DE69331830T3 - Verfahren zur erhöhung des sonnenschutzfaktors und verbindungen geeignet zur erhöhung des sonnenschutzfaktors von fasern und geweben - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors (SPF) und Verbindungen, welche geeignet sind, die SPF-Werte von Fasern oder Textilerzeugnissen zu erhöhen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Letztes Jahr starben mehr als 1.000 Australier an Hautkrebs, derweil zwei Drittel der australischen Bevölkerung zu irgendeinem Zeitpunkt in ihrem Leben eine Form von Hautkrebs entwickeln werden. Dieses Jahr ist zu erwarten, dass 150.000 Australier ihren Arzt für eine Untersuchung und Behandlung einer Form von durch Sonne verursachtem Hautkrebs aufsuchen werden.
  • Es ist interessant festzustellen, dass trotz der öffentlichen Aufklärungsfeldzüge und der weitverbreiteten Verwendung von "die Sonne neutralisierenden" Cremen sich die Hautkrebsraten in den letzten Jahren nicht verändert haben.
  • Obzwar seit vielen Jahren verschiedene Sonnenschutzmittel auf dem Markt angeboten werden, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, dass die meisten Konsumenten nicht zur Gänze verstehen, was ein Sonnenschutzfaktor(SPF)-Wert bedeutet.
  • Eine typische Person mit heller Haut würde an einem Sommertag zu Mittag (um 13:00 Uhr östlicher Sommerzeit) in Australien in annähernd 15 Minuten (d.i. in 0,25 Stunden) "verbrennen". Falls diese Person eine "die Sonne neutralisierende" Creme (oder ein Textil) mit einem Sonnenschutzfaktor 4 (falls erhältlich) anwendet, dann würde diese Person in 4 mal 15 Minuten, d.i. in 1 Stunde einen Sonnenbrand erleiden. Es ist jedoch wichtig festzuhalten, dass diese Person die gleiche gesamte UV-Dosis auf die eine oder andere Art empfangen haben würde.
  • Ein üblicher Weg einen Sonnenbrand zu vermeiden, falls man Aktivitäten in einer sonnigen Umgebung durchführt, ist die Anwendung einer Sonnenschutz-Creme auf der Haut. Das Problem mit solch einer Lösung besteht jedoch darin, dass die meisten Sonnenschutz-Cremen einen UV-Schutz nur bis zu einem SPF-Wert von 15+ geben und dementsprechend eine verlängerte Bestrahlung durch die Sonne auf der Haut einer Person trotz der Verwendung einer Sonnenschutz-Creme noch immer einen Schaden verursachen kann.
  • Zusätzlich kann ein Verhindern der Belichtung der Haut durch die Sonne durch Tragen einer Bekleidung, beispielsweise eines T-Shirts, nicht notwendigerweise einen ausreichenden UV-Schutz für den Träger ergeben, wenn der Träger der Sonne über längere Zeiträume ausgesetzt wird. Dieses Problem wird durch die Tatsache verschlimmert, dass es in heissen Klimagegenden erwünscht ist, eine leichtgewichtige Kleidung zu tragen, welche üblicherweise einen niedrigen SPF-Wert besitzt.
  • Beispielsweise besitzt unter den Materialien mit einer Dichte von weniger als 200 Gramm pro Quadratmeter, Nylon einen SPF-Wert zwischen 10 und 15, Polyester einen SPF-Wert zwischen 13 und 17, Wolle einen SPF-Wert zwischen 10 und 20 und Baumwolle einen SPF-Wert zwischen 5 und 15. Daraus folgt daher, dass eine Person, welche ein T-Shirt trägt, welches aus leichtgewichtigem Textilerzeugnis, wie Baumwolle oder Wolle hergestellt ist, bei Bestrahlung durch die Sonne während einer längeren Zeitspanne, nach wie vor bedeutenden Dosen der UV-Strahlung ausgesetzt sein kann. Dementsprechend kann eine Person, welche über eine längere Zeitspanne in der Sonne arbeitet und ein baumwollenes T-Shirt trägt, nach wie vor einer wesentlichen, gehäuften Dosis der UV-Strahlung ausgesetzt sein.
  • Im Wesentlichen hängt der SPF-Schutz eines Textilerzeugnisses vom "Abdeckfaktor" des Textilerzeugnisses ab. Der "Abdeckfaktor" kann definiert werden als der Prozentsatz der Oberfläche des Textilerzeugnisses, welcher durch die Garne des Textilerzeugnisses abgedeckt ist. Wenn man annimmt, dass die Garne, welche verwendet werden, um ein Textilerzeugnis zu weben oder zu stricken, gegenüber der UV-Strahlung vollständig lichtundurchlässig sind (was in Wirklichkeit nicht der Fall ist), dann würde der SPF des Textilerzeugnisses einfach mit dem Abdeckfaktor durch die folgende Formel in Beziehung gebracht werden:
    Figure 00020001
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur Erhöhung des SPF-Werts einer Zellulose- oder Proteinfaser oder eines solchen Textilerzeugnisses durch Anwendung auf einer Zellulose- oder Proteinfaser oder einem solchen Textilerzeugnis von einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I):
    Figure 00030001
    worin B ausgewählt ist aus einer Verbindung der folgenden Formel (i) oder (ii):
    Figure 00030002
    worin
    R unabhängig ausgewählt ist aus -OH, -NH2, -SO3 –M+, -SO3-H, Alkyl, Alkoxy, Alkanoyl, Alkylcarboxylat, -S-Alkyl, -CF3, -N-Dialkyl;
    n 0, 1, 2, 3 oder 4 ist,
    M+ ein Kation bedeutet,
    X für H oder Cl, F, Br steht und unabhängig ausgewählt ist,
    Y X oder R bedeutet,
    wobei eine Anwendung von weniger als 3% einer Verbindung der Formel (I), bezogen auf das Gewicht der Faser oder des Textilerzeugnisses, einen SPF-Wert von mehr als 20 ergibt.
  • Die Verbindungen der Formeln (I) sind für die Verwendung als UV-Absorber geeignet und können auf Textilerzeugnissen von jedem Gewicht appliziert werden. Typischerweise sind sie für eine Verwendung bei leichtgewichtigen Sommer-Textilerzeugnissen und bei schwergewichtigeren Textilerzeugnissen bis zu Textilerzeugnissen mit industrieller Anwendung geeignet.
  • In einer anderen Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Methode zur Erhöhung des SPF-Werts von Zellulose- oder Proteinfasern oder -Textilerzeugnissen durch Applikation einer Verbindung der Formel (I) auf Zellulose- oder Proteinfasern oder -Textilerzeugnisse mit einer Dichte von weniger als 200 g/m2, wobei die Zugabe von weniger als 2% einer Verbindung der Formel (I), bezogen auf das Gewicht der Faser oder des Textilerzeugnisses, einen SPF-Wert von mehr als 20 ergibt.
  • Zellulose-Fasern können alle möglichen Fasern pflanzlichen Ursprungs sein, wie Baumwolle, Viskose, Flachs, Leinen, Rayon oder Ähnliche oder auch Mischgarne hiervon. Ebenfalls können es Mischgarne mit Polyester, Polyamiden, Polyacrylnitrilen oder Ähnlichen sein.
  • Proteinfasern können alle möglichen Fasern tierischen Ursprungs sein, wie Wolle, Mohair, Seide, Cashmere, Angora oder Ähnliche oder auch Mischgarne hiervon. Ebenfalls können es Mischgarne mit Polyester, Polyamid oder Ähnlichen sein.
  • Falls die Faser ein Protein ist, ist es bevorzugt, dass eine Verbindung der Formel (I), worin B für (ii) steht, angewendet wird.
  • Falls die Faser ein Zellulose-Derivat ist, ist es bevorzugt, dass eine Verbindung der Formel (I), worin B für (i) oder (ii) steht, angewendet wird.
  • Vorzugsweise ist die Zellulose-Faser Baumwolle und die Protein-Faser Wolle.
  • Typischerweise erhöht der Zusatz von 2% der Verbindung der Formel (I), bezogen auf das Gewicht der Faser, den SPF-Wert eines Textilerzeugnisses mit 120 g/m2 aus 100% Baumwolle von 15+ auf 30+.
  • Typischerweise dringt eine Verbindung der Formel (I) in die Faser ein und fixiert sich auf der Faser mit der reaktiven Gruppe B der Verbindungen der Formel (I) durch Reaktion mit der Faser.
  • Typischerweise erhöht bei Mischgarnerzeugnissen die aufeinanderfolgende Zugabe des UV-Absorbers, welcher für jede Komponente des Mischgarnes relevant ist, den SPF-Wert des Mischgarnerzeugnisses um mehr als 30.
  • Beispielsweise erhöht bei einem Baumwolle/Polyester-Textilerzeugnis die aufeinanderfolgende Zugabe des UV-Absorbers für Baumwolle gefolgt von der Zugabe des UV-Absorbers für Polyester oder umgekehrt den SPF-Wert des Textilerzeugnisses um mehr als 30.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Kleidungsstück mit einer Mehrzahl von Fasern und einem UV-Absorber, worin die Mehrzahl der Fasern eine Dichte von weniger als 200 Gramm pro Quadratmeter besitzt und der SPF-Wert des Artikels durch Zugabe von weniger als 3% des UV-Absorbers, bezogen auf das Gewicht der Faser, auf mindestens 20 erhöht wurde.
  • Vorzugsweise wurde in dem Kleidungsstück mit einer Mehrzahl von Fasern und einem UV-Absorber, worin die Mehrzahl der Fasern eine Dichte von weniger als 200 Gramm pro Quadratmeter besitzt, der SPF-Wert des Artikels durch Zugabe von weniger als 2% des UV-Absorbers, bezogen auf das Gewicht der Faser, auf mindestens 20 erhöht.
  • Gemäss einem anderen Aspekt betrifft die vorliegenden Erfindung ein Kleidungsstück mit einer Mehrzahl von Fasern und einem UV-Absorber der Verbindung der Formel (I).
  • Vorzugsweise hat in dem Kleidungsstück mit dem UV-Absorber der Verbindungen der Formel (I), die Mehrzahl der Fasern eine Dichte von weniger als 200 Gramm pro Quadratmeter.
  • Vorzugsweise wurde in dem Kleidungsstück mit der UV-Absorberverbindung der Formel (I), worin die Mehrzahl der Fasern eine Dichte von weniger als 200 Gramm pro Quadratmeter hat, der SPF-Wert des Artikels durch Zugabe von weniger als 3% des UV-Absorbers, bezogen auf das Gewicht der Faser, auf mindestens 20 erhöht.
  • Noch bevorzugter wurde in dem Kleidungsstück mit der UV-Absorberverbindung der Formel (I) worin die Mehrzahl der Fasern eine Dichte von weniger als 200 Gramm pro Quadratmeter hat, der SPF-Wert des Artikels durch Zugabe von weniger als 2% des UV-Absorbers, bezogen auf das Gewicht der Faser, auf mindestens 20 erhöht.
  • Vorzugsweise ist die Faser, welche den UV-Absorber enthält, farbecht und lichtecht.
  • Typischerweise ist der UV-Absorber aufgrund der Reaktion der Verbindungen der Formel (I) mit der Faser an die Faser gebunden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine für die Anwendung auf Zellulose- oder Proteinfasern oder -Textilerzeugnissen geeignete Formulierung, welche eine Verbindung der Formel (I) in einem geeigneten Träger umfasst.
  • Vorzugsweise wird der SPF-Wert auf mehr als 30 erhöht.
  • Es ist bevorzugt, dass die Kombination von Faser oder Textilerzeugnis und UV-Absorber wasserecht ist, so dass das Waschen des Textilerzeugnisses, nachdem dessen SPF-Wert durch die Zugabe der UV-Absorberverbindungen der Formel (I) erhöht wurde, keinen wesentlichen Abfall im SPF-Wert der Faser oder des Textilerzeugnisses bewirkt.
  • Die Faser oder das Textilerzeugnis kann ebenfalls einen Farbstoff oder ein Pigment oder andere in der Industrie bekannte Überzüge oder Veredelungen enthalten.
  • Es ist bevorzugt, dass der UV-Absorber, wenn er auf die Faser oder das Textilerzeugnis appliziert wird, für sichtbare Strahlung transparent ist. Typischerweise wird die ursprüngliche Farbe des Textilerzeugnisses oder der Faser hiervon im Wesentlichen nicht berührt.
  • Die Kombination von Textilerzeugnis und UV-Absorber ist vorzugsweise lichtecht. Die mit dem UV-Absorber behandelten Fasern oder Textilerzeugnisse sind vorzugsweise beim Waschen farbecht.
  • Die Faser kann Wolle, Nylon, Polyester, Baumwolle oder irgend eine andere synthetische Faser oder ein Mischgarn hiervon sein.
  • Vorzugsweise ist der UV-Absorber an die Fasern aufgrund der Affinität gebunden, welche der UV-Absorber für die Fasern besitzt.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr nur beispielhaft, unter Bezugnahme auf die begleitenden experimentellen Resultate, beschrieben.
  • DIE BESTEN METHODEN, UM DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
  • Synthese-Methoden
  • BEISPIEL 1
  • Synthese via 1,3,5-s-Triazin (Cyanursäurechlorid)
  • Die ausgewählte Amin-Verbindung (1 Mol als Aufschlämmung in 100 ml Wasser [eiskalt]) wird langsam zu Cyanursäurechlorid hinzugefügt (1 Mol als Aufschlämmung in 200 ml Azeton [eiskalt]), derweil der pH der Lösung durch Zugabe von 2N Natriumhydroxid bei 7 gehalten wird. Das Reaktionsgemisch wird während 1,5-2,0 Stunden gerührt (wobei die Temperatur unterhalb von 5°C gehalten wird), nach welcher Zeit die Reaktion als beendet beurteilt wird, sobald sich der pH bei 7 stabilisiert hat und der Test auf freies Amin (TLC) negativ ist. Das Produkt wird anschliessend abfiltriert, mit Azeton gründlich gewaschen und danach im Ofen getrocknet.
  • BEISPIEL 2
  • Synthese des Natriumsalzes von 2,4-Dichlor-s-triazin-6-yl-p-aminophenyl-sulfonsäure (dihydrat)
  • p-Aminophenyl-sulfonsäure (Sulfanilsäure) (26 g als Aufschlämmung in Wasser) wird langsam zu Cyanursäurechlorid (28 g als Aufschlämmung in 200 ml Azeton, enthaltend ca. 100 g Eis) hinzugefügt, derweil der pH der Lösung durch Zugabe von 2N Natriumhydroxid bei 7 gehalten wird. Das Reaktionsgemisch wird während 1,5-2,0 Stunden gerührt, nach welcher Zeit die Reaktion als beendet beurteilt wird, sobald sich der pH bei 7 stabilisiert hat und der Test auf freies Amin (TLC) negativ ist. Das Produkt wird abfiltriert, gründlich mit Azeton gewaschen und danach im Ofen getrocknet. Die Ausbeute betrug 92%.
  • TLC zeigte, dass das Produkt frei war von Ausgangsmaterialien. Das IR-Spektrum und die Resultate der Elementaranalyse bestätigten die Echtheit des Produktes. Die Resultate der Elementaranalyse sind in der folgenden Tabelle angegeben.
  • Figure 00080001
  • CHARAKTERISIERUNG DER PRODUKTE
  • Die Produkte wurden unter Verwendung einer Kombination von Schmelzpunkten, Infra-Rot (IR) Spektren, Elementaranalysen und Dünnschichtchromatographie (TLC) charakterisiert. Die Schmelzpunkte wurden auf einem Gallenkamp Schmelzpunkt-Apparat bestimmt. Die IR-Spektren wurden auf einem Infrarot-Spektrometer von Hitachi, Modell 260-10, aufgezeichnet und auf Nujol-Mull bezogen. Die Elementaranalysen wurden (unter Vertrag) von der School of Chemistry der Universität von New South Wales durchgeführt. Die TLC wurde unter Verwendung von Merck 60F254 Silika Gel TLC Folien durchgeführt. Es wurden verschiedene Eluiermittel, inbegriffen Azeton, Wasser-gesättigtes Butanol und Ethanol verwendet. Die Chromatogramme wurden bei 254 nm mit einer Universal-UV-Lampe (CAMAG Muttenz Schweiz) sichtbar gemacht.
  • ANWENDUNGSMETHODEN 1. Di-chlor-s-triazin-Derivate als UV-Absorber auf Baumwolle
  • BEISPIEL 3
  • Diese Verbindungen können auf Baumwolle angewendet werden, sei es mittels Auszieh- oder Klotz-Verfahren.
  • Eine geeignete Ausziehmethode ist die folgende:
    Trage 2% des Fasergewichtes einer Absorber-Verbindung, 10% des Fasergewichtes Natriumchlorid und 0,1 % des Fasergewichtes eines Netzmittels (beispielsweise eines Nonylphenyl-polyethoxylats) bei einem Flottenverhältnis 30:1 während 30 Minuten bei 30°C auf. Füge danach 5% des Fasergewichtes Natriumkarbonat hinzu und führe die Reaktion während 30 Minuten durch. Wasche schliesslich aus und trockne.
  • Die im Titel genannten Verbindungen sind via kovalente Bindungen auf der Baumwolle fixiert und schaffen so eine ständige Erhöhung des SPF in dem behandelten Textilerzeugnis aus Baumwolle.
  • BEISPIEL 4
  • Eine geeignete Klotz-Methode ist die folgende:
    Trage eine Lösung enthaltend 2% des Fasergewichtes einer Absorber-Verbindung, 5% des Fasergewichtes Natriumkarbonat und 0,1 % des Fasergewichtes eines Netzmittels (beispielsweise eines Nonylphenyl-polyethoxylats) durch Klotzen auf, um einen Pickup von 100% zu erreichen. Das geklotzte Textilerzeugnis wird anschliessend über Nacht (kalt) in einer verschlossenen Plastik-Umhüllung gelassen. Wasche schliesslich aus und trockne.
  • Die im Titel genannten Verbindungen sind via kovalente Bindungen auf der Baumwolle fixiert und schaffen so eine ständige Erhöhung des SPF in dem behandelten Textilerzeugnis aus Baumwolle.
  • BEISPIEL 5
  • Eine geeignete alternative Klotz-Methode ist die folgende:
    Trage eine Lösung enthaltend 2% des Fasergewichtes einer Absorber-Verbindung, 5% des Fasergewichtes Natriumkarbonat und 0,1 % des Fasergewichtes eines Netzmittels (beispielsweise eines Nonylphenyl-polyethoxylats) durch Klotzen auf, um einen Pickup von 100% zu erreichen. Das geklotzte Textilerzeugnis wird anschliessend während 30 Minuten bei 100-105°C mit Dampf behandelt, um die Fixierung zu vollenden. Wasche schliesslich aus und trockne.
  • Die im Titel genannten Verbindungen sind via kovalente Bindungen auf der Baumwolle fixiert und schaffen so eine ständige Erhöhung des SPF in dem behandelten Textilerzeugnis aus Baumwolle.
  • UV-UND SPF-MESSMETHODEN
  • Die Ultraviolett-Transmission (direkt und diffus) des Musters wurde über den UV-Spektralbereich von 290 bis 380 nm unter Verwendung eines Cary 3 UV-sichtbaren Spektrophotometers, mit einem integrierenden, sphärischen Vorsatz ausgestattet, gemessen. Es wurde ein Schott UG#11 Filter verwendet, um die Fluoreszenz-Effekte der optischen Aufheller (FWA) (falls vorhanden) in dem Muster zu eliminieren.
  • Die SPF-Werte (Sonnenschutzfaktoren) wurden für 2 mm "off skin" mit Hilfe einer Methode beurteilt, welche in einem Forschungsprojekt des dermatologischen Zentrums des Lidcome-Krankenhauses entwickelt wurde. Die Methode ist unter dem Titel: "A Comparative Study of Fabric Protection against Ultraviolet-Induced Erythema Determined by Spectrophotometric and Human Skin Measurements" von S. W. Menzies, P. B. Lukins, G. E. Greenoak, P. J. Walker, M. T. Pailthorpe, J. M. Martin, S. K. David und K. E. Georgouras im Journal of Photodermatology, Photoimmunology and Photomedicine, 1992: 8(4), 157-163 ausführlich beschrieben.
  • Die Ultraviolett-Transmissionsdaten und die berechneten SPFs wurden auf dem Textilerzeugnis in einem trockenen, entspannten (d.i. nicht gedehnten) Zustand gemessen.
  • Die vorhergesagten SPFs geben einen Anhaltspunkt für die SPFs, welche auf der menschlichen Haut gefunden werden sollen.
  • FARBECHTHEIT GEGENÜBER WASCHEN
  • Die Farbechtheit gegenüber Waschen der unbehandelten Textilerzeugnisse und der mit dem UV-Absorber behandelten Textilerzeugnisse wurde mit Hilfe der in AS 2001.4.15 beschriebenen Methoden "Determination of Colourfastness to Washing: Test A: Colourfastness to Simulated Hand Laundering in the Presence of Soap" bestimmt.
  • FARBECHTHEIT GEGENÜBER LICHT
  • Die Farbechtheit gegenüber Licht von unbehandelten und mit einem UV-Absorber behandelten Textilerzeugnissen wurde mit Hilfe von Methoden bestimmt, welche in AS 2001.4.21 "Determination of Colourfastness to Light using an Artificial Light Source (Mercury Vapour, Tungsten Filament, Internally Phosphor-Coated Lamp)" beschrieben werden. Die Belichtungen erfolgten während einer Gesamtzeit von 858 Stunden (ca. 35 Tagen), für welche die ISO Blue Standard-Beurteilung 7 betrug.
  • Einzelheiten der in der Beschreibung erwähnten Chemikalien sind bei dem angegebenen Geschäftsinhaber erhältlich.
  • Eine ausgedehnte Suche in der Literatur und Erkundigungen, welche bei Lieferanten von Textilchemikalien in Australien durchgeführt wurden, zeigten, dass es sehr wenige wasserlösliche (oder in Wasser dispergierbare), im Handel erhältliche UV-Absorber gibt.
  • Es gibt keine, im Handel erhältlichen, UV-Absorber für Baumwolle.
  • Ciba-Geigy vertreibt zwei UV-Absorber auf dem Markt:
    • – CIBAFAST N, beschrieben als "Agens, um Polyamid-Fasern gegen die schädlichen Wirkungen von Licht und Hitze zu schützen und die Lichtechtheit der Färbungen dieser Fasern zu verbessern.
    • – CIBAFAST W, beschrieben als "Agens, um Wolle gegen die schädlichen Wirkungen von Licht und Hitze zu schützen".
  • Sandoz vertreibt einen UV-Absorber für Polyester:
    • – FADEX F FLÜSSIG, das verwendet wird, um die Lichtechtheit von Polyester-Färbungen zu verbessern, insbesondere derjenigen, welche für die Polsterung von Kraftfahrzeugen verwendet werden.
  • Keiner der Hersteller erhebt in seiner technischen Literatur einen Anspruch auf die Verwendung dieser Produkte zur Erhöhung des SPF von Fasern oder Textilerzeugnissen.
  • BEISPIEL 6
  • Anwendung der Verbindung 2 auf Baumwolle
    • (die Verbindung 2 ist das Natriumsalz der p-(2,4-Dichlor-s-triazin-6-yl-amino)-o-methyl-phenyl-sulfonsäure)
  • In der nachfolgenden Anwendungsformulierung wurde angenommen, dass die Verbindung 2 als 100%ig reaktive Verbindung formuliert wurde.
  • Bei der Bestimmung der Waschechtheit des behandelten Textilerzeugnisses wurde die Seife durch 1 g/Ltr. OMO (OMO ist eine Handelsmarke von Unilever plc) ersetzt.
  • 18(a) Die Verbindung 2 wurde auf Muster von gewebtem 100%igem Baumwollmaterial mit Leinwandbindung von 5 Gramm (145 g/m2: Charles Parsons, Sydney) durch Ausziehen in einer Goodbrand-Jeffries-Laboratorium-Färbemaschine appliziert. Die Formulierung hatte folgende Zu-sammensetzung:
    50 g/Ltr. Natriumchlorid (NaCl)
    x% des Fasergewichtes der Verbindung 2
    Flottenverhältnis 40:1
    Temperatur: 50°C
    Zeit: 30 Minuten
    Danach: Zugabe von 5 g/Ltr. Natriumkarbonat
    Ablauf: 30 Minuten bei 50°C
    Waschen: Gründliche kalte Spülung; danach heisse Spülung (60°C)
    Trocknen Ventilator-gesteuerter Ofen; 60°C; 60 Minuten
  • Die Resultate sind in der Tabelle 1 zusammengefasst.
  • TABELLE 1: SPF-Resultate für gewebtes Texilerzeugnis
    Figure 00120001
  • Diese vorbereitenden Experimente in kleinem Umfang zeigen, dass die Verbindung 2 die Fähigkeit besitzt, den SPF dieses gewebten Textilerzeugnisses aus 100% Baumwolle wesentlich zu erhöhen.
  • 18(b) Haspel-Anwendung
  • 3% der Verbindung 2 wurden zu 600 g gewebtem 100%igem Baumwollmaterial mit Leinwandbindung (Charles Parsons, Sydney) durch Ausziehen in einer Haspel-Färbemaschine im Laboratoriums-Massstab zugesetzt. Die Formulierung hatte folgende Zusammensetzung:
    50 g/Ltr. Natriumchlorid (NaCl)
    3% des Fasergewichtes der Verbindung 2
    Flottenverhältnis 30:1
    Temperatur: 50°C
    Zeit: 30 Minuten
    Danach: Zugabe von 5 g/Ltr. Natriumkarbonat
    Ablauf 30 Minuten bei 50°C
    Waschen: Gründliche kalte Spülung; danach heisse Spülung (60°C)
    Trocknen Trocknen in der Trommel; 60°C; 60 Minuten
  • Die Resultate sind in der Tabelle 2 zusammengefasst.
  • TABELLE 2: SPF-Resultate für gewebtes Texilerzeugnis
    Figure 00130001
  • Diese Haspel-Färbeexperimente zeigen, dass die Verbindung 2 den SPF dieses gewebten Textilerzeugnisses aus 100% Baumwolle wesentlich erhöht hat.
  • Die Echtheit gegenüber Waschen und gegenüber Licht der mit der Verbindung 2 (Haspel) behandelten 100%igen Baumwolle wurde danach beurteilt und die Resultate sind in der Tabelle 3 angegeben.
  • TABELLE 3: Resultate der Echtheitsuntersuchung
    Figure 00140001
  • 8(c) Pad-Batch Anwendung bei gestricktem Textilerzeugnis
  • 3% der Verbindung 2 wurden auf ca. 35 Gramm eines gestrickten Textilerzeugnisses aus 100% Baumwolle (Avon 100% Baumwolle, Grösse XXL; Sonnensicher 30+; dieses Textilerzeugnis würde ein Gewicht von 180-190 g/cm2 besitzen) durch Klotzen unter Verwendung einer Klotzmaschine im Laboratoriums-Massstab appliziert. Die Formulierung hatte folgende Zusammensetzung:
    3% Gew/Gew Verbindung 2
    5 g/Ltr. Natriumkarbonat
    Zusatz: 90%
    Temp: Raumtemperatur
    Batch: 6 Stunden (kalt) in verschlossenen Plastikbeuteln
    Waschen Gründlich kalt spülen; danach heiss spülen (60°C)
    Trocknen Trocknen in der Trommel: 60°C; 60 Minuten
  • Die Resultate sind in der Tabelle 4 zusammengefasst.
  • TABELLE 4: PAD-Batch Resultate bei gestricktem Textilerzeugnis
    Figure 00150001
  • Das "blind" geklotzte Muster ist geschrumpft, was zu einem höheren SPF dieser Probe führte. Das mit der Verbindung 2 behandelte Muster besass einen wesentlich verbesserten SPF im Vergleich sowohl zur Kontrolle als auch zu den blinden Mustern.
  • Diese Experimente mit Pad-Batch-Färbung zeigen, dass die Verbindung 2 den SPF des gestrickten Materials aus 100% Baumwolle wesentlich erhöht hat.
  • 8(d) PAD-Batch Anwendung bei gewebtem Textilerzeugnis
  • 3% der Verbindung 2 wurden auf ca. 25 Gramm eines gewebtem Textilerzeugnisses aus 100% Baumwolle (Charles Parsons) durch Klotzen unter Verwendung einer Klotz-maschine im Laboratorium-Massstab appliziert. Die Formulierung hatte folgende Zu-sammensetzung:
    3% Gew/Gew Verbindung 2
    5 g/Ltr. Natriumkarbonat
    Zusatz: 90% (folglich 2,7% appliziert)
    Temp: Raumtemperatur
    Batch: 6 Stunden (kalt) in verschlossenen Plastikbeuteln
    Waschen: Gründlich kalt spülen; danach heiss spülen (60°C)
    Trocknen: Trocknen in der Trommel: 60°C; 60 Minuten
  • Die Resultate sind in der Tabelle 5 zusammengefasst.
  • TABLE 5: SPF-Resultate für geklotztes gewebtes Textilerzeugnis
    Figure 00160001
  • Diese Experimente mit Pad-Batch-Färbung zeigen, dass die Verbindung 2 den SPF dieses gewebten Textilerzeugnisses aus 100%iger Baumwolle wesentlich erhöht hat.
  • Auf Basis dieser Resultate kann gesehen werden, dass die Verbindung 2 bequem auf ein Textilerzeugnis aus Baumwolle (entweder gestrickt oder gewebt) sowohl mit Hilfe der Auszieh- als auch mit Hilfe der "Pad-Batch"-Methode appliziert werden kann.
  • Die behandelten Textilerzeugnisse sind echt sowohl gegenüber Waschen als auch gegenüber Licht.
  • Die behandelten Textilerzeugnisse besitzen wesentlich höhere SPFs als die Textilerzeugnisse der Kontrolle (und die blind behandelten Textilerzeugnisse).
  • Die Verbindung 2 beginnt stark unter 359 nm zu absorbieren, d.i. im UVB-Bereich. UVB ist höchst schädlich für die Haut und der hauptsächliche Grund für Hautkrebs.
  • Dadurch, dass die Verbindung 2 nicht wesentlich oberhalb von 350 nm absorbiert, hemmt sie nicht die Funktion der optischen Aufheller (FWA) und folglich verbleibt das Textilerzeugnis in schönem Weiss und hat trotzdem einen hohen SPF.

Claims (5)

  1. Eine Methode zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors einer Zellulose- oder Protein-Faser oder eines solchen Textilerzeugnisses mit einer Dichte von weniger als 200 Gramm pro Quadratmeter durch Anwendung auf die Zellulose- oder Protein-Faser oder auf das Textilerzeugnis von einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I)
    Figure 00170001
    worin B eine Verbindung der Formel (i) oder (ii) ist
    Figure 00170002
    worin R unabhängig ausgewählt ist aus -OH, -NH2, -SO3-M+, -SO3-H+, Alkyl, Alkoxy, Alkanoyl, Alkylcarboxylat, -S-Alkyl, -CF3, -N-Dialkyl; n 0, 1, 2, 3 oder 4 ist, M+ ein Kation bedeutet, X für H oder Cl, F, Br steht und unabhängig ausgewählt ist, Y X oder R bedeutet, wobei eine Anwendung von weniger als 3% einer Verbindung der Formel (I), bezogen auf das Gewicht der Faser oder des Textilmaterials, einen Sonnenschutzfaktor von mehr als 20 ergibt.
  2. Eine Methode gemäss Patentanspruch 1, worin eine Anwendung von weniger als 2% einer Verbindung der Formel (I), bezogen auf das Gewicht der Faser oder des Textilmaterials, einen Sonnenschutzfaktor von mehr als 20 ergibt.
  3. Eine Methode gemäss Patentanspruch 1 zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von Baumwolle durch Anwendung einer Verbindung der Formel (I), worin B eine Gruppe der Formel (ii) ist, X Cl bedeutet, n für 2 steht und eines von R sich in Stellung 3 des Phenylringes befindet und für -CH3 steht und das andere R sich in Stellung 4 befindet und für -SO3 –TTa+ steht.
  4. Ein Bekleidungsartikel aus Zellulose oder Protein mit einer Mehrzahl von Fasern und einer Verbindung der Formel (I), worin die Mehrzahl der Fasern eine Dichte von weniger als 200 Gramm pro Quadratmeter besitzt und der Sonnenschutzfaktor des Artikels durch Zugabe von weniger als 3% einer Verbindung der Formel (I), bezogen auf das Gewicht der Faser, auf mindestens 20 erhöht wurde.
  5. Ein Bekleidungsartikel gemäss Patentanspruch 4, worin der Sonnenschutzfaktor des Artikels durch Zugabe von weniger als 2% einer Verbindung der Formel (I), bezogen auf das Gewicht der Faser, auf mindestens 20 erhöht wurde.
DE1993631830 1992-08-12 1993-08-12 Verfahren zur erhöhung des sonnenschutzfaktors und verbindungen geeignet zur erhöhung des sonnenschutzfaktors von fasern und geweben Expired - Lifetime DE69331830T3 (de)

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