CN104910677A - 一种速印一体机用油包水型油墨 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述油包水型油墨由油相与水相构成，所述油相包括以下组分：矿物油、树脂、乳化剂、抗氧化剂和碳黑，所述水相包括以下组分：纯水、保水剂、保湿剂、防腐杀菌剂，所述碳黑采用双组份碳黑，所述水相为具有一定黏度的黏性水相。本发明中制的速印一体机用油墨有两个方面的技术优势，一是采用双组份碳黑制造的速印机油墨能使油墨在黑度、光泽度、流动性等方面相比传统使用单一碳黑制造的速印机油墨具有明显的优势；二是本发明水相具有黏性，黏性水相环保安全，无毒无害，并且黏性水相具有优异的保水性能，与传统油墨相比能极大的改善油墨的水分蒸发问题，延长油墨的储存时间与保质期。

Description

一种速印一体机用油包水型油墨

技术领域

本发明涉及一种油墨，具体来说，涉及一种速印一体机用油包水型油墨。

背景技术

速印一体机油墨的使用在我国经过二十多年的市场推广，现在已经广泛应用于学校、政府机关、大中型企业和街头文印社，速印机目前在国内使用的机型有理想系列、理光/基士得耶系列、得宝系列等，不同的速印机机型配用相应的速印一体机油墨，所有的速印机油墨均为油包水型乳液油墨；速印机油墨不同于普通的纯油性油墨或水性油墨，它是在乳化剂的作用下将两种不互溶的油相与水相乳化而成。

速印机油墨的油相是由作为分散相的碳黑以及其他连结料与矿物油组成的一种稳定的分散体系，其中碳黑除了赋予油墨颜色外，它的各项物化指标又直接影响到油墨的流动性、化学稳定性以及油墨的保质期；水相是速印机油墨的重要组成部分，占油墨比重的60-80％，传统的油墨保质期不长大部分是因为水相的水分挥发所致，导致油墨存放稳定性好，水分蒸发而油水分离，油墨变质等情况。

目前，随着速印机广泛使用以及用户的认知不断加深，除了对速印机油墨的“机上不干，纸上即干”的基本要求外，对油墨的光泽度、流动性、稳定性、印刷黑度、印刷牢度等性能要求也越来越高，而传统的使用单一碳黑制成的速印机油墨由于碳黑自身的性能缺陷导致油墨某些性能上的弊端，已经很难满足客户的要求；速印机油墨虽然在国内的技术研发经历了很长一段过程，但目前国产油墨的通病仍然存在，保质期不长，保质期内油墨油水分离，速印机快速印刷时容易出现甩墨、溢墨等现象。

发明内容

为了解决上述现有技术问题，本发明提供了一种由双组份碳黑和黏性水相制造的用于速印一体机的油包水型油墨，

本发明的技术方案为：一种速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述油包水型油墨为由油相与水相在通过物理搅拌后在乳化剂的作用下而形成的油包水型油墨，所述水相为具有一定黏度的黏性水相，所述油相包括以下组分：矿物油、树脂、乳化剂、抗氧化剂和碳黑，所述水相包括以下组分：纯水、保水剂、保湿剂、防腐杀菌剂，所述水相为具有黏度的黏性水相。

进一步地，一种速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述碳黑为双组份碳黑，所述油墨按照按照重量百分比计，其组分含量如下：矿物油15～25％、树脂2～5％、乳化剂3～6％、抗氧化剂0.01～0.1％、碳黑A 3～5％、碳黑B 1～2％、纯水60～70％、保水剂1～3％、保湿剂3～5％、防腐杀菌剂0.01～0.2％，以上各组分的总重量百分比为100％。

所述矿物油选用具有无色无味，纸张渗透性强，树脂溶解性和释放性好，粘度变性小等特点的环烷基基础油。

所述树脂选用软化点在40-50℃的α-蒎烯改性萜烯酚树脂，色度＜9，在油墨中可发挥良好的接着力、剪断力及耐水性能，在速印机油墨制造中是非常理想的增粘树脂。

所述乳化剂，选用油包水型非离子表面活性剂，乳化剂必须具有良好的表面活性，一般来讲，油与水不互溶，要得到稳定的乳状液就必须加入乳化剂，降低其界面表面张力，在制备速印机油墨时，作为乳化剂使用的表面活性剂的亲水亲油平衡值——HLB值是制取稳定油包水体系的主要因素，本发明选用HLB值在4.0左右范围的Span80(失水山梨醇单油酸酯)、Span83(失水山梨醇倍半油酸酯)作为油墨制造的乳化剂，它们都可以单独作为油包水型油墨的乳化剂，也可以进行复配使用，均能形成稳定的油包水体系。

所述抗氧剂优选用受阻酚类抗氧化剂2246，氧气是造成油墨变质的最主要因素，加入强还原性的抗氧化剂能有效地防止或抑制油墨被空气中的氧气氧化而交联干燥，对氧气、热、日光照射引起的油墨老化、结皮起到很好的防护作用。

本发明中碳黑选用炉法色素碳黑，优选地，选用双组份碳黑：碳黑A和碳黑B，碳黑A采用PH值为2～5的炉法色素碳黑，碳黑B采用PH值为7～10的炉法色素碳黑，碳黑作为速印机油墨中固含量成分，它的各方面的性能与用量对油墨的品质起重要的影响，碳黑除了赋予油墨颜色外，它的分散、聚集又直接影响到油墨的品质，碳黑聚集体的形态对油墨的性能有关键的影响，选用双组份碳黑充分考虑了碳黑的比表面积以及粒径大小对油墨性能的影响，经过分散后油墨油相细度非常低且粒度分布很均匀，并且制成的油相在长时间静置存放的情况下不返粗聚集也不分层出油；其次油墨PH值会随碳黑的PH值变化而变化，当整个油墨处于酸碱情况下时，油墨的当中的具有极性共价键的弱电解质(如水，具有极性共价键的弱酸成分、弱碱成分)会发生电离反应，使油墨整体的化学稳定性减弱，油墨的保质期大大的缩短，传统一体机油墨采用单一碳黑很难做到PH值为中性，而使用两种PH值不同的碳黑通过测试能将PH值调节为中性，中性PH值下的碳黑组成成分能很大程度上让油墨体系中弱电解质分子的浓度与电离出来的离子浓度处于相对的动态稳定状态，最大限度地减小碳黑对油墨体系中其它的介质影响，大大提高了油墨的化学稳定型，延长油墨的保质期；还有就是应用碳黑DBP吸油值、PH值，等碳黑特性对油墨粘度、化学稳定性的影响，单一碳黑制成的油墨往往在某一性能上能达到要求，但往往会造成油墨其它方面的性能缺失，而采用双组份碳黑在制备速印一体机油墨当中则能很好的解决这一问题。

所述纯水为中性去离子纯净水，速印机油墨对纯水水质的要求必须经过电渗析、反渗透和离子交换等设备处理，使纯水PH值为中性，电导率在15us/cm以下才能使用。

所述保水剂是制备黏性水相的重要组分，本发明保水剂选用了羟甲基纤维素钠(简称CMC)，它溶于水中且在搅拌机搅拌下充分溶解后得到具有黏性的水相(可以认为是CMC的水溶液)，在水相中起到增粘的作用，由于CMC的增粘增稠性，黏性水相有一定的假塑性和触变性，能给乳化搅拌提供大的剪切力，有利于油相与水相在高速搅拌条件下充分的乳化,生产操作简单便利，只需将水相油相混合乳化即可；具有触变性的黏性水相制造的油墨在存储过程中，即当搅拌机剪切力停止后存放一段时间，其表观粘度会显著提高，但当对其施加足够外力时界面的粘度降低，凝胶会发生流动，例如逐渐挤出油墨时所发生的流动即具有这一特征，使用CMC制成的水相还能赋予油墨一定的挺立度，例如竖直挤出油墨在一平台上，油墨呈垂直挺立状而不迅速塌陷；在油墨制造中，CMC提高水相的凝胶强度，使水相与油相具有相近的粘度，在乳化过程中可以更好的分散油相与水相中的各种介质，在乳化过程中更容易得到分布均匀的油包水粒子，更好的控制油墨的乳化粘度，制造出来的油墨就更加稳定，从表观上看油墨更具光泽更加有挺立度，且由于CMC本身具有优越的保水性能，在高温条件下能减轻油墨的水分蒸发。

所述保湿剂为选自乙二醇、丙二醇、丙三醇或者山梨醇中的一种或多种，本发明优选丙三醇作为保湿剂，在油墨中主要防止油墨在低温环境下发生冻结，影响油墨的使用性能，起保湿抗冻的作用。

所述防腐杀菌剂是一种高效广谱防霉杀菌剂，虽然防腐剂的添加成分少，但是在油墨的保质期上是必不可少的一种成分，速印机油墨的主要成分是水和油，大多在其中添加有微生物生长和繁殖的所需物质，如水、甘油、CMC、乳化剂等，被微生物污染后，油墨即变质发霉，致使成品质量下降，采用防腐杀菌剂起到防止油墨变质发霉影响质量的作用。

所述保湿剂以及防腐杀菌剂作为一种油墨助剂添加，对水相的粘度影响很小。

本发明的有益效果为：

1、本发明速印一体机用油包水型油墨，采用双组份碳黑支撑，采用两种PH值不同的碳黑能将碳黑PH值调节为中性，中性PH值下的碳黑组成成分能很大程度上让油墨体系中弱电解质分子的浓度与电离出来的离子浓度处于相对的动态稳定状态，最大限度地减小碳黑对油墨体系中其它的介质影响，大大提高了油墨的化学稳定型，延长油墨的保质期；选用双组份碳黑的充分考虑碳黑的比表面积以及粒径大小对油墨性能的影响，经过分散后油墨油相细度非常低且粒度分布很均匀，并且制成的油相在长时间静置存放的情况下不返粗聚集也不分层出油，保证油墨质量。

2、本发明速印一体机用油包水型油墨，通过添加保水剂，使得油墨的水相具有黏性，在油墨的制造过程中，黏性水相与油相具有相近的粘度时，在乳化过程中可以更好的分散油相与水相中的各种介质，在乳化过程中更容易得到分布均匀的油包水粒子，更好的控制油墨的乳化粘度，制造出来的油墨就更加稳定，油水不易分离，印刷时不会出现甩墨、溢墨等现象，从表观上看油墨更具光泽更加有挺立度，且由于保水剂本身具有优越的保水性能，使得黏性水相具有优异的保水性，与传统油墨相比能极大的改善油墨的水分蒸发问题，延长油墨的储存时间与保质期。

附图说明

图1是本发明碳黑含量对油墨粘度的影响；

图2是本发明采用CMC制取的黏性水相外观。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做更详细的描述说明。

一种速印一体机用油包水型油墨，按照重量百分比计，包括以下组分：矿物油15～25％、树脂2～5％、乳化剂3～6％、抗氧化剂0.01～0.1％、碳黑A3～5％、碳黑B1～2％、纯水60～70％、保水剂1～3％、保湿剂3～5％、防腐杀菌剂0.01～0.2％。

所述矿物油、树脂、乳化剂、抗氧化剂和碳黑为油相，纯水、保水剂、保湿剂和防腐杀菌剂为水相，油相和水相各组分总重量百分比为100％。

本发明中使用矿物油，选用具有无色无味，纸张渗透性强，树脂溶解性和释放性好，粘度变性小等特点的环烷基基础油，环烷基基础油是以环烷基原油作为原料，经过分馏、精制提纯后，得到的以饱和环状碳链为主的矿物油，环烷基基础油粘度指数低，苯胺点较低，这说明环烷基基础油具有良好的溶解性。

表一：3种类型基础油的简单性能对比

项目	环烷基基础油	中间基基础油	石蜡基基础油
				粘度指数	＜0	50	95
苯胺点/℃	85	90	101
				链烷碳含量/％	42	54	62

速印机油墨的粘度随环烷基基础油的运动粘度变化成正比例关系，环烷基基础油的运动粘度不能太低也不能太高，本发明中采用了运动粘度在30mm²/s(40℃)左右的环烷基基础油。环烷基基础油可以单一使用，也可以选用几种不同运动粘度的基础油进行复配使用。

本发明中使用的树脂，选用软化点在40-50℃的α-蒎烯改性萜烯酚树脂，色度＜9，树脂越纯净越透明，气味越小说明树脂的生产制造工艺越优良，α-蒎烯改性萜烯酚树脂因分子量分布窄，有部分极性基因，因此它与各种弹性体及树脂之间具有广泛互容性，同时它可在各种极性或非极性溶剂中溶解。在油墨中可发挥良好的接着力、剪断力及耐水性能，在速印机油墨制造中是非常理想的增粘树脂。

本发明中所使用的乳化剂，选用油包水型非离子表面活性剂，乳化剂必须具有良好的表面活性，在乳化过程能产生低的界面张力，这要求乳化剂的亲油、亲水部分有恰当的比例，其次乳化剂必须在界面上形成相当结实的吸附膜。一般来讲，油与水不互溶，要得到稳定的乳状液就必须加入乳化剂，降低其界面表面张力在制备速印机油墨时，作为乳化剂使用的表面活性剂的亲水亲油平衡值——HLB值是制取稳定油包水体系的主要因素，本发明选用Span80(失水山梨醇单油酸酯)、Span83(失水山梨醇倍半油酸酯)作为油墨制造的乳化剂，它们都可以单独作为油包水型油墨的乳化剂，也可以复配使用，均能形成稳定的油包水体系。

表二：HLB值范围及其应用

HLB值的范围	应用领域
		1.5-3.0	消泡剂
3-6	油包水乳化剂
		7-9	润湿剂
8-18	水包油乳化剂
		13-15	洗涤剂
15-18	增溶剂

表三：常用乳化剂的HLB值

商品名	化学名	类型	HLB值
				Span85	失水山梨醇三油酸酯	非离子型	1.8
Span65	失水山梨醇三硬脂酸酯	非离子型	2.1
				Span83	失水山梨醇倍半油酸酯	非离子型	3.7

Span80	失水山梨醇单油酸酯	非离子型	4.3
				Span60	失水山梨醇单硬脂酸酯	非离子型	4.7
Span40	失水山梨醇单棕榈酸酯	非离子型	6.7
				Span20	失水山梨醇单月桂酸酯	非离子型	8.6

本发明的选用的抗氧剂优选用受阻酚类抗氧化剂2246，氧气是造成油墨变质的最主要因素，自然界任何物质都会发生氧化反应，如果没有氧气的存在，油墨当中的一些不饱和成分就不会被氧化，油墨也就不会发生氧化而引起变质，因此在生产过程中要尽量避免混进氧气，减少和氧的接触(如封闭式乳化、真空脱气等)，但要在油墨当中完全排除氧气或与氧气接触是很难办到的，虽然抗氧化剂的添加量少，但是加入强还原性的抗氧化剂能有效地防止或抑制油墨被空气中的氧气氧化而交联干燥。对氧气、热、日光照射引起的油墨老化、结皮起到很好的防护作用。

本发明选用双组份碳黑，碳黑A和碳黑B为两种不同性能的炉法色素碳黑，选用PH值为2～5的碳黑A和PH值为7～10的碳黑B，碳黑作为速印机油墨中固含量成分，它的各方面的性能与用量对油墨的品质起重要的影响。

碳黑是一种细微粉末状的有色固体，可以呈现球状、片状等不规则形态，一般碳黑粒径在几百纳米到几十微米的范围内，碳黑可均匀分布在油墨的介质中，单不溶于介质，碳黑除了赋予油墨颜色外，它的分散、聚集又直接影响到油墨的品质，碳黑聚集体的形态对油墨的性能有关键的影响，一般作为决定碳黑分散聚集的主要技术指标有：①比表面积，比表面积越大黑度越高，易润湿，易分散但易聚集；②粒径，粒径小，比表面积就大，就越黑显红相；粒径大则易分散显兰相；③DBP吸油值，其值高则碳黑结果高，粘度高，着色力低，光泽度低；④着色力，是碳黑染色白体的能力；⑤挥发分，是碳黑表面吸附含氧官能团(羟基、酯基、羧基等)的含量，它是碳黑表面化学性质的表现，和PH值有相关性，表面处理程度高的其憎水性增强，吸潮性降低；⑥PH值，一般炉法碳黑呈碱性，要从整个油墨体系着手，综合考虑以达到最佳的效果。

对于使用单一碳黑的速印机油墨，由于制造成本低廉，在碳黑的选用上往往偏向于价格低廉的炉法色素碳黑，但是它的级数多，不同厂家生产的碳黑物化性能又各不相同，如比表面积、着色力、DBP吸收值、挥发分、PH值，在使用中也就有不同的结果，在筛选过程中很难让某一支碳黑做成油墨后达到最佳的效果。

选用双组份碳黑的一个重要因素就是充分考虑碳黑的比表面积以及粒径大小对油墨性能的影响，由于使用了砂磨机(日本浅田铁工株式会社)、高速搅拌机等分散设备一到三次的分散操作，因此经过分散后油墨油相细度非常低且粒度分布很均匀，并且制成的油相在长时间静置存放的情况下不返粗聚集也不分层出油。

另外，传统一体机油墨采用单一碳黑很难做到PH值为中性，其制造的油墨PH值会随碳黑的PH值变化而变化，当整个油墨处于酸碱情况下时，油墨的当中的具有极性共价键的弱电解质(如水，具有极性共价键的弱酸成分、弱碱成分)会发生电离反应，使油墨整体的化学稳定性减弱，油墨的保质期大大的缩短；使用双组份碳黑，碳黑A和碳黑B通过测试能将PH值调节为中性，中性PH值下的碳黑组成成分能很大程度上让油墨体系中弱电解质分子的浓度与电离出来的离子浓度处于相对的动态稳定状态，最大限度地减小碳黑对油墨体系中其它的介质影响，大大提高了油墨的化学稳定型，延长油墨的保质期。

还有就是应用碳黑DBP吸油值、PH值，等碳黑特性对油墨粘度、化学稳定性的影响，单一碳黑制成的油墨往往在某一性能上能达到要求，但往往会造成油墨其它方面的性能缺失，而采用双组份碳黑在制备速印一体机油墨当中则能很好的解决这一问题。

表四：几种应用于油墨的碳黑物化指标

碳黑的含量不能太少，碳黑含量偏少，油墨的固含量降低，单位面积的印稿碳黑量就少，容易在印刷过程中导致黑度不够等情况，但是碳黑的含量并不是越多越好，当碳黑含量增加时，由于DBP吸油值、粒径等影响，油相的粘度会同时上升使油相整体流动性变差，油相的外观表象也会呈膏状物，这不仅不利于研磨分散，而且经过研磨分散后的油相细度会增加变粗。在印刷过程中，单位面积的印稿上覆盖的碳黑含量多，导致附着力变差，印稿之间会产生背粘、糊版等不良情况。通过大量的实验研究发现，当碳黑含量在3-6％的时候，制造的油墨粘度才能更好符合各种不同类型的速印一体机的印刷要求。举例：矿物油16％、树脂5％、乳化剂3％、抗氧化剂0.1％、保水剂2％、保湿剂3％、防腐杀菌剂0.1％，选用单一碳黑分别按1％，2％，3#，4％，5％，6％，7％进行配比测试，纯水的添加按碳黑量的增加相应的减少，制成油墨后可以得到如图1所示。

本发明采用双组份碳黑经过大量实验研究发现，卡博特M430与德固赛P25之间的配比是最好的，本发明中碳黑A优选为卡博特M430碳黑，碳黑B优选为为德固赛P25碳黑，其它碳黑都可以作为参考项进行对比研究，当碳黑A占油墨百分比重的3-5％，碳黑B占油墨百分比重1-2％时的双组份碳黑配比时，油相的各项性能都在控制标准范围之内,如细度在7μm以下，油相粘度在2000-4000cps(30℃BM型粘度计N0.4检测杆60rpm)，制造的油墨粘度符合各种不同类型的速印一体机的印刷要求。

本发明中使用的纯水为中性去离子纯净水，未经处理的水中含有很多杂质，如机械杂质、胶体、微生物、有机物以及无机物等，水中的任何一种杂质都会影响到速印机油墨的品质，必须通过专门的水处理装置对原水进行处理才能达到制造速印一体机油墨的使用标准，以离子状态存在于水中的有机或无机矿物质可以导电，导电能力越强，电导率越高，水中的矿物质含量越高，因此在纯净水制作过程中通过监测电导率与PH值来判断水中矿物质总含量是否符合要求。速印机油墨对纯水水质的要求必须经过电渗析、反渗透和离子交换等设备处理，使纯水PH值为中性，电导率在15us/cm以下才能使用。

为了克服现有技术中存在的油墨耐干化性能、保水性能等，所以本发明所选用的保水剂选用了羟甲基纤维素钠(简称CMC)，制备黏性水相离不开保水剂羟甲基纤维素钠(CMC)，它溶于水中且在搅拌机搅拌下充分溶解后得到具有黏性的水相(可以认为是CMC的水溶液)，在水相中起到增粘的作用，通过研究发现，无论是低、中、高粘度的CMC,它的水溶液粘度曲线都是会随着浓度的增加而成近似直线上升，高粘度者更为显著。而保湿剂以及防腐杀菌剂作为一种油墨助剂添加，对水相的粘度影响很小；

本发明选用的CMC为中等粘度型CMC，可以直接商业途径购得。CMC的取代度是一个平均数，随着取代度的增加，CMC溶液的透明度与稳定性都会相应的改善，溶解性能也同时随着取代度的变化而变化，水溶性的CMC产品的取代度大都在0.9左右，采用CMC制取的黏性水相外关如图2所示。

表五：不同粘度CMC性能参数

由于CMC的增稠性，黏性水相有一定的假塑性和触变性，能给乳化搅拌提供大的剪切力，有利于油相与水相在高速搅拌条件下充分的乳化,生产操作简单便利，只需将水相油相混合乳化即可；具有触变性的黏性水相制造油墨在存储过程中，当搅拌机剪切力停止后存放一段时间，其表观粘度会显著提高，但当对其施加足够外力时界面的粘度降低，凝胶会发生流动，例如杂技挤出油墨时所发生的流动即具有这一特征，使用CMC制成的水相还能赋予油墨一定的挺立度，例如竖直挤出油墨在一平台上，油墨呈垂直挺立状而不迅速塌陷。

传统油墨制备的水相中采用了一些无机盐类溶于水的电解质作为保水剂，如七水硫酸镁，在这种条件下制取的水相的粘度很低或接近于纯水的粘度(0PCS)，在乳化过程中，作为占比重较多的水相没有粘度，乳化过程中不能给乳化搅拌提供大的剪切力，因此无CMC的水相制造速印机油墨的乳化工艺与含有CMC的油墨乳化工艺不同的，无CMC的乳化工艺一般是水相不一次性的投入与油相混合搅拌，而是将水相作为连续添加项，在乳化过程中水相在规定时间内与均匀的添加速度加入油相中进行来操作，这无疑增加了操作的难度。

采用CMC，在油墨制造中，提高水相的凝胶强度，使水相与油相具有相近的粘度时，在乳化过程中可以更好的分散油相与水相中的各种介质，在乳化过程中更容易得到分布均匀的油包水粒子，更好的控制油墨的乳化粘度，制造出来的油墨就更加稳定，从表观上看油墨更具光泽更加有挺立度，由于CMC本身具有优越的保水性能，在高温条件下能减轻油墨的水分蒸发，

而且经研究，经过筛选后的双组份碳黑制成的油相与用CMC制成的黏性水相的PH值相近，且PH值都在7左右，PH值7左右的水相粘度最稳定，在中性的条件下油墨的化学稳定性能会提高，延长油墨的保质期。

表六：采用CMC与采用七水硫酸镁的油墨各组分配比

其中例1与例2对比，例3与例4对比，例5与例6对比；例2、例4与例6作为比较例。

表七：采用CMC与采用七水硫酸镁制成油墨的各项技术参数

从表七中可以看到，①油墨水相的粘度与保水剂CMC的多少成正比例关系，无CMC的水相溶液粘度接近于零，②同样的配方下，含CMC制造的油墨粘度要比含七水硫酸镁的油墨粘度要低，③不管采用CMC还是七水硫酸镁制取水相，测得的PH值均在7左右，且采用CMC的PH值更接近于7。

表八：各实验项高低温存储性测试参数

表八中数据可以看出含有黏性水相制成的油墨在保水性能上要好于无黏性水相制成的油墨，并且在高低温条件下化学稳定性更好。

本发明选用的保湿剂，为选自乙二醇、丙二醇、丙三醇或者山梨醇中的一种或多种，本发明优选丙三醇作为保湿剂，在油墨中主要防止油墨在低温环境下发生冻结，影响油墨的使用性能，起保湿抗冻的作用。

作为本发明的防腐杀菌剂，是一种高效广谱防霉杀菌剂，虽然防腐剂的添加成分少，但是在油墨的保质期上是必不可少的一种成分，在选择防腐剂时应具备下述一些特点：①对多种微生物都有效，特别是对霉菌与酵母菌；②能溶于水；③不应有大的毒性与皮肤刺激性；④在较大温度范围内都稳定而有效；⑤不应产生有损油墨外观的着色与臭味；⑥不应与配方中其它成分发生反应，降低使用效果；⑦应是中性的，至少不应使油墨产品的PH值产生明显变化；⑧应该经济实惠，容易得到。速印机油墨的主要成分是水和油，大多在其中添加有微生物生长和繁殖的所需物质，如水、甘油、CMC、乳化剂等，被微生物污染后，油墨即变质发霉，致使成品质量下降。

本发明中，所述油墨的各组分均可以直接从商业途径购得。

实施例1

一种速印一体机用油包水型油墨，以油墨的总重量作为基准，该油墨由如下百分比的组份配置而成：16％环烷基基础油、5％α-蒎烯改性萜烯酚树脂、3％失水山梨醇倍半油酸酯、0.1％受阻酚类抗氧化剂2246、4％卡博特M430碳黑、1％德固赛P25碳黑、65.8％纯水、2％CMC、3％丙三醇、0.1％防腐杀菌剂。

油墨的制取分为油相的制取、水相的制取和油相水相的乳化三个过程，如下操作：

(1)油相的制备

①按配比称量矿物油，树脂，乳化剂，碳黑A，碳黑B；

②将环烷油加入油相搅拌容器中，调整转速400-600rpm，搅拌5-10min；

③将α-蒎烯改性萜烯酚树脂、乳化剂、抗氧化剂加入至油相搅拌容器中，调整转速600-800rpm，搅拌15-30min；

④将碳黑A与碳黑B加入油相搅拌容器中，调整转速600-800rpm，加完后调整转速至1000-1200rpm。搅拌60-80min；

⑤开启砂磨机对油相进行研磨分散，油相连续循环研磨两遍；

⑥取样检查油相粘度、细度与PH值。

(2)水相的制备

①开启纯水制备机，制备足够纯水；

②测纯水PH值6.0-8.0；纯水电导率15us/cm以下即可投入水相搅拌容器中，按配方比例投入；

③按配方比例称取保水剂，保湿剂，杀菌剂，加入水相搅拌容器当中调整转速1000-1200rpm，搅拌60-80min。

④结束后取样，30℃下测水相粘度与PH值。

(3)油墨乳化

①将制备好的油相与水相加入乳化容器中，调整转速600-800rpm，乳化10-30min；

②乳化后进行粘度检查，乳化测20℃油墨粘度在40000-80000cps；不合格则继续乳化；

③脱泡，开启真空泵，抽负压至-0.095MPa，调整转速300-500rpm，脱泡10-20min。

⑤停机排气，恢复常压。

经过(1)(2)(3)三个过程后即得油墨成品；油相与水相制备完成后，在加入乳化容器的进行乳化的过程中都需要经过过滤器进行过滤才能进行下一步的操作。

表九：实施例1的油墨技术指标如下:

表十：实施例1制取的油墨印刷性能

实施例1制取的油墨主要是针对RISO公司制造的GR速印一体机机型，根据此类机型的特别，适合用粘度较高(20℃，75000-95000cps)的一体机油墨进行印刷。

实施例2

一种速印一体机用油包水型油墨，以油墨的总重量作为基准，该油墨由如下百分比的组份配置而成：17％环烷基基础油、5％α-蒎烯改性萜烯酚树脂、3％失水山梨醇倍半油酸酯、0.1％受阻酚类抗氧化剂2246、4％卡博特M430碳黑、1％德固赛P25碳黑、64.8％纯水、2％CMC、3％丙三醇、0.1％防腐杀菌剂。实施例2的油墨制取过程与实施例1一样。

表十一：实施例2制取的油墨技术指标

表十二：实施例2制取的油墨印刷性能

实施例2制取的油墨主要是针对RISO公司制造的RP/FR/RN/CV/CR/KS等速印一体机机型，以及DUPLO公司的速印一体机机型，根据此类机型的使用特别，适合用粘度较高(20℃，65000-85000cps)的一体机油墨进行印刷。

实施例3

一种速印一体机用油包水型油墨，以油墨的总重量作为基准，该油墨由如下百分比的组份配置而成：20％环烷基基础油、3％α-蒎烯改性萜烯酚树脂、2％失水山梨醇倍半油酸酯、0.1％受阻酚类抗氧化剂2246、3％卡博特M430碳黑、1％德固赛P25碳黑、65.8％纯水、2％CMC、3％丙三醇、0.1％防腐杀菌剂。实施例3的油墨制取过程与实施例1一样。

表十三：实施例3制取的油墨技术指标

表十四：实施例3制取的油墨印刷性能

实施例3制取的油墨主要是针对RISO公司制造的RV/RZ/ES等速印一体机机型，，根据此类机型使用特别的特别，适合用粘度较低(20℃，30000-45000cps)的一体机油墨进行印刷。

实施例4

一种速印一体机用油包水型油墨，以油墨的总重量作为基准，该油墨由如下百分比的组份配置而成：20％环烷基基础油、3％α-蒎烯改性萜烯酚树脂、3％失水山梨醇倍半油酸酯、0.1％受阻酚类抗氧化剂2246、5％卡博特M430碳黑、1％德固赛P25碳黑、62.8％纯水、2％CMC、3％丙三醇、0.1％防腐杀菌剂。实施例4的油墨制取过程与实施例1一样。

表十五：实施例4制取的油墨技术指标

表十六：实施例4制取的油墨印刷性能

实施例4制取的油墨主要是针对RICOH公司制造的JP/VT/Gestetner等速印一体机机型，根据此类机型使用特别的特别，适合用粘度较低(20℃，40000-60000cps)的一体机油墨进行印刷。

综上所述，本发明采用的双组份碳黑以及黏性水相制造的油包水型速印一体机油墨经过各种检测手段，在各种油墨性能上均有良好的表现，相对于传统的速印机油墨而言，本发明在油墨的储存性、干化性、化学稳定性等方面有更佳的表现。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述油包水型油墨由油相与水相构成，所述油相包括以下组分：矿物油、树脂、乳化剂、抗氧化剂和碳黑，所述水相包括以下组分：纯水、保水剂、保湿剂和防腐杀菌剂，所述水相为具有黏度的黏性水相。

2.根据权利要求1所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述碳黑为双组份碳黑，所述油墨按照重量百分比计，其组分含量如下：

上述各组分的总重量百分比为100％。

3.根据权利要求1或2所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述矿物油为环烷基基础油。

4.根据权利要求1或2所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述树脂为软化点在40-50℃的α-蒎烯改性萜烯酚树脂。

5.根据权利要求1或2所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述乳化剂为油包水型非离子表面活性剂,所述油包水型非离子表面活性剂采用Span80(失水山梨醇单油酸酯)或Span83(失水山梨醇倍半油酸酯)中的一种。

6.根据权利要求1或2所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂2246。

7.根据权利要求2所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述碳黑A采用PH值为2-5的炉法色素碳黑。

8.根据权利要求2所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述碳黑B采用PH值为7-10的炉法色素碳黑。

9.根据权利要求1或2所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述保水剂为羟甲基纤维素钠(简称CMC)。

10.根据权利要求1或2所述的速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述保湿剂为选自乙二醇、丙二醇、丙三醇或者山梨醇中的一种或多种。