DE2327067A1 - Aerosol - Google Patents

Description

AEROSOL

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Aerosol auf Basis gasförmiger Treibmittel. "

Der spezifische Unterschied zwischen Aerosolen auf Basis gasförmiger und flüssiger Treibmittel - nach dem derzeitigen Stand der Technik - ergibt sich aus Folgendem:

Gase besitzen die Eigenschaft, unterhalb der kritischen Temperatur durch Anwendung von Druck vom gasförmigen in den flüssigen Zustand überzugehen.

Die Gase, die heute als "flüssige" Treibmittel Verwendung finden, wie z.B. die fluorierten Chlorkohlenwasserstoffe oder reine Kohlenwasserstoffe, lassen eich bereits bei den für Bruckgaspackungen zulässigen Drucken verflüssigen. Das in der Druckgaspackung enthaltene Treibmittel verteilt eich somit in eine flüssige und eine gasförmige Phase. Die flüssige Phase bildet die Druckreserve. Sinkt der Druck im Moment des Versprühens, so verdampft sofort ein Teil des flüssigen Gates und der ursprüngliche Druck stellt sich, praktisch exakt wieder ein. Der Druck bleibt innerhalb der Druckgaspackung von Beginn bis zur Entleerung weitgehend konstant. Er ist allerdings Schwankungen unterworfen bei femperaturänderungen.' Bei Temperaturerhöhung . steigt er an, bei Temperatursenkung tritt eine Druckverminderung ein, die die Druckgaspackung nicht mehr einwandfrei funktionieren lässt. So zeigen die auf eine Arbeitstemperatur von 20 C ausgerichteten Druckgaspackungen mit flüssigen Treibmitteln unterhalb 10 C ein wesentlich schlechteres -Sprühverhalten. Dies"kann insbesondere dann sehr störend wirken, wenn Drucknasp.ackungeit'" aus. kühlan

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Lagerräumen entnommen fernen. Die Angleichung der Temperatur der Druckgasfüllung an die übliche Raumtemperatur von ca.

20 C kann mehrere Stunden dauern. Der Käufer betrachtet diese Druckgaspackungen als fehlerhaft, obwohl eine relativ kurze Lagerung in 20
sprühen liesse.

Lagerung in 20 bis 25 C warmem Wasser die Dosen wieder normal

Gase, die als gasförmige Treibmittel Verwendung finden, lassen sich bei den in handelsüblichen Druckgaspackungen möglichen Druckvsrhältnissen nicht verflüssigen. Innerhalb der Druckgaspackungen befinden sie sich weitgehend in Gasform oberhalb der zu versprühenden Lösung. Somit ist keine flüssige Phase vorhanden, die bei Entnahme den Druckausgleich bewirken kann. Die Folge ist ein starker Druckabfall vom Beginn der Applikation der, Dose bis zu den Applikationen bei nur geringem Füllungsgrad. Der Temperatureinfluss dagegen ist geringfügig.

Figur Ia und Ib stellt den Druckabfall eines handelsüblichen Aerosols mit flüssigem Treibgas (handelsübliches Haarspray mit Wirbelsprühkopf ausgestattet) einem handelsüblichen Aerosol mit gasförmigem Treibgas (handelsübliches Mehrzwecköl mit Wirbelsprühkopf ausgestattet) gegenüber. Figur Ia stellt den absoluten Druckabfall, Figur Ib den prozentualen Druckabfall dar. Es wird deutlich, dass bei dem Aerosol mit gasförmigem Treibmittel ein wesentlich stärkerer Druckabfall als bei dem Aerosol mit flüssigem Treibmittel eintritt.

Figur Ha und Hb stellt die Druckänderung von Aerosolen auf Basis gasförmiger Treibmittel (handelsübliches Mehrzwecköl mit Wirbelsprühkopf ausgestattet) und von Aerosolen auf Basis flüssiger Treibmittel (handelsübliches Haarspray mit Wirbelsprilhkopf ausgestattet) in Abhängigkeit von der Temperatur bei einem Füllungegrad von 50% dar. Figur Ha stellt den absoluten Druckabfall, Figur Hb den prozentualen Druckabfall dar. Hier ergibt sich ein deutlich geringfügiger Druckabfall mit fallender Temperatur bei dem Aerosol auf Basis gasförmiger Trerbmittel im Vergleich zu dem Aerosol auf Ra^is flüssiger Treibmittel.

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Insgesamt gesehen bietet somit die Druckgaspackung; mit flüssigem Treibmittel den Vorteil des konstanten Druckes von der ersten bis zur letzten Applikation, nimmt dafür aber den Nachteil einer starken Temperaturanfal1igkeit in Ks'uf ι Die herkömml iche Druckgaspaekung mit gasförmigen Treibmitteln dagegen hat den Vorteil der geringeren Anfälligkeit gegenüber Temperatur Schwankungen, nimmt dafür aber den Nachteil des starken Druckabfalls von der ersten bis zur letzten Applikation in Kauf. Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden die Vorteile des flüssigen Treibgases in der Druckgaspaekung durchweg höher bewertet.

Es wurde gefunden, dass es möglich ist, unter weitgehender Wahrung der Vorteile beider Systeme und weitgehender Ansechliessung der Nachteile beider Systeme eine befriedigende Lösung zu finden. Die Lösung ergab sich durch das Auffinden spezieller Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgeraische in Kombination mit gasförmigen Treibmitteln, überraschenderweise werden die gasförmigen Treibmittel in diesen Lösungsiaittelgemiechen in so starkem Maße gelöst, dass sie sich praktisch wie ein flüssiges Treibgas verhalten und von der ersten bis zur letzten Applikation wie ein flüssiges Treibgas eine Druckreserve darstellen. Gleichzeitig wird der oben beschriebene Nachteil von flussigen Treibmitteln, nämlich die starke Temperaturanfalligkeit, weitgehend vermieden.

Figur IHa und ITIb zeigt das Druckverhalten eines erfindungsgemässen Aerosols It. Beispiel 1 in Abhängigkeit von FUllungsgrad. Figur I₁IIa stellt den absolut en Druckabfall , Figur IHb den prozentualen Druckabfall dar. Zum Vergleich sind in diesen Figuren die entsprechenden Kurven aus Figur Ia bzw, Ib einem handelsüblichen Aerosol auf Basis gasförmiger Treibmittel und von einen bandelsüblichen Aerosol auf Basis flüssiger Treibmittel miraufReführt.

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Es ist deutlich erkennbar, dass das er f indung sgemäs se Aerosol im Druck weniger abfällt als das herkömmliche Aerosol auf Basis gasförmiger Treibmittel; es ähnelt im Druckabfall dem herkömmlichen Aerosol auf Basis flüssiger Treibmittel.

Figur IVa und IVb zeigt die Druckänderung des erfindungsgemässen Aerosols It. Beispiel 1 in Abhängigkeit der Temperatur bei einem Füllungsgrad von 50%. Figur IVa stellt den absoluten Druckabfall, Figur IVb den prozentualen Druckabfall dar. Im Vergleich hierzu sind 'die Kurven von Ha und Hb mitaufgeführt, die die Druckänderung in Abhängigkeit von der Temperatur bei einem Füllungsgrad von 50% eines handelsüblichen Aerosols auf Basis flüssiger Treibmittel mit einem handelsüblichen Aerosol auf Basis gasförmiger Treibmittel gegenüberstellen. Das erf indungsgerriässe Aerosol zeigt eine prozentual geringfügigere Druckänderung mit fallender Temperatur alff das handelsübliche Aerosol auf Basis flussiger Treibmittel. Es weist im Gegensatz zu letzterem auch bei O C noch einen arbeitsfähigen Druck auf.

Die günstige Sprühcharakteristik des erfindungsgemässen Mittels wird bestätigt durch elektronische Messungen nach der Messordnung der Firma Newman Green (SÖFW Jahrg. Nr.22, 1970, S. 788 - 793).

Neben den im Vorausgehenden beschriebenen anwendungstechnischen Vorteilen hat das erfindungsgemässe Aerosolsystem folgende Vorteile:

Es erlaubt die Herstellung wesentlich preisgünstigerer Produkte. Es bietet die Möglichkeit, mit Lösungsmittelgassystemen zu arbeiten, die gute Toxizitäts- und Verträglichkeitswerte aufweisen und keine toxischen Zersetzungsprodukte ergeben.

Das Treibmittel des er f i ndungsgeain ssen Aerosol sys tens , Kohlendioxid ist als Bestandteil der Atmosphäre absolut

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ungiftig; es dient der Pflanze mit Wasser ziivx Aufbau ihrer Kohlehydrate,

Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise solche mit einer Verdunstungszahl von 1 bis 15 und einer Aufnahmefähigkeit für das gasförmige Treibmittel von 1 bis 15Z: : bei 20 C. Das Aufnahmevermögen bezieht sich auf einen Sättigungsdruck von 6 Atü bei einer Dosenvolumenausnutzung durch die Flüsaigkeitsphase von 7OZ,

Im einzelnen handelt es sich bei den vorgenannten Lösungsmitteln bzw. Bestandteilen von Lösungsmittelgemischen um • l-iphati sehe und zykloaliphatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Isopar E (Kohlenwasserstoff G^-C^;- Siedebereich bei 760 mm 116-142°) , aliphatische und zykloaliphatische Ketone, beispieleweise Aceton, aliphatische und zykloaliphatisehe Alkohole, beispielsweise Isopropanol, aliphatische und zykloaliphatische Halogen-Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Methylenchlorid, aliphatische und sykloaliphatische Mono- bzw. Polycarbonsäureester, beispielsweise Essigsaureäthylester, aliphatische und zykloaliphatische Kohlensäureester, beispielsweise Diäthylcarbonat.

Die im Folgenden aufgeführten Beicpeile beschreiben im einzelnen das erfindungsgemässe Aerosol:

Beispiel 1

346 g eines Gemisches, bestehend aus 25 Gew. Z Methylenchlo/rid und 75 Gew.Z Aceton

werden in eine 18 oz Bodymaker-Aerosoldose gegeben. Die nose wird mit einem handelsüblichen Ventil verclincht. Anschliessend wird mit 29 g CO. begast. Dann wird ein handelsüblicher Wirbelsprühkopf aufgesetzt.

-C-

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Das Aerosol sys tem zeigt ein Druckgasverhalten, wie es in den Figuren IHa, ITIb, IVa und IVb wiedergegeben ist.

Die Sprühcharakteristik nach der Messordnung von Newman Green zeigt in der Temperaturabhängigkeit Vorteile gegenüber einem handelsüblichen Aerosol auf Basis flüssiger Treibmittel, in der Abhängigkeit vom Füllvolumen Vorteile gegenüber einem handelsüblichen Aerosol auf Basis gasförmiger Treibmittel.

Vorliegendes Aerosolsystem kann durch entsprechende Zusätze zu dem Lösungsmittelgemisch als Haarspray, Deo-Spray, Raumspray usw. Verwendung finden.

Beispiel 2

Entsprechend Beispiel 1 wurde mit einem Gemisch, bestehend aus

25,0 Gew.! Methylenchlorid

37^5 Gew.Z Aceton

37,5 Gew.Z Xthylacetat

verfahren. Das Sprühverhalten und die SprUhcharakteristik entsprechen weitgehend Beispiel 1.

Beispiel 3

Entsprechend Beispiel 1 wurde mit einem Gemisch, bestehend

25,0 Gew.Z Methylenchlorid

37,5 Gew.Z Aceton

37,5 Gew,Z Isopropylalkohol

verfahren. Da3 SprUhverhalten und die Sprühcharakteristik entsprechen weitgehend Beispiel 1.

Beispiel 4

Entsprechend Beispiel 1 w,urde mit einem Gemisch, bestehend aus

25,0 Cew.% Methylenchlorid

37,5 Gew.1 Aceton
.3-7,5 Gp.v.Z Äthylalkohol

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verfahren* Das Sprühverhalten und die Sprühcharakteristik entsprechen weitgehend Beispiel 1,

Beispiel 5

248 g eines Gemisches, bestehend aus

45,0 Gew.% Methylenchlorid

55,0 Gew.% Diäthylcarbonat

werden in eine 18 oz Bodymaker-Aerosoldose gegeben. Die Dose wird mit einem handelsüblichen Ventil verelincht. Anschliessend wird mit 22 g CO begast» Dann wird ein handelsüblicher Wirbelsprühkopf aufgesetzt. Das Sprühver-· halten und die Sprühcharakteristik entsprechen weitgehend Beispiel 1.

Beispiel 6

308 g eines Gemisches, bestehend aus '80,0 Gew.% Aceton

10,0 Gew.% Isopar E (Kohlenwasserstoff Cg-C ;

Siedebereich bei 76u mm 116-14 2°)

10,0 Gew.% Äthylacetat

werden in eine 18 oz Bodymaker-Aeroso.ldose gegeben. Die Dose wird mit einem handelsüblichen Ventil verelincht. Anschliessend wird mit 28 g C0„ begast. Dann wird ein handelsüblicher Wirbelsprühkopf aufgesetzt. Das Sprühverhalten und die Sprühcharakteristik entsprechen weitgehend Beispie 1 1 .

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Claims (3)

Patentansprüche

1.) Aus Druckgasbehältern zu versprühende Mischung von Treibmittel und flüssigem oder cremeförmigem Erzeugnis, dadurch gekennzeichnet, dass einem in einem Druckgasbebälter abgefüllten Lösungsmittel oder einem Gemisch von Lösungsmittel mit einer Verduns tirgszahl von 1 bis 15 bis zu einem Sättigungsdruck von 6 atü 1 - 15% sich ganz oder überwiegend in dem· Lösungsmittel lösendes Kohlendioxid aufgedrückt wird.

2.) Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel Aceton und/oder Äthylacetat und/oder Isopropylalkohol und/oder Äthylalkohol und/oder Diäthyl· carbonat und/oder Methylenchlorid und/oder Kohlenwasserstoffe des Siedebereichs bei 760 mm von 116 bis 142 Verwendung finden.

3.) Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ihm die für die Herstellung von Haar- und Körperspray bekannten Wirk- und Duftstoffe zugesetzt werden, die dem Mittel dadurch die Eigenschaft eines Haar- oder Körpersprays verleihen.

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