DE69533559T2

DE69533559T2 - Nachschaeumende Schaumzusammensetzung

Info

Publication number: DE69533559T2
Application number: DE69533559T
Authority: DE
Inventors: James A Monson
Original assignee: SC Johnson and Son Inc
Current assignee: SC Johnson and Son Inc
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2015-12-07
Also published as: EP0876204B1; ATE276730T1; DE69533559D1; AU4685696A; WO1997020626A1; CA2239872C; EP0876204A4; CA2239872A1; ES2229245T3; EP0876204A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft allgemein aufschäumbare Zusammensetzungen und insbesondere Zusammensetzungen, die sich als Schäume oder verzögert auftretende Schäume verteilen, und dadurch mehrfache Schäumungsgrade zeigen.
Hintergrund der Erfindung
Herkömmliche Pflegeprodukte und Haushalts- und Industriereinigungsprodukte sind in fester, pulverförmiger, gelartiger und Salbenform erhältlich. Das häufigste und geläufigste Pflege- und Reinigungsprodukt auf dem Markt ist heutzutage ein Seifenstück, welches einen Seifenfilm oder -schaum beim Reiben in den Händen oder am Körper erzeugt. Seifenstücke kommen in einer Vielzahl von Arten vor und sind relativ preiswert. Die Probleme, die mit den Seifenstücken einhergehen, sind jedoch vielfältig. Eines der Hauptprobleme ist die Schwierigkeit beim "Ablösen" einer Seifenschicht vom Stück, um diese zu verteilen. Viel Zeit und Geschick werden normalerweise benötigt. Ein anderes Problem, das mit den Seifenstücken einhergeht, ist die fehlende Möglichkeit, Hygienebedingungen aufrechtzuerhalten, wenn das Stück vielfachen Anwendungen und vielen Anwendern ausgesetzt ist. Ein Seifenstück wird häufig als ein Objekt betrachtet, das im gesamten Haushalt, Büro oder verschiedenen Benutzern eines gemeinschaftlich genutzten Badezimmers oder einer Spüle verwendet wird. Während die Körperpflege eben persönlich ist, wird die Seife als "Gemeinschaftsobjekt" betrachtet. Ein zusätzliches Problem, das mit Seifenstücken auftritt, ist das Beibehalten ihres frischen, ansprechenden Zustands. Seifenstücke befinden sich in Seifenschalen und werden Feuchtigkeit ausgesetzt, wodurch sie dazu neigen, in einen unansehnlichen, gelatineartigen Zustand überzugehen. Darüber hinaus neigen Seifenstücke dazu, unansehnliche Reste oder "Schaumränder" an Spülen, Badewannen und Duschflächen zurückzulassen, wenn sie Wasser ausgesetzt sind.
In einem Versuch, einige dieser Probleme zu überwinden, hat die Industrie flüssige Reinigungsmittel und Pflegeprodukte entwickelt. Diese Produkte sind im Allgemeinen als dicke Flüssigkeiten, wie beispielsweise Shampoos, Spülungen, Duschgele, flüssige Seifen und Reiniger erhältlich. Diese Produkte bilden relativ langsam Schaum und produzieren sehr geringen, relativ schwachen Schaum, der schnell abnimmt.
Darüber hinaus ist häufig eine wiederholte Anwendung der Produkte in einem Pflege- oder Reinigungsvorgang erforderlich, um einen geeigneten Schäumungsgrad zu erhalten. Weiterhin unterliegen viele dieser flüssigen oder gelartigen Produkte Tropf- oder Auslauffaktoren, wodurch nach dem Verteilen ein Teil der Substanz im Behälterverschluss verbleibt und nach einiger Zeit ausläuft und ein unansehnlicher Rest am Spender und an der Spüle, an Ablage- und Duschflächen zurückbleibt.
Nachschäumende Gelzusammensetzungen und Schaumzusammensetzungen wurden bei dem Versuch entwickelt, einige der Mängel der Stück- und flüssigen Produkte zu überwinden. Diese Zusammensetzungen werden normalerweise aus Aerosol- oder Barrierepackungen/-behältern abgegeben. Im Falle eines nachschäumenden Gels geht das Gel, wenn es über die Haut, das Haar oder andere Oberflächen gesprüht und gerieben wird, durch Nachschäumen in ein geschäumtes Produkt über. Ein Nachteil, der mit diesen Produkten verbunden ist, ist der, dass das Gel, wenn die Zusammensetzungen in Form eines stabilen Gels verteilt werden, nicht leicht in gleichmäßiger und flüssiger Form auf der Oberfläche verteilt wird, die behandelt oder gereinigt werden soll. Eher neigen diese nachschäumenden Gelzusammensetzungen dazu, zusammenzufallen und von der Oberfläche, die gereinigt werden soll, insbesondere von Flächen, die nicht horizontal sind, abzufallen.
US 4 652 389 beschreibt eine Teppichreinigungszusammensetzung, die ein schaumbildendes Tensid, ein flüchtiges, organisches Lösungsmittel, ein Treibmittel und Wasser enthält.
US 3 970 584 beschreibt eine Aerosolpackung für die Abgabe von Rasierschaum, die eine schaumbildende Öl-in-Wasser-Emulsion und ein Treibmittelsystem enthält, das im Wesentlichen aus Distickstoffoxid und Isobutan besteht.
US 4 122 159 beschreibt eine Aerosol-Schaumzusammensetzung, die ein Treibmittel aus verflüssigtem Gas und Distickstoffoxid, ein tensidaktives, amphoteres Schäumungsmittel und eine tertiäre Aminosäure enthält.
US 3 541 581 beschreibt eine Reinigungs- oder Kosmetikzusammensetzung, die im Wesentlichen aus Wasser, einer wasserlöslichen Seife, einem flüchtigen, flüssigen, nachschäumenden Mittel und einem wasserlöslichen Gelierungsmittel besteht.
GB 1 444 334 beschreibt ein stabiles nachschäumendes Gel, umfassend 75–90 Gew.-% Wasser, 5–15 Gew.-% wasserlösliche Seife, 0,5–5 Gew.-% flüchtiges, nachschäumendes Mittel, ausgewählt aus gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen, halogenierten Kohlenwasserstoffen und deren Gemischen, sowie 0,5–8 Gew.-% mindestens einer wasserlöslichen Hydroxyalkylcellulose oder einem Geliermittel aus Polyoxyalkylen. Das Gel schäumt spontan zu einem reichhaltigem, cremigem Schaum auf, wenn es auf der Haut des Anwenders verrieben wird.
WO 94/02109 beschreibt selbstschäumende, flüssige Reinigungszusammensetzungen, die als Flüssigkeit abgegeben werden und spontan beim Verteilen aufschäumen.
Sowohl das nachschäumende Gel als auch die Schaumprodukte werden im Allgemeinen in festen, unter Druck stehenden Aerosolbehältern oder Barriereverpackungen/-behältern verpackt, in denen Kohlenwasserstoff-Treibgase enthalten sind. Solche Aerosolbehälter sind in der Herstellung und im Transport teuer. Weiterhin bilden die häufig verwendeten Treibmittel keinen wesentlichen Teil der Zusammensetzung und sind normalerweise vom Produkt getrennt, um den positiven Druck zur Verfügung zu stellen, der erforderlich ist, um die Abgabe des Produkts zu bewirken. Solche Behälter sind in der Industrie als Barrierepackungen bekannt, da sie eine Barriere zwischen den äußeren Treibmitteln und der Zusammensetzung, die abgegeben werden soll, besitzen. Weiterhin sind die Treibmittelgase, die unter Verwendung dieser Behälter in die Atmosphäre freigesetzt werden, zunehmend in die Kritik geraten, da sie umweltschädlich sind. Die Behälter sind auch nicht leicht wiederverwendbar oder recycelbar.
Jedes dieser Produkte aus dem Stand der Technik weist verschiedene Mängel auf. Einer der größten Mängel ist das Fehlen von Schaum, oder die Schwierigkeit, während der Verwendung geeignete Schaumgrade zu erhalten und aufrechtzuerhalten. Bei der Körperpflege sowie bei der Haushalts- und industriellen Reinigung werden der Schaum sowie die Schaumstabilität mit der Reinigungsleistung verbunden. Der Verbraucher setzt einen größeren Schaumgehalt mit einer besseren Reinigungsfähigkeit gleich. Darüber hinaus stellen Schäume in der Körperpflege einen besonderen Wohlfühleffekt oder -gefühl zur Verfügung, wenn ein reichhaltiger, leicht feuchter, cremiger Schaum erzielt werden kann. Diese Schaumeigenschaften benötigen im Allgemeinen einen Schaum mit einer feinen Blasenstruktur. In der Vergangenheit wurde festgestellt, dass der Schaum, der erhalten wird, wenn er aus einer Aerosolpackung abgegeben wird, entweder zu feucht ist, oder mit einer eingeschränkten Formstabilität zerläuft, oder zu fest und trocken ist, was alles nicht zum erforderlichen Wohlgefühl oder einer angenehmen Textur führt. Es wäre deshalb eine Verbesserung im Stand der Technik, eine Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die leicht einen anfänglich reichhaltigen Schaum oder eine Schaumschicht erzeugt und geeignete Schaumgrade während des Reinigungsverfahrens aufrechterhält.
Zusammenfassend existiert eine beträchtliche Anzahl an Mängeln im Stand der Technik, in Bezug auf verwendbare Zusammensetzungen und insbesondere auf Körperpflege- und Reinigungszusammensetzungen. Während die Seifenstücke des Standes der Technik preiswert und praktisch sind, weisen sie Mängel im Hygiene- und Sanitärbereich sowie bei der Schaumbildung und -beibehaltung auf, und erfordern das Geschick des Anwenders. Obgleich die flüssigen, Gel- und Schaumprodukte aus dem Stand der Technik für mehr Bequemlichkeit und Hygiene sorgen, mangelt es ihnen an einer optimalen Schaumbildungs- und Schaumerhaltungsfähigkeiten und Verteilfähigkeiten, die bei solchen Körperpflege- und Reinigungszusammensetzungen erwünscht sind. Darüber hinaus sind diese flüssigen Gel- und Schaumzusammensetzungen schwierig und teuer zu verpacken und abzugeben. Weiterhin werfen diese Verpackungen oder Behälter vom Umweltstandpunkt Probleme auf wegen der verschiedenen Treibmittel, die verwendet werden, um die Zusammensetzungen abzugeben, und beim Entsorgen der Behälter. Diese Faktoren erhöhen zusätzlich die Gesamtkosten. Somit besteht eine andauernde Suche nach Zusammensetzungen, welche leicht abgegeben werden können, die gewünschten Schaumeigenschaften liefern, während ein ausreichender Schaumgehalt zur Verwendung aufrechterhalten wird, und die in einer umweltfreundlichen Art und Weise verpackt und verwendet werden. Somit besteht ganz deutlich ein Bedarf an verbesserten und neuartigen Körperpflege- und Reinigungszusammensetzungen, die einen gewünschten cremigen, reichhaltigen Schaum zur Verfügung stellen und die Schaumgrade während des Reinigens beibehalten, ökonomisch und leicht abgegeben werden, und für vielfache Verwendungen und für viele Anwender geeignet sind, während die Hygienebedingungen und ein sauberes, angenehmes Aussehen beibehalten werden.
Gegenstände der Erfindung
Es ist ein Gegenstand dieser Erfindung, Körperpflege- und Reinigungszusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die einige Probleme und Nachteile aus dem Stand der Technik überwinden.
Ein anderer Gegenstand dieser Erfindung ist das Bereitstellen von Körperpflege- und Reinigungszusammensetzungen, welche einen ausreichenden Anfangsschaum bilden, und den Schäumungsgrad während des Reinigens aufrechterhalten.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist das Bereitstellen einer Zusammensetzung, die vielfach von vielen Anwendern verwendet werden kann, während die Hygienebedingungen beibehalten werden.
Ein noch anderer Gegenstand der Erfindung ist das Bereitstellen einer Zusammensetzung, die leicht in einer Weise abgegeben werden kann, die nicht schädlich für die Umwelt ist.
Diese und andere wichtige Gegenstände werden aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen ersichtlich sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung umfasst neuartige aufschäumbare Zusammensetzungen. Sie überwindet bestimmte gut bekannte Probleme und Mängel des Standes der Technik, einschließlich die oben genannten. Ein wesentlicher Aspekt dieser Erfindung ist die Möglichkeit, eine Zusammensetzung bereitzustellen, welche als Schaum und als nachträglich gebildeter Schaum abgegeben wird.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zeigt mehrfache Grade oder Stufen an Schaum und stellt einen verlängerten Schaumcharakter während des Reinigungsverfahrens zur Verfügung.
Der aufschäumbare zweckmäßige Bestandteil umfasst ein oberflächenaktives Mittel, ausgewählt aus der Gruppe, die aus nicht-ionischen, anionischen, amphoteren und kationischen Tensiden besteht. Die speziell verwendeten oberflächenaktiven Mittel sind abhängig vom Zweck, für den die Zusammensetzung verwendet wird. Die Zusammensetzungen umfassen etwa 0,1–60 Gew.-% des zweckmäßigen Bestandteils. Weiterhin kann der aufschäumbare zweckmäßige Bestandteil mehr als ein oberflächenaktives Mittel umfassen, um der Zusammensetzung verschiedene Eigenschaften zu verleihen.
Das nachschäumende Mittel ist verantwortlich für das weitere Aufschäumen des Schaums, nachdem die Zusammensetzung abgegeben wurde.
Das nachschäumende Mittel beträgt etwa 5–24,0% der neuartigen nachschäumbaren Schaumzusammensetzung.
Das komprimierte Gas der Zusammensetzung stellt sowohl die Abgabe der Zusammensetzung als auch die Anfangsschaumbildung der Zusammensetzung bei der Abgabe zur Verfügung. Das komprimierte Gas ist eines aus der Gruppe, die (a) Stickstoff, (b) Argon, (c) Neon, (d) Krypton, (e) Xenon, (f) Helium, (g) Kohlendioxid, (h) Distickstoffoxid und (i) deren Gemische umfasst. Kohlendioxid und Distickstoffoxid und Gemische sind bevorzugt, da sie kostengünstig und leicht erhältlich sind. Das komprimierte Gas ist in Mengen vorhanden, die ausreichen, um die Zusammensetzung, wenn sie in einem Spender vorliegt mit dem Abgabedruck abzugeben. Das komprimierte Gas ist auch in Mengen vorhanden, die ausreichen, um die Zusammensetzung sofort aufzuschäumen, wenn sie abgegeben wird. Um diese beiden Funktionen zur Verfügung zu stellen, ist das komprimierte Gas in Mengen vorhanden, die ausreichen, um etwa 169–514 kPa (10–60 pounds per square inch gauge (psig) = Überdruck in psi)) auf die Zusammensetzung auszuüben, wenn diese eingeschlossen ist.
Die Zusammensetzung umfasst weiterhin ein Verdünnungsmittel. Das Verdünnungsmittel ist Wasser. Das Verdünnungsmittel unterstützt das Schäumen und Einseifen und wird in Mengen verwendet, die ausreichen, um die gewünschte Viskosität und Konzentration der Zusammensetzung zu erhalten. Die Zusammensetzung enthält etwa 16,0–99,4% Verdünntngsmittel. In bevorzugten Ausführungsformen sind 55,0–98,5% der Zusammensetzung Verdünnungsmittel. Weiterhin können auch Hilfsmittel, wie beispielsweise Duftstoffe, Er weichungsmittel, Verdickungsmittel, Konservierungsmittel usw. in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten sein.
Die Zusammensetzung wird mit Hilfe des komprimierten Gases abgegeben und zeigt mehrere aufeinanderfolgende Schaumstufen. Diese Schaumstufen umfassen eine Anfangsstufe des Schaums, bei der ein nützlicher Bestandteil bei der Abgabe durch das komprimierte Gas aufgeschäumt wird. Diese Anfangsstufe des Schaums hat eine Dichte von etwa 0,15–0,90 g/cm³. Die zweite Stufe des Schaums resultiert aus dem Verdampfen des Nachschäummittels. Die zweite Stufe des Schaums hat eine Dichte von etwa 0,04–0,30 g/cm³. Zusätzliche Schaumstufen sind möglich, einschließlich einer Schaumstufe, die aus dem Reiben der Zusammensetzung auf einer zu reinigenden Fläche resultiert, wodurch die Atmosphärenluft in den nützlichen Bestandteil eindringt. Diese mehreren Stufen oder Grade des Schaums lieferten den ausgeprägten Schaumcharakter.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Spenders mit der erfindungsgemäßen Nachschäumzusammensetzung, die zum Baden oder ähnlichem verwendet wird.
2 ist eine Vorderansicht des Spenders aus 1, der zusammen mit einem Konzentratbehälter mit dem Konzentrat gezeigt wird, das in den Spender aus 1 eingebracht ist.
3 ist eine Querschnittsvorderansicht, die zusammenpassende Innen- und Außenventilschäfte zeigt, die jeweils bei den aufrechtstehenden und umgekehrten Behältern, die in 2 gezeigt sind, verwendet werden.
4 ist eine Querschnittsvorderansicht eines Spenders, wie der aus 1, welcher keinen abnehmbaren Deckel und ein Abgabeventil als integralen Bestandteil hat. Einige Teile sind nicht gezeigt.
5 ist eine Querschnittsseitenansicht eines anderen Spenders, wie der aus 1, welcher einen abnehmbaren Deckel mit einem Abgabeventil hat.
6 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Vorratsbehälters, wie der aus 1, der zusammen mit einem Spenderhalter, beispielsweise für eine Dusche oder ein Bad, gezeigt ist.
7 ist eine Querschnittsseitenansicht eines beispielhaften Spenders, wie der aus 1, der zusammen mit einem eingeschlossenen Spenderhalter für eine Dusche oder ein Bad und mit einer abnehmbaren Spitze gezeigt wird.
Genaue Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige nachschäumbare Schaumzusammensetzungen gemäß Anspruch 1.
Der aufschäumbare zweckmäßige Bestandteil ist der Hauptbestandteil der Zusammensetzung, welcher die Funktion oder den Zweck der Zusammensetzung zur Verfügung stellt. Er kann auf Lebensmittelbasis sein, etwa im Bereich der Milchprodukte, wie beispielsweise Sahne, oder es kann ein Käseprodukt sein, wie beispielsweise Streichkäse. Der zweckmäßige Bestandteil umfasst mindestens ein oberflächenaktives Mittel, wie beispielsweise im Fall von Pflegeprodukten, z. B. Shampoos, Reinigungsmittel, Hand- und Körperreinigungsmittel sowie Spülungen, oder Haushalts- und Industriereiniger, wie beispielsweise Reiniger für harte Flächen, Mehrzweckreiniger, Badreiniger und Glasreiniger. Diese oberflächenaktiven Mittel umfassen nicht-ionische, anionische, amphotere und kationische Tenside. Wenn ein oberflächenaktives Mittel allein verwendet wird, sind nicht-ionische, anionische oder amphotere Tenside bevorzugt. Wenn der aufschäumbare zweckmäßige Bestandteil ein Gemisch von mehr als einem oberflächenaktiven Mittel umfasst, können anionische, nicht-ionische, kationische und amphotere Tenside verwendet werden. Zahlreiche oberflächenaktive Mittel oder Tenside sind bekannt und für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in Abhängigkeit von der Funktion der Zusammensetzung geeignet. Eine Vielzahl dieser oberflächenaktiven Mittel findet sich in McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, 1994. Beispiele für einige wenige der zahlreichen geeigneten anionischen oberflächenaktiven Mittel umfassen: Alkylbenzolsulfonate, in denen die Alkylgruppe 9 bis 15 Kohlenstoff atome, vorzugsweise 11 bis 14 Kohlenstoffatome, in einer geradkettigen oder verzweigten Kettenkonfiguration enthält; Alkylsulfate, die durch Sulfatieren eines Alkohols mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen erhalten werden (die Alkylsulfate haben die Formel (ROSO₃)₂M, worin R die C_8-22-Alkylgruppe und M das Erdalkalimetall ist); Paraffinsulfonate mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkyleinheit; Olefinsulfonate mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen; Alkylethersulfate, die aus dem Ethoxylieren eines Alkohols mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen, mit 1 bis 30, vorzugsweise 1 bis 12 mol Ethylenoxid und anschließendem Sulfatieren abstammen; und Alkylglycerylethersulfonate mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkyleinheit. Beispiele für einige bevorzugte oberflächenaktive Mittel, die für die Verwendung in Körper- und Handreinigern geeignet sind, umfassen: Ammoniumlaurylsulfat, Decylpolyglucose, Natriumlaurethsulfat, Decylpolyglucose, Ammoniumcocoylisethioniat und Sojaamidopropylbetain. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst vorzugsweise etwa 0,10–60,0% des aufschäumbaren zweckmäßigen Bestandteils.
Das nachschäumende Mittel, das in der Zusammensetzung enthalten ist, wirkt als Schäumungshilfe für die Zusammensetzung, nachdem die Zusammensetzung als Schaum abgegeben wurde. Dies stellt den anhaltenden Schaumcharakter der Zusammensetzung und mehrere Grade oder Stufen des Schaums zur Verfügung, wodurch die Notwendigkeit mehrfacher Anwendungen der Zusammensetzung während der Reinigung, um den Schaum zu erhalten, reduziert oder eliminiert wird. Das nachschäumende Mittel in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist ein Gemisch aus Isobutan und Isopentan. Das Gemisch ist nützlich, um den besonderen gewünschten Dampfdruck herzustellen. Ein Vorteil der Verwendung von Gemischen aus zwei oder mehreren nachschäumenden Mitteln ist der, dass obgleich die einzelnen Mittel Dampfdrücke außerhalb des gewünschten Bereichs aufweisen, die erhaltene Zusammensetzung beim Kombinieren in der Zusammensetzung einen Dampfdruck im Bereich von 141,4 bis 196,5 kPa (6–14 psig) bei einer Temperatur von 32–38°C (90–100°F) aufweist. Dieser Temperaturbereich ist der geeigneteste für Pflegeprodukte, welche von Personen verwendet werden, die eine Körpertemperatur von etwa 37°C (98,6°F) haben.
Das Gemisch kann 10,0 bis 90,0% Isobutan und 90,0 bis 10,0% Isopentan enthalten. Das bevorzugte Mischverhältnis liegt bei etwa 3 : 1 oder 4 : 1. Das nachschäumende Mittel umfasst etwa 0,50–24,0% der gesamten nachschäumenden Schaumzusammensetzung.
Das komprimierte Gas der erfindungsgemäßen Zusammensetzung stellt zwei Funktionen zur Verfügung. Zuerst liefert das komprimierte Gas den nötigen Abgabedruck, der erforderlich ist, um die Zusammensetzung, wenn sie im Behälter enthalten ist, abzugeben. Die zweite Funktion des komprimierten Gases in der Zusammensetzung ist es, den Anfangsgehalt oder die Anfangsstufe des Schaums sofort bei der Abgabe der Zusammensetzung bereitzustellen. Um die oben genannten Erfordernisse zu erfüllen, sollte das komprimierte Gas in Mengen vorhanden sein, die ausreichen, um etwa 169–514 kPa (10–60 psig) auf die Zusammensetzung auszuüben, wenn diese im Behälter enthalten ist. In einer bevorzugten Ausführungsform übt das komprimierte Gas etwa 341 kPa (35 psig) auf die Zusammensetzung aus, wenn diese im Behälter enthalten ist.
Das komprimierte Gas ist eines aus der Gruppe, die umfasst: (a) Stickstoff, (b) Argon, (c) Neon, (d) Krypton, (e) Xenon, (f) Helium, (g) Kohlendioxid, (h) Distickstoffoxid und (i) Gemische davon.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst auch ein Verdünnungsmittel. Das Verdünnungsmittel ist enthalten, um die Schaumbildung und das Aufschäumen zu unterstützen. Darüber hinaus wird das Verdünnungsmittel in Mengen verwendet, die ausreichen, um die gewünschte Viskosität und Konzentration der Zusammensetzung zu erhalten. Das Verdünnungsmittel ist Wasser. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst etwa 16,0–99,4% Verdünnungsmittel. In bevorzugten Ausführungsformen sind etwa 55,0–98,5% der Zusammensetzung Verdünnungsmittel.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auch geringe Mengen an herkömmlichen zusätzlichen Bestandteilen enthalten, um der Zusammensetzung verschiedene gewünschte Eigenschaften zu verleihen. Geeignete Additive umfassen beispielsweise Verdickungsmittel, Färbemittel, Parfums, Konservierungsstoffe, antiseptische Mittel, antibakterielle Mittel, Desinfektionsmittel, Erweichungsmittel sowie Benetzungsmittel. Die Zusammensetzung kann auch optional Suspendiermittel oder Verdickungsmittel enthalten, um der Zusammensetzung die gewünschte Viskosität zu verleihen. Geeignete Verdickungsmittel umfassen beispielsweise Carboxyvinylpolymere, erhältlich von B. F. Goodrich Company unter dem Markennamen CARBOPOL, Carbomere, Natriumpolyacrylat, Hydroxyethylcellulose, Guaran und Xanthan. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Feuchtigkeitsmittel enthalten, wie beispielsweise Glycerin, Guarhydroxypropyltrimoniumchlorid, Fettsäureester und hochverzweigte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise die, die von The Permethyl Corporation unter dem Markennamen PERMETHYL 104A erhältlich sind.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden normalerweise aus einem Behälter mit einer Ventilanordnung abgegeben. Eine Ausführungsform eines solchen Behälters ist in 1 gezeigt. Der Behälter 20 sollte aus einem Barrierematerial sein, um Druckverlust zu vermeiden. Das Barrierematerial kann ein Barrierekunststoffmaterial, Metall, Glas oder ein metallbeschichtetes Kunststoffmaterial oder laminiertes Material sein. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Behälter 20 durchsichtig oder transparent, aus Gründen, die nachstehend offensichtlich werden. Ein bevorzugtes Material für den Behälter 20 ist Polyethylenterephthalat (PET).
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung verschiedener Methoden hergestellt werden. In einer Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, wird die Zusammensetzung unter Verwendung eines neuartigen Abgabesystems hergestellt, um die Zusammensetzung herzustellen und abzugeben. In dieser Ausführungsform wird ein erster Behälter oder Abgabebehälter 20 mit einem Ventil 22 zur Verfügung gestellt. Wie in den 4 und 5 gezeigt, umfasst das Ventil 22 einen Hohlschaft 24, einen elastischen Schafthalter 25, ein Ventilelement 28 und Einlassöffnungen 29 in Verbindung mit der Durchgangsöffnung durch den Schaft. Ein Verdünnungsmittel, wie beispielsweise Wasser, befindet sich im ersten Behälter.
Ein zweiter Behälter oder Konzentratbehälter 30 mit einem Ventil 32 wird auch zur Verfügung gestellt. Das Ventil 32 ist vergleichbar in der Anordnung dem Ventil 22 und umfasst auch einen Schaft 34. Dieser zweite Behälter 30 enthält ein Konzentrat. Das Konzentrat enthält normalerweise etwa 2,0–60,0% schäumenden zweckmäßigen Bestandteil, 6,0–24,0% nachschäumendes Mittel und etwa 16,0–72,0% Verdünnungsmittel. Der zweite Behälter 30 kann irgendein bekannter Behälter sein, einschließlich Barriereverpackungen, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Der zweite Behälter sollte ein Treibmittel enthalten, das in der Lage ist, das Konzentrat aus dem zweiten Behälter 30 abzugeben. Das Treibmittel sollte in einer solchen Menge vorhanden sein, dass es etwa 50–80 psig auf das Konzentrat ausübt, wenn es im Behälter enthalten ist. Verschiedene Treibmittel können verwendet werden, solange der Enddruck (der Druck, der auf das verbleibende Konzentrat ausgeübt wird, wenn der zweite Behälter fast leer ist) mindestens etwa 238 kPa (20 psig) beträgt. Geeignete Treibmittel umfassen kondensierbare Gase, einschließlich Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Propan, Butan, Isobutan und Isopentan. Umweltschädliche halogenierte Kohlenwasserstoffe, dargestellt durch die Strukturformel C_nH_xCl_yF_z, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 2 und x, y und z gleich 2n + 2 ist, können verwendet werden, aber sind natürlich sind im Hinblick auf ihre Umweltwirkungen nicht bevorzugt.
Darüber hinaus können nicht-kondensierbare Gase, wie beispielsweise Kohlendioxid und Distickstoffoxid und deren Gemische, verwendet werden und sind bevorzugt. Weiterhin kann jedes andere Treibmittel verwendet werden, das in der Lage ist, das Konzentrat abzugeben, und dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist. Gemische verschiedener Treibmittel und Verdünnungsmittel, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, können häufig verwendet werden, um den gewünschten Dampfdruck im Behälter zu erhalten. Es ist offensichtlich, dass das Treibmittel ein separates Treibmittel sein kann oder die komprimierte Gaskomponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Verfügung stellen kann.
Normalerweise enthält der zweite Behälter 30 genügend Konzentrat, um etwa zwei bis vier Chargen der Zusammensetzung herzustellen.
Um die erfindungsgemäße Zusammensetzung herzustellen, wird der erste Behälter 20 umgedreht, und der Schaft 24 wird angrenzend an den Schaft 34 des zweiten Behälters angeordnet, wie in 2 gezeigt. Um das Ausrichten des Schafts 24 und des Schafts 34 zu unterstützen, wird eine Führung 40 zur Verfügung gestellt. Diese Führung 40 erstreckt sich über einen Teil der Schäfte 24 und 34, wenn sich die Schäfte berühren, wie in den 2 und 3 gezeigt. Um weiterhin das Ausrichten der Ventilschäfte zu unterstützen, kann, wie in 3 gezeigt, ein Schaft eine Steckerkonfiguration und der andere Schaft eine aufnehmende Konfiguration aufweisen. Wenn sich die beiden Schäfte 24 und 34 berühren, wird Druck angelegt, um die Ventile 22 und 32 zu öffnen. Da der zweite Behälter 30 ein Treibmittel, wie beispielsweise ein komprimiertes Gas enthält, wird Konzentrat aus dem zweiten Behälter in den ersten Behälter geleitet. In bevorzugten Ausführungsformen schäumt das Konzentrat beim Umfüllen praktisch nicht. Wenn das Umfüllen beendet ist, wird der Druck abgelassen, und die Ventile werden in ihre normale festsitzende und geschlossene Position gedreht. Um das Umfüllen geeigneter Mengen an Konzentrat aus dem zweiten Behälter 30 in den ersten Behälter 20 zu unterstützen, kann der erste Behälter eingeteilte Markierungen 50, wie in 1 gezeigt, aufweisen. Durchsichtigkeit oder Transparenz des ersten Behälters ermöglicht es dem Anwender, den Füllstand des Inhalts des ersten Behälters zu beobachten und das Umfüllen zu unterbrechen, wenn der geeignete Füllstand erreicht ist. Der erste Behälter 20 kann geschüttelt werden, um das Konzentrat und das Verdünnungsmittel gründlich zu vermischen.
In einem weiteren Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthält der erste Behälter 20 auch darin komprimiertes Gas. In einer solchen Ausführungsform muss der Druck des zweiten Behälters 30 größer sein als der des ersten Behälters 20, um das Umfüllen des Konzentrats in den ersten Behälter zu ermöglichen. Das Umfüllen des Konzentrats in den ersten Behälter erfolgt dann wie oben beschrieben.
In einem alternativen Verfahren ist der erste Behälter mit einem elastischen Füllverschluss 60 ausgestattet, wie in 5 gezeigt. Dieser elastische Füllverschluss 60 ist in geschlossener Position gezeigt, aber beinhaltet einen Durchgang, welcher aufgrund der Elastizität des Füllverschlusses normalerweise geschlossen ist. Um das Umfüllen des Konzentrats aus dem zweiten Behälter 30 in den ersten Behälter 20 zu bewirken, wird der Ventilschaft 34 des zweiten Behälters in den elastischen Füllverschluss 60 eingeführt, wodurch sich der Durchgang dort öffnet und Druck ausgeübt wird, um das Umfüllen zu bewirken. Wie oben beschrieben, wird das Umfüllen des Konzentrats fortgesetzt, bis die geeignete Menge an Konzentrat in den ersten Behälter eingefüllt ist.
Ein alternatives Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung umfasst das Bereitstellen eines ersten Behälters 20 mit einem abnehmbaren Deckel 55, wie in 5 gezeigt. Beim Herstellen der Zusammensetzung wird der Deckel vom ersten Behälter abgenommen, und Verdünnungsmittel wird zugegeben. Vorzugsweise wird das Verdünnungsmittel auf etwa 4°C (40°F) abgekühlt, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Zusammensetzung während der Herstellung schäumt. Die genaue Menge an Konzentrat wird aus dem zweiten Behälter 30 in den offenen Behälter umgefüllt. Nachdem die geeignete Menge an Konzentrat umgefüllt wurde, wird eine gasbildende Substanz zum ersten Behälter zugegeben, und der Behälter wird mit dem Deckel 55 verschlossen. Der erste Behälter wird dann geschüttelt, um den Inhalt zu mischen.
Die gasbildende Substanz kann in Form einer Flüssigkeit, eines Gels oder eines Feststoffs vorliegen. Vorzugsweise ist die gasbildende Substanz eine Brausetablette aus Natriumhydrogencarbonat und Zitronensäure oder Natriumhydrogencarbonat und Natriumcitrat. Alternativ kann die gasbildende Substanz in den ersten Behälter gegeben werden, bevor das Konzentrat eingebracht wird.
Bei der Herstellung der Zusammensetzung können verschiedene Additive entweder im Konzentrat oder im Verdünnungsmittel enthalten sein, oder sie können mit Hilfe verschiedener Verfahren, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, in den ersten Behälter gegeben werden.
Die Zusammensetzung wird aus dem ersten Behälter 20 durch das Ventil 22 abgegeben. Das Ventil kann mit Hilfe von abwärts gerichtetem oder schräg gerichtetem (seitlich gerichtetem) Druck bewegt werden. Der erste Behälter sollte vorzugsweise in umdrehter Position verwendet werden, wie in 1 gezeigt. Alternative Möglichkeiten, den Abgabebehälter an einer vertikalen Fläche zu befestigen, sind in den 6 und 7 gezeigt. Die 6 zeigt einen ersten Behälter in einem Halter 65, welcher über einem Duschkopf oder einem hakenartigen Vorsprung angeordnet werden kann. 7 zeigt den ersten Behälter 20, der in einer Abgabevorrichtung 70 eingeschlossen ist, die eine abnehmbare Spitze 72 enthält. Alternative Befestigungsanordnungen, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, können auch verwendet werden.
Die Zusammensetzung wird aus dem ersten Behälter als cremiger, reichhaltiger Schaum abgegeben, welcher mehrere aufeinanderfolgende Stufen oder Grade an Schaum zeigt. Die Anfangsstufe des Schaums, in der ein zweckmäßiger Bestandteil mit Hilfe des komprimierten Gases bei der Abgabe aufgeschäumt wird, hat eine Dichte von etwa 0,15–0,90 g/cm³. In bevorzugten Ausführungsformen hat die Anfangsstufe des Schaums eine Dichte von etwa 0,15–0,30 g/cm³. Die zweite Schaumstufe, die aus dem Verdampfen des nachschäumenden Mittels resultiert, hat eine Dichte von etwa 0,04–0,30 g/cm³. Bevorzugte Ausführungsformen zeigen eine zweite Schaumstufe mit einer Dichte von etwa 0,05–0,10 g/cm³. Zusätzliche Schaumstufen sind möglich, einschließlich einer Schaumstufe, die aus dem Verreiben der Zusammensetzung auf einer zu reinigenden Fläche resultiert, wodurch die Atmosphärenluft in den zweckmäßigen Bestandteil eintritt. Diese mehreren Stufen oder Grade des Schaums führen zu verlängerten Schaumeigenschaften und weniger häufigen Anwendungen der Zusammensetzung während des Pflege- oder Reinigungsverfahrens.
Beispiele der Erfindung
Einige unterschiedliche Beispiele der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die zur Verwendung als Körperpflegeprodukte geeignet sind, werden nachstehend erläutert. Alle Prozentangaben sind Gewichtsprozente.
BEISPIEL 1
Die Zusammensetzung aus Beispiel 1 erschien vor der Abgabe dickflüssig zu sein. Der erzeugte Schaum war steif und voluminös. Eine solche Zusammensetzung würde sich zur Verwendung als Shampoo oder ähnliches Produkt eignen.
BEISPIEL 2
Die Zusammensetzung aus Beispiel 2 erschien dickflüssig. Der erzeugte Schaum war ein glatter, gleitender Schaum. Eine solche Zusammensetzung könnte als Rasierschaum verwendet werden.
BEISPIEL 3
Die Zusammensetzung aus Beispiel 3 war etwas dünner als die aus den vorhergehenden Beispielen. Der erzeugte Schaum war ein dicker, luftiger, steifer Schaum. Die Zusammensetzung würde auch zur Verwendung als Rasierprodukt geeignet sein.
BEISPIEL 4
Die Zusammensetzung aus Beispiel 4 war auch etwas dünner als die Zusammensetzung aus den Beispielen 1 und 2. Die Zusammensetzung erzeugte einen weichen, weichmachenden, voluminösen Schaumfilm. Diese Zusammensetzung würde sich für die Verwendung als Duschreinigungsmittel oder ähnliches eignen.
BEISPIEL 5
Die Zusammensetzung aus Beispiel 5 war dünn. Diese Zusammensetzung erzeugte einen weichen, glatten, weichmachenden Schaum, der auch zur Verwendung als Duschreinigungsmittel oder ähnliches geeignet ist.
BEISPIEL 6
Die Zusammensetzung aus Beispiel 6 war dünn (weniger als 1000 cps). Diese Zusammensetzung erzeugte einen reichhaltigen, dichten Schaum. Eine solche Zusammensetzung könnte als Shampoo verwendet werden.
BEISPIEL 7
Die Zusammensetzung aus Beispiel 7 war dicker als die Zusammensetzungen aus den Beispielen 5 und 6, aber dünner als die aus den Beispielen 1 und 2. Die Zusammensetzung erzeugt einen gleitenden, reichhaltigen Schaum. Eine solche Zusammensetzung könnte als Shampoo verwendet werden.
BEISPIEL 8
Die Zusammensetzung aus Beispiel 8 war dünn (vergleichbar mit dem Ergebnis, das in Beispiel 5 festgestellt wurde). Die Zusammensetzung erzeugte einen gleitenden, reichhaltigen Schaum. Eine solche Zusammensetzung könnte auch als Duschreinigungsmittel verwendet werden.
BEISPIEL 9
Die Zusammensetzung aus Beispiel 9 hatte eine ähnliche Dicke wie die Zusammensetzungen aus den Beispielen 3, 4 und 7. Die Zusammensetzung erzeugte einen steifen, luftigen Schaum. Eine solche Zusammensetzung könnte zur Verwendung als Rasierprodukt geeignet sein.
Diese Beispiele stellen einige der möglichen Formulierungen der erfindungsgemäßen nachschäumbaren Schaumzusammensetzungen zur Verfügung und erläutern nur einige der möglichen Verwendungen für diese Zusammensetzungen.
Während die Prinzipien dieser Erfindung zusammen mit spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurden, sollte ganz klar verstanden werden, dass diese Beschreibungen nur Beispiele sind und nicht beabsichtigen, den Umfang der Erfindung einzuschränken.

Claims

Zusammensetzung zur Abgabe aus einem Behälter, umfassend: (a) 0,1–60 Gew.-% eines aufschäumbaren, nützlichen Bestandteils, umfassend ein oberflächenaktives Mittel, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus nicht-ionischen, anionischen, amphoteren und kationischen oberflächenaktiven Mitteln besteht; (b) 16,0–99,4 Gew.-% Wasser; (c) 0,50–24 Gew.-% eines verzögert schäumenden Mittels, wobei das verzögert schäumende Mittel ein Gemisch aus Isobutan und Isopentan ist; (d) ein komprimiertes Gas, ausgewählt aus (a) Stickstoff, (b) Argon, (c) Neon, (d) Krypton, (e) Xenon, (f) Helium, (g) Kohlendioxid, (h) Distickstoffoxid, and (i) Gemischen davon, in einer Menge, die ausreicht, um (i) auf die Zusammensetzung im Behälter einen Abgabedruck von 169–514 kPa (10–60 psig) auszuüben, und (ii) die Zusammensetzung als Schaum abzugeben.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Abgabedruck des komprimierten Gases etwa 341 kPa (etwa 35 psig) beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Dampfdruck des verzögert schäumenden Mittels derart ist, das die endgültige Zusammensetzung einen Dampfdruck von 141,4 bis 196,5 kPa (6 bis 14 psig) bei 32 bis 38°C (90 bis 100°F) hat.