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CN106456815A - 泵式浓缩空气清新剂 - Google Patents

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CN106456815A CN201580026266.6A CN201580026266A CN106456815A CN 106456815 A CN106456815 A CN 106456815A CN 201580026266 A CN201580026266 A CN 201580026266A CN 106456815 A CN106456815 A CN 106456815A
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C·V·甘博亚
A·米克特
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K·L·拉瓦克
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SC Johnson and Son Inc
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Abstract

提出一种可分配浓缩空气清新剂组合物的非加压泵，以及使用含浓缩空气清新剂组合物的泵制品来清新空气的方法。空气清新剂组合物具有减少的VOC含量，并提供与常规的加压空气清新气溶胶至少等同的香味强度和持久性。

Description

泵式浓缩空气清新剂
相关申请
本申请请求2014年3月28日提交的美国临时专利申请Nos.61/972,115和2014年4月10日提交的Nos.61/977,907的优先权。
发明领域
本发明涉及一种可分配浓缩空气清新剂组合物的非加压泵，以及使用含浓缩空气清新剂组合物的泵制品来清新空气的方法。特别是，由此获得的特定附加优势是泵为微型泵。
发明背景
目前市场上，由标准尺寸的气溶胶(约为8液盎司(236.5毫升)或更大)或较小气溶胶(相当于约6液盎司(177.4毫升))或微型气溶胶(一般为100毫升(3.38fl.ozs.)或更少)形成的空气清新剂通常是含液化石油气(LPG)的气溶胶，如丙烷、丁烷或其的混合物。微型气溶胶通常用于定量自动空气清新剂分配器或个人便携式喷雾。人们希望减少这些空气清新剂的挥发性有机化合物(VOC)含量。挥发性有机化合物(VOCs)是一种在常温条件下具有较高蒸汽压力的有机化学物质。较高的蒸气压起因于低沸点，导致大量分子蒸发或从液体或固体形态化合物的升华进入到周围空气中。在美国，每个州具有不同的条列。最为严格的是加利福尼亚空气资源委员会(CARB)。对于消费者产品，CARB条列在题为“减少消费者产品中挥发性有机化合物的排放量的规定”的CARB出版物中被提出，，第8.5章消费者产品第2条，VOC的定义是，在20℃下蒸汽压力高于0.1mmHg的任何有机化合物(即分子中含有至少一个碳原子的化合物)。在此，CARB条例包括准予VOC的免责条款(参照上述“条例”出版物条例2,§94508(a)(144))。
含LPG的气溶胶的一个替代是包含压缩气体来作为推进剂，而不是LPG。然而压缩气体是标准尺寸的气溶胶产品的替代，用来降低VOC含量，其不适合用于微型气雾剂产品，因为压缩气体配方需要太多的头部空间体积，例如，约30-50％，因此，在微型气溶胶中是不可行的。进一步，没有一种适用于微型气溶胶的计量阀来分配压缩气体气溶胶产品。
因此，需要提供一种替代的空气清新剂分配器，特别是微型空气清新剂分配器，具有减少的VOC含量，还提供与常规的标准空气清新气溶胶和微型气溶胶至少等同或更好的香味强度和持久性。
发明内容
本发明涉及一种非加压泵形式的分配器，一个优选的实施例是微型泵，以及浓缩空气清新剂组合物，提供与常规的气溶胶空气清新剂等同或更好的香味强度和持久性。非加压泵分配器或包装在此被理解为，包括具有泵的包装，且其中，包装的内部和包装的外部之间具有压力差时较小且不是由制造商引起的。液体通过泵的作用被分配，泵可暂时压缩液体的一部分。术语“空气清新剂”、“空气清新剂成分”，“空气清新剂配方”、“空气清新成分”或上述变形被认为是相同的，且被理解为包括空气处理组合物，其含有芳香剂和/或气味消除和/或消毒活性剂(类似，例如三乙二醇(TEG)或丙二醇)和/或杀菌剂(类似，例如季铵化合物)。本发明的空气清新剂组合物可用于处理织物(例如，装饰布，床单等)和空气。
由于空气清新配方或泵分配器中无需推进剂，因此本发明的泵式浓缩空气清新剂不需要用于推进剂的任何头部空间体积。优选是LPG和压缩气体推进剂不包含在在此所述的配方中(为了获得最有利的结果)。这些配方的实施例相比常规的气溶胶空气清新剂，具有显著减少的VOC含量，不管是标准尺寸的气溶胶容器或是微型气溶胶容器。然而，应注意，将常规的LPG推进剂包含在泵中配方不容易操作并可能具有问题。其通常不考虑，且减少VOC含量则是追求的目标。LPG推进剂可通过杯子被填入泵容器中，但不能通过阀被完成。加压塑料容器时需要可承受压力而不倒塌的塑性。此外，泵通常包括通气孔，来平衡容器内部压力与外部压力，防止容器的倒塌。因此，通气孔可能会导致推进剂的损失。然而，可能会包含类似异戊烷或戊烷的低沸点液体，用来减少粒径，以及增加烟的“突发”。
在此发现，用于分配空气清新剂的泵容器可具有减少的VOC含量，至于分配的空气清新剂具有较大的粒径，还提供与分配空气清新剂的常规标准尺寸的气溶胶和微型气溶胶具有等同强度和持久性的传感体验。此外进一步发现，相比常规标准尺寸的气溶胶和微型气溶胶，微型泵具有显著优势，特别是，减少的VOC含量，并可使用塑料容器作为分配容器，以下将进一步描述。
本发明的优选实施例包括小的或微型容器，例如小型分配容器具有约0-6液盎司(fl.ozs.)(177.4毫升)的容量，且微型分配容器具有约100毫升(3.38fl.ozs.)或更少的容量。相对应大小的微型或小型泵头与容器一起配置来用于分配。根据将使用的微型空气清新剂，泵头能够哦以任何所需的角度来提供喷雾，并可以是手动喷雾器或自动或机械喷雾器。基于空气清新剂配方，容器可以是且优选是由塑料制成，更优选是透明塑料。空气清新剂配方也可以透明的。因此，当透明的空气清新剂配方被包含在透明的塑料容器时，其可以为消费者提供纯洁的外观。此外，由于非加压的空气清新剂配方不需要任何用于推进剂的头部空间，因此非加压泵容器比使用相同尺寸容器的气溶胶可容纳更多的产品，且消费者能够看到容器的填充水平，即，其是完整的且没有开放的头部空间。
空气清新组合物中具有高水平的芳香剂，其可以是浓缩组合物。由于不使用推进剂，与常规的空气清新气溶胶相比，该组合物具有减少的VOC含量。该组合物还包括较高的含水量。该组合物为单相。
用于泵分配器，特别是微型泵分配器的本发明的空气清新组合物的配方，包含约30－88wt.％的水，约10－55wt.％的酒精增溶剂，以及约2－16wt.％的芳香剂。浓缩的空气清新剂中可包含选择性的一个或多个活性剂成分，例如，气味消除剂和/或消毒剂，数量相当于约5wt.％，一个或多个二次增溶剂，数量相当于约1wt.％，以及一个或多个的助剂(例如防腐剂)，数量相当于约0.5wt.％。
分配的组合物粒径一般可在约25-125微米的范围内(该尺寸是基于累积粒度分布的10－90％的之间的粒度分布)。
在此发现，具有较大粒径的组合物与LPG或压缩气体气溶胶相比，具有较好的香味强度和持久性，由于先前粒径较大的泵喷雾空气清新剂在这方面较差，且没有被考虑用于分配空气清新剂组合物。该特征将在以下被进一步描述。
附图简要说明
图1(a)-(e)示出本发明的空气清新组合物以及相比较的空气清新组合物的传感强度测试结果。
图2(a)-(e)示出本发明的空气清新组合物以及相比较的空气清新组合物在不同的时间间隔中的传感强度测试结果。
图3是示出用于各气溶胶组合物和泵组合物的2wt.％水平下的四个(4)芳香剂的马尔文测试的累积粒度分布图。
图4是示出用于各气溶胶组合物和泵组合物的8wt.％水平下的四个(4)芳香剂的马尔文测试的累积粒度分布图。
本发明的具体说明
非加压泵浓缩空气清新剂具有减少的VOC含量，并提供与含有作为推进剂的LPG或压缩气体的标准尺寸气溶胶和微型气溶胶至少等同的香味强度和持久性。由于气溶胶和泵组合物之间具有粒径差，这在以前被认为是不可能的。然而，现在，本发明示出气溶胶和泵组合物之间可实现等同的香味强度和持久性。特别是其优势在于，由于泵分配的组合物具有减少的VOC含量，并无需头部空间，从而允许在销售时提供完整的分配容器。特别是，由于以前除了LPG微型气溶胶没有可用于空气清新剂的替代，因此用于空气清新剂组合物的微型泵分配器具有优势，特别是高含量芳香剂的组合物。
大的泵分配器通常被认为是超过6液盎司，而小的泵分配容器含有约为6液盎司的内容物，在此，微型泵分配器的子设备含有约100毫升的容积。微型泵分配器，由于其尺寸与大的和小的分配器相比具有独特性，优选是，容器由塑料制成，且优选是热塑性材料。适合使用的热塑性材料示例包括：乙烯基聚合物，例如乙烯/醋酸乙烯、乙烯丙烯酸酯、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯甲基丙烯酸盐、乙烯甲基丙烯酸甲酯、乙烯基醋酸一氧化碳，和乙烯丁基丙烯酸酯一氧化碳，聚丁烯-1，较高及较低密度的聚乙烯、聚乙烯共混物，和化学改性的聚乙烯、乙烯和C1-C6单或双不饱和单体的共聚物，聚酰胺，聚丁二烯橡胶、类似聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯；热塑性聚碳酸酯，不规则的polyalphaolefms，包括不规则的聚丙烯、聚乙烯基甲基醚以及其他；热塑性聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、丙烯腈以及其他单体的共聚物，类似丁二烯-苯乙烯；聚甲基戊烯、聚苯硫醚、芳香聚氨酯；苯乙烯-丙烯腈，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯弹性体、聚苯硫醚、A-B,A-B-A,A-(B-A)n-B,(A-B)n-Y嵌段聚合物，其中，A嵌段包括类似聚苯乙烯的芳香嵌段、B嵌段包括橡胶中间嵌段，可以是聚异戊二烯并选择性地被氢化，例如聚丁二烯、Y包括多价化合物，且n是至少为三的整数，以及上述物质的混合物。在特定的实施例中，热塑性材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET是一种现成的热塑性塑料，是由许多不同的制造商出售。用于制备塑料容器的热塑性聚合物可以是透明的、不透明的、或部分不透明的，其中，优选是透明的。当塑料优选是清澈或透明时，空气清新剂配方也优选是清澈或透明的，以便购买时提供纯洁的外观以及容器填充容量的可视性(由于不存在头部空间)。虽然优选是塑料，但其也可以是通过常规的材料来提供容器，例如金属，类似钢、铝等。当为加压容器是，塑料不是一个可行的选择，但根据本发明，塑料具有优势，因此优选是塑料。在使用塑料容器时，不存在容器的腐蚀问题，因此消除了在配方中包含腐蚀抑制剂的必要性。
适合使用的泵喷雾头，其尺寸大小相应于泵容器。因此，在为微型泵的情况下，喷雾头将具有小尺寸，以便使用并与微型泵分配容器相匹配。当基于累积粒度分布的10－90％之间进行测量时，粒径优选是在约25-125微米的范围内。泵分配的浓缩空气清新剂组合物性能参数被发现，其可提供与常规气溶胶空气清新剂组合物等同的香味强度和持久性。泵分配的空气清新剂与气溶胶分配的空气清新剂相比，其他优势在于，具有减少的VOC含量，且与尺寸相同的容器相比具有更大的填充容量。有关粒径的传感优势将在本发明和比较示例中进一步描述。喷雾头能够以任何角度被选择来进行分配，例如，垂直或水平的喷雾以及其之间的角度。此外，喷雾分配器能够手动或自动操作。
空气清新剂配方以含有高水平或数量的芳香剂被浓缩。由于本发明的配方的VOC含量被减少(基于不含推进剂且增溶剂的量被减少)，配方中可具有更高水平的芳香剂。其可提供与含有推进剂的标准尺寸或微型气溶胶等同或更好的香味强度和持久性。
本发明的浓缩空气清新剂组合物为单相。用于从非加压泵分配容器中进行分配的本发明的浓缩空气清新剂组合物配法，特别是用于微型泵分配容器的配方，如以下被示出：
应注意，这里所使用的“wt.％”是基于100wt.％的整个组合物。因此，配方中成分的数量被选择，使整个成分数量相当于100wt.％。
水可作为载体/溶剂，并可以是去离子水、自来水、逆渗透水，以及类似等。优选是，水的数量约为30-50wt.％，更优选是约30-80wt.％。与常规的实施法相反，更优选是，配方中可包含更多的水。因此，优选是，在上述约30-88wt.％的范围内被提供。
芳香剂成分可以是天然或合成的香料，其可以是一个芳香剂或混合的芳香剂。优选是，该芳香剂成分的数量为约2-12wt.％，更优选是8-12wt.％。
酒精增溶剂可以是含有至少一种醇组的一个或多个增溶剂。酒精增溶剂优选是主要短链(C1-C4)醇，但也可以是二次短链(C1-C4)醇，(C1-C4)二元醇，以及类似等。优选是酒精增溶剂的数量为约10-55wt.％，更优选是40-50wt.％。酒精增溶剂优选是无水的，例如纯的乙醇(无水)。然而，酒精也可以是变性酒精，例如，乙醇SDA40-B。
其他成分可选择地配置在浓缩的空气清新剂组合物中，包括以下：
气味消除剂/消毒剂适用于包括1-，2-和3-亚烃基二醇，优选是三乙二醇(TEG)，丙二醇、和二丙二醇。气味消除剂/消毒剂的数量优选是约0.5-5wt.％，更优选是约1-5wt.％。
二次增溶剂包括：含酒精的化合物，类似乙二醇、乙二醇单醚醇、酮、以及类似等。优选是，适合使用的二次增溶剂为丙二醇、丙酮、乙二醇乙醚，以及类似等。优选是，二次增溶剂的数量约为1-15wt.％，更优选是1-5wt.％。
适合使用的辅助剂可包括防腐剂，且其他的辅助剂可以是常规使用的空气清新剂。基于存在的整个辅助剂成分，辅助剂数量优选是约为0.05-0.5wt.％，更优选是约为0.05-0.1wt.％。
在本发明的浓缩空气清新剂组合物中，表面活性剂不是优选被包含的成分。表面活性剂仅在芳香剂数量约相当于4wt.％时被适用。一般在具有较低芳香剂含量水平的组合物(即低于1wt.％)中需要表面活性剂，例如，在常规的气溶胶空气清新剂中，以溶解芳香剂。然而，在含有约2-16wt.％的高水平的芳香剂组合物中，例如在本发明中数量约大于4wt.％时，表面活性剂的数量百分比至少与芳香剂的百分比差不多，来用于溶解芳香剂。结果是可能会导致组合物增厚，将不利于从泵容器中分配空气清新剂。
本发明的特定浓缩空气清新剂配方的示例在以下被示出：
示例1(a)-(d)
示例2(a)-(d)
示例3(a)-(d)
为了证明本发明的空气清新配方与含推进剂的气溶胶之间具至少等同的香味强度和持久性，进行了测试，并获得以下结果。
测试
气溶胶配方测试-示例4(a)-(d)
如上所示，示例4(a)和4(c)与本发明的示例1(a)和1(c)进行了比较。
泵系统和气溶胶系统被分别测试，每一个使用五种不同的芳香剂，表示为A，B，C，D和E。提供的各芳香剂数量约为2wt.％和8wt.％。然后，基于单喷雾和双喷雾，就持久性和强度对组合物分别进行测试。组合物还可就累积粒度分布进行测试，即，示出传递的颗粒大小。
在测试中使用的气溶胶容器是55毫米高铝气溶胶罐，具有12毫升的容量。测试中使用的泵容器是具类似大小的塑料瓶。
有关香味强度和持久性，使用相同的规程来测试泵式和气溶胶式的。在该测试中，测量的香味的强度，即效力，是在喷雾之后5分钟和15分钟后所测量的香味，其在图1(a)-(e)中被示出。
在图1(a)-(e)中沿水平轴，1＝2％配方喷一次，2＝2％配方喷两次，4＝8％配方喷一次，且8＝8％配方喷两次。各图中使用的符号名称相同的。气溶胶和泵配方的不同香味的传感强度的结果相似，没有任何大的差距，因此，示出香味强度等同。
在图2(a)-(e)示出喷雾后以一定的时间间隔被测试的强度结果。时间间隔分别为5、15、30、45、60、75、90、105和120。此外，由于气溶胶和泵配方之间相似的强度，随着时间的推移(持久性)基本上相同，因此，表示持久性等同。
粒度分布测试通过使用Malvern Spraytec颗粒分析器被进行。通过喷射测试单元至Malvern SprayTec仪器中来测试粒度分布数据。单元的出口孔和激光束之间的距离保持在3-4英寸。将三个喷雾剂的数据进行平均，并进行计算。对于气溶胶，使用了商业销售的直穿式0.020“孔喷嘴。对于泵，使用了机械分拆的喷雾器喷嘴，具有0.008“出口孔。使用8wt.％芳香剂的马尔文测试的样品在表中2被示出。
表1
马尔文测试-2Wt.％芳香剂
表2
马尔文测试-8Wt.％芳香剂
DV(10)，DV(50)和DV(90)分别示出，10％，50％和90％喷雾体积分布下的粒径。结果显示在图3和图4中被示出。图3和图4中的固体线表示气溶胶样品，且虚线表示泵样品。数字表示与表1和表2中的样本号相对应的线。水平(x)轴上10和100之间的垂直线以10为单位增加(即，10后面是20，30，40，50，60，80，90，100)。x轴上100后面的垂直线则以100为单位增加。结果进一步在以下表3和4中被示出。
表3–气溶胶结果
气溶胶:Dv(50)＝26.1±2.0μm.
表4–泵结果
泵:Dv(50)＝56.7±4.7μm.
根据两个产品的测试，每个测试使用4个芳香剂，以2Wt.％的芳香剂浓度，可以看出，有关芳香剂配方和浓度，对于喷雾诊断参数没有明显影响。在泵传送与气溶胶传送比较的各示例中当DV(50)较大时，泵仍旧传送可与气溶胶喷雾相媲美的具香味强度和持久性。因此，传送浓缩空气清新剂的非加压泵的性能与含有推进剂的气溶胶空气清新剂相似，但是传送浓缩空气清新剂的非加压泵具有较少的VOC含量以及可以从塑料容(包括随之而来的透明度和更大的填充能力优势)中被分配的附加优势。基于结果，在Dv(50)下，泵分配的组合物粒径大于气溶胶喷雾粒1.5-3倍，且仍与此等同。
在此所述的示例性实施例并不用来限制本发明的范围。在此公开和说明的示例性实施例用来解释本发明的原理，从而本领域的其他技术人员可以实施本发明。在此，本领域的技术人员可在上述的范围内进行各种修改。本领域的技术人员的修改应在本发明的范围内并由后述的权利要求所定义。

Claims (19)

1.一种空气或织物处理系统，包括：
(a)组合物，所述组合物按100wt.％，含有
(1)30－88wt.％的水，
(2)10－55wt.％的至少一个酒精增溶剂，
(3)2－16wt.％的芳香剂，
(4)选择性地，相当于5wt.％的气味消除剂、消毒剂中的一个或多个，或其组合，
(5)选择性地，相当于1wt.％的一个或多个二次增溶剂，以及
(6)选择性地，相当于0.5wt.％的防腐剂；
(b)非加压的喷雾泵容器，包括喷雾头和主体，其中所述主体容纳所述组合物，
其中，当在基于累积粒度分布的10－90％之间进行测量时，经所述喷雾头分配的所述组合物具有25－125微米范围内的粒径，其中，推进剂不包含在所述组合物中。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述组合物是单相的。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述组合物是透明的。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主体的容量为6液盎司或更少。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述主体的容量为100毫升或更少。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主体由塑料制成。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述塑料为热塑性材料。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述主体是透明的、或不透明的、或部分不透明的。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述主体是透明的。
10.根据权利要求5所述的系统，其中，所述主体由塑料制成，并为透明的，不透明的、或部分不透明的。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，在DV(50)下，经所述喷雾头提供的颗粒，与作为气溶胶的所述组合物的颗粒相比，尺寸大1.5－3倍。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述芳香剂含量大于4wt.％时，表面活性剂不包含在所述组合物中。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气味消除剂和/或消毒剂为1-，2-和3-亚烃基二醇、丙二醇、二丙二醇、和季铵化合物中的一个或多个。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述酒精增溶剂为主要C1-C4醇、二次C1-C4醇、和C1-C4亚烃基二醇中的一个或多个。
15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述水在30-80wt.％的范围内。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个酒精增溶剂在40-50wt.％的范围内。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述芳香剂在8-12wt.％的范围内。
18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述二次增溶剂中的至少一个选自含酒精的化合物。
19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气味消除剂和所述消毒剂中的一个或多个在0.5-5wt.％的范围内。
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