CN111087911A - 一种消光柔触感防指纹包装材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其包括以下步骤:(1)将去离子水和异丙醇以混合配置成稀释液;(2)将一定量稀释液加入至水性聚氨酯乳液中充分混合均匀,然后加入一定量的自消光水性聚氨酯树脂,于室温下搅拌至均匀得到混合液一;(3)将纳米氧化硅按加入到步骤(2)得到的混合液中,并充分搅拌均匀得到混合液二;(4)将表面流平剂、润湿剂、爽滑助剂依次加入到混合液二中搅拌均匀,制得高分子水性涂液;(5)将步骤(4)制得的高分子水性涂液在高透明塑料材料表面进行印刷涂布加工,然后将涂布后的材料烘干,从而制得可以消除材料表面光泽、提高材料耐磨效果、防止触摸指纹残留的柔性触感包装材料。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域,具体涉及一种消光柔触感防指纹塑料材料及其制备方法。
背景技术
包装材料作为衬底能够更加突显待包装商品的特性,提高商品包装的档次感,因此随着产品质量和品质的不断提升,人们对包装材料的质量要求也在日益增长。由于科技技术的不断发展以及人们支付方式的改变,在很多包装材料表面需要附有二维码,由于现有包装材料表面光泽度较高,导致人们扫描二维码时容易产生反光而不易得到扫描信息;高品质的包装材料要求其表面具有消光效果较好、柔性触感、防灰尘和无指纹残留的特性,现通常包括植绒材料、喷涂材料和覆膜材料,但是以上三种材料本身及制作方法难以同时满足高品质包装材料的要求:①植绒材料:胶水挥发有机气体造成环境污染,绒毛飞溅污染车间环境,植绒层容易掉落污染被包装产品,边角料无法回收再次利用,增加成本,不利于资源再生以及环境的保护;②喷涂材料:不能均匀喷涂在复杂的产品表面,容易出现色差等处理缺陷;涉及到烘烤二次加工,容易造成原产品的变形从而影响尺寸,出现不良,只能用于部分耐温材质材料的处理;加工周期长,成本高,因此该工艺难以大规模采用;③覆膜材料:两种材料的结合,由于胶水的品质和PU粘覆后不能满足各类复杂型腔的拉伸,容易出现拉伸不均匀,穿透等问题;并且覆膜的材料边角料不能回收再利用,增加了成本,不利于资源再生以及环境的保护。因此有必要对现有的包装材料进行进一步研究,以满足对包装材料日益增长的质量需求。
发明内容
针对现有技术不足,本发明提供了一种可以消除材料表面光泽,提高材料耐磨效果,防止触摸指纹残留,同时具有自修复软触感效果的纳米新型包装材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:
一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将去离子水和异丙醇以1:1-1:10的体积比配置成稀释液;
(2)备取水性聚氨酯乳液和自消光水性聚氨酯树脂;
(3)将2-10倍体积的稀释液加入至水性聚氨酯乳液中充分混合均匀,然后加入为水性聚氨酯乳液0.5-2倍体积的自消光水性聚氨酯树脂,于室温下搅拌至均匀得到混合液一;
(4)将纳米氧化硅按照质量分数为0.5-3wt%的比列加入到步骤(3)得到的混合液中,并充分搅拌均匀得到混合液二;
(5)将表面流平剂、润湿剂、爽滑助剂依次加入到混合液二中搅拌均匀,制得高分子水性涂液,其中表面流平剂的质量分数为0.1-2wt%,润湿剂的质量分数为0.5-3wt%,爽滑助剂的质量分数为2-5wt%;
(6)将步骤(5)制得的高分子水性涂液在高透明塑料材料表面进行印刷涂布加工,然后将涂布后的材料烘干,从而制得消光柔触感防指纹包装材料。
作为优选,所述表面流平剂为有机硅氧烷类流平剂、丙烯酸酯类流平剂或丙烯酸类流平剂。
作为优选,所述润湿剂为聚乙二醇、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基亚砜或吐温80的一种或多种组合。
作为优选,所述爽滑助剂为聚醚改性聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷或高分子硅酮。
作为优选,步骤(4)中所述的搅拌为先低速搅拌10-20min,然后再高速搅拌5-10min。
作为优选,所述的塑料材料材质为PS、PP、PC、APET、ABS或PE,上述塑料材料均为优选塑料材料,本发明的高分子水性涂液还可以选择涂覆在其他塑料材料表面得到消光柔触感防指纹包装材料。在塑料材料(PS、PP、PC、APET、ABS、PE等)上用该高分子水性涂液进行印刷涂布加工,材料经过烘干后在其表面形成一层具有优异消光效果和软触感且防止指纹的涂层,从而改变普通塑料材料的形状,得到一种新型的纳米消光软触感防止指纹的包装材料,以满足特殊的包装要求。
本发明的另一个目的是提供了一种采用上述制备方法制得的消光柔触感防指纹包装材料。
与现有技术相比,本发明具备的有益效果为:
本发明提供了一种消光柔触感防指纹包装材料及其制备方法,在普通塑料材料(PS、PP、PC、APET、ABS、PE等)表面通过涂布、印刷工艺快速高效地实现了其表面物理性能的改变,在保留原材质的物理性能的基础上得到了一种新型的纳米消光软触感防指纹特殊功能表面效果的包装材料,并能实现可回收再利用,有效解决了传统工艺材料后期处理对环境的污染负担。同时,本发明的包装材料能解决商品产品包装过程中包装材料表面的反光造成的视觉干扰,在二维码识别时包装材具有防反光性,便利的实现传感器的识别效果;本发明包装材料是一种能有效防止指纹的残留污染,具有优异的触摸感,可显著提升产品形象的新型包装材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明,但实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
本发明所用的原料均为市售原料。
实施例1:一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将去离子水和异丙醇以1:5的体积比配置成稀释液;
(2)备取水性聚氨酯乳液和自消光水性聚氨酯树脂;
(3)将5倍体积的稀释液加入至水性聚氨酯乳液中充分混合均匀,然后加入为水性聚氨酯乳液1倍体积的自消光水性聚氨酯树脂,于室温下搅拌至均匀得到混合液一;
(4)将纳米氧化硅按照质量分数为1.5wt%的比列加入到步骤(3)得到的混合液中,先低速搅拌15min,然后再高速搅拌7min,得到混合液二;
(5)将有机硅氧烷类流平剂,聚乙二醇、十二烷基硫酸钠和吐温80组成的润湿剂,爽滑助剂聚醚改性聚硅氧烷依次加入到混合液二中搅拌均匀,制得高分子水性涂液,其中流平剂的质量分数为1wt%,润湿剂的质量分数为2wt%,爽滑助剂的质量分数为4wt%;
(6)将步骤(5)制得的高分子水性涂液在高透明的PS塑料材料表面进行印刷涂布加工,然后将涂布后的材料烘干,从而制得消光柔触感防指纹包装材料。
实施例2:一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将去离子水和异丙醇以1:1的体积比配置成稀释液;
(2)备取水性聚氨酯乳液和自消光水性聚氨酯树脂;
(3)将2倍体积的稀释液加入至水性聚氨酯乳液中充分混合均匀,然后加入为水性聚氨酯乳液0.5倍体积的自消光水性聚氨酯树脂,于室温下搅拌至均匀得到混合液一;
(4)将纳米氧化硅按照质量分数为0.5wt%的比列加入到步骤(3)得到的混合液中,先低速搅拌10min,然后再高速搅拌5min,得到混合液二;
(5)将丙烯酸酯类流平剂、润湿剂十二烷基磺酸钠、爽滑助剂聚二甲基硅氧烷依次加入到混合液二中搅拌均匀,制得高分子水性涂液,其中流平剂的质量分数为0.1wt%,润湿剂的质量分数为0.5wt%,爽滑助剂的质量分数为2wt%;
(6)将步骤(5)制得的高分子水性涂液在高透明的PP塑料材料表面进行印刷涂布加工,然后将涂布后的材料烘干,从而制得消光柔触感防指纹包装材料。
实施例3:一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将去离子水和异丙醇以1:10的体积比配置成稀释液;
(2)备取水性聚氨酯乳液和自消光水性聚氨酯树脂;
(3)将10倍体积的稀释液加入至水性聚氨酯乳液中充分混合均匀,然后加入为水性聚氨酯乳液2倍体积的自消光水性聚氨酯树脂,于室温下搅拌至均匀得到混合液一;
(4)将纳米氧化硅按照质量分数为3wt%的比列加入到步骤(3)得到的混合液中,先低速搅拌20min,然后再高速搅拌10min,得到混合液二;
(5)将丙烯酸类流平剂,烷基酚聚氧乙烯醚和二甲基亚砜组成的润湿剂,爽滑助剂高分子硅酮依次加入到混合液二中搅拌均匀,制得高分子水性涂液,其中流平剂的质量分数为2wt%,润湿剂的质量分数为3wt%,爽滑助剂的质量分数为5wt%;
(6)将步骤(5)制得的高分子水性涂液在高透明的PC塑料材料表面进行印刷涂布加工,然后将涂布后的材料烘干,从而制得消光柔触感防指纹包装材料。
实施例4:一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将去离子水和异丙醇以1:3的体积比配置成稀释液;
(2)备取水性聚氨酯乳液和自消光水性聚氨酯树脂;
(3)将7倍体积的稀释液加入至水性聚氨酯乳液中充分混合均匀,然后加入为水性聚氨酯乳液1.2倍体积的自消光水性聚氨酯树脂,于室温下搅拌至均匀得到混合液一;
(4)将纳米氧化硅按照质量分数为2.5wt%的比列加入到步骤(3)得到的混合液中,先低速搅拌12min,然后再高速搅拌6min,得到混合液二;
(5)将有机硅氧烷类流平剂、润湿剂聚乙二醇、爽滑助剂聚醚改性聚硅氧烷依次加入到混合液二中搅拌均匀,制得高分子水性涂液,其中表面流平剂的质量分数为0.8wt%,润湿剂的质量分数为2wt%,爽滑助剂的质量分数为3wt%;
(6)将步骤(5)制得的高分子水性涂液在高透明的ABS塑料材料表面进行印刷涂布加工,然后将涂布后的材料烘干,从而制得消光柔触感防指纹包装材料。
将实施例1-4制得包装材料和未经处理的高透明材料(对比例1-4,如对比例4即为未在表面进行印刷涂布高分子水性涂液的高透明的ABS塑料材料)进行性能测试。对于光泽度的测定,通过60°光泽度计测量材料表面的光泽;按照GB/T 30693-2014《塑料薄膜与水接触角的测量》的标准,测试薄膜表面的水接触角,水接触角越高,说明疏水性越好,防指纹效果越好;指纹残留测试方法如下:在膜片上留下指纹,以200gf/cm2负重,将无尘布绑在耐磨耗仪上,往返擦拭膜片5次,看指纹残留情况。测量结果如下表所示,测量结果显示,本发明制得的包装材料具有良好的消光效果和防指纹残留特性,同时本发明的高分子水性涂液贴合塑料材料,并不影响塑料材料本身的物理性质,同时改善了塑料材料表面的柔性触感。
性能 | 60°光泽 | 水接触角 | 指纹残留性 |
实施例1 | 81.2 | 72 | 无残留 |
对比例1 | 52.4 | 110 | 残留明显 |
实施例2 | 78.3 | 88 | 无残留 |
对比例2 | 63.7 | 106 | 残留明显 |
实施例3 | 83.4 | 75 | 无残留 |
对比例3 | 40.8 | 105 | 残留明显 |
实施例4 | 75.0 | 82 | 无残留 |
对比例4 | 50.5 | 108 | 残留明显 |
应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将去离子水和异丙醇以1:1-1:10的体积比配置成稀释液;
(2)备取水性聚氨酯乳液和自消光水性聚氨酯树脂;
(3)将2-10倍体积的稀释液加入至水性聚氨酯乳液中充分混合均匀,然后加入为水性聚氨酯乳液0.5-2倍体积的自消光水性聚氨酯树脂,于室温下搅拌至均匀得到混合液一;
(4)将纳米氧化硅按照质量分数为0.5-3wt%的比列加入到步骤(3)得到的混合液中,并充分搅拌均匀得到混合液二;
(5)将表面流平剂、润湿剂、爽滑助剂依次加入到混合液二中搅拌均匀,制得高分子水性涂液,其中表面流平剂的质量分数为0.1-2wt%,润湿剂的质量分数为0.5-3wt%,爽滑助剂的质量分数为2-5wt%;
(6)将步骤(5)制得的高分子水性涂液在高透明塑料材料表面进行印刷涂布加工,然后将涂布后的材料烘干,从而制得消光柔触感防指纹包装材料。
2.根据权利要求1所述的一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其特征在于:所述表面流平剂为有机硅氧烷类流平剂、丙烯酸酯类流平剂或丙烯酸类流平剂。
3.根据权利要求1所述的一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其特征在于:所述润湿剂为聚乙二醇、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基亚砜或吐温80的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其特征在于:所述爽滑助剂为聚醚改性聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷或高分子硅酮。
5.根据权利要求1所述的一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的搅拌为先低速搅拌10-20min,然后再高速搅拌5-10min。
6.根据权利要求1所述的一种消光柔触感防指纹包装材料的制备方法,其特征在于:所述的塑料材料材质为PS、PP、PC、APET、ABS或PE。
7.一种采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的消光柔触感防指纹包装材料。
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