NO116566B - - Google Patents

Description

Væskeblanding for aerosolpakninger.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en væskeblanding som oppbevart un-

der trykk i en dertil egnet beholder med en forstøvningsdyse samt en uttakspassasje løpende hen til dysen fra et punkt normalt neddykket i væskeblandingen vil forstøves ved redusering av trykket.

Som kjent kalles pakninger som består

av en beholder som nevnt foran, med en slik væskeblanding, for aerosol-dispensers.

Slike væskeblandinger har tidligere vært foreslått i en lang rekke sammenset-ninger og i forbindelse med beholdere av forskjellig art. Men de hittil foreslåtte blandinger har vist seg mindre tilfredsstillende, fordi de har vært tilbøyelige til å underkastes uforutsette og uheldige trykk-endringer med hensyn på det gasstrykk de utøver. Dessuten har dette gasstrykk vært altfor stort til at man med sikkerhet har kunnet pakke blandingene i skjøre beholdere av lav styrke. Enn videre har de ut-sprøytede partikler ikke vært tilstrekkelig fine når man brukte mindre mengder drivmiddel, foråt den pakning som består av væskeblanding plus beholder skal være tilstrekkelig sikret mot eksplosjon. Videre har blandingene vært brennbare og gifti-

ge. Bruker man således metylklorid som drivmiddel i forholdsvis lave mengder, sprøytes væskeblandingen ut fra dysen en-

ten i form av en kontinuerlig stråle eller i grove dråper. Man kan oppnå en bedre forstøvningsgrad dersom man øker metyl-kloridmengden så meget at denne danner omlag halvparten av den totale væske-mengde, men da blir trykket for høyt til at man våger å pakke væsken i en skjør beholder, for eksempel en glassflaske; samtidig bevirker et høyt innhold av drivmid-

del at det skier temmelig sterk fordamp-ning i produktet etterat dette er sprøytet ut, noe som virker sterkt og ubehagelig nedkjølende på hud som kommer i kontakt med det forstøvede produkt. I større meng-

der vil dessuten drivmidlene virke irrite-rende på huden.

Det er derfor en hensikt med oppfinnelsen, å avhjelpe en rekke av de forannevnte ulemper og å fremskaffe en væskeblanding som kan pakkes selv i glassbehol-dere, uten at man derved kan risikere at en forbruker skades, hvis beholderen ufor-utsett skulle gå i stykker.

En annen hensikt med oppfinnelsen er

å kunne unngå at beholderinnholdet er brennbart og/eller giftig.

Generelt sett inneholder væskeblandingen en alkoholbestanddel av en mettet alifatisk monoalkohol med ikke mer enn tre kullstoffatomer og med et vesentlig vanninnhold, samt dessuten et lavtkoken-

de drivmiddel som er enten et fluorert el-

ler et fluorert og klorert lavmolekylært mettet alifatisk kullvannstoff med ikke mer enn to kullstoffatomer såsom diklor-tetrafluoretan, eller butan, eller innbyrdes blandinger av disse.

Et nytt hovedtrekk ved den foreliggende oppfinnelse er at konsentrasjonene for den vannholdige alkohol er på minst 75 volumprosent, og at drivmiddelmengden danner fra omlag 10 til omlag 35 volumprosent av væskeblandingen og er oppløst i den vannholdige alkoholbestanddel, samtidig som væskeblandingen i innesluttet tilstand utøver et trykk som ikke er høyere enn 1,75 kg/cm2 gasstrykk ved 21° C. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av det etterfølgende og av de med-følgende påstander.

For nærmere å forstå oppfinnelsen, henvises det nå til den utførlige detaljerte beskrivelse som henviser til den, medføl-gende tegning, som viser et vertikalt aksial-snitt av en pakning ifølge foreliggende oppfinnelse, som dannes av en glassbehol-der utstyrt med et ventillukke og viser skjematisk forstøvningen av væskeinnhol-det når lukkeventilen påvirkes foråt inn-holdet skal slippes ut.

Ved gjennomføring av oppfinnelsen i praksis, fremstilles det en væskeblanding som omfatter et væskeformet medium og inneholder et bæremedium og/eller dispenserbart produkt i form av mettet alifatisk monoalkohol som ikke inneholder mer enn tre kullstoffatomer, og som har en konsentrasjon på minst 75 volumprosent, og som i det etterfølgende vil bli kalt for oppløsningsmidlet eller alkoholbestanddelen i væskeblandingen eller prepa-ratet, samt et stoff som danner en del av det produkt eller som er hovedproduktet som skal dispenseres, oppløst i alkoholen. Dette stoff kalles i det etterfølgende det oppløste, det vil si et dispenserbart stoff som er løslig i eller blandbart med alkohol eller oppløsningsmidlet; dessuten inneholder væskeblandingen et lavtkokende drivmiddel som kan være fluorert eller et klorert og fluorert lavmolekylært mettet alifatisk kullvannstoff som ikke inneholder mer enn to vannstoffatomer, eller butan, eller blandinger av disse i en volummengde som kan ligge på fra omlag 10 pst. til omlag 35 pst., fortrinsvis i en mengde som gir så å si en mettet oppløsning av drivmiddel ved vanlig værelsetemperatur, det vil si omlag 21° C, og fortrinsvis fra omlag 13 pst. til omlag 24 pst. (volumprosent) av blandingen. Man. har helt uventet funnet at de prosentsatser som er angitt ovenfor, nemlig omlag 10 pst. til omlag 35 pst., danner et kritisk område, fordi blandingen som inneholder et spesielt drivmiddel valgt fra den ovennevnte gruppen, ikke er tilfredsstillende når drivmidlet forefinnes i mengder som ligger vesentlig utenfor dette område, fordi slike mengder gir et mindre ønsket utseende og/eller er ikke i stand til å lage en tåkeformig stråle hvori partiklene er tilstrekkelig fine, med andre ord at man ikke oppnår tilstrekkelig forstøvning. Dessuten vil større mengder drivmiddel re-dusere alkoholinnholdet, noe som er uønsket, samt føre til at utseendet endrer seg og vil i enkelte tilfelle bevirke at det dannes ekstra høye trykk, mens mindre mengder gir en utilstrekkelig strøm. Dessuten har man funnet at konsentrasjonen av alkoholen eller alkoholbestanddelen også er viktig, på grunn av at når man. har kon-sentrasjoner som ligger vesentlig under 75 prosent (volumprosent), det vil si som inneholder mer enn 25 pst. vann, vil oppløse-ligheten av det spesielle drivmiddel i alkoholen, bli merkbart redusert, så at blandingene hverken har det ønskede utseende eller er i stand til å danne en forstøvet stråle, det vil si hvori partiklene er av tilstrekkelig tåkeaktig finhet. Ytterligere et fordelaktig trekk ved de foreliggende væskeblandinger, er at man bare får svært lave trykk i beholderen, som ved omlag 21° C ikke overskrider omlag 1,41 kg/cm^ gasstrykk og som regel i området på omlag 0,77 til 1,05 kg/cma gasstrykk, noe som er særlig viktig dersom blandingen pakkes i forholdsvis skjøre eller svake beholdere, såsom glassflasker.

Alkoholbestanddelen i væskeblandingen velges ved gjennomføring av den foreliggende oppfinnelse i praksis blant metanol, etanol, isopropanol og blandinger av disse innbyrdes. Av disse nevnte er etanol særlig egnet. Dessuten har man funnet at den volum-mengde drivmiddel, særlig diklor-tetrafluoretan, som gir tilfredsstillende forstøvning av et ønsket dispensert preparat eller produkt, avhenger av hvilken alkohol som brukes. Således ligger området for drivmiddel når det brukes metanol av en konsentrasjon på 90 volumprosent, på omlag 10 pst. til omlag 25 pst., fortrinsvis omlag 14 pst. (volumprosent); brukes det etanol av en konsentrasjon på omlag 85 pst., ligger området på mellom 15 pst.

til omlag 30 pst., fortrinsvis omlag 17 pst.;

og når det brukes isopropanol av en konsentrasjon av omlag 75 pst., ligger området fra omlag 20 pst. til omlag 35 pst., fortrinsvis omlag 24 pst. Dessuten har man funnet at blandbarheten for drivmidlet med alkoholen er direkte proporsjonal med antallet kullstoffatomer i alkoholen og at blandbarheten øker fra metanol som inneholder ett kullstoffatom, over etanol som inneholder to og til isopropanol som inneholder tre kullstoffatomer, og også at den nedre grensen av alkoholkonsentrasjonen for metanol ligger på omlag 90 volumprosent, for etanol på omlag 85 pst. og for isopropanol på omlag 75 pst. Når det brukes blandinger av to eller tre av disse alko-holer sammen som oppløsningsmiddel eller alkoholbestanddel, vil volumkonsentrasjo-nen for hver alkoholbestanddel måtte føl-ge det krav som stilles til for eksempel 75

pst. og oppad for isopropanol, omlag 85 pst. og oppad for etanol og omlag 90 pst. og oppad for metanol, så at volumkonsen-trasjonen, for alkoholblandingen vil måtte ligge omtrent på det tilsvarende. Når man for eksempel bruker en blanding av isopropanol og etanol som alkoholbestanddel i omtrent like store mengder, bør mini-mumskonsentrasjonen for blandingen væ-re omlag 80 volumprosent.

Den oppløsning som skal utsprøytes eller dispenseres, må være oppløselig i eller blandbar med alkoholmediet i tilstrekkelig høy grad, og kan være et deodoseringsmid-del såsom dimetylftalat og furunålsolje, et medisinsk preparat såsom benzoin, et anti-histamin, novokain, prokain og etyl-para-aminobensoat, en lakk, såsom skjellakk, ester harpiks og syntetiske harpikser som er oppløselige i alkohol, en antiperspirant, garvesyre, umbelliferon, eller et insektisid såsom rotenon, rotenoider og diklor-dife-nyl-trikloretan, et duftstoff eller en parfyme. Parfymebestanddelen, kan enten være fast eller væskeformet og enten av naturlig eller syntetisk opprinnelse. Således kan parfymebestanddelen være en essens av forskjellige blomster, såsom rose, lavendel, gardenia, nellik, syrin, liljekon-vall, samt syntetiske duftstoffer som for eksempel geranylacetat, eugenylacetat, fe-nyl-alkyl-eter, og estere såsom metyl-sali-cylat; og noen slike parfymebestanddeler kan være en enkelt eller en blanding av et flertall av slike essenser i form av essens-oljer.

Utdrivningen av den væskeblanding som skal forstøves, skjer vesentlig som følge av at det spesielle drivmiddel er til-stede i det, det vil si fra omlag 10 pst. til omlag 35 pst. av ett eller flere av de forannevnte drivmidler, idet kokepunktet for drivmidlet under normalt atmosfæretrykk ligger på under værelsetemperaturen, det vil si lavere enn omlag 21° C. Det er lett å forstå at drivmidlet kan enten være et enkelt av de forannevnte drivmidler eller en passende blanding av slike midler, dersom denne blanding har et passende kokepunkt, og dessuten at drivmidlet skal være løslig i det alkoholiske preparat som skal forstøves.

Det spesielle fluorerte eller klorerte og fluorerte lavmolekylære mettede alifatiske kullvannstoff som brukes som drivmiddel, kan uttrykkes ved hjelp av formelen CnHxCl Fz, hvori n er et helt tall (som regel 1 eller 2, x er null eller et helt tall, y er null eller et helt tall og z er et helt tall, og summen av x, y og z er lik 2n + 2. Som spesielle eksempler kan de følgende nev-nes: monoklor-trifluormetan, triklor. monofluormetan, diklor-difluormetan, diklor-monofluormetan, monoklor_ trifluoretan, diklor-tetrafluoretan, difluoretan og difluormonokloretan. Bruken av diklor-tetrafluoretan har gitt meget tilfredsstillende resultater.

Enkelte av de drivmidler som er nevnt her, såsom triklormonofluormetan og tri-klortrifluoretån, koker ved temperaturer høyere enn 21° C ved et trykk på en atmo-sfære, og kan derfor ikke brukes alene som drivmidler ifølge den foreliggende oppfinnelse i et slikt klima hvor vanlig værelsetemperatur som preparatene skal for-støves ved, ligger under kokepunktene de-res. Dog kan de med fordel brukes i driv-middelfortynnere for de drivmidler som er nevnt, og som har lavere kokepunkter og følgelig høyere trykk. For eksempel har man med hell utført den foreliggende oppfinnelse ved å blande diklordifluormetan med enten triklormonofluormetan eller triklortrifluoretan i slike mengdeforhold at de danner drivmiddelblandinger av damptrykk som ellers under slike betingelser har samme damptrykk som diklortetrafluoretan.

Når en slik væskeblanding' eller et preparat som inneholder alkoholbestanddelen eller oppløsningsbestanddelen, det oppløste samt det spesielle drivmiddel, i de anty-dede mengdeforhold lukkes inn i en luk-ket beholder, for eksempel en slik som er antydet ved 1 på tegningen, dannes det i denne et innvendig trykk av forholdsvis lav størrelsesorden. Et slikt indre trykk ligger omtrent på 0,77—1,05 kg/cm2 ved omlag 21° C når mengdene av bestanddeler i væskeblandingen er av den størrelses-orden som her er nevnt. Dette er et viktig sikringstrekk, særlig når man bruker skjø-re beholdere, for eksempel glass, som antydet på tegningen. Av hensyn til utseendet og prisen er det i mange tilfelle øn-skelig å pakke mange produkter i gjennomsiktige beholdere, det vil si slike som er laget av klart glass og forskjellige sorter plast, for eksempel polystyren og liknende, men enkelte slike materialer er tilbøyelige til å danne splinter når de går i stykker, for eksempel når de slippes ned, med den fare at slike splinter og biter flyr omkring som følge av drivkraften fra det indre trykk, hvorfor dette bør holdes under et sikkerhetsmaksimum og fortrinsvis i området på omlag 0,77 til 1,05 kg/cm2 ved vanlig værelsetemperatur. Maksimums-trykket kan, ligge litt høyere, opp til for eksempel 1,41 til 1,75 kg/cm.2, særlig når man bruker sterkere beholdere; det kan være fordelaktig å bruke lavere trykk, såsom 0,70 kg/cm2 for enkelte produkter som skal dispenseres i forstøvet form når det brukes visse typer bestanddeler i spesielle mengdeforhold innen rammen for den foreliggende oppfinnelse.

Oppfinnelsen er stort sett rettet på å få produktene til å se pene ut når de pakkes i transparente gjennomsiktige beholdere og på å oppnå sikkerhet når slike beholdere er laget av skjørt og lett knus-bart materiale og dessuten på å få særlig effektiv dispensering i forstøvet form som en tåke eller sky av meget fine partikler, men er derimot ikke rettet på noen spesiell forbedring i konstruksjonen for dispense-ringsapparater. Derfor er den glassflaske 1 som er vist på tegningen, utstyrt med vanlige tappeorganer i form av en kapsel 2 som holder festeorganer for et vertikalt-løpende uttaksrør 3 som tjener som gass-tett lukke for flasken, samt en uttaksven-til med dyse som er vist tilsluttet kanalen inne i røret. Ventilen og dysen er ikke vist i den hensikt å antyde at dette er en spesiell dispenseringsbeholder av særlig gunstig form, idet man har funnet at mange vanlige typer er så å si like godt egnet.

Som det vil være lett å innse og som vist på tegningen, løper den nedre ende 5 av utløpsrøret 3 ned til like i nærheten av bunnen 6 i beholderen 1 for å sikre seg at en maksimal mengde av den tilstedevæ-rende væske 7 dispenseres. Uttakspassasjen som fører fra beholderen 1 omfatter den kanal som dannes av uttaksrøret 3 samt et kanalparti 8 som ikke har noen spesiell form og som løper gjennom dyse-konstruksjonen til en forholdsvis liten ut-taksdyse 9 samt en fjærpåvirket ventil 10 som kontrollerer strømmen gjennom dyse-passasjepartiet. Uttakspassasjen kan være av så å si helt jevnt tverrsnitt helt frem til uttaksdysen, og forsøk har vist at ved visse blandinger ifølge oppfinnelsen, vil en slik forenklet, jevn uttakspassasje gi en bedret forstøvning.

Når ventilen 10, som normalt presses mot lukkestilling, åpnes, for eksempel ved manuell påvirkning eller fingertrykk, vil det indre trykk i beholderen 1 som følge av damptrykket av det spesielle drivmiddel med lavt kokepunkt som er oppløst i alkoholmediet eller oppløsningsmediet, og kanskje også til en viss grad takket være alkoholen i denne siste gassfase sammen med drivmiddeldampene i gassrommet over væskemengden 7, tvinge væskeblandingen ut gjennom uttakspassasjen forbi ventilen 10 og dispenseres som en forstø-vet stråle eller tåke fra dysen 9, slik det skjematisk er antydet ved 11; og ikke som noen lang strøm av stort sett kontinuerlig form eller en rekke av større dråper så å si på linje. Denne ønskede forstøvning opp-nås uten at man behøver å bruke over-skuddsmengder og spesielt utskilte mengder av drivmiddel i beholderen, og uten at man behøver å bruke farlig høye indre trykk av størrelsesorden 2,81 kg/cm.2 ved vanlig værelsetemperatur på omlag 21° C.

Det ferdige produkt har et tiltalende, gnistrende klart og pent utseende gjennom den gjennomsiktige beholder, og for å sikre seg at slike estetiske tilfredsstillende egenskaper bibeholdes, brukes drivmiddel-bestanddelen i blandingen i en mengde som fortrinsvis ligger i nærheten, men dog litt under det som trenges for fullt ut å mette den alkoholiske oppløsning méd drivmiddel. Således vil produktet holde seg klart ved vanlige værelsestemperaturer på omlag 21 til 32° C; selv ved litt lavere temperaturer som ned til 18° C vil det ikke være noen tilbøyelighet til at drivmidlet skiller seg ut av blandingen. Ved at slike drivmiddelmengder blir brukt, sikrer man seg at man får et indre trykk innenfor sikkerhetsgrensen, som vil gi den ønskede dispensering. Selvsagt beholdes det klare utseende og den forstøvede dispensering opp til omlag 54 C som er den vanlige maksimumstemperatur som det hele prø-ves ved, fordi de mengder drivmiddel som er løslige i oppløsningen øker med temperaturen og forstøvningsegenskapene økes ytterligere. De drivmidler som er foreslått heri, sikrer også det på en annen måte. Kurven for forholdet mellom trykk og tem-peratur buer nedad fra skrå rette linjer til horisontalen i stadig større grad etter-hvert som temperaturen øker. Dette er en særlig merkbar egenskap ved diklortetrafluoretan (Freon 114), som takket være dets ubrennbarhet og at det ikke irriterer huden, er særlig egnet til bruk i mange tilfelle ved den foreliggende oppfinnelse.

Som illustrerende eksempler på måter som den foreliggende oppfinnelse kan gjen_ nomføres på, vil følgende eksempler bli gjengitt. Delene er angitt som volumdeler.

Eksempel 1:

Eksempel 2:

En blanding som er egnet for deodori-sering av luft kan fremstilles på følgende måte: Man fremstiller først en blanding som inneholder 1,5 deler parfyme, 2 deler formaldehyd, 0,5 deler dietylftalat og 96 deler (96 pst.) isopropanol. Til denne blandingen kan det tilsettes diklortetrafluoretan i mengdeforholdet 75 deler av blandingen og 25 deler diklortetrafluoretan.

Eksempel 3:

En blanding kan fremstilles som inneholder 98 pst. etanol (95 pst.), etyl-para-aminobensoat 2 pst. og parfyme i passende mengde. Til denne blanding kan det tilsettes diklortetrafluoretan i den relative mengde 70 til 30 deler.

Eksempel 4:

En eau de cologne kan fremstilles ved å bruke metanol (90 pst.) 75 deler, en blanding av triklormonofluormetan og diklorid-fluormetan, i de relative vektforhold av 82 pst. og 18 pst. — 25 deler, og parfyme i tilstrekkelige mengder til å gi den ønskede duft.

Eksempel 5:

Det kan fremstilles et annet preparat som en variasjon av eksempel 1, ved som drivmiddel å bruke 12,5 volumdeler diklortetrafluoretan og 12,5 volumdeler butan, hvormed det blandes 75 volumdeler etanol av en konsentrasjon på omlag 87 pst., samt parfyme i tilstrekkelige mengder, som kan være en andel på 1 pst. Også butan kan fullt ut erstattes av diklortetrafluoretan i eksempel 1.

Eksempel 6:

Som erstatning for drivmiddelbe-standdelen i et vilkårlig av de foranståen-de eksempler, kan det brukes en drivmiddelblanding av diklortetrafluoretan, diklor. difluormetan og triklortrifluoretan i innbyrdes vektforhold på henholdsvis omlag 23 pst., omlag 15,5 pst. og omlag 61,5 pst. i de volummengder som er antydet i disse eksempler. En slik drivmiddelblanding har et trykk på omlag 1,20 kg/cm2 ved omlag 21° C.

Den foreliggende oppfinnelse er særlig viktig ved fremstilling, markedsføring og bruk av preparater, såsom eau de cologne, deodoriseringsmidler, antiperspirasjons-midler og liknende. Man har for eksempel funnet det særlig fordelaktig å markeds-føre selvdrevne eau de cologner i tiltrek-kende trykknappforsynte eller ventilfor-synte glassflasker. Eksempel 1 foran er velegnet for dette sistnevnte formål, og den tilstrekkelig mengde av den konsen-trerte parfyme-essens kan være på omlag 2 vektprosent av det parfymeholdige alkoholmediet; en brøkdel av en prosent, det vil si omlag 0,5 pst., kan være egnet når det brukes særlig duftrike materialer som parfymebestanddeler.

Claims (6)

1. En væskeblanding som oppbevart under trykk i en dertil egnet beholder med en forstøvningsdyse samt en uttakspassasje løpende hen til dysen fra et punkt normalt neddykket i væskeblandingen, vil for-støves ved redusering av trykket, og som inneholder en alkoholbestanddel av en mettet alifatisk monoalkohol med ikke mer enn tre kullstoffatomer, samt med et vesentlig vanninnhold, samt dessuten et lavtkokende drivmiddel som er enten et fluorert eller et fluorert og klorert lavmolekylært mettet alifatisk kullvannstoff med ikke mer enn to kullstoffatomer såsom diklortetrafluoretan, eller butan, eller innbyrdes blandinger av disse, karakterisert ved at konsentrasjonen for den vannholdige alkohol er på minst 75 volumprosent, og at drivmiddelmengden danner fra omlag 10 til omlag 35 volumprosent av væskeblandingen. og er oppløst i den vannholdige alkoholbestanddel, samtidig som væskeblandingen i innesluttet tilstand ut-øver et trykk som ikke er høyere enn 1,75 kg/cm2 gasstrykk ved 21° C.

2. Blanding i samsvar med påstand 1, karakterisert ved at alkoholkonsentrasjonen, når alkoholen er isopropanol, er på minst 75 volumprosent, og på minst 85 volumprosent når etanol brukes, og på minst 90 volumprosent når metanol brukes, og at drivmidlet har et kokepunkt på høyst 21 °C ved en atmosfæres trykk.

3. Blanding i samsvar med påstand 1 eller 2, karakterisert ved at det i den vann_ holdige alkoholbestanddel er oppløst en alkoholoppløselig bestanddel som skal dispenseres sammen med alkoholbestanddelen.

4. Blanding i samsvar med påstand 3, karakterisert ved at den alkoholoppløselige bestanddel er en parfyme.

5. Blanding i samsvar med påstand 4, karakterisert ved at blandingen består av den alkoholoppløselige parfyme, etanol av en konsentrasjon på omlag 87 volumprosent, samt diklortetrafluoretan i en mengde av omlag 25 pst. av blandingens volum.

6. Blanding i samsvar med en av de foregående påstander, karakterisert ved at den gir et trykk ved vanlig værelsetemperatur på mellom 0,77 og 1,05 kg/cms gasstrykk, samtidig som væskeblandingen — der inneholder etanol som oppløsnings- middel — har en konsentrasjon på minst 85 volumprosent, og inneholder et i alkoholen oppløst produgt, samt diklortetrafluoretan i en mengde av fra omlag 15 til 30 volumprosent av væskeblandingen.