ES2217161T3 - Composiciones liquidas ambientadoras o insecticidas y su uso. - Google Patents

Composiciones liquidas ambientadoras o insecticidas y su uso.

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Abstract

Una composición ambientadora o insecticida no acuosa, de fase única y de líquido no espesado, que tiene una temperatura de inflamación mayor que 62ºC, que comprende: a) un disolvente polar; b) hasta 10% en peso de un disolvente hidrocarbonado alifático no polar; y c) una fragancia o insecticida.

Description

Composiciones líquidas ambientadoras o insecticidas y su uso.
La presente invención se refiere a composiciones ambientadoras o insecticidas, particularmente las que pueden ser evaporadas desde un recipiente a través de una pared como una membrana.
Las composiciones ambientadoras e insecticidas son bien conocidas. Estas se usan para aromatizar y desodorizar un entorno ambiental o para suprimir insectos. Estas composiciones han estado tradicionalmente en forma sólida, pero actualmente pueden estar en forma líquida, incluido un líquido espesado o gelificado. El líquido es mantenido generalmente en una cámara.
La cámara puede tener una disposición de flujo por capilaridad de forma que la composición es evaporada desde una pared que está en la forma de una superficie porosa. Alternativamente, la cámara puede tener al menos una pared de un material que sea permeable a los vapores de la composición, permitiendo así la liberación controlada de los vapores durante un período de tiempo. Esta disposición es descrita en el documento US-A-4.534.509, en la que la fragancia está incluida en una bolsa impermeable con un cierre hermético débil a lo largo de un borde, que evita el escape de los vapores mientras en envase esté sellado. Este está a su vez contenido en una bolsa mayor de una membrana permeable adecuada. Cuando se aplica una presión suficiente por el usuario, el cierre hermético débil se rompe y la composición volátil fluye desde la bolsa interior a la bolsa permeable exterior, permitiendo así la liberación de los vapores. Una disposición alternativa es descrita en el documento US-A-4.634.614, en la que la pared permeable está cubierta con una capa delgada de papel revestido con una lámina polímera a la que se adhiere una lámina protectora que es impermeable a los vapores de la composición. La capa de papel se rasga cuando es sometida a una fuerza de desprendimiento, de forma que la capa protectora es fácilmente retirada y la sustancia volátil está cubierta solamente con una capa de material que es permeable a los vapores, permitiendo así la liberación de los vapores. Una disposición análoga es descrita en el documento WO 98/23304, que comprende una disposición estratificada de membrana que tiene una pluralidad de capas. Las capas externas de la disposición estratificada son impermeables a la composición y sus vapores, y evitan así el escape de los vapores mientras en envase está sellado. Tras abrirlo, se produce la desestratificación en la superficie interfacial entre dos capas seleccionadas de la estructura estratificada, de forma que la composición está cubierta solamente por una capa del material que es permeable a los vapores de la composición.
En estos dispositivos se establecen restricciones importantes sobre la composición contenida en la cámara. En particular, debe ser capaz de evaporarse satisfactoriamente a través de la pared de forma relativamente constante a lo largo del funcionamiento del dispositivo. El dispositivo se debe poder almacenar también durante un período de tiempo largo sin que la composición afecte a las propiedades de la pared u otras partes de la cámara. Además de ello, la velocidad de evaporación de la composición debe ser controlable por el fabricante de forma que se pueda proporcionar un tiempo de funcionamiento adecuado al dispositivo, que es generalmente de aproximadamente 45 días. Es deseable que después de aproximadamente este período, se proporcione un indicador adecuado del fin del funcionamiento. Así es como el consumidor puede observar cuándo es apropiado comprar un nuevo dispositivo para volver a rellenar la composición para este dispositivo. Los medios indicadores adecuados son, por ejemplo, una reducción visible significativa en la cantidad de la composición en el dispositivo, un cambio de color de la composición o un cambio en la forma de la composición, por ejemplo, desde un líquido hasta un gel no fluido.
En los dispositivos de la técnica anterior del tipo en que una composición está siempre en contacto con la pared de una cámara y se evapora fuera de la cámara a través de dicha pared, hay presente una cantidad relativamente pequeña, por ejemplo, de aproximadamente 3 g de la composición. Con el fin de proporcionar una fragancia efectiva durante un período de tiempo de aproximadamente 45 días, la composición debe tener una concentración elevada de fragancia con una cantidad consecuentemente pequeña de disolvente presente. El disolvente es escogido de forma que ayude a la difusión de la fragancia a través de la pared de la cámara. Generalmente es usado un disolvente no polar, ya que este disolvente tiene buenas propiedades de difusión a través de estas paredes.
Es actualmente deseado producir estos dispositivos que puedan contener una cantidad mayor de composición líquida, ya que algunos consumidores lo consideran ventajoso. Con el fin de obtener propiedades apropiadas de fragancia o insecticidas bajo condiciones ambientes (es decir, a temperatura ambiente), no es posible simplemente aumentar la cantidad de composición presente porque esto aumentará el tiempo de funcionamiento del dispositivo. Esto puede no ser deseable cuando se requiera un tiempo de funcionamiento de aproximadamente 45 días. Además de ello, puede que no sea posible conseguir un efecto de fragancia relativamente constante durante el período de funcionamiento del dispositivo. Adicionalmente, y de forma más importante, el uso de una cantidad mayor de la composición en la cámara aumentará la cantidad de disolvente no polar presente en la cámara. Se ha encontrado que esta cantidad de disolvente no polar es suficiente para deteriorar la pared durante el almacenamiento o uso del dispositivo, lo que significará que el dispositivo no funcionará apropiadamente una vez que se haya abierto o haya sido usado durante un período de tiempo corto. Por ejemplo, si la pared es del tipo de membrana estratificada, la membrana puede sufrir una desestratificación.
No es posible simplemente sustituir el disolvente no polar con un disolvente polar. Los disolventes polares se conoce que tienen características de evaporación más escasas a través de las membranas y, en particular, no pasarán normalmente a través de las paredes de la membrana del tipo usado en dispositivos ambientadores o insecticidas.
Es deseable también que se proporcione una indicación adecuada del final del funcionamiento para dispositivos de este tipo que forma que el consumidor pueda observar cuándo es apropiado adquirir un nuevo dispositivo o rellenar tal dispositivo con composición. Los medios indicadores adecuados incluyen la ausencia visible de composición en el dispositivo. Por tanto, es particularmente deseable que la composición sea formulada de forma que no quede ningún residuo del disolvente. La indicación del final de funcionamiento es entonces simplemente cuando todo el disolvente de la composición haya desaparecido, es decir, se haya evaporado fuera del dispositivo.
Se ha descubierto sorprendentemente una composición que puede ser usada en cantidades mayores en un dispositivo ambientador o insecticida que tenga las características de evaporación apropiadas a través de una membrana de la pared y que no destruye ni deteriora la pared durante el almacenamiento o uso del dispositivo.
Consecuentemente, la presente invención proporciona una composición ambientadora o insecticida no acuosa, de fase única y líquida no espesada que tiene una temperatura de inflamación mayor que 62ºC, que comprende:
a) un disolvente polar;
b) hasta 10% en peso de un disolvente hidrocarbonado alifático no polar; y
c) una fragancia o insecticida.
Se ha encontrado sorprendentemente que usando una mezcla de un disolvente polar particular y un disolvente no polar particular, las características de evaporación de la composición pueden ser fácilmente controladas por el fabricante alterando las proporciones relativas de los dos componentes y mediante una elección apropiada de cada componente. En particular, en la presente invención, la cantidad de disolvente no polar en la composición no es demasiado elevada. Por tanto, la pared de la membrana no es deteriorada ni destruida.
Es conocido que el disolvente polar en sí no pasa fácilmente a través de las paredes de membranas permeables de los tipos usados en dispositivos ambientadores e insecticidas y, por lo tanto, no proporciona características adecuadas de evaporación. Se ha encontrado sorprendentemente que cuando se usa conjuntamente con el disolvente no polar, el disolvente polar tendrá características apropiadas para disolverse y evaporarse con la fragancia o insecticida y no deteriorará ni destruirá la pared de la membrana. Por lo tanto, usando una combinación de un disolvente polar y un disolvente no polar se proporcionará la composición con características apropiadas para ser usada en un dispositivo ambientador o insecticida que tenga una pared a cuyo través se difunda la composición.
El disolvente polar puede ser escogido entre una amplia gana de disolventes, como glicol-éteres. Deseablemente el glicol-éter es un (alquil C_{1-4})glicol-(alquil C_{1-4})-éter, di(alquil C_{1-4})glicol-(alquil C_{1-4})-éter, (alquil C_{1-4})glicol-di(alquil C_{1-4})éter, di(alquil C_{1-4})glicol-di(alquil C_{1-4})éter o tri(alquil C_{1-4})glicol-(alquil C_{1-4})éter. Los grupos alquilo pueden tener 1, 2, 3 ó 4 átomos de carbono y puede ser, por ejemplo, grupos metilo, etilo, n-propilo, i-propilo, n-butilo, i-butilo, s-butilo o t-butilo.
Por ejemplo, el disolvente polar puede ser 3-butoxipropan-2-ol comercializado bajo la marca registrada Dowanol PnB, propilenglicol-monometil-éter comercializado bajo la marca registrada Dowanol PM, propilenglicol-metil-éter comercializado bajo la marca registrada Dowanol TMP, dipropilenglicol-dimetil-éter comercializado bajo la marca registrada Proglyde DMM, dipropilenglicol-n-propil-éter comercializado bajo la marca registrada Dowanol DPnP, dipropilenglicol-mono-n-butil-éter comercializado bajo la marca registrada Dowanol DPnB, dipropilenglicol-mono-n-butil-éter comercializado bajo la marca registrada DPnB, tripropilenglicol-mono-n-butil-éter comercializado bajo la marca registrada Dowanol TPnB o propilenglicol-n-butil-éter.
Se puede usar un único disolvente polar, o una mezcla de dos o más disolventes polares.
El disolvente hidrocarbonado alifático no polar puede ser escogido también entre una amplia diversidad de estos disolventes. Ejemplos son hidrocarburos lineales, cíclicos o ramificados. Los hidrocarburos preferidos son alcanos lineales o ramificados como alcanos C_{8-18}, por ejemplo, alcanos C_{9-16}, especialmente alcanos C_{9-12} o alcanos C_{11-15}. Se puede usar un único disolvente no polar, o una mezcla de dos o más disolventes no polares. Sin embargo, a menudo, se usa una mezcla de hidrocarburos ya que no es necesario usar un único hidrocarburo y la separación de diferentes hidrocarburos es costosa.
Los disolventes no polares preferidos son mezclas de alcanos C_{9-12} y C_{13-15} como los comercializados bajo las marcas registradas Isopar G, Isopar H, Isopar J, Isopar K, Isopar M, Isopar L e Isopar MB, así como mezclas de alcanos C_{13-16} como los comercializados bajo la marca registrada Isopar P, y destilados comercializados bajo la marca registrada Isopar V. Otros disolventes no polares preferidos son hidrocarburos alifáticos comercializados bajo las marcas registradas Norpar 12 y Norpar 15, e hidrocarburos cicloparafínicos comercializados bajo las marcas registradas Exxsol D60, Exxsol D80, Exxsol D100, Exxsol D220, Exxsol D230, Exxsol D100s, Exxsol D110, Exxsol D120 y Exxsol D140.
La composición tiene una temperatura de inflamación mayor que 62ºC, preferentemente mayor que 70ºC. Esto es para asegurar que la composición no es un peligro de incendios en uso. Los componentes individuales de la composición pueden tener temperaturas de inflamación menores que estas temperaturas, en la medida en que la composición final cumpla este requisito. Deseablemente, la temperatura de inflamación de cada componente es tan elevada como sea posible. Se ha encontrado una correlación entre la temperatura de inflamación de un compuesto y su velocidad de evaporación relativa al acetato de n-butilo. Las velocidades de evaporación pueden ser expresadas sobre una escala en la que el acetato de n-butilo tiene una velocidad de evaporación de 100. Un valor superior significa que el compuesto tiene una mayor velocidad de evaporación, y una temperatura de inflamación inferior. En general, la velocidad de evaporación del disolvente polar es preferentemente menor que 100. La velocidad de evaporación del disolvente de hidrocarburo alifático no polar es preferentemente menor que 16.
La composición comprende deseablemente al menos 15% en peso del disolvente polar, por ejemplo, de 15 a 40% en peso, especialmente 15 a 30% en peso del disolvente polar basado en el peso total de la composición. La composición comprende menos de 10% en peso del disolvente hidrocarbonado alifático, por ejemplo de 1 a 10% en peso, preferentemente de 3 a 8% en peso, especialmente 4 a 7% en peso, basado en el peso total de la composición. La relación en peso del disolvente polar al disolvente no polar es deseablemente de 1:1 a 6:1, preferentemente de 2:1 a 5:1, más preferentemente de 3:1 a 4:1. Las cantidades de cada componente y la relación en peso son escogidas, naturalmente, para proporcionar una composición con características apropiadas.
La composición comprende también una fragancia cuando va a estar en una composición ambientadora, o un insecticida cuando va a estar en una composición insecticida. Las fragancias ambientadoras son bien conocidas por los expertos en la técnica. Puede ser usada cualquier fragancia ambientadora o composición de fragancia compatible con la membrana. Algunas composiciones de fragancias contienen también un disolvente polar o no polar que caen dentro de las definiciones anteriormente expuestas, o compuestos que tienen un efecto ambientador o desodorante pero que actúan también como tal disolvente. Cualquier disolvente o compuestos en los que la composición de fragancia que es añadida a la composición final ha de ser tenida en cuenta cuando se calcula la cantidad de disolvente polar o disolvente no polar presente en la composición final. En particular, es importante que el contenido total de disolvente hidrocarbonado alifático no polar en la composición sea menor que 10% en peso. Puede ser usado cualquier insecticida adecuado.
La fragancia está presente deseablemente en una cantidad de 50 a 80% en peso de la composición total, por ejemplo, de 60 a 75% en peso.
La composición puede comprender también uno o más componentes adicionales que sean convencionalmente usados en la técnica, como un colorante o un agente absorbente ultra-violeta como dihiroxibenzofenona, para estabilizar la fragancia o colorante si es necesario.
La cantidad de composición que puede estar contenida en el dispositivo no está limitada. Sin embargo, como la composición es compatible con la pared de la membrana, puede ser mantenida una cantidad mayor de composición en el dispositivo de lo que era previamente factible. Por ejemplo, pueden ser usados 5 g a 50 g de composición, preferentemente 5 g a 20 g, más preferentemente, de forma aproximada, 8 a 10 g.
La presente invención proporciona también un dispositivo ambientador o insecticida que comprende una cámara que comprende una cámara que contiene una composición como se definió anteriormente, teniendo dicha cámara al menos una pared de un material que haga posible que los vapores de la composición se difundan en el entorno ambiental en el que es colocado el dispositivo.
La pared es permeable, de forma que permite que la fragancia o insecticida se difunda en el entorno ambiental. Puede estar hecha de cualquier material, por ejemplo, polietileno o papel. La pared puede tener otra capa estratificada a cualquiera o a las dos superficies de la misma, por ejemplo, una capa o capas hechas de un polímero como polietileno. En particular, la pared puede ser la descrita en el documento US-A-4.634.614. Alternativamente, la pared puede ser la descrita en el documento WO 98/23304. En este último documento se describe una pared en la forma de una membrana de polietileno permeable. La pared es preferentemente delgada con el fin de permitir una velocidad de liberación adecuada de la composición. Por ejemplo, la pared puede tener un grosor de 20 a 100 micrómetros, preferentemente 30 a 70 micrómetros, especialmente 40 a 60 micrómetros.
Con el fin de evitar que el dispositivo libere fragancia o insecticida antes de ser usado, dicha pared puede estar cubierta por una lámina impermeable que es retirada antes de que el dispositivo sea usado. Por ejemplo, la lámina puede ser simplemente desprendida de la pared o de algún otro modo retirada y desechada. La lámina puede estar hecha, por ejemplo, de una estructura estratificada como polietileno estratificado a un metal como aluminio. En el documento WO 98/23304, la lámina impermeable es una estructura estratificada de polietileno y copolímero de etileno-alcohol vinílico. Alternativamente, puede ser proporcionado un cierto número de orificios para permitir una liberación ajustable de la fragancia o insecticida.
Los siguientes Ejemplos ilustran adicionalmente la presente invención.
Ejemplo 1
Composiciones que consistían en disolventes únicos polares o no polares o que comprendían un disolvente polar y un disolvente no polar fueron ensayadas en un dispositivo ambientador para determinar su pérdida de peso a través de una membrana a lo largo del tiempo.
Los disolventes escogidos fueron como sigue:
Disolventes no polares
1. Isopar M®
una mezcla de iso-alcanos C_{11-15} que se puede obtener de la empresa Exxon, que tiene una temperatura de inflamación de 79ºC y una velocidad de evaporación < 1.
2. Isopar L®
una mezcla de iso-alcanos que se puede obtener de la empresa Exxon que tiene una temperatura de inflamación de 65ºC y una velocidad de evaporación de 3.
3. Isopar P®
una mezcla de iso-alcanos C_{13-16} que se puede obtener de la empresa Exxon, que tiene una temperatura de inflamación de 109ºC y una velocidad de evaporación < 1.
4. Norpar 12®
una mezcla de hidrocarburos alifáticos derivados del petróleo que se puede obtener de la empresa Exxon, que tiene una temperatura de inflamación > 66ºC y una velocidad de evaporación de 1.
5. Exxsol D60®
una mezcla de hidrocarburos cicloparafínicos alifáticos que se puede obtener de la empresa Exxon que tiene una temperatura de inflamación de 63ºC y una velocidad de evaporación < 2,5.
6. Exxsol D80®
una mezcla de hidrocarburos cicloparafínicos alifátcos que se puede obtener de la empresa Exxon, que tiene una temperatura de inflamación de 75ºC y una velocidad de evaporación < 1.
Disolventes polares
A. Dowanol PnB®
3-butoxipropan-2-ol que se puede obtener de la empresa Dow Chemicals y que tiene una temperatura de inflamación de 63ºC y una velocidad de evaporación de 7.
B. Dowanol PM®
propilenglicol-monometil-éter que se puede obtener de la empresa Dow Chemicals y que tiene una temperatura de inflamación de 31ºC y una velocidad de evaporación de 70.
C. Dowanol DPM®
dipropilenglicol-metil-éter que se puede obtener de la empresa Dow Chemicals y que tiene una temperatura de inflamación de 75ºC y una velocidad de evaporación de 3.
D. Proglyde DMM®
dipropilenglicol-dimetil-éter que se puede obtener de la empresa Dow Chemicals y que tiene una temperatura de inflamación de 65ºC y una velocidad de evaporación de 80.
Las velocidades de evaporación anteriores son relativas a acetato de n-butilo que tiene una velocidad de evaporación de 100; la cifra para Proglyde DMM se calculó como el peso molecular x presión de vapor (mm de Hg a 20ºC). Una temperatura de inflamación elevada proporciona generalmente una baja velocidad de evaporación.
Los disolventes anteriores fueron usados aisladamente o combinados con relaciones en peso de 75:25, 50:50 y 25:75. Fueron sellados 8 g de cada una de las composiciones en depósitos termoconformados que tenían una estructura estratificada de membrana de polietileno lineal de baja densidad y aluminio como se describe en el documento 98/23304 en un lado del mismo. Los dispositivos fueron activados desprendiendo la capa de material estratificado de aluminio para exponer la membrana. Los dispositivos fueron almacenados en condiciones ambientales y se verificó la pérdida de peso durante 15 días.
La siguiente tabla expone los porcentajes de pérdida de peso a lo largo del tiempo:
Disolventes apolares 8 días 11 días 15 días
1 Isopar M® 14% 19% 24%
2 Isopar L® 34% 45% 60%
3 Isopar P® 2% 3% 3%
4 Norpar 12® 35% 44% 55%
5 Exxsol D60® 57% 68% 79%
6 Exxsol D80® 25% 31% 39%
Disolventes polares
A Dowanol PnB® 7% 9% 11%
B Dowanol PM® 2% 2% 2,5%
C Dowanol DPM® 2% 3% 3,5%
D Proglyde DMM® 20% 25% 31%
1
Puede observarse que la pérdida de peso puede ser controlada escogiendo disolventes apropiados y escogiendo relaciones apropiadas de los dos disolventes.
Ejemplo 2
Se preparó una composición que contenía una fragancia para proporcionar una composición para ser usada en un sistema de depósito membrana/líquido que tenía y peso de relleno de 9 g.
Exxsol D60® 6%
Proglyde DMM® 24%
Fragancia de cítricos 68%
2,4-Dihidroxibenzofenona (absorbente u.v.) 2%
La fragancia contenía algún disolvente polar, a saber, 0,3% de dipropilenglicol, 9,2% de butoxipropanol y 0,9% de citrato de trietilo. La composición fue sellada en el mismo dispositivo que se usó en el Ejemplo 1, con la excepción de que el grosor de la membrana fue reducido de 60 micrómetros a 40 micrómetros.

Claims (10)

1. Una composición ambientadora o insecticida no acuosa, de fase única y de líquido no espesado, que tiene una temperatura de inflamación mayor que 62ºC, que comprende:
a) un disolvente polar;
b) hasta 10% en peso de un disolvente hidrocarbonado alifático no polar; y
c) una fragancia o insecticida.
2. Una composición según la reivindicación 1, que es una composición ambientadora y que comprende una fragancia.
3. Una composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que el disolvente polar tiene una velocidad de evaporación de menos de 100 y el disolvente no polar tiene una velocidad de evaporación de menos de 16, basada en una escala en la que el acetato de n-butilo tiene una velocidad de evaporación de 100.
4. Una composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el disolvente polar es un glicol-éter.
5. Una composición según la reivindicación 4, en la que es disolvente polar es un (alquil C_{1-4})glicol-(alquil C_{1-4})-éter, di(alquil C_{1-4})glicol-(alquil C_{1-4})-éter, (alquil C_{1-4})glicol-di(alquil C_{1-4})éter, di(alquil C_{1-4}) glicol-di(alquil C_{1-4})éter o tri(alquil C_{1-4})glicol-(alquil C_{1-4})éter.
6. Una composición según la reivindicación 4, en la que el disolvente polar es 3-butoxipropan-2-ol, propilenglicol-monometil-éter, tripropilenglicol-metil-éter, dipropilenglicol-metil-éter, dipropilenglicol-dimetil-éter, dipropilenglicol-n-propil-éter, dipropilenglicol-mono-n-butil-éter, tripropilenglicol-mono-n-butil-éter o propilenglicol-n-butil-éter.
7. Una composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el disolvente no polar es un alcano C_{10-18} o un hidrocarburo cicloparafínico.
8. Una composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la relación en peso del disolvente polar al disolvente no polar es de 1:1 a 6:1.
9. Una composición según la reivindicación 8, en la que la relación es de 2:1 a 5:1.
10. Un dispositivo ambientador o insecticida, que comprende una cámara que contiene una composición como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, teniendo dicha cámara al menos una pared de un material que hace posible que los vapores de la composición se difundan en el entorno ambiental en el que es colocado el dispositivo, preferentemente la pared está hecha de polietileno y opcionalmente tiene un grosor de 20 a 100 micrómetros.
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