TWI530555B

TWI530555B - 柔軟劑組成物

Info

Publication number: TWI530555B
Application number: TW103130226A
Authority: TW
Inventors: 盧梅婷; 柯子衡; 潘垣賓; 周德綱; 周淑珠
Original assignee: 臺灣永光化學工業股份有限公司
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2016-04-21
Also published as: TW201610115A; CN106192412B; US9683202B2; CN106192412A; US20160060580A1

Description

柔軟劑組成物

本發明係關於一種柔軟劑組成物，尤指一種具有極佳抗紫外線功能之柔軟劑組成物。

由於臭氧層逐漸被破壞，陽光中之紫外線大量增加，包括波長為280~320奈米之UV-B輻射以及波長為320~400奈米之UV-A輻射。若暴露於陽光下，容易導致紅斑以及皮膚灼熱變黑，亦容易導致皮膚的損傷，並使皮膚失去彈性以及產生皺紋，甚至導致皮膚癌。因此，為了保護皮膚避免受到太陽光的傷害，目前常用的預防方法大多係直接塗抹防曬油於暴露的皮膚上，或利用織物(如陽傘、衣物等)遮蔽太陽光。

然而，大多數的天然或合成的織物無法有效或完全地阻擋紫外線的滲透，因此，若僅利用織物阻擋太陽光的照射，可能無法有效達到保護皮膚的效果，並可能造成皮膚的損害。為此，多種增加織物抗紫外線功能的方法被提出。

舉例而言，如我國專利公開案第200804196號揭示，使用含紫外線吸收功效之氧化鋅或二氧化鈦的溶液處理衣物；以及如美國專利案第6174854B1號所揭示，係於衣物柔軟劑中添加有機小分子紫外線吸收劑，於使用柔軟劑潤洗織物時同時將該些有機小分子紫外線吸收劑附著於織物上。

然而，上述方法中所使用之紫外線吸收劑其分子量太小，該些紫外線吸收劑難以穩固地附著於織物上，故容易脫落而喪失吸收紫外線的功能，且不耐水洗，因此，無法有效地維持織物吸收紫外線的功能。

為此，本發明提供了一種添加了聚氨酯型高分子紫外光吸收劑之柔軟劑組成物，由於所使用之紫外光吸收劑係一種聚氨酯型高分子，可穩固地附著於織物纖維上，使得織物具有較持久的抗紫外線功效，進而達到避免生物體受太陽光中紫外線的傷害。

本發明之主要目的係在提供一種柔軟劑組成物，係於潤洗織物時附著於織物上，使得織物具有抗紫外線的功能，並於遮蔽太陽光時，能具有有效的紫外線吸收功效。

為達成上述目的，本發明所提供之柔軟劑組成物可包括：(A)0.05至50重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑；(B)2至15重量百分比之陽離子型柔軟劑；以及(C)35至97重量百分比之水。

於本發明較佳實施態樣中，該氨酯型高分子紫外線吸收劑之含量較佳可為0.1至20重量百分比；而該陽離子型柔軟劑之含量較佳可為3至10重量百分比。

根據本發明之一較佳實施態樣，該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑可如式(I)所示：其中，A可選自由下列所組成之群組：其中，x可為15至20之整數；y可為20至50之整數；z可為10至15之整數；m可為15至20之整數；*係與M鍵結之位置；M及U可為-NHCOO；以及Y可選自由下列所組成之群組：、以及其中，n可為5至10之整數。

於本發明之一更佳實施態樣中，該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑中，Y係如下所示為較佳：，其中，n可為5至10 之整數。在此情況下，A較佳為其中，m係15至20之整數，且此時，該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係一種陽離子型聚氨酯型高分子紫外線吸收劑。

再者，當Y係如下所示時：，其中，n可為5至 10之整數。A較佳為：、或其中，x係15至20之整數；y係20至50之整數；以及z係10至15之整數，且此時，該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係一種非離子型聚氨酯型高分子紫外線吸收劑。上述之陽離子型以及非離子型聚氨酯型高分子紫外線吸收劑與陽離子型柔軟劑具有較高之相容性以及安定性。

於本發明之一較佳實施態樣中，該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係如式(II)及式(III)所示：其中，n係5至10之整數；以及y係20至50之整數。

接者，於本發明中，所使用之陽離子型柔軟劑可為本領域中所習知之任一陽離子柔軟劑，並無特別的限制，然而，係較佳為至少一季銨鹽類化合物所組成，而該季銨鹽類化合物較佳可選自陽離子季銨鹽類(cationic quaternary ammonium salts)、咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(Cyclic quaternary ammonium salts of the imidazolinium type)、二醯氨基季銨鹽(Diamido quaternary ammonium salts)、可生物降解季銨鹽類(Biodegradable quaternary ammonium salts)、及其混合物所組成之群組。而作為陽離子柔軟劑之季銨鹽類可為其硫酸鹽(sulfate)、甲硫酸鹽(methyl sulfate)、乙硫酸鹽(ethylsulfate)、溴化物(bromide)、或氫氧化物(hydroxide)等鹽類。

再者，於本發明之較佳實施態樣中，所使用之陽離子型柔軟劑係較佳為咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(Cyclic quaternary ammonium salts of the imidazolinium type)。較佳之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽係如式(IV)所示：其中，R及R¹係牛油烷基(Tallow alkyl group)。此外，該咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽亦可為其硫酸鹽(sulfate)、甲硫酸鹽(methyl sulfate)、乙硫酸鹽(ethylsulfate)、溴化物(bromide)、或氫氧化物(hydroxide)等鹽類。

本發明所提供之柔軟劑組成物係主要應用於織物，以增加織物對於紫外線的吸收，達到防曬的功能。而本發明之柔軟劑組成物可應用於各種織物上，並無特別的限制，舉例而言，可為天然纖維，如棉、麻、亞麻、羊毛、兔毛等，亦可為人造纖維，如黏液螺絮、聚酯纖維、尼龍等。此外，亦可應用於不同纖維材料之混合織物、混紡織物等。

再者，本發明之柔軟劑組成物可應用於各種不同類型之織物上，以達到吸收紫外線的功能，並無特別的限制，舉例而言，可應用於家用織物，如窗簾、桌巾等；車用織物，如遮陽布等；或各種服飾皆可利用本發明之柔軟劑而增加其紫外線吸收功能。此外，由於本發明所提供之柔軟劑組成物之紫外線吸收功能極佳，可應用於需高度紫外線吸收能力之農用織物，長時間地避免強烈陽光造成農作物的傷害。

另外，本發明所提供之柔軟劑組成物中，可視需求以添加各種添加劑，其添加劑的種類並無特別的限制，可為本領域中習知添加於柔軟劑中之添加劑，舉例而言，可為香精、染料、殺菌劑、乳化劑、以及增白劑等。其含量亦視需求以及依照本領域之習知技術而定，並無特別的限制。

製備例1-化合物(II)之製備方法

取55.67克(g)EV80(α-[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羥苯基]-1-酮基丙基]-ω-羥基聚(酮基-1,2-乙烷二基(α-[3-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy phenyl]-1-oxopropyl]-ω-hydroxypoly(oxo-1,2-ethanediyl)，台灣永光化學工業股份有限公司)置入250毫升(ml)分離式反應瓶，攪拌升溫至50℃，接者加入THDI((1,3,5-tris(6-isocyanatohexyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione)，日本聚氨酯工業株式會社(NPU))22.20g、以及DMAc(二甲基乙醯胺(N,N-Dimethylacetamide))19.50g，升溫至90℃，反應2~3小時(hr)(滴定NCO官能基莫耳數達到反應終點)，接者於降溫至70℃後，加入預先以1.30g之AcOH(醋酸)做酸鹼中和的MDEA(N-甲基二乙醇胺 (N-methyldiethanolamine))2.59g、DMAc 7.20g，升溫至90℃反應2~3hr(滴定NCO官能基莫耳數達到反應終點)後，降溫至50℃，以獲得以下化學式(Ⅱ)所示之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑：其中，n係5至10之整數。

製備例2-化合物(III)之製備方法

取46.82克(g)EV80(α-[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羥苯基]-1-酮基丙基]-ω-羥基聚(酮基-1,2-乙烷二基(α-[3-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy phenyl]-1-oxopropyl]-ω-hydroxypoly(oxo-1,2-ethanediyl)，台灣永光化學工業股份有限公司)置入250毫升(ml)分離式反應瓶，攪拌升溫至50℃，加入THDI((1,3,5-tris(6-isocyanatohexyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione)，日本聚氨酯工業株式會社(NPU))18.67g、以及DMAc(二甲基乙醯胺(N,N-Dimethylacetamide))16.40g，接者升溫至90℃並反應2~3小時(hr)(滴定NCO官能基莫耳數達到反應終點)，接者降溫至70℃後加入11.30g之DMAc、18.00g 之PEG1000(聚乙二醇(Polyethylene Glycol)，Mw=1000)，升溫至90℃反應2~3hr(滴定NCO官能基莫耳數達到反應終點)後，降溫至50℃，以獲得下式所示之化合物(Ⅲ)：其中，n係5至10之整數；以及y係20至50之整數。

實施例1

於約50℃之環境下，配置包含0.1重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑、7.1重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及92.8重量百分比之去離子水之混合溶液，充分攪拌1小時以形成一柔軟劑組成物。其中，所使用之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係如上文式(II)所示，式(II)所示之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係屬陽離子型高分子紫外線吸收劑；所使用之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽如式(IV)所示：其中，R及R¹係牛油烷基。

於室溫下，將一雙面針織布浸泡於上述所配製之柔軟劑組成物溶液中6分鐘，其織物與溶液之比例為1：10，於浸泡期間稍微攪拌。接者，取出浸泡後的織物，並除去多餘的溶液，使織物之帶液率維持在80%至150%之間，再將該織物置於60℃之烘箱中乾燥20分鐘，取出後置於室溫下4小時回潮，以完成樣品的製備。接者利用紫外可見光譜儀UV-2600(SHIMADZU公司製造)進行紫外線遮蔽(UPF)的測試，測試波長係於280至400奈米之間，其測試結果係如表1所示。此外，不同的UPF值之等級及分類係如表2所示。

實施例2

本實施例大致上與實施例1相同，其不同在於，該柔軟劑組成物之配置係包含1重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑〔陽離子型，如式(II)所示〕、7重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及92重量百分比之去離子水。此外，該雙面針織布於本實施例之柔軟劑組成物溶液中之浸泡時間為6分鐘。其紫外線遮蔽(UPF)的測試結果係如表1所示。

實施例3

本實施例大致上與實施例1相同，其不同在於，該柔軟劑組成物之配置係包含10重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑〔陽離子型，如式(II)所示〕、6.4重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及83.6重量百分比之去離子水。此外，該雙面針織布於本實施例之柔軟劑組成物溶液中之浸泡時間為6分鐘。其紫外線遮蔽(UPF)的測試結果係如表1所示。

實施例4

本實施例大致上與實施例1相同，其不同在於，該柔軟劑組成物之配置係包含50重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑〔陽離子型，如式(II)所示〕、3.5重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及46.5重量百分比之去離子水。此外，該雙面針織布於本實施例之柔軟劑組成物溶液中之浸泡時間為6分鐘。其紫外線遮蔽(UPF)的測試結果係如表1所示。

實施例5

於約50℃之環境下，配置包含0.1重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑、7.1重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及92.8重量百分比之去離子水之混合溶液，充分攪拌1小時以形成一柔軟劑組成物。其中，所使用之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係如上文式(III)所示，式(III)所示之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係屬非離子型高分子紫外線吸收劑；所使用之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽如式(IV)所示：其中，R及R¹係牛油烷基。

實施例6

本實施例大致上與實施例5相同，其不同在於，該柔軟劑組成物之配置係包含1重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑〔非離子型，如式(Ⅲ)所示〕、7重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及92重量百分比之去離子水。此外，該雙面針織布於本實施例之柔軟劑組成物溶液中之浸泡時間為6分鐘。其紫外線遮蔽(UPF)的測試結果係如表1所示。

實施例7

本實施例大致上與實施例5相同，其不同在於，該柔軟劑組成物之配置係包含10重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑〔非離子型，如式(Ⅲ)所示〕、6.4重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及83.6重量百分比之去離子水。此外，該雙面針織布於本實施例之柔軟劑組成物溶液中之浸泡時間為6分鐘。其紫外線遮蔽(UPF)的測試結果係如表1所示。

實施例8

本實施例大致上與實施例5相同，其不同在於，該柔軟劑組成物之配置係包含50重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑〔非離子型，如式(Ⅲ)所示〕、3.5重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及46.5重量百分比之去離子水。此外，該雙面針織布於本實施例之柔軟劑組成物溶液中之浸泡時間為6分鐘。其紫外線遮蔽(UPF)的測試結果係如表1所示。

比較例1

本比較例大致上與實施例1相同，其不同在於，該柔軟劑組成物中並未添加任何的紫外線吸收劑，僅包含7.1重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及92.9重量百分比之去離子水。該雙面針織布於本比較例之柔軟劑組成物溶液中之浸泡時間為6分鐘。其紫外線遮蔽(UPF)的測試結果係如表1所示。

比較例2

本比較例大致上與實施例1相同，其不同在於，該柔軟劑組成物係使用小分子紫外線吸收劑Tinuvin-571(如下式，購自台灣永光化學)取代該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑，其柔軟劑組成物係包含1重量百分比之Tinuvin-571、7重量百分比之咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽(商品名：季銨鹽-27，購自CHEMOS GmbH)、以及92重量百分比之去離子水。該雙面針織布於本比較例之柔軟劑組成物溶液中之浸泡時間為6分鐘。其紫外線遮蔽(UPF)的測試結果係如表1所示。

由以上實施例以及比較例之紫外線遮蔽(UPF)測試結果，可得知當使用本發明所提供之柔軟劑組成物潤洗雙面針織布後，皆可達到優異的紫外線遮蔽較果，即使該些柔軟劑組成物所包含之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑(陽離子型以及非離子型)的濃度為0.1重量百分比，其紫外線遮蔽係數已達約50左右，及展現極佳的紫外線吸收效果，然隨著所包含之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑的濃度提高，其表現之紫外線遮蔽係數則隨之升高。反觀比較例1，使用未添加任何紫外線吸收劑之柔軟劑潤洗之雙面針織布，其紫外線遮蔽係數僅達18，而如比較例2所中添加小分子紫外線吸收劑，其紫外線遮蔽係數僅為33。據此，本發明所提供之柔軟劑組成物係提供了織物優異的抗紫外線功能。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims

一種柔軟劑組成物，包括：(A)0.1至50重量百分比之聚氨酯型高分子紫外線吸收劑；(B)3.5至7.1重量百分比之陽離子型柔軟劑；以及(C)46.5至92.8重量百分比之水；其中，該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係如式(I)所示：其中，A係選自由下列所組成之群組：其中，x係15至20之整數；y係20至50之整數；以及z係10至15之整數；m係15至20之整數；以及*係與M鍵結之位置； M及U係-NHCOO；以及Y係選自由下列所組成之群組：、以及其中，n係5至10之整數。
如申請專利範圍第1項所述之柔軟劑組成物，其中，於該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑中，Y係如下所示：其中，n係5至10之整數。
如申請專利範圍第2項所述之柔軟劑組成物，其中，於該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑中，A係其中，m係15至20之整數。
如申請專利範圍第2項所述之柔軟劑組成物，其中，於該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑中，A係其中，x係15至20之整數；y係20至50之整數；以及z係10至15之整數。
如申請專利範圍第1項所述之柔軟劑組成物，其中，該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係如式(II)所示：其中，n係5至10之整數。
如申請專利範圍第1項所述之柔軟劑組成物，其中，該聚氨酯型高分子紫外線吸收劑係如式(III)所式：其中，n係5至10之整數；以及y係20至50之整數。
如申請專利範圍第1項所述之柔軟劑組成物，其中，該陽離子型柔軟劑係至少一季銨鹽類化合物所組成。
如申請專利範圍第7項所述之柔軟劑組成物，其中，該季銨鹽類化合物係選自陽離子季銨鹽類、咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽、二醯氨基季銨鹽、生物可降解季銨鹽類、及其混合物所組成之群組。
如申請專利範圍第8項所述之柔軟劑組成物，其中，該陽離子型柔軟劑係咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽。
如申請專利範圍第9項所述之柔軟劑組成物，其中，該咪唑鎓鹽型環狀季銨鹽係如式(IV)所示：其中，R及R¹係牛油烷基(Tallow alkyl group)。
如申請專利範圍第1項所述之柔軟劑組成物，可更包括至少一添加劑選自由香精、染料、殺菌劑、乳化劑、以及增白劑所組成之群組。