JP4121656B2 - エアゾール製品 - 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、噴射量が少ないにもかかわらず、液垂れ現象（アフタードロー）および詰まりが生じにくいエアゾール製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
へアスプレーや化粧水スプレーといった霧状で噴射するエアゾール製品は多数あるが、内容物をポイント的に噴射したい場合や、目や鼻、口などの粘膜付近で噴射する場合、あるいは医薬品のように使用しうる有効成分が限定されている製品などでは、使用性や安全性を考慮して噴射量を少なくすることが望まれる。
【０００３】
噴射量を少なくする場合、基本的にはバルブのステム孔やボタン（押しボタン）の噴射孔の径を小さくする。さらに特開平７−１３２９８１号公報や特開平１０−２１８２６２号公報に記載されているように、通路内に所定形状の部材を挿入することにより、１本または２本以上の細長い隙間流路を形成し、それにより流路断面積を小さくしたり流路抵抗を大きくする方法がある。
【０００４】
しかし前記バルブやボタンの孔径を小さくしたり、通路断面積を小さくする従来の方法では、微細な不溶解物を含む内容物や乾燥して皮膜をつくる樹脂を含む内容物を噴出させる場合、小さく絞った孔や通路で詰まりが発生する問題がある。そのため孔径や通路の径は０．２ｍｍが限度とされ、詰まりやすい内容物ではそれ以上噴射量を少なくすることが困難である。さらに詰まりが発生しにくい内容物であっても、ボタンの噴射孔径を小さくしたエアゾール製品では、バルブの操作でステム孔の開放を止めた後であってもステム孔とボタン噴孔の間に残っている内容物が噴射される液垂れ現象が起こる。
【０００５】
他方、液垂れ現象に関しては、特公昭５８−３１９８０号公報に、ボタン内の空間体積（噴孔とステム連通通路間の体積）を０．０３ｍｌ以下にしてその空間に残る内容物を少なくし、それによって、噴射後の液垂れを防止することが記載されている。しかしこの液垂れ防止の方法は、ボタンの噴孔の径が０．２ｍｍ以上の通常の噴射量のエアゾール製品の場合しか有効でなく、たとえば径を０．０８ｍｍ程度にすると、ステムの上部空間に残った内容物により液垂れが生ずる。さらにヘアスプレーのような、皮膜形成性の合成樹脂を含有する内容物を噴射させる場合は、ボタン内での内容物の通路が非常に狭いため、内容物に含有された合成樹脂が乾燥して詰まりが生じやすい。
【０００６】
また、特開平１０−３２９８７９号公報には、内容物の流路に５〜１００μｍのたがいに連通する微細な孔を有する焼結体を挿入して、流量を抑制する方法が記載されており、アフタードロー（液垂れ）が少なくなる効果についても記載されている。しかし噴射量が少なくなるだけで、液垂れの問題は充分には改善されるに至っていない。さらに燒結体では多数の孔がランダムに配置されているので、通路としては複雑に折れ曲がった経路となる。すなわち１つの孔を通過しても、その奥にあるつぎの孔と孔の間の壁に遮られる。そのため、その壁に樹脂などが付着して詰まりやすくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は噴射量が少なく、しかも液垂れおよび詰まりが生じないエアゾール製品を提供することを技術課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアゾール製品は、噴射孔の径が０．０８〜０．１５ｍｍのノズルを備えたボタンと、そのボタンが取り付けられるステムと、そのステムの上部空間およびボタンのステム連通通路内の空間に挿入されるフィルタとを備え、そのフィルタが、各断面積がボタンの噴射孔の断面積よりも小さく、かつ、全断面積が噴射孔の断面積よりも大きい複数の微少通路を有することを特徴としている。
【０００９】
前記微少通路は、フィルタの一端から他端まで貫通しているのが好ましい。また各微少通路の断面積が５×１０-5〜０．０１５ｍｍ2 であるものが好ましい。さらに噴射量は０．１〜０．３ｇ／秒とするのが好ましい。
【００１０】
【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の実施の形態を説明する。図１は本発明のエアゾール製品の一実施形態を示す要部断面図、図２は図１の要部拡大図、図３ａおよび図３ｂはそれぞれ本発明にかかわるフィルタの一実施形態を示す要部斜視図および断面図、図４ａおよび図４ｂはそれぞれ本発明にかかわるフィルタの他の実施形態を示す要部斜視図および断面図、図５ａは本発明にかかわるボタンおよびノズルの他の実施形態を示す断面図、図５ｂはそのＶ−Ｖ線断面図である。
【００１１】
図１に示すエアゾール製品Ａは、容器本体１と、その上端開口部に取り付けられるバルブ２と、そのバルブ２のステム３に嵌着されるボタン４と、ステム３の内部およびボタン４内のステムと連通通路５の内部に挿入されるフィルタ６とを備えている。
【００１２】
容器本体１は従来公知のものをいずれも使用しうる。通常は耐圧性のアルミニウムやブリキなどの金属缶や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネートなどの合成樹脂容器であるが、ガラスなどの他の素材のものも使用しうる。この実施形態では、容器本体１の上端開口部の周囲に、バルブを取り付けるためのビード部７が設けられている。容器本体１の中には、プロペラントと原液が充填される。
【００１３】
バルブ２も公知のものを使用しうる。本実施形態では、バルブ２は容器本体１への取り付け部を備えたマウンティングカップ８と、マウンティングカップの中央部に固定されるハウジング９と、ハウジング内に配置される前述のステム３と、ハウジング９とステム３の間に介在され、ステム孔１１を塞ぐバルブラバー１２と、ステム３を上方に付勢するバネ１３とを備えている。
【００１４】
マウンティングカップ８はたとえば金属薄板をプレス成形したものであり、その周辺部に断面半円状のフランジ部１４が容器本体への取り付け部として形成されている。フランジ部１４は環状のガスケット１５を介して容器本体１のビード部７に被せられる。フランジ部１４の内側には下向きに延びる円筒壁１６が形成されている。この円筒壁１６は容器本体１のビード部７内に嵌合される。マウンティングカップ９の中央部には、有底筒状のハウジング取り付け部１７が形成されている。ハウジング取り付け部１７の下部は内向きにクリンチされ、ハウジング９の段部と係合することによりハウジング９を固定している。マウンティングカップ９の上面中央、すなわちハウジング取り付け部１７の天面中央には、ステム３を通す貫通孔１８が形成されている。
【００１５】
前記ハウジング９は有底筒状の形態を有し、下部にディップチューブ２０を取り付ける筒状突起２１を有する。ハウジング９の底部にはバルブ内部と容器本体１の内部との間を連通する孔２２が形成されている。ハウジング９の内部には、ステム３の下部を上下に案内するリブ２３が放射状に数枚設けられ、そのリブ２３の下端にバネ１３の下端を係止している。ハウジング９の上部外周には、マウンティングカップ８のバルブ取り付け部１７をクリンチするための段部２４が設けられている。さらに上面にはバルブラバー１２を挿入する凹部２５が形成されている。ハウジング９は通常はポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製である。
【００１６】
前記ステム３は筒状を呈し、上下方向の中間部にはバルブラバー１２の内縁部と嵌合する環状溝３０が形成されている。環状溝３０の下側の側面は、ステム３の上方への抜けを防ぐように、ステムの軸心に対して直角である。上側の側面はステム３を押し下げたときにバルブラバー１２の内縁側を下向きに湾曲させるため、テーパー面にしている。その環状溝３０から下側は、ハウジング９のリブ２３と摺接する円筒面にしている。またステム３の下端側には、バネ１３の上部を収容する環状深溝３１が形成されている。ステム３の内部には、上端に開口する通路３２が形成されている。
【００１７】
その通路３２は、上部側の径が大きい上部通路３３と、その下側のいくらか小径の下部通路３４とからなり、下部通路３４の下側には深穴３５が設けられている。下部通路３４は環状溝３０と対応する部位に設けられ、下部通路３４と環状溝３０の間を仕切る壁、すなわちステム３内の通路３２と環状溝３０の間を仕切る壁に、前述のステム孔１１が形成されている。ステム孔１１の内径は通常０．３〜０．６ｍｍ程度である。
【００１８】
上部通路３３の内径は、通常１．８〜２．３ｍｍ程度であり、長さは６〜９ｍｍ程度である。下部通路３４の内径は、通常１．５〜１．８ｍｍ程度であり、長さは１．５〜２．５ｍｍ程度である。したがって上部通路３３と下部通路３４の間に段部３５が形成される。この実施形態では段部３５はテーパー状にしている。ステム孔１１の内径は通常０．３〜０．６ｍｍ程度であり、長さ、すなわちステム孔１１が形成されている壁の厚さは、通常０．５〜１．０ｍｍ程度である。ステム３は通常はポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製である。
【００１９】
前記ボタン４はステム３に取り付けるための中央部４０と、その上端に設けた指押し部４１と、その指押し部４１の周囲から下方に延びる筒状の外壁４２と、その外壁の前側と中央部４０とを連続させてノズル４３を取り付けるようにしたノズル取り付け部４４とを備えている。ボタン４は通常はポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製である。中央部４０と外壁４２とを連結する補強リブは省略している。
【００２０】
中央部４０の下面側にはステム３の上端近辺と嵌合する円柱状のステム挿入孔４５が形成され、そのステム挿入孔４５の上面から上方に、噴孔につながるステム連通通路（縦通路）５が延びている。ステム連通通路５の内径は、通常、１．０〜３．５ｍｍ程度であり、長さはボタン４の高さにより変わるが、通常は１〜１０ｍｍ程度である。
【００２１】
外壁４２の前面側には、ノズル４３の前面部と嵌合する凹所４６が形成されており、さらにノズル４３の後部を嵌入する環状の深溝４７が形成されている。環状の深溝４７はノズル取り付け部４４内に入り込んでいる。環状の深溝４３の上部から連通孔４８が後方に延び、前述のステム連通通路５の上端と連通している。ノズル取り付け部４４のうち、環状の深溝４３で囲まれる円柱部４９とノズル４３の後部との間には隙間５０が形成され、内容物が通る環状の通路となっている。また円柱部４９の前端部には段部５１が形成され、その環状の通路をいくらか拡げるようにしている。
【００２２】
前記ノズル４３は、凹所４６の底面および円柱部４９の前面と当接する円板状の前面部５２と、その後方に延びる円筒状の後部５３とを有する。前面部５２の表面には浅い凹所５４が形成され、背面にはいくらか深い凹所５５が形成されている。そしてその間の壁５６の中央に、噴射孔５７が形成されている。また背面の凹所５５から半径方向に溝５８が形成されている。前面の浅い凹所５４は噴射パターン（拡がり）を小さくする場合に設けるものであり、その必要がなければとくに設けなくてもよい。ノズル４３は通常はポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂により成形される。ノズル４３の後部５３の外周面には、ボタン４の環状の深溝４７の外側の壁面と係合する係止突起５９が設けられている。
【００２３】
噴射孔５７の内径は０．０８ｍｍ以上（断面積ではほぼ０．００５ｍｍ2 以上）、好ましくは０．０９ｍｍ以上である。また上限はほぼ０．１５ｍｍ以下（断面積ではほぼ０．０１８ｍｍ2 以下）、好ましくは０．１３ｍｍ以下である。噴射孔５７の内径を０．０８ｍｍよりも小さくすると、詰まりが生じやすくなる。また０．１５ｍｍよりも大きくすると、噴射量が大きくなり、好ましくない。前記の壁５６の厚さ、すなわち噴射孔５７の長さは０．１〜０．５ｍｍ程度、好ましくは０．１５〜０．４ｍｍ程度である。それより長い場合は溝５８の効果がなくなり、噴射パターン（拡がり角度）が小さくなる。また短い場合は噴射の勢いで撓みやすく、噴孔の大きさが変わりやすい。
【００２４】
前記フィルタ６は図３ａに示すように、円柱状の部材であり、その内部に軸方向に延びる複数本の微少通路６０が形成されている。フィルタ６はたとえばポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂の押し出し成型品であり、硬質、軟質のいずれの合成樹脂も使用しうる。ただし噴射圧力によりフィルタ６が変形しない程度の強度が必要である。微小通路６０が変形して径や長さが変動すると、所期の効果が達成できないからである。また細い繊維状の合成樹脂を円柱状に束ねて硬化したものなどであってもよい。
【００２５】
この実施形態では図３ｂに示すように、微少通路６０は断面円形である。ただし断面形状はこれに制限されるものではなく、四角形、三角形、五角形、楕円形など、種々の形状を採用しうる。またこの実施形態では微少通路６０は外側に８本、内側に３本で、合計１１本設けられている。しかし微少通路の配置、本数はそれに限定されることはない。
【００２６】
この実施形態では１本の微少通路６０の断面積は微少通路の本数によって異なるが、少なくとも０．０１５ｍｍ2 以下、好ましくは０．０１３ｍｍ2 以下であり、噴射孔５７の断面積より小さくしている。微少通路６０が円形の場合は、その内径は０．１４ｍｍ以下、好ましくは０．１３ｍｍ以下となる。なお比率でいえば、微少通路６０の断面積は、噴射孔５７の断面積の９０％以下で、好ましくは８０％以下である。微少通路の断面積が上記の上限よりも大きい場合は、噴射孔５７で詰まり易い微粒子をあらかじめせき止めるフィルタとしての働きが低くなる。
【００２７】
また、微少通路の断面積の下限は８×１０-5mm2 程度であり、円形の場合は直径が０．０１ｍｍ程度、比率では噴射孔の断面積の１０％程度である。断面積がその下限よりも小さい場合は、微少通路６０内で詰まりを生ずる可能性が高くなる。
【００２８】
すべての微少通路６０の断面積を合わせた全断面積は、噴射孔５７の断面積よりも大きく、たとえば０．０２ｍｍ2 以上、好ましくは０．０３ｍｍ2 以上であり、２ｍｍ2 以下、好ましくは１ｍｍ2 以下である。比率でいえば、噴射孔の断面積の１．３〜２００倍程度、好ましくは１．５〜１５０倍である。全断面積が上記の上限よりも大きい場合は、噴出量を抑制する作用が低くなる。また、逆に全断面積が上記の下限よりも小さい場合は噴射量が小さくなり過ぎ、詰りやすくなる。
【００２９】
図１および図２の実施形態では、フィルタ６はステム３の上部通路３３内に挿入される第１フィルタ６ａと、ボタンのステム連通通路５に挿入される第２フィルタ６ｂとに分かれている。したがって第１フィルタ６ａをステム３の上部通路３３に密に挿入し、第２フィルタ６ｂをボタンのステム連通通路５に密に挿入した後、ボタン４をステム３に容易に挿入することができる。ただし第１フィルタ６ａと第２フィルタ６ｂを一体に形成してもよい。
【００３０】
図４ａおよび図４ｂのフィルタ６１は、内部を貫通する微少通路に代えて、表面に長手方向に延びる８本の溝６２を有する。溝６２は断面半円状である。この溝６２は、フィルタ６１をステム３の上部通路３３に挿入したとき、その内面によって閉じられて微少通路６０を形成するものである。なお、フィルタ６１をボタンのステム連通通路５に挿入したときは、そのステム連通通路５の内面と共に微少通路を形成する。
【００３１】
このような表面に溝６２を備えたフィルタ６１は、仮に微粒子が詰まっても、ステム３などから抜き出して微粒子を洗浄し、再びステム３などに挿入することにより、容易にもとの性能に復元させることができる。
【００３２】
溝６２の断面形状は、上記の半円状に限定されるものではなく、たとえば三角形、四角形などの多角形状、半楕円状など、種々の断面形状の溝を採用することができる。また溝６２の本数も特に制限はないが、通常は２〜１００００本、好ましくは５〜５０００本程度とする。溝６１とフィルタの表面と当接する壁面とで形成される微少通路の断面積、容積、断面形状、差し渡しの好ましい範囲は、前述の図３のフィルタ６の微少通路６０の断面積、容積、直径と実質的に同じである。
【００３３】
なお１本のフィルタに対し、図３のような内部を貫通する微少通路と表面に形成した溝とを併用することもできる。
【００３４】
図５ａはボタン本体７１と、そのボタン本体７１と嵌合させるノズル４３の他の実施形態を示している。ボタン本体７１の環状の深溝４８を囲む円柱部４９の後端近辺の表面には、その円柱部の軸線方向に延びる多数の断面三角形状の突条７２が形成されている。それらの突条７２は図５ｂに示すように、ノズル４３の円筒状の後部５３の内面５３ａと嵌合して、多数の通路７３を形成するものである。この部分も、内容物中の微粒子の通過を遮る点で、フィルタと同じ作用を奏する。ただし液垂れを防止する効果はないので、図２などのフィルタ５と併用するのが好ましい。
【００３５】
本発明のエアゾール製品は、霧状で噴射する製品であれば、とくに限定なく使用しうる。原液としては、水、炭素数２〜５の１価のアルコール、灯油などの基材に、油脂、ロウ、炭化水素、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル類、シリコーン、界面活性剤、保湿剤、水溶性高分子、ｐＨ調整剤、糖類、アミノ酸類、有機アミン類、酸化防止剤、防錆剤、香料、各種有効成分などを適宜用途に配合したものが用いられる。
【００３６】
本発明のエアゾール製品に用いる噴射剤としては、液化石油ガス、ジメチルエーテル、ハイドロフルオロカーボンなどのフロン類およびこれらの混合ガス、窒素、炭酸ガス、空気、亜酸化窒素、アルゴンなどの圧縮ガス、あるいはそれらの混合物から構成することができる。容器内の圧力は、０．１〜１．０ＭＰａ程度、とくに０．２〜０．８ＭＰａ程度が好ましい。
【００３７】
なお噴射量は内部圧力が高い場合は、ほぼ噴射孔の断面積にのみ依存し、圧力が低下すると内圧が低下するほど噴射量が低下する。しかしいずれの場合でも、０．１〜０．３ｇ／秒程度とするのが好ましい。噴射量が０．１ｇ／秒より少ない場合は噴出が不安定になり、０．３ｇ／秒より多い場合は微量噴射の目的を充分に達することができないからである。
【００３８】
本発明のエアゾール製品は、具体的には、セット剤、トリートメント剤、艶出し剤、艶消し剤、染毛剤、脱色剤などの頭髪用スプレー、育毛剤、トニック剤、クレンジング剤（頭皮の脂落とし）などの頭皮用スプレー、化粧水、クレンジング剤、保湿剤、ビタミン剤、美白剤、プレシェービングローション、アフターシェーブローション、収斂剤、日焼け止め、消炎鎮痛剤、殺菌剤、水虫薬、消臭剤、制汗剤、香水、忌避剤などの皮膚用スプレー、口中清涼剤などの口腔用、点鼻薬、点耳薬などの粘膜用スプレー、殺虫剤、消臭剤、芳香剤、ガラスクリーナー、溌水剤、艶出し剤などの家庭用、自動車用スプレー、潤滑剤、錆止め、離型剤などの工業用スプレーなどに適用することができ、とくにヘアスプレーなどの詰まりやすい製品にも好適に使用することができる。
【００３９】
【実施例】
つぎに本発明のエアゾール製品の実施例について、比較例と比較しながら説明する。
［実施例１］
ヘアスプレー処方：
以下に示す原液処方およびエアゾール処方でヘアスプレー用の内容物を製造した。
原液処方：
ジアルキルアミノエチルアクリレート／
アクリル酸アルキルエステル共重合体 ８．０重量％
ソルビタンセスキオレエート ０．５
シリコーンオイル ０．３
エチルアルコール ９１．２
香料 適量
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
合計 １００．０重量％
エアゾール処方：
上記原液 ５０．０重量％
ＬＰＧ ５０．０
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
合計 １００．０重量％
【００４０】
図１に示すエアゾール装置に上記の内容物を充填したエアゾール製品を準備すると共に、ステムの上部通路（図２の符号３３参照）およびボタンのステム連通通路（図２の符号５参照）に表１に示す条件を備えたブッシュ状のフィルタを挿入して実施例１〜５および比較例１、２のエアゾール装置を製造し、詰まり試験を行った。フィルタの直径は、ステムの上部通路に挿入したもので１．８ｍｍ、ステム連通通路に挿入したもので１．５ｍｍとした。
【００４１】
【表１】
【００４２】
上記の表１における詰まり試験では、（ｉ）サンプル試射、（ii）２５℃にて１週間放置、（iii ）５℃にて１日放置、（ｉ）サンプル試射のサイクルを繰り返した。液垂れおよび詰まり試験の評価は、「○」が良好、「×」が不良を示す。
【００４３】
表１から分かるように、ボタン噴孔径０．０８〜０．１５ｍｍの範囲で、ボタンの噴射孔の径よりも小さい径の微少通路を備えたフィルタを用いた実施例１〜５では、液垂れおよび詰まりの両方に良好な結果が得られた。他方、フィルタを用いない比較例１では、液垂れも詰まり試験も良好でなかった。またボタンの噴孔径と同じ径の通路を備えたフィルタを使用した比較例２のエアゾール装置では、液垂れの防止には効果があったが、詰まり試験の結果が不良であった。また、フィルタの微少通路の本数については、８本のものも５０本のものもいずれも良好であった。
【００４４】
これらの結果から、本発明のエアゾール装置は、液垂れと詰まりの両方を防止しうる効果があることがわかる。
【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形態を示す要部断面図である。
【図２】 図１の要部拡大図である。
【図３】 図３ａおよび図３ｂはそれぞれ本発明にかかわるフィルタの一実施形態を示す要部斜視図および断面図である。
【図４】 図４ａおよび図４ｂはそれぞれ本発明にかかわるフィルタの他の実施形態を示す要部斜視図および断面図である。
【図５】 図５ａは本発明にかかわるボタンおよびノズルの他の実施形態を示す断面図であり、図５ｂはそのＶ−Ｖ線断面図である。
【符号の説明】
Ａ エアゾール製品
１ 容器本体
２ バルブ
３ ステム
４ ボタン
５ ステム挿通孔
６ フィルタ
３２ 通路
３３ 上部通路
３４ 下部通路
４３ ノズル
５７ 噴射孔
６０ 微少通路
６１ フィルタ
６２ 溝
【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、噴射量が少ないにもかかわらず、液垂れ現象（アフタードロー）および詰まりが生じにくいエアゾール製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
へアスプレーや化粧水スプレーといった霧状で噴射するエアゾール製品は多数あるが、内容物をポイント的に噴射したい場合や、目や鼻、口などの粘膜付近で噴射する場合、あるいは医薬品のように使用しうる有効成分が限定されている製品などでは、使用性や安全性を考慮して噴射量を少なくすることが望まれる。
【０００３】
噴射量を少なくする場合、基本的にはバルブのステム孔やボタン（押しボタン）の噴射孔の径を小さくする。さらに特開平７−１３２９８１号公報や特開平１０−２１８２６２号公報に記載されているように、通路内に所定形状の部材を挿入することにより、１本または２本以上の細長い隙間流路を形成し、それにより流路断面積を小さくしたり流路抵抗を大きくする方法がある。
【０００４】
しかし前記バルブやボタンの孔径を小さくしたり、通路断面積を小さくする従来の方法では、微細な不溶解物を含む内容物や乾燥して皮膜をつくる樹脂を含む内容物を噴出させる場合、小さく絞った孔や通路で詰まりが発生する問題がある。そのため孔径や通路の径は０．２ｍｍが限度とされ、詰まりやすい内容物ではそれ以上噴射量を少なくすることが困難である。さらに詰まりが発生しにくい内容物であっても、ボタンの噴射孔径を小さくしたエアゾール製品では、バルブの操作でステム孔の開放を止めた後であってもステム孔とボタン噴孔の間に残っている内容物が噴射される液垂れ現象が起こる。
【０００５】
他方、液垂れ現象に関しては、特公昭５８−３１９８０号公報に、ボタン内の空間体積（噴孔とステム連通通路間の体積）を０．０３ｍｌ以下にしてその空間に残る内容物を少なくし、それによって、噴射後の液垂れを防止することが記載されている。しかしこの液垂れ防止の方法は、ボタンの噴孔の径が０．２ｍｍ以上の通常の噴射量のエアゾール製品の場合しか有効でなく、たとえば径を０．０８ｍｍ程度にすると、ステムの上部空間に残った内容物により液垂れが生ずる。さらにヘアスプレーのような、皮膜形成性の合成樹脂を含有する内容物を噴射させる場合は、ボタン内での内容物の通路が非常に狭いため、内容物に含有された合成樹脂が乾燥して詰まりが生じやすい。
【０００６】
また、特開平１０−３２９８７９号公報には、内容物の流路に５〜１００μｍのたがいに連通する微細な孔を有する焼結体を挿入して、流量を抑制する方法が記載されており、アフタードロー（液垂れ）が少なくなる効果についても記載されている。しかし噴射量が少なくなるだけで、液垂れの問題は充分には改善されるに至っていない。さらに燒結体では多数の孔がランダムに配置されているので、通路としては複雑に折れ曲がった経路となる。すなわち１つの孔を通過しても、その奥にあるつぎの孔と孔の間の壁に遮られる。そのため、その壁に樹脂などが付着して詰まりやすくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は噴射量が少なく、しかも液垂れおよび詰まりが生じないエアゾール製品を提供することを技術課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアゾール製品は、噴射孔の径が０．０８〜０．１５ｍｍのノズルを備えたボタンと、そのボタンが取り付けられるステムと、そのステムの上部空間およびボタンのステム連通通路内の空間に挿入されるフィルタとを備え、そのフィルタが、各断面積がボタンの噴射孔の断面積よりも小さく、かつ、全断面積が噴射孔の断面積よりも大きい複数の微少通路を有することを特徴としている。
【０００９】
前記微少通路は、フィルタの一端から他端まで貫通しているのが好ましい。また各微少通路の断面積が５×１０-5〜０．０１５ｍｍ2 であるものが好ましい。さらに噴射量は０．１〜０．３ｇ／秒とするのが好ましい。
【００１０】
【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の実施の形態を説明する。図１は本発明のエアゾール製品の一実施形態を示す要部断面図、図２は図１の要部拡大図、図３ａおよび図３ｂはそれぞれ本発明にかかわるフィルタの一実施形態を示す要部斜視図および断面図、図４ａおよび図４ｂはそれぞれ本発明にかかわるフィルタの他の実施形態を示す要部斜視図および断面図、図５ａは本発明にかかわるボタンおよびノズルの他の実施形態を示す断面図、図５ｂはそのＶ−Ｖ線断面図である。
【００１１】
図１に示すエアゾール製品Ａは、容器本体１と、その上端開口部に取り付けられるバルブ２と、そのバルブ２のステム３に嵌着されるボタン４と、ステム３の内部およびボタン４内のステムと連通通路５の内部に挿入されるフィルタ６とを備えている。
【００１２】
容器本体１は従来公知のものをいずれも使用しうる。通常は耐圧性のアルミニウムやブリキなどの金属缶や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネートなどの合成樹脂容器であるが、ガラスなどの他の素材のものも使用しうる。この実施形態では、容器本体１の上端開口部の周囲に、バルブを取り付けるためのビード部７が設けられている。容器本体１の中には、プロペラントと原液が充填される。
【００１３】
バルブ２も公知のものを使用しうる。本実施形態では、バルブ２は容器本体１への取り付け部を備えたマウンティングカップ８と、マウンティングカップの中央部に固定されるハウジング９と、ハウジング内に配置される前述のステム３と、ハウジング９とステム３の間に介在され、ステム孔１１を塞ぐバルブラバー１２と、ステム３を上方に付勢するバネ１３とを備えている。
【００１４】
マウンティングカップ８はたとえば金属薄板をプレス成形したものであり、その周辺部に断面半円状のフランジ部１４が容器本体への取り付け部として形成されている。フランジ部１４は環状のガスケット１５を介して容器本体１のビード部７に被せられる。フランジ部１４の内側には下向きに延びる円筒壁１６が形成されている。この円筒壁１６は容器本体１のビード部７内に嵌合される。マウンティングカップ９の中央部には、有底筒状のハウジング取り付け部１７が形成されている。ハウジング取り付け部１７の下部は内向きにクリンチされ、ハウジング９の段部と係合することによりハウジング９を固定している。マウンティングカップ９の上面中央、すなわちハウジング取り付け部１７の天面中央には、ステム３を通す貫通孔１８が形成されている。
【００１５】
前記ハウジング９は有底筒状の形態を有し、下部にディップチューブ２０を取り付ける筒状突起２１を有する。ハウジング９の底部にはバルブ内部と容器本体１の内部との間を連通する孔２２が形成されている。ハウジング９の内部には、ステム３の下部を上下に案内するリブ２３が放射状に数枚設けられ、そのリブ２３の下端にバネ１３の下端を係止している。ハウジング９の上部外周には、マウンティングカップ８のバルブ取り付け部１７をクリンチするための段部２４が設けられている。さらに上面にはバルブラバー１２を挿入する凹部２５が形成されている。ハウジング９は通常はポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製である。
【００１６】
前記ステム３は筒状を呈し、上下方向の中間部にはバルブラバー１２の内縁部と嵌合する環状溝３０が形成されている。環状溝３０の下側の側面は、ステム３の上方への抜けを防ぐように、ステムの軸心に対して直角である。上側の側面はステム３を押し下げたときにバルブラバー１２の内縁側を下向きに湾曲させるため、テーパー面にしている。その環状溝３０から下側は、ハウジング９のリブ２３と摺接する円筒面にしている。またステム３の下端側には、バネ１３の上部を収容する環状深溝３１が形成されている。ステム３の内部には、上端に開口する通路３２が形成されている。
【００１７】
その通路３２は、上部側の径が大きい上部通路３３と、その下側のいくらか小径の下部通路３４とからなり、下部通路３４の下側には深穴３５が設けられている。下部通路３４は環状溝３０と対応する部位に設けられ、下部通路３４と環状溝３０の間を仕切る壁、すなわちステム３内の通路３２と環状溝３０の間を仕切る壁に、前述のステム孔１１が形成されている。ステム孔１１の内径は通常０．３〜０．６ｍｍ程度である。
【００１８】
上部通路３３の内径は、通常１．８〜２．３ｍｍ程度であり、長さは６〜９ｍｍ程度である。下部通路３４の内径は、通常１．５〜１．８ｍｍ程度であり、長さは１．５〜２．５ｍｍ程度である。したがって上部通路３３と下部通路３４の間に段部３５が形成される。この実施形態では段部３５はテーパー状にしている。ステム孔１１の内径は通常０．３〜０．６ｍｍ程度であり、長さ、すなわちステム孔１１が形成されている壁の厚さは、通常０．５〜１．０ｍｍ程度である。ステム３は通常はポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製である。
【００１９】
前記ボタン４はステム３に取り付けるための中央部４０と、その上端に設けた指押し部４１と、その指押し部４１の周囲から下方に延びる筒状の外壁４２と、その外壁の前側と中央部４０とを連続させてノズル４３を取り付けるようにしたノズル取り付け部４４とを備えている。ボタン４は通常はポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製である。中央部４０と外壁４２とを連結する補強リブは省略している。
【００２０】
中央部４０の下面側にはステム３の上端近辺と嵌合する円柱状のステム挿入孔４５が形成され、そのステム挿入孔４５の上面から上方に、噴孔につながるステム連通通路（縦通路）５が延びている。ステム連通通路５の内径は、通常、１．０〜３．５ｍｍ程度であり、長さはボタン４の高さにより変わるが、通常は１〜１０ｍｍ程度である。
【００２１】
外壁４２の前面側には、ノズル４３の前面部と嵌合する凹所４６が形成されており、さらにノズル４３の後部を嵌入する環状の深溝４７が形成されている。環状の深溝４７はノズル取り付け部４４内に入り込んでいる。環状の深溝４３の上部から連通孔４８が後方に延び、前述のステム連通通路５の上端と連通している。ノズル取り付け部４４のうち、環状の深溝４３で囲まれる円柱部４９とノズル４３の後部との間には隙間５０が形成され、内容物が通る環状の通路となっている。また円柱部４９の前端部には段部５１が形成され、その環状の通路をいくらか拡げるようにしている。
【００２２】
前記ノズル４３は、凹所４６の底面および円柱部４９の前面と当接する円板状の前面部５２と、その後方に延びる円筒状の後部５３とを有する。前面部５２の表面には浅い凹所５４が形成され、背面にはいくらか深い凹所５５が形成されている。そしてその間の壁５６の中央に、噴射孔５７が形成されている。また背面の凹所５５から半径方向に溝５８が形成されている。前面の浅い凹所５４は噴射パターン（拡がり）を小さくする場合に設けるものであり、その必要がなければとくに設けなくてもよい。ノズル４３は通常はポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂により成形される。ノズル４３の後部５３の外周面には、ボタン４の環状の深溝４７の外側の壁面と係合する係止突起５９が設けられている。
【００２３】
噴射孔５７の内径は０．０８ｍｍ以上（断面積ではほぼ０．００５ｍｍ2 以上）、好ましくは０．０９ｍｍ以上である。また上限はほぼ０．１５ｍｍ以下（断面積ではほぼ０．０１８ｍｍ2 以下）、好ましくは０．１３ｍｍ以下である。噴射孔５７の内径を０．０８ｍｍよりも小さくすると、詰まりが生じやすくなる。また０．１５ｍｍよりも大きくすると、噴射量が大きくなり、好ましくない。前記の壁５６の厚さ、すなわち噴射孔５７の長さは０．１〜０．５ｍｍ程度、好ましくは０．１５〜０．４ｍｍ程度である。それより長い場合は溝５８の効果がなくなり、噴射パターン（拡がり角度）が小さくなる。また短い場合は噴射の勢いで撓みやすく、噴孔の大きさが変わりやすい。
【００２４】
前記フィルタ６は図３ａに示すように、円柱状の部材であり、その内部に軸方向に延びる複数本の微少通路６０が形成されている。フィルタ６はたとえばポリアミド、ポリアセタール（ジュラコン）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂の押し出し成型品であり、硬質、軟質のいずれの合成樹脂も使用しうる。ただし噴射圧力によりフィルタ６が変形しない程度の強度が必要である。微小通路６０が変形して径や長さが変動すると、所期の効果が達成できないからである。また細い繊維状の合成樹脂を円柱状に束ねて硬化したものなどであってもよい。
【００２５】
この実施形態では図３ｂに示すように、微少通路６０は断面円形である。ただし断面形状はこれに制限されるものではなく、四角形、三角形、五角形、楕円形など、種々の形状を採用しうる。またこの実施形態では微少通路６０は外側に８本、内側に３本で、合計１１本設けられている。しかし微少通路の配置、本数はそれに限定されることはない。
【００２６】
この実施形態では１本の微少通路６０の断面積は微少通路の本数によって異なるが、少なくとも０．０１５ｍｍ2 以下、好ましくは０．０１３ｍｍ2 以下であり、噴射孔５７の断面積より小さくしている。微少通路６０が円形の場合は、その内径は０．１４ｍｍ以下、好ましくは０．１３ｍｍ以下となる。なお比率でいえば、微少通路６０の断面積は、噴射孔５７の断面積の９０％以下で、好ましくは８０％以下である。微少通路の断面積が上記の上限よりも大きい場合は、噴射孔５７で詰まり易い微粒子をあらかじめせき止めるフィルタとしての働きが低くなる。
【００２７】
また、微少通路の断面積の下限は８×１０-5mm2 程度であり、円形の場合は直径が０．０１ｍｍ程度、比率では噴射孔の断面積の１０％程度である。断面積がその下限よりも小さい場合は、微少通路６０内で詰まりを生ずる可能性が高くなる。
【００２８】
すべての微少通路６０の断面積を合わせた全断面積は、噴射孔５７の断面積よりも大きく、たとえば０．０２ｍｍ2 以上、好ましくは０．０３ｍｍ2 以上であり、２ｍｍ2 以下、好ましくは１ｍｍ2 以下である。比率でいえば、噴射孔の断面積の１．３〜２００倍程度、好ましくは１．５〜１５０倍である。全断面積が上記の上限よりも大きい場合は、噴出量を抑制する作用が低くなる。また、逆に全断面積が上記の下限よりも小さい場合は噴射量が小さくなり過ぎ、詰りやすくなる。
【００２９】
図１および図２の実施形態では、フィルタ６はステム３の上部通路３３内に挿入される第１フィルタ６ａと、ボタンのステム連通通路５に挿入される第２フィルタ６ｂとに分かれている。したがって第１フィルタ６ａをステム３の上部通路３３に密に挿入し、第２フィルタ６ｂをボタンのステム連通通路５に密に挿入した後、ボタン４をステム３に容易に挿入することができる。ただし第１フィルタ６ａと第２フィルタ６ｂを一体に形成してもよい。
【００３０】
図４ａおよび図４ｂのフィルタ６１は、内部を貫通する微少通路に代えて、表面に長手方向に延びる８本の溝６２を有する。溝６２は断面半円状である。この溝６２は、フィルタ６１をステム３の上部通路３３に挿入したとき、その内面によって閉じられて微少通路６０を形成するものである。なお、フィルタ６１をボタンのステム連通通路５に挿入したときは、そのステム連通通路５の内面と共に微少通路を形成する。
【００３１】
このような表面に溝６２を備えたフィルタ６１は、仮に微粒子が詰まっても、ステム３などから抜き出して微粒子を洗浄し、再びステム３などに挿入することにより、容易にもとの性能に復元させることができる。
【００３２】
溝６２の断面形状は、上記の半円状に限定されるものではなく、たとえば三角形、四角形などの多角形状、半楕円状など、種々の断面形状の溝を採用することができる。また溝６２の本数も特に制限はないが、通常は２〜１００００本、好ましくは５〜５０００本程度とする。溝６１とフィルタの表面と当接する壁面とで形成される微少通路の断面積、容積、断面形状、差し渡しの好ましい範囲は、前述の図３のフィルタ６の微少通路６０の断面積、容積、直径と実質的に同じである。
【００３３】
なお１本のフィルタに対し、図３のような内部を貫通する微少通路と表面に形成した溝とを併用することもできる。
【００３４】
図５ａはボタン本体７１と、そのボタン本体７１と嵌合させるノズル４３の他の実施形態を示している。ボタン本体７１の環状の深溝４８を囲む円柱部４９の後端近辺の表面には、その円柱部の軸線方向に延びる多数の断面三角形状の突条７２が形成されている。それらの突条７２は図５ｂに示すように、ノズル４３の円筒状の後部５３の内面５３ａと嵌合して、多数の通路７３を形成するものである。この部分も、内容物中の微粒子の通過を遮る点で、フィルタと同じ作用を奏する。ただし液垂れを防止する効果はないので、図２などのフィルタ５と併用するのが好ましい。
【００３５】
本発明のエアゾール製品は、霧状で噴射する製品であれば、とくに限定なく使用しうる。原液としては、水、炭素数２〜５の１価のアルコール、灯油などの基材に、油脂、ロウ、炭化水素、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル類、シリコーン、界面活性剤、保湿剤、水溶性高分子、ｐＨ調整剤、糖類、アミノ酸類、有機アミン類、酸化防止剤、防錆剤、香料、各種有効成分などを適宜用途に配合したものが用いられる。
【００３６】
本発明のエアゾール製品に用いる噴射剤としては、液化石油ガス、ジメチルエーテル、ハイドロフルオロカーボンなどのフロン類およびこれらの混合ガス、窒素、炭酸ガス、空気、亜酸化窒素、アルゴンなどの圧縮ガス、あるいはそれらの混合物から構成することができる。容器内の圧力は、０．１〜１．０ＭＰａ程度、とくに０．２〜０．８ＭＰａ程度が好ましい。
【００３７】
なお噴射量は内部圧力が高い場合は、ほぼ噴射孔の断面積にのみ依存し、圧力が低下すると内圧が低下するほど噴射量が低下する。しかしいずれの場合でも、０．１〜０．３ｇ／秒程度とするのが好ましい。噴射量が０．１ｇ／秒より少ない場合は噴出が不安定になり、０．３ｇ／秒より多い場合は微量噴射の目的を充分に達することができないからである。
【００３８】
本発明のエアゾール製品は、具体的には、セット剤、トリートメント剤、艶出し剤、艶消し剤、染毛剤、脱色剤などの頭髪用スプレー、育毛剤、トニック剤、クレンジング剤（頭皮の脂落とし）などの頭皮用スプレー、化粧水、クレンジング剤、保湿剤、ビタミン剤、美白剤、プレシェービングローション、アフターシェーブローション、収斂剤、日焼け止め、消炎鎮痛剤、殺菌剤、水虫薬、消臭剤、制汗剤、香水、忌避剤などの皮膚用スプレー、口中清涼剤などの口腔用、点鼻薬、点耳薬などの粘膜用スプレー、殺虫剤、消臭剤、芳香剤、ガラスクリーナー、溌水剤、艶出し剤などの家庭用、自動車用スプレー、潤滑剤、錆止め、離型剤などの工業用スプレーなどに適用することができ、とくにヘアスプレーなどの詰まりやすい製品にも好適に使用することができる。
【００３９】
【実施例】
つぎに本発明のエアゾール製品の実施例について、比較例と比較しながら説明する。
［実施例１］
ヘアスプレー処方：
以下に示す原液処方およびエアゾール処方でヘアスプレー用の内容物を製造した。
原液処方：
ジアルキルアミノエチルアクリレート／
アクリル酸アルキルエステル共重合体 ８．０重量％
ソルビタンセスキオレエート ０．５
シリコーンオイル ０．３
エチルアルコール ９１．２
香料 適量
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
合計 １００．０重量％
エアゾール処方：
上記原液 ５０．０重量％
ＬＰＧ ５０．０
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
合計 １００．０重量％
【００４０】
図１に示すエアゾール装置に上記の内容物を充填したエアゾール製品を準備すると共に、ステムの上部通路（図２の符号３３参照）およびボタンのステム連通通路（図２の符号５参照）に表１に示す条件を備えたブッシュ状のフィルタを挿入して実施例１〜５および比較例１、２のエアゾール装置を製造し、詰まり試験を行った。フィルタの直径は、ステムの上部通路に挿入したもので１．８ｍｍ、ステム連通通路に挿入したもので１．５ｍｍとした。
【００４１】
【表１】
上記の表１における詰まり試験では、（ｉ）サンプル試射、（ii）２５℃にて１週間放置、（iii ）５℃にて１日放置、（ｉ）サンプル試射のサイクルを繰り返した。液垂れおよび詰まり試験の評価は、「○」が良好、「×」が不良を示す。
【００４３】
表１から分かるように、ボタン噴孔径０．０８〜０．１５ｍｍの範囲で、ボタンの噴射孔の径よりも小さい径の微少通路を備えたフィルタを用いた実施例１〜５では、液垂れおよび詰まりの両方に良好な結果が得られた。他方、フィルタを用いない比較例１では、液垂れも詰まり試験も良好でなかった。またボタンの噴孔径と同じ径の通路を備えたフィルタを使用した比較例２のエアゾール装置では、液垂れの防止には効果があったが、詰まり試験の結果が不良であった。また、フィルタの微少通路の本数については、８本のものも５０本のものもいずれも良好であった。
【００４４】
これらの結果から、本発明のエアゾール装置は、液垂れと詰まりの両方を防止しうる効果があることがわかる。
【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形態を示す要部断面図である。
【図２】 図１の要部拡大図である。
【図３】 図３ａおよび図３ｂはそれぞれ本発明にかかわるフィルタの一実施形態を示す要部斜視図および断面図である。
【図４】 図４ａおよび図４ｂはそれぞれ本発明にかかわるフィルタの他の実施形態を示す要部斜視図および断面図である。
【図５】 図５ａは本発明にかかわるボタンおよびノズルの他の実施形態を示す断面図であり、図５ｂはそのＶ−Ｖ線断面図である。
【符号の説明】
Ａ エアゾール製品
１ 容器本体
２ バルブ
３ ステム
４ ボタン
５ ステム挿通孔
６ フィルタ
３２ 通路
３３ 上部通路
３４ 下部通路
４３ ノズル
５７ 噴射孔
６０ 微少通路
６１ フィルタ
６２ 溝
Claims (4)
- 噴射孔の径が０．０８〜０．１５ｍｍのノズルを備えたボタンと、そのボタンが取り付けられるステムと、そのステムの上部空間およびボタンのステム連通通路内の空間に挿入されるフィルタとを備え、
そのフィルタが、各断面積がボタンの噴射孔の断面積よりも小さく、かつ、全断面積が噴射孔の断面積よりも大きい複数の微少通路を有するエアゾール製品。 - 前記微少通路がフィルタの一端から他端まで貫通している請求項１記載のエアゾール製品。
- 各微少通路の断面積が５×１０-5〜０．０１５ｍｍ2 である請求項１記載のエアゾール製品。
- 噴射量が０．１〜０．３ｇ／秒である請求項１、２または３記載のエアゾール製品。
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