优柔寡断或手感柔软涂料是用来创建一个各种各样的触觉影响塑料,纸和金属基板。触觉效果会影响消费者的感知价值的产品,并影响他们购买了其他类似的产品。事实上,由加州理工州立大学最近的一项研究显示,不仅顾客喜欢化妆品包装容器中优柔寡断的涂层和传统的涂料,他们愿意支付5%的价格溢价。¹因此,难怪优柔寡断的涂料近年来增加了兴趣。虽然加州州立理工大学的研究专注于化妆品包装、优柔寡断的涂料跨越各种市场包括汽车内饰、小电子产品和家用电器。

广泛的市场需要一个广泛的类型。一般来说,一种感觉描述的是软的东西:橡胶、丝绒、桃皮绒、玫瑰花瓣,丝绸、皮革、麂皮,等。这些术语不仅是高度主观的,明显感觉因人而异。一个观察者涂层可能描述为柔软的,另一个可能会发现柔滑。研究表明,年龄等因素²和性³影响手感。在之前的实验室研究我们选择观察不同年龄、性别和培训评估的一系列发展优柔寡断的涂料。⁴尽管大多数可以识别软涂层,他们的看法是最动听的千差万别。当我们发现,原子力显微镜(AFM)的测量可以用来区分感觉与不同的化学反应类型的涂料,⁴额外的测试表明,化学变得更加相似,AFM粘附力和感觉之间的关系不再举行。此外,AFM不能辨别质量的感觉。因此,对于我们的后续研究我们使用训练有素的观察者可以区分两种感觉类型和质量判断涂层的触觉性能。

由于消费产品暴露于重复磨损和污染物在整个生命周期中,优柔寡断的涂料目前平衡柔软的感觉和耐用性的挑战。耐磨性为优柔寡断的涂料通常是由交联的多功能异氰酸酯与多元醇。这个反应产生困难地区的分布式温和地区由异氰酸酯多元醇,如理想化结构如图1所示。虽然这些系统有良好的感觉属性,由两部分组成的聚氨酯涂料贮存期的局限性等缺点,长时间治疗和异氰酸酯的危害处理。解决这些问题,提高耐久性、构建和产品设计师越来越向所用的优柔寡断的涂料。

在先前的研究中,灵感来自两部分异氰酸酯体系,我们展示了我们的能力,创建一个紫外光固化优柔寡断的涂层有良好的感觉和3月改善,耐磨损、污渍和化学比传统(non-UV)由两部分组成的聚氨酯涂料。⁵创建的系统有一个柔滑的感觉。实现优柔寡断的涂料各种感觉的类型是必要的,以适应需求的广泛应用和产品。感觉数组类型是通过使用新设计的聚氨酯丙烯酸酯和交联剂。这些新材料对紫外光固化优柔寡断的涂料交付高质量的感觉同时提高涂料性能比标准两部分聚氨酯涂层。⁶这些第一代产品相对高粘度和需要使用溶剂或高水平的光固化单体活性稀释剂的应用。

本文详细介绍专门设计的的发展,低粘度uv固化优柔寡断的寡聚物能够实现100%固体配方中柔软的感觉。这些无溶剂优柔寡断的系统还在传统的聚氨酯和段性能改善水性优柔寡断的涂料。

实验

表1显示了基地优柔寡断的涂料配方使用低粘度优柔寡断的低聚物。表2概述了一个类似的配方不同,多组分的光(π)系统。二氧化硅作为表面添加了添加剂传授柔软的感觉和作为消光剂。虽然许多商业优柔寡断的涂料使用聚合物微粒添加剂提高感觉效果,我们在我们的研究没有包括他们强调寡聚物本身的性能。

涂板治愈与镓添加剂(V灯)和汞灯(H灯)在600 W / 50 fpm皮带速度,导致最终的膜厚度3.5密耳。面板一夜之间被允许站在测试之前耐磨性,耐溶剂性,食物防沾污性和铅笔硬度(表4)。

经验丰富的观察家认为面板的类型和质量的感觉。我们观察到感觉的范围分为三个区域:有弹性,柔软如丝般顺滑。坚韧的描述接近橡胶涂层,有更多的控制(滑)比丝(仿绸感觉)涂层。柔软光滑的涂层有滑/控制橡胶和丝之间的感觉。软的观察家也认为质量涉及范围从1到5,1是一个贫穷的匹配和5是精确匹配目标的感觉控制面板。

结果与讨论

由两部分组成的聚氨酯和水性传统优柔寡断的系统,溶剂和水分别被开除出系统在干燥。这个艾滋病席子的迁移代理如二氧化硅、或其他填料、涂料的表面(图2)。溶剂或水的蒸发增加收缩,导致硅的表面,并提供一个优柔寡断的,喷砂面。此外,溶剂和水配方粘度降低,进一步增加硅迁移和coatability。

我们之前使用这个方法收缩和粘度降低紫外光固化,溶剂型的优柔寡断的系统获取必要的铺垫和感觉,并增加了耐用性。^4、6虽然这些紫外光固化系统较传统有了改进,使用溶剂或水需要干燥步骤。此外,某些溶剂有负面环境构建和工人接触担心想避免的。这些问题表明需要低粘度,100%固体优柔寡断的配方。

开发一个可行的100%固体系统,大量的现有的和发展低粘度低聚物筛选感觉和物理性质。新的低聚物CN6510提供了最佳组合的感觉和所有初始材料的物理性能测试。这个产品的低粘度促进二氧化硅的流动产生柔软的感觉和铺垫。然而,这是发现涂层之间的大量的时间和治疗是必要的,以实现这一迁移。这个过程时间减少了加热湿涂层固化前进一步降低粘度和膨胀的二氧化硅,让它更快地浮到表面(图3)。消除需要烘烤步骤,——镓添加剂灯灯(V)使用符合水银灯(H灯),促进硅迁移后涂层的应用。这种技术验证了不同光包始终提供low-gloss优柔寡断的涂料(表5)。

基于CN6510的结果,开发了三个额外的低粘度低聚物。这些产品可用于实现各种感觉的效果和增强的物理性质(表6)。

制定新优柔寡断的寡聚物(表2和图3)和测试感觉,硬度、防沾污性、耐溶剂性和耐磨性如表4所示。适当制定每个低粘度低聚物产生良好的柔软的触觉属性和柔滑的空间。这些涂料不仅表现出低光泽和良好的感觉,但是也增加了物理特性两部分聚氨酯水性控件,如图4和图5所示。通常情况下,每个优柔寡断的低聚物提供了自己独特的优势和权衡。CN6512提供了一个困难,柔滑的感觉,并提供最好的染色和耐溶剂性。这些属性velvety-feel涂层更难以实现。PRO13793产生与保持柔软光滑的涂层硬度和提高耐磨性比CN6512稍微更容易染色。基于CN6513涂料提供了最好的触觉属性比控制并保持更持久,具有优良的耐磨性。混合的低聚物在不同比率提供了进一步的机会根据需要裁剪的感觉和物理性质为特定的最终用途。

虽然它有高品质的感觉,CN6510有点缺乏耐久性。通过优化流程,新的低聚物CN6511发达。CN6511铅笔硬度增加,溶剂和防沾污性甚至一点点感觉优势原CN6510(图5)。

结论

新设计的低粘度低聚物允许光固化优柔寡断的涂料的配方不需要溶剂或水稀释剂。这些低粘度低聚物产生优柔寡断的涂料与改善耐久性传统聚氨酯和段水系统。除了基低聚物的影响和配方,紫外光固化过程的优化可以进一步提高涂料的优柔寡断的影响。100%的固体紫外光固化系统还提供了无限的贮存期,短的治疗时间和减少健康危害构建和转换器。

引用

¹Keif m;Twomey c;石工,A .消费者感知触觉包装:偏好的研究软触摸和嗨上升在化妆品包装涂料。应用包装研究杂志》上1,7日,59 - 72页。2015年)。

²5月,交流;斯图尔特,评论;泰普特,旧金山那里;保卢斯,议员年龄对神经的影响处理的柔软的触觉刺激。行为神经科学前沿8 52 (2014年)。

³Essick g·k;McGlone f;舞者,c;制造者,d;Ragin y;菲利普:;琼斯、t;客人,美国量化评估的联系。神经科学和生物行为评价34岁,192 - 203(页2010年)。

⁴Drujon x;Spagnola l;Moeller g光固化优柔寡断的涂料的最新进展。紫外线和EB技术4 p。18 - 23 (2016年)。

⁵加伯,a;Seggern大肠强硬的纹理:改善平面艺术的触觉涂料的性能。欧洲聚合物杂志》,66年,p . 57 - 66 (2015年)。

⁶Spagnola l;巴生,j .;古普塔,m;Drujon, x光固化优柔寡断的涂料的新进展。涂料世界21日8 p。54-56 (2016年)。