KR20060111504A

KR20060111504A - 휘발성 액체의 확산을 위한 장치

Info

Publication number: KR20060111504A
Application number: KR1020067009112A
Authority: KR
Inventors: 토마스 맥기; 리차드 피 스가라멜라; 콜린 브라운; 가이 에드워드 나이쉬
Original assignee: 지보당 에스아
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-10-27
Also published as: JP2007514463A; DE602004006013T2; CA2543637A1; MXPA06004851A; PL1682191T3; CN1878575A; EP1682191A1; DE602004006013D1; CN100435856C; US20070252017A1; WO2005044321A1; BRPI0416350A; ATE359834T1; EP1682191B1

Abstract

본 발명은, 휘발성 액체를 저장조로부터 대기로 살포하도록 개조된 장치에 관한 것으로, 대기로의 전달은 액체를 저장조로부터 증발표면으로 전달하는 다공성 전달부재에 의해 달성된다. 증발표면은 전달부재와 액체 전달 접촉하고 그 부재로부터 실질적으로 횡방향으로 연장하는 모세관 시이트이며, 추가적으로, 시이트의 물질이 50 내지 80의 쇼어 D 경도 및 0.75 내지 1.25mm의 두께를 갖는 플라스틱 물질(plastics material)임을 특징으로 한다. 이러한 시이트는 전달부재와 특히 양호한 액체 전달 접촉을 하게 한다.

Description

휘발성 액체의 확산을 위한 장치{APPARATUS FOR DIFFUSION OF VOLATILE LIQUIDS}

본원은 휘발성 액체를 대기중에 살포하기 위한 장치에 관한 것이다.

방향제 또는 살충제와 같은 휘발성 액체를 대기중에 살포하기 위한 매우 흔한 장치 중 하나는 휘발성 액체의 저장조와 접촉되어 있는 다공성 전달부재 예를 들어 다공성 심지(porous wick)로 구성되어 있다. 이러한 시스템은 작은 증발 표면적 및 심지의 복합체 혼합물 분별화 경향성과 같은 결점을 지니며, 따라서 일부 성분들은 타성분들보다 빨리 살포되며 충분한 방향제 효과가 소실된다.

외부 모세관, 즉 적당한 기판으로 절단되거나 몰딩된 모세관 채널을 이용하여 상기 결점을 극복하는 것이 제안되어 있다. 외부 모세관 채널 함유 부재가 액체 중에 삽입되어 있는 일례가 미국특허 제4,913,350호에 기술되어 있다. 동시계류중인 영국특허출원 제0306449호에 기술된 양태에 있어서는 공지의 전달부재에 모세관 시이트, 즉 전달부재로부터 본질적으로 수직으로 연장하고 모세관 치수의 채널을 포함하여, 여기에 휘발성 시이트가 통과하고 이동하여 증발할 수 있는 시이 트가 탑재된다. 이러한 시이트는 일반적으로 시이트 중의 홀(hole)에 의해서 전달부재를 접촉하고, 그것을 통해서 전달부재가 돌출하고(protrude) 전달부재의 내부에는 액체가 그 부재로부터 시이트로 전달할 수 있도록 전달부재를 접촉하는 채널 중 적어도 일부를 아담하게(snugly) 탑재한다("액체전달접촉").

이러한 기술은 이전기술의 다공성 심지에 비해 상당한 이점을 제공하지만 이러한 이점이 완전히 실현되는 것은 아니다. 특정한 기초적인 파라미터에 충실함으로써 그 기술의 충분한 이점을 얻을 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명은 휘발성 액체를 저장조로부터 대기로 살포하도록 개조된 장치를 제공하며, 대기로의 전달은 액체를 저장조로부터 증발표면으로 전달하는 다공성 전달부재에 의해 달성되며, 증발표면은 전달부재와 액체 전달 접촉하고 그 부재로부터 실질적으로 횡방향으로 연장하는 모세관 시이트이며, 시이트의 물질이 50 내지 80의 쇼어 D 경도 및 0.75 내지 1.25mm의 두께를 갖는 플라스틱 물질(plastics material)임을 추가적인 특징으로 한다.

모세관과 전달부재는 필요한 경우 함께 설치할 수 있는 별개의 성분들이다. 전형적인 전달부재는 예를 들어 압출이나 또는 소결(sintering)과 같은 적당한 수단에 의해서 제조된 플라스틱, 흑연 및 세라믹의 다공성 심지를 포함한다. 바람직한 물질은 폴리에스테르와 같은 다공성 플라스틱이다. 전달부재는 적당한 형상이나 구조일 수 있다. 적당한 배열의 몇몇 예는,

- 원형 개구를 갖는 모세관 시이트가 전달부재 위에서 용이하게 미끄러지며 탑재될 수 있는, 약간 원뿔대-원뿔형 형상이고 저장조로부터 가장 먼 좁은 말단인 전달부재; 및

- 용이한 탑재를 허용하는 예를 들어 모세관 확산부재 중의 매칭 탭(matching tab)을 위한 슬롯(slot) 또는 환형 홈과 같은 적당한 위치의 오리피스(orifice)의 전달부재에서의 설비(provision)

를 포함한다.

상기 요소들의 전부 또는 그 중 어느 것의 조합이 사용될 수 있다. 또한, 여기서 기술되지는 않았지만 당해 기술의 범주내의 다른 구성이 포함될 수 있다.

플라스틱 물질은 쇼어 D 경도가 플라스틱 산업에서 매우 잘 알려진 특성이며 그의 측정이 통상적인 원하는 경도특성을 갖는 적당한 플라스틱 물질을 위해 선택될 수 있다. 이러한 파라미터가 증발표면의 효능에 임의적인 효과를 가져야 한다는 것은 본 발명의 놀라운 특징이지만, 이것은 여전히 현저한 영향을 가짐이 밝혀졌다. 원하는 쇼어 D 경도는 플라스틱 산업의 표준으로 상당히 연성이다. 물론, 플라스틱 물질 또한 액체 중의 플라스틱에 대해 적절하게 불활성이어야 한다. 또한 예를 들어 인그라빙(engraving) 또는 사출 성형과 같은 적당한 수단에 의한 모세관 채널의 형성을 허용하는 물질이어야 한다. 사출 성형이 모세관 시이트를 형성하는 바람직한 방법이다. 모세관 채널은 전형적으로 채널의 V 각이 10 내지 25°이고 전형적인 치수가 0.1 내지 0.5mm의 너비 및 0.1 내지 0.5mm의 깊이를 갖는 V자형 채널이다. 당해 기술분야의 숙련가들은 어떤 종류의 플라스틱 물질이 어느 용도에 적당한지를 용이하게 인지할 것이다.

본 발명의 바람직한 양태에 있어서 본 발명에 적당한 모세관 시이트의 제조에서 사용하기 위한 플라스틱 물질은 15 내지 50dyn/cm의 표면 에너지를 갖는다. 플라스틱 물질의 표면 에너지는 분자구조에 의존하며 표면 습윤화 능력의 척도이다. 플라스틱 물질이 화학적으로 불활성일수록 그의 표면 에너지는 낮다. 따라서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 PTFE와 같은 물질은 낮은 표면 에너지를 갖는 반면, 보다 극성인 기를 갖는 플라스틱은 높은 표면 에너지를 갖는다. 바람직하게는 표면 에너지는 30 내지 45dyn/cm의 범위에 있다.

장치에는 분해된 모세관 시이트 및 다공성 부재 위의 보호 캡이 제공된다. 장치는 캡을 제거하고 모세관 시이트를 전달부재 상에 위치시킴으로써 작동하며, 이 경우 전달부재와 액체 전달 접촉한다. 이것은 예를 들어 위에서 기술한 부착수단 중의 하나를 사용함으로써 담보될 수 있다.

본 발명은 다공성 심지에 의해서 대기 중으로 살포될 수 있는 휘발성 액체에 사용하기 적당하다. 이러한 유형의 상업적 물질, 특히 방향제는 복수의 성분을 함유하는 일반적으로 주의하여 제형화된 독점적인(proprietary) 조성물이며, 상기 조성물의 정밀한 성질은 신뢰성이 유지된다. 그러나 조성물의 성질이 어떠하든 간에 그 조성물에 심지 단독에 의해서 보다 본 발명에 따르는 장치에 의해서 훨씬 효과적으로 살포되는 것이 본 발명의 특징이다.

따라서, 본 발명은 흡수에 의해서, 및 본질적으로 원통형 다공성 심지에 따른 이동 및 이어서 심지로부터 실질적으로 횡방향으로 연장하고 그와 액체 전달 접촉하는 증발 표면에 따른 이동에 의해서 휘발성 액체를 대기 중으로 살포하는 방법을 제공하며, 상기 증발 표면은 50 내지 80의 쇼어 D 경도 및 0.75 내지 1.25mm의 두께를 갖는 플라스틱 물질의 모세관 시이트를 포함한다.

본 발명은 하기 비제한적 실시예를 참조로 하여 추가적으로 기술된다.

실시예 1

하기 표에 수록된 물질로부터 1.00mm 두께의 외부 모세관 시이트를 제조하고 쇼어 경도를 측정하였다. 경도 측정은 ASTM D2240 00에 따른 쇼어 (듀로미터) 시험에 의해서 수행하였다. 사용된 장치는 Mitutoyo Hardmatic HH-337-01이었다. 압입체(indenter)를 플라스틱 중에서 압축시키고 이것이 계기의 침(neddle)을 둥글게 만들고 표시기는 최대값을 기록한다. 개별적인 시이트는 단순히 중앙 홀(central hole)을 심지에 배치함으로써 원뿔대-원뿔형 심지 상에 탑재되는 중앙 홀을 포함하였다.

폴리에스터의 원뿔대-원뿔형 심지(예: 미세기공)을 공기 갱신 적용을 위해 사용된 바닐라 방향제 제제를 함유하는 용기에 위치시켰다(이러한 방향제는 용이하게 보일 수 있는 이점을 갖는다). 그것들을 밤새 평형시켰다(equilibrate). 외부 모세관 시이트를, (액체 전달을 담보하기에 적당한) 시이트와 심지 사이의 견고한 접촉이 이루어질 때까지 원뿔대-원뿔형 심지 위로 밀어 넣었다. 액체가 존재하는 모세관의 비율(%)을 6분후 육안 평가하였다(심지로부터 모세관으로의 전달이 없는 경우 0%, 모든 모세관에 액체가 존재하고 액체가 모든 모세관의 말단으로 이동하는 경우 100%). 그 결과는 도 1의 그래프에 나타나 있다.

그래프는 최적 액체 전달의 경우 물질이 50 내지 80의 쇼어 D 경도를 가져야 함을 보여준다.

실시예 2

2개의 원뿔대-원뿔형 심지를 실시예 1의 방향제 제제를 함유하는 개별적인 용기에 위치시켰다. 그것들을 밤새 평형시켰다. 이들 심지 중의 하나에 1mmdml 두께 및 55의 쇼어 경도를 갖는 폴리프로필렌 모세관 시이트를 첨가하고 다른 것에는 1.5mm의 두께를 갖는 것을 제외하고 동일한 시이트를 첨가하였다. 액체에 의해 습윤화된 각각의 시이트의 비율은 하기 표에 나타낸다.

그러므로 미국특허 제4,913,350호에 기술된 바와 같은 직접적인 액체 전달을 위한 모세관 두께 목록은 최적의 액체 전달 접촉을 제공하지 않는 혼성 심지 시스템에서 사용하기 적당하지 않다. 이상적인 두께는 최대 1.25mm이다. 두께의 하한은 양호한 모세관이 사출성형과 같은 적당한 공정으로 형성된 한계에 의해 설정된 0.75mm이다.

Claims

휘발성 액체를 저장조로부터 대기로 살포하도록 개조된 장치로서,

대기로의 전달은 액체를 저장조로부터 증발표면으로 전달하는 다공성 전달부재에 의해 달성되며,

증발표면은 전달부재와 액체 전달 접촉하고 그 부재로부터 실질적으로 횡방향으로 연장하는 모세관 시이트이며,

추가적으로, 시이트의 물질이 50 내지 80의 쇼어 D 경도 및 0.75 내지 1.25mm의 두께를 갖는 플라스틱 물질(plastics material)임을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

전달부재 및 모세관 시이트의 배열이, (i) 원형 개구를 갖는 모세관 시이트가 용이하게 미끄러지며 탑재되는, 약간 원뿔대-원뿔형 형상이고 저장조로부터 가장 먼 좁은 말단인 전달부재; 및 (ii) 모세관 시이트가 탑재될 수 있는 적당한 위치의 오리피스(orifice)로 구성된 군으로부터 선택되는, 장치.
제 1 항에 있어서,

모세관 시이트의 플라스틱 물질이 15 내지 50dyn/cm의 표면 에너지를 갖는 장치.
제 2 항에 있어서,

표면 에너지가 30 내지 45dyn/cm의 범위인 장치.
제 1 항에 있어서,

모세관 채널이 0.1 내지 0.5mm의 너비, 0.1 내지 0.5mm의 깊이 및 10 내지 25°의 V 각을 갖는 V자형 채널인 장치.
흡수에 의해서, 및 본질적으로 원통형 다공성 심지(porous wick)에 따른 이동 및 이어서 심지로부터 실질적으로 횡방향으로 연장하고 그와 액체 전달 접촉하는 증발 표면에 따른 이동에 의해서 휘발성 액체를 대기 중으로 살포하는 방법으로서,

상기 증발 표면이, 50 내지 80의 쇼어 D 경도 및 0.75 내지 1.25mm의 두께를 갖는 플라스틱 물질의 모세관 시이트를 포함하는 방법.