NL8400516A - Werkwijze ter bereiding van luchtverfrissingsgelen. - Google Patents

Description

N.u. jz.jod - 3

Werkwijze ter bereiding van luchtverfrissingsgelen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter bereiding van luchtverfrissingsgelen alsmede op de aldus verkregen gelen.

5 Luchtverfrissingsgelen zijn populaire consumentenprodukten. Zij be staan uit een parfumbevattend dragermateriaal, waaruit het parfum langzaam verdampt en aldus de atmosfeer een aangename geur verleent. De werkingsduur en de per tijdseenheid afgegeven hoeveelheid parfum worden voor een belangrijk deel bepaald door de hoeveelheid parfum die een 10 luchtverfrisser bevat. In vele bekende typen luchtverfrissers wordt ge-geleerd water gebruikt als dragermateriaal. Aangezien parfums in het algemeen niet of nauwelijks oplosbaar zijn in water, dienen zij daarin zo homogeen mogelijk te worden gedispergeerd. Ook worden wel gegeleerde organische oplosmiddelen zoals één- of meerwaardige alkoholen of glycol-15 ethers als dragermateriaal gebruikt. Water heeft echter het voordeel dat het een goedkope en toxicologisch onverdachte grondstof is.

Waterige gelen kunnen op vele, als zodanig bekende manieren worden bereid, waarbij als geleermiddel kunnen worden gebruikt: plantaardige en 20 microbiële gommen zoals carragheen, agar agar, alginaten, pectine, guar gom, tragacanth, karaya gom, xanthan enz., en verder bijvoorbeeld gelatine en zetmeel- en cellulosederivaten. In sommige gevallen kan de gel-sterkte worden verhoogd door de toevoeging van zouten van 2- of meer-waardige metalen zoals Ca, Mg, Al of Cr. Ook kan men synthetische poly-25 meren zoals polyvinylalkohol als geleermiddel gebruiken.

Dergelijke waterige, gelen hebben het nadeel dat zij slechts een beperkte hoeveelheid parfum kunnen bevatten. Veelal wordt in de literatuur als maximum parfumgehalte ca. 10% aangegeven, maar in de praktijk blijkt bij een parfumgehalte boven ca. 6% de gelsterkte sterk terug te lopen 30 en/of treedt er synerese op waarbij het parfum als vloeistof uit de gel treedt. Waterige parfumgelen zijn bijvoorbeeld beschreven in de gepubliceerde Japanse octrooiaanvragen no’s 54.110.990 (geleermiddel: carragheen en natriumstearaat, parfumgehalte tot 6%); 53.088.334 (geleermiddel: bacterieel polysaccharide, 1-10% parfum); 35 52.136.893 (geleermiddel: carragheen en polyvinylalkohol 2-4% parfum) en in de Franse octrooiaanvrage no. 2.293.976 (geleermiddel: carboxymethyl-cellulose/Al-zout, 5% parfum).

Ook de Nederlandse octrooiaanvrage no. 76.11041 beschrijft het gebruik van carboxymethylcellulose en zouten van 3-waardige metalen als 40 geleermiddel in waterige parfumgelen. Hoewel in de beschrijving wordt 8400516 2 ! ί- -ΐ vermeld dat deze gelen tot 20% parfum kunnen bevatten, geven de voorbeelden slechts een parfumgehalte van 4%. Evenzo beschrijft de Nederlandse octrooiaanvrage 76.02254 soortgelijke waterige parfumgelen die tot 10% parfum zouden kunnen bevatten terwijl men in de voorbeelden 5 slechts tot 2,5% parfum gaat. Dë Nederlandse octrooiaanvrage no. 75.02596 beschrijft waterige gelen gebaseerd op mengsels van carragheen en Johannisbroodpittenmeel, die volgens de beschrijving eveneens tot 10% parfum kunnen bevatten, maar ook hier blijkt in de voorbeelden niet meer dan 3,3% parfum te worden toegepast.

10 De Nederlandse octrooiaanvrage no. 76.12909 beschrijft gelen geba seerd op amylose als geleermiddel. In de beschrijving wordt aangegeven dat het parfumgehalte van deze gelen 0,25-30% maar bij voorkeur 0,5-5% bedraagt.

Inderdaad vermeldt één der voorbeelden een gel met 30% parfum, doch 15 daarvoor is een gehalte van 10% zuiver (en dus duur) amylose nodig. Wanneer men zetmeel met 70% amylose gebruikt, valt zelfs bij 10% parfum al geen stabiele gel meer te produceren. Verder hebben deze gelen het nadeel dat voor de bereiding van de benodigde amylose-oplossing hoge temperaturen (tot 170°C) en drukken (tot 7 atm.) en daarom relatief gecom-20 pliceerde apparatuur vereist zijn.

In enkele van bovengenoemde octrooiaanvragen wordt vermeld dat het aanbeveling verdient om met het parfum een hoeveelheid emulgator toe te voegen, teneinde een homogene verdeling van het parfum in de waterige fase te bevorderen. In de Japanse octrooiaanvrage no* 52.070.035 wordt 25 vermeld dat waterige gelen niet meer dan 2-3% parfum kunnen bevatten tenzij een niet ionogene emulgator wordt toegevoegd in een hoeveelheid van 0,5-1,5 maal de hoeveelheid parfum, in welk geval het parfumgehalte van de gel kan stijgen tot 10%. In alle gevallen geldt overigens dat de hoeveelheid parfum die zich homogeen door een waterige gel laat mengen 30 in belangrijke mate afhangt van de mate van oplosbaarheid van het parfum in water en daarmee dus van de aard van de samenstellende componenten van het parfum.

Met de uitdrukking "parfum" wordt hier bedoeld een mengsel van organische verbindingen, zoals aldehyden,'ketonen, nitrillen, esters, car-35 bonzuren, alkoholen, ethers enz., dat ook produkten van natuurlijke herkomst kan bevatten zoals etherische oliën, resinoïden, balsems, concrê-tes enz.. Dit mengsel is bedoeld om een gewenste geur te verspreiden. In veel gevallen bevat een parfum een meestal geringe hoeveelheid van een in de parfumerie gebruikelijke oplos- of verdunningsmiddel, bijvoorbeeld 40 omdat één of meerdere van de voor de samenstelling gebruikte componenten 8400516 < f ^ 3 alleen In oplossing geleverd wordt of hanteerbaar is.

Boel van de uitvinding is om waterige luchtverfrissingsgelen te verschaffen met een verhoogd parfumgehalte en daardoor een langere werkingsduur en/of een hogere parfumafgifte per tijdseenheid. Met "verhoogd 5 parfumgehalte" wordt in dit verband bedoeld een gehalte van ten minste 5% en bij voorkeur meer dan 10% van het totaal gewicht van de gel.

Gevonden werd nu dat men zulke gelen kan bereiden door het parfum vooraf op te nemen in een fijnverdeeld, poreus, in water onoplosbaar, synthetisch polymeer als dragermateriaal en dit mengsel van dragermate-10 riaal en parfum, dat hierna verder "premix" zal worden genoemd, vervolgens te verwerken in een waterige gel. Bij voorkeur past men als dragermateriaal een poedervormig, poreus, in water onoplosbaar synthetisch polymeer toe.

Als dragermateriaal kan elk synthetisch polymeer worden gebruikt 15 dat een open-poreuze structuur heeft en in zijn poriën een parfum kan vasthouden. Aangezien parfums in het algemeen een voornamelijk hydrofoob karakter hebben, zal ook het polymeer bij voorkeur een voornamelijk hydrofoob karakter hebben. De gebruikte polymeren kunnen additiepolymeren zijn, bijvoorbeeld van het type polyalkeen, condensatiepolymeren of oxi-20 datiepolymeren. Bij sommige typen polymeren wordt het parfum bijvoorkeur vddr of tijdens de polymerisatie toegevoegd aan de polymeergrondstof zijnde een monomeer of een mengsel van één of meer monomeren en/of één of meer zogenaamde prepolymeren. De poriën van het aldus gevormde polymeer zijn meteen gevuld met het parfum. Bij andere typen poreuze polyme-25 ren of werkwijzen ter bereiding daarvan verkrijgt men een poreuze poly-meerstruktuur, waarvan de poriën achteraf gevuld kunnen worden met parfum, bijvoorbeeld door eenvoudig mengen, eventueel onder vacuum.

Geschikte polymeren, werkwijzen ter bereiding daarvan en werkwijzen om het parfum op te nemen in de polymeermatrix zijn bijvoorbeeld be-30 schreven in het Britse octrooischrift 1.576.228, in de Europese octrooiaanvrage 61.701 en in de in deze publikaties genoemde literatuur.

De waterige gelen volgens de uitvinding kunnen worden bereid door gebruik te maken van bekende en voor waterige gelen gebruikelijke ge-leermiddelen zoals bijvoorbeeld beschreven in de reeds genoemde octrooi-35 en en octrooiaanvragen en de daarin geciteerde literatuur, zeer geschikte geleermiddelen zijn bijvoorbeeld agar agar, carragheen en gemodificeerde cellulose zoals methylcellulose, hydroxyethylcellulose en carbo-xymethylcellulose. Sommige geleermiddelen kunnen met voordeel worden gecombineerd met een zout van een meerwaardig metaal als verknopingsmid-40 del. Een deel van het voor de gel te gebruiken water kan men desgewenst 84 9 0 5 4 '5 vervangen door met water mengbare organische oplosmiddelen, met name één- of meerwaardige alkoholen zoals ethanol, isopropanol, ethyleengly-col, etc., voor zover deze de goede werking van het gebruikte geleermid-del niet schaden. In het algemeen verdient deze vervanging echter om 5 economische reden geen aanbeveling aangezien organische oplosmiddelen duurder zijn dan water.

De hoeveelheid parfum die een gel volgens de uitvinding bevat wordt bepaald door enerzijds de hoeveelheid parfum in de premix en anderzijds de hoeveelheid permix in de gel. Deze laatste hoeveelheid is niet aan 10 enige principiële beperking onderworpen, maar wordt in de praktijk begrensd door het feit dat bij de bereiding van het gelmengsel de viscositeit toeneemt met toenemende hoeveelheid premix.

De maximaal toe te passen hoeveelheid premix wordt daarom bepaald door de eisen die men stelt aan de verwerkbaar he id van het gelmengsel 15 tijdens de bereiding en de apparatuur die voor de bereiding beschikbaar is. Wanneer men de eis stelt dat het mengsel onmiddellijk na de bereiding zodanig vloeibaar is dat het eenvoudig in vormen gegoten kan worden, kan men maximaal ca. 35 % premix in een gel verwerken. Wanneer men echter tijdens de bereiding gebruik maakt van zware roerwerken en de 20 gelverpakking vult met behulp van onder druk werkende apparatuur, dan zijn belangrijk hogere premixgehaltes bereikbaar.

Het maximum parfumgehalte van de premix wordt bepaald door de eis dat de premix vast moet zijn, hoewel het geen bezwaar is wanneer deze enigszins vochtig of klonterig is. De minimaal noodzakelijke hoeveelheid 25 polymere drager om aan deze eis te voldoen, is afhankelijk van het type polymeer en zijn mate van porositeit.

Bij de gebruikelijke polymere dragers zoals bijvoorbeeld beschreven in het bovengenoemde Britse octrooischrift 1.576.228 en de Europese octrooiaanvrage 61.701, kan de premix meestal zonder bezwaar 75-90 % par-30 fum bevatten. Bij sommige dragers zijn zelfs parfumgehalten van 90-95 % in de premix mogelijk.

In sommige gevallen, speciaal wanneer de premix zoveel parfum bevat dat hij vochtig is, kan het aanbeveling verdienen om bij de bereiding van de gel een kleine hoeveelheid emulgator toe te voegen om een homoge-35 ne verdeling van de premix in het gelmengsel te bevorderen. Bij voorkeur worden hiervoor emuglatoren met een HLB-waarde van 9 of meer gebruikt, zoals vetzure esters van polyethyleenglycolen en condensatieprodukten van alkylfenolen of vetalkoholen met ethyleenoxide.

Een met eenvoudige middelen te bereiden gel die maximaal 35 % pre-40 mix bevat zal derhalve met inachtneming van de bovengenoemde voorwaar- 8400516 5 * - den, in het algemeen een samenstelling hebben die voldoet aan de volgende tabel: bij voorkeur poreuze polymere drager 0,1 - 30 % 1 -25 % parfum 5 - 33 % 10-31 % 5 emulgator 0 - 5 % water (eventueel gedeeltelijk een met water mengbaar organisch oplosmiddel) 45 - 94,4 X max. 88,5 % geleermiddel 0,5 - 10 % meerwaardig metaalzout 0 - 5 % 10 conserveermiddel 0 - 1 % kleurstof 0 - 0,1 %

De bereiding van de gel geschiedt volgens op zichzelf voor dergelijke produkten bekende methoden, zij het dat volgens de uitvinding in afwijking van deze methoden het parfum tevoren wordt opgenomen in het 15 polymere dragermateriaal wat leidt tot een homogeen mengsel, hier premix genaamd. Dergelijke premixen zijn ook kant en klaar commercieel verkrijgbaar. De premix wordt, eventueel na mengen met éen gewenste hoeveelheid emulgator, gemengd met water, geleermiddel, eventueel metaalzout, conserveermiddel en kleurstof. Bij voorkeur worden water, geleer-20 middel- en overige bestanddelen met uitzondering van de premix en eventueel de emulgator, tevoren gemengd en zo snel mogelijk daarna de premix toegevoegd. Vele gelmengsels wordt bij voorkeur bij verhoogde temperatuur bereid en vervolgens bij deze temperatuur in vormen gegoten.

Bij afkoelen tot kamertemperatuur wordt het gelmengsel dan vast. Er 25 zijn echter ook geltypen bekend die bij kamertemperatuur kunnen worden bereid en gedurende voldoende lange tijd vloeibaar blijven om in vormen te worden gegoten. Al deze en dergelijke methoden kunnen worden toegepast ter bereiding van de gelen volgens de uitvinding.

Een voorbeeld van een parfum dat kan worden toegepast in de gelen 30 volgens uitvinding werd bereid volgens onderstaand recept: 300 gew.dln bornylacetaat 200 gew.dln sinaasappelolie Florida 140 gew.dln β-fenylethanol 100 gew.dln geraniol 35 100 gew.dln a-pentyl-kaneelaldehyde 75 gew.dln benzylacetaat 50 gew.dln dihydromyrcenol 30 gew.dln 2,4-dimethyl-3-cyclohexeen-carbaldehyde 5 gew.dln decanal 40 1000 gew.dln 8400516

V

& c - 6

De voorbeelden zijn uitsluitend bedoeld ter Illustratie van de werkwijze volgens de uitvinding. De uitvinding is daartoe evenwel niet beperkt:

5 VOORBEELD I

5 g Accurel·*·) polypropeenpoeder (75% lege ruimte) werd beladen met 25 g van bovengenoemd parfum, door beiden in vacuum te mengen. Daarbij werd een enigszins vochtig poeder verkregen, dat vervolgens werd gemengd met 4,5 g water. 2,5 g Carragheen, 0,3 g chlooraceetamide en 0,5 g 10 CaCl2»2H20 werden onder verwarmen tot ca. 75° C opgelost in 62,2 g water. Aan deze enigszins visceuze oplossing werd de boven beschreven premix toegevoegd en intensief geroerd tot een homogeen mengsel was verkregen. Dit werd warm afgevuld in vormen. Bij afkoelen tot kamertemperatuur werden stevige en stabiele luchtverfrissingsgelen verkregen met een 15 parfumgehalte van 25%.

1) Accurel is een handelsmerk voor poreuze polymeerpoeders van Enka A6. Obernburg, BRD.

20 VOORBEELD II

Aan een oplossing van 0,1 g methylparabeen in 66,3 g water werd onder goed roeren een mengsel van 2,2 g Gelcarin AFG 75^) en 0,4 g Metho-cel E 5q3) toegevoegd. Het totale mengsel werd al roerende verwarmd tot 80° C.

25 28,6 g Polytrap^) polymeerpoeder met een parfumgehalte van 70 gew.% werd gemengd met 2,4 g Arlypon NF-14^). De hete Gelcarinoplossing werd bij het polymeerpoeder gevoegd en het geheel werd intensief geroerd tot een homogeen mengsel was verkregen en vervolgens warm in vormen gegoten. Bij afkoelen tot kamertemperatuur werden stevige en stabiele gelen ver-30 kregen met een parfumgehalte van 20%.

2) Gelcarin AEG 75 is een handelsmerk voor carragheen van Marine

Colloids Inc., Springfield, N.J., USA.

35 3) Methocel E 20 is een handelsmerk voor methylcellulose van

Dow Chemical USA, Midland, Mich., USA.

Polytrap is een handelsmerk voor poreus polymeerpoeder beladen met parfum van Wickhen Products Inc., Big Pond Road, Huguenot, 40 N.Y., USA.

8400516 7 5) Arlypon NP-14 is een handelsmerk voor een niet-ionogene emulgator van Chemische Werke Grünau, Illertissen, BBD.

8400516

Claims (6)

1. Werkwijze ter bereiding van waterige luchtverfrissingsgelen, welke een parfum bevatten, met het kenmerk, dat men het 5 parfum in een fijnverdeeld, poreus, in water onoplosbaar synthetisch polymeer als dragermateriaal opneemt en vervolgens het op deze wijze verkregen met parfum beladen dragermateriaal met een waterige gel respectievelijk de gelvormende componenten verenigt.

2. Werkwijze volgens conclusie l,met het kenmerk, 10 dat men een poedervormig, poreus, in water onoplosbaar, synthetisch polymeer als dragermateriaal toepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men het parfum voor of tijdens de polymerisatie aan de po-lymeergrondstof toevoegt.

4. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat men bij de bereiding van een gel een emulgator met een HLB-waarde van ten minste 9 toepast.

5. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat men een gel bereid, bestaande uit 20 poreuze polymere drager: 0,1 - 30 % parfum: 5 - 33 % emulgator: 0 - 5 Z water (eventueel gedeeltelijk vervangen door een met water mengbaar 25 organisch oplosmiddel) : 45-94,4% geleermiddel: 0,5 - 10 Z meerwaardig metaalzout: 0 - 5 % conserveermiddel: 0 - 1 Z kleurstof: 0 - 0,1% 30

6. Luchtverfrissingsgelen, verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-5. 8400516