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Dokumentenidentifikation DE69719562T2 11.12.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0958045
Titel MODIFIZIERTE PORÖSE STÄRKE
Anmelder The Procter & Gamble Company, Cincinnati, Ohio, US
Erfinder RIZZI, Peter, George, Cincinnati, US
Vertreter Patentanwälte Rau, Schneck & Hübner, 90402 Nürnberg
DE-Aktenzeichen 69719562
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.09.1997
EP-Aktenzeichen 979424132
WO-Anmeldetag 10.09.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/US97/15973
WO-Veröffentlichungsnummer 0098010861
WO-Veröffentlichungsdatum 19.03.1998
EP-Offenlegungsdatum 24.11.1999
EP date of grant 05.03.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.12.2003
IPC-Hauptklasse B01J 20/26
IPC-Nebenklasse C08B 31/00   A61F 13/15   A01K 29/00   B01D 39/00   C08L 3/02   

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine auf der Oberfläche beschichtete, modifizierte Stärkematrix, die für die Absorption von schlechten Geruch nützlich ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren zum Absorbieren von hydrophoben Materialien aus Luft oder aus wäßrigen Matrizes.

QUERBEZUG

Die Anmeldung beansprucht die Priorität unter Title 25, United States Code 119(e) aus der provisorischen Anmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 60/025,933, eingereicht am 11. September 1996.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Unterdrückung oder die Beseitigung von Gerüchen, insbesondere von unerwünschten Gerüchen war Gegenstand zahlloser Untersuchungen. Schlechte Gerüche haben ihren Ursprung in vielen Formen, diejenigen aber, die für Menschen am folgenreichsten sind, sind solche, welche eine gelegentliche oder wiederholte tägliche Freisetzung betreffen. Von primärem Interesse sind solche schlechten Gerüche, die durch normale Körperfunktionen verursacht werden, z. B. die Urin- und Stuhlganggerüche, die Kindern zugeordnet werden, und die schlechten Gerüche, die Menstruationsfluiden zugeordnet werden.

Kulturelle und ästhetische Standards haben den zulässigen Grad von schlechten Gerüchen von Menschen und aus der Umgebung beeinflußt, und die Regulierung dieser Gerüche war das Ziel der Untersuchung über viele Jahrhunderte. Im allgemeinen waren diese Untersuchungen auf einen von zwei Ansätzen gerichtet, nämlich: (a) eine Geruchsmaskierung, bei welcher eine Substanz eines strengen aber noch relativ angenehmen Geruchs in die Nähe einer Quelle eines weniger angenehmen Geruchs geführt wird, mit der Absicht, die Geruchsrezeptoren mit dem dominanten, angenehmen Geruch zu überlasten, oder (b) Sequestrieren der unerwünschten, riechenden Substanz in eine nicht flüchtige Form, entweder durch chemische Reaktion, Adsorption oder Absorption auf einen sorbierenden Material, welches eine Präferenz für die riechende Substanz zeigt.

Die Geruchsmaskierung hat, obwohl sie in kurzzeitiger Hinsicht effektiv ist, bestimmte Beschränkungen. Erstens entfernt oder beseitigt die Maskierung nicht die Quelle des schlechten Geruchs. Zweitens muß der Benutzer, wenn Duftstoffe und Parfüme verwendet werden, um die schlechten Gerüche zu überwinden, sich vergewissern, daß eine effektive und konstante Menge des maskierenden Mittels vorhanden ist, um einen zu geringen Anteil eines Maskierungsmittels zu vermeiden, der nicht ausreichend wäre, den schlechten Geruch zu überdecken. Ein zu hoher Anteil des Maskierungsmittels wiederum kann selbst einen unerwünschten Effekt erzeugen. Das vorzeitige Verschwinden des Maskierungsmittels kann ein zusätzlicher Gesichtspunkt sein.

Die Sequestrierung wurde somit das gewählte Verfahren zur Beseitigung und zur Regulierung sowohl von schlechten Menschen- als auch schlechten Umgebungsgerüchen. Der effektivste Ansatz war, den unerwünschten schlechten Geruch primär durch Adsorption zu sequestrieren.

Bisher sind die am üblichsten verwendeten festen Adsorptionsmittel aktivierte Holzkohle oder aktiver Kohlenstoff, obwohl Silicagel, aktiviertes Aluminiumoxid, Kieselgur, Fullers-Erde und andere Tonminerale und Zeolithe, allein oder in Kombination, auch als "Adsorptionsmittel" für Gerüche vorgeschlagen wurden. In dem US-Patent Nr. 4,437,429 für Goldstein et al., veröffentlicht am 20. März 1984 wird die Verwendung eines hydrierten Zeolits in einer Beimischung mit Ton als besonders nützlich für die Regulierung von Gerüchen von Tierstreu vorgeschlagen. Es wurde beobachtet, daß die Verwendung von Zeolithen an sich als Streumaterial im allgemeinen aufgrund ihrer geringen Wasseradsorptionseigenschaften im Vergleich zu Tonen nicht erfolgreich waren. Diese Absorptionsmittel jedoch sind gerichtet auf Verfahren zum Aufsaugen von Feuchtigkeit oder Flüssigkeiten, während, wie hier unten beschrieben wird, die vorliegende Erfindung gerichtet ist auf die Absorption von flüchtigen Substanzen, ohne die Notwendigkeit, irgendein flüssiges Trägermaterial zu absorbieren.

Die Verwendung von Damenbinden, Pads und Slipeinlagen durch Frauen während der Menstruation findet allgemein statt. Obwohl natürliche Fluide, die während der Menstruation erzeugt werden, durch das absorbierende Katamnesematerial gut absorbiert werden, um dadurch die Bekleidung vor einer Beschädigung zu schützen, besteht das Problem des schlechten Geruchs weiter. Dies hat den Grund teilweise wegen der Tatsache, daß viele chemische Verbindungen, die für einen schlechten Geruch verantwortlich sind, typischerweise sehr geringe Geruchsdetektions- Schwellenwerte haben und auf einem Niveau von Teilen pro Million (ppm) wahrnehmbar sind. Zudem sind diese schlecht riechenden Materialien hydrophob und können ganz leicht aus der flüssigen Phase abgetrennt werden, wenn die Fluide durch das Katamnese-Substratmaterial absorbiert werden.

Es hat sich nun überraschend heraus gestellt, daß modifizierte Stärkekörnchen mit die Oberfläche modifizierenden Mitteln überzogen werden können, um mikroporöse, hydrophobe Körnchen zu erzeugen, die schlecht riechende Mittel ohne weiteres absorbieren, selbst wenn die Mittel sich im "gasförmigen" Zustand befinden. Zum Beispiel können, wenn ein menstruales Fluid auf einem Substrat absorbiert wird, flüchtige Verbindungen mit geringem Molekulargewicht dennoch in die Gasphase entweichen, was zu der Freigabe von schlechten Gerüchen führt. Die modifizierten Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung enthalten modifizierte Oberflächen, welche diese und ähnliche schlechten Gerüche absorbiert und diese deshalb aus der Luft entfernt.

Die Modifikation von porösen Stärkekörnchen durch partielle Auflösung mit Alpha- Amylase zur Verwendung als staubende Pulver und Talk ist beschrieben in der europäischen Patentanmeldung 182,296, veröffentlicht am 28. Mai 1986. Der Zweck der modifizierten Stärkekörnchen ist jedoch die vollständige Absorption von Feuchtigkeit, ohne ein damit verbundenes Zusammenbacken.

Andere modifizierte Stärkematerialien wurden beschrieben, z. B. in US Patent 4,985,082 für Whistler, veröffentlicht am 15. Januar 1991, welches behandelte granulare Stärken offenbart, die derivatisiert sind, um die Absorptionseigenschaften zu verbessern. Dieses Patent offenbart die spezifische Verwendung von innerlich vernetzenden Mitteln, um die Körnchen gegenüber einem Zusammenfallen, wenn zu viel Feuchtigkeit absorbiert wird, zu stärken. Dieses Patent bezieht sich auf die wieder freigebbare Aufnahme eines Absorbats, während die vorliegende Erfindung vorzugsweise die flüchtigen Materialien, die einmal absorbiert sind, nicht wieder freigibt.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Weitere Veröffentlichungen, bezogen auf poröse, modifizierte Substrate oder Stärkehydrolysate, sind US Patent 5,445,678, Whistler, veröffentlicht am 29. August 1995; japanische Anmeldungen 01157903 A und 01218882 A.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein absorbierendes Stärkematerial, das zum Absorbieren von flüchtigen Verbindungen mit einer hydrophoben Affinität geeignet ist, mit:

a) einer teilweise hydrolysierten porösen Stärkematrix; und

b) einem die Oberfläche modifizierenden Siloxan-Mittel, das auf die poröse Stärkematrix aufgebracht wird.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Entfernen von flüchtigen, schlecht riechenden Verbindungen aus einer Flüssigkeit zu schaffen, mit dem Schritt des Berührens des Fluids, welches die schlecht riechenden, flüssigen Verbindungen enthält, mit dem absorbierenden Material der vorliegenden Erfindung.

Alle Prozentangaben, Verhältnisse und Proportionen erfolgen hier gewichtsabhängig, es sei denn, daß dies anders angegeben ist. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius (ºC) angegeben, es sei denn, daß dies anders angegeben ist. Alle angegebenen Dokumente stellen einen relevanten Teil dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Teilweise hydrolysierte poröse Stärkematrizes

Die absorbierenden Stärkematerialien der vorliegenden Erfindung umfassen ein durch ein Enzym modifiziertes Stärkekörnchen, das mit einem die Oberfläche modifizierenden Siloxanpolymer behandelt ist. Das Stärkekörnchen wird modifiziert, derart, daß die Behandlung des Körnchens für ein Porenlückenvolumen von etwa 10% bis etwa 65%, vorzugsweise von etwa 10% bis etwa 50%, ganz bevorzugt von etwa 20% bis etwa 40% des Volumens des Körnchens sorgt. Aufgebracht auf dieses modifizierte Stärkekörnchen wird ein die Oberfläche modifizierendes Siloxanpolymer in einer Menge von etwa 0,01% bis etwa 10%, vorzugsweise von etwa 0,1% bis etwa 1%, ganz bevorzugt von etwa 0,5% bis etwa 0,75% in Abhängigkeit vom Gewicht der Stärke. Dieses durch ein Enzym modifizierte Stärkekörnchen bildet die "hydrolysierte poröse Stärkematrix" der vorliegenden Erfindung.

Die Ausdrücke "poröse Stärke" und "mikroporöse Stärke" werden in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung untereinander austauschbar verwendet und sollen bedeuten, daß "Stärke und Stärkekörnchen durch ein Substrat, vorzugsweise ein Enzym, modifiziert wurden, was zu einem strukturellen Gitter des Körnchens mit Löchern, Poren oder Öffnungen führt, welche kleineren Molekülen erlauben, in die Zwischenräume der Stärkekörnchen einzutreten".

Die Stärkekörnchen, die zur Modifikation und zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können jede Stärke aufweisen, welche für eine Modifikation zur Vergrößerung des Porenvolumens oder des Oberflächenbereichs geeignet ist, z. B. Mais- oder Kartoffelstärke, und zwar mit einer bevorzugten Teilchengröße von 10 bis 50 Micron. Diese Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf den vorerwähnten Teilchengrößenbereich. Die Quelle der Stärkekörnchen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist für den Formulator auswählbar.

Ein Beispiel von porösen Stärkekörnchen, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Stärkekörnchen, die durch eine Behandlung, gewöhnlich mit Amylaseenzymen, um das Lückenvolumen zu erhöhen und dadurch eine mikroporöse Stärkematrix zu erzeugen, modifiziert sind. Es können eine breite Varietät von im Stand der Technik erkannten Alpha-Amylasen oder Glucoamylasen, einschließlich solcher, die abgeleitet werden von Rhizopus niveus, Asperigillus niger und Rhizopus oryzae und Bazillus subtilis, sowie Alpha-Amylasen und Glucoamylasen tierischen Ursprungs verwendet werden. Alpha-Amylasen mit Pilzherkunft sind besonders geeignet für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Bevorzugte Amyloglucosidasen sind Rhizopus sp. (Sigma A 7255) und Asperigillus niger (Sigma A 3042). Eine bevorzugte Alpha-Amylase ist diejenige, die abgeleitet wird von Asperigillus oryzae (Sigma A 0273). Bakterielle Alpha-Amylasen sind auch geeignet für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung, z. B. Sigma A 6380, NOVO LE17, NOVO SP722, NOVO SP690, einschließlich der Alpha- Amylase, die abgeleitet wird von genetisch manipulierten Varianten des Bazillus sp., wie NOVO SE22. Auch geeignet ist die Schweinepankreas-Amylase, Sigma A 4268. Am meisten bevorzugt sind die Pilzamylglucosidasen von Asperigillus niger, erhältlich von NOVO als AMG 300L.

Mikroporöse Stärkekörnchen, die durch die Wirkung einer Säure oder einer Amylase auf die granulare Stärke hergestellt werden, sind in der Literatur allgemein bekannt, siehe z. B. Starch Chemistry and Technology, Whistler, Roy L., zweite Ausgabe (1984), Academic Press, Inc. New York, N. Y. Diese Verfahren und andere sowie solche, die hier offenbart sind, sind geeignet zum Herstellen einer partiell hydrolysierten porösen Stärkematrix.

Die notwendige Dauer der Enzymbehandlung, um mikroporöse Stärkematrizes zu erzeugen, die für die Verwendung in Übereinstimmung mit dieser Erfindung geeignet sind, hängt ab von einer Anzahl von Variablen, einschließlich der Quelle der Stärke, den Spezies und der Konzentration der Amylasen, der Behandlungstemperatur und des pH-Wertes des Stärkebereichs. Dem Fortschritt der Stärkehydrolyse kann gefolgt werden, indem der D-Glukose-Gehalt des Reaktionsbreies überwacht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform darf die Stärke-Hydrolyse-Reaktion fortschreiten, bis etwa 17 bis etwa 20% der Stärke gelöst worden ist.

Siloxan-Oberflächenmodifizierungsmittel

Die Siliconpolymere, die für die vorliegende Erfindung nützlich sind, sind solche Siloxane, die verwendet werden können, um die Oberfläche der modifizierten Stärkekörnchen in geeigneter Weise zu überziehen, um die Oberfläche der Stärkekörnchen hydrophob zu machen. Im allgemeinen bezeichnet Silicon ein synthetisches Polymer mit der Formel

[RnSiO(4-n)/2]m

in welcher n den Wert von 1 bis 3 hat und m größer als oder gleich 2 ist. Diese Materialien enthalten ein sich wiederholendes Silicium-Sauerstoff-Rückrad und haben organische Gruppen R, die in einer signifikanten Proportion der Siliciumatome durch Silicium-Kohlenstoff-Bindungen angehängt sind. Die Ausdrücke "Silicon" und "Siloxan" werden in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung miteinander vertauschbar verwendet und sollen die Silicium enthaltenden Polymere bezeichnen, die verwendet werden, um die Oberfläche der Stärkekörnchen zu modifizieren. Weitere Beschreibungen der Silicone können in der Literatur gefunden werden, z. B. in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, dritte Ausgabe, Band 20, Seite 922.

Bevorzugte Siloxanpolymere, die für die Verwendung als eine hydrophobe Beschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, haben die Formel

in welcher R¹ Einheiten sind, C&sub2;-C&sub2;&sub2; lineares Alkyl, C&sub3;-C&sub2;&sub2; lineares Alkenyl, C&sub2;-C&sub2;&sub2; verzweigtes Alkyl, C&sub3;-C&sub2;&sub2; verzweigtes Alkenyl, Phenyl, Benzyl, Phenoxy, Benzyloxy; R² Einheiten sind -(OR³)nR&sup4; oder -(CH&sub2;)m(OR³)nR&sup4;, in welchem R³ ein C&sub2;-C&sub1;&sub2; Alkylen ist; R&sup4; Wasserstoff, C&sub2;-C&sub1;&sub2; Alkyl ist, -NR&sup5;R&sup6;, in welchem R&sup5; und R&sup6; jeweils unabhängig C&sub2;-C&sub2;&sub2; lineares Alkyl, C&sub3;-C&sub2;&sub2; lineares Alkenyl, C&sub2;-C&sub2;&sub2; verzweigtes Alkyl, C&sub3;-C&sub2;&sub2; verzweigtes Alkenyl, Phenyl, Benzyl, Phenoxy, Benzyloxy und Mischungen davon ist; wobei der Wert von m von 1 bis 22 beträgt; wobei der Wert von n von 1 bis 22 beträgt; wobei der Wert von x von 0 bis 10.000 beträgt; wobei der Wert von y von 0 bis 10.000 beträgt; wobei der Wert von z von 0 bis 10.000 beträgt.

R² Einheiten mit -(OR³)nR&sup4; Einheiten können aus ein oder mehreren unterschiedlichen R³ Einheiten gebildet werden. Zum Beispiel kann -(OR3)nR4 umgeschrieben werden als -(R3')n'(OR3")n"R&sup4;, in welcher n' + n" = n ist, für R² Einheiten mit zwei Typen von Alkylenoxyeinheiten. In einer ähnlichen Weise kann -(OR³)nR&sup4; umgeschrieben werden -(OR3')n'(OR3''')n'''R&sup4;, welcher n' + n" + n''' = n ist, wenn drei unterschiedliche Alkylenoxyeinheiten mit R² vorliegt. Ein Beispiel von -(OR³)nR&sup4; gleich -(OR3')n(OR3")n"R&sup4; mit sowohl Ethylenoxy- als auch Propylenoxyeinheiten hat die Formel

In welcher n' + n" = n = 8, R' ein Ethylenoxy ist, R" ein Propylenoxy ist und R&sup4; ein Methyl ist.

Beispiele bevorzugter Siloxane, die für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Siloxane, die erhältlich sind von Goldschmidt Chemical Corporation, verkauft unter dem Markennamen ABIL®, z. B. ABIL® AB20-l000, ABIL® B9800, ABIL B9801, ABIL® WS08, ABIL® WE 09.

Die Oberflächen modifizierenden Siloxan-Mittel werden ohne weiteres auf die Oberfläche der modifizierten Stärke aufgebracht, indem eine Probe einer wasserfreien Stärke mit dem Siloxan in Berührung gebracht wird, das in einer geeigneten nicht polaren Lösung, wie Toluol, Xylol, Hexan und Isopentan, gelöst ist. Diese Liste von Lösungsmitteln soll jedoch nicht so verstanden werden, daß diese alle Lösungsmittel, die zur Verwendung in der Praxis der vorliegenden Erfindung geeignet sind, enthält. Der Formulator kann auch Mischungen von Lösungsmitteln verwenden.

Das in Berührungbringen der oberflächenmodifizierten, porösen Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung mit einem wäßrigen Medium, welches schlecht riechende hydrophobe Verbindungen enthält, wird den Effekt haben, die schlecht riechenden Verbindungen aus dem wäßrigen Medium mit einer minimalen Absorption von Wasser zu entfernen. Wenn sie als solche verwendet werden, werden die porösen Körnchen der vorliegenden Erfindung als schlecht riechende hydrophobe Materialien selektiv extrahierend angesehen. Weil die Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung so modifiziert sind, daß sie einen hoch hydrophoben Oberflächenbereich haben, haben die schlecht riechenden Verbindungen eine größere Affinität für die porösen Stärkekörnchen als für die umgebenden, auf Wasser basierenden Medien.

Es ist eine typische Praxis in Lebensmittelgeschäften, Metzgereien und andere Einzelhändlern für frisches Fleisch, Geflügel und Fisch, das Fleisch-, Geflügel- oder Fischprodukt in einer Verpackung oder Hülle zu verpacken, die einen Blut- oder anderen Fluid absorbierenden Artikel aufweist. Ein Imprägnieren dieses absorbierenden Artikels mit den modifizierten, mikroporösen Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung ist ein weiteres Beispiel der Verwendung der modifzierten mikroporösen Stärkekörnchen, die Bildung schlecht riechender Materialien innerhalb der vorliegenden Erfindung zu mildern.

Die vorliegende Erfindung besteht auch aus einem Verfahren zum Absorbieren einer schlecht riechenden, hydrophoben Verbindung aus einem auf Wasser basierenden Medium mit dem Schritt des Berührens des auf Wasser basierenden Mediums mit einem oberflächenmodifizierten Stärkekörnchen, das eine partiell hydrolysierte poröse Stärkematrix und ein auf die poröse Stärkematrix aufgebrachtes oberflächenmodifizierendes Siloxan-Mittel umfaßt.

Der Ausdruck "auf Wasser basierendes Medium" ist als ein Fluidmaterial definiert, dessen Haupt-Flüssigkeitskomponente Wasser ist. Beispiele eines auf Wasser basierenden Mediums sind Blut, Urin und Stuhlgänge. Ein auf Wasser basierendes Medium kann jedoch auch Wasser umfassen, das verwendet worden ist, um einen Feststoff zu lösen oder ein Feststoffmaterial zu extrahieren. Zum Beispiel kann ein auf Wasser basierendes Medium, wenn es einmal fluidfrei, einschließlich anderer flüchtiger Flüssigkeiten als Wasser, getrocknet worden ist, mit Wasserrekonstruiert werden, um wieder das wäßrige Medium zu bilden.

Die auf ihrer Oberfläche modifizierten mikroporösen Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung können auch auf Textilstoffe aufgebracht werden, z. B. auf Tischdecken, Vorhänge, Oberbekleidung etc., um schlechte Gerüche zu absorbieren, die in Kontakt mit dem Textilstoff gelangen. Zum Beispiel kann Zigarettenrauch in einem Raum in geeigneter Weise absorbiert werden, wenn die Körnchen der vorliegenden Erfindung auf die Auslegware und andere Textilstoffe (Polsterung) innerhalb eines Raumes aufgebracht werden. Ein einfaches Aufsaugen der Körnchen entfernt die verwendeten Teilchen, welche die mitgerissenen Schlechtgerüche enthalten, dann kann eine frische Lieferung der Körnchen nach Belieben des Benutzers aufgebracht werden.

Die vorliegende Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Absorbieren eines hydrophoben Materials mit dem Schritt des Berührens des hydrophoben Materials mit einem ClogP größer als 1, wobei ein oberflächenmodifziertes Absorbenzmittel mit einer teilweise hydrolysierten porösen Stärkematrix und ein. Siloxan-Oberflächen modifizierendes Mittel auf die poröse Stärkematrix aufgebracht wird.

Das hydrophobe Material, welches durch irgendein Material entfernt wird, kann ein Material sein, das nicht schlecht riechend ist, aber dennoch aus anderen ästhetischen Gründen unerwünscht ist. Diese hydrophoben Materialien haben typischerweise einen ClogP größer als 1. Das hydrophobe Material mit einem ClogP größer als 1 kann ein in Luft frei dispergiertes Material sein, oder das Material kann in einem auf Wasser basierenden Medium dispergiert sein.

Die durch die modifizierten, mikroporösen, oberflächenbeschichteten Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung entfernbaren oder irreversible absorbierbaren hydrophoben Materialien sind gekennzeichnet durch den berechneten Logarithmus ihres Octanol/Wasser-Verteilungskoeffizienten ClogP. Der Octanol/Wasser- Verteilungskoeffizienten ClogP. Der Octanol/Wasser-Verteilungskoeffizient einer hydrophoben Spezies ist das Verhältnis zwischen ihrer Gleichgewichtskonzentration in Octanol und in Wasser. Da die Verteilungskoeffizienten häufig groß sind, werden die bequemerweise in Form ihres Logarithmus auf der Basis 10, logP, gegeben.

Der logP-Wert vieler hydrophoben Spezies wurde berichtet; z. B. enthält die Pomona 92 Datenbank, erhältlich von Daylight Chemical Information Systems, Inc. (Daylight CIS), viele zusammen mit Zitaten aus der Ursprungsliteratur.

Die logP-Werte werden jedoch am bequemsten durch das "GLOGP"-Programm berechnet, das auch erhältlich ist von Daylight CIS. Dieses Programm listet auch experimentelle logP-Werte, wenn sie in der Pomona92-Datenbank verfügbar sind. Der "berechnete logP-Wert" (ClogP) wird durch den Fragmentansatz von Hansch und Leo (bestimmt cf. A. Leo, in Comprehensive Medicinal Chemistry, Band 4, C. Hansch, P. G. Sammens, J. B. Taylor und C. A. Ransden, Ausgaben, S. 295, Pergamon Press, 1990, hier durch Bezugnahme mit aufgenommen. Der Fragmentansatz basiert auf der chemischen Struktur jeder hydrophoben Verbindung und berücksichtigt die Anzahl und Typen der Atome, der Atomverbindungsfähigkeit und der chemischen Bindung. Die ClogP-Werte sind die zuverlässigsten und am weitest verbreiteten Werte, um die Octanol/Wasser-Verteilung abzuschätzen. Es wird von den Fachleuten verstanden werden, daß die experimentellen log P-Werte auch verwendet werden können. Experimentelle log P-Werte stellen eine weniger bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Dort, wo experimentelle log P-Werte verwendet werden, werden die Einstunden-log P-Werte bevorzugt.

Zum Beispiel können die oberflächenmodifizierten, mikroporösen Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung in den Weg einer frei strömenden Luft angeordnet werden, welche schlecht riechende Verbindungen enthält oder Verbindungen, die einen ClogP-Wert von größer als 1 haben, vorzugsweise größer als 2, ganz bevorzugt größer als 3 und äußerst größer als 4. Die oberflächenmodifizierten Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung können, wegen des hohen Porenvolumens und der irreversiblen Natur der hydrophoben Absorption verwendet werden, um einen ungewünschten Geruch, der sich auf einer fortdauernden Basis bildet, zu absorbieren, z. B. können die Stärkekörnchen in einen Kühlschrank gelegt werden, wo das Vermischen der Lebensmittelaromen oder schlechter Gerüche unerwünscht ist.

Die Materialien der vorliegenden Erfindung absorbieren hydrophobe Verbindungen, welche typischerweise verantwortlich sind für einen schlechten Geruch von Flüssigkeit oder einem auf Wasser basierenden Medium. Das Vorhandensein einer hydrophoben Flüssigkeit oder eines anderen auf Wasser basierenden Fluids vermindert nicht oder verhindert gar die Absorption dieser schlecht riechenden Verbindungen.

Die relative Hydrophobizität der modifizierten Stärkekörnchen kann gemessen werden, indem ein oder mehrere Techniken des allgemeinen Standes der Technik verwendet werden. Zum Beispiel werden modifizierte Maisstärke und modifizierte Maisstärke, die mit einem Siloxanpolymer beschichtet ist, in einem Ofen erhitzt. Die Proben werden entnommen und in eine Umgebung mit konstanter Feuchtigkeit gelegt und dürfen Wasser aus der Atmosphäre reabsorbieren. Die Differenz in der Menge reabsorbierten Wassers zwischen den zwei Proben kann ohne weiteres als Basis dienen, die relative Hydrophobizität auszudrücken. Der Formulator kann auch diese Differenz in der Wasserreabsorption mit der Menge Siloxan korrelieren, welche die modifizierten porösen Stärkekörnchen beschichtet, wodurch die Menge des Siloxanpolymers eingestellt werden kann, um die gewünschte Hydrophobizität zu haben.

Die folgenden nicht beschränkenden Beispiele stellen die Präparierung und die Verwendung von mit Siloxan beschichteten, modifizierten Stärkekörnchen der vorliegenden Erfindung zur Steuerung eines schlechten Geruchs dar.

BEISPIEL 1

Ein 221 Rundkolben wird gefüllt mit Essigsäure (17,17 ml), Natriumacetat/Trihydrat (27,21 g), Kalziumchloriddihydrat (0,118 g) und ausreichend destilliertem Wasser, um eine 4,01 Lösung herzustellen. Unter leichtem Mischen wird pulverförmige Maisstärke hinzu gegeben (1,0 kg), gefolgt durch eine AMG300L Enzymlösung (40,0 ml) (NovoNordisk). Das Rühren wird für 30 Stunden bei 23ºC fortgesetzt. Die resultierende Lösung wird durch ein Whatman Nr. 4 Papier doppelter Dicke gefiltert, und das feste Produkt wird mit etwa 2 l Wasser, dann mit etwa 500 ml Ethanol gewaschen. Das Produkt wird luftgetrocknet und ergibt 724 g. Die modifizierte Stärke wird dann für etwa 5 Stunden in einem Ofen, der auf 110ºC eingestellt ist, ofentrocken gemacht, um 648 g eines geruchlosen, weichen, frei fließenden Pulvers zu ergeben. Das Produkt wird zum Beschichten mit Siloxanen ohne dem weiteren Erfordernis einer Reinigung verwendet.

BEISPIEL 2

Löse ABIL AB-1000 Siloxane (Goldschmidt) (15 g) in Toluol (150 mg). Poröse Kornstärke (20% Lückenvolumen X0,20 cc/g, präpariert gemäß US Patent 4,985,082) wird bei 110ºC für 4 Stunden vorgetrocknet. Eine Probe der Stärke (30 g) wird der Lösung von ABIL hinzu gegeben und für etwa 2 Minuten zu Sieden gebracht und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Der Brei wird durch Filtration isoliert, in Luft getrocknet, dann bei 100ºC für 19 Stunden getrocknet, um einen frei fließenden Feststoff zu ergeben, der für eine direkte Verwendung in einer Katamneseeinrichtung, Windel oder in Verbindung mit anderen, einen schlechten Geruch erzeugenden Materialien geeignet ist.

BEISPIEL 3

Löse ABIL AB-1000 Siloxane (Goldschmidt) (15 g) in Isopentan (150 mg). Poröse Kornstärke (20% Lückenvolumen 0,20 cc/g, präpariert gemäß US Patent 4,985,082) wird bei 110ºC für 4 Stunden vorgetrocknet. Eine Probe der Stärke (30 g) wird der Lösung von ABIL hinzu gegeben und für etwa 2 Minuten zu Sieden gebracht und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Der Brei wird durch Filtration isoliert, in Luft getrocknet, dann bei 100ºC für 19 Stunden getrocknet, um einen frei fließenden Feststoff zu ergeben, der für eine direkte Verwendung in einer Katamneseeinrichtung, Windel oder in Verbindung mit anderen, einen schlechten Geruch erzeugenden Materialien geeignet ist.

Das US Patent 5,308,346, Sneller et al., veröffentlicht am 03. Mai 1994, offenbart einen einheitlichen absorbierenden Einwegartikel mit einer elastisch gemachten Seitenklappe, indem ein elastisches Element sowohl auf der oberen Oberfläche als auf der unteren Oberfläche der Seitenklappe operativ verbunden ist. Diese Artikel können als eine Katamneseeinrichtung oder ein Inkontinenzartikel verwendet werden. Die modifizierten Stärkekörnchen, die gemäß der Beispiele 2 oder 3 präpariert wurden, werden dem absorbierenden Substrat hinzu gegeben, welches der einheitliche, absorbierende Einwegartikel aufweist, und zwar in einer Menge von wenigstens 10 Gew.-% des absorbierenden Materials. Der resultierende modifizierte, absorbierende Einwegartikel ist geeignet für die Verwendung durch einen Träger, bei welchem ein verminderter schlechter Geruch erwünscht ist.


Anspruch[de]

1. Material zum Absorbieren einer hydrophoben Verbindung mit:

a) einer teilweise hydrolysierten porösen Stärkematrix; und

b) einem eine Siloxanoberfläche modifizierendes Mittel, das auf die poröse Stärkematrix aufgebracht ist.

2. Absorbierendes Material nach Anspruch 1, in welchem die poröse Stärkematrix Stärkekörnchen aufweist, die teilweise mit einem Amylaseenzym hydrolysiert sind.

3. Absorbierendes Material nach einem der Ansprüche 1 oder 2, in welchem die poröse Stärke eine Maisstärke, Kartoffelstärke oder Mischungen davon ist.

4. Absorbierendes Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in welchem die poröse Stärke Maisstärke ist.

5. Absorbierendes Material nach einem der Ansprüche 1-4, in welchem das die Siloxanoberfläche modifizierende Mittel die Formel hat

in welcher R¹ Einheiten sind, C&sub2;-C&sub2;&sub2; lineares Alkyl, C&sub3;-C&sub2;&sub2; lineares Alkenyl, C&sub2;-C&sub2;&sub2; verzweigtes Alkyl, C&sub3;-C&sub2;&sub2; verzweigtes Alkenyl, Phenyl, Benzyl, Phenoxy, Benzyloxy; R² Einheiten sind -(OR³)nR&sup4; oder -(CH&sub2;)m(OR³)nR&sup4;, in welchem R³ ein C&sub2;-C&sub1;&sub2; Alkylen ist; R&sup4; Wasserstoff, C&sub2;-C&sub1;&sub2; Alkyl ist, -NR&sup5;R&sup6;, in welchem R&sup5; und R&sup6; jeweils unabhängig C&sub2;-C&sub2;&sub2; lineares Alkyl, C&sub3;-C&sub2;&sub2; lineares Alkenyl, C&sub2;-C&sub2;&sub2; verzweigtes Alkyl, C&sub3;-C&sub2;&sub2; verzweigtes Alkenyl, Phenyl, Benzyl, Phenoxy, Benzyloxy und Mischungen davon ist; wobei der Wert von m von 1 bis 22 beträgt; wobei der Wert von n von 1 bis 22 beträgt; wobei der Wert von x von 0 bis 10.000 beträgt; wobei der Wert von y von 0 bis 10.000 beträgt; wobei der Wert von z von 0 bis 10.000 beträgt.

6. Absorbierendes Material nach einem der Ansprüche 1-5, in welchem R&sup4; Einheiten Wasserstoff, Methyl und Mischungen davon sind;

7. Verfahren zum Absorbieren einer hydrophoben Verbindung aus einem auf Wasser basierenden Medium mit dem Schritt des Berührens des auf Wasser basierenden Mediums mit einem oberflächenmodifizierten mikroporösen Stärkekörnchen mit einer teilweise hydrolysierten porösen Stärkematrix und einem eine Siloxanoberfläche modifizierenden Mittel, das auf die poröse Stärkematrix aufgebracht ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, in welchem die poröse Stärkematrix Maisstärke ist.

9. Verfahren zum Absorbieren eines hydrophoben Materials mit dem Schritt des Berührens des hydrophoben Materials mit einem ClogP größer als 1 mit einem oberflächenmodifizierten Absorbenz, das eine teilweise hydrolysierte poröse Stärkematrix und eine Siloxanoberfläche modifizierendes Mittel, das auf die poröse Stärkematrix aufgebracht ist, aufweist.

10. Verfahren zum Absorbieren einer hydrophoben Verbindung mit dem Schritt des Berührens der Verbindung mit einem absorbierenden Material gemäß einem der Ansprüche 1-6.







IPC
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B Arbeitsverfahren; Transportieren
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