CN102115665B - 感温变色液体组合物、其用途以及用其制备的感温变色制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种感温变色液体组合物，以溶液重量为基准，所述组合物包含：水乳型胶粘剂25～60重量％；任选的表面活性剂0.5～2重量％；任选的催化剂1.5～10重量％；任选的交联剂3～15重量％；感温变色颜料0.5～5重量％；和余量的水。还提供了上述液体组合物在制备感温变色制品中的用途以及用上述液体组合物制备的感温变色制品。

Description

感温变色液体组合物、其用途以及用其制备的感温变色制品

技术领域：

本发明涉及一种液体组合物，尤其涉及一种用于制备感温变色制品的感温变色液体组合物、该液体组合物的用途以及用该液体组合物制备的感温变色制品。 

背景技术

自从3M公司发明了世界上第一块研磨用百洁布开始，百洁布的应用领域越来越广阔。百洁布不仅仅在打磨和抛光领域得到了广泛的使用，而且在家庭洗碗，厨房清洁，商业清洁等领域也得到了越来越多的客户的青睐；除此之外，洗浴用百洁布也因为其轻巧好用而得到消费者的喜欢。百洁布于其他清洁材料相比，它的特点是手感柔软、去污力强、经久耐用、不产生刮痕、根据不同的用途可以选择不同的百洁布。随着生活品质和精细化程度的提高，人们对百洁布的功能和性能方面提出了更高的要求。 

百洁布的使用过程中，例如，在做表面抛光或打磨的过程中，摩擦过程所产生的热量导致的温度升高往往会损伤表面或涂层。另外，在用百洁布洗碗或洗澡过程中，通常会使用热水，水温过高会引起烫伤。但是，现有的百洁布还不能通过感知温度为消费者及时地提供警示。 

因此，目前还需要提供能够通过感知温度为消费者及时地提供警示信息的百洁布。 

发明内容

发明人发现，将感温变色颜料加入制备百洁布的胶水中，很难形成稳定的分散体系，从而无法制备出符合需要的百洁布。为了解决该技术难题，发明人进行了大量深入细致的研究。结果发现，采用一种特定的配方，可以形成稳定的分散体系以制备具有感温变色功能的百洁布。因此，本发 明的一个目的是提供一种具有感温变色功能的液体组合物，其能够用于制备感温变色制品，如百洁布。本发明的另一个目的是提供一种用该液体组合物制备的感温变色制品。 

本发明的第一个方面提供了一种感温变色液体组合物，以溶液重量为基准，所述组合物包含： 

水乳型胶粘剂25～60重量％； 

任选的表面活性剂0.5～2重量％； 

任选的催化剂1.5～10重量％； 

任选的交联剂3～15重量％； 

感温变色颜料0.5～5重量％；和 

余量的水。 

本发明的第二个方面提供了上述液体组合物在制备感温变色制品(如百洁布等清洁制品)中的用途。 

本发明的第三个方面提供了用上述液体组合物制备的感温变色制品，其包含根据第一个方面的感温变色液体组合物或其浓缩物或干燥物。 

由本发明的液体组合物制备的百洁布或其他形式的感温变色制品具有感温变色的功能，能够根据外界温度的变化显示相应的温度数值或图案，起到温度提示作用，并能为制品增添更多的趣味性。 

附图说明

图1示出了根据本发明一种实施方案的百洁布的制造工艺的流程示意图。 

具体实施方式

本发明中，除非特别指明，术语“感温变色颜料”是指一种随温度上升、下降而反复改变顔色的微胶囊顔料。可通过商业途径购得，例如可以微胶囊粉体形式商购自台湾崇裕公司。 

除非特别指明，术语“百洁布”是指立体多孔网状无纺布，其包括由纤维构成的无纺布基体以及用于粘结纤维的胶粘剂。 

除非特别指明，术语“感温变色制品”是指任何具有颜色能够随温度的 变化而变化的制品，包括但不限于无纺布，海绵和百洁布。 

除非特别指明，术语“浓缩物”是指溶液浓度超过50wt％的液体。 

除非特别指明，术语“干燥物”是指经过干燥后不含有水分的物品。 

本发明的第一个方面提供了一种感温变色液体组合物，以溶液重量为基准，所述组合物包含： 

水乳型胶粘剂25～60重量％； 

任选的表面活性剂0.5～2重量％； 

任选的催化剂1.5～10重量％； 

任选的交联剂3～15重量％； 

感温变色颜料0.5～5重量％；和 

余量的水。 

根据本发明某些特别优选的实施方案，本发明的感温变色液体组合物，以溶液重量为基准，包含： 

水乳型胶粘剂25～60重量％； 

表面活性剂0.5～2重量％； 

催化剂1.5～10重量％； 

交联剂3～15重量％； 

感温变色颜料0.5～5重量％；和 

余量的水。 

本发明所用的胶粘剂必须为水溶性的胶粘剂，保证各组分在水中有很好的溶解性和相容性，根据胶粘剂的种类不同选择不同的体系与之相匹配。选择不同的胶粘剂可以做出软硬不同的百洁布。适用于本发明的水乳型胶粘剂优选为水溶性的热固性类胶粘剂，如丙烯酸类胶粘剂、丁苯乳液类胶粘剂、脲醛树脂类胶粘剂、酚醛树脂类胶粘剂、聚乙烯醇类胶粘剂、聚氨脂类胶粘剂。胶粘剂在组合物中的重量百分含量为25～60重量％，优选30～55重量％，更优选40～50重量％，最优选45～50重量％。根据某些优选的实施方案，本发明中优选使用丁苯乳液类胶粘剂，例如德国BASF公司的商品名为SD609的丁苯乳液。 

表面活性剂起到浸润纤维表面的作用，使纤维表面更加的润湿，促使胶粘剂和纤维有个很好的结合。表面活性剂的含量优选控制在 0.5～2wt％之内，优选1～2wt％，更优选1～1.5wt％，最优选1.3～1.5wt％。含量过低会影响效果，使得胶粘剂在表面不能很好的铺展，含量过高则体系的粘度降低，同样会造成表面活性剂的浪费。 

适用于本发明的催化剂包括但不限于磷酸氢二胺。其在组合物中的重量百分含量为1.5～10重量％，优选1.5～5wt％，更优选3～5wt％，最优选4～5wt％。催化剂起到反应催化的作用，使胶粘剂与交联剂起反应，促进反应的加速进行。本发明所用的磷酸氢二胺例如可商购自上海恒信化学试剂有限公司，其磷酸氢二胺含量大于95wt％，pH为8～8.2。 

交联剂用于与胶粘剂产生交联反应，从而使胶粘剂起到粘结的作用。适用于本发明的交联剂包括但不限于液体六甲氧基甲基三聚氰酰胺。例如可商购自美国氰特公司的液体六甲氧基甲基三聚氰酰胺，商品名为Cymel-303，粘度为2600～500cps。交联剂在组合物中的重量百分含量为3～15重量％，优选5～10重量％，更优选5～8重量％，最优选6～8重量％。 

变色材料本身是油性的，与水不能互溶，因此本发明中为了改进相容性问题，将油性的变色材料包覆在微胶囊中。这样微胶囊是以分散相与水互溶。本发明中，感温变色颜料可以为包覆了感温变色物质(例如粉体形式)的微胶囊粉体或微胶囊的水乳液。所说的微胶囊水乳液是将微胶囊预先乳化在水相中，便以解决在使用过程中的溶解问题。可见，含有微胶囊的本发明组合物不是均相的，而是稳定的多相体系。以微胶囊干重计算的感温变色颜料在本发明组合物中的含量通常为0.5～5重量％。含量太高会产生团聚，含量太低则会影响变色的效果。如果采用微胶囊的水乳液，则需要确保其按微胶囊干重计算的添加量为组合物总重量的0.5～5重量％。无论是采用微胶囊粉体还是微胶囊的水乳液形式，适用于本发明的感温变色颜料按微胶囊干重计在组合物中的重量百分含量优选为1～5重量％，更优选3.5～5重量％，最优选4～5重量％。微胶囊的粒径大小则影响分散性和耐用性，粒径过大则容易破损，太小则分散不均匀。本发明中，感温变色微胶囊的粒径优选为0.1～10微米，更优选2～7微米，最优选2～5微米。本发明所使用的感温变色微胶囊例如可以粉体形式商购自台湾崇裕公司，其粒径大小为0.1～10微米。本发明中使用的感温变色颜料可以为两段变色或更多段变色，即在两个或更多个温度范围内分别显示特定 的颜色。 

本发明的感温变色液体组合物还可以任选地包括抗菌剂和香味剂，其用量1～5重量％。抗菌剂和香味剂可以用来增加产品的抗菌功能和香味。 

本发明的感温变色液体组合物还可以任选地包括填料，例如滑石粉，其在组合物中的含量优选为25-35重量％。本发明中对于填料的种类没有特别限定，本领域中常用的填料均可用于本发明。 

本发明的感温变色液体组合物还可以任选地包括除沫剂(消泡剂)，其在组合物中的含量优选为0.01～0.05重量％。本发明中对于除沫剂的种类没有特别限定，本领域中常用的除沫剂均可用于本发明。 

根据本发明一个特别优选的实施方案，本发明的感温变色液体组合物包括： 

除沫剂            0.01～0.05％ 

丁苯乳液          35～55％ 

表面活性剂        0.5～1.5％ 

催化剂            2～5.00％ 

交联剂            4～7％ 

滑石粉            25～35％ 

感温变色粉        1～2.5％ 

以及余量的水。 

根据本发明的感温变色液体组合物可以在制备感温变色制品(例如百洁布)之前提前配制，也可以在感温变色制品(例如百洁布)的制备过程中就地配制，即按照本发明的特定配方，将特定的感温变色粉体加入由本发明液体组合物中其它特定组分组成的胶粘剂组分中，形成稳定的液体组合物，然后用于感温变色制品(例如百洁布)的制备。 

本发明的第二个方面提供了上述液体组合物在制备感温变色制品中的用途。感温变色制品包括但不限于百洁布，包括含有此液体组合物的其他制品，例如涂有感温变色液体组合物的无纺布，或海绵。本发明的具有特定配方的液体组合物可以形成稳定的分散体系，将其提供在基材的至少一部分表面或者分散在基材的至少一部分中，可以制备出具有感温变色功能的百洁布和其他感温变色制品。例如，在用作基材的纤维网上通过上胶 辊将感温变色液体组合物涂到纤维表面，上胶后的纤维网通过热烘箱使感温变色液体组合物得到固化，即可制得百洁布。 

本发明的第三个方面提供了用上述液体组合物制备的感温变色制品，其包含根据第一个方面的感温变色液体组合物或其浓缩物或干燥物。由于本发明的具有特定配方的液体组合物可以形成稳定的分散体系，由其制备的感温变色制品具有良好的感温变色性能。 

本发明中，感温变色制品优选为百洁布。可以采用常规的无纺布加工技术制备百洁布。加工过程包括纤维的开松、纤维网的铺制，纤维网的固定，研磨材料的喷洒等过程。本发明百洁布的工艺流程可以如图1所示。在将纤维开松、梳理并铺成网后，铺成的纤维网通过上胶辊将感温变色液体组合物涂到纤维表面，上胶后的纤维网通过热烘箱使感温变色液体组合物得到固化。另一种方法是将感温变色液体组合物喷洒在一面纤维网上，并通过烘箱将感温变色液体组合物固化，然后在纤维网的另一面喷洒上相同的液体组合物，同样通过烘箱使感温变色液体组合物固化。固化后的百洁布由于感温变色颜料固结在组合物中，使得百洁布具有感温变色的功能。 

根据本发明特别优选的实施方案，可以按照如下方式制备百洁布：将感温变色液体组合物按照配方配制好并且一直搅拌待用；将尼龙或PET纤维经开松机开松，送入梳棉机铺成单层的纤维网，将纤维网叠加成多层的纤维网，并送入针刺机或气流成网机。将感温变色液体组合物泵入到上胶槽中，通过上胶辊将感温变色液体组合物转移到铺好的纤维网上，经过两个锡林辊将多余的感温变色液体组合物挤掉。将上好胶的纤维网送入烘箱中，固化纤维网并卷绕待用。最后，将百洁布模切成合适的尺寸和形状，包好待用。 

下面，结合实施例对本发明进行更详尽的说明。但是，需要指出的是，本发明并不限于这些实施例。在以下实施例和比较例中，除非另外规定，所有的份、比例、百分比都以重量计，温度均是指摄氏度。 

实施例 

实施例1-5：感温变色液体组合物的配制 

分别按照下表中给出的实施例1-5的具体配方，首先将除感温变色粉 体外的其它特定组分混合均匀，得到胶粘剂组合物，然后将特定的感温变色粉体加入该胶粘剂组分物中，搅拌均匀，形成稳定的液体组合物，即感温变色液体组合物。 

表1 

实施例6-10：百洁布的制备 

分别将上述配制好的实施例1-5的感温变色液体组合物一直搅拌待用；将尼龙纤维经开松机开松，送入梳棉机铺成单层的纤维网，将纤维网叠加成多层的纤维网，并送入气流成网机。控制平均的线速度为10米/分钟。将感温变色液体组合物泵入到上胶槽中，通过上胶辊将感温变色液体组合物转移到铺好的纤维网上，经过两个锡林辊将多余的感温变色液体组合物挤掉。被挤掉的液体组合物由循环泵回收到料桶中。将上好胶的纤维网送入烘箱中，烘箱温度设定为175度。固化纤维网并卷绕待用。将百洁布模切成合适的尺寸和形状，从而得到了实施例6-10的百洁布。 

将实施例1-5的感温变色液体组合物按配方比例配好搅拌待用；将海 绵制品切成片状或条状，在50度烘箱中干燥30分钟。将感温变色液体组合物泵入到上胶槽中，通过上胶辊将感温变色液体组合物转移到干燥好的海绵制品上，经过两个锡林辊将多余的感温变色液体组合物挤掉。被挤掉的液体组合物由循环泵回收到料桶中。将上好胶的海绵制品送入烘箱中，烘箱温度设定为175度。固化纤维网并卷绕待用。将海绵模切成合适的尺寸和形状，从而得到了实施例6-10的感温变色海绵。 

分别参照如下的方法对实施例6-10制得的感温变色百洁布的变色效果进行测试。首先根据感温变色材料的变色范围设定水浴的温度，并保持恒温。然后将得到的百洁布放入水浴中保持3分钟，观察百洁布的颜色变化。当颜色完全变完，判定颜色是否和变色材料所宣称的颜色相一致；然后调整水浴的温度为另一温度范围内某一值，当温度达到后，将百洁布完全浸入到水中，观察颜色的变化。3分钟后，观察百洁布的颜色是否和变色材料所宣称的颜色相一致。当所有的颜色都符合不同温度条件下颜色要求，则判定此感温变色颜色百洁布为合格。结果表明，实施例6-10制得的感温变色百洁布在每个测试温度下都表现出与变色材料相一致的颜色，为合格的感温变色制品。 

对于实施例6-10的百洁布的变色测试结果如下表所示。 

实施例	温度区间	低温颜色	中温颜色	高温颜色
					实施例6	～5℃～	绿色	-	白色
实施例7	～22℃～	蓝色	-	粉色
					实施例8	～5℃～31℃～	红色	绿色	蓝色
实施例9	～31℃～42℃～	玫瑰红	蓝色	粉色
					实施例10	～30℃～55℃～	蓝色	绿色	橙色

Claims (10)

1.一种感温变色液体组合物，以溶液重量为基准，所述组合物包含：

水乳型胶粘剂25～60重量％；

表面活性剂0.5～2重量％；

交联剂3～15重量％；

任选的用于催化胶粘剂与交联剂之间反应的催化剂1.5～10重量％；

感温变色颜料0.5～5重量％；和

余量的水，

其中所述水乳型胶粘剂选自丙烯酸类胶粘剂、丁苯乳液类胶粘剂、脲醛树脂类胶粘剂、酚醛树脂类胶粘剂、聚乙烯醇类胶粘剂、和聚氨脂类胶粘剂，

所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂，

所述交联剂为液体六甲氧基甲基三聚氰酰胺，并且

所述感温变色颜料以微胶囊粉体或微胶囊的水乳液形式提供。

2.根据权利要求1所述的感温变色液体组合物，其中所述催化剂为磷酸氢二胺。

3.根据权利要求1所述的感温变色液体组合物，其中当以水乳液形式提供时，所述感温变色颜料在组合物中的含量按微胶囊干重计算。

4.根据权利要求3所述的感温变色液体组合物，其中所述感温变色颜料以微胶囊颗粒形式提供，其粒径为0.1～10微米。

5.根据权利要求1所述的感温变色液体组合物，其中所述感温变色颜料在组合物中的重量百分含量为1～5重量％。

6.根据权利要求1所述的感温变色液体组合物，其中所述感温变色颜料在组合物中的重量百分含量为3.5～5重量％。

7.根据权利要求1所述的感温变色液体组合物，其中所述感温变色颜料在组合物中的重量百分含量为4～5重量％。

8.根据权利要求1-7中任一项的感温变色液体组合物在制备感温变色制品中的用途。

9.一种感温变色制品，其包含根据权利要求1-7中任一项的感温变色液体组合物或所述组合物的浓缩物或干燥物。

10.根据权利要求9的制品，其为百洁布。

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