JP2005520004A - 拡散装置用ゲル組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は包囲する環境に活性揮発物質を拡散することにより利益または効果を生じることができるゲル組成物に関する。本発明の組成物は活性揮発物質を含有する水ベース媒体、超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーおよび高い分子量を有し、正電荷で極性化できるポリマー架橋剤からなる。本発明は更に前記組成物を含有するかまたは結合している消費剤製品、特に揮発性液体を拡散する目的の装置、より詳しくはエアーフレッシュナーに関する。

Description

本発明は活性揮発物質を拡散することにより包囲する環境に利益または効果を生じることができるゲル組成物に関する。

本発明の組成物は
ａ）活性揮発物質を含有する水ベース媒体、
ｂ）超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーおよび
ｃ）高い分子量を有し、正の電荷で極性化できるポリマー架橋剤
からなる。

本発明は更に前記組成物を含有するかまたは結合している消費製品、特に活性揮発物質を拡散する目的の装置、より詳しくはエアーフレッシュナーに関する。

多くの異なるポリマー樹脂から製造できる揮発性物質を分散するためのゲル組成物は知られている。

これらのゲルの中で超吸収剤ポリアクリレートポリマーをベースとするものが特に興味深く、ＷＯ００／２４４３５号または欧州特許第８３５６６６号に記載されている。前記超吸収剤ゲルは少ない量の樹脂を必要とし、延長された時間にわたり活性成分の有効な放出を提供する利点を有する。

しかし超吸収剤ポリアクリレートポリマーをベースとする開示されたゲルは乏しい機械的特性を有する欠点が問題である。その結果わずかな機械的圧力または落下でゲルが容易に変形または分解することがあり、ゲル表面の変化により放出特性が変動する好ましくない結果を伴い、またはゲルが容器からこぼれることがある。

前記の問題を回避するために、ゲル組成物を蒸気透過性バッグに入れるかまたはカラゲーナンまたはポリウレタンのような機械的に強い樹脂を使用することが提案された。しかし前記解決のいずれも十分でなく、一方でバッグの使用はゲルの変形および放出特性の変動を防ぐことができず、他方でカラゲーナンまたはポリウレタン樹脂をベースとするゲルは緻密なマトリックスの結果としてポリアクリレートベースゲルに比べて劣った性能を有する。更にカラゲーナンベースゲルは高い処理温度を必要とし、揮発性成分で処理する場合に不利である。

従って室温で得られ、改良された機械的特性を有することができ、延長した時間にわたり活性成分の有効な放出を実施できるゲル組成物に対する要求が存在する。

意想外にも、適当な架橋剤と一緒に超吸収剤ポリマーを使用することにより、延長した時間にわたる活性成分の有効な放出と良好な機械的特性と結合するゲル組成物を取得できることが発見された。前記組成物の付加的な利点は室温で製造できることである。

本発明の組成物は
ａ）活性揮発物質を含有する水ベース媒体、
ｂ）超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーおよび
ｃ）高い分子量を有し、正の電荷で極性化できるポリマー架橋剤
からなる。

水ベース媒体は水ベース溶剤中の活性揮発物質の溶液、懸濁液またはエマルジョンであってもよい。水ベース媒体または溶剤はこの場合に有利には純水を意味するがＣ_２〜Ｃ_６アルコールのような少量のアルコールを含有する水を使用することができる。少量の表現はこの場合に水ベース媒体の全質量に対して約１０％未満または５％未満を意味する。より有利に水ベース媒体として脱イオン水または前記水ベース媒体の質量に対して０.５％未満の塩を含有する水を使用する。

水ベース媒体が溶液、懸濁液またはエマルジョンの形で存在する場合は、前記媒体は任意であるにもかかわらず、有利に乳化剤を含有することができる。実際に水ベース媒体は乳化剤を使用しなくても製造され、十分に機能することが見出された。しかし例えば実用上の理由から前記乳化剤を使用する場合は一般に界面活性剤である。

界面活性剤を使用する場合は非イオン性界面活性剤が有利である。この種の界面活性剤の例はエトキシ化ソルビタンエステルを含み、Ｓｐａｎ（登録商標、ＩＣＩ）およびＢｒｉｊ（登録商標、ＩＣＩ）の商標名で入手できる。Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒ（登録商標、ＢＡＳＦ）およびＬｕｔｅｎｓｏｌ（登録商標、ＢＡＳＦ）の名称で販売されているエトキシ化飽和脂肪エステルも使用できる。適当な非イオン性界面活性剤のほかの例はアルコールエトキシレート、ポリエチレングリコールエステルおよびエチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマーを含む。

前記のように水ベース媒体は本発明の組成物により拡散される活性揮発物質を含有する。前記活性揮発物質は有利に包囲する空気に利益を生じることができる有機油状物である。

活性揮発物質として例えば香料または香料成分を使用することができ、従ってエアーフレッシュナーのような閉鎖された空間の芳香付けに特に有効な組成物を生じる。他の適当な活性揮発物質は防虫剤、虫誘引剤または脱臭剤または殺菌剤または拡散する空気の特性に認識できるおよび好ましい利益を付与できるほかの任意の揮発性物質からなる。

香料または香料成分として本発明の組成物に香料工業で現在使用されている任意の成分または成分の混合物を使用することができる。後者は分離した化学物質から製造できるが、より頻繁に天然または合成に由来する揮発成分の多少とも複雑な混合物である。これらの成分の特性は香料工業の具体的な刊行物、例えばＳ.Ａｒｃｔａｎｄｅｒ（Ｐｅｒｆｕｍｅ ａｎｄ Ｆｌａｖｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ＭｏｎｔｃｌａｉｒＮＪ.ＵＳＡ１９６９）または類似の参考文献に見出すことができ、ここではその詳しい説明は保証しない。

本発明の組成物により発揮される香料付け効果について具体的に説明したが、同じ原則が脱臭蒸気または殺菌蒸気を拡散する同様の組成物の製造に適用され、香料ベースを脱臭剤組成物、殺菌剤、殺虫剤、防虫剤または虫誘引剤と交換する。殺菌蒸気の語はこの場合に観察者に対する包囲する空気の受容の程度を高めることができる物質の蒸気だけでなく、特定の種類の昆虫、例えば家屋のハエまたは蚊に対する誘引または防虫効果を発揮できるかまたは殺菌剤または制菌活性を有することができる物質の蒸気も含む。これらの物質の混合物を使用できることは言うまでもない。

有利に活性揮発物質は低い極性の液体である。低い極性の液体はこの場合に前記活性揮発物質の全質量に対して３０％未満の極性成分、例えばアルコール、グリコールエーテル、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールまたは３，６−ジオキサ−１−オクタノールを含有する液体を意味する。

より有利に活性揮発物質は低い極性の香料または香料成分である。

前記のように活性揮発物質を製造する当業者は所望の利益を付与することができる低い極性の活性揮発物質の製造に必要な成分およびその濃度を完全に選択することができる。

本発明の組成物のほかの成分と混合する目的の超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーは多くの量の水またはほかの水ベース媒体を吸収できる物質である。本発明の範囲で前記物質はアクリル酸またはメタクリル酸またはその塩を含有する合成ポリマーである。従って超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーは自重の約１０〜２００倍、有利に５０〜２００倍の水または親水性溶剤を吸収できる。

有用な超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーの例はアクリル酸またはメタクリル酸またはその塩のポリマー、アクリル酸またはメタクリル酸またはその塩の架橋ポリマー、部分的にケン化されたポリアクリルアミド、部分的にケン化されたポリアクリル酸またはポリメタクリル酸エステル、部分的にケン化されたアクリロニトリルのグラフトポリマー、澱粉およびアクリル酸またはその塩のグラフトポリマーまたはアクリレート、メタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸またはその塩と酢酸ビニル、ビニルアルコールまたは無水マレイン酸のコポリマーである。

有利な超吸収剤は架橋されたポリアクリル酸またはメタクリル酸またはその塩である。

架橋したナトリウムポリアクリレート／ポリアクリル酸ポリマーがより有利である。この種の超吸収剤はＳａｌｓｏｒｂ（登録商標、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）およびＣａｂｌｏｃ（登録商標、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ社）の名称で市販されている。

微細な粉末の形で存在する本発明の超吸収剤は成分の混合物に滑らかなゲルを提供するために、有利に５００ミクロン未満、より有利に約５０〜約５００ミクロンの粒度を有する。これより大きい粒度を有する粉末を使用することができるが、長いゲル化時間で粗いゲルを生じる。

ポリマー架橋剤は最終組成物の機械的および放出特性に重要な役割を果たす。本発明の目的に適した架橋剤は十分に高い分子量を有し、正の電荷で極性化できるポリマーである。高い分子量を有するポリマーはこの場合に１００００ｇ／モル〜３５００００ｇ／モルからなる分子量を有するポリマーを意味する。

架橋剤が低すぎる分子量を有しないことが重要であり、そうでなければこうして得られたゲルが緻密すぎる構造を有し、超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーから誘導される利益が部分的に消失する。前記のような架橋剤ポリマーを使用することにより超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーの利点をすべて維持することができ、最終ゲルに所望の機械的特性を付与することができる。前記架橋剤の分子量の調節により本発明のゲル組成物の機械的特性を調節することができることが理解される。

正の電荷で極性化できる能力は架橋剤の重要な点である。正の電荷で極性化できる能力の表現はこの場合に前記架橋剤が１個以上の恒常的に正の電荷を有する基を有するかまたは例えば中性官能基のプロトン化により１個以上の正の電荷を有する能力を有することを意味する。実際に負の電荷を有することができるポリアクリレートベースポリマーと架橋剤との網状の相互作用は静電作用に基づくと思われる。

前記の基準を満足することができる種々の使用できるポリマーの中で限定されない例としてポリアルキルアミン、カチオン性ポリアクリルアミド、グアールガムまたはその誘導体のような架橋剤を記載することができる。前記架橋剤は線状または側鎖を有して分枝状であってもよく、後者は誘導されていてもよい。

本発明の目的のために有用であるポリアミンおよびカチオン性ポリアクリルアミドおよびその誘導体の例は商標名Ａｇｅｆｌｏｃ（登録商標、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、スイス）またはＰｏｌｙｍｉｎ（ＢＡＳＦ社、登録商標）として知られた化合物である。Ａｇｅｆｌｏｃ（登録商標）Ｂ５０として知られているもののようなジメチルアミン／エピクロロヒドリンコポリマーはポリアルキルアミンのより具体的な例を表す。

架橋剤の有利な種類を表すグアールガムまたはその誘導体はグアール植物から得られる親水コロイドポリサッカリドである。一般に前記ガムはマンノース骨格およびガラクトース側鎖をベースとし、マンノース／ガラクトース比が２／１〜４／１の範囲である。グアールガムの適当な誘導体はアンモニウムまたはスルホニウムハロゲン化物基を有することができるヒドロキシアルキル基で誘導されたものである。この誘導基の例は以下のものである。

グアールガムおよびその誘導体の例は商標名Ｊａｇｕａｒ（Ｒｈｏｄｉａ、フランス）として知られた化合物であり、その一部は欧州特許第９３４３４３号に記載されている。

有利に架橋剤は１０００００ｇ／モル〜３０００００ｇ／モルからなる分子量を有する誘導されたグアールガムであり、前記グアールガムは場合によりＣ_３〜Ｃ_２０ハロゲン化アンモニウムを含有するヒドロキシＣ_２〜Ｃ_６アルキル基で誘導され、ポリマーの置換の程度が０.０１〜１.２からなる。置換の程度の表現はガム中の無水糖単位１個当たりの誘導する基のモルの平均値に関する。これらの化合物の例はＣＡＳ値３９４２１−７５−５を有する化合物または商標名Ｊａｇｕａｒ（登録商標）グレードＨＰ８として知られている２−ヒドロキシプロピルグアールガムエーテルである。

前記誘導されたグアールガムの中で特に２−ヒドロキシプロピル−３−（トリメチルアンモニウムクロリド）基および場合により２−ヒドロキシプロピル基で誘導されるものが挙げられ、ポリマーの置換の程度は０.１〜０.２５からなる。これらの化合物の例はＣＡＳ値６５４９７−２９−２を有する化合物または商標名Ｊａｇｕａｒ（登録商標）グレードＣ−１３−ＳまたはＣ１７として知られている２−ヒドロキシプロピル−３−（トリメチルアンモニウムクロリド）グアールガムエーテルである。

本発明の組成物の前記の確認された成分は種々の成分の特性に依存して種々の割合で混合することができる。

限定されない例としておよび前記組成物と結合した消費製品すべてのタイプに関して以下の組成の組成物を記載することができる：ａ）活性揮発物質が０.０１〜３０％からなる量で存在し、ｂ）超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーが０.２〜５％からなる量で存在し、ｃ）架橋剤が０.０１〜５％からなる量で存在し、ｄ）界面活性剤が０〜５％からなる量で存在し、ｅ）アルコールが０〜５％からなる量で存在し、水が組成物の残りを形成し、前記％は組成物の質量に関する。

有利に以下の組成の組成物を記載することができる：ａ）活性揮発物質が３〜６％からなる量で存在し、ｂ）超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーが１〜２％からなる量で存在し、ｃ）架橋剤が０.１〜１.５％からなる量で存在し、ｄ）界面活性剤が０〜１％からなる量で存在し、ｅ）アルコールが０〜２％からなる量で存在し、水が組成物の残りを形成し、％は組成物の質量に関する。

本発明の組成物の性能を最適にするために必要な量で種々の成分を混合できることは当業者にはもちろん明らかである。

本発明の組成物は更に最終組成物に有利な作用を示すことができる付加的な任意の成分を含有することができる。前記任意成分は保存料、酸化防止剤または組成物に活性揮発物質がもはや存在しない場合に消費者に主張することを補助する指示薬、すなわち終了点指示薬であってもよい。前記任意成分の全量は０〜５％、有利に０.０１〜０.５％からなっていてもよく、％は組成物の質量に関する。

前記任意成分の１つはシリカ、より詳しくはヒュームドシリカである。シリカは本発明の組成物に終了点指示薬として配合することができ、本発明によるゲルまたは組成物の構造をわずかに改良するために使用される。適当な種類のシリカは商標名Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標、Ｄｅｇｕｓｓａ、ドイツ）またはＣａｂｏｓｉｌ（登録商標、Ｅａｇｅｒ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社）として知られている。

予め記載したように本発明の組成物は消費製品に含有されるかまたは結合していることができ、これにより消費製品としてここでより詳しくは揮発性物質分散剤が意図される。従って本発明の組成物を含有するかまたは結合している揮発性物質分散剤の形の消費製品も本発明の対象である。

この揮発性物質分散剤は組成物の製造に使用される活性揮発物質の特性に依存して香料付け装置または殺菌装置であってもよい。前記揮発性物質分散剤の限定されない例は特に固体タイプのエアーフレッシュナー、オムツバケツフレッシュナー、カーフレッシュナー、クローゼットフレッシュナー、衣装箪笥エアーフレッシュナー、箪笥フレッシュナー、猫小箱フレッシュナー、靴フレッシュナー、またはゴミバケツフレッシュナー、殺虫剤または防虫剤装置である。

有利な消費製品はゲルタイプのエアーフレッシュナーである。

実際に容器と本発明の適当な組成物が前記消費製品を形成する。組成物は容器に収容され、容器表面の少なくとも一部が揮発性液体成分の蒸気を、前記消費製品を包囲する空気に放出することができる。容器はこの種の消費製品に使用できる任意の材料から形成することができる。もちろん前記材料は本発明の組成物に対して化学的に不活性でなければならない。プラスチック、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、高密度ポリエチレン、ＰＥＴおよびガラスのようなこの種の製品に使用される標準的容器が十分に適している。

保存の間蒸気を前記容器の外部に放出できる容器の少なくとも一部は周囲に揮発性液相が拡散しないようにシールされている。引き続き消費者はシールを除去することにより消費製品を簡単に活性化し、その後揮発性液相が周囲の空気に拡散を開始する。

本発明を以下の実施例により詳細に説明する。

例１
固体エアーフレッシュナー用組成物の例
以下の成分を記載された範囲内の種々の割合で混合することにより香料組成物を製造した。

成分 濃度範囲（質量％）
ベンジルアセテート ２０〜３０
リナリルアセテート １５〜２５
イソボルニルアセテート ５〜２０
ＤＩＰＧモノメチルエーテル １０〜２０
ジプロピレングリコール ５〜１０
テルピネオール １〜５
ユーカリオイル ０.２〜３
メチルノニルアルデヒド ０.２〜３
ジヒドロミルセノール １０〜２０
テルピニルアセテート ０.５〜５
こうして得られた香料のいずれか１つを使用することにより以下の成分を記載された割合で使用して本発明による香料組成物またはエアーフレッシュナーを製造した。

組成物（Ａ）
以下の成分を記載された量で混合することによりエアーフレッシュナー組成物を製造した。

成分 質量部
脱イオン水 ９５.５
ＪａｇｕａｒＣ−１３−Ｓ^１） ０.５
ＣａｂｌｏｃＣＴ^２） １.０
香料組成物 ３.０
１）誘導されたグアールガム、Ｒｈｏｄｉａ社
２）超吸収剤ナトリウムポリアクリレートベース樹脂、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ。

組成物（Ｂ）
以下の成分を記載された量で混合することによりエアーフレッシュナー組成物を製造した。

成分 質量部
脱イオン水 ９５.２５
ＪａｇｕａｒＨＰ８^１） ０.７５
Ｓａｌｓｏｒｂ^２） １.００
香料組成物^１） ３.００
１）組成物（Ａ）と同様
２）超吸収剤ナトリウムポリアクリレートベース樹脂、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ。

香料組成物を製造する一般的な方法および得られたエアーフレッシュナー
室温で作業してＪａｇｕａｒポリマーを水に添加し、水和するまで完全に混合した。この混合物に引き続き攪拌しながら香料組成物を添加した。最後にナトリウムポリアクリレートを水溶液に添加し、すばやく攪拌し、型または容器に注入した。こうして得られた本発明の組成物が約３０秒以内でゲルに固化し、ゲルは良好な機械的特性を有し、従って最小の変形で自立することができ、分離した膨張した粒子の凝集物の典型的な機械的特性を有する技術水準のポリアクリレートベース組成物と異なる。

放出試験の結果
図１は本発明によるゲル組成物が技術水準のポリアクリレート組成物に比べて改良された機械的特性を有するにもかかわらず延長した時間にわたる活性揮発物質の有効な放出を実施できることを示す。本発明の架橋ゲルが技術水準のポリアクリレート組成物と少なくとも同じ程度の良好な放出特性を有することは注目すべきである。

本発明によるゲル組成物の活性揮発物質の有効な放出を示す図である。

Claims (17)

1. 以下のもの：
   ａ）活性揮発物質を含有する水ベース媒体
   ｂ）超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーおよび
   ｃ）１００００ｇ／モル〜３５００００ｇ／モルからなる分子量を有し、正の電荷で極性化できるポリマー架橋剤
   からなる組成物。
2. 前記水ベース媒体が更に乳化剤を含有する請求項１記載の組成物。
3. 前記水ベース媒体が水である請求項１または２記載の組成物。
4. 前記水ベース媒体が脱イオン水または０.５％未満の塩を含有する水である請求項３記載の組成物。
5. 前記活性揮発物質が香料、香料成分、脱臭組成物、殺菌剤、殺虫剤、防虫剤または吸引剤である請求項１または２記載の組成物。
6. 前記活性揮発物質が前記揮発性物質の全質量に対して３０％未満の極性成分を含有する香料または香料成分である請求項５記載の組成物。
7. 前記超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーがアクリル酸またはメタクリル酸またはその塩のポリマー、アクリル酸またはメタクリル酸またはその塩の架橋ポリマー、部分的にケン化されたポリアクリルアミド、部分的にケン化されたポリアクリル酸エステルまたはポリメタクリル酸エステル、部分的にケン化されたアクリロニトリルのグラフトポリマー、澱粉およびアクリル酸またはその塩のグラフトポリマー、またはアクリレート、メタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸または前記酸の塩と酢酸ビニル、ビニルアルコールまたは無水マレイン酸のコポリマーである請求項１または２記載の組成物。
8. 前記超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーが架橋されたポリアクリル酸またはメタクリル酸またはその塩である請求項７記載の組成物。
9. 前記超吸収剤ポリアクリレートベースポリマーが架橋されたナトリウムポリアクリレート／ポリアクリル酸ポリマーである請求項８記載の組成物。
10. 前記ポリマー架橋剤がポリアルキルアミン、カチオン性ポリアクリルアミド、グアールガムまたはその誘導体である請求項１または２記載の組成物。
11. 前記ポリマー架橋剤誘導体がグアールガムまたはその誘導体である請求項１０記載の組成物。
12. 前記ポリマー架橋剤が１０００００ｇ／モル〜３０００００ｇ／モルからなる分子量を有する誘導されたグアールガムであり、前記グアールガムが場合によりＣ_３〜Ｃ_２０ハロゲン化アンモニウムを有するヒドロキシＣ_２〜Ｃ_６アルキル基で誘導され、ポリマーの置換の程度が０.０１〜１.２からなる請求項１０記載の組成物。
13. 前記誘導されたグアールガムが２−ヒドロキシプロピル−３−（トリメチルアンモニウムクロリド）基および場合により２−ヒドロキシプロピル基で誘導され、ポリマーの置換の程度が０.１〜０.２５からなる請求項１２記載の組成物。
14. 更にシリカを含有する請求項１または２記載の組成物。
15. 請求項１記載の組成物を含有するかまたは結合している揮発性物質分散剤の形の消費製品。
16. エアーフレッシュナー、オムツバケツフレッシュナー、カーフレッシュナー、クローゼットフレッシュナー、衣装箪笥フレッシュナー、箪笥フレッシュナー、猫用小箱フレッシュナー、靴フレッシュナー、ゴミバケツフレッシュナーまたは殺虫剤または防虫剤装置の形の請求項１５記載の香料分散剤。
17. ゲルタイプのエアーフレッシュナーの形の請求項１５記載の香料分散剤。

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