两阶段分散垫片的制作方法

专利名称：两阶段分散垫片的制作方法
技术领域：
本发明涉及分散挥发性物质如杀虫剂、驱昆虫剂、香料和除臭剂。本发明提供了一种被设计放置在电加热器上的垫片，当加热该垫片时释放出挥发性物质。
背景技术：
本领域已知用挥发性物质浸透或涂布固体多孔纤维素垫片，和/或在金属盘状垫片结构中放置挥发性物质。然后将这些垫片放至电加热器上以使挥发性物质汽化至周围空气中。参见U.S.6,031,967和WO99/66791。这些公开文献的内容，以及涉及上述内容的其它文献，如同在此处全部列出一样引入作为参考。
然而，在开始加热垫片至室内活性物质浓度达到所需水平之间存在一段滞后期。例如，当垫片中含有杀虫剂时，在实现保护人们不受蚊子或其它昆虫攻击所需浓度之前需要几分钟时间。当产品应设计成可提供非常缓慢、持续地释放活性物质(例如提供整夜的保护以免受蚊子攻击)时，这是个具体的问题。
为使滞后期最小化，人们试图提高垫片中活性物质的浓度。然而，这些活性物质通常是昂贵的，并且任何情况下增加的浓度可能导致杀虫剂不必要的高浓度或在开始阶段后其它活性物质扩散至空气中。
尝试解决上述问题的另一种方法是改进电加热器以使其在初始阶段在一定温度下工作，然后在所有其它时间内以降低的温度工作。然而，在改进现存电加热器方面需要大量费用，因此任何情况下将来增加的电加热器的花费都是不必要的。
U.S.5,657,574提出了一种含有分布其中的均一浓度的昆虫控制剂的蚊香盘，但是该蚊香盘的点火端增大。当开始点燃蚊香盘时，杀虫剂额外的燃烧气体被分散，因为此时蚊香盘的大部分被燃烧。然而，该方法不适于整个垫片同时放于电加热器上的蚊香垫片。
WO99/66791提供了一种以转换角度方式插入电加热器的平板状垫片系统。顺序加热垫片的不连续区。该板的最初的目的是提供一种机制，即在前一段用完后，在电加热器上转换成新的垫片段。然而，该专利还公开了连续区域分别含有不同的挥发性成分或不同浓度的同一挥发性成分。其中给出的一个实施例是在夜间使用高浓度的部分，白天使用低浓度的部分。不利的是，当需要使用另一部分时使用者就必须不断地移动该板。
复杂的情况是用于该目的的大多数便宜的电加热器需要一定时间预热，并且许多电加热器在透过其表面时没有呈现完全均一的热量。例如，许多电加热器在中心部分是热的区域，外部温度逐渐降低。在过去，由于暴露于过热的中心区从而引起一些杀虫剂降解。
因此，仍然需要进一步改进的挥发性分散垫片。
发明简述本发明涉及加热时分散挥发性气体的垫片。在一种方式中第一种垫片基区含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂以及它们的任意混合物的活性成分的第一种挥发性物质。还存在含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂以及它们的任意混合物的活性成分的第二种挥发性物质的第二垫片基区。第一垫片基区的第一种挥发性物质释放的有效速率高于第二垫片基区的第二种挥发性物质，这或是由于与第二种挥发性物质相比，第一种挥发性物质或高或低的挥发特性，或者由于第一种和第二种垫片基区选择的不同。优选，第一区是中心区，第二区是围绕中心区的外围区，以及第一种挥发性物质不同于第二种挥发性物质。挥发性物质定义为可以或高或低的“有效”速率释放、即以或快或慢的速率获得预想的活性成分或挥发性物质中含有的活性成分的效果的挥发性物质。
而不管使用的材料、精确的轮廓剖面、质地，以及其它物理性能如贯通孔、插入式金属盘等如何，此处使用的术语“垫片”包括适用于常规的蚊香垫片容器的任何扁平、薄、展开结构。典型的商品蚊香垫片通常为纤维材料制成的长方形垫片，尽管如前所述，术语“垫片”并不限制于那些特定的形状或材料。术语“控制昆虫”定义为杀死、驱避或改变昆虫行为或发育。此处使用的“昆虫控制剂”最广义的理解不仅包括杀虫剂和驱避剂而且包括生长调节剂和其它可实现控制昆虫的药剂。“昆虫”定义为表示真正的昆虫以及螨，千足虫和其它用同样的方式或同样的药剂如杀虫剂通常可控制的小动物。
第一和优选中心区可由金属或其它比周围基质传热快的基质制成，优选由纤维素制成。即使挥发物质相同，这也会造成不同的气化速率。
另一方面(或此外)可通过选择适合的溶剂、粘合剂、活性成分和活性成分的浓度延迟或提高释放速率。第一区优选使用高挥发性活性成分，例如四氟菊酯或右旋炔丙菊酯、右旋反式烯丙菊酯、右旋烯丙菊酯、S-生物烯丙菊酯和敌敌畏，以及选择金属的、薄的和无孔基质用于可非常快地释放挥发性物质的第一区。特别优选第二区的挥发性物质中的活性成分是四氟菊酯以及第一区的挥发性物质中活性成分是右旋烯丙菊酯。
特别优选方式中，第一和第二区是由具有不同材料特性的材料组成，这些特性包括厚度、导热性、孔隙度及其结合。在这种情况下，第二区优选具有中心孔穿过的板状方式，以及第一区优选是由定位在孔中的金属箔杯限定的区域。优选孔和杯中心定位于板上，“中心”定位可解释为表示中心定位或至少定位至以使板状材料完全环绕孔。
另一种情况下，第二区可以是在其上面带有凹口的陶瓷板，以及第一区可以是由衬于凹口的瓷釉限定的区域。
还存在另一种变化是，第二区可以是纤维素材料组成的框架以及第一区可以是中心凹进的金属盘，其优选至少延伸至框架的底部表面或甚至进一步延伸至实际上支撑框架。
还存在另一种方式，本发明提供了加热时分散挥发性气体的垫片。再者，存在第一和第二垫片基区，每个区含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂及其混合物的活性成分的挥发性物质。不管它们相互并置的方式如何(例如并排；中心和包围它的环形物)，第一和第二区是由具有不同材料特性的材料组成，这些特性包括厚度、导热性、孔隙度及其结合。
再一种方式，本发明提供了分散挥发性气体的方法。将垫片放于电加热器上。该垫片分别存在含第一种和第二种挥发性物质的第一和第二垫片基区，每种挥发性物质包括选自昆虫控制剂、香料、除臭剂及其混合物的活性成分。然后同时加热第一和第二垫片基区以使由第一区气化的第一种挥发性物质中的活性成分比第二区气化的第二种挥发性物质中的活性成分更快的有效速率气化。
当用作昆虫控制装置时，本发明装置可令使用者非常迅速地获得理想的保护，同时可获得长期保护。当分散除臭剂或香料时，本发明的优点是非常迅速地覆盖存在的恶臭物(例如浴室中)，并不损失长时间提供香料的能力。
重要地和令人惊奇地，本发明可将低廉的电加热器(加热表面呈现非均一加热)的缺点转变为有利方面。这是通过中心放置于快速释放区实现的。
本发明的上述以及其它优点通过以下描述变得更为清楚。在说明书中参考附图，其中通过本发明优选实施方案方式进行解释。然而，权利要求书应作为判断本发明的整个范围的依据。
附图简述

图1是用于电加热器的本发明两阶段垫片的透视图；图2A是本发明两阶段垫片的第一种实施方案的顶视图；图2B是沿图2A的线2-2所作的横截面视图；图3是本发明第二种实施方案的垂直截面图；图4是本发明第三种实施方案的垂直截面图；图5A是本发明第四种实施方案的顶视图；图5B是沿图5A的线5-5所作的横截面视图；图6是本发明第五种实施方案的垂直截面图；图7A是本发明第六种实施方案的顶视图；以及图7B是沿图7A的线7-7所作的垂直截面图；优选实施方案的详述首先参考图1，图中显示将两阶段的垫片10放于电加热器14的水平加热面12上。术语“加热面”是指电加热器的被加热的表面(特别是实心体但也可以是网状或其它结构)，其上放置用于加热的蚊香垫片。电加热器14可以是电阻电加热器如意大利和其它国家出品的电加热器如S.C.Johnson&Son，Inc.的RAIID电加热器。然而，也可以使用其它电加热器，其加热表面并不限制于水平，垂直，或其它定位。
图2A和2B显示了垫片的第一种优选实施方案。虽然列出了垫片的其它实施方案，但通常所有实施方案都包括两个非整体的基质区。将每个部分用同样的或不同的挥发性物质浸透或涂布。基质优选具有明显不同的挥发性释放参数，例如厚度、导热性，和/或孔隙度。挥发性物质或制剂也可以具有明显不同的气化速率。
垫片10的第一种实施方案包括板状基体16，其上带有穿过基体的圆柱状孔18。孔18镶有杯状插入体20，其优选通过粘合剂在孔18的内径处粘附于基体16。
将基体16和插入体20分别用挥发性物质或制剂浸透和涂布。当放于电加热器12上时，挥发性物质由垫片10(当垫片10被加热时)释放出来。有利的是，孔18基本上处于基体16的中心，其利用典型的价格低廉的电加热器的加热面中心区经常具有更高的温度的特性。
基体16优选为由纸浆或其它纤维素基材料制成的约3.5cm×1.75cm×.25cm的板状结构。插入体20优选是约.5mm厚的金属箔，例如铝合金箔。通过聚合粘合剂如粘合剂“711”(威斯康星州New Berlin，ManufacturerResources，Inc.)将插入体20固定在孔18的内径中。
优选，用可较慢释放活性成分的第二种挥发性物质22浸渍基体16，以及插入体20的内表面用化学性质明显不同的可较快释放活性成分的第一种挥发性物质24涂布。用作昆虫控制装置时，优选第二种挥发性物质22是含有40％右旋烯丙菊酯(杀虫活性成分)，40％胡椒基丁醚(PBO，增效剂/释放隔离剂)和20％Isopar M(溶剂)的化学组合物的100mg液体溶液。第一种挥发性物质24优选含有4％四氟菊酯(杀虫活性成分)和96％ Isopar E(溶剂)的化学组合物的50mg的液体溶液.四氟菊酯比右旋烯丙菊酯气化得更快，因为它具有更高的气化压力。
值得注意的还有插入体20相对基体16具有明显降低的厚度和孔隙度(以及增加的导热性)。而且，插入体20使用比基体16浸渍的物质更快释放的挥发性物质24涂布。在应用上述选择的材料的优选结构中，当加热垫片10时，垫片10提供了在开启电加热器16后第一种挥发性物质24立刻受热的特性。还可获得均一、高效持续地释放第二种挥发性物质22以便延长保护时间，持续至少6-8小时，近一天或更长时间。
应该注意可选择能提供两阶段气化的其它物质。例如，基体16可由其它实心多孔基质制成，如烧结玻璃、聚合板、塑料珠、天然或合成纤维以及其它吸收和吸附性物质。插入体20可以是任何其它适合的金属箔(或其它基质)，以及用于将插入体20结合至基体16上的粘合剂可以是任何其它的丙烯酸类、聚氨酯、或其它抗高温的粘合剂。
另一方面，挥发性物质22和24可以是任何其它适合的已知杀虫剂、驱避剂、生长调节剂或其它昆虫控制剂。例如，挥发性物质22和24可包括有机磷杀虫剂、脂酰胺类杀虫剂、天然驱避剂如香茅油、天然除虫菊和除虫菊提取物以及合成的拟除虫菊酯。适合的合成拟除虫菊酯包括烯丙菊酯如右旋烯丙菊酯(D-allethrin)、右旋烯丙菊酯(Pynamin)、benfluthrin、联苯菊酯、S-生物烯丙菊酯、右旋反式烯丙菊酯、S-生物烯丙菊酯(esbiol)、生物苄呋菊酯、乙氰菊酯、氟氯氰菊酯、高效氟氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、右旋烯炔菊酯、S-氰戊聚酯、甲氰菊酯、氰戊聚酯、氟氰戊聚酯、氟胺氰菊酯、噻嗯菊酯、氯菊酯、苯醚菊酯、右旋炔丙菊酯如右旋炔丙菊酯(Etoc)、苄呋菊酯、七氟菊酯、胺菊酯或四溴菊酯。U.S.4,439,415中公开的其它挥发性杀虫剂也可以使用。
还可以使用挥发性昆虫生长控制剂如烯虫酯和烯虫乙酯。可替代地或此外，可使用香料和除臭剂如萜二烯-1，8、桉树和香茅类物质。
我们测试了如下的图2A垫片。将四个测试垫片一组(具有特定的使用期限)进行制备，一个是标准的单阶段纸浆体垫片以及另外三个是本发明图2A的两阶段垫片并具有如上所述的结构。
三个垫片中的一个仅在中心部分含有活性成分，另一个仅在外围基质中含有活性成分以及再一个两部分都有活性成分。
测试条件和每个垫片使用的挥发性物质如下

试验是在0.42立方米的玻璃箱中进行的，使用10只可自由飞行的雌性致乏库蚊(蚊子)。将垫片、电加热器和蚊子同时放入玻璃箱中。
每隔30秒统计平均击倒百分率。每隔30秒还统计击倒数直至获得100％击倒率，或直至20分钟全部死亡。
试验表明使用本发明的两阶段垫片(MAT3)比标准的单阶段垫片(MAT1)产生击倒的时间更早。同样地获得100％击倒率所需时间也更早。
图3-7解释了本发明的另一实施方案，其中相同组件用相同标号表示，但加上A，B，C，D或E后缀。除非另有说明，替代的另一实施方案优选使用与上述第一种实施方案同样的材料和挥发性物质。而且，替代实施方案以如第一种实施方案的同样方式应用，当由电加热器充分受热时，提供挥发性物质的多速率气化。
现在参考图3，垫片10A包括纤维素基体16A，在其中心具有穿孔18A。将金属箔层30A粘合至整个基体16A的底部以使沿基体16A底部热量分布更均匀。薄的纸浆插入体20A，优选由滤纸制成，将其在穿孔18A内粘合至箔层30A的上部以使其不直接接触纸浆体16A。纸浆体16A用缓释挥发性物质22A浸渍以及插入体20A用快速释放挥发性物质24A浸渍。分开距离，以使储藏过程中各自挥发性物质互相浸析至彼此区域的情况减至最低程度。
图4所示的实施方案中，垫片10B包括纸浆基体16B，它具有中心穿孔18B，孔中放置同样材料和厚度的柱形插入体20B。优选，柱形插入体20B是制作穿孔18B时由基体16B移出的材料。该垫片10B还包括粘合至基体16B和柱形插入体20B底部的金属箔层30B。如前所述，基体16B用缓释挥发性物质22B浸渍以及柱形插入体20B用快速释放挥发性物质22B浸渍。在该实施方案中，柱形插入体20B需用挥发性物质24B处理并在装配前干燥，以使挥发性物质24B不会渗入基体16中。类似的，挥发性物质22B浸入基体16B并在插入柱形插入体前干燥。
现在参见图5A和5B，垫片10C包括纸浆基体16C，约为前面实施方案一半的长度。在基体16C底部全长粘合金属箔层30C，30C上还粘合有薄纸浆材料垫片20C，优选由比基体16C的纸浆孔隙少的滤纸制成。垫片20C粘合至箔层30C但并不接触基体16C。基体16C用缓释挥发性物质22C浸渍以及垫片20C用快速释放挥发性物质24C浸渍。如在垫片10A中(参见图3)，垫片20C的降低的厚度和较小的孔隙度还有利于快速释放挥发性物质24C的迅速气化。
现在参见图6，垫片10D包括由陶瓷材料如陶瓦或陶器制成的板状基体16D。基体16D包括中心凹陷的凹口18D，嵌入适合的瓷釉如硅基低火透明釉。瓷釉嵌入体20D的孔隙度优选低于基体16D的陶瓷材料。上述特性，以及瓷釉下部的降低的厚度使涂布在嵌入体20D上的快速释放挥发性物质24D更迅速地气化。如前所述，基体16D用缓释挥发性物质22D浸渍。
参见图7A和7B，非板状基体，垫片10E具有纸浆框架16E，其设置在金属箔盘20E的突起周边32上，金属箔盘20E具有凹陷的中心。框架16E用缓释挥发性物质22E浸渍以及盘20E用快速释放挥发性物质24E浸渍。
可以理解本发明垫片可制成其它实施方案的形状。这些也应包括在本发明范围内。例如，可使用一种挥发性物质并仍可提供两阶段气化，条件是存在两种或多种具有不同挥发释放特性如厚度，导热性和孔隙度不同的基质。
而且，本发明两阶段垫片还可以是消毒剂/香料/除臭剂，为此目的可使用任意各种各样的活性成分，包括本领域已知的二醇、环丙烷和环己烷。另外，即使使用同样的活性成分和基质，如果溶剂，粘合剂等调整至适合的控制释放速率，类似图4的结构也可以工作。因此，应根据权利要求书限定本发明的整个保护范围。
工业实用性本发明提供了用于昆虫控制剂、香料、消毒剂以及类似应用挥发性物质的可控制释放的垫片，其中当开始使用该产品时，一种挥发性物质产生气化，随后同样的或另一种挥发性物质持续长时间地释放。
权利要求
1.加热时分散挥发性气体的垫片，包括第一垫片基区，含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂以及它们的混合物的活性成分的第一种挥发性物质；以及第二垫片基区，与第一基质区不是一个整体，含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂以及它们的混合物的活性成分的第二种挥发性物质；其中第一垫片基区的第一种挥发性物质释放的有效速率高于第二垫片基区的第二种挥发性物质。
2.权利要求1的垫片，其中第一垫片基区的第一种挥发性物质比第二基质区的第二种挥发性物质更快挥发。
3.权利要求1的垫片，其中选择第一和第二垫片基区的物理或化学特性以使第一垫片基区的第一种挥发性物质比第二基质区的第二种挥发性物质挥发得更快。
4.权利要求1的垫片，其中第一区是中心区以及第二区是环绕中心区的外围区域。
5.权利要求5的垫片，其中第一种挥发性物质不同于第二种挥发性物质。
6.权利要求1的垫片，其中第一和第二区是由具有不同材料特性的材料组成，这些特性包括厚度、导热性、孔隙度及其结合。
7.权利要求6的垫片，其中第一区由纤维素材料制成以及第二区由金属材料制成。
8.权利要求7的垫片，其中第二区为板状，其上穿有孔，以及第一区由定位于孔中的金属箔杯限定。
9.权利要求1的垫片，其中第二区是陶瓷板，在板上部有一凹口，以及第一区由嵌入凹口的瓷釉限定。
10.权利要求1的垫片，其中第二区是纤维素材料制成的框架以及第一区是中心凹陷的金属盘。
11.权利要求1的垫片，其中第一种挥发性物质与第二种挥发性物质相比由垫片中产生的气化速率不同。
12.权利要求1的垫片，其中第一种挥发性物质中的活性成分是四氟菊酯以及第二种挥发性物质中的活性成分是右旋烯丙菊酯。
13.加热时分散挥发性气体的垫片，包括第一垫片基区，含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂以及它们的混合物的活性成分的第一种挥发性物质；以及第二垫片基区，含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂以及它们的混合物的活性成分的第二种挥发性物质；其中第一和第二区是由具有不同材料特性的材料组成，这些特性包括厚度、导热性、孔隙度及其结合。
14.权利要求13的垫片，其中第一种挥发性物质中的活性成分不同于第二种挥发性物质中的活性成分。
15.权利要求13的垫片，其中第一区由纤维素材料制成以及第二区由金属材料制成。
16.权利要求13的垫片，其中第二区为板状，其上穿有孔，以及第一区由定位于孔中的金属箔杯限定。
17.权利要求13的垫片，其中第二区是陶瓷板，在板上部有一凹口，以及第一区由嵌入凹口的瓷釉限定。
18.权利要求13的垫片，其中第二区是纤维素材料制成的框架以及第一区是中心凹陷的金属盘。
19.权利要求13的垫片，其中第一种挥发性物质与第二种挥发性物质相比由垫片中产生的气化速率不同。
20.权利要求13的垫片，其中第一种挥发性物质中的活性成分是四氟菊酯以及第二种挥发性物质中的活性成分是右旋烯丙菊酯。
21.分散挥发性气体的方法，包括(a)在电加热器上放置垫片，其中该垫片包括(i)第一垫片基区，含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂以及它们的混合物的活性成分的第一种挥发性物质；以及(ii)第二垫片基区，含有选自昆虫控制剂、香料、除臭剂以及它们的混合物的活性成分的第二种挥发性物质；(b)同时加热第一和第二垫片基区以使由第一垫片基区的第一种挥发性物质中的活性成分比第二垫片基区的第二种挥发性物质中的活性成分以更高的效率气化。
全文摘要
本发明公开了用于分散挥发性物质的两阶段垫片。该垫片是由两种材料制成,材料在厚度、导热性和/或孔隙度方面(并被类似挥发性物质涂布)不同,或用具有不同气化压力的挥发性物质涂布。在任一种结构中,该垫片提供了一种挥发性物质立刻受热气化,然后另一种挥发性物质持续气化。还公开了使用上述垫片的方法。
文档编号A61L9/02GK1341357SQ01141028
公开日2002年3月27日 申请日期2001年8月31日 优先权日2000年8月31日
发明者S·J·弗莱辛斯基, D·T·罗比亚克, D·W·希尔德布兰德特 申请人:约翰逊父子公司