KR20200018621A

KR20200018621A - 소수성 물질을 포함하는 젤

Info

Publication number: KR20200018621A
Application number: KR1020207000959A
Authority: KR
Inventors: 프리토 수자나 페르난데스; 호세 마리아 프란코; 에밀리아노 프라티니; 크레이그 제임스; 가르시아 임마쿨라다 마르티네스; 데니스 게라르드 오설리반; 가우라브 사이니; 하샬 딜리프라오 산탄; 요한 스메츠; 라훌 브야스
Original assignee: 프록터 앤드 갬블 앤터내셔날 올퍼레이션스 에스에이
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2018-07-17
Publication date: 2020-02-19
Also published as: JP6899934B2; EP3431143A1; KR102498931B1; US20190022265A1; KR20210152017A; EP3431143B1; US20220016295A1; JP2020524680A; WO2019016707A1

Abstract

본 명세서에 기재된 바와 같은 젤 조성물은 습도의 변화에 영향을 덜 받으며, 복잡한 형상으로 용이하게 형성되고, 물질이 고도로 소수성이 아닌 경우에도 높은 로딩의 소수성 물질을 함유할 수 있고, 소수성 물질의 더 제어된 방출을 제공한다.

Description

소수성 물질을 포함하는 젤

소비자 제품에서 공기 청향제(air freshener) 등으로서 사용하기 위한, 소수성 물질, 특히 향료(perfume)를 포함하는 젤이 제공된다.

향료와 같은 소수성 물질을 젤 내에 로딩하는 것이 바람직하다. 그러한 젤의 예는 공기 청향제 젤이다. 공기 청향제 젤은 젤 내에 향료의 콜로이드 분산물이 분포되어 있는 젤을 전형적으로 포함한다. 일반적으로, 소수성 물질은 장기간에 걸쳐 천천히 방출되는 것이 요구된다. 예를 들어, 향료를 포함하는 젤의 경우, 향료가 너무 빨리 방출되면, 냄새가 너무 강할 수 있고 청향 수명(freshness longevity)이 원하는 것보다 훨씬 더 짧을 수 있다.

젤은 카라기난, 알기네이트, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 젤라틴 또는 젤란 검 등을 포함하는 하이드로젤일 수 있다. 그러한 젤은 전형적으로 표면 활성제의 첨가에 의해 향료가 안정화되는 것을 필요로 한다. 또한, 그러한 젤은 높은 향료 로딩으로 제형화하는 것이 어렵다. 투명한 젤이 요구되는 경우, 전형적으로 훨씬 더 낮은 향료 로딩이 달성 가능하며 높은 수준의 표면 활성제가 필요하다. 더욱이, 그러한 젤은 주위 습도에 민감하다.

무수 향료 젤이 또한 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,780,527호는 향료 베이스(base)의 존재 하에서 액체 중합체 물질을 가교결합제와 반응시켜 형성되는 무수 젤 요소를 기재한다. 그렇게 형성된 강성, 건조 및 투명 젤 요소는 총 조성물을 기준으로 최대 90% w/w의 큰 비율의 향료 베이스를 함유할 수 있다. 그러나, 그러한 젤은 전형적으로 고도로 소수성이며, 매우 높은 logP를 갖지 않는 향료 원료를 포함하는 향료를 사용하여 제형화하는 데에는 어려움이 있다.

소수성 물질을 포함하는 젤을 제조할 때의 추가적인 과제는, 특히 소수성 물질이 주위 온도에서 액체인 경우, 시너레시스(syneresis)이다. 시너레시스는 젤로부터의 액체의 배출이며, 젤 상에 소수성 물질의 액체 층을 생성할 수 있다. 향료에서 전형적으로 발견되는 것과 같은 소수성 물질의 복합 블렌드의 경우, 소수성 물질의 블렌드의 개별 성분들은 상이한 속도로 젤로부터 "스며나올"(weep) 수 있다. 그 결과, 시너레시스는 향료 로딩된 젤로부터의 시간 경과에 따라 변화하는 냄새 프로파일(profile)을 야기할 수 있다.

또한, 성형 주형으로부터 제거가능해야만 하기 때문에 향료 로딩된 젤은 복잡한 형상으로 형성하기가 전형적으로 어렵다.

따라서, 습도의 변화에 영향을 덜 받으며, 복잡한 형상으로 용이하게 형성되고, 물질이 고도로 소수성이 아닌 경우에도 소수성 물질의 높은 로딩이 달성될 수 있고, 소수성 물질의 더 제어된 방출을 제공하는, 소수성 물질을 포함하는 젤에 대한 필요성이 남아 있다. 더욱이, 투명하면서 또한 높은 향료 로딩을 갖는 그러한 젤에 대한 필요성이 남아 있다.

국제특허 공개 WO 2003074095 A1호는 3 내지 80% w/w의 향료 베이스를 포함하는 젤에 관한 것이며, 여기서 젤 요소는 실질적으로 무수인 열 가역성 젤, 및 그러한 젤을 이용하는 물품을 포함한다. 미국 특허 출원 공개 제20100310492 A1호는 휘발성 물질(들), 특히 향료 및 비휘발성 물질(들), 특히 가교결합된 실리콘 네트워크를 포함하며 충전제 또는 보강제를 포함하지 않는 투명한 무수 젤에 관한 것이다. 국제특허 공개 WO2013030153 A1호는 내부에 함유된 활성 휘발성 성분의 장기간 증발을 가능하게 하는 젤 디바이스에 관한 것이며, 이 젤 디바이스는 활성 휘발성 물질, 및 본질적으로 카라기난으로 형성되며 다이부틸 라우로일 글루타미드 및/또는 다이부틸 에틸헥사노일 글루타미드를 추가로 포함하는 젤화제를 폴리올과 함께 포함한다. 미국 특허 출원 공개 제2013/0157922 A1호는 메틸 하이드록시에틸 셀룰로오스와 같은 비이온성 셀룰로오스 유도체의 첨가에 의해 시너레시스 및 모틀링(mottling)에 대한 저항성을 나타내는 수계 카라기난 젤 조성물에 관한 것이다. 미국 특허 출원 공개 제2012/0230936 A1호는 C14-C18 지방 알코올로 이루어진 비교적 소량의 증량제의 첨가에 의해 가능하게 되는 느린 증발 및 연장된 수명을 나타내는 고체 자립형 카라기난 젤 공기 청향제 조성물에 관한 것이다. 국제특허 공개 WO 2012/041411 A1호는 휘발성 향료의 증발 속도를 감소시키고 젤의 수명을 향상시키기 위한, 공기 청향제 젤 내에서의 글리세롤의 알콕실화 부분 지방산 에스테르와 알콕실화 글리세롤의 혼합물의 사용에 관한 것이다. 미국 특허 출원 공개 제2013/0202788 A1호는 방향유(fragrance oil) 및 하이드록실알킬 셀룰로오스 유도체를 포함하는 비-수성 자립형 강성 방향 젤에 관한 것이다. 미국 특허 출원 공개 제2016/0310623 A1호는 장식용 젤, 및 시각적 효과를 위해 장식용 젤을 사용하는 양초, 공기 청향제 및 다른 물품에 관한 것이다. 국제특허 공개 WO2016/173892 A1호는 A) 적어도 하나의 폴리올을 적어도 하나의 다이아이소시아네이트와 1.5 초과의 NCO/OH 비로 반응시켜 아이소시아네이트-작용성 폴리우레탄 예비중합체 및 비-전환된 다이아이소시아네이트를 함유하는 반응 혼합물을 얻는 단계, 및 B) 아이소시아네이트-작용성 폴리우레탄 예비중합체 및 비-전환된 다이아이소시아네이트를 함유하는, 단계 A)에서 얻은 반응 혼합물을 적어도 하나의 폴리에스테르 폴리올과 3 초과의 NCO/OH 비로 반응시키는 단계를 갖는, 폴리우레탄 고온-용융 접착제를 제조하는 2-단계 방법에 관한 것이다. 국제특허 공개 WO 2012088758 A1호는 규소 알콕사이드 또는 콜로이드성 실리카, 휘발성 또는 기체상 방향제(fragrance) 및/또는 소독제, 물, 산 또는 염기 촉매, 수용성 용매, 및 선택적으로 다른 휘발성 성분 및 첨가제를 포함하는, 공기 청향용 또는 소독용 무기 젤 조성물, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 소수성 물질을 포함하는 화학적으로 가교결합된 젤 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 젤 조성물은 그의 다공성 구조 내에 소수성 물질을 함유한다. 본 발명의 젤 조성물은 그 안에 함유된 소수성 물질의 더 일관된 방출을 제공한다. 더 일관된 방출은 기공 크기의 개선된 일관성(consistency)뿐만 아니라 소수성 물질이 방출될 때의 더 적은 수축을 통해 달성되는 것으로 여겨진다. 따라서, 블루밍 효과(blooming effect)보다는, 소수성 물질의 오래 지속되는 방출이 달성되어, 소수성 물질이 짧은 버스트(burst)로 방출된다.

달리 언급되지 않는다면, 모든 성분 또는 조성물 수준은 그 성분 또는 조성물의 활성 부분과 관련되며, 그러한 성분 또는 조성물의 구매가능한 공급원에 존재할 수 있는 불순물, 예를 들어 잔류 용매 또는 부산물은 배제한다.

모든 백분율 및 비는 달리 표시되지 않는다면 중량 기준으로 계산된다. 모든 백분율 및 비는 달리 표시되지 않는다면 총 조성물을 기준으로 계산된다.

모든 측정은 달리 명시되지 않는다면 25℃에서 수행된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 관사("a" 및 "an"을 포함)는 청구범위에서 사용될 때 청구되거나 기재된 것 중 하나 이상을 의미하는 것으로 이해된다.

젤 조성물:

젤 조성물은 기계적으로 및 열적으로 안정한 공유 결합을 형성하는 가교결합제를 사용하여 형성되며, 따라서 일단 형성되면 파괴하기 어렵다. 대조적으로, 물리적 가교결합은 결정질 영역 또는 고도로 얽힌(entanglement) 영역과 같이 안정성을 달성하기 위해 미세구조의 변화에 의존한다.

물리적 젤은 또한 높은 수준의 소수성 물질, 예를 들어 향료를 보유할 수 있지만, 그러한 물리적 젤의 가공은 더 정교한데, 이는 조작 동안 더 쉽게 파괴되기 때문이다. 또한, 본 발명의 가교결합된 젤에 비하여, 그러한 물리적 젤은, 소수성 물질이 증발함에 따른 표면적 감소에 의해, 전형적으로 50% 내지 90%의 수준의, 소수성 물질이 증발함에 따른 더 큰 부피 감소를 전형적으로 나타낸다. 그 결과, 그러한 종래 기술의 물리적 젤은 소수성 물질의 극히 불균일한 방출 프로파일을 갖는다. 대조적으로, 본 발명의 가교결합된 젤은 소수성 물질이 방출됨에 따라, 전형적으로 표면적 기준으로 10% 내지 30% 정도의 더 적은 수축을 나타낸다. 그 결과, 본 발명의 젤은 소수성 물질의 훨씬 더 균일한 방출 프로파일을 나타낸다.

젤 조성물은 탄성 계수 G'가 0.1 ㎪ 초과, 바람직하게는 1 ㎪ 초과, 더욱 더 바람직하게는 2 ㎪ 초과, 100 ㎪ 미만일 수 있다.

젤은 화학적으로 가교결합된 폴리올 또는 이의 유도체일 수 있다. 적합한 폴리올 또는 이의 유도체는 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리글리세롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리글리세롤은 다수의 하이드록실 기를 포함하며, 콤팩트한 네트워크를 갖는 젤을 형성하기에 적합하다. 또한, 생성된 젤은 덜 강하게 소수성인 소수성 물질에 대해 더 큰 친화성을 갖는다.

적합한 폴리올 또는 이의 유도체는 분자량이 60 Da 내지 10000 Da, 바람직하게는 150 Da 내지 3000 Da, 더욱 더 바람직하게는 500 Da 내지 2000 Da, 더욱 더 바람직하게는 600 Da 내지 1300 Da일 수 있다. 폴리올 및 이의 유도체가 길수록 젤의 가요성이 더 커진다.

적합한 폴리올 및 이의 유도체는 말단 하이드록실 기를 포함하지 않는다. 2차 알코올이 특히 적합하다. 말단 하이드록실 기를 갖는 1차 알코올은 전형적으로 더 많은 선형 사슬 및 더 콤팩트한 네트워크를 생성한다. 1차 알코올과 2차 알코올의 조합이 더 바람직한 상관 길이를 초래하기 때문에 바람직하다.

소각 X-선 산란(Small Angle X-Ray Scattering, SAXS)을 사용하여 측정할 때 평균 상관 길이(average correlation length)가 8 nm 미만인 것이 바람직하다. 그러나, 본 명세서에 기재된 젤 조성물은 임의의 원하는 상관 길이를 갖도록 제형화될 수 있다.

2차 알코올이 사용되는 경우 더 최적의 기공 크기를 갖는 젤이 달성된다. 약간 분지된 폴리올 및 이의 유도체, 예를 들어 폴리(다이에틸렌글리콜 아디페이트)는 더 가요성인 젤을 생성한다. 바람직한 폴리올 및 이의 유도체는 분자당 2개 이상의 하이드록실 기, 더욱 바람직하게는 분자당 3개 이상의 하이드록실 기를 갖는다.

폴리올은 다수의 하이드록실 기를 함유하는 화합물이다. 2개의 하이드록실-작용기를 갖는 다이올 폴리올은 가교결합 후에 선형 중합체 또는 큰 기공 크기를 갖는 더 개방된 네트워크를 생성한다. 대조적으로, 2개 초과의 작용기를 갖는 하이드록실-작용성 단량체는 더 작은 기공 크기를 갖는 더 콤팩트한 젤을 형성한다. 적합한 폴리올에는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄다이올, 1,6-헥산다이올, 펜타에리트리톨, 1,2,6-헥산트라이올, 4,6-다이-tert-부틸벤젠-1,2,3-트라이올, 프로판트라이올(글리세롤), 1,2,5-헥산트라이올, 1,2,4-사이클로헥산트라이올, 2,5-다이메틸헥산-1,2,6-트라이올, 3-하이드록시메틸펜탄-1,2,5-트라이올, 1,3,6-헥산트라이올, 1,1,5,5-펜탄테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,2,3,4,5,6-헥산헥솔(소르비톨) 및 이들의 혼합물이 포함된다.

폴리에스테르 폴리올은 하이드록실-함유 에스테르이다. 적합한 폴리에스테르 폴리올은 지방족 폴리에스테르 폴리올, 방향족 폴리에스테르 폴리올, 유기 오일계 폴리에스테르 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 유기 오일계 폴리에스테르 폴리올이 바람직하다. 바람직한 유기 오일은 식물성 오일인데, 그 이유는 전형적으로 높은 수준의 불포화체(C=C 결합)를 포함하며 당연히 하이드록실 기를 포함하기 때문이다. 적합한 폴리에스테르 폴리올에는 헥산산, 4-하이드록시-, 1,1',1''-(1,2,3-프로판트라이일) 에스테르; 펜탄산, 5-아미노-4-하이드록시-, 1,1',1''-(1,2,3-프로판트라이일) 에스테르; 폴리카프로락톤 트라이올; 피마자유, 하이드록실 해바라기유(HSO) 및 이들의 혼합물이 포함된다.

피마자유가 특히 적합하다. 피마자유(리시너스 오일(ricinus oil))는 피마자 식물(리시너스 커뮤니스(ricinus communis))의 콩으로부터 유래된 담황색 점성 액체이다. 피마자유는 87 내지 90%의 리시놀레산(시스-12-하이드록시옥타데스-9-엔산)을 함유하는 지방산의 트라이글리세라이드로 주로 구성되며, 고순도 등급으로 획득될 수 있다. 피마자유 및 이의 유도체는 폴리우레탄 및 접착제를 위한 폴리올로서 사용되어 왔다. 피마자유는 부분적으로 수소화될 수 있다. 피마자유는, 특히 소수성 물질이 향료인 경우, 소수성 물질의 느린 방출을 야기하는 기공 크기를 갖는 화학적으로 가교결합된 젤을 제공하기에 특히 적합한 하이드록실 기의 위치 및 분지의 길이를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 게다가, 피마자유로부터 유도된 화학적으로 가교결합된 젤은 젤로부터의 소수성 물질의 더 적은 시너레시스를 나타낸다.

폴리글리세롤은 하이드록시-함유 에테르이다. 폴리글리세롤은 전형적으로 알킬렌 옥사이드(예를 들어, 에폭사이드)의 중합에 의해 얻어진다. 적합한 알킬렌 옥사이드에는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 및 이들의 혼합물이 포함되며, 사슬 개시제, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 1,4-부탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 펜타에리트리톨, 헥산트라이올, 소르비톨, 글리세롤, 및 이들의 혼합물이 사용된다. 적합한 폴리글리세롤은 α,α-다이글리세롤, α,β-다이글리세롤, 과분지형 폴리글리세롤, 수지상 폴리글리세롤, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 과분지형 폴리글리세롤은 특수한 내부 가요성을 제공하는 구상 분지-상-분지(globular branch-on-branch) 구조를 생성하는 글라이시돌의 글리세롤로의 비대칭 중첨가로부터 얻어지는 다수의 하이드록실 말단기를 갖는 지방족 폴리에테르이다. 수지상 폴리글리세롤은 코어 주위에 잘 정의된 대칭 및 구형 3차원 구조를 갖는 과분지형 폴리글리세롤이다. 젤 탄성을 개선하는 것 외에, 과분지형 폴리글리세롤의 예외적으로 많은 수의 작용기와 함께 입체적으로 차폐된 코어를 갖는 수지상 구조는 비교적 작은 기공 크기를 갖는 가요성 젤을 생성하며, 이는 소수성 물질을 물리적으로 포획하는 것뿐만 아니라 H-결합 및 반 데르 발스 상호작용을 향상시킨 결과로서 확산 속도를 감소시킴으로써 최종 조성물의 수명을 증가시킨다. 그러한 폴리글리세롤은 나노파르티카 게엠베하(Nanopartica GmbH, 독일 소재) 및 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich)로부터 구매할 수 있다. 적합한 폴리글리세롤에는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리(다이에틸렌 글리콜), 폴리(다이프로필렌 글리콜), 폴리(1,4-부탄다이올), 폴리(네오펜틸 글리콜), 폴리(1,6-헥산다이올), 및 이들의 혼합물이 포함된다. 폴리글리세롤은 바람직하게는 2 내지 50개, 바람직하게는 4 내지 30개의 반복 단위를 갖는다.

임의의 적합한 가교결합제가 사용될 수 있지만, 아이소시아네이트, 아이소티오시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 가교결합제가 바람직하다. 가교결합제는 선형, 분지형 또는 환형 아이소시아네이트, 및 이들의 혼합물일 수 있다. 환형 아이소시아네이트 및 그 혼합물이 바람직하다. 적합한 환형 아이소시아네이트에는 헤테로사이클릭 아이소시아네이트, 예를 들어 1,3,5-트리스(5-아이소시아나토펜틸)-1,3,5-트라이아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트라이온이 포함된다.

적합한 가교결합제는 1,4-부탄 다이아이소시아네이트(BDI), 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(HMDI), L-라이신 에틸 에스테르 다이아이소시아네이트(LDI), 4,4′-메틸렌비스(사이클로헥실 아이소시아네이트)(H12MDI), 글리콜라이드-에틸렌 글리콜-글리콜라이드 아이소시아네이트(베즈와다, 엘엘씨(Bezwada, LLC)), 4,4′-메틸렌비스(페닐 아이소시아네이트)(MDI), 2,4′-메틸렌비스(페닐 아이소시아네이트)(MDI), 2,2′-메틸렌비스(페닐 아이소시아네이트)(MDI), 아이소포론 다이아이소시아네이트(IPDI), 2,4-톨루엔 다이아이소시아네이트(2,4-TDI), 2,6-톨루엔 다이아이소시아네이트(2,6-TDI), 폴리(헥사메틸렌 다이아이소시아네이트)(PDI), 1,3-비스(2-아이소시아나토프로판-2-일)벤젠, 폴리(펜타메틸렌 다이아이소시아네이트) 및 이들의 혼합물, 바람직하게는 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(HMDI), L-라이신 에틸 에스테르 다이아이소시아네이트(LDI), 폴리(펜타메틸렌 다이아이소시아네이트), 폴리(헥사메틸렌 다이아이소시아네이트)(PDI), 1,3,5-트리스(5-아이소시아나토펜틸)-1,3,5-트라이아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트라이온, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 그러한 가교결합제는 시그마-알드리치로부터 그리고 코베스트로(Covestro)로부터 상표명 데스모두르(Desmodur)(등록상표) 에코(eco) N 7300으로 입수가능하다.

가교결합제는 점도가 25℃에서 2.500 mPa.s 미만일 수 있고 아이소시아네이트 당량 중량이 15% 내지 40%, 바람직하게는 18% 내지 30%일 수 있다. 그러한 가교결합제는 폴리올과 더욱 용이하게 블렌딩된다. 그 결과, 더 균일한 젤이 달성될 수 있다.

젤은 1:0.75 내지 1:2, 바람직하게는 1:0.8 내지 1:1.6, 더욱 바람직하게는 1:0.8 내지 1:1.2의 폴리올(또는 이의 유도체) 대 가교결합제의 몰비를 사용하여 형성될 수 있다. 폴리올 대 가교결합제의 그러한 비는 전형적으로 점성 계수 G"와 동일한 차수의 탄성 계수 G'를 갖는 젤을 생성한다. 또한, 폴리올 대 가교결합제의 비는 전형적으로 탄성 계수 G'가 0.1 ㎪ 초과, 바람직하게는 1 ㎪ 초과, 더욱 더 바람직하게는 2 ㎪ 초과, 100 ㎪ 미만인 젤을 생성한다.

젤에는 바람직하게는 미반응 아이소시아네이트 및/또는 아이소티오시아네이트가 본질적으로 없거나 또는 없다.

젤은 하이드록실 함유 중합체, 하이드록실 함유 올리고머 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함할 수 있다. 하이드록실 함유 중합체 및/또는 올리고머는 젤 조성물의 탄성 및 따라서 향료 방출의 수명을 변경하기 위해 사용될 수 있는데, 그 이유는 더 높은 탄성 계수 G'가 향료 방출을 느리게 하기 때문이다.

적합한 하이드록실 함유 중합체는 폴록사머, 젤라틴, 카라기난, 키틴, 키토산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

폴록사머는 폴리옥시에틸렌(폴리(에틸렌 옥사이드))의 2개의 친수성 사슬이 측면에 있는 폴리옥시프로필렌(폴리(프로필렌 옥사이드))의 중심 소수성 사슬로 구성된 비이온성 삼중블록 공중합체이다. 적합한 폴록사머는 중량 평균 분자량이 1500 g/mol 내지 15000 g/mol 이고, 폴리(에틸렌 옥사이드) 중량 백분율이 10% 내지 80%, 바람직하게는 50% 내지 80%이다. 적합한 폴록사머는 바스프(BASF)로부터 상표명 플루로닉(Pluronic)(등록상표)으로 구매가능하다.

젤라틴은 전형적으로 반투명하고, 무색이며, 전형적으로 다양한 동물 신체 부위로부터의 콜라겐으로부터 얻어진다. 젤라틴은 일반적으로 식품, 제약 산업, 비타민 캡슐, 사진술 및 화장품 제조에서 젤화제로서 사용된다. 적합한 젤라틴은 블룸(bloom)이 90 내지 300일 수 있다. 블룸은 젤 또는 젤라틴의 강도를 측정하는 시험이며, 미국 특허 제1540979호에서 블룸에 의해 약술된 방법에 따라 측정된다. 시험은 25℃의 온도에서 직경이 0.5 인치(12.7 mm)인 플런저에 의해 젤의 표면을 파괴시키지 않으면서 이를 4 mm 누르는 데 필요한 그램 단위의 중량을 결정한다. 결과는 블룸(등급)으로 표현된다. 이는 보통 30 내지 300 블룸이다. 젤라틴에 대해 블룸 시험을 수행하기 위하여, 6.67 중량% 젤라틴 용액을 시험 전에 10℃에서 17 내지 18시간 동안 유지한다.

카라기난은, 예를 들어, 일반적으로 아이리쉬 모스(Irish moss)로 알려진, 홍조류로부터 유래되는 황산화 다당류이다. 카라기난은 전형적으로 알파-D-갈락토피라노스-4-설페이트 단위 및 3,6-무수-알파-D-갈락토피라노스 단위로 주로 구성된다. 2가지 갈락토피라노스 단위의 비 및 그에 따라 그들의 설페이트 에스테르 함량이 상이한, 각각 "아이오타", "카파" 및 "람다" 카라기난으로 표기되는 적어도 3가지 형태가 알려져 있다.

카파-카라기난은 콘드루스 크리스푸스(Chondrus crispus) 및 기가르티나 스텔라타(Gigartina stellata)의 수성 추출물의 주요 성분이다. 카파-카라기난은 아이오타 및 람다 카라기난보다 설페이트 에스테르 함량이 더 낮다.

키토산은 전형적으로, 셀룰로오스 다음으로 자연에서 두 번째로 풍부한 바이오폴리머인 키틴의 알칼리성 조건 하에서의 탈아세틸화에 의해 얻어진다. 키틴은 동물에서, 특히 갑각류, 연체동물 및 곤충에서, 외골격의 중요한 구성성분으로서 발견될 수 있으며, 또한 소정 진균의 세포벽의 주요 중합체이다. 키틴 및 키토산은 랜덤하게 분포된 β-(1-4)-연결된 D-글루코사민(탈아세틸화된 단위) 및 N-아세틸-D-글루코사민(아세틸화된 단위)으로 구성된 선형 다당류이다. 키토산은 그래프팅될 수 있는 2가지 유형의 반응성 기: 탈아세틸화된 단위 상의 유리 아민 기 및 아세틸화된 단위 또는 탈아세틸화된 단위 상의 C3 및 C6 탄소 상의 하이드록실 기를 갖는다.

본 발명의 키토산은 분자량이 10,000 g/mol 내지 4,000,000 g/mol, 바람직하게는 70,000 g/mol 내지 1,600,000 g/mol일 수 있다. 적합한 키토산은 탈아세틸화도가 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 더욱 더 바람직하게는 75% 이상일 수 있다.

젤은 투명하거나 심지어 반투명할 수 있다. 젤 조성물은 별형(star), 원형 또는 피라미드형과 같은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 젤 조성물은 원하는 형상으로 성형되거나 심지어 3D 인쇄될 수 있다.

젤 조성물은 임의의 적합한 형상 또는 크기일 수 있는데, 그 이유는 둘 모두가 젤 조성물의 표면적을 한정하기 때문이다. 젤 조성물의 형상 및 크기는 소수성 물질의 방출 및 수명에 영향을 줄 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 얇은 시트는 동일한 질량의 젤 조성물의 구체보다 더 빠른 방출 및 더 짧은 수명을 야기한다. 적합한 젤 조성물은 표면적이 150 ㎠ 미만, 바람직하게는 3.0 내지 100 ㎠, 더욱 바람직하게는 6.0 내지 60 ㎠일 수 있다.

CAD 소프트웨어를 사용하여 젤 조성물의 3D 모델을 생성하고 CAD 소프트웨어를 사용하여 표면적을 계산함으로써 표면적을 측정할 수 있다. 오토캐드(AutoCad)(등록상표) 2013과 같은 임의의 적합한 CAD 소프트웨어가 사용될 수 있다.

소수성 물질:

젤은 소수성 물질을 포함한다. 적합한 소수성 물질은 젤 조성물의 3 중량% 내지 85 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 75 중량%, 더욱 더 바람직하게는 25 중량% 내지 70 중량%의 수준으로 존재할 수 있다.

본 발명의 젤 조성물은, 특히 logP가 5 미만인 소수성 물질의 경우, 종래 기술의 젤보다 더 높은 수준의 소수성 물질을 포함할 수 있으며 개선된 투명성을 제공할 수 있다. 더욱이, 젤의 상관 길이를 제어함으로써 향료 방출이 제어될 수 있다.

적합한 소수성 물질은 향료 혼합물, 곤충 기피제(insect repellent), 기능성 향료 성분(functional perfume component, FPC), 심미제(aesthetic), 가연성 용매, 생물활성제(bioactive), 악취 상쇄제(malodor counteractant) 및 이들의 혼합물을 포함한다.

소수성 물질은 logP가 0.01 초과, 바람직하게는 0.01 내지 6.5, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5.5일 수 있다.

적합한 소수성 물질은 logP가 3.0 초과, 바람직하게는 3.0 내지 6.5, 더욱 바람직하게는 3.5 내지 5.5일 수 있다. 그러한 소수성 물질은 더 빠른 경화 시간에 더하여 개선된 투명성을 갖는 젤을 생성한다.

종래 기술의 젤과는 달리, 본 발명의 가교결합된 젤은 심지어 매우 낮은 logP를 갖는 소수성 물질을 포함할 수 있다. 이와 같이, 소수성 물질은 logP가 3 미만, 바람직하게는 0.01 내지 3, 더욱 더 바람직하게는 0.5 내지 2.8일 수 있다. 종래 기술의 젤, 특히 종래 기술의 물리적으로 가교결합된 젤에 그러한 저 logP 소수성 물질을 포함시키려고 시도할 때, 저 logP 물질은 시너레시스를 통해 젤로부터 누출되는 경향이 있다. 소수성 물질은 소수성 물질의 블렌드일 수 있다. 그러한 경우에, logP는 소수성 물질의 블렌드의 가중 평균 logP이다. 특히 적합한 소수성 물질은 향료 원료, 특히 향료 혼합물이다.

적합한 향료 혼합물은 적어도 하나의 향료 원료(perfume raw material, PRM)를 포함한다. 다양한 PRM이 사용될 수 있다. 향료 혼합물은 PRM들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "향료 원료"는 하기 성분들 중 하나 이상을 지칭한다: 방향성 정유(fragrant essential oil); 아로마 화합물; 전구-향료(pro-perfume); 안정제, 희석제, 가공제, 및 오염물을 포함하는, 방향성 정유, 아로마 화합물을 공급받는 물질; 및 방향성 정유, 아로마 화합물을 통상적으로 동반하는 임의의 물질.

향료 혼합물은 총 향료 혼합물 중량을 기준으로 20 중량% 이상, 바람직하게는 40 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 70 중량% 이상의, logP가 3 이상인 PRM을 포함할 수 있다. 향료 혼합물은 심지어 logP가 3 이상인 PRM만을 포함할 수 있다. 그러한 고 logP 향료 혼합물은 더 빠른 경화 시간뿐만 아니라 더 큰 투명성을 야기한다.

앞서 언급된 바와 같이, 본 발명의 가교결합된 젤은 심지어 저 logP 소수성 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 적합한 향료 혼합물은 총 향료 혼합물 중량을 기준으로 30 중량% 이상, 바람직하게는 45 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 60 중량% 이상 또는 심지어 70 중량% 이상의, logP가 3 미만인 PRM을 포함할 수 있다. 향료 혼합물은 심지어 logP가 3 미만인 PRM을 포함할 수 있다.

특히 소수성 물질이 향료 또는 향료 혼합물인 경우에 소수성 물질은 바람직하게는 휘발성이다. 이와 같이, 소수성 물질 및 소수성 물질의 블렌드는 비점이 450℃ 미만, 바람직하게는 60℃ 내지 400℃, 더욱 바람직하게는 75℃ 내지 380℃이다.

소수성 물질의 적어도 일부 또는 전부는 비점이 300℃ 초과, 바람직하게는 350℃ 초과인, 비휘발성 또는 저휘발성일 수 있다. 그러한 비휘발성 또는 저휘발성 소수성 물질은 향료 및 향료 혼합물을 위한 용출제로서 첨가될 수 있다.

향료 혼합물은 케톤을 포함하는 하나 이상의 PRM을 포함할 수 있다. 케톤을 포함하는 PRM은, 하나 이상의 케톤 모이어티(moiety)를 함유하며 바람직한 향기를 부여할 수 있는 임의의 PRM을 포함할 수 있다. 향료 혼합물은 아이소 자스몬, 메틸 베타 나프틸 케톤, 머스크 인다논(musk indanone), 토날리드(tonalid)™ 또는 머스크 테트랄린(musk tetralin), 알파-다마스콘, 베타-다마스콘, 델타-다마스콘, 아이소-다마스콘, 다마세논(damascenone), 메틸-다이하이드로자스모네이트, 멘톤, 카르본, 캠퍼(camphor), 펜촌(fenchone), 알파-이오논, 베타-이오논, 다이하이드로-베타-이오논, 감마-메틸 이오논, 알파-메틸 이오논, n-베타-메틸 이오논 이성체, 플레우라몬(fleuramone)™ 또는 2-헵틸사이클로펜탄-1-온, 다이하이드로자스몬, 시스-자스몬, 아이소-e-수퍼(iso-e-super)™ 또는 파촐리(patchouli) 에타논, 메틸 세드릴케톤 또는 메틸 세드릴론, 아세토페논, 메틸-아세토페논, 파라-메톡시-아세토페논, 메틸-베타-나프틸-케톤, 벤질-아세톤, 벤조페논, 파라-하이드록시-페닐-부타논, 셀러리 케톤 또는 리베스콘(livescone)™, 6-아이소프로필데카하이드로-2-나프톤, 다이메틸-옥테논, 프레스코멘테(freskomenthe)™ 또는 2-부탄-2-일사이클로헥산-1-온, 4-(1-에톡시비닐)-3,3,5,5,-테트라메틸-사이클로헥사논, 메틸-헵테논, 2-(2-(4-메틸-3-사이클로헥센-1-일)프로필)-사이클로펜타논, 1-(p-멘텐-6(2)-일)-1-프로파논, 4-(4-하이드록시-3-메톡시페닐)-2-부타논, 2-아세틸-3,3-다이메틸-노르보르난, 6,7-다이하이드로-1,1,2,3,3-펜타메틸-4(5h)-인다논, 4-다마스콜(4-damascol)™ 또는 페퍼 헥사논, 둘시닐(dulcinyl)™ 또는 4-(1,3-벤조다이옥솔-5-일)부탄-2-온, 젤손(gelsone)™ 또는 에틸 2-아세틸옥타노에이트, 헥살론(hexalon)™ 또는 알릴 알파 이오논, 메틸 사이클로시트론(methyl cyclocitrone)™ 또는 1-(3,5,6-트라이메틸-1-사이클로헥스-3-에닐)에타논, 메틸-라벤더-케톤(methyl-lavender-ketone)™ 또는 3-(하이드록시메틸)노난-2-온, 오리본(orivone)™ 또는 4-(2-메틸부탄-2-일)사이클로헥산-1-온, 파라-3차-부틸-사이클로헥사논, 베르돈(verdone)™ 또는 2-tert-부틸사이클로헥산-1-온, 델폰(delphone)™ 또는 2-펜틸사이클로펜탄-1-온, 무스콘(muscone), 네오부테논(neobutenone)™ 또는 1-(5,5-다이메틸-1-사이클로헥세닐)펜트-4-엔-1-온, 플리카톤(plicatone)™ 또는 옥타하이드로-7-메틸-1,4-메타노나프탈렌-6(2H)-온, 벨로우톤(veloutone)™ 또는 2,2,5-트라이메틸-5-펜틸사이클로펜탄-1-온, 2,4,4,7-테트라메틸-옥트-6-엔-3-온, 테트라메란(tetrameran)™ 또는 플로랄 운데세논, 헤디온(hedione)™ 또는 메틸 다이하이드로자스모네이트, 감마 운데카락톤, 감마 데카락톤, 감마 옥타락톤, 에틸렌 브라실레이트, 펜타데카놀라이드, 메틸 노닐 케톤, 사이클로펜타데카논, 3,4,5,6-테트라하이드로슈도이오논, 8-헥사데세놀라이드, 다이하이드로자스몬, 5-사이클로헥사데세논, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 케톤 모이어티를 포함하는 PRM을 포함할 수 있다.

향료 혼합물은, 향기 특징에 기여하며 화학 반응을 통해 증기상 및/또는 액체상에서 악취를 중화시키는 알데하이드들의 혼합물을 포함할 수 있다. 부분적으로 반응성이거나 휘발성인 알데하이드는 본 명세서에 사용되는 바와 같은 반응성 알데하이드로 간주될 수 있다. 반응성 알데하이드는 쉬프 염기(Schiff-base) 형성 경로를 따라 아민계 냄새와 반응할 수 있다. 반응성 알데하이드는 또한 황계 냄새와 반응하여, 증기상 및/또는 액체상에서 티올 아세탈, 헤미 티올아세탈 및 티올 에스테르를 형성할 수 있다. 이들 증기상 및/또는 액체상 반응성 알데하이드는 제품의 원하는 향료 특징, 색 또는 안정성에 대해 실질적으로 부정적인 영향을 미치지 않는 것이 바람직할 수 있다.

향료 혼합물은 본 명세서에 사용되는 바와 같은 휘발성 알데하이드로 간주될 수 있는 부분적으로 휘발성인 알데하이드들의 혼합물을 포함할 수 있다.

향료 혼합물에 사용될 수 있는 적합한 알데하이드에는 아독살(Adoxal)™ (2,6,10-트라이메틸-9-운데세날), 부르지오날(Bourgeonal)™ (4-t-부틸벤젠프로피온알데하이드), 릴레스트랄리스(Lilestralis) 33™ (2-메틸-4-t-부틸페닐)프로파날), 신나믹 알데하이드, 신남알데하이드(페닐 프로페날, 3-페닐-2-프로페날), 시트랄, 네랄(Neral)(다이메틸옥타다이에날, 3,7-다이메틸-2,6-옥타다이엔-1-알), 사이클랄(Cyclal) C™(2,4-다이메틸-3-사이클로헥센-1-카르브알데하이드), 플로르하이드랄(Florhydral)™ (3-(3-아이소프로필-페닐)-부티르알데하이드), 시트로넬랄(Citronellal) (3,7-다이메틸 6-옥테날), 사이말(Cymal)(2-메틸-3-(파라-아이소프로필페닐)프로피온알데하이드), 시클라멘 알데하이드, 라임(Lime) 알데하이드(알파-메틸-p-아이소프로필 페닐 프로필 알데하이드), 메틸 노닐 아세트알데하이드, 알데하이드 C12 MNA(2-메틸-1-운데카날), 하이드록시시트로넬랄, 시트로넬랄 수화물(7-하이드록시-3,7-다이메틸 옥탄-1-알), 헬리오날(Helional)™(3-(1,3-벤조다이옥솔-5-일)-2-메틸프로파날; 2-메틸-3-(3,4-메틸렌다이옥시페닐)프로파날), 인트렐레벤(Intreleven) 알데하이드(운데스-10-엔-1-알), 리구스트랄(Ligustral)™(2,4-다이메틸사이클로헥스-3-엔-1-카르브알데하이드), 트라이베르탈(Trivertal)™(2,4-다이메틸-3-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드), 자스모랜지(Jasmorange)™ 또는 사틴알데하이드(satinaldehyde)(2-메틸-3-톨릴프로이온알데하이드, 4-다이메틸벤젠프로파날), 라이랄(Lyral)™(4-(4-하이드록시-4-메틸 펜틸)-3-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드), 멜로날(Melonal)™(2,6-다이메틸-5-헵테날), 메톡시 멜로날(6-메톡시-2,6-다이메틸헵타날), 메톡시신남알데하이드(트랜스-4-메톡시신남알데하이드), 마이락 알데하이드(Myrac aldehyde)™(아이소 헥세닐 테트라하이드로벤즈알데하이드), 트라이페르날(trifernal)™((3-메틸-4-페닐 프로파날, 3-페닐 부타날), 릴리알(lilial)(3-(4-tert-부틸페닐)-2-메틸프로파날), 벤젠프로파날(4-tert-부틸-알파-메틸-하이드로신남알데하이드), 듀피칼(Dupical)™(뮤게(muguet) 부타날), 트라이사이클로데실리덴부타날(4-트라이사이클로5210-2,6데실리덴-8부타날), 멜라플레우르(Melafleur)™(1,2,3,4,5,6,7,8-옥타하이드로-8,8-다이메틸-2-나프트알데하이드), 메틸 옥틸 아세트알데하이드, 알데하이드 C-11 MOA(2-메틸 데카-1-알), 오니시달(Onicidal)™(2,6,10-트라이메틸-5,9-운데카다이엔-1-알), 시트로넬릴 옥시아세트알데하이드, 뮤게 알데하이드(Muguet aldehyde) 50™(3,7-다이메틸-6-옥테닐) 옥시아세트알데하이드), 페닐아세트알데하이드, 메프라날(Mefranal)™(3-메틸-5-페닐 펜타날), 다이메틸 테트라하이드로벤젠 알데하이드(2,4-다이메틸-3-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드), 2-페닐프로프리온알데하이드, 하이드로트로프알데하이드(2-펜닐 프로피온알데하이드), 칸톡살(Canthoxal)™(파라-아니실 프로파날), 아니실프로파날 4-메톡시-알파-메틸 벤젠프로파날(2-아니실리덴 프로파날), 사이클레몬(Cyclemone) A™(1,2,3,4,5,6,7,8-옥타하이드로-8,8-다이메틸-2-나프트알데하이드), 및 프리사이클레몬(Precyclemone) B™(1-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

또 다른 적합한 알데하이드에는 아세트알데하이드 (에타날), 펜타날, 발레르알데하이드, 아밀알데하이드, 센테날(Scentenal)™ (옥타하이드로-5-메톡시-4,7-메타노-1H-인덴-2-카르복스알데하이드), 프로피온알데하이드 (프로파날), 사이클로시트랄, 베타-사이클로시트랄, (2,6,6-트라이메틸-1-사이클로헥센-1-아세트알데하이드), 아이소 사이클로시트랄(Iso Cyclocitral)™(2,4,6-트라이메틸-3-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드), 아이소부티르알데하이드, 부티르알데하이드, 아이소발레르알데하이드(3-메틸 부티르알데하이드), 메틸부티르알데하이드(2-메틸 부티르알데하이드, 2-메틸 부타날), 다이하이드로시트로넬랄(3,7-다이메틸 옥탄-1-알), 2-에틸부티르알데하이드, 3-메틸-2-부테날, 2-메틸펜타날, 2-메틸 발레르알데하이드, 헥세날(2-헥세날, 트랜스-2-헥세날), 헵타날, 옥타날, 노나날, 데카날, 라우릭 알데하이드, 트라이데카날, 2-도데카날, 메틸티오부타날, 펜탄다이알, 헵테날, 시스 또는 트랜스-헵테날, 운데세날(2-, 10-), 2,4-옥타다이에날, 노네날(2-, 6-), 데세날(2-, 4-), 2,4-헥사다이에날, 2,4-데카다이에날, 2,6-노나다이에날, 옥테날, 2,6-다이메틸 5-헵테날, 2-아이소프로필-5-메틸-2-헥세날, 베타 메틸 벤젠프로파날, 2,6,6-트라이메틸-1-사이클로헥센-1-아세트알데하이드, 페닐 부테날(2-페닐-2-부테날), 2-메틸-3(p-아이소프로필페닐)-프로피온알데하이드, 3-(p-아이소프로필페닐)-프로피온알데하이드, p-톨릴아세트알데하이드(4-메틸페닐아세트알데하이드), 아니스알데하이드(p-메톡시벤젠 알데하이드), 벤즈알데하이드, 베른알데하이드(Vernaldehyde)™(1-메틸-4-(4-메틸펜틸)-3-사이클로헥센카르브알데하이드), 헬리오트로핀(Heliotropin) (피페로날) 3,4-메틸렌 다이옥시 벤즈알데하이드, 알파-아밀신나믹 알데하이드, 2-펜틸-3-페닐프로페노익 알데하이드, 바닐린 (4-메톡시 3-하이드록시 벤즈알데하이드), 에틸 바닐린 (3-에톡시 4-하이드록시벤즈알데하이드), 헥실 신나믹 알데하이드, 자스모날(Jasmonal) H™(알파-n-헥실-신남알데하이드), 플로랄로존(Floralozone)™(파라-에틸-알파,알파-다이메틸 하이드로신남알데하이드), 아칼레아(Acalea)™(p-메틸-알파-펜틸신남알데하이드), 메틸신남알데하이드, 알파-메틸신남알데하이드 (2-메틸 3-페닐 프로페날), 알파-헥실신남알데하이드 (2-헥실 3-페닐 프로페날), 살리실알데하이드 (2-하이드록시 벤즈알데하이드), 4-에틸 벤즈알데하이드, 쿠민알데하이드 (4-아이소프로필 벤즈알데하이드), 에톡시벤즈알데하이드, 2,4-다이메틸벤즈알데하이드, 베라트르알데하이드(Veratraldehyde) (3,4-다이메톡시벤즈알데하이드), 사이링알데하이드(Syringaldehyde) (3,5-다이메톡시 4-하이드록시벤즈알데하이드), 카테크알데하이드(Catechaldehyde) (3,4-다이하이드록시벤즈알데하이드), 사프라날(Safranal) (2,6,6-트라이메틸-1,3-다이엔 메타날), 미르테날(Myrtenal) (핀-2-엔-1-카르브알데하이드), 페릴알데하이드(Perillaldehyde)(4-프로프-1-엔-2-일사이클로헥센-1-카르브알데하이드), 2,4-다이메틸-3-사이클로헥센 카르복스알데하이드, 2-메틸-2-펜테날, 2-메틸펜테날, 피루브알데하이드, 포르밀 트라이사이클로데칸, 만다린(Mandarin) 알데하이드, 사이클맥스(Cyclemax)™(쿠미닐 아세트알데하이드), 피노 아세트알데하이드, 콥스 아이리스(Corps Iris), 마세알(Maceal)(바크(bark) 카르브알데하이드), 및 콥스 4322가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

향료 혼합물은 하기 향료 원료 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 환형 에틸렌 도데칸다이오에이트, 4-3차 부틸 사이클로헥실 아세테이트 또는 베르테넥스(vertenex)™, 알릴 아밀 글리콜레이트, 알릴 카프로에이트, 알릴 사이클로헥산 프로피오네이트, 알릴 헵타노에이트, 엠버 엑스트림(amber xtreme), 앰브록스(ambrox), 아이소아밀 아세테이트, 아이소아밀 프로피오네이트, 아네톨 usp(anethole usp), 벤질 아세테이트, 벤질 프로피오네이트, 시스-3-헥센-1-올, 베타 나프톨 메틸 에테르 또는 네롤린(nerolin), 카라멜 푸라논, 카리오필렌 엑스트라(caryophyllene extra), 신나말바(cinnamalva)™ 또는 신나밀 니트릴(Cinnamyl Nitrile), 신나밀 아세테이트, 신나밀 니트릴, 시스-3-헥세닐 부티레이트, 시스-3-헥세닐 아세테이트, 시스-3-헥세닐 알파 메틸 부티레이트, 시스-6-노넨-1-올, 시트라탈(citrathal) 또는 시트랄 다이에틸 아세탈, 시트로넬롤, 시트로넬릴 아세테이트, 시트로넬릴 부티레이트, 클로날 또는 도데칸 니트릴, 코라놀(coranol) 또는 2,2-다이메틸 사이클로헥산프로파놀, 쿠마린, 쿠민 니트릴, 쿠미닉 알코올, 트라이사이클로데세닐 아이소부티레이트 또는 사이클라부트(cyclabute), 사이클로헥실 에틸 아세테이트, 다이하이드로미르세놀, 다이메틸 안트라닐레이트, 다이메틸 벤질 카르비닐 아세테이트, 다이메틸-2 6-헵탄-2-올 또는 프리시올(freesiol), 샌달(sandal) 펜테놀 또는 에바놀(ebanol), 에틸-2-메틸 펜타노에이트, 에틸 아세토아세테이트, 에틸 리날로올, 에틸 말톨, 에틸 페닐 글리시데이트, 에틸 바닐린, 에틸-2-메틸 부티레이트, 유칼립톨, 유제놀, 플로르 아세테이트(flor acetate), 오존 프로파날 또는 플로랄로존, 프룩탈레이트(fructalate)™ 또는 라즈베리 다이카르복실레이트, 제라니올 또는 트랜스-3,7-다이메틸-2,7-옥타다이엔-1-올, 그리살바(grisalva)™ 또는 앰버 푸란, 하바놀리드(habanolide)™ 또는 (E)-12-머스크 데세논, 헬베톨리드(helvetolide)™ 또는 머스크 프로파노에이트, 헥실 아세테이트, 헥실-2-메틸 부티레이트, 인도콜로르(indocolore)™ 또는 1-페닐비닐 아세테이트, 아이소 보르닐 아세테이트, 아이소 유제닐 아세테이트, 아이소 프로필 미리스테이트, 아이소아밀 부티레이트, 아이소유제놀, 코우마락톤(koumalactone)™ 또는 다이하이드로민트 락톤, 래보 트라이산돌(laevo trisandol) 또는 산드라놀(sandranol), 레모닐(lemonile)™ 또는 호모제라닐 니트릴, 레비스타멜(levistamel)™ 또는 메시텐 락톤, 리날로올, 리날릴 아세테이트, 리날릴 아이소 부티레이트, 리몰렌(lymolene) 또는 다이하이드로미르세놀, 멘톨, 메틸 다이옥솔란 또는 프룩톤(fructone)™, 메틸 아이소 부테닐 테트라하이드로 피란, 메틸 팜플레무스(methyl pamplemousse)™ 또는 그레이프프루트 아세탈, 메틸 페닐 카르비닐 아세테이트 또는 스티랄릴 아세테이트, 메틸 살리실레이트, 몬타베르디(montaverdi)™ 또는 그린 사이클로프로피오네이트, 뮤게타놀(mugetanol)™ 또는 뮤게 에탄올, 네오카스피렌, 네오폴리온 또는 멜론 노네노에이트 네롤리돌, 오렌지 테르펜, 오르시닐-3 또는 3-메톡시-5-메틸페놀, 옥산(oxane)™ 또는 시스-갈바늄 옥사티안, 파라 크레실 메틸 에테르 또는 파라 메틸 아니솔, 파촐리, 페닐 에틸 알코올, 페닐 에틸 다이메틸 카르비놀, 폴리산톨(polysantol)™ 또는 산톨 펜테놀, 프레닐 아세테이트, 사우비그논(sauvignone)™ 또는 5-메르캅토-5-메틸-3-헥사논, 스클라레올레이트(sclareolate)™ 또는 클라리(clary) 프로피오네이트, 쉬솔리아(shisolia), 스트로베리프(strawberiff)™ 또는 2-메틸-2-펜텐산, 테르피놀렌 또는 4-아이소프로필리덴-1-메틸사이클로헥센, 테트라하이드로 무구올(tetrahydro muguol)™ 또는 시트러스 오시메놀, 테사론(thesaron)™ (1R, 6S)-2,2,6-트라이메틸-사이클로헥산카르복실산 에틸 에스테르, 타바카롤(tobacarol)™ 또는 5-테트라메틸 옥사트라이사이클로도데칸, 운데카베르톨(undecavertol)™ 또는 바이올렛 데세놀, 베르독스(verdox)™ 또는 그린 아세테이트, 베르두랄(verdural) B™ 또는 (Z)-3-헥센-1-일 아이소부티레이트, 바이올레틴(violettyne)™ 또는 바이올렛 다이엔인, 바이올리프(violiff)™ 또는 바이올렛 메틸 카르보네이트, 및 이들의 혼합물.

향료 혼합물은 기능성 향료 성분(FPC)을 함유할 수 있다. FPC는 전통적인 유기 용매 또는 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound, "VOC")과 유사한 증발 특성을 갖는 향료 원료의 한 부류이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "VOC"는, 20℃에서 측정된 증기압이 0.2 mm Hg 초과이며 향료 증발을 돕는 휘발성 유기 화합물을 의미한다. 예시적인 VOC는 하기의 유기 용매를 포함한다: 다이에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸의 다이프로필렌 글리콜 에스테르, 휘발성 실리콘유, 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올("MMB"), 및 다이프로필렌 글리콜 메틸 에테르("DPM"), 또는 도와놀(Dowanol)™ 글리콜 에테르의 상표명의 임의의 VOC. VOC는 향료 증발을 돕기 위해 유체 조성물 중에 20% 초과의 수준으로 흔히 사용된다.

FPC는 향료 물질의 증발을 돕고, 쾌락적 방향 효과(hedonic, fragrance benefit)를 제공할 수 있다. FPC는 전체 조성물의 향료 특성에 부정적으로 영향을 주지 않고서 비교적 큰 농도로 사용될 수 있다. 이와 같이, 유체 조성물에는 VOC가 실질적으로 없을 수 있는데, 이는 유체 조성물이 조성물의 중량을 기준으로 18% 이하, 대안적으로 6% 이하, 대안적으로 5% 이하, 대안적으로 1% 이하, 대안적으로 0.5% 이하의 VOC를 갖는 것을 의미한다. 유체 조성물에는 VOC가 없을 수 있다.

FPC로서 사용하기에 적합한 향료 물질은 주어진 향료 특성 향기 캠프(camp)에 대한 비-극성 향기 특성 및 냄새 검출 역치(odour detection threshold, "ODT")를 사용하여 또한 규정될 수 있다.

FPC는 ODT가 1.0 ppb(part per billion) 초과, 대안적으로 5.0 ppb 초과, 대안적으로 10.0 ppb 초과, 대안적으로 20.0 ppb 초과, 대안적으로 약 30.0 ppb 초과, 대안적으로 약 0.1 ppm(part per million) 초과일 수 있다.

이들 FPC는 에테르, 알코올, 알데하이드, 아세테이트, 케톤, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

FPC는 휘발성 저비점(low B.P.) 향료 물질일 수 있다. 예시적인 FPC에는 아이소-노닐 아세테이트, 다이하이드로 미르세놀(3-메틸렌-7-메틸옥탄-7-올), 리날로올(3-하이드록시-3,7-다이메틸-1,6-옥타다이엔), 제라니올(3,7-다이메틸-2,6-옥타다이엔-1-올), d-리모넨(1-메틸-4-아이소프로페닐-1-사이클로헥센), 벤질 아세테이트, 벤질 벤조에이트, 아이소프로필 미스트리스테이트, 다이에틸 프탈레이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.

향료 혼합물 내의 FPC의 총량은 향료 혼합물의 30 중량% 초과, 대안적으로 50 중량% 초과, 대안적으로 60 중량% 초과, 대안적으로 70 중량% 초과, 대안적으로 80 중량% 초과, 대안적으로 30 중량% 내지 100 중량%, 대안적으로 50 중량% 내지 100 중량%, 대안적으로 60 중량% 내지 100 중량%, 대안적으로 70 중량% 내지 100 중량%, 대안적으로 80 중량% 내지 100 중량%, 대안적으로 85 중량% 내지 100 중량%, 대안적으로 90 중량% 내지 100 중량%일 수 있다. 향료 혼합물은 전적으로 FPC로 이루어질 수 있다(즉, 100 중량%).

표 1에는 FPC를 포함하는 비제한적인 예시적인 유체 조성물 및 이들 FPC의 B.P.에 대해 보고된 값이 열거되어 있다.

[표 1]

바람직하게는, 소수성 물질은 주위 조건(예를 들어, 5℃ 내지 25℃) 하에서 액체이다.

적합한 악취 상쇄제에는 아민 작용성 중합체, 금속 이온, 사이클로덱스트린, 사이클로덱스트린 유도체, 산화제, 활성탄, 및 이들의 조합이 포함된다.

적합한 곤충 기피제에는 임의의 전형적인 곤충 및/또는 나방 기피제, 예를 들어 시트로넬랄, 시트랄, N,N-다이에틸-메타-톨루아미드, 로툰다이알(Rotundial), 8-아세톡시카르보타나세논, 및 이들의 조합이 포함된다. 본 발명에 사용하기 위한 곤충 및/또는 나방 기피제의 다른 예는 미국 특허 제4,449,987호, 제4,693,890호, 제4,696,676호, 제4,933,371호, 제5,030,660호, 제5,196,200호, 및 문헌["Semio Activity of Flavour and Fragrance molecules on various Insect Species", B.D. Mookherjee et al., published in Bioactive Volatile Compounds from Plants, ASC Symposium Series 525, R. Teranishi, R.G. Buttery, and H. Sugisawa, 1993, pp. 35-48]에 개시되어 있다.

적합한 센세이트(sensate)에는 멘톨(L, D, 라세미), 유칼립톨 및 유칼립투스 오일, 페퍼민트 오일, 콘민트(cornmint) 또는 아르벤시스(arvensis) 15 민트 오일, 스피어민트 오일, 카르본, 클로브 오일, 신나믹 알데하이드 및 신나몬 유도체, 지방족 카르복스아미드, 케탈, 사이클로헥실 유도체, 모노-멘틸 석시네이트 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일부 예로는 큐아로마, 인크.(Qaroma, Inc.)로부터 ISE 3000으로 입수가능한 WS-3 및 ISE 1000으로 입수가능한 WS-23, 심라이즈(Symrise)로부터 입수가능한 MGA, TK10, 미국 뉴저지주 패터슨 소재의 리포 케미칼스(LIPO Chemicals)로부터 입수가능한 쿨랙트(Coolact), 및 피스쿨(Physcool)TM이 있다.

적합한 심미제에는 염료 또는 안료와 같은 착색제, 및 향료 젤의 외관을 향상시키기 위해 첨가될 수 있는 다른 미적 물질이 포함된다. 착색제의 비제한적인 예는 로다민, 플루오레세인, 프탈로시아닌, 알루미나 및 이들의 혼합물이다. 상이한 형상 및 크기를 갖는 입자의 비제한적인 예는 에폭시 코팅된 금속화된 알루미늄 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르 비드(bead), 칸델릴라 비드, 실리케이트 및 이들의 혼합물이다. 그러한 미적 물질은 글리터고 리미티드(Glittergo Limited), 임팩트 컬러즈(Impact colors) 및 씨큐브이 컴퍼니 리미티드(CQV Co. Ltd.)로부터 입수가능하다.

다층 젤 조성물:

다층 젤 조성물은 상이한 층 내의 상이한 성분의 도입을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 다층 젤 조성물은 상이한 소수성 물질을 둘 이상의 층으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 다층 젤은 2개 이상의 층을 포함할 수 있으며, 이때 적어도 2개의 층은 상이한 소수성 물질, 예를 들어 2개의 상이한 냄새 조성물을 갖는다. 그러한 다층 젤의 경우, 향료가 방출됨에 따라 냄새 프로파일이 변한다. 다층 젤 조성물은 상이한 탄성 및 그에 따른 상이한 방출 속도를 갖는 층을 포함할 수 있다. 이와 같이, 향료가 방출됨에 따라 냄새 프로파일이 변한다.

다층 젤 조성물은 소수성 물질에 대한 개선된 방출 프로파일을 제공하기 위해 또한 사용될 수 있다. 특히, 젤 조성물은 내층 및 이 내층을 완전히 또는 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 외층을 포함할 수 있으며, 층들의 젤 조성물의 평균 상관 길이는 상이하다. 예를 들어, 내층은 평균 상관 길이가 1.5 nm 초과 내지 8.0 nm, 바람직하게는 1.6 nm 초과 내지 6.0 nm일 수 있고, 하나 이상의 외층은 평균 상관 길이가 0.3 nm 내지 4.0 nm, 바람직하게는 0.5 nm 내지 1.5 nm, 더욱 바람직하게는 0.5 nm 내지 1.0 nm일 수 있되, 단, 외층의 평균 상관 길이는 내층의 평균 상관 길이보다 작다. 그러한 다층 조성물은 더욱 제어된 방식으로 소수성 물질이 외층을 통해 확산되기 전에 내층과 인접 외층 사이의 계면으로 더 신속하게 확산되는 것을 가능하게 한다. 이는 다층 젤 조성물의 수명에 걸쳐 향료와 같은 소수성 물질의 더 일관된 방출을 야기한다.

상이한 정도의 경화를 제공하기 위하여, 하나 이상의 층이 상이한 수준의 가교결합제를 포함할 수 있다. 그러한 다층 젤 조성물에서, 다층 젤 조성물을 표면에 접착시키기 위해 하나의 층이 더 높은 점착성을 가질 수 있다.

다층 젤의 상이한 층들은 또한 상이한 소수성 물질 또는 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 층은 향료 조성물을 포함할 수 있고, 제2 층은 악취 성분을 포함할 수 있고, 선택적인 제3 층은 접착제일 수 있거나 접착제를 포함할 수 있다.

다층 젤 조성물은 적어도 2개의 층, 또는 적어도 3개의 층을 포함한다. 층들은 층상(lamellar)일 수 있다. 대안적으로, 제2 층은 분산된 소적과 같이 제1 층 내에 매립될 수 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 층이 향료인 소수성 물질을 포함한다.

제2 층은 접착제 층일 수 있다. 존재하는 경우, 접착제 층은 바람직하게는 외층이다. 접착제 층은 G'가 100 Pa 미만, 바람직하게는 60 Pa 미만, 더욱 더 바람직하게는 20 Pa 미만일 수 있다. 접착제 층은 바람직하게는 G'가 3 Pa 초과이다. 접착제 층은 바람직하게는 G"가 G'보다 크다.

다층 젤 조성물의 하나 이상의 층은 가교결합된 폴리올 또는 이의 유도체를 포함할 수 있다. 다층 젤 조성물의 하나 이상의 층은 동일한 폴리올 또는 이의 유도체를 가교결합시킴으로써 제조되는 가교결합된 폴리올 또는 이의 유도체를 포함할 수 있다.

제1 층의 젤은 1:0.75 내지 1:2, 바람직하게는 1:0.8 내지 1:1.6, 더욱 바람직하게는 1:0.8 내지 1:1.2의 폴리올(또는 이의 유도체) 대 가교결합제의 몰비를 사용하여 형성될 수 있고, 제2 층의 젤은 1:0.05 내지 1:0.7, 바람직하게는 1:0.1 내지 1:0.6, 더욱 바람직하게는 1:0.15 내지 1:0.6의 폴리올(또는 이의 유도체) 대 가교결합제의 몰비를 사용하여 형성될 수 있다.

다층 젤 조성물의 모든 층이 소수성 물질을 포함할 필요는 없다.

다층 젤 조성물은 외층이 내층을 둘러싸는 코어-쉘 구조를 포함할 수 있다. 대안적으로, 다층 젤 조성물은 외층에 의해 부분적으로 둘러싸인 내층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 내층은 플라스틱 성형된 물품과 같은 불투과성 층에 부착될 수 있으며, 이때 외층은 불투과성 층과 접촉하지 않은 내층의 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 전부를 덮는다. 그러한 물품의 경우, 내층의 표면적의 90% 이상이 불투과성 층 또는 젤 조성물의 외층에 의해 둘러싸이는 것이 바람직하다.

제조 공정 :

폴리올 또는 이의 유도체를 소수성 물질과 혼합하고, 선택적으로 하이드록실 함유 중합체를 첨가한다. 이어서, 가교결합제를 5℃ 내지 35℃, 바람직하게는 15℃ 내지 30℃의 온도에서 첨가하고, 균질한 혼합물을 제공하도록 추가로 혼합한다. 혼합물을 원하는 형상의 주형 내에 붓고, 바람직하게는 20℃ 내지 30℃의 경화 온도에서 경화시킨다. 그러한 온도는 소수성 물질의 휘발성 성분의 증발을 제한한다. 대안적으로, 경화를 피하기 위하여 혼합물을 5℃ 이하에서 유지할 수 있다. 이어서, 일단 온도가 경화 온도로 상승되기만 하면 경화가 시작될 것이다.

폴리올 또는 이의 유도체를, 바람직하게는 20℃ 내지 85℃, 더욱 바람직하게는 30℃ 내지 75℃의 온도에서 10분 내지 10시간, 바람직하게는 15분 내지 2시간 동안 가교결합제, 및 선택적으로 하이드록실 함유 중합체와 혼합할 수 있다. 혼합물을 냉각하고, 소수성 물질을 바람직하게는 10℃ 내지 40℃, 더욱 바람직하게는 15℃ 내지 30℃의 온도에서 첨가하고, 예를 들어 15 내지 120분 동안 추가로 혼합할 수 있다. 혼합물을 원하는 주형 내에 붓고, 바람직하게는 20℃ 내지 30℃의 온도에서 경화시킨다.

대안적으로, 온도가 경화 온도로 증가되기 전에, 젤 조성물의 모든 성분을 저온, 예를 들어 5℃ 이하에서 블렌딩할 수 있다.

다층 젤 조성물을 제공하기 위하여, 전술한 공정들 중 하나에 따라 제1 혼합물을 제조하여 제1 젤 층을 제공하고, 제1 젤 층에 아이소시아네이트가 실질적으로 없어지기 전에 제2 혼합물을 첨가하여 제2 젤 층을 형성한다. 동일한 절차를 사용하여 추가 층을 추가할 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 젤 조성물은 바람직하게는 마지막 층으로서 추가되는 적어도 하나의 접착제 층을 포함한다. IR-분광법을 통해, 유리 아이소시아네이트에 대한 가시적 피크가 보이지 않는 경우, 젤 조성물은 NCO 기가 실질적으로 없는 것으로 간주된다. IR-스펙트럼은 젤 조성물의 샘플을 취한지 5분 이내에 취해야 한다.

코어-쉘 구조를 갖는 다층 젤 조성물을 제공하기 위하여, 다음 단계들을 사용하여 젤 조성물을 코팅할 수 있다:

(a) 외부 표면을 갖는 젤 구조체를 제공하는 단계; 및

(b) 외부 표면에 코팅을 도포하여 쉘을 제공하는 단계.

코팅은 다음 수단들 중 임의의 것에 의해 도포될 수 있다:

(a) 코팅을 외부 표면 상에 분무하는 단계;

(b) 젤 구조체를 용매-함유 코팅 조성물 내에 침지하는 단계; 또는

(c) 젤 구조체를 무용매 용융 코팅 조성물 내에 침지하는 단계.

방법

1) 소각 X-선 산란(SAXS)에 의한 상관 길이 결정:

샘플 제조: 메스를 사용하여 젤의 작은(약 1 mm × 약 1 mm × 약 3 mm) 절편을 절단하고, 이를 카프톤(Kapton) 필름 윈도우(window)를 갖는 탈착가능한 셀 내에 넣어서 1 mm의 샘플 두께를 제공한다.

SAXS: SAXS 측정은 폭이 54 μm인, 1024개의 채널을 포함하는 위치 감응성, 50M OED 검출기를 구비한 HECUS, S3-MICRO 크라트키(Kratky)-유형 카메라를 사용하여 수행한다. 울트라-브릴리언트 포인트 마이크로포커스 X-선 공급원(GENIX-Fox 3D, 프랑스 그르노블 소재의 제녹스(Xenocs))은 50 W의 최대 출력으로 1.542 Å의 파장(λ)을 갖는 Cu Kα 방사선을 제공한다. 281 mm의 샘플-검출기 거리는 0.01 내지 0.54 Å^-1의 측정가능한 q-범위를 허용한다(여기서, 산란 벡터(q)는 q = 4π/λ sinθ에 의해 주어지며, 2θ는 산란각임). S3-MICRO 카메라를 은 베헤네이트(d= 58.38 Å)를 사용하여 보정하고 진공 하에서 유지하여 공기로부터의 산란을 감소시킨다. 측정은 25℃의 온도에서 수행되며 0.1℃의 정확도를 갖는 펠티에(Peltier) 요소에 의해 제어된다. 상대 투과 계수를 사용하여 셀 및 미반응 순수 피마자유의 산란에 대해 미가공 산란 데이터를 교정한다.

데이터 분석: 전형적인 젤의 경우, 산란된 방사선의 강도, I(Q)는 로렌츠 형태(Lorentzian form)에 따른 Q-의존성을 갖는다(식 1.0) (문헌[Hammouda, B. Insight into Clustering in Poly(ethylene oxide) Solutions. Macromolecules 2004. 37, 6932-6937]).

[식 1.0]

상기 식에서,

I(Q)는 산란된 조사(irradiation)의 강도이다.

I(0)은 q=0 에서의 산란 길이 강도이다.

ξ는 상관 길이이다.

이는 중합체 사슬이 크기 ξ의 "블롭(blob)"으로 간주되는 중합체로부터의 산란을 설명한다. 1/I(Q) 대 Q²의 플롯은 낮은 q 영역에서 1/I(0)의 절편 및 ξ²/I(0)의 기울기로 직선을 제공할 것이며, 그로부터 상관 길이를 얻을 수 있다.

2) IR 분광법 - NCO 분석:

기기 세부 사항: 감쇠 전반사(ATR) 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)을 사용하여 합성된 접착제의 주요 작용기를 결정한다. 모든 스펙트럼은 투과 모드에서 4 cm^-1 해상도로 4000 내지 400 cm^-1의 파수 범위에서 다이랩(Dilab) FTS3500ARX(배리안(Varian)) 장치에 의해 얻는다.

샘플 제조: 50 mg의 제조된 젤(고 점성 또는 접착성 물질 포함)을 어떠한 추가 처리도 없이 장비의 샘플 홀더 내에 넣는다.

결과: 폴리올 및 이의 유도체는 하이드록실 기에 상응하는 3350 내지 3600 cm^-1 범위의 넓은 대역을 나타내며, 더욱이 폴리에스테르 폴리올의 경우, 폴리에스테르 부분의 C=O 카르보닐 결합의 신축 진동에 상응하는 1740 cm^-1에서의 강한 특징적인 피크를 나타낸다. 유리 아이소시아네이트(-N-C=O) 기의 전형적인 흡수 피크는 대략 2260 내지 2275 cm^-1에 나타나며, 정확한 파장은 인접한 C의 치환에 따라 좌우된다. 스펙트럼이 유리 아이소시아네이트에 대한 가시적 피크를 나타내지 않는 경우, 이는 NCO 기가 본질적으로 없으며, 따라서 샘플은 완전히 경화된 것으로 간주된다.

3) % NCO 결정:

당량 중량(eq. wt.)을 사용하여 조성물에 존재하는 아이소시아네이트의 중량%를 계산하는데, 반응성 기는 -N=C=O (NCO)이다. 그의 농도를 중량% NCO에 의해 측정한다.

여기서, n은 분자당 아이소시아네이트 기의 수이다.

4) 젤 조성물의 탄성 계수를 결정하는 방법:

탄성 계수는 제어된 응력 유량계(예컨대, 써모 사이언티픽(Thermo Scientific)으로부터의 하케 마스(HAAKE MARS) 또는 등가물)를 사용하여 측정하는데, 이때 25 ± 1℃에서 35 mm 티타늄 평행 플레이트(PP35 Ti)를 사용한다. 탄성 계수는, 전단 응력 범위에 걸쳐 대수적으로 분포된 25개의 지점을 취하여, 0.5 ㎐의 주파수에서 0.01 Pa로부터 100 Pa까지의 소진폭 진동 전단 응력 스위프(small amplitude oscillatory shear stress sweep)에 의해 얻는다. 각각의 전단 응력에서의 탄성 계수 값은 3회 진동 반복의 평균으로서 얻는다. 탄성 계수 값은 선형 점탄성 영역으로부터 얻는다. 선형 점탄성 영역은 탄성 계수가 10% 미만의 변동을 갖는 전단 응력 범위이다.

5) 가교결합제의 점도를 결정하는 방법:

가교결합제 조성물의 점도는 21℃에서 60 rpm으로 브룩필드(Brookfield)(등록상표) RVDV-E 회전 점도계를 사용하여 결정한다. 100 mPa.s 내지 20,000 mPa.s의 점도에 대해 스핀들 1을 사용한다.

6) 소수성 물질의 logP를 결정하는 방법:

분배 계수 P는 평형 상태의 2가지 비혼화성 상의 혼합물, 이 경우에는 n-옥탄올/물의 혼합물 중 화합물의 농도의 비이다. 옥탄올/물 분배 계수의 로그 값(logP)은 (예를 들어, 문헌["The Measurement of Partition Coefficients", Molecular Informatics, Volume 7, Issue 3, 1988, Pages 133-144, by Dearden JC, Bresnan]에 기재된 바와 같이) UV/VIS 분광법에 의해 용질의 분포를 측정하는 "진탕-플라스크" 방법과 같은 잘 알려진 수단을 사용하여 실험적으로 측정할 수 있다. 바람직하게는, 시험되는 향료 혼합물 중의 각각의 PRM에 대해 logP를 계산한다. 바람직하게는, 어드밴스드 케미스트리 디벨롭먼트 인크.(Advanced Chemistry Development Inc.)(ACD/랩스(Labs))(캐나다 토론토 소재)로부터 입수가능한 컨센서스(Consensus) logP 계산 모델, 버전 14.02(리눅스(Linux))를 사용하여 개개의 PRM의 logP를 계산하여, 단위가 없는 logP 값을 제공한다. ACD/랩스의 컨센서스 logP 계산 모델은 ACD/랩스 모델 스위트의 일부이다.

소수성 물질의 블렌드의 logP는 블렌드 내의 개개의 소수성 물질의 logP의 중량 평균으로서 계산한다.

7) 냄새 검출 역치(ODT) 결정

ODT는 화염 이온화 및 흡입구가 갖추어진 시판되는 GC를 사용하여 결정될 수 있다. GC는 주사기에 의해 주입되는 물질의 정확한 부피, 정확한 분할 비와, 공지된 농도 및 사슬 길이 분포의 탄화수소 표준물을 사용한 탄화수소 반응성을 결정하기 위하여 보정된다. 공기 유량을 정확하게 측정하며, 12초간 지속되는 사람 흡입 지속 시간을 가정하여 표본 추출되는 부피를 계산한다. 임의의 시점에서의 검출기에서의 정확한 농도는 알려져 있기 때문에 흡입되는 부피당 질량은 알려져 있으며 물질의 농도가 계산될 수 있다. 물질이 50 ppb 미만의 역치를 가지는지를 결정하기 위하여, 용액을 역계산한 농도로 흡입구에 전달한다. 참가자는 GC 유출물을 코로 흡입하며 냄새가 인지되는 체류 시간을 확인한다. 모든 참가자의 평균으로 인지성의 역치를 결정한다. 필요량의 분석물을 컬럼 상으로 주입하여 검출기에서의 50 ppb의 농도를 성취한다. ODT를 결정하기 위한 전형적인 GC 파라미터가 이하에서 열거된다. 본 시험은 장비와 관련한 지침에 따라 실시한다.

장비:

GC: FID 검출기가 있는 5890 시리즈(애질런트 테크놀로지즈, 인더스트리(Agilent Technologies, Ind.), 미국 캘리포니아주 팔로 알토 소재);

7673 자동 시료 주입기(애질런트 테크놀로지즈, 인더스트리, 미국 캘리포니아주 팔로 알토 소재);

컬럼: DB-1(애질런트 테크놀로지즈, 인더스트리, 미국 캘리포니아주 팔로 알토 소재)

길이 30 m, 내경 0.25 mm, 필름 두께 1 마이크로미터(분리가 일어나게 하는 선택적인 분배를 제공하는, 모세관의 내벽 상의 중합체 층).

방법 상의 파라미터:

분할 주입: 17/1의 분할 비;

자동 시료 주입기: 주입당 1.13 마이크로리터;

컬럼 유량: 1.10 mL/min;

공기 유량: 345 mL/min;

입구 온도 245℃;

검출기 온도 285℃.

온도 정보:

초기 온도: 50℃;

속도: 5C/min;

최종 온도: 280℃;

최종 시간: 6분;

주요 가정: (i) 흡입당 12초

(ii) GC 공기는 샘플 희석을 보조한다.

실시예:

다음은 본 발명의 젤 조성물을 위한 소수성 물질로서 사용하는 향료 혼합물의 예이다:

실시예 1: 방향제 및 심미제를 포함하는 젤 조성물의 제조:

250 mL 둥근 바닥 플라스크에, 21 그램의 피마자유(94481, 스페인 소재의 구이나마(Guinama)) 및 61 그램의 향료 조성물 HC-D를 첨가하고, 균질한 용액이 형성될 때까지 25℃에서 자석 교반기를 사용하여 30분 동안 300 rpm으로 혼합한다. 이어서, 18 그램의 폴리(헥사메틸렌 다이아이소시아네이트)(418005, 시그마 알드리치)를 첨가하고 혼합물을 25℃에서 30분 동안 혼합한다. 이어서, 심미제로서의 0.1 그램의 스파클링 스타즈 및 글리터즈(sparkling stars and glitters)를 첨가하고, 조성물을 5분 동안 혼합한다. 자석 막대를 제거하고 조성물을 입방형 주형 내에 붓고, 경화 동안의 방향제 증발을 피하기 위해 밀폐한다. 25℃에서의 경화는 72시간이 걸린다. 이어서, 젤 조성물을 주형 밖으로 꺼내며 이는 사용할 준비가 되어 있다.

실시예 2: 방향제를 포함하는 젤 조성물의 제조:

250 mL 둥근 바닥 플라스크에, 18.9 그램의 피마자유(94481, 스페인 소재의 구이나마) 및 65 그램의 향료 조성물 HC-A를 첨가하고, 균질한 용액이 형성될 때까지 25℃에서 자석 교반기를 사용하여 60분 동안 300 rpm으로 혼합한다. 이어서, 16.1 그램의 폴리(헥사메틸렌 다이아이소시아네이트)(418005, 시그마 알드리치)를 첨가하고 혼합물을 25℃에서 30분 동안 혼합한다. 자석 막대를 제거하고 조성물을 입방형 주형 내에 붓고, 경화 동안의 방향제 증발을 피하기 위해 밀폐한다. 25℃에서의 경화는 72시간이 걸린다. 이어서, 젤 조성물을 주형 밖으로 꺼내며 이는 사용할 준비가 되어 있다.

실시예 3: 2개의 소수성 조성물 및 접착제 층을 포함하는 다층 젤 조성물의 제조:

250 mL 둥근 바닥 플라스크에, 21 그램의 피마자유(94481, 스페인 소재의 구이나마) 및 18 그램의 데스모두르(등록상표) 에코 N 7300(독일 소재의 코베스트로)을 첨가하고, 자석 교반기를 사용하여 75℃에서 20분 동안 300 rpm으로 혼합한다. 이어서, 혼합물을 30℃로 냉각하고 36 그램의 향료 조성물 HC-A 및 25 그램의 아이소프로필 미리스테이트를 첨가하고 40분 동안 300 rpm으로 혼합한다.자석 막대를 제거하고 조성물을 원형 주형 내에 붓고, 경화 동안의 방향제 증발을 피하기 위해 밀폐한다.

12시간 후에, 250 mL 둥근 바닥 플라스크에, 21 그램의 피마자유(94481, 스페인 소재의 구이나마) 및 18 그램의 데스모두르(등록상표) 에코 N 7300(독일 소재의 코베스트로)을 첨가하고, 자석 교반기를 사용하여 75℃에서 40분 동안 300 rpm으로 혼합한다. 이어서, 혼합물을 30℃로 냉각하고, 61 그램의 향료 조성물 HC-G를 첨가하고 40분 동안 300 rpm으로 혼합한다.자석 막대를 제거하고, 이 조성물을, 향료 조성물 HC-A를 포함하는 제1 젤 조성물 층의 상부에 붓는다.

10시간 후에, 250 mL 둥근 바닥 플라스크에, 86.15 그램의 피마자유(94481, 스페인 소재의 구이나마) 및 13.85 그램의 폴리(헥사메틸렌 다이아이소시아네이트)(418005, 시그마 알드리치)를 첨가하고, 자석 교반기를 사용하여 75℃에서 45분 동안 300 rpm으로 혼합한다. 이어서, 혼합물을 30℃로 냉각시키고, 자석 막대를 제거하고, 5 그램의 이 조성물을, 향료 조성물 HC-G를 포함하는 제2 젤 조성물 층의 상부에 붓는다. 이어서, 젤 조성물을 주형 밖으로 꺼내며 이는 사용할 준비가 되어 있다.

24시간 후에, 다층 젤 조성물은 사용할 준비가 되어 있다. 상이한 층들을 명확하게 구별하기 위하여, 상이한 젤 조성물에 착색제를 첨가하여 시각적 효과를 향상시키는 것이 가능하다.

실시예 4: 방향제를 포함하는 젤 조성물의 제조:

250 mL 둥근 바닥 플라스크에, 피마자유(94481, 스페인 소재의 구이나마) 및 소수성 조성물을 첨가하고, 균질한 용액이 형성될 때까지 25℃에서 자석 교반기를 사용하여 30분 동안 300 rpm으로 혼합한다. 이어서, 데스모두르(등록상표) 에코 N 7300을 첨가하고 혼합물을 25℃에서 30분 동안 혼합한다. 자석 막대를 제거하고 조성물을 별형 주형 내에 붓고, 경화 동안의 방향제 증발을 피하기 위해 밀폐한다. 120시간 후에, 전술된 방법에 의해 탄성 계수 및 상관 길이를 결정한다. 상관 길이의 경우, 1/I(Q)를 Q²에 대해 플롯하고, 직선을 q = 0.07 - 0.2 Å^-1로부터 피팅한다. 피팅된 기울기 및 절편으로부터, 각각의 샘플에 대해 상관 길이를 계산하며, 값은 하기에 나타나 있다. 모든 경우에, 투명 젤 조성물이 달성된다.

실시예 5: 오래 지속되는 방출

실시예 4의 젤 조성물의 방출을 항온항습실(온도 25℃ 및 습도 65%)에서의 시간 경과에 따른 중량 차이에 의해 측정하였고 하기 식을 사용하여 계산하였다:

상기 식에서,

초기 중량은 젤 조성물을 주형 밖으로 꺼낸 후의 젤 조성물의 그램 단위의 중량이다.

n은 젤 조성물이 공기에 노출된 일수이다.

n일차 중량은 n일차에 젤의 그램 단위의 중량이다.

젤 조성물10일 후 방출 (%)30일 후 방출 (%)60일 후 방출 (%)90일 후 방출 (%)상관 길이 (nm)탄성 계수 G' (Pa)실시예 4A52037440.403.7실시예 4E5072해당 없음해당 없음1.6372실시예 4G335062810.627

주어진 폴리올:가교결합제 비에 대해, 네트워크의 상관 길이가 길수록 향료의 방출이 더 빨라진다.

실시예 6:

250 mL 둥근 바닥 플라스크에, 18.9 그램의 피마자유(94481, 스페인 소재의 구이나마) 및 22.7 그램의 데스모두르(등록상표) 에코 N 7300(독일 소재의 코베스트로)을 첨가하고, 자석 교반기를 사용하여 75℃에서 40분 동안 300 rpm으로 혼합한다. 이어서, 혼합물을 25℃로 냉각하고, 58.4 그램의 향료 조성물 HC-H를 첨가하고 50분 동안 300 rpm으로 혼합한다.자석 막대를 제거하고 조성물을 주형 내에 붓고, 경화 동안의 방향제 증발을 피하기 위해 밀폐한다. 젤 조성물은 38시간 후에 경화된다.

실시예 7

250 mL 둥근 바닥 플라스크에, 18.9 그램의 피마자유(94481, 스페인 소재의 구이나마) 및 37.8 그램의 데스모두르(등록상표) 에코 N 7300(독일 소재의 코베스트로)을 첨가하고, 자석 교반기를 사용하여 75℃에서 40분 동안 300 rpm으로 혼합한다. 이어서, 혼합물을 25℃로 냉각하고, 43.3 그램의 향료 조성물 HC-H를 첨가하고 50분 동안 300 rpm으로 혼합한다.자석 막대를 제거하고 조성물을 주형 내에 붓고, 경화 동안의 방향제 증발을 피하기 위해 밀폐한다. 젤 조성물은 48시간 후에 경화된다.

본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.

Claims

소수성 물질을 포함하는 화학적으로 가교결합된 젤 조성물로서, 상기 젤은 화학적으로 가교결합된 폴리올 또는 이의 유도체이며, 바람직하게는 상기 폴리올 또는 이의 유도체는 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리글리세롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 젤 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리올 유도체는 폴리에스테르 폴리올, 바람직하게는 피마자유인, 젤 조성물.
제2항에 있어서, 상기 폴리에스테르 폴리올은 아이소시아네이트, 아이소티오시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 가교결합제를 사용하여 가교결합되는, 젤 조성물.
제3항에 있어서, 상기 가교결합제는 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(HMDI), L-라이신 에틸 에스테르 다이아이소시아네이트(LDI), 폴리(펜타메틸렌 다이아이소시아네이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 젤 조성물.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 젤은 1:0.75 내지 1:2, 바람직하게는 1:0.8 내지 1:1.6, 더욱 바람직하게는 1:0.8 내지 1:1.2의 폴리에스테르 폴리올 대 가교결합제의 몰비를 사용하여 형성되는, 젤 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 물질은 상기 젤 조성물의 3 중량% 내지 85 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 75 중량%의 수준으로 바람직하게는 존재하는 향료(perfume)인, 젤 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 물질은 바람직하게는 향료 또는 향료 혼합물이며 0.01 초과, 바람직하게는 0.01 내지 6.5, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5.5의 logP를 갖는, 젤 조성물.
제7항에 있어서, 상기 소수성 물질은 바람직하게는 향료 또는 향료 혼합물이며 3.0 초과, 바람직하게는 3.0 내지 6.5, 더욱 바람직하게는 3.5 내지 5.5의 logP를 갖는, 젤 조성물.
제7항에 있어서, 상기 소수성 물질은 바람직하게는 향료 또는 향료 혼합물이며 3 미만, 바람직하게는 0.01 내지 3, 더욱 더 바람직하게는 0.5 내지 2.8의 logP를 갖는, 젤 조성물.
제1 층 및 제2 층을 포함하는 다층 조성물로서, 상기 제1 층은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 젤 조성물이고, 바람직하게는 상기 젤 조성물은 향료인 소수성 물질을 포함하는, 다층 조성물.
제10항에 있어서, 상기 제2 층은 접착제 층인, 다층 젤 조성물.
제11항에 있어서, 상기 제1 층 및 제2 층은 가교결합된 폴리올 또는 이의 유도체를 포함하며, 바람직하게는 상기 제1 층 및 제2 층은 동일한 폴리올 또는 이의 유도체를 가교결합하여 제조되는 가교결합된 폴리올 또는 이의 유도체를 포함하는, 다층 젤 조성물.
제12항에 있어서, 상기 제1 층의 젤은 1:0.75 내지 1:2, 바람직하게는 1:0.8 내지 1:2, 더욱 바람직하게는 1:0.0.85 내지 1:1.2의 폴리올 또는 이의 유도체 대 가교결합제의 몰비를 사용하여 형성되고, 상기 제2 층의 젤은 1:0.05 내지 1:0.7, 바람직하게는 1:0.1 내지 1:0.6, 더욱 바람직하게는 1:0.15 내지 1:0.6의 폴리올 또는 이의 유도체 대 가교결합제의 몰비를 사용하여 형성되는, 다층 젤 조성물.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 젤 조성물은 하이드록실 함유 중합체, 하이드록실 함유 올리고머 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함하는, 젤 조성물.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 젤 조성물은 표면적이 150 ㎠ 미만, 바람직하게는 3.0 내지 100 ㎠, 더욱 바람직하게는 6.0 내지 60 ㎠인, 젤 조성물.