(57)【要約】  揮発性物質を吐出する加熱および／または吹付け装置で使用する基材が提供される。基材はポリマー材料（ポリシロキサンなど）によりコーティングされた内孔を有する多孔質材料（例えば多孔質セラミック）である。基材には除虫菊などの揮発性物質が含浸されている。基材は目詰まりの影響を受けにくい。さらに、ポリマー材料が揮発性溶剤を基材内に吸入する、これら基材を形成する方法が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材から吐出される揮発性物質が含浸された基材であって、
細孔および通路を備え、かつ前記細孔および通路の内面をコーティングするポリマー材料を有する媒体から形成された基材と、
前記細孔内に配置された揮発性物質と、
を備え、
前記揮発性物質が前記ポリマー材料より大きい揮発性を有し、前記ポリマー材料は、前記基材が加熱されたときに、揮発性物質が基材を目詰まりさせるのを防止する、基材。
【請求項２】
前記ポリマー材料がポリシロキサンである、請求項１に記載の基材。
【請求項３】
前記ポリシロキサンがポリアルキルシロキサンおよびポリアルキルアリルシロキサンからなるグループから選択される、請求項２に記載の基材。
【請求項４】
前記ポリシロキサンのアルキル基がＣ1〜Ｃ10のアルキル基である、請求項３に記載の基材。
【請求項５】
前記ポリシロキサンが、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、およびポリメチルオクチルシロキサンからなるグループから選択されている、請求項４に記載の基材。
【請求項６】
前記ポリシロキサンが７５０ドルトン以上の分子量を有する、請求項１に記載の基材。
【請求項７】
前記基材は２００℃に加熱されることができ、これにより、基材から前記揮発性物質の少なくとも９０％を放出することができる、請求項１に記載の基材。
【請求項８】
前記基材は２００℃に加熱されることができ、これにより、基材から前記揮発性物質の少なくとも９５％を放出することができる、請求項７に記載の基材。
請求項１に記載の基材。
【請求項９】
前記基材が芯体、マットおよびプラグからなるグループから選択される、請求項１に記載の基材。
【請求項１０】
前記媒体がセラミック、砂、おがくず、セルロース系材料および金属からなるグループから選択される、請求項１に記載の基材。
【請求項１１】
前記媒体がセラミックである、請求項１０に記載の基材。
【請求項１２】
基材が２００℃で２４時間加熱された場合、結果的に、基板内の前記ポリマー材料が分解されない、請求項１に記載の基材。
【請求項１３】
前記ポリマー材料がフェノール樹脂系材料である、請求項１に記載の基材。
【請求項１４】
前記フェノール材料がフェノールホルムアルデヒドである、請求項１３に記載の基材。
【請求項１５】
前記ポリマー材料がポリウレタンである、請求項１に記載の基材。
【請求項１６】
前記ポリマー材料がフルオロカーボンポリマーである、請求項１に記載の基材。
【請求項１７】
前記フルオロカーボンポリマーがポリテトラフルオロエチレンおよびポリジフルオロエチレンらなるグループから選択される、請求項１６に記載の基材。
【請求項１８】
前記ポリマー材料の重量が基材に対して４％未満である、請求項１に記載の基材。
【請求項１９】
前記揮発性物質が殺虫剤、防虫剤または害虫成長抑制剤からなるグループから選択される、請求項１に記載の基材。
【請求項２０】
前記揮発性物質が除虫菊であり、前記媒体がセラミックである、請求項１９に記載の基材。
【請求項２１】
前記揮発性物質がテルペンである、請求項１９に記載の基材。
【請求項２２】
揮発性物質が含浸された基材を形成する方法であって、
前記基材が、
細孔および通路を備え、かつ前記細孔および通路の内面をコーティングするポリマー材料を有する媒体から形成された基材と、
前記細孔内に配置された揮発性物質と、を備え、
前記揮発性物質が前記ポリマー材料より大きい揮発性を有し、前記ポリマー材料は、前記基材が加熱されたときに、揮発性物質が基材を目詰まりさせるのを防止する、基材であって、
前記方法が、
多孔質媒体を設け、
揮発性溶剤に前記ポリマー材料を溶解して溶液を生成し、
前記溶液を前記細孔および通路内に吸引し、
前記基材から前記揮発性溶剤の少なくとも一部を放出する、
ことを含む方法。
【請求項２３】
前記溶剤がテトラヒドロフラン、ジオキサン、塩化メチレン、クロロフォルム、アセトン、超臨界二酸化炭素およびジメチルスルフォキシドからなるグループから選択される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記溶剤の放出が、加熱、負圧、および／または前記基材の表面上に気体を通過させることにより促進される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記媒体がセラミック媒体であり、前記ポリマー材料がポリシロキサン材料である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
揮発性物質を含浸された基材を形成する方法であって、
前記基材が、
細孔および通路を備え、かつ前記細孔および通路の内面をコーティングするポリマー材料を有する媒体から形成された基材と、
前記細孔内に配置された揮発性物質と、を備え、
前記揮発性物質が前記ポリマー材料より大きい揮発性を有し、前記ポリマー材料は、前記基材が加熱されたときに、揮発性物質が基材を目詰まりさせるのを防止する、基材であって、
前記方法が、
ポリマー材料を、細孔および通路を有する多孔質媒体を形成できる第２材料と混合し、
前記混合物に、前記第２材料だけに使用できる処理を施して、細孔および通路を有する多孔質媒体を生成する、
ことを含む方法。
【請求項２７】
前記ポリマー材料がビーズ形状である、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は芯体、マットまたはプラグなどの基材から揮発性物質を放出させる装置、特に加熱装置に関する。さらに詳細には、本発明は放出の間におけるこのような基材の目詰まりを低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
揮発性物質を吐出する各種の装置が周知である。このような揮発性物質は空気香または脱臭剤（例えば、芳香剤またはマスク）、害虫駆除剤（例えば、殺虫剤、防虫剤または害虫成長抑制剤）、アレルギー抑制成分、消毒剤、または他の物質であってもよい。
【０００３】
これら装置のいくつかにおいては、揮発性物質を容器から吐出領域に引き出す芯体（典型的には、基本的に円柱形の芯体）が設けられる。芯体の上端／外側端が加熱される。例えば特許文献１を参照されたい。この特許文献および他のすべての出願の開示内容は、参照により本明細書に引用したものとする。
【０００４】
他のこのような装置では、多孔質マットが揮発性物質で含浸されている。これらの含浸されたマットは、揮発性物質を蒸発させるために加熱プレート上に置かれる。この種類のマットの例は特許文献２において提供されている。このようなマットから揮発性物質を吐出するのに適する電気ヒータの例が、特許文献３に開示されている。
【０００５】
さらに別の種類のこのような装置では、揮発性物質を含浸されている多孔質マットが装置内に置かれ、燃料バーナー（例えば、ろうそく）からの高温気体の流れがマットを通過することにより、揮発性物質を蒸発させる。この種類の装置の例が特許文献４に開示されている。
【０００６】
さらに別の種類のこのような吐出装置では、移動する空気が基材に当たって通過するように向けられ、これにより基材が含浸されている物質を蒸発させる。この種類の装置の例は特許文献５に開示されている。
【０００７】
本発明の譲受人は２００３年１月３０日に、米国特許出願番号第１０／３５４，８７６号（特許文献６）により特許出願を提出した。この出願は、揮発性物質を吐出するのに用いられる芯体、マットおよびプラグ構造体のさまざまな改良点を範囲に含んでいた。この出願は結合剤（例えば、熱硬化性ポリマー材料）でコーティングされた顆粒粒子（例えば、砂）の配列を設けて、芯体に細孔の網状組織を形成することを開示しており、芯体はさまざまな揮発性物質を含浸されている。この装置は多くの揮発性物質に対して改良されたが、特定のその他の対象物（例えば、除虫菊、望ましい殺虫剤を含む対象物）において使用するには最適でない。
【０００８】
この点に関しては、加熱によって芯体、マットまたはプラグから活性剤を吐出する多くの吐出装置が、特定の揮発性物質における目詰まり問題を経験している。これは、加熱されるときの揮発性物質の分解、あるいは加熱されるときに揮発性物質を含んで発生する反応または結合に起因する。このような目詰まりが発生すると、揮発性物質の放出速度が不均一となり、場合によっては、早期に完全に停止することもあり、これにより、基材内に閉じ込められて残留する活性剤を無駄にする。ある程度の放出が継続する場合であっても、放出は低レベルであって、装置は設計目的に対して有効ではない。
【０００９】
例えば、除虫菊殺虫剤は加熱されると不揮発性ワックスまたはポリマーを生成し、芯体、マットおよびプラグを目詰まりさせる傾向がある。同様な問題がテルペンを含む物質で発生する。
【００１０】
この問題に対する１つの提案される解決策では、含浸液中に酸化防止剤を使用してきた。例えば特許文献７を参照されたい。しかし、これは調合物のコストを引き上げる可能性があり、酸化が目詰まり発生の主要原因である場合だけある程度の効果を発揮する。さらに、酸化防止剤を含有していても、特定液調合物中のイソプレン単位の交差結合が多少は発生し、最終的には、いずれにせよ、芯体、マットまたはプラグを目詰まりさせる。これは特に、長期間の殺虫剤保護を提供するように意図された芯体について問題となる。
【特許文献１】米国特許第４，６６３，３１５号公報
【特許文献２】米国特許第６，３０９，９８６号公報
【特許文献３】米国特許第６，０３１，９６７号公報
【特許文献４】国際特許出願ＷＯ００／７８１３５号公報
【特許文献５】米国特許第５，５４７，６１６号公報
【特許文献６】米国特許出願第１０／３５４，８７６号明細書
【特許文献７】米国特許第４，９６８，４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、このような吐出装置において使用できる、目詰まり傾向を低減した、改良された吐出基材に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様においては、吐出される揮発性物質が含浸された基材を提供する。基材は細孔および通路を備える媒体で形成されており、媒体は細孔および通路のポリマー材料コーティング内面を有する。細孔内には揮発性物質が配置され、この揮発性物質はポリマー材料より大きい揮発性を有するように選択されている。ポリマー材料は、基材が加熱されたときに、揮発性物質が基材を目詰まりさせるのを防止する。
【００１３】
好ましい形態においては、ポリマー材料はポリシロキサン、特にアルキル基が１０未満の炭素を有する、ポリアルキルシロキサン(polyalkylsiloxane)およびポリアルキルアリルシロキサン(polyalkylarylsiloxane)である。最も好ましい形態においては、ポリシロキサンはポリジメチルシロキサン(polydimethylsiloxane)、ポリメチルフェニルシロキサン(polymethylphenylsiloxane)、およびポリメチルオクチルシロキサン(polymethyloctylsiloxane)からなるグループから選択され、いずれの場合も、このポリシロキサンが７５０ドルトン以上の分子量を有する。
【００１４】
代替として、例えばフェノールホルムアルデヒド、ポリウレタン、および、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリジフルオロエチレンのようなフルオロカーボンポリマーなどの他のポリマー材料を使用できる。いずれにせよ、好ましくは、ポリマー材料の重量は基材に対して約０．２％〜約４％（例えば、約１％）の間である。
【００１５】
最も好ましい形態においては、基材を２００℃に加熱することにより基材から揮発性物質の少なくとも９０または９５％を放出することができ、基材は芯体、マットおよびプラグからなるグループから選択され、媒体はセラミック、砂、おがくず、セルロース系材料および金属からなるグループから選択される。基材は２００℃で２４時間加熱された場合、結果的に、ポリマー材料が分解されないように設計されることが望ましい。
【００１６】
揮発性物質は広範囲の調合物から選択できる。加熱吐出装置における使用に適することが公知の多くの害虫抑制物質、脱臭剤、芳香剤および消毒剤の開示に関しては米国特許第６，３０９，９８６号（特許文献２）を参照されたい。典型的には、（キャリヤとして）高沸点を有する少なくとも１つの炭化水素溶剤と、１つまたは複数の活性剤（例えば、殺虫剤）と、任意選択的には、酸化防止剤および芳香剤がある。調合は用途に応じて調整され、その用途について一般的なさまざまな異なる成分を有する。本発明者らは、除虫菊と合成殺虫剤の混合物と、芳香剤（オレンジ油）、イソパラフィン溶剤および酸化防止剤（ＢＨＴ）とを併せて有する殺虫剤の調合において本発明が用いられることを望む。
【００１７】
理論により限定されることを意図していないが、本発明者は、ポリマー材料が、基材により移動および吐出される揮発性物質に対して、基材の内面を比較的大きい接触角表面から比較的小さい接触角表面に変換すると考える。芯体は一連の細い断面の毛細管部分からなる。小さい接触角は良好な湿潤と毛細管現象（大きい表面エネルギー）を実現する。
【００１８】
除虫菊などの多くの揮発性物質は、ラジカル重合を放出しやすい。比較的大きい接触角を有するコーティングされていない芯体では、揮発性物質が細孔全体を満たしてしまう（図１２Ａ参照）。重合が開始されると、重合がコアの開口にわたって発生し、芯体の目詰まりを生じる。本発明のポリマー材料でコーティングされた芯体では、揮発性物質は細孔表面に対して平坦な状態で接し、したがって、発生する重合は、細孔の開口をわたって発生することはなく、細孔の表面に沿って進行する（図１２Ｂ参照）。このようにして、重合現象は芯体に目詰まりを生じさせない。さらに、ポリマーコーティングは鉱物基材内の有効重合箇所をマスクし、これにより最初の段階で重合事象が発生するのを防止する。
【００１９】
別の態様においては、本発明は上述の種類の基材を形成する方法を提供する。この方法では、多孔質媒体を設け、揮発性溶剤内でポリマー材料を溶解して溶液を生成し、この溶液を細孔および通路内に吸入（または含浸）する。次に、好ましくは、基材を加熱するか、または基材を負圧にさらすか、または基材表面上に気体を通すか、またはこれら手法を組み合わせることにより、基材が、基材から揮発性溶剤の少なくとも一部（好ましくは、ほぼすべて）を放出するようにする。
【００２０】
この目的に望ましい溶剤はクロロフォルム、テトラヒドロフラン(tetrahydrofuran)、ジオキサン、塩化メチレン、アセトン、超臨界二酸化炭素およびジメチルスルフォキシドからなるグループから選択される。最も望ましい機能は、吸入目的のためにポリマー材料を溶解する一方で、その後、基材から容易に除去できる能力である。
【００２１】
代替的な方法では、本発明の基材を生成するために、適切なポリマー材料の樹脂ビーズをある材料と混合して、多孔質媒体を生成する。この混合物に多孔質媒体を生成する従来の処理を施す。この処理は当業者であれば容易に達成できる。このように生成された基材は、その表面がポリマー材料でコーティングされている細孔および通路を有する。
【００２２】
上述および以下の説明から、本発明がセラミック芯体、マットまたはプラグの内孔を、基材の目詰まりを防止する物質でコーティングする方法を提供することが理解されるであろう。ポリシロキサン類がコーティングとして特に好ましい。これらは耐熱性があるため別個の目詰まり問題を発生せず、不快な臭いを放散することもない。
【００２３】
詳細には、本発明は、基材が基本的にすべての活性剤を基材内に放出するようにすることによって、活性剤の浪費を低減している点で有用である。さらに、本発明は活性剤をより均一に、予測可能な状態で放出する基材を提供する。
【００２４】
本発明のこれらの利点およびさらに別の利点は、以下の説明および添付の図面から明らかになろう。以下の説明および図面では、特定の実施形態を参照する。ただし、本発明の全範囲を判断するには、特許請求の範囲に注目すべきであり、特許請求の範囲は、好ましい実施形態だけに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
最初に図１Ａおよび１Ｂを参照すると、これら図は従来技術の吐出装置２０を示しており、この装置では加熱源を用いて、容器に収容された揮発性液体に浸漬されている芯体から揮発性物質を吸入して放出する作用を促進させる。吐出装置２０は本体２１を含み、この本体２１はそれの上面の中央に形成された蒸気出口２４を有する。本体２１内部の蒸気出口２４の下には、垂直に貫通して延びる開口を備えるリングヒータ２５が設けられている。リングヒータ２５はステー２６により支持されている。ヒータ２５の下には、垂直に貫通して延びる開口を備えるボトルソケット２７が設けられている。ソケット２７はそれの内側周辺にねじ部分３０が形成され、このねじ部分３０は、揮発性液体ボトル２８の口２８ａの外側周辺のねじ部分２９とねじ結合する。
【００２６】
ボトル２８は、ボトル２８がその口２８ａをソケット２７にねじ込まれたとき、リングヒータ２５に同心状に挿入できる芯体３１を備える。芯体３１はボトル２８内の液３４に浸漬され、ボトル２８に収容された液３４を毛細管作用により上方に輸送する。芯体３１は一般に、焼成多孔質セラミックまたは焼結プラスチック材料から形成される。
【００２７】
電気プラグブレード３２が本体２１の背面に取り付けられている。プラグブレード３２は従来の方法でリングヒータ２５に接続される。リングヒータ２５はプラグブレード３２を電気コンセントに差し込み、スイッチ３５を起動することにより通電され、これにより、リングヒータ２５が熱を発生して芯体３１の上部を加熱する。熱は通常、芯体３１の内部の液３４の上方への輸送を促進する。芯体３１内の液体化学物質３４はリングヒータ２５からの熱により蒸発する。このタイプの装置の詳細な説明は、米国特許第５，２９０，５４６号に見ることができる。
【００２８】
本発明の芯体は、芯体３１と同一形状にすることができることを理解されたい。このようにした場合、図に示されたように、改良された芯体を図１Ｂの装置において使用できる。
【００２９】
次に図２および３を参照すると、このような装置は改良された芯体／プラグ７０を使用できる。図２に示されるプラグは、アルミナから形成される標準的は芯体セラミック基材から（例えば、ＲａｕｓｃｈｅｒまたはＣｅｒａｍ  Ｔｅｃ製）から作製できる。このような芯体は次に、本発明に従ってポリシロキサンでコーティングされることができる。次に、結果として得られた基材を使用して炭化水素溶剤中に自然除虫菊を含む溶液を吸入できる。
【００３０】
プラグ７０は頂部が平坦な円錐形の頭部７２と、頭部７２から下方に延びる円柱形本体部７４とを有する。プラグ７０の本体部７４は吐出装置２０の開口２４に上方から挿入するのに十分な細さに作られている。一方、頭部７２は開口２４にはまり込むには大きすぎるように作られている。プラグ７０の本体部７４はさらに、図３に示されるとおり、リングヒータ２５に同心状に挿入するのに十分な細さに作られている。プラグ７０の上端の頭部７２は取扱いに便利である。
【００３１】
多孔質プラグ７０は、プラグ７０を図２に示される「Ａ」方向に（ここでは下方に）移動することにより吐出装置２０に挿入される。次にプラグブレード３２を電気コンセントに挿入し、スイッチ３５を起動することにより、リングヒータ２５が通電される。これによりリングヒータ２５が熱を発生し、プラグ７０の本体部７４を加熱する。プラグ７０中の揮発性物質２２は、リングヒータ２５からの熱により蒸発し、周囲の大気中に入る。
【００３２】
次に図４Ａおよび４Ｂを参照すると、別の従来技術の加熱式揮発性物質吐出装置２０ａが示されている。この装置は、本体２１の上部の中央に異なる蒸気出口２４ａが形成されていることを除いては、図１Ａの装置と同様である。蒸気出口２４ａは、基本的に矩形の開口部２４ｃを形成する内側に突き出たフィンガ２４ｂを有する。
【００３３】
図５および６は、芯体が異なり、および上部開口２４ａ〜ｃがわずかに異なることを除いて、図２および３と同様である。ここでは、本発明による多孔質プラグまたはペグ８０は揮発性物質を含浸している。多孔質プラグ８０は円板形頭部８２と、頭部８２から下方に延びる本体部８４とを有する。プラグ８０の本体部８４は、図５の側面図に示されている。側面視でプラグ８０の本体部８４の周囲はほぼ矩形である。
【００３４】
プラグ８０の本体部８４は図６の正面図に示されている。正面図では、プラグ８０の本体部８４がほぼ矩形の周囲を有する下部８４ａと、ほぼＶ形の周囲を有する中間部８４ｂと、中間部８４ｂから頭部８２に延びる上部８３とを含む。プラグ８４が図５に示される方向に向けられた状態では、プラグ８０の本体部８４は十分に細く、吐出装置２０ａの矩形開口２４ｃに上方から挿入できる。一方、頭部８２は矩形開口２４ｃにはまり込むには大きすぎるように作られている。プラグ８０の本体部８４はさらに、図６に示されるとおり、リングヒータ２５に同心状に挿入するのに十分な細さに作られている。
【００３５】
多孔質プラグ８０は、プラグ８０を図５に示される「Ｂ」方向に（ここでは下方に）移動することにより吐出装置２０ａに挿入される。次の多孔質プラグ８０を９０°回転させて、図６に示される位置にする。プラグ８０がこの位置にあるとき、蒸気出口２４ａの内側に突き出たフィンガ２４ｂが、プラグ８０の中間部８４ｂと頭部８２との間の溝８３ａおよび溝８３ｂに位置合わせされる。これにより、プラグ８０が吐出装置２０ａに固定され、プラグが９０°回転して、吐出装置２０ａから外に持ち上げられまで固定されたままとなる。このように、図示された形状の方形にされた軸部が、ヒータの上端の既存の矩形開口２４ｃに収まり、正しい位置まで回転されたときだけ差し込まれる。
【００３６】
所定の位置に配置されると、プラグは回転され、再度回転されて元の位置にくるまでは、取り外しできない。プラグ８０が挿入された後、次にプラグブレード３２を電気コンセントに挿入し、スイッチ３５を起動することにより、リングヒータ２５が通電され、これによりリングヒータ２５が熱を発生し、プラグ８０の本体部８４を加熱する。プラグ８０中の揮発性物質は、リングヒータ２５からの熱により蒸発し、周囲の大気中に入る。
【００３７】
次に図７を参照すると、揮発性物質を含浸された固体多孔質マットが揮発性物質を放出するために加熱される、従来技術の揮発性物質の吐出装置が示されている。図７では全体として４０で表される電気ヒータが図示されている。ヒータは、このヒータにおいて従来使用されたマットを本発明のマット５０に置き換えたことを除いては、上述の「ＦＵＹＩＶＡＰＥ」ヒータである。ヒータ４０は電気抵抗ヒータであり、平面の、上方に露出された加熱プレート４２を有し、このプレート上に本発明のマット５０が置かれている。
【００３８】
電気プラグ４６が電気コード４７により加熱プレート４２に電力を供給する。加熱プレート４２は、プラグ４６を電気コンセントに挿入することにより通電され、これにより加熱プレート４２が熱を発生してマット５０を加熱する。揮発性物質は、加熱プレート４２からの熱により蒸発する。加熱プレートはセラミックまたは金属プレートであってもよい。
【００３９】
次に図８を参照すると、本発明によるマット５０の一実施形態が示されている。マット５０は基材（例えば、セラミック基材またはガラス化砂）から作製され、基材は、すでにポリシロキサンおよび溶剤を内部に吸入しており、溶剤は次いで排出される。次に、基材は除虫菊またはピロスロイドなどの揮発性活性剤を内部に吸入する。
【００４０】
マット５０は本体部５２と、本体部５２から外側に突き出たハンドル５４とを含む。マット５０は、図７に示される「Ｃ」方向に（図における横方向）移動することによりヒータ４０に挿入される。これにより、マット５０は加熱プレート４２の上に載る。次にプラグ４６を電気コンセントに挿入することにより、ヒータ４０が通電される。これにより加熱プレート４２が熱を発生し、マット５０の本体部５２を加熱する。次に、マット５０中の揮発性物質２２は、加熱プレート４２からの熱により蒸発し、マット５０の表面５６から放出されて、周囲の大気中に入る。
【００４１】
次に図９を参照すると、本発明によるマット６０の別の実施形態が示されている。マット６０は本発明の基材で作製され、本体部６２と、本体部６２から外側に突き出たハンドル６４とを含む。マット６０がマット５０と異なる点は、マット６０が第１揮発性物質を含浸された第１部分６８と、第２揮発性物質を含浸された第２部分６９とを有することである。
【００４２】
図１０には、本発明による固体多孔質マットが使用されている、従来技術の揮発性物質吐出装置が示されている。マットは揮発性物質を含浸されており、揮発性物質を放出するために加熱される。吐出装置１１０は、着脱式チムニー（煙突）１１４を支持するベース１１２を備え、チムニー１１４は、チムニーの下端に形成された、ベース１１２に形成された固定スロット１１５にかみ合う固定タブを用いてベース１１２に取り付けられる。チムニー１１４は耐熱性の透明または半透明プラスチックで作製できる。ベース１１２は、チムニー１１４内の中心に位置するキャンドルカップ１１６を支持する。キャンドルカップ１１６は、ワックスキャンドル（ろうそく）を収容する。ベース１１２は、中心に通気開口１２９を備えるベースフロア１２８を有する。
【００４３】
天井部１３８はチムニー１１４の上端に位置する。天井部１３８は天井穴１４０と、チムニー１１４の内部と上方の外気とを連通する挿入スロット１４２とを備える。燃焼するキャンドル１１８から上方に流れる高温気体は、天井穴１４０を通過してチムニー１１４から外に出ることができる。挿入スロット１４２は、本発明によるマット１４４を収容できるサイズを備える。マット１４４は、横に突き出る耳部１４８とともに揮発性物質保持部１４６を含む。マット１４４の揮発性物質保持部１４６は挿入スロット１４２に上方から挿入するのに十分な薄さに作られている。一方、耳部１４８は挿入スロット１４２にはまり込むには大きすぎるように作られている。
【００４４】
このように構成することにより、揮発性物質保持部１４６はチムニー１１４内に吊り下げられ、マット１４４が耳部１４８で引っ掛かるようになっている。金属などの耐熱材料で形成されたバッフルストリップ（調節板）１５０が、天井部１３８の下側に固定されている。バッフルストリップ１５０は揮発性物質保持部１４６下方に向く端部が、キャンドルで発生する最高温度のガスに直接的にさらされるのを防止する。図１０の吐出装置１１０では、加熱は揮発性物質保持部１４６をキャンドルからの気体に直接さらすことで達成される。揮発性物質保持部１４６が気体で加熱されると、揮発性物質が放出され、排出される高温気体と共に吐出装置１１０から外に運ばれる。
【００４５】
図１１には、本発明による別の固体多孔質構造体を使用している、従来技術の揮発性物質吐出装置１１０ａが示されている。この固体多孔質構造体は揮発性物質を含浸され、揮発性物質を放出するために加熱される。図１１の揮発性物質吐出装置１１０ａは、図１０の吐出装置１１０のマット１４４が図１１の吐出装置１１０ａの多孔質プラグ１４４ａに置き換えられていることを除いては、図１０の吐出装置１１０と同様の形態である。多孔質プラグ１４４ａは吐出装置１１０ａの天井部１３８ａの円形穴１８８内に取り付けられている。
【００４６】
多孔質プラグ１４４ａは円板形頭部１４４ｂと、頭部１４４ｂから下方に延びる円柱形本体部１４４ｃとを有する。プラグ１４４ａの本体部１４４ｃは、穴１８８に上方から挿入するのに十分小さく作られている。一方、頭部１４４ｂは穴１８８にはまり込むには大きすぎるように作られている。このように構成することにより、多孔質プラグ１４４ａはチムニー１１４内に吊り下げることができ、本体部１４４ｃが頭部１４４ｂにより吊り下がるようになっている。図１１の吐出装置１１０ａでは、加熱は多孔質プラグ１４４ａをキャンドルからの気体に直接露出することで達成される。多孔質プラグ１４４ａが気体で加熱されると、揮発性物質が放出され、排出される高温気体と共に吐出装置１１０ａから外に運ばれる。揮発性物質をプラグ１４４ａの下部に供給することにより、ユーザは、頭部１４４ｂ（プラグ１４４ａの最上部）だけを操作して、揮発性物質に全く触れずにすむことができる。
【００４７】
上述の種類の加熱装置は一般に、基材の表面に沿って１００℃〜１８０℃の温度を発生するが、一部の高温度がキャンドル炎の直ぐ上に生じるか、または一部の低コストの加熱装置で高温箇所が発生することもある。したがって、２４時間以上にわたり２００℃の温度であっても安定であるようなポリマー材料を選択するのが望ましい。
【００４８】
ポリマーのコーティング材料はホモポリマーまたはコポリマーのいずれであってもよい。本発明において使用できるポリマー材料の例には、これらに限定されないが、ポリシロキサン、フェノール樹脂（例えば、フェノールホルムアルデヒド）、ポリウレタンおよびフルオロカーボンポリマー（例えば、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリジフルオロエチレン）が含まれる。使用できるポリシロキサンの例には、これらに限定されないが、ポリアルキルシロキサン（例えば、ポリジメチルシロキサンおよびポリメチルオクチルシロキサンなどのポリジアルキルシロキサン）およびポリアルキルアリルシロキサン（例えば、ポリメチルフェニルシロキサン）が含まれる。好ましくは、多孔質媒体をコーティングするのに使用されるポリマー材料の量は、重量で多孔質媒体の約０．２％〜約４％、最も好ましくは、約１％である。
【００４９】
多孔質媒体は芯体、マット、プラグまたは他の吐出形態の形状で実現され、媒体はセラミック、ガラス化砂、おがくず、または金属である。セラミックが最も好ましく、特に細孔サイズが約１５〜約３０μｍの多孔質セラミックが好ましい。
【００５０】
本発明の基材により吐出できる揮発性物質の例には、これらに限定されないが、除虫菊、ピレスロイド殺虫剤、カーバメート殺虫剤および有機リン酸系殺虫剤、天然および合成芳香物質などの芳香剤（例えば、炭化水素系、ｄ−リモネンおよびシトロネラルなどのテルペン系、アルコール系、フェノール系、アルデヒド系、ケトン系、ラクトン系、酸化物系、およびエステル系）、脱臭剤、殺菌剤、および防虫剤が含まれる。全体としては、米国特許第５，０３８，３９４号、４，９６８，４８７号（特許文献７）、および４，６６３，３１５号（特許文献１）を参照されたい。
【００５１】
本発明の基材を形成するには、従来の多孔質セラミック媒体を形成するかまたは得ることにより可能になる。次に、従来の基材の内面をコーティングするのに適するポリマー材料を溶剤中に溶解させる。例えば、１４％のＯＶ−１７（Ｏｈｉｏ  Ｖａｌｌｅｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，  Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＯＨ−ポリメチルフェニルシロキサン）溶液は８６％クロロフォルムに溶解させることができる。あるいは、ポリシロキサンは１〜１５％の混合物であってもよい。次に、芯体または他の基材を溶剤／ポリマー材料槽内に置き、混合物が数分〜数時間にわたり基材の細孔および通路内に吸引されるようにすることができる。例えば、本発明者らは、約１ｇの溶剤／ポリマー材料が４ｇのセラミック芯体内の空気に約４分で置き換わったことを観測した。別の実験では、本発明者らは、ポリジメチルシロキサン（ＯＶ−１０１，Ｏｈｉｏ  Ｖａｌｌｅｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，  Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＯＨ）を使用した。
【００５２】
次に、芯体は排気形オーブン中で、５０℃、１時間で乾燥させることができる。代替的に方法では、芯体は室温に一晩放置して乾燥させることができる。これにより、基材の細孔および通路の内面にコーティングされたポリマー材料を残すと同時に、クロロフォルムを放出する。
【００５３】
芯体を図１Ｂに示される形状にし、図１Ｂのヒータにおいて使用できる。揮発性物質は例えば、２．５％のＫｅｎｙａ除虫菊（５０％吸引）、約９３％炭化水素溶剤（例えば、Ｉｓｏｐａｒ  ＭおよびＶの混合物）（Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ，  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、約１％の天然芳香物質（例えば、オレンジ油）、任意選択的に約１％の１つまたは複数の合成殺虫剤（例えば、プラレスリン）、および任意選択的に２、６−ジテルチアリブチルフェノールなどの約２％の酸化防止剤であってもよい。当然であるが、必要に応じて、揮発性物質に対しては他の多くの調合物を使用できる。
【００５４】
このような芯体のセラミック媒体の好ましい重量は、約４ｇである。クロロフォルムをセラミック媒体の空間に充填すると、重量は典型的には５ｇである。
【００５５】
本発明の基材を形成する別の方法では、ポリマー材料を多孔質媒体を形成する材料と混合し、次に、その混合物を処理して多孔質媒体を形成する。例えば、場合によりセラミック芯体を形成するのに使用される材料であるアルミナを、所望の細孔サイズを生成するために特定の直径のポリシロキサンビーズと混合することができる。次に、アルミナのスラリーおよびポリシロキサンを金型ヘッドを通して押し出し、「グリーン」芯体を形成できる。次の、この芯体を「焼成」して、アルミナを化学的に結合させ、背後に残るポリシロキサンの層を除いて、ポリシロキサンの大部分を除去することにより、芯体の細孔および通路をコーティングできる。
【００５６】
芯体にポリマーを含む溶液を含浸することにより形成されるポリマーコーティング芯体を、ポリマーコーティングされていない類似構造のセラミック芯体と比較して評価した。芯体の性能は、１％の５０％濃度除虫菊（ケニア産除虫菊）を含む高沸点イソパラフィン溶剤（Ｉｓｏｐａｒ−Ｖ）の溶液を用いて評価した。制御剤として、各タイプの芯体においてブランクＩｓｏｐａｒ−Ｖを使用した。
【００５７】
芯体の性能は、害虫を抑制するためにこのような製品を使用する典型的なユーザをシミュレートして評価した。芯体および補充したボトルを壁に取り付けた電気式気化器ユニット（Ｂａｙｇｏｎ，  ＥＶ−７；  Ｒａｉｄ  Ｍａｚｄａ−II，ＡＬＬ−ｏｕｔ）に接続した。気化器ユニットは、ライン電圧２３０ボルトＡＣ  ２００±０．２Ｖに維持した特殊回路により通電した。テストユニットを設置した部屋は、無風状態で８０°Ｆに維持した。各テストユニットは８時間のオンおよび４時間のオフのサイクルで繰返したが、毎日８時間サイクルの害虫抑制を加速した。放出される液の重量は、各８時間サイクル後に精密化学天秤（Ｍｅｔｔｌｅｒ）を用いて各補充ボトルの重量を測定して評価した。
【００５８】
抑制の目的だけにＩｓｏｌａｒ−Ｖを用いると、セラミック処理しない芯体は定常状態でそれぞれ、４５±３ｍｇ／ｈおよび４９±４ｍｇ／ｈを放出した。コーティングされない芯体は、０．５％除虫菊溶液では、時間経過と共に４７ｍｇ／ｈのピークからほぼゼロに低下した。ＯＶ−１０１でコーティングされた芯体は、０．５％除虫菊溶液では、の３５０時間にわたって、コーティングされない芯体が１００〜１８０時間でゼロになった後にも、４７±１１ｍｇ／ｈの放出速度を維持した。
【００５９】
類似のテストを、ガラス化砂で作製された芯体で実施した。除虫菊溶液はこれら芯体に容易に目詰まりを発生させ、溶液の放出率の大幅な低下を生じた。ＯＶ−１７またはＯＶ−１０１で芯体をコーティングすることにより、目詰まりを防止し、および制御剤が大幅に性能を低下させた後も、一定期間当たりの放出率の低下が延長された。
【００６０】
このように、本発明は基材を効率的に処理して、加熱される各種の揮発性物質による目詰まりの問題を基本的に克服する方法を提供する。基材は低コストであって、製造も容易である。さらに、本発明の基材は高信頼性であり、揮発性物質の放出量を予測できる。
【００６１】
上記において、多くの好ましい実施形態を説明しているが、他の実施形態も本発明の範囲に含まれることは理解されるべきである。例えば、基材は他の形状を有していてもよい。
【００６２】
さらに、ポリマー材料および／または揮発性物質を基材に含浸するには、投与、浸漬、または他の方法（単なる吸入と異なる）により可能である。さらに、多くのタイプの吐出装置が開示されているが、ヒータまたは吹付装置の正確な特性は重要でない。
【００６３】
したがって、本発明の全体範囲を判断するためには特許請求の範囲を参照されたい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は揮発性物質を吐出するための、詳細には、電気加熱装置から除虫菊殺虫剤を吐出するのに使用するための改良された芯体、マット、プラグ等を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１Ａ】揮発性物質を吐出する従来技術の装置を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの装置の縦断面図である。
【図２】図１Ｂの装置の一部の縦断面図とともに、これに挿入されようとしている本発明の芯体である。
【図３】図２と類似の図であるが、芯体が完全に挿入されている。
【図４Ａ】図１Ａと類似の図であるが、出口部分が若干変更されている。
【図４Ｂ】図１Ｂと類似の図であるが、図４Ａの実施形態の図である。
【図５】図２と類似の図であるが、装置は図４Ａ種類の芯体と異なる、本発明の変形例である芯体を有する。
【図６】図３と類似の図であるが、本発明の別の実施形態の芯体を有する。
【図７】多孔質マットから揮発性物質を吐出する従来技術の加熱装置であって、本発明の多孔質マットが使用されている加熱装置を示す上面斜視図である。
【図８】図７のマットの拡大した上面斜視図である。
【図９】本発明の第２の多孔質マットの上面斜視図である。
【図１０】別の従来技術タイプの加熱装置の一部を切開した正面／側面斜視図であるが、ただし本発明のまた別の多孔質マットが使用されている。
【図１１】図１０と類似の図であり、図１０のタイプの加熱装置を示すが、ただし本発明の多孔質プラグが使用されている。
【図１２Ａ】本発明の基材の細孔および通路内の揮発性物質分布についてのポリマーコーティングの効果を示す。
【図１２Ｂ】本発明の基材の細孔および通路内の揮発性物質分布についてのポリマーコーティングの効果を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
除虫菊などの多くの揮発性物質は、ラジカル重合を放出しやすい。比較的大きい接触角を有するコーティングされていない芯体では、揮発性物質が細孔全体を満たしてしまう（図１２Ａ参照）。重合が開始されると、重合が細孔の開口にわたって発生し、芯体の目詰まりを生じる。本発明のポリマー材料でコーティングされた芯体では、揮発性物質は細孔表面に対して平坦な状態で接し、したがって、発生する重合は、細孔の開口をわたって発生することはなく、細孔の表面に沿って進行する（図１２Ｂ参照）。このようにして、重合現象は芯体に目詰まりを生じさせない。さらに、ポリマーコーティングは鉱物基材内の有効重合箇所をマスクし、これにより最初の段階で重合事象が発生するのを防止する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
プラグ８０の本体部８４は図６の正面図に示されている。正面図では、プラグ８０の本体部８４がほぼ矩形の周囲を有する下部８４ａと、ほぼＶ形の周囲を有する中間部８４ｂと、中間部８４ｂから頭部８２に延びる上部８３とを含む。プラグ８０が図５に示される方向に向けられた状態では、プラグ８０の本体部８４は十分に細く、吐出装置２０ａの矩形開口２４ｃに上方から挿入できる。一方、頭部８２は矩形開口２４ｃにはまり込むには大きすぎるように作られている。プラグ８０の本体部８４はさらに、図６に示されるとおり、リングヒータ２５に同心状に挿入するのに十分な細さに作られている。
【国際調査報告】
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