固体芳香剂组合物及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及一种具有高香料负载率的固体芳香剂组合物。
[0002]
另外，涉及一种固体芳香剂组合物，其可以延迟或停止熟化以便在调香过程中的特定阶段实现所期望的香味，并抑制所承载的香气变质，同时改善香味的维持性和发香的持久性。
[0003]
另外，涉及一种抑制飞粉(powder)现象的固体芳香剂组合物。
[0004]
另外，涉及一种如上所述的固体芳香剂组合物的制备方法。


背景技术：

[0005]
香气可以用于芳香疗法(aromatherapy)中，芳香疗法可以改变包括人类在内的动物的情绪，还可以以伴随安全感、愉悦感、紧张感、觉醒感和冥想感等的方式来改善身心健康。可以以熏香、香薰蜡烛、香薰扩散器(difuser)等形式提供香气，并且为满足消费者的需求，如将装有香料的容器或香薰蜡烛加工成动物、食物、卡通人物等形状并使其商业化的专门卖场正在增加。
[0006]
通常，芳香剂组合物通过下述方法使香味发散至空气中：向瓶中补充如油的芳香性物质并使用香薰扩散器的方法，将芳香性物质喷洒或滴落在石膏等的方法，将芳香性物质滴落或小量混合至香薰蜡烛等固体化的承载体的方法等。
[0007]
然而，向瓶子补充油的方法可能会因撞击而造成油的损失和瓶子的损坏，并且使用石膏可能会导致飞粉的问题，而香熏蜡烛需要点燃，因此有火灾的危险。另外，共同性地，它们的香味成分的挥发程度不同，因此存在高挥发性香味成分的优先挥发，导致初期气味不持久且容易变质的问题。另外，向石膏等喷洒或滴落芳香性物质的方法的芳香性物质含量低，因此气味迅速消失，使用时间非常短，并且存在需反复喷洒或滴落的不便。
[0008]
通常，为利用液状的香料实现所期望的香味(调香)，经过下述步骤：(1)将选择的各种香料以所期望的比例混合的步骤，(2)使所混合的香料熟化(老化)的步骤，(3)测试熟化(老化)后的香味的步骤。如果熟化后在香味测试中未达到所期望的香味，则必须重复上述3个步骤，直到实现所期望的香味为止。此时，熟化是指混合的香料的香味继续变化的过程，是不能人为地停止的自然现象，虽然各香料有所不同，但平均需要约1～3个月的时间。即为得到所期望的香味需要花费很多时间来进行调香。
[0009]
此外，还存在致命的问题，即在进行熟化时，即使想要实现特定时间点的香味，由于熟化是不可停止的自然现象，因此无法将所期望的香味作为产品实现。
[0010]
另外，就常规的凝胶(gel)芳香剂和固体芳香剂而言，由于香料的负载率低，存在香料的初期强度弱并且使用时间极短的问题。因此，为了改善香味释放浓度和速率的控制和持久性，且在各种环境中容易散发香味，正在进行通过用聚合物包覆液体状态的芳香性物质来实现微胶囊化或将香味承载在多孔性物质中的尝试，但还没有达到产品化阶段的开发完成度。
[0011]
因此，香味相关产品必须开发下述技术：(1)延迟或停止熟化，以便在调香时的特
定阶段实现所期望的香味；(2)改善液状香料的香味变性和使用便利性；(3)改善固体芳香剂的香味释放量和释放时间持久性等。


技术实现要素：

[0012]
发明要解决的问题
[0013]
本发明的目的在于提供一种芳香剂组合物，其具有高香料负载率，且为能够在调香时的特定阶段实现所期望的香味而延迟或停止熟化，并且能够提高所承载香气的维持性和发香的持久性。
[0014]
另外，提供一种抑制飞粉(powder)现象的固体芳香剂组合物。
[0015]
另外，提供一种上述芳香剂组合物的制备方法。
[0016]
用于解决问题的手段
[0017]
为解决上述问题，本发明提供一种固体芳香剂组合物，包含：多孔性粒子，具备多个气孔，凝胶基质，使上述多孔性粒子彼此结合，以及香料，含在上述多孔性粒子的气孔中；上述凝胶基质和上述多孔性粒子的重量比为1：3至30。
[0018]
根据一体现例，上述多孔性粒子可以为选自由二氧化硅、沸石、活性炭和丙烯酸类树脂粒子构成的组中的一个以上。
[0019]
根据一体现例，上述凝胶基质可以为选自由琼脂、卡拉胶、结冷胶和明胶构成的组中的一个以上。
[0020]
根据一体现例，上述多孔性粒子的平均粒径可以为1至100μm。
[0021]
根据一体现例，上述多孔性粒子的平均气孔直径可以为1至100nm。
[0022]
根据一体现例，式1的香料的负载率可以为100至500％，
[0023]
[式1]
[0024]
负载率(％)＝(最大承载香料重量(g)/承载体重量(g))
×
100。
[0025]
根据一体现例，上述凝胶基质具有空隙，平均空隙直径可以为0.1至100μm，上述空隙中含有香料。
[0026]
根据本发明的另一体现例，提供一种固体芳香剂组合物制备方法，包括：1)将多孔性粒子分散在水中的步骤，2)在上述1)的分散物中添加凝胶基质并在高温下均质混合的步骤，3)将上述2)的混合物注入到铸型中并冷却成型的步骤，以及4)在上述3)的成型物中注入香料的步骤；上述凝胶基质和上述多孔性粒子的重量比为1：3至30。
[0027]
其他本发明的体现例的具体事项包括在以下的详细说明中。
[0028]
发明效果
[0029]
根据本发明的固体芳香剂组合物及其制备方法，能够提高香料的负载率，并且能够选择性地承载和维持调香香料的熟化过程中所获得香气，还能够维持承载初期的香气，并能够提高一定强度的香气持久性。另外，通过改善飞粉(powder)现象，能够解决存在人体有害性的问题，并提高高温稳定性，能够适用于多种环境。
附图说明
[0030]
图1是概略性地示出组合物的结构的图。
[0031]
图2和图5是示出在实施例和比较例中制备的组合物的香料承载前和后的样子的
图。
[0032]
图3是二氧化硅(silica)和实施例1的组合物的扫描电镜(sem)图片。
[0033]
图4是实施例1的组合物的透射模式和反射模式的观察图片。
具体实施方式
[0034]
由于本发明可以施加各种变换并且具有各种实施例，因此将通过附图示出，并通过详细说明来详细地说明特定的实施例。然而，这并不旨在将本发明限制为特定的实施例，应当理解为包括在本发明的思想和技术范围内的所有变换、等同形式和替代形式。在说明本发明时，当认为相关的公知技术的具体说明可能对本发明的主旨产生不必要地混淆时，将省略其详细的说明。
[0035]
由于香气可以调节动物的心情和情绪，因此被应用于从日常生活用品至医疗的多种领域。香味的类型可以根据香料的挥发成分和组成比进行分类。另外，由于长时间释放时挥发成分的组成比发生变化，因此存在散发与初期不同的香气的倾向。尤其，就天然香料而言，对各种类型的香味进行调香来使用，但是随着调香之后的时间流逝，存在由于香料的组成比的变化而使香气变性的现象(熟化、老化)。为了将熟化过程中的自然香味以无香气变化的方式进行承载，维持承载初期的香气，并提高一定强度的香气持久性，需要一种能够提高香料的负载率并能以一定强度散发香气的组合物。
[0036]
本发明提供一种用于解决上述问题的组合物。另外，提供一种固体芳香剂组合物，其通改善飞粉(powder)等的缺点而能提高稳定性，并能够在产品加工时自由地形成形状。
[0037]
以下，进一步详细说明根据本发明的体现例的固体芳香剂组合物及其制备方法。
[0038]
本说明书中使用的术语，“基质(matrix)”可以与“固定剂(anchor)”或“粘合剂(binder)”混用，例如可以表示，作为具有纤维质结构的物质，存在粒子之间的空间，并且可以形成空隙的物质。
[0039]
本说明书中使用的术语，“香料”可以与“芳香性物质”混用，例如可包含油、亲水性溶液或它们的组合。
[0040]
除非本说明书中另有说明，否则将“至”用作包括相应数值的表达。具体来说，例如，“1至2”不仅意味着包括1和2，而且还包括1和2之间的所有数值。
[0041]
本发明提供一种固体芳香剂组合物，包括：多孔性粒子，具备多个气孔；凝胶基质(gel matrix)，使上述多孔性粒子彼此结合；以及香料，包含在上述多孔性粒子的气孔中。
[0042]
当仅使用多孔性粒子或微粒子来承载香料时，在香味完全散发后，会发生由飞粉(powder)等而导致的人体有害性等的缺点，因此为提高高温稳定性并自由地加工形状而使用了凝胶基质。
[0043]
负载率和成型稳定性可能受上述多孔性粒子和上述凝胶基质的重量比的影响。具体而言，当凝胶基质的重量比过度增加时，作为承载香料的主要物质的多孔性粒子的含量比降低，导致负载率下降，相反，当凝胶基质的重量比过度减小时，难以稳定地结合多孔性微粒子，因此会发生飞粉现象。因此，根据一体现例，上述凝胶基质和上述多孔性粒子的重量比可以为1：3至30，例如1：4至20，例如1：3至19。
[0044]
根据一体现例，上述多孔性粒子可包含选自由二氧化硅、沸石、活性炭和丙烯酸类树脂粒子构成的组中的一个以上。例如，丙烯酸类树脂粒子可以包含聚甲基丙烯酸甲酯
(poly(methylmethacrylate)，pmma)。
[0045]
作为多孔性粒子，优选使用对人体和环境无害的物质，还可包含附加的承载体。多孔性粒子由于气孔的形成而具有非常大的表面积，并且由于形成3维的骨架结构，因此可以稳定地承载香料而不会使香料变性。另外，多孔性粒子作为承载香料的主成分，通过逐渐释放承载的香料而起到防止香气的变性的作用。以这种方式有效地承载、释放和防止香气变性的粒子的平均气孔直径可以为，例如，1至100nm，例如10至100nm，例如20至50nm，平均粒径(直径)可以为1至100μm，例如10至100μm。另外，为提高负载率，多孔性粒子的气孔率可以为，例如，70％以上，例如80％以上，例如90％以上。这种多孔性粒子的负载率可根据式1计算，例如，可具有100至500％，例如，200至500％的负载率。
[0046]
[式1]
[0047]
负载率(％)＝(最大承载香料重量(g)/承载体重量(g))
×
100。
[0048]
根据一体现例，上述凝胶基质(gel matrix)可包含选自由琼脂、卡拉胶(carrageenan)、结冷胶和明胶构成的组中的一个以上。作为凝胶基质例如可具有纤维质结构，其特征在于，用于稳定地结合多孔性粒子，并且在粒子和缠结结构之间形成有多个空隙。上述凝胶基质的平均空隙直径可以为，例如，0.1至100μm，例如，0.5至50μm，例如，1至20μm，通过具有如上所述的空隙尺寸，可以用作固定多孔性粒子以及承载和释放香料的通道。另外，通过包含凝胶基质，即使在香料完全散发后，也不会发生多孔性粒子的飞散现象，可安全地使用产品，并可自由地实现组合物形状的成型。
[0049]
根据一体现例，上述香料，例如，可包含芳香精油或精油(essential oil)，例如，可包含通过水溶性溶剂的提取物。具体而言，精油种类的例子可包含选自由薰衣草、西柚(grapefruit)、天竺葵(geranium)、桂皮叶、茶树、雪松(cedarwood)、橙子、蓝桉(eucalyptus)、佛手柑(bergamot)、柠檬、酸橙、柑橘、没药(myrrh)、橙花(neroli)、绿化白千层(niaouli)、胡椒薄荷(peppermint)、松木(pine)、迷迭香、洋甘菊、伊兰伊兰、苦楝树(neem)、乳香(frankincence)、安息香(benzoin)、蜡菊(helichrysum)、植物杀菌素、蔷薇木(rosewood)、檀香木(sandalwood)等构成的组中的一个以上获得的油。另外，上述香料可稀释于媒介油、溶剂等中。媒介油可包含选自由，例如，葡萄籽(grapeseed)、月见草、玫瑰果、澳洲坚果、玻璃苣(borage)、红花(safflower)、芝麻(sesame)、圣约翰草油(st.jhon's wort)、甜扁桃、牛油果、杏桃仁(apricot kernel)、橄榄、麦芽(wheatgerm)、金盏花(calendula)、胡萝卜(carrot)、椰子、榛子、荷荷巴(jojoba)、罗勒、杏仁构成的组中的一个以上获得的油。另外，香料还可包含溶剂和添加剂，作为溶剂可包含乙醇(ethanol)、水、甘油(glycerin)、硅油(silicon oil)等，还可包含色素等添加剂。在本发明中，香料不限于上述的主要发香物质，只要是一般的植物性油则可无限制地包含，并且可以包含通常用于其他调香的任何溶剂和添加剂，对此没有任何特别限制。
[0050]
根据一体现例，本发明的固体芳香剂组合物制备方法，包括：1)将多孔性粒子分散在水中的步骤；2)在上述1)的分散物中添加凝胶基质并在高温下均质混合的步骤；3)将上述2)的混合物注入到铸型中并冷却成型的步骤；以及4)在上述3)的成型物中注入香料的步骤。
[0051]
根据如上所述的方法的本发明的固体芳香剂组合物，如图1所述，可具有多孔性粒子分布在凝胶基质结构物中的结构。另外，通过在多孔性粒子的气孔和凝胶基质结构物的
空隙中承载香料，可以提供持续释放型芳香剂，提高香气的持久性，并防止初期气味的变质。
[0052]
以下，将详细描述本发明的实施例，使得本领域普通技术人员可以容易地实现本发明。然而，本发明可以以各种不同的形式来实现，并且不限于在此说明的实施例。
[0053]
实施例1至6
[0054]
根据如表1的组成制备了固体芳香剂组合物。
[0055]
[表1]
[0056][0057]
使用多孔性二氧化硅(平均粒径：5～15μm)作为多孔性粒子。
[0058]
将多孔性粒子置于70ml小瓶(vial)中，并加入琼脂和纯净水50g后搅拌。将上述小瓶的温度升至100℃并搅拌30分钟后，倒入一定形状的模具中并在常温下放置一小时以上。成型物凝固后，脱模，在70℃烤箱干燥5小时以上，本实施例中，干燥10小时以去除水分，从而制备了成型的承载体。
[0059]
将所制备的承载体置于含有薰衣草精油(lavender essential oil)的容器中，放置10小时以上，本实施例中放置24小时，以充分承载香料。图2示出了用肉眼观察在实施例1组合物中承载香料之前和之后的组合物的图片，并且在实施例2至6中，在承载香料之前和之后的样子与实施例1类似。
[0060]
另外，用扫描电镜(sem)观察的实施例中使用的二氧化硅和实施例1的组合物的图片示于图3。如图3所示，确认到二氧化硅内的气孔直径为30至40nm，二氧化硅粒子间的空隙为约10μm左右。
[0061]
另外，图4示出了利用显微镜(bx53m/奥林巴斯)分别以透射模式和反射模式对实施例1进行观察的图片。在图4中确认到，在透射模式下，外缘的黑线表示粒子的轮廓线，内部由气孔(pore)组成，在反射模式下，外缘的白线表示粒子轮廓线，黑色部分的内部为气孔。
[0062]
比较例1至5
[0063]
根据如表2的组成制备了固体芳香剂组合物。
[0064]
[表2]
[0065][0066]
比较例1和2
[0067]
使用多孔性二氧化硅(平均粒径：5～15μm)作为多孔性粒子。将多孔性粒子置于70ml小瓶(vial)中，在上述小瓶中添加薰衣草精油后，将混合球(mixing ball)放入小瓶中，并在辊压机(rolling machine)以100rpm混合4小时。此后，收集样品，当小瓶的内壁上几乎没有凝聚的粒子时，判断为香料承载良好。负载率定义为与保持良好承载状态的承载体相比的最大吸油量。图5示出了用肉眼观察在比较例2组合物中承载香料之前和之后的图片。
[0068]
比较例3
[0069]
除使用了如表2的组成之外，以与实施例1相同的方法制备了芳香剂组合物。
[0070]
比较例4
[0071]
直接使用了薰衣草精油。
[0072]
比较例5
[0073]
将2g薰衣草精油加入到密闭型高压小瓶中。在上述小瓶中加入8g乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate，eva)(杜邦(dupont)，易万事(elvax))颗粒(pellet)，维持40℃的温度和40cmhg的压力，并以150rpm的速度搅拌2小时。通过改变薰衣草精油的量重复上述过程。将薰衣草精油完全浸入eva颗粒时的最大量定义为负载率。
[0074]
实验例1：香料负载率检测
[0075]
为了测量香料的负载率，从实施例和比较例中取出各组合物，并测量承载的香料的量与承载体的重量之比。
[0076]
负载率根据式1计算，且结果在表3中示出，
[0077]
[式1]
[0078]
负载率(％)＝(最大承载香料重量(g)/承载体重量(g))
×
100。
[0079]
[表3]
[0080][0081][0082]
如表3所示，可确认根据实施例的组合物的负载率均为200％以上。尤其，可以看出，与作为常规固体芳香剂组合物的比较例5相比，根据所有实施例的负载率增加了至少10倍以上。
[0083]
实验例2：初期香气维持度和发香持久性评价
[0084]
为确认各组合物的初期香气的变质程度，按照下表4的基准，实施了官能评价。取以0.5g为基准的香料的样品量(以将香料的含量调节至相同的量)之后，将各组合物置于玻璃培养皿(glass petri dish)。将上述样品在常温下保存15天后，由经过气味培训的专门小组评价初期香气维持程度。
[0085]
[表4]
[0086][0087]
另外，为评价发香持久性，按照表5的基准，实施了官能评价。取以0.5g为基准的香料的样品量(以将香料的含量调节至相同的量)之后，将各组合物置于70ml小瓶(vial)中。将装有上述样品的整个小瓶放置于1l的烧杯中，并添加适当量的纯净水后，在加热板(hot plate)上将其设置为50℃来升高温度。当达到设定温度时，打开盖子并静置，同时在各预定时间将样品收集在1l泰德拉袋(tedlar bag)中。由经过气味培训的专门小组评价收集的样
品的发香持久性。
[0088]
[表5]
[0089][0090]
初期香气维持度和发香持久性评价结果在表6中示出。
[0091]
[表6]
[0092][0093]
如表6所示，可以看出根据实施例的组合物均具有优异的初期香气维持度，且初期发香强度和发香持久性也得到了比较显著的改善。
[0094]
实验例3：高温稳定性评价
[0095]
取以0.5g为基准的香料的样品量(以将香料的含量调节至相同的量)之后，将各组合物移至70ml小瓶中。根据表7所示的标准，在对流烤箱(convection oven)中分别在50℃、70℃和90℃的温度对各样品进行评估，结果示于表8中。
[0096]
[表7]
[0097]
高温稳定性基准
[0098]
◎
即使在90℃保存也不融化、不流动
○
即使在70℃保存也不融化、不流动
△
即使在50℃保存也不融化、不流动ng在50℃保存时融化、流动、变形
[0099]
[表8]
[0100]
区分高温稳定性比较例1
◎
比较例2
◎
比较例3
◎
比较例4-比较例5
◎
实施例1
◎
实施例2
◎
实施例3
◎
实施例4
○
实施例5
◎
实施例6
◎
[0101]
实验例4：形状控制和维持评价
[0102]
为评价各组合物的形状稳定性，对飞粉和成型可能性进行了确认。取以0.5g为基准的香料的样品量(以将香料的含量调节至相同的量)之后，将各组合物移至70ml小瓶中。将上述样品在90℃的对流烘箱中放置7天，直到充分除去香料为止。然而，比较例4、5，实施例2、4和5在90℃下放置了1天。对于各去除了香料的样品，根据表9中所示的标准评价了飞散现象，结果示于表10中。
[0103]
[表9]
[0104]
飞粉基准
[0105][0106][0107]
[表10]
[0108][0109]
如表10所示，可以看出实施例的组合物均可成型，总的来说，可以看出维持了初期的香气，提高了发香持久性，同时高温稳定性优异，并且飞粉现象得到显著改善。
[0110]
相反，比较例1和2本身不能成型，比较例4为液体形式，并且比较例5可以实现一定程度地成型，但是如表3和6所示，香料的负载率低，香气维持度和持久性降低。
[0111]
实施例7至9和比较例6
[0112]
实施例7至9
[0113]
除使用如表11所示的组成以80：15：5的重量比对薰衣草油：香草油：雪松油的进行调香的香料外，以与实施例1相同的方式制备固体芳香剂组合物。
[0114]
比较例6
[0115]
使用了以80：15：5的重量比对薰衣草油、香草油和雪松油的进行混合并调香的油。
[0116]
另外，对于实施例和比较例的各组合物，以与实施例1相同的方式评价负载率，并在表11中示出。
[0117]
[表11]
[0118][0119]
实验例5：进行调香的香味的熟化和承载时香气维持评价
[0120]
为对调香的香味的初期香气的变质程度和熟化过程中的香气承载以及维持程度进行评价，以与实验例2和表4相同的方法和基准进行了评价。但是，承载时间和评价时间如表11所示。
[0121]
对根据比较例6和实施例7至9的各组合物，在各保存时期，评价了相比于初期香气的变化程度。调香后，随着时间的流逝实现熟化(老化)，为了获得在熟化过程中散发出来的香气，在调香后经过一定时间后承载香料以评估香气变质程度。将刚完成调香和刚完成承载后的评价得分设为5，由此评价并比较了随时间的维持度。
[0122]
[表12]
[0123][0124][0125]
评价结果在表13和14中示出。
[0126]
[表13]
[0127][0128]
[表14]
[0129][0130]
如表12所示，就作为实现调香的液状香料的比较例6而言，随着调香后保存时间的流逝，观察到香气的变化。相反，就实施例7至9而言，无论调香后立即承载还是在经过特定时间后承载的情况下，承载初期和第15天的香气显示相同的分数，因此可以看出香气随时间没有变化。即可确认，就调香的液状香料而言，香气随时间持续变质，而就在熟化特性阶段由本发明的组合物承载的香料而言，承载时间点的香气经过15天后，也没有变质而能很好的维持。
[0131]
从如上所述的结果可以确认，本发明可以提高负载率、初期香气维持度、香味持久性，尤其，可以延迟或停止熟化以便能够实现所期望的调香过程中的特定阶段的香味。另外，通过同时改善高温稳定性和形状维持度特性，可以提供在最大化产品的目的的同时满足消费者的要求的各种形式的产品。
[0132]
因此，可以将具有实用性和稳定性得到提高的固体芳香剂自由地加工成所需的形状，并且可以容易地应用于各种领域。
[0133]
上面的说明仅为本发明技术思想的示例，并且本发明所属领域的普通技术人员可以在不脱离本发明的本质特性的范围内进行多种修改和变型。另外，本发明中公开的实施例并非旨在限制本发明的技术思想，而是用于说明该技术思想，并且本发明的技术思想的范围不受这些实施例的限制。本发明的保护范围应该由所附的权利要求书来解释，并且与之在同等范围内的所有技术思想都应被解释为包括在本发明的权利范围内。