專利名稱：用于分配揮發(fā)性材料的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于分配揮發(fā)性材料的裝置。更具體地講，本發(fā)明涉及能夠控制性地釋放揮發(fā)性材料的分配器。
本發(fā)明背景醚和醇基化合物通常被用作將空氣處理化合物分配到大氣中的載體。例如，在與芳香劑和/或除臭化合物組合之后，可將所述化合物用于減弱或消除令人討厭的氣味，并且提供持續(xù)長時間的令人愉快的氣味。在與殺菌劑，殺蟲劑，和驅(qū)蟲劑組合之后，例如，所述化合物可用于在室內(nèi)和室外消除不希望的昆蟲和細菌。業(yè)已將多種包裝用于容納這種材料，并且能夠以蒸氣形式將它們受控制地分配到大氣中。
本領(lǐng)域公知的是用揮發(fā)性材料浸泡固體多孔墊子，或?qū)]發(fā)性材料放入盤狀金屬結(jié)構(gòu)。將所述墊子和盤放在加熱器上，以便使揮發(fā)性材料蒸發(fā)到大氣中。用于這一目的的一種類型的加熱器是由S.C.Johnson &Son，Inc.以FUYI VAPE為商標(biāo)出售的。有關(guān)用于這一目的的加熱裝置的一般性討論，還可參見美國專利號4,439,415。該專利的內(nèi)容，以及本文所引用的所有其他文獻都以全文形式收作本文參考。
本申請共同擁有的美國專利號6,154,607也披露了具有用于容納用揮發(fā)性材料浸泡過的基質(zhì)的空腔的金屬盤。將所述盤放置在加熱器上，對所述盤進行加熱，以便引起揮發(fā)性材料釋放。所述盤用滲透性膜覆蓋，它能延緩所揮發(fā)性材料的釋放。不過，所述可滲透的部件不容易通過熱密封與所述金屬盤結(jié)合，一種優(yōu)選的低成本的方法能提供蒸氣不可滲透的密封。
美國專利號4,145,001和5,885,701披露了熱密封的蒸氣不可滲透的包裝，將頂部和底部基質(zhì)熱密封在裝有所述揮發(fā)性材料的包裝的周圍。所述熱密封和基質(zhì)是蒸氣不可滲透的。不過，沒有將所述包裝設(shè)計成能夠承受加熱器的高溫，可能具有不合適的高的蒸氣傳輸速度。另外，所述包裝的蒸氣可滲透的層不容易熱密封在為了在所述加熱器上使用而設(shè)計的金屬盤或托盤上。
因此，需要改進的揮發(fā)性材料分配器。
本發(fā)明概述本發(fā)明提供了具有金屬盤和蒸氣可滲透的蓋子的分配器。所述盤裝有所述揮發(fā)性材料，并且具有一個帶有鑄造聚丙烯工作面的開口側(cè)。所述蓋子是由雙軸取向的聚丙烯(OPP)薄膜構(gòu)成，并且連接在所述盤的工作面上，以便覆蓋所述開口側(cè)，并且能夠從所述揮發(fā)性材料中釋放蒸氣。
在一種優(yōu)選方案中，所述蓋子還包括蒸氣不可滲透的外部覆蓋疊層，它具有一個聚對苯二甲酸乙二酯層，和一個可分離地與所述蓋子的OPP薄膜結(jié)合的金屬薄層。所述金屬薄層優(yōu)選通過乙烯丙烯酸共聚物黏結(jié)在所述PET和OPP上。
在另一種優(yōu)選方案中，所述托盤包括底部，和從所述底部的周邊延伸到外圍唇邊的側(cè)壁。在用所述揮發(fā)性材料填充所述分配器之后，所述托盤的開口末端優(yōu)選與蒸氣可滲透的蓋子和蒸氣不可滲透的覆蓋疊層熱密封在一起。所述熱密封優(yōu)選是從所述分配器上面進行的，以便限制所述揮發(fā)性物質(zhì)接觸的熱量。在分配所述揮發(fā)性材料時，將所述蒸氣不可滲透的疊層與所述分配器剝離開，留下所述蒸氣可滲透的層，它能將所述揮發(fā)性材料保持在所述分配器內(nèi)，并且，能夠防止用戶接觸所述材料，同時使得所述蒸氣能夠由所述揮發(fā)性材料釋放到周圍大氣中。
在另一種優(yōu)選方案中，所述鑄造聚丙烯工作面通過黏性疊層與所述托盤結(jié)合。所述黏性疊層包括有色染料，由它提供所述揮發(fā)性材料消耗的視覺指示。所述揮發(fā)性材料容納在透明的(在加熱時)凝膠中，它是所述薄膜的可滲透的內(nèi)層，以便在所述分配器使用時，消費者可以看到所述有色疊層。在所述揮發(fā)性材料用盡時，所述凝膠變成不透明的(白色)，無法看透所述疊層，因此提供清楚可見的用盡標(biāo)識。
所述分配器可以獨立用于分配揮發(fā)性材料，或者將它與電加熱的蒸氣分配裝置組合使用。
通過結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書閱讀以下詳細說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解其他特征。盡管所披露的分配器是能夠以各形式實施的實施方案，下面所披露的是說明性質(zhì)的具體實施方案(不希望將有關(guān)說明局限于本文所披露的具體實施方案)。
附圖簡述

圖1具有覆蓋裝有揮發(fā)性物質(zhì)的托盤的蓋子疊層的揮發(fā)性材料分配器的俯視透視圖；圖2根據(jù)本發(fā)明一種實施方案的蓋子疊層的透視圖；圖3是大體上沿圖1中的線3-3的剖視圖；圖3A是圖3所示分配器托盤的部分放大的剖視圖；圖4是圖1所示揮發(fā)性材料分配器的透視圖，所述蓋子疊層的蒸氣不可滲透的層被部分去掉了；圖5是圖1和4所示揮發(fā)性材料分配器的仰視圖；和圖6表示圖1所示分配器，去掉了所述蒸氣不可滲透的層，并且插入電加熱的蒸氣分配裝置。
優(yōu)選實施方案的詳細說明參見圖1，本發(fā)明提供了具有蓋子疊層10和托盤11的揮發(fā)性材料分配器20。蓋子疊層10包括(a)包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的第一層12；(b)包括鋁箔的第二層14，它與所述第一層形成可去掉的蒸氣不可滲透的外部疊層16；和(c)包括雙軸取向的聚丙烯(OPP)薄膜的第三層，形成蒸氣可滲透的內(nèi)層18。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，所述PET層的厚度為大約0.01-大約0.0144毫米(mm)，所述金屬薄層的厚度為大約0.01-大約0.015mm，所述OPP層的厚度為大約0.028-大約0.042mm。
乙烯丙烯酸(EAA)共聚物起著結(jié)合外部疊層16的各層以及將外部疊層16結(jié)合在內(nèi)層18上的作用。更具體地講，所述EAA共聚物被用于將鋁箔的一面可靠地黏結(jié)在PET上，并且將鋁箔的相反一面可分離地黏結(jié)在所述OPP薄膜上。
EAA共聚物和所述鋁箔之間的結(jié)合強度，大于EAA共聚物和OPP薄膜之間的結(jié)合強度， 在所述蒸氣不可滲透的外部疊層16被去掉后，所述鋁箔能夠與所述蒸氣可滲透的內(nèi)層徹底分離。所述EAA共聚物能夠通過組合和共同擠壓EAA和線性低密度聚乙烯形成。
圖1和3表示所述分配器20具有托盤樣結(jié)構(gòu)，具有環(huán)繞開口側(cè)26的外周凸緣或唇邊24，并且通過外側(cè)壁30支撐。所述托盤11形成了由底部28和內(nèi)側(cè)壁38形成的內(nèi)部區(qū)34，由它包圍所述揮發(fā)性材料36。如圖3A所示，底壁28，唇邊24和內(nèi)側(cè)壁38優(yōu)選是是由金屬/聚合物疊層37熱成型的或熱/壓成型的。托盤疊層37包括一層鋁箔39，它與鑄造聚丙烯薄膜41層壓在一起，在唇邊24上形成向上的外工作面。托盤疊層37是由所述基質(zhì)(分配器)包圍的揮發(fā)性材料的蒸氣不能滲透的。因此，托盤疊層37具有低的蒸氣傳遞速度，能夠在最終用戶使用之前長期保存所述分配器。
一般，任何黏結(jié)劑都可用于將鋁箔39層壓在鑄造聚丙烯薄膜41上。所述黏結(jié)劑可以是無色的，不過，在優(yōu)選實施方案中，所述黏結(jié)劑包括有色染料，如藍色染料。優(yōu)選的有色染料以及所得到的有色托盤疊層37的顏色與所述揮發(fā)性材料的顏色不同，以便提供″用盡″的標(biāo)識。
具體地講，所述托盤疊層是有色的，并且，所述揮發(fā)性材料36可以包括與揮發(fā)性功能材料(即，殺蟲劑，芳香劑，等)組合的透明凝膠。隨著所述揮發(fā)性材料36揮發(fā)，它的外觀能夠從透明，大體上透明轉(zhuǎn)變成越來越不透明的外觀。在一種實施方案中，隨著所述揮發(fā)性功能材料的蒸發(fā)，所述凝膠變成白色。另外，蓋子10的內(nèi)層18是大體上透明的。因此，當(dāng)它是新的時候，消費者可以透過內(nèi)層18和透過所述揮發(fā)性材料36看見有色托盤疊層37。隨著所述揮發(fā)性材料36的使用，它變的越來越不透明，妨礙了消費者對有色托盤疊層37察看。結(jié)果是，隨著所述揮發(fā)性材料36的用盡，所述顏色被材料36的越來越不透明(例如，白色)外觀所遮擋，產(chǎn)生了明確的用盡標(biāo)識。
所述有色托盤的應(yīng)用，是對分配器的標(biāo)志性改進，其中，將染料摻入所述揮發(fā)性材料的配方，其中的染料可能阻塞所述蒸氣可滲透的膜的孔，并因此妨礙蒸氣通過。另外，所述揮發(fā)性材料的顏色變化在本發(fā)明的分配器上更明顯。
所述分配器20一旦用揮發(fā)性材料填充，開口26用上述蓋子10密封?？梢酝ㄟ^任何常規(guī)方法將所述蓋子10連接在所述分配器20的外圍唇邊32上，如黏結(jié)劑，熱密封，或卷曲等。所述蒸氣可滲透的內(nèi)層18優(yōu)選是通過熱密封方式連接的。
托盤疊層37能夠承受在用于將所述蓋子固定在所述分配器上的熱密封作業(yè)期間可能遇到的高溫加熱。另外，蓋子10(用OPP薄膜制造)的內(nèi)部蒸氣可滲透的層18與托盤疊層37的鑄造聚丙烯層41是高度分子兼容的，提供高度一致的和不可滲透的密封。另外，所述熱密封作業(yè)能夠由上述托盤11(即，加熱部件距離唇邊24的距離比底部28更近)實施，這樣能夠縮短駐留時間，并因此減少所述揮發(fā)性材料的不希望的熱接觸。
在分配所述揮發(fā)性材料時，所述蒸氣不可滲透的外部疊層16與所述分配器剝離，留下所述蒸氣可滲透的內(nèi)層18。內(nèi)層18將所述揮發(fā)性材料保持在所述分配器中，并且防止擁護接觸所述材料，同時使蒸氣能夠由所述揮發(fā)性材料釋放到周圍大氣中。
所述分配器20能夠以采用具有聚合物薄膜的開口端容器的任何常規(guī)方式獨立使用。一種優(yōu)選的用途是緩慢擴散的空氣處理材料分配器20，如芳香劑分配器，它在取出不可滲透的密封層之后，被放置在合適的位置，使所述揮發(fā)性材料緩慢擴散到周圍大氣中。
另外，所述分配器20特別適合用作電加熱的蒸氣分配裝置的一次性使用的儲存裝置。在與所述裝置一起使用時，分配器20優(yōu)選制造成具有圖2-5所示的儲存裝置形狀。
在圖6中示出了所述裝置的一種例子。如圖6所示，裝置50包括主體52，具有分布在主體52上的槽54，分配器20可插入其中。裝置50的主體52優(yōu)選是注射模塑的，并且具有加熱部件(未示出)和電插頭56的一體化部分，在使用裝置50期間，將它插入電力輸出口。
在利用加熱裝置50產(chǎn)生蒸氣時，將蓋子10的所述蒸氣不可滲透的外部疊層16去掉，并且將分配器20插入裝置50的槽54。在將分配器20插入加熱裝置50之后，將裝置50的電插頭56插入電力輸出口(未示出)。對裝置50的內(nèi)部進行加熱，以便將容納在分配器20中的材料36加熱，并且通過蓋子10的蒸氣可滲透的內(nèi)層18與裝置50的頂壁60整體成型的保護性柵格58(為了進行說明，在圖6中，將其中的五個剖開了)之間擴散到周圍大氣中。
可以對所述分配器20進行各種改進。例如，當(dāng)所述分配器20獨立使用或與加熱裝置50一起使用時，環(huán)繞分配器20的開口26的所述外圍唇邊24的兩端62能夠以圖3，4和5所示出的長度延伸。所述延伸部分62提供了供用戶使用的抓握或把持部位，通過提供用于把持所述分配器20的交替的部位，有助于防止所述蓋子10破裂。
在與加熱裝置50一起使用時，所述延伸部分62提供了在將分配器20插入裝置50期間的把持部位。所述延伸部分62還可以包括一個或多個突出部分64，它是從所述延伸部分62的至少一個表面，以任何方式突出的，如直線，球形，突出輪廓形式的售貨者使用的名稱或標(biāo)識語等，它能夠提供對唇邊24的延伸部分62的更好的抓握。如果需要用手指把持的部位的話，突出部分64優(yōu)選放置在所述延伸部分62的下面。所述突出部分64可用于協(xié)助所述蒸氣不可滲透的外部疊層16與蓋子10的所述蒸氣可滲透的內(nèi)層18和與所述延伸部分62的分離，以便用戶能夠更容易抓握薄膜10的末端，并且在使用之前去掉所述蒸氣不可滲透的外部疊層16。所述延伸部分62還有利于將所述分配器20從加熱裝置50上去掉。
正如上文所指出的，盡管所述分配器可以用任何材料填充，它特別適用于容納要緩慢擴散到周圍大氣中的揮發(fā)性材料，如芳香劑。芳香劑的配方可能相對簡單，或者可以是天然和/或合成化學(xué)成分的復(fù)雜混合物。最常見的芳香劑材料是合成的或天然產(chǎn)生的揮發(fā)性香料油，例如，香檸檬油，苦橙，檸檬，中國柑橘，香菜，雪松葉，丁香葉，雪松木材，天竺葵屬，熏衣草，桔子，牛至屬植物，petitgrain，北美香柏，廣藿香，lavandin，橙花油，rose absolute，等。還可以使用合適的天然植物芳香劑，如，選自下列一組植物的芳香劑桉樹，floral notes，茉莉-熏衣草，鹿蹄草，荷蘭薄荷，wood notes，苦艾，海膽亞目，檸檬香草，金盞草，香膠，樹脂油，茶樹，人參，歐亞甘草，薄荷醇。芳香劑在被收作本文參考的美國專利號4,314,915；4,411,829；和4,434,306中披露了獨立的或與天然油類組合的合成類型的芳香劑配方。
其他人工液體芳香劑包括香葉醇，乙酸香葉酯，丁子香酚，異丁子香酚，沉香醇，乙酸里哪酯，苯乙醇，甲乙酮，甲基紫羅蘭酮，和乙酸異冰片酯等。在這里沒有提到過的具有類似特征，構(gòu)型和/或結(jié)構(gòu)的任何其他芳香劑都能夠以相同的效力使用。
通過添加常規(guī)增稠劑，可以將液體芳香劑制成觸變膠體，所述增稠劑如，以CABOSIL為商標(biāo)(Cabot Corporation)出售類型的火成二氧化硅，或本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其他增稠劑。所述芳香劑還可以是結(jié)晶固體形式的，它具有在室溫下升華成蒸氣的能力。
結(jié)晶芳香劑原材料可選自有機化合物，包括，但不局限于，香蘭素，乙基香蘭素，香豆素，tonalid，calone，heliotropene，二甲苯麝香，雪松醇，麝香酮二苯甲酮，羥苯基丁酮，甲基萘基(甲)酮β，苯乙基水楊酸酯，veltol，麥芽酚，楓樹內(nèi)酯，proeugenol acetate，和evemyl等。這種類型的芳香劑可以具有空氣清新劑分配器的長期空氣處理能力。
作為一種具體例子，可利用所述分配器分配昆蟲活性物質(zhì)。在這樣一種優(yōu)選制劑中，所述揮發(fā)性材料包括97.98％的transfluthrin(94.4工業(yè)級)，2％膠態(tài)氧化硅PTG和0.02％脂肪酸甲酯(FAME)。所述膠態(tài)氧化硅提供了凝膠一致性，并且發(fā)揮用盡標(biāo)識的不透明功能，如上文所述。所述FAME起著活性成分的稀釋劑的作用。具體地講，F(xiàn)AME是一種惰性物質(zhì)，它能夠輕易地與所述活性物質(zhì)混合，以便形成均勻的流體。這里選擇FAME是因為它具有大體上與transfluthrin相同的蒸發(fā)速度，并且可用于調(diào)節(jié)transfluthrin的純度或工業(yè)等級差異，所述參數(shù)在不同的反應(yīng)批次之間是不同的。這使得能夠?qū)⒉煌募兌然钚杂糜谒龇峙淦鞯拇笠?guī)模生產(chǎn)，同時，保持所述活性成分的總體百分比穩(wěn)定。
提供以上說明僅僅是為了理解清除的目的，而不應(yīng)當(dāng)將其理解成是對本發(fā)明的限定，因為在本發(fā)明范圍內(nèi)的改進，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
工業(yè)應(yīng)用性本說明書提供了具有改進的蓋子結(jié)構(gòu)的分配器，以便在儲存期間提供可靠的密封，并且，在使用期間提供揮發(fā)性物質(zhì)的受控制的釋放。
權(quán)利要求
1.一種揮發(fā)性材料分配器，包括裝有揮發(fā)性材料，并且具有帶鑄造聚丙烯工作面的開口側(cè)的托盤；和具有用雙軸取向的聚丙烯薄膜制成的蒸氣可滲透的層的蓋子，它結(jié)合在所述工作面上，以便覆蓋所述托盤的開口側(cè)，并且允許蒸氣從所述揮發(fā)性材料里面釋放出來。
2.如權(quán)利要求1的分配器，其中，所述蓋子還包括蒸氣不可滲透的覆蓋疊層。
3.如權(quán)利要求2的分配器，其中，所述覆蓋疊層包括與所述蓋子的蒸氣可滲透的層可分離地結(jié)合的金屬薄層。
4.如權(quán)利要求3的分配器，其中，所述金屬薄層是通過乙烯丙烯酸共聚物黏結(jié)在所述蒸氣可滲透的層上的。
5.如權(quán)利要求4的分配器，其中，所述覆蓋疊層還包括一層聚對苯二甲酸乙二酯，其中，所述金屬薄層位于所述蓋子的雙軸取向的聚丙烯工作面和所述聚對苯二甲酸乙二酯層之間，
6.如權(quán)利要求1的分配器，其中，所述蓋子的蒸氣可滲透的層從托盤的上部與所述托盤熱密封在一起。
7.如權(quán)利要求1的分配器，其中，所述托盤包括底部，和從所述底部的周邊延伸到外圍唇邊的側(cè)壁。
8.如權(quán)利要求1的分配器，其中，所述蓋子的蒸氣可滲透的層與所述外圍唇邊密封在一起。
9.如權(quán)利要求1的分配器，其中，所述鑄造聚丙烯工作面是通過黏性疊層與所述托盤結(jié)合的。
10.如權(quán)利要求8的分配器，其中，所述黏性疊層包括有色染料，它能提供所述揮發(fā)性材料用盡的可見標(biāo)識。
11.如權(quán)利要求1的分配器，其中，所述揮發(fā)性材料包括活性成分和稀釋劑。
12.如權(quán)利要求11的分配器，其中，所述活性成分是transfluthrin，而所述稀釋劑是脂肪酸甲酯。
13.如權(quán)利要求12的分配器，其中，所述揮發(fā)性材料包括凝膠，其中，在加熱時所述凝膠是透明的，并且在所述活性成分和稀釋劑從里面蒸發(fā)之后變成不透明的。
14.一種揮發(fā)性材料分配器，包括金屬托盤，它具有底部和在它周圍延伸外圍唇邊，形成容納揮發(fā)性材料的開口空腔的側(cè)壁，所述托盤具有用疊層覆蓋的外表面，包括用鑄造聚丙烯層包衣的有色染料；和蓋子，包括連接在所述鑄造聚丙烯層的外圍唇邊上的雙軸取向的聚丙烯薄膜的蒸氣可滲透的層，以便覆蓋所述托盤的空腔，并且允許從所述揮發(fā)性材料中釋放蒸氣；和可去掉的不可滲透的覆蓋疊層，它具有一層與連接在所述托盤上的蒸氣可滲透的層結(jié)合的金屬箔片，并且覆蓋一層聚對苯二甲酸乙二酯，其中，所述覆蓋層能在去掉覆蓋層之前防止從所述揮發(fā)性材料中釋放蒸氣。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有讓容納在托盤中的揮發(fā)性材料受控制的釋放的蓋子疊層(10)的分配器(20)。蓋子(10)包括蒸氣不可滲透的，可去掉的外部疊層(16)和覆蓋在所述托盤的開口面的蒸氣可滲透的內(nèi)層(18)。外部疊層(16)包括通過乙烯丙烯酸共聚物可分離地黏結(jié)在雙軸取向的聚丙烯(OPP)內(nèi)層(18)上的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層和鋁箔層(14)。所述托盤的底部(28)和側(cè)壁(30)是由所述蒸氣和揮發(fā)性材料不可滲透的金屬/聚合物壓力成型的有色托盤構(gòu)成的。所述托盤具有外圍唇邊(24)，它具有鑄造聚丙烯的外部面，將所述蓋子的蒸氣可滲透的內(nèi)層熱密封在它上面。
文檔編號A61L9/12GK1642585SQ03807454
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月11日
發(fā)明者M·J·斯凱里茨基, C·D·霍蘭德 申請人:約翰遜父子公司