JP4067626B2 - エアゾール製品およびその製法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアゾール製品に関する。さらに詳しくは製品圧を低くすることができ、しかも製造が容易なエアゾール製品およびその製法に関する。また、本発明は内容物の充填量を従来より多くすることができるエアゾール製品に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来より、エアゾール製品の内容物を細かい霧状の粒にして噴霧したり、または発泡状態で吐出するために、噴射剤として、あらかじめエアゾール容器内に炭酸ガス（ＣＯ2）などの圧縮ガスを充填し、内容物に溶解させている。
【０００３】
前記圧縮ガスを内容物に溶解させるばあい、まず、所定量の内容物を容器内に充填し、ついで、前記容器内に圧縮ガスを高圧で充填している。このとき、圧縮ガスが原液（内容物）に溶解するので、最終の平衡状態下のエアゾール製品の内圧を大幅に上回る高圧をかける必要がある。
【０００４】
このことを、オストワルド吸収係数（以下、単にオストワルド係数という）が１である圧縮ガスと内容物とからなり、容器内圧が０．６ＭＰａ（以下、すべてゲージ圧とする）で内容物容積が容器容積の約６０％を占め、圧縮ガス容積が約４０％となっている一般的なエアゾール製品について説明する。
【０００５】
ここで、オストワルド係数とは、要するに、気体の分圧が７６０ｍｍＨｇであるとき温度ｔ℃の溶媒１ｍｌに溶解する気体の体積（ｍｌ）を数値のみで表わしたものをいい、同温度下では溶解率は圧力に比例する。
【０００６】
したがって、まず大気圧下で容器内に約６０％容積分の内容物を注入し、つぎには１．５ＭＰａの圧縮ガスを注入しなければならない。なぜなら、容器内の平衡圧力（４０％容積の圧縮ガスと６０％容積のエアゾール）を０．６ＭＰａとすれば最初に４０％容積に注入すべきガス圧力Ｐは、
Ｐ×０．４＝０．６×０．４＋（０．６×０．６）×１
から１．５ＭＰａとなる。これを一般式で示すと、下記（１）式となる。
【０００７】
Ｐ1＝Ｐ2×｛χ＋β（１−χ）｝／χ （１）
これは、圧縮ガスの充填が完了するまでは圧縮ガスが内容物に溶解しないものと仮定したばあいであって、実際は圧縮ガスの充填とともにわずかに内容物に溶解するため、前記例においては最高圧力は１．５ＭＰａよりわずかに低く１．４ＭＰａ程度となる。
【０００８】
しかし、この程度の圧力であっても現在の一般的なエアゾール容器は耐えることができない。たとえ耐えることができてもエアゾールバルブの取付（クリンプ）がゆるむなどの弊害が生じる。また、かかる高圧に耐えうる容器を使用しようとしても、製造コストが大幅に上昇する。
【０００９】
したがって、現状では、別に大型の耐圧容器を用いて、エアゾール溶液を製造し、これを各エアゾール容器に順次充填する方法などを用いることもある。この方法にしても、設備コストの大幅な上昇および工数の増大を伴うという問題を有している。
【００１０】
また、前記従来のような圧縮ガス製品に一重缶を用いたエアゾール製品では、内容物を噴霧するにしたがって、容器内部の圧力が減少していく。それにより、圧縮ガスの溶解量が減少し、内容物の霧の粒を細かくする作用を維持することが困難になる。したがって、この理由によって初期圧を高くしたり、ガスの充填率を高くしておく必要がある。
【００１１】
また、誤操作したばあい（たとえば、正立仕様にもかかわらず倒立で使用したばあい）、ガスのみが噴射され、製品圧力が著しく降下してしまう。従来この問題を解決する手段としては、バルブに備わっているチューブの先端に重りの付いた製品があるが、重りが充分に作動しないなどの原因によって、確実ではない。
【００１２】
そこで、かかる問題を解決すべく、噴霧回数が増えていっても圧縮ガスの溶解量の減少を抑えることができるように、内筒および外筒からなる二室容器を用いたエアゾール製品が提案されている（特開平８−２５３４０８号）。
【００１３】
この二室容器を用いたエアゾール製品では、内容物が内筒内部に充填され、当該内容物に圧縮ガスが溶解され、内筒と外筒とのあいだの空間部には、加圧剤として液化石油ガス（ＬＰＧ）、チッ素などの圧縮ガスが充填されている。内筒は合成樹脂などからなる可撓性を有する袋体からなるため、使用するに従って、内筒中の内容物が減少しても前記加圧剤からの圧力によって内筒が収縮するため、内容物中の圧縮ガスの溶解量の減少を防止することができる。
【００１４】
前記二室容器に圧縮ガスを充填するばあい、主に２つの方法があり、たとえば、まず、前者のいわゆるＴＮ充填の方法では、内容物（原液）を内筒に充填し、バルブを外筒にクリンプする。ついで、バルブのステムから内容物に溶解させるための圧縮ガスを内筒に充填する。そののち、外筒の底栓から内筒を圧縮させるための圧縮ガスを充填する。
【００１５】
また、後者の充填方法として、内筒の底部に内筒から外筒へのガスの流れのみを許す（なお、内容物の流れは許さないものとする）逆止弁が設けられた二室容器を採用するばあい、まず、噴射バルブを外筒にクリンプする。ついで、圧縮ガスを噴射バルブのステムから、内筒および前記逆止弁を経由して、外筒へ充填する。ついで、噴射バルブのステムから内筒内部の圧縮ガスを外部へパージする。これにより、内筒はしぼんだ状態になり、一方、外筒の空間部内部は、逆止弁が閉じるため、圧縮ガスが充填された状態を維持する。そののち、内容物（原液）、および内容物に溶解させるための圧縮ガスを前記噴射バルブから内筒の内部に順次充填すれば充填作業が完了する。
【００１６】
しかしながら、前記従来の二室容器を用いたエアゾール製品では、内容物に溶解される圧縮ガスとは別に内筒を収縮させるための圧縮ガスを充填する必要があり、製造の手間が掛かる。
【００１７】
しかも、内容物に溶解された圧縮ガスとは別に、内筒と外筒とのあいだの空間部に圧縮ガスを充填することによって所望の製品圧をうるため、内筒に充填される内容物の充填量が外筒の内容積に対して一重缶と同程度の６０％程度までしか確保することができないという問題がある。
【００１８】
また、ステムから内袋へ圧縮ガスを充填させる前者のＴＮ充填のばあい、内袋内部のスペースが外筒のスペースと比較して小さいため、所定量の圧縮ガスを内袋へ充填するときの充填圧力が大きくなる。そのため、内袋が破裂するという問題がある。
【００１９】
一方、後者の充填方法では、ＴＮ充填も可能であるが、内容物（原液）に溶解用の圧縮ガスをあらかじめ溶解および／または混合させた状態で内袋に充填することができる。しかし、外部に溶解混合用のタンクが必要となる。
【００２０】
さらに、従来の二室容器を用いたエアゾール製品では、未発泡の内容物が多く（つまり、内容物（原液）に圧縮ガス（噴射剤）が充分に溶解していない）、整髪用樹脂などステムに詰まりやすい樹脂を多く含有する内容物には不向きである。
【００２１】
本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、製品圧を低くすることができ、しかも製造が容易なエアゾール製品およびその製法を提供することを目的とする。また、本発明は内容物の充填量を従来より多くすることができるエアゾール製品を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアゾール製品は、移動可能かつ内容物を分離可能な隔壁によって分離された二室容器内部の一方の空間部に吐出される内容物が充填され、他方の空間部に加圧する圧縮ガスが充填されたエアゾール製品であって、
前記圧縮ガスが少なくとも２種の混合ガスからなる混合圧縮ガスであり、
前記加圧する圧縮ガスが、前記内容物に対するオストワルド吸収係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス、および０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスからなり、
前記隔壁の少なくとも一部が圧縮ガス透過性であり、前記混合圧縮ガスが選択的に前記隔壁を透過して内容物に溶解され、吐出可能となることを特徴としている。
【００２４】
前記内容物が水、１価のアルコール、またはこれらの混合液を含み、前記第１圧縮ガスが炭酸ガスであり、前記第２圧縮ガスがチッ素であるのが好ましい。
【００２５】
前記隔壁がオレフィン系樹脂、とくに好ましくはポリエチレンまたはポリプロピレンからなるのが好ましい。
【００２６】
前記隔壁が前記外部容器の内面と摺動可能に設けられたピストンであり、
前記ピストンの材質がポリエステル、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂またはナイロンであるのが好ましい。
【００２７】
本発明のエアゾール製品の製法は、少なくとも一部がガス透過性を有する、移動可能かつ内容物を分離可能な隔壁によって分離された二室容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記二室容器内部の一方の空間部に吐出される内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記二室容器内部の他方の空間部に、少なくとも２種の混合ガスからなる加圧する混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記隔壁を透過させて内容物に溶解させる工程と
からなるエアゾール製品の製法であって、
前記加圧する圧縮ガスが、前記内容物に対するオストワルド吸収係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス、および０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスからなることを特徴としている。
【００２８】
前記二室容器として、ガス透過性を有する内筒を収容する外筒上に噴射バルブが嵌着されてなるエアゾール容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記内筒に内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記外筒と内筒とのあいだの空間部に混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記内筒を透過させて内容物に溶解させる工程と
からなるのが好ましい。
【００２９】
前記二室容器として、筒状の外部容器、当該外部容器内に、前記外部容器の内面と摺動可能に設けられたピストン、前記外部容器内で前記ピストンによって仕切られて形成された上部室および下部室を有し、前記外部容器の開口端に噴射バルブが嵌着されたピストン型エアゾール容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記上部室および下部室のうちのいずれか一方の内部に内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記上部室および下部室のうちの他方の内部に混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記ピストンを透過させて内容物に溶解させる工程とからなるのが好ましい。
【００３０】
本発明のエアゾール製品では、二室容器の内部を２つの空間部に隔てる隔壁（内筒、ピストン）として、ガス透過性を有する隔壁を採用しているため、一方の空間部に吐出される内容物を充填し、ついで他方の空間部に加圧する圧縮ガスを充填して放置することにより、前記混合圧縮ガスを選択的に前記隔壁に透過させて内容物に溶解させることができるため、製造が容易である。
【００３１】
また、本発明のエアゾール製品は、内袋などの隔壁を有する二室容器を採用しているため内袋などをもたない従来の一重容器を用いるエアゾール製品と比較して圧力降下が小さく、そのため最終製品圧を低くすることができる。
【００３２】
また、内容物に溶解される圧縮ガスとして、内筒と外筒とのあいだの空間部にある混合圧縮ガスを選択的に利用しているため、圧縮ガスを適宜選定することにより、たとえば、前記内容物に対するオストワルド係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス（たとえば、炭酸ガス）、および０．３以下である第２圧縮ガス（たとえば、チッ素）の混合ガスを用いることにより、第１圧縮ガスを主として前記内筒に透過させて内容物に溶解させ、一方、内容物に溶けにくい第２圧縮ガスを主とした残りのガスを用いて前記内筒を収縮させることができる。このばあい、内容物に第１圧縮ガス（炭酸ガス）だけが溶解する（一方、内筒外には第２圧縮ガス（チッ素）がある）ので、噴射後に発生するガスだまりが少なく、噴射時の第１圧縮ガスのガスぬけが防止でき、圧力降下を小さくできる。そのため、内容物の充填量を外筒の内容積に対して７０％程度まで確保することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
つぎに、図面を参照しながら、本発明のエアゾール製品を詳細に説明する。図１は本発明のエアゾール製品の一実施例を示す断面説明図、図２は図１のエアゾール製品の噴射後の状態を示す断面説明図、図３は図１のエアゾール製品の空間部内部の混合圧縮ガスの圧力変化を示すグラフ、図４は本発明のエアゾール製品の他の実施例を示す断面説明図、図５は本発明のエアゾール製品のさらに他の実施例を示す断面説明図および図６は本発明のエアゾール製品のさらに他の実施例を示す断面説明図である。
【００３４】
図１に示されるエアゾール容器は、隔壁として可撓性を有する内筒１を用いたものであり、ガス透過性を有する内筒１内部の内容物Ａが内筒１と外筒２とのあいだの空間部７内部の圧縮ガスＢにより押し出される、いわゆる二室圧力容器であり、前記内筒１を収納する外筒２上には噴射バルブ３を支持するマウンテンカップ４が液密に嵌着されている。またバルブステム６にはボタン２０が嵌合されている。
【００３５】
また、図１に示されるエアゾール容器には、内筒１内の内容物Ａが所定量以上減少したときに内筒１を突き刺して空間部７内部の圧縮ガスＢを噴射バルブ３のバルブステム６を通して容器外へ確実に排出させることができるように、ガス抜き治具９が前記バルブハウジング５の下部に取り付けられている。ガス抜き治具９は、外周部位に前記内筒１の内壁に向けて傾斜し、先端８ａが尖っている三角錐状の先鋭突起８から構成されている。先鋭突起８の底部には、内容物Ａを噴射バルブ３内に導入するための排出導管１０が支持されている。
【００３６】
内筒１は、ガス透過性を有し、かつ内容物を分離可能（すなわち、内容物について実質的に非透過性）な材料によって作製されている。内筒１は、酸やアルカリに対する耐薬品性とガス透過性に優れたオレフィン系樹脂のうち、とくに安価なポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）などによって作製されるのが好ましい。
【００３７】
圧縮ガスＢは、空間部７内部に充填され、選択的に前記ガス透過性を有する内筒１を通過して内容物Ａに溶解している。圧縮ガスＢの充填は、一重缶と同じ従来公知の方法を用いることができる。たとえば、内容物Ａ（原液）を内筒１に充填し、噴射バルブ３を外筒２上に載せ、ついで内筒１と外筒２とのすき間から空間部７へ後述の混合した圧縮ガスを充填し、そののち、噴射バルブ３（具体的には、マウンテンカップ４）をクリンプすればよい。この充填方法は、二室容器では今までにない簡便な充填方法である。
【００３８】
圧縮ガスＢは、２つの機能、すなわち、内容物Ａに溶解して内容物Ａを細かい霧状の粒にして噴霧したりまたは発泡状態で吐出する機能、および内筒１を収縮させる機能を奏する少なくとも１種のガスによって組成され、たとえば、従来から用いられる炭酸ガス（ＣＯ2）、チッ素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、亜酸化チッ素（Ｎ2Ｏ）または空気などから選定される。空気は主にチッ素と酸素の混合物であるが、空気は混合ガスとして考えない。ただし、前記液化石油ガスなどの液化ガスと比較して、他の炭酸ガス、チッ素、酸素、亜酸化チッ素、空気を用いたばあい、低温時に圧力の低下が少ないので、内筒内の圧力と外筒と内筒の間の空間部７との圧力差が少なく、内筒１が裂ける心配がない。
【００３９】
そのうち、とくに前記内容物Ａに対するオストワルド係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガスおよび０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスからなるのが好ましい。この混合ガスを用いることにより、第１圧縮ガスを主として前記内筒１に透過させて内容物Ａに溶解させ、一方、内容物Ａに溶けにくい第２圧縮ガスを主とした残りのガス（図１における圧縮ガスＢ）を用いて前記内筒Ａを収縮させることができる。このばあい、第１圧縮ガスのみの圧縮ガスのばあい（たとえば、後述する炭酸ガスのみのばあい）と比較して内筒内部の圧力降下が小さくなるため、内容物の充填量を外筒の内容積に対して７０％程度まで確保することができる。
【００４０】
なお、第１圧縮ガスのオストワルド係数は、圧縮ガスとしての性能を発揮したり、または発泡剤として作用するために溶解度の大きいものが好ましく、０．５以上であることが好ましい。一方、第２圧縮ガスのオストワルド係数は、加圧剤として作用するために溶解度の小さなものが好ましく、０．３以下であることが好ましい。
【００４１】
第１圧縮ガスと第２圧縮ガスとの混合割合は、１０〜９０：９０〜１０さらには２０〜８０：８０〜２０程度の割合が好ましい。
【００４２】
とくに、オストワルド係数０．５以上の圧縮ガスが内容物に溶解したばあい、以下の３つの効果がある。
【００４３】
（１）微発泡物がえられる。
【００４４】
たとえば、発泡性成分を含む内容物に溶解する圧縮ガスがオストワルド係数２のばあい、圧力０．１ＭＰａのばあいに内容物（原液）１ｍｌあたり圧縮ガス２ｍｌが溶解する。したがって、圧力０．３ＭＰａのばあいは６ｍｌ程度溶解する（すなわち、原液の約５〜１０倍の体積の圧力ガスが溶解する）。とくにＬＰＧ（液化石油ガス）のばあい、泡比重（発泡物の単位容積当りの重量）が０．０３〜０．０５である。したがって、原液の約３０〜２０倍の体積の発泡物がえられる。圧縮ガスが溶解した発泡物は、液化ガスによる発泡物よりも液膜内のガスが小さく、非常に多くの微細な泡を含んだもの（微発泡物）である。
【００４５】
このように微発泡物がえられるため、未発泡物に比べてステム内部などの通路に残った内容物も充分に発泡しているので、密度も非常に小さい。そのため、内容物に含まれる樹脂などが通路中に少ししか付着しないため、通路が詰まりにくい。その結果、整髪用樹脂などの詰まりやすい樹脂を多く含有する内容物にも二室容器を好ましく適用することができる。
【００４６】
（２）微粒子化が可能になる。
【００４７】
発泡性成分を含まない内容物に対して、オストワルド係数０．５以上の圧縮ガスが溶解したばあい、噴射される内容物は、多量に溶解した圧縮ガスが急速に内容物から放出することにより、微粒子となって噴射することができる。
【００４８】
（３）ｐＨ調整ができる。
【００４９】
オストワルド係数０．５以上の圧縮ガスとして、炭酸ガスを用いたばあい、内容物に炭酸ガスが溶解すると酸性側へ移行するため、内容物を所望のｐＨに調整することができる。その結果、内容物の血行促進効果を奏することができる（特公昭６３−４７６８４号公報参照）。
【００５０】
ここで、前記圧縮ガスＢを具体的に選定するために、炭酸ガス（ＣＯ2）、チッ素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、亜酸化チッ素（Ｎ2Ｏ）、空気について、エアゾール製品一般について従来より用いられている水−エチルアルコール系の溶媒に対する溶解度を調べる。表１には、２５℃における各々のガスの水に対する溶解度と、エチルアルコールに対する溶解度が示されている（ただし、空気のエチルアルコールに対するオストワルド係数は実測値が示されている）。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１より、オストワルド係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガスには、炭酸ガス、亜酸化チッ素が含まれ、一方、０．３以下である第２圧縮ガスには、チッ素、酸素、空気が含まれることがわかる。そのうち、とくに炭酸ガスとチッ素との混合ガスがエアゾール製品の安定性（容器、内容物など）を考慮したばあい最も好ましい。
【００５３】
また、参考として、前記炭酸ガス、チッ素、酸素、亜酸化チッ素、空気の各々の臨界温度を表２に示す。なお、臨界温度とは、高い圧力をかけても液化することができずに単に高度に圧縮された気体が生じるにすぎない状態になる温度である。
【００５４】
【表２】
【００５５】
表２より、前記オストワルド係数と臨界温度とのあいだで相関関係があることがわかる。したがって、表１〜２を比較すれば、前記第１圧縮ガスの定義として臨界温度が０〜５０℃であるガスとし、一方、前記第２圧縮ガスの定義として臨界温度が−１００℃以下であるガスとしてもよい。
【００５６】
図１に示されるエアゾール製品を製造するばあい、まず、図１のガス透過性を有する内筒１に内容物Ａを充填し、ついで外筒２と内筒１とのあいだの空間部７に混合圧縮ガスＢを充填して放置すればよい。一定時間放置することにより、前記混合圧縮ガスＢを選択的に前記内筒１に透過させて内容物Ａに溶解させることができるため、製造が容易である。しかも、従来の充填方法のように、大きい充填圧力で内袋（本実施例の内筒１）に圧縮ガスを充填しなくてもよいため、内袋が破裂する心配がない。また、溶解混合用のタンクも不要である。
【００５７】
また、図１のエアゾール製品は、内筒１を有する二室容器を採用しているため、内筒をもたない従来の一重缶を用いたエアゾール製品と比較して誤使用の心配がなく、圧力降下が小さく、そのため最終製品圧を低くすることができる。たとえば、従来の一重缶では最終製品圧が０．２ＭＰａ程度必要なのに対し、図１のような二室容器のばあい、最終製品圧が０．０７ＭＰａ以上、好ましくは０．１ＭＰａ以上であれば、所望の噴射状態を維持することができる。
【００５８】
また、圧縮ガスＢが溶解度の比較的大きい炭酸ガスのみのばあいでは、内容物Ａ中によく溶けるし、また発泡した分が噴射したときに出ていくため、噴射後の圧力降下が大きい。そのため、最終噴射状態を考慮すると初期圧を若干高く（ただし、一重缶の最終製品圧０．２ＭＰａと比較してはるかに小さく、０．１５ＭＰａ程度）しておく必要がある。しかも、図２に示されるように、噴射後に内筒１がしぼみ、圧力が下がると、内容物Ａ中に溶け込んだ炭酸ガスが元の形状まで戻そうとするので、内筒１の上部にガスだまりができ、次回噴射したときに内容物Ａが出ずにガスのみを噴射（いわゆる、ガスぬけ）するのでガスのロスとなる。
【００５９】
そこで、前述のように、炭酸ガスなどの第１圧縮ガスとチッ素などの第２圧縮ガスとからなる混合ガスを採用すれば、内筒１の外側の空間部７にチッ素がほとんど残っているので、噴射後の圧力降下が小さく、ガスだまりが生じにくい。したがって、初期圧を低く設定できるとともにガスのロスがほとんどなくなるという効果を奏することができる。
【００６０】
ここで実施例として、ガス透過性樹脂製の内袋内に精製水１００ｇ充填して、金属容器と内袋とのあいだの空間部に表３に示される種類の混合圧縮ガスを充填した。充填直後および経過時間による空間部内部の混合圧縮ガスの圧力変化を測定した。
【００６１】
表３および該表３のＮｏ．Ｉ〜VIに対応する図３のグラフより明らかなように、両圧縮ガスともに内袋を透過するが（窒素ガスのほうが炭酸ガスよりも分子径は小さい）、オストワルド係数の違いにより、ＣＯ2が選択的に溶解していることがわかる。
【００６２】
【表３】
【００６３】
つぎに、隔壁としてピストンを用いたエアゾール製品について説明する。
【００６４】
図４に示されるエアゾール容器は、筒状の外部容器１１と、当該外部容器１１内に、前記外部容器１１の内面と摺動可能に設けられた、ガス透過性を有し、かつ内容物を分離可能（すなわち、内容物について実質的に非透過性）なピストン１２とから構成されている。前記外部容器１１内には、前記ピストン１２によって仕切られることにより、上部室１３および下部室１４が形成されている。前記外部容器１１の上部の開口端には噴射バルブ１５を支持するマウンティングカップ１６が液密に嵌着されている。なお、２０はボタンである。
【００６５】
前記上部室１３には、前記吐出される内容物Ａが充填され、下部室１４には前記加圧する圧縮ガスＢが充填されている。下部室１４の混合圧縮ガスＢが選択的にガス透過性のピストン１２を透過することにより、内容物Ａに溶解されている。
【００６６】
前記ピストン１２に用いられるガス透過性樹脂としては、ガス透過性および耐圧性にすぐれ、摺動性があれば、とくに限定なく用いることができる。前記ガス透過性樹脂の代表例としては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロンで代表されるポリアミドなどがあげられる。これらのガス透過性樹脂は、単独でまたは積層体として用いることができる。
【００６７】
前記ピストン１２は、たとえばブロー成形法によって成形された成形品であってもよく、また射出成形法によって成形された成形品であってもよい。また、前記ピストン１２の形状についてもとくに限定がないが、その代表的なものとしては、たとえば円筒形状があげられる。前記ピストン１２の肉厚は、かかるピストン１２を構成しているガス透過性樹脂の種類によって異なるので一概には決定することができないが、充分な耐圧性およびガス透過性を付与せしめるためには、０．５〜２ｍｍ程度であることが好ましい。
【００６８】
図４に示されるエアゾール製品を製造するばあい、まず、上部室１３および下部室１４に混合圧縮ガスを充填する。このとき、混合圧縮ガスを上部室に充填するだけで、ピストン１２の側面（外部容器１１の内面との接触部分）がガス充填時に撓むことによってガスを下部室１３に充填できる。ついで、上部室１３内部の混合圧縮ガスをパージし、そののち、内容物Ａを上部室１３へ充填すればよい。一定時間放置することにより、前記圧縮ガスＢの一部を前記ピストン１２に透過させて内容物Ａに溶解させることができるため、製造が容易である。しかも、大きい充填圧力で圧縮ガスを充填しなくてもよいため、ピストンが破損する心配がなく、また、溶解混合用のタンクも不要である。
【００６９】
なお、図４には上部室１３に内容物Ａが充填され、下部室１３には圧縮ガスＢが充填された例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、隔壁としてピストンを用いたエアゾール製品の他の例として、図５に示されるように、下部室１４に内容物Ａが充填され、上部室１３に圧縮ガスＢが充填され、下部室１４が前記ガス透過性を有するピストン１２を貫通するチューブ１８を通して、噴射バルブ１５に連通してなるエアゾール製品であっても、前述と同様の効果を奏することができる。なお、２０はボタンである。
【００７０】
さらに、図６に示されるような、隔壁として前述のガス透過性を有する内筒１およびピストン１２の両方を用いたエアゾール製品であっても前述と同様の効果を奏することができる。なお、図６のばあい、内筒１および下部室１４に内容物Ａが充填され、上部室１３に圧縮ガスＢが充填されている。なお、２０はボタンである。
【００７１】
以上のようなガス透過性を有する隔壁を備えた二室エアゾール製品は、たとえば清拭剤（特開昭６１−２４３９００号参照）、ボディコロン（特開昭６３−１４１９１０号参照）、育毛用（特開昭６３−１４１９１７号参照）、かゆみ止め（特開昭６３−１４１９１８号参照）、外用貼付剤（特開平１−２３０５１４号参照）、接着剤（特開平３−９９７１号参照）、制汗剤（特開平３−１４８２１２号参照）、温感フォーム（特開平４−２６４１８６号参照）、消炎鎮痛剤（特開平５−２７９２５０号参照）、口腔用（特開平５−３４５０２６号参照）、練り歯磨き（特公平６−５５６５９、７−４２２１８号参照）、殺菌消毒（特開平６−３２７７５０号参照）、ヘアケア用（特開平７−２０６６４８号参照）、およびスキンケア（特開平７−３３０５４０号参照）に利用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明のエアゾール製品では、二室容器の隔壁として、ガス透過性を有する隔壁を採用しているため、混合圧縮ガスを選択的に隔壁に透過させて内容物に溶解させることができるため、製造が容易である。しかも、大きい充填圧力で圧縮ガスを充填しなくてもよいため、隔壁が破損する心配がない。また、溶解混合用のタンクも不要である。
【００７３】
また、二室容器を採用しているため、内袋をもたない従来のエアゾール製品と比較して最終製品圧を低くすることができる。
【００７４】
さらに、圧縮ガスとして、内容物に対するオストワルド係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス、および０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスを用いているため、内容物を収容する空間部内部の圧力降下が小さくなるため、内容物の充填量を従来より多く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアゾール製品の一実施例を示す断面説明図である。
【図２】図１のエアゾール製品の噴射後の状態を示す断面説明図である。
【図３】図１のエアゾール製品の空間部内部の混合圧縮ガスの圧力変化を示すグラフである。
【図４】本発明のエアゾール製品の他の実施例を示す断面説明図である。
【図５】本発明のエアゾール製品のさらに他の実施例を示す断面説明図である。
【図６】本発明のエアゾール製品のさらに他の実施例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１ 内筒
２ 外筒
３、１５ 噴射バルブ
１１ 外部容器
１２ ピストン
１３ 上部室
１４ 下部室
【発明の属する技術分野】
本発明はエアゾール製品に関する。さらに詳しくは製品圧を低くすることができ、しかも製造が容易なエアゾール製品およびその製法に関する。また、本発明は内容物の充填量を従来より多くすることができるエアゾール製品に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来より、エアゾール製品の内容物を細かい霧状の粒にして噴霧したり、または発泡状態で吐出するために、噴射剤として、あらかじめエアゾール容器内に炭酸ガス（ＣＯ2）などの圧縮ガスを充填し、内容物に溶解させている。
【０００３】
前記圧縮ガスを内容物に溶解させるばあい、まず、所定量の内容物を容器内に充填し、ついで、前記容器内に圧縮ガスを高圧で充填している。このとき、圧縮ガスが原液（内容物）に溶解するので、最終の平衡状態下のエアゾール製品の内圧を大幅に上回る高圧をかける必要がある。
【０００４】
このことを、オストワルド吸収係数（以下、単にオストワルド係数という）が１である圧縮ガスと内容物とからなり、容器内圧が０．６ＭＰａ（以下、すべてゲージ圧とする）で内容物容積が容器容積の約６０％を占め、圧縮ガス容積が約４０％となっている一般的なエアゾール製品について説明する。
【０００５】
ここで、オストワルド係数とは、要するに、気体の分圧が７６０ｍｍＨｇであるとき温度ｔ℃の溶媒１ｍｌに溶解する気体の体積（ｍｌ）を数値のみで表わしたものをいい、同温度下では溶解率は圧力に比例する。
【０００６】
したがって、まず大気圧下で容器内に約６０％容積分の内容物を注入し、つぎには１．５ＭＰａの圧縮ガスを注入しなければならない。なぜなら、容器内の平衡圧力（４０％容積の圧縮ガスと６０％容積のエアゾール）を０．６ＭＰａとすれば最初に４０％容積に注入すべきガス圧力Ｐは、
Ｐ×０．４＝０．６×０．４＋（０．６×０．６）×１
から１．５ＭＰａとなる。これを一般式で示すと、下記（１）式となる。
【０００７】
Ｐ1＝Ｐ2×｛χ＋β（１−χ）｝／χ （１）
これは、圧縮ガスの充填が完了するまでは圧縮ガスが内容物に溶解しないものと仮定したばあいであって、実際は圧縮ガスの充填とともにわずかに内容物に溶解するため、前記例においては最高圧力は１．５ＭＰａよりわずかに低く１．４ＭＰａ程度となる。
【０００８】
しかし、この程度の圧力であっても現在の一般的なエアゾール容器は耐えることができない。たとえ耐えることができてもエアゾールバルブの取付（クリンプ）がゆるむなどの弊害が生じる。また、かかる高圧に耐えうる容器を使用しようとしても、製造コストが大幅に上昇する。
【０００９】
したがって、現状では、別に大型の耐圧容器を用いて、エアゾール溶液を製造し、これを各エアゾール容器に順次充填する方法などを用いることもある。この方法にしても、設備コストの大幅な上昇および工数の増大を伴うという問題を有している。
【００１０】
また、前記従来のような圧縮ガス製品に一重缶を用いたエアゾール製品では、内容物を噴霧するにしたがって、容器内部の圧力が減少していく。それにより、圧縮ガスの溶解量が減少し、内容物の霧の粒を細かくする作用を維持することが困難になる。したがって、この理由によって初期圧を高くしたり、ガスの充填率を高くしておく必要がある。
【００１１】
また、誤操作したばあい（たとえば、正立仕様にもかかわらず倒立で使用したばあい）、ガスのみが噴射され、製品圧力が著しく降下してしまう。従来この問題を解決する手段としては、バルブに備わっているチューブの先端に重りの付いた製品があるが、重りが充分に作動しないなどの原因によって、確実ではない。
【００１２】
そこで、かかる問題を解決すべく、噴霧回数が増えていっても圧縮ガスの溶解量の減少を抑えることができるように、内筒および外筒からなる二室容器を用いたエアゾール製品が提案されている（特開平８−２５３４０８号）。
【００１３】
この二室容器を用いたエアゾール製品では、内容物が内筒内部に充填され、当該内容物に圧縮ガスが溶解され、内筒と外筒とのあいだの空間部には、加圧剤として液化石油ガス（ＬＰＧ）、チッ素などの圧縮ガスが充填されている。内筒は合成樹脂などからなる可撓性を有する袋体からなるため、使用するに従って、内筒中の内容物が減少しても前記加圧剤からの圧力によって内筒が収縮するため、内容物中の圧縮ガスの溶解量の減少を防止することができる。
【００１４】
前記二室容器に圧縮ガスを充填するばあい、主に２つの方法があり、たとえば、まず、前者のいわゆるＴＮ充填の方法では、内容物（原液）を内筒に充填し、バルブを外筒にクリンプする。ついで、バルブのステムから内容物に溶解させるための圧縮ガスを内筒に充填する。そののち、外筒の底栓から内筒を圧縮させるための圧縮ガスを充填する。
【００１５】
また、後者の充填方法として、内筒の底部に内筒から外筒へのガスの流れのみを許す（なお、内容物の流れは許さないものとする）逆止弁が設けられた二室容器を採用するばあい、まず、噴射バルブを外筒にクリンプする。ついで、圧縮ガスを噴射バルブのステムから、内筒および前記逆止弁を経由して、外筒へ充填する。ついで、噴射バルブのステムから内筒内部の圧縮ガスを外部へパージする。これにより、内筒はしぼんだ状態になり、一方、外筒の空間部内部は、逆止弁が閉じるため、圧縮ガスが充填された状態を維持する。そののち、内容物（原液）、および内容物に溶解させるための圧縮ガスを前記噴射バルブから内筒の内部に順次充填すれば充填作業が完了する。
【００１６】
しかしながら、前記従来の二室容器を用いたエアゾール製品では、内容物に溶解される圧縮ガスとは別に内筒を収縮させるための圧縮ガスを充填する必要があり、製造の手間が掛かる。
【００１７】
しかも、内容物に溶解された圧縮ガスとは別に、内筒と外筒とのあいだの空間部に圧縮ガスを充填することによって所望の製品圧をうるため、内筒に充填される内容物の充填量が外筒の内容積に対して一重缶と同程度の６０％程度までしか確保することができないという問題がある。
【００１８】
また、ステムから内袋へ圧縮ガスを充填させる前者のＴＮ充填のばあい、内袋内部のスペースが外筒のスペースと比較して小さいため、所定量の圧縮ガスを内袋へ充填するときの充填圧力が大きくなる。そのため、内袋が破裂するという問題がある。
【００１９】
一方、後者の充填方法では、ＴＮ充填も可能であるが、内容物（原液）に溶解用の圧縮ガスをあらかじめ溶解および／または混合させた状態で内袋に充填することができる。しかし、外部に溶解混合用のタンクが必要となる。
【００２０】
さらに、従来の二室容器を用いたエアゾール製品では、未発泡の内容物が多く（つまり、内容物（原液）に圧縮ガス（噴射剤）が充分に溶解していない）、整髪用樹脂などステムに詰まりやすい樹脂を多く含有する内容物には不向きである。
【００２１】
本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、製品圧を低くすることができ、しかも製造が容易なエアゾール製品およびその製法を提供することを目的とする。また、本発明は内容物の充填量を従来より多くすることができるエアゾール製品を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアゾール製品は、移動可能かつ内容物を分離可能な隔壁によって分離された二室容器内部の一方の空間部に吐出される内容物が充填され、他方の空間部に加圧する圧縮ガスが充填されたエアゾール製品であって、
前記圧縮ガスが少なくとも２種の混合ガスからなる混合圧縮ガスであり、
前記加圧する圧縮ガスが、前記内容物に対するオストワルド吸収係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス、および０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスからなり、
前記隔壁の少なくとも一部が圧縮ガス透過性であり、前記混合圧縮ガスが選択的に前記隔壁を透過して内容物に溶解され、吐出可能となることを特徴としている。
【００２４】
前記内容物が水、１価のアルコール、またはこれらの混合液を含み、前記第１圧縮ガスが炭酸ガスであり、前記第２圧縮ガスがチッ素であるのが好ましい。
【００２５】
前記隔壁がオレフィン系樹脂、とくに好ましくはポリエチレンまたはポリプロピレンからなるのが好ましい。
【００２６】
前記隔壁が前記外部容器の内面と摺動可能に設けられたピストンであり、
前記ピストンの材質がポリエステル、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂またはナイロンであるのが好ましい。
【００２７】
本発明のエアゾール製品の製法は、少なくとも一部がガス透過性を有する、移動可能かつ内容物を分離可能な隔壁によって分離された二室容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記二室容器内部の一方の空間部に吐出される内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記二室容器内部の他方の空間部に、少なくとも２種の混合ガスからなる加圧する混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記隔壁を透過させて内容物に溶解させる工程と
からなるエアゾール製品の製法であって、
前記加圧する圧縮ガスが、前記内容物に対するオストワルド吸収係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス、および０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスからなることを特徴としている。
【００２８】
前記二室容器として、ガス透過性を有する内筒を収容する外筒上に噴射バルブが嵌着されてなるエアゾール容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記内筒に内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記外筒と内筒とのあいだの空間部に混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記内筒を透過させて内容物に溶解させる工程と
からなるのが好ましい。
【００２９】
前記二室容器として、筒状の外部容器、当該外部容器内に、前記外部容器の内面と摺動可能に設けられたピストン、前記外部容器内で前記ピストンによって仕切られて形成された上部室および下部室を有し、前記外部容器の開口端に噴射バルブが嵌着されたピストン型エアゾール容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記上部室および下部室のうちのいずれか一方の内部に内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記上部室および下部室のうちの他方の内部に混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記ピストンを透過させて内容物に溶解させる工程とからなるのが好ましい。
【００３０】
本発明のエアゾール製品では、二室容器の内部を２つの空間部に隔てる隔壁（内筒、ピストン）として、ガス透過性を有する隔壁を採用しているため、一方の空間部に吐出される内容物を充填し、ついで他方の空間部に加圧する圧縮ガスを充填して放置することにより、前記混合圧縮ガスを選択的に前記隔壁に透過させて内容物に溶解させることができるため、製造が容易である。
【００３１】
また、本発明のエアゾール製品は、内袋などの隔壁を有する二室容器を採用しているため内袋などをもたない従来の一重容器を用いるエアゾール製品と比較して圧力降下が小さく、そのため最終製品圧を低くすることができる。
【００３２】
また、内容物に溶解される圧縮ガスとして、内筒と外筒とのあいだの空間部にある混合圧縮ガスを選択的に利用しているため、圧縮ガスを適宜選定することにより、たとえば、前記内容物に対するオストワルド係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス（たとえば、炭酸ガス）、および０．３以下である第２圧縮ガス（たとえば、チッ素）の混合ガスを用いることにより、第１圧縮ガスを主として前記内筒に透過させて内容物に溶解させ、一方、内容物に溶けにくい第２圧縮ガスを主とした残りのガスを用いて前記内筒を収縮させることができる。このばあい、内容物に第１圧縮ガス（炭酸ガス）だけが溶解する（一方、内筒外には第２圧縮ガス（チッ素）がある）ので、噴射後に発生するガスだまりが少なく、噴射時の第１圧縮ガスのガスぬけが防止でき、圧力降下を小さくできる。そのため、内容物の充填量を外筒の内容積に対して７０％程度まで確保することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
つぎに、図面を参照しながら、本発明のエアゾール製品を詳細に説明する。図１は本発明のエアゾール製品の一実施例を示す断面説明図、図２は図１のエアゾール製品の噴射後の状態を示す断面説明図、図３は図１のエアゾール製品の空間部内部の混合圧縮ガスの圧力変化を示すグラフ、図４は本発明のエアゾール製品の他の実施例を示す断面説明図、図５は本発明のエアゾール製品のさらに他の実施例を示す断面説明図および図６は本発明のエアゾール製品のさらに他の実施例を示す断面説明図である。
【００３４】
図１に示されるエアゾール容器は、隔壁として可撓性を有する内筒１を用いたものであり、ガス透過性を有する内筒１内部の内容物Ａが内筒１と外筒２とのあいだの空間部７内部の圧縮ガスＢにより押し出される、いわゆる二室圧力容器であり、前記内筒１を収納する外筒２上には噴射バルブ３を支持するマウンテンカップ４が液密に嵌着されている。またバルブステム６にはボタン２０が嵌合されている。
【００３５】
また、図１に示されるエアゾール容器には、内筒１内の内容物Ａが所定量以上減少したときに内筒１を突き刺して空間部７内部の圧縮ガスＢを噴射バルブ３のバルブステム６を通して容器外へ確実に排出させることができるように、ガス抜き治具９が前記バルブハウジング５の下部に取り付けられている。ガス抜き治具９は、外周部位に前記内筒１の内壁に向けて傾斜し、先端８ａが尖っている三角錐状の先鋭突起８から構成されている。先鋭突起８の底部には、内容物Ａを噴射バルブ３内に導入するための排出導管１０が支持されている。
【００３６】
内筒１は、ガス透過性を有し、かつ内容物を分離可能（すなわち、内容物について実質的に非透過性）な材料によって作製されている。内筒１は、酸やアルカリに対する耐薬品性とガス透過性に優れたオレフィン系樹脂のうち、とくに安価なポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）などによって作製されるのが好ましい。
【００３７】
圧縮ガスＢは、空間部７内部に充填され、選択的に前記ガス透過性を有する内筒１を通過して内容物Ａに溶解している。圧縮ガスＢの充填は、一重缶と同じ従来公知の方法を用いることができる。たとえば、内容物Ａ（原液）を内筒１に充填し、噴射バルブ３を外筒２上に載せ、ついで内筒１と外筒２とのすき間から空間部７へ後述の混合した圧縮ガスを充填し、そののち、噴射バルブ３（具体的には、マウンテンカップ４）をクリンプすればよい。この充填方法は、二室容器では今までにない簡便な充填方法である。
【００３８】
圧縮ガスＢは、２つの機能、すなわち、内容物Ａに溶解して内容物Ａを細かい霧状の粒にして噴霧したりまたは発泡状態で吐出する機能、および内筒１を収縮させる機能を奏する少なくとも１種のガスによって組成され、たとえば、従来から用いられる炭酸ガス（ＣＯ2）、チッ素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、亜酸化チッ素（Ｎ2Ｏ）または空気などから選定される。空気は主にチッ素と酸素の混合物であるが、空気は混合ガスとして考えない。ただし、前記液化石油ガスなどの液化ガスと比較して、他の炭酸ガス、チッ素、酸素、亜酸化チッ素、空気を用いたばあい、低温時に圧力の低下が少ないので、内筒内の圧力と外筒と内筒の間の空間部７との圧力差が少なく、内筒１が裂ける心配がない。
【００３９】
そのうち、とくに前記内容物Ａに対するオストワルド係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガスおよび０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスからなるのが好ましい。この混合ガスを用いることにより、第１圧縮ガスを主として前記内筒１に透過させて内容物Ａに溶解させ、一方、内容物Ａに溶けにくい第２圧縮ガスを主とした残りのガス（図１における圧縮ガスＢ）を用いて前記内筒Ａを収縮させることができる。このばあい、第１圧縮ガスのみの圧縮ガスのばあい（たとえば、後述する炭酸ガスのみのばあい）と比較して内筒内部の圧力降下が小さくなるため、内容物の充填量を外筒の内容積に対して７０％程度まで確保することができる。
【００４０】
なお、第１圧縮ガスのオストワルド係数は、圧縮ガスとしての性能を発揮したり、または発泡剤として作用するために溶解度の大きいものが好ましく、０．５以上であることが好ましい。一方、第２圧縮ガスのオストワルド係数は、加圧剤として作用するために溶解度の小さなものが好ましく、０．３以下であることが好ましい。
【００４１】
第１圧縮ガスと第２圧縮ガスとの混合割合は、１０〜９０：９０〜１０さらには２０〜８０：８０〜２０程度の割合が好ましい。
【００４２】
とくに、オストワルド係数０．５以上の圧縮ガスが内容物に溶解したばあい、以下の３つの効果がある。
【００４３】
（１）微発泡物がえられる。
【００４４】
たとえば、発泡性成分を含む内容物に溶解する圧縮ガスがオストワルド係数２のばあい、圧力０．１ＭＰａのばあいに内容物（原液）１ｍｌあたり圧縮ガス２ｍｌが溶解する。したがって、圧力０．３ＭＰａのばあいは６ｍｌ程度溶解する（すなわち、原液の約５〜１０倍の体積の圧力ガスが溶解する）。とくにＬＰＧ（液化石油ガス）のばあい、泡比重（発泡物の単位容積当りの重量）が０．０３〜０．０５である。したがって、原液の約３０〜２０倍の体積の発泡物がえられる。圧縮ガスが溶解した発泡物は、液化ガスによる発泡物よりも液膜内のガスが小さく、非常に多くの微細な泡を含んだもの（微発泡物）である。
【００４５】
このように微発泡物がえられるため、未発泡物に比べてステム内部などの通路に残った内容物も充分に発泡しているので、密度も非常に小さい。そのため、内容物に含まれる樹脂などが通路中に少ししか付着しないため、通路が詰まりにくい。その結果、整髪用樹脂などの詰まりやすい樹脂を多く含有する内容物にも二室容器を好ましく適用することができる。
【００４６】
（２）微粒子化が可能になる。
【００４７】
発泡性成分を含まない内容物に対して、オストワルド係数０．５以上の圧縮ガスが溶解したばあい、噴射される内容物は、多量に溶解した圧縮ガスが急速に内容物から放出することにより、微粒子となって噴射することができる。
【００４８】
（３）ｐＨ調整ができる。
【００４９】
オストワルド係数０．５以上の圧縮ガスとして、炭酸ガスを用いたばあい、内容物に炭酸ガスが溶解すると酸性側へ移行するため、内容物を所望のｐＨに調整することができる。その結果、内容物の血行促進効果を奏することができる（特公昭６３−４７６８４号公報参照）。
【００５０】
ここで、前記圧縮ガスＢを具体的に選定するために、炭酸ガス（ＣＯ2）、チッ素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、亜酸化チッ素（Ｎ2Ｏ）、空気について、エアゾール製品一般について従来より用いられている水−エチルアルコール系の溶媒に対する溶解度を調べる。表１には、２５℃における各々のガスの水に対する溶解度と、エチルアルコールに対する溶解度が示されている（ただし、空気のエチルアルコールに対するオストワルド係数は実測値が示されている）。
【００５１】
【表１】
表１より、オストワルド係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガスには、炭酸ガス、亜酸化チッ素が含まれ、一方、０．３以下である第２圧縮ガスには、チッ素、酸素、空気が含まれることがわかる。そのうち、とくに炭酸ガスとチッ素との混合ガスがエアゾール製品の安定性（容器、内容物など）を考慮したばあい最も好ましい。
【００５３】
また、参考として、前記炭酸ガス、チッ素、酸素、亜酸化チッ素、空気の各々の臨界温度を表２に示す。なお、臨界温度とは、高い圧力をかけても液化することができずに単に高度に圧縮された気体が生じるにすぎない状態になる温度である。
【００５４】
【表２】
表２より、前記オストワルド係数と臨界温度とのあいだで相関関係があることがわかる。したがって、表１〜２を比較すれば、前記第１圧縮ガスの定義として臨界温度が０〜５０℃であるガスとし、一方、前記第２圧縮ガスの定義として臨界温度が−１００℃以下であるガスとしてもよい。
【００５６】
図１に示されるエアゾール製品を製造するばあい、まず、図１のガス透過性を有する内筒１に内容物Ａを充填し、ついで外筒２と内筒１とのあいだの空間部７に混合圧縮ガスＢを充填して放置すればよい。一定時間放置することにより、前記混合圧縮ガスＢを選択的に前記内筒１に透過させて内容物Ａに溶解させることができるため、製造が容易である。しかも、従来の充填方法のように、大きい充填圧力で内袋（本実施例の内筒１）に圧縮ガスを充填しなくてもよいため、内袋が破裂する心配がない。また、溶解混合用のタンクも不要である。
【００５７】
また、図１のエアゾール製品は、内筒１を有する二室容器を採用しているため、内筒をもたない従来の一重缶を用いたエアゾール製品と比較して誤使用の心配がなく、圧力降下が小さく、そのため最終製品圧を低くすることができる。たとえば、従来の一重缶では最終製品圧が０．２ＭＰａ程度必要なのに対し、図１のような二室容器のばあい、最終製品圧が０．０７ＭＰａ以上、好ましくは０．１ＭＰａ以上であれば、所望の噴射状態を維持することができる。
【００５８】
また、圧縮ガスＢが溶解度の比較的大きい炭酸ガスのみのばあいでは、内容物Ａ中によく溶けるし、また発泡した分が噴射したときに出ていくため、噴射後の圧力降下が大きい。そのため、最終噴射状態を考慮すると初期圧を若干高く（ただし、一重缶の最終製品圧０．２ＭＰａと比較してはるかに小さく、０．１５ＭＰａ程度）しておく必要がある。しかも、図２に示されるように、噴射後に内筒１がしぼみ、圧力が下がると、内容物Ａ中に溶け込んだ炭酸ガスが元の形状まで戻そうとするので、内筒１の上部にガスだまりができ、次回噴射したときに内容物Ａが出ずにガスのみを噴射（いわゆる、ガスぬけ）するのでガスのロスとなる。
【００５９】
そこで、前述のように、炭酸ガスなどの第１圧縮ガスとチッ素などの第２圧縮ガスとからなる混合ガスを採用すれば、内筒１の外側の空間部７にチッ素がほとんど残っているので、噴射後の圧力降下が小さく、ガスだまりが生じにくい。したがって、初期圧を低く設定できるとともにガスのロスがほとんどなくなるという効果を奏することができる。
【００６０】
ここで実施例として、ガス透過性樹脂製の内袋内に精製水１００ｇ充填して、金属容器と内袋とのあいだの空間部に表３に示される種類の混合圧縮ガスを充填した。充填直後および経過時間による空間部内部の混合圧縮ガスの圧力変化を測定した。
【００６１】
表３および該表３のＮｏ．Ｉ〜VIに対応する図３のグラフより明らかなように、両圧縮ガスともに内袋を透過するが（窒素ガスのほうが炭酸ガスよりも分子径は小さい）、オストワルド係数の違いにより、ＣＯ2が選択的に溶解していることがわかる。
【００６２】
【表３】
つぎに、隔壁としてピストンを用いたエアゾール製品について説明する。
【００６４】
図４に示されるエアゾール容器は、筒状の外部容器１１と、当該外部容器１１内に、前記外部容器１１の内面と摺動可能に設けられた、ガス透過性を有し、かつ内容物を分離可能（すなわち、内容物について実質的に非透過性）なピストン１２とから構成されている。前記外部容器１１内には、前記ピストン１２によって仕切られることにより、上部室１３および下部室１４が形成されている。前記外部容器１１の上部の開口端には噴射バルブ１５を支持するマウンティングカップ１６が液密に嵌着されている。なお、２０はボタンである。
【００６５】
前記上部室１３には、前記吐出される内容物Ａが充填され、下部室１４には前記加圧する圧縮ガスＢが充填されている。下部室１４の混合圧縮ガスＢが選択的にガス透過性のピストン１２を透過することにより、内容物Ａに溶解されている。
【００６６】
前記ピストン１２に用いられるガス透過性樹脂としては、ガス透過性および耐圧性にすぐれ、摺動性があれば、とくに限定なく用いることができる。前記ガス透過性樹脂の代表例としては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロンで代表されるポリアミドなどがあげられる。これらのガス透過性樹脂は、単独でまたは積層体として用いることができる。
【００６７】
前記ピストン１２は、たとえばブロー成形法によって成形された成形品であってもよく、また射出成形法によって成形された成形品であってもよい。また、前記ピストン１２の形状についてもとくに限定がないが、その代表的なものとしては、たとえば円筒形状があげられる。前記ピストン１２の肉厚は、かかるピストン１２を構成しているガス透過性樹脂の種類によって異なるので一概には決定することができないが、充分な耐圧性およびガス透過性を付与せしめるためには、０．５〜２ｍｍ程度であることが好ましい。
【００６８】
図４に示されるエアゾール製品を製造するばあい、まず、上部室１３および下部室１４に混合圧縮ガスを充填する。このとき、混合圧縮ガスを上部室に充填するだけで、ピストン１２の側面（外部容器１１の内面との接触部分）がガス充填時に撓むことによってガスを下部室１３に充填できる。ついで、上部室１３内部の混合圧縮ガスをパージし、そののち、内容物Ａを上部室１３へ充填すればよい。一定時間放置することにより、前記圧縮ガスＢの一部を前記ピストン１２に透過させて内容物Ａに溶解させることができるため、製造が容易である。しかも、大きい充填圧力で圧縮ガスを充填しなくてもよいため、ピストンが破損する心配がなく、また、溶解混合用のタンクも不要である。
【００６９】
なお、図４には上部室１３に内容物Ａが充填され、下部室１３には圧縮ガスＢが充填された例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、隔壁としてピストンを用いたエアゾール製品の他の例として、図５に示されるように、下部室１４に内容物Ａが充填され、上部室１３に圧縮ガスＢが充填され、下部室１４が前記ガス透過性を有するピストン１２を貫通するチューブ１８を通して、噴射バルブ１５に連通してなるエアゾール製品であっても、前述と同様の効果を奏することができる。なお、２０はボタンである。
【００７０】
さらに、図６に示されるような、隔壁として前述のガス透過性を有する内筒１およびピストン１２の両方を用いたエアゾール製品であっても前述と同様の効果を奏することができる。なお、図６のばあい、内筒１および下部室１４に内容物Ａが充填され、上部室１３に圧縮ガスＢが充填されている。なお、２０はボタンである。
【００７１】
以上のようなガス透過性を有する隔壁を備えた二室エアゾール製品は、たとえば清拭剤（特開昭６１−２４３９００号参照）、ボディコロン（特開昭６３−１４１９１０号参照）、育毛用（特開昭６３−１４１９１７号参照）、かゆみ止め（特開昭６３−１４１９１８号参照）、外用貼付剤（特開平１−２３０５１４号参照）、接着剤（特開平３−９９７１号参照）、制汗剤（特開平３−１４８２１２号参照）、温感フォーム（特開平４−２６４１８６号参照）、消炎鎮痛剤（特開平５−２７９２５０号参照）、口腔用（特開平５−３４５０２６号参照）、練り歯磨き（特公平６−５５６５９、７−４２２１８号参照）、殺菌消毒（特開平６−３２７７５０号参照）、ヘアケア用（特開平７−２０６６４８号参照）、およびスキンケア（特開平７−３３０５４０号参照）に利用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明のエアゾール製品では、二室容器の隔壁として、ガス透過性を有する隔壁を採用しているため、混合圧縮ガスを選択的に隔壁に透過させて内容物に溶解させることができるため、製造が容易である。しかも、大きい充填圧力で圧縮ガスを充填しなくてもよいため、隔壁が破損する心配がない。また、溶解混合用のタンクも不要である。
【００７３】
また、二室容器を採用しているため、内袋をもたない従来のエアゾール製品と比較して最終製品圧を低くすることができる。
【００７４】
さらに、圧縮ガスとして、内容物に対するオストワルド係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス、および０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスを用いているため、内容物を収容する空間部内部の圧力降下が小さくなるため、内容物の充填量を従来より多く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアゾール製品の一実施例を示す断面説明図である。
【図２】図１のエアゾール製品の噴射後の状態を示す断面説明図である。
【図３】図１のエアゾール製品の空間部内部の混合圧縮ガスの圧力変化を示すグラフである。
【図４】本発明のエアゾール製品の他の実施例を示す断面説明図である。
【図５】本発明のエアゾール製品のさらに他の実施例を示す断面説明図である。
【図６】本発明のエアゾール製品のさらに他の実施例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１ 内筒
２ 外筒
３、１５ 噴射バルブ
１１ 外部容器
１２ ピストン
１３ 上部室
１４ 下部室
Claims (8)
- 移動可能かつ内容物を分離可能な隔壁によって分離された二室容器内部の一方の空間部に吐出される内容物が充填され、他方の空間部に加圧する圧縮ガスが充填されたエアゾール製品であって、
前記圧縮ガスが少なくとも２種の混合ガスからなる混合圧縮ガスであり、
前記加圧する圧縮ガスが、前記内容物に対するオストワルド吸収係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス、および０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスからなり、
前記隔壁の少なくとも一部が圧縮ガス透過性であり、前記混合圧縮ガスが選択的に前記隔壁を透過して内容物に溶解され、吐出可能となるエアゾール製品。 - 前記内容物が水、１価のアルコール、またはこれらの混合液を含み、前記第１圧縮ガスが炭酸ガスであり、前記第２圧縮ガスがチッ素である請求項１記載のエアゾール製品。
- 前記隔壁がオレフィン系樹脂からなる請求項１または２記載のエアゾール製品。
- 前記隔壁がポリエチレンまたはポリプロピレンからなる請求項３記載のエアゾール製品。
- 前記隔壁が前記外部容器の内面と摺動可能に設けられたピストンであり、
前記ピストンの材質がポリエステル、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂またはナイロンである請求項１または２記載のエアゾール製品。 - 少なくとも一部がガス透過性を有する、移動可能かつ内容物を分離可能な隔壁によって分離された二室容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記二室容器内部の一方の空間部に吐出される内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記二室容器内部の他方の空間部に、少なくとも２種の混合ガスからなる加圧する混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記隔壁を透過させて内容物に溶解させる工程と
からなるエアゾール製品の製法であって、
前記加圧する圧縮ガスが、前記内容物に対するオストワルド吸収係数が２５℃において０．５以上である第１圧縮ガス、および０．３以下である第２圧縮ガスの混合ガスからなるエアゾール製品の製法。 - 前記二室容器として、ガス透過性を有する内筒を収容する外筒上に噴射バルブが嵌着されてなるエアゾール容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記内筒に内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記外筒と内筒とのあいだの空間部に混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記内筒を透過させて内容物に溶解させる工程と
からなる請求項６記載のエアゾール製品の製法。 - 前記二室容器として、筒状の外部容器、当該外部容器内に、前記外部容器の内面と摺動可能に設けられたピストン、前記外部容器内で前記ピストンによって仕切られて形成された上部室および下部室を有し、前記外部容器の開口端に噴射バルブが嵌着されたピストン型エアゾール容器を用いたエアゾール製品の製法であって、
（ａ）前記上部室および下部室のうちのいずれか一方の内部に内容物を充填する工程と、
（ｂ）前記上部室および下部室のうちの他方の内部に混合圧縮ガスを充填する工程と、
（ｃ）前記混合圧縮ガスを選択的に前記ピストンを透過させて内容物に溶解させる工程とからなる請求項６記載のエアゾール製品の製法。
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