CN106192412B - 柔软剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔软剂组合物，是在润洗织物时附着在织物上，使得织物具有抗紫外线的功能。该柔软剂组合物包括：(A)0.05至50重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂；(B)2至15重量百分比的阳离子型柔软剂；以及(C)35至97重量百分比的水。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔软剂组合物，尤其涉及一种具有极佳抗紫外线功能的柔软剂组合物。
背景技术
由于臭氧层逐渐被破坏，阳光中的紫外线大量增加，包括波长为280～320纳米的UV-B辐射以及波长为320～400纳米的UV-A辐射。若暴露在阳光下，容易导致红斑以及皮肤灼热变黑，亦容易导致皮肤的损伤，并使皮肤失去弹性以及产生皱纹，甚至导致皮肤癌。因此，为了保护皮肤避免受到太阳光的伤害，目前常用的预防方法大多是直接涂抹防晒油于暴露的皮肤上，或利用织物(如阳伞、衣物等)遮蔽太阳光。
然而，大多数的天然或合成的织物无法有效或完全地阻挡紫外线的渗透，因此，若仅利用织物阳挡太阳光的照射，可能无法有效达到保护皮肤的效果，并可能造成皮肤的损害。为此，多种增加织物抗紫外线功能的方法被提出。
举例而言，如中国台湾第200804196号专利公开案揭示，使用含紫外线吸收功效的氧化锌或二氧化钛的溶液处理衣物；以及如美国第6174854B1号专利案所揭示，在衣物柔软剂中添加有机小分子紫外线吸收剂，在使用柔软剂润洗织物时同时将这些有机小分子紫外线吸收剂附着在织物上。
然而，上述方法中所使用的紫外线吸收剂其分子量太小，这些紫外线吸收剂难以稳固地附着在织物上，故容易脱落而丧失吸收紫外线的功能，且不耐水洗，因此，无法有效地维持织物吸收紫外线的功能。
为此，本发明提供了一种添加了聚氨酯型高分子紫外光吸收剂的柔软剂组合物，由于所使用的紫外光吸收剂是一种聚氨酯型高分子，可稳固地附着在织物纤维上，使得织物具有较持久的抗紫外线功效，进而达到避免生物体受太阳光中紫外线的伤害。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种柔软剂组合物，是在润洗织物时附着在织物上，使得织物具有抗紫外线的功能，并在遮蔽太阳光时，能具有有效的紫外线吸收功效。
为达成上述目的，本发明所提供的柔软剂组合物可包括：(A)0.05至50重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂；(B)2至15重量百分比的阳离子型柔软剂；以及(C)35至97重量百分比的水。
在本发明优选实施例中，该氨酯型高分子紫外线吸收剂的含量优选可为0.1至20重量百分比；而该阳离子型柔软剂的含量优选可为3至10重量百分比。
根据本发明的一优选实施例，该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂可如式(I)所示：
其中，A可选自由下列所组成的组：
其中，x可为15至20的整数；y可为20至50的整数；z可为10至15的整数；m可为15至20的整数；*是与M键合的位置；M及U可为-NHCOO；以及Y可选自由下列所组成的组：
其中，n可为5至10的整数。
在本发明的一更优选实施例中，该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂中，Y优选如下所示：
其中，n可为5至10的整数。在此情况下，A优选为
其中，m是15至20的整数，且此时，该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂是一种阳离子型聚氨酯型高分子紫外线吸收剂。
再则，当Y如下所示时：
其中，n可为5至10的整数。A优选为：
其中，x是15至20的整数；y是20至50的整数；以及z是10至15的整数，且此时，该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂是一种非离子型聚氨酯型高分子紫外线吸收剂。上述的阳离子型以及非离子型聚氨酯型高分子紫外线吸收剂与阳离子型柔软剂具有较高的相容性以及安定性。
在本发明的一优选实施例中，该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂如式(II)及式(III)所示：
其中，n是5至10的整数；以及y是20至50的整数。
接着，在本发明中，所使用的阳离子型柔软剂可为本领域中所公知的任一阳离子柔软剂，并无特别的限制，然而，优选是由至少一季铵盐类化合物所组成，而该季铵盐类化合物可优选选自阳离子季铵盐类(cationic quaternary ammonium salts)、咪唑鎓盐型环状季铵盐(Cyclic quaternary ammonium salts of the imidazolinium type)、二酰胺基季铵盐(Diamido quaternary ammonium salts)、可生物降解季铵盐类(Biodegradablequaternary ammonium salts)及其混合物所组成的组。而作为阳离子柔软剂的季铵盐类可为其硫酸盐(sulfate)、甲基硫酸盐(methyl sulfate)、乙基硫酸盐(ethylsulfate)、溴化物(bromide)或氢氧化物(hydroxide)等盐类。
再则，在本发明的优选实施例中，所使用的阳离子型柔软剂优选为咪唑鎓盐型环状季铵盐(Cyclic quaternary ammonium salts of the imidazolinium type)。优选的咪唑鎓盐型环状季铵盐如式(IV)所示：
其中，R及R1是牛油烷基(Tallow alkyl group)。此外，该咪唑鎓盐型环状季铵盐亦可为其硫酸盐(sulfate)、甲基硫酸盐(methyl sulfate)、乙基硫酸盐(ethylsulfate)、溴化物(bromide)或氢氧化物(hydroxide)等盐类。
本发明所提供的柔软剂组合物主要应用在织物上，以增加织物对于紫外线的吸收，达到防晒的功能。而本发明的柔软剂组合物可应用于各种织物上，并无特别的限制，举例而言，可为天然纤维，如棉、麻、亚麻、羊毛、兔毛等，也可以为人造纤维，如螺絮、聚酯纤维、尼龙等。此外，也可以应用于不同纤维材料的混合织物、混纺织物等上。
再则，本发明的柔软剂组合物可应用在各种不同类型的织物上，以达到吸收紫外线的功能，并无特别的限制，举例来说，可应用于家用织物，如窗帘、桌巾等；车用织物，如遮阳布等；或各种服饰皆可利用本发明的柔软剂而增加其紫外线吸收功能。此外，由于本发明所提供的柔软剂组合物的紫外线吸收功能极佳，可应用在需高度紫外线吸收能力的农用织物上，长时间地避免强烈阳光造成农作物的伤害。
另外，本发明所提供的柔软剂组合物中，可视需求以添加各种添加剂，其添加剂的种类并无特别的限制，可为本领域中已知添加于柔软剂中的添加剂，举例而言，可为香精、染料、杀菌剂、乳化剂及增白剂等。其含量也视需求以及依照本领域的公知技术而定，并无特别的限制。
具体实施方式
制备例1-化合物(II)的制备方法
取55.67克(g)EV80(α-[3-[3-(2H-苯并***-2-基)-5-(1，1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-1-酮基丙基]-ω-羟基聚(酮基-1，2-乙烷二基(α-[3-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-5-(1，1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]-1-oxopropyl]-ω-hydroxypoly(oxo-1，2-ethanediyl)，台湾永光化学工业股份有限公司)置入250毫升(ml)分离式反应瓶，搅拌升温至50℃，接着加入THDI((1，3，5-tris(6-isocyanatohexyl)-1，3，5-triazinane-2，4，6-trione)，日本聚氨酯工业株式会社(NPU))22.20g、以及DMAc(二甲基乙酰胺(N，N-Dimethylacetamide))19.50g，升温至90℃，反应2～3小时(hr)(滴定NCO官能基摩尔数达到反应终点)，接着在降温至70℃后，加入预先以1.30g的AcOH(醋酸)做酸碱中和的MDEA(N-甲基二乙醇胺(N-methyldiethanolamine))2.59g、DMAc 7.20g，升温至90℃反应2～3hr(滴定NCO官能基摩尔数达到反应终点)后，降温至50℃，以获得以下化学式(II)所示的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂：
其中，n是5至10的整数。
制备例2-化合物(III)的制备方法
取46.82克(g)EV80(α-[3-[3-(2H-苯并***-2-基)-5-(1，1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-1-酮基丙基]-ω-羟基聚(酮基-1，2-乙烷二基(α-[3-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-5-(1，1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]-1-oxopropyl]-ω-hydroxypoly(oxo-1，2-ethanediyl)，台湾永光化学工业股份有限公司)置入250毫升(ml)分离式反应瓶，搅拌升温至50℃，加入THDI((1，3，5-tris(6-isocyanatohexyl)-1，3，5-triazinane-2，4，6-trione)，日本聚氨酯工业株式会社(NPU))18.67g、以及DMAc(二甲基乙酰胺(N，N-Dimethylacetamide))16.40g，接着升温至90℃并反应2～3小时(hr)(滴定NCO官能基摩尔数达到反应终点)，接着降温至70℃后加入11.30g的DMAc、18.00g的PEG1000(聚乙二醇，Polyethylene Glycol，Mw＝1000)，升温至90℃反应2～3hr(滴定NCO官能基摩尔数达到反应终点)后，降温至50℃，以获得下式所示的化合物(III)：
其中，n是5至10的整数；以及y是20至50的整数。
实施例1
在约50℃的环境下，配制包含0.1重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂、7.1重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及92.8重量百分比的去离子水的混合溶液，充分搅拌1小时以形成一柔软剂组合物。其中，所使用的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂如上式(II)所示，式(II)所示的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂属于阳离子型高分子紫外线吸收剂；所使用的咪唑鎓盐型环状季铵盐如式(IV)所示：
其中，R及R1是牛油烷基。
在室温下，将一双面针织布浸泡在上述所配制的柔软剂组合物溶液中6分钟，其织物与溶液的比例为1∶10，在浸泡期间稍微搅拌。接着，取出浸泡后的织物，并除去多余的溶液，使织物的带液率维持在80％至150％之间，再将该织物置在60℃的烘箱中干燥20分钟，取出后置于室温下4小时回潮，以完成样品的制备。接着利用紫外可见光谱仪UV-2600(SHIMADZU公司制造)进行紫外线遮蔽(UPF)的测试，测试波长是在280至400纳米之间，其测试结果如表1所示。此外，不同的UPF值的等级及分类如表2所示。
实施例2
本实施例大致上与实施例1相同，其不同在于，该柔软剂组合物的配制包含1重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂〔阳离子型，如式(II)所示〕、7重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及92重量百分比的去离子水。此外，该双面针织布在本实施例的柔软剂组合物溶液中的浸泡时间为6分钟。其紫外线遮蔽(UPF)的测试结果如表1所示。
实施例3
本实施例大致上与实施例1相同，其不同在于，该柔软剂组合物的配制包含10重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂〔阳离子型，如式(II)所示〕、6.4重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及83.6重量百分比的去离子水。此外，该双面针织布在本实施例的柔软剂组合物溶液中的浸泡时间为6分钟。其紫外线遮蔽(UPF)的测试结果如表1所示。
实施例4
本实施例大致上与实施例1相同，其不同在于，该柔软剂组合物的配制包含50重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂〔阳离子型，如式(II)所示〕、3.5重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及46.5重量百分比的去离子水。此外，该双面针织布在本实施例的柔软剂组合物溶液中的浸泡时间为6分钟。其紫外线遮蔽(UPF)的测试结果如表1所示。
实施例5
在约50℃的环境下，配制包含0.1重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂、7.1重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及92.8重量百分比的去离子水的混合溶液，充分搅拌1小时以形成一柔软剂组合物。其中，所使用的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂如上式(III)所示，式(III)所示的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂属于非离子型高分子紫外线吸收剂；所使用的咪唑鎓盐型环状季铵盐如式(IV)所示：
其中，R及R1是牛油烷基。
在室温下，将一双面针织布浸泡在上述所配制的柔软剂组合物溶液中6分钟，其织物与溶液的比例为1∶10，在浸泡期间稍微搅拌。接着，取出浸泡后的织物，并除去多余的溶液，使织物的带液率维持在80％至150％之间，再将该织物置于60℃的烘箱中干燥20分钟，取出后置于室温下4小时回潮，以完成样品的制备。接着利用紫外可见光谱仪UV-2600(SHIMADZU公司制造)进行紫外线遮蔽(UPF)的测试，测试波长是在280至400纳米之间，其测试结果如表1所示。此外，不同的UPF值的等级及分类如表2所示。
实施例6
本实施例大致上与实施例5相同，其不同在于，该柔软剂组合物的配制包含1重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂〔非离子型，如式(III)所示〕、7重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及92重量百分比的去离子水。此外，该双面针织布在本实施例的柔软剂组合物溶液中的浸泡时间为6分钟。其紫外线遮蔽(UPF)的测试结果如表1所示。
实施例7
本实施例大致上与实施例5相同，其不同在于，该柔软剂组合物的配制包含10重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂〔非离子型，如式(III)所示〕、6.4重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及83.6重量百分比的去离子水。此外，该双面针织布在本实施例的柔软剂组合物溶液中的浸泡时间为6分钟。其紫外线遮蔽(UPF)的测试结果如表1所示。
实施例8
本实施例大致上与实施例5相同，其不同在于，该柔软剂组合物的配制包含50重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂〔非离子型，如式(III)所示〕、3.5重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及46.5重量百分比的去离子水。此外，该双面针织布在本实施例的柔软剂组合物溶液中的浸泡时间为6分钟。其紫外线遮蔽(UPF)的测试结果如表1所示。
比较例1
本比较例大致上与实施例1相同，其不同在于，该柔软剂组合物中并未添加任何的紫外线吸收剂，仅包含7.1重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及92.9重量百分比的去离子水。该双面针织布在本比较例的柔软剂组合物溶液中的浸泡时间为6分钟。其紫外线遮蔽(UPF)的测试结果如表1所示。
比较例2
本比较例大致上与实施例1相同，其不同在于，该柔软剂组合物是使用小分子紫外线吸收剂Tinuvin-571(如下式，购自台湾永光化学)取代该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂，其柔软剂组合物是包含1重量百分比的Tinuvin-571、7重量百分比的咪唑鎓盐型环状季铵盐(商品名：季铵盐-27，购自CHEMOS GmbH)，以及92重量百分比的去离子水。该双面针织布在本比较例的柔软剂组合物溶液中的浸泡时间为6分钟。其紫外线遮蔽(UPF)的测试结果如表1所示。
表1
表2
由以上实施例以及比较例的紫外线遮蔽(UPF)测试结果，可得知当使用本发明所提供的柔软剂组合物润洗双面针织布后，皆可达到优异的紫外线遮蔽较果，即使这些柔软剂组合物所包含的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂(阳离子型以及非离子型)的浓度为0.1重量百分比，其紫外线遮蔽系数已达约50左右，展现极佳的紫外线吸收效果，并且随着所包含的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂的浓度提高，其表现的紫外线遮蔽系数则随之升高。反观比较例1，使用未添加任何紫外线吸收剂的柔软剂润洗的双面针织布，其紫外线遮蔽系数仅达18，而如比较例2中所添加的小分子紫外线吸收剂，其紫外线遮蔽系数仅为33。据此，本发明所提供的柔软剂组合物提供了织物优异的抗紫外线功能。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种柔软剂组合物，包括：
(A)0.05至50重量百分比的聚氨酯型高分子紫外线吸收剂；
(B)2至15重量百分比的阳离子型柔软剂；以及
(C)35至97重量百分比的水；
其中，该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂如式(I)所示：
其中，A是选自由下列所组成的组：
其中，x是15至20的整数；y是20至50的整数；以及z是10至15的整数；m是15至20的整数；以及*是与M键合的位置；
M及U是-NHCOO；以及
Y是选自由下列所组成的组：
其中，n是5至10的整数。
2.如权利要求1所述的柔软剂组合物，其中，在该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂中，Y如下所示：
其中，n是5至10的整数。
3.如权利要求2所述的柔软剂组合物，其中，在该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂中，A是
其中，m是15至20的整数。
4.如权利要求2所述的柔软剂组合物，其中，在该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂中，A是
其中，x是15至20的整数；y是20至50的整数；以及z是10至15的整数。
5.如权利要求1所述的柔软剂组合物，其中，该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂如式(II)所示：
其中，n是5至10的整数。
6.如权利要求1所述的柔软剂组合物，其中，该聚氨酯型高分子紫外线吸收剂如式(III)所示：
其中，n是5至10的整数；以及y是20至50的整数。
7.如权利要求1所述的柔软剂组合物，其中，该阳离子型柔软剂是由至少一季铵盐类化合物所组成。
8.如权利要求7所述的柔软剂组合物，其中，该季铵盐类化合物是选自阳离子季铵盐类、咪唑鎓盐型环状季铵盐、二酰氨基季铵盐、生物可降解季铵盐类及其混合物所组成的组。
9.如权利要求8所述的柔软剂组合物，其中，该阳离子型柔软剂是咪唑鎓盐型环状季铵盐。
10.如权利要求9所述的柔软剂组合物，其中，该咪唑鎓盐型环状季铵盐如式(IV)所示：
其中，R及R1是牛油烷基。
11.如权利要求1所述的柔软剂组合物，还包括至少一添加剂选自由香精、染料、杀菌剂、乳化剂及增白剂所组成的组。
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