DE69922320T2

DE69922320T2 - Kügelförmiger Aerosolbehälter aus Kunststoff

Info

Publication number: DE69922320T2
Application number: DE69922320T
Authority: DE
Inventors: Pierre-Andre Lasserre; Gilles Baudin
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2019-09-21
Also published as: EP0995697A1; JP2000109149A; ATE283810T1; JP3667572B2; CA2284394A1; JP2005178910A; FR2784081B1; DE69922320D1; CA2284394C; FR2784081A1; EP0995697B1; ES2234223T3

Description

Die Erfindung betrifft einen Aerosolspender gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, umfassend einen Behälter, der dazu bestimmt ist, ein flüssiges Produkt zu enthalten, das mit Hilfe eines Treibgases abzugeben ist, wobei der Behälter mit einem Abgabeventil versehen ist, das durch den Benutzer für den Ausstoß einer Produktdosis betätigbar ist. Im Allgemeinen ist ein solcher Spender ferner mit Mitteln zur Betätigung des Ventils versehen, und zwar beispielsweise mit einem Druckknopf, der mit dem Ventil verbunden ist und mit einer Abgabeöffnung wie einer Zerstäubungsdüse versehen ist.
Gewöhnlich ist der Behälter eines solchen Spenders von zylindrischer allgemeiner Form und seine Wand besteht in gebräuchlicher Weise aus Weißblech oder aus Monobloc-Aluminium. Im Allgemeinen ist ein solcher Behälter mit einem Hals versehen, auf dem ein ein Ventil tragender Napf befestigt ist.
Die Behälter aus Metall besitzen den Vorteil, eine gute Festigkeit gegenüber dem im Inneren des Behälters herrschenden Druck zu besitzen, und zwar insbesondere dann, wenn die Umgebungstemperatur übermäßig hoch ist, beispielsweise in voller Sonne.
Die Metallbehälter besitzen jedoch den Nachteil, dass das darin enthaltene Produkt oft eine korrosive Wirkung auf seine Innenwand ausübt. Aus diesen Gründen ist es erforderlich, auf die Innenwand eine inerte Schutzschicht aufzubringen, beispielsweise eine Schicht aus Lack oder einen Film aus Thermoplast. Ferner erfordert ihre Herstellung, ob es sich nun um Behälter aus Weißblech oder um Behälter aus Aluminium handelt, den Einsatz eines aufwändigen Herstellungswerkzeugs, wobei ihr Preis nur aufgrund der großen Anzahl von hergestellten Einheiten wirtschaftlich vernünftig ist. Außerdem sind gegenwärtig nur zylindrische Formen oder Formen, die geringfügigere Veränderungen gegenüber der zylindrischen Form aufweisen, industriell herstellbar.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Behälter aus Metall durch Kunststoffbehälter zu ersetzen. So beschreibt die Schrift FR-A-2 567 851 einen Kunststoffbehälter, der dazu bestimmt ist, eine Füllung unter Druck aufzunehmen. Dieser Kunststoffbehälter besteht aus zwei Teilen, einem ersten Teil, der die zylindrische Seitenwand bildet, und einem zweiten Teil, der von einem angebrachten Boden gebildet ist, der mit der zylindrischen Wand verbunden ist. Diese Montage besitzt den Nachteil, dass die Verbindungszone, um dicht zu sein, eine sehr genaue Anpassung der beiden zu verbindenden Teile erfordert, was mit den gegenwärtig verwendeten Formungstechniken schwer realisierbar ist. Außerdem bildet eine solche Verbindungszone immer eine zerbrechliche Stelle, was um so störender ist, als der Behälter hohen Innendrücken standhalten muss.
Man kennt ferner einen Behälter zylindrischer Form für einen Aerosolspender, der durch Blasen einer Vorform aus Thermoplast herstellbar ist. Ein solcher Behälter aus Thermoplast ist beispielsweise in der Schrift FR-A-2 724 588 beschrieben. Diese Schrift schlägt aus einer großen Auswahl von Thermoplasten insbesondere Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphtalat vor.
Die Verwendung von Behältern aus Thermoplast besitzt sicherlich zahlreiche Vorteile gegenüber den Metallbehältern der oben erwähnten Art. Bei ihrer industriellen Anwendung stellen sich jedoch zwei große Probleme. Das erste Problem, technischer Art, ist, eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten, ohne Verformungen oder Risse zu zeigen, und zwar insbesondere bei hohen Temperaturen, beispielsweise von etwa 70°C oder 80°C. Temperaturen dieser Größenordnung können beispielsweise in einem in der Sonne geparkten Wagen angetroffen werden. Nun hat es sich herausgestellt, dass die Mehrzahl der Thermoplaste, wenn sie solchen Temperaturen ausgesetzt werden, ein beträchtliches Erweichen zeigen, was sie für die Herstellung von Behältern unverwendbar macht, die in der Praxis Innendrücken von etwa 1,8·10⁵ bis 10·10⁵ Pa aushalten müssen.
Die europäische Patentanmeldung EP 873 946 beschreibt einen Aerosolbehälter von im Wesentlichen zylindrischer Form, dessen Körper aus einer Verbindung hergestellt ist, die eine Glasübergangstemperatur zwischen 74°C und 100°C aufweist.
Außerdem ist es im Bereich der Aerosole üblich, im Behälter vor der Einführung des Treibgases ein Teilvakuum zu erzeugen. Auf diese Weise kann, ohne durch das Vorhandensein von Luft gestört zu werden eine größere Menge an Treibgas für die Zerstäubung eingesetzt werden. Das Anlegen eines solchen Teilvakuums erfordert jedoch eine besondere Festigkeit des Behälters. Bei Fehlen einer solchen Festigkeit besteht die Gefahr, dass der Behälter als Reaktion auf ein solches Teilvakuum sich verformt oder einzieht. Zu diesem Zweck ist es ausgehend von einem zylindrischen Behälter möglich, die Dicke der Wand des Behälters zu vergrößern, um ihm eine höhere Festigkeit gegenüber dem inneren Unterdruck zu verleihen. Diese Lösung ist jedoch zu vermeiden, da das zweite Problem, das die Thermoplaste bereiten, wirtschaftlicher Art ist. Der Preis mancher Thermoplaste, die relativ hohen Temperaturen standhalten kön nen, ist nämlich so hoch, dass eine industrielle Verwertung von Behältern mit Wänden mit großer Dicke aus einem solchen Material nicht in Betracht kommen kann, außer wenn man den Kaufpreis beträchtlich erhöht.
Eines der Ziele der Erfindung ist es insbesondere, einen Aerosolspender zu schaffen, und zwar insbesondere einen Aerosolspender, dessen Behälter aus Kunststoff einem inneren Teilvakuum in angemessener Weise standhält. Ein solches inneres Vakuum gestattet es, den Behälter mit verflüssigtem Treibgas zu füllen, ohne durch das Vorhandensein von Luft gestört zu werden.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen Aerosolspender vom Typ mit Kunststoffbehälter zu schaffen, dessen Herstellungspreis so niedrig wie möglich ist. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Aerosolspender zu schaffen, dessen Behälter aus Kunststoff hohen Innendrücken insbesondere bei hohen Temperaturen in angemessener Weise standhält. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die für die Herstellung eines solchen Behälters erforderliche Kunststoffmenge zu minimieren.
Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich ausführlicher aus der folgenden Beschreibung.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Aerosolspender für die Abgabe eines Produkts mit Hilfe eines Treibgases, umfassend einen Behälter, der im Wesentlichen die Form einer Kugel hat, wobei dieser Behälter mit einer Öffnung versehen ist, auf der ein Abgabeventil montiert ist, wobei dieser Behälter aus einem Thermoplast geformt ist, dessen Glasübergangstemperatur höher als 80°C ist.
Mit dem Ausdruck "Behälter, der im Wesentlichen die Form einer Kugel hat" versteht man einen Behälter, dessen Körper im Wesentlichen keinen Bereich und insbesondere keinen Mittelbereich besitzt, der eine zylindrische, kegelstumpfförmige oder konkave Form hat.
Man wählt vorzugsweise einen Werkstoff, dessen Glasübergangstemperatur höher als etwa 105°C und insbesondere gleich oder höher als etwa 115°C ist.
Die Öffnung des Behälters ist vorteilhafterweise durch den freien Rand eines Halses begrenzt, wobei dieser Hals einen Verfalzungswulst für die Befestigung eines das Abgabeventil tragenden Napfes aufweist. Es ist jedoch möglich, einen Behälter ohne Hals zu verwenden. In diesem Fall kann in der Öffnung ein Ventil befestigt werden, dessen Körper aus Elastomer besteht. Ein solches Ventil, das auf einem Behälter ohne Hals zu montieren ist, ist beispielsweise in den Schriften FR-A-2 741 933 und FR-A-2 757 488 beschrieben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Behälter im Wesentlichen auf der der Öffnung entgegengesetzten Seite einen Boden, der geeignet ist, das stabile Aufsetzen des Spenders auf eine im Wesentlichen ebene Fläche zu gestatten. Zu diesem Zweck ist der Boden vorteilhafterweise von einem ringförmigen Wulst gebildet.
Gemäß einem interessanten Aspekt der Erfindung ist der Behälter des Spenders von einer Wand (außerhalb des Halses und außerhalb des Bodens) geformt, deren Dicke zwischen 0,15 mm und 0,5 mm beträgt. Diese Dicke ist ausreichend, um ein Produkt im Inneren des Behälters und ein Treibgas zu verpacken, und zwar insbesondere ein verflüssigbares Treibgas und insbesondere ein Treibgas wie Isobutan, Butan, Pentan oder Isopentan oder ihre Mischung. Mit einer solchen Dicke minimiert man den Verbrauch an Rohstoff bei der Herstellung des Behälters.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Behälter ein Volumen zwischen 50 cm³ und 280 cm³ auf. Der Behälter ist vorzugsweise transparent oder durchscheinend. Dies gestattet es, den Grad der Füllung mit Produkt im Behälter sichtbar zu machen.
Zur Herstellung des Behälters verwendet man vorteilhafterweise ein Verfahren zum Streckblasen eines Vorformlings geeigneter Form. Ein solches Verfahren ist dem Fachmann wohlbekannt. So ist ein Streckblasverfahren beispielsweise in der Schrift FR-A-2 386 407 beschrieben.
Der beschriebene Aerosolspender ist insbesondere für das Verpacken und Abgeben von kosmetischen Produkten in Form von Spray oder Schaum verwendbar.
Zum besseren Verständnis des Gegenstands der Erfindung wird nun als rein veranschaulichendes und keineswegs begrenzendes Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist.
Auf dieser Zeichnung:

– stellt die einzige Figur eine axiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Aerosolspenders, in geschlossener Stellung gezeigt, dar.

In dieser Figur ist ein Spender dargestellt, der als Ganzes mit der Bezugszahl 1 bezeichnet ist. Man sieht in der Zeichnung einen Behälter 2 von im Wesentlichen sphärischer Form mit der Längsachse X, der einen offenen Hals 4 zylindrischer Form trägt. Die Kugel kann natürlich eine in der Achse X leicht abgeflachte oder ausgezogene Form besitzen, was aus ästhetischen Gründen interessant sein kann.
Der Behälter enthält ein flüssiges Produkt P, beispielsweise einen Haarkonditioner und ein verflüssigbares Gas, wie eine Mischung Propan/Butan. Die am freien Ende des Halses 4 gebildete Öffnung weist einen Wulst 6 auf, auf dem durch Verfalzung ein ein Ventil tragender Napf 8 befestigt ist. Der ein Ventil tragende Napf 8 ist im Allgemeinen aus Kunststoff hergestellt. Zur Gewährleistung der Abdichtung der Montage des Napfes auf dem Behälter ist eine ringförmige Dichtung 10 aus Elastomer zwischen dem Wulst 6 und dem Napf 8 eingesetzt. In der Mitte des Napfes 8 ist auf herkömmliche Weise der Körper 16 eines Abgabeventils montiert. Das untere Ende dieses Ventils ist mit einem Tauchrohr 18 verbunden, das sich im Wesentlichen bis zum Boden 22 des Behälters 2 erstreckt.
Auf dem Ventil 16 ist ein Druckknopf 64 montiert, der für die Betätigung des Ventils vorgesehen ist und mit einer Zerstäubungsdüse 26 für die Abgabe des Produkts in Form eines Sprays aus feinen Tröpfchen versehen ist.
Der Druckknopf ist durch eine abnehmbare Schutzkappe 12 geschützt, deren zylindrische Seitenwand 13 einen Einrastwulst 14 aufweist, der das Einrasten der Kappe auf dem Umfangsrand des das Ventil tragenden Napfs 8 gestattet.
Auf der dem Hals 4 entgegengesetzten Seite bildet der Behälter 2 eine Basis, die mit einem verdickten ringförmigen Wulst 20 versehen ist, der die stabile Positionierung des Spenders 1 auf einer Arbeitsfläche gestattet. Die Mitte des Wulstes 20 ist durch den Boden 22 geschlossen, der eine auf das Innere des Behälters zu gewölbte Form besitzt.
Der Behälter 2 ist transparent, was die Sichtbarmachung des Füllgrades des Behälters gestattet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Behälter 2 einschließlich des Halses 4 und der Basis 20 aus einem thermoplastischen Copolymer, das von Einheiten von Polyethylenterephthalat (PET) und von Polyethylennaphtalat (PEN) gebildet ist, wobei das Molverhältnis der Einheiten PET/PEN in diesem Copolymer 10/90 beträgt. Dieses Copolymer besitzt eine Glasübergangstemperatur von 115°C.
Der Behälter 2 wird durch Streckblasen gemäß dem Fachmann wohlbekannten Techniken hergestellt.
Ausführungsbeispiel
Mit Hilfe eines Verfahrens zum Streckblasen eines Rohlings aus PET/PEN (10:90) mit geeigneter Form hat die Anmelderin einen im Wesentlichen sphärischen Behälter hergestellt, der ein Volumen von 214 ml besitzt. Dieser Behälter ist transparent und besitzt ein Gewicht von 19 g. Die Wand weist eine mittlere Dicke von etwa 0,45 mm auf. Nach Montage des Abgabeventils wird eine Menge von etwa 100 ml bis 135 ml eines flüssigen Haarkonditioners in den Behälter eingeführt. Durch Anlegen eines Teilvakuums von –0,6·10⁵ Pa führt man die Luft im Behälter ab. Dann verfalzt man das Ventil auf dem Behälter. Für das Unter-Druck-Setzen des Behälters injiziert man dann je nach der Natur des abzugebenden Produktes über die Ventilstange etwa 15 g bis etwa 50 g verflüssigtes Treibgas. Bei 20°C erreicht der Innendruck des Behälters 1,8·10⁵ Pa. Bei dem Anlegen des Teilvakuums wurde keine Verformung des Behälters festgestellt. Ebenso wurde bei der allmählichen Erhitzung keine merkliche Verformung des Behälters bis zu einer Temperatur von 75°C festgestellt.
In einem vergleichenden Versucht hat die Anmelderin einen zylindrischen Behälter mit einem Durchmesser von 55 mm hergestellt, der dasselbe Volumen wie der oben beschriebene sphärische Behälter besaß. Um den oben angegebenen Drücken standhalten zu können, war es erforderlich, Wände mit einer Dicke von 0,75 mm herzustellen. Für die Herstellung eines solchen zylindrischen Behälters wurden 26 g Thermoplast verwendet.
Dies zeigt also, dass die Erfindung gestattet, einen Gewinn von etwa 25 % bis 30 % an Rohstoff gegenüber einem Behälter zylindrischer Form zu erzielen.
In der vorstehenden ausführlichen Beschreibung wurde auf besondere Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen. Natürlich können an diesen Abwandlungen vorgenommen werden, ohne sich von der Erfindung, wie sie im Nachstehenden beansprucht ist, zu entfernen.

Claims

Aerosolspender (1) für die Abgabe eines Produkts (P) mit Hilfe von Treibgas, umfassend einen Behälter (2), der mit einer Öffnung versehen ist, auf der ein Abgabeventil (16) montiert ist, wobei dieser Behälter aus einem Thermoplast geformt ist, dessen Glasübergangstemperatur höher als 80°C ist, wobei der Behälter auf der der Öffnung entgegengesetzten Seite einen Boden (22) aufweist, der geeignet ist, das stabile Aufsetzen des Spenders auf eine im wesentlichen ebene Fläche zu gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter zwischen der Öffnung und dem Boden im wesentlichen die Form einer Kugel hat.
Aerosolspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasübergangstemperatur des Thermoplasts höher als 105°C und vorzugsweise mindestens gleich oder höher als 115°C ist.
Spender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoplast ein Copolymer aus Polyethylenterephtalat (PET) und Polyethylennaphtalat (PEN) enthält, wobei das Molverhältnis von PET/PEN in diesem Copolymer 10/90 beträgt.
Aeorosolspender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung durch den freien Rand eines Halses (4) begrenzt ist, wobei dieser freie Hals ei nen Verfalzungswulst (6) für die Befestigung eines das Abgabeventil tragenden Napfes aufweist.
Aerosolspender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden von einem ringförmigen Wulst (20) gebildet ist.
Aerosolspender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch Streckblasen eines Vorformlings erhalten wird.
Aerosolspender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (außer Hals und Boden) von einer Wand gebildet ist, deren Dicke zwischen 0,15 mm und 0,5 mm beträgt.
Aerosolspender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Volumen zwischen 50 cm³ und 280 cm³ aufweist.