CN107446409A - 一种具有绝缘性能的哑光黑色油墨 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有绝缘性能的哑光黑色油墨，是由以下组分制成的：聚氨酯树脂30％～35％，改性马林酸树脂4％～6％，溶剂42％～50％，炭黑10％～15％，润湿分散剂1％～2％。其制备方法为：(1)35～40℃下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂和55％～65％的聚氨酯树脂混合，低速搅拌，预润湿50～60分钟；(2)40～45℃下进行研磨，加入剩余的聚氨酯树脂；(3)加入改性马林酸树脂，高速搅拌，即得。本发明的哑光黑色油墨，通过三次绝缘包覆后，具有极佳的绝缘性能，其绝缘电阻在1.0×10¹⁰以上，最高可达1.0×10¹²，可用于凹版表面印刷塑料薄膜基材上，适用于高级电子产品的Pi膜，有良好的印刷适性。

Description

一种具有绝缘性能的哑光黑色油墨

技术领域

本发明涉及一种具有绝缘性能的哑光黑色油墨，属于凹版印刷表印油墨技术领域。

背景技术

凹版印刷油墨，由连结料、颜料、混合溶剂及辅助剂组成，主要用于塑料软包装。现有技术中的凹版印刷油墨多种多样，各有特色，颜料通常是炭黑，炭黑具有导电性(炭黑的结构是以炭黑粒子聚成链状及葡萄状的程度来表示的，结构越高容易形成空间网络通道，炭黑颗粒越细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于聚集物中形成链式导电结构，粒径分布宽的比窄的炭黑粒子更能赋予聚合物的导电性)，这使得凹版印刷油墨不具备绝缘性能，应用受到了极大的限制，亟需改进。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种具有绝缘性能的哑光黑色油墨，其采用绝缘组分进行多次包覆，从而使得油墨具有极佳的绝缘性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有绝缘性能的哑光黑色油墨，是由以下重量百分数的组分制成的：聚氨酯树脂30％～35％，改性马林酸树脂4％～6％，溶剂42％～50％，炭黑10％～15％，润湿分散剂1％～2％。

所述聚氨酯树脂，为现有技术中已有的高分子材料，可常规市场购买得到，比如：可购自黄山中泽公司，商品名称HZ1550聚氨酯树脂，商品编号1550；可购自广东中山新辉公司，商品名称XH-PU301聚氨酯树脂，商品编号301；可购自广东中山港雄公司，商品名称LP-215聚氨酯树脂，商品编号215。

所述改性马林酸树脂，为现有技术中已有的常规产品，可常规市场购买得到，比如：可购自广东德庆基信公司，商品名称改性马林酸树脂，商品编号MP-150。

所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯或异丙醇，优选乙酸乙酯。

所述炭黑，为现有技术中已有的常规产品，可常规市场购买得到，比如：可购自德固赛公司，商品名称NEROX305炭黑，商品编号305；可购自日本三菱公司，商品名称炭黑，商品编号M-A100；可购自台湾中橡公司，商品名称炭黑，商品编号6305。

所述润湿分散剂，为现有技术中已有的常规产品，可常规市场购买得到，比如：可购自路博润公司，商品名称润湿分散剂，商品编号24000；可购自山东维波斯公司，商品名称润湿分散剂，商品编号3240,3205P。

所述具有绝缘性能的哑光黑色油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)35～40℃条件下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂和55％～65％的聚氨酯树脂(指聚氨酯树脂总重量的55％～65％)混合，低速(400转/分以下)搅拌，预润湿50～60分钟(由于炭黑结构的多孔性，共混后其表面被润湿，多孔中的空气被排出，完成了绝缘组分聚氨酯树脂对炭黑表面的初级包覆，阻隔了部分炭黑表面的导电性)；

(2)在40～45℃条件(该温度条件下更有利于炭黑被包覆浸润)下，对上述物料进行研磨(在研磨设备的高速分散、剪切、撞击、摩擦的作用下，炭黑粒子的聚集体分散成细小颗粒，其密度提高，比表面积增大，绝缘组分聚氨酯树脂进一步包覆并浸润或吸附到细小粒子的内核，阻隔炭黑粒子的导电性，达到绝缘效果)，研磨至分散细度为5～10μm，加入剩余的聚氨酯树脂，混合混匀；研磨分散过程结束；

(3)在搅拌条件下，加入改性马林酸树脂，高速(800～1000转/分)搅拌20～30分钟(炭黑粒子的表面及内层完全被润湿，具有导电性能的炭黑粒子被包覆、阻断、隔离，形成空间屏障，达到绝缘效果)，即得。

本发明的具有绝缘性能的哑光黑色油墨，满足GB/T1046-2012技术指标，且通过三次绝缘包覆后，具有极佳的绝缘性能，其绝缘电阻在1.0×10¹⁰以上，最高可达1.0×10¹²(具体绝缘性能如何，还与所选用的聚氨酯树脂、改性马林酸树脂的具体性能等因素有关联，不同生产厂家提供的聚氨酯树脂、改性马林酸树脂搭配所得到的产品的绝缘性能也不尽相同)。本发明的具有绝缘性能的哑光黑色油墨，各组分的作用如下：

聚氨酯树脂：作为粘结剂，是附着牢度的关键材料，有绝缘性能，与低结构炭黑组成共混体系，由于不同基体组份的极性不同填充炭黑，会产生偏析现象，这时的导电性能取决于炭黑粒子在偏析相中的浓度和分布状态及偏析相中高聚物的所占比例。

改性马林酸树脂：辅助树脂具有良好的绝缘性能。

溶剂：作为稀释剂，能调节粘度及干燥速度，印后全部挥发不残留，基本无导电性能。

炭黑：作为着色剂，绝缘性能相关的关键材料。

润湿分散剂：分散炭黑颜料，使油墨产品色相鲜艳，浓度提高，由于其润湿分散的作用，使绝缘树脂更好的进入包覆炭黑的多孔性结构内层，达到绝缘的效果。

本发明的具有绝缘性能的哑光黑色油墨，具有极佳的绝缘性能，可用于凹版表面印刷塑料薄膜基材上(比如BOPP、PE、PET、NY)，适用于高级电子产品的Pi膜，有良好的印刷适性。所用组分环保，无苯酮有机挥发物，无增塑剂、卤素，多种重金属含量均达到欧盟要求，具有良好的社会效益。

附图说明

图1：三次绝缘包覆的原理示意简图。

图2：绝缘性能对比示意图A。

图3：绝缘性能对比示意图B。

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制备具有绝缘性能的哑光黑色油墨

组分组成为：聚氨酯树脂35％，改性马林酸树脂5％，溶剂44％，炭黑15％，润湿分散剂1％。

所述溶剂为乙酸乙酯。

所述聚氨酯树脂为购自中山港雄的LP-215树脂。

所述炭黑为购自德国德固赛的305炭黑。

所述润湿分散剂为购自路博润的24000润湿分散剂。

所述改性马林酸树脂为购自广东德庆基信公司的改性马林酸树脂，商品编号MP-150。

制备方法如下：

(1)40℃条件下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂和聚氨酸树脂总量的60％混合，低速(300转/分)搅拌，预润湿60分钟(如图1最上一行所示，由于炭黑结构的多孔性，共混后其表面被润湿，多孔中的空气被排出，完成了绝缘组分聚氨酯树脂对炭黑表面的初级包覆，阻隔了部分炭黑表面的导电性)；

(2)在45℃条件下，对上述物料进行研磨(如图1中间一行所示，在研磨设备的高速分散、剪切、撞击、摩擦的作用下，炭黑粒子的聚集体分散成细小颗粒，其密度提高，比表面积增大，绝缘组分聚氨酯树脂进一步包覆并浸润或吸附到细小粒子的内核，阻隔炭黑粒子的导电性，达到绝缘效果)，研磨至分散细度为5μm，加入余量的聚氨酯树脂，混合混匀；

(3)在搅拌条件下，加入改性马林酸树脂，高速(1000转/分)搅拌30分钟(如图1最后一行所示，炭黑粒子的表面及内层完全被润湿，具有导电性能的炭黑粒子被包覆、阻断、隔离，形成空间屏障，达到绝缘效果)，即得。

上述制备得到的产品，满足GB/T1046-2012技术指标，见表1：产品出厂检验报告单。

表1产品出厂检验报告单

日期：2017年1月10日

上述制备得到的产品，检测其绝缘性能，其绝缘电阻可达1.0×10¹²，如图2所示，可见，其绝缘性能极佳，明显优于现有产品(经查阅，目前市场上没有发现同类产品，联系用户反映此产品是近期采用的新品种，适用于特殊印品，尚无对照商品，因此，该现有产品，实为市场上常规购买的普通的凹版印刷油墨)。

另外，制备对照产品(组分组成同实施例1，不同之处在于制备方法：常温条件下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂、聚氨酸树脂和改性马林酸树脂混合，300转/分搅拌，预润湿10分钟，然后进行研磨，研磨至分散细度为10μm，即得；树脂为一次性加入)，该对照产品，其绝缘电阻在1.0×10¹⁰以下，如图3所示，由图可见，本发明的三次包覆法制备得到的产品，其绝缘性能明显优于直接混合得到的产品。

实施例2制备具有绝缘性能的哑光黑色油墨

组分组成为：聚氨酯树脂30％，改性马林酸树脂6％，溶剂50％，炭黑12％，润湿分散剂2％。

所述溶剂为乙酸正丙酯。

所述聚氨酯树脂为购自黄山中泽公司的HZ1550聚氨酯树脂。

所述炭黑为购自德国德固赛的305炭黑。

所述润湿分散剂为购自路博润的24000润湿分散剂。

所述改性马林酸树脂为购自广东德庆基信公司的改性马林酸树脂，商品编号MP-150。

制备方法如下：

(1)35℃条件下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂和聚氨酸树脂总量的55％混合，低速(400转/分)搅拌，预润湿50分钟；

(2)在40℃条件下，对上述物料进行研磨，研磨至分散细度为10μm，加入余量的聚氨酯树脂，混合混匀；

(3)在搅拌条件下，加入改性马林酸树脂，高速(1000转/分)搅拌20分钟，即得。

上述制备得到的产品，检测其绝缘性能，其绝缘电阻可达1.0×10¹¹。

实施例3制备具有绝缘性能的哑光黑色油墨

组分组成为：聚氨酯树脂35％，改性马林酸树脂6％，溶剂42％，炭黑15％，润湿分散剂2％。

所述溶剂为乙酸丁酯。

所述聚氨酯树脂为购自广东中山新辉公司的XH-PU301聚氨酯树脂。

所述炭黑为购自日本三菱公司的M-A100炭黑。

所述润湿分散剂为购自山东维波斯公司的润湿分散剂，商品编号3240,3205P。

所述改性马林酸树脂为购自广东德庆基信公司的改性马林酸树脂，商品编号MP-150。

制备方法如下：

(1)38℃条件下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂和聚氨酸树脂总量的65％混合，低速(300转/分)搅拌，预润湿55分钟；

(2)在42℃条件下，对上述物料进行研磨，研磨至分散细度为5μm，加入余量的聚氨酯树脂，混合混匀；

(3)在搅拌条件下，加入改性马林酸树脂，高速(8000转/分)搅拌25分钟，即得。

上述制备得到的产品，检测其绝缘性能，其绝缘电阻可达8.0×10¹⁰。

实施例4制备具有绝缘性能的哑光黑色油墨

组分组成为：聚氨酯树脂33％，改性马林酸树脂5％，溶剂48％，炭黑13％，润湿分散剂1％。

所述溶剂为异丙醇、乙酸乙酯混合溶剂(二者重量比3:7)。

所述聚氨酯树脂为购自中山港雄的LP-215树脂。

所述炭黑为购自台湾中橡公司的6305炭黑。

所述润湿分散剂为购自路博润的24000润湿分散剂。

所述改性马林酸树脂为购自广东德庆基信公司的改性马林酸树脂，商品编号MP-150。

制备方法如下：

(1)40℃条件下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂和聚氨酸树脂总量的60％混合，低速(400转/分)搅拌，预润湿60分钟；

(2)在45℃条件下，对上述物料进行研磨，研磨至分散细度为5μm，加入余量的聚氨酯树脂，混合混匀；

(3)在搅拌条件下，加入改性马林酸树脂，高速(1000转/分)搅拌25分钟，即得。

上述制备得到的产品，检测其绝缘性能，其绝缘电阻可达4.0×10¹¹。

Claims (4)

1.一种具有绝缘性能的哑光黑色油墨，其特征在于：是由以下重量百分数的组分制成的：聚氨酯树脂30％～35％，改性马林酸树脂4％～6％，溶剂42％～50％，炭黑10％～15％，润湿分散剂1％～2％；

所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯或异丙醇。

2.根据权利要求1所述的具有绝缘性能的哑光黑色油墨，其特征在于：是由以下重量百分数的组分制成的：聚氨酯树脂35％，改性马林酸树脂5％，溶剂44％，炭黑15％，润湿分散剂1％；所述溶剂为乙酸乙酯。

3.根据权利要求1或2所述的具有绝缘性能的哑光黑色油墨，其特征在于：是有以下方法制备得到的：

(1)35～40℃条件下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂和55％～65％的聚氨酯树脂混合，低速搅拌，预润湿50～60分钟；

(2)在40～45℃条件下，对上述物料进行研磨，研磨至分散细度为5～10μm，加入剩余的聚氨酯树脂，混合混匀；

(3)在搅拌条件下，加入改性马林酸树脂，高速搅拌20～30分钟，即得。

4.权利要求1～3中任一项所述的具有绝缘性能的哑光黑色油墨的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)35～40℃条件下，将溶剂、炭黑、润湿分散剂和55％～65％的聚氨酯树脂混合，低速搅拌，预润湿50～60分钟；

(2)在40～45℃条件下，对上述物料进行研磨，研磨至分散细度为5～10μm，加入剩余的聚氨酯树脂，混合混匀；

(3)在搅拌条件下，加入改性马林酸树脂，高速搅拌20～30分钟，即得。