JP2016013101A

JP2016013101A - 加熱蒸散用吸液芯

Info

Publication number: JP2016013101A
Application number: JP2014137120A
Authority: JP
Inventors: 真吾中野; Shingo Nakano; 吉田　真也; Shinya Yoshida; 真也吉田
Original assignee: Earth Chemical Co Ltd
Current assignee: Earth Corp
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2016-01-28

Abstract

【課題】水性薬剤を初期から十分に蒸散させることができ、吸液芯での目詰まりを防止し、長期間にわたって十分かつ安定して水性薬剤を蒸散させることができる加熱蒸散用吸液芯を提供する。
【解決手段】本発明の加熱蒸散用吸液芯１は、一方の端部を水性薬剤中に浸漬して吸液させ、他方の端部を加熱して、吸液させた液を蒸散させる加熱蒸散用の吸液芯であって、吸液芯が中空管２の集合体で構成されている。好ましくは、本発明の加熱蒸散用吸液芯１を構成している中空管２がガラス管である。
【選択図】図１

Description

本発明は、水性薬剤を長期間にわたって十分かつ安定して蒸散させることができる加熱蒸散用吸液芯に関する。

室内などでの蚊の駆除を目的として、液体式電気蚊取が広く使用されている。この液体式電気蚊取は、熱によって薬剤を蒸散させるものであって、薬剤としては、有効成分と石油系溶剤を含有した油性薬剤からなる加熱蒸散用薬剤が使用されている。このような薬剤は、適切な蒸散時間および蒸散量を設定して、安定した蚊の駆除効果を発揮することができる。

ところが石油系溶剤を含有しているため、火気や加熱時に対する安全性を考慮して、また人体に対する安全性をより高めるために、石油系溶剤の代わりに水を使用した水性薬剤が検討されている。例えば、特許文献１には、殺虫剤、界面活性剤および水を含有する加熱蒸散用水性殺虫剤が開示されており、毛細管現象などにより液体を流通せしめる材質（フェルト、不織布など）の吸液芯を使用できることが記載されている。しかし、加熱蒸散用薬剤が油性か水性かによって吸液芯との相性があり、有効成分の蒸散性に影響を及ぼすことがある。

そこで、特許文献２には、吸液芯の側面部を保護チューブで被覆し、吸液芯中の成分が薬剤に溶け出して着色するのを防止し、実用的な蒸散性を得ることができる水性殺虫剤用吸液芯が開示されている。しかし、このような吸液芯は、吸い上げられた薬剤に含まれる有効成分や界面活性剤などが、吸液芯内で吸着したり濃縮されたりして目詰まりが生じ、安定した蒸散性が妨げられることがある。

特開平３−７２０７号公報特開平９−１９２５２号公報

本発明の課題は、水性薬剤を初期から十分に蒸散させることができ、吸液芯での目詰まりを防止し、長期間にわたって十分かつ安定して水性薬剤を蒸散させることができる加熱蒸散用吸液芯を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）一方の端部を水性薬剤中に浸漬して吸液させ、他方の端部を加熱して、吸液させた液を蒸散させる加熱蒸散用の吸液芯であって、吸液芯が中空管の集合体で構成されていることを特徴とする、加熱蒸散用吸液芯。
（２）前記中空管がガラス管である、（１）に記載の加熱蒸散用吸液芯。
（３）上記（１）または（２）に記載の加熱蒸散用吸液芯の一方の端部を水性薬剤中に浸漬して吸液させ、他方の端部を加熱して、吸液させた液を蒸散させる、水性薬剤の加熱蒸散方法。

本発明の加熱蒸散用吸液芯によれば、水性薬剤を初期から十分に蒸散させることができ、吸液芯での目詰まりを防止し、長期間にわたって十分かつ安定して水性薬剤を蒸散させることができる。

図１（Ａ）は、本発明の加熱蒸散用吸液芯の一実施態様を示す説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す加熱蒸散用吸液芯の斜視図である。毛細管現象によって、管内の液面が管外部の液面よりも上昇している状態を示す説明図である。加熱蒸散用吸液芯を用いた加熱蒸散装置の一例を示す説明図である。

図１（Ａ）は、本発明の加熱蒸散用吸液芯の一実施態様を示す説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す加熱蒸散用吸液芯の斜視図である。以下、本発明の加熱蒸散用吸液芯（単に「吸液芯」と記載する場合がある）を図１（Ａ）および（Ｂ）に基づいて説明する。

図１（Ａ）に示す加熱蒸散用吸液芯１は、中空管２の集合体で構成されており、吸液芯１の一方の端部を水性薬剤中に浸漬して吸液させ、他方の端部を加熱して、吸液させた液を蒸散させる加熱蒸散用の吸液芯として用いられる。

本発明の吸液芯１を構成する中空管２は、毛細管現象によって水性薬剤を吸い上げることができる材質のもので形成されていれば、特に限定されない。中空管２を形成する材料としては、例えば、ガラス、金属、樹脂などが挙げられる。

ガラスとしては、例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、クリスタルガラスなどが挙げられる。金属としては、例えば、ステンレス鋼、鉄、アルミニウムなどが挙げられる。また、樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂などが挙げられる。これらの材料の中でも、水性薬剤に含まれる成分が付着しにくい点で、ガラスが好ましい。

さらに、使用する水性薬剤に含まれる有効成分の薬効に影響を及ぼさない範囲で、中空管２の内壁面を親水性に加工してもよい。このような加工を施すことによって、水性薬剤が吸い上げられやすくなり、また中空管２の内壁面に油性成分が付着することを抑制することができる。

中空管２の長さおよび内径は、本発明の吸液芯１が使用される水性薬剤に応じて設定される。すなわち、本発明の吸液芯１は、毛細管現象によって中空管２内に水性薬剤が吸い上げられるため、水性薬剤が吸い上げられる高さを考慮して、中空管２の長さおよび内径を設定すればよい。加熱される吸液芯１の端部まで、吸い上げられた水性薬剤が到達しなければ、水性薬剤に含まれる有効成分が適切に蒸散されず、所望の薬効が十分に発揮されない。

ここで、毛細管現象によって、液体が管内を上昇する（吸い上げられる）高さについて、図２に基づいて説明する。図２は、毛細管現象によって、管内の液面が管外部の液面よりも上昇している状態を示す。図２において、Ｌは管内の液面と管外部の液面との差（上昇した高さ（ｍ））を表し、ｒは管の半径（内径の半径（ｍ））を表し、θは管の内壁と液面とのなす角（接触角）を表す。この場合、高さＬは下記の式（Ｉ）で求められる。

Ｌ（ｍ）＝２Ｔｃｏｓθ／ρｇｒ（Ｉ）
式中、Ｔは液体の表面張力（Ｎ／ｍ）を表し、ρは液体の密度（ｋｇ／ｍ³）を表し、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ²）を表す。

このようにして求められる高さＬや、水性薬剤を入れる薬剤容器の大きさなどを考慮して、中空管２の長さおよび内径が設定される。通常、水性薬剤を用いる場合、中空管２の長さは好ましくは５０〜８０ｍｍ程度であり、内径は好ましくは０．３〜０．７ｍｍ程度である。

本発明の吸液芯１は、中空管２の集合体、すなわち複数の中空管２が束ねられてバラバラにならなければ、束ねる方法は特に限定されない。束ねる方法としては、例えば、糸、ゴムひも、輪ゴムなどの結束手段を用いる方法、中空管２の側壁同士を接着剤で固着する方法、所望する吸液芯１の太さの筒体に複数の中空管２を挿入する方法などが挙げられる。

あるいは、図１に示すように、支持体３を使用する方法も挙げられる。支持体３は、後述するように、薬剤容器に吸液芯１を支持するためにも使用され、支持体３に複数の中空管２を挿入してバラバラにならないように束ねればよい。なお、上記の結束手段を用いる方法、接着剤や筒体を用いる方法であっても、吸液芯１を使用する際には、吸液芯１は支持体３を用いて薬剤容器に支持される。

吸液芯１の形状は、後述の加熱手段によって効率よく加熱される形状が好ましい。例えば中空円板状の加熱手段で加熱する場合は、加熱手段の中空部分の形状に応じて、吸液芯１と加熱手段との隙間が少なくなる形状（例えば、円柱状、四角柱状のような角柱状など）にすればよい。なお、使用する加熱手段に応じて、半円柱状などの形状であってもよい。

さらに、本発明の吸液芯は、押し出し成形などによって成形されてもよい。例えば、微細な中空を有する複数の管を一体的に押し出して１本の芯に成形してもよく、一端から他端まで貫通した複数の微細な中空を有する。このようにして得られた吸液芯は、例えば、上記の中空管の側壁同士を接着剤で固着する方法や、筒体に複数の中空管を挿入する方法によって得られる吸液芯と同様の形状を有しており、中空管の集合体とみなすことができる。

次に、本発明の吸液芯１を使用する方法について説明する。図３は、加熱蒸散用吸液芯を用いた加熱蒸散装置の一例を示す。加熱蒸散装置は、薬剤容器４を収納する収納容器５と、本発明の吸液芯１の上部側面を間接的に加熱する加熱手段６とを備える。収納容器５の内部には、水性薬剤を入れた薬剤容器４が収納されている。薬剤容器４には、吸液芯１を支持するための支持体３が設けられている。吸液芯１は、上部側面が加熱手段６で加熱される位置および底部が薬剤容器４の底付近となる位置で、この支持体３によって支持されている。

吸液芯１に吸い上げられた薬剤容器４内の水性薬剤は、加熱手段６によって加熱され、大気中に蒸散される。なお、水性薬剤が吸液芯１に吸い上げられる際に、中空管２同士の隙間の大きさにもよるが、この隙間にも毛細管現象が生じ、一部の水性薬剤はこの隙間を伝って吸い上げられる場合がある。

水性薬剤は、有効成分の種類に応じて適宜設定されるが、中空管２を介して、加熱手段６によって７０〜１５０℃で加熱される。加熱手段６としては、例えば、通電によって発熱するような発熱体などが挙げられる。

このようにして、水性薬剤を蒸散させ、所望の期間（例えば、３０〜１８０日程度）有効成分の薬効を持続させることができる。本発明の吸液芯１を用いて蒸散させ得る水性薬剤は特に限定されず、例えば、殺虫剤、忌避剤、殺菌・防黴剤、消臭・脱臭剤、芳香剤などが挙げられる。これらの有効成分としては、例えば、メトフルトリン、トランスフルトリン、プロフルトリン、プラレトリン、エムペントリンなどの殺虫剤；ディート、パラメンタン-３，８-ジオールなどの忌避剤；イソプロピルメチルフェノール、パラクロロメタキシレノール、ヒノキチオールなどの殺菌・防黴剤；メタクリル酸ラウリル、ポリフェノールなどの消臭・脱臭剤；ラベンダーオイル、レモンオイル等の精油；ピネン、テルペンなどの芳香化合物などが挙げられる。これらの有効成分は、水性薬剤中に０．０５〜１２．０質量％となるように配合して用いるのがよい。

また水性薬剤を調整するに際しては、例えば、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの界面活性剤；グリセリン、グリコールなどの有機溶剤を用いることができる。これらの界面活性剤や有機溶剤は、水性薬剤中に０．０５〜５０質量％となるように配合して用いるのがよい。さらに必要に応じて、ＢＨＴ、ＢＨＡなどの安定化剤、色素、香料などを配合してもよい。

本発明の加熱蒸散用吸液芯は、水性薬剤中の有効成分を初期から十分に蒸散させることができ、吸液芯での目詰まりを防止し、長期間にわたって十分かつ安定して蒸散させることができる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示すように、ガラス製の中空管（長さ６４ｍｍ、内径０．６３ｍｍ）を３２本束ねて支持体を用いて略円柱状に固定し、加熱蒸散用吸液芯を得た。ガラス製の中空管としては、表１に示すように、ドラモンド社製のマイクロキャップス２０μＬを使用した。この吸液芯を用いて蒸散試験を行った。蒸散試験には、下記に示す成分を各０．４ｇ混合し、精製水を加えて１００ｇとした水性薬剤（メトフルトリン濃度０．４質量％）を使用した。
＜成分＞
メトフルトリン
ポリエチレングリコール（４０）水添ヒマシ油（エマノーンＣＨ４０（花王（株）製））
モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン（６Ｅ．Ｏ．）（レオドールＴＷＯ１０６（花王（株）製））

＜蒸散試験＞
図３に示す加熱蒸散装置を用いて蒸散試験を行った。薬剤容器４に上記のメトフルトリンを含む水性薬剤を入れ、吸液芯１としては、上記のガラス製の中空管を束ねて得られた加熱蒸散用吸液芯を用いた。

加熱手段６（中空円盤状の電気ヒーター）を用いて約１４０℃で吸液芯１の上部側面を加熱し、加熱開始から６〜８時間後の２時間に蒸散した液量およびメトフルトリン量（有効成分量）を測定した。有効成分量は、２時間で蒸散した蒸気をシリカゲルカラムに吸引捕集して、シリカゲルカラムに吸着した成分をアセトンで抽出し、ガスクロマトグラフにて定量分析して求めた。同様にして、加熱開始から１６８〜１７０時間後の２時間に蒸散した有効成分量も測定した。

蒸散した液量および捕集された有効成分量から、下記の式（Ｉ）および（ＩＩ）を用いて蒸散効率を求めた。
蒸散効率（％）＝（有効成分量（ｍｇ）／理論有効成分量（ｍｇ））×１００（Ｉ）
理論有効成分量（ｍｇ）＝液量（ｍｇ）×０．４％（メトフルトリン濃度）（ＩＩ）

加熱開始から６〜８時間後の２時間で蒸散した液量は２２０ｍｇ、捕集されたメトフルトリン量は０．４０ｍｇであった。またメトフルトリン濃度は上記のように０．４質量％である。したがって、式（ＩＩ）より理論有効成分量は０．８８ｍｇとなり（２２０ｍｇ×０．４質量％）、加熱開始から６〜８時間後の２時間の蒸散効率は４５．５％（（０．４ｍｇ／０．８８ｍｇ）×１００）であった。同様にして、１６８〜１７０時間後の２時間の蒸散効率を求めると、６３．５％であった。

得られた蒸散効率から、下記の式（ＩＩＩ）を用いて蒸散効率の変動を求めた。なお、蒸散効率の変動は、有効成分の蒸散効率の経時的な変動を示す指標であり、蒸散効率の変動が１００％に近いほど経時的な蒸散効率の変動が少なく、薬剤が安定して蒸散していることを示す。
蒸散効率の変動（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００（ＩＩＩ）
Ａ：６〜８時間後の２時間の蒸散効率。
Ｂ：１６８〜１７０時間後の２時間の蒸散効率。

（比較例１〜５）
吸液芯１にかえて表１に示す吸液芯を用いた以外は、実施例１と同様の手順で有効成分量を測定し、蒸散した液量および捕集された有効成分量から蒸散効率を求め、得られた蒸散効率から蒸散効率の変動を求めた。その結果を表２に示す。

表２に示すように、本発明の吸液芯１を用いた場合（実施例１）、有効成分の蒸散量は０．３３〜０．４０ｍｇ／２時間であり、安定して十分な有効成分が蒸散していることがわかる。本発明の吸液芯１を用いた場合（実施例１）、蒸散効率の変動が１３９．６％であり１００％に近く、蒸散効率の変動が少ないことがわかる。

一方、従来の吸液芯を用いた比較例１〜５では、蒸散効率の変動が２００％を越えており、蒸散効率が経時的に大きく変動していることがわかる。さらに、有効成分の蒸散量も経時的に変動しており、有効成分の蒸散が安定していないことがわかる。また、比較例５では、加熱開始から６〜８時間後の２時間では有効成分が蒸散しておらず、蒸散が不安定であった。

１加熱蒸散用吸液芯（吸液芯）
２中空管
３支持体
４薬剤容器
５収納容器
６加熱手段

Claims

一方の端部を水性薬剤中に浸漬して吸液させ、他方の端部を加熱して、吸液させた液を蒸散させる加熱蒸散用の吸液芯であって、
吸液芯が中空管の集合体で構成されていることを特徴とする、加熱蒸散用吸液芯。
前記中空管がガラス管である、請求項１に記載の加熱蒸散用吸液芯。
請求項１または２に記載の加熱蒸散用吸液芯の一方の端部を水性薬剤中に浸漬して吸液させ、他方の端部を加熱して、吸液させた液を蒸散させる、水性薬剤の加熱蒸散方法。