CN110343422A - 一种水性pc油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种水性PC油墨及其制备方法，其中，按重量份计，所述水性PC油墨包括如下组份：水性丙烯酸树脂60~80份；助溶剂5~15份；水性增稠剂0.5~2份；水性润湿剂0.5~1份；水性分散剂0.5~1份；水性消泡剂0.5~1份；水性流平剂0.5~1份；酸碱平衡剂0.5~1份；慢干溶剂3~5份；颜料6~15份；填料5~10份；去离子水3~5份。本发明所述水性PC油墨抗老化，耐酒精，耐水泡，附着力良好，性能更好，可以满足市场产品需求，水性丙烯酸树脂还对颜料具有良好的润湿性，产品具有较好的附着力和耐水性，且其无溶剂气味，对环境友好，对人体没有危害。

Description

一种水性PC油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及油墨技术领域，尤其涉及一种水性PC油墨及其制备方法。

背景技术

与传统的溶剂型PC（聚碳酸酯）油墨相比，水性PC油墨具有干燥慢、耐水洗性差、附着力较溶剂型差等缺陷，不能满足市场要求，因此目前网印油墨市场中传统的溶剂型PC油墨仍占较大比重。目前在塑胶油领域，大多数都是油性油墨为主，但油性油墨的气味较大，并且油性油墨对人体还有一定的害处。所以，新型水性油墨应运而生。水性PC油墨可满足油性油墨的附着力、表面特性，而且开油水可直接使用矿泉水，对环境的污染小，无刺激气味，对使用者也有较大保护。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性PC油墨，所述油墨具备户外耐候性、耐温性、优异之附着力，环保、安全、气味低，使用效率高，浪费少、节约成本。

一种水性PC油墨，其中，按重量份计，包括如下组份：

水性丙烯酸树脂 60~80份

助溶剂 5~15份

水性增稠剂 0.5~2份

水性润湿剂 0.5~1份

水性分散剂 0.5~1份

水性消泡剂 0.5~1份

水性流平剂 0.5~1份

酸碱平衡剂 0.5~1份

慢干溶剂 3~5份

颜料 6~15份

填料 5~10份

去离子水 3~5份。

进一步地，所述水性PC油墨的粘度为8000-20000CPS；和/或

所述水性PC油墨的pH值为7-7.5。

进一步地，所述水性丙烯酸树脂为南方树脂的WA-320、南方树脂的W-350、广州骏骅环保新材料有限公司的ESC 918M和佛山翁开尔贸易有限公司的282A中的一种或至少两种的混合物。

进一步地，所述助溶剂选自二乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚中的一种或至少两种的混合物。

进一步地，所述水性增稠剂选自丙烯酸系碱溶胀阴离子型协和性增稠剂、聚氨酯增稠剂中的一种或至少两种的混合物。

进一步地，所述水性润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷溶液。

进一步地，所述酸碱平衡剂选自N,N-二甲基乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺中的一种或至少两种的混合物。

进一步地，所述慢干溶剂为慢干型醇酯类溶剂。

进一步地，所述颜料为水性有机色粉。

一种本发明所述的水性PC油墨的制备方法，其中，按重量份计，包括步骤：

(1)按照上述配方，将水性丙烯酸树脂、水性增稠剂、去离子水、酸碱平衡剂，水性消泡剂，水性流平剂，水性润湿剂，填料在600-1000rpm下搅拌混合5-10min，得到混合料；

(2)将步骤(1)得到的混合料与水性分散剂、颜料、慢干溶剂和助溶剂混合，在1000-1400下搅拌混合10-30min，得到水性PC油墨。

有益效果：本发明所述的水性PC油墨，水性丙烯酸树脂作为油墨主体成分，通过添加助剂增稠，用去离子水，慢干溶剂调节印刷性，从而得到适合于PC材料的水性油墨。所述水性PC油墨抗老化，耐酒精，耐水泡，附着力良好，性能更好，可以满足市场产品需求，水性丙烯酸树脂还对颜料具有良好的润湿性，产品具有较好的附着力和耐水性，且其无溶剂气味，对环境友好，对人体没有危害。

具体实施方式

本发明提供一种水性PC油墨及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种水性PC油墨，其中，按重量份计，包括如下组份：

水性丙烯酸树脂 60~80份

助溶剂 5~15份

水性增稠剂 0.5~2份

水性润湿剂 0.5~1份

水性分散剂 0.5~1份

水性消泡剂 0.5~1份

水性流平剂 0.5~1份

酸碱平衡剂 0.5~1份

慢干溶剂 3~5份

颜料 6~15份

填料 5~10份

去离子水 3~5份。

本实施例所述的水性PC油墨，水性丙烯酸树脂作为油墨主体成分，通过添加助剂增稠，用去离子水，慢干溶剂调节印刷性，从而得到适合于PC材料的水性油墨。所述水性PC油墨抗老化，耐酒精，耐水泡，附着力良好，性能更好，可以满足市场产品需求，水性丙烯酸树脂还对颜料具有良好的润湿性，产品具有较好的附着力和耐水性，且其无溶剂气味，对环境友好，对人体没有危害。

在一种实施方式中，所述水性PC油墨的粘度为8000-20000CPS。

在一种实施方式中，所述水性PC油墨的pH值为7-7.5。

本实施例中，水性丙烯酸树脂的质量份为60～80份。作为举例，所述水性丙烯酸树脂的质量份可以是51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述水性丙烯酸树脂为南方树脂WA-320，W-350，广州骏骅环保新材料有限公司的ESC 918M，佛山翁开尔贸易有限公司的282A中的一种或至少两种的混合物。所述水溶性树脂在油墨中主要起连接料的作用，使物料均匀分散，产生与承印物材料的粘附力，油墨在印刷后形成均匀的膜层。采用上述水性丙烯酸树脂，获得的水性PC油墨的性能更优。

本实施例中，去离子水的质量份为3～5份。作为举例，所述去离子水的质量份可以是2份、3份、4份、5份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。所述去离子水作为溶剂，溶剂的作用是溶解树脂，使油墨具有一定的流动性，在印刷过程中能够顺利地实现转移，并对油墨的粘度和干燥性能进行调整。

本实施例中，水性分散剂的质量份为0.5～1份。作为举例，所述水性分散剂的质量份可以是0.5份、0.6份、0.8份、1份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述水性分散剂选自迪高的410、270 中的一种或至少两种的混合物。

本实施例中，颜料的质量份为6～15份。作为举例，所述颜料的质量份可以是6份、8份、10份、11份、12份、14份或15份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述颜料选自市场通用的水性有机色粉，比如巴斯涂料公司的钛白粉，百合有机颜料中的一种或至少两种的混合物。油墨中的色相主要取决于颜料，颜料是以微粒状态均匀地分布在连接料中。所述颜料具有鲜艳的色泽、适当的着色力和遮盖力，以及较高的分散度。

本实施例中，助溶剂的质量份为5～15份。作为举例，所述助溶剂的质量份可以是5份、8份、10份、11份、12份、13份或15份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述助溶剂选自二乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚等中的一种或至少两种的混合物。

本实施例中，水性流平剂的质量份为0.5～1份。作为举例，所述水性流平剂的质量份可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述水性流平剂选自BYK-430、方舟化学材料有限公司的AC-801 中的一种或至少两种的混合物。

本实施例中，水性消泡剂的质量份为0.5～1份。作为举例，所述水性消泡剂的质量份可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述水性消泡剂选自迪高的900或湖北新四海公司的T115与Y105 中的一种或至少两种的混合物。

本实施例中，酸碱平衡剂的质量份为0.5～1份。作为举例，所述酸碱平衡剂的质量份可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0。9份、1份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述酸碱平衡剂选自德谦公司的920（N,N-二甲基乙醇胺）和MB-16（N,N-二甲基乙醇胺）等中的一种或至少两种的混合物。

本实施例中，水性增稠剂的质量份为0.5～2份。作为举例，所述水性增稠剂的质量份可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述水性增稠剂选自上海忠诚精细化工的PR-328（丙烯酸系碱溶胀阴离子型协和性增稠剂），鲁工涂料助剂公司的PU-220（聚氨酯增稠剂）中的一种或至少两种的混合物。

本实施例中，填料的质量份为5～10份。作为举例，所述填料的质量份可以是5份、6份、8份、10份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述填料为硅酸镁、硫酸钡等不限于此。

本实施例中，慢干溶剂的质量份为3～5份。作为举例，所述慢干溶剂的质量份可以是3份、4份、5份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述慢干溶剂为慢干型醇酯类溶剂。作为举例，所述慢干型醇酯类溶剂可以为丙二醇、乙二醇丁醚和二乙二醇丁醚等中的一种或至少两种的混合物。

本实施例中，所述水性润湿剂的质量份为0.5~1份。作为举例，所述水性润湿剂的质量份可以是0.5份、0.6份、0.8份、1份等。但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内未列举的其他数值同样适用。

在一种实施方式中，所述水性润湿剂选自毕克的BYK-346润湿剂或者BYK-307中的一种或两种混合物。

本实施例所述水性PC油墨，以水为溶剂，具有环保、附着力优良，印刷性优，具有良好的防老化、耐热性、耐酸碱的特性，具有优良的流平性，对颜料、染料具有良好的承载性。

本实施例提供一种所述的水性PC油墨的制备方法，其中，按重量份计，包括步骤：

(1) 按照上述配方，将水性丙烯酸树脂、水性增稠剂、去离子水、酸碱平衡剂，水性消泡剂，水性流平剂，水性润湿剂，填料在600-1000rpm下搅拌混合5-10min，得到混合料；

(2)将步骤(1)得到的混合料与水性分散剂、颜料、慢干溶剂和助溶剂混合，在1000-1400下搅拌混合10-30min，得到水性PC油墨。

与现有技术相比，本实施例所述水性PC油墨具有以下好处：

1、制备原料不含或含有少量有机溶剂，以水为主要溶剂，具有环保、附着力优良，印刷性优，具有良好的防老化、耐热性、耐酸碱的特性，具有优良的流平性，对颜料、染料具有良好的承载性，具有良好的耐水性，耐水解，耐酒精性；加入固化剂可以提高其附着力和耐性；

2、所述水性PC油墨的制备方法、制备工艺简单，对环境无污染，对人体没有危害，不仅可以适合市场的发展需求，也可以降低生产成本，可替代油性油墨广泛应用于印刷行业。

下面通过若干具体的实施例对本发明进一步说明。

实施例1

(1)将水性丙烯酸树脂60份、丙烯酸系碱溶胀阴离子型协和性增稠剂1份、去离子水3份、N,N-二甲基乙醇胺酸碱平衡剂0.5份，氢氧氢DF-19E消泡剂0.5份，毕克BYK-333流平剂0.5份，毕克BYK-346润湿剂0.5份,硅酸镁填料5份在800rpm下搅拌混合8min增稠，得到均一分散混合料；

(2)将步骤(1)得到的混合料与0.5份三乙基己基磷酸分散剂、30份巴斯涂料钛白粉、3份丙二醇和5份乙二醇单丁醚混合，在1200rpm下搅拌20min，得到水性PC油墨。

实施例2

(1)将水性丙烯酸树脂65份、丙烯酸系碱溶胀阴离子型协和性增稠剂1份、去离子水4份、N,N-二甲基乙醇胺酸碱平衡剂0.6份，氢氧氢DF-19E消泡剂0.6份，毕克BYK-333流平剂,毕克BYK-346润湿剂0.6份,0.6份硫酸钡填料6份在800rpm下搅拌混合8min增稠，得到均一分散混合料；

(2)将步骤(1)得到的混合料与0.6份三乙基己基磷酸分散剂、6份百合有机颜料、4份丙二醇和8份乙二醇单丁醚混合，在1200rpm下搅拌20min，得到水性PC油墨。

实施例3

(1)将水性丙烯酸树脂70份、丙烯酸系碱溶胀阴离子型协和性增稠剂1.5份、去离子水5份、N,N-二甲基乙醇胺酸碱平衡剂0.8份，氢氧氢DF-19E消泡剂0.8份，毕克BYK-333流平剂0.8份，毕克BYK-346润湿剂0.7份,硫酸钡填料8份在600rpm下搅拌混合10min增稠，得到均一分散混合料；

(2)将步骤(1)得到的混合料与0.8份三乙基己基磷酸分散剂、10份百合有机颜料、5份丙二醇和10份乙二醇单丁醚混合，在1200rpm下搅拌20min，得到水性PC油墨。

实施例4

(1)将水性丙烯酸树脂80份、丙烯酸系碱溶胀阴离子型协和性增稠剂2份、去离子水6份、N,N-二甲基乙醇胺酸碱平衡剂1份，氢氧氢DF-19E消泡剂1份，毕克BYK-333流平剂1份，毕克BYK-346润湿剂0.8份,硅酸镁填料10份在600rpm下搅拌混合5min增稠，得到均一分散混合料；

(2)将步骤(1)得到的混合料与1份三乙基己基磷酸分散剂、15份百合有机颜料、6份丙二醇和15份乙二醇单丁醚混合，在1200rpm下搅拌20min，得到水性PC油墨。

将上述实施例制得的水性PC油墨加8%（质量百分比）的脂肪族聚异氰酸酯固化剂手搅均匀。印刷于PC材料上。80℃烘烤30min固化成型，对干燥的油墨膜层进行测试：

测试结果如下

表1：实施例所得水性PC油墨测试数据

综上所述，本发明制备方法简单，制得的水性PC油墨，可用水稀释，无或低VOC残留，零排放，对环境友好；附着力优良，3M胶带测试附着力良好无脱落，在一些特殊材料例如PC塑胶、PVC塑胶上的附着力优良；油墨干燥后耐水洗能力强，无刺激性的气味，不会造成环境污染和危害操作人员健康，使用更方便、更安全，节省了原料，减低了成本。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种水性PC油墨，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：

水性丙烯酸树脂 60~80份

助溶剂 5~15份

水性增稠剂 0.5~2份

水性润湿剂 0.5~1份

水性分散剂 0.5~1份

水性消泡剂 0.5~1份

水性流平剂 0.5~1份

酸碱平衡剂 0.5~1份

慢干溶剂 3~5份

颜料 6~15份

填料 5~10份

去离子水 3~5份。

2.根据权利要求1所述的水性PC油墨，其特征在于，所述水性PC油墨的粘度为8000-20000CPS；和/或

所述水性PC油墨的pH值为7-7.5。

3.根据权利要求1所述的水性PC油墨，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂为南方树脂的WA-320、南方树脂的W-350、广州骏骅环保新材料有限公司的ESC 918M和佛山翁开尔贸易有限公司的282A中的一种或至少两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的水性PC油墨，其特征在于，所述助溶剂选自二乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚中的一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1所述的水性PC油墨，其特征在于，所述水性增稠剂选自丙烯酸系碱溶胀阴离子型协和性增稠剂、聚氨酯增稠剂中的一种或至少两种的混合物。

6.根据权利要求1所述的水性PC油墨，其特征在于，所述水性润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷溶液。

7.根据权利要求1所述的水性PC油墨，其特征在于，所述酸碱平衡剂选自N,N-二甲基乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺中的一种或至少两种的混合物。

8.根据权利要求1所述的水性PC油墨，其特征在于，所述慢干溶剂为慢干型醇酯类溶剂。

9.根据权利要求1所述的水性PC油墨，其特征在于，所述颜料为水性有机色粉。

10.一种权利要求1-9任一项所述的水性PC油墨的制备方法，其特征在于，按重量份计，包括步骤：

(1) 按照上述配方，将水性丙烯酸树脂、水性增稠剂、去离子水、酸碱平衡剂，水性消泡剂，水性流平剂，水性润湿剂，填料在600-1000rpm下搅拌混合5-10min，得到混合料；

(2)将步骤(1)得到的混合料与水性分散剂、颜料、慢干溶剂和助溶剂混合，在1000-1400下搅拌混合10-30min，得到水性PC油墨。