KR20190078332A - 선택적 암모니아 소취용 향료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신규한 암모니아 선택적 소취용 조성물에 관한 것으로, 본 발명을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 암모니아에 대한 소취 효과에 대해서 시트랄, 벤즈알데하이드, 신나믹 알데하이드,　하이드록시이소헥실 3-사이클로헥센 카복스알데하이드, p-톨릴 알데하이드, 페닐 에틸 알코올, 벤질 아세테이트, 시클라멘 알데하이드, 하이드록시시트로넬알, 알데하이드 C10 및 l-카르본 향료 화합물 등이 우수하였으며, 이 화합물들을 중심으로 일시적으로 소취력을 띄는 화합물들과 적절하게 잘 블렌딩하였을 때 소취제로 활용할 수 있는 향들이 다양하게 나올 수 있다.

Description

선택적 암모니아 소취용 향료 조성물{A FRAGRANCE COMPOSITION FOR AMMONIA SELECTIVE DEODORANT}

본 발명은 신규한 선택적 암모니아 소취용 향료 조성물에 관한 것이다.

악취를 제거하는 방법은 활성탄 흡착법, 습식 세정법, 토양 탈취 및 악취처리 미생물을 고정화시킨 바이오필터(biofilter)등이 있다. 이러한 방법들은 이차공해, 정화장치에 대한 소요부지 증가, 높은 투자 등으로 인한 문제점을 갖게 된다. 그러나 식물에서 추출되는 천연탈취제를 사용할 경우 이차오염의 발생억제와 소요부지 등의 문제점을 완화시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 이러한 장점으로 인하여 최근 관심이 집중되고 있는 것은 천연탈취제(식물추출물)를 이용한 악취성분의 화학적 제거로서, 식물의 추출물(정유와 에탄올 추출물) 또는 목초액 등이 활용되고 있다. 선행 연구로 잣나무 정유의 주요 성분은 terpene hydrocarbon류의 α-pinene, 3-carene, camphene, limonene등 이었으며 암모니아에 대한 소취 평가에서 잣나무, 편백나무, 전나무, 소나무 정유 중 잣나무 정유가 가장 높은 활성을 나타낸 것으로 보고된 바 있다.

식물 정유는 단일 화학성분이 아닌 휘발성이 강한 terpene 계 화합물로 그 작용기에 따라 알코올, 알데하이드, 케톤(ketone), 에테르(ether), 에스터(ester), 유기산(organic acid) 등으로 나눌 수 있다. 식물 정유의 화학구조에서 알코올기, 알데하이드기 그리고 에스터기가 포함되어 있는 경우에 암모니아 가스와 중화반응으로 염을 형성하는 유해가스 제거 메카니즘을 갖는다. 그들의 주요 반응 메커니즘은 monoterpene 분자에 알코올(-OH)기가 포함되어 있는 L-linalool, α-terpineol, geraniol 분자는 암모니아와 중화반응을 하여 암모늄염을 형성한다. 상기 반응은 중화반응에 의해 이루어진 것이며, 아래와 같이 연쇄반응의 진행에 따라 암모니아 가스농도를 떨어뜨리게 된다. 반응결과 생성된 일부의 산/염기류는 주위에 있는 염기성과 다시 반응하여 염과 물로 변하게 된다.

다른 반응은 아민류에 의한 반응을 예로 들 수가 있다. monoterpene분자에 알데하이드(-CHO)기가 포함되어 있는 citral 분자는 암모니아와 반응하여 아민(amine)을 형성한다.

마지막으로 monoterpene 분자에 에스터 (-COOR)기가 포함되어 있는 linalyl acetate 분자는 암모니아와 중화반응을 하여 아미드와 알코올을 형성하며 생성된 알코올류는 다시 암모니아에 의해 중화반응을 하여 암모늄염을 형성하게 된다.

이와 같이 암모니아 가스가 식물 정유와 어떤 비율로서 공존할 때에 그 혼합물이 무취 또는 거의 무취와 같은 정도로 취기 강도가 감소할 수 있다. 암모니아 가스의 중화는 취기강도의 경감과 취기질의 개선 즉, 불쾌성이나 혐오성의 제거를 특징으로 하며, 특히 비교적 저농도의 취기대책에 유리하며 경험적으로 서로 조합시켜 분무, 살포 등의 방법으로 유해가스 제거에 적용할 수 있다. 하지만 암모니아 가스와 중화반응을 하는 것으로 알려진 대표적인 향료 화합물 몇 가지를 제외하고는 정유를 구성하고 있는 수많은 향기 성분들 중 어떤 특정 향기 화합물 또는 어떤 작용기가 붙은 향기 화합물이 중화 작용을 통해 암모니아에 대해 어느 정도의 소취 효과를 나타내는지에 대해서 알려진 바가 거의 없다.

[선행 특허문헌]

대한민국 특허공개번호 제1020110000622호

본 발명은 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단일 향료 화합물을 이용하여 암모니아에 대한 소취 평가를 통해 소취 효율을 높일 수 있는 향료화합물을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시트랄(Citral), 벤즈알데하이드(Benzaldehyde), 신나믹 알데하이드(Cinnamic aldehyde),　하이드록시이소헥실　3-사이클로헥센　 카복스알데하이드(Hydroxyisohexyl 3-Cyclohexene Carboxaldehyde;Lyral), p-톨릴 알데하이드(Tolyl aldehyde), 페닐 에틸 알코올(Phenyl ethyl alcohol), 벤질 아세테이트(Benzyl acetate), 시클라멘 알데하이드(Cyclamen aldehyde), 하이드록시시트로넬알(Hydroxycitronellal), 알데하이드(Aldehyde) C10, 및 l-카르본(Carvone)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 유효성분으로 포함하는 소취용 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 암모니아에 대하여 선택적인 소취 활성을 나타내는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 조성물은 추가로 천연 에센셜 오일 및 합성 향료 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

이하 본 발명을 설명한다.

본 발명에 따른 소취제 조성물은 악취의 제거 또는 감소를 위해 광범위한 용도로 사용될 수 있는데, 그러한 예로, 구취, 냉장고 냄새, 사람, 동물 및 조류의 분뇨 냄새, 체취 및 쓰레기 냄새와 같은 일상 생활에서 느껴지는 냄새 및 공장 및 액상 산업폐기물에서의 악취를 포함하는 다양한 냄새를 제거 또는 감소시키는데 효과적이다.

또한, 본 발명의 소취제 조성물을 다음의 제품 및 상품에 혼입시켜 소취 성능을 나타낼 수 있다. 구체적인 제품 및 상품에는 해산물 가공품, 육가공품, 조미료, 분말 수프 및 분말 디저트를 포함하는 분말 식품, 베이킹된 먼치, 및 구강 스프레이와 같은 구강 관리 제품; 개, 고양이, 토끼, 햄스터 및 잉꼬를 포함하는 애완동물용 제품, 예를 들면, 고양이 모래, 고양이 잠자리 짚 및 시트; 세탁용 세제, 주방 세제, 욕실 세제, 카페트 세제 및 화장실 세제와 같은 세제; 비누, 바디 클렌저 등과 같은 세정 제품; 화장수, 에센스, 로션, 크림 등과 같은 화장품; 풋 스프레이, 풋 파우더, 풋 크림 등과 같은 발냄새 소취 제품; 샴푸, 컨디셔너, 헤어 린스, 염모제, 파마제, 왁스, 헤어 스프레이 및 무스와 같은 모발 관리 제품; 기저귀, 종이 패드, 생리대, 시트, 타월 및 웨트(wet) 티슈와 같은 위생용품; 가정용 세정 제품, 신발장 스프레이, 신발 내 시트, 공기 청정기 및 에어컨용 필터, 탈취제, 공기 송풍기 및 공기 방출기, 냉장고용 탈취제, 의류용 탈취제, 서랍, 옷장 및 찬장용 탈취제, 방 또는 차 탈취제, 화장실 탈취제, 차 시트용 탈취제, 공장 및 액상 산업 폐기물용 탈취제 및 기타 다양한 탈취제가 포함된다.

본 발명의 소취제 조성물을 사용하여 악취를 소취할 때에, 통상의 방법이 적용될 수 있다. 예를 들면, 악취 성분이 존재하는 부위 또는 장소 또는 악취 성분의 생성이 예상될 수 있는 부위 또는 장소에 본 발명의 소취제 조성물의 고형물, 겔 물질 또는 액상물을 뿌리거나, 살포하거나, 문지르거나, 침지시키거나 또는 위치시킴으로써 당해 조성물을 적용하면, 악취 성분을 제거하거나 악취의 생성을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 분무 방법으로 적용할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 상기 소취제 조성물은 상기 유효성분을 용매와 혼합하여 액체 생성물로 제조할 수 있다. 용매로는 예를 들면, 물, 함수 알코올, 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 부탄올, 프로판올 등), 폴리올형 유기 용매(에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등), 벤질 알코올, 글리세롤, 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 동물 및 식물 오일, 정유 등이 포함된다.

추가로, 각각의 성분을 고체 생성물 또는 겔화된 생성물의 상태로도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 소취제 조성물은 담체상에서 지지될 수도 있다. 본 발명의 소취제 조성물을 지지하기 위한 방법으로서, 용액 상태의 소취제 조성물을 형성시키고 이를 피복, 함침, 분무 등에 의해 기판으로 침착시키는(예를 들면, 60℃에서 12시간 동안 공기 건조) 방법을 예로서 언급할 수 있다.

본 발명의 소취제 조성물은 임의의 담체상에 공급될 수 있고, 또한 젤라틴, 아라비아 고무, 나트륨 알기네이트,에틸 셀룰로즈와 같은 셀루로즈 유도체, 폴리비닐 알코올, 비닐 메틸 에테르-말레산 무수물 공중합체, 스티렌-말레산 무수물 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 파라핀 왁스 등을 사용하여 공지된 방법에 의해 캡슐화한 후 에 사용할 수 있다.

나아가 상기 조성물에는 시판되는 다양한 첨가제를 포함할 수 있는데, 첨가제의 예로는 증량제, 염료, 공지된 소취 물질, 악취 감소용 효소, 계면활성제, 방향제 및 풍미제, 안정화제, 항산화제, 수분 흡수제(염화나트륨, 고 수분-흡수성 중합체 등), 부형제(락토즈 등) 등이 포함될 수 있다.

상기 본 발명의 유효성분은 상기 소취제 조성물 전체 중량 대비 0.001~100중량% 포함될 수 있다.

본 발명에서 알 수 있는 바와 같이, 암모니아에 대한 소취 효과에 대해서 시트랄(Citral), 벤즈알데하이드(Benzaldehyde), 신나믹 알데하이드(Cinnamic aldehyde),　하이드록시이소헥실 3-사이클로헥센 카복스알데하이드(Hydroxyisohexyl 3-Cyclohexene Carboxaldehyde;Lyral), p-톨릴 알데하이드(Tolyl aldehyde), 페닐 에틸 알코올(Phenyl ethyl alcohol), 벤질 아세테이트(Benzyl acetate), 시클라멘 알데하이드(Cyclamen aldehyde), 하이드록시시트로넬알(Hydroxycitronellal), 알데하이드(Aldehyde) C10, 및 l-카르본(Carvone) 향료 화합물 등이 우수하였으며, 이 화합물들을 중심으로 일시적으로 소취력을 띄는 화합물들과 적절하게 잘 블렌딩하였을 때 소취제로 활용할 수 있는 향들이 다양하게 나올 수 있을 것이다.

도 1은 Alcohol류의 단일향료화합물 처리 시 암모니아 농도 변화 그래프,
도 2는 Ester류의 단일향료화합물 처리 시 암모니아 농도 변화 그래프,
도 3은 Hydrocarbon류의 단일향료화합물 처리 시 암모니아 농도 변화 그래프,
도 4는 Ketone류의 단일향료화합물 처리 시 암모니아 농도 변화 그래프,
도 5는 Aldehyde류의 단일향료화합물 처리 시 암모니아 농도 변화 그래프이고,
도 6은 Hydroxycitronellal과 일반 천연 향의 1:1 혼합물 처리 시 암모니아 농도 변화를 나타낸 그래프로, 그림에서 Sweet Fruity NA3029: 천연 에센셜 오일의 혼합물, 레몬껍질오일(30%) + 오렌지오일(50%) + 왕귤껍질오일(20%)이고, GLSD15: 질소나 황 화합물의 소취(탈취) 원료, GLUCOSE(25%) + POLYACRYLIC ACID(25%) + SODIUM C14-17 ALKYL SEC SULFONATE(25%) + COPPER SULFATE(25%)

이하 비한정적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 의도로 기재한 것으로서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되지 아니한다.

실시예 1: 재료

본 발명에서는 28~30% ammonia solution (Samchun, Korea)을 증류수에 0.18% 희석한 암모니아수를 실험에 사용하였다. 그리고 암모니아에 대해 소취력을 확인하기 위한 향료화합물로 Alcohol류 8종(Linalool, Geraniol, Dihydro myrcenol, Nerol, Citronellol, Dihydro terpineol, Phenyl ethyl alcohol, cis-3-Hexenol), Ester류 8종(Terpinyl acetate, Phenyl ethyl acetate, Benzyl benzoate, Benzyl acetate, Methyl anthranilate, Geranyl acetate, Cedryl acetate, Linalyl acetate), Hydrocarbon류 8종(Limonene, α-Pinene, Caryophyllene, β-Pinene, Terpinolene, γ-Terpinene, p-Cymene, Farnesene), Ketone류 8종(Damascone-β, Veloutone, l-Carvone, β-Ionone, l-Menthone, Methyl hexyl ketone, cis-Jasmone, Nootkatone), Aldehyde류 10종(Citral, Aldehyde C14, Aldehyde C10, Benzaldehyde, α-Amyl cinnamic aldehyde, Cyclamen aldehyde, Cinnamic aldehyde, Hydroxycitronellal, Lyral, p-Tolyl aldehyde)을 고려 에프 앤 에프로부터 공급받아 실험에 사용하였다.

실시예 2:가스 검지관

암모니아를 선택적으로 검출하는 No. 3M 검지관(Gastec, JAPAN)을 사용하였으며 사양은 표 1에 나타내었다. 50-500 ppm으로 표시되어 있는 검지관을 이용해 100ml의 암모니아 가스를 1회 흡인시켰다. 사용 전 검지관의 색상은 보라색을 띄는데 암모니아를 흡인하면 흡착된 농도만큼 노란색으로 색상 변화를 일으킨다.

No.	1	2	3
Measuring Range	10-50 ppm	50-500 ppm	500 - 1000 ppm
Number of Pump Strokes	2 - 5	1	1/2
Stroke Correction Factor	1/2 - 1/5	1	2
Sampling Time	45 seconds per pump stroke
Color Change	Purple → Yellow

표 1은 NH3 Gas Detector Tube (GasTec사, No. 3M)의 설명

실시예 3: 가스 채취기

진공식 가스채취기 AP-20 (Kitagawa, JAPAN)는 피스톤을 이용, 실린더 내부를 감압상태로 만들어 검지관을 통해 시료 가스를 흡입하며, 기밀성 높은 구조로 되어있다.

50-500 ppm 검지관의 양 끝을 가스 채취기의 tip cutter 부분을 이용해 잘라낸 후 채취기 주입구에 끼운 후 암모니아 가스를 흡인시켰다. 암모니아 검지관의 규격에 따라 흡착 시간은 45초로 하되 흡착이 완료되었음을 나타내는 red stick이 채취기의 indicator 부분에 보이는지 확인한 후 실험을 종료하였다.

실시예 4: 실험 방법

암모니아 농도를 측정하기 위한 밀폐공간을 만들기 위해 0.18%의 암모니아수 100ml가 담긴 용기와 빈 상태의 petri dish를 1kg 용기 내에 넣은 후 암모니아 기체가 1kg 용기 내의 공기 중에 확산되도록 100ml 용기의 뚜껑은 열어두었으며, 1kg 용기의 뚜껑에 암모니아 농도를 측정할 검지관의 주입만 가능하도록 구멍을 뚫은 후 파라 필름으로 완전히 밀폐시켜 닫았다. 그리고 암모니아 기체가 1kg 용기 내에 완전히 확산되도록 하고 실험기간 동안 암모니아수 온도가 일정하게 유지되도록 하기 위해 30℃ 조건의 dry oven에 보관하였다. 암모니아 기체가 완전히 확산된 샘플 내의 암모니아 농도 측정 후 standard로 설정하였으며 42종의 단일향료화합물을 각각 5ml씩 petri dish에 담기도록 주입한 후 30분, 1시간, 3시간, 6시간, 24시간 경과 시에 검지관법을 이용해 암모니아 농도를 측정하였다.

상기 실시예의 결과는 하기와 같다.

가스 검지관법을 이용하여 악취물질 암모니아를 대상으로 alcohol, ester, hydrocarbon, ketone, aldehyde 류의 단일향료화합물의 소취력을 평가하였다.

Alcohol류 단일향료화합물의 암모니아 소취 평가

Phenyl ethyl alcohol을 암모니아 기체가 확산되어 있는 샘플에 주입한 후 30분 경과하였을 때 암모니아 농도가 400ppm에서 약 150ppm으로 감소하였으며, Phenyl ethyl alcohol 향이 암모니아에 대하여 어느 정도 소취력을 띄는 것으로 보였다(도 1).

Ester류 단일향료화합물의 암모니아 소취 평가

Benzyl acetate를 암모니아 기체가 확산되어 있는 샘플에 주입한 후 1시간 경과하였을 때 암모니아 농도가 400ppm에서 약 150ppm으로 감소하여 benzyl acetate 향이 암모니아에 대하여 어느 정도 소취력을 띄는 것으로 보였다(도 2).

Hydrocarbon류 단일향료화합물의 암모니아 소취 평가

Hydrocarbon류의 향료 화합물들은 암모니아에 대한 소취 효과가 없는 것으로 보였다(도 3).

Ketone류 단일향료화합물의 암모니아 소취 평가

l-Carvone을 암모니아 기체가 확산되어 있는 샘플에 주입한 후 30분 경과하였을 때 암모니아 농도가 400ppm에서 약 100ppm 이하로 감소. 시간경과에 따라 다시 암모니아 농도가 증가하기는 하나 6시간 경과 시점까지 잔존해 있는 암모니아 농도가 약 100ppm을 웃도는 것으로 보아 l-Carvone 향이 암모니아에 대하여 어느 정도 소취력을 띄는 것으로 보였다(도 4).

Aldehyde류 단일향료화합물의 암모니아 소취 평가

Cyclamen aldehyde 향을 암모니아 기체가 확산되어 있는 샘플에 주입한 후 30분 경과하였을 때 암모니아 농도가 400ppm에서 50ppm 이하로 감소하였으며 24시간 경과하였을 때는 100%에 가까운 소취율을 나타내었다.

Hydroxycitronellal과 Aldehyde C10 향 역시 cyclamen aldehyde 향과 거의 유사한 결과를 나타내어 위 두 화합물 또한 암모니아에 대하여 소취력을 띄는 향료물질인 것으로 보였다. Citral, Benzaldehyde, Cinnamic aldehyde, Lyral, p-Tolyl aldehyde 향은 각각 암모니아 기체가 확산되어 있는 샘플에 주입한 후 30분~3시간 경과 시점과 3시간~24시간 경과 시점까지 서로 상이한 결과를 보이고는 있으나 암모니아 농도가 감소된 정도로 봤을 때 aldehyde류 화합물이 암모니아에 대해 소취력을 띄는 물질인 것으로 보였다(도 5).

암모니아에 대하여 소취 효과가 좋았던 Cyclamen aldehyde, Hydroxycitronellal, Aldehyde C10 향료 화합물을 중심으로 일시적으로 소취력을 띄는 화합물들과 적절하게 잘 블렌딩하였을 때 소취제로 활용할 수 있는 향들이 다양하게 나올 수 있을 것이라 예상하였다(도 6).

Claims (3)

1. 시트랄(Citral), 벤즈알데하이드(Benzaldehyde), 신나믹 알데하이드(Cinnamic aldehyde),　하이드록시이소헥실　3-사이클로헥센　 카복스알데하이드(Hydroxyisohexyl 3-Cyclohexene Carboxaldehyde;Lyral), p-톨릴 알데하이드(Tolyl aldehyde), 페닐 에틸 알코올(Phenyl ethyl alcohol), 벤질 아세테이트(Benzyl acetate), 시클라멘 알데하이드(Cyclamen aldehyde), 하이드록시시트로넬알(Hydroxycitronellal), 알데하이드(Aldehyde) C10, 및 l-카르본(Carvone)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 유효성분으로 포함하는 소취용 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 암모니아에 대하여 선택적인 소취 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 소취용 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 추가로 천연 에센셜 오일 및 합성 향료 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
   
   

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