JP2009520523A - ゲルベースの液体分配デバイス - Google Patents

Abstract

ゲルと活性揮発性液体の別個のソース（「ソース」）とを含む活性揮発性液体分配デバイスであって、当該ゲルが、（ａ）その放出が、前記ゲルの少なくとも１つの物理的特性のサイズの減少を引き起こす、揮発性材料を含み、（ｂ）大気から前記ソースを遮蔽する遮蔽手段を備え、該遮蔽手段は前記物理的特性のサイズ減少によって開放され、それによって、時間の経過に伴い、大気中へ次第に多くの前記ソースの露出を引き起こし、大気への前記ゲルの露出は本質的に一定に保つ、前記デバイス。利用される物理的特性は、通常重量の減少または物理的寸法の収縮である。当該デバイスは、大気中への活性物のより制御された放出、およびより長い寿命を可能にし、芳香剤として特に有用である。

Description

本発明は、活性揮発性材料を大気中へ分配するデバイス、特にゲルを含んでいるものに関する。

活性揮発性材料を大気中へ分配するためのゲル含有デバイスは一般的である。「活性揮発性材料」（以下「活性物」）とは、ある目的の達成のために大気中での存在が望まれる揮発性材料を意味する。かかる材料は、殺虫剤、殺真菌剤、臭気中和剤、そして最も好ましくはフレグランスを含む。大気中にフレグランスを放つ、ゲルベースの芳香剤は、特に一般的な例である。機能物質はゲルであり、水性であっても非水性であってもよく、これに、一般的には担体溶媒に溶解されている活性物が組み込まれる。活性物を放つにつれて、ゲルは収縮し、この収縮は、デバイスの寿命が近づいていること、および詰め替えまたは取り替えの必要性があることの優れた目安を提供する。

放出率は、気温、湿度および気流の周囲条件に依存する。かかるシステムの問題点は、これらが、初めは比例的により多く、そして、商品寿命の終わりにかけてより少ない揮発性材料を失う傾向にあることである。かかるゲルも、有色、透明、半透明または不透明であってもよい材料の均一なブロックとして始まるが、終わりには不格好なむらのある塊に収縮する。ゲルの他のタイプは、高い積載量のフレグランスを含むことができるが、しばしば製品の寿命にわたって物理的外観において限られた変化しか示さないので、しばしば終点が不明確である。

これらの不利点が実質的にまたは完全に解消されたゲルベースの活性物分配デバイスを作成することが可能であることを見出した。したがって本発明は、ゲルと活性揮発性液体の別個のソース（「ソース」）とを含む活性揮発性液体分配デバイスであって、該ゲルが、

（ａ）その放出が前記ゲルの少なくとも１つの物理的特性のサイズの減少を引き起こす、揮発性材料を含み、
（ｂ）大気から前記ソースを遮蔽する遮蔽手段を備え、該遮蔽手段は前記物理的特性のサイズ減少によって開放され、それによって、時間の経過に伴って次第に多くの前記ソースの大気中への露出を引き起こし、大気への前記ゲルの露出を本質的に一定に保つ、前記デバイスを提供する。

本発明は、大気における活性揮発性物質の比較的均一な存在を保持する方法であって、物質ソースからの揮発性物質の蒸発を含み、大気からソースを遮蔽し該ソースとは異なるゲルの物理的特性の減少によって開放が駆動される遮蔽手段の開放によって、前記ソースは大気中へ次第に多く露出され、大気への前記ゲルの露出は本質的に一定に保たれる、前記方法を、さらに含む。

「物理的特性」とは、溶媒の蒸発とともに変化する、ゲルのあらゆる物理的特性を意味する。この場合、通常の物理的特性は、重量の減少および物理的寸法（長さ、幅、高さ、体積）の収縮であり、ほとんどのゲルは、溶媒が蒸発すると、重量が減少し、物理的サイズが減少する。以下にさらに説明するように、これらは全て、本発明の実施に用いることができる。

本発明で用いるための活性揮発性液体のソースは、あらゆる好適なソースであってよい。例えば、当該技術分野において周知のタイプの多孔性ウィックであってもよく、これはリザーバから活性物を引き込む。また半透過性膜の裏側にある揮発性液体であってもよい。当該技術分野において公知のタイプの昇華可能な材料であってもよい。特定の態様において、これはゲルであってもよい。このゲルは、その物理的特性の変化が、次第により大きなソースの大気への露出を引き起こすゲルにさらに付加するものである。好適なゲルは、当該技術分野において周知であり、当業者であれば所与の用途のために好適な材料を容易に選択することができる。

当該技術分野において知られ、広く用いられる典型的なゲル材料の例は、ワックス、ポリアミドポリマー、少なくとも１つのジブロック、トリブロック、ラジアルブロックおよびマルチブロックポリマーを含む炭化水素油である。かかる材料は、例えば、ろうそくに用いられ、かかる材料の説明は、例えば、米国特許第3,615,289号；第3,645,705号；第3,819,342号；第4,449,987号；第5,578,089号；第6,054,417号および第6,111,055号ならびに国際出願PCT/US96/13993に見出される。かかる材料の全てが本発明における使用に好適であるわけではないが、日常的な実験を用いるだけで、当業者は本発明のあらゆる用途に好適な材料を容易に選択することができる。

遮蔽手段を備えたゲル（ソースがゲルであるか否かにかかわらず、以下「第一のゲル」と称す）は、次第により多くのソースを大気に露出させる機能を有する。このためには、ゲルが揮発性材料を失うにつれて、物理的特性のサイズが減少するようでなければならない。前述したように、遮蔽手段は、一般的に、ゲルの物理的収縮またはその重量の減少によって駆動される。第一のゲルにおける揮発性材料は、純粋にこの減少の目的のために存在する。これは、水、または水と水混和性有機溶媒（代表的にはエタノール）との混合物から選択される。

本発明の重要な特徴は、第一のゲル自体は、遮蔽手段として、大気へより露出されるべきではないことである。かかる露出は、大気へソースの露出の不均等な進行、そしてフレグランスの不均等な散布を招く。第一のゲルの大気への露出が絶対的に一定に保たれることは重要ではない；当業者は、いずれかの方向への小さな変動は許容されることを理解する。かかる露出を達成する多くの方法が当該技術分野に明らかとなる。これらのいくつかを、以下により詳細に説明するが、典型的な処置は、第一のゲルが、大気への露出および材料の放出をもたらし所望の特性の減少を可能にする不変性のポートを備えた、分離した区画に保たれることを含む。

第一のゲルは、徐々により多くのソースを大気に露出する手段を提供するので、所望の物理的特性を念頭において選択するべきである。例えば、カラギーナンをベースとしたゲルは、顕著な収縮を有しており、本発明において特に有用である。他のタイプのゲルを使用してもよく、フレグランスソースもゲルである場合、これらのゲルは同一であっても異なっていてもよい。

第一のゲルの典型例を以下に示す：

以下のゲルは、揮発性液体のソースとして有用なゲルの典型例である。

これらの処方は単なる例示であって、当業者は本発明の範囲内にある他の多くのゲルを日常的な実験のみによって作製することができることが強調される。

第一のゲルは遮蔽手段を備える。「備える」とは、第一のゲルと関連して遮蔽手段が存在し、第一のゲルの物理的特性のサイズ減少によって、遮蔽手段が次第により多くのフレグランスソースを露出させることを意味する。これは、第一のゲルと遮蔽手段との間に、物理的特性の減少を遮蔽手段の動きに変換する、直接的または間接的な物理的連結を必要とする。これはあらゆる好都合な手段によって達成される。いくつかの非限定的な例として以下が挙げられる：

− 遮蔽手段は、ゲルの上部に位置しゲルが収縮すると下降するバリアであり、該バリアの動きは、徐々により多くの活性ソースを露出させる；
− 第一のゲルの重量が、バリアを開放しようとする力（典型的にはバネなどの弾性部材）の促進に逆らって、開放可能なバリアを閉めた状態に保ち、第一のゲルの重量減少が、力に誘導された動きを可能にし、それが開放可能なバリアを開放させる。

当業者は、本明細書に記載されていないが本発明の範囲内にある多数の可能な変形を容易に想起することができる。
本発明のデバイスは、好適な材料、例えば、金属、木材、プラスチック、紙、ボール紙およびセラミックなどから容易に作製できる。用いられる材料は何であろうと、ゲル、活性物および溶媒などのそれらに接触する物質と満足に用いることができなければならないが、これは十分、当該技術分野の技能の範囲内である。好ましい材料はプラスチックであり、これは、安価で望ましく魅力的な形状および色に容易に成形することができ、また、半透明にすることも可能である。

大気中への放出のための活性揮発性物質は、大気中に存在することが望まれ、上述したソースから放出可能であるような、あらゆる物質であり得る。最も一般的な物質は芳香剤に用いられるフレグランスであるが、他の物質、例えば、臭気マスカー、殺虫剤、殺真菌剤、消毒剤などであってもよい。

デバイスは使い捨てであってもよいが、デバイスが機能し続けるように、ソースおよび第一のゲルの片方または両方の部品または全てが取り替えられるので、好ましくは詰め替え可能である。交換品の性質は、必然的に特定のデバイスの形状および性質に依存する；例えばゲルをソースとして有するデバイスは、取替え用ゲルを必要とするが、多孔性ウィックをソースとして有するデバイスは、活性物の取替え用リザーバのみを必要とし、ウィックは再使用することができる。いずれの場合にも、かかる取替え用部品のデザインは、当該技術分野の技能の範囲内である。したがって、放出の中断を最小限として、デバイスを作動状態に戻すことが可能である。

本発明のデバイスは、大気中の活性物の比較的均一な存在を保つことにおいて著しく効果的である。また、デバイスが取替えまたは詰め替えされるように、寿命の終了を示すことにも非常に効果的である。
本発明を、好ましい態様を表現し、本発明の範囲のいかなる限定も意図しない、付随の図を参照してさらに説明する。

図１ａおよび１ｂ、２ａおよび２ｂ、ならびに３ａおよび３ｂにおいて、デバイスの作動は、時間に伴う物理的サイズの収縮を利用する。図４ａおよび４ｂにおいて、デバイスは、時間に伴う重量の減少を利用する。
図１ａ−ｂ、２ａ−ｂおよび３ａ−ｂにおいて、用いられる第一のゲルは上記の処方Ａを有し、活性揮発性液体は、上記の無水ポリマーゲルである。

図１ａおよび１ｂにおいて、デバイスは、垂直の側面を有する浅い盆（basin）１の形状を有し、これは第一のゲル２で充填され、このゲルは溶媒の減少を介して、実質的に収縮することができる。第一のゲル２の上部にプレート３が位置し、このプレートはゲルが収縮すると盆を下降し、溶媒は、プレートにおける一連のポート４を介して、ゲルから抜け出る。盆の底面の中心から垂直に、本質的に円筒状の突起５が立ち上がる。この突起の柱面の周囲に、芳香性の第二のゲル７が充填された一連のへこみ６が形成される。プレート３における中心ポート８が、この突起が通過することを可能にし、ゲル２が収縮するにつれて、（図１ｂに示されるように）プレート３が下降する。

デバイスの作動は、デバイスの上部からの保護ホイル９の除去によって開始される。そして第一のゲルからの揮発性液体の蒸発が始まり、その結果、収縮が伴う。図１ｂに示されるように、第一のゲル２が収縮するに従いプレート３が下降するにつれて、下降するプレートはより多くの第二のゲルを露出し、露出した第二のゲルのフレグランスが大気中へ蒸発することを可能にし、一方で、プレート３の下にある第二のゲルの蒸発を防ぐ。したがって、フレグランスの制御された放出が達成される。フレグランスが放出される程度は、適当な第一のゲルの選択により予め決定することができ、当該技術分野の技能内のものであり、日常的な実験のみを必要とする。

図２ａ−ｂの態様において、デバイスは、倒立したボウルの形状のベース部材１１を有する。ベース部材の上部から上方へ向かって、中心に配置された円筒部材１２が伸び、これは、その外周の周りに、芳香性ゲル１４を含む凹部１３を備える。ベース部材１１の上部に、バリア部材１５が位置し、このバリアは、ベース部材の形状に厳密に適合した形状を有する。バリア部材は、ベース部材１１の上に直接位置しないが、バリア部材１５の外周の周りに備えられた第一のゲル１６の上に位置する。バリア部材１５はその上部に、円筒部材１２がはめ込まれるポート１７を有する。第一のゲルが収縮するときに、バリア部材１５をベース部材に重なった状態に保つために、一連の細長い突起１８がバリア部材の上部の内面から垂直に下方に延び、これはベース部材１１の上部における適合スロット１９にはめ込まれる。

第一のゲルにおける液体の蒸発が開始すると、液体は、ベース部材１１の側面の穴２０を通って出る。そしてバリア部材が降り始め、長細い突起１８が対応するスロット１９に収まって、ベース部材とバリア部材とを整列した状態に保つことに役立つ。バリア部材１５が降りるにつれて、芳香性ゲル１４を有する凹部１３を徐々に露出し、フレグランスの放出が制御される。

図３ａ−ｂの態様において、ベース部材２１は、背が高い直角三角形に近い縦断面を有する。このベース部材は水平隔壁２２によって２つの空洞区画、上部区画２３および下部区画２４に分離される。上部区画は空であり、この上部区画における三角形の斜辺（「上部斜辺２５」）上に芳香ゲル２７が充填された凹部２６が形成される。下部区画は第一のゲル２８を含み、このゲルから蒸発した液体は、下部区画に結合した下部斜辺３０に形成された穴２９を通って下部区画から出る。

溶媒およびフレグランスの蒸発は、２つのカバープレート、上部カバープレート３１および下部カバープレート３２によって、初めに防止される。上部カバープレート３１は上部斜辺２５および隔壁２２に対応する形状を有する。使用前の状態において、これは、形状が隔壁２２および下部斜辺３０に対応する下部カバープレート３２の上に位置し、したがって、穴２９をカバーする。したがって、使用前の配置において、上部カバープレート３１は、下部カバープレートによって第一のゲル２８との接触から分離されている。図３ａの右にある小さな図は、上部カバープレート３１に隠れた、凹部中の芳香ゲル２７のゴーストアウトラインを示す。下部カバープレート３２は、カバープレートの２つの面が合うわずかな上向突出３３を有し、これは下部斜辺３０の上縁とかみ合い、下部カバープレートが誤って滑り出ることないように、定位置に確かに固定する。下部斜辺３０の面は、上部カバープレートの厚みだけ上部斜辺２５の面より外側にあり、上部カバープレートは下降したときに下部斜面の内側に並ぶ。

図３ｂに示すような作動において、下部カバープレート３２が引き抜かれることにより、第一のゲル２８が穴２９を介した溶媒の蒸発により収縮を開始し、上部カバープレート３１が第一のゲルと直接接触することが可能となる。図３ｂの右にある部分的なゴーストアウトラインに示されるように、第一のゲルが収縮するにつれて、上部カバープレートは下降し、それにつれて、芳香ゲル２７がより大きな範囲で露出する。

本発明の態様の、使用前および使用状態における、縦断面図である。 本発明の態様の、使用前および使用状態における、縦断面図である。 本発明のさらなる態様の、使用前および使用状態における、縦断面図を示す。 本発明のさらなる態様の、使用前および使用状態における、縦断面図を示す。 本発明のさらなる態様の、使用前および使用状態における、縦断面図を示す。 本発明のさらなる態様の、使用前および使用状態における、縦断面図を示す。

Claims (7)

1. ゲルと活性揮発性液体の別個のソース（「ソース」）とを含む活性揮発性液体分配デバイスであって、該ゲルが、
   （ａ）その放出が前記ゲルの少なくとも１つの物理的特性のサイズの減少を引き起こす揮発性材料を含み、
   （ｂ）大気から前記ソースを遮蔽する遮蔽手段を備え、該遮蔽手段は前記物理的特性のサイズ減少によって開放され、それによって、時間の経過に伴って次第に多くの前記ソースの大気中への露出を引き起こし、大気への前記ゲルの露出を本質的に一定に保つ、
   前記デバイス。
2. 遮蔽手段を駆動する物理的特性の変化が、物理的寸法の収縮である、請求項１に記載のデバイス。
3. 遮蔽手段を駆動する物理的特性の変化が、重量の減少である、請求項１に記載のデバイス。
4. 活性揮発性液体のソースが、遮蔽手段を駆動するゲル以外のゲルである、請求項１に記載のデバイス。
5. 遮蔽手段が、ゲルの上部に位置しゲルが収縮すると下降するバリアであり、該バリアの動きが、初期には該バリアで完全に覆われている活性ソースを徐々により多く露出させる、請求項２に記載のデバイス。
6. 第一のゲルの重量が、バリアを開放しようとする力の促進に逆らって開放可能なバリアを閉めた状態に保ち、前記第一のゲルの重量の減少が、力に誘導された動きを可能にし、これが前記開放可能なバリアを開放させる、請求項３に記載のデバイス。
7. 大気における活性揮発性物質の比較的均一な存在を保持する方法であって、物質ソースからの揮発性物質の蒸発を含み、大気から該ソースを遮蔽し物理的特性の減少によって開放が駆動される遮蔽手段の開放によって、前記ソースが大気中へ次第に多く露出される、前記方法。

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