NO865065L - Tidsvarighets-indikatorinnretning og produkter som inneholder en saadan innretning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår indikatorsystemer eller indikatorinnretninger som indikerer slutten av en forutbestemt tids-periode, og også produkter med en begrenset bruks- eller levetid og som inneholder sådanne indikatorsystemer eller indikatorinnretninger. Mer spesielt angår oppfinnelsen indikatorinnretninger for engangsbruk som, når det dreier seg som et produkt med en begrenset levetid, indikerer når denne levetid er opphørt.

Ved mange produkter med en begrenset levetid er det ikke mulig, eller knapt nok mulig, for brukeren å oppdage når levetiden er opphørt og det derfor ikke er noen hensikt å benytte produktet ytterligere.

Slutten av denne levetid kan ikke indikeres ved å trykke på en dato under fremstillingen, da levetiden først starter i det øyeblikk da brukeren virkelig begynner å bruke produktet. I sådanne tilfeller er det et behov for et indi-katorsystem som aktiveres i det øyeblikk da produktet tas i bruk, og som gjennomgår en klart synlig endring ved slutten av levetiden.

Andre produkter har en begrenset varighet fra pro-duksjonsøyeblikket. I disse tilfeller angis vanligvis en siste bruksdato på pakningen. Denne dato er ofte vanskelig for brukeren å finne, eller den er dårlig lesbar. Også i disse tilfeller kunne en iøyenfallende indikator benyttes med fordel.

Typiske eksempler på produkter med en begrenset levetid fra det øyeblikk da de tas i bruk av brukeren, er såkalte luftbehandlingsprodukter. Sådanne produkter er ment å spre en eller flere flyktige komponenter, såsom parfymer, deodorantkomponenter, insektsdrepende midler, feromoner eller fordriv-ningsmidler i atmosfæren ved fordampning. Dersom parfymer eller deodorantkomponenter er innblandet, betegnes de nevnte luftbehandlingsprodukter vanligvis som luftoppfriskere.

Indikatorinnretninger som er spesielt beregnet for luftoppfriskersystemer, er for eksempel beskrevet i US-patent-skrift 4 128 508 og de japanske patentsøknader 56 053 461 og

56 131 681. Disse er basert på endring i fargen av en pH-indikator kombinert med en langsomt fordampende syre eller base. Sådanne systemer har den ulempe at valget av passende, flyktige syrer og baser er begrenset, blant annet på grunn av at de ofte har en egen, sterk og vanligvis uønsket lukt. Videre er mange ikke helt uskadelige for helsen, og flyktige syrer kan dessuten ha en korroderende virkning på metaller i om-givelsene. Andre fargeindikatorsystemer som er beskrevet i den japanske patentsøknad 55 027 200, er basert på langsom oksydasjon eller reduksjon av organiske pigmenter ved hjelp av tilsatte oksydasjons- henholdsvis reduksjonsmidler, eller ved hjelp av atmosfærisk oksygen. Sådanne systemer har hit-til bare vist seg egnet for tilsetning til f.eks. shampoer, hårfjerningsmidler, tannpastaer og liknende for å indikere virketider fra noen få minutter til noen få titalls minutter. For produkter med en levetid på fra noen få dager til noen få måneder er sådanne systemer fullstendig uegnet.

Man har nå funnet at levetidsindikatorer som virker effektivt, kan fremstilles ved å impregnere et porøst materiale, heretter betegnet som "bæreren", med en flyktig væske, som et resultat av hvilket en synlig endring opptrer i bærerens synlige egenskaper. Som et resultat av fordampning av den flyktige impregneringsvæske kommer bærerens opprinnelige, synlige egenskaper tilbake igjen etter utløpet av en viss tid. Tidsforløpet mellom begynnelsen av fordampningen og tilbake-komsten av de opprinnelige egenskaper, heretter betegnet som "indikasjonsvarigheten", velges derfor på en slik måte at den faller sammen med levetiden til det produkt til hvilket indikatoren er festet.

Endringen i bærerens synlige eller visuelle egenskaper kan oppnås på forskjellige måter. Et gjennomsiktig, porøst bærermateriale kan således impregneres med en farget, flyktig væske på en slik måte at bæreren forblir gjennomsiktig, men får en forskjellig farge. Som et resultat av fordampningen av den fargede væske kommer bærerens opprinnelige farge tilbake etter utløp av indikasjonsvarigheten. Et klart bærermateriale kan også impregneres med en flyktig væske enten denne er farget eller ikke, slik at bæreren blir uklar. I dette tilfelle indikeres endringen i indikatoren ved at bæreren blir klar igjen, hvilket både kan og ikke kan kombi-

neres med endring av farge.

Endelig kan et bærermateriale som reflekterer lys diffust i tørr tilstand, impregneres med en flyktig væske, enten denne er farget eller ikke, som et resultat av hvilket bæreren, som tidligere ikke var gjennomsiktig eller gjennomskinnelig eller bare svakt gjennomskinnelig, blir gjennomskinnelig. I dette siste tilfelle indikeres endringen i indikatoren ved at bæreren igjen blir (nesten) ugjennomsiktig eller ugjennomskinnelig, hvilket både kan og ikke kan kombi-neres med endring av fargen.

Indikasjonsvarigheten bestemmes blant annet av den mengde flyktig væske som er tilgjengelig for fordampning.

På samme tid trenger ikke denne å være begrenset til den mengde som kan absorberes av bæreren. Det er også mulig å benytte et reservoar som inneholder flyktig væske, med hvilket bæreren danner kontakt og fra hvilket væske kan opp-tas ved kapillarvirkning. På denne måte kan det oppnås en lengre indikasjonstid enn hva som ville være mulig med den væskemengde som bare er absorbert i bæreren. Videre bestemmes indikasjonsvarigheten av væskens flyktighet, og spesielt på en slik måte at en høyere flyktighet fører til en kortere indikasjonsvarighet. Det samme gjelder for en økning i bærerens fordampningsoverflate.

Endelig kan indikasjonsvarigheten reguleres meget nøyktig ved å dekke bæreren som er impregnert med flyktig væske, med en polymerfilm som er gjennomtrengelig for dampen av den flyktige væske. Forutsatt at andre betingelser forblir de samme, bestemmer graden av gjennomtrengelighet av en valgt film i forhold til dampen fra en valgt væske fordampningshastigheten og følgelig indikasjonsvarigheten. Gjennomtrenge-ligheten eller permeabiliteten bestemmes på sin side av fil-mens tykkelse, beskaffenheten av polymeren og beskaffenheten av væsken. Dersom den nevnte film er beliggende på observatør-siden av indikatoren, må den selvsagt være tilstrekkelig gjennomsiktig for at det skal være mulig å oppdage den endring i indikatoren som indikerer slutten av levetiden.

Endringen i de synlige egenskaper til den impregnerte bærer, og følgelig endringen i indikatoren, kan detek- teres både ved hjelp av overført og ved hjelp av innfallende lys. I det første tilfelle er et gjennomskinnelig lag av en farge som er forskjellig fra fargen på bærermaterialet og/ eller på impregneringsvæsken, fortrinnsvis anordnet bak bæreren, som et resultat av hvilket endringen i indikatoren fra uklar til klar eller fra gjennomskinnelig til ugjennomskinnelig, ledsages av endring i farge. Den innledende og avsluttende farge kan velges etter ønske ved valgfritt å

farge selve bærermaterialet. Selv om indikatoren er beregnet på å benyttes med innfallende lys, er det tilrådelig å forsyne bæreren med et farget lag på den side som vender bort fra observatøren, hvilket farget lag kan observeres gjennom bæreren i den klare eller gjennomskinnelige tilstand av bæreren, og ikke kan, eller i hovedsaken ikke kan, observeres i den uklare eller ugjennomskinnelige tilstand. I dette sistnevnte tilfelle er bare, eller prinsipielt bare, selve bæreren ob-serverbar. Dersom imidlertid innfallende lys benyttes, trenger ikke det fargede lag å være gjennomskinnelig eller gjennomsiktig, men det velges fortrinnsvis et fluorescerende eller kraftig reflekterende materiale, slik at det gjøres så god bruk som mulig av mengden av innfallende lys. Et sådant farget lag kan for eksempel bestå av fluorescerende maling eller av papir, plast, metall, plast eller et annet materiale som er dekket av sådan maling. Den nevnte maling må ikke være oppløselig i den flyktige væske. Endelig er det også mulig å blande en bærer, som er ugjennomsnkinnelig eller ugjennomsiktig i den tørre tilstand, på homogen måte med et fargemiddel. En sådan bærer er meget klart og•detekterbart farget i den impregnerte tilstand, men under endringen for-svinner fargen for en stor del for øynene og bare en svakt farget bærer gjenstår.

Vurderingen av hvorvidt indikatoren har eller ikke har endret seg, kan forenkles vesentlig ved at en gjenstand med det samme ytre som indikatoren etter endring tilveiebrin-ges for sammenlikning i den umiddelbare nærhet av indikatoren.

For dette formål kan man for eksempel benytte den samme indikator fra hvilken den flyktige væske er blitt ute-latt. Det er også mulig å gi emballasjen til det produkt

som skal indikeres, fargen til indikatoren etter endring,

slik at sistnevnte i virkeligheten skiller seg ut fra omgi-velsene før endring, men ikke lenger gjør dette etter endring.

Endringen i indikatoren opptrer vanligvis også før 100 % fordampning av den flyktige væske har funnet sted. Den restmengde som fremdeles er igjen etter endringen, avhenger av den spesielle konstruksjon av indikatoren og de materialer som er benyttet i denne, men er uavhengig av mengden av væske ved begynnelsen av indikasjonsvarigheten forutsatt at sistnevnte overskrider restmengden.

Den gjenværende mengde eller restmengde er enkel å bestemme eksperimentelt ved å veie indikatoren før impregne-ringen med væsken og like etter fullstendig endring. Den er konstant for en kombinasjon av en valgt utførelse av indikatoren og en valgt væske. For en valgt utførelse og væske er indikasjonsvarigheten tilnærmet direkte proporsjonal med mengden av væske.

Mange forskjellige materialer er egnet for å virke som bærermateriale for indikatoren. For indikatorsystemer eller indikatorinnretninger som er basert på det prinsipp at en opak eller ugjennomskinnelig bærer blir gjennomskinnelig ved impregnering med en flyktig væske og blir ugjennomskinnelig igjen ved fordampning, er for eksempel papir, tekstiler, materialer av filttype, porøse, ikke-gjennomsiktige polymerer, porøse, keramiske materialer, pulvere, enten de er kompri-merte eller ikke, bundet eller sintret, såsom syntetiske eller naturlige polymerpulvere, silikagel, aluminiumoksyd og liknende, egnede materialer.

For å være tilfredsstillende gjennomskinnelig eller gjennomsiktig i den impregnerte tilstand, bør det benyttes et tynt lag av bærermateriale. Når det imidlertid dreier seg om ens-artet fargede bærere, i hvilke endringen er basert på farge-forskjellen i selve bæreren i den impregnerte og i den tørre tilstand, kan også tykke lag eller bærere i form av piller eller tabletter også benyttes.

For de indikatorsystemer eller indikatorinnretninger som er basert på det prinsipp at et klart bærermateriale blir uklart og/eller skifter farge ved impregnering med en væske, og etter fordampning av væsken får tilbake sin opprinnelige farge og/eller blir klart igjen, er klare, porøse polymerer primært meget velegnet.

Mange typer av flyktige væsker er likeledes egnet for å virke som impregneringsvæske. Uttrykket "flyktig væske" benyttes her for å angi væske med en sådan flyktighet at den, etter å være påført på en bærer, har fordampet innen et år ved en temperatur på 20° C. Den flyktige væske som skal benyttes, bør være uskadelig for helsen og ikke ha noen uønsket lukt i de konsentrasjoner som frigjøres under fordampning av indikatoren.

Videre må bæreren og den polymerdekkfilm som valgfritt kan anordnes, ikke løse seg opp i væsken eller reagere med denne.

Passende væsker kan være for eksempel vann, alko-holer, dioler, polyoler og lavmolekylære polymerer av disse, såsom polyetylenglykoler, polypropylenglykoler, kopolymerer av disse og etere som er avledet fra disse, andre enkle og flerdobbelte etere, ketoner, aldehyder, nitriler, estere, etc. Sådanne væsker er f.eks. kjent som industrielle løsningsmid-ler eller råmaterialer.

Dekkende film som er gjennomtrengelig for damp og egnet for regulering av fordampningshastigheten av den flyktige væske, kan være av naturlig, halvsyntetisk eller synte-tisk opprinnelse. Meget velegnet er for eksempel polyetylen, polypropylen, etylen/vinylacetat-kopolymer, polyvinylklorid og polyuretanfilmer.

Dersom indikatoren er beregnet på å indikere levetiden til et produkt fra det øyeblikk det tas i bruk av brukeren, bør indikatorens pakning være ugjennomtrengelig for dampen fra den flyktige væske. I en fortrinnsvis benyttet utførelse av indikatoren er en liten skive av impregnert bærer fullstendig innhyllet i et pakningsmateriale som ikke er gjennomtrengelig for damp, for eksempel en tynn metall-folie eller et plastmateriale som ikke er gjennomtrengelig for damp, hvoretter pakningsmaterialet, når indikatoren tas i bruk, fjernes fullstendig eller delvis på minst én side, fortrinnsvis i én operasjon sammen med fjerningen av pakningen av det produkt som skal indikeres. Et eksempel på en indikator som er konstruert på denne måte, er vist på fig. 1,

hvor 1 representerer et produkt med begrenset levetid, 2 et pakningsmateriale som er ugjennomtrengelig for damp, 3 en film som er gjennomtrengelig for damp, 4 en impregnert bærer og 5 et farget og/eller reflekterende lag.

De foran beskrevne indikatorsystemer eller indikatorinnretninger er særlig velegnet for indikering av levetiden av luftbehandlingsprodukter, såsom luftoppfriskere og insektmiddelspredere, hvor den aktive komponent frigjøres til atmosfæren ved fordampning fra et bærermateriale. Det nevnte bærermateriale kan være av en type som er fullstendig forskjellig fra det bærermateriale som benyttes for levetidsindikatoren. Levetiden av sådanne luftbehandlingsprodukter kan påvirkes i vesentlig grad på grunn av ytre faktorer, såsom omgivelsestemperaturen, ventilasjonsgraden og fuktighets-graden i det rom i hvilket produktet er oppsatt, og tilstede-værelsen av luftstrømmer som strømmer forbi produktene.

Da funksjonen av sådanne produkter og av levetidsindikatoren ifølge oppfinnelsen er basert på det samme'prinsipp, påvirker de nevnte ytre faktorer levetiden av prepara-tet (engelsk: preparation) og indikasjonsvarigheten av indikatoren på tilsvarende måte, som et resultat av hvilket en nøyaktig indikasjon av levetiden oppnås under forskjellige forhold.

Noen luftbehandlingsprodukter er forsynt med en pakning med en variabel åpning med hvilken fordampningshastigheten for de aktive komponenter kan reguleres. Ved også å forsyne det rom i hvilket levetidsindikatoren er plassert, med en sådan variabel åpning og ved å kople mekanismene for åpning og lukning av de to åpninger sammen, kan den nøyaktige indikasjonsvarighet også oppnås for de nevnte produkter. Et eksempel på en sådan innretning er vist på fig. 2 hvor 11 representerer en beholder for luftbehandlingsproduktet (front-riss), 12 og 13 representerer roterbare segmenter på en eneste spindel, 14 representerer en åpning bak hvilken levetidsindikatoren er beliggende, og 15 representerer en for-dampningsåpning for luftbehandlingsproduktet. Det vil være klart for fagfolk på området at mange forskjellige utførelser er tenkelige for sådanne innretninger.

Mange luftbehandlingsprodukter består av porøst bærermateriale fra hvilket de aktive komponenter tilføres ved fordampning. I sådanne tilfeller er det i prinsipp mulig å

få hele luftbehandlingsproduktet selv, eller en del av dette, til å virke som en levetidsindikator, for eksempel ved å tilveiebringe et farget lag på baksiden slik det er beskrevet foran, idet fargen er synlig gjennom produktet under levetiden. I praksis er det ofte mer hensiktsmessig å tilveiebringe en separat fremstilt levetidsindikator.

De etterfølgende eksempler tjener til å illustrere prinsippet for oppfinnelsen og noen mulige anvendelser. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til dette.

Eksempel I

Virkningen av et antall dekkfilmer på fordampningshastigheten for forskjellige flyktige væsker ble undersøkt. For dette formål ble en bærer bestående av et lite ark av porøs polypropylenflim med et areal pa 25 m 2 og en tykkelse på 163 pm, og som hadde et 75 % porevolum, impregnert med 0,3 g væske og dekket av én av følgende, dampgjennomtrengelige filmer:

Filmene A og B markedsføres av Deerfield Urethane Co. , South Deerfield, USA, film C av Plate Nederland, Soest, filmene D til I av Dråka, Amsterdam/Enkhuizen; den porøse polypropylenfilm av type ACCUREL av Enka, Obernburg, Vest-Tyskland.

Fordampningen (ved 21° C og en relativ fuktighet på 45 %) ble ettersporet ved måling av reduksjonen i vekt som følge av fordampning tre dager etter impregnering, og senere med mellomrom på fem dager. Som sammenlikning ble fordampningen fra den samme, dekkede bærer bestemt under de samme betingelser.

Resultatene er oppsummert i nedenstående tabell for de her nevnte, flyktige væsker. Reduksjonen i vekt er angitt som en prosent av den opprinnelige væskemengde.

Virkninger av forskjellige typer av film på fordampning

Isobornyl-acetat

Eksempel II

Indikasjonsvarigheten for indikatorer bestående av en bærer av porøs polypropylenfilm som beskrevet i Eksempel 1 og som hadde et areal på 0,4 cm 2 og var dekket på baksiden med fluorescerende maling, ble bestemt. Hver bærer ble impregnert med ca. 0,05 ml flyktig væske. Indikasjonsvarigheten ble bestemt ved romtemperatur. De impregnerte bærere var ikke dekket av polymerfilm.

Nedenstående tabell angir de benyttede, flyktige væsker, etterfulgt av den oppnådde indikasjonsvarighet.

De oppnådde tall er ikke ment å tilveiebringe mer enn en indikasjon på den indikasjonsvarighet som kan oppnås under

Eksempel III

Tre indikatorer ble fremstilt ved å feste rødfarget papir av typen "Normacolor 022.200" som fremstilles av Mecanorma, Frankrike, over baksiden av små, hvite ark av porøs polypropylenfilm som beskrevet i Eksempel I, areal 25 cm 2. Papiret var på forhånd sprøytet med ferniss av typen "Protecting Spray 16" som fremstilles av Talens, en ferniss basert på akrylatharpikser.

Den på denne måte fremstilte bærer ble impregnert med henholdsvis 0,5, 0,6 og 0,7 g isobornyl-acetat, som et resultat av hvilket fargen på indikatoren skiftet fra hvit til rød. De impregnerte bærere ble dekket med film A fra Eksempel I.

Indikasjonsvarigheten og endringsområdet ble bestemt ved 21° C og en relativ fuktighet på 45 %. Endringsområdet (tidsvarigheten mellom begynnelsen av påvisbar fargeendring og fullstendig endring) varierte fra 3 dager for 0,5 g væske til 4 dager med 0,7 g væske. Fullstendig fargeendring til hvitt ble oppnådd etter 16 dager med 0,5 g, etter 25 dager med 0,6 g, og etter 35 dager med 0,7 g væske. Etter fullstendig fargeendring viste det seg at ca. 0,35 g væske var til stede i alle tre indikatorer, slik at henholdsvis ca. 0,15, 0,25 og 0,35 g væske var tilgjengelig for fordampning. Slik det fremgår av resultatene, er det i den her beskrevne indikatorinnretning nødvendig med ca. 0,1 g væske mer enn restmengden for hver 10 dager indikasjonsvarighet dersom isobornyl-acetat benyttes som flyktig væske.

Claims (16)

1. Tidsvarighets-indikatorinnretning, karakterisert ved at den omfatter en porøs, inert bærer og en flyktig væske som er i stand til på rever-sibel måte å endre bærerens synlige egenskaper, og som er impregnert i bæreren.

2. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at bæreren er gjennomsiktig og den flyktige impregneringsvæske har en farge som er forskjellig fra bærerens farge.

3. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at bæreren er klar og den flyktige impregneringsvæske, som både kan og ikke kan være farget, frembringer en uklarhet i bæreren.

4. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at bæreren reflekterer lys på diffus måte i tørr tilstand, og impregneringsvæsken, som både kan og ikke kan være farget, gjør bæreren gjennomskinnelig.

5. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge ett av kravene 1 - 4, karakterisert ved at den omfatter et reservoar for den flyktige impregneringsvæske, hvilket reservoar er forbundet med bæreren.

6. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge ett av kravene 1 - 5, karakterisert ved at bærerens fordampningsflate er forsynt med en damp-gjennomtrengelig film, hvilken film er i det minste delvis gjennomsiktig.

7. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge krav 6, karakterisert ved at den dampgjennomtrengelige film er en film av plastmateriale.

8. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge ett av kravene 1 - 7, karakterisert ved at bærerens bakside er forsynt med et inert, gjennomskinnelig lag som har en farge som er forskjellig fra bærermaterialets farge, og/eller flyktig impregneringsvæske.

9. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge ett av kravene 1 - 7, karakterisert ved at bærerens bakside er forsynt med et inert, ugjennomskinnelig lag som har en farge som er forskjellig fra bærermaterialets farge, og/eller flyktig impregneringsvæske.

10. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge krav 9, karakterisert ved at det ugjennomskinnelige lag er innleiret i et fluorescerende eller reflekterende materiale.

11. Tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge ett av kravene 1-10, karakterisert ved at innretningens fordampningsoverflate er forsynt med en avtagbar film som ikke er gjennomtrengelig for den flyktige impregneringsvæske.

12. Produkt med begrenset bruks- eller levetid og som er forsynt med en tidsvarighets-indikatorinnretning ifølge ett av kravene 1-11, karakterisert ved at bruks- eller levetiden og indikatorinnretningens indikasjonsvarighet er tilpasset til hverandre.

13. Produkt ifølge krav 12, karakterisert ved at det også er forsynt med et indikasjonstegn basert på den bærer som er benyttet i indi-katorinnretningen i ikke-impregnert form.

14. Produkt ifølge krav 12 eller 13 i avhengighet av krav 11, karakterisert ved at indikatorinnretningens ugjennomtrengelige film utgjør en del av den pakning som skal fjernes fra produktet før bruk.

15. Produkt ifølge ett av kravene 12 - 14, karakterisert ved at det er et luftbehandlings-produkt som inneholder ett eller flere flyktige stoffer som aktive komponenter.

16. Produkt ifølge krav 15, karakterisert ved at det inneholder et regule-ringselement med hvilket både produktets og indikatorinnretningens fordampningsoverflate reguleres.