[发明专利]表面处理炭黑颗粒水性分散体的制造方法和表面处理炭黑颗粒水性分散体

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理炭黑颗粒水性分散体的制造方法和表面处理炭黑颗粒水性分散体。

背景技术

炭黑为疎水性、相对于水的润湿性低，因此在水性介质中以高浓度稳定地分散是极为困难的。这是由于在炭黑表面存在的与水分子等水性介质的亲和性高的亲水性官能团例如羧基、羟基等酸性羟基极少。

因此，从很早以前就在尝试通过对炭黑进行氧化处理、在表面赋予亲水性官能团来改良炭黑在水中的分散性能。

例如，在专利文献1（日本特开昭48-018186号公报）中提出了用次卤酸盐的水溶液对炭黑进行氧化处理的方法，另外，在专利文献2（日本特开昭57-159856号公报）中提出了通过低温氧等离子体对炭黑进行氧化处理的方法，但现在开始需要可在喷墨打印机用黑色墨等水性黑色墨中适宜地使用的黑度（印刷密度）、水分散性优异的炭黑的水性分散体。

另一方面，提出了通过组合使用实施了轻度的氧化处理的炭黑、和偶联剂或表面活性剂等而实现了对于水的分散性的提高的水性墨的制造方法（例如专利文献3（日本特开平4-189877号公报）），但由于会因温度变化、经时变化导致表面活性剂等氧化、分解从而变质，因此难以经长期稳定地维持分散性能。

另外，作为提高分散性并对炭黑进行表面处理的方法，也有在水中通过玻璃珠将炭黑微粉碎并用次卤酸盐氧化的方法，但不仅粉碎效果会被水中的玻璃珠所受到的浮力抵消，并且活性位点也难以形成，难以在炭黑表面均匀地形成官能团。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭48-018186号公报

专利文献2：日本特开昭57-159856号公报

专利文献3：日本特开平4-189877号公报

发明内容

发明要解决的问题

在这样的状况下，本发明人等想到了用一价的阳离子和具有二价以上的价数的高价阳离子对在DBP（邻苯二甲酸二丁酯，Dibutyl phthalate）吸收量为120cm³/100g以上的炭黑颗粒表面形成的酸性羟基进行中和，从而得到显示优异的黑度（印刷密度）的表面处理炭黑颗粒水性分散体的技术方案。

然而，本发明人等进一步研究时发现，组合使用由DBP吸收量为120cm³/100g以上的炭黑颗粒得到的氧化炭黑颗粒、和高价阳离子时，虽然黑度得到提高，但是高价阳离子会游离从而导致分散性降低。

本发明的目的在于提供一种显示优异的黑度和分散性、并且在用于水性黑色墨时保存稳定性优异、边缘发毛（feathering）少、在喷出性、耐擦性（速干性）、抑制金属腐蚀上发挥优异的效果的表面处理炭黑颗粒水性分散体的制造方法和表面处理炭黑颗粒水性分散体。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述技术问题而进行深入的研究时发现：通过在对DBP吸收量为120cm³/100g以上的炭黑颗粒的表面赋予酸性羟基而成的氧化炭黑颗粒的水性分散液中，将前述酸性羟基的5%以上且小于50%用高价阳离子中和，然后将前述酸性羟基的剩余部分用一价的阳离子中和来制作表面处理炭黑颗粒水性分散体，可解决上述技术问题，基于本见解而完成了本发明。

即，本发明提供以下技术方案：

（1）一种表面处理炭黑颗粒水性分散体的制造方法，其特征在于，在对DBP吸收量为120cm³/100g以上的炭黑颗粒的表面赋予酸性羟基而成的氧化炭黑颗粒的水性分散液中，

将前述酸性羟基的5%以上且小于50%用高价阳离子中和，然后将前述酸性羟基的剩余部分用一价的阳离子中和；以及

（2）一种表面处理炭黑颗粒水性分散体，其特征在于，其是如下形成的：

在对DBP吸收量为120cm³/100g以上的炭黑颗粒的表面赋予酸性羟基而成的氧化炭黑颗粒的水性分散液中，

将前述酸性羟基的5%以上且小于50%用高价阳离子中和，然后将前述酸性羟基的剩余部分用一价的阳离子中和。

发明的效果