一种化妆品包装瓶涂料及其制备方法与流程

[0001]
本申请涉及涂料技术领域，尤其涉及一种化妆品包装瓶涂料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
目前的化妆品包装瓶通常为玻璃材质，玻璃较高的硬度和耐腐蚀能力对包装瓶内的化妆品起到保护作用。目前，大多数的化妆品包装瓶表面都会涂装涂料，从而起到保护和装饰的作用。
[0003]
以往的化妆品包装瓶玻璃外表面涂料多为油性涂料，随着人们越来越重视环保，逐渐采用安全环保的水性涂料作为玻璃制品的涂料，主要采用丙烯酸树脂并以水作为溶剂。
[0004]
通过上述相关技术，一些化妆品包装瓶中的化妆品在紫外线照射下，化妆品内的油脂等护肤有效物质会发生氧化现象，从而使化妆品内的某些成分失去活力，且在较高的温度下，化妆品内的脂水容易分离，使得化妆品变质失效；而由于水性涂料在高温或紫外线照射下容易变黄、老化，从而难以对化妆品进行隔热和抗紫外线的防护，使得一些化妆品发生氧化和变质。
[0005]
申请内容为了提高化妆品包装瓶涂料的隔热性能和抗紫外线性能，本申请提供了一种化妆品包装瓶涂料及其制备方法。
[0006]
第一方面，本申请提供一种化妆品包装瓶涂料，采用如下的技术方案：一种化妆品包装瓶涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂 40-50份；聚氨酯树脂 20-30份；酒精 8-16份；隔热剂 1-2份；紫外线吸收剂 0.1-0.2份；聚二甲基硅氧烷 0.2-0.3份；水 10-20份；所述酒精的浓度为 82-86％；所述隔热剂由玻璃微珠和钛酸钾晶须组成。
[0007]
通过采用上述技术方案，采用丙烯酸树脂和聚氨酯树脂作为成膜树脂，并加入导热系数较低的玻璃微珠和钛酸钾晶须作为隔热剂，加入紫外线吸收剂，屏蔽紫外线，从而达到隔热和抗紫外线的效果；聚氨酯树脂的物理性能以及耐化学性能较好，由于聚氨酯的耐水性和耐溶剂性较差，通过与耐水性较好的丙烯酸树脂结合，使的两者的耐水性和耐化学性以及物理性能得到提高；玻璃微珠与钛酸钾晶须作为隔热剂，具有较好的隔热性能，玻璃微珠内包裹一定量的气体，具有低密度导热的优点，加入丙烯酸树脂后，并成膜干燥后玻璃微珠紧密排列，并与钛酸钾晶须相互配合，提高该涂料的隔热性能；紫外线吸收剂通过与隔
热剂相互配合，吸收250-350nm的紫外线，从而减少紫外线和高温对于化妆品包装瓶内化妆品的伤害，从而提高化妆品的使用效果。聚二甲基硅氧烷的表面张力较小，与丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、隔热剂、紫外线吸收剂相互配合，提高该涂料的分散效果，使得隔热剂与紫外线吸收剂均匀分散于化妆品包装瓶涂料中；水和酒精作为溶剂，调节该涂料的粘度，从而促进该涂料的原料之间相互融合。
[0008]
综上所述，采用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂作为成膜树脂，并加入隔热剂和紫外线吸收剂进行隔热和吸收紫外线，并加入聚二甲基硅氧烷提高该涂料的分散效果，该涂料的原料共同作用提高化妆品包装瓶涂料的隔热性能，减少由于高温和有紫外线的作用下对化妆品造成伤害，导致有益成分失效。
[0009]
优选的，所述紫外线吸收剂包括红藻提取物、褐藻提取物中的至少一种。
[0010]
通过采取上述技术方案，红藻提取物以及褐藻提取物中不仅含有丰富的矿物质，还含有可以吸收紫外线的类菌孢素氨基酸化合物；类菌孢素氨基酸化合物吸收波长大，同时与隔热剂玻璃微珠、钛酸钾晶须共同作用，吸收紫外线的同时阻隔热量进入；另外红藻提取物以及褐藻提取物由于是自然界植物的提取物，无毒无害，更加环保。
[0011]
优选的，所述聚氨酯树脂为硬质聚氨酯树脂。
[0012]
通过采取上述技术方案，硬质聚氨酯树脂一方面与丙烯酸树脂配合效果较好，成膜后的涂料耐化学性能和硬度较好，对化妆品玻璃瓶起到保护作用；另一方面，另一方面硬质聚氨酯树脂的导热系数较低，隔热效果较好，从而与隔热剂配合，进一步提高该涂料的隔热效果。
[0013]
优选的，所述丙烯酸树脂与酒精的重量比为1:(3-5)。
[0014]
通过采取上述技术方案，丙烯酸树脂与酒精采用上述重量配比时的效果较好，该涂料的粘度较好，同时也促进丙烯酸树脂与聚氨酯树脂相互融合，提高成膜效果。
[0015]
优选的，所述化妆品包装瓶涂料的原料中还包括重量份数为4-8份的铝浆，所述铝浆由片状铝粉、正丙醇以及二氧化硅组成。
[0016]
通过采用上述技术方案，片状铝粉表面光滑，具有优异的金属光泽，正丙醇作为有机载体，将片状铝粉分散成膏状流体，方便应用于涂料中，同时正丙醇具有适当的挥发性能和流动性能，使得该涂料粘度适中；另外无机粘结剂二氧化硅也具有调节铝浆粘度的作用，同时二氧化硅也有利于提高该涂料的硬度，从而对化妆品有一定的保护作用；铝浆作为该涂料的原料，具有较好的光泽和光反射能力，一方面具有提高该涂料表面光泽的作用，一方面可以与隔热剂和紫外线吸收剂共同配合，提高该涂料的隔热性能和抗紫外线性能。
[0017]
优选的，所述铝浆由重量份数为2.5-3.5份的片状铝粉、1.5-3.5份的正丙醇以及0.2-0.4份的二氧化硅组成。
[0018]
通过采用上述技术方案，优选铝浆中片状铝粉、正丙醇以及二氧化硅的配比，使得该涂料具有更好的光泽以及隔热性能。
[0019]
优选的，所述化妆品包装瓶涂料的原料中还包括重量份数为0.1-0.3份的润湿剂，所述润湿剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、聚丙烯酸钠中的至少一种。
[0020]
通过采取上述技术方案，化妆品包装瓶涂料由于将水作为溶剂，较为环保，但由于水性涂料，即化妆品包装瓶涂料的附着力较差，难以附着在玻璃制品表面，通过采用可以降低表面张力的脂肪醇聚氧乙烯醚以及聚丙烯酸钠，从而与丙烯酸树脂和聚氨酯树脂相互配
合，提高化妆品包装瓶涂料的附着能力，从而提高该涂料隔热和抗紫外线效果的持久性。
[0021]
第二方面，本申请提供一种化妆品包装瓶涂料的制备方法，采用如下的技术方案：一种化妆品包装瓶涂料的制备方法，包括以下步骤：s1:将片状铝粉和正丙醇进行混合，混合后加入二氧化硅进行混合，得到混合后的铝浆；s2:将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酒精进行混合，混合后得到第一混合物；s3:在第一混合物中加入隔热剂、铝浆、聚二甲基硅氧烷、紫外线吸收剂以及润湿剂进行混合，混合后得到化妆品包装瓶涂料。
[0022]
通过采用上述技术方案，首先将片状铝粉、正丙醇与二氧化硅进行混合得到铝浆；后将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂与酒精混合，从而调节粘度，后加入隔热剂、铝浆、聚二甲基硅氧烷、紫外线吸收剂以及润湿剂，使得该涂料的原料分散均匀，提高该涂料隔热效果的均匀性。
[0023]
优选的，所述步骤s3中混合的搅拌速度为50-60r/min。
[0024]
通过采用上述技术方案，控制搅拌速度，使得隔热剂、铝浆以及紫外线吸收剂混合均匀的同时，不破坏紫外线吸收剂的红藻提取物和褐藻提取物的紫外线吸收性能。
[0025]
综上所述，本申请具有以下有益效果：1.由于本申请采用丙烯酸树脂和聚氨酯树脂作为成膜树脂，同时加入隔热剂玻璃微珠和钛酸钾晶须、紫外线吸收剂，从而实现隔热和吸收紫外线；隔热剂中的玻璃微珠内包裹有一定量的气体，具有低密度导热的优点，通过与钛酸钾晶须相互配合，从而进行隔热，进一步防止化妆品受到紫外线和高温导致化妆品失效；紫外线吸收剂具有一定的吸收紫外线作用，紫外线吸收剂与钛酸钾晶须相互配合，从而提高该涂料的隔热效果；聚二甲基硅氧烷较小的表面张力，有利于提高该涂料的附着力，同时起到消泡分散的效果，使得隔热剂、成膜树脂以及紫外线吸收剂均匀分散于化妆品包装瓶涂料中；水和浓度为82-86％的酒精，酒精作为溶剂，调节涂料粘度，起到配合效果。
[0026]
2.在本申请中优选采用红藻提取物、褐藻提取物中的至少一种作为紫外线吸收剂，红藻提取物和褐藻提取物中含有可以吸收紫外线的类菌孢素氨基酸化合物，同时与隔热剂中的玻璃微珠和钛酸钾晶须共同作用，吸收紫外线的同时阻隔热量进入；优选采用硬质聚氨酯树脂，提高该涂料的硬度和耐化学性能，同时降低导热系数，进一步提高隔热效果；通过优选丙烯酸树脂与酒精的配比，在合理的配比范围内，提高该涂料的附着力的同时，提高酒精与丙烯酸树脂、聚氨酯树脂的配合效果，提高成膜效率；在原料中加入由片状铝粉、正丙醇以及二氧化硅组成的铝浆，正丙醇作为有机载体，将片状铝粉分散成膏状流体，并通过二氧化硅调节铝浆粘度，通过铝浆提高该涂料的光泽和隔热性能。
[0027]
3.本申请的方法，通过对各原料进行分步混合并控制混合搅拌速度，使得隔热剂、铝浆以及紫外线吸收剂混合均匀的同时，不破坏紫外线吸收剂的红藻提取物和褐藻提取物的成分，从而保障有效的紫外线吸收物质和隔热剂均匀分散于化妆品化妆瓶涂料中。
具体实施方式
[0028]
以下对本申请作进一步详细说明。
[0029]
铝浆的制备例：将片状铝粉和正丙醇进行混合，混合均匀后加入二氧化硅进行混
合，得到混合后的铝浆。
[0030]
各实施例中的组分及生产厂家如表1所示。
[0031]
表1组分及生产厂家表1组分及生产厂家实施例1:一种化妆品包装瓶涂料，所包括的具体组分以及重量如表2所示，由以下步骤制得：s1:将丙烯酸树脂、软质聚氨酯树脂、浓度为82％的酒精进行混合，混合均匀后得到第一混合物；s2:在第一混合物中加入隔热剂玻璃微珠和钛酸钾晶须、聚二甲基硅氧烷、水杨酸苯酯进行混合，采用搅拌机进行混合，混合搅拌的速度为50r/min；混合后得到化妆品包装瓶涂料。
[0032]
实施例2-3:一种化妆品包装瓶涂料，与实施例1的区别在于，具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。
[0033]
表2实施例1-3的具体组分及重量
实施例4-6:一种化妆品包装瓶涂料，与实施例1的区别在于，所采用的紫外线吸收剂不同，所包括的具体组分及重量如表3所示。
[0034]
实施例7:一种化妆品包装瓶涂料，与实施例4的区别在于，用等量的硬质聚氨酯树脂替代软质聚氨酯树脂。
[0035]
实施例8-9:一种化妆品包装瓶涂料，与实施例7的区别在于，丙烯酸与酒精的重量比不同，所包括的具体组分及重量如表3所示。
[0036]
实施例10-13:一种化妆品包装瓶涂料，与实施例8的区别在于，化妆品包装品涂料中含有铝浆，在步骤s2中加入混合后的铝浆，所包括的具体组分及重量如表3所示。
[0037]
实施例14-15:一种化妆品包装瓶涂料，与实施例12的区别在于，在步骤s2中加入润湿剂，所包括的具体组分及重量如表3所示。
[0038]
表3实施例4-6、实施例8-15的具体组分及重量
实施例16:一种化妆品包装瓶涂料，与实施例13的区别在于，步骤s1中的酒精浓度为86％，步骤s2中的搅拌速度为60r/min。
[0039]
对比例1:一种涂料，与实施例1的区别在于，用等量的丙烯酸树脂替代聚氨酯树脂。
[0040]
对比例2:一种涂料，与实施例1的区别在于，用等量的水替代钛酸钾晶须。
[0041]
对比例3:一种涂料，与实施例1的区别在于，用等量的水替代玻璃微珠。
[0042]
对比例4:一种涂料，与实施例1的区别在于，用等量的水替代隔热剂。
[0043]
对比例5:一种涂料，与实施例1的区别在于，用等量的水替代紫外线吸收剂。
[0044]
对比例6:一种涂料，原料及制备方法如下：原料为50g的纳米氧化锌水性浆料、48g的水性聚氨酯树脂、0.6g的流平剂byk246、0.2g的消泡剂902w以及1.2g的固化剂kh560；其中纳米氧化锌水性浆料由粒径为20-30nm的氧化锌粉体20kg、分散剂盐酸0.6kg、0.2kg的分散剂byk-194和去离子水79.2kg组成。
[0045]
制备方法：1、制备水性纳米氧化锌浆料:称取氧化锌粉体、分散剂盐酸、分散剂byk-194和去离子水,分别放入含有锆球的以600转/min转速高速旋转的分散桶中，滚动球磨120小时，制得粒径≤8nm、平均粒径为5nm的片状颗粒的水性纳米氧化锌浆料。
[0046]
2、涂料制备：将水性纳米氧化锌浆料、水性聚氨酯树脂、流平剂byk246、消泡剂902w、固化剂kh560均匀混合后即制得涂料。
[0047]
检测方法实验一：隔热性能实验实验样品：将实施例1-16以及对比例1-6均匀涂装于化妆品包装瓶玻璃材质的玻璃板表面，玻璃板(尺寸为150mm
×
150mm
×
30mm)，涂层厚度为100μm；并将由实施例1-16涂装后的玻璃板分别命名为实验样品1-16，将对比例1-6涂装后的玻璃板分别命名为对比样品1-6。将实验样品1-16以及对比样品1-6放置于25℃温度下固化，并保养
5d。其中实验样品1-16以及对比样品1-6均有5个。
[0048]
实验仪器：木盒(尺寸为150mm
×
150mm
×
75mm)；500w碘钨灯(品牌为山东盖香云照明工程有限公司)；水银温度计(品牌为华鸥，0-100℃)。
[0049]
实验方法：采用文献《聚氨酯纳米ato透明隔热涂料的研制》中隔热效果测试装置，其中水银温度计位于实验样品1靠近木盒盒底的一侧，靠近实验样品内表面设置。将实验样品1放置于隔热效果测试装置上，开启碘钨灯对实验样品1进行照射，记录5个水银温度计的0h、1h的温度示数，并分别取平均值，得到0h和1h的平均温度，同时计算温度变化。
[0050]
按照上述实验方法对实验样品2-16以及对比样品1-6进行隔热性能实验测试。
[0051]
实验结果：实验样品1-16以及对比样品1-6的隔热性能实验结果如表4所示。
[0052]
实验二：紫外线透光率实验实验样品：将实施例1-16以及对比例1-6均匀涂装于化妆品包装瓶玻璃材质的玻璃板表面，玻璃板(尺寸为150mm
×
150mm
×
30mm)，涂层厚度为100μm；并将由实施例1-16涂装后的玻璃板分别命名为实验样品1-16，将对比例1-6涂装后的玻璃板分别命名为对比样品1-6。将实验样品1-16以及对比样品1-6放置于25℃温度下固化，并保养5d。其中实验样品1-16以及对比样品1-6均有5个。
[0053]
实验仪器：紫外线-可见分光光度计(品牌为日本岛津公司，型号为uv-vis2100s)；比色皿。
[0054]
实验方法：参照国标gb/t2680-1994的《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳光直接透射比紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》计算实验样品1的紫外线透光率。
[0055]
按照上述实验方法对实验样品2-16以及对比样品1-6进行紫外线透光率实验测试。
[0056]
实验结果：实验样品1-16以及对比样品1-6的紫外线透光率实验结果如表5所示。
[0057]
表4实验样品1-16以及对比样品1-6的隔热性能实验结果表5实验样品1-16以及对比样品1-6的紫外线屏蔽率实验结果
由表4和表5的实验数据可知，实验样品1-16的温度变化较小，紫外线透光率较小，温度变化为19.3-25.3℃、紫外线透光率1.89-4.51％；而对比样品1-6的温度变化较大，紫外线透光率较高，温度变化为35.6-41.3℃，紫外线透光率为6.05-14.78％；从而得知实验样品1-16的隔热效果相比于对比样品1-6较好；实验样品1-16的紫外线吸收率相比于对比样品1-6较好。
[0058]
对比实验样品1-3以及对比样品1-6可知，采用丙烯酸树脂和聚氨酯树脂作为成膜物质并加入导热系数较低的玻璃微珠和钛酸钾晶须作为隔热剂，同时加入紫外线吸收剂，从阻隔热量和吸收紫外线两方面进行隔热。聚氨酯树脂与丙烯酸树脂共同配合，两者的耐化学性均得到提高。玻璃微珠是由硅、铝等元素的氧化物材料经加工制成的薄壁、封闭的微小球体，球体内包裹一定量的气体，具有低密度地导热，热稳定性好等优点，成膜干燥后玻璃微珠紧密排列成一层层对热量具有阻隔效果的封闭型的中空气体层，阻断“热桥”，从而使涂层具有良好的隔热效果。钛酸钾晶须直径极小、长径比大，具有纤维材料和细化增强颗粒的优点，同时钛酸钾晶须的结构为连锁隧道结构，导致钾离子具有较高的稳定性能。通过玻璃微珠与钛酸钾晶须共同配合，提高该涂料隔热的效果、提高化学稳定性能，进一步防止化妆品由于高温导致变质，有效成分失活。
[0059]
对比实验样品1、实验样品4-6可知，当紫外线采用红藻提取物、褐藻提取物时的紫外线透光率较低，说明红藻提取物与褐藻提取物相比于水性酸苯酯的紫外线吸收效果好。这是由于红藻提取物与褐藻提取物中含有的类菌孢素氨基酸是一类低分子水溶性的紫外线吸收化合物，其最大吸收波长在310-360nm，具有极高的摩尔系数，是天然无毒副作用的紫外线吸收化合物；玻璃微珠由于含有硅铝等具有反射折射作用的物质，通过与红藻提取物与褐藻提取物的配合，共同提高紫外线透光率，减少由于紫外线的照射导致化妆品部分有效成分失活。
[0060]
对比实验样品4和实验样品7，硬质聚氨酯的导热系数较低，隔热效果较好，从而与隔热剂玻璃微珠和钛酸钾晶须相互配合，共同提高该涂料的隔热效果。
[0061]
对比实验样品8、实验样品10-13可知，由片状铝粉、正丙醇以及二氧化硅组成的铝浆具有较好的光泽和光反射能力，正丙醇作为有机载体，将片状铝粉分散成膏状流体，方便应用于涂料中，同时正丙醇具有适当的挥发性能和流动性能，当正丙醇与片状铝粉结合时，能提供网状的絮凝结构，粘度适中；另外无机粘结剂二氧化硅具有调节铝浆粘度的作用，同时二氧化硅也有利于提高该涂料的硬度，从而对化妆品有一定的保护作用通过与紫外线吸收剂共同配合，提高该涂料的隔热性能、减少紫外线透光率，从而减少高温和紫外线照射对化妆品的伤害，防止化妆品有效成分失去活力。
[0062]
实验三：橡皮摩擦实验实验样品：将实施例1-16以及对比例1-6均匀涂装于玻璃瓶表面，层厚度为100μm；并将由实施例1-16涂装后的玻璃瓶分别命名为实验样品1-16，将对比例1-6涂装后的玻璃瓶分别命名为对比样品1-6，实验样品1-16以及对比样品1-6均有5个。
[0063]
实验仪器：玻璃瓶:主体直径为40mm，高度为120mm；摩擦实验机：品牌为深圳凡友科技有限公司，型号为：abr-007；橡皮：规格为cs-8；砝码：175g。
[0064]
实验方法：(1)将实验样品1固定于摩擦实验机的夹具上，并固定好摩擦用的橡皮。
[0065]
(2)预摩擦:首先开机摩擦三次，观察被摩擦区域(即玻璃瓶瓶身中部区域)是否适当，实验样品1是否发生位移，将摩擦头与实验样品调整至适当位置。
[0066]
(3)在摩擦头上部加载175g砝码载荷，并擦拭实验样品1被摩擦区域表面，行程20mm，50次。
[0067]
(4)实验完毕后观察5个实验样品1表面磨损程度，并取平均磨损程度作为最终实验结果。
[0068]
按照上述实验方法对实验样品2-16以及对比样品1-6进行橡皮摩擦实验测试。
[0069]
评价标准：评价标准如表6所示。
[0070]
表6评价标准涂层等级玻璃瓶被摩擦区域表面1涂层损坏程度较大，剥落面积大于50％；2涂层损坏程度中等，剥落面积为31-50％3涂层损坏程度较小，剥落面积为16-30％4涂层部分剥落，剥落面积5-15％5涂层小片剥落，剥落面积小于5％6涂层表面未被剥落，有少量划痕7涂层表面未被剥落，无划痕8涂层表面未被剥落，无划痕实验结果：实验样品1-16以及对比样品1-6的实验橡皮摩擦实验结果如表7所示。
[0071]
表7实验样品1-16以及对比样品1-6的橡皮摩擦实验结果
由表6和表7的实验数据可知，实验样品1-16的等级较高，为4-8；对比样品1-6的等级较低，为1-2；说明实验样品1-16的耐磨性能相比于对比样品1-6较好。
[0072]
对比实验样品4和实验样品7，硬质聚氨酯树脂硬度较高，具有更好的稳定性和化学性能，回弹性和力学性能较好，通过与丙烯酸树脂相互配合，成为水性涂料，既环保同时也具有较好的耐磨性能。
[0073]
对比实验样品7-9可知，对比实验样品7-9可知，丙烯酸树脂与酒精比例在1:(3-5)时，促进丙烯酸树脂与聚氨酯树脂相互融合，进而提高成膜效果，从而提高该涂料的耐磨性能。对比实验样品8、实验样品10-13可知，铝浆中的二氧化硅调节铝浆粘度作用的同时，二氧化硅的硬度较好，从而进一步提高该涂料的硬度，对化妆品起到保护作用。
[0074]
对比实验样品12、实验样品14-15可知，该涂料采用水作溶剂，具有环保效果，但由于水性涂料的附着力较差，润湿剂脂肪醇聚氧乙烯醚、聚丙烯酸钠可以降低表面张力，从而使得该涂料更容易附着在玻璃的化妆品包装瓶上，从而提高该涂料的附着能力，提高该涂料的耐磨性能。
[0075]
本具体实施例仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。