JP2756328B2 - 大気付香デバイス - Google Patents

大気付香デバイス

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JP2756328B2
JP2756328B2 JP1502733A JP50273389A JP2756328B2 JP 2756328 B2 JP2756328 B2 JP 2756328B2 JP 1502733 A JP1502733 A JP 1502733A JP 50273389 A JP50273389 A JP 50273389A JP 2756328 B2 JP2756328 B2 JP 2756328B2
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • A61L9/04—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone using substances evaporated in the air without heating
    • A61L9/12—Apparatus, e.g. holders, therefor
    • A61L9/127—Apparatus, e.g. holders, therefor comprising a wick

Description

【発明の詳細な説明】 周辺大気中にフレグランス物質を放出し、望ましい、
快適なフレグランスを付与するようにデザインされたデ
バイスは当技術で周知である。このようなデバイスは、
通常、大気付香器（air fresheners）または室内消臭器
（room deodorizers）として知られており、種々の形態
で市販されている。これらのデバイスは若干は全く単純
であるが、機械系を包含するさらに複雑なものもある。
理想的入力は、これらのデバイスは管理を全く必要と
しないが、または少しの管理しか必要としないように、
できるだけ単純であり、かつまたデバイスの寿命期間に
わたりその香り強度を維持しながら、意図した領域中に
一定の制御された速度でフレグランス物質を放出するこ
とができるように動作すべきである。不幸なことに、市
販されている、ほとんど全部の比較的簡単な非−エアゾ
ル型デバイスは同一の制限を受ける。揮発性の大きい法
の成分が先ず、消失され、後に、揮発性の低い方の成分
が残ることから、デバイスの寿命の経過に従い、その匂
いがゆがめられる。この時間の経過に従う組成の変化
は、揮発性の低い成分の蒸発の方が遅いことから、最終
的に、フレグランスの強度が弱められる結果をもたら
す。これらの２つの問題、すなわちフレグランス物質の
強度の弱化および寿命期間にわたる変化という問題はよ
り良い大気付香デバイスを研究している者にとつて極め
て大きい関心事である。
実際に、表面からの蒸発に依存するデバイスはいずれ
も、上記の欠点を有する。これらのデバイスの大部分に
おいて、ウイツク、ゲルまたは多孔質の表面はより大き
い表面を簡単に提供し、この表面からフレグランス物質
をさらに迅速に蒸発させることができるが、液体それ自
体の表面からの分別が依然として生じ、その結果とし
て、揮発性の高い方の成分が一度、蒸発されると、フレ
グランスの初期の爆発的放出が生じ、引続いて、強度の
低い期間が生じる。この分別および多分、ウイツクおよ
び（または）その他の蒸発性表面の凝固によつて、フラ
グランスはゆがめられ、かつまたその強度は気付かれる
程度に弱められる。
このような問題を解消するために、種々の方法が試み
られており、多少は限られた成功を得ている。たとえ
ば、フレグランスの放出を制御するために、界面活性剤
が使用されたが、これらの非揮発性物質はウイツクのよ
うな放出デバイスでは、しばしば凝固し、かつまたこの
ような物質を使用すると、蒸発の望ましい程度の直線性
は得られない。匂いのゆがみを最少にすることに成功し
たものとして報告されているもう一つの方法は揮発性が
類似している成分だけを使用してフレグランス物質を調
合し、これらがいずれも、同一速度で蒸発されるように
することを包含している。揮発性の高い方の成分によつ
て生じる、フレグランスの初期の爆発的放出の速度を下
げるために、高沸点パラフイン系炭化水素のような非揮
発性溶剤を使用する方法がまた報告されている〔たとえ
ば、米国特許2,529,536（１）；同4,250,165（２）；同
4,304,688（３）；同4,320,873（４）；同4,323,193
（５）；米国特許4,286,754（６）；米国特許4,609,245
（７）参照〕。
（１）には、可逆性の典型的なウイツク系を使用する
流体蒸発デバイスが記載されている。
（２）には、或る量のポリエチレングリコールのアル
キルフエノールエーテルの配合による、フレグランス油
の安定化方法が記載されている。
（３）には、150°〜300℃の沸点を有するインパラフ
イン形溶剤を含有する、均一な香り放出性液体消臭組成
物が教示されている。
（４）には、吸着基体からの香料の放出速度を制御す
るために、特定のエトキシル化度を有する、或る種の非
イオン性界面活性剤を使用することが教示されている。
（５）には、ウイツクをシートの形態で使用し、最高
蒸発表面を得ている、香料物質用のウイツク型遅延拡散
式放出器が記載されている。
（６）には、直線性の問題が言及されており、そのア
ブストラクトには、「密に充填されている固形粒子のマ
トリックスを含み、この粒子間の間隙が結合剤物質によ
つて部分的にだけ満されており、これにより均一に相互
連結している孔の網状構造を有する、特異なウイツク構
造を使用することにより、」と述べられている。ここで
は、一つの解決法、すなわち、非常に特異なパラメータ
ー、特に使用される多孔質物質の粒子サイズに関するパ
ラメーターを厳密に固持することを要する解決方法が提
供されている。これらのパラメーターは特定の液体に対
してそれぞれ決定されなければならない。
（７）には、そのアブストラクトに述べられているよ
うに、「通常、ヴインシニテイ（vincinity）における
人間の匂いを野生動物から防護するために、あるいは野
生動物を誘引するために、自然発生香のような香りを放
出する新規パツケージ」が記載されている。原則的に、
この系は管中のウイツクよりなるものである。
上記したように、大部分の通常のデバイスは、蒸発表
面および蒸発表面にフレグランス物質を移送するための
放出系に依存するものである。これらのデバイスの大部
分は時間の経過に従うフレグランスのゆがみおよび弱化
という制限を有するにもかかわらず、これらが簡単で、
長期間にわたりフレグランスを提供するというエアゾル
型系にまさる利点を有することから、依然として非常い
広く使用されている。エアゾル型系はそれらの有効寿命
にわたりフレグランス強度を保持するが、これらは噴霧
した間だけ有効であり、またコンスタントに噴霧しない
かぎり、数分間でその効果を失う。しかしながら、エア
ゾルは各投与噴霧毎に、同一組成物が発射され、継続使
用しても、その匂い強度はゆがめられず、または減じら
れない。しかしながら、フラグランスの連続放出体とし
ては、エアゾルの使用は実用上で簡単なことではない。
大気付香剤の非直線的放出および匂いのゆがみの問題
を包含する、上記の限界を克服するために、機械的デバ
イスが開発された。これらの系は予め定められた量のフ
レグランス物質を周辺大気中に、規則的な時間間隔で放
出するデバイスである、このようなデバイスは電気によ
り、またはバツテリイにより、操作される。これらのデ
バイスはフレグランス物質を機械系によりエアゾルとし
て放出させることができるデバイスであるか、または予
め定められた量の液体を放出するためにフアンを使用す
ることができるデバイスである。これらのデバイスは通
常、複雑であり、家庭用であるというよりはむしろ商業
用に設計されている。
従来技術のデバイスの中で、デザインが単純であり、
しかも大気付香物質を周辺大気中に、放出速度が変えら
れることなく、あるいはデバイスの寿命期間中にその芳
香の匂い特徴が変えられることなく、長期間にわたり放
出することができるという、大気付香系に対する要求を
充分に満すデバイスは存在していない。
上記で指摘したように、本発明の核心は、大気付香デ
バイスにおいて、フレグランスの放出に使用した場合
に、フレグランスを大気中に、均一にかつまた直線的
に、すなわち匂い特徴のゆがみを伴なうことなく、かつ
また放出速度の変化を伴なうことなく、放出する、外部
毛細管構造体（external capillary member）を発見し
たことになる。従来技術の中で、このような直線的移送
およびゆがみのない方式を教示しているものはない。
上記したように、本発明は外部毛細管構造体を使用す
ることによつて、フレグランス物質を室内またはその他
の意図する領域の周辺大気中に、直線的様相で放出する
ことができる新規な大気付香デバイスにある。さらに特
に、本発明は貯蔵部、フレグランス物質および外部毛細
管構造体よりなり、この外部毛細管構造体が１個または
２個以上の毛細管空洞（capillary cavities）を有し、
毛細管の下方部分が放出される液状フレグランス物質と
接触しており、そして毛細管の上方部分がフレグランス
を放出しようとする室内または領域中の空気にさらされ
ているデバイスにある。驚くべきことであり、そして予
想外のことに、このデバイスは均一にかつまた直線状
に、すなわち匂いのゆがみを伴なわず、放出速度の変化
を伴なわず、かつまた前記の従来技術のデバイスの制限
のかなりを有することなく、フレグランス物質を空気中
に放出する。このデバイスのもう一つの利点はその寿命
が容器内のフレグランス物質の量にだけ依存し、容器が
充分に大きいかぎり、このデバイスは30日またはそれ以
上の間、そのフレグランスが弱められることなく、かつ
またフレグランスの認知できるゆがみを伴なうことな
く、動作することができる。
図面の簡単な説明 第１図は頂上部から突き出ている外部毛細管構造体3a
および3bを有する、簡単な貯蔵部１を示している。
第２図は線２に沿つた、第１図の横断面図であり、液
状フレグランス物質２と接触している一端と周辺大気に
さらされているもう一つの末端を有する、外部毛細管構
造体3aおよび3bを示している。
第3a図および第3b図は２種の外部毛細管の例を示して
おり、その１種3aは円柱状ロツドの形態を有し、他の１
種3bは平たい、または長方形の箱状構造を有する。
第4a図は第3a図の末端図であり、そして第4b図は第3b
図の末端図である。
第５図は例に使用されている形式の押し出し成型され
たプラスチック製の外部毛細管ロツドの横断面を示すも
のである。
第６図は例で使用されたデバイスの分透視画である。
第７図および第８図は好ましい、ロツド状の外部毛細
管３を使用した大気付香デバイスの態様を示すものであ
る。
第９図は、例3Aのレモンシトラス香料のGLC様相を示
すものである（SupelcoWax−10 0.25mm id×30cmの溶融
シリカ毛細管カラム、50°〜230℃、約４°／分）。こ
の追跡検査に選ばれた成分は１〜11の数字が付けられて
いる。
第10図は例3Bのオレンジシトラス香料のGLC様相を示
すものである（SupelcoWax−10 0.25mmid.×30cm、溶融
シリカ毛細管カラム、50°〜230℃、約４°／分）。こ
の追跡検査に選ばれた成分には１〜８の数字が付けられ
ている。
グラフ１はその1.0インチが大気にさらされる2mmの外
部毛細管ロツドを例1Aに記載の外部毛細管として使用し
た場合の、経過時間にわたる数種の慣用のフレグランス
物質の消失重量の変化を示すグラフである。
グラフ２は、例1Bに記載されているような、それぞれ
の1.0インチが大気にさらされる、それぞれ1mmおよび3.
25mmの外部毛細管ロツドを使用した場合の、レモネンお
よびジメトール（Dimetol）の経過時間にわたる消
失重量の変化を示すグラフである。
グラフ３は例1Cに記載されているように、その0.5イ
ンチまたは1.0インチが大気にさらされる、2mmの外部毛
細管ロツドを使用した場合の、レモネンの経過時間にわ
たる消失重量の変化を示すグラフである。
グラフ４は、例2Aおよび例2Bにそれぞれ記載されてい
る、その1.0インチが大気にさらされている、2mの外部
毛細管ロツドを使用した場合の、レモネンとジメトール
との1:1モル溶液の経過時間にわたる消失重量の変化
およびレモネン、ジメトールおよびリナロールの1:1:
1モル溶液の経過時間にわたる消失重量の変化をそれぞ
れ示すグラフである。
グラフ５は例3Aおよび3Bに記載されている、その1.0
インチが大気にさらされている、2mmの外部毛細管ロツ
ドを使用した場合の、第８図のレモンシトラス香料の経
過時間にわたる消失重量の変化および第９図のオレンジ
シトラス香料の経過時間にわたる消失重量の変化をそれ
ぞれ示すグラフである。
ここで図面を引用し、同図に示されている部分に付け
られている記号を使用すると、本発明は外部毛細管構造
体３を含み、その一端は或る種の貯蔵部１内に保有され
ている液状フレグランス物質２と接触しており、そして
他の一端はフレグランスを放出しようとする空間の大気
にさらされている、その最も単純な形態で説明すること
ができる。本発明の実施態様において、液体２は貯蔵部
１から外部毛細管構造体３を上昇し、構造体３の大気と
さらされている部分に達し、この部分からフレグランス
が大気中に蒸発される。この外部毛細管構造体は外部毛
細管空洞４を有する適当な部品である。
外部毛細管はその両側に沿つて、完全に封入されてい
ない、単純な毛細管である。毛細管は単純な２枚の板よ
りなることができ、この２枚の板はその間を通つて液体
が上昇することができるのに充分に近接しているが、そ
の末端は張り付けられていない。別様には、外部毛細管
は下記に示すような寸法を有する、１個また２個以上の
ブローブ状空洞を有する表面を有する、いずれかの形状
または形態の部品であることができ、液体２の表面から
毛細管作用によつて、液体がこの空洞を上昇し、毛細管
の大気にさらされている部分まで達することを可能にす
るものである。
貯蔵部の役目は、単純に、大気付香デバイスに使用さ
れるフレグランス物質を保有する容器を備えたものであ
る。貯蔵部のデザインに制限はないが、貯蔵部中の液体
が外部毛細管と接触することができ、かつまた外部毛細
管を上昇して、付香しようとする大気にさらされること
ができるようなデザインを有していなければならない。
すなわち、このデザインは液体のレベルから外部毛細管
の大気にさらされている部分までの距離が、液体が毛細
管中を上昇することができる最高の高さを越えないよう
なものでなければならない。このようなデザインは設計
者が下記に示す、適合しなければならないデザインの必
須条件を知つたならば、設計者の技術範囲内に充分に入
るものである。
フレグランス物質は所望の香りを付与するのに適する
いずれのフレグランス物質であることもできる。この物
質は濃縮された形態で、または適当な溶剤で稀釈された
形態で使用することができる。フレグランス物質は幾分
濃縮された形態で、すなわち、少量の溶剤を使用する
か、または溶剤を使用しない形態で使用すると好まし
い。これは溶剤が香りを付与せず、流動性を付与する以
外の有用な目的を果さないことが好ましいからである。
外部毛細管構造体は好ましくは、その表面上に複数個
の外部毛細管空洞を有するいずれの部品であつてもよ
い。外部毛細管構造体の形状または形態に制限はない。
外部毛細管空洞は、外部毛細管構造体として作用するか
ぎり、プリズム、シート、ブロツクまたは装飾的形状の
ようないずれかの固形の三元寸法形状に切断することが
できる。第３図および第４図には、使用できる外部毛細
管構造体の簡単な例が示されており、この図面では、
「Ｖ」形の外部毛細管空洞が円柱状または長方形ロツド
に切断されて示されている。
第３図および第４図は例示の目的にだけ示されている
ものであり、毛細管空洞はＶ形である必要はなく、ある
いは外部毛細管構造体はロツド状形状である必要もな
い。外部毛細管構造体はいずれの形状であつてもよく、
星形のものも包含される。いずれの外部毛細管空洞も、
その表面の外部毛細管空洞切断面が必要な寸法（この必
要な寸法については下記に述べる）を有するかぎり、動
作することができる。
Ｖ形の外部毛細管空洞は下記に示す理由から好ましい
ものであるが、以下に示す必須条件を満たす、いずれの
形状の外部毛細管空洞も適当である。本発明の実施にお
いて、毛細管の形状も、これを如何にして形成するかも
無関係であるが、下記に述べるように、毛細管空洞の寸
法は関係がある。
第５図には、ダイを通して押し出し成型できるプラス
チツクの押し出し成型によつて製造された外部毛細管構
造体の正確な横断面が示されている。この外部毛細管の
径または横断面寸法はダイの物理的制限および押し出し
速度によつて制御される。このようなパラメーターの選
択はプラスチツク押し出し成型技術における当業者の知
識内にあるこである。押し出し成型されたプラスチツク
製の外部毛細管ロツドは、Capillary Technology、In
c.,Portsmouth、Rhode Islandから市販されており、本
発明で適当に使用することができる。これらの押し出し
成型された外部毛細管ロツドは市販されているので、そ
してまた押し出し成型法はこのような外部毛細管空洞の
形成にとつて最も経済的な方法であるので、このような
押し出し成型することのできる外部毛細管ロツドは本発
明のデバイスの製造に特に好ましく、本発明の好適態様
の説明に、これらを用いる。
第５図に示されているロツドは、12個の突起によつて
囲まれている３本の中心長形管よりなる。放射状の突起
のうちの６本は、さらにそれぞれ、２本の追加の突起を
有する。この突起はＶ形であり、Ｖの先端は中心部芯に
連結している。Ｖの開放部分は外側表面を形成し、ロツ
ドの長さ方向に沿つてのびている。Ｖは液体が貯蔵部か
ら毛細管ロツドまで、毛細管作用によつて、移動するた
めの空洞を形成している。Ｖの開放端は蒸発表面を提供
し、液体が周辺大気中に蒸発できるようにし、大気付香
器として作用できるようにする。
第５図の横断面図には複数の外部毛細管空洞が示され
ているが、貯蔵部から付香しようとする大気へのフレグ
ランス物質の放出には、１個が必須であるだけである。
しかしながら、貯蔵部から付香しようとする大気中への
フレグランス物質の移送をさらに効果的にするために、
ロツド当りの外部毛細管空洞の数はできるだけ多い方が
好ましい。
前記したように、毛細管構造体は第１図、第２図、第
３図および第４図に示されているような直立型ロツド状
構造に制限されず、いずれの形状であることもできる。
第７図および第８図には、さらに装飾的なデザインで、
外部毛細管構造体を使用した例が示されている。第７図
には、直立型構造と両端が液体中まで延びていて弓形を
形成している屈曲した構造が示されている。第８図に
は、ロープが渦巻き状に巻かれている１個の可撓性外部
毛細管構造体が示されている。このデバイスは外部毛細
管構造体の両端が液体内に配置されており、毛細管空洞
が両末端から液体で満たされるように設計することがで
きる。この場合に、図示されているように、巻かれた毛
細管デバイスの表面が周辺大気にさらされる。
第７図および第８図には、特に好ましい押し出し成型
された外部毛細管構造体の使用が示されているが、その
他の形状および態様も上記したように使用することがで
きる。直立であるか、スパイラルまたは糸状にねじられ
ているか、あるいは毛細管構造体の表面上に刻まれた装
飾的デザインの一部分として存在するかにかかわらず、
必要な外部毛細管空洞グローブを有するいずれの固形体
も、外部毛細管空洞が下記の必須条件に適合するかぎ
り、外部毛細管構造体として適している。
前記したように、本発明の必須の因子は毛細管空洞の
形態にある。この毛細管空洞の形態は、フレグランス物
質が貯蔵部内の液体の表面から、外部毛細管空洞の大気
にさらされる部分まで移動するのに充分の高さを有する
ものでなければならない。すなわち、毛細管空洞は、液
体が所望の高さまで上昇するようにデザインされていな
ければならない。
充分に確立されている毛管誘引の理論では、液体が毛
細管を上昇する高さ（ｈ）は多くの因子に依存し、次式
に従い計算できることが教示されている： ｈ＝po（COS α）/bdg 〔式中、ｈ＝毛細管内を上昇する液体の高さ（cm） ｐ＝毛細管空洞の横断面の周辺の長さ（cm） ｏ＝液体の表面張力係数（ダイン/cm），（g/秒2） α＝フイルムと毛細管壁との接触角度 ｂ＝空洞基底部の横断面面積（cm2） ｄ＝液体の密度（g/cm3） ｇ＝比重（cm/秒2） 上記式は、毛細管空洞が一定である、すなわち横断面
面積（ｂ）がｈの変化に応じて変化しないものと仮定し
た式である。この方程式は、特定の毛細管に係るｈ値が
液体を貯蔵部から付香する大気まで運ぶに充分であるか
を決定するために使用することができる。
上記方程式中で、毛細管をそれ自体の寸法に係る記号
はｐとｂだけである（すなわち、それぞれ周辺の長さと
基底面積）。毛細管空洞の高さとこれらの２つの寸法と
の間の関係は上記方程式を単純化することにより、下記
のようにさらに明瞭にすることができる： ｈ＝ｋ（p/b） 〔式中、ｋ＝ｏ（cos α）/dg＝（o/d）〔（cos α）/
g）〕。
標準状態におけるいずれか特定の液体の場合に、ｋは
大部分の場合に、一定であると考えることができ、これ
はａ）表面張力（ｏ）および密度（ｄ）は液体に依存
し、ｂ）比重（ｇ）は一定であり、およびｃ）cos αは
１に等しいものと見做すことができる、からである。
従つて、いずれか特定の液体に関して、ｈはｐに直比
例し、そしてｂに対し逆比例する、すなわちｈはｐの増
加に従つて、および（あるいは）ｂ）の減少に従つて増
加する。
比〔cos α〕/gは全ての液体において一定であると見
做すことができるが、o/dは液体毎に変化する。しかし
ながら例４の表５に示されている数値は、大部分のフレ
グランス物質の場合に、その比o/dは35±ダイン・cm2/g
の範囲内に入ることを示している。一般的説明に広げる
ために、o/dは全てのフレグランス物質の場合に35ダイ
ン・cm2/gであると仮定し、ｋは0.036cm2に等しい一定
値として取り扱つた。（この例示の目的の場合に、外部
毛細管に適用されるものとして、記号ｐは液体の上部表
面と外部毛細管空洞の壁との間の界面の長さ、すなわち
接触長さを意味するものと理解する）。
必要なｈの数値は、大部分の場合に、所望の貯蔵部の
デザインに依存する。上記したように、貯蔵部１の寸
法、サイズまたは形状は、液体表面と外部毛細管空洞の
周辺大気にさらされる部分との間の距離が上記で定義さ
れたｈの数値を越えるべきでないことが確保されている
かぎり、制限はない。たとえば、第２図に示されている
ように分割されている毛細管の場合に、hbは毛細管空洞
の底部であり、hoは液体の表面を意味する、毛細管空洞
の高さであり、haは毛細管空洞が周辺大気と接触してい
る、毛細管空洞の最低高さであり、そしてhtは毛細管空
洞の頂上部である。これらの地点を使用すると、let ht
−haは毛細管の周辺大気と接触している部分を表わし、
let ho−hbは毛細管空洞のうちの貯蔵部内の液体と接触
している部分を表わし、let ha−hoは毛細管のうちの液
体にも、周辺大気にもさらされていない部分を表わし、
そしてlet ht−hbは毛細管の全長を表わす。これらの記
号を使用すると、ｈは液体が毛細管中を上昇する高さで
あるとして、貯蔵部は液体が周辺大気と接触するように
するためには、ｈ＞ha−hoであるように設計されるべき
である。貯蔵部は、均一で一定のレベルのフレグランス
が放出されるデバイスの寿命にわたり、貯蔵部が空にな
るまで、一定量の物質が周辺大気と接触することから、
ｈ＞ht−hbであるように設計すると好ましい。
従つて、いずれか特定の貯蔵部に関して、毛細管空洞
の寸法はha−ho部分がｋ（p/b）より小さいような寸法
であるべきである。ha−ho部分がｋ（p/b）より小さ
く、かくして液体レベルが毛細管の底部に達するまで、
フレグランスが大気中に放出され続けられるようにする
と好ましい。特に好ましくは、ht−hbの長さはｋ（p/
b）より小さく、かつまたhbは貯蔵部の底部で、大気付
香デバイスの有効寿命にわたつて、一定量のフレグラン
スが大気中に放出され、そして貯蔵部が空になるまで放
出され続けるようにする。
上記したように、いずれか特定のデバイスの望ましい
p/bの比は使用される貯蔵部のデザインおよびサイズお
よび外部毛細管空洞の大気にさらされる部分の量に依存
する。ｋ＝0.036cm2であると仮定すると、適当なp/b比
の若干の例は次のとおりになる。たとえば、100のp/b比
は約3.5cmのｈに相当する。200のp/b比は7cmより高いｈ
に相当し、他方280のp/b比は10cmのｈに相当する。（こ
れらの例に使用された毛細管は約15cmであつた。これは
ht−hbより大きいｈを得るためには、約400のp/b比を必
要とする）。
ｈまたはp/bに係る実際上の上限はないが、p/b＝1000
の比はｈ＞35に相当し、1,000を越えるp/bを必要とする
デバイスを設計する価値はない。大部分の用途におい
て、約20cmのｈに相当する、約500のp/b比がほとんど充
分である。上記にもとづいて、p/b比が200〜1,000であ
るデバイスの設計が好ましく、250〜550のp/b比を要す
るデバイスは特に好ましい。
上記したように、１個の外部毛細管空洞がフレグラン
スを周辺大気中に放出するのに理論的に必要な全部であ
る。しかしながら、実用上の観点から、複数個の毛細管
空洞が所望のレベルのフレグランスを室内に放出させる
のに多分、必要である。必要な毛細管空洞の数は、蒸発
表面およびフレグランスの強度などの多くの因子に依存
する。
毛細管空洞の形状に制限はないが、p/b比が増加し、
最大蒸発表面が得られるような形状が好ましい。例５に
は、毛細管の形状がｈの数値に対し如何に作用するかが
示されている。たとえば、四角形の毛細管は同一横断面
面積を有する円柱状空洞に比較して、より高いカラムの
フレグランス物質を担持するが、その高さは三角形の形
状の空洞よりも高くはない。特に好ましいものは、底辺
が欠けている二等辺三角形に近い形状を有するＶ形の外
部毛細管空洞である。（側面は直線状である必要はな
く、第５図に示されているように、不規則であることが
できる。p/b比を増加させ、そして空気にさらされるフ
レグランスの量を減少させない不規則な側面は有利であ
る）。底辺が欠けており、先端で小さい角度を有する二
等辺三角形は毛細管能に関して最高の利益をもたらし、
他方でまた、液体に対する最高蒸発表面を提供する。
フレグランスが放出される速度は外部毛細管の大気に
さらされる表面の量、すなわち使用される毛細管のサイ
ズおよび数、ならびにフレグランス物質を含有し、大気
と接触しているその各長さに正比例する。従つて、これ
は、いずれか特定のフレグランスに対する外部毛細管の
単位長さあたりの平均放出速度を知つている通常の技術
を有する者の技能の範囲内にあり、当業者は単位時間当
りで適量のフレグランス物質が放出されるように、デバ
イスを設計することができる。また、当該放出系をどの
位だけ大気にさらすか、または当該放出系によつて空気
をどの位だけ通すかを、定めるねじれ手段または揚力手
段によつて開口できるキヤツプ部品を使用することによ
つて、外部毛細管の空気にさらされる部品の量を制御す
ることは、当業者の技術範囲内にあることである。デバ
イスの放出系は、フレグランスのより良好な分布をうる
ために、フアンによつて増強できることがまた、理解さ
れるべきである。
本発明の核心は、フレグランスを周辺大気中に一定の
速度で、かつまた匂いのゆがみを伴なうことなく、放出
する外部毛細管の驚くべき、予想外の能力にある。この
分別化が有意には生じないということは、外部毛細管構
造体が揮発性物質を直線状に移送できる能力を有する結
果である。大部分の場合に、他の系において分別化およ
び放出の鈍化が生じる場合に、何故このような現象が生
じるのかという理由は明白ではない。放出されるフレグ
ランスが全体に変化せず、従つて、全放出期間にわたつ
て匂いのゆがみが生じないという一定の組成が保証され
る。
慣用の全てのフレグランス物質、すなわち精油、芳香
性化学物質などを包含する揮発性の発香物質は本発明の
系に使用することができる。広く種々のこのような物質
は香料分野の当業者に知られている。これらは１種また
は２種以上の天然物質または合成芳香性化学物質または
その両方の混合物よりなることができる。
次例は本発明の好適態様を示すために示すものであ
り、フレグランスの匂いのゆがみを伴なわず、かつまた
フレグランス蒸発の経過時間にわたる遅れを伴なわず
に、フレグランスを周辺大気中に放出する、特許請求す
るデバイスの独得な能力を説明するものである。
例１〜３において、包含される容器からの揮発性物質
の消失は経過時間にわたり追跡した。使用容器は第６図
に示されているような、ガラス管を備えたキヤツプを有
する１オンスの清明なガラスビンであつた。（このガラ
ス管の目的は外部毛細管ロツドの支持部品を得るために
ある）。これらの例で使用された外部毛細管ロツドは第
５図に示されているものと類似の横断面を有する押し出
し成型されたプラスチツク製の外部毛細管ロツドであ
る。使用ロツドは1mm、2mmまたは3.25mmの横断面径を有
した。
容器から周辺大気中への揮発性液体の移動速度は、一
定の時間にわたり、容器内の液体の消失重量を監視する
ことによつて測定した。たとえば、フレグランス工業に
おいて使用される揮発性テルペノイドであるレモネン
（lemonene）は第６図に示されるように、包含される容
器から周辺大気中に、４週間にわたり直線状に移動され
る。（例１およびグラフ1,2および３参照）。レモネン
の移動速度は外部毛細管ロツドの周辺大気にさらされて
いる面積を変えることによつて、速度が変えられた場合
でも直線状のままである。すなわち、ロツドを１インチ
さらすと、このロツドの半インチだけがさらされた場合
のほぼ２倍の物質の直線状移動が生じる（例1C参照）。
多成分フレグランス物質が使用された場合に、他の液
体放出系で体験する分別化および匂いのゆがみが生じな
いことがまた、例示されている。たとえば、気体−液体
クロマトグラフイ（GLC）によつて、液体系の組成を検
出することにより、単純二成分、単純三成分および複合
成分フレグランス物質の組成は４週間の試験期間を通し
て、変化しなかつたことが確認された（例２および３参
照）。これは沸点の低い方の成分が早く放出され、引続
いて中位および高い沸点を有する成分がゆつくりと放出
される慣用のウイツク系と対照的である。
例４および５は、外部毛細管構造体の毛細管空洞のデ
ザインにおける或る種のパラメーターの変化がこの毛細
管を上昇するフレグランス物質の高さに如何に影響を及
ぼすかを例示するものである。例５には、毛細管空洞の
好適形状が二等辺三角形のＶ形であることが例示されて
いる。この例にはまた、底辺が欠けており、そして先端
が小さい角度を有する二等辺三角形が毛細管空洞として
最高の利益をもたらすことが例示されている。この例に
示されているデータは大気付香デバイスの外部毛細管構
造体に関する適当な長さの決定に役立つことができる。
例４には、慣用のフレグランス物質の表面張力および
密度が比較的狭い範囲内に入ることを示すデータが示さ
れている。これらのフレグランス物質の物性はフレグラ
ンス物質が特定の毛細管空洞を上昇する高さの決定に係
る２種の因子である。これらの物性値が狭い範囲内に入
るということは、特定の毛細管空洞デザインを上昇する
いずれかの揮発性フレグランス物質の高さの決定に関し
て、これらの数値がこれらの物性の標準値であると見做
すことができる。
次例は本発明の好適態様をさらに説明するものであ
る。
例１ この例では、外部毛細管が、この外部毛細管ロツドの
サイズ、ロツドのうちの周辺大気にさらされる長さ、ま
たは移動させるフレグランス物質に関係なく、一定の期
間にわたり、フレグランス物質を周辺大気に直線状に移
動させることを意味するものである。この例ではまた、
移動が生じる速度が外部毛細管のうちの周辺大気にさら
される面積に依存することを説明する。
1A:この例では、慣用のフレグランス物質の周辺大気
への移動速度が直線状であることを示す（グラフ１参
照）。この例において、リモネン、ジメトール（Giva
udan製、2,6−ジメチルヘプタン−２−オール）、リナ
ロール、ベンジルアセテート、フエニルエチルアルコー
ル、リナリルアセテート、メントンおよびリーフアセテ
ート（leaf acetate）をそれぞれ15gの量で14個の2mm×
６インチ（１インチ＝2.54cm）の外部毛細管ロツドを、
このロツドのうちの１インチが周辺大気にさらされるよ
うに含有するビル中にそれぞれ入れる。それぞれの消失
重量を４週間（28日間）にわたり追跡検査し、その結果
をグラフ１に描き入れた。各フレグランス物質の移動速
度は実質的に直線状であつた。
1B:この例では、フレグランス物質の移動速度が毛細
管ロツドのサイズに関係なく、直線状であることを説明
する（グラフ２参照）。この例においては、リモネン
（15g）を、30個の1mm×６インチの外部毛細管ロツドを
含有するビン中に入れ、またジメトール（15g）を４
個の3.25mm×4.25インチの外部毛細管ロツドを含有する
ビン中に入れる。両方の場合に、外部毛細管ロツドのう
ちの１インチを大気にさらした。両方のビンは４週間
（28日間）にわたり、例1Aに記載のとおりに追跡検査す
る。結果はグラフ２に描き入れる。グラフ２には、1mm
と3.25mmの両方の外部毛細管ロツドがそれぞれ、慣用の
フレグランス物質を直線状様相で移動させることが示さ
れている。
1C:この例では、移動の速度が外部毛細管の露呈長さ
を変えることによつて制御できることを説明する。
２本のビンにそれぞれ、レモネン（15g）を入れる。N
o.1ビンは14個の2mm×5.5インチの外部毛細管ロツドを
含有しており、このロツドのうちの0.5インチが大気に
さらされている。No.2ビンは14個の2mm×6.0インチの外
部毛細管ロツドを含有し、このロツドのうちの1.0イン
チが大気にさらされている。各ボトルからのレモネンの
消失重量を４週間（28日間）にわたり追跡検査する。
これらの結果をグラフ３に描き入れる。グラフ３はレ
モネンの移動が毛細管の周辺大気にさらされる長さに関
係なく、４週間の試験期間を通して直線状であることを
示している。この例はまた、移動速度は、毛細管の周辺
大気にさらされている表面積によつて制御することがで
き、毛細管のうちの１インチが大気にさらされているビ
ンからの蒸発が、毛細管のうちの0.5インチが大気にさ
らされているビンからの蒸発よりも速いことを示してい
る。
例２ この例では、単純二成分組成物および単純三成分組成
物の一定の期間にわたる移動速度が直線状であること、
およびまた容器内に残る液体の組成が時間の経過に従つ
て変化しないことを説明する。
2A:二成分組成物 リモネンとジメトールとの1:1モル溶液（15g）を、
14個の2mmの外部毛細管ロツドを含有し、このロツドの
うちの１インチが周辺大気にさらされているビン中に入
れる。消失重量を29日間にわたり追跡検査し、組成は気
体−液体クロマトグラフイ（GLC）により分析する。GLC
分析は、この混合物が試験期間中、一定の53/47のレモ
ネン対ジメトール比のままであることを示した。
この1:1混合物に対して追跡検査した消失重量の結果
をグラフ４に描き入れる。グラフ４は外部毛細管ロツド
を使用すると、1:1モル溶液の蒸発による移動が直線状
であることを示している。容器内の液体の組成は時間の
経過に従い変化せず、初期組成と同一であつた。この単
純二成分溶液は、外部毛細管ロツドが揮発性物質を匂い
のゆがみを伴なうことなく、直線状に移動させることを
示す。
2B:三成分組成物 リモネン、ジメトールおよびリナロールの1:1:1モ
ル溶液（15g）を、14個の2mm外部毛細管ロツドを含有
し、この毛細管ロツドのうちの１インチが周辺大気にさ
らされているビン中に入れる。消失重量を28日間にわた
り、追跡検査し、組成は気体−液体クロマトグラフイ
（GLC）により分析した。GLC分析は、この混合物が試験
期間にわたり、一定の34/30/34のリモネン対ジメトール
対リナロール比のままであることを示した。
この1:1:1混合物に対して追跡検査した消失重量の結
果をまた、グラフ４に描き入れた。グラフ４は、外部毛
細管ロツドを使用すると、1:1:1モル溶液の蒸発による
移動が直線状であることを示している。容器内の液体の
組成は時間の経過に従い変化せず、また初期組成と同一
であつた。この単純三成分溶液は、外部毛細管ロツドが
揮発性物質を匂いのゆがみを伴なうことなく直線状に移
動することを示す。
例３ この例では、大気付香デバイスに慣用されているタイ
プの複合多成分フレグランス物質が単純二成分組成物お
よび三成分組成物と同一様相で動作することを説明す
る。「レモンシトラス」香料は揮発性が低い方の成分を
大きい割合で含有するように配合されており（第９図お
よび表２参照）、他方これに対して、「オレンジシトラ
ス」香料は揮発性の低い方の成分を少い割合で含有する
ように配合されていた（第10図および表４参照）。（両
方の香料においてピーク１はレモネンである）。移動速
度は実質的に直線状であることを示し、組成は試験期間
を通して実質的にゆがめられないままである。
3A:レモンシトラス香料 レモンシトラス香料（15g）を、14個の2mm×６インチ
の外部毛細管を含有するビン中に入れる。この外部毛細
管ロツドのうちの１インチは大気にさらされていた。消
失重量を４週間（28日間）にわたり追跡検査した。結果
を表１に示し、グラフ５に描き入れた。
レモンシトラス香料の組成は気体−液体クロマトグラ
フイ（GLC）により追跡検査した。新鮮な初期レモンシ
トラスのクロマトグラムは第９図に示されている。この
香料油の中の、４週間の試験期間の追跡検査に選ばれた
成分にはピーク１〜11の番号を付けた（第９図参照）。
この追跡検査の結果を表２に示す。
グラフ５は外部毛細管ロツドによるレモンシトラス香
料の周辺大気中への移動が直線状であることを示してい
る。
表２は、容器内のこの液体香料の組成が一定であり、
かつまた初期組成と同一であることを示している。
3B:オレンジシトラス香料 オレンジシトラス香料（15g）を、14個の2mm外部毛細
管ロツドを含有するビンに入れた。この外部毛細管ロツ
ドのうちの１インチを大気にさらした。消失重量を４週
間（28日間）にわたり追跡検査した。結果を表３に示
し、またグラフ５に描き入れた。
このオレンジシトラス香料の組成は気体−液体クロマ
トグラフイ（GLC）により追跡検査した。新鮮なオレン
ジシトラスのクロマトグラムは第10図に示されている。
この香料油の中の、４週間の試験期間にわたる追跡検査
に選ばれた成分にはピーク１〜８の番号を付けた（第10
図参照）。この追跡検査の結果を表４に示す。
グラフ５には、外部毛細管ロツドによるオレンジシト
ラス香料の周辺大気中への移動が実質的に直線状である
ことを示している。表４は容器内の液体香料の組成が一
定であり、初期組成と実質的に同様であることを示して
いる。
例４ フレグランス組成物の調製に慣用の多くの物質の密度
（ｄ）および表面張力（σ）を測定し、表５に示した。
密度の測定はMettler/Parr Density Meter、Model DMA
45を使用して行なつた。表面張力の測定はCenco−Du No
uy Model 70530 Tensiometerを使用した行なつた。表５
に示されている表面張力測定値は３回の測定の平均値で
ある。表５にはまた、表面張力対密度の比、すなわちσ
/dが示されている。
表５のリストは密度および表面張力値の完全なリスト
ではないが、フレグランスに慣用の物質の表面張力およ
び密度に関する数値がσ/d＝35±５ダイン−cm2/gの比
較的狭い範囲内に入ることを示す根拠としての役目を果
たす。表５のデータは大部分のフレグランス物質が約35
ダイン−cm2/gのσ/d比を有すること、およびまた、こ
のような数値が、特定の毛細管内を上昇するフレグラン
ス物質の上昇高さの決定におけるσ/dの標準値として使
用することができること、を仮定する根拠を提供してい
る。（この仮定が適用されている例５参照）。
表５にはまた、34ダイン−cm2/gおよび35ダイン−cm2
/gのσ/dをそれぞれ有する、レモンシトラス香料および
オレンジシトラス香料が含まれている。
この例の目的は毛細管空洞の形態の変化が、液体が容
器内の液体の表面の上に上昇する高さ（ｈ）に対して如
何なる影響を及ぼすかを示すことにある。
前記したように、ｈの数値は次式に従い決定すること
ができる： ｈ＝ｐσ（cos α）bdg＝（p/d）（σ/d）（〔cos α〕
/g）＝ｋ（p/b） 〔式中、ｈ＝液体が毛細管を上昇する高さ ｐ＝毛細管空洞の横断面の周辺の長さ σ＝液体の表面張力係数 α＝フイルムと毛細管壁との接触角度 ｂ＝空洞底部の横断面面積 ｄ＝液体の密度 ｇ＝比重 ｋ＝（σ/d）（〔cos α/g）〕。
上記式をｈの計算に使用すると、cos α＝１であり、
毛細管空洞は規則的である、すなわち横断面面積ｂはｈ
の変化に従い変化せず、そして比重ｇは980,665cm/秒2
であると見做された。この方程式が３種の比に分解でき
ることに気付くことは有用であり、この比のうちの一つ
は毛細管の関数、すなわちp/bであり、その一つは毛細
管中の液体の関数、すなわちσ/dであり、そしてその一
つは定数、すなわち（cos α）/gである。
例４の測定値および上記したｇおよびcos αに関する
数値にもとづき、σ/dは35ダイン−cm2/gの数値に相当
し、そして（σ/d）（〔cos α〕/g）に等しいｋは0.03
6cmの数値を有するものと考えられる。毛細管のデザイ
ンによつて影響されるパラメーターはｐおよびｂである
から、式ｈ＝0.036cm2（p/b）は毛細管空洞を定えてい
るパラメーターにおける変化が高さに対して及ぼす作用
を決定することを可能にする。この式はまた、閉鎖毛細
管で達成される高さは、開放または外部毛細管のパラメ
ーターが適当に選択された場合に、これらの開放または
外部毛細管で達成される高さよりもさらに大きくあつて
はならないことを示すためにも使用することができる。
閉鎖（closed）毛細管中をそして（または）開放（op
en）あるいは外部毛細管空洞をフレグランスが上昇する
高さの計算に式ｈ＝0.036cm2（p/b）が如何に使用でき
るかを説明するために、毛細管空洞がそれぞれＶ形形状
を有し、このＶの両側はそれぞれ0.05cmであり、そして
Ｖの先端の角度が15度であると仮定する。先端角に対し
て反対側が付加されて、二等辺三角形の閉鎖毛細管が形
成されたものと仮定した場合に、フレグランスがこのよ
うな毛細管中を上昇する高さ、ｈは下記のとおりに計算
することができる： （ａ）二等辺三角形の二つの等辺が長さＡを有し、これ
ら２辺の間の角度がaであり、そしてこの角度の反対側
の辺が長さＢを有するものとし、Ａ＝0.05cmおよびａ＝
15度である場合： ｂ＝1/2 A2sin a＝0.000324cm2 （ｂ）閉鎖毛細管の場合： ｈ＝0.036cm2（p/b）＝（0.036）（0.113）/0.000324＝
12.5cm （ｃ）開放毛細管の場合、すなわち辺Ｂの長さは０であ
り、そしてｐ＝2A＋Ｂ＝（２）（0.05）＋０＝0.100cm
の場合： ｈ＝0.036cm2（p/b）＝（0.036）（0.100）/0.000324＝
11.1cm 上記に示されているように、辺Ｂを取り除いて、閉鎖
毛細管を外部毛細管に変えると、上記寸法を有する毛細
管に対する主要効果は無くなる。
種々のパラメーターを変えることにより高さに対する
影響を説明するために、同様の計算を行ない、表６、表
７および表８に示したデータを得た。表６では、先端角
度の大きさが変えられている。（これは高さに対して劇
的作用を及ぼし、角度が小さいほど、高さは大きくな
る。表７では、辺Ａの長さは変えるが、角度は15°の一
定値に推持する。（この場合もまた、辺Ａの長さは高さ
に対して有意の作用を及ぼすように見做されるが、Ｖ形
毛細管の場合に、Ｖの先端近くの部分だけを毛細管とし
て効果的に使用でき、そして液体の上昇する高さが計算
値より高いことがあるものと考えることができる）。
表８には、毛細管の形状が高さに如何に影響を及ぼす
かが説明されている。
表８はＶ形外部毛細管が外部毛細管として好ましい形
状であることを確証している。表６および表７には、毛
細管寸法が小さいほど、すなわち先端角が小さいほどそ
して辺Ａが小さいほど、高さは大きくなることが示され
ている。
これらの表に示されている数値は完全な形状（三角
形、Ｖ形など）を想定しているが、第５図に示されてい
るような実際の毛細管は不規則な辺を有する。第５図の
不規則な辺は完全Ｖ形に係る計算値よりも大きいｐと小
さいｂとを付与し、他方、予想されるｈは例で計算され
ている数値よりも大きくならなければならない。

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】周辺大気中に液体を蒸発させるためのデバ
    イスであつて、 （ａ）上記液体貯蔵液を上記周辺大気から単離して保有
    する容器、 （ｂ）蒸発させる上記液体、 （ｃ）上記容器の内部から容器壁を通り、上記容器の外
    側まで伸びており、そして少なくとも一つの外部毛細管
    空洞を有し、この外部毛細管空洞が ｉ）容器内の上記液体と接触している部分、および ii）上記周辺大気と接触している部分 を有し、上記容器内の上記液体と接触している部分と上
    記周辺大気と接触している部分とは同一外部毛細管空洞
    によつて相互に連結している、非孔質で非吸収性の外部
    毛細管構造体、 を包含し、上記外部毛細管のうちの、容器内の上記液体
    と接触している部分と上記液体を放出させる上記周辺大
    気と接触している部分との間の部分の長さが、上記毛細
    管空洞を上昇する上記液体の高さより小さい、液体蒸発
    デバイス。
  2. 【請求項２】蒸発させる上記液体が多成分フレグランス
    物質であり、そして上記液体蒸発デバイスを大気付香器
    として使用する、請求項１の液体蒸発デバイス。
  3. 【請求項３】上記外部毛細管空洞が、 （ａ）長さht−hb（ここでhtは周辺大気にさらされてい
    る毛細管空洞のトツプ部を表わしそしてhbは容器内の液
    体にさらされている、毛細管空洞の底部を表わす）、 （ｂ）容器内の液体にさらされている部分ho−hb（ここ
    でhoは容器内の液体にさらされている毛細管空洞の頂点
    を表わす）、 （ｃ）周辺大気にさらされている部分ht−ha（ここでha
    は周辺大気にさらされている毛細管空洞の底点を表わ
    す）、 （ｄ）毛細管空洞のうちの、周辺大気にも、あるいは液
    体にもさらされていない部分を表わす部分ha−ho、 （ｅ）ｂに等しい均一な横断面面積、および （ｆ）液体の上方の表面と毛細管空洞の壁との間のｐに
    等しい接触長さ、 を有し、ha−hoが0.036（p/b）cmより小さい、請求項２
    の液体蒸発デバイス。
  4. 【請求項４】上記外部毛細管空洞が基本的に３辺を有
    し、この３辺のうちの一辺が周辺大気に対し部分的に開
    口している、請求項３の液体蒸発デバイス。
  5. 【請求項５】上記外部毛細管空洞が第三の辺の50％より
    大きく、周辺大気に対して開口している、請求項４の液
    体蒸発デバイス。
  6. 【請求項６】上記外部毛細管空洞が基本的に二等辺三角
    形であり、その先端角の反対側の辺が周辺大気に開口し
    ている、請求項５の液体蒸発デバイス。
  7. 【請求項７】開口していない２つの辺の間の角度が30度
    より小さい、請求項６の液体蒸発デバイス。
  8. 【請求項８】開口していない２つの辺の間の角度が15度
    より小さい、請求項７の液体蒸発デバイス。
  9. 【請求項９】ha−hbが0.036（p/b）cmより小さい、請求
    項７または８の液体蒸発デバイス。
  10. 【請求項１０】ht−hbが0.036（p/b）cmより小さい、請
    求項７または８の液体蒸発デバイス。
  11. 【請求項１１】p/bが200cm-1を越える、請求項10の液体
    蒸発デバイス。
  12. 【請求項１２】p/bが250〜550cm-1である、請求項10の
    液体蒸発デバイス。
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