CN103045012B - 一种防静电水性油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油墨技术领域，尤其涉及一种防静电水性油墨及其制备方法，它由以下重量份的原料组成：25-35份色粉、30-40份丙烯酸树脂、1-4份抗磨剂、0.5-1.5份抗刮剂、0.1-1份转印剂、0.1-0.6份消泡剂、26-35份水。本发明采用导电炭黑作为色粉，由于导电炭黑孔隙较多，容易吸附碳原子以外的H、O等杂质原子而得到饱和，阻碍了碳原子间的正常连接，使导电炭黑具有较低的电阻率，因此本发明不需添加抗静电添加剂即可使油墨具有较佳的防静电性能，油墨的导电率降低至500-700kΩ，且避免抗静电添加剂的添加对油墨的附着力、亮度的影响，还节约了产品的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，尤其涉及一种防静电水性油墨及其制备方法。
背景技术
随着人们生态意识的增强，环保材料的开发应用越来越受到重视。油墨正朝着高性能环保型方向发展，其中，水性油墨以水为主，配以无毒水性连接料，不仅价格低廉、印刷适应性好，且无毒、芳香、安全、对环境友好，因此倍受印刷界的青睐。
目前，在包装印刷业，静电易导致印刷效果差，印刷时产生静电时易导致以下几种情况出现：①油墨飞出印刷图案或文字的边缘，呈不规则的胡须状；②在版深5～20μm处易出现实地印刷部分的斑纹，这是因为印到薄膜上的油墨在干燥之前就已受到静电影响而位移的缘故；③转移不良。另外，静电带来的危害极大，因此在包装电子产品的纸箱的印刷中，对于包装电子产品的纸箱要求导电率小于1000 kΩ，但是市面的油墨的导电率都大于1000 kΩ，不适用于包装电子产品的纸箱的印刷。为此，急需开发一种导电率低的防静电油墨以减缓静电对于包装印刷业的危害。
为了降低静电所带来的危害，人们通常在油墨中加入抗静电添加剂来抑制静电荷的产生和促进静电荷的泄漏，抗静电添加剂能够降低油墨的电阻，加速油墨的泄露，但油墨的附着力、亮度会降低，印刷效果差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种有效降低导电率的防静电水性油墨及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：
色粉 25-35份
丙烯酸树脂 30-40份
抗磨剂 1-4份
抗刮剂 0.5-1.5份
转印剂 0.1-1份
消泡剂 0.1-0.6份
水 26-35份。
其中，所述色粉为导电炭黑。导电炭黑孔隙较多，容易吸附碳原子以外的H、O等杂质原子而得到饱和，阻碍了碳原子间的正常连接，使导电炭黑具有较低的电阻率，进而使油墨的导电率小于1000kΩ。另外，填充导电炭黑的油墨体系的粘度较大，界面作用强，导电炭黑粒子的分散性差，不易形成导电网络，电子的运动受阻，电阻率改变困难，使油墨的导电率为500kΩ~700kΩ，防静电性能较佳。
其中，选用丙烯酸树脂为水性连结料，丙烯酸树脂为高分子量树脂溶液，具高光泽和优越的展色力，黏度稳定性佳，可大大提高产品的光泽度和展色性，提升产品质量。
其中，所述抗磨剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为日本三井410的乙烯-醋酸乙烯共聚物。日本三井410为EVA热熔胶，密度为0.94，熔体流动速率为400，与填料的掺混性好，着色和成型加工性好。
其中，所述转印剂为丙烯酸胺树脂的水性溶液，所述丙烯酸胺树脂的水性溶液为德国TA-300的丙烯酸胺树脂的水性溶液。德国TA-300为半透明液体，pH为6.5-7.6，固含量为15%，粘度为12600CPS，在油墨配方中添加0.1-1%的德国TA-300，可使油墨降低5-10%的色粉使用量，同时具有相同的色度，降低制造成本，且油墨的体系稳定性良好，在印刷时不会产生飞墨的问题，可以有效提升印刷效果，使印刷更干净及具有较艳丽的印刷效果。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：
色粉 26-34份
丙烯酸树脂 32-38份
抗磨剂 1-3份
抗刮剂 0.6-1.4份
转印剂 0.2-0.8份
消泡剂 0.1-0.5份
水 28-34份。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：
色粉 28-32份
丙烯酸树脂 33-36份
抗磨剂 1-2份
抗刮剂 0.8-1.2份
转印剂 0.3-0.6份
消泡剂 0.2-0.4份
水 30-33份。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：
色粉 29-30份
丙烯酸树脂 34-35份
抗磨剂 2-3份
抗刮剂 0.9-1份
转印剂 0.4-0.5份
消泡剂 0.2-0.3份
水 31-32份。
其中，所述抗刮剂为美国道康宁DC-51的聚二甲基硅氧烷。美国道康宁DC-51为水分散性的、超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体，增加平滑性和抗磨损性能，可以降低摩擦系数，防粘连，大大提高油墨的抗磨损性能。
其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。有机硅消泡剂为美国道康宁的DC-65，DC-65呈乳白色奶油状乳液，为水性有机硅消泡剂，用于增强油墨的流平性，润湿性，耐磨和滑性。
上述防静电水性油墨的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将色粉、丙烯酸树脂、消泡剂和水按一定的重量份搅拌均匀，制得色浆，并将色浆研磨至细度在15微米以下；
b、将步骤a中研磨后的色浆进行抗磨性、抗刮性检测；
c、按重量份将抗磨剂、抗刮剂和转印剂加入到步骤b检测合格的色浆中搅拌均匀，制得防静电水性油墨。
检测制得的防静电水性油墨的各项技术指标，制得的防静电水性油墨的检验方法为：采用万用表测试导电率，采用刮板细度计测量细度，采用数字式粘度计测量黏度，采用pH测试仪测量pH值，采用光电光泽仪测量光泽度，用百格法（3m胶带）测量附着力，耐磨性测试方法：将油墨搅匀色于标准白卡纸上，经干燥的油墨展色固定在耐磨测试仪上，同时固定标准纸，使空白标准纸置于受检油墨的展色纸上，在4kg的压力下，开动抗磨，来回往返100次以上，以油墨的展色纸未褪色，空白标准纸未被染色为合格。
本发明的有益效果为：本发明采用导电炭黑作为色粉，由于导电炭黑孔隙较多，容易吸附碳原子以外的H、O等杂质原子而得到饱和，阻碍了碳原子间的正常连接，使导电炭黑具有较低的电阻率。另外，填充导电炭黑的油墨体系的粘度较大，界面作用强，导电炭黑粒子的分散性差，不易形成导电网络，电子的运动受阻，电阻率改变困难，因此本发明不需添加抗静电添加剂即可使油墨具有较佳的防静电性能，油墨的导电率降低至500-700 kΩ，且避免抗静电添加剂的添加对油墨的附着力、亮度的影响，还节约了产品的制造成本。
本发明的制备方法，在常温常压下即可进行，制备方法简单，生产成本低，有利于普遍推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：35份导电炭黑、40份丙烯酸树脂、4份乙烯-醋酸乙烯共聚物、1.5份抗刮剂、1份丙烯酸胺树脂的水性溶液、0.6份消泡剂 、35份水。
本实施例的防静电水性油墨的制备方法，包括以下制备步骤：a、将导电炭黑、丙烯酸树脂、消泡剂和水按上述重量份搅拌均匀，制得色浆，并将色浆研磨至细度在15微米以下；b、将步骤a中研磨后的色浆进行抗磨性、抗刮性检测；c、将上述重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗刮剂和丙烯酸胺树脂的水性溶液加入到步骤b检测合格的色浆中搅拌均匀，制得防静电水性油墨。
实施例2。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：26份导电炭黑、32份丙烯酸树脂、1份乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.6份抗刮剂、0.2份丙烯酸胺树脂的水性溶液、0.1份消泡剂 、28份水。
本实施例的防静电水性油墨的制备方法，包括以下制备步骤：a、将导电炭黑、丙烯酸树脂、消泡剂和水按上述重量份搅拌均匀，制得色浆，并将色浆研磨至细度在15微米以下；b、将步骤a中研磨后的色浆进行抗磨性、抗刮性检测；c、将上述重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗刮剂和丙烯酸胺树脂的水性溶液加入到步骤b检测合格的色浆中搅拌均匀，制得防静电水性油墨。
实施例3。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：28份导电炭黑、33份丙烯酸树脂、1份乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.8份抗刮剂、0.3份丙烯酸胺树脂的水性溶液、0.2份消泡剂 、30份水。
本实施例的防静电水性油墨的制备方法，包括以下制备步骤：a、将导电炭黑、丙烯酸树脂、消泡剂和水按上述重量份搅拌均匀，制得色浆，并将色浆研磨至细度在15微米以下；b、将步骤a中研磨后的色浆进行抗磨性、抗刮性检测；c、将上述重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗刮剂和丙烯酸胺树脂的水性溶液加入到步骤b检测合格的色浆中搅拌均匀，制得防静电水性油墨。
实施例4。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：32份导电炭黑、36份丙烯酸树脂、2份乙烯-醋酸乙烯共聚物、1.2份抗刮剂、0.6份丙烯酸胺树脂的水性溶液、0.4份消泡剂 、33份水。
本实施例的防静电水性油墨的制备方法，包括以下制备步骤：a、将导电炭黑、丙烯酸树脂、消泡剂和水按上述重量份搅拌均匀，制得色浆，并将色浆研磨至细度在15微米以下；b、将步骤a中研磨后的色浆进行抗磨性、抗刮性检测；c、将上述重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗刮剂和丙烯酸胺树脂的水性溶液加入到步骤b检测合格的色浆中搅拌均匀，制得防静电水性油墨。
实施例5。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：29份导电炭黑、34份丙烯酸树脂、2份乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.9份抗刮剂、0.4份丙烯酸胺树脂的水性溶液、0.2份消泡剂 、31份水。
本实施例的防静电水性油墨的制备方法，包括以下制备步骤：a、将导电炭黑、丙烯酸树脂、消泡剂和水按上述重量份搅拌均匀，制得色浆，并将色浆研磨至细度在15微米以下；b、将步骤a中研磨后的色浆进行抗磨性、抗刮性检测；c、将上述重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗刮剂和丙烯酸胺树脂的水性溶液加入到步骤b检测合格的色浆中搅拌均匀，制得防静电水性油墨。
实施例6。
一种防静电水性油墨，它由以下重量份的原料组成：30份导电炭黑、35份丙烯酸树脂、2份乙烯-醋酸乙烯共聚物、1份抗刮剂、0.5份丙烯酸胺树脂的水性溶液、0.3份消泡剂 、32.2份水。
本实施例的防静电水性油墨的制备方法，包括以下制备步骤：a、将导电炭黑、丙烯酸树脂、消泡剂和水按上述重量份搅拌均匀，制得色浆，并将色浆研磨至细度在15微米以下；b、将步骤a中研磨后的色浆进行抗磨性、抗刮性检测；c、将上述重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗刮剂和丙烯酸胺树脂的水性溶液加入到步骤b检测合格的色浆中搅拌均匀，制得防静电水性油墨。
实施例1~实施例6制成的防静电水性油墨的各项性能测试指标如表1。
表1
从实施例1~实施例6的各项性能测试指标可以看出，本发明制得的防静电水性油墨的导电率为500-700 kΩ，远远小于传统抗静电油墨的导电率，油墨抗静电效果好，并且其耐磨性佳，光泽度高，附着力强，印刷的效果好。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.一种防静电水性油墨，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
色粉 25-35份
丙烯酸树脂 30-40份
抗磨剂 1-4份
抗刮剂 0.5-1.5份
转印剂 0.1-1份
消泡剂 0.1-0.6份
水 26-35份；
其中，所述色粉为导电炭黑；
其中，所述抗磨剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为日本三井410的乙烯-醋酸乙烯共聚物；
其中，所述转印剂为丙烯酸胺树脂的水性溶液，所述丙烯酸胺树脂的水性溶液为德国TA-300的丙烯酸胺树脂的水性溶液；
其中，所述抗刮剂为美国道康宁DC-51的聚二甲基硅氧烷，所述消泡剂为有机硅消泡剂；
其中，所述防静电水性油墨的电阻率小于1000 kΩ·m，其电阻率为500 kΩ·m -700 kΩ·m。
2.根据权利要求1所述的一种防静电水性油墨，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
色粉 26-34份
丙烯酸树脂 32-38份
抗磨剂 1-3份
抗刮剂 0.6-1.4份
转印剂 0.2-0.8份
消泡剂 0.1-0.5份
水 28-34份。
3.根据权利要求1所述的一种防静电水性油墨，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
色粉 28-32份
丙烯酸树脂 33-36份
抗磨剂 1-2份
抗刮剂 0.8-1.2份
转印剂 0.3-0.6份
消泡剂 0.2-0.4份
水 30-33份。
4.根据权利要求1所述的一种防静电水性油墨，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：
色粉 29-30份
丙烯酸树脂 34-35份
抗磨剂 2-3份
抗刮剂 0.9-1份
转印剂 0.4-0.5份
消泡剂 0.2-0.3份
水 31-32份。
5.权利要求1-4任意一项所述的一种防静电水性油墨的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
a、将色粉、丙烯酸树脂、消泡剂和水按重量份搅拌均匀，制得色浆，并将色浆研磨至细度在15微米以下；
b、将步骤a中研磨后的色浆进行抗磨性、抗刮性检测；
c、按重量份将抗磨剂、抗刮剂和转印剂加入到步骤b检测合格的色浆中搅拌均匀，制得防静电水性油墨。
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