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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf Reinigungsmittelzusammensetzungen
für harte
Oberflächen
gerichtet, die verkapselte Duftstoffe und/oder Wirkstoffe gegen
schlechten Geruch umfassen, und auf Verfahren zur Herstellung derselben.
Diese Zusammensetzungen scheinen besonders gut zur Verwendung beim
Reinigen von Toilettenschüsseln,
Badewannen, Duscheinfassungen und weiteren Installationseinbauten,
harten Oberflächen
in Badezimmer und Küche,
Glasfenstern sowie Bodenoberflächen
geeignet zu sein.
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Hintergrund der Erfindung
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Reinigungsmittel
für harte
Oberflächen
sollten zur Verwendung einer breiten Vielfalt von Oberflächen geeignet
und wirksam gegen verschiedene Arten von Schmutzablagerungen, z.
B. Fett, Abnutzungsspuren von Schuhsohlen, verschüttete Nahrungsmittel,
Schmutzansammlung, Wachsansammlung, Schimmel und ähnliches
sein. Vorzugsweise sollte das Reinigungsmittel keine starke Schaumbildung
zeigen, um die Schlierenbildung zu minimieren, wenn es auf Hochglanz
polierten Oberflächen,
wie zum Beispiel Glasoberflächen, Badezimmerfliesen,
Marmor- und Terrazzoböden
sowie Arbeitsflächen,
verwendet wird. Reinigungsmittel in Konzentratform sind besonders
vorteilhaft, da der Verdünnungsgrad
abhängig
von der Beschaffenheit der Oberfläche, die gereinigt werden soll,
und der Art des zu entfernenden Schmutzes eingestellt werden kann. Zusätzlich sind
Konzentrate vom Standpunkt des Transports und Lagerung gesehen kostengünstig. Schließlich sind
Konzentrate, wenn sie in voller Stärke zur Fleckentfernung verwendet
werden, wirksam, um extrem schwierig zu entfernende Verschmutzungen
und Verfärbungen
zu entfernen.
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Allzweckreinigungsmittelzusammensetzungen
für harte
Oberflächen
sind in den
U.S. Pat. Nr. 3,453,144 von
Morgan;
3,882,038 von
Clayton et al;
3,709,825 von
Chirash et al;
3,923,678 von
Kleiner et al;
4,302,348 von
Requejo;
4,152,305 von
Berghausen, III;
U.S. Pat. Nr.
3,956,161 und
3,966,628 von
Woodward,
U.S. Pat. Nr. 4,175,062 von
Disch et al;
3,887,497 von
Ulvild;
3,239,467 von
Lipinski;
3,210,287 von
Kelly et al;
3,591,510 von
Zenk sowie
WO 01/49817 beschrieben.
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Es
besteht eine starke unbefriedigte Anforderung der Konsumenten, während und/oder
nach Reinigungsvorgängen
harter Oberflächen
Frische in die Umgebung zu bringen. Aufgrund der flüchtigen
Beschaffenheit von Duftstoffmolekülen und der Wirkung der Tensidbestandteile
in den Reinigungsmitteln ist das Erreichen einer lang andauernden
Frische nach dem Reinigen durch die herkömmliche Technologie schwierig.
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Die
Verkapselung von Duftstoffmaterialien ist im Stand der Technik gut
bekannt. Die Verkapselung bietet Vorteile für das Duftstoffprodukt, einschließlich des
Schutzes des Duftstoffes in dem Kapselkern durch eine Schalenwand,
bis der Duftstoff freigegeben werden soll. Insbesondere sind die
Kapseln oft gestaltet, ihre Füllungen
zu einer gewünschten
Zeit freizugeben, indem die Kapselschalenwand zu der gewünschten
Zeit geschwächt
wird.
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Die
Kapselschalenwand kann durch verschiedene Faktoren wie beispielsweise
Temperatur geschwächt
werden, so dass die Inhalte freigegeben werden, wenn die Kapsel
zu schmelzen beginnt. Alternativ können die Kapseln durch physikalische
Kräfte
geschwächt
werden, wie beispielsweise Zerdrücken
oder andere Methoden, die die Intaktheit der Kapsel schwächen. Zusätzlich können die
Kapselinhalte über
ein gewünschtes
Zeitintervall mittels Diffusion durch die Kapselwand freigesetzt
werden.
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Es
ist offensichtlich nicht erwünscht,
dass der Kern aus der Schale vorzeitig freigesetzt wird. Oft ist
die Kapselschalenwand ein wenig permeabel für die Kerninhalte, wenn sie
unter bestimmten Bedingungen gelagert werden. Dies ist insbesondere
dann der Fall, wenn viele Kapselarten, wie beispielsweise jene mit
Aminoplast- oder quervernetzten Gelatinewänden in wässriger Basis gelagert werden,
insbesondere in denen, die Tenside enthalten. Obwohl die Kapselschale
intakt ist, wird in diesen Fällen
der Duftstoff mit der Zeit durch einen Auswaschprozess aus dem Kern
entfernt. Der gesamte Auswaschmechanismus kann als ein Diffusionsvorgang
betrachtet werden, in dem der Übergang
aus dem Kapselkern in das wässrige
Medium stattfindet, gefolgt durch den Übergang in oder Hutlösung in
die Tensid-Micellen oder -Vesikel. Bei normalen Tensidkonzentrationen
zwischen 4 und 30% in den Verbraucherprodukten verglichen mit Duftstoffgehalten
von 0,3 bis 1%, ist es klar, dass die Aufteilung die Absorption
durch das Tensid mit der Zeit begünstigt.
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Grundlagen,
die hauptsächlich
eine nicht wässrige
Beschaffenheit haben, z. B. jene, die auf Alkoholen oder flüchtigen
Silikonen basieren, können
ebenfalls mit der Zeit Duftstoffe aus den Kapseln auswaschen. Bei diesen
Produkttypen löst
das Basislösemittel
selbst den Duftstoff auf.
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Das
U.S. Patent 6,106,875 offenbart
ein Verfahren zur Verkapselung einer amphiphilen flüchtigen
Aroma- oder Duftstoffverbindung in eine Mikrokapsel, die eine Hydrogelschalenwand
und einen Ölkern
aufweist. Die Aroma- oder Duftstoffverbindung wird in einer Flüssigkeit
in den Kern transportiert und darin unter Verwendung des Wassers
in der Kapselwand, um das Material zu transportieren, gelöst. Das
Patent offenbart, dass diese Technik eine Wanddicke und eine Aroma-
oder Duftstoffkonzentration bereitstellt, die zuvor nicht erzielbar
war.
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Trotz
der oben aufgeführten
Lehre und der früheren
Verkapselungstechnologien, besteht weiterhin ein Bedarf, Duftstoffsysteme
und neue Reinigungsmittelzusammensetzungen zu entwickeln, die ausgelegt
sind, den Duftstoff bei minimalen Verlusten zurückzuhalten, bis er benötigt wird,
und dann den Duftstoff zur entsprechenden Zeit freigeben zu können.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Reinigungsmittelzusammensetzung
für harte
Oberflächen
bereit, umfassend in einer Mischung eine Vielzahl von zerbrechlichen
Mikrokapseln, von denen jede (a) einen äußeren Durchmesser im Bereich
von etwa 0,01 bis etwa 1000 Mikrometer; (b) eine Wand mit einer
Dicke im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 100 Mikrometer; (c) eine
Wand, bestehend aus einem substituierten oder einem unsubstituierten
Acrylsäurepolymer
oder Co-Polymer, welches mit einem Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat
oder einem Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat
quervernetzt ist; und (d) einen einphasigen Kern aus einer flüssigen Phase,
der eine Duftstoffmischungs-Komponente und/oder eine Wirkstoffmischungs-Komponente gegen
schlechten Geruch umfasst, hat, wobei jede der Komponenten hiervon
einen ClogP-Wert von etwa 3,3 bis etwa 8,0 hat und wobei die Konzentration
der Duftstoffmischungs-Komponenten und/oder der Wirkstoffmischungs-Komponenten gegen
schlechten Geruch in der Reinigungsmittelzusammensetzung für harte
Oberflächen
im Bereich von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% der Reinigungsmittelzusammensetzung
für harte
Oberflächen
beträgt,
wobei der Bereich der Gew.-% der Duftstoffmischungs-Komponenten
und/oder der Wirkstoffmischungs-Komponenten
gegen schlechten Geruch in der Vielzahl der Mikrokapseln von etwa
50 Gew.-% bis etwa 97 Gew.-% der gefüllten Mikrokapseln ausmacht;
und (ii) eine Reinigungsmittel-Basiszusammensetzung für harte
Oberflächen
und optional ein Verdickungsmittel, um die Vielzahl der Mikrokapseln
in Suspension zu halten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann das verkapselte Duftstoffmaterial mit einem kationischen Polymer
beschichtet sein.
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In
einer anderen Ausführungsform
stellt unsere Erfindung eine Reinigungsmittelzusammensetzung für harte
Oberflächen
bereit, wobei jede der Vielzahl zerbrechlicher Mikrokapseln eine
Wand hat, die aus einem unsubstituierten Acrylamid-Acrylsäure Co-Polymer
mit einem Molekulargewicht im Bereich von 5.000 bis 1.000.000 liegt,
das mit einem Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat quervernetzt ist,
wobei das Mol-Verhältnis der
Acrylsäure
Monomereinheiten : Acrylamid Monomereinheiten von 9:1 bis 1:9 liegt
und wobei das Mol-Verhältnis
von Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat quervernetzendem Agens : Acrylamid-Acrylsäure Co-Polymer
im Bereich von 9:1 bis 1:9 liegt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
stellt unsere Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Reinigungsprodukts
für harte
Oberflächen
bereit, das verkapselte Duftstoffmischungs-Komponenten und/oder
Wirkstoffmischungs-Komponenten gegen schlechten Geruch umfasst.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
werden Erzeugnisse, die die Reinigungsmittelzusammensetzung für harte
Oberflächen
der vorliegenden Erfindung enthalten, bereitgestellt.
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Diese
Zusammensetzungen scheinen insbesondere gut geeignet zur Verwendung
bei der Reinigung von Toilettenschüsseln, Badewannen, Duscheinfassungen
und anderen Installationseinrichtungen, harte Oberflächen in
Badezimmer und Küche,
Glasfenster und Bodenflächen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 stellt
grafisch den Vorteil der Reinigungsmittelzusammensetzung für harte
Oberflächen
gegenüber
kommerziell erhältlichen
Sprüh-Reinigungsmittelzusammensetzungen
für harte
Oberflächen
dar.
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2 stellt
grafisch die sensorische Bewertung während einer Zeitspanne von
fünfzig
Tagen für
die Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen der
vorliegenden Erfindung, die die Kapseltechnologie enthält, gegenüber kommerziell
erhältlichen
Reinigungsmitteln für
harte Oberflächen,
die den Duftstoff pur enthalten, dar, und zwar vor und nach dem
trocken Wischen der Test-Bodenplatten.
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3 stellt
grafisch die sensorische Bewertung zwischen dem puren Duftstoff
und dem verkapselten Duftstoff der vorliegenden Erfindung dar.
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4 stellt
grafisch die sensorische Auswertung über die Zeit der unterschiedlichen
Behandlung dar zwischen der kommerziell erhältlichen üblichen Rezeptur + purer Duftstoff
mit Fleece-Wischtüchern
und der kommerziell erhältlichen üblichen
Rezeptur + Kapselduftstoff der vorliegenden Erfindung mit Fleece-Wischtüchern.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
Duftstoffe, die zur Verwendung in dieser Erfindung geeignet sind,
umfassen ohne Beschränkung jede
Kombination aus Duftstoff, ätherischem Öl, Pflanzenextrakt
oder Mischungen davon, die mit einem Polymer kompatibel ist und
geeignet ist, durch dieses verkapselt zu werden.
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Viele
Arten von Duftstoffen können
in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, wobei die einzige Beschränkung die
Kompatibilität
mit und die Eignung zur Verkapselung durch das eingesetzte Polymer
ist und die Kompatibilität
mit dem verwendeten Verkapselungsverfahren. Geeignete Düfte umfassen
Früchte
wie beispielsweise Mandel, Apfel, Kirsch, Traube, Birne, Ananas,
Orange, Erdbeere, Himbeere; Moschus, Blumendüfte wie beispielsweise lavendelähnliche,
rosenähnliche,
irisähnliche
und nelkenähnliche,
ohne jedoch auf diese beschränkt
zu sein. Weitere ansprechende Düfte
umfassen Kräuterdüfte wie
beispielsweise Rosmarin, Thymian und Salbei; sowie Walddüfte, die
von der Kiefer, der Fichte stammen und andere Waldgerüche. Duftstoffe
können
auch von verschiedenen Ölen
stammen, wie beispielsweise ätherische Öle oder
von Pflanzenstoffen wie Pfefferminze, grüner Minze und ähnlichem.
Es können
weitere bekannte und beliebte Gerüche in der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden, beispielsweise Babypuder, Popcorn, Pizza, Zuckerwatte
und ähnliches.
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Eine
Aufstellung geeigneter Duftstoffe wird in den
U.S. Patenten 4,534,891 ,
5,112,688 und
5,145,842 bereit gestellt, deren Inhalte
hiermit unter Bezug eingearbeitet sind. Eine weitere Quelle geeigneter
Duftstoffe findet man in Perfumes Cosmetics an Soaps, Second Edition,
herausgegeben von W. A. Poucher, 1959. Unter den in dieser Abhandlung
aufgeführten
Duftstoffen sind Akazie, Cassia, Chypre, Zyklame, Farn, Gardenie,
Hagedorn, Sonnenwinde, Gaisblatt, Hyazinthe, Jasmin, Flieder, Lilie,
Magnolie, Mimose, Narzisse, frisch geschnittenes Heu, Orangenblüte, Orchideen,
Reseda, Wicke, Klee, Tuberose, Vanille, Veilchen, Mauerblümchen und ähnliches.
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Wie
in der gemeinsam eingereichten U.S. Anmeldung Nr. 10/983,142 offenbart,
die unter Inbezugnahme inkorporiert ist, als wäre sie hierin in vollem Umfang
dargelegt, wurde der logP vieler Parfumbestandteile ausgewiesen,
zum Beispiel die Ponoma92 Datenbank, erhältlich von Daylight Chemical
Information Systems, Inc. (Daylight CIS) Irvine, Kalifonien. Die
Werte werden sehr praktisch unter Verwendung des logP Programms, dass
auch von Daylight CIS erhältlich
ist, berechnet. Das Programm führt
auch experimentell bestimmte logP-Werte auf, wenn sie aus der Pomona
Datenbank erhältlich
sind. Der berechnete logP (ClogP) wird normalerweise durch den Fragmentansatz
von Hansch und Leo bestimmt (A. Leo, in Comprehensive Medicinal Chemistry,
Vol. 4, C. Hansch, P. G. Sammens, J. B. Taylor und C. A. Ransden, Herausgeber,
S. 295 Pergamon Press, 1990). Dieser Ansatz basiert auf der chemischen
Struktur des Duftstoffbestandteils und berücksichtigt die Anzahlen und
Art der Atome, die Atombindigkeit und die chemische Bindung. Die
ClogP-Werte, die höchst verlässliche
und weithin verwendete Abschätzungen
für diese
physiochemische Eigenschaft sind, können anstelle der experimentellen
logP-Werte, die für
die vorliegende Erfindung nützlich
sind, verwendet werden. Weitere Information betreffend ClogP und
logP kann man in
U.S. Patent
5,500,138 finden.
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Duftstoffe
mit niedrigerem logP oder ClogP, diese Bezeichnungen werden von
nun an synonym verwendet, weisen eine höhere wässrige Löslichkeit auf. Daher werden
sie eine stärkere
Tendenz aufweisen, in die Basis zu diffundieren, wenn diese Materialien
in dem Kern einer Kapsel sind, die in einem wässrigen System platziert wird,
falls die Schalenwand gegenüber
den Duftstoffen permeabel ist. Ohne durch Theorie gebunden sein
zu wollen, wird angenommen, dass der Auswaschmechanismus aus der
Kapsel normalerweise in einer wässrigen
Basis in drei Schritten erfolgt. Zuerst löst sich der Duftstoff in dem
Wasser, das die Schalenwand hydratisiert. Als zweites diffundiert
der gelöste
Duftstoff durch die Schalenwand in die Bulk-Wasserphase. Als drittes
wird der Duftstoff in der Wasserphase durch die hydrophoben Teile
des Tensids absorbiert, das in der Basis dispergiert ist, wodurch
ermöglicht
wird, dass das Auswaschen weiter stattfindet.
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Diese
Situation kann durch eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verbessert werden, die die Verwendung
eines enormen Übermaßes an Duftstoffen
mit hohem ClogP involviert. In dieser Ausführungsform der Erfindung haben
mehr als ungefähr
60 Gew.-% der Duftstoffe einen ClogP von über 3,3. In einer weiteren
höchst
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung haben mehr als 80 Gew.-% der Duftstoffe einen ClogP-Wert
von über
etwa 4,0. Die Verwendung von Duftstoffmaterialien, wie zuvor beschrieben,
verringert die Diffusion der Duftstoffe durch die Kapselwand und
in die Basis unter bestimmten zeitlichen, Temperatur- und Konzentrationsbedingungen.
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Die
folgenden Duftstoffbestandteile, die in Tabelle 1 aufgeführt sind,
gehören
zu jenen, die zum Einschluss in der Kapsel der vorliegenden Erfindung
geeignet sind: TABELLE
PARFÜMBESTANDTEILE | CLOGP |
Allylcyklohexanpropionat | 3,935 |
Ambrettolid | 6,261 |
Amylbenzoat | 3,417 |
Amylcinnamat | 3,771 |
Amylcinnamaldehyd | 4,324 |
Amylcinnamaldehyd-Dimethylacetal | 4,033 |
Iso-Amylsalicylat | 4,601 |
Aurantiol
(Handelsname für
Hydroxycitronellalmethylanthranilat) | 4,216 |
Benzylsalicylat | 4,383 |
Para-Tert-Bulylcyclohexylacetat | 4,019 |
Iso-Butyl-Quinolin | 4,193 |
Beta-Caryophyllen | 6,333 |
Cadinen | 7,346 |
Cedrol | 4,530 |
Cedrylacetat | 5,436 |
Cedrylformiat | 5,070 |
Cinnamylcinnamat | 5,480 |
Cyclohexylsalicylat | 5,265 |
Cyclamen-Aldehyd | 3,680 |
Diphenylmethan | 4,059 |
Diphenyloxid | 4,240 |
Dodecalacton | 4,359 |
Iso
E Super (Handelsname für 1-(1,2,3,4,5,6,7,8-Octahydro-2,3,8,8-Tetramethyl-2-Naphtalenyl)-Ethanon) | 3,455 |
Ethylenbrassylat | 4,554 |
Ethylundecylenat | 4,888 |
Exaltolid
(Handelsname für
15-Hydroxypentadecansäure,
Lakton) | 5,346 |
Galaxolid
(Handelsname für
1,3,4,6,7,8-Hexahydro-4,6,6,7,8,8-Hexamethylcyclopenta-Gamma-2-Benzopyran) | 5,482 |
Geranylanthranilat | 4,216 |
Geranylphenylacetat | 5,233 |
Hexadecanolid | 6,805 |
Hexenylsalicylat | 4,716 |
Hexylcinnamaldehyd | 5,473 |
Hexylsalicylat | 5,260 |
Alpha-Iron | 3,820 |
Lilial
(Handelsname für
Pata-Tertiär-Butyl-Alpha-Methylhydrocinnamaldehyd) | 3,858 |
Linalylbenzoat | 5,233 |
Methyldihydrojasmon | 4,843 |
Gamma-n-Methylionon | 4,309 |
Moschus-Indanon | 5,458 |
Moschus-Tibeten | 3,831 |
Oxahexadecanolid-10 | 4,336 |
Oxahexadecanolid-11 | 4,336 |
Patchouli-Alkohol | 4,530 |
Phantolid
(Handelsname für
5-Acetyl-1,1,2,3,3,6-Hexamethylindan) | 5,977 |
Phenylethylbenzoat | 4,058 |
Phenylethylphenylacetat | 3,767 |
Phenylhaptanol | 3,478 |
Alpha-Santalol | 3,800 |
Thibetolid
(Handelsname für
15-Hydroypentadecansäure,
Lakton) | 6,246 |
Delta-Undecalacton | 3,830 |
Gamma-Undecalacton | 4,140 |
Vetiverylacetat | 4,882 |
Ylangen | 6,268 |
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Die
Funktionen der Kapseln der vorliegenden Erfindung können durch
die Verwendung eines enormen Überschusses
von Duftstoffen mit hohem ClogP verbessert werden. In dieser Ausführungsform
der Erfindung haben mehr als etwa 60 Gew.-% der Duftstoffe einen
ClogP über
3,3. In einer weiteren höchst
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung haben mehr als 80 Gew.-% der Duftstoffe einen ClogP-Wert über etwa
4,0. Die Verwendung der Duftstoffe, wie zuvor beschrieben, verringert
die Diffusion der Duftstoffe durch die Kapselwand und in die Basis
unter bestimmten zeitlichen, Temperatur- und Konzentrationsbedingungen.
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Die
Stoffe mit höherem
ClogP sind bevorzugt, was bedeutet, dass jene Stoffe mit einem ClogP-Wert von
4,5 gegenüber
jenen Duftstoffen mit einem ClogP von 4 bevorzugt werden; und diese
Materialien werden gegenüber
den Duftstoffmaterialien mit einem ClogP von 3,3 bevorzugt.
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Die
Duftstoffrezeptur der vorliegenden Erfindung sollte zumindest ungeführ 60 Gew.-% Stoffe mit einem
ClogP aufweisen, der größer als
3,3 ist, vorzugsweise mehr als etwa 80 und stärker bevorzugt mehr als etwa
90 Gew.-% Stoffe mit einem ClogP, der größer als 4 ist.
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Der
Fachmann weiß,
dass Duftstoffrezepturen häufig
komplexe Mischungen vieler Duftstoffbestandteile sind. Ein Parfumeur
hat häufig
etliche tausend Duftstoffchemikalien, mit denen er arbeitet. Dem
Fachmann ist bewusst, dass die vorliegende Erfindung einen einzelnen
Bestandteil enthalten kann, es ist aber viel wahrscheinlicher, dass
die vorliegende Erfindung zumindest acht oder mehr Duftstoffchemikalien
umfasst, noch wahrscheinlicher, dass sie zwölf oder mehr und oft zwanzig
oder mehr Duftstoffchemikalien enthält. Die vorliegende Erfindung
sieht auch die Verwendung von komplexen Duftstoffrezepturen vor,
die fünfzig
oder mehr Duftstoffchemikalien, fünfundsiebzig oder mehr oder
sogar einhundert oder mehr Duftstoffchemikalien in einer Duftstoffrezeptur
enthalten.
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Bevorzugte
Duftstoffe haben sowohl einen hohen ClogP und einen Dampfdruck.
Dazu gehören
die folgenden mit diesen Eigenschaften:
Para-Cymol, Camphen,
Mandarinal, Vivaldie, Terpinen, Verdox, Fenchylacetat, Cyclohexyl-Isovalerat,
Manzanate, Myrcen, Herbavert, Isobutylisobutyrat, Tetrahydrocitral,
Ocimen und Caryophyllen.
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Wie
hierin verwendet wird unter olfaktorisch wirksamer Menge die Menge
der Verbindung in der Parfümzusammensetzung
verstanden, die der einzelne Bestandteil zu seinen bestimmten olfaktorischen
Eigenschaften beiträgt,
aber die olfaktorische Wirkung der Duftstoffzusammensetzung wird
die Summe der Wirkungen von jedem Duftstoffbestandteil sein. So
können
die Verbindungen der Erfindung verwendet werden, um die Aromaeigenschaften
der Parfümzusammensetzung
zu ändern,
indem die olfaktorische Reaktion verändert wird, die von einer weiteren
Zutat in der Zusammensetzung beigetragen wird. Die Menge hängt von
vielen Faktoren einschließlich
weiterer Bestandteile, deren relativen Mengen und der erwünschten
Wirkung ab.
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Der
Duftstoffgehalt in dem verkapselten Duftstoff variiert von etwa
5 bis etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 40 bis etwa 95 und am
stärksten
bevorzugt von etwa 50 bis etwa 90 Gew.-% bezogen auf eine trockene
Basis. Zusätzlich
zu dem Duftstoff können
weitere Agenzien in Verbindung mit dem Duftstoff verwendet werden
und sind selbstverständlich
beinhaltet.
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Bestimmte
Beispiele für
Wirkstoffmischungs-Komponenten gegen schlechten Geruch, die nützlich bei den
Aminoplasten-Mikrokapseln sind, die in der Zusammensetzung und dem
Verfahren unserer Erfindung verwendet werden, sind die folgenden:
Wirkstoffmischungs-Komponentengruppe
gegen schlechten Geruch I:
1-Cyclohexylethan-1-yl-butyrat;
1-Cyclohexylethan-1-yl-acetat;
1-Cyclohexylethan-1-yl-ol;
1-(4'-Methylethyl)cyclohexylethan-1-yl-propionat;
und
2'-Hydroxy-1'-ethyl(2-phenoxy)acetat
von
denen jede Verbindung unter der Handelsmarke VEILEX von International
Flavors & Fragrances
Inc., New York, N. Y., U. S. A. verkauft wird.
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Wirkstoffmischungs-Komponentengruppe
II gegen schlechten Geruch, wie in dem
U.S. Patent 6,379,658 offenbart:
β-Naphtylmethylether;
β-Naphtylketon;
Benzylaceton;
Mischung
aus Hexahydro-4,7-methanoinden-5-yl-propionat und Hexahydro-4,7-methanoinden-6-yl-propionat;
4-(2,6,6-Trimethyl-2-cyclohexen-1-yl)-3-methyl-3-buthen-2-on;
3,7-Dimethyl-2,6-nonadien-1-nitril;
Dodecahydro-3a,6,6,9a-tetramethylnaphto(2,1-b)furan;
zyklischer
Ethylenglykolester aus N-Dodecandisäure;
1-Cyclohexadecen-6-on;
1-Cycloheptadecen-10-on;
und
Ackerminzöl.
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Zusätzlich zu
den Duftstoffen und/oder den Wirkstoffen gegen schlechten Geruch,
die in der vorliegenden Erfindung verkapselt werden sollen, sieht
die Erfindung auch die Einarbeitung von Lösungsmittel vor. Die Lösungsmittel
sind hydrophobe Stoffe, die mit den Duftstoffen, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, mischbar sind. Geeignete Lösungsmittel
sind jene mit einer angemessenen Affinität für die Duftstoffchemikalien
und einem ClogP von mehr als 3,3, vorzugsweise mehr als 8 und am
stärksten
bevorzugt mehr als 10. Geeignete Stoffe umfassen, sind aber nicht
beschränkt
auf Triglyceridöl,
Mono- und Diglyceride, Mineralöl,
Silikonöl,
Diethyl-Phthalat,
Polyalpha-Olefine, Rizinusöl
und Isopropylmyristat. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Lösungsmittel
mit den Duftstoffen, die hohe ClogP-Werte haben, wie zuvor dargelegt, kombiniert.
Es sollte beachtet werden, dass die Auswahl eines Lösungsmittels
und eines Duftstoffes mit hoher Affinität zu einander zu der am stärksten ausgeprägten Verbesserung
der Stabilität
führt.
Geeignete Lösungsmittel
können
aus der folgenden, nicht beschränkenden
Aufzählung
ausgewählt
werden:
- • Mono-,
Di- und Tri-ester, sowie deren Mischungen aus Fettsäuren und
Glycerin. Die Fettsäurekette
kann im Bereich von C4-C26 liegen. Die Fettsäurekette kann auch in jedem
beliebigen Ausmaß ungesättigt sein.
Beispielsweise
Caprin/Capryl-Triglycerid, bekannt als Neobee M5, erhältlich bei
Stepan Corporation. Weitere geeignete Beispiele sind die Capmul-Reihe
von Abitec Corporation. Zum Beispiel Capmul MCM.
- • Isopropylmyristat
- • Fettsäureester
von Polyglycerololigomeren:
R2CO-[OCH2-CH(OCOR1)-CH2O-]n, wobei
R1 und R2 H oder C4-C26 aliphatische Ketten oder Mischungen davon
sein können,
und n im Bereich zwischen 2–50,
vorzugsweise 2–30
liegt.
- • Nicht-ionische
Fettalkoholalkoxylate wie die Neodoltenside von BASF, die Dobanoltenside
von Shell Corporation oder die BioSofttenside von Stepan. Die Alkoxygruppe
ist eine Ethoxy-, Propoxy-, Butoxygruppe oder Mischungen davon.
Zusätzlich
können
diese Tenside an den Enden mit Methylgruppen verkappt sein, um ihre
Hydrophobizität
zu erhöhen.
- • Di-
und Tri-Fettsäurenketten,
die nicht-ionische, anionische und kationische Tenside sowie Mischungen davon
enthalten.
- • Fettsäureester
von Polyethylenglycol, Polypropylenglycol und Polybutylenglycol
oder Mischungen.
- • Polyalphaolefine
wie beispielsweise ExxonMobil PureSymTM PAO-Linie
- • Ester
wie beispielsweise die ExxonMobil PureSynTM Ester
- • Mineralöl
- • Silikonöle wie Polydimethylsiloxan
und Polydimethylcyclosiloxan
- • Diethylphthalat
- • Di-Isodecyladipat
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Die
Lösungsmittelmenge
im Kern des verkapselten Duftstoffes sollte größer als etwa 30 Gew.-%, vorzugsweise
größer als
etwa 50 Gew.-% und am stärksten
bevorzugt größer als
etwa 75 Gew.-% sein. Zusätzlich zu
dem Lösungsmittel
wird bevorzugt, dass Duftstoffe mit höherem ClogP eingesetzt werden.
Es wird bevorzugt, dass mehr als 25 Gew.-%, vorzugsweise mehr als
30 und stärker
bevorzugt mehr als etwa 40 Gew.-% der Duftstoffchemikalien einen
ClogP-Wert von mehr als 2,5, vorzugsweise mehr als etwa 3 und am
stärksten bevorzugt
mehr als etwa 3,5 aufweisen. Der Fachmann versteht, dass viele Rezepturen
geschaffen werden können,
wobei verschiedene Lösungsmittel
und Duftchemikalien eingesetzt werden. Die Verwendung von Duftstoffchemikalien
mit hohem ClogP erfordert ein geringeres Ausmaß an hydrophoben Lösungsmitteln
als Duftstoffchemikalien mit niedrigerem ClogP, um eine vergleichbare
Stabilität
zu erreichen. Wie der Fachmann versteht, bestehen in einer höchst bevorzugten
Ausführungsform
mehr als etwa 80, vorzugsweise mehr als etwa 90 und am stärksten bevorzugt
mehr als 99 Gew.-% der Duftstoffzusammensetzung aus Duftstoffchemikalien
mit hohem ClogP und hydrophoben Lösungsmitteln.
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Es
wurde auch festgestellt, dass die Zugabe von hydrophoben Polymeren
zu dem Kern auch die Stabilität
verbessern kann, indem die Diffusion des Duftstoffes aus dem Kern
verlangsamt wird. Der Polymergehalt liegt normalerweise bei weniger
als 82 Gew.-% des Kerns, vorzugsweise bei weniger als 50% und am
stärksten bevorzugt
bei weniger als 20%. Die Grundvoraussetzung für das Polymer ist, dass es
mit den anderen Komponenten des Kerns mischbar oder kompatibel ist,
nämlich
dem Duftstoff und dem anderen Lösungsmittel.
Vorzugsweise verdickt oder geliert das Polymer auch den Kern, wodurch
die Diffusion weiter verringert wird. Die Polymere können aus
der nachfolgenden nicht beschränkenden
Gruppe ausgewählt
werden:
- • Copolymere
von Ethylen. Copolymere von Ethylen und Vinylacetat (Elvax Polymere
von DOW Corporation). Copolymere von Ethylen und Vinylalkohol (EVAL
Polymere von Kuraray). Ethylen/Acrylelastomere wie beispielsweise
Vamac Polymere von Dupont).
- • Polyvinylpolymere,
zum Beispiel Polyvinylacetat.
- • Alkyl-substituierte
Cellulose, wie Ethylcellulose (Ethocel, hergestellt von DOW Corporation),
Hydroxypropyl-Cellulose (Klucel Polymere von Hercules)
- • Ungeladene
Polyacrylate. Beispiele sind (i) Amphomer, Dermacryl LT und Dermacryl
79, hergestellt von National Starch and Chemical Company, (ii) die
Amerhold Polymere von Amerchol Corporation, und (iii) Acudyne 258
von ISP Corporation.
- • Copolymere
von Acryl- und Methacrylsäure
und Fettestern von Acryl- oder Methacrylsäure. Diese sind Seitenketten
kristallisierend. Typische Polymere dieser Art sind jene, die in
den U.S. Patenten 4,830,855 , 5,665,822 , 5,783,302 , 6,255,367 und 6,492,462 aufgeführt sind. Beispiele für diese
Polymere sind die Intelimer-Polymere, die von Landec Corporation
hergestellt werden.
- • Polypropylenoxid.
- • Polybutylenoxid
von Poly(Tetrahydrofuran).
- • Polyethylen
Terephthalat.
- • Alkylester
von Poly(Methylvinylether) – Maleinsäureanhydrid-Copolymere,
beispielsweise die Gantrez Copolymere und Omnirez 2000 von ISP Corporation.
- • Carboxylsäureester
von Polyaminen. Beispiele für
diese sind Polyamide mit Esterendgruppen (ETPA), hergestellt von
der Arizona Chemical Company.
- • Polyvinylpyrrolidon
(Luviskol-Reihe von BASF).
- • Block-Copolymere
von Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Buylenoxid. Diese sind bekannt
als die Pluronic und Synperonic Polymere/Dispergiermittel von BASF.
- • Eine
weitere Polymerklasse umfasst Polyethylenoxid-co-butylenoxidpolymere
mit einem beliebigen Ethylenoxid/Propylenoxid/Butylenoxid Verhältnis, wobei
die kationischen Gruppen in einer theoretischen netto positiven
Ladung oder gleich null (Amphoter) resultieren. Die allgemeine Struktur
ist:
-
Wobei
R1, R2, R3, R4 H oder eine beliebige Alkyl- oder Fettalkylkettengruppe
ist. Beispiele für
solche Polymere sind kommerziell als Tetronics von dem BASF Unternehmen
bekannt.
-
Wir
haben auch entdeckt, dass, wenn die Kapseln Kerne aufweisen, die
einen sehr großen
Anteil Lösungsmittel
mit den geeigneten ClogP-Werten und/oder mit den zuvor beschriebenen
Duftstoffchemikalien mit den hohen ClogP-Werten enthalten, die verkapselten
Stoffe tatsächlich
die Duftstoffchemikalien aus dem tensidhaltigen Grundprodukt absorbieren
können.
Wie der Fachmann wohl versteht, enthalten Produkte wie Reinigungsmittel
für harte
Oberflächen,
aber nicht beschränkt
darauf, wie Bodenreinigungsmittel und Glasreinigungsmittel in ihren
Grundrezepturen funktionelle Stoffe wie zum Beispiel Tenside, Emulgatoren,
Lösungsmittel
und ähnliches
zusammen mit Duftstoffchemikalien. Diese Produkte absorbieren oft
aggressiv die Duftstoffbestandteile, am häufigsten infolge des partiell
hydrophoben Tensids.
-
Die
meisten Konsumprodukte werden unter Verwendung einer wässrigen
Basis hergestellt, wenngleich einige Produkte Silikon oder Polyurethan
als das wesentliche Lösungsmittel
oder Träger
verwenden. Absorption von diese Grundlagen ist ebenfalls möglich, falls
der Kern richtig ausgelegt und in dem geeigneten Maß in der
Grundlage verwendet wird. Beispiele für diese Produkte umfassen Möbelreiniger,
wie beispielsweise PLEDGE, eingetragenen Handelsmarke von SC JOHNSON.
-
In
dem Grundprodukt wird der Duftstoff verwendet, um dem Konsumenten
einen angenehmen Duft während
und nach der Verwendung des Produkts zu bieten, oder um unangenehme
Gerüche
von einigen funktionellen Inhaltsstoffen, die in dem Produkt verwendet
werden, zu überdecken.
Wie zuvor angegeben besteht ein langjähriges Problem bei der Verwendung
von Duftstoffen in dem Verlust des Duftstoffs vor der optimalen Zeit
für die
Duftstofffreigabe. Wir haben entdeckt, dass mit der richtigen Auswahl
des Lösungsmittels
und/oder der Duftstoffchemikalien in dem Kapselkern die Kapsel erfolgreich
für die
Duftstoffchemikalien, die in dem wässrigen Grundprodukt vorhanden
sind, während
der Lagerung bestehen wird. Schlussendlich absorbiert der Kern eine
wesentliche Menge an Duftstoff und schließlich ist ein Gleichgewichtsniveau
an Duftstoff in dem Kern geschaffen, welches spezifisch ist für die Anfangszusammensetzung
des Kerns und Konzentration in der Basis, Typ und Konzentration
der Duftstoffmaterialien in der Basis, Basiszusammensetzung und
Lagerbedingungen. Dieses Vermögen,
den Kapselkern mit Duftstoffmaterial aus dem Grundprodukt zu beladen,
insbesondere jene Grundprodukte, die eine hohe Tensidkonzentration
enthalten, beweist, dass mit einer überlegten Auswahl der Kernzusammensetzung
gute Duftstoffstabilität
innerhalb des Kerns erreicht werden kann.
-
Daher
besteht eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren zur Bereitstellung
von verkapselten Duftstoffprodukten durch die Re-Equilibrierung des Duftstoffmaterials
aus dem Grundprodukt in die Kapseln. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen
eines Grundproduktes, die Duftstoffmaterialien und Kapseln mit einer
permeablen Schalenwand enthalten, wobei die Kapseln ein Lösungsmittel,
wie zuvor definiert, oder Duftstoffmaterialien mit hohem ClogP enthalten.
Die Lösungsmittel
und Duftstoffmaterialien mit hohem ClogP weisen eine Affinität für das Duftstoffmaterial
auf. Um die Duftstoffmaterialien zu absorbieren, die zuvor nicht
in dem Kern der Kapseln vorhanden waren, um wieder ins Gleichgewicht
in den Kapselkern zu kommen, wird bevorzugt, dass die Kapseln einigen
leeren Raum enthalten oder einige Duftstoffmaterialien mit niedrigerem
ClogP, die sich aus der Kapsel abtrennen und in das Basisprodukt übertreten.
Kapselschalenwände
mit dem geeigneten Permeabilitätsgrad
werden in der Anmeldung beschrieben.
-
Wie
zuvor beschrieben werden die Kapseln, die mit Lösungsmittel und/oder Duftstoffmaterialien
mit hohem ClogP beladen sind, andere Duftstoffmaterialien auf dem
Produkt absorbieren. In dieser Ausführungsform der Erfindung konkurrieren
die Kapselkerne mit dem Tensid und den hauptsächlich wässrigen Medien der Produkte
um die Duftstoffmaterialien, die sich in dem Basisprodukt während der
Lagerung befinden. Schlussendlich absorbieren die Kerne eine wesentliche
Menge an Duftstoff, und schließlich
wird ein Gleichgewicht des Duftstoffgehalts in dem Kern etabliert,
welches für
eine gegebene Anfangszusammensetzung des Kerns und eine Konzentration
in der Basis, Art und Konzentration der Duftstoffmaterialien in
der Basis, Basiszusammensetzungen und Lagerbedingungen spezifisch
ist. Das Selbstbeladen der Kerne in den Basissubstanzen, die hohe
Tensidkonzentrationen aufweisen, zeigt auch, dass durch überlegte
Auswahl des Kerns Duftstoffstabilität innerhalb des Kerns erreicht
werden kann.
-
Wie
hierin verwendet, wird die Stabilität der Produkte bei Raumtemperatur
oder darüber über eine
Zeitspanne von zumindest einer Woche gemessen. Stärker bevorzugt
werden die Kapseln in der vorliegenden Erfindung bei Raumtemperatur
mehr als ungefähr
zwei Wochen und vorzugsweise mehr als ungefähr einen Monat lagern gelassen.
-
Spezieller
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bereitstellung
einer Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen zur
Verfügung,
umfassend:
Bereitstellen eines Grundproduktes, welches nicht
verkapseltes Duftstoffmaterial und/oder Wirkstoffmaterial gegen
schlechten Geruch und Oberflächen-aktives
Material enthält;
Bereitstellen
einer permeablen Kapsel, wobei die permeable Kapsel mehr als ungefähr 60 Gew.-%
Duftstoffmaterial und/oder Wirkstoffe gegen schlechten Geruch mit
einem ClogP-Wert, der größer als
ungefähr
3,3 ist, oder ein geeignetes hydrophobes Lösungsmittel; und
Ermöglichen,
dass das nicht verkapselte Duftstoffmaterial und/oder das Wirkstoffmaterial
gegen schlechten Geruch und das permeable Kapselmaterial, welches
das Duftstoffmaterial enthält,
miteinander ins Gleichgewicht kommen, wodurch der nicht verkapselte
Duftstoff und/oder das Wirkstoffmaterial gegen schlechten Geruch
durch die permeable Schalenwand in das Innere der Kapsel transportiert
wird und die Duftstoffe und/oder. Wirkstoffinhalte gegen schlechten
Geruch der permeablen Kapsel zurückgehalten
werden; und
Vermischen mit einer Reinigungsmittel-Basiszusammensetzung
für harte
Oberflächen,
um eine Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen bereit
zu stellen.
-
In
dieser Ausführungsform
der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Bereitstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung
für harte
Oberflächen
mit einer erhöhten
Menge eines Duftstoffes und/oder eines Wirkstoffmaterials gegen
schlechten Geruch in einer Kapsel, einschließlich eines wässrigen
Basisproduktes, das Tensid und Duftstoff enthält, Bereitstellen einer für den Duftstoff
und/oder das Wirkstoffmaterial gegen schlechten Geruch permeablen
Kapsel, wenn sie in der Basis gelagert wird, wobei in dieser Kapsel
mehr als ungefähr
60 Gew.-% Komponenten, ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus wasserunlöslichem Lösungsmittel und Duftstoff und/oder
Wirkstoffchemikalien gegen schlechten Geruch mit einem ClogP-Wert
von mehr als ungefähr
3,3 enthalten sind; Lager des wässrigen
Basisprodukts und der porösen
Kapsel zumindest eine Wochelang, wodurch ermöglicht wird, dass die Duftstoff- und/oder Wirkstoffchemikalien
gegen schlechten Geruch, die sich in der wässrigen Basis befinden, durch
die Kapselwand transportiert werden, und zum Schluss Vermischen
der Kapsel mit einer Reinigungsmittelbasiszusammensetzung für harte Oberflächen, um
die Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen bereit
zu stellen.
-
Wie
weiter beschrieben wird, resultiert die Auswahl von Lösungsmitteln
und Duftstoff- und/oder Wirkstoffchemikalien gegen schlechten Geruch
mit richtigen ClogP-Werten in Kapseln mit höherer Duftstoffbeladung. Die
höhere
Duftstoffbeladung ergibt eine höhere
Duftstoffzuführung,
als zuvor mit dem Duftstoff möglich war,
der in der wässrigen
Basis bereit gestellt war, oder der in einem Öl, das in der Basis eingeschlossen
war, vorlag. Wenn die Kapseln zum Beispiel in einem Reinigungsprodukt
für harte
Oberflächen
eingesetzt werden, wurde entdeckt, dass die Kapseln der vorliegenden
Erfindung Duftstoff ausschieden, gemessen beim Bruch der Kapseln,
und der Messwert des Duftstoffes im Gasraum mehr als 100% größer als
der Duftstoff allein oder Duftstoff und Lösungsmittelkombinationen war,
die auf den gleichen harten Oberflächen aufgetragen wurden. In
einigen Fällen
zeigte die Gasraummessung eine Zunahme von mehr als 1000% und sogar
mehr als 2000%, wenn der Duftstoff in dem Gasraum gemessen wurde,
wenn die Kapseln mit Materialien und hohem ClogP und/oder geeigneten
Lösungsmitteln
eingesetzt wurden, im Vergleich zu Duftstoff oder Duftstoff-Lösemittelkombinationen.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird zu Beginn ein Opferlösemittel
in die Kapsel eingebracht. Ein Opferlösemittel ist ein Lösungsmittel
mit einem niedrigen ClogP-Wert zwischen ungefähr 1 und 3, vorzugsweise von
etwa 1,25 bis etwa 2,5 und am stärksten
bevorzugt von etwa 1,5 bis etwa 2. Falls der ClogP des Opferlösemittels
zu niedrig ist, gehen die Opferlösemittel
in der Herstellung des Kapselmaterials verloren. Geeignete zu opfernde
Lösungsmittel
umfassen Benzylacetat und Octanol.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung
einer Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen bereit,
die Kapseln umfasst, die flüssige
Duftstoff- und/oder Wirkstoffmaterialien gegen schlechten Geruch
mit hohem ClogP in der Kapsel enthalten, umfassen die folgenden
Schritte:
Bereitstellen eines Opferlösemittels mit einem ClogP-Wert
von etwa 1 bis 3;
Verkapseln des Opferlösemittel mit einem permeablen
Verkapselungsmaterial;
Bereitstellen des verkapselten Opferlösemittel
in einer flüssigen
Umgebung, die Duftstoffmaterialien mit einem ClogP-Wert von über etwa
3,3 enthält;
Ermöglichen,
dass die Kapseln, die das Opferlösemittel
enthalten, ins Gleichgewicht mit der Umgebung kommen, welche die
Duftstoffmaterialien mit hohem ClogP enthält;
Wodurch zumindest
20 Gew.-% des Opferlösemittel
aus der Kapsel in die Umgebung migrieren; und
Durchmischen
des verkapselten Duftstoffes und/oder des Wirkstoffmaterials gegen
schlechten Geruch und/oder des Lösemittels
und des externen, nicht verkapselten Duftstoffes mit einer Reinigungsmittel-Basiszusammensetzung
für harte
Oberflächen,
um eine Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen bereit
zu stellen.
-
Vorzugsweise
werden mehr als 30 und mehr als 40 Gew.-% des zu opfernden Lösemittels
aus den Kapseln in die Umgebung migrieren, wodurch ermöglicht wird,
dass der Kapselgehalt an Duftstoff- und/oder Wirkstoffmaterial gegen
schlechten Geruch mit hohem ClogP in der Kapsel um mehr als 10 Gew.-%,
vorzugsweise mehr als 20 und am stärksten bevorzugt mehr als 30
Gew.-% über
dem ursprünglichen
Gewicht der ClogP Materialien über
3,3 zunimmt, die sich ursprünglich
in der Kapsel befanden.
-
Die
Zeit für
diese Migration des zu opfernden Lösemittels aus dem Inneren der
permeablen Kapsel in die Umgebung, wodurch in der Kapsel Raum für die Materialien
mit hohem ClogP geschaffen wird, damit diese in die Kapsel migrieren,
ist nicht länger
als sieben bis zehn Tage. Dies bedeutet, dass bei normaler Produktherstellung,
Transport und Verteilung, das zu opfernde Lösemittel ausreichend Zeit hat,
um aus dem Kapselinneren heraus zu migrieren, wodurch freies Volumen
geschaffen wird und ermöglicht
wird, dass die bevorzugten Materialien mit höherem ClogP in das Innere migrieren.
Natürlich
ermöglichen
längere
Zeitspannen, dass größere Mengen
des zu opfernden Lösemittels
durch die Kapselwand austreten und mehr freies Volumen schaffen
und schließlich
ein richtiges Gleichgewicht eintritt, bei dem bei einer gegebenen
Temperatur die Migration des zu opfernden Lösemittels aus der Kapsel und
die Migration des Materials mit hohem ClogP in die Kapsel letztendlich
aufhört.
-
Ein
wichtiger Vorteil der Migrationstechnologie liegt darin, dass die
Kapseln, die das zu opfernde Lösemittel
enthalten, in großen
Mengen hergestellt und in verschiedene Duftstoffumgebungen eingebracht
werden können.
Dies bedeutet, dass durch die geeignete Auswahl von Duftstoffmaterialien
und/oder Wirkstoffmaterial gegen schlechten Geruch, Kapseln und
zu opferndes Lösemittel
verkapselte Duftstoffmaterialien hergestellt werden können, ohne
jeden kundenspezifischen Duftstoff verkapseln zu müssen.
-
Die
Erfindung stellt in ihren verschieden Ausführungsformen eine Kapselkernzusammensetzung
bereit, die eine wesentliche Menge an Duftstoff und/oder Wirkstoffmaterial
gegen schlechten Geruch in dem Kapselkern zurückhalten und den darin enthaltenen
höheren
Duftstoffgehalt zur gewünschten
Zeit freigeben kann. Wir haben entdeckt, dass die Kapselprodukte
der vorliegenden Erfindung unter bestimmten Zeit-, Temperatur- und
Konzentrationsbedingungen in verschiedenen Basisprodukten mehr als
etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 30 und am stärksten bevorzugt
mehr als 70 Gew.-% des Duftstoffes und/oder Wirkstoffmaterials gegen
schlechten Geruch, das ursprünglich
verkapselt war, zurückhalten.
-
Das
Duftstoffrückhaltevermögen in der
Kapsel kann direkt nach der Lagerung bei einer gewünschten Temperatur
und nach Zeitspannen wie beispielsweise sechs Wochen, zwei Monaten,
drei Monaten oder mehr gemessen werden. Die bevorzugte Weise ist,
den gesamten Gasraum des Produkts zu der bestimmten Zeit zu messen
und die Ergebnisse mit dem Gasraum eines Kontrollprodukts zu vergleichen,
das 100% Rückhaltevermögen darstellen
soll, über
direkte Addition der gesamten vorhandenen Duftstoffmenge.
-
Alternativ
kann das Basisprodukt einem Funktionstest nach der Lagerungsperiode
unterzogen werden, und das Ergebnis mit dem frischen Produkt verglichen
werden, entweder analytisch oder durch sensorische Beurteilung.
Diese eher indirekte Messung involviert häufig entweder das Messen des
Duftstoffgasraumes über
einem Substrat, das mit dem Produkt verwendet wird, oder die Geruchsbeurteilung
des gleichen Substrats.
-
Ein
gemeinsames Merkmal vieler Verkapselungsverfahren ist, dass sie
erfordern, dass das Duftstoffmaterial und/oder das Wirkstoffmaterial
gegen schlechten Geruch, das verkapselt werden soll, in wässrigen Lösungen von
Polymeren, Vorkondensaten, Tensiden und ähnlichem vor der Bildung der
Kapselwände
dispergiert wird. Daher werden Materialien mit geringer Löslichkeit
in Wasser wie stark hydrophobe Materialien bevorzugt, da sie dazu
neigen, in der dispergierten Duftphase zu bleiben und nur gemächlich in
die wässrige
Lösung übertreten.
Duftstoffmaterialien mit ClogP-Werten über 1, vorzugsweise über 3 und
am stärksten
bevorzugt über
5 werden daher Mikrokapseln ergeben, die Kerne enthalten, die der
ursprünglichen
Zusammensetzung äußerst ähnlich sind,
und werden weniger Möglichkeiten
haben, mit den Materialien, die die Kapselschale bilden, zu reagieren.
-
Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung, Kapseln, die Duftstoff und/oder
Wirkstoffkerne gegen schlechten Geruch enthalten, aus gewünschten
Substraten zu hinterlassen, wie beispielsweise Toilettenschüsseln, Badewannen,
Duscheinfassungen und weitere Installationseinrichtungen, harte
Oberflächen
in Badezimmer und Küche,
Glasfenster, Bodenoberflächen
und andere harte Oberflächen.
-
Ferner
ist erwünscht,
dass die Kapseln, sobald sie deponiert sind, das verkapselte Duftstoff-
und/oder Wirkstoffmaterial gegen schlechten Geruch freigeben entweder
durch darüber
gehen, abwischen, trockenwischen oder fegen der harten Oberfläche oder
durch Diffusion durch die Kapselwand, über kleine Bruchstellen oder
Fehlstellen in der Kapselwand, verursacht durch Trocknung, physikalische
oder mechanische Mittel, oder durch großflächigen Aufbruch der Kapselwand.
In jedem dieser Fälle
ist die Flüchtigkeit
der verkapselten Duftstoffe entscheidend sowohl für die Geschwindigkeit
als auch für
die Dauer der Freigabe, was wiederum die Wahrnehmung eines Konsumenten
beeinflusst. Somit werden Duftstoffchemikalien, die eine höhere Flüchtigkeit
aufweisen, wie gezeigt bei den Siedepunkten unter Normalbedingung
von weniger als 250°C,
vorzugsweise von weniger als ungefähr 225°C, in den Fällen bevorzugt, bei denen eine
schnelle Freigabe und Wirkung des Duftstoffes erwünscht ist.
Umgekehrt werden Duftstoffchemikalien, die eine geringere Flüchtigkeit
aufweisen (Siedepunkte über
225°C),
bevorzugt, wenn eine länger
anhaltende Aromadauer erwünscht
ist. Natürlich können Duftstoffchemikalien
mit unterschiedlicher Flüchtigkeit
in jedem Verhältnis
kombiniert werden, um die erwünschte
Wahrnehmungsgeschwindigkeit und -dauer zu erzielen.
-
Um
die höchste
Duftwirkung mit dem Duftstoff bereit zu stellen, der in den Kapseln
verkapselt ist, die auf den verschiedenen Substraten aufgetragen
wurden, auf die zuvor hingewiesen wurde, wird bevorzugt, dass Materialien
mit hoher Duftwirksamkeit verwendet werden. Materialien mit hoher
Duftwirksamkeit können mit
sensorischen Rezeptoren bei geringen Konzentrationen in der Luft
erfasst werden, wodurch eine hohe Duftstoffwahrnehmung aus geringen
Gehalten an aufgetragenen Kapseln bereitgestellt wird. Diese Eigenschaft
muss mit der zuvor beschriebenen Flüchtigkeit ausgeglichen werden.
Einige der zuvor beschriebenen Prinzipien sind in dem
U.S. Patent Nr. 5,112,688 offenbart.
-
Ferner
ist offenkundig, dass andere Materialien als Duftstoffe in dem hier
beschriebenen System eingesetzt werden können. Beispiele für andere
Materialien, die sinnvoll durch abspülbare Produkte, die die Erfindung
verwenden, abgelegt werden können,
umfassen Sonnenschutzmittel, Enthärtungsmittel, Insektenschutzmittel
und Strukturverbesserer unter anderem.
-
Die
Verkapselung von Duftstoffen ist im Stand der Technik bekannt, siehe
beispielsweise
U.S. Patent Nrn.
2,800,457 ,
3,870,542 ,
3,516,941 ,
3,415,758 ,
3,041,288 ,
5,112,688 ,
6,329,057 und
6,261,483 , die alle durch Inbezugnahme
korporiert sind, als wären
sie in ihrer Gesamtheit dargelegt. Eine weitere Erörterung über Duftstoffverkapselung
findet man in der Kirk-Othmer Enzyklopädie.
-
Bevorzugte
Verkapselungspolymere umfassen jene, die aus Melamin-Formaldehyd
oder Harnstoffformaldehydkondensaten gebildet werden, sowie ähnliche
Typen von Aminoplasten. Zusätzlich
sind Kapseln, die über
einfache oder komplexe Koazervation mit Gelatine hergestellt wurden,
auch für
die Verwendung mit der Beschichtung bevorzugt. Kapseln mit Schalenwänden, die
aus Polyurethan, Polyamid, Polyolefin, Polysaccharid, Protein, Silikon,
Lipid, modifizierte Cellulose, Gummis, Polyacrylat, Polyphosphat,
Polysterol und Polyester oder Kombinationen dieser Materialien bestehen,
sind ebenso zweckmäßig.
-
Ein
repräsentatives
Verfahren, dass für
die Aminoplast-Verkapselung verwendet wird, ist in
U.S. Patent Nr. 3,516,941 offenbart,
obwohl erkannt wird, dass viele Variationen im Hinblick auf Materialien
und Verfahrensschritte möglich
sind. Ein repräsentatives
Verfahren, dass für
die Gelatine-Verkapselung verwendet wird, ist in
U.S. Patent Nr. 2,800,457 offenbart,
obwohl erkannt wird, dass viele Variationen im Hinblick auf Materialien
und Verfahrensschritte möglich
sind. Beide Verfahren werden im Zusammenhang der Duftstoffverkapselung
zur Verwendung in Konsumprodukten in
U.
S. Patent Nrn. 4,145,184 beziehungsweise
5,112,688 erörtert.
-
Die
Prekursoren für
die Mikrokapselschalenwand aus Harnstoffformaldehyd- und Melaminformaldehyd-Vorkondensat
werden hergestellt, indem Harnstoff oder Melamin mit Formaldehyd
reagieren gelassen wird, wobei das Mol-Verhältnis von Melamin oder Harnstoff
zu Formaldehyd in dem Bereich von ungefähr 10:1 bis ungefähr 1:6,
vorzugsweise von etwa 1:2 bis etwa 1:5 liegt. Zum Zweck der Ausführung unserer
Erfindung weist das resultierende Material ein Molekulargewicht
in dem Bereich von 156 bis 3000 auf. Das resultierende Material
kann verwendet werden ,wie-es-ist' als ein quervernetzendes Agens für das vorgenannte
substituierte oder nicht substituierte Acrylsäurepolymer oder Copolymere
oder es kann weiter mit einem C
1-C
6 Alkanol, beispielsweise Methanol, Ethanol,
2-Propanol, 3-Propanol, 1-Butanol,
1-Pentanol oder 1-Hexanol reagieren gelassen werden, wodurch ein
partieller Ether gebildet wird, wobei das Mol-Verhältnis von
Melamin oder Harnstoff: Formaldehyd : Alkanol in dem Bereich von
1:(0,1–6):(0,1–6) liegt.
Das resultierende Ether-Reste enthaltende Produkt kann verwendet
werden ,wie-es-ist' als
ein quervernetzendes Mittel für
das vorgenannte substituierte oder nicht substituierte Acrylsäurepolymer
oder Copolymere, oder es kann mit sich selbst kondensieren, um Dimere,
Trimere und/oder Tetramere zu bilden, die ebenfalls als quervernetzende
Agenzien für
die vorgenannte substituierten oder nicht substituierten Acrylsäurepolymer
oder Copolymere verwendet werden können. Verfahren zur Herstellung
dieser Melaminformaldehyd- und Harnstoffformaldehyd-Vorkondensate
sind dargelegt in
U.S. Patent
3,516,846 ,
U.S. Patent
6,261,483 und Lee et al. J. Microencapsulation, 2002, Band 19,
Nr. 5, Seiten 559–569, „Microencapsulation
of fragrant oil via in situ polymerization: effects of pH and melamine-formaldehyde
molar ratio". Beispiele
für Harnstoffformaldehyd-Vorkondensate,
die nützlich
bei der Durchführung
unserer Erfindung sind, sind URAC 180 und URAC 186, Cytec Technology
Corp. Beispiele für Melaminformaldehyd-Vorkondensate,
die nützlich
bei der Durchführung
unserer Erfindung sind, sind CYMEL U-60, CYMEL U-64 und CYMEL U-65,
hergestellt von Cytec Technology Corp.
-
Bei
der Durchführung
unserer Erfindung wird es bevorzugt, als das Vorkondensat zum Quervernetzen des
substituierten oder nicht substituierten Acrylsäurepolymere oder Copolymere
das Melaminformaldehyd-Vorkondensat mit der Struktur zu verwenden:
wobei jede R-Gruppe gleich
oder verschieden sein können
und jede Wasserstoff oder C1-C6 Niederalkyl, z. B. Methyl, Ethyl,
1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-1-Propyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl und/oder
3-Methyl-1-Pentyl repräsentiert.
-
Bei
der Durchführung
unserer Erfindung liegt der Bereich der Mol-Verhältnisse von Harnstoffformaldehyd-Vorkondensat
oder Melaminformaldehyd-Vorkondensat: substituiertem oder nicht
substituiertem Acrylsäurepolymer
oder Copolymer in dem Bereich von etwa 9:1 bis etwa 1:9, vorzugsweise
von etwa 5:1 bis etwa 1:5 und am stärksten bevorzugt von etwa 1:2
bis etwa 2:1.
-
Der
durchschnittliche Außendurchmesser
der resultierenden Mikrokapsel liegt in dem Bereich von ungefähr 0,01
Mikrometer bis ungefähr
1000 Mikrometern; vorzugsweise von etwa 0,05 bis etwa 100 Mikrometer und
stärker
bevorzugt von etwa 2,0 Mikrometern bis etwa 20 Mikrometern. Die
durchschnittliche Wanddicke der resultierenden Mikrokapsel liegt
in dem Bereich von etwa 0,01 Mikrometer bis etwa 100 Mikrometer;
vorzugsweise von etwa 0,05 Mikrometer bis ungefähr 10 Mikrometer und stärker bevorzugt
von etwa 0,2 Mikrometer bis etwa 2,0 Mikrometer.
-
Der
Inhalt der resultierenden Mikrokapsel umfasst eine Duftstoffzusammensetzung
und/oder Wirkstoffzusammensetzung gegen schlechten Geruch in Kombination
mit einem kompatiblen hydrophoben Lösungsmittel. Die Bezeichnung „kompatibel" soll hierin chemisch
unreaktiv mit jeder Duftstoffkomponente und/oder Wirkstoffkomponente
gegen schlechten Geruch sowie geeignet dazu, eine einzige flüssige Phase
mit jeder Duftstoffzusammensetzungskomponente und mit jeder Zusammensetzungskomponente
gegen schlechten Geruch bedeuten. Bei der Durchführung unserer Erfindung reicht
der Gew.-% Bereich der Lösungsmittel/Duftstoffzusammensetzungskomponenten
und/oder Lösungsmittel/Wirkstoffzusammensetzungskomponenten
gegen schlechten Geruch, die in jeder Mikrokapsel enthalten sind,
von etwa 50 Gew.-% bis etwa 97 Gew.-% der Mikrokapsel, vorzugsweise
von etwa 91% bis etwa 96%. Somit reicht der Bereich der Gewichtsverhältnisse
von verkapselndem Polymer zu Lösungsmittel/Duftstoffzusammensetzungskomponenten und/oder
Lösungsmittel/Wirkstoffkomponenten
gegen schlechten Geruch von etwa 1:25 bis 1:1; vorzugsweise von
etwa 1:10 bis etwa 4:96. Zusätzlich
reicht der Gew.-% Bereich des Lösungsmittels
in der Mikrokapsel von etwa 10 Gew.-% bis 80 Gew.-% der gefüllten Mikrokapsel.
Das bevorzugte Gewichtsverhältnis
für Lösungsmittel
: Gewicht der verkapselten Duftstoffzusammensetzung und/oder verkapselten
Wirkstoffzusammensetzung gegen schlechten Geruch liegt zwischen
ungefähr
2:1 und ungefähr
1:2, wobei das am stärksten
bevorzugte Verhältnis
etwa 1:1 beträgt.
-
Es
können
gut bekannte Materialien wie beispielsweise Lösungsmittel, Tenside, Emulgatoren
und ähnliches
zusätzlich
zu den zuvor beschriebenen Polymeren verwendet werden, um den Duftstoff
zu verkapseln, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
zu verlassen. Es wird verstanden, dass beabsichtigt ist, dass die
Bezeichnung verkapselt bedeutet, dass das Duftstoffmaterial im Wesentlichen
in seiner Gesamtheit bedeckt ist. Die Verkapselung kann für Porenlücken oder
für interstitielle Öffnungen
sorgen, abhängig
von der eingesetzten Verkapselungstechnik.
-
Es
wird stärker
bevorzugt, dass der gesamte Duftstoffmaterialanteil der vorliegenden
Erfindung verkapselt ist.
-
Rheologie-Modifikatoren
sollten sorgfältig
ausgewählt
werden, um die Kompatibilität
mit den Auftragungsmitteln sicher zu stellen. Beispiele dafür sind nicht-ionische,
kationische und amphotere Verdickungsmittel, beispielsweise modifizierte
Polysaccharide (Stärke,
Guar, Cellulosen, Xanthan), Polyethylen-Imin (Lupasol WF, BASF AG),
Acrylate (Structure Plus, National Starch and Chemical Company)
und kationische Silikone. Die bevorzugten Verdickungsmittel, um
die Vielzahl an Mikrokapseln in der Reinigungsmittelzusammensetzung
für harte
Oberflächen
in Suspension zu halten, sind Gummis, insbesondere Xanthangummi,
beigefügt
in einer Konzentration von ungefähr
0,1% bis ungefähr
3%.
-
Partikel,
die aus Duftstoff und einer Vielfalt an Polymeren und nicht-Polymeren
Matrix bildenden Materialien bestehen, sind auch zur Verwendung
geeignet. Diese können
aus Polymeren wie Polyethylen, Fetten, Wachsen oder einer Vielfalt
weiterer geeigneter Materialien gebildet werden. Tatsächlich kann
jede Kapsel, Partikel oder dispergierter Tropfen verwendet werden,
der einigermaßen
stabil ist bei der Anwendung und der Freigabe des Duftstoffes zu
einer geeigneten Zeit, sobald er aufgetragen wurde.
-
Partikel-
und Kapseldurchmesser können
von etwa 0,01 Nanometern bis etwa 1000 Mikrometer, vorzugsweise
von etwa 0,01 Nanometer bis etwa 100 Mikrometer variieren. Die Kapselverteilung
kann eng, breit oder multimodal sein. Multimodale Verteilungen können aus
verschiedenen Arten der chemischen Kapselzusammensetzungen gebildet
werden.
-
Das
in Kombination mit der Mikroverkapselten Duftstoffzusammensetzung
und/oder Mikroverkapselten Wirkstoffzusammensetzung gegen schlechten
Geruch verwendete kompatible hydrophobe Lösungsmittel ist vorzugsweise
ein Mono-, Di- oder Tri-C4-C26 gesättigtes
oder ungesättigtes
Fettsäureglycerid,
Diethylphthalat, Dibutylphthalat, Diisodecyladipat, ein flüssiges Polydimethylsiloxan,
ein flüssiges
Polydimethylcyklosiloxan, der Methylester von einer Sojafettsäure, eine
Mischung aus Sojafettsäuremethylester
und Isopropylmyristat, wobei das Gewichtsverhältnis von Sojafettsäuremethylester:
Isopropylmyristat zwischen 2:1 und 20:1 liegt, und ein Mineralöl, das mit
jeder Komponente der Duftstoffzusammensetzung und/oder Wirkstoffzusammensetzung
gegen schlechten Geruch kompatibel ist. Stärker bevorzugt ist das Lösungsmittel
ein Tri-C4-C26 gesättigtes
oder ungesättigtes
Fettsäureglycerid.
Am stärksten
bevorzugt ist das Lösungsmittel
der Tri-Glyceridester eine Mischung aus Caprylsäure und Caprinsäure, kommerziell
erhältlich
als NEOBEE M-5, Handelsmarke der Stepan Chemical Company of Northfield,
Illinois, U. S. A. Der Clog10P' des Lösungsmittels
ist größer als
3,3, wobei P' der
n-Octanol/Wasser-Verteilungskoeffizient
des hydrophoben Lösungsmittels
ist; vorzugsweise größer als
etwa 8 und am stärksten
bevorzugt größer als
etwa 10.
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Der
Clog10P jeder Komponente der verkapselten
Duftstoffzusammensetzung und/oder der verkapselten Wirkstoffzusammensetzung
gegen schlechten Geruch liegt in dem Bereich von etwa 3,3 bis etwa
8, wobei P der n-Octanol/Wasser-Verteilungskoeffizient der Duftstoffzusammensetzung
ist.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
die Mikrokapseln, die die verkapselten Duftstoffe enthalten, in
der Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen verwendet werden.
Die Reinigungsprodukte für
harte Oberflächen,
die vorteilhaft mit dem in Polymer verkapselten Duftstoff und/oder
Wirkstoff gegen schlechten Geruch der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, umfassen Allzweckreiniger, Fleece-Wischtücher und ähnliches. Diese können Flüssigkeiten,
Feststoffe, Pasten oder Gele in jeder physikalischen Form sein.
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Während die
bevorzugten Beschichtungsmaterialien einfach in Wasser gelöst und mit
einer Kapselsuspension vor der Zugabe zu dem Endprodukt vermischt
werden, sind andere Arten der Beschichtungsverwendung und Auftragung
auch möglich.
Diese Arten umfassen das Trocknen der Beschichtungslösung in Kombination
mit der Kapselsuspension zur Verwendung in trockenen Produkten wie
Reinigungsmittel oder die Verwendung höherer Beschichtungskonzentrationen,
so dass eine Gelstruktur gebildet wird, oder das Kombinieren des
Beschichtungsmaterials mit anderen Polymeren oder Hilfsstoffen,
die dazu dienen, die physikalischen Eigenschaften oder die Kompatibilität mit der
Basiszusammensetzung zu verbessern. Es ist auch möglich, vor
der Zugabe der Beschichtung die Kapselsuspension zu trocknen oder
ihren Wassergehalt zu verringern, und dies kann bei Verwendung einiger
Beschichtungsmaterialien bevorzugt sein. Ferner ist es bei Verwendung
einiger Beschichtungsmaterialien möglich, die Beschichtung getrennt
von dem verkapselten Duftstoff und/oder dem Wirkstoff gegen schlechten
Geruch zu der Applikationsbasiszusammensetzung zuzugeben.
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Außer Wasser
können
auch Lösungsmittel
oder Ko-Lösungsmittel
mit den Beschichtungsmaterialien eingesetzt werden. Lösungsmittel,
die hier eingesetzt werden können,
sind (i) Polyole, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin und ähnliches,
(ii) stark polare organische Lösungsmittel
wie Pyrrolidin, Acetamid, Ethylendiamin, Piperazin und ähnliches,
(iii) Befeuchtungsmittel/Weichmacher für polare Polymere wie Monosaccharide
(Glucose, Saccharose, etc.) Aminosäuren, Harnstoffe und Hydroxyethyl-modifizierte
Harnstoffe und ähnliches
(iv) Weichmacher für
weniger polare Polymere, wie die Diisodecyladipat (DIDA), Phthalatester
und ähnliches.
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Um
für eine
verlängerte
Zeitspanne zu sorgen, während
der die Mikroverkapselungen auf der behandelten harten Oberfläche zurückgehalten
werden, können
optional die bei der Durchführung
unserer Erfindung verwendeten Aminoplast-Mikroverkapselungen mit
einem kationischen Polymer beschichtet werden, wie in der Anmeldung
U. S. Letters Patent Serial Number 10/718.240, angemeldet am 20.
November 2003, und zusätzlich
in den Patentanmeldungen US 2004-00717421 A1 und US 2004-0072719
A1 offenbart. Der Verwendungsanteil dieser kationischen Polymerbeschichtungen
auf den Mikroverkapselungen liegt bei etwa 1 Gew.-% bis etwa 3000
Gew.-% der gefüllten
Mikroverkapselungen; vorzugsweise von etwa 5 Gew.-% bis etwa 1000 Gew.-%
der gefüllten
Mikroverkapselungen; und am stärksten
bevorzugt von etwa 10 Gew.-% bis etwa 500 Gew.-% der gefüllten Mikroverkapselungen.
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Beispiele
für diese
kationischen Polymere, die als Beschichtungen verwendet werden,
sind kationisch modifizierte Stärken
und kationisch modifiziertes Guar, Polymere, die Poly-Diallyl-Dimethyl
Ammoniumhalogenide (PolyDADMAC) enthalten und Kopolymere von DADMAC
mit Vinylpyrrollidon, Acrylamiden, Imidazolen, Imidazolin-Halogeniden
und ähnliches.
Beispielsweise Polyquaternium-6,7,22 und 39, alle erhältlich von
Ondeo Nalco.
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Die
bevorzugte kationische Stärke
weist ein Molekulargewicht von etwa 100.000 bis etwa 500.000.000 auf,
vorzugsweise von etwa 200.000 bis etwa 10.000.000 und am stärksten bevorzugt
von etwa 250.000 bis etwa 5.000.000. Die bevorzugten kationischen
Stärkeprodukte
sind HI-CAT CWS42 und HI-CAT 02 und sind kommerziell von ROQUETTE
AMERICA, Inc. erhältlich.
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Das
bevorzugte kationische Guar weist ein Molekulargewicht von etwa
50.000 bis etwa 5.000.000 auf. Die bevorzugten kationischen Guarprodukte
sind Jaguar C-162 und Jaguar C-17 und sind kommerziell von Rhodia
Inc. erhältlich.
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Zusätzliche
Beispiele für
kationische Polymere, die für
die Beschichtung der Aminoplast verkapselten Lösungsmittel/Duftstoffzusammensetzungen
und/oder Lösungsmittel/Wirkstoffzusammensetzungen
gegen schlechten Geruch unserer Erfindung nützlich sind, sind die wasserlöslichen
kationischen Aminoharze, kationische Harnstoffharze, insbesondere
Harnstoff-Formaldehyd-Vorpolymere, die einer Polykondensation mit
einem kationischen Modifikator wie Diethylentriamin, Tetraethylenpentamin,
Guanidin, Guanylharnstoff und Oxazolidin unterzogen wurden, wie
in der veröffentlichten
U.S. Patent Anmeldung US 2001/008874 A1 offenbart, veröffentlicht
am 19. Juli 2001, zum Beispiel U-RAMIN P-1500, Handelsmarke von
Mitsui Kagaku K. K. des Shiodome City Center, Tokyo 105-7177, Japan,
einem mit Diethylentriamin modifizierten Harnstoff-Formaldehyd-Vorpolymer.
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Das
(die) Beschichtungspolymer(e) kann (können) auch einer Suspension
aus Kapseln zugegeben werden, die reaktive Komponenten enthält, so dass
das Coating chemisch (kovalent) an die Kapselwand gebunden wird,
oder das (die) Beschichtungspolymer(e) kann (können) während der Quervernetzungsphase
der Kapselwand zugegeben werden, so dass eine teilweise kovalente
Bindung der Beschichtung stattfindet.
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Falls
die Stabilität
der Kapsel und des Beschichtungssystems durch die Aufnahme in das
Basisprodukt gefährdet
ist, können
ferner Produktformen eingesetzt werden, die den Großteil der
Basiszusammensetzung von der Duftstoffzusammensetzung trennen. Die
kationisch beschichteten Polymerpartikel der vorliegenden Erfindung
können
in fester und flüssiger
Form bereitgestellt sein, abhängig
von den anderen Materialien, die verwendet werden sollen. Um ein
kationisch beschichtetes Polymer in einer trockenen Form bereitzustellen, wird
bevorzugt, dass die Materialien unter Verwendung von Trocknungstechniken,
die im Stand der Technik gut bekannt sind, getrocknet werden. In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Materialen unter geeigneten Bedingungen sprühgetrocknet.
Die sprühgetrockneten
Partikel können
auch in ihrer Größe so festgelegt
werden, dass sie eine einheitliche Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung
bereitstellen. Eine Anwendung, bei der es vorteilhaft wäre, trockene
Partikel der vorliegenden Erfindung einzuarbeiten, wäre die Inkorporierung
in ein pulverförmiges
Wäschereireinigungsmittel.
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Alternativ
kann eine feuchte Aufschlämmung
zur Kapselbeschichtung auf geeignete Trockenpulver absorbiert werden,
um einen fließfähigen Feststoff
zu ergeben, der geeignet zur Verwendung für ein Trockenprodukt ist.
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Der
Ablaufmechanismus der vorliegenden Erfindung ist zur Zeit noch nicht
vollständig
erfasst. Es wird angenommen, dass die kationische Polymerlösung die
Polymerkapseln beschichtet und sich daran assoziiert, wodurch eine
positive Ladung übermtragen
wird, die entweder mit der Basiszusammensetzung oder dem Substrat
in einer Weise interagiert, so dass die Kapselablagerung auf der
Substratoberfläche
wesentlich verbessert wird.
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Es
sollte beachtet werden, dass der kationische Charakter der verwendeten
Polymerbeschichtung nicht ausreichend ist, um zu bestimmen, ob er
in Bezug auf die Verbesserung der Kapsel- oder Partikelablagerung
funktional ist. Ohne durch Theorie festgelegt sein zu wollen, wird
angenommen, dass, während
die kationische Ladung eine Affinität zu den normalerweise anionischen
Substraten von Interesse (d. h. harte Oberflächen) bereitstellt, andere
physikalische Eigenschaften des Polymers auch für die Funktionalität wichtig
sind. Zusätzlich
werden die Wechselwirkungen zwischen der Kapsel- oder Partikeloberfläche, der
Inhaltsstoffe der Basiszusammensetzung und dem Beschichtungspolymer
für wichtig
zur Verbesserung der Ablagerung auf einem gegebenen Substrat gehalten.
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Die
Verwendung der nachfolgend beschriebenen Beschichtungssysteme lässt eine
effizientere Ablagerung der Kapseln, Partikel und dispergierten
Tropfen zu, die mit dem kationisch geladenen Polymer beschichtet
sind. Ohne durch irgendeine Theorie festgelegt sein zu wollen, wird
angenommen, dass die Vorteile der Beschichtungssysteme durch die
Kombination der kationisch geladenen Beschichtung, die bei dem Anhaften
an das Substrat hilfreich ist, auf das Produkt aufgetragen wird,
mit einer Duftstoff enthaltenden Kapsel oder Partikel geschaffen
werden. Wir haben entdeckt, dass, sobald die verkapselten Partikel
an dem Substrat anhaften, der verkapselte Duftstoff freigesetzt
werden kann, indem die Polymerbeschichtung durch Vorgänge wie darüber Gehen,
Putzen, Trockenwischen, Fegen und ähnliches aufgebrochen oder
beschädigt
wird.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann die Reinigungsmittelzusammensetzung für harte
Oberflächen,
die verkapselte Materialien enthält,
zu Fleece-Tüchern
zugegeben werden, die zum Wischen, Putzen, Abstauben und Reinigen
von harten Oberflächen
verwendet werden.
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Die
Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen der
vorliegenden Erfindung kann unbeschichtete oder beschichtete verkapselte
Duftstoffe enthalten. Eine Messung der Verbesserung der vorliegenden
Erfindung bei der Freigabe des Duftstoffs und der anderen Inhaltsstoffe
der vorliegenden Erfindung wird durch Analyse des Gasraums ausgeführt. Die
Analyse des Gasraums kann ein Maß für das Duftstoffmaterial liefern,
das auf dem gewünschten
Substrat enthalten ist, bereitgestellt durch die vorliegende Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird einen viel höheren Duftstoffgehalt auf dem
Substrat bereitstellen, verglichen mit der Menge an Duftstoff, die
auf dem Substrat durch herkömmliche
Mittel abgeschieden wurde. Wie durch die folgenden Beispiele gezeigt
wird, kann die vorliegende Erfindung mehr als ungefähr das Zweifache
des Duftstoffgehalts auf einem Substrat freisetzen als die gebräuchlichen
Vorgehensweisen, vorzugsweise mehr als ungefähr das Dreifache des Duftstoffgehalts
und vorzugsweise mehr als ungefähr
das Fünffache
des Duftstoffgehalts als die herkömmlichen Vorgehensweisen.
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Dies
kann beispielsweise dadurch bestimmt werden, indem der Duftstoffgehalt,
der durch herkömmliche
Mittel auf Testbodenproben, die den Duftstoff in einem Reinigungsmittel
für harte
Oberflächen
enthalten, aufgetragen wurde, im Vergleich zu dem Duftstoffgehalt,
der durch die vorliegende Erfindung aufgetragen wurde. Es sollte der
gleiche Duftstoff verwendet werden und es sollten ähnliche
Testbodenproben in einer ähnlichen
Weise gereinigt werden. Nach dem Trockenwischen, um den Duftstoff
aus den Bodenproben freizusetzen, kann der Duftstoffgehalt über den
Kontrolltestbodenproben und der Duftstoff der vorliegenden Erfindung durch
Analyse des Gasraums gemessen werden. Aufgrund des überlegenen
Duftstoffrückhaltevermögens bei den
Bodenproben durch die vorliegende Erfindung zeigt die Analyse des
Gasraums der entsprechenden Proben einen verbesserten Duftstoffgehalt
im Vergleich zu dem Duftstoff, der durch herkömmliche Mittel aufgetragen
wurde.
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Um
die Duftstofffreigabe von dem Substrat (das heißt, Bodenproben) nach dem Trockenwischen
oder Scheuern besser zu kontrollieren und zu messen, wird ein festes
Gewicht des gereinigten und getrockneten Substrats in einem maßgeschneiderten
Glasgefäß angeordnet,
das mit SILCOSTEEL (Resteck Corp., Bellefont, PA) behandelte Stahlkugellager
enthält.
Der Gasraum aus dem Gefäß wird unter
Verwendung einer Tenaxfalle (Supelco, Inc., Bellafonte, PA) nach
Einstellung des Gleichgewichts aufgefangen. Ein zweiter Gasraum wird
aufgefangen, nachdem das substrathaltige Gefäß mit den Stahlkugeln auf einem
Flachbettschüttler
20 Minuten lang geschüttelt
wurde. Der Duftstoff, der in dem Gasraum aus den ungeschüttelten
und geschüttelten Substraten
vorhanden war und nachfolgend in den Tenaxfallen absorbiert wurde,
wird durch ein Gerstel-Thermal-Desorptionssystem (Gerstel, Inc.,
Baltimore, MD) desorbiert. Die desorbierten flüchtigen Duftstoffanteile werden
in einem Gaschromatographen injiziert (Hewlett-Packard, Modell Agilent
6890), der mit einem Flammenionisierungsdetektor ausgestattet ist.
Die Flächenanteile
der individuellen Duftstoffkomponenten, die auf Grundlage der Retentionszeit
identifiziert wurden, werden dann erfasst und analysiert.
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Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung umfassen harte Oberflächen Vinylböden, Keramikfliesen, Holz,
Laminatböden,
Epoxyglas, etc., sind jedoch nicht darauf beschränkt. Für die Zwecke der Erfindung
ist „harte
Oberfläche" als eine feste,
im Wesentlichen unelastische, Oberfläche definiert, zum Beispiel
eine Arbeitsplatte, Badezimmerfliese, die Wand eines Sanitärobjekts,
Badezimmer- oder Küchenwand, Glasfenster oder
Linoleumboden. Es umfasst kein Gewebe, Teppich, Haar, Haut oder
andere weichere Materialien, die sehr elastisch sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Reinigungsmittelzusammensetzung für harte Oberflächen zwischen
ungefähr
50 Gew.-% und 99,999 Gew.-% der Zusammensetzung aus Inhaltsstoffen,
die ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus Reinigungsmitteltensiden, Gerüststoffen,
Bleichmitteln, Enzymen, Bioziden, Konservierungsmitteln, Füllstoffen
und Mischungen davon.
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Reinigungszusammensetzungen
für harte
Oberflächen
zur Verwendung in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung enthalten relativ geringe Mengen
an nicht-flüchtigen
Inhaltsstoffen, ein Tensid und einen Gerüststoff, zusammen mit einer
Mischung aus flüchtigen
Inhaltsstoffen, einer Kombination von Lösungsmitteln, Ammoniak und
Wasser. Reinigungsmittelzusammensetzungen für harte Oberflächen sind
in den
US-Patent Nrn. 3,453,144 von
Morgan;
3,882,038 von
Clayton et al;
3,709,825 von
Chirash et al;
3,923,678 von
Kleiner et al;
4,302,348 von
Requejo;
4,152,305 von
Berghausen, III;
US-Patent Nr.
3,956,161 und
3,966,628 von
Woodward,
US-Patent Nm. 4,175,062 von
Disch et al;
3,887,497 von
Ulvild;
3,239,467 von
Lipinski;
3,210,287 von
Kelly et al, und
3,591,510 von
Zenk beschrieben.
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Sämtliche
hierin zitierten US-Patente und Patentanmeldungen sind durch Inbezugnahme
korporiert, als wären
sie hierin in ihrer Gesamtheit dargelegt.
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Diese
und zusätzlich
Modifikationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung werden
auch für den
gewöhnlichen
Fachmann offensichtlich. Die speziellen Kombinationen der Elemente,
die hierin beschrieben und dargestellt sind, sollen lediglich eine
bestimmte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen und nicht als Beschränkungen
für alternative
Artikel innerhalb des Geistes und des Schutzumfangs der Erfindung
dienen. Alle Materialien sind in Gewichtsprozent aufgeführt, falls
nicht anders vermerkt. Wie hierin verwendet, sollen alle Prozentsätze als
Gewichtsprozent verstanden werden.
-
Beispiel 1
-
Lang anhaltende Anwendung bei Auftragung
mit einem feuchten Spray
-
Der
Duftstoff wurde in unverdünnter
Form oder in Form einer Kapsel bei einer Konzentration von 0,29%
Duftstoff entsprechend einer kommerziellen (abgefüllten) Lösung mit
der folgenden Rezeptur zugefügt:
1.
Propylen-Glycol-n-Propyl-Ether oder | 1% |
Propylen-Glycol-n-Butyl-Ether | |
(erhältlich von
Dow Chemical) | |
2.
Synperonic A11 (ein nicht-ionisches | 0,2% |
Tensid – INCI-Name:
Trideceth-11 – von | |
ICI) | |
3.
Ethanol | 1% |
4.
Duftstoff und Wasserausgleich und ein | |
pH
im Bereich von 7 bis 9,5 | |
-
Die
Lösung
wurde gut über
ein Feinstoffdispersionsverfahren (zum Beispiel Silverson Homogenisator) vermischt,
auf einem Vinylboden (erworben im Lowes Store) bei einer Rate von
2 g Flüssigkeit
pro Quadratfuß aufgesprüht. Der
Boden wurde unter Verwendung des kommerziellen Pads, wie empfohlen
aufgewischt, an Luft zumindest 10 Minuten lang trocknen gelassen,
bevor er durch eine Gruppe von Gutachtern bewertet wurde. Alle drei
Produkte wurden getestet: das „so
wie es ist" kommerzielle
Produkt, das kommerzielle Produkt mit zugefügtem, purem Duftstoff und das
kommerzielle Produkt mit der IFF-Kapseltechnologie. Die drei unterschiedlich
behandelten Bodenmaterialien wurden auf ihre Restduftstoffintensität vor und
nach dem simulierten Aufwischen bewertet, indem die Oberfläche unter
Verwendung eines Stücks
Papiertuch abgerieben wurde. Die Ergebnisse sind in
1 dargestellt,
wobei der Bewertungsschlüssel
verwendet wird:
Kaum
nachweisbar | 1,3 |
Schwach | 5,6 |
Mäßig | 16,7 |
Stark | 33,1 |
Sehr
stark | 50,1 |
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Die
pure Kontrollsubstanz war eindeutig schwächer, besonders nachdem die
Vinyloberfläche
abgerieben wurde, im Vergleich mit der Kapseltechnologie, wodurch
die Überlegenheit
der Kapseltechnologie demonstriert wurde. Bei Anwendungen im Alltag
kann das Drüberwischen
geschehen, indem über
den Boden gegangen wird, wodurch die Kapseln aufbrechen und die
Duftstoffe freigesetzt werden.
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Sogar
nach vielen Tagen oder Wochen oder Monaten strömt die nicht gewischte Bodenfliese
immer noch einen starken Frischeduft nach dem Wischen aus, siehe 2,
die grafisch die Vorteile der Kapseltechnologie der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht gegenüber
der dreimaligen feuchten Anwendung eines unverdünnten kommerziell erhältlichen
Sprays.
-
Beispiel 2
-
Lang anhaltende Vorteile in Allzweckreinigern
-
Es
wurden auch lang anhaltende Vorteile bei Verwendung der herkömmlichen „Eimer
und Mop"-Bodenreinigungsmethode
mit der Kapseltechnologie der vorliegenden Erfindung beobachtet.
Es wurden 0,70% unverdünnter
Duftstoff zu einer Allzweckreiniger-Basiszusammensetzung, die keinen
Duftstoff enthält,
mit der folgenden Rezeptur zugefügt:
1.
BTC 2125 M | 0,5% |
(ein
Biozid von Stepan Company | |
– INCI-Name: | |
Myristalkoniumchlorid) | |
2.
Dowanol PM | 3,0% |
(ein
Lösungsmittel
von Dow | |
Chemical – Methoxyisopropanol) | |
3.
Synperonic A11 | 3,0% |
(ein
nicht-ionisches Tensid – | |
INCI-Name:
Trideceth-11 – von | |
ICI) | |
4.
Wasserausgleich | |
mit
pH = 7,0 | |
-
Eine
weitere Probe mit 0,35% unverdünntem
Duftstoff und 0,35% Duftstoff in Kapselform wurde auch vorbereitet.
Die Kapsel wurde vollständig
unter Verwendung eines Homogenisators dispergiert und in der Basiszusammensetzung
mit 0,3% Xanthangummi suspendiert. Jede Lösung wurde aus 10% Originalkonzentration
verdünnt
und auf eine Vinylbodenplatte (1 × 1 Quadratfuß) bei einer
Rate von 5 g/Quadratfuß aufgetragen. Die
Oberfläche
wurde unter Verwendung eines Schwamms einige Minuten lang aufgewischt
und in der Luft trocknen gelassen. Nach dem Trocknen wurden acht
Stücke
der 1 × 1
Quadratfuß Vinylplatten
auf dem Boden von jeder Bewertungskabine (ohne wesentlichen Luftstrom)
(3 × 4,
7 × 8
Kubikfuß)
angeordnet, entweder die Vinylplatten, die mit der unverdünnten Kontrollsubstanz
behandelt wurden, oder die, die mit der Technologie behandelt wurden.
Die Oberfläche
der acht Vinylstücke
wurde unter Verwendung eines Papiertuchs trocken gewischt, das an
der Spitze eines Trocknungsmops befestigt wurde. Der Gasraum der
Kabine wurde durch eine Gruppe von Sachverständigen bewertet und die Intensität wurde
statistisch analysiert. Siehe 3.
-
Sowohl
die frischen als auch die gealterten Allzweckreinigerproben wurden
gemäß der beschriebenen Vorgehensweise
bewertet. Es wurde die gleiche Schlussfolgerung getroffen, dass
die Technologie der vorliegenden Erfindung eine lang andauernde
Frische in der Luft bei den Allzweckreinigerprodukten abgibt.
-
Beispiel 3
-
Anwendung
eines Reinigungsmittels für
harte Oberflächen,
das unverdünnt
ist und/oder Kapseltechnologie enthält
-
Es
wurden zwei Duftstoffe mit unterschiedlichem Frischecharakter synthetisiert:
Duftstoff A und Duftstoff B. Etwas von Duftstoff B wurde unter Verwendung
der IFF-Technologie
verkapselt. 0,25% Duftstoff A und 0,25% Duftstoff B wurden in die
Rezeptur einer Reinigungsmittel-Basiszusammensetzung für harte
Oberflächen
mit der gleichen Rezeptur wie Beispiel 2 als der unverdünnte herkömmliche
Duftstoff aufgenommen. Die Technologieprobe enthält 0,25% Duftstoff A unverdünnt und
0,25% Duftstoff B in Kapselform. Somit enthalten sowohl die unverdünnte Probe
als auch die mit der Technologie die gleiche Duftstoffkonzentration
und die gleiche Zusammensetzung. Sowohl die unverdünnte als
auch die Technologieproben wurden auf 1,5% der Originalkonzentration
verdünnt,
bevor sie auf einen Vinylboden einer Kabine von etwa 4 × 4 × 8 Fuß3 aufgetragen wurden, wie ein Anwender es
tun würde.
Die Kabine wurde 30 Minuten nach der Anwendung bewertet. Dann wurden
beide Böden
unter Verwendung eines Papiertuchs trocken gewischt, und der Gasraum
wurde wiederum bewertet. Für
die Fachleute der Duftbewertung besteht ein deutlicher Unterschied
im Frischecharakter für die
Kabine, die mit der Technologie behandelt wurde vor und nach dem
Aufwischen.
-
Beispiel 4
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Anwendung der Kapseltechnologie in einem
Fleece-Wischpad
-
Kommerzielle
Fleece-Wischtücher
aus weisen die folgende Rezeptur auf:
1.
Propylen-Glycol-n-Propyl-Ether | 1% |
oder
Propylen-Glycol-n-Butyl-Ether | |
(erhältlich von
Dow Chemical) | |
2.
Synperonic A11 | 0,2% |
(ein
nicht ionisches Tensid – INCI- | |
Name:
Trideceth-11 – von
ICI) | |
3.
Ethanol | 1% |
4.
Duftstoff und Wasserausgleich | |
und
ein pH im Bereich von 7–9,5 | |
-
Die
Fleece-Wischtücher
wurden entweder mit unverdünntem
Duftstoff mit einem 0,24 g/Blatt Verhältnis oder mit Kapseln mit
einem entsprechenden Duftstoffgehalt behandelt, die in einer wässrigen
Dispersionsform abgegeben wurden. Ein Stück Tuch wurde weisungsgemäß verwendet,
um einen 2 × 3
Quadratfuß Vinylboden
zu wischen. Dies wurde mit Tüchern
wiederholt, die mit der Rezeptur + unverdünnt und der Rezeptur + Kapsel
behandelt wurden. Der Boden wurde in Luft trocknen gelassen und
vor und nach dem Trockenwischen mit Papiertuchstücken bewertet.
-
Vor
dem Wischen mit Trockenpapier hatten die unverdünnte und die Kapselprobe beide
einen schwachen und mäßigen Duftstoffgehalt
innerhalb 30 Minuten. Die Duftstoffintensität nahm mit der Zeit für die Fliesen
ab, die entweder mit Unverdünntem
oder Technologie behandelt wurden, siehe 4. Nachdem
die Oberfläche
jedoch mit einem Stück
Papier gewischt wurde, hatte die Fliese mit der Kapseltechnologie
klar einen viel stärkeren
Duftstoffgehalt als die Fliese, die mit der unverdünnten Duftstoffkontrollsubstanz
behandelt wurde, siehe 2.