DE2928591C2 - Verfahren zur Herstellung von Parfümöle enthaltenden Raumbeduftungskörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Parfümöle enthaltenden Raumbeduftungskörpern aus Polyurethanschaumstoff auf Basis von Glykolen und Diisocyanaten.

Die Raumbeduftung erfolgte bisher z. B. unter Verwendung von Raumspray, Duftkerzen, gallertartigen Massen, getränktem Zellstoff oder Filz oder durch die katalytische Verbrennung von Alkohol-Parfümölgemischen.

Aus der DE-OS 26 08 533 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit harter Polymermatrix bekannt, die einen Duftstoff eingeschlossen enthält. Die harte Polymermatrix besteht aus einer mechanisch stabilen Masse einer in Lösungsmitteln unlöslichen Polymernetzstruktur, in der der Duftstoff eingeschlossen ist Die festen Polymerperlen, die den Duftstoff eingeschlossen enthalten, werden nach ihrer Aushärtung mit den Ausgangsstoffen eines Polyurethan-Reaktionsgemisches kombiniert und mit dem Schaumstoffgemisch verschäumt.

Aus der DE-OS 25 21 265 sind Duftstoffe enthaltende Trägergele bekannt, die durch Umsetzung von isocyanatgruppen enthaltenden Präpolymeren aus Polyäther mit Di- oder Polyaminen als Kettenverlängerungsmitteln in Wasser und/oder Alkoholen hergestellt werden. Als Kettenverlängerungsmittel werden aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Di- oder Polyamine verwendet. Der Isocyanatgehalt der Präpolymeren liegt bei 2 bis 20Gew.-%. Der Nachteil der bekannten Duftkörper besteht darin, daß es sich hierbei um Gele handelt, die durch die Abgabe des Dispersionsmittels allmählich schrumpfen. Mit der Abgabe des Dispersionsmittels diffundiert auch der Duftstoff aus dem Gelkörper heraus. Der Duftkörper ist nicht formstabil, und während des Zusammenschrumpfen des Körpers wird das äußere Erscheinungsbild während der Benutzung unansehnlich.

Das deutsche Gebrauchsmuster 74 12 052 betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung flüchtiger, aktiver Substanzen zur Desodorierung der Luft, bestehend aus einem mit einer öffnung versehenen Behälter, in dem Holz, Papier, Karton, Gewebe oder Leder angeordnet ist, das mit einer Duftstofflösung getränkt ist. Zwischen der mit dem Duftstoff getränkten Masse und der öffnung im Gehäuse ist eine Diffusionssperre angeordnet Die Diffusionssperre besteht aus einem ungewebten Stoff. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß mit der Vorrichtung keine gesteuerte Abgabe des Duftstoffs in die Umgebung über einen langen Zeitraum möglich ist und daß die Vorrichtung sehr aufwendig ist

In dem deutschen Gebrauchsmuster 19 94 479 ist ein Behälter zur Aufnahme von flüssigen Desodorierungsmitteln beschrieben, wobei der Behälter mit mindestens einer Luftzuführungsöffnung versehen ist und der Behälter einen eine offene und das Desodorierungsmittel durch Kapillarwirkung festhaltende Zellenstruktur aufweisenden Einsatz besitzt Der Einsatz besteht aus Polyurethanschaumstoff, der mit einer Desodorierungslösung getränkt ist Der mit der Duftstofflösung getränkte Schwamm ist jedoch nur für wenige Einsatzgebiete geeignet Außerdem ist der mit der Flüssigkeit getränkte Schwamm in einem Gehäuse oder einem Beutel anzuordnen, der ein Auslaufen der Flüssigkeit verhindert Die bekannten Behälter zur Geruchsverbesserung sind daher entweder an Küchenwänden zu befestigen oder in gesonderten Auffangschalen aufzustellen.

Die französische Patentschrift 11 76 992 betrifft ebenfalls ein elastisches Material, das mit einer Duftstofflösung getränkt ist, wobei die Duftstoffabgabe über Diffusionen des Duftstoffs aus den Zellhohlräumen an die Oberfläche vonstatten geht Das elastische Material besteht aus einem natürlichen oder synthetischen Harz. Die Art des verwendeten Harzmaterials, das als Trägermaterial für die Duftstofflösung dient ist nicht beschrieben.
Die bekannten Raumbedufter weisen den Nachteil auf, daß man die Duftabgabe entweder nur bedingt steuern kann, daß sie einen relativ hohen Verpackungsaufwand erforderlich machen, oft unangenehme Rückstände hinterlassen oder schwierig zu handhaben sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Raumbeduftungskörpern zur Verfügung zu stellen, deren Duftintensität über einen weiten Bereich gesteuert werden kann, bei denen die Körperform voll erhalten bleibt, sich nicht verändert und nur einen geringen Verpackungsaufwand notwendig macht

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs angegebenen Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Ausgangskomponenten des Polyurethans mit bis zu 25 Gew.-% eines mit diesen

so Verbindungen verträglichen Parfümöls, bezogen auf die

Gesamtausgangsmateriaüen, vermischt und danach die Polyaddition zu einem Polyurethanschaumstoff mit

einem Litergewicht von 93 bis 160 g durchführt

Als Trägermaterial ist z. B. offenporiger Polyurethan-

schaum, insbesondere offenporiger Polyurethanweichschaum, geeignet der einen guten Gasaustausch ermöglicht

Aufgrund der chemischen Beschaffenheit des Polyurethanschaumstoffs, der durch Polyaddition von Diisocyanat mit zweiwertigen Alkoholen hergestellt wird und noch reaktionsfähige Atomgruppen enthält, eignen sich nur solche Parfümölkompositionen für die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethanschaumstoffe, die mit den Ausgangsmaterialien verträglich sind, d. h. keine wesentlichen chemischen Umsetzungen mit den Ausgangsmaterialien eingehen. Ungeeignete Parfümöle sind z. B. solche, die mit den Ausgangsmaterialien, nämlich der Isocyanatkomponente oder der Glykol-

komponente, reagieren, insbesondere Parfümöle, die primäre oder sekundäre OH-Gruppen, COOH-Gruppen, primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Säureamidgruppen enthalten.

Das Parfümöl wird zu den AusgangsmateriaJien vor deren Polyaddition zum Polyurethan hinzugegeben. Dadurch werden die Parfümöle nicht nur oberflächlich an den Polyurethanschaumstoff gebunden, sondern gleichmäßig im gesamten Schaumstoffköiper verteUt

Die obrre Grenze des Parfümölgehalts liegt bei 25 Gew.-%, bezogen auf das gesamte AusgangsmateriaL Der Parfümölgehalt liegt vorzugswsise bei 5 bis 20Gew.-%, insbesondere 10 bis 20Gew.-%. Bei Parfümölgehalten von mehr als 25 Gew.-% besteht die Gefahr, daß sich der Polyurethanschaumstoff nicht mehr richtig entwickelt, die Masse klebrig bleibt und das Schaumstoffgefüge nicht mehr fest genug ist

Die Art und Weise der Duftabgabe, die ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Raumb^duftungskörper ist, ist entscheidend von der Porengröße bzw. dem Litergewicht des Schaumstoffs, der zur Verfügung stehenden Oberfläche und der Gesamtmasse und den Umweltbedingungen abhängig. Bei der Abgabe der Duftstoffe an die Umgebung handelt es sich in erster Linie um Diffusionsvorgänge aus dem Inneren des Schaumstoffmaterials an die Oberfläche, und zwar die Diffusion aus den Wandungen des Schaumstoffmaterials in die Poren und die Diffusion aus den Poren in die Umgebung. Bei einem Parfümölgehalt von bis zu 25 Gew.-% liegt das optimale Litergewicht des Schaumstoffs bei 93 bis 160 g. Versuche haben gezeigt, daß eine besonders günstige Duftabgabe pro Zeiteinheit mit einem Schaumstoff mit einem Litergewicht von etwa 120 g erreicht wird. Es stellte sich heraus, daß bei Litergewichten des Polyurethanschaumstoffs von 80 g die Festigkeit des Schaumstoffs noch ausreichend war, daß aber im Vergleich zu einem Litergewicht von 120 g die Parfümölabgabe geringer war, da bei einer 20%igen Dosierung insgesamt 8 g weniger Parfümöl eingearbeitet werden konnten. Bei einem Litergewicht von 160 g lag ein sehr fester, harter Schaum mit sehr kleinen Poren vor, die durch den Walkvorgang nur schwer zu öffnen waren, und dementsprechend gering war daher auch die Parfümölabgabe.

Es hat sich herausgestellt, daß es möglich ist, durch Auswahl geeigneter Parfümöle eine merkliche Abgabe von Duftstoffen über einen Zeitraum von sechs Monaten und mehr zu erhalten. Dies läßt sich wahrscheinlich dadurch erklären, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Raumbeduftungskörper das Parfümöl gleichmäßig im Schaumstoff verteilt enthalten, da das Parfümöl während der Herstellung des Schaumstoffs physikalisch in das Molekülgitter eingebaut wird.

Di£ Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Gewichtsverlust des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyurethanschaumstoffs bei Verwendung verschiedener Parfümöle (A, B, C) und unterschiedlichen Parfümölgehalten in Abhängigkeit von der Zeiv_;

F i g. 2 den Gewichtsverlust des Polyurethanschaumstoffs bei unterschiedlichem Parfümölgehalt desselben Parfümöls in Abhängigkeit von der Zeit,

F i g. 3 den Gewichtsverlust des Polyurethanschaumstoffs mit einem Parfümölgehalt von 20Gew.-% bei einem Vollkegel (I) und einem Hohlkegel (H), und
F i g. 4 den Gewichtsverlust des Polyurethanschaumstoffs bei einem Gehalt von 20 Gew.-% Parfümöl, das bei dem erfindungsgemäßen Versuch (I) in die Ausgangsmaterialien und bei dem Vergleichsversuch (II) nachträglich in den fertigen Schaum eingearbeitet wurde.

Es wurden Polyurethanschaumstoffe in Plattenform nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt Das Verhältnis der beiden Ausgai.gskomponenten (Glykolkomponente und Diisocyanatkomponente) betrug 10:6. Vor der Polyaddition der Ausgangsmaterialien für die Herstellung des Schaumstoffs wurden 5 bis 20Gew.-% Parfümöl eingearbeitet. Die Einwirkzeit nach dem Zusammengeben der Komponenten betrug etwa 7 s. Die Standzeit bis zum öffnen der Form betrug etwa 10 min. Die Platten, die weich-elastisch waren und die nach einem Walkvorgang einen offenporigen Schaumstoff ergaben, wiesen Abmessungen von 140 · 220 · 20 mm auf, mit einem Litergewicht von 93 bis 160 g. Es wurden die abgegebenen Mengen an Parfümöl pro Zeiteinheit bestimmt Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, war ein starker Gewichtsverlust innerhalb der ersten drei bis vier Tage festzustellen, während die Kurven danach deutlich flacher werden. Die starken Gewichtsverluste in den ersten zwei Tagen sind durch Treibgasabgabe zu erklären.

In Fig.2 ist als Beispiel die Abhängigkeit der abgegebenen Parfümölmenge von der eingesetzten Parfümölmenge aufgetragen, wobei die Oberfläche und das Gewicht des Schaumstoffs konstant waren. Es wurden Polyurethanschaumstoffe mit einem Gehalt an Parfümöl (Eukalyptusöl) von 10%, 20% und 30% verwendet Man erkennt, daß bei höherer Konzentration auch eine entsprechend größere Menge an Parfümöl abgegeben wird.

Es wurden weiterhin Versuche durchgeführt, um die Abhängigkeit der Parfümölabgabe von der äußeren Form der Körper zu bestimmen. Dazu wurde ein Kegelstumpf verwendet, der entweder innen eine durchgehende Bohrung (Fig.3, II) aufwies oder aus einem Vollkegelstumpf (F i g. 3, I) bestand. Beim Vergleich der beiden Raumbeduftungskörper ist zu erkennen, daß bei annähernd gleichem Ausgangsgewicht der Vollkegelstumpf (I) eine weitaus gleichmäßigere Parfümölabgabe aufweist als der Hohlkegelstumpf (H). Der unregelmäßige Kurvenverlauf beim Hohlkegelstumpf ist wahrscheinlich auf Einflüsse aus der Umgebung zurückzuführen, z. B. unterschiedliche Lüftungsverhältnisse, Temperaturunterschiede, die den Hohlkegelstumpf trotz gleicher Lagerungsbedingungen so stärker beeinflussen als den Vollkegelstumpf.

Es wurde ein Vergleichsversuch mit Polyurethanschaumstoffkörpern in Zylinderform durchgeführt, bei dem ein Raumbeduftungskörper (Fig.4, I) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde und ein zweiter Raumbeduftungskörper (Fig.4, II) nach seiner Fertigstellung mit dem Parfümöl getränkt wurde, wobei der fertige Polyurethanschaumstoff dt*s Parfümöl in Form eines Schwammes aufgesogen hat Vergleicht man nun die Kurven der Gewichtsabnahme miteinander, so stellt man fest, daß beim nachträglich hinzugefügten Parfümöl die Kurve (II) einer extremen e-Funktion ähnelt, d.h. zuerst stark abnehmende Tendenz und dann eine immer flacher verlaufende Kurve. Bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schaumstoff (I) ist der gesamte Kurvenverlauf dagegen sehr viel ausgeglichener.

Bei den erfindungsgemäß hergestellten Polyurethanschaumstoffen tritt bei allseitiger Belüftung eine

kontinuierliche IParfümölabgabe von innen nach außen ein. Wird die Oberfläche geschlossen, z. B. durch Abdecken mit einer Kappe oder einer Manschette, so tritt nach kurzer Zeit eine Anreicherung von Parfümöl in den Poren ein, so daB beim öffnen der Packung eine sehr intensive Duftabgabe erfolgt, was eine zusätzliche Steuerbarkeit der Duftabgabe ermöglicht Bei den meisten bekannten Trägermaterialien ist dies nicht möglich, weil bei diesen die Duftabgabe durch Schrumpfen der Raumbeduftungskörper und durch Hautbildung mit fortschreitender Verwendungsdauer die Abgabe des Duftstoffs behindert wird. Die

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erfindungsgemäß hergestellten Raumbeduftungskörper haben weiterhin den Vorteil, daß das Parfümöl fest in das Material integriert ist und das Material in fast jede Form gebracht werden kann und diese Form während der Duftstoffabgabe stabil bleibt und gleichzeitig ein höherer Parfümölanteil bei geringerem Gesamtgewicht als bei bekannten Materialien vorliegt Bei getränkten Filz- oder Kunststoffplatten bekannter Art kann man dagegen das Parfümöl nur sehr locker binden und benötigt zudem gesonderte Behälter zur Aufbewahrung dieser Platten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Parfümöle enthaltenden Raumbeduftungskörpern aus Polyurethanschaumstoff auf Basis von Glykolen und Diisocyanaten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangskomponenten des Polyurethans mit bis zu 25 Gew.-% eines mit diesen Verbindungen verträglichen Parfümöls, bezogen auf die Gesamtausgangsmaterialien, vermischt und danach die Polyaddition zu einem Polyurethanschaumstoff mit einem Litergewicht von 93 bis 160 g durchführt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Parfümöl in einer Menge von 5 bis 20 Oew.-%, bezogen auf die Gesamtacsgangsmaterialien, verwendet

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polyaddition zu einem Polyurethanschaumstoff mit einem Litergewicht von 120 g durchführt