KR20130101445A - 에어로졸 조성물 - Google Patents
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Abstract
85.0wt% 내지 98.0wt% 물; 0.01wt% 내지 10.00wt%의 저 분자량 알코올; 0.001wt% 내지 5.00wt% 계면활성제; 0.001wt% 내지 5.00wt% 향료; 0.001wt% 내지 5.00wt% 붕산 나트륨; 0.001wt% 내지 5.00wt% 방부제를 포함하는, 탄화수소 추진제가 없는 압축 기체 추진제를 갖는 에어로졸이 기술된다.
Description
본 발명은 탄화수소 추진제(propellents)가 없는 압축 기체 추진체를 사용하는 가정용 에어로졸 조성물, 및 특히 부식될 수 있는 금속 에어로졸 캐니스터(canister)와 함께 사용하는 이러한 조성물의 용도에 관한 것이다.
가정용 제품에 있어서, 경질 표면에, 직물 캐어를 위한 카펫 세정제로서 사용하기 위해 고안된 많은 가정용 제품이 에어로졸 용기에 담겨져 판매된다. 수 개의 에어로졸 제품은 유리 또는 플라스틱 용기 형태로 판매된다. 대부분의 용기는 금속 캐니스터이고, 대부분의 캐니스터는 보통 주석도금을 한(주석 코팅된) 강(steel)이고, 기타 것들은 알루미늄(재정적으로 및 환경적으로 가장 값비싼)이다. 주석도금 금속 캐니스터는 또한 추가의 보호를 위해 내부에 수지로 래쿼 칠해질 수 있다.
가정용 에어로졸 제품의 예는 공기 청정제, 자동차 제품, 가정용 제품, 직물 캐어, 왁스, 광택제, 살충제, 다림질 보조제, 직물 리프레셔, 및 카펫 세정제이다.
주석도금은 급속한 부식으로부터 금속 캐니스터를 보호하지만, 수성계 제제 중에 용해되는 경향이 있다. 50 ppm 미만의 물을 함유하는 에어로졸 제제의 경우, 주석 도금 캐니스터의 부식은 일반적으로 심각한 문제는 아니다. 그러나, 에어로졸 제품의 물 함량이 50 ppm 초과(및 특히, 150 ppm 초과)하는 경우, 부식에 기인한 문제가 보다 일어나기 쉽다.
세계 시장 경향은 수성계 에어로졸 제제로 이동하는 경향이 있다. 이는 주로 규제적인 문제 때문이다. 에어로졸 제품 내의 휘발성 유기화합물 함량(VOC) 수준의 감소는 많은 제품 내에서 용매 수준의 감소와, 물 함량의 증가를 수반한다. 현재, 비용을 감소시킬 뿐만 아니라 증가되는 엄격한 규제 제한(예, 미국에서는 공기 청정제 제품에 대해 최대 24.5% w/w)에 부합하기 위하여 30% w/w 아래의 VOC 추진제 수준을 갖는 것이 바람직하다.
현재 규제 관점에서 추구되는 것은 아니지만, 환경에 영향을 덜 미치고, VOC 추진제보다 덜 비싸며, 제조 측면뿐만 아니라 가연성이 감소될 수 있어 제조자뿐만 아니라 소비자가 취급하기에 보다 안전하기 때문에, 압축 기체(압축 기체는 압축 공기, 압축 질소 또는 이들의 혼합물을 언급)와 같은 비-VOC 추진제의 사용이 바람직하다.
압축 기체 추진제 에어로졸은 불량한 입자 붕괴(break up), 추진제 방출의 위험 등과 같은 잘 확인된 성능 결함을 갖지만, 제형 중에 많은 양의 물이 존재하기 때문에 추가의 부식 문제가 있다. 실제로, 시판되는 가정용 압축 기체 에어로졸 제품의 많은 제조자들는 가정용 에어로졸 제품에 보다 흔히 사용되는 주석-도금 강 캐니스터 보다는 알루미늄으로 만들어진 에어로졸 캐니스터를 사용한다. 알루미늄 캐니스터는 내부식성을 갖지만, 그들은 두 개의 중요한 단점이 있는데, 첫번째로, 처녀 알루미늄(virgin aluminium) 시트의 생산은 일부 공정에서 환경적으로 비용이 발생하고, 두 번째로, 알루미늄은 표준 주석-도금 강 캐니스터 보다 상당히 비싼 원료이다.
많은 부식 억제제 시스템은 에어로졸 제품, 특히 주석-도금 캐니스터에서 낮은 VOC에 대한 시장의 요구에 대응하여 개발되어 왔다. 이들 제품의 예는 붕산염, 벤조산염, 몰리브덴산염, 및 음이온성 계면활성제(나트륨 라우로일 사르코시네이트)이다.
역사적으로, VOC 추진제를 사용하는 흔한 '습식'(즉, 용매계 보다는 물) 공기 청정제 에어로졸 조성물은 부식 억제제로서 아질산염 및, 수용성 및 수 불용성 향료와 같은 오일성 성분들의 균일한 유화를 보장하도록 유화제로서 소르비탄 모노올레이트를 일반적으로 함유한다. 주석 도금 캐니스터를 위하여 가장 잘 알려진 억제제 시스템은 아질산 나트륨 및 모르폴린이다. 모르폴린은 에어로졸 용기 중의 증기상을 보전하는데에 도움을 주는 휘발성의 염기이고, 포뮬라에 알칼리성 pH를 부여한다. 이 시스템은 매우 발암성인 니트로사민의 형성을 포함할 수 있다.
또한, 아질산 나트륨 및 모르폴린조차 일반적으로 주석 코팅의 용해를 방지할 수 없으나, VOC 추진제 시스템에 허용가능한 수준으로 주석 코팅의 용해율을 감소시킨다. 모르폴린, 아질산 나트륨의 양 및 주석 도금판(plate)의 두께는 요구되는 반감기 정도로, 예를 들어 2년으로 설계된다. 주석 하이드록실-옥사이드 복합체를 형성하기 위하여 주석 도금판의 용해는 세정 성능에 부정적인 효과를 갖는 것으로 나타났다. 주석 복합체는 일반적으로 퇴적되었을 때, 특히 백색 표면에 분무되었을 때, 연황색 내지 진황색을 부여한다. 직물 또는 카페트가 오래된 에어로졸 제품의 액체에 의해 착색될 수 있다. 또 다른 점은 양이온 금속을 함유하는 커피, 차, 및 와인과 같은 특정 얼룩에 관련된다. 이들 금속은 히드록실-옥사이드 복합체와 갈색의 착색된 복합체를 형성할 수 있어, 세정 제제 및 그의 전체 세정 능력에 명백히 부정적인 효과를 야기한다.
수지 래쿼칠된 주석 도금 캐니스터조차도 일반적으로 VOC 추진제 시스템과 함께 사용될 때, 효과적인 부식 시스템을 필요로 한다. 상기 래쿼 층에서 있을 수 있는 결함은 피트 부식의 원인일 수 있다. 그곳에서는 갈바닉 전위가 제한된 영역에서 방전되고, 빠르고 깊은 부식을 일으킨다. 아질산 나트륨 및 모르폴린은 래쿼 및 주석 도금의 용해를 방지할 수 없고, 이 경우, 액체는 황색이며, 내부가 어두워질 수 있다. 이 시스템은 제품 수명 동안 니트로사민이 또한 형성되지 않아야 한다.
더욱이, 이들 건강 관심사 및 성능 문제 때문에 아질산염 부식 억제제를 대체하는 것이 바람직하다. 이에 대한 한가지 해결책은 아질산염 부식 억제제를 인산염 부식 억제제로 대체하는 것이었다. 그러나, 이들은 만족스러운 저장/부식 성능을 얻기 위하여 내부에 래쿼칠된 캔을 요구하여 경제적으로 불리한 조건을 수반한다.
선행 기술에서 확인된 많은 부식 억제제는 VOC 추진 시스템과 사용하기 위한 것이다. 그러나, 압축 기체 추진 시스템에서 부식 억제제의 생성 및/또는 사용에 대해서 알려진 것이 거의 없다.
붕산염(예를 들어, 붕산 나트륨)은 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다.
그러나, 부식 억제제로 붕산 나트륨을 사용할 때, 30% w/w 아래의 추진제(부탄/프로판) 수준에서 붕산 나트륨과 조합하여 사용되는 소르비탄 모노올레이트와 같은 표준 유화제는 매우 거친 입자 크기 및 과도한 기포 발생을 초래하고, 제품이 에어로졸 공기 청정제로서 부적절하게 만든다.
본 발명은 탄화수소 추진제(propellents)가 없는 압축 기체 추진체를 사용하는 가정용 에어로졸 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 면에 따르면, 탄화수소 추진제가 없는 압축 기체 추진제를 갖는 에어로졸 조성물이 제공되고, 여기에서 상기 조성물은 다음을 포함한다:
85.0wt% 내지 98.0wt% 물;
0.01wt% 내지 10.00wt% 저 분자량(low MW) 알코올;
0.001wt% 내지 5.00wt% 계면활성제;
0.001wt% 내지 5.00wt% 향료;
0.001wt% 내지 5.00wt% 붕산염;
0.001wt% 내지 5.00wt% 방부제.
바람직하게는, 조성물은 공기를 청정화(freshening) 조성물이다.
바람직하게는, 조성물은 추가로 0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨(sodium molybdate)을 포함하고, 보다 바람직하게는 0.0wt% 내지 0.1wt% 몰리브덴산 나트륨을 포함한다.
바람직하게는, 조성물은
90.0wt% 내지 95.0wt% 물;
1.00wt% 내지 7.00wt%의 저 분자량 알코올;
0.01wt% 내지 3.00wt% 계면활성제;
0.005wt% 내지 3.00wt% 향료;
0.005wt% 내지 1.00wt% 붕산염;
0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨;
0.001wt% 내지 1.00wt% 방부제.
바람직하게는, 조성물은 필수적으로
90.0wt% 내지 95.0wt% 물;
1.00wt% 내지 7.00wt% 저 분자량 알코올;
0.01wt% 내지 3.00wt% 계면활성제;
0.005wt% 내지 3.00wt% 향료(fragrance)
0.005wt% 내지 1.00wt% 붕산염;
0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨;
0.001wt% 내지 1.00wt% 방부제로 구성되고, 여기에서, 조성물의 wt%는 정확히 100wt%까지 첨가한다.
보다 더 바람직하게는, 조성물은 필수적으로
92.0wt% 내지 94.5wt% 물, 및 가장 바람직하게는 93.1wt% 내지 93.6wt%;
3.5wt% 내지 6.5wt%의 저 분자량 알코올, 및 가장 바람직하게는 실질적으로 5.0wt% 에탄올;
0.3wt% 내지 1.0wt% 계면활성제, 및 가장 바람직하게는 1.0wt% 내지 0.5wt%;
0.1wt% 내지 1.0wt% 향료, 및 가장 바람직하게는 실질적으로 0.25wt%;
0.1wt% 내지 1.00wt% 붕산염, 및 가장 바람직하게는 실질적으로 0.4wt% 붕산나트륨;
0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨, 및 가장 바람직하게는 실질적으로 0.0wt%;
0.1wt% 내지 0.5wt% 방부제, 및 가장 바람직하게는 실질적으로 0.25wt%로 구성되고, 여기에서, 조성물의 wt%는 정확히 100wt% 까지 첨가한다.
조성물과 함께 사용되는 압축 기체 추진제는 바람직하게는 압축 공기 또는 압축 질소 또는 이들의 혼합물이다.
본 발명의 조성물에서 사용하기 위한 붕산염은, 다른 시판되는 붕산염이 단독으로 또는 붕산 나트륨과 조합하여 사용될 수 있지만, 바람직하게는 붕산 나트륨이다.
본 발명의 조성물에서 사용하기 위한 저 분자량 알코올은, 다른 시판되는 저 분자량 알코올이 단독으로 또는 에탄올과 함께 조합하여 사용될 수 있지만, 바람직하게는 에탄올이다.
조성물은 강(steel) 에어로졸 캐니스터, 주석-도금 강 용기 또는 부식될 수 있는 기타 금속 캐니스터, 즉, 알루미늄 캐니스터, 갈바나이즈된(galvanised) 캐니스터 등이 아닌 캐니스터와 함께 사용될 것이다.
본 발명의 제 2 면에 따르면, 에어로졸 디스펜서가 제공되고, 상기 디스펜서는 강 에어로졸 캐니스터, 주석-도금 강 캐니스터 또는 부식할 수 있는 기타 금속 캐니스터이고, 상기 조성물은, 사용시, 탄화수소가 추진제가 없는 압축 기체 추진제에 의해 추진되는 공기 청정제이며, 상기 공기 청정제 조성물은
85.0wt% 내지 98.0wt% 물;
0.01 wt% 내지 10.00wt% 저 분자량 알코올;
0.001 wt% 내지 5.00wt% 계면활성제;
0.001 wt% 내지 5.00wt% 향료;
0.001wt% 내지 5.00wt% 붕산 나트륨;
0.001wt% 내지 5.00wt% 방부제를 포함한다.
불확실함을 피하기 위하여, 본 발명에서 부식은 주위와의 화학적 반응에 기인하여 가공된(engineered) 물질이 그의 구성 원자로 붕해되는 것을 의미한다. 특히, 본 발명에서 금속 캐니스터의 부식은 산소와 같은 산화제와의 반응에 의하여 금속 캐니스터가 전기화학적으로 산화되는 것을 의미한다.
바람직하게는, 디스펜서는 강 에어로졸 캐니스터 또는 주석-도금 에어로졸 캐니스터이다.
바람직하게는, 조성물은 추가로 0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨을 포함하고, 보다 바람직하게는 0.0wt% 내지 0.1wt% 몰리브덴산 나트륨을 포함한다.
본 발명의 제 3 면에 따르면, 강 에어로졸 캐니스터, 주석-도금 강 캐니스터 또는 부식할 수 있는 기타 금속 강 중에서 압축 기체 추진제와 함께 사용하기 위한 항-부식 공기 청정화(freshening) 조성물로서,
85.0wt% 내지 98.0wt% 물;
0.01wt% 내지 10.00wt%의 저 분자량 알코올;
0.001wt% 내지 5.00wt% 계면활성제;
0.001wt% 내지 5.00wt% 향료;
0.001wt% 내지 5.00wt% 붕산 나트륨;
0.001wt% 내지 5.00wt% 방부제를 포함하는 항-부식 공기 청정화 조성물이 제공된다.
바람직하게는, 디스펜서는 강 에어로졸 캐니스터 또는 주석-도금 강 에어로졸 캐니스터이다.
바람직하게는, 조성물은 추가로 0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨을 포함하고, 보다 바람직하게는 0.0wt% 내지 0.1wt%의 몰리브덴산 나트륨을 포함한다.
본 발명의 조성물(들)에서 사용되는 계면활성제(들)는 바람직하게는, 비-이온성 계면활성제이다. 보다 바람직하게는, 비-이온성 계면활성제(들)는 지방 알코올의 에톡실레이트, 가장 바람직하게는 포화 C8 -20 알코올 등이고, 가장 바람직하게는 BASF사의 계면활성제 상표명 LUTESOL®로 이용가능한 것과 같은 포화 이소-C13 알코올이다.
본 발명의 조성물(들)에서 사용되는 방부제(들)는 바람직하게는 CLARIANT사에서 이용가능한 NIPACIDE® 또는 ARCH사에서 이용가능한 PROXEL®과 같은 수성계 캐니스터(water-based canister) 시스템에서 사용하기에 적절한 저독성 살생물제(biocides)로 이루어진다.
본 발명의 제 4 면에 따르면, 본 발명의 제 1 면 또는 제 3 면에 따른 조성물을 탄화수소 추진제가 없는 압축 기체 추진제와 함께 상기 에어로졸 용기에 도입하는 단계를 포함하는, 부식할 수 있는 금속 에어로졸 캐니스터의 부식을 방지하는 방법이 제공된다.
하기 기술 및 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 제한하고자 하는 의도는 아니다. 본 발명의 취지 및 물질을 혼합하여 개시된 실시 형태를 변경하는 것은 본 분야에 숙련된 자에게 일어날 수 있기 때문에, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범주 및 그의 등가물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
두 개의 실시예 제제가 하기에 기술된 대로 제조되었다.
실시예
1
250 ml의 조성물을 하기 비율에 따라 제조하였다:
93.1wt% 물;
5.0wt% 에탄올;
1.0wt% LUTENSOL® TO89;
0.25wt% 향료;
0.4wt% 붕산 나트륨;
0.25wt% NIPACIDE® BIT 20;
여기에서, 조성물의 wt%는 정확히 100wt%까지 첨가된다.
실시예
2
250 ml의 조성물을 하기 비율에 따라 제조하였다:
93.6wt% 물;
5.0wt% 에탄올;
0.5wt% LUTENSOL® TO89;
0.25wt% 향료;
0.4wt% 붕산 나트륨;
0.25wt% 방부제;
여기에서, 조성물의 wt%는 정확히 100wt% 까지 첨가된다.
이어서, 각 샘플을 15 바 압력 등급(rating)을 갖는 주석-도금 강 에어로졸 캐니스터에 넣고, 캐니스터의 내부 압력이 9.0 바 @ 20℃까지 도달할 때까지 압축 공기로 채웠다.
이어서, 실시예 1 & 2의 샘플을 10주간 동안 20℃, 30℃ 및 40℃의 각각의 일정한 온도에서 안정한 저장 용기에 보관하고, 이어서 분무 성능 및, 일단 소모되면 부식에 대해 시험했다.
모든 온도에서 실시예 1 & 2의 모든 샘플은 저장 후 손상의 신호를 보이지 않았고, 그들 모두 소비자가 허용가능한 분무 성능 파라미터로 분무되었으며, 어떤 캐니스터도 그 안에 부식의 표시를 보이지 않았다.
본 명세서(첨부된 도면, 요약서 및 도면을 포함하는)에 개시된 모든 특징, 및/또는 개시된 방법 및 공정의 단계들의 모두는 이러한 특징 및/또는 단계들의 적어도 일부가 상호 배타적인 조합 외에는 어떤 조합으로 조합될 수 있다.
본 명세서(첨부된 도면, 요약서 및 도면을 포함하는)에 개시된 각 특징은 달리 표현되지 않는 한 같은, 동등한 또는 유사한 목적을 만족시키는 대안적인 특징에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 달리 표현되지 않는 한, 개시된 각 특징은 동등한 또는 유사한 특징의 오직 일반적인 일련의 하나의 예이다.
본 발명은 앞서의 실시 형태(들)의 상세한 사항에 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서(첨부된 도면, 요약서 및 도면을 포함하는)에 개시된 특징들의 어느 신규한 하나, 또는 어느 신규한 조합에, 또는 개시된 어느 방법 또는 공정의 단계들의 어느 신규한 하나, 또는 어느 신규한 조합까지 연장한다.
Claims (12)
- 탄화수소 추진제가 없는 압축 기체 추진제를 갖는 에어로졸 조성물로서, 다음을 포함하는 에어로졸 조성물:
85.0wt% 내지 98.0wt% 물;
0.01wt% 내지 10.00wt% 저분자량 알코올;
0.001 wt% 내지 5.00wt% 계면활성제;
0.001wt% 내지 5.00wt% 향료;
0.001wt% 내지 5.00wt% 붕산염;
0.001wt% 내지 5.00wt% 방부제. - 제 1 항에 있어서, 상기 조성물이 공기 청정화(freshening) 조성물인 것을 특징으로 하는 에어로졸 조성물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조성물이 0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨, 보다 바람직하게는 0.0wt% 내지 0.1wt% 몰리브덴산 나트륨을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조성물이
90.0wt% 내지 95.0wt% 물;
1.00wt% 내지 7.00wt%의 저 분자량 알코올;
0.01wt% 내지 3.00wt% 계면활성제;
0.005wt% 내지 3.00wt% 향료;
0.005wt% 내지 1.00wt% 붕산염;
0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨;
0.001wt% 내지 1.00wt% 방부제를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 조성물. - 제 1 항에 있어서, 상기 조성물이 필수적으로
90.0wt% 내지 95.0wt% 물;
1.00wt% 내지 7.00wt% 저 분자량 알코올;
0.01wt% 내지 3.00wt% 계면활성제;
0.005wt% 내지 3.00wt% 향료(fragrance)
0.005wt% 내지 1.00wt% 붕산염;
0.00wt% 내지 0.5wt% 몰리브덴산 나트륨;
0.001wt% 내지 1.00wt% 방부제로 구성되고, 여기에서, 조성물의 wt%는 정확히 100wt%까지 첨가되는, 에어로졸 조성물. - 제 1 항에 있어서, 상기 조성물이 필수적으로
93.1 내지 93.6wt% 물;
실질적으로 5.0wt% 에탄올;
1.0wt% 내지 0.5wt% 계면활성제;
실질적으로 0.25wt% 향료;
실질적으로 0.4 wt% 붕산 나트륨;
0.25wt% 방부제로 구성되고, 여기에서 조성물의 wt%는 정확히 100wt%까지 첨가되는 에어로졸 조성물. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물과 함께 사용되는 압축 기체 추진제는 압축 공기 또는 압축 질소 또는 그들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 에어로졸 조성물.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 강 에어로졸 캐니스터; 주석 도금 강 캐니스터; 또는 부식할 수 있는 또 기타 금속 캐니스터 중 하나 안에 제공되는 에어로졸 조성물.
- 디스펜서가 강 에어로졸 캐니스터, 주석-도금 강 캐니스터 또는 부식할 수 있는 기타 금속 캐니스터이고, 상기 조성물은 사용시 탄화수소 추진제가 없는 압축 기체 추진제에 의해 추진되는 공기 청정제이며, 상기 공기 청정제 조성물은 다음을 포함하는 에어로졸 디스펜서:
85.0wt% 내지 98.0wt% 물;
0.01 wt% 내지 10.00wt% 저 분자량 알코올;
0.001 wt% 내지 5.00wt% 계면활성제;
0.001 wt% 내지 5.00wt% 향료;
0.001wt% 내지 5.00wt% 붕산 나트륨;
0.001wt% 내지 5.00wt% 방부제. - 제 9 항에 있어서, 상기 조성물은 제 1 항 또는 그에 종속되는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 디스펜서.
- 강 에어로졸 캐니스터, 주석 도금 강 캐니스터 또는 부식할 수 있는 기타 금속 캐니스터 중의 압축 기체 추진제와 함께 사용하기 위한 항-부식 공기 청정화 조성물로서, 다음을 포함하는 항-부식 공기 청정화 조성물:
85.0wt% 내지 98.0wt% 물;
0.01wt% 내지 10.00wt%의 저 분자량 알코올;
0.001wt% 내지 5.00wt% 계면활성제;
0.001wt% 내지 5.00wt% 향료;
0.001wt% 내지 5.00wt% 붕산 나트륨;
0.001wt% 내지 5.00wt% 방부제. - 부식할 수 있는 금속 에어로졸 캐니스터의 부식 방지 방법으로서, 제 1 항 내지 제 8 항 또는 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 탄화수소 추진제가 없는 압축 기체 추진제와 함께 상기 에어로졸 용기에 도입하는 단계를 포함하는 방법. 상기 조성물을 함유하는 디스펜서가 또한 기술된다.
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