Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein Erzeugnis zur Verfügung zu stellen, welches einfach
herzustellen ist und eine kontrollierte Freisetzung von mindestens
einer flüchtigen
Substanz ermöglicht,
ohne daß hierzu
eine Zufuhr von mechanischer oder elektrischer Energie notwendig ist.
Außerdem
soll die Freisetzung der mindestens einen flüchtigen Substanz durch leichte
Modifikationen der Beschaffenheit der Vorrichtung kontrollierbar werden,
ohne daß hierzu
eine aufwendige Anpassung der Formulierungsbestandteile an die jeweils verwendete
flüchtige
Substanz erforderlich ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch einen
Spender zur kontrollierten Freisetzung flüchtiger Substanzen, der ein
Reservoir (1), ein erstes Kontrollelement (6)
und ein zweites Kontrollelement (7) enthält. Das erste
Kontrollelement (6) ist in dem Spender zwischen dem Reservoir
(1) und dem zweiten Kontrollelement (7) angeordnet.
Während
der Anwendung des Spenders wandert die mindestens eine flüchtige Substanz
(4) vom Reservoir (1) zunächst durch das erste Kontrollelement
(6) hindurch und dann durch das zweite Kontrollelement
(7).
Das erste Kontrollelement (6) übt dabei
eine Kontrolle der Freisetzungsgeschwindigkeit der mindestens einen
flüchtigen
Substanz durch Diffusionskontrolle aus. Die Diffusion ist ein Transportphänomen, welches
von den Eigenschaften des Stoffs (im vorliegenden Fall die mindestens
eine flüchtige
Substanz (4)) und des Mediums (im vorliegenden Fall das
Material des ersten Kontrollelements (6)) abhängt. Es
handelt sich also um eine von Stoffeigenschaften abhängige Kontrollfunktion.
Unter den Stoffeigenschaften sind hier die physikalisch-chemischen Eigenschaften
der mindestens einen flüchtigen
Substanz und die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Bestandteile
des ersten Kontrollelements (6) zu verstehen. Diese Stoffeigenschaften
sind die Basis dafür,
dass für
die mindestens eine flüchtige
Substanz (4) in dem ersten Kontrollelement (6)
ein Diffusionskoeffizient gemessen werden kann.
Das zweite Kontrollelement (7) übt eine
Kontrolle der Freisetzungsgeschwindigkeit der mindestens einen flüchtigen
Substanz (4) aus, indem es die Größe der Oberfläche des
ersten Kontrollelements (6) kontrolliert, welche für den Übergang
der mindestens einen flüchtigen
Substanz (4) in die Umgebung zur Verfügung steht. Das zweite Kontrollelement
(7) wird eingesetzt, um eine definierte Verkleinerung der Oberfläche des
ersten Kontrollelements (6) vorzunehmen. Es handelt sich
hierbei also um eine von den oben erwähnten Stoffeigenschaften unabhängige Kontrollfunktion.
Durch die gemeinsame Wirkung von
erstem Kontrollelement (6) und zweitem Kontrollelement
(7) wird eine kontrollierte Freisetzung der mindestens
einen flüchtigen
Substanz (4) aus dem Reservoir (1) in die Umgebung
erzielt.
Das Reservoir (1) ist zur
Aufnahme mindestens einer flüchtigen
Substanz (4) befähigt.
In der einfachsten Ausführungsform
handelt es sich bei dem Reservoir (1) um einen Hohlraum,
der von dem ersten Kontrollelement (6), gegebenenfalls
zusammen mit einer für
die mindestens eine flüchtige
Substanz undurchlässigen
Materialschicht (9) umschlossen wird. In diesem Fall kann
das Reservoir (1) die mindestens eine flüchtige Substanz
(4) direkt enthalten. Vorzugsweise enthält das Reservoir jedoch ein
Trägermaterial
(5), welches zur Aufnahme mindestens einer flüchtigen
Substanz (4) befähigt
ist. Bei Verwendung eines Trägermaterials
(5) enthält
dieses die mindestens einen flüchtige
Substanz (4), zum Beispiel in Form einer Lösung, einer
Suspension, als Dispersion, als Adsorbat und/oder als Absorbat.
Das Reservoir (1) ist vorzugsweise
flächenförmig. Hierunter
ist zu verstehen, daß die
Dicke des Reservoirs im Verhältnis
zu seiner Länge
und Breite gering ist. Bevorzugt ist eine Dicke von 0,1 mm bis 2,5
cm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 5 mm. Entsprechend sind
Längen
und Breiten zwischen 4 mm und 20 cm bevorzugt, besonders zwischen
10 mm und 5 cm. Aufgrund seiner flachenförmigen Beschaffenheit besitzt
das Reservoir (1) eine obere Seite (2) und eine
untere Seite (3). Es kann je nach den Anforderungen bei
der Verwendung des Erzeugnisses geformt sein, vorzugsweise rechteckig, quadratisch,
rund oder oval.
In einer einfachen Ausführungsform
ist das Reservoir (1) auf seiner oberen Seite (2)
vom ersten Kontrollelement (6) und auf seiner unteren Seite
(3) von einer für
die mindestens eine flüchtige
Substanz undurchlässigen
Materialschicht (9) bedeckt. Abgeschlossen wird das Reservoir
(1) dadurch, daß sich das
erste Kontrollelement (6) und die für die mindestens eine flüchtige Substanz
undurchlässige
Materialschicht (9) das Reservoir (1) allseits
umschließen und
direkten Kontakt miteinander besitzen. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Reservoir (1) jedoch auf seiner oberen Seite (2)
und auf seiner unteren Seite (3) vom ersten Kontrollelement
(6) bedeckt. Als Trägermaterial
(5) für
die mindestens eine flüchtige
Substanz (4) kommt ein natürlicher oder synthetischer
Stoff in Frage, der gegenüber
der mindestens einen flüchtigen
Substanz inert ist, wie beispielsweise Sand, Salz, Aluminiumoxid,
Siliciumdioxid, Silicagel, Kieselsäure, Calciumoxid, Titandioxid, Ton.
Vorzugsweise wird ein natürliches
oder synthetisches Polymer oder eine Mischung davon als Trägermaterial
(5) verwendet.
Geeignete Polymere sind Homo- oder
Copolymere sowie Mischungen aus der Gruppe umfassend Polysaccharide,
Cellulose, Cellulosederivate, Celluloseester, Hemicellulosen, Alginate,
Reyon, Cellulosenitrate, Acetat-Reyon, Stärke, Gelatine, Carrageen, Gummi
Arabicum, Chitin, Pektin, Zellstoff, Zellwolle, Polyacrylate, Polyacrylnitril,
Polybutadien, Polybuten, Polycarbonat, Polychlortrifluorethylen,
Polydialkylsiloxan, Polyisopren, Polyether, Polyethylen, Polyethylenglykol,
Polyethylenglykolester, Polyethylenglykolether, Polyglykolester,
Polyisobuten, Polypeptide, Polypropylen, Polystyrol, Polytetrafluorethylen,
Polyurethan, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid,
Polyvinylester, Polyvinylether, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylpyrrolidon,
Proteine, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere.
Im Reservoir (1) kann das
Trägermaterial
(5) als kompakte Masse vorliegen. Vorzugsweise liegt es jedoch
in Form von Fasern, textilem Gewebe, Vlies, Gewirke, Schaum, Pulver,
Granulat oder bahnförmigen
Material vor. Das Trägermaterial
(5) zeichnet sich durch eine gute Aufnahmefähigkeit
für die
mindestens eine flüchtige
Substanz aus.
Bei der mindestens einen flüchtigen
Substanz (4) handelt es sich um einen Stoff, der in der Umgebung,
in die er kontrolliert abgegeben wird, eine gewünschte Wirkung erzielt. Insofern
kann es sich um einen chemischen und/oder biologischen Wirkstoff
handeln. Hierzu zählen
Desinfektionsmittel, Detergentien, Duftstoffe, Pflanzenschutzmittel
(Akarizide, Fungizide, Herbizide, Insektizide), Pharmazeutika, Pheromone
(insbesondere Insektenpheromone), Reinigungsmittel, Repellentien,
Lockstoffe, Waschmittel etc. Die flüchtige Substanz (4)
kann als Festkörper
oder Flüssigkeit
vorliegen, aber auch in Form einer Lösung, einer Dispersion oder
einer Suspension in einem flüchtigen
oder nicht-flüchtigen
Lösungsmittel
bzw. Hilfsmittel. Unter dem Begriff „mindestens eine flüchtige Substanz" ist selbstverständlich auch eine
Mischung mehrere flüchtiger
Substanzen zu verstehen; in bevorzugter Ausführung eine mehr oder weniger
komplexe Mischung verschiedener Duftstoffe („Duftstoffkomposition", „Parfümöl").
Bevorzugt sind als flüchtige Substanzen
(4) Duftstoffe, die einen für Menschen angenehmen Geruch
besitzen, sowie Pheromone, die eine für Insekten anlockende Wirkung
besitzen.
Zu den Duftstoffen zählen die ätherischen Öle wie Alantwurzelöl, Amyrisöl, Angelikasamenöl, Angelikawurzelöl, Anisöl, Araucariaöl, Arnikablütenöl, Artemisiaöl, Atractctylisöl, Baldrianöl, Basilikumöl, Bayöl, Bergamotteöl, Birkenteeröl, Bittermandelöl, Bohnenkrautöl, Boldoblätteröl, Buchublätteröl, Cabreuvaöl, Cascarillaöl, Champacablütenöl, Cistusöl, Costuswurzelöl, Cubebenöl, Davanaöl, Dillöl, Dillsamenöl, Edeltannenöl, Edeltannenzpfenöl, Elemiöl, Estragonöl, Eukalyptusöl, Fenchelöl, Fichtennadelöl, Galbanumöl, Galgantwurzelöl, Geraniumöl, Gingergrasöl, Grapefruchtöl, Guajaköl, Gurjunbalsamöl, Helichrysumöl, Ho-Öl, Ingweröl, Irisöl, Kajeputöl, Kalmusöl, Kamillenöl, Kampheröl, Kanangaöl, Kardamomöl, Karottensamenöl, Kassiaöl, Kiefernnadelöl, Koniferenöl, Kopaivabalsamöl, Korianderöl, Krauseminzeöl, Kümmelöl, Kuminöl, Lavendelöl, Lemongrasöl, Liebstockwurzelöl, Limettenöl, Litsea
Cubeba-Öl, Lorbeerblätteröl, Macisöl, Majoranöl, Mandarinenöl, Melissenöl, Minzöl, Moschuskörneröl, Myrrhenöl, Myrtenöl, Nelkenöl, Neroliöl, Niaouliöl, Olibanumöl, Origanumöl, Orangenöl, Osmanthusblütenöl, Palmarosaöl, Passionsfruchtöl, Patchuliöl, Perubalsamöl, Petersiliensamenöl, Petersilienkrautöl, Petitgrainöl, Pfefferöl, Pfefferminzöl, Pimentöl, Pine-Öl, Poleyöl, Rautenöl, Rosenholzöl, Rosenöl, Rosmarinöl, Sadebaumöl, Salbeiöl, Sandelholzöl, Sassafrasöl, Schafgarbenöl, Schinus-Molle-Ö1, Sellerieöl, Spiköl, Sternanisöl, Tagetesöl, Teebaumöl, Terpentinöl, Thujaöl, Thymianöl, Verbenaöl, Vetiveröl, Wacholderbeeröl, Weinhefenöl, Wermutöl, Wintergrünöl, Ylang-Ylang-Öl, Ysop-Öl, Zdravetzöl, Zedernholzöl, Zimtöl, Zimtblätteröl, Zitronelöl, Zitronenöl und Zypressenöl.
Zu den Duftstoffen zählen auch
Extrakte, Resinoide und Balsame wie Baummoosextrakte, Benzoeharz,
Boronia, Canadabalsam, Cassieblütenextrakt,
Colophonium, Copaivabalsam, Dammarharz, Daphneextrakt, Eichenmoosextrakte,
Elemiresinoid, Feigenblätterabsolut,
Galbanum, Gurjunbalsam, Irisbutter, Jasmin, Labdanumresinoid, Longozaextrakt, Mastix,
Myrrhe, Narzissenextrakte, Olibanum (Weihrauch), Opoponax, Perubalsam,
Storaxbalsam, Tolubalsam, Tonkabohnenextrakt, Tuberosenextrakt,
Vanilleextrakt und Veilchen. Auch Extrakte tierischer Herkunft können hierzu
gezählt
werden: Ambra, Castoreum, Moschus und Zibet.
Zu den Duftstoffen zählen auch
einzelne natürliche
oder synthetische Riechstoffe (so genannte „einheitliche Riechstoffe") vom Typ der Ester,
Ether, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Kohlenwasserstoffe, Terpene und
cyclischen Verbindungen. Sie sind dem Fachmann bekannt aus einschlägigen Handbüchern, z.
B.: S. Arctander: „Perfume
and Flavour Chemicals",
Montclair, (1969) oder K. Bauer, D. Garbe: „Common Fragrance and Flavor
Materials", VCH, Weinheim
(1985). Als Duftstoffe können
selbstverständlich
auch Mischungen der genannten Stoffe („Parfümkompositionen") eingesetzt werden.
Zu den einheitlichen Riechstoffen
zählen
beispielsweise Acetophenon, Acetyleugenol, Allylisothiocyanat, Allyljonon,
Ambrettolid, Ambroxan, α-Ameisensäureethylester, α-Amylzimtaldehyd,
Anethol, Anisaldehyd, Anisalkohol, Anisol, Anthranilsäuremethylester,
Apiol, α-Asaron, β-Asaron,
Ascaridol, Atlanton, Benzaldehyd, Benzoe, Benzoesäureethylester, Benzophenon,
Benzylacetat, Benzylaceton, Benzylalkohol, Benzylbenzoat, Benzylformiat,
Benzylvalerianat, Bergamotenal, α-Bisabolol,
Borneol, Bornylacetat, α-Bromstyrol,
D-Campher, Carvon, Citral, Citronellal, Costunolid, Cumarin, n-Decylaldehyd,
Diallylsulfid, Diphenyloxid, n-Dodecylaldehyd, Elemicin, Ethylhexanoat,
Eucalyptol, Eugenol, Eugenolmethylester, Farnesol, Fenchon, Fenchylacetat,
Geranylacetat, Geranylformiat, Heliotropin, Heptincarbonsäuremethylester,
Heptaldehyd, 1-Hexanol,
cis-3-Hexen-1-ol, Hydrochinondimethylether, Hydroxycitronellal,
Hydroyxzimtaldehyd, Hydrozimtalkohol, Indol, Iron, Isoeugenol, Isoeugenolmethylether,
Isosafrol, Jasmon, Karvakrol, p-Kresolmethylether, Laurinsäureethylester,
Limonen, Linalool, Linalylacetat, Linalylpropionat, Lyral, Menthan,
Menthol, Menthon, p-Methoxyacetophenon, Methyl-n-nonylacetaldehyd,
Methyl-n-amylketon, Methylanthranilsäuremethylester, p-Methylacetophenon,
Methylchavikol, p-Methylchinolin, Methyl-n-heptenon, Methyl-β-naphthylketon, Methyl-n-nonylketon,
Muskon, Myristicin, β-Naphthylethylether, β-Naphthylmethylether,
Nerol, Nonanal, Nonylalkohol, n-Octylaldehyd, p-Oxyacetophenon, Pentadecanolid, Phenol,
2-Phenylethanol, Phenylacetaldehyd-Dimethylacetal, Phenylessigsäure, 2-Phenylethylacetat,
Pinen, Propionaldehyd, Propiophenon, Protocatechualdehyd, Pulegon,
Rhodinol, Safrol, Salicylsäurebenzylester,
Salicylsäureisoamylester,
Salicylsäuremethylester,
Salicylsäurecyclohexylester,
Santalol, Terpenylacetat, Terpinen-4-ol, Thymen, Thymol, γ-Undelacton,
Vanillin, Veratrumaldehyd, Verbenol, Verbenon, Zimtaldehyd, Zimtalkohol,
Zimtsäure,
Zimtsäurebenzylester,
Zimtsäureethylester
und Zimtsäuremethylester.
Zu den Lockstoffen, insbesondere
solchen mit einer für
Insekten anlockenden Eigenschaft zählen Duftstoffe wie Farnesol,
Terpineol und Vanillin, aber auch Pheromone wie Muscalur, Disparlur,
Bonbykol, Brevicomin, (E,E)-8,10-Dodecadien-1-ol, (Z)-9-Dodecenylacetat,
(E)-9-Dodecenylacetat, 7,11-Dimethyl-3-methylen-1,6,10-dodecatrien, Z-11-Hexadecenal,
Z-11-Hexadecenylacetat, (Z,Z)-11,13-Hexadecadienal,
cis-11-Tetradecenylacetat, trans-11-Tetradecenylacetat, Z-9-Tricosen, Z,E-9,12-Tetradecadien-1-ylacetat,
(E,Z)-2,13-Octadecadienal, (E)-2-Octadecenal,
E(10),(Z)12-Hexadecadien-1-ol und (E)-4-Tridecen-1-ylacetat.
Zu den Repellentien, insbesondere
solchen mit einer für
Insekten abstoßenden
Eigenschaft zählen
Duftstoffe wie Lavendelöl,
Zedernholzöl
und Citronellöl
aber auch Stoffe wie N,N-Diethyl-m-toluamid, 1-Piperidincarboxylsäure-2-(2-hydroxyethyl)-1-methylpropylester,
Ethyl-3-(N-acetylbutylamino)-propionat und N,N-Caprylsäurediethylamid.
Das erste Kontrollelement (6)
besteht aus einem für
die mindestens eine flüchtige
Substanz (4) durchlässigem
(„permeablen") Material. Dazu
muß die
mindestens eine flüchtige
Substanz (4) mindestens eine geringe Löslichkeit in diesem Material
besitzen oder anders ausgedrückt:
Das permeable Material besitzt ein gewisses Lösungsvermögen für die mindesten eine flüchtige Substanz
(4). Hierbei kann es sich um ein natürliches oder synthetisches
Polymer oder eine Mischung davon handeln. Das Material kann auch
Hilfsstoffe wie Weichmacher, Klebrigmacher („tackifier"), Pigmente, Verdicker, Gelbildner, Filmbildner,
Antioxidantien, Farbstoffe etc. enthalten.
Als durchlässiges Material kommen insbesondere
natürliche
und synthetische Polymere und deren Mischungen in Frage. Dazu zählen die
Polymere und Polymermischungen, die bereits zu denen zählen, die
als Trägermaterial
(5) verwendet werden können.
Insbesondere kommen jedoch Polyethylene, Polypropylene, Silikone,
Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyacrylate, Ethylen-Acrylat-Copolymere,
Polyisobutadien, Kautschuk und Styrol-Isopren-Styrol-Dreiblockpolymere
in Frage.
In einer besonderen Ausführungsform
ist das erste Kontrollelement (6) haftklebend, was vorzugsweise
dadurch erreicht wird, daß ein
Polymer mit haftklebenden Eigenschaften verwendet wird (ein so genannter „Haftkleber", engl.: „pressure
sensitive adhesive")
oder durch Zugabe von Klebrigmachern („tackifier") zu dem an sich nicht klebrigen Polymer
oder Polymergemisch. Tackifier sind dem Fachmann bekannt. Dazu zählen klebrigmachende
Harze wie Abitol, Ester der (Hydro-)Abietinsäure, etc.
Als bevorzugte Ausführungsform
des ersten Kontrollelement (6) ist eine filmförmige Form
anzusehen. Als solche kann das erste Kontrollelement (6) eine
Dicke zwischen 50 μm
und 2,5 mm aufweisen, vorzugsweise zwischen 100 μm und 0,5 mm. Die Länge und
Breite des ersten Kontrollelements (6) wird so gewählt, daß es die
Länge und
Breite der oberen Seite (2) des Reservoirs übertrifft,
vorzugsweise um mindestens 3 mm. Der dadurch entstehende, allseits überstehende „Rand" ist erforderlich,
damit das auf der oberen Seite (2) des Reservoirs befindliche
erste Kontrollelement (6) einen festen Kontakt mit der
auf der unteren Seite (3) des Reservoirs (1) befindlichen
entweder nichtklebenden, für
den mindestens einen flüchtigen
Stoff undurchlässigen Materialschicht
(9) oder einer weiteren Schicht eines ersten Kontrollelements
(6) bilden kann.
Das erste Kontrollelement (6)
kann aufgrund seiner Materialeigenschaften die Diffusionsgeschwindigkeit
der mindestens einen flüchtigen
Substanz (4) beeinflussen. Dem Fachmann ist bekannt, daß hierfür gegebenenfalls
das Molekulargewicht des Polymers und/oder sein Vernetzungsgrad
modifiziert werden muß.
Diese Materialeigenschaften des Polymers können bei seiner Herstellung
durch die Wahl des Lösungsmittels,
der Reaktionstemperatur, der Art des Starters der Polymerisationsreaktion,
die Reaktionsdauer, die Konzentrationsverhältnisse, die Anwesenheit von
Vernetzern etc. beeinflußt
werden. Weitere Materialeigenschaften (Hydrophilie, Lipophilie)
können
durch die Verwendung geeigneter Co-Monomere gesteuert werden. Selbstverständlich kann
auch das Vorhandensein von Hilfsstoffen (Weichmachern, Pigmenten,
etc.) das Diffusionsverhalten der mindestens einen flüchtigen
Substanz in dem Material des ersten Kontrollelements (6)
beeinflussen. Schließlich
hängt auch
die Diffusionsstrecke der mindestens einen flüchtigen Substanz (4)
von der Dicke des ersten Kontrollelements (6) ab, was zu
einer Kontrolle der Dauer ihrer Freisetzung beiträgt.
Das zweite Kontrollelement (7)
besteht aus einem für
die mindestens eine flüchtige
Substanz undurchlässigen
(„impermeablen") Material. Zu den
undurchlässigen
Materialien gehören
Metalle, Kunststoffe und insbesondere Verbundwerkstoffe aus Metall
und Kunststoff, die als so genannte Sperrschichtfolien kommerziell
erhältlich
sind. Als geeignete, impermeable Kunststoffe sind auch Barrierekunststoffe anzusehen,
die dem Fachmann bekannt sind. Hierzu zählen: Polyacrylnitril, Polyamid,
Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyvinylidenchlorid etc. In
den Sperrschichtfolien können
jedoch auch permeable Kunststoffe im Verbund mit Metallfolien eingesetzt werden,
da die Undurchlässigkeit
für die
mindestens eine flüchtige
Substanz auf dem Vorhandensein der Metallfolie in dem Verbund beruht.
Das undurchlässige
Material ist vorzugsweise nicht klebend.
Zu den geeigneten Metallen zählen Aluminium,
Kupfer, Zink, Eisen und Zinn.
Bevorzugt ist die Ausführungsform,
bei der das zweite Kontrollelement (7) filmförmig ist
(„Sperrschichtfolie"). Als solche kann
das zweite Kontrollelement (7) die gleichen Dimensionen
wie das erste Kontrollelement (6) aufweisen, das heißt eine
Dicke zwischen 50 μm
und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,5 mm. Die Länge und
Breite des zweiten Kontrollelements (7) werden so gewählt, daß es mindestens
einen Abschnitt des ersten Kontrollelements, vorzugsweise jedoch
vollflächig
das erste Kontrollelement (6) bedeckt.
Damit das zweite Kontrollelement
(7) seine die Freisetzung der mindestens einen flüchtigen
Substanz (4) kontrollierende Funktion ausüben kann,
besitzt es Materialaussparungen (8), die die Form von Röhren und/oder
Blasen annehmen können.
Aufgrund des Vorhandenseins dieser Materialaussparungen kann die
mindestens eine flüchtige
Substanz das zweite Kontrollelement (7) passieren und in
die Umgebung des Spenders austreten. Die exakte Kontrolle der Freisetzung
der mindestens einen flüchtigen
Substanz (4) erfolgt beim zweiten Kontrollelement (7)
lediglich durch die Zahl und Größe dieser Materialaussparungen
(8). Die Art des Materials hat keinen Einfluß darauf.
In einer bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich bei den Materialaussparungen (8) um Röhren („Perforationslöcher", „Mikrokanäle"), die einen Durchmesser
zwischen 2 μm
und 2 mm besitzen können,
vorzugsweise zwischen 50 μm
und 0,5 mm und besonders bevorzugt zwischen 100 μm und 250 μm. Typische Zahlen bezüglich der
Materialaussparungen sind 500 bis 8.000 pro m2 Sperrschichtfolie, bevorzugt
ist der Bereich von 1.200 bis 2.500 röhrenförmigen Materialaussparungen
pro m2.
In einer weiteren Ausführungsform
kann es sich um im wesentlichen kugelförmige Materialaussparungen
(8) („Poren", „Löcher") handeln, deren Durchmesser
denen der Röhren
entsprechen. Diese kugelförmigen
Materialaussparungen (8) besitzen gemeinsame Berührungspunkte,
die eine Passage der mindestens einen flüchtigen Substanz (4)
ermöglichen
(„offenporiger
Schaum").
Einen besonders bevorzugten Fall
stellt eine flache Ausführungsform
des Spenders dar, in der die obere Seite (2) und die untere
Seite (3) des Reservoirs mit je einem ersten Kontrollelement
(6) bedeckt ist, welches jeweils vollflächig von einem zweiten Kontrollelement
(7) bedeckt ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform
liegt darin, daß ein
Anfassen ohne Gefahr des Verklebens möglich ist. Gleichzeitig ist eine
Freisetzung der mindestens einen flüchtigen Substanz (4)
zu beiden Seiten (2, 3) des Reservoirs möglich.
Der Spender ist aufgrund der Existenz
der zwei unterschiedlich funktionierenden Kontrollelemente dazu
befähigt,
sowohl eine „schnelle
Freisetzung" der
mindestens einen flüchtigen
Substanz (4) wie auch eine „verzögerte Freisetzung" zu ermöglichen.
Die Funktion des ersten Kontrollelement (6) basiert auf
dem Prinzip der Kontrolle der Diffusion der mindestens einen flüchtigen
Substanz (4), die Funktion des zweiten Kontrollelements
(7) basiert auf dem Prinzip der Veränderung der Größe der Oberfläche der
die mindestens eine flüchtige
Substanz enthaltenden Materialschicht zur Umgebung.
Die Auswahl des Materials für das erste
Kontrollelement (6) besitzt eine grundsätzliche Bedeutung für die Diffusionsgeschwindigkeit
der mindestens einen flüchtigen
Substanz (4). Die Einstellung der Zahl und der Größe der Materialaussparungen (8)
des zweiten Kontrollelements (7) bestimmt dann die Größe der Fläche, aus
der die mindestens eine flüchtige
Substanz (4) in die Umgebung austreten kann.
So kann bei Verwendung eines zweiten
Kontrollelements (7) mit einer verhältnismäßig großen Zahl von relativ großen Materialaussparungen
(8) die mindestens eine flüchtige Substanz (4)
im Fall einer „schnellen
Freisetzung" innerhalb
weniger Stunden an die Umgebung abgegeben werden, beispielsweise über einen
Zeitraum von 1 bis 12 Stunden.
Im Fall einer „verzögerten Freisetzung" kann sie über einen
Zeitraum von mehreren Tagen und Wochen anhalten, beispielsweise
7 Tage bis 8 Wochen, gegebenenfalls sogar über mehrere, d. h. bis 6 Monate,
sofern eine verhältnismäßig kleine
Anzahl von relativ kleinen Materialaussparungen (8) im
zweiten Kontrollelement (7) verwendet wird.
Damit wird eine von der Zusammensetzung des
Reservoirs und den Materialeigenschaften des ersten Kontrollelements
(6) relativ unabhängige
Kontrolle der Freisetzung erreicht. Die „Feinsteuerung" der Freisetzung
kann also letztlich durch den Parameter „Porosität" des zweiten Kontrollelements (7) erreicht
werden.
Der Vorteil dieser Konstruktion liegt
darin, daß – insbesondere
bei flüchtigen
Substanzen, die sich chemisch und physikalisch stark voneinander unterscheiden – keine
Anpassung der Materialeigenschaften des ersten Kontrollelements
an die Stoffeigenschaften der flüchtigen
Substanzen erfolgen muß,
sondern daß lediglich
die Zahl und/oder die Größe der Materialaussparungen
des zweiten Kontrollelements variiert werden muß. Dies ist jedoch technisch
wesentlich einfacher durchzuführen
und mit weniger experimentellem Aufwand.
Die Herstellung der Spender erfolgt,
indem das Trägermaterial
(5) in die gewünschte
Form gebracht wird, zum Beispiel durch Spinnen, Beschichten, Walzen,
Ausstanzen, Pulverisieren, Mahlen, Schneiden etc. sowie Kombinationen
davon. Das Trägermaterial
wird, sofern es als endloses Band vorliegt, beispielsweise durch
Schneiden oder Stanzen in einzelne Abschnitte überführt, in denen es als wichtiger
Bestandteil des Reservoirs (1) dienen kann.
Das erste Kontrollelement (6)
kann durch Mischen der Formulierungsbestandteile, beispielsweise in
wäßriger Lösung, vorzugsweise
jedoch in einem organischen Lösungsmittel,
hergestellt werden. Die Lösung
oder Schmelze der Formulierungsbestandteile kann dann beispielsweise
mittels eines Rakels auf eine Transportbahn übertragen werden, wo sie nach
Abziehen des Lösungsmittels
oder beim Abkühlen
in die Form eines Films gebracht werden kann.
Das zweite Kontrollelement (7)
kann in entsprechender Weise in Filmform gebracht werden. Anschließend können röhrenförmige Materialaussparungen
(8) in den so erhaltenen Film gestanzt werden, indem der
Film durch zwei gegenläufige
Walzen hindurch transportiert wird, von denen mindestens eine stachelförmige Erhebungen
besitzt, die beim Durchgang des Films ein Perforieren bewirken.
Andere dem Fachmann bekannte Techniken zur Herstellung perforierter
Folien sind die elektrostatische Perforation, Heißnadeln,
Flammperforation oder die Laserperforation.
Das zweite Kontrollelement (7)
kann aber auch hergestellt werden, indem durch Rühren eine gasförmige Substanz
so in die Formulierungsbestandteile eingebracht wird, daß bei der
Verfestigung (d. h. beim Verdunsten des Lösungsmittels bzw. beim Abkühlen der
Schmelze) ein offenporiger Schaum entsteht, d. h. kugelförmige Materialaussparungen (8).
Die gasförmige
Substanz kann allerdings auch durch eine chemische Reaktion der
Formulierungsbestandteile freigesetzt werden, wie zum Beispiel im Falle
von Polyurethanen.
Die mindestens eine flüchtige Substanz
(4) kann direkt – als
Festkörper
oder Flüssigkeit,
Lösung, Dispersion
oder Suspension – in
eine Vertiefung eines filmförmig
vorliegenden ersten Kontrollelements (6) gegeben werden.
Unmittelbar danach wird das so erhaltene, die mindestens eine flüchtige Substanz
(4) enthaltende Reservoir (1) mit einer für die mindestens
eine flüchtige
Substanz undurchlässigen
Materialschicht (9) oder einem weiteren, filmförmig vorliegenden
ersten Kontrollelement (6) abgedeckt.
Vorzugsweise wird jedoch die mindestens eine
flüchtige
Substanz (4) mit dem Trägermaterial (5)
gemischt oder in flüssiger
Form auf einen Abschnitt eines bandförmig vorliegenden Trägermaterials
aufgetragen. Dieser Abschnitt kann dann mit mindestens einem filmförmig vorliegenden
ersten Kontrollelement (6) abgedeckt werden.
Das Zusammenfügen des Verbunds von Reservoir
(1) und zwei ersten Kontrollelementen (6) bzw.
einem ersten Kontrollelement (6) und einer für die flüchtige Substanz
undurchlässigen
Materialschicht (9) und dem zweiten Kontrollelement (7)
erfolgt durch dem Fachmann bekanntes Laminieren unter Ausnützung der
klebenden Eigenschaft des ersten Kontrollelements (6).
Einzelne Spender können durch
Längs-
und Querschneiden und Stanzen aus derartigen Materialbahnen erhalten
werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform
sieht vor, mehrere Reservoire (1, 1', 1'',...),
von denen jedes einen anderen flüchtigen
Stoff bzw. Stoffgemisch (4, 4', 4'',...)
enthält,
jeweils mit einem ersten Kontrollelement (6, 6', 6'',...) und einem zweiten Kontrollelement (7, 7', 7'',...) zu bestücken. Besonders vorteilhaft
ist diese Ausführungsform
eines Spenders, wenn das erste Kontrollelement (6) und
das zweite Kontrollelement (7) hinsichtlich des Materials
für alle
Reservoire (1, 1', 1'',...) identisch ist, während lediglich
die Größe und/oder
die Zahl der Materialaussparungen (8, 8', 8'',...) in dem zweiten Kontrollelement
unterschiedlich ist. Ein solcher „Multireservoir"-Spender kann sich auf
einer von allen Reservoiren (1, 1', 1'',...)
gemeinsam genutzten undurchlässigen
Materialschicht (9) befinden oder beidseitig mit den entsprechenden
ersten und zweiten Kontrollelementen ausgerüstet sein.
Wenn in einem solchen Fall das erste
Reservoir (1) – als
Gemisch flüchtiger
Substanzen – die „Kopfnote" eines Parfüms, das
zweite Reservoir (1') die „Herznote" dieses Parfüms und das
dritte Reservoir (1'') die „Basisnote" dieses Parfüms enthält, kann durch
die kontrollierte Freisetzung der flüchtigen Substanzen des jeweiligen
Reservoirs (1, 1', 1'') der klassische Duftablauf dieses
Parfüms
modifiziert werden. Der Spender ist in der Lage, insbesondere die
Wirkung der üblicherweise
schnell freigesetzten „Kopfnote" zu verlängern.
Der Spender kann verwendet werden,
um flüchtige
Substanzen (4) an eine Umgebung abzugeben. Bei der Umgebung
handelt es sich vorzugsweise um eine gasförmige Umgebung, zum Beispiel
die Luft in einem im wesentlichen abgeschlossenen Raum (zum Beispiel
Möbelstück, Zimmer,
Fahrzeug, Schuh, Backofen, Mülleimer,
Koffer). Es kann sich aber auch um eine flüssige Umgebung handeln (zum Beispiel
Aquarium, Toilettenspülkasten,
Waschmaschine). Schließlich
kann es sich bei der Umgebung auch um einen Festkörper handeln,
der befähigt
ist, die flüchtige
Substanz aufzunehmen (zum Beispiel Kleidungsstück, Bücher, Teppich).
Die beschriebenen und dargestellten
Ausführungsformen
dienen lediglich zur Erläuterung
der grundsätzlichen
Aspekte der Erfindung und dürfen nicht
in einer auf diese Beispiele einschränkenden Weise ausgelegt werden.