一種導(dǎo)電油墨及其應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種改進(jìn)后的導(dǎo)電油墨，至少包括載體溶劑、分散在溶劑中的導(dǎo)電添加劑、非晶聚合物、半結(jié)晶聚合物和其它助劑構(gòu)成的液態(tài)油墨，適合于凹版印刷和絲網(wǎng)印刷，同時(shí)導(dǎo)電油墨具有大于5000ppm/℃的電阻正溫度系數(shù)。本發(fā)明提供的導(dǎo)電油墨在溫度較低或長(zhǎng)期放置后，油墨會(huì)呈膠凍狀，升溫或經(jīng)攪拌或震動(dòng)等作用后仍具有較好的流動(dòng)性，用這種油墨制作的低溫輻射電熱膜在散熱不好的條件下會(huì)自動(dòng)降低電熱膜的發(fā)熱功率，減少電熱膜過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種導(dǎo)電油墨及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電油墨，尤其涉及一種應(yīng)用在凹版印刷、絲網(wǎng)印刷或在低溫輻 射電熱膜中的發(fā)熱涂層。

【背景技術(shù)】
[0002] 低溫輻射電熱膜供暖是一種新型的供暖方式，它是通過(guò)電熱膜使電能轉(zhuǎn)化為熱 能，具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，現(xiàn)已經(jīng)得到人們的認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。專(zhuān)利CN1255037A公開(kāi)了一 種低溫輻射電熱膜，包括絕緣部分、電熱層、載流條，所述電熱層的結(jié)構(gòu)由并聯(lián)的導(dǎo)電條組 成。形成電熱涂層的導(dǎo)電油墨是電熱膜產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 目前廣為使用的低溫輻射電熱膜使用導(dǎo)電碳漿作為發(fā)熱體，CN1219834A公開(kāi)了一 種遠(yuǎn)紅外輻射低溫電熱印刷油墨，其組分包括：樹(shù)脂連接料、碳黑、石墨、銀粉、氣相二氧化 硅、三鹽基硫酸鉛、銻白粉、混合溶劑，其中樹(shù)脂連接料為過(guò)氯乙烯樹(shù)脂、綠化聚丙烯、丙烯 酸酯、引發(fā)劑、混合溶劑；該配方為常用的導(dǎo)電碳漿配方，其電性能和熱性能不能滿足要求， 且電阻正溫度系數(shù)也很低。
[0004] 為開(kāi)發(fā)一種電性能和熱性能優(yōu)良的導(dǎo)電油墨，CN102702805A公開(kāi)了一種電熱遠(yuǎn)紅 外保健材料，包括白炭黑、納米活性硅酸鈣、納米沉淀硫酸鋇、納米電氣石粉、導(dǎo)電碳黑等； CN101914347A公開(kāi)了一種碳納米管符合碳晶涂料，包括碳納米管、改性后的球磨短碳纖維、 樹(shù)脂涂料、紅外發(fā)射粉體等。然而，上述納米級(jí)粉末材料和碳納米管、碳纖維材料在導(dǎo)電涂 料中的分散是一個(gè)很大的問(wèn)題，即使在涂料中分散均勻，在印刷干燥后也無(wú)法保持涂料中 的均勻分散狀態(tài)，這樣很容易導(dǎo)致電熱膜在使用過(guò)程中發(fā)生局部過(guò)熱、導(dǎo)電性能不理想等 問(wèn)題，而且材料成本偏高，不適宜推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題提出的。
[0006] 本發(fā)明提供了一種改進(jìn)后的導(dǎo)電油墨，適合于凹版印刷和絲網(wǎng)印刷，同時(shí)導(dǎo)電油 墨具有大于5000ppm/°c的電阻正溫度系數(shù)，用這種油墨制作的低溫輻射電熱膜在散熱不好 的條件下會(huì)自動(dòng)降低電熱膜的發(fā)熱功率，減少電熱膜過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] 本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種導(dǎo)電油墨，包括以下組分及各組分的重量份數(shù)：
[0009] 載體溶劑 40-70份； 導(dǎo)電添加劑 12-24份； 非晶聚合物 9-18份； 半結(jié)晶聚合物 4-8份； 助劑 0-16份。
[0010] 優(yōu)選地，所述載體溶劑為中閃點(diǎn)或高閃點(diǎn)溶劑，選自芳烴、烷烴、環(huán)烷烴、醚類(lèi)、醚 酯類(lèi)、酯類(lèi)中的任意一種或多種。
[0011] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)電添加劑選自炭黑、石墨、導(dǎo)電陶瓷粉、導(dǎo)電金屬粉中的任意一種 或多種。
[0012] 優(yōu)選地，所述非晶聚合物為熱塑性樹(shù)脂，選自丙烯酸、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰 亞胺中的任意一種或多種。
[0013] 優(yōu)選地，所述半結(jié)晶聚合物為熱塑性樹(shù)脂，選自乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、乙烯 和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物、乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物、用金屬離子 中和部分羧基的乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物、酸或酸酐改性的乙烯和丙烯酸或甲基 丙烯酸共聚物、酸或酸酐改性的乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物中的任意一種或多 種。
[0014] 優(yōu)選地，所述助劑選自分散劑、流平劑、消泡劑、抗沉淀劑、流變助劑、抗氧化劑、偶 聯(lián)劑中的任意一種或多種。
[0015] 上述配方配制的導(dǎo)電油墨具有100-100000cP的粘度，和大于5000ppm/°C的電阻 正溫度系數(shù)，適合應(yīng)用于凹版印刷或絲網(wǎng)印刷。
[0016] 本發(fā)明的另一方面是提供一種如上述導(dǎo)電油墨在低溫輻射電熱膜中的發(fā)熱涂層 的應(yīng)用。
[0017] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：
[0018] 本發(fā)明提供的導(dǎo)電油墨在溫度較低或長(zhǎng)期放置后，油墨會(huì)呈膠凍狀，升溫或經(jīng)攪 拌或震動(dòng)等作用后仍具有較好的流動(dòng)性，用這種油墨制作的低溫輻射電熱膜在散熱不好的 條件下會(huì)自動(dòng)降低電熱膜的發(fā)熱功率，減少電熱膜過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。
[0019] 本發(fā)明改進(jìn)的導(dǎo)電油墨通常的加工工藝與普通絲網(wǎng)或凹版印刷油墨相似，通常在 分散機(jī)中加入一定量的載體溶劑，按配比加入半結(jié)晶聚合物進(jìn)行攪拌，待半結(jié)晶聚合物完 全溶解后根據(jù)配比加入非結(jié)晶聚合物繼續(xù)進(jìn)行攪拌，形成具有一定流動(dòng)性的聚合物溶液。 再根據(jù)配比加入適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電添加劑和助劑，形成宏觀分散均勻的油墨分散體。分散后的油 墨可通過(guò)三輥研磨機(jī)或砂磨機(jī)進(jìn)一步剪切分散，使油墨中導(dǎo)電添加劑和其它組分充分混合 分散。最后把混合分散后的物料加入分散機(jī)中，并根據(jù)要求加入全部或部分剩余溶劑來(lái)調(diào) 節(jié)物料粘度以達(dá)到要求的范圍。通常凹印油墨要求具有較低的粘度（小于200mPa ? S)，調(diào) 節(jié)粘度時(shí)溶劑適當(dāng)多加；絲網(wǎng)印刷油墨要求具有較高的粘度（大于l〇〇〇mPa ? s)，調(diào)節(jié)粘度 時(shí)溶劑適當(dāng)少加。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為電熱膜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為測(cè)試槽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為測(cè)溫點(diǎn)分布示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明提供了一種改進(jìn)后的導(dǎo)電油墨，適合于凹版印刷和絲網(wǎng)印刷，同時(shí)導(dǎo)電油 墨具有大于5000ppm/°C的電阻正溫度系數(shù)。本發(fā)明提供的導(dǎo)電油墨在溫度較低或長(zhǎng)期放置 后，油墨會(huì)呈膠凍狀，升溫或經(jīng)攪拌或震動(dòng)等作用后仍具有較好的流動(dòng)性，用這種油墨制作 的低溫輻射電熱膜在散熱不好的條件下會(huì)自動(dòng)降低電熱膜的發(fā)熱功率，減少電熱膜過(guò)熱的 風(fēng)險(xiǎn)。
[0024] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)和具體的介紹，以使更好的理解本發(fā)明， 但是下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明范圍。
[0025] 實(shí)施例:
[0026] 按照下列步驟制備本發(fā)明所述導(dǎo)電油墨：
[0027] 1、首先在150L不銹鋼拉缸中加入50kg溶劑，其中100#芳烴溶劑30kg和乙二醇 丁醚20kg，加熱至50°C，用分散機(jī)攪拌lOmin，溶液呈現(xiàn)澄清透明或淡黃色；
[0028] 2、向拉缸中加入6kg半結(jié)晶聚合物乙烯醋酸乙烯共聚物（型號(hào)為Elvax-420,熔融 指數(shù)為150,熔點(diǎn)為73°C，杜邦公司提供），持續(xù)攪拌30min左右至樹(shù)脂完全溶解；
[0029] 3、向拉缸中加入14kg非晶聚合物熱塑性丙烯酸（型號(hào)為B-735,帝斯曼利康基團(tuán) 公司提供），持續(xù)攬樣30min左右至樹(shù)脂完全溶解；
[0030] 4、向拉缸中分別加入分散劑（型號(hào)為Disperbykl63, 5. 8kg和Disperbyk2001， 4. Okg)、消泡劑（型號(hào)為 Disperbyk057,0. 30kg)和流平劑（型號(hào)為 Disperbyk410， 0. 20kg)，持續(xù)攪拌30min左右至樹(shù)脂完全溶解；
[0031] 5、向拉缸中加入導(dǎo)電炭黑6. 5kg (型號(hào)為VXC72,卡博特化工有限公司提供），持續(xù) 攪拌30min左右，至導(dǎo)電炭黑、載體溶劑、樹(shù)脂宏觀上充分混合均勾；
[0032] 6、向拉缸只能怪加入導(dǎo)電石墨粉3. 2kg (型號(hào)為XLJ-300,喜麗碳素公司提供），持 續(xù)攪拌30min左右，至導(dǎo)電石墨粉、載體溶劑、樹(shù)脂宏觀上充分混合均勾；
[0033] 7、把混合后的油墨用齒輪泵輸入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，砂磨機(jī)轉(zhuǎn)速為800rpm，反復(fù)研 磨3次后結(jié)束，將導(dǎo)電油墨轉(zhuǎn)到拉缸中；
[0034] 8、根據(jù)粘度要求向?qū)щ娪湍屑尤?-10kg二甲苯，并用分散機(jī)攪拌均勾，室溫放 置4小時(shí)后，粘度為24. OPa ? s。
[0035] 對(duì)比例：
[0036] 按照下列步驟制備不添加有半結(jié)晶聚合物的對(duì)比例的導(dǎo)電油墨：
[0037] 1、首先在150L不銹鋼拉缸中加入50kg溶劑，其中100#芳烴溶劑30kg和乙二醇 丁醚20kg，加熱至50°C，用分散機(jī)攪拌lOmin，溶液呈現(xiàn)澄清透明或淡黃色；
[0038] 2、向拉缸中加入20kg非晶聚合物熱塑性丙烯酸（型號(hào)為B-735,帝斯曼利康基團(tuán) 公司提供），持續(xù)攬樣30min左右至樹(shù)脂完全溶解；
[0039] 3、向拉缸中分別加入分散劑（型號(hào)為Disperbykl85,4. 5kg和Disperbyk2001， 4. 2kg)、消泡劑（型號(hào)為 Disperbyk080A，0? 30kg)和流平劑（型號(hào)為 Disperbyk410， 0. 20kg)，持續(xù)攪拌30min左右至樹(shù)脂完全溶解；
[0040] 4、向拉缸中加入導(dǎo)電炭黑6. 8kg (型號(hào)為VXC72,卡博特化工有限公司提供），持續(xù) 攪拌30min左右，至導(dǎo)電炭黑、載體溶劑、樹(shù)脂宏觀上充分混合均勾；
[0041] 5、向拉缸只能怪加入導(dǎo)電石墨粉4. Okg (型號(hào)為XLJ-300,喜麗碳素公司提供），持 續(xù)攪拌30min左右，至導(dǎo)電石墨粉、載體溶劑、樹(shù)脂宏觀上充分混合均勾；
[0042] 6、把混合后的油墨用齒輪泵輸入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，砂磨機(jī)轉(zhuǎn)速為800rpm，反復(fù)研 磨3次后結(jié)束，將導(dǎo)電油墨轉(zhuǎn)到拉缸中；
[0043] 7、根據(jù)粘度要求向?qū)щ娪湍屑尤?-10kg二甲苯，并用分散機(jī)攪拌均勻，室溫放 置4小時(shí)后，粘度為20. OPa ? s。
[0044] 表1顯示實(shí)施例和對(duì)比例的導(dǎo)電油墨配方的區(qū)別。
[0045] 表1實(shí)施例和對(duì)比例的導(dǎo)電油墨的配方
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種導(dǎo)電油墨，其特征在于，包括以下組分及各組分的重量份數(shù)： 載體溶劑 40-70份； 導(dǎo)電添加劑 12-24份； 非晶聚合物 9-18份； 半結(jié)晶聚合物 4-8份； 助劑 0-16份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述載體溶劑為中閃點(diǎn)或高閃點(diǎn)溶 劑，選自芳烴、烷烴、環(huán)烷烴、醚類(lèi)、醚酯類(lèi)、酯類(lèi)中的任意一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述導(dǎo)電添加劑選自炭黑、石墨、導(dǎo) 電陶瓷粉、導(dǎo)電金屬粉中的任意一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述非晶聚合物為熱塑性樹(shù)脂，選自 丙烯酸、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亞胺中的任意一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述半結(jié)晶聚合物為熱塑性樹(shù)脂，選 自乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物、乙烯和丙烯酸酯或 甲基丙烯酸酯的共聚物、用金屬離子中和部分羧基的乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物、 酸或酸酐改性的乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物、酸或酸酐改性的乙烯和丙烯酸酯或甲 基丙烯酸酯共聚物中的任意一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述助劑選自分散劑、流平劑、消泡 劑、抗沉淀劑、流變助劑、抗氧化劑、偶聯(lián)劑中的任意一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述半結(jié)晶聚合物具有5-70%的結(jié) 晶度和50-105°C的熔點(diǎn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述導(dǎo)電油墨具有IOO-IOOOOOcP的 粘度，和大于5000ppm/°C的電阻正溫度系數(shù)。
9. 一種如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述導(dǎo)電油墨在凹版印刷或絲網(wǎng)印刷的應(yīng)用。
10. -種如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述導(dǎo)電油墨在低溫輻射電熱膜中的發(fā)熱涂層的應(yīng) 用。
【文檔編號(hào)】C09D11/107GK104449046SQ201410751990
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】史宇正, 薛敏釗 申請(qǐng)人:上海宥拓化學(xué)有限公司