KR20140146571A - 활성 물질의 강도 및 수명이 향상된 압축 가스 에어로졸 - Google Patents

활성 물질의 강도 및 수명이 향상된 압축 가스 에어로졸 Download PDF

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Abstract

제품 수명 동안 지속적으로 사용하는 환경하에서 연장된 기간 동안 하나 이상의 활성 성분 (예를 들면, 향료, 악취중화제, 살충제, 살균제 또는 항균제)의 강도가 향상된 압축 가스에 의해서 추진된 에어로졸 조성물. 상기 에어로졸 조성물은 조성물의 분무 속도 및 평균 입자 크기의 선택된 조합에 의해서 제공된다. 시간 경과에 따라서 증가된 강도는 조성물 제품 및 적당한 분사 용기에 대해서, 조성물이 유지되는 초기 압력 및 말기압력 및 압력 강하율을 선택함으로써 더욱 향상될 수 있다.

Description

활성 물질의 강도 및 수명이 향상된 압축 가스 에어로졸{COMPRESSED GAS AEROSOLS WITH ENHANCED INTENSITY AND LONGEVITY OF ACTIVES}
본 발명은 에어로졸 조성물의 활성 성분(active component)의 강도 및 수명을 개선하거나 향상시키는 것에 관한 것으로서, 특히 활성 성분은 향료, 악취 제거 화합물, 살충제, 살균제 또는 항균제 중 하나 이상이고, 에어로졸 조성물은 압축 가스 추진제에 의해서 추진된다.
압축 가스 추진제를 포함하는 기술 분야에서, 향료 및 악취처리제 분사용 에어로졸 제품이 공지되어 있다. 공기 또는 섬유 또는 그 외의 표면에 적용하거나, 공기 또는 섬유 또는 그 외의 표면을 처리하여 그 내부의 또는 그 위의 악취를 제거하기 위해서는, 처리 조성물의 활성 성분을, 연장된 기간 동안 장점을 확인할 수 있도록 일정 기간 동안 특정한 수준 또는 강도로 제공하는 것이 바람직하다. 본 발명 이전에, 큰 에어로졸 입자 크기의 향료 조성물 또는 악취 처리 조성물은 조성물의 입자가 빠르게 공기를 빠져나오며, 그 조성물 입자가 빠져나올 때 표면을 적시기 때문에, 작은 입자 크기의 에어로졸만큼 바람직하지 않거나 유리하지 않은 것을 알 수 있었다. 일반적으로 분무 속도가 빠르면 입자 크기가 증가하기 때문에, 빠른 분무 속도는 바람직하지 않은 것으로 고려되었었다. 또한, 이러한 조성물은, 양호한 강도를 제공하며, 조성물에서 (기존에 증발을 돕기 위해서 포함되었던) 알콜을 낮은 수준으로 함유하거나 함유하지 않는 것이 유리한데, 이는 알콜이 조성물 내에서 바람직하지 않게 휘발성 유기 함유물(VOC)을 증가시키기 때문이다.
연장된 기간 동안 활성 물질의 강도가 개선된, 활성 물질-함유 에어로졸 조성물, 가장 바람직하게 악취 처리 또는 청향 (fragrance freshening) 에어로졸 조성물을 제공한다. 조성물은 적당한 용기로부터 압축 가스 추진제에 의해서 추진되어 분사된다. 사용 환경하에서 향상된 강도를 갖는 하나 이상의 활성 물질을 체험한 소비자의 개선점은 적어도 신선함, 긴 수명, 및 초기 사용 및 말기 사용 사이에서 품질 또는 특징의 유지에 관련된 것으로서, 이것은 각각 조성물 또는 제품의 사용자에게 큰 영향을 미친다.
본 발명은, 예를 들면 공기 또는 섬유 또는 그 외의 표면에 향료 또는 악취 처리 조성물, 살충제 조성물, 살균제 조성물 또는 항균제 조성물을 제공하기 위해서, 종래의 또는 공지된 임의의 활성 물질을 사용할 수 있고, 이러한 종래의 활성 물질을 사용해서 활성 물질, 예를 들면 향료 및/또는 악취 제거물질(odor elimination)의 특성을 향상시킨다. 이것은 제품의 분사 중에 존재하는 조성물의 일정한 특성을 유지하거나 조절함으로써 달성된다. 조성물은 단일 상의 것이고, VOC를 적게 함유하거나 함유하지 않는 것이 바람직하다. 단일 상의 조성물을 제공하기 위해서, 상기 조성물 내에 계면활성제 또는 적당한 비수성 공용매가 포함될 것이다. 또한, 알콜이 존재하면, 이러한 공용매는 포함될 필요가 없다. 상기 조성물은 필수 성분으로서 압축 가스 추진제, 적어도 하나의 활성 재료 (active ingredient)(예를 들면, 향료, 악취 제거 성분, 살충제, 살균제, 항균제, 또는 그 혼합물), 및 용매 캐리어로서 물을 포함한다. 조성물은 선택적으로 하나 이상의 계면활성제, 완충 제제, 부식 억제제, pH 조절제, 방부제, 및 이러한 조성물에 포함된 것으로서 공지된 그 외의 보조제를 포함한다. 활성 성분의 강도 및 수명을 향상시키기 위해서 조절된 조성물의 특성은 특히 그 조성물의 분무 속도 및 평균 입자 크기를 포함한다. 강도 및 수명을 향상시키는 것을 돕는 추가의 특성은 분사기 내에 조성물이 존재하는 초기 압력 및 말기 압력, 및 압력 강하율이다. 표면으로 빠져나가기 전에 공기 중에서 활성 물질을 얻도록 제품 수명 동안 최적의 분사를 제공하고, 조성물의 활성 물질의 시간 경과에 따라 강도가 증가하도록 하기 위하여, 기재된 특성들의 조합이 선택, 유지, 조절된다. 예를 들면, 소비자는 일반적으로 공기, 섬유 또는 그 외의 표면 처리 에어로졸 제품을, 공기 처리, 강성 표면 처리, 또는 연성 표면 처리와 같은 사용목적에 따라서 평균 약 1-7초간 분무한다. 각각의 분무에 대해서, 전달되는 전체의 제품이 중요할 뿐 아니라, 분무한 조성물의 입자 크기가 활성 물질의 효율 및 소비자의 체험에 중요한 역할을 하기 때문에 중요하다. 입자 크기와 분무 속도의 조합은 활성 물질, 예를 들면 향료를 체험하는 데에 영향을 미치도록 결정되었다.
활성 물질-함유 조성물의 분무 속도가 약 1.5 g/s 초과 내지 약 3.0 g/s, 바람직하게 약 1.6 내지 약 2.5 g/s이도록 선택되고 조절된다. 활성 물질-함유 조성물의 입자 크기가 약 60 내지 약 100 미크론의 범위, 바람직하게 약 60 내지 약 90 미크론의 범위가 되도록 선택되고 조절된다. 분무 속도는 소망의 범위(예를 들면 2.0 g/s) 내에 있지만, 입자 크기가 소망의 범위(예를 들면 145-200 미크론)보다 크면, 활성 재료, 예를 들면 향료의 강도의 현저한 감소가 일정기간 동안 지속적으로 발생하는 것을 알 수 있었다.
본 발명은 제품 수명의 시작부터 끝까지 시간 경과에 따른 강도에 의해서 활성 물질의 최적 성능을 제공함으로써 제품 수명 동안 제품의 품질 또는 특징을 유지한다. 본 발명의 변수는 연장된 기간 동안 제품의 최적 성능을 제공한다. 분무 속도와 함께 조성물의 입자 크기는 제품이 쉽게 공기 흐름에 이동되거나 표면으로 즉시 빠져나오지 않도록 설정한다. 조성물은 직접적이고 지속적인 성능을 제공하기 위해서 충분한 기간 동안 존재한다.
도 1은 하기 기재된, 다른 분무 속도 및 입자 크기를 기준으로 시간 경과에 따른 향료 강도의 실험 결과를 설명한 그래프이다.
도 2는 하기 기재된, 시간 경과에 따른 향료 강도의 실험 결과를 설명한 대조 또는 벤치마크 조성물의 그래프이다.
도 3은 하기 기재된, 시간 경과에 따른 향료 강도의 추가의 실험 결과를 도시한 그래프이다.
본 발명의 에어로졸 활성 물질-함유 조성물은, 용매 캐리어로서 주요 성분으로서 역할을 하기 위한 양의 물, 적어도 하나의 압축 가스 추진제, 및 적어도 하나의 활성 재료, 예를 들면 향료, 악취 제거 화합물, 살충제, 살균제, 및 항균제를 포함한다. 검토를 쉽게 하기 위해서, 본 발명은 향료 또는 악취 제거 화합물 중 하나 이상인 활성 물질에 대해서 기재될 것이고, 이는 또한 본 발명의 바람직한 실시형태의 일부이다. 조성물은 단일 상의 것이 바람직하고, 전체 조성물 100 wt.%를 기준으로 약 0.1 내지 약 2.5 중량% (wt.%)의 범위 내의 양의 하나 이상의 활성 물질을 포함한다. 조성물은 추가의 성분, 예를 들면 계면활성제, 공용매, 완충 제제, 부식 억제제, pH 조절제, 및 조성물의 사용목적에 기초해서 당업자에게 공지된 종래의 보조제를 포함할 수 있다. 물은 주요한 용매이다. 알콜이 공용매로서 조성물에 포함될 수 있지만, 이러한 알콜은 조성물 내에서 VOC을 발생시키기 때문에, 공용매로서 알콜을 포함하는 것은 바람직하지 않으며, 알콜 화합물이 존재하지 않을 때에 본 발명의 이점이 얻어진다. 조성물의 성분은 에어로졸 조성물에서 선택된 활성 물질을 기준으로 사용 목적에 적당한 양으로 존재할 수 있다.
공용매가 포함되면, 공용매는 휘발성 유기 함유물(VOC)을 적게 함유하거나 함유하지 않는 양으로 선택되고 존재한다. VOC를 함유하지 않는 것이 가장 바람직하지만, 소량의 공용매가 존재할 수 있다.
향상된 조성물의 특성은 적어도 (1) 조성물을 분사하는 분무 속도 및 (2) 조성물의 입자 크기의 조합에 의해 제공된다:
(1) 약 1.5 초과 내지 약 3.0 g/s, 바람직하게 약 1.6 내지 약 2.5 g/s, 또한 약 1.7 내지 약 2.2 g/s인 분무 속도로서, 제품이 100% 전체 용기로부터 60 초 (이 분무 기간은 종래의 120 mL 에어로졸 용기의 대략 절반을 분사하는 기간이다) 동안 초기 분무에 의해서 방출된 속도를 측정함으로써 결정된 조성물을 분사하는 분무 속도; 및
(2) 약 60 내지 약 100 미크론, 바람직하게 약 60 내지 약 90 미크론, 더 바람직하게 약 60 내지 약 80 미크론의 평균 입자 크기를 제공하기 위해서 유지된 분사 중에 조성물의 입자 크기. 입자 크기는 950 nm 광학대(optical bench) 및 300 mm 렌즈를 장착한 Short Bench Spraytec Laboratory system로 기재된, Malvern Instruments, Inc.에 의해서 제작된, 입자 분석기 Model STP5311 를 사용해서 측정되었다. 시료는 Malvern 입자 분석기의 소프트웨어 프로그램에 따라서 분무-실험을 하여 샘플링된 부피의 50%가 측정된 입자 직경 미만인 입자 직경에 대한 질량 중앙 직경 (MMD)을 얻는다. 측정 결과는 10 초 및 60 초 동안 제공된다.
용기 내에서 압력, 및 압력 강하율과 같은 추가적인 특성은 시간 경과에 따라서 조성물의 활성 물질의 강도를 개선시키는 것을 돕는다. 보다 구체적으로, 분사 용기 내에 있는 제품은 70°F(21℃)에서 약 100 내지 약 180 psig 범위의 초기 압력 또는 출발 압력 (본원에 기재된 모든 압력 측정은 70°F(21℃)에서 실시된 것으로 이해된다) 내지 약 30 내지 약 90 psig 범위의 말기 압력(즉, 제품이 분사 용기 내에서 10% 미만 존재한다)하에 있다. 바람직하게, 출발 압력은 약 120 내지 160 psig이고, 말기 압력은 약 40 내지 60 psig이다. 또한, 초기 헤드스페이스(headspace)가 큰 것이 더 높은 말기 압력을 유지할 것이다. 최적의 헤드스페이스는 분무 속도 변화가 작은, 적어도 약 35% 이거나 약 35%를 초과한다.
25 부피%의 헤드스페이스에 대한 압력 강하율 4:1 미만 및 50 부피%의 헤드스페이드에 대한 압력 강하율 2:1인, 25 부피% 및 50 부피% 헤드스페이스에 상응하는 바람직한 압력 강하율이 제공된다.
상기 (1)의 분무 속도 범위는 이상적인 양의 활성 물질이 용기로부터 방출되는 것을 보장한다. 활성 물질-함유 압축 가스 조성물은 에어로졸 분무로서 조성물을 저장하고 분사하기 위한 분사 용기에 제공된다. 조성물에 대한 압축 가스의 부피비는 약 50:50 내지 약 25:75 이다. 압축 가스는 압축 공기, 질소, 아산화질소, 비활성 가스, 이산화탄소, 또는 이들의 조합일 수 있다. 활성 물질-함유 조성물은 약 1.5 g/s 초과 내지 약 3.0 g/s의 분무 속도로 방출되고, 분무 속도는 상기 (1)에서 기재된, 즉 100% 전체 용기로부터 60초 동안 방출에 의해서 결정된다. 분무의 평균 입자 크기는 약 60 내지 약 100 미크론, 바람직하게 약 60 내지 약 90 미크론, 더 바람직하게 60 내지 80 미크론이다. 조성물의 활성 성분은 하나 이상의 종래의 천연 또는 합성 향수 또는 향료 화합물, 악취 제거 화합물, 예를 들면 트리에틸렌 글리콜(TEG), 살충제, 살균제, 항균제 등일 수 있다.
향료 및/또는 악취 처리 조성물의 분산 시에, 활성 물질이 향료 또는 악취 제거액(odor eliminator)이면, 상기 기재된 분무 속도와 함께 상기 기재된 입자 크기를 제공해서 청향 및 악취제거 작용을 향상시킨다. 이러한 입자의 크기는 처리된 공기 중에서 체류 시간이 더 길어질 수 있다. 처리된 공기 중에서 체류 시간이 길어지는 것은, 장기간 동안 향료의 특징을 유지한다는 점에서 소비자의 향료 체험을 개선시킨다.
상기 기재된 범위 내에서 초기 압력 및 말기 압력의 유지 또는 조절은, 액체 향료 또는 악취 처리 조성물이 용기로부터 분사되기 때문에 액체 향료 또는 악취 처리 조성물의 충분한 분해(breakup)를 보장한다. 에어로졸의 입자 크기는 에어로졸 압력에 의해서 영향을 받을 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 헤드스페이스가 25 부피%일 때 4:1 미만 또는 헤드스페이스가 50 부피%일 때 2:1로 압력 강하를 유지하는 것은, 특히 입자 크기 및 분무 속도에 대해서 더 균일한 분무가 가능하다. 더 균일한 분무는 향료 및 악취제거 체험, 즉 제품 수명 동안 소비자가 체험한 강도를 향상시킨다.
분무 속도 및 평균 입자 크기의 특성의 조합은 소비자가 체험한 조성물의 효과를 향상시키는 역할을 한다. 상기 기재된 바와 같이, 이러한 압력 및 압력 강하율이 제어된 이러한 특성의 조합은 사용 환경하에서 분무시에 조성물의 이점을 더 증가시키는 역할을 한다.
본 발명은 공기 처리, 예를 들면 청향 및/또는 악취 제거용 조성물에 대해서 주로 기재되어 있지만, 섬유 또는 그 외의 표면의 청향 또는 섬유 또는 그 외의 표면에 대한 악취 제거에 적용 가능하다. 압축 가스 에어로졸은, 섬유로부터 증발속도가 양호하고, 일반적으로 예를 들면 수동 펌프 분무기에 비해서 전반적으로 더 작은 입자 크기 범위 및 분포로 제공될 능력에 기초해서 처리한 후 재오염을 피할 수 있기 때문에, 압축 가스 에어로졸은 섬유를 처리하는 데에 바람직하다. 증발 속도가 사용하는 제품 수명을 증가시킨다.
시간 경과에 따라서 활성 성분의 강도를 향상시키기 위해서 본 발명에서 유용한 에어로졸 조성물은 적어도 하나의 압축 가스 추진제, 적어도 하나의 활성 재료, 및 용매 캐리어로서 물과 같은 필수 성분을 가지며, 물은 조성물의 주요 성분으로서 역할을 할 수 있는 양으로 존재한다. 활성 물질은 향료, 악취 제거 성분, 살충제, 살균제, 및 항균제 중 하나 이상일 수 있다. 상기 조성물에 추가의 성분, 예를 들면 계면활성제, 완충 제제, pH 조절제, 공용매, 부식 억제제, 방부제, 및 그 외의 공지된 보조제 중 하나 이상이 존재할 수 있다.
공기 또는 섬유 처리 조성물은 일반적으로 하기 표 1에 기재된 것이 바람직하다. 조성물은 단일 상의 조성물로서 존재한다.
재료 중량% 범위
물 약 80 내지 약 99
계면활성제 약 0.25 내지 약 2
활성 물질 약 0.1 내지 약 2.5
압축 가스 추진제 약 0.25 내지 약 2
pH 조절제 선택적으로 약 4 내지 약 10의 pH를 얻는 데에 충분한 양으로 존재
부식 억제제 0 내지 약 5
비수성 용매 0 내지 약 10
완충제 0 내지 약 5
방부제 0 내지 약 1
표 1 및 상세한 설명 및 청구범위에서 전체 조성물의 중량%(wt.%)는 100 wt.%를 기준으로 한다. 소정의 재료 wt.%는 전체 재료의 중량%를 기준으로 하고, 전체 재료의 활성 재료를 기준으로 하는 것은 아니다.
물 성분은 용매 캐리어이고, 탈이온수, 역삼투수, 증류수, 수돗물, 등일 수 있다. 탈이온수 및 역삼투수가 바람직하다. 일반적으로, 물은 약 80 wt.% 초과 내지 100 wt.% 미만의 양으로 존재한다. 존재하는 물의 바람직한 양은 상기 표1에 기재되어 있다. 더 바람직하게, 물은 약 90 내지 99 wt.%의 양으로 존재하고, 가장 바람직하게 약 92 내지 97.5 wt.%의 양으로 존재한다.
상기 제형(formulation)에 포함하는 데에 적당한 계면활성제는 일반적으로 비이온성, 양이온성, 음이온성, 양쪽성, 쌍성 이온성, 또는 그 혼합물일 수 있다. 계면활성제는 일반적으로 사용되는 분사 용기를 고려해서 선택될 것이다. 예를 들면, 강- 또는 합금강-계 용기에 저장되고 분사되는 조성물은 비이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제 (덜 부식되는)를 포함하는 반면, 알루미늄 또는 플라스틱 용기에서는 상기 계면활성제 및/또는 그 외의 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제 성분은 하나 이상의 계면활성제일 수 있다.
에어로졸 조성물에서 유용한 적당한 비이온성 계면활성제는 폴리알콕실화 수소화 캐스터유, 바람직하게 폴리에톡실화 수소화 캐스터유, 예를 들면 TAGAT CH60 (60 에틸렌 옥사이드 (EO) 유닛), TAGAT CH40 (40 EO 유닛); 수소화 및 에톡실화 캐스터유 혼합물, 예를 들면. EUMULGIN HPS (40 EO 유닛); 2차 알콜 에톡실레이트, 예를 들면, TERGITOL 상표 계면활성제, 예를 들면 TERGITOL 15-S-12 및 TERGITOL 15-S-7; 에톡실화 직쇄 알콜, 예를 들면 LUTENSOL 상표, 예를 들면 LUTENSOL A08 (8 EO 유닛); 솔비탄 모노올레이트; 폴리에틸렌 솔비탄 모노올레이트; 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노라우레이트; 알킬 폴리글리코사이드; 폴리에틸렌옥사이드/폴리프로필렌옥사이드; 알킬 페놀 에톡실화 카복실화 알콜; 및 그 혼합물을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.
적어도 하나의 비이온성 계면활성제는 바람직하게 표 1에 기재된 범위의 양으로 존재하고, 즉 약 0.1 내지 약 2.0 wt.%의 범위, 더 바람직하게 약 0.5 내지 약 1.0 wt.%의 범위, 가장 바람직하게 약 0.5 내지 약 0.8 wt.%의 범위로 존재한다.
에어로졸 조성물에 포함하는 데에 적당한 양이온 계면활성제로는 4차 암모늄염, 폴리옥시에틸렌 알킬, 지환식 아민, 및 그 혼합물을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.
적어도 하나의 양이온 계면활성제는 바람직하게 0 내지 약 2.0 wt.%, 더 바람직하게 0 내지 1.0 wt.%의 양으로 존재한다. 상기 기재된 바와 같이, 양이온 계면활성제는 비이온성 계면활성제와 함께 사용하는 것이 바람직하고, 단독의 계면활성제로 사용되는 것은 아니다.
에어로졸 조성물에서 활성 물질로서 포함하는 데에 적당한 향료는 하나의 성분 또는 성분들의 혼합물에 기초한 천연 또는 합성 향료일 수 있다. 향료는 다양한 향료 제조업자, 예를 들면 Takasago, International Flavors and Fragrances, Inc., Quest, Firmenich, Givaudan, Symrise 등에 의해서 판매되고 있다. 그 외의 유용한 활성 물질은 선택된 활성 물질을 함유한 조성물의 사용 목적에 기초해서 당업자에게 공지되어 있다.
향료는 일반적으로 표 1에 기재된 범위의 양으로 존재하고, 바람직하게 약 0.1 내지 2.0 wt.%, 더 바람직하게 약 0.3 내지 약 1.0 wt.%의 양으로 존재한다.
압축 가스 추진제는 종래에 공지된 임의의 적당한 압축 가스 추진제로서, 질소, 비활성 가스, 공기, 아산화질소, 이산화탄소, 또는 그 혼합물을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.
압축 가스 추진제는 일반적으로 상기 표 1에 기재된 양으로 존재하고, 즉 바람직하게 약 0.25 내지 약 2 wt.%의 범위, 더 바람직하게 0.5 내지 약 1.0 wt.%의 범위 내에서 존재한다. 압축 가스 추진제는 100% 전체 용기의 초기 또는 말기 압력으로서 약 100 내지 약 180 psig의 범위 내에서 가압된다. 조성물이 용기로부터 방출되면, 압력이 감소한다. 조성물이 용기 내에서 10 부피% 미만으로 존재하면, 압력은 약 30 내지 약 90 psig의 범위 내에 있을 것이다.
압축 가스 공기 처리 제형에 포함하는 데에 적당한 부식 억제제는 포스페이트, 예를 들면 포타슘 디하이드로젠 포스페이트, 포타슘 하이드로젠 포스페이트, 디암모늄 포스페이트, 포타슘 포스페이트 (1 염기 또는 2 염기), 소디움 포스페이트 (1염기 또는 2염기); 니트라이트, 예를 들면 소디움 니트라이트, 포타슘 니트라이트, 및 암모늄 니트라이트; 아미노메틸 프로판올; 실리케이트, 예를 들면 소디움 메타실리케이트; 및/또는 아민을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.
부식 억제제는 표 1에 기재된 일반적인 양으로 존재하고, 바람직하게 약 0.01 내지 1 wt.%, 더 바람직하게 0.1 내지 약 0.5 wt.%의 범위로 존재한다.
사용하는 데에 적당한 비수성 용매 또는 공용매는 글리콜, 알콜, 글리콜 에테르, 케톤, 및 에스테르를 들 수 있다. 사용하는 데에 적당한 글리콜 비수성 용매로는 알킬렌 글리콜, 예를 들면 프로필렌 글리콜 및 트리에틸렌 글리콜을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 알콜이 공용매로서 존재하는 경우, 이것은 소량 존재하는 것이 바람직하다. 그러나, 알콜을 함유한 것이 조성물 내에서 VOC를 증가시키기 때문에 일반적으로 바람직하지 않으며, 알콜이 존재하지 않을 때에 본 발명의 이점을 얻을 수 있다.
비수성 용매는 표 1에 기재된 양으로 존재하고, 즉 바람직하게 0 내지 10 wt.%, 더 바람직하게 약 0.1 내지 약 6.0 wt.%의 범위로 존재한다. 가장 바람직하게, 비수성 용매는 상기 제형이 VOC를 적게 함유하거나 함유하지 않도록 0.1 wt.% 이하의 양으로 존재하다.
pH 조절제 또는 제어제로서 압축 가스 조성물에 포함하는 데에 적당한 추가의 화합물은 카르보네이트, 예를 들면 소디움 카르보네이트; 실리케이트, 예를 들면 소디움 메타실리케이트 펜타하이드레이트 (이것은 pH 조절제 및 부식 억제제로서 이중 기능을 제공할 수 있다); 포스페이트, 예를 들면 디소디움 포스페이트, 및 디포타슘 포스페이트; 하이드록사이드, 예를 들면 소디움 하이드록사이드; 암모늄 하이드록사이드; THAM-Tris-(하이드록시메틸) 아미노에탄; 2-아미노-2-메틸-프로판 디올 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.
pH 조절제는 선택적이다. pH 조절제가 존재하는 경우, pH 조절제는 약 4 내지 약 10의 범위의 pH를 얻는 데에 충분한 양으로 사용된다.
에어로졸 조성물에 포함하는 데에 적당한 완충제 화합물은 비카르보네이트, 예를 들면 소디움 비카르보네이트; 포스페이트; 암모늄 하이드록사이드; THAM-Tris (하이드록시메틸)아미노에탄; 2-아미노-2-메틸-프로판 디올 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 공지된 일부 pH 완충 제제, 예를 들면 포스페이트, 카르보네이트, 암모늄 하이드록사이드, THAM-Tris (하이드록시메틸) 아미노에탄 및 2-아미노-2-메틸 프로판 디올이 부식 억제제, pH 조절제, 및 완충 제제와 같은 다목적 기능을 제공하는 것을 유의한다. 이러한 예에서, 재료들 중 하나 및 재료들의 조합을 사용함으로써 본 발명의 범위 내에서 조절한 이러한 기능 및 그 양을 충족시킬 수 있다.
완충제는 일반적으로 상기 표 1에 기재된 양, 바람직하게 약 0.01 내지 약 1 wt.%의 범위, 더 바람직하게 약 0.1 내지 0.5 wt.%의 범위로 존재한다.
에어로졸 조성물에 포함하는 데에 적당한 방부제는 이소티아졸리논, 예를 들면 1,2-벤즈이소티아졸-3(2H)-온 및 2-메틸이소티아졸-3(2H)-온 (상품명 ACTICIDE MB 또는 ACTICIDE MBS 으로 혼합물로서 판매); 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온(상품명 NEOLONE M-10 으로 판매); 및 2-메틸-2H-이소티아졸-3-온 및 3-이오도-2-프로피닐-부틸 카르바메이트 (상품명 ACTICIDE IM 으로 혼합물로서 판매)를 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.
방부제는 일반적으로 표1에 기재된 양으로 존재하고, 바람직하게 약 0.01 내지 약 1.0 wt.%, 더 바람직하게 약 0.01 내지 약 0.5 wt.%, 및 가장 바람직하게 약 0.05 내지 약 0.2 wt.%의 범위의 양으로 존재한다.
사용하는 데에 적당한 분사 용기는 필수적으로 압력을 유지하고 판매 안전 규격을 충족시킬 수 있는 임의의 형태의 용기일 수 있다. 예를 들면, 강, 합금강, 알루미늄, 플라스틱 등 종래의 2개 및 3개의 에어로졸 용기가 사용하는 데에 적당하다. 이러한 용기는 정렬되거나 정렬되지 않을 수 있다. 강 또는 합금강 용기는 주석 도금되거나 도금되지 않을 수 있다. 적당한 에어로졸 용기의 일례는 에폭시-우레아 라이닝(lining)과 함께 정렬된 3개의 주석 도금 강 용기이다. 플라스틱 용기는 PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트) 및 그 외의 폴리에스테르 및 일반적으로 공지된 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 용기의 분사 액추에이터는 본원에 기재된 본 발명을 기초로 제공될 바람직한 분무 속도 및 입자 크기를 기준으로 선택될 것이다.
본 발명의 감각적 이점( sensory advantage )을 설명하기 위한 실험
2 세트의 실험에서, 본 발명의 향료-함유 에어로졸 조성물, 비교 조성물 및 벤치마크 또는 대조 조성물을 실험해서, 본 발명의 조성물이 시간 경과에 따라서 향료 강도가 개선되는 것을 나타냈다.
실시된 실험은 사실상 감각 실험으로서, 0 내지 180 분(3시간)의 실험 기간 및 0 내지 15의 공통 척도를 사용한 강도 등급 스케일을 포함하고, 여기서 0은 악취없음, 1-2는 흔적량, 3-5는 약간, 6-8은 적당함, 9-12는 강함, 13-15는 매우 강함을 나타낸다. 0-15의 공통 척도를 기준으로 향료-함유 조성물의 소망의 강도 등급은 10 내지 2, 바람직하게 8 내지 3이다. 본원에 기재된 감각 평가를 기준으로 강도를 판단하기 위해서, 향료 이외의 하나 이상의 활성 물질을 함유한 조성물의 강도 등급은 활성 물질과 함께 존재하는 향료를 기준으로 할 필요가 있다. 이는, 특정한 활성 물질은 사용시 악취가 나지 않거나 악취가 나지 않아야 하기 때문이다.
본원에 기재된 제 1 세트의 실험에서, 실험예 (1)-(3)은 본 발명의 예이며, 실험예(4)는 비교 실험이며, 실험예(5)는 벤치마크(benchmark) 또는 대조 실험이다. 본 발명의 실험예 (1)-(3) 및 비교 실험예 (4)는 동일한 향료 에어로졸 조성물을 공기 중에 분사했다. 벤치마크 또는 대조 실험예(5)의 조성물의 조성(formula)은 하기에 기재되어 있다. 실험예(1)-(5)는 다음과 같은 분무 속도 및 입자 크기를 포함했다:
(1) 대상 분무 속도: 1.6 g/s
평균 입자 크기: 60-80 미크론
(2) 대상 분무 속도: 1.8 g/s
평균 입자 크기: 60-80 미크론
(3) 대상 분무 속도: 2.5 g/s
평균 입자 크기: 60-80 미크론
(4) 대상 분무 속도: 2.0 g/s
평균 입자 크기: 145-200 미크론
(5) 대상 분무 속도: 2.0 g/s
평균 입자 크기: 60-80 미크론
실험예(5)의 벤치마크 또는 대조 조성물의 조성은 하기 표 2에 표시되어 있다.
재료 Wt .%
탈이온수 97.859
소디움 니트라이트 0.097
몰포린 0.048
TAGAT CH60 1 0.468
TERGITOL 15-S-7 2 0.281
향료 0.100
프로필렌글리콜 0.468
질소 0.678
합계 100.000
1 - PEG-60 수소화 캐스터유, 비이온성 계면활성제
2 - 2차 알콜 에톡실레이트, 비이온성 계면활성제
실험예 (1)-(5)는 훈련받은 15명의 감각평가 요원에 의해서 평가되었다. 이용된 실험 프로토콜은 하기에 기재된다. 실험예 (1)-(5)의 각각은 압력 140-145 psig 하에서 실험했다. 실험예(5)는 실험의 레크레이션을 실시할 때에 실험 시료들 사이에서 결과들을 비교할 수 있는 것을 보장하는 기준으로서 역할을 하는, 예를 들면 강도 등급 스케일의 평가 기준을 결정(gauge)하기 위한 대조 예로서 존재한다. 실험예(5)의 성분 구성(make-up)은 본원에 기재된 본 발명의 조성물에 관련된 것은 아니다.
실험예 (1)-(5)의 각각에 대해서 실험 감각 요원이 제공한 강도 등급은 하기 표 3에 기재되어 있다.
실험예 5 분 평균 30 분 평균 60 분 평균 90 분 평균 120 분 평균 150 분 평균 180 분 평균
(1) 5.85 5.16 4.21 3.71 3.01 2.56 1.73
(2) 5.84 5.07 4.42 3.61 3.07 2.81 2.01
(3) 5.78 5.37 4.75 4.31 3.84 3.19 2.40
(4) 4.63 4.43 3.72 3.33 2.39 2.13 1.55
(5) 5.64 4.99 4.28 3.42 2.98 2.05 1.55
이러한 결과는 실험예 (1)-(4)에 대해서 도 1 및 실험예 (5)에 대해서 도 2에서 그래프로 도시되어 있다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 실험예 (1)-(3)의 강도는 분무 속도가 증가함에 따라서 커지고, 비교 실험예 (4)는 본 발명에서의 분무 속도에서 입자 크기가 본 발명의 입자 크기를 벗어나면, 강도는 본 발명의 조성물에 비해서 작아지는 것을 설명한다.
도 3은 제 2 세트의 비교 실험 결과를 도시한다. 실험예 A, B 및 C는 상기 실험예 (1)-(4)와 동일한 조성으로 이루어졌다. 실험예 A, B 및 C의 분무 속도, 평균 입자 크기, 및 압력은 다음과 같다:
(A) 대상 분무 속도: 2.5 g/s
평균 입자 크기: 60-80 미크론
압력: 135 psig
(B) 대상 분무 속도: 3.0 g/s
평균 입자 크기: 60-80 미크론
압력: 135 psig
(C) 대상 분무 속도: 2.0 g/s
평균 입자 크기: 145-200 미크론
압력: 135 psig
실험예 A-C의 감각 등급은 하기 표 4에서 기재되어 있다.
실험예 5 분 평균 30 분 평균 60 분 평균 90 분 평균 120 분 평균 150 분 평균 180 분 평균
A 6.36 5.99 5.86 5.40 5.07 4.71 4.0
B 6.52 6.14 5.78 5.54 5.20 4.92 4.22
C 5.27 5.19 4.40 3.71 332 3.26 2.93
도 3에서 그래프로 설명된 감각 결과에 의해서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실험예 A 및 B는 비교 실험예 C에 비해서 큰 강도를 갖는다.
실험 프로토콜
향료 강도 평가의 실험 프로토콜은 실험예의 약 5g을 약 800 큐빅 풋(cubic foot) 실험실, 즉 9'x 9.9'x 9'= 801.9 cu. ft. 으로 전달하는 것을 포함한다. 각각의 실험실은 집의 설정과 유사하게 하기 위해서 낮은 방출 마감(emitting finishes) 및 HVAC 시스템을 포함했다. 실험실의 온도는 21℃로 유지했다. 상기 기재된 15점의 공통 강도 등급 스케일에 기초한 강도 등급 및 물리적 훈련 절차에 대해서 훈련받은 15명의 감각 요원은 하기 기재된 바와 같이 실험실에서 해치를 통해서 실험실로 전달된 향료를 평가했다. 감각 요원은 3시간 동안 5, 30, 60, 90, 120, 150 및 180분 간격으로 각 제품 조성물을 평가했다.
실험실에 제품 5g을 채울 때, 실험예의 제품을 분사하는 사람은 실험실의 문 안쪽에 서서 분무했다. 각 실험 제품은 문 안쪽의 동일한 장소에서 분무했다.
각 실험실에 해치가 제공된다. 감각 요원들은 해치를 통해서 분산된 실험 제품의 평가를 제공한다. 각각의 요원들 사이에서 해치의 문은 닫힌 채로 유지될 것이다. 각 요원이 평가하기 위해서 대략적으로 동등한 수준으로 해치에 접근할 수 있는 것을 보장하기 위해서, 필요에 따라서 발판 의자(step stool)가 제공된다. 요원은 분산된 제품을 지각에 기초해서 평가하고 상기 기재된 15점의 강도 등급 스케일을 기준으로 강도 등급을 제공한다.
본원에서 개시된 예시의 실시형태는 포괄적이거나, 본 발명의 범위를 불필요하게 한정하는 것을 의도하지 않는다. 예시의 실시형태는 본 발명의 원리를 설명하여 그 외의 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 선택되고 기재되었다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 상술한 설명의 범위 내에서 다양한 변경을 실시할 수 있다. 당업자의 능력 내에서 실시되는 이러한 변경은 본 발명의 일부를 형성하고, 첨부된 청구범위 내에 포함된다.

Claims (24)

  1. (a) (i) 적어도 하나의 압축 가스 추진제;
    (ii) 약 0.1% 내지 약 2.5 wt.%의 적어도 하나의 활성 재료;
    (iii) 용매 캐리어로서, 주요 성분으로서 역할을 하기 위한 양의 물을 포함하고,
    0 내지 4%의 휘발성 유기 함유물 (VOC)을 포함하는 조성물; 및
    (b) (i) 상기 조성물이 용기로부터 분사되면, 상기 조성물은 약 100 내지 180 psig의 초기 압력하에 있고, 상기 조성물이 상기 용기 내에서 10 부피% 미만 존재하면, 상기 조성물은 약 30 내지 약 90 psig의 말기 압력하에 있으며, (ii) 상기 조성물을, 약 60 내지 약 100 미크론 범위의 평균 입자 크기를 갖도록 약 1.5 g/s 초과 내지 약 3.0 g/s 범위의 분무 속도로 분사하는, 분무 노즐이 장착된 분사 용기를 포함하는 에어로졸 제품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 가스 추진제는 질소, 공기, 이산화탄소, 아산화질소, 및 비활성 가스 중 하나 이상인 에어로졸 제품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 활성 재료는 향료, 악취 제거 화합물, 살충제, 항균제, 및 살균제 중 하나 이상인 에어로졸 제품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분무 속도는 약 1.6 내지 약 2.5 g/s의 범위 내에 있는 에어로졸 제품.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 평균 입자 크기는 약 60 내지 약 90 미크론의 범위 내에 있는 에어로졸 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 평균 입자 크기는 약 60 내지 약 80 미크론의 범위 내에 있는 에어로졸 제품.
  7. (1) (a) 적어도 하나의 압축 가스 추진제;
    (b) 적어도 하나의 활성 재료; 및
    (c) 용매 캐리어로서, 주요성분으로서 역할을 하기 위한 양의 물을 포함하는 조성물로서,
    상기 압축 가스는 상기 조성물에 대해서 약 50:50 내지 약 25:75의 부피비로 존재하는 조성물;
    (2) (d) 약 100 내지 약 180 psig의 용기의 초기 압력;
    (e) 상기 조성물을, 약 60 내지 약 100 미크론 범위의 평균 입자 크기를 갖도록 약 1.5 g/s 초과 내지 약 3.0 g/s 의 분무 속도로 분사하는 노즐; 및
    (f) 상기 용기가 25 부피%의 헤드스페이스를 가지면 4:1 미만, 및 상기 용기가 50 부피%의 헤드스페이스를 가지면 2:1인, 상기 조성물을 상기 용기로부터 분사하는 수명 동안 압력 강하율을 포함하는, 상기 조성물을 함유하고 분사하도록 적용된 에어로졸 분사 용기를 포함하는 향료 분사용 및/또는 악취 처리용 제품.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 압축 가스는 공기, 질소, 이산화탄소, 아산화질소, 및 비활성 가스 중 하나 이상인, 제품.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 활성 재료는 향료, 악취 제거 화합물, 살충제, 항균제, 및 살균제 중 하나 이상인, 제품.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 분무 속도는 약 1.6 g/s 내지 2.5 g/s인, 제품.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 평균 입자 크기는 약 60 내지 약 90 미크론인, 제품.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 평균 입자 크기는 약 60 내지 약 80 미크론인, 제품.
  13. (a) 압축 가스 추진제;
    (b) 약 0.1 내지 약 2.5 wt.%의 적어도 하나의 활성 재료; 및
    (c) 용매 캐리어로서, 주요 성분으로서 역할을 하기 위한 양의 물을 포함한 에어로졸 조성물로서,
    상기 조성물은 (i) 약 50:50 내지 약 25:75 의 상기 조성물에 대한 상기 압축 가스 추진제의 부피비, (ii) 약 1.5 초과 내지 약 3.0 g/s의 분사시의 분무 속도, 및 (iii) 약 60 내지 약 100 미크론 범위의 평균 입자 크기를 갖는, 강도 및 수명이 향상된 에어로졸 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 압축 가스 추진제는 공기, 질소, 이산화탄소, 아산화질소, 및 비활성 가스 중 하나 이상인, 에어로졸 조성물.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 활성 재료는 향료, 악취 제거 화합물, 살충제, 항균제, 및 살균제 중 하나 이상인, 에어로졸 조성물.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 분무 속도는 약 1.6 내지 약 2.5 g/s인, 에어로졸 조성물.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 평균 입자 크기는 약 60 내지 약 90 미크론인, 에어로졸 조성물.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 평균 입자 크기는 약 60 내지 약 80 미크론인, 에어로졸 조성물.
  19. (a) 적어도 하나의 압축 가스 추진제;
    (b) 향료 성분 및 선택적으로 적어도 하나의 추가적인 활성 화합물;
    (c) 용매 캐리어로서, 주요 성분으로서 역할을 하기 위한 양의 물을 포함하고,
    상기 향료는 0 초과 내지 200 분의 기간을 기준으로 본원에 기재된 강도 실험 프로토콜에 따라서 결정된, 0 내지 15의 강도 스케일을 기준으로 약 10 내지 약 2의 강도 등급을 갖는, 시간 경과에 따라서 향상된 강도를 갖는 향료-함유 조성물.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 압축 가스 추진제는 공기, 질소, 이산화탄소, 아산화질소, 및 비활성 가스 중 하나 이상인, 조성물.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 추가적인 활성 화합물은 향료, 악취 제거 화합물, 살충제, 항균제, 및 살균제 중 하나 이상인, 조성물.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 향료는 약 8 내지 약 3의 강도를 갖는, 조성물.
  23. 약 60 내지 약 100 미크론 범위의 평균 입자 크기를 갖는 조성물을 에어로졸 분사 용기로부터 약 1.5 g/s 초과 내지 약 3.0 g/s의 분무 속도로 분사하는 단계를 포함하고,
    상기 조성물은 (a) 적어도 하나의 압축 가스 추진제, (b) 적어도 하나의 활성 화합물, 및 (c) 용매 캐리어로서, 주요 성분으로서 역할을 하기 위한 양의 물을 포함하고, 상기 조성물이 약 100 내지 약 180 psig의 상기 용기의 초기 압력하에 있고, 상기 조성물이 상기 용기 내에서 10 부피% 미만 존재하면, 상기 조성물은 약 30 내지 약 90 psig의 말기 압력하에 있는 활성 화합물의 분사 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 활성 화합물은 향료 및 악취 감소 화합물, 살충제, 항균제, 및 살균제 중 하나 이상이고, 상기 향료는 0 초과 내지 200 분의 기간을 기준으로 본원에 기재된 강도 실험 프로토콜에 따라서 결정된, 0 내지 15의 강도 스케일을 기준으로 약 10 내지 약 2의 강도 등급을 갖는 방법.
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