CN1798582A - 含挥发性物质的组合物 - Google Patents

Abstract

公开了含挥发性物质的组合物；制造含挥发性物质的组合物的方法；和从含挥发性物质的组合物中散发挥发性物质的方法。

Description

含挥发性物质的组合物

发明领域

本发明涉及含挥发性物质的组合物；制造含挥发性物质的组合物的方法；以及从含挥发性物质的组合物中散发挥发性物质的方法。

发明背景

含挥发性物质的组合物用于多种用途。这些用途包括，但不限于将挥发性物质释放到房间或其它空间中，挥发性物质，如香料或有香味的物质、杀虫剂、空气清新剂、除臭剂、芳香剂、芳香疗法、或任何其它可用来调节、改变或换句话讲注入到空气中或改变环境的气味。

用于这些用途的已知组合物有许多缺点。一个主要缺点是基于这样的事实：即使在尚未打算使用含挥发性物质的组合物或从其中散发出挥发性物质时，这些组合物中的挥发性物质也会挥发或释放。就含香料的挥发性组合物而言，这一缺点可能引起组合物在释放较低挥发性的底香和中香之前过早地释放较高挥发性的香料成分(称之为“顶香”)。这可能会引起一些现有组合物在一段时间后香味特征发生非期望的变化，因为较早散发型香味中包含不成比例的高比例顶香，而较晚散发型香味中包含不成比例的高比例底香。而通常希望顶香、中香和底香一起散发以提供所期望的香气或香味。就含香料的挥发性组合物而言，另一个缺点是香料成分通常与许多容器的材料不兼容。

发明概述

本发明涉及含挥发性物质的组合物；制造含挥发性物质的组合物的方法；以及从含挥发性物质的组合物中散发挥发性物质的方法。本文描述了几个非限制性实施方案，每一个可单独或与其它组分一起构成一个发明。

在一个非限制性实施方案中，含挥发性物质的组合物包含一个结构，此结构包括：包含至少一种以下物质的载体：聚乙二醇，其重均分子量大于或等于约4000；氢化蓖麻油；脂肪酸，其链长大于或等于14个碳原子；至少一种挥发性物质。在本实施方案的一个版本中，组合物在25℃和50％相对湿度(RH)下为一种柔软固体的形式。在某些实施方案中，挥发性物质将仅释放有限的数量，直到为了释放挥发性物质而对此结构施加能量才全部释放。

也公开了制造含挥发性物质的组合物的方法和从含挥发性物质的组合物中散发挥发性物质的方法。

许多其他实施方案也是可能的，包括但不限于下列详述中所述的那些。

发明详述

本发明涉及含挥发性物质的组合物；制造含挥发性物质的组合物的方法；以及从含挥发性物质的组合物中散发挥发性物质的方法。本文描述了几个非限制性实施方案，它们是所述体系的几个组分，每一个可单独或与其它组分一起构成一个发明。

所述挥发性物质可以在各种设施内散发，其包括但不限于房间、住宅、医院、办公室、剧院、建筑物等，或散发到各种交通工具中，例如火车、地铁、汽车、飞机等。

本文所用术语“挥发性物质”是指可蒸发的物质。本文所用术语“挥发性物质”、“芳香”和“香味”包括，但不限于使人愉快的或有香味的气味，因此，还包括能起杀虫剂、空气清新剂、除臭剂、芳香剂、芳香疗法作用的香味，或任何其它可用来调节、改变或或换句话讲注入到空气中或改变环境的气味。但是应当理解，香料、芳香物质和芳香剂将通常包含一种或多种挥发性物质(它们可形成包含一组挥发性物质的独特和/或离散的单元)。

在一个实施方案中，可提供一种分配芳香剂使之进入环境的系统，此系统包括一个或多个组分，每个组分包含一种或多种芳香剂或芳香物质。在这样一个实施方案中，系统优选包括分配装置(如装置)和一种或多种含芳香物质的制品，或“含芳香剂的制品”，其可以芳香剂“储罐”的形式提供。每个储罐可提供一种单独的挥发性组合物，或不同挥发性物质的组合，例如不同的香味物质的组合。在某些实施方案中，每个储罐提供一组传递如主题、体验、生理效应、和/或疗效等的香味。

本文感兴趣的挥发性组合物可以任何合适的形式提供。在一些实施方案中，香味由包含香料如香料油的挥发性组合物提供，所述组合物掺在合适的载体上或掺入其中。载体可以下列非限制性形式提供：固体、液体、糊状物、凝胶、珠子、胶囊、吸芯、载体材料如充满或含有香料的多孔材料、以及它们的组合。在一些实施方案中，载体为柔软固体的形式，它可被熔化并在其中加入香料成分，以便形成一种在室温下(73°F(25℃)，50％RH)为柔软固体结构或基质形式的组合物。

在某些实施方案中，在剪切应力为100Pa的旋转流变仪上，如AR2000(TA instruments New Castle，Delaware，USA)，使用40mm的锥板，25℃下测量，所述挥发性组合物的粘度为约1,000Cps至约1,000,000Cps，或者更大。这种组合物可以凝胶状存在直到至少约13,000Cps。在某些实施方案中，当组合物为柔软固体的形式时，其粘度为约100,000Cps至约1,000,000Cps。

在一个非限制性实施方案中，室温条件下组合物为结构化的聚合物柔软固体的结构形式。此结构可以是多孔的或无孔的。此结构可以是均匀的(本文也称之为“连续的”)或非均匀的。在许多实施方案中，人们期望该结构对其中所含的挥发性物质而言是可渗透的。这种结构将使其中含有的挥发性物质在需要的时候得以释放。在此实施方案的优选版本中，组合物包含一种无孔的、均匀的、可渗透的、结构化的聚合物柔软固体。

挥发性组合物可以通过许多不同的方法形成。在一个实施方案中，组合物可以通过向载体如聚乙二醇(或“PEG)中加入挥发性成分来制造。挥发性成分，如香料，优选易与载体混合，并且冷却后在室温条件下形成柔软的固体状。PEG具有多种分子量。低分子量(或者“MW”)的PEG(例如分子量小于400)能用作香料的溶剂，这种PEG在室温下是液体，因此虽可用于本文所述的组合物中，但不是优选的。在组合物更优选的实施方案中，PEG的分子量大于或等于约1000，或者大于或等于约4000。期望PEG的分子量大于或等于约8000的PEG。PEG的分子量可高达24,000，或更高。本文所有指定的分子量都是重均分子量。

其它合适的载体是氢化蓖麻油和长链脂肪酸，尤其是那些链长大于或等于14个碳原子的脂肪酸。在某些实施方案中，期望大多数组合物包含所述的载体和挥发性成分。因此，所述载体和挥发性组分的含量占组合物的大于约20％，可供选择地大于约50％。在某些实施方案中，还期望组合物(和/或载体)基本上不含HPC(羟丙基纤维素)。

人们期望可以给载体利用结构剂。结构剂可被用于任何合适的目的。这些目的包括，但不限于为由所述组合物形成的结构提供更高的稳定性。结构剂能降低结构在低温下(例如，环境、贮藏或运输温度)释放挥发性物质的趋势。因此挥发性物质将直到为了释放挥发性物质而对此结构施加能量才开始释放。任何合适的结构剂都可以被使用。合适的结构剂包含任何包含二价阳离子的物质。包含二价阳离子的物质包括，但不限于含镁和钙的分子如氯化镁和氯化钙、碳酸镁和碳酸钙。其它合适的结构剂包括，但不限于蓖麻油衍生物，它包括但不限于氢化蓖麻油。

还期望组合物包括至少一种蜡。蜡可被用于任何合适的目的，包括但不限于提高由组合物所形成结构的熔化温度以改善稳定性。可使用任何合适的蜡。在某些实施方案中，期望蜡具有比载体更高的熔点。如果载体是PEG，蜡的熔点可以是例如高于约50℃。合适的蜡包括，但不限于载体衍生物，例如PEG的衍生物。蜡优选载体衍生物，这是因为能调节载体结构的结构剂也将能调节蜡的结构，以便进一步提高整个基质的熔点。也期望蜡对挥发性物质没有亲和力，以便它不影响挥发性物质的散发速率和递送。

在一个实施方案中，组合物通过把聚乙二醇(或“PEG”)、氢化蓖麻油、和少量的至少一种蜡及至少一种挥发性成分结合到一起来形成。

挥发性成分可包括许多组分或者组合物，包括但不限于：芳香剂(或香料油)、风味剂、杀虫剂、驱除剂或者它们的混合物。

挥发性成分可与载体物质以任何合适的方式结合。几个合适的挥发性成分与载体物质结合的方式包括，但不限于：包埋，把挥发性成分溶解在载体物质里；挥发性成分可被部分或全部包封在载体物质里。

组合物的组分能以任何合适的量掺入组合物中。在一些实施方案中，可能期望挥发性物质的浓度高于组合物约10％。在一些实施方案中，挥发性物质如香料成分的浓度可占组合物的约75％或更高。在其它实施方案中，挥发性物质的量可占组合物的约25％至约75％。载体(如聚乙二醇)的含量可为组合物的余量。在一些实施方案中，载体可为约25％至约75％或更高。在可供选择的实施方案中，载体的量可以少于上述范围。结构剂(如氢化蓖麻油)的含量可为约0至约15％、20％、30％、40％或更多。蜡的含量可为约0至约3％、5％或更多。除非另外指明，本文所述的所有百分比均按组合物的重量计。典型地选择组分的量使其总量达100％。然而，其它组分被加入到组合物中也是可能的，这种情况下组分如载体、挥发性物质、结构剂和蜡的总重量可能小于组合物的100％。

组合物可以任何合适的方式制造。在一个非限制性实施方案中，组合物通过加热载体物质(如PEG)至其熔化，然后将挥发性物质加入熔化的PEG中制成。如果载体是PEG，它典型地会在约100℃至约120℃下熔化。PEG用作香料油的溶剂，并且香料油完全可混溶于其中。挥发性物质的加入能使PEG骤冷至较低温度，并当其冷却到室温时将形成柔软的固体。在使用结构剂的实施方案中，可将载体物质与结构剂混合并加热以使它们一起熔化。挥发性物质随后能被加入到熔化的载体和结构剂的混合物中。在使用蜡的实施方案中，可将载体物质、结构剂和蜡混合并加热以使它们一起熔化。随后可将挥发性物质加入载体、结构剂和蜡的熔化混合物中。

包含组合物的结构(或基质)可被热触发或换句话说加电以散发挥发性物质。依赖于结构受热的温度，这样的结构可经历多种不同状态之间的相互转变。例如，在一些实施方案中，组合物可以任何下列状态存在：固体、糊状物、凝胶、半熔化态和液体，或其它状态。组合物的每种状态能提供给它不同的挥发特性。就香味物质而言，这可以包括不同的挥发速率、强度、香味特性、散发特征图等。在一些实施方案中，因为组合物能变回到或变为固体状态，组合物的状态改变是可逆的。在一些实施方案中，通过控制组合物中各组分的比例有可能使组合物的状态或形式由固体状变为凝胶状。例如，通过加入更多的结构剂，如氢化蓖麻油时，组合物将变得更不像固体而更像凝胶。结构的可逆液化/凝胶化/固化可被用以调节/控制挥发性物质的释放。大多数组合物，以芳香剂组合物为例，在低温下挥发性较高的香料组分(“顶香”)会首先挥发。对于本文所述组合物的某些实施方案，如果该组合物被加热到高于其熔点(直到它变成液体)，对该挥发性组合物的感觉会更接近于对该挥发性物质所期望香精的特征、香味、味道等，这是因为该材料的所有组分，不管是高挥发性香料组分(“顶香”)还是低挥发性组分(“底香”)，均在期望的温度和时间下以相同的强度散发。因此，在某些实施方案中，具有长时间极小量分配的挥发性物质组合物和特征/浓度的连贯性。在本文所举的实施例中，基质的熔点为约52℃。当不再施加能量时，该结构恢复成蜡状的固状或柔软的固体，这降低了挥发性物质的散发趋势。

在某些实施方案中，期望加热组合物到超出载体熔点的温度。加入香料成分将典型地降低组合物的熔化温度。随着香料成分的挥发，组合物剩余部分的熔化温度将增高。如果组合物一直加热到高于载体熔点的熔化温度，则这将为组合物提供足够的能量以便使挥发性组分从其中散发出来。

组合物能提供某些优势。但是，关于这一点应当理解的是，除非在所附的权利要求书中指定，否则组合物不需要提供任何这种优势。在一些实施方案中，就芳香剂组合物而言，所述组合物能递送持续时间更长的香味。例如某些以前曾被用于包含挥发性物质的凝胶即使不被加热或换句话说不被活化也将释放挥发性较高的香料组分。这将减少这些组合物的使用寿命，并且会影响加热组合物时散发的香料的特征。在一些实施方案中，当不想散发挥发性组分时，所述组合物能比某些其它组合物更好地保持挥发性组分。在一些实施方案中，所述组合物可与盛放它的容器的材料(可称之为“支持材料”)更兼容。香料油经常与塑料不兼容。然而，当香料油被掺入本文所述的组合物中时，组合物能有与塑料物质更强的兼容性。不希望受任何特定理论的约束，据信本文所述的含挥发性物质的组合物具有比香料油更大的表面张力，以减少或消除香料油从组合物的移动，即被之称为芯吸的现象。在一些实施方案中，组合物的表面张力高于20达因/厘米且低于25达因/厘米。在一些实施方案中，组合物在高温(例如最高约120°F，或50℃)和/或高湿度(例如最高；或大于或等于80％RH)下有好的稳定性，即使挥发性物质的浓度很高。也就是说，在这样的条件下组合物不会改变形状或物理状态。在某些实施方案中，组合物提供了一种即使吸收水分，如湿气，也不会改变其物理状态(如，变得更趋向液体)的结构。

在某些实施方案中，组合物也可以具有优势，因为它可包含相对大量的挥发性物质(如，按组合物的重量计，从约25％至约75％)。组合物也可掺入大量、很大范围、各种系列(或组合)的不同挥发性物质。通过改变结构剂(如氢化蓖麻油)的含量来改变/调节载体的极性使之匹配挥发性物质的极性是可能的。例如，就本文所述的组合物而言，挥发性物质的极性可以在约2德拜至约5德拜的范围，然而在各种不同的储存条件下组合物仍保持稳定。这允许将典型不兼容的香料组合掺入组合物中(例如，香草、咖啡、肉桂等极性很强的香料，能与水果(例如柠檬)或其它在极性相差很大的香料成分组合)。此外，掺入挥发性物质的组合物的结构是可逆的(也就是说，它能从较固态(例如柔软的固体)转变为较液态，然后再回到较固态)这能向组合物提供处理、储存和加工等方面的有益效果。

实施例

表1提供一些根据本文的说明制造的香味组合物的非限制性实施例。

                     表1

香料％	PEG％	氢化蓖麻油％	蜡％
				25	75	0	0
50	45	5	0
				40	30	30	0
40	40	20	0
				40	48	10	2
50	42	5	3
				25	0	75	0

在本说明书中提及的所有专利、专利申请(和针对其公布的任何专利，以及任何相应出版的外国专利申请)和出版物的公开内容均引入本文以供参考。然而，并未明确地承认引入本文以供参考的任何文献提出或公开了本发明。

应该理解，在本说明书中给出的每一上限值将包括每一个下限值，即如同该下限值在本文中也明确地表示。在本说明书中给出的每一下限值将包括每一个上限值，即如同该上限值在本文中也明确地表示。在本说明书中给出的每一数值范围将包括包含于该较大数值范围内的所有较小的数值范围，即如同该较小的数值范围在本文中也明确地表示。

尽管已用具体实施方案描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可对本发明作出各种变化和修改。另外，尽管在对本发明进行说明时对本发明的某些具体实施方案一同作了说明，但是应当理解，这只是用于举例说明而非限制，本发明的范围由所附的权利要求书定义，该范围应为本发明现有技术所允许的最大范围。

Claims (22)

1.一种含挥发性物质的组合物，所述组合物包含：

包含至少一种以下物质的载体：聚乙二醇，其重均分子量大于或等于约4,000；氢化蓖麻油；和脂肪酸，其链长大于或等于14个碳原子；和

至少一种挥发性物质，

其中所述组合物在25℃和50％RH的条件下为柔软固体的形式。

2.如权利要求1所述的含挥发性物质的组合物，其中所述组合物的粘度介于约100,000Cps和1,000,000Cps之间。

3.如权利要求1所述的含挥发性物质的组合物，其中所述组合物在至少一种下列条件下保持柔软固体的形态：温度最高为约50℃，并且湿度大于或等于约80％RH。

4.如权利要求1所述的含挥发性物质的组合物，其中所述至少一种挥发性物质包含一种或多种下列物质：香料油、风味剂、杀虫剂、驱除剂、以及它们的混合物。

5.如权利要求4所述的含挥发性物质的组合物，其中所述组合物包含按重量计最多约75％的挥发性物质。

6.如权利要求2所述的含挥发性物质的组合物，其中所述柔软固体在最高约50℃的温度下完全暴露约2个星期时可保留至少约80％的所述挥发性物质。

7.如权利要求5所述的含挥发性物质的组合物，其中所述组合物在温度高于50℃时可被热触发以散发至少一部分所述挥发性物质。

8.如权利要求1所述的含挥发性物质的组合物，所述组合物还包含结构剂。

9.如权利要求8所述的含挥发性物质的组合物，其中所述结构剂是包含二价阳离子的物质。

10.如权利要求9所述的含挥发性物质的组合物，其中所述结构剂选自：含镁和钙的分子，如氯化镁和氯化钙、碳酸镁和碳酸钙、以及它们的混合物。

11.如权利要求9所述的含挥发性物质的组合物，其中所述结构剂包括蓖麻油的衍生物。

12.如权利要求1所述的含挥发性物质的组合物，所述组合物还包含至少一种蜡。

13.如权利要求12所述的含挥发性物质的组合物，其中所述载体具有熔化温度，并且所述蜡具有的熔化温度高于所述载体的熔化温度。

14.如权利要求12所述的含挥发性物质的组合物，其中所述蜡是所述载体物质的衍生物。

15.如权利要求1所述的含挥发性物质的组合物，其中当所述组合物为柔软固体的形式并且当未对所述组合物施加能量时，所述组合物具有第一状态，并且当对所述组合物施加能量时具有第二加电状态，其中当处于所述第一状态时所述挥发性物质以第一含量从所述含挥发性物质的组合物中散发出，而当处于所述第二状态时所述挥发性物质以第二较高含量从所述含挥发性物质的组合物中散发出；其中当不再对所述含挥发性物质施加能量时，所述含挥发性物质的组合物将返回所述第一状态。

16.如权利要求15所述的含挥发性物质的组合物，其中所述组合物在所述第二状态下熔化。

17.如权利要求1所述的含挥发性物质的组合物，其中所述挥发性物质具有表面张力，并且所述含挥发性物质的组合物被置于支持材料上，并且所述含挥发性物质组合物的表面张力大于单独所述挥发性物质的表面张力，并且所述含挥发性物质的组合物的表面张力高于20达因/厘米且低于25达因/厘米。

18.一种含挥发性物质的组合物，所述组合物包含：

聚乙二醇，其含量按所述组合物的重量计为约25％至约75％；

和

至少一种挥发性物质，其含量按所述组合物的重量计为约10％至约75％；和

其他任选成分，

其中所述组合物在室温条件下为柔软固体的形式。

19.一种制造含挥发性物质的组合物的方法，所述方法包括：

提供一种载体物质

加热所述载体物质直至其熔化；

将至少一种挥发性物质加入到已熔化的载体物质中，形成混合物；和

使所述已熔化的载体物质与所述至少一种挥发性物质的混合物冷却。

20.一种从含挥发性物质的组合物中散发挥发性物质的方法，所述方法包括：

提供含挥发性物质的组合物，所述组合物包含载体和至少一种与所述载体易混合的挥发性物质，其中所述载体具有熔化温度，所述熔化温度低于所述载体的熔化温度，其中当未向所述组合物施加能量时所述组合物具有第一状态，并且当向所述组合物施加能量时具有第二加电状态；和

将所述含挥发性物质的组合物加热至高于所述载体的熔化温度的温度。

21.如权利要求20所述的方法，其中当不再加热所述含挥发性物质的组合物时，所述组合物返回所述第一状态。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述组合物的第一状态是柔软的固体。