如渗透剂，湿润剂，水溶性溶媒，pH调节剂和防腐剂，并用一个分散装置来获得一个初步分散体；进一步将得到的分散体与水、水溶性溶媒以及其他添加剂混合并分散；然后用过薄膜滤器过滤所得分散体。
关于分散装置，可以选用球磨机，混沙机，磨碎机，轧辊破碎机，珠磨机，胶体磨碎机，超声匀浆机，高压匀浆机或类似物。
下面介绍本发明中采用的水溶性颜料分散体的制造方法。
本发明中所述水溶性颜料分散体可以通过混合并分散一定量的黑色着色剂、分散剂和水得到，必要时，可以通过使用分散装置加入各种添加剂，如水溶性树脂，水溶性溶媒；和然后用薄膜过滤器过滤所得分散体。
关于分散装置，可以选用分散机，球磨机，混沙机，磨碎机，轧辊破碎机，珠磨机，胶体磨碎机，超声匀浆机，高压匀浆机或类似物。
当本发明所述的水溶性颜料分散体用于喷墨打印墨水时，将一定量的水溶性颜料分散体、分散剂和水混合并分散，必要时加入各种添加剂，如水溶性树脂、渗透剂、湿润剂、水溶性溶媒pH调节剂和防腐剂，并使用分散装置；和然后使用薄膜滤器过滤所得分散体以便产生喷墨打印墨水。
本发明所述水溶性颜料分散分散体的用量应以使所得喷墨打印墨水中的颜料浓度以重量计在1-20％的范围内。
关于分散装置，可以选用和上述分散装置相同的装置。
本发明的发明点在于用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，虽然是精细的颗粒，但是不仅表现出高着色力和高黑度，而且表现出卓越的分散性和耐光性，该黑色着色剂含有作为包核颗粒的体质颜料，在作为包核颗粒的体质颜料的至少部分表面形成的粘合剂涂层和以均匀粘附涂布层的形式在粘合剂涂层的至少部分表面粘附的黑色颜料。
为什么根据本发明用于喷墨打印墨水的黑色着色剂能表现出高黑度，其原因被认为如下。即，由于作为包核颗粒的体质颜料具有低色度和低遮盖力，黑色颜料能表现其自身的色彩而不为包核颗粒的色彩所遮盖和干扰。
为什么根据本发明用于喷墨打印墨水的黑色着色剂能表现出卓越的分散性，其原因被认为如下。即，由于所用的作为包核颗粒的体质颜料本身具有相对高的分散性并且黑色颜料通过粘合剂牢固地附着在包核颗粒表面，黑色颜料从着色剂上解吸量少，因此黑色着色剂能很好的分散在系统中而不受解吸的黑色颜料干扰。
同时，当用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的表面包被有表面活性剂和/或聚合物分散剂时，使用这种包被黑色着色剂的喷墨打印墨水将能显示卓越的分散稳定性。其原因被认为是通过用能作为亲水表面改良剂而起作用的表面活性剂和/或聚合物分散剂包被本发明所述黑色着色剂表面，使黑色着色剂能均匀地稳定地分散在几乎由水组成的喷墨打印墨水中。
本发明中的喷墨打印墨水不仅具有很好的分散稳定性，而且不会在喷墨记录装置的头部堵塞。另外，使用这种喷墨打印墨水打印的图象可以表现出高黑度和卓越的耐光性。
为什么本发明的喷墨打印墨水具有卓越的分散稳定性，其原因被认为如下。即，通常而言，黑色颜料以分散颗粒的形式存在于墨水基底溶液中，其分散颗粒直径(D50)约为0.2μm，由此，有自我聚集的倾向并且经过一段时间会沉淀。相反，在使用根据本发明用于喷墨打印墨水的黑色着色剂时，由于黑色颜料以均匀粘附层的形式粘在通常用作抗沉淀剂的体质颜料表面，从而使单独的黑色着色剂颗粒能在墨水基底溶液中以很好的分散状态存在。
为什么本发明的喷墨打印墨水不会在喷墨记录装置的头部堵塞，其原因认为如下。即，通常而言，黑色颜料在墨水基底溶液中很难达到良好的分散。另外，因为黑色颜料通常以分散颗粒直径(D50)大约为0.5m的分散颗粒形式存在于墨水基底溶液中，所以随着时间的推移，黑色颜料容易自我聚集。结果会造成聚集的黑色颜料的颗粒尺寸变得大于喷墨打印记录装置头部的喷嘴直径，因此导致头部的堵塞。相反，在使用根据本发明用于喷墨打印墨水的黑色着色剂的情况下，由于黑色颜料是以均匀粘附层的形式粘附在体质颜料的表面，所以根据本发明用于喷墨打印墨水的黑色着色剂能以良好分散的状态存在于墨水基底溶液中而不会自我聚集。
为什么本发明的喷墨打印墨水获得的打印图象表现出高黑度，其原因认为如下。即，在使用根据本发明用作喷墨打印墨水的黑色着色剂的情况下，通常以分散颗粒直径(D50)大约为0.2m的分散颗粒形式存在于墨水基底溶液中的黑色颜料是以均匀粘附层的形式粘附于体质颜料的表面，即单独的黑色颜料可以保持与一种极其完美地分散在墨水中的颗粒相似的状态。另外，黑色着色剂本身能在墨水中表现出卓越的分散性。
为什么本发明的喷墨打印墨水获得的打印图象能表现出卓越的耐光性，其原因被认为如下。本发明的黑色着色剂被用作喷墨打印墨水的黑色着色剂，它是通过在体质颜料的表面上以均匀粘附层的形式，粘附有极好卓越耐光性的黑色颜料而不是染料而获得的。
根据本发明，用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，尽管是精细的颗粒，但其不仅能表现出高着色力和高黑度，而且能表现出卓越的分散性和耐光性，因此它能适宜用作喷墨打印墨水的黑色着色剂。
本发明的喷墨打印墨水能表现出卓越的分散稳定性，并能够不堵塞喷墨打印记录装置的头部。另外，由本发明的喷墨打印墨水获得的打印图象能表现出高黑度和卓越的耐光性。因此，本发明的喷墨打印墨水能适宜用作喷墨记录装置的墨水。实施例
本发明用实施例和对比实施例的形式更详细地进行描述，但是实施例仅限于举例说明，因此不能认为局限本发明的范围。
各种特性用以下方法评价。
(1)颗粒的平均颗粒尺寸以在显微照片(×50 000)上观察到的350个颗粒的平均值表示。
(2)球形度以颗粒的平均颗粒直径(最大直径平均值)对平均最小直径的比值表示。
(3)比表面积以BET法测定的值表示。
(4)体质颜料，黑色颜料和黑色着色剂的各自比重用“Multi-Volume Densitometer 1305-Model”(由Micro-Meritix有限公司制造)测量。
(5)以二道底漆包被的体质颜料表面的铝和硅的含量，及作为下文所述的包核颗粒6的含锰赤铁矿颗粒中锰含量，均由“3036M型”荧光X-射线分析仪(RIGAKU DENKI KOGYO有限公司制造)测定，依据JISK0119中描述的“荧光X-射线分析的通用规则”进行。
(6)形成于体质颜料的表面的粘合剂涂层量，粘在黑色着色剂上的黑色颜料量，和包被在黑色着色剂表面的表面活性剂和/或聚合物分散剂量用“EMIA-2200型Horiba金属，碳和硫分析仪”(HoribaSeisakusho有限公司制造)通过测量碳含量分别测定。
(7)黑色颜料从包核颗粒上的解吸附的程度用肉眼观察和用下述方法评价，观察结果分成下列五级。第五级表示从体质颜料的表面解吸附的黑色颜料的量最少。
即，将用于测量的2g颗粒和20ml乙醇放在50-ml的锥形瓶中，而后用超声波分散60分钟。此后，所得的分散体在10,000rpm的旋转速度下离心15分钟从溶剂中分离颗粒。所得颗粒在80℃下干燥一小时，用肉眼观察它的显微照片(×50,000)，计算显微照片视野中解吸附和再聚集的黑色颗粒的数量。此显微照片和不经过粘合剂涂层形成而通过将包核颗粒和黑色颜料简单混合得到的混合颗粒的显微照片相比较。得到的结果分成下列五级。
一级解吸附和重聚集颗粒的数量和简单混合颗粒的数量是实质相同的。
二级每一百个包核颗粒中辨认出30到49个解吸附和重聚集颗粒。
三级每一百个包核颗粒中辨认出10到29个解吸附和重聚集颗粒。
四级每一百个包核颗粒中辨认出5到9个解吸附和重聚集颗粒。
五级每一百个包核颗粒中辨认出0到4个解吸附和重聚集颗粒。
(8)体质颜料的颜色和每种黑色颜料和黑色着色剂的黑度通过下列的方法测量。
即，每个样品取5g和0.5ml蓖麻油用胡佛研磨机密切地捏和在一起形成浆状物。将4.5g清漆加到所得浆状物中并密切的捏和形成涂料。所得涂料涂布在压膜纸上，用150μm(6/1000寸)涂料器来制备涂膜片(具有约30μm的膜厚度)。由此获得的涂膜片用多光谱颜色测量仪“MSC-IS-2D“(由SUGA-SHIKENKI有限公司制造)依据JIS Z 8729来测量色泽特性值(L*，a*，和B*值)。体质颜料的颜色用L*，a*，和b*值表示和每种黑色颜料黑度和黑色着色剂的黑度用L*值表示。此处，L*值表示亮度，L*值越小，黑度越好。同时，C*值代表色度根据下面的公式计算
C*＝((a*)2+(b*)2)1/2
(9)每种黑色着色剂的着色力用下列的方法测量。
其方法是，将用下面的方法制备的原色釉质和载色剂釉质分别涂布在压膜纸上，用150μm(6千分之一寸)的涂料器制备涂膜片。由此获得的涂膜片用多光谱颜色测量仪“MSC-IS-2D“(由SUGA-SHIKENKI有限公司制造)依据JIS Z 8729来测量色泽特性值(L*值)。获得的L*的差异用ΔL*表示。
下一步，对于黑色着色剂的标准样品，以用于喷墨打印墨水的黑色着色剂生产的同样混合比例简单混合黑色颜料和体质颜料来制备混合颜料。使用由此制备的混合颜料作为标准样品，以上述定义的同样工艺生产制备原色釉质和载色剂釉质，制成涂膜片并测量它的L*值。L*值之间的差异用ΔL*表示。
从用于喷墨打印墨水的黑色着色剂所得ΔL*值和标准样品ΔLs*值，根据下面的公式计算着色力(％)
着色力(％)＝100+{(ΔLs*-ΔL*)×10}原色釉质的制备
将10g上述样品颗粒，16g氨基醇酸树脂和6g稀释剂混合在一起。得到的混合物和90g直径3mm的玻璃珠一起加入140ml的玻璃瓶中，然后混合用涂漆混合器分散5分钟。获得的混合物与50g氨基醇酸树脂混合，用涂漆混合器进一步分散5分钟。由此获得原色釉质。载色剂釉质的制备
将12g上述制备的原色釉质和40gAramic White(分散有二氧化钛的氨基醇酸树脂)混合在一起，得到的混合物用涂漆混合器混合并分散15分钟，由此获得载色剂釉质。
(10)每种体质颜料和黑色颜料的遮盖力，依据JIS K5101-8.2，使用上述制备的原釉质，通过涂料遮盖力测定方法测定。
(11)用于喷墨打印墨水的每一种黑色着色剂的耐光性用下述的方法测量。
其方法是，将上述制备的原色釉质涂布在冷轧钢板(0.8mm×70mm×150mm；JIS G-3141)上和干燥形成厚度150μm的涂布膜。由此制备的测试样品的一半用金属箔覆盖，使用“肉眼不可见紫外测试仪SUV-W13”(由IWASAKI DENKI有限公司制造)，以100mW/cm2强度的紫外光在测试样品上持续照射6小时。然后，用多光谱颜色测量仪“MSC-IS-2D“(由SUGA-SHIKENKI有限公司制造)分别测量测试样品的紫外照射部分和金属箔覆盖未照射部分的颜色(L*，a*，和B*值)。通过金属箔覆盖未照射部分和紫外照射部分所测量的颜色值的不同，根据下列公式计算ΔE*值
ΔE*＝[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
其中，ΔL*表示未照射部分和紫外照射部分L*值的差异；Δa*表示未照射部分和紫外照射部分a*值的差异；Δb*表示未照射部分和紫外照射部分b*值的差异。
(12)喷墨打印墨水和水溶性颜料分散体中含有的颗粒的分散颗粒直径(D50)用激光衍射型颗粒尺寸分布测量装置“HELOSLA/KA型”(由SYMPATEC有限公司制造)测量。
(13)每一种喷墨打印墨水和水溶性颜料分散体的分散稳定性由下述的方法测量。这种方法是，将25ml用于测量的喷墨打印墨水或水溶性颜料分散体放于比色试管中在60℃下静置一个月。然后，喷墨打印墨水或水溶性颜料分散体中含有的黑色颜料的沉淀度用肉眼观察并评价。观察结果分成下列五级
一级；无色部分的长度不小于10cm。
二级无色部分的长度从5cm到小于10cm。
三级无色部分的长度从1cm到小于5cm。
四级无色部分的长度小于1cm。
五级无色部分不能辨认出。
(14)每一种喷墨打印墨水和水溶性颜料分散体中含有的颗粒的分散颗粒直径(D50)的变化百分比用下列方法测量。此方法是，将用于测量的墨水或水溶性颜料分散体在60℃的温度下静置一个月，其中含有的颗粒的分散颗粒直径(D50)用激光衍射型颗粒尺寸分布测量装置“HELOSLA/KA型”(由SYMPATEC有限公司制造)测量。分散颗粒直径(D50)的变化百分比用下述值表示(％)，此值是用静止实验前测定的分散颗粒直径除静止实验前后分散颗粒直径(D50)的变化量。
(15)喷墨打印墨水的黑度是用色泽特征值(L*值)表示，根据JIS Z8729用多光谱颜色测量仪“MSC-IS-2D“(由SUGA-SHIKENKI有限公司制造)测量打在普通纸“KB”(由KOKUYO有限公司生产)上的图象的颜色获得。
(16)喷墨打印墨的耐光性用以下方法测量。
此方法是，用被测量的喷墨打印墨水在普通纸“KB”(由KOKUYO有限公司生产)上打印图象。由此打印有图象的纸的一半用金属箔覆盖，并且使用“肉眼不可见紫外测试仪SUV-W13”(由IWASAKI DENKI有限公司制造)，用强度100mW/cm2的紫外光在纸上持续照射6小时。然后，用多光谱颜色测量仪“MSC-IS-2D“(由SUGA-SHIKENKI有限公司制造)分别测量紫外光照射部分和金属箔覆盖未照射部分的打印图象的颜色(L*，a*，和B*值)。根据上述公式，通过金属箔覆盖未照射部分和紫外光照射部分的打印图象所测的颜色值的不同，计算ΔE*值。喷墨打印墨水的耐光性用ΔE*值表示。
(17)喷墨打印墨水的抗堵塞性能用以下方法测量。此方法是，把被测试的墨水装入喷墨打印机“DESKJET 970Cxi”(由HEWLETTPACKARD公司制造)的油墨盒用以在室温下在普通纸“KB”(由KOKUYO有限公司生产)上重复打印图象。打印的图象用肉眼观察检查它的非均一程度，缺少和没有喷出的瑕玼。观察到的结果分成下列五级
一级；在第一张纸上发生打印图象的非均一性，缺少和没有喷出的瑕玼。
二级直到第5张纸上发生打印图象的非均一性，缺少和没有喷出的瑕玼。
三级直到第10张纸上发生打印图象的非均一性，缺少和没有喷出的瑕玼。
四级直到第20张纸上发生打印图象的非均一性，缺少和没有喷出的瑕玼。
五级直到第25张纸上发生打印图象的非均一性，缺少和没有喷出的瑕玼。实施例1<黑色着色剂的生产>
在开动轮碾机的情况下，将350克甲基氢聚硅氧烷(商标名“TSF484”，由GE TOSHIBA SILICONE有限公司生产)加入到7公斤的如图1显微照片(×50,000)所示的硅石颗粒中(颗粒形状球形；平均颗粒直径0.022m；球形度1.06；BET比表面积值193.8m2/g；比重2.32；L*值92.4；a*值0.2；b*值0.4；c*值0.4；遮盖力10cm2/g)，然后将获得的混合物在588N/cm(60公斤/厘米)的单位长度荷载下以22rpm的搅拌速度混合并搅拌。
然后，在开动轮碾机的情况下，将7.0公斤的如图2显微照片(×50,000)所示的黑色颜料(种类炭黑(炉法炭黑)；颗粒形状粒形；平均颗粒直径0.022m；球形度1.06；BET比表面积值133.5m2/g；比重1.84；L*值14.6)用30分钟加到上述的混合物中，获得的混合物在588N/cm(60公斤/厘米)的单位长度荷载下以22rpm的搅拌速度混合并搅拌，这样把炭黑粘附于单个硅石颗粒上形成的甲基氢聚硅氧烷涂层上。得到的颗粒用干燥器在80℃下干燥60分钟，由此获得黑色着色剂。
由此获得的黑色着色剂是球形颗粒，具有0.026m的平均颗粒直径和1.06的球形度，并有125.4m2/g BET比表面积值；2.05的比重；16.5的黑度(L*值)；137％的着色力；1.1的耐光性(ΔE*值)；5级的黑色颜料解吸附值；以重量计1.34％的甲基氢聚硅氧烷涂层量(以C计算)。进一步讲，证实粘附上的炭黑量是48.70％(以C计算；以硅石颗粒的重量是100份为基准，以重量计相当于100份)。
根据观察所得黑色着色剂的如图3所示的显微照片(×50,000)，因为几乎没有黑色颜料从显微照片上分辨出来，可以肯定实际上所有使用的黑色颜料有助于在甲基氢聚硅氧烷构成的涂层上形成黑色颜料涂布层。进一步讲，可以看出粘附的黑色颗粒不再保持起初加入的颗粒形状和颗粒尺寸，更具体讲，黑色颜料比包核颗粒有更细的颗粒尺寸，以均匀粘附层的形式粘上体质颜料的表面。
另一方面，体质颜料和黑色着色剂是以上述相同方法相互简单混合，除了不用粘合剂。由此获得的简单混合的颗粒的显微照片(×50,000)由图4表示。从图4显微照片明显看出，在不用粘合剂将黑色颜料和硅石颗粒简单混合的情况下，这可以肯定在黑色颜料的颗粒尺寸上没有减少，两种颗粒彼此独立分离分散，因此不能形成均一密集的黑色颜料涂层粘附于体质颜料的表面。实施例2<喷墨打印机墨水I的生产>
将以重量计88.5份的离子交换水和以重量计1.2份的分散剂(聚丙烯酸和苯乙烯-顺丁烯二酸的聚合物(混合比8∶2))加入到混砂机中相互混合。然后，将以重量计10.0份由实施例1制备的黑色着色剂和以重量计0.3份的消泡剂(硅氧烷基消泡剂)加入到混合溶液中，所得混合物混合并分散一小时，由此获得喷墨打印墨水的初级分散体。
下一步，将下述成分以下面的混合率混合并搅拌，形成的混合物通过0.5m目薄膜滤器过滤，由此获得喷墨打印墨水。
墨水组分
喷墨打印墨水的初级分散体以重量计10.0份
二乙烯基二醇以重量计2.0份
离子交换水以重量计8.0份
由此获得的喷墨打印墨水的分散颗粒直径(D50)是0.03m；5级的分散稳定性(通过肉眼观察)是5级；分散颗粒直径的变化百分数是6.4％；黑度(L*值)是17.8；耐光度(ΔE*值)是1.8；抗阻塞性是5级。实施例3<水溶性颜料分散体的制备>
将以重量计78.5份的例子交换水和以重量计1.2份的分散剂(聚丙烯酸和苯乙烯-顺丁烯二酸的聚合物的混合物(混合比8∶2))加入混砂机并且相互混合。然后，将以重量计20.0份的由实施例1获得的黑色颜料和以重量计0.3份的消泡剂(硅氧烷基消泡剂)加入到混合的溶液中，得到的混合物混合，分散一小时，通过0.5m目薄膜过滤器，由此获得水溶性颜料分散体。
由此获得的水溶性颜料分散体具有0.04m的分散颗粒直径；分散稳定性是5级(肉眼观察)；分散颗粒直径的变化百分比是7.9％。实施例4<喷墨打印机墨水II的生产>
将以重量计25.0份的由实施例3获得的水溶性颜料分散体，以重量计64.6份的离子交换水，以重量计10.0份的二乙烯基二醇，以重量计0.3份的分散剂(聚丙烯酸和苯乙烯-顺丁烯二酸的聚合物的混合物(混合比8∶2))和以重量计0.1份的消泡剂(硅氧烷基消泡剂)全部加入到混砂机中，混合并分散一小时，接着通过0.5m目的薄膜过滤器，由此获得喷墨打印墨II。
由此获得的喷墨打印墨具有0.02m的分散颗粒直径；分散稳定性是5级(肉眼观察)；分散颗粒直径(D50)的变化百分比是5.8％，黑度(L*值)是17.7，耐光性(ΔE*值)是1.7；抗阻塞性是5级。包核颗粒1到7
制备的包核颗粒1到7具有表1所示的性能。包核颗粒8
含有硅石颗粒的浆液是通过在150升水中分散20公斤的硅石颗粒(包核颗粒1)而获得。由此获得的含有硅石颗粒的浆液的pH值被调节到10.5，接着通过向其中加入水，把浆液浓度调节到98克/升。将150升浆液加热到60℃后，将2,722ml的1.0摩尔/升的NaAlO2溶液[以重量计(以铝计算)相当于硅石颗粒的0.5％]的加入到浆液中。使获得的浆液静止30分钟后，用乙酸浆液将浆液的pH值调节到7.5。再使混成的浆液静止30分钟后，过滤浆液，用水洗涤，干燥并粉碎，由此获得表面包着铝的氢氧化物的硅石颗粒。
获得的表面包着铝的氢氧化物的硅石颗粒的各种性能由表3所示。
包核颗粒9到13
除了包核颗粒的种类和加入到表面处理步骤中的添加剂种类和数量有各种变化外，按照如上所述包核颗粒8生产的同样方法进行，由此获得表面处理的包核颗粒。
主要的处理条件如表2所示，获得的表面处理包核颗粒的各种性能如表3所示。
同时，在表中，如“表面处理步骤中使用的包被材料种类”中所述的“A”和“S”分别代表铝的氢氧化物和硅的氧化物。
黑色颜料A到C
制备具有如表4所示性能的黑颜料A到C。实施例5到17和对比实施例1到5
以如实施例1所述的同样方法生产，除了包核颗粒种类，在使用粘合剂的涂层处理步骤中添加的粘合剂种类和数量不同，在使用粘合剂的涂层处理步骤中使用的轮轧机的单位长度荷载和处理时间，在黑色颜料粘合步骤中粘附的黑色颜料的种类和数量，和在黑色颜料粘合步骤中使用的轮轧机处理的单位长度荷载和处理时间，有不同的变化，由此获得黑色着色剂。
同时，在实施例8中，以包核颗粒的重量为100份，因此以重量计加入的黑色颜料A总量为120份，该黑色颜料A分六次间断加入，每次以重量计是20份的用量。
在实施例14中，以重量计100份的黑色颜料B在100分钟内连续加入到以重量计100份的包核颗粒中。
重要的生产条件如表5和6中所示，由此获得的黑色着色剂的各种性能如表7和8中表示。对比实施例6(日本专利3097208的后续测试)
硅石颗粒(包核颗粒1)以下述的混合比例分散到蒸馏水中。将硅烷基偶合剂(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)逐步加入到所得分散体中。在硅烷基偶合剂加入完成后，分散体在50℃下静置数小时直到硅石颗粒和硅烷基偶合剂的反应完成。同时，硅石颗粒和硅烷基耦合剂的反应终点用FT-IR“MAGNA-IR”(由NICOLETT CO.，LTD制造)来确定。所得分散体转移到超微磨碎机中，将黑色颜料A(炭黑)加入到分散体中。制成的混合物分散12小时以便进行硅烷基偶合剂和黑色颜料A之间的反应。
分散体组份
硅石颗粒以重量计10.0份
蒸馏水以重量计84.3份
硅烷基偶合剂以重量计0.2份
黑色颜料A 以重量计5.0份
由此获得的着色硅石颗粒的各种性能如表8所示。对比实施例7(日本专利3105511实施例的后续测试)
将9.6g的硅石颗粒(包核颗粒I)放置于带有磁力搅拌器和迪安-斯达克榻分水器的500ml圆底烧瓶中，在100℃的条件下干燥24小时。在氮气氛下，用共沸蒸馏方法，将预先干燥的300ml甲苯，和2.96g的硅烷基耦合剂(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)加入到干燥的硅石颗粒中。获得的分散体在111℃下回流5小时，冷却到室温，然后以约10,000rpm的旋转速度离心。从悬浊液中去除上清液，得到的沉淀物用500ml的二氯甲烷洗涤，接着将沉淀物和二氯甲烷的混合物离心。从混合物中弃去上清液，得到的剩余物在真空干燥器(200mmHg)中40℃下干燥2.5天，从而获得9.6g的白色颗粒(收率76％)。
下一步，通过在40ml的水中分散1.0g上述含有硅烷基偶合剂的硅石颗粒和1.0g的萘酚蓝黑制备含水混合物，放置在装有磁力搅拌器的圆底烧瓶中，在室温下搅拌18小时，然后离心。得到的剩余物分散在水中然后离心直到上清液无色。得到的剩余物在水中重新分散，用冷冻干燥机冷冻干燥，由此获得0.75g的着色硅石颗粒。
获得的着色硅石颗粒的各种性能如表8中表示。实施例18
将20g十二烷基苯磺酸钠(阴离子型表面活性剂)加入到2kg在实施例5中获得的黑色着色剂中，得到的混合物在30℃下用亨舍尔混合机搅拌30分钟，由此获得包被的黑色着色剂。
必要的生产条件如表9所示，所得包被的黑色着色剂的性能如表10中所示。实施例19到23
由实施例18所述的同样工艺生产，除了黑色着色剂种类，表面活性剂和/或聚合物分散剂的种类和数量，在涂层步骤中使用的轮轧机处理条件，有各种不同的变化，由此获得包被表面活性剂和/或聚合物分散剂的黑色着色剂。
必要的生产条件如表9所示，所得的包被黑色着色剂的性能如表10中所示。实施例24到42和对比实施例8到17
进行与实施例2所述喷墨打印墨水A生产相同的过程，除了黑色着色剂有各种变化，以此获得的喷墨打印墨水也有各种变化。
必要的生产条件如表11和12所示，获得的喷墨打印墨水的各种性能如表13到14中所示。实施例43到54和对比实施例18到25
以与实施例3中所述的工艺进行，除了黑色着色剂有各种变化，由此获得的水溶性颜料分散体也有各种变化。
必要的生产条件和由此获得的水溶性分散体的各种性能如表15到16中所示。实施例55到66和对比实施例26到33
以与实施例4中所述工艺相同的形式进行，除了水溶性颜料分散体的种类有各种变化，由此获得喷墨打印墨水有各种变化。
必要的生产条件和由此获得的喷墨打印墨水的各种性能如表17到18中所示。
表一
表一(续表)
表一(续表)
表二
表二(续表)
表三
表三(续表)
表四
表四(续表)
表五
表五(续表)
表五(续表)
表五(续表)
表6
表6(续表)
表6(续表)
表6(续表)
表7
表7(续表)
表7(续表)
表8
表8(续表)
表8(续表)
表9
表9(续表)
表10
表10(续表)
表11
表12
表13
表13(续表)
表14
表14(续表)
表15
表15(续表)
表16
表16(续表)
表17
表17(续表)
表17(续表)
表18
表18(续表)
表18(续表)
权利要求
1.一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，该黑色着色剂具有从0.001到0.15m的平均颗粒直径，包含
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述包核颗粒表面的至少部分表面形成的粘合剂涂层；和
在所述粘合剂涂层的至少部分表面形成的均匀的黑色颜料涂布层。
2.如权利要求1所述的黑色着色剂，其进一步具有15到1,000m2/g的BET比表面积值，1.3到3.0的比重和不超过22.0的黑度L*值。
3.如权利要求1所述的黑色着色剂，其中，所述的粘合剂是选自有机硅化合物和偶合剂的至少一种材料。
4.权利要求1所述的黑色着色剂，其中，以所述体质颜料的重量计为100份为基准，所述的黑色颜料涂布层的量以重量计是从1到500份。
5.如权利要求1所述的黑色着色剂，其进一步包含在所述黑色颜料涂布层的至少部分表面形成的外层涂层，该外层涂层含有选自阴离子型活性剂，非离子型活性剂，阳离子型活性剂和聚合物分散剂的至少一种材料。
6.如权利要求5所述的黑色着色剂，其中所述外层涂层的量，以所述黑色着色剂的重量为基准，按照含碳量(C)计算以重量计是从0.1到10.0％。
7.如权利要求1所述的黑色着色剂，其中，在所述包核颗粒表面和粘合剂涂层之间形成了一个涂层，该涂层含有选自铝的氢氧化物，铝的氧化物，硅的氢氧化物和硅的氧化物的至少一种化合物。
8.如权利要求7所述的黑色着色剂，其中，以被包被包核颗粒的重量为基准，以铝、SiO2量或铝和SiO2的总量计算，所述涂层的量以重量计是从0.01到20％，其中该涂层含有选自铝的氢氧化物，铝的氧化物，硅的氢氧化物和硅的氧化物的至少一种化合物。
9.一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有从0.001到0.15m的平均颗粒直径，15到1,000m2/g的BET比表面积，1.3到3.0的比重和不超过22.0的黑度L*值，含有
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述包核颗粒的至少部分表面形成的粘合剂涂层；和
在所述粘合剂涂层的至少部分表面形成的均匀的黑色颜料涂布层，以所述体质颜料的重量计为100份为基准，该涂布层以重量计为1到500份。
10.一种喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有从0.001到0.15m的平均颗粒直径，含有
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述包核颗粒表面的至少部分表面形成的粘合剂涂层；和
在所述粘合剂涂层的至少部分表面形成的均匀的黑色颜料涂布层；
和
在所述黑色颜料涂布层的至少部分表面形成的外层涂层，该外层涂层含有选自阴离子型活性剂，非离子型活性剂，阳离子型活性剂和聚合物分散剂的至少一种化合物。
11.一种喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有有从0.001到0.15m的平均颗粒直径，含有
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述包核颗粒表面的至少部分表面形成的涂层，此涂层含有选自铝的氢氧化物，铝的氧化物，硅的氢氧化物和硅的氧化物的至少一种化合物；
在所述涂层表面的至少部分表面形成的粘合剂涂层；
在所述粘合剂涂层的至少部分表面形成的均匀的黑色颜料涂布层。
12.一种喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有从0.001到0.15m的平均颗粒直径，含有
作为包核颗粒的体质颜料；
在所述包核颗粒的至少部分表面形成的涂层，该涂层含有选自铝的氢氧化物，铝的氧化物，硅的氢氧化物和硅的氧化物的至少一种化合物；
在所述涂层表面的至少部分表面形成的粘合剂涂层；
在所述粘合剂涂层的至少部分表面形成的均匀的黑色颜料涂布层；
和
在所述黑色颜料涂布层的至少部分表面形成的外层涂层，其含有选自阴离子型活性剂，非离子型活性剂，阳离子型活性剂和聚合物分散剂的至少一种化合物。
13.一种含有如权利要求1所述黑色着色剂和一种墨水基底溶液的喷墨打印墨水。
14、如权利要求13所述的喷墨打印墨水，其中，以墨水基底溶液的重量为基准，所述黑色着色剂的量以重量计是1到20％。
15、一种含有如权利要求9，10，11，或12所述黑色着色剂和一种墨水基底溶液的喷墨打印墨水，其中，以墨水基底溶液的重量为基准，所述黑色着色剂的量以重量计是1到20％。
16、一种水溶性颜料分散体，其中含有以重量计10到40％如权利要求1所述的黑色着色剂和一种用于该水溶性颜料分散体的基底溶剂。
17、一种喷墨打印墨水，其中含有如权利要求16所述的水溶性颜料分散体，一种分散剂和水。
全文摘要
本发明涉及一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，其具有从0.001到0.15m的平均颗粒直径，并含有作为包核颗粒的体质颜料；在所述包核颗粒的至少部分表面形成的粘合剂涂层；和在所述粘合剂涂层的至少部分表面均匀形成的黑色颜料涂布层。该用于喷墨打印墨水的黑色着色剂，尽管是精细的颗粒，但其不仅能表现出高黑度和卓越着色力，而且能表现出卓越的分散性和耐光性。
文档编号C09C1/24GK1390890SQ02122848
公开日2003年1月15日 申请日期2002年6月7日 优先权日2001年6月7日
发明者林一之, 森井弘子, 岩崎敬介 申请人:户田工业株式会社