NL8100006A - Aerosol afgiftesysteem. - Google Patents

Description

**-* ' f VO ΐ4θ4

Betr.: Aerosol sfgiftesysteem.

De uitvinding heeft betrekking op de afgifte van aerosolpro-dukten onder toepassing van een poreuze uitlaatbuis. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een verbeterde aerosolklep, die uniform werkt onafhankelijk van de positie waarin hij wordt gehou-5 den.

let is bekend om onder druk gebrachte samenstellingen af te geven onder toepassing van conventionele aerosolkleppen. Deze produkten bestaan gewoonlijk uit een concentraat en een drijfmiddel cm het concentraat naar buiten te stuwen. Toegepaste drijftaiddelen zijn vloei-10 baar gemaakte gassen» zoals propaan, isobutaan, n-butaan, en mengsels daarvan of gecomprimeerde gassen, zoals koolstofdioxyde, stikstof, freon enz. De kleppen, die gebruikt worden om deze produkten af te geven, hebben in het algemeen een polyetheenuitlaafebuis, die zich tot de bodem van de houder uitstrekt en aan de bodem open is. Vanneer de 15 klep in werking wordt gesteld» verplaatsen het produkt en het drijfmiddel zich door deze polyetheenbuis naar boven en worden met een vooraf bepaalde snelheid afgegeven. Soms is een optionele dampkraan op de klep aanwezig cm vermenging van drijfmiddeldamp met produkt voor de afgifte mogelijk te maken.

20 Hoewel dit klepontwerp op grote schaal gebruikt wordt in de aerosolindustrie, zijn daaraan vele nadelen verbonden. Een van de belangrijkste nadelen wordt ondervonden wanneer de houder in omgekeerde positie in werking wordt gesteld. Aangezien het open uiteinde van de dampelbuis zich dan boven het niveau van het produkt bevindt, en in 25 deze omgekeerde positie open is voor de drijfmiddeldamp, kont slechts drijfmiddeldamp in de buis en wordt slechts drijfiniddel afgegeven.

In een poging cm dit probleem terug te dringen, zijn kleppen voorge-steld waarbij het produkt in de omgekeerde positie zich door een dampkraan verplaatst in het huis en de damp door het open uiteinde van de 30 danpelbuis binnentreedt. Hoewel deze ontwerpen tamelijk veel succes hadden, konden'-ze niet worden gebruikt wanneer gecomprimeerde gassen zo·,— als koolstofdioxyde als drijftaiddelen werden toegepast. Deze gecomprimeerde gassen hebben een beperkte oplosbaarheid in het concentraat en wanneer een dampkraan aanwezig is, treedt er in het geval de houder 35 rechtop wordt gehouden, een snel wegstromen van de drijftaiddeldamp op * 8100006 -2- *· ^ i waardoor een snelle drukdaling wordt veroorzaakt, en mogelijkerwijze een totaal verloren gaan van drijfmiddel,, voordat alle produkt is af gegeven. Dit leidt tot een verlies van het overblijvende produkt cmdat het niet langer uit de houder kan. worden afgegeven. Zelfs wanneer vloei-5 haar gemaakte gassen, zoals isobutaan en propaan worden toegepast, was dit wegstrocmeffeet waarneembaar, zij het niet in dezelfde mate. Voorbeelden van produkten waarbij koolstofdioxyde als. drijfïniddel. wordt toegepast, en die vaak zowel rechtop als omgekeerd worden versproeid, zijn aerosol reinigingsmiddelen voor badkamers en toiletpotten. In . 10 dit type produkten is het nodig om in omgekeerde positie te versproeien teneinde moeilijk te bereiken plaatsen te reinigen. Dit geldt ook voor de afgifte van voedingsmiddelen', zoals slagroom of braadolie; en geldt ook voor medicijnen of huidcremes, die aangebracht kunnen worden wanneer de persoon ligt . Andere pogingen om dit probleem aan te pakken 15 hébben geleid tot complexe klepontwerpen met aanzienlijke kostenstijgingen.

Een ander· nadeel van conventionele aerosolsystemen is een ernstig gevaar voor verstopping van de klepopeningen door vreemd deelt jesvormig materiaal dat per ongeluk in de samenstelling of in de houder kan zijn terechtgekomen. Dit is een belangrijke oorzaak, voor ontevredenheid bij 20 gebruikers van aerosolprodukten en blijft zelfs onder strenge kwali- teitscöntrole-omstandigheden bestaan. De oudere pogingen om dit probleem te verbeteren zijn hetzij niet succesvol geweest, hetzij te complex voor vervaardiging. In het Amerikaanse octrooischrift 3.035.033 wordt een voorbeeld gegeven van een uitvinding waarin gepoogd wordt om dit 25 verstoppingsprobleem op te lossen, waarbij een gaasfilter verbonden wordt met de bodem van de uitlaatbuis en het. produkt voor de afgifte wordt gefiltreerd. Het oppervlak van het gaasfilter is echter betrekkelijk klein en de onder druk staande eenheden blijken soms te verstoppen wanneer een groot aantal vreemde deeltjes in het produkt aan-30 wezig is. Dit is bijzonder goed merkbaar bij samenstellingen die koolstofdioxyde als drijfmiddel bevatten, waarbij de afmetingen van de ope-ningen beperkt moeten zijn cm de prodnktstroom te regelen. Behalve verstoppingsproblemen zijn kleppen met kleine openingen moeilijk te vervaardigen en kunnen kleine tolerantiewijzigingen grote-variaties 35 in de afgifte van het produkt veroorzaken.

8100006 > -3-

Een ander probleem van de stand der techniek treedt op vanneer de betreffende af te geven materialen de aard van niet mengbare vloeistoffen hebben (vaarvan een het drijfmiddel kan zijn) die afzonderlijke of verschillende en niet in elkaar gedispergeefde lagen binnen de houder 5 vormen, vaarbij het moeilijk kan blijken cm een gelijktijdige afgifte van beide lagen en/of een gewenst homogeen mengsel daarvan te verkrijgen, in het bijzonder vanneer de niet mengbare materialen zodanig zijn, dat ze veerstand bieden aan onderlinge dispergering of menging door schudden of op andere wijze onmiddellijk voor het openen van de afgifteklep.

10 Dit wordt als een driefasensysteem aangeduid, waarin I de bovenlaag van het verdampte drijfmiddel, fase II een tussenlaag van vloeibaar drijfmiddel en fase UI de benedenlaag vanhet produkt zijn.

Traditioneel vordt een aerosolklep uitgerust met een dcmpelbuis, die rich in het af te geven produkt uitstrekt, waardoor het produkt tot 15 in het kleplichaam en door de steel en de knop stroomt. Een dampkraan, die gevoonlijk in het lichaam van de klep uitmondt, en mogelijk maakt dat drijfmiddeldamp mengt met de produktstrocm, kan in het apparaat worden opgencmen.

Koolwaterstoffen hebben b.v. vanneer zij gemengd zijn met een 20 produkt op waterbasis, de neiging cm op het oppervlak daarvan te drijven, cmdat de twee fasen niet mengbaar zijn. Er is technologie beschikbaar om haarsproeimiddelconcentraten of anti-transpiratiemiddelen e.d. onder toepassing van water als oplosmiddel samen te stellen. Tot op heden was het probleem bij dergelijke systemen de afgifte als aerosolsprays, 25 onder toepassing van conventionele aerosolkleppen, die geen voldoende openbreken van het produktconcentraat geven waardoor eerder een strocm dan een nevel werd verkregen. Recente technologie laat zien dat dergelijke produkten door gebruik te maken van koolvaterstofdamp kunnen worden af gegeven. Dit is echter niet bevredigend cmdat sproeisnelheden gering 30 zijn, mogelijk cmdat de. damp het merendeel van het volume van het lichaam van de klep in beslag kan nemen.

Doel van de uitvinding is derhalve cm een beperking voor produkt-strcming te verschaffen, anders dan door de grootte van de openingen.

Een ander doel van de uitvinding is cm een onder druk staande een-35 heid te verschaffen, die in vezen geen last heeft van verstopping.

8100006 \ A-

Een ander doel van de uitvinding is cm een aerosolverpakking te verschaffen, die uniform.werkt, onafhankelijk van de positie waarin hij wordt gehouden.

Weer een ander doel van de uitvinding is cm een aeros olverpakking 5 te verschaffen, die niet mengbare materialen hevat en waarmede een of meerdere van de materialen kunneasworden afgegeven. Deze en andere doeleinden van de uitvinding zullen, aan de hand van de volgende beschrijving duidelijk worden. ^ - De uitvinding is gebaseerd op het gebruik van een uitlaatbuis die 10 aan het bodemuiteinde gesloten is en alleen voor het materiaal,· dat moet ‘worden af gegeven, poreus is; De uitvinding presenteert twee hoofdverschillen met de stand der techniek. Terwijl volgens de stand der techniek gebruik wordt gemaakt van een uitlaatbuis met een open uiteinde om het produkt in het klephuis te trékken, cmvat de uitvinding niet een der— 15 · gelijke buis. Daarvoor· in de plaats wordt een buis gebruikt, welke een opening heeft in het huis maar aan de bodem gesloten is. Eet tweede hoofdverschil is dat, terwijl volgens de stand van de techniek een buis wordt gebruikt die niet poreus is voor alle materialen in de houder , de volgens de uitvinding, .toegepaste buis poreus is voor het af te geven 20 materiaal en het produkt door de buiswanden in plaats van door een opening in de bodem van de buis aanzuigt.

Vele produkten kunnen met de aeros olhouder volgens de uitvinding worden afgegeven.

Dergelijke produkten kunnen b.v. haarsproeimiddelen, anti-trans-25 piratiemiddelen, deodorants, scheer cremes, ruimtedeodorants, badkamer-en andere reinigingsmiddelen, aerosolverven, voedingsprodukten, huid-lotions e.d. zijn.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening nader worden toegelicht. Hierin is: 30 fig. 1 een schematisch zijaanzicht in doorsnede van een aerosol- houder volgens de uitvinding met een tweefasenprodukt/dri jfmiddelsysteem; fig. 2 een schematisch zijaanzicht in doorsnede van een- aeros olhouder volgens de uitvinding met een driefasenprodukt/drijfmiddelsysteem.

In fig. 1 wordt een tweefasenaerosolsysteem getoond volgens de 35 uitvinding met een houder 1, welke een lichaam 2, een bodem 3, een hals h 9> 8100006 -5- >- -i en een bovenzijde 5 omvat. Een kleporgaan 6 past in de bovenzijde 5· De inhoud van houder 1 is verdeeld in twee fasen, een bovenste fase I en een onderste fase II. Fase II bestaat uit een vloeistof fase, die een product dat moet worden afgegeven, bevat. Fase II kan drijfmiddel zijn, 5 dat onder atmosferische druk een damp is en waarin het af te geven pro-dukt opgelost of gemengd aanwezig is .. Fase I is in dat geval verdampt drijfmiddel. Anderzijds kan fase I een drijfmiddelgas, zoals COg zijn, en fase II een vloeibaar produkt of een vloeistof met een daarin gedis— . pergeerd of opgelost produkt zijn. Kleporgaan 6 omvat een holle steel 10 met klep 8 gewoonlijk rustend tegen een pakking 9 met behulp van een veer 10. Rondom de klep bevindt zich een. huis 11 met een staartstuk 12 waaraan een poreuze kunststof flexibele danpelbuis 13 is verbonden.

De poreuze kunststofdcmpelbuis 13 is aan het onderui te inde 13A gesloten, hetwelk gedurende de vorming of door samehknijpen of met behulp van een 15 geschikte stop of kap kan zijn gerealiseerd. De dcmpelbuis 13 is vervaardigd uit een materiaal en met een poreusheid, waardoor slechts de vloeibare fase en niet de gasfase door de wanden van de buis kan passeren.

Op de klepsteel 7 is een activeerorgaan of kop 1^ gemonteerd met doorgangen 15 daardoorheen. Wanneer hij in werking wordt gesteld door kop l4 20 in te drukken, wordt, klep 8 naar beneden bewogen waardoor een open verbinding ontstaat met de inwendige holte l6 van het kleplichaam 11.

Ctadat de dampfase I en de vloeistoffase II zich onder superatmosferische druk bevinden, wordt vloeistof door de wanden van danpelbuis 13 naar boven tot in de doorgangen 15 gedwongen. De vloeistof verdampt en verlaat 25 de kopopening 17 als een-fijne spray. Ctadat de poreuze buis 13 alleen vloeibaar produkt doorlaat, is het een effectieve gasbarrière. Dit is een belangrijke bijdrage van de poreuze buis, waardoor.hij zeer bruikbaar wordt en verschilt van conventionele aerosolkleppen. Het grote oppervlak van de buis, dat aan heb produkt is blootgesteld, maakt 30 het tot een zeer effectief filtermedium, en verhindert of vexoindert gevallen van verstopping van de cpeningen door vreemd deelt jesvormig materiaal. De poriënaftaetingen en dichtheid van de poreuze buis 13 kunnen worden gevarieerd aa aan bijzonder produktbehoeften te voldoen.

Ideaal is, dat in alle aerosolprodukten de openingen aan de klep ge-35 bruikt worden aa de straaing van het produkt te regelen. In produkten 81 0 0 00 6 9 ·*. . „ r • # * t -6- waar verkleining van de afmetingen van de openingen tot beneden een bepaald gebied te veel variatie veroorzaakt* kan e ebt er de poreuze dcmpel-‘ buis als een effectieve stroningsbepekker worden toegepast. Deze toepassing is bijzonder nuttig in systemen die gebruik maken van COg als 5 drijfmiddel, vaar de straning van het produkt slechts in bepaalde mate kan vorden geregeld, beneden welke mate de openingen te klein worden en variaties in spray worden: veroorzaakt.

In fig. 2 is een aerosolhouder 1 getoond, die in het algemeen van hetzelfde type is als in fig. 1 is vertoond, met een driefasenprodukt-10 systeem. Een dergelijk systeem bevindt zich onder superatmosferische druk en. kan b.v. een fase I als verdampt drijfmiddel,, fase II als vloeibaar gemaakt drijfmiddel en fase III als vloeibaar produkt , dat niet mengbaar is met het drijfmiddel en zwaarder is dan het vloeibaar gemaakte drijfmiddel, omvatten. Eet drijfmiddel kan b.v. een koolwaterstof 15 zijn,, b.v. butaan en het produkt kan een haarsproeimiddel op waterbasis zijn.. In een dergélijk systeem is het poreuze buismateriaal zodanig, dat slechts passage van een van de fasen daardoorheen mogelijk is. Hydrofobe materialen, zoals poreus polyetheen, zouden b.v. passage van de koolwater stof fase preferentieel boven het concentraat op waterbasis toelaten.

20 Evenzo zullen materialen die hydrofiel zijn, passeren van prodükten op waterbasis toelaten. Door een poreuze buis te maken, die door co-extrusie uit de twee verschillende materialen is vervaardigd, waarvan een van de materialen hydrofoob en het andere hydrofiel is, zou het mogelijk zijn deze beide fasen gelijktijdig af te geven, wat tot op heden 25 niet mogelijk was wanneer een niet poreuze polyetheenbuis werd gebruikt.

In fig. 2 wordt een dcmpelbuis 119 getoond, die gecoëxtrudeerd is uit twee verschillende kunststofmaterialen voor het vormen van een buis, die aan de ene zijde 120 hydrofoob en aan de andere zijde 121 hydrofiel is. De dcmpelbuis 119 is aan het benedenuiteinde 122 gesloten.

30 In dit geval zullen beide fasen II en III door de poreuze buis 119 passeren en worden afgegeven. Wanneer echter dcmpelbuis 119 gevormd is uit een enkel kunststoflaateriaal, kan hij hetzij voor fase II, hetzij voor fase III poreus zijn en die fase zou. dan passeren en worden af gegeven.

Het zal duidelijk zijn dat vele variaties van produkt-;en drijf-35 middel volgens de uitvinding kunnen worden gecombineerd.

o ........... ..............

8100006 r -7-

Thans volgen voorbeelden van samenstellingen, die in de houder volgens de uitvinding en het klepsamenstel volgens de uitvinding kunnen worden af gegeven.

Voorbeeld I

5 % w/w pyrethrine 0,25 piperonylbutoxyde 1,25 reukstof 0,20 .

aardoliedesiillaat 1,25 10- gedeioniseerd water 6j ,05 isohutaan 30.00 100,00

Voorbeeld II

ruimtedeodorant 15 parfum 1,50 gedeioniseerd water 73,50 isobutaan 25.00 100, 00"

Voorbeeld III

20 antitranspiratiemiddel aluminium chloorhydrol( oplosbaar in water) 15,00 parfum 0,50 gedeioniseerd water Uk,50 isobutaan 25,00 25 alcohol 190 Proof -15.00

Voorbeeld IV 100,00 deodorant •alcohol 190 Proof 20,00 parfum 1,50 30 gedeioniseerd water 53,50 isobutaan 25.00 100,00 8100006 •4 A- ’ V · -8- .

Voorbeeld V

haar spr oeimi ddel alcohol 190 Proof 1ι3,75

Gantrez ES 225 6,00 A.M.P. 0,13 5 gedeioniseerd water 25,00 parfum 0,15 isobutaan 25,00 100,00

Voorbeeld VI

10 - haarsproeimiddel, door C0g afgegeven alcohol SDUO 200 Proof ^s*

Gantrez ES 225 ^9°0 MP 0,13 parfum 15 C02 tot T kgf/cm2 — 100,00

Voorbeeld VII

haarsproeimiddel - 2 fasensysteem. alcohol SOitO 200 Proof q,s* 20 Gantrez ES 225 6,00 MP °913 . gedeioniseerd water 8,00 .

parfum

isobutaan ,25?pQ

2^ 100500 8100006

Claims (7)

1. Aerosolverpakking, omvattende een houder ouder druk, een verdampt drijfmiddel en een vloeibaar gemaakt produkt, welk drijfmiddel en pro-dukt aanwezig zijn als tenminste twee niet mengbare fasen, en een kleporgaan, omvattende een poreuze kunststof dcmpelbuis, welke zich uit- 5 strékt tot de onderzijde van de houder en aan. de bodem gesloten is, welke dcmpelbuis ondoordringbaar is voor het verdampte drijfmiddel.

2. Aerosolverpakking volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het drijfmiddel en produkt niet mengbaar zijn.

3. Aer os olvèrpakking volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 10 produkt mengbaar is in een vloeibaar gemaakt gedeelte van het drijfmiddel. k. Aerosolverpakking volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het drijfmiddel aanwezig is als een dampfase en een vloeibare fase, en het produkt aanwezig is als een tweede vloeibare- fase, die. niet mengbaar is met de vloeibaar gemaakte dampfase. 15 5· Aerosolverpakking volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het ' produkt ingrediënten bevat, vin zowel de vloeibaar gemaakte dampfase als in de tweede niet mengbare vloeibare fase.

6. Aerosolverpakking volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze twee niet mengbare vloeistoffasen cnrvat, met produkt in tenminste een 20 vloeibare fase, en waarbij de dcmpelbuis poreus is voor beide vloeibare fasen.

7· Kleporgaan voor een aer os olhouder 3_ omvattende een poreuze kunst-stofdompelbuis, welke zich tot de bodem van de houder uitstrekt en aan het uiteinde gesloten is, welke buis poreus is voor slechts 25 vloeistoffen.

8. Kleporgaan volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de dompel-buis pareus is voor meer dan een niet mengbare vloeistof.

9. Kleporgaan volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de construct! ematerialen van de dcmpelbuis zodanig zijn, dat hij aan. een zijde 30 hydrofoob en aan de andere zijde hydrofiel is. 8100006