專利名稱：基于揮發(fā)性染料的終點和持續(xù)時間的指示劑和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明一般地涉及包括揮發(fā)性組分的產(chǎn)品的壽命終點指示劑或持續(xù)時間指示劑。更具體地，本發(fā)明涉及使用揮發(fā)性染料作為產(chǎn)品壽命終點指示劑或持續(xù)時間指示劑。
背景技術(shù)：
底物已用作空氣處理化合物，如殺蟲劑、驅(qū)蟲劑、香料和除臭化合物的載體。驅(qū)蟲劑浸漬的底物和殺蟲劑浸漬的底物可用于住宅和商業(yè)環(huán)境中降低或消滅害蟲。用香料和除臭化合物浸漬的底物同樣可用于住宅和商業(yè)環(huán)境中降低或消滅惡心的臭味和提供長時間令人愉快的氣味。揮發(fā)性產(chǎn)品也可結(jié)合并浸漬到底物上，用于組合的目的如昆蟲的控制和除臭?？色@得各種不同的底物且是本領域熟練人員已知的。
與使用在底物內(nèi)浸漬的揮發(fā)性組分有關(guān)的一個缺點是消費者常常意識不到何時揮發(fā)性組分耗盡或用完。結(jié)果消費者不能確定何時更換產(chǎn)品。當揮發(fā)性產(chǎn)品是低氣味或無氣味的殺蟲劑時，該問題是復雜的。然而，甚至當揮發(fā)性產(chǎn)品是香料或除味組合物時，消費者也常常不能確定何時應當更換產(chǎn)品，以便于最佳的產(chǎn)品性能。具體地，當依賴于嗅覺時，難以確定香料或除味組分何時已經(jīng)消耗到產(chǎn)品不再有效的狀態(tài)。
美國專利No.4,921,636教導了一種視覺指示劑，于是當用含溶劑的揮發(fā)性產(chǎn)品浸漬載體或底物時，載體或底物是透明或半透明的。隨著溶劑蒸發(fā)，底物或載體變得越來越不透明，從而為消費者提供產(chǎn)品壽命指示劑的視覺終點。然而，由于淺或白色載體與部分透明半透明載體之間的對比度不足，所以這種產(chǎn)品壽命指示劑的視覺終點是難以確定的。優(yōu)選的指示劑將包括顏色的銳變。
在轉(zhuǎn)讓給本申請受讓人的美國專利No.4,824,827中揭示了一種變色指示劑。在’827專利中教導的變色取決于pH變化。所使用的染料基本上是不揮發(fā)的。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個方面，含揮發(fā)性組分的產(chǎn)品的持續(xù)時間指示體系包括底物和揮發(fā)性染料。底物用揮發(fā)性染料涂布，從而使底物著色。當揮發(fā)性染料隨著時間的流逝蒸發(fā)時，底物顏色發(fā)生變化。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種指示產(chǎn)品壽命終點的方法包括用揮發(fā)性染料涂布底物，從而使底物著色的步驟，其中所述產(chǎn)品包括用揮發(fā)性組分浸漬的底物。當揮發(fā)性染料隨著時間的流逝蒸發(fā)時，導致底物顏色發(fā)生變化。
根據(jù)本發(fā)明又一方面，一種具有變色指示劑壽命終點的殺蟲劑產(chǎn)品，包括底物和在底物上涂布的揮發(fā)性殺蟲劑。揮發(fā)性殺蟲劑選自四氟菊酯(transfluthrin)、烯炔菊酯(vapothrin)、氯菊酯(permethrin)、炔酮菊酯(prallethrin)、七氟菊酯(tefluthrin)和反丙烯除蟲菊(esbiothrin)，以及愈創(chuàng)藍油烴(guaiazulene)涂布在底物上。
一旦考慮到下述詳細說明，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點將變得顯而易見。
附圖的簡要說明

圖1圖示了表1列出的數(shù)據(jù)，和更具體地，根據(jù)本發(fā)明披露內(nèi)容制造的指示劑體系在約5.8小時之后提供的顏色變化；圖2圖示了在隨后數(shù)天表1和圖1測試的指示劑性能，從而說明了表1和圖1列出的數(shù)據(jù)的可再現(xiàn)性；圖3圖示了表3的數(shù)據(jù)，和更特別地，染料濃度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖4圖示了表5的數(shù)據(jù)，和更特別地，作為延遲劑的炔酮菊酯濃度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖5圖示了表6的數(shù)據(jù)，和更特別地，作為延遲劑的反丙烯除蟲菊濃度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖6圖示了表7的數(shù)據(jù)，和更特別地，作為延遲劑的四氟菊酯濃度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖7圖示了表9列出的數(shù)據(jù)，和更具體地，空氣速度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖8圖示了表10列出的數(shù)據(jù)，和更具體地，在不存在延遲劑如殺蟲劑的情況下，空氣溫度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖9圖示了表11的數(shù)據(jù)，和更具體地，在包括四氟菊酯作為延遲劑的情況下，溫度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖10圖示了表12的數(shù)據(jù)，和更具體地，在包括炔酮菊酯作為延遲劑的情況下，溫度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖11圖示了表13的數(shù)據(jù)，和更具體地，在包括反丙烯除蟲菊作為延遲劑的情況下，溫度對指示劑持續(xù)時間的影響；圖12圖示了表16列出的數(shù)據(jù)，和更具體地，四氟菊酯從惰性塑料底物上的蒸發(fā)速度；圖13是變色指示劑與參考模板的平面視圖；和圖14是變色指示劑與參考模板的平面視圖。
優(yōu)選實施方案的說明本發(fā)明揭示了使用揮發(fā)性染料作為含揮發(fā)性組分，如香料、氣味處理化學品、驅(qū)蟲劑或殺蟲劑的產(chǎn)品的變色指示劑。一種優(yōu)選的揮發(fā)性染料是愈創(chuàng)藍油烴(1，4-二甲基-7-(1-甲基乙基甘菊環(huán)))。其它揮發(fā)性染料可與本發(fā)明的產(chǎn)品和方法一起使用。愈創(chuàng)藍油烴是一種因其抗炎和抗?jié)冃阅芏槐娝苤乃{色油。愈創(chuàng)藍油烴的一種來源是Arcos Organics N.V.(CAS)#489-84-9。愈創(chuàng)藍油烴在7.00mmHg下的沸點為153℃。愈創(chuàng)藍油烴在常溫和常壓下穩(wěn)定。當最初施加時，愈創(chuàng)藍油烴賦予底物藍色，和如下所示，藍色顯著褪色或目視消失。
優(yōu)選將染料溶解在有機溶劑中。使用溶劑作為載體介質(zhì)促進染料以均勻的方式施加到底物或載體上。溶劑可以是極性或非極性溶劑，和其揮發(fā)性應當足以在染料的施加之后，在干燥工藝過程中蒸發(fā)。可能的溶劑包括，但不限于，ISOPARTMC、ISOPARTME、ISOPARTML、庚烷、甲醇、丙酮、乙醇、異丙醇、十二碳烯和四氫呋喃。ISOPARTMC、ISOPARTME和ISOPARTML是不同鏈長的烴溶劑和獲自ExxonChemical Company。
可由能吸收含染料的中間體溶液的任何物質(zhì)制造底物或載體。吸收可發(fā)生在底物或載體表面上，或者可用中間體溶液浸漬底物。染料必須能賦予與未處理底物或載體顯著不同的顏色。底物當與環(huán)境氛圍接觸時，還必須提供緩慢蒸發(fā)的染料的自由獲得。合適的底物或載體物質(zhì)的實例包括，但不限于，纖維素、玻璃纖維過濾器、合成紙張物質(zhì)、陶瓷物質(zhì)、紡織品、氈-類物質(zhì)、織造和非織造物、粘合或燒結(jié)的合成或天然聚合物粉末等等。
與揮發(fā)性染料的施加有關(guān)的術(shù)語“涂布(coated)”或“涂層(coating)”的使用擬涵蓋吸附、吸收、粘接、浸漬、施加或其它任何使揮發(fā)性染料隨后被底物承載或從底物上蒸發(fā)的現(xiàn)象。
在下述表和圖中列出的數(shù)據(jù)中，所使用的底物是Whatman 2型濾紙(目錄號1002 240)，它具有8μm的孔徑和7.5mil的厚度。使用1英寸圓盤狀的濾紙。使用常規(guī)的膠水或膠結(jié)劑將濾紙固定在惰性的重質(zhì)塑料基材上。使用計算機控制的能實現(xiàn)最高40℃的溫度和8m/s的空氣速度的風洞測試在指示劑上風、速度和溫度的影響。發(fā)現(xiàn)在濾紙上濃度為50-500μg/cm2的愈創(chuàng)藍油烴提供合適的變色指示劑。
使用比色計測量用數(shù)字表示的變色。使用L*a*b色空間(也稱為CIELAB)。在這一色空間中，L*表示亮度，和a*與b*是色度坐標。a*與b*表示色彩方向，+a*表示紅色方向，-a*表示綠色方向，+b*表示黃色方向，和-b*表示藍色方向。中心無色；當a*與b*值增加并從中心移出時，色飽和增加。
比色計同樣廣泛用于非常精確地檢測色差。在L*a*b色空間中，色差可表達為單一的數(shù)值，ΔE*ab，它表示色差的大小，但不表示色彩在哪方面不同。用下述等式定義ΔE*abΔE*ab＝[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]0.5在以下的實驗中，在時間空間內(nèi)記錄用相同染料浸漬的底物正褪色時的顏色。在褪色過程中，L*值(亮度)增加，和-b*值(藍色)降低，并接近起始值(無色的中心)，和a*值主要保持不變。結(jié)果，當樣品褪色時，ΔE*ab增加，并進而精確地代表人眼感覺到的色差。所測量的ΔE*ab值是相對于空白底物而言的，因為這是若所有染料蒸發(fā)且沒有留下殘留的色彩，則底物將最終達到的顏色。觀察到當ΔE*ab為10或更低時，對于人眼來說，底物的顏色或多或少地類似空白底物，因此選擇ΔE*ab值為10作為耗盡值。對于一些指示劑，在ΔE*ab值在恒定值下穩(wěn)定之前，它可能下降，但對人眼來說，低于10的下降不是顯著的。
使用Minolta CR-310 Chroma Meter定量化色彩并測量色差。它是一種測量表面反射色的緊湊三色色彩分析儀。該比色計具有8mm直徑的測量面積并使用漫射光和零度視角(包括鏡子組件)。以L*a*b(CIE 1976)值作出絕對測量值。
在下述實施例中，對于色彩測量，考慮至少三個樣品，并報道平均值。
實施例1在指示劑上的比色計測量通過在1英寸直徑的圓形Whatman 2型(VWR目錄號1002240)濾紙底物上微量吸移75μL在Ispoar E內(nèi)的1wt％的染料溶液。這相當于107μg/cm2的染料表面密度。在26.6℃的溫度下，將樣品暴露在1m/s空氣速度的風洞下。當樣品正在褪色的同時，進行比色計測量，并計算與未處理樣品的色差和如表和圖1所示。結(jié)果表明指示劑的起始顏色是藍色，和隨著時間的流逝，緩慢褪去，一直到最終的顏色達到幾乎與未處理樣品的顏色相當?shù)钠椒€(wěn)值。指示劑的持續(xù)時間為約5.8小時，這是根據(jù)與未染色底物相差10個單位的色差值來確定的。實際上該指示劑體系可在空氣流速為1m/s和溫度為26.6℃的環(huán)境中用于指示5.8小時的終點。
表1在愈創(chuàng)藍油烴染料指示劑體系上的比色計測量空氣速度 1m/s溫度 26.6℃(80°F)底物 直徑1英寸的圓形濾紙底物中間體體積 75μL溶劑 ISOPARTME染料含量 107μg/cm2


實施例2在實驗室試驗中指示劑持續(xù)時間的可再現(xiàn)性在相同的環(huán)境條件(溫度和空氣速度)下，在不同的4天中對實施例1所使用的指示劑樣品進行測試，檢測在試驗條件下指示劑持續(xù)時間的可再現(xiàn)性。圖2和表2示出了4次試驗中每一次的ΔE*ab值隨時間變化的函數(shù)。結(jié)果表明在風洞中進行的實驗是高度再現(xiàn)的。
表2指示劑持續(xù)時間的可再現(xiàn)性空氣速度1m/s溫度26.6℃(80°F)底物直徑1英寸的圓形濾紙底物中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2

實施例3染料濃度對指示劑持續(xù)時間的影響在1ms/的空氣速度和32.2℃下，在風洞中測試表面密度范圍為26.6μg/cm2-107μg/cm2的4種不同的染料含量，并測定指示劑的持續(xù)時間。如表3和圖3所示的結(jié)果，表明指示劑的持續(xù)時間唯一地取決于染料含量并隨染料含量而增加。因此，可通過采用合適含量的染料制備具有特定持續(xù)時間的指示劑。
表3染料含量對指示劑持續(xù)時間的影響底物 直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑 ISOPARTME溫度 32.2℃(90°F)空氣速度 1m/s

實施例4延遲劑對指示劑持續(xù)時間的影響可將延遲劑加入到中間體溶液中，“調(diào)節(jié)(tune)”指示劑的持續(xù)時間。任何相對低揮發(fā)性的化學相容的有機化學品可用作延遲劑。延遲劑通常延遲染料的蒸發(fā)并進而延長指示劑的持續(xù)時間。延長終點的程度取決于所使用的延遲劑的類型。一些延遲劑延長終點多達18小時，而另一些延遲劑并不顯著影響指示劑的持續(xù)時間。表4說明了一些延遲劑對指示劑持續(xù)時間的影響。分別如表5、6和7以及圖4-6所示，在相同的染料含量下，增加底物上的延遲劑表面密度會增加指示劑的持續(xù)時間。如表5、6和7所示，對于每份染料添加2份延遲劑會延長指示劑的持續(xù)時間多達3倍，令人驚奇地，指示劑持續(xù)時間與該體系內(nèi)所使用的延遲劑量直接成正比(與表3進行比較，表3說明了指示劑持續(xù)時間隨染料含量快速增加)。
表4延遲劑類型對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2延遲劑含量 213μg/cm溫度26.6℃(80°F)空氣速度1m/s

在圖4中圖示了表5的結(jié)果。
表5炔酮菊酯含量對指示劑持續(xù)時間的影響底物 直徑1英寸的濾紙中間體體積75μL溶劑 ISOPARTME染料含量 107μg/cm2溫度 26.6℃(80°F)
空氣速度 1m/s

在圖5中圖示了表6的結(jié)果。
表6反丙烯除蟲菊含量對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2溫度26.6℃(80°F)空氣速度1m/s

表7四氟菊酯含量對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2溫度26.6℃(80°F)空氣速度1m/s

在圖6中圖示了表7的結(jié)果。
實施例5溶劑對指示劑持續(xù)時間的影響認為相對于染料具有高揮發(fā)性的溶劑，在干燥工藝過程中快速地蒸發(fā)，從而在隨后的時間段內(nèi)留下染料更緩慢地蒸發(fā)。然而，與我們的預期相反，表8說明了施加染料到底物上所使用的溶劑類型可對指示劑的持續(xù)時間具有強烈的影響。與本質(zhì)上相對非極性的那些溶劑相反，具有高Hansen極性溶度組分的溶劑看來導致顯著延長的指示劑持續(xù)時間。這一關(guān)系再次歸結(jié)于在染料與溶劑之間存在的化學相互作用。
表8溶劑對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2溫度26.6℃(80°F)空氣速度1m/s

實施例6空氣速度對指示劑持續(xù)時間的影響增加空氣速度會降低有和無延遲劑的指示劑體系的指示劑持續(xù)時間，如表9和圖7所示。認為這是由于增加的空氣速度促進染料以及延遲劑的蒸發(fā)速度所致。
表9空氣速度對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME溫度26.6℃(80°F)

實施例7溫度對指示劑持續(xù)時間的影響表10-13和圖8-11分別示出了不含延遲劑(表10，圖8)，含有四氟菊酯作為延遲劑(表11，圖9)，含有炔酮菊酯作為延遲劑(表12，圖10)，含有反丙烯除蟲菊作為延遲劑(表13，圖11)的指示劑體系中，溫度對指示劑持續(xù)時間的影響。顯然，具有隨著環(huán)境溫度增加指示劑持續(xù)時間降低的一般趨勢。
表10在不含延遲劑的情況下溫度對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL
溶劑ISOPARTME空氣速度1m/s

表11在含四氟菊酯作為延遲劑的情況下溫度對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2空氣速度1m/s

表12在含炔酮菊酯作為延遲劑的情況下溫度對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2空氣速度1m/s

表13在含反丙烯除蟲菊作為延遲劑的情況下溫度對指示劑持續(xù)時間的影響底物 直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑 ISOPARTME染料含量 107μg/cm2空氣速度 1m/s

表14和15說明采用不同溶劑(表14)和不同延遲劑(表15)的情況下，溫度對體系的影響。
表14采用不同溶劑的情況下溫度對體系的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL染料含量107μg/cm2

*在實驗時間內(nèi)色差從來沒有達到數(shù)值10。
表15對于不同的延遲劑，溫度對指示劑持續(xù)時間的影響底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2延遲劑含量 213μg/cm2

*在實驗時間內(nèi)色差從來沒有達到數(shù)值10。
實施例8對環(huán)境條件的敏感性表3和圖3說明了指示劑持續(xù)時間與染料含量不是線性相關(guān)，而表5-7和圖4-6分別說明在指示劑體系中指示劑持續(xù)時間與延遲劑含量的線性關(guān)系。
有許多體系，其性能取決于化學品從浸漬的底物中的蒸發(fā)，如殺蟲劑的汽提或香料的汽提。影響這種活性成分蒸發(fā)的參數(shù)主要是環(huán)境溫度和在體系上方氣體流動的速度。已證明在化學工程文獻中，對于這種體系，活性成分的蒸發(fā)速度與在體系上方氣體流動的速度的平方根直接成正比。另外，純組分典型地遵循Clausius-Clapeyron方程，該方程述及蒸汽壓的自然對數(shù)與絕對溫度的倒數(shù)直接成正比。由于蒸發(fā)速度與蒸汽壓直接成正比，所以可推導出對于純組分，蒸發(fā)速度還以類似的方式與溫度相關(guān)。直覺上看起來產(chǎn)品壽命與蒸發(fā)速度反相關(guān)。蒸發(fā)速度越高，產(chǎn)品壽命將越低。事實上，在數(shù)學上可證明產(chǎn)品壽命與蒸發(fā)速度成反比。此外，再次基于直覺，認為產(chǎn)品壽命與可獲得蒸發(fā)的活性成分的總量直接成正比?；谶@些因素，得出結(jié)論，對于純組分體系(a)產(chǎn)品壽命與體系內(nèi)存在的活性成分的數(shù)量直接成正比；(b)產(chǎn)品壽命與在體系上方的空氣流動速度的平方根成反比；和(c)產(chǎn)品壽命的自然對數(shù)與絕對溫度的倒數(shù)直接成正比。
由于牢記上述關(guān)系，我們現(xiàn)在明白了指示劑持續(xù)時間如何受到指示劑體系內(nèi)存在的延遲劑含量或染料含量、環(huán)境空氣速度和溫度的影響。
表3說明了指示劑持續(xù)時間與染料含量不是線性相關(guān)，而表5、6和7說明了指示劑持續(xù)時間與指示劑體系內(nèi)存在的延遲劑的含量的線性關(guān)系。因此，指示劑體系對劑量水平的應答(respond)方式與被動蒸發(fā)的產(chǎn)品對劑量水平的應答方式相同。指示劑持續(xù)時間和產(chǎn)品壽命與活性成分含量直接成正比。
表9和圖7說明指示劑持續(xù)時間與空氣速度的平方根成反比，這通過負的斜率得以證明，由此表明指示劑持續(xù)時間對空氣速度的應答方式也與產(chǎn)品對空氣速度的應答方式相同。當空氣速度增加時，產(chǎn)品持續(xù)時間下降和指示劑持續(xù)時間同樣降低相同程度。
分別在表10和11以及圖8和9中，以指示劑持續(xù)時間的倒數(shù)的自然對數(shù)(它與染料蒸發(fā)速度的自然對數(shù)相關(guān))作為絕對溫度的倒數(shù)的函數(shù)作圖。對于含純?nèi)玖系捏w系，回歸線是直線且彼此平行。該線的直線本質(zhì)表明染料體系遵循衍生于熱力學基礎的Clausius-Clapeyron方程。該線的平行本質(zhì)再次證明實驗的精度，因為斜率僅取決于在底物上使用的化學品的類型，而不是取決于所使用的化學品的用量。在表10和圖8中，由于使用不同含量的相同染料，所以認為這些線彼此平行。在前一情況下，斜率與染料唯一地相對應，而在后一情況下，斜率主要與延遲劑相對應，這是因為延遲劑是指示劑持續(xù)時間的決定因子。在表11和圖9中示出了恒定含量染料和不同含量四氟菊酯的類似曲線。所有線是直線且彼此平行，這表明染料和延遲劑體系的行為象單組分體系一樣。染料和延遲劑的組成不同的混合物的行為象單組分一樣，這種行為是預料不到的。
在獨立的實驗中，將涂布在直徑為2”×8”的塑料底物上的5mg四氟菊酯放置在風洞中，并維持5m/s的空氣速度和80°F的空氣溫度。此后使四氟菊酯蒸發(fā)6小時。然后從風洞中取出該條狀物并評價確定殘留在條狀物上的殘留未蒸發(fā)量，基于此，確定每小時的平均蒸發(fā)損失。然后基于最初將5mg活性成分放置在條狀物上的情況評估產(chǎn)品壽命。在90°F和100°F的空氣溫度下重復實驗。以產(chǎn)品壽命的倒數(shù)的對數(shù)作為絕對溫度倒數(shù)的函數(shù)作圖。回歸線是具有負斜率的直線，這表明四氟菊酯從塑料長條上的蒸發(fā)遵循Clausius-Clapeyron方程，認為這與包括均勻蒸發(fā)的單組分的樣品一樣。盡管回歸線的斜率為-10.2單位(參見表16和圖12)，但含四氟菊酯作為延遲劑的染料的類似回歸線的斜率(參見表11和圖9)為-10.0單位。認為這些斜率在實驗誤差范圍內(nèi)是相同的。然而，對于不含延遲劑的指示劑體系來說，平均斜率為-4.7單位，這完全不同于以上的兩個斜率。分別如表12和13以及圖10和11所示，炔酮菊酯和反丙烯除蟲菊的平均斜率為-3.2單位和-4.4單位，這些又一次完全不同于四氟菊酯的斜率。這表明含四氟菊酯作為延遲劑的指示劑對溫度的應答方式與含四氟菊酯的被動蒸發(fā)體系對溫度的應答方式相同。就其蒸汽壓對溫度的依賴關(guān)系來說，染料和四氟菊酯混合物的行為更象純四氟菊酯(而不是顯示中間行為)。
總之，對于含有緩慢蒸發(fā)化學品的被動蒸發(fā)產(chǎn)品，可使用與延遲劑相同的的蒸發(fā)化學品來選擇指示劑體系，以表示產(chǎn)品終點。令人驚奇地，在這種組合物內(nèi)產(chǎn)品和指示劑體系二者以完全相同的方式對環(huán)境溫度和空氣速度中的變量作出應答，和因此，指示劑體系持續(xù)指示產(chǎn)品終點，而與環(huán)境條件中的變量無關(guān)。這是因為在產(chǎn)品可能經(jīng)歷的任何溫度和空氣流速下，指示劑體系損耗延遲劑的速度強烈地與活性成分從產(chǎn)品中蒸發(fā)的速度相關(guān)聯(lián)。
表16四氟菊酯從惰性塑料底物上的蒸發(fā)

實施例9指示劑樣品的穩(wěn)定性制備在所有上述實施例中使用的含與不含延遲劑的染料樣品。然后將樣品夾在兩片透明的玻璃片之間。使用橡膠粘接劑將玻璃板的邊緣密封膠合在一起。制備總共三套實驗樣品，其中一套暴露于72°F的工作臺上，第二套保持在130°F的烘箱中，和第三套儲存在32°F的冰箱中。測量在一段時間之間的色差(根據(jù)參數(shù)ΔE*ab來測量)并如表17所示。正如所示的，與在較高溫度下儲存的那些樣品相比，在室溫或低于室溫儲存的樣品足夠穩(wěn)定。
表17穩(wěn)定性結(jié)果底物直徑1英寸的濾紙中間體體積 75μL溶劑ISOPARTME染料含量107μg/cm2空氣速度1m/s

圖13說明了一個實施方案，其中根據(jù)以上討論的原理制造的變色指示劑10被分成5個區(qū)域13-17的參考模板12圍繞。當指示劑10用揮發(fā)性染料新鮮涂布時，17區(qū)是指示劑10暗度的表征。當部分染料，如約25％蒸發(fā)時，16區(qū)是指示劑10顏色的表征。因此16區(qū)提供約75％未揮發(fā)染料(和因此產(chǎn)品)的指示劑的顏色參照(colorreference)。15、14和13區(qū)在色澤上全部逐漸變淺和是指示劑10顏色的表征，當它分別具有約50％、約25％和約0％殘留染料和產(chǎn)品時。圖14示出了類似的指示劑20和參考模板21。參考模板21分成5個區(qū)域22-26，這些區(qū)域粗略地對應于殘留的染料和產(chǎn)品量，如以上所討論的13-17區(qū)一樣。也就是說，22區(qū)沒有顏色是基本上耗盡產(chǎn)品的表征。23區(qū)的暗度是具有約25％殘留染料和產(chǎn)品的指示劑20的表征，而24、25和26區(qū)表示分別含有約50％、約75％和約100％殘留染料和產(chǎn)品的指示劑20的暗度的表征。
工業(yè)實用性對任何數(shù)量的揮發(fā)性調(diào)劑產(chǎn)品的實際應用來說，本發(fā)明包括可用盡(use-up)的提示。制造和/或使用這種用盡的提示的方法也包括在本僅為了清楚地理解而給出前述說明，和對此不應當有不必須的限制，因為在本發(fā)明范圍內(nèi)的改性對本領域的熟練人員而言是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品的持續(xù)時間指示體系，該產(chǎn)品包括揮發(fā)性組分，該體系包括底物，和揮發(fā)性染料，其中將揮發(fā)性染料涂布在底物上，從而使底物著色，揮發(fā)性染料隨著時間的流逝蒸發(fā)導致底物顏色變化。
2.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，其中揮發(fā)性組分是殺蟲劑。
3.權(quán)利要求2的持續(xù)時間指示體系，其中殺蟲劑是合成除蟲菊酯。
4.權(quán)利要求2的持續(xù)時間指示體系，其中殺蟲劑選自四氟菊酯、烯炔菊酯、氯菊酯、炔酮菊酯、七氟菊酯和反丙烯除蟲菊。
5.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，其中揮發(fā)性組分是N，N-二乙基-間甲苯甲酰胺。
6.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，其中揮發(fā)性染料是愈創(chuàng)藍油烴。
7.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，其中揮發(fā)性染料是愈創(chuàng)藍油烴和揮發(fā)性組分是四氟菊酯。
8.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，進一步包括溶劑，其中將揮發(fā)性染料溶解在溶劑中，形成中間體溶液，用該中間體溶液涂布底物。
9.權(quán)利要求8的持續(xù)時間指示體系，其中溶劑選自ISOPARTMC、ISOPARTME、ISOPARTML、庚烷、甲醇、丙酮、乙醇、異丙醇、十二碳烯和四氫呋喃或其混合物。
10.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，其中由選自纖維素、氈結(jié)玻璃纖維、紙張、陶瓷、氈、織造織物、非織造織物和聚合物粉末或其混合物中的物質(zhì)制造底物。
11.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，進一步包括選自十六烷、十四碳烯、四氟菊酯、十二碳烯、N，N-二乙基-間甲苯甲酰胺、烯炔菊酯、氯菊酯、炔酮菊酯、七氟菊酯和反丙烯除蟲菊中的延遲劑。
12.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，進一步包括參考模板，其顏色與用揮發(fā)性染料涂布且在任何大量的所述染料揮發(fā)之前的底物顏色基本相同。
13.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，進一步包括參考模板，其顏色與所有染料已基本揮發(fā)完之后的底物顏色基本相同。
14.權(quán)利要求1的持續(xù)時間指示體系，其中揮發(fā)性組分是驅(qū)蟲劑。
15.一種指示產(chǎn)品壽命終點的方法，該產(chǎn)品包括用揮發(fā)性組分涂布的底物，所述方法包括用揮發(fā)性染料涂布底物，從而使底物著色，揮發(fā)性染料隨著時間的流逝揮發(fā)導致底物顏色變化。
16.權(quán)利要求15的方法，其中揮發(fā)性染料是愈創(chuàng)藍油烴和揮發(fā)性組分是殺蟲劑。
17.權(quán)利要求15的方法，其中揮發(fā)性染料是愈創(chuàng)藍油烴和揮發(fā)性組分是四氟菊酯。
18.權(quán)利要求15的方法，進一步包括以下步驟提供溶劑，和混合揮發(fā)性染料與溶劑，形成中間體溶液，其中涂布步驟進一步包括用中間體溶液涂布底物。
19.權(quán)利要求18的方法，其中中間體溶液進一步包括延遲劑。
20.權(quán)利要求18的方法，其中延遲劑選自十六烷、十四碳烯、四氟菊酯、十二碳烯、N，N-二乙基-間甲苯甲酰胺、烯炔菊酯、氯菊酯、炔酮菊酯、七氟菊酯和反丙烯除蟲菊。
21.權(quán)利要求15的方法，進一步包括以下步驟提供延遲劑，和混合揮發(fā)性染料與延遲劑，其中涂布步驟進一步包括用揮發(fā)性染料和延遲劑涂布底物。
22.權(quán)利要求20的方法，其中延遲劑選自十六烷、十四碳烯、四氟菊酯、十二碳烯、N，N-二乙基-間甲苯甲酰胺、烯炔菊酯、氯菊酯、炔酮菊酯、七氟菊酯和反丙烯除蟲菊。
23.一種含終點壽命的變色指示劑的殺蟲劑產(chǎn)品，它包括底物，在底物上涂布的揮發(fā)性殺蟲劑，該揮發(fā)性殺蟲劑選自四氟菊酯、烯炔菊酯、氯菊酯、炔酮菊酯、七氟菊酯和反丙烯除蟲菊，和在底物上涂布的愈創(chuàng)藍油烴。
24.權(quán)利要求23的殺蟲劑產(chǎn)品，進一步包括與底物相鄰放置的參考模板，參考模板的顏色與用愈創(chuàng)藍油烴染料涂布且在愈創(chuàng)藍油烴染料揮發(fā)之前的底物顏色基本相同。
25.權(quán)利要求23的殺蟲劑產(chǎn)品，進一步包括與底物相鄰放置的參考模板，參考模板的顏色與所有愈創(chuàng)藍油烴染料已基本上揮發(fā)完之后的底物顏色基本相同。
全文摘要
公開了一種產(chǎn)品壽命終點持續(xù)時間的指示劑，它利用在底物或載體上涂布或浸漬在其中的揮發(fā)性染料。隨著產(chǎn)品中揮發(fā)性組分蒸發(fā)染料也蒸發(fā)，從而變化底物的顏色。當?shù)孜锘蜉d體從著色或染色的狀態(tài)變化為本色狀態(tài)時，使消費者意識到產(chǎn)品的揮發(fā)性組分耗盡。結(jié)果提供指示劑的視覺持續(xù)時間或產(chǎn)品壽命的終點。
文檔編號C09B61/00GK1585899SQ02822339
公開日2005年2月23日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月9日
發(fā)明者M·S·穆納加瓦拉薩, S·L·?？思{, S·J·弗萊辛斯基, A·H·布沙克里安, D·J·豪澤 申請人:約翰遜父子公司