一种单组份自交联型哑光绝缘黑墨及其制备方法与流程

本发明涉及一种单组份自交联型油墨及其制备方法，尤其是涉及一种单组份自交联型哑光绝缘黑墨及其制备方法。

背景技术：

1、电池、电子产品等的绝缘包装，以凹版印刷的方式将油墨印于经过电晕处理后的pet、pi、ny、pp等薄膜上，以黑色为主。为了凸显油墨层之上的文字和图案的视觉效果，要求油墨层具有哑光效果。印刷过程中，油墨层之上的文字和图案会有不满足品质要求的情况，此时需要用乙醇、乙酸乙酯、丁酮等溶剂将油墨层之上的文字和图案擦掉后重新印刷，而油墨层本身要耐溶剂擦拭，油墨层不能掉色。适用于电池、电子产品等的绝缘包装的黑色油墨需要满足的性能要求：柔韧性好、耐高温、耐溶剂(乙醇、醋酸乙酯、丁酮)、附着牢度好、哑光(光泽度1-5)、绝缘(电阻值＞1012ω)、可使用时间长、能低温固化(50-60℃)、抗粘连(印刷收卷之后不粘背)。发明专利(公开号cn110564207a)，以聚碳酸酯二醇树脂和羟基丙烯酸树脂为连接料做成油墨，以有机金属为催干剂，加入异氰酸酯固化剂进行固化反应后才能满足耐酮类和酯类溶剂等性能要求。该发明使用了酮类溶剂，难以满足当下无苯无酮的环境友好要求。且需要使用有机金属催干剂，使用中也受环保限制。油墨中加入异氰酸酯固化剂，为双组份体系，必须要在短时间内使用完(一般不超过一天)，否则剩余油墨会成凝胶失效，造成浪费。油墨中加入固化剂后，在印刷收卷时还容易出现粘背的现象，影响印刷品的质量。发明专利(公开号cn107868510a)，以共聚聚酯树脂为连接料和酮类溶剂做成单组分黑色绝缘哑光油墨，不使用固化剂，油墨可长期稳定储存，使用方便，附着牢度、耐乙醇等性能优。但是未经固化交联反应，没有形成网状交联结构的油墨，对溶解能力比乙醇更强的醋酸乙酯等酯类和丁酮等酮类溶剂的耐受性不足，耐高温性能也不够。单组分黑色绝缘哑光油墨主要应用于电池、电子产品等的绝缘包装，由于电池、电子产品极易发热，故其需要有较高的耐高温性能。由于碳黑具有导电性(电阻率低)，无机消光粉(二氧化硅)的电阻率也不高，所以市场需求的同时满足哑光和绝缘并兼顾耐溶剂和耐高温的单组分黑色油墨(黑墨)技术难度高。

技术实现思路

1、发明目的：本发明旨在提供一种单组份自交联型哑光绝缘黑墨，耐乙醇、乙酸乙酯、丁酮等溶剂擦拭，兼具柔韧性、耐高温、附着牢度好、哑光、绝缘，施工使用时间不受限制，抗粘连(印刷收卷之后不粘背)，不使用酮类溶剂和有机金属催干剂，且低温自交联固化(50-60℃)后，油墨层表面张力达到38达因及以上，不影响再印刷或涂布其它图案或文字；本发明的另一目的在于提供一种单组份自交联型哑光绝缘黑墨的制备方法。

2、技术方案：本发明所述的单组份自交联型哑光绝缘黑墨，包括以下质量份的组分：

3、连接料：19～50份；

4、分散剂：0.5～5份；

5、碳黑：5～15份；

6、消光粉：1～10份；

7、纤维素：1～5份；

8、溶剂：15～73.5份

9、所述连接料为单组份自交联型丙烯酸酯树脂，丙烯酸酯树脂本身为非线性结构，可进行交联反应的点很多，自交联固化反应之后形成更为紧密的多元维网状结构，油墨层兼有柔韧性、耐溶剂性能和耐高温性能。

10、优选地，所述消光粉包括有机消光粉和无机消光粉，有机消光粉为0.5～5份，无机消光粉为0.5～5份。

11、碳黑的电阻率一般在10-12ω.m-10-4ω.m之间，属于导体材料。无机消光粉的成份为气相二氧化硅，属于半导体材料。有机消光粉的成份为聚脲，属于绝缘材料。连接料(自交联丙烯酸树脂)没有离子键，也没有电荷，属于绝缘材料。无机消光粉消光效果优，但会降低油墨涂层绝缘性。有机消光粉消光效果一般，但能提高油墨墨层的绝缘性。

12、优选地，以x代表黑墨中无机消光粉的含量与碳黑的含量之和，y代表黑墨中连接料含量与纤维素含量之和，x:y＝1:1-10范围内，油墨可同时满足哑光(光泽度1-5)和绝缘(电阻值＞1012ω)的要求。

13、优选地，纤维素有优异的溶剂释放性，利于印刷后油墨层的干燥，不需使用催干剂。

14、优选地，所述分散剂为byk-162、路博润20000、路博润24000、斯洛柯771n、优卡化学9313、basf p63、埃夫卡4061中的一种或几种；所述碳黑为三菱ma100、ma11，卡博特99r、250r，欧励隆30l、sb4a，郑州泰瑞tr1400、tr600r中的一种或几种；所述有机消光粉为雅宝m2、m3、m5、m7、浙江精通科技jj-3、jj-4、jj-5、jj-5、jj-6中的一种或几种；所述无机消光粉为德固赛ok500、ok412、ts100、格雷斯ed80、东曹e-220a、德清恒盛hs-850j中的一种或几种；所述纤维素为伊士曼醋酸丁酸纤维素：cab-381-0.5、cab-381-2、cab-381-0.1、cab-381-20、cab-551-0.2、cab-551-0.01、cab-381-2bp、cap-482-0.5、cab-553-0.4、cab-531-1中的一种或几种；所述溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种的混合溶剂。

15、优选地，制备所述连接料的原料包括：乙烯基类单体，丙烯酸烷基酯，双丙酮丙烯酰胺，引发剂，有机胺和溶剂；所述有机胺由双官能丙烯酸酯类单体与氨水发生迈克尔加成反应得到。

16、优选地，制备所述连接料的方法包括如下步骤：

17、(1)将部分乙烯基类单体和溶剂加入反应釜中混合均匀，加热至回流状态；

18、(2)将剩余的乙烯基类单体，丙烯酸烷基酯，双丙酮丙烯酰胺，引发剂和溶剂混合后的溶液滴加到反应釜中，继续反应；

19、(3)反应结束后加入溶剂，搅拌均匀，冷却；

20、(4)将有机胺和溶剂的混合溶液加入到制备的丙烯酸酯树脂中，混合均匀后即得到所述的溶剂型自交联丙烯酸酯树脂。

21、所述单组份自交联型哑光绝缘油墨的制备方法包括如下步骤：

22、(1)将溶剂、连接料、分散剂、消光粉和碳黑混合并均匀分散；

23、(2)将上述物料进行研磨，得到研磨好的油墨；

24、(3)将纤维素和溶剂混合，加入到研磨好的油墨里，均匀分散，过滤出料得到单组份自交联型哑光绝缘黑墨。

25、优选地，步骤(2)所述研磨后物料的细度控制在10微米以下，步骤(3)中纤维素和溶剂的混合液中纤维素占20-30％。

26、所述单组份自交联型哑光绝缘黑墨能以凹版印刷的方式应用于经过电晕处理后的pet、pi、ny、pp等薄膜上。将单组份自交联型哑光绝缘黑墨与溶剂100:30-80的比例稀释，搅匀后，用于印刷。

27、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)单组份自交联型哑光绝缘黑墨解决了双组份体系哑光绝缘黑墨可使用开放时间短、储存稳定差、印刷时易粘背、施工要求高、剩余油墨浪费的问题；(2)单组份自交联型哑光绝缘黑墨解决了普通单组份绝缘黑墨耐溶剂性能不足，耐高温性能差的问题；(3)无需使用价格更高的绝缘碳黑，也能达到很高的绝缘性能(电阻值＞1012ω)，降低成本。