CN111662592B - 一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，其特征在于，该油墨由下述重量百分比的原料组成：树脂连结料10‑‑30%、颜料5‑‑10%、填料0‑‑5%、分散剂0.1‑‑1%、抗静电剂1‑‑5%、阻燃剂5‑‑10%和溶剂50—70%。将本发明油墨涂布到基材后制成碳带，可以显著提高热转印碳带的导电能力和阻燃性能，有效消除实际应用过程中产生的静电，避免安全隐患。

Description

一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于油墨配方技术领域，具体涉及一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨及其制备方法。

背景技术

在二十世纪中期，随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用,热转印碳带由于其具有基材适应性广、应用范围宽、打印清晰等迅速在打印行业占据一席之地。热转印碳带一般使用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）作为基膜，在上面涂布油墨以达到各种应用要求。然而，常规的碳带收卷、分切等加工过程中极容易产生静电，在应用过程中，静电释放极易导致打印头的损坏，甚至会引发火灾。由于静电引起的安全事故屡见不鲜。

在精密涂布行业，由于静电引发的各种严重后果，多年来形成了以静电刷、静电绳、静电棒等配合使用的消静电装置，然而其只能消除在涂布过程中收放卷形成的静电，无法消除在实际应用过程中产生的静电，因此亟待研究和开发适合实际生产需求的碳带。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，将其涂布到基材后制成碳带，可以显著提高热转印碳带的导电能力和阻燃性能，有效消除实际应用过程中产生的静电，避免安全隐患。

本发明还提供了上述抗静电阻燃热转印碳带用油墨的制备方法，其采用一次涂布方式、降低生产成本以及对设备和环境的影响，且方法条件简单，操作简便，易于工业化推广使用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，该油墨由下述重量百分比的原料组成：树脂连结料10--30%、颜料5--10%、填料0--5%、分散剂0.1--1%、抗静电剂1--5%、阻燃剂5--10%和溶剂50—70%。油墨层厚度要求为1-2μm。

具体的，所述阻燃剂为聚硼硅氧烷、苯并噁嗪、磷酸三(二甲苯)酯（TXP）中的一种或两种以上的混合物。

具体的，所述树脂连结料为聚酯树脂、聚丙烯酸树脂、酚醛树脂、石油树脂、萜烯树脂、松香树脂、聚氨酯树脂中的一种或两种以上的混合物。

具体的，所述颜料为黑、紫、蓝、红、黄、绿或灰等。

具体的，所述填料为滑石粉、气相二氧化硅和高岭土中的一种或几种组合物。

具体的，所述分散剂为BYK111、BYK-AT204、BYK-104S中的一种或两种以上的混合物。

进一步的，所述溶剂为甲苯、丁酮、无水乙醇、乙酸乙酯和异丙醇中的一种或两种以上的混合物。

本发明还提供了上述抗静电阻燃热转印碳带用油墨的制备方法，其具体包括如下步骤：

1）按比例称量各组分，将树脂连结料、溶剂、阻燃剂混合均匀，加热至80～100℃恒温使树脂充分溶解，冷却至室温，得到阻燃树脂溶液；

2）将颜料、填料、分散剂加入步骤1）所得阻燃树脂溶液中，研磨均匀，得到阻燃油墨；

3）将抗静电剂加入步骤2）所得阻燃油墨中，搅拌均匀，即制得抗静电阻燃热转印碳带用油墨。本发明抗静电阻燃油墨，可以涂布到PET基材后制成碳带使用。

本发明制备抗静电阻燃油墨的方法中，油墨制备过程需要使用化料釜、砂磨机，化料时间一般为1~3h。

和现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明油墨中添加的阻燃剂聚硼硅氧烷、苯并噁嗪、磷酸三(二甲苯)酯（TXP）以及抗静电剂，显著提高了热转印碳带的导电能力和阻燃性能；

2）本发明抗静电阻燃油墨的制备方法，采用一次涂布方式，降低了生产成本以及对设备和环境的影响，且制备方法条件简单，操作简便，易于工业化推广使用；

3）本发明采用将阻燃材料与树脂连结料互溶，并将其它原料进行研磨分散到互溶的树脂体系中，不仅提高了碳带的抗静电和阻燃性能，同时增加了转印后的耐刮檫耐酒精性。此外，制备的油墨分散均匀，整个体系均匀稳定。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

下述实施例中，所选用的原料信息如下：

聚酯树脂，广州昊毅化工科技有限公司代理的韩国SK集团ES420；

石油树脂，德国吕特格上海贸易有限公司产品TN120；

聚丙烯酸树酯，广州市代讯商贸有限公司DSM帝斯曼NeoCryl B-814；

酚醛树脂，无锡市明洋粘结材料有限公司2123酚醛；

萜烯树脂，无锡市宾王化工厂BN-5萜烯树脂；

分散剂，毕克化学中国有限公司产品；

抗静电剂，购买自无锡巨旺塑化材料有限公司的JWPS02；

滑石粉，江苏亿丰粉体原料有限公司YF818；

阻燃剂选用的聚碳硼烷甲基硅氧烷Dexsi l300、DCPD型苯并噁嗪、磷酸三(二甲苯)酯（TXP），均为普通市售购买产品。

实施例1

一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，该油墨由以下重量份的原料组成：聚酯树脂4份、石油树脂3份、聚丙烯酸树脂3份，颜料炭黑5份、填料滑石粉5份、分散剂BYK111 0.7份、抗静电剂1份、阻燃剂Dexsi l300 10份、丁酮48.3份和甲苯20份。

上述抗静电阻燃热转印碳带用油墨的制备方法，具体包括如下步骤：

1）按比例称量各组分，将树脂连结料（聚酯树脂、石油树脂、聚丙烯酸树脂）、溶剂丁酮和甲苯、阻燃剂Dexsi l300加入化料釜混合均匀，加热至80～100℃使充分溶解，冷却至室温，得到阻燃树脂溶液；

2）将颜料炭黑、填料滑石粉、分散剂BYK111加入步骤1）所得阻燃树脂溶液中，用砂磨机研磨均匀，得到阻燃油墨；

3）将抗静电剂加入步骤2）所得阻燃油墨中，搅拌均匀，即制得抗静电阻燃热转印碳带用油墨。

对比例1

油墨配方与实施例1不同之处在于：不添加抗静电剂和阻燃剂Dexsi l300，用溶剂补足至100%。

实施例2

一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，该油墨由以下重量份的原料组成：聚酯树脂13份、石油树脂8份、聚丙烯酸树脂9份，炭黑10份、高岭土1份、分散剂BYK-AT204 0.3份、抗静电剂1份、磷酸三(二甲苯)酯（TXP）5份、丁酮32.7份、甲苯17份、无水乙醇3份。

上述抗静电阻燃热转印碳带用油墨的制备方法参照实施例1。

对比例2

油墨配方与实施例2不同之处在于：不添加抗静电剂和阻燃剂TXP，用溶剂补足至100%。

实施例3

一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，该油墨由以下重量份的原料组成：聚酯树脂10份、石油树脂13份、聚丙烯酸树脂7份，炭黑10份、分散剂BYK-104S 0.5份BYK111 0.5份、抗静电剂1份、DCPD型苯并噁嗪3份、磷酸三(二甲苯)酯（TXP）2份，丁酮33份、甲苯20份。

上述抗静电阻燃热转印碳带用油墨的制备方法参照实施例1。

对比例3

油墨配方与实施例3不同之处在于：不添加抗静电剂、阻燃剂TXP 和DCPD型苯并噁嗪，用溶剂补足至100%。

实施例4

一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，该油墨由以下重量份的原料组成：聚酯树脂8份；酚醛树脂5份、聚丙烯酸树脂5份，炭黑5份、气相二氧化硅1份、分散剂BYK-AT204 0.1份、抗静电剂1份、DCPD型苯并噁嗪5份，丁酮59.9份、甲苯10份。

上述抗静电阻燃热转印碳带用油墨的制备方法参照实施例1。

对比例4

油墨配方与实施例4不同之处在于：不添加抗静电剂和DCPD型苯并噁嗪，用溶剂补足至100%。

实施例5

一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，该油墨由以下重量份的原料组成：聚酯树脂11份；萜烯树脂5份、聚丙烯酸树脂3份，炭黑10份、分散剂BYK-AT204 1份、抗静电剂5份、DCPD型苯并噁嗪3份、Dexsi l300 3份，丁酮49份、甲苯10份。

上述抗静电阻燃热转印碳带用油墨的制备方法参照实施例1。

对比例5

油墨配方与实施例5不同之处在于：不添加抗静电剂、阻燃剂DCPD型苯并噁嗪和Dexsi l300，用溶剂补足至100%。

性能测试试验

PET基材的预处理：在PET基材的正面涂布离型层，背面涂布背胶。离型层采用水性费托蜡蜡浆，涂布0.8-1微米；背涂层用3%的有机硅改性丙烯酸树脂，涂布0.2-0.5微米。

将上述各实施例制备所得抗静电阻燃油墨通过网纹辊涂布于处理好的PET基材的离型层表面，涂布厚度2微米，制备得到抗静电阻燃PET碳带。将上述各实施例和对比例制备得到的碳带安装在条码打印机上，选择档位进行打印，打印出的字迹清晰明亮。

将上述碳带进行表面电阻、极限氧指数、燃烧分级、耐酒精、耐磨等相关性能测试，测试结果见下表1，其中，抗静电性能用表面电阻大小来判定，表面电阻采用表面阻抗测试仪ACL-800测试。极限氧指数采用AH68019 氧指数测定仪测试，燃烧分级采用UL-94垂直燃烧试验机检测。耐酒精采用酒精耐磨仪A20-339测试，负重500g；耐磨耗采用中路通JM-V漆膜磨耗仪测试，负重500g。

表1 不同实施例油墨涂布PET基材制成碳带后的性能测试结果

由表1可以看出：本发明实施例添加抗静电剂和阻燃剂制备所得碳带的表面电阻远远小于对比例的表面电阻，具有较好的导电性能，同时其极限氧指数和燃烧分级远优于对比例。

综上说明：本发明碳带具有良好的导电能力和阻燃性能，同时耐酒精、耐磨耗性能佳。

Claims (7)

1.一种抗静电阻燃热转印碳带用油墨，其特征在于，该油墨由下述重量百分比的原料组成：树脂连结料10--30%、颜料5--10%、填料0--5%、分散剂0.1--1%、抗静电剂1--5%、阻燃剂5--10%和溶剂50—70%；

所述阻燃剂为聚硼硅氧烷、苯并噁嗪、磷酸三(二甲苯)酯中的一种或两种以上的混合物；

油墨涂布PET基材制成碳带后极限氧指数在27%以上，UL-94垂直燃烧分级在V0以上。

2.如权利要求1所述的抗静电阻燃热转印碳带用油墨，其特征在于，所述树脂连结料为聚酯树脂、聚丙烯酸树脂、酚醛树脂、石油树脂、萜烯树脂、松香树脂、聚氨酯树脂中的一种或两种以上的混合物。

3.如权利要求1所述的抗静电阻燃热转印碳带用油墨，其特征在于，所述颜料为黑、紫、蓝、红、黄、绿或灰。

4.如权利要求1所述的抗静电阻燃热转印碳带用油墨，其特征在于，所述填料为滑石粉、气相二氧化硅和高岭土中的一种或几种组合物。

5.如权利要求1所述的抗静电阻燃热转印碳带用油墨，其特征在于，所述分散剂为BYK111、BYK-AT204、BYK-104S中的一种或两种以上的混合物。

6.如权利要求1所述的抗静电阻燃热转印碳带用油墨，其特征在于，所述溶剂为甲苯、丁酮、无水乙醇、乙酸乙酯和异丙醇中的一种或两种以上的混合物。

7.权利要求1至6任一所述的抗静电阻燃热转印碳带用油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）按比例称量各组分，将树脂连结料、溶剂、阻燃剂混合均匀，加热至80～100℃使充分溶解，冷却至室温，得到阻燃树脂溶液；

2）将颜料、填料、分散剂加入步骤1）所得阻燃树脂溶液中，研磨均匀，得到阻燃油墨；

3）将抗静电剂加入步骤2）所得阻燃油墨中，搅拌均匀，即制得抗静电阻燃热转印碳带用油墨。