JP2019519441A - 流体媒体分注システムおよび流体媒体分注システムを組み立てる方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、圧力下で貯蔵された流体媒体を分注するための流体媒体分注システム(1)を提供する。システム(1)は、圧力下で流体媒体を貯蔵するための容器(30)を含み、容器(30)は、開口(32)を定義する首部(36)を含む。弁(5)を支持する弁カップ(10)は、容器(3)の開口(32)を閉じる。弁カップ(10)は、弁カップ(10)と容器(30)の首部(36)との間の接着剤層(70)によって容器(30)に固定され、それによって容器(30)を密閉する。好ましくは、容器(30)の首部(36)および弁カップ(10)は、それぞれ連続表面(71、72)を定義し、その間に接着剤層(70)が位置づけられる。また好ましくは、接着剤は、シアノアクリレート接着剤である。本発明はまた、BoV分注システム(1) を組み立てる方法を提供し、ここでバッグ(100)は、弁(50)に固定される。方法において、バッグ(100)は、容器(30)中へ挿入され、および弁カップ(10)は、容器(30)の開口(32)に配置される。そして容器(30)の内部体積 は、加圧され、および接着剤層は、弁カップ(10)の周辺の周りか、または容器(30)の首部(36)の開口(32)の周りのいずれかに適用される。そして弁カップ(10)は、容器(30)の首部(36)中へ押し込まれ、および接着剤層(70)は、硬化されて容器(30)に弁カップ(10)を固定し、密閉を提供する。
Description
本発明は、圧力下で貯蔵された流体媒体を分注するための弁カップと容器との間の密閉性能および取り付けにおける改良に関し、また、圧力下で貯蔵された流体媒体を分注するためのかかる分注システムを組み立てる方法に関する。
圧力下で貯蔵された流体媒体を分注するためのシステムは、よく知られており、典型的に容器、弁、および弁カップを包含し、ここで弁カップは、通常中心で弁を支持し、また、容器の開口を閉ざす。容器の内部体積は、加圧され、および弁によってかかる状態で維持され、弁カップと弁との間、および弁カップと容器開口との間で密閉する。弁が作動するとき、容器の内部体積と外部環境との間の圧力差は、流体媒体が容器から排出されることを引き起こす。いくつかのシステムは、 内部および外部容器を有する2段階容器を採用し、その1つが、推進気体を含有する一方、他のシステムは、推進剤としても作用する流体媒体を備えた単一の容器を採用してもよい。
伝統的に、容器は、金属、通常アルミニウムから作られる。最近、とりわけコストおよび製造の容易さなどの様々な利点のために、これらの分注システムのための容器としてプラスチック、すなわちポリエチレンテレフタレート(PET)を使用する傾向が高まっている。しかしながら、すべての場合において、システムは、十分な密閉も提供する一方で、安定であり、容器の内部圧力に耐えることができるべきである。
PET容器を採用する従来のシステムはまた、弁カップと弁との間の適切な密閉係合を確実にする弁カップのために、典型的に金属、例えば、アルミニウムを使用する。弁カップは、容器の開口のリップにしっかり固定されてもよい。弁カップと容器との間の取り付けは、ほとんどの通常の動作温度でしばしば十分であるが、より高温は、PET容器が大きく変形することを引き起こし得、それによって、アルミニウム弁カップと容器開口との間の接続は、もはや流密ではない。これは、推進気体および/または流体媒体が容器から逃げ得るので、非常に不利である。
欧州の安全要件は、エアロゾルシステムが50℃より上の温度に曝されるべきでないことを明記する。しかしながら、実際には、かかる分注システムは、ずっと高い温度にさらされることとなるかもしれない。
それゆえ、好ましくはプラスチック材料を使用することによる大きな利点を利用するために、容器および/または弁カップがこれらの材料で作られることを可能にする、50℃より高い温度で十分な密閉性能を示す分注システムが求められている。
本発明の第1側面によると、流体媒体分注システムであって:
圧力下で流体媒体を貯蔵するための容器、ここで容器は、開口を定義する首部を含む;
弁;および
弁を支持し、容器の開口を閉じるように適合された弁カップ;およびここで
弁カップは、弁カップと容器の首部との間の接着剤層によって容器に固定され、それによって容器を密閉する、
を含む、前記流体媒体分注システムが提供される。
圧力下で流体媒体を貯蔵するための容器、ここで容器は、開口を定義する首部を含む;
弁;および
弁を支持し、容器の開口を閉じるように適合された弁カップ;およびここで
弁カップは、弁カップと容器の首部との間の接着剤層によって容器に固定され、それによって容器を密閉する、
を含む、前記流体媒体分注システムが提供される。
驚くべきことに、接着剤層の使用によって容器の首部に弁カップを固定することは、弁カップを定位置に固定するだけでなく、分注システムが13バールまでの内部圧力に耐えることを可能にする密閉を作り出すことが発見された。かかる密閉は、採用するのに単純で経済的であるという利点を有する。
好ましくは、接着剤は、シアノアクリレート接着剤であり、それは有利にはエチルシアノアクリレートを含む。
いくつかの態様において、バッグが弁に取り付けられ、それによってその内部体積は、弁が作動され、それゆえ開いているが容器の内壁とバッグの外表面との間の容器の内部体積に流体連通していないとき、弁の上流および下流のチャネルに流体連通している。これらの態様において、バッグは、システムによって分注される流体媒体を含有し、および、容器の内壁とバッグの外表面との間の内部体積は、推進剤として使用するための加圧気体を含有する。
かかる弁上のバッグ(BoV)包装技術は、多くの消費者製品、特に医薬およびヘルスケア製品のために有利に使用される。それらには多くの利点があり、特に可燃性推進剤を使用する必要はなく、加圧空気または窒素とともに使用され得る。かかる推進剤は、弁カップと容器の首部との間の接着剤密閉上に悪影響を及ぼさないので、本発明において特に重要である。
それゆえ、流体媒体を分注するためのかかるBoV分注システムを組み立てる方法が、求められている。
本発明の第2側面によると、圧力下で貯蔵された流体媒体を分注するための分注システムを組み立てる方法であって:
弁およびバッグを包含する弁カップを提供すること、ここで弁は、バッグの開口に取り付けられるように構成される、
バッグの開口中へ弁を挿入すること、および弁に対してバッグを流密にすること;
容器を提供すること、ここで容器は、開口を定義する首部を含み、および圧力下で流体媒体を貯蔵するのに適している;
容器中へバッグを挿入すること、および容器の開口に弁カップを配置すること;
容器の内部体積を加圧すること;
弁カップの周辺の周りか、または容器の首部の開口の周りのいずれかに接着剤層を適用すること;
弁カップを容器の首部中へ押し入れること;および
容器に弁カップを固定し、および密閉を提供するために接着剤層を硬化させること
を包含する、前記方法が提供される。
弁およびバッグを包含する弁カップを提供すること、ここで弁は、バッグの開口に取り付けられるように構成される、
バッグの開口中へ弁を挿入すること、および弁に対してバッグを流密にすること;
容器を提供すること、ここで容器は、開口を定義する首部を含み、および圧力下で流体媒体を貯蔵するのに適している;
容器中へバッグを挿入すること、および容器の開口に弁カップを配置すること;
容器の内部体積を加圧すること;
弁カップの周辺の周りか、または容器の首部の開口の周りのいずれかに接着剤層を適用すること;
弁カップを容器の首部中へ押し入れること;および
容器に弁カップを固定し、および密閉を提供するために接着剤層を硬化させること
を包含する、前記方法が提供される。
この方法において、バッグは、弁カップの部分を形成する弁に取り付けられる。その後、弁カップおよびバッグは、容器に挿入され、および容器の開口に隣接して配置される。この状態において、容器の内部体積は、好ましくはアンダーカップガス(undercup gassing)によって推進気体を使用して加圧されてもよい。すなわち、バッグと容器との間の体積が加圧されてもよい。この方法で分注システムを組み立てることは、システムによって分注される流体媒体を受け入れる準備ができた状態において、加圧された容器が弁カップに取り付けられることを可能にする。
好ましくは、接着剤層は、シアノアクリレート接着剤から形成される。
また好ましくは、接着剤は、エチルシアノアクリレートを含む。
かかる接着剤は、20℃から25℃の間の周囲温度で適用され得、および硬化することができるという利点を有する。また、かかる接着剤は、通常相対湿度、典型的には少なくとも35%、および好ましくは50%の相対湿度で硬化する。したがって、特別な環境条件は、本発明による流体分注システムの組み立ての間に求められない。
また、密閉を生成するために求められるかかる接着剤は、少量にすぎない。これは、弁カップと容器の首部との間の結合ギャップに依存する。しかしながら、分注システムにおいて、ギャップは通常最小限に保たれ、および、弁カップは、好ましくは容器の首部中へ押し嵌めされるか、またはスナップ嵌めされる。そのような構造は、使用することになる接着剤の量が1g未満であることを可能にする。また、押し嵌めまたはスナップ嵌めは、接着剤の硬化の間、容器の首部において定位置に弁カップを保持する。シアノアクリレート接着剤は、急速に硬化する一方、例えば22 ℃で10秒間硬化した典型的なエチルシアノアクリレート接着剤は、6.0N/mm2と等しいかそれを超える引張強度を示し、好ましくは接着剤層は、13.0N/mm2を超える、より高い引張強度を発現させるために72時間まで硬化する。
プラスチック容器は、金属容器と比較したとき様々な理由で、例えば、コストまたは製造の容易さのために、有利であり得る。ポリエステル、および特にPETは、包装適用において多くの有利な特質を有する。それらは、容易に操作することができ、したがってPETの容器を形成することは、金属で形成するよりも相対的により容易かつ急速であり得る。ある場合において、ポリエステルはまた、相対的に安価であり得る。ポリエステルはまた、リサイクルされ得、したがって全体的なオーバーヘッドコストを減らす。最後に、あるポリエステルはまた、滅菌され得、特に医療適用において有利である。
したがって、上記システムの一態様において、少なくとも容器の首部は、好ましくは第1プラスチック材料から形成され、それは好ましくはポリエステルである。有利には、容器は、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)から形成される。
しかしながら、あるプラスチック容器は、より高温で変形する傾向があり得る。剛性の弁カップが使用され、プラスチック容器に密閉する方法で固定される場合、例えば本発明に従って、容器が変形する場合でさえ、容器は、その間の密閉が壊れないように弁カップに固定される。言い換えれば、弁カップと容器との間の密閉は、維持される。したがって、剛性の弁カップの使用は、プラスチック容器の利点を利用する能力を提供する一方、弁と弁カップとの間の密閉を維持する。しかしながら、弁カップはまた、有利には、上述と同じ理由でプラスチック材料で作られる。
それゆえ好ましくは、弁カップは、第2プラスチック材料から形成されるか、または第2プラスチック材料から形成される裏張り(lining)を包含する。
半結晶性ポリエステルは、より非晶質なポリエステルと比較したとき、より高い結晶化度を有し、および、50℃より高い温度に曝されても変形しない。結晶化PET(CPET)、PBT、PEN、およびPEN/PETコポリマーは、半結晶性ポリエステルである、またはそうなり得る。これらの材料は、上昇する温度での剛性だけでなく、包装における他の特性のために特に有利である。しかしながら、半結晶性であり得、および高い温度で適切な程度に変形しないいずれのポリエステルもまた、半結晶性材料として使用されてもよい。さらに、CPET、PBT、PEN、およびPEN/PETのいずれの混合も、第2プラスチック材料として使用されてもよい。好ましい態様において、第2プラスチック材料は、結晶化PET、PBT、PEN、PEN/PETコポリマー、POM、アクリロニトリル、ポリプロピレン、または前記のいずれかの混合からなる群から選択される。
密閉を形成するための接着剤層の使用は、特に接着剤層がシアノアクリレート接着剤から形成されるとき、有利にはそれがエチルシアノアクリレートを含むとき、容器が13バールの圧力まで加圧されるとき、十分な密閉を提供することが発見された。しかしながら典型的には、使用される圧力は、これより低く、容器の内壁とバッグの外表面との間の容器の内部体積は、通常7バールまで、およびいくつかの態様において1バールと3バールとを含めた間に加圧される。
また、かかる接着剤層から形成された密閉は、システムが50℃に制御されている状態よりも高い温度、および70℃を超える温度にさえ曝されるときでも、維持されることが発見された。
好ましくは、接着剤層は、投与デバイスを含む接着剤ディスペンサと相対的に弁カップおよび/または容器を回転させることによって、弁カップの周辺の周りか、または容器の首部の開口の周りのいずれかに適用される。
詳細な説明
図1は、本発明の第1の態様に従った分注システム1の例を示す。分注システム1は、本発明の第2の態様による方法において使用されてもよい弁カップ10、容器30、および弁50の例を包含する。典型的に、容器30の内領域は、大気圧よりも大きい圧力に加圧される。流体媒体が容器内に貯蔵されるとき、この圧力は、典型的に約7バールであり、およびいくつかの態様において1バールと3バールとを含めた間であるが、圧力は、これらの値に限定されず、および、領域的または政府の制限によってのみ限定される所望の値を取ってもよい。一般に弁50は、弁カップ10によって固定された位置に保持され、それによって、ユーザから弁50に力が適用されるとき、弁50は、開位置に作動され得る。この位置において、圧力差は、流体媒体が弁50を介して容器30から分配されることを引き起こす。
図1は、本発明の第1の態様に従った分注システム1の例を示す。分注システム1は、本発明の第2の態様による方法において使用されてもよい弁カップ10、容器30、および弁50の例を包含する。典型的に、容器30の内領域は、大気圧よりも大きい圧力に加圧される。流体媒体が容器内に貯蔵されるとき、この圧力は、典型的に約7バールであり、およびいくつかの態様において1バールと3バールとを含めた間であるが、圧力は、これらの値に限定されず、および、領域的または政府の制限によってのみ限定される所望の値を取ってもよい。一般に弁50は、弁カップ10によって固定された位置に保持され、それによって、ユーザから弁50に力が適用されるとき、弁50は、開位置に作動され得る。この位置において、圧力差は、流体媒体が弁50を介して容器30から分配されることを引き起こす。
弁50は、図1においてより詳細に示されるが、いずれの適切な既知の弁も弁50に代替し得ることが理解されるべきである。図1において、弁50は、好ましくは円筒状であり、中空の内部分を包含する本体52を包含してもよい。プランジャ53がまた提供され、本体52の中空の内部分と連通してもよい。ある例において、プランジャ53は、本体52内に全体的に配置されてもよいが、好ましくは本体52から突出する分注チップ54を有する。
分注チップ54は、いずれの断面形状を有してもよいが、好ましくは円筒状である。分注チップ54はまた、分注チップ54の中空の内部分を定義する上部チャネル55を包含してもよい。貫通穴56は、分注チップ54の下部に提供されてもよい。図1において、貫通穴56は、上部チャネル55の軸に対して垂直に延伸するが、貫通穴56は、この構成に限定されない。弁50の本体52はまた、本体52の下部から延伸する下部チャネル57を包含してもよい。1つの構成において、図1に見られるとおり、上部および下部チャネル55、57、およびプランジャ53および本体52は、同じ共通の中心軸を共有する。
プランジャ53は、共通の中心軸の方向にスライドするように提供されてもよい。プランジャ53は、本体52の中空部分に配置され、およびプランジャ53の垂直フランジなどの受け入れ部分と連通するバネ(示されない)によって、閉位置に偏らされてもよい。図1は、可能な閉位置を示し、そこによって下部チャネル57は、以下でより詳細に説明される密閉要素60によって上部チャネル55および貫通穴56と流体連通することから防止される。弁50を作動させるために、ユーザは、本体52の軸方向において下向きの力を適用してもよく、それによってプランジャ53が(図1に関して)下向きに横切ることを引き起こし、それによって貫通穴56は、本体52の中空部分と連通する。この方法において、上部および下部チャネル55、57は、この開位置と流体連通でもよい。圧力差に基づいて、流体媒体は、下部チャネル57、本体52の中空部分、貫通穴56、および最後に上部チャネル55を通して、容器30から排出され得る。キャップまたは他の方向性デバイスは、当技術分野で知られているように、上部チャネル55を出るときに流体媒体の流れを方向付けるために、分注チップ54と連通するように提供されてもよい。
任意に、バッグ100(図4を参照)は、弁50に取り付けられてもよい。弁50は、凹部58またはバッグ100の弁50への取り付けを可能にするいずれの他の手段も有してもよい。好ましくは、バッグ100は、弁50の下部チャネル57の周りに合う開口を有する。この方法において、バッグ100の内部体積は、弁50が作動し、それゆえ開いているとき、下部チャネル57、したがってまた上部チャネル55に流体連通でもよい。この好ましい態様において、流体媒体は、バッグ100において収容されてもよく、および、容器30とバッグ100との壁の間の容器30の内部体積は、推進気体で加圧されてもよい。代替において、流体媒体はまた、バッグ100が存在しない場合に推進気体として作用してもよい。
弁50は、弁カップ10によって支持される。図1の例において、弁50は、弁カップ10において中心で取り付けられる;すなわち、弁カップ10および弁50は、同じ中心軸を共有する。弁カップ10は、図2aにおいて見られるとおりの目的のために、中心開口11を有してもよい。しかしながら、弁50のいずれの取り付け構成も採用され得ることが理解されるべきである。
図2aおよび図2bは、弁50を弁カップ10に取り付けるための例示的な取り付け構成をさらに強調する。中心開口11は、弁カップ10の傾斜部分13によって定義されてもよい。傾斜部分13は、最も厚い点で外径d1および中心開口11に向かう傾斜を定義してもよく、中心開口11は、d1よりも小さな直径を有する。直径d1は、好ましくは弁50の本体52の直径よりも大きい。1つの例の構成において、直径d1は、14mmでもよいが、直径d1は、この値に限定されない。傾斜部分13は傾いている必要はないが、少なくとも中心開口11に向かって突出するべきこともまた理解されるべきである。傾斜部分13はまた、中心開口11に面する側に配置される多くの第1内突出12を有する。図2bは、8つの第1内突出12を示すが、本発明はこの数に限定されない。これらの第1内突出12は、図1に見られるとおり分注チップ54をしっかりと支持するために、弁50の分注チップ54の外径と連通してもよい。
弁本体52は、図2aにおいて、傾斜部分13の下に配置される第2内突出14によって支持されてもよい。この方法において、弁50は、その下側から(すなわち、容器30が図1において配置される方向から開始して)、傾斜部分13の下側、または傾斜部分13の下側に配置される密閉要素60のいずれかに当接する本体52の上まで、弁カップ10に通されてもよい。本体52の上の突出はまた、図1に見られるとおり、密閉要素60に対応するために提供されてもよい。弁本体52の上部における溝59はまた、密閉要素60を整列すること、密閉要素60が撓むのを可能にすること、および/または圧力を均等にすることを助けるために提供されてもよい。
密閉要素60は、図1に見られるとおり、好ましくは分注チップ54の外径を取り囲み、閉位置において貫通穴56を覆うような大きさにされる。プランジャ53がユーザによって下向きに押されるとき、密閉要素60は、溝59によって撓むのを許されてもよいが、これは必須ではない。
弁50および弁カップ10を組み立てるとき、密閉要素60は、第2内突出14によって定義される弁カップ10の下領域中へ挿入されてもよく、または、密閉要素60は、弁本体52の上に配置されてもよい。いずれの場合においても、弁50が弁カップ10中へ通され、それによって分注チップ54が中心開口11を通過するとき、第2内突出14は、弁本体52を適所に保持してもよい。ある例において、第2内突出14は、弁本体52に提供される対応する受け入れ部中へスナップ嵌めされる隆起部15を包含してもよい。図1は、より詳細にこの構成を例示する。この構成は、弁50が弁カップ10によって剛性に保持され、および密閉されることを可能にする。
弁カップ10の構造は、特に限定されない。図1、図2aおよび図2bは、1つの例示的な構成を示すが、特定の構築物は、示されるものに限定されない。弁カップ10は、容器30のリップ部38を受け入れるのに適合された逆U字形の受け入れ部16を包含してもよい。逆U字形の受け入れ部16の外側は、弁カップ10の外寸法または直径d2を定義してもよい。好ましくは、直径d2は、容器30の開口32の外径よりも大きい。1つの例の構成において、直径d2は、34.1mmでもよいが、直径d2は、この値に限定されない。
逆U字形の受け入れ部16は、空間を定義してもよく、ここで逆U字形の受け入れ部16の内表面は、弁カップ10が容器30に取り付けられるとき、容器30のリップ部38に接触してもよい。内表面の最も内側の表面は、開口32の内径と等しいかそれ未満でもよい弁カップ10の直径d3を定義してもよい。1つの例の構成において、直径d3は、24.8mmでもよいが、直径d3は、この値に限定されない。
弁カップ10のある構成において、図1、図2aおよび図4に示されるとおり、内表面の最も外側の表面は、最も内側の表面に向かって延伸する突出17とともに提供されてもよい。突出17は、リップ部38の下部と適合してもよい。好ましくは、突出17は、容器30との弁カップ10のスナップ嵌め係合を容易にし、正確な整列を保証することによって、および、接着剤が硬化する間に弁カップ10を定位置に保つことによって、弁カップ10と容器30との間の接着剤密閉を提供することの容易さを改善する。
図4に示される弁カップ10の構成において、弁カップ10の主要な材料は、金属でもよいが、ポリエステル裏張り61は、容器30に接触するその部分で弁カップ10の表面上に提供されてもよく、それによって裏張り61の部分は、容器30の表面72に連続する表面71を定義する。ポリエステル裏張り61は、容器30に接触する領域、例えば、逆U字形の受け入れ部16 の内表面上においてのみ形成されてもよく、または、弁カップ10の下表面上の全体に形成されてもよい。加えて、ポリエステル裏張り61は、弁カップ10上にコートされてもよく、または、その後接着剤を介して取り付けられる、および/または弁カップ10によって保持される別個の構成要素でもよい。これに関して、弁カップ10は、ポリエステル裏張り61の部分をクランプし、または保持するように構成されてもよい。
ポリエステル裏張り61は、いずれのポリエステルからも形成されてもよいが、好ましくはPETから形成される。弁カップ10が金属、すなわち、アルミニウム、または他の剛性材料で形成されるとき、50℃より高い温度での弁カップ10の構造上の剛性は、金属の構造上の剛性または剛性材料によって確実にされる。言い換えれば、金属または剛性材料は、50℃より高い温度で変形しない。これは、弁カップ10が信頼可能に弁50を保持し、および密閉してもよいことを意味する。
図4に見られるとおり、ポリエステル裏張り61はまた、第1態様の突出17に類似した突出77とともに提供されてもよい。突出77は、ポリエステル裏張り61の部分、すなわち、ポリエステル裏張り61の変化する厚さに加えて形成されてもよく、または、弁カップ10をコートするとき、突出17に続く自然な結果として形成されてもよい。
ポリエステル裏張り61は、半結晶性ポリエステルから形成される必要はないが、ある場合において、弁カップ10からの剥離につながるかもしれないポリエステル裏張り61の変形を防止するために、ポリエステル裏張り61は、半結晶性ポリエステルから形成されてもよい。
図6に示されるとおり弁カップ10の他の構成において、突出17は存在しない。この構成とともに弁カップを使用する本発明の態様において、弁カップ10は、スナップ嵌めされるよりも、容器30の開口32中へ押し嵌めされる。
逆U字形の受け入れ部16は、リップ部38の高さよりも大きな高さh1を有してもよく、それによってリップ部38は、逆U字形の受け入れ部16内に完全に含有される。この構成は、図1において見られる。1つの例の構成において、高さh1は、6.7mmでもよいが、高さh1は、この値に限定されない。弁カップ10はまた、傾斜部分13の外部分を逆U字形の受け入れ部16の内部分に接続するセクションを有してもよい。このセクションは、高さh1よりも大きな第2高さh2を定義してもよく、それによってセクションは、リップ部38の下に配置される。1つの例の構成において、高さh2は、9.25mmでもよいが、高さh2は、この値に限定されない。
セクションはまた、逆U字形の受け入れ部16から反転部分13の外側へ延伸する多くの強化部材または部分18とともに提供されてもよい。これは、弁カップ10の構造上の剛性を増やすことを助けてもよい一方、生産コストおよび材料消費もまた減らす。図2bは、8つの強化部分18を示すが、数は、これに限定されず、多かれ少なかれ強化部分18は、所望の構造上の要件に依存して使用され得る。強化部分18は、弁カップ10と同じ材料または金属などの異なる材料で作られ得る。強化部分18は、弁カップ10と一体的に形成されてもよく、または別個の構成要素として形成されてもよい。
上述のとおり、弁カップ10は、容器30に取り付けられるように構成される。図3において、容器30は、円形の開口32を含む;しかしながら、いずれの形状の開口32も使用されてよい。容器30は、開口32を定義する首部36に接続される本体34を含む。首部は、そこで一体であるか、または別個の構成要素であるかのいずれかのリップ部38とともに提供されてもよい。容器30の一般的な寸法は、上述のとおり弁カップ10の寸法に関する関係は別として、特定の方法に限定されない。
接着剤層70によって形成される密閉は、弁カップ10と首部36との間に提供される。この態様において、弁カップ10および首部36は、連続表面71および72をそれぞれ定義し、その間に、接着剤層70によって形成される密閉が位置づけられる。接着剤層70は、好ましくはシアノアクリレート接着剤、特にエチルシアノアクリレートを含む接着剤によって形成される。接着剤層70は、弁カップ10の表面71の周辺全体の周りにバンドを形成し、および、表面71と表面72との間の小さなギャップを橋渡しし、それは、好ましくは可能な限り小さく、一方でそれでも容器30への弁カップ10の押し嵌めまたはスナップ嵌めを可能にする。
好ましくは、少なくとも容器30の首部36、しかし有利には容器30全体が、プラスチック材料、特にポリエステルから形成される。有利に、容器30は、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)から形成される。しかしながら、容器30の材料は、PETまたはPENに限定されないが、いずれの適切なポリエステルでもよく、また、弁カップ10の製造において使用されてもよい以下に記載される半結晶性ポリエステルのいずれで形成されてもよいことが、理解されるべきである。具体的には、容器30の首部36は、好ましくはかかる半結晶性ポリエステルから形成されてもよい。
弁カップ10はまた、好ましくはプラスチック材料、特に半結晶性ポリエステルなど剛性のものから作られる。この方法において、弁カップ10の構造上の剛性は、プラスチック容器30よりも高いその結晶化度のために、規定の50℃を超えて確実にされ得る。ある場合において、結晶化度は、示差走査熱量測定(DSC)を使用して測定されるとき、35%より大きくてもよく、好ましくは38%より大きい。DSCは、材料の熱特性を測定するためによく確立された方法であり、本明細書ではこれ以上説明しない。
本発明の弁カップ10のために使用され得る1つの材料は、結晶化されたPET(CPET)である。PETは、それがどのように処理されるかに依存して非晶質または半結晶性のいずれかであり得る。典型的には、PETは、適切な金型(例えば、弁カップ)を使用して射出成形され得る。標準サイクル時間が使用されるとき、結果となるPET製品は、完全に非晶質である。半結晶性プラスチックは、結晶構造を表示するが、非晶質な領域でもあるものである。加熱されるとき、非晶質な領域は、硬くて脆い状態からゴム状の柔らかい、弾性の状態に遷移し得る;これが起きる温度は、ガラス転移温度として既知である。半結晶性プラスチックにおいて、プラスチックの剛性は、結晶化度に対して比例的であり、結晶構造を示すプラスチックの割合を本質的に定義する。結晶構造は、硬い状態からゴム状の状態への遷移を受けないので、結晶構造は、それらの形状を保ち、したがって、非晶質な領域がガラス転移温度で遷移しないときでさえ、半結晶性プラスチックの剛性を維持し得る。
しかしながら、他の剛性プラスチック材料が、弁カップを形成するために使用されてもよく、好ましくはこれらの材料は、結晶化PET、PBT、PEN、PEN/PETコポリマー、POM、アクリロニトリル、ポリプロピレン、または前記のいずれかの混合からなる群から選択される。
適切な剛性を表示する場合、多くの他のポリエステルまたはポリエステル混合が使用されてもよいこともまた、理解されるべきである。1つの例において、PEN/PETコポリマーは、使用されてもよく、ここでPENの割合は、PETの割合との比較において相対的に低く、例えば、コストの理由のために10−20%の間のPENである。他のコポリマー例えばPET/PBTコポリマー、またはPET/PBT/PENコポリマーでさえ、使用されてもよい。しかしながら、PET、PBT、またはPENのいずれもまた、半結晶性構造を形成するために、他のポリエステルおよび/または核形成剤などの他の添加物と混合されてもよい。
他の態様において、弁カップ10の主要な材料は、金属または他の剛性材料でもよい。好ましくは、主要な材料は、アルミニウムである。弁カップ10の構造は、上記のとおりと同じでもよい。
弁カップ10、容器30、および弁50の特定の構造への様々な変更が、それでも本発明の第1例の原理に従ってなされてもよいことが理解されるべきである。
本発明の第2側面に従って、上記のとおり弁カップ10または容器30を使用して分注システムを組み立てる方法の例が、ここで図5および図6を特に参照して与えられる。この方法において、バッグ100は、弁50に取り付けられる。最初に、弁50は、弁カップ10に結合される。この結合を行うための例示的な方法は、上記のとおりであり、ここでは繰り返さない。一般的に、いずれの方法または結合も、弁50および弁カップ10の構造に依存して使用されてもよい。そしてバッグ100は、図5(a)に示されるとおり弁50に接続される。より具体的には、バッグの開口100は、弁50の下部、例えば下部チャネル57に取り付けられ、それによって弁50は、作動されるとき、バッグ100の内部に流体連通であり得る。弁50は、図1における凹部58などの、この結合を容易にするためのいずれの方法とともに提供されてもよい。バッグ100は、接着剤、溶接、またはクランプなどいずれの適切な手段によって固定されてよい。固定された構成におけるバッグ100および弁50の組み合わせは、一般に‘弁上のバッグ’(BoV)と称される。バッグ100は、好ましくは液体、気体、または流体不透過性である。
バッグ100が弁50にしっかり取り付けられると、バッグ100は、そのフットプリントを減らすために折り畳まれてもよい。図5(b)に示されるとおり、バッグ100は、フットプリントが弁カップ10の直径より小さくなるように折り畳まれてもよい。好ましくは、BoVが開口32中へ挿入されるようにフットプリントは、弁カップ10が組み立てられる容器30の開口32の直径より小さくてもよい。例示的な方法において、BoVは、折り畳まれ、それによってフットプリントは、25mmまたは22mmより小さな直径d4を有するが、他の直径も可能である。
折り畳みは、BoVのフットプリントを減らし、容器30中への挿入を可能にするために、いずれの方法において行われてもよい。1つの態様において、平らなバッグ100は、弁50および弁カップ10の軸の周りに巻かれ、それによってバッグ100は、弁50の軸上に中心化された螺旋状の構成においてある。他の態様において、バッグ100は、コンサーティーナ(concertina)において折り畳まれてもよい。両方の場合において、BoVは、好ましくは適切なフットプリントとともに提供される。
既知の方法とは対照的に、BoVは、折り畳まれた構成においてBoVを保持するための収容スリーブまたはテープとともに提供される必要はない。むしろ、折り畳まれたBoVは、図5(c)に示されるように容器30中へ直接挿入される。このステップにおいて、BoVは、挿入の容易さを改善するために折り畳まれた状態で維持されながら、容器30の開口32を通して挿入される。
部分的に挿入されると、容器30の内領域は、気体、好ましくは推進気体で満たされてもよい。適切な推進気体は、当該技術分野において既知であり、本明細書では議論されない。使用される方法は、好ましくはアンダーカップガスであり、それは本質的に気体が弁カップ10の下で、バッグ100と容器30の内部体積との間の領域中へ通されることを意味する。本発明において、容器30の内部体積は、1から3バール、好ましくは1.5から2.5バールの間の圧力に加圧されてもよい。
容器30の加圧が完了すると、接着剤層70は、弁カップ10の周辺の周りで表面71へ、または、容器30の首部36の開口32の周りの表面72へのいずれかに適用される。特に、接着剤層70は、弁カップ10および首部36の表面71および72の1つに適用されるが、その両方ではない。好ましくは、接着剤層70は、図6に示されるとおり弁カップ10の表面71に適用される。適用は、好ましくは接着剤ディスペンサによって一様に広げられて達成され、弁カップ10および/または容器30は、接着剤ディスペンサに対して相対的に回転し、それは好ましくは一貫性を確実にするための投与デバイスを含む。
ある方法において、接着剤層70の適用の前に、弁カップ10および容器30の表面71および72は、洗浄され、それによって清潔になり、グリースを除去する。適切な溶媒は、この目的のために使用されてもよく、および、接着剤の適用の前に乾燥することを可能にしてもよい。代替的に、または追加で、適切な接着剤プライマーまたは活性化剤は、接着剤の適用のすぐ前に、弁カップ10の周辺の周りで表面71へ、または、容器30の首部36の開口32の周りの表面72へのいずれかに適用されてもよい。かかるプライマーまたは活性化剤の使用は、弁カップ10と容器30との間の結合を増加させてもよく、それらの間により強い密閉を提供する。
上記のとおり、接着剤層70は、好ましくはシアノアクリレート接着剤、特にエチルシアノアクリレートを含む接着剤によって形成され、および、弁カップ10の表面71の周辺全体の周りにバンドとして適用される。かかる接着剤の少量のみが、弁カップ10および容器30の連続表面71と72との間の密閉を生成するために求められることが理解されるべきである。これらの表面71、72の間の結合ギャップが小さいため、典型的に1g未満の接着剤が、採用するのに求められる。
シアノアクリレート接着剤の硬化はすぐに開始し、強い結合が数秒で非常に急速に形成されるため、方法の次のステップは、接着剤層70が適用された後すぐに行われなければならない。これは、図5(d)に示されるとおり、弁カップ10、それゆえ容器30の首部36によって定義されるBoVを開口32中へ押すことを伴う。
好ましい態様において、弁カップ10は、逆U字形の受け入れ部16とともに提供され、および容器30は、リップ部38とともに提供される。したがって、BoVは、容器30のリップ部38が逆U字形の受け入れ部16に当接するまで容器30中へ押し込まれてもよく、および、表面71および72は、互いに連続している。
より好ましい構成において、逆U字形の受け入れ部16は、リップ部38の下側とスナップ嵌めの方法で係合するように適合された突出17、77を含む。この方法において、弁カップ10が容器30のリップ部上へ押されるとき、U字形の受け入れ部16は、突出17、77がリップ部38に渡って通り、その後突出17、77がリップ部38に渡って通ったらそれらの静止状態に戻ることを可能にするために、わずかに変形してもよい。この方法において弁カップ10を固定することは、接着剤層70の硬化の間、首部36の開口32における弁カップ10の保持を助け、さもなければ、圧力は、弁カップ10を定位置に保持するために、接着剤層70の十分な硬化が起きるまで弁カップ10上に保持されることを要してもよい。
しかしながら、シアノアクリレート接着剤が20℃から25℃の間の周囲温度で、および、通常相対湿度、典型的には少なくとも35%および好ましくは50%で急速に硬化することは既知であり、典型的には、10秒の初期硬化時間は、シアノアクリレート接着剤が使用される場合、容器において弁カップ10を適所に保持するために十分であろう。しかしながら好ましくは、接着剤層70は、高い引張強度を発現させるために72時間までの間、硬化することができ、それは例えば、13.0N/mm2を超えてもよい。
シアノアクリレート接着剤は、硬化するためには周囲環境における湿度を要するため、特別な条件は求められないが、方法のいくつかまたはすべてのステップが密閉環境において行われるのが適切であろう。
弁カップ10が容器30中へ押し込まれ、接着剤層の初期硬化が生じると、分注システム1は、組み立てられるが、図5(e)のように弁50の曝される部分を覆うための保護オーバーキャップ120を追加するなどの、さらなる組み立てステップが可能でもよい。
接着剤層70が完全に硬化すると、組み立てられた分注システム1は、様々な消費者に移送されて、様々な異なる製品で満たされてもよい。分注システム1を満たすために、分注される流体媒体は、弁50をバッグ100中へ、すなわち、上部チャネル55、貫通穴56、および下部チャネル57を介して通過する。容器30における圧力は、バッグ100が流体媒体で満たされると増加する。好ましくは、圧力は、約6から8バール、好ましくは6.5から7.5バールに増加する。圧力におけるこの増加は、弁50がユーザによって作動されるとき、流体媒体を分注することを助ける。
Claims (25)
- 流体媒体分注システムであって:
圧力下で流体媒体を貯蔵するための容器、ここで容器は、開口を定義する首部を含む;
弁;および
弁を支持し、容器の開口を閉じるように適合された弁カップ;およびここで
弁カップは、弁カップと容器の首部との間の接着剤層によって容器に固定され、それによって容器を密閉する、
を含む、前記流体媒体分注システム。 - 容器の首部および弁カップが、連続表面を定義し、接着剤層が、その間に位置づけられる、請求項1に記載された流体媒体分注システム。
- 接着剤が、シアノアクリレート接着剤である、請求項1または2に記載された流体媒体分注システム。
- 接着剤が、エチルシアノアクリレートを含む、請求項3に記載された流体媒体分注システム。
- 少なくとも容器の首部が、第1プラスチック材料、好ましくはポリエステルから形成される、請求項1〜4のいずれか一項に記載された流体媒体分注システム。
- 容器が、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)から形成される、請求項5に記載された流体媒体分注システム。
- 弁カップ、または接着剤層に接触するその一部が、剛性の第2プラスチック材料から形成される、請求項1〜6のいずれか一項に記載された流体媒体分注システム。
- 第2プラスチック材料が、結晶化PET、PBT、PEN、PEN/PETコポリマー、POM、アクリロニトリル、ポリプロピレン、または前記のいずれかの混合からなる群から選択される、請求項7に記載された流体媒体分注システム。
- 弁カップが、容器の首部に押し嵌めされ、またはスナップ嵌めされる、請求項1〜8のいずれか一項に記載された流体媒体分注システム。
- バッグが、弁に取り付けられ、それによってその内部体積が、弁が開いているときに弁の上流および下流のチャネルに流体連通しているが、容器の内壁とバッグの外表面との間の容器の内部体積には流体連通していない、請求項1〜9のいずれか一項に記載された流体媒体分注システム。
- 圧力下で貯蔵された流体媒体を分注するための分注システムを組み立てる方法であって:
弁およびバッグを包含する弁カップを提供すること、ここで弁は、バッグの開口に取り付けられるように構成される、
バッグの開口中へ弁を挿入すること、および弁に対してバッグを流密にすること;
容器を提供すること、ここで容器は、開口を定義する首部を含み、および圧力下で流体媒体を貯蔵するのに適している;
容器中へバッグを挿入すること、および容器の開口に弁カップを配置すること;
容器の内部体積を加圧すること;
弁カップの周辺の周りか、または容器の首部の開口の周りのいずれかに接着剤層を適用すること;
弁カップを容器の首部中へ押し入れること;および
容器に弁カップを固定し、および密閉を提供するために接着剤層を硬化させること
を包含する、前記方法。 - 接着剤層が、投与デバイスを含む接着剤ディスペンサと相対的に弁カップおよび/または容器を回転させることによって、弁カップの周辺の周りか、または容器の首部の開口の周りのいずれかに適用される、請求項11に記載された方法。
- 接着剤層が、シアノアクリレート接着剤から形成される、請求項11または12に記載された方法。
- 接着剤が、エチルシアノアクリレートを含む、請求項13に記載された方法。
- 接着剤層が、弁カップの周辺に適用され、20℃と25℃との間の周囲温度で硬化する、請求項13または14に記載された方法。
- 接着剤層が、72時間まで硬化する、請求項13〜15のいずれか一項に記載された方法。
- 接着剤層が、少なくとも35%、好ましくは50%の相対湿度で硬化する、請求項13〜16のいずれか一項に記載された方法。
- 弁カップが、容器の首部中へ押し嵌めされ、またはスナップ嵌めされる、請求項13〜17のいずれか一項に記載された方法。
- 接着剤層が、1g未満の接着剤を含む、請求項11〜18のいずれか一項に記載された方法。
- 少なくとも容器の首部が、第1プラスチック材料、好ましくはポリエステルから形成される、請求項11〜19のいずれか一項に記載された方法。
- 容器が、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)から形成される、請求項20に記載された方法。
- 弁カップ、または接着剤層に接触するその一部が、剛性の第2プラスチック材料から形成される、請求項11〜21のいずれか一項に記載された方法。
- 第2プラスチック材料が、結晶化PET、PBT、PEN、PEN/PETコポリマー、POM、アクリロニトリル、ポリプロピレン、または前記のいずれかの混合からなる群から選択される、請求項22に記載された方法。
- 容器の内壁とバッグの外表面との間の容器の内部体積が、最大13バールで加圧される、請求項11〜23のいずれか一項に記載された方法。
- 容器の内壁とバッグの外表面との間の容器の内部体積が、1バール以上と3バール以下で加圧される、請求項24に記載された方法。
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