(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトを除く動物の耳部に液体を局部環境に放出する装置を取付ける工程を有するヒトを除く動物の皮膚に有用薬剤を塗布する方法であって、上記装置が、
内部空間および第１の開放端部を有するハウジングと、
ハウジングの第１の開放端部内に配置され、上記内部空間を部分的に占有し、かつ上記液体に対し透過性を有する多孔質プラグと、
上記内部空間および多孔質プラグによって画成された容積を有し、重力により上記液体を多孔質プラグに移送し得る方向に配置可能なリザーバーと、
リザーバー内に収容された上記有用薬剤からなる所定量の液体と、
液体を重力によりリザーバーから多孔質プラグに移送し得る方向に装置を配置する手段とから成り、
上記装置が、多孔質プラグの外部露出面を、上記有用薬剤の被塗布部としてのヒトを除く動物の皮膚に接触させるのに十分な長さを有し、かつ上記液体が重力によって多孔質プラグに移行し得る方向に上記装置を配置したことを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
関連出願
本出願は、１９９６年７月２６日出願の米国特許出願第０８／６８６，７３０号の一部継続出願である。
技術分野
本発明は、揮発物質の制御放出に有用な装置およびその方法に関し、詳しくは、香料、芳香剤、殺虫剤、防虫剤等の揮発性または他の液体、及びその他の物質の制御放出および長期放出に有用な装置に関する。
背景技術
揮発性物質を拡散現象によって空気中に放散する装置に関する特許文献が、いくつか存在する。例えば、パチョレック（Ｐａｃｉｏｒｅｋ）等の米国特許第３，６８５，７３４号（特許日：１９７２年８月２２日）には、多層ポリマー製芳香剤制御放出装置が開示されている。このパチョレックらの装置では、プラスティゾルからなる芳香剤含有中間シートを被覆するために別体の可撓性シートを用いている。該被覆シートは、非常に低い透湿性を有しており、その除去時に、芳香剤が即座に脱離可能で、装置から徐々に放出されるとの記載がある。
又、ウエイエンベルグ（Ｗｅｙｅｎｂｅｒｇ）らの米国特許第４，１４５，００１号（特許日：１９７９年３月２０日）には、層間に挟持された揮発性物質（例えば、脱臭剤）の制御放出するための多層ポリマーパケージが開示されている。この積層体の外側層は、揮発性物質およびその蒸気に対し不透過性であり、パケージが封止されている限り蒸気の漏出が防止される。パケージの開封時に、特定の２層間の境界面で剥離が起こり、この結果、揮発性物質の片側のみが蒸気透過性層で被覆されるため、揮発性物質の制御された放出が可能となる。
ナコネズニィ（Ｎａｋｏｎｅｃｚｎｙ）らの米国特許第５，２４２，１１１号（特許日：１９９３年９月７日）には、液体放散装置が開示される。この装置は、活性揮発液を含む可とう性封止バック又はポーチと、チューブ状チャンバー内の灯心と、液体を拡散するエマネーター（発散器）からなる。また、ババセイド（Ｂａｂａｓａｄｅ）の米国特許第５，４３７，４１０号（特許日：１９９５年８月１日）には、芳香剤を放散する灯心の使用が開示されている。
マーテンズ三世（Ｍａｒｔｅｎｓ  ＩＩＩ）らの米国特許第４，８４９，６０６号（特許日：１９８９年７月１８日）には、開放端を多層可とう性シールで被覆した耐タンパー性プラスチック容器が開示される。この容器では、少なくとも一つの自立グリッドが設けられ、シール破壊または液体漏出を起こす容器シールの下方加圧または圧搾を防止している。
マックエルフレッシュ（ＭａｃＥｌｆｒｅｓｈ）らの米国特許第５，４７８，５０５号（特許日：１９９５年１２月２６日）には、芳香剤を大気中に放散する装置が開示されている。この装置は、取付クリップを備えると共に、拡散膜として低密度ポリエチレンを使用している。この膜は、マーテンズ三世らの米国特許第４，８４９，６０６号と同様に、プラスチック容器の封止に用いられる。
殺虫剤または防虫剤放出用の同様な装置も、既にいくつか存在すると考えられる。
しかしながら、これら従来装置においては、一般に、その使用時に長期に亘って一定放出速度で装置からの放出を行うとの開示はない。初期には、放出速度は、適切かつ一定に保持されるが、時間経過後、放出速度の減少が起こる。長期に亘って一定の放出速度が望まれるある種の利用分野では、かかる放出速度の減少は不適当である。また、従来装置は、一般に、液体使用に適していない。これは、実用面から装置の使用限界に達しても、なお未使用の液体が装置内に残存し、この残存液を適切に廃棄する必要があるためである。
発明の開示
本発明は、空気または接触面等の局部環境への液体の持効的かつ有効な放出を行うための重力放出装置に関する。
即ち、本発明は、液体、特に揮発可能な液体の放出装置に関する。本発明の装置は、（ａ）内部空間および少なくとも一つの第１の開放端部を有するハウジングと、（ｂ）ハウジングの各開放端部内に配置されかつ上記内部空間を部分的に占有すると共に、前記液体に対し透過性を示す多孔質プラグと、（ｃ）上記内部空間および多孔質プラグによって画成されたリザーバーと、（ｄ）当該リザーバー内に収容された所定量の液体とからなる。使用時、装置は、リザーバー内の収容物質が重力による作用を受け、多孔質プラグと一定の流体的連通を形成する方向に配置される。容器内の液体が多孔質プラグと流体的連通を形成している限り、装置は、多孔質プラグの外面から、例えば、局部雰囲気中に持効速度で液体を放出（例えば、揮発）可能である。装置は、更に、装置を放出物質で再充填するための、リザーバーと流体連通した取入れ口を有し、また、家庭使用に供する場合、安全性および美観のため、装置に関連した（例えば、固定した）装飾材を備えることもできる。
一実施形態においては、装置は、物質揮発用の加熱部材および／又は重力作動装置の補助用電気化学的電池と関連するか、またはこれを更に備えていてもよい。本発明は、また、本装置を使用する方法を含む。
他の実施態様においては、本装置は、放出強度を高めるため、多孔質プラグと流体接触した比較的大表面積のエマネター（発散部材）を備える。
本装置は、一般的に、局部雰囲気中への液体物質の放出および揮発に関して記載されるが、変更例においては、本装置は、液体を被処理面に放出するため、例えば、オイル系防虫剤溶液をウシ又は他の家畜類等の動物の皮膚に放出するために使用される。（例えば、本装置は、家畜用耳札として使用でき、この場合、多孔質プラグの外面を、例えば、哺乳動物の皮膚に接触させ、液体を装置から接触皮膚面に放出する。）
本発明の装置は、耐久性があり、比較的低コストで大量生産することができる。有用放出薬剤としては、芳香剤、香料、揮発性殺虫剤、殺虫剤、防虫剤液、揮発性医薬剤およびこれらの混合物が挙げられる。本装置においては、リザーバー内の液体がほぼ完全に消費されるため、従来装置で見られる液体廃棄の問題を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
好ましい実施態様を示す添付図面において、同一の参照符号は、同一の部材を示す。
図１は、本発明に係わる装置の側面図である。
図２は、図１で示す装置の底面図である。
図３は、本発明装置の他の実施形態を示す図である。
図４は、揮発性物質の雰囲気中への揮発または蒸発を高めるために「発散皿」を備えた、本発明装置の更に別の実施形態を示す図である。
図５は、液体の蒸発性を高めるため、放出前に、プラグ又はプラグ内の液体を加熱する、本発明装置の更に別の実施形態を示す図である。
図６は、図５で示す装置で用いる加熱部材の上面図である。
図７は、装置内部空間が、揮発性液体を重力により有効に放出し得る方向で配置された、本発明装置の更に別の実施形態を示す図である。
図８は、液体を局部雰囲気中へ放出するために２つの多孔質プラグを使用した、本発明装置の更に別の実施形態を示す図である。
図９は、本発明および他の従来装置に関する、時間対放出速度の関係を示すグラフである。
図１０は、本発明および他の従来装置に関する、時間対揮発性物質放出容積の関係を示すグラフである。
図１１は、（速揮発性芳香剤を使用した）種々の装置に関する、時間対揮発性物質放出容積の関係を示すグラフである。
図１２は、比較実施例４で用いた装置を示す図である。
図１３は、液体放出に際し重力を補助するため電気化学的ガス発生電池を備えた、本発明装置の更に別の実施形態を示す図である。
発明の最適な実施形態
本発明の例示のため、持効放出装置の一実施形態を図１に示す。符号２０で示す装置は、一端開放円筒状ハウジング２２（内部空間は、図１では、作図線により示す）からなる。ハウジング内には、所定量の揮発性物質または揮発可能物質を収容するリザーバー２４が画成される。ハウジング開放端内には、多孔質プラグ２６が配置される。
ハウジング２２は、リザーバーの収容物質に対し実質的に不透過性を示し、特定の実施形態においては、ハウジング周りの局部雰囲気を形成する気体（例えば、空気）に対しては僅かな透過性を示しても良い。ハウジングを構成する材料の代表例としては、金属、プラスチック（例えば、ポリエチレン）、緻密セラミックス、ガラス又はこれらの混合物が挙げられる。
装置からの放出物質は、それ自体で有用な薬剤であるか、又は水、オイル、エタノール又は同等の液体に溶解した有用薬剤溶液であってもよい。
ハウジング２２の内部空間は、一般に、リザーバー及び円筒体内の多孔質プラグ２６の占有空間からなる。使用時、装置２０の内部空間は、リザーバー内の収容揮発性物質が重力により多孔質プラグ２６を通じて放出され得る方向に配置される（例えば、図１に示すように、装置２０は、水平面（又は地面）２８に対し垂直面に配置される）。この際、多孔質プラグを下方に向け、内部液体を重力により流下させて多孔質プラグ２６の内面（リザーバー内の液体に露出した多孔質プラグの一部）に接触させ、更に多孔質プラグを通じてその外側露出面に通過させるように装置を配置することができる。重力により液体が多孔質プラグ２６を通じて排出される際、リザーバー内の液面は、地面２８に対し、初期液面（線３０で示す）から低液面（線３２で示す）に減少する。放出液状物質は、揮発性物質の流下方向と逆方向に多孔質プラグ２６を通じて上昇した気体により置換される。
多孔質プラグ２６は、好ましくは、多孔質プラスチック、多孔質セラミック、多孔質金属、多孔質ガラス、セルロース、セルロース誘導体またはこれらの混合物等の材料から形成される。多孔質プラグ２６は、適当なサイズ、形状、多孔度を有することができる。更に、多孔質プラグは、プラグ自体を保持可能で、かつ装置２０からハウジング２２内の液体が滴下するのを防止するのに充分な表面張力を有する。それ故、本発明の多孔質プラグは、強い毛管作用を示さないという点で、従来の灯心または「吸上げ（ｗｉｃｋｉｎｇ）作用」とは相違する。しかし、本発明の多孔質プラグは、リザーバーから多孔質プラグ外部露出面へ液体を移送可能であり、かつ蒸発または接触使用のために該液体を外部露出面に露出させることができる。
大気に露出した多孔質プラグ２６の表面積（図２）及びハウジング２２のサイズ及び厚さは、局部環境への放出物質量、放出のタイプ（例えば、接触使用または蒸発）、所望放出時間、及び物質の放出環境等を考慮して選択される。多孔質プラグからの放出速度は、一般に、該多孔質プラグの細孔径、長さ及び直径、及び使用温度におけるリザーバー内収容物質の表面張力および蒸気圧に応じて変化する。
装置は、多孔質プラグ２６を配した装置端部を被覆するシール部材３４（例えば、可塑化金属泊または金属化プラスチック膜）を除去し、多孔質プラグがリザーバー２４からの液体で飽和され得る方向に装置を配置することによって作動を開始する。電気化学的ガス発生電池を使用する装置においては、当該電池を同様に作動させる。
液体は、例えば、局部雰囲気への蒸発または被塗布面との面接触によって、多孔質プラグ２６の外部露出面から放出される。飽和多孔質プラグ２６は、飽和スポンジとして作用し、装置２０からの放出速度は一定となる。装置２０からの液体放出速度は、雰囲気または被塗布面に対する多孔質プラグ露出面積に応じて変化する。装置から局部雰囲気への経時液体放出特性を示す図９及び１０から分かるように、安定後には、放出速度を示すラインは、装置が空になるまで、ほぼ平坦に維持される。これに対し、他の従来装置では、経時に伴って放出速度は、連続的な減少を示す。
図３は、本発明の他の実施形態を示し、装置は、逆三角形状（断面）に形成される。この実施形態では、放出物質の液柱による押圧作用を、容器の三角形状によって最小限に抑制する。この形状に起因して、使用中の時間経過に伴う液面高さの変化を最小限に抑制できるので、液体およびプラグに対する作用力を使用中比較的一定に維持することができる。
図４は、本発明の更に別の実施形態を示し、装置は、「エマネター（発散）皿３８」を備える。発散皿３８は、好ましくは、多孔質材でライニング（又は全体を多孔質材で形成）し、多孔質プラグ２６及び局部雰囲気と流体的に連通させる。かかる発散皿３８の構造は、放出材料が高速で雰囲気中に拡散するのを助長し、構造的な装置支持部を提供すると共に、テーブル又は床面等の平坦面に設置することによって、装置を（液面に関して）適切な向きに配置することができる。発散皿３８は、装飾を施されていても良い。
また、発散皿に代わって、灯心（好ましくは、大面積芯）又は他の同等の装置を、多孔質プラグ外側部と流体的に連通させることによって、装置作動に重力を用いる有用な効果を損なうことなしに、装置からの蒸発速度を高めることができる。
図５及び６は、本発明の更に別の実施形態を示し、ここでは、雰囲気中に揮発性物質を放出する前に、リザーバー内の収容液体を加熱する。この実施形態において、本発明装置の加熱構造４０は、加熱部材４２、４４（例えば、電気抵抗加熱部材）を有する。これら加熱部材は、構造部材４６と協働して、装置の一部を収容する、好ましくは多孔質プラグ２６を設けた装置部分を収容するためのリセプタクル４８を形成する。この加熱構造４０は、また、壁ソケット（図示せず）接続用の規格壁ソケット差し込みユニット５０を備える。当業者に公知のように、リセプタクル４８内の装置を加熱するために、規格電気回路を加熱構造４０に組み込んでも良い。図示装置では、装置隠蔽および偶発的破壊防止のために装飾板５２が設けられる。
図１又は３の装置と図５及び６装置の比較から明らかなように、本発明の装置は、種々の形状およびサイズに形成し得る。例えば、図７に示すように、装置２０’をブロック形状に形成し、装置内のリザーバー２４から液体を重力により有効に放出させ得るように配置する。図７に示す装置２０’は、必要に応じてリザーバーを再充填するための取入口５４を備えている。
同様に、図８は、本発明の更に別の実施態様を示し、この実施形態では、液体を円筒状ハウジング内のリザーバー２４から局部雰囲気中に放出させるため２つの多孔質プラグ２６、２６’が使用される。当然ながら、複数のプラグを使用することもできる（例えば、装置が、蛸型構成である場合、胴体体はリザーバーからなり、そこから下方に延設された脚部が、末端に多孔質プラグを配したチューブからなる）。
図１３は、本発明の更に別の実施態様を示し、この実施形態では、該装置は、液体放出時の重力補助を行う電気化学的ガス発生電池を備える。符号２０で示す装置は、前述の装置と同様に、ハウジング２２、リザーバー２４、多孔質プラグ２６及び重力により液体を多孔質プラグに接触させる方向にリザーバーを配置する手段とからなり、更に電気化学的ガス発生電池５６を備える。使用時、ガス発生電池を用いて、物質放出時の重力効果を補助する。かかるポンプ装置としては、好ましくは、水素または酸素発生電池が挙げられる。該ガス発生電池としては、ジョシ（Ｊｏｓｈｉ）らの米国特許第５，４２７，８７０号（特許日：１９９５年６月２７日）及び第５，４５４，９２２号（特許日：１９９５年１０月３日）（それらの全内容が参照として本願に包含される）に記載されるガス放出電気化学的電池等が挙げられる。
本発明の記述から、当業者は、本発明装置を製造可能であると考える。例えば、ハウジングは、プラスチックからブロー成形、加熱成形または射出成形により形成することができ、多孔質プラグは、ポリマー、金属、セラミック、ガラス、セルロース又はこれらの混合物から、ハウジングに嵌入するのに適当な形状に形成し得る。
本発明の装置は、他の従来装置に比して有利である。例えば、本発明の装置は、より線形の放出およびより高い放出速度を示し、更にプラグの小面積を通じて一定速度で多量の芳香剤を放出することができる。従来の灯心型装置が、高さに制限があるのに対し、本発明においては、重力の使用によりこのような制約はなく、一定の重力によって一定の放出が行われる。
本発明は、種々の変更が可能であり、例えば、ガラスウール、ポリマーウール、不織ポリマー、コットン系吸収剤またはこれらの混合物等の吸収剤を、リザーバー内に充填することができる。また、放出物質を、適当なゲル化剤と混合することもできる。
更に、本発明の装置は、装置からの液体放出速度を調整する手段を備えることができる。例えば、本装置の放出部を一つのエマネターからより大きな又はより小さな表面積を有する他のエマネターに移動させることによって、装置からの液体放出速度を増減することもできる。また、本装置は、更に、多孔質プラグの外部露出表面の少なくとも一部を被覆するカバーを備えることができ、このカバーにより、多孔質プラグからの液体放出が防止される。
以下の実施例により、本発明を更に詳しく説明する。
実施例
実施例１
図１で示す装置を製造した。プラスチック容器は、「ＤＥＬＲＩＮ（登録商標）」（デュポン社製アセタール樹脂）から形成し、その内径は、０．５７０インチ、長さは、約２．７インチであった。このプラスチック容器を、ＩＦＦ製の遅蒸発性芳香液で充填した。容器を芳香剤７．６ｃｃで充填した後、多孔質プラグ（ポリエチレンプラスチック製）を、容器の開放端に嵌入した。プラグは、インターフローテクノロジー（Ｉｎｔｅｒｆｌｏｗ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）社製のものを用い、プラグ寸法は、直径０．６１０インチｘ長さ０．５００インチであった。前記プラグを、締り嵌めにより容器に装着した。次いで、図１に示すように容器を吊るし、多孔性プラグを下方に向けた（地面向き）。多孔性プラグは、即座に芳香液で充填飽和された。雰囲気中に芳香剤の蒸発を開始した。
実施例２
比較のため、実施例１と同一の遅蒸発性芳香液で完全に充填された他の多孔質プラスチックプラグを、実施例１の装置の側傍に吊るした。この第２の装置の作動は、飽和多孔質プラグからの液体蒸発の形で行った。第３の装置（即ち、Ｓ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ社から市販のＧＬＡＤＥ（登録商標）電気差し込み装置）を同様に分析した。３つの装置の放出速度データを、図９に示す。図９で示すように、比較した全装置において、当初、放出速度の減少が見られた。しかしながら、３日後、実施例１の装置は安定化し、放出速度が一定に保持された。他方、飽和多孔質プラスチックスポンジにおいては、蒸発速度が減少し続けた。
この実験データから、芳香剤放出装置の作動に重力を用いる方法が、多量の芳香剤を一定制御速度で放出するのに有利な方法であることが示される。
実施例３
本実施例では、３つの異なる装置（即ち、実施例１の重力蒸発装置、灯心型蒸発器および実施例２の多孔質プラスチックスポンジ）からの高揮発性芳香液の蒸発について考察した。この実験結果を、図１１に示す。上記多孔質プラスチックスポンジは、総表面積３５ｃｍ2を有するスポンジであり、約１１ｇの芳香剤を含有していた。上記重力蒸発装置は、実施例１に記載したものと同一である。上記灯心型蒸発器では、図１２で示す灯心５８と共に上記と同一の多孔質プラスチックスポンジを使用した。灯心は、ポリプロピレン繊維からなる高吸収性芯材から形成した。灯心型蒸発器および重力蒸発装置とも、芳香剤７．６ｃｃを含有させた。一方、多孔質プラスチックスポンジは、芳香剤１１ｇを含有させた。図１１から、実施例１の重力蒸発装置は、他の装置に比して、芳香剤をより線形的に放出していることが分かる。上記重力蒸発装置は、全装置の中で、１ｃｍ2当たりの芳香剤放出速度に関し最高値を示した。また、上記重力蒸発装置は、考察された装置の中で最も経済的であり、揮発性物質が極めて一定に放出された。
実施例４
本実施例では、重力装置（即ち、灯心を備えた実施例１の重力蒸発装置）の放出特性を、灯心型装置と比較する。灯心型装置は、１４インチの長さを有していた。灯心型装置は、一日後に、リザーバーから芳香液全量を吸い込むことができなかった。２〜３日後、灯心内のリザーバー液面が、あるレベルに達し、装置は、芳香液の放出を停止した。これに対し、重力灯心型装置は、リザーバーが空になるまで、芳香液放出を継続した。
実施例５
局部環境面への非揮発性液塗布供給面を有する多孔質プラグを備えた重力作動装置の放出特性を観察および測定した。図１に示す装置を、ミリスチン酸イソプロピルで充填した。多孔質プラグは、ポリエチレンから形成した（インターテクノロジー社からの市販品）。多孔質プラグの外部露出面を、５０分間毎分毎に吸収紙と接触させ、５分毎に重量を測定した。この測定から、５回の接触当たり約１０ミリグラムの液体が吸収紙に塗布されたことが判明した。合計では、５０回の接触で、約１００ミリグラムの液体が吸収紙に移行した。
本発明を好ましい実施形態および実施例について例示したが、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲により規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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１２】
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【図１３】
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