WO1993011736A1 - Systeme aerosol pour laque capillaire - Google Patents

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Nicole Konig
Véronique TOEBAT
Jean Benoist
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Definitions

  • the present invention relates to an aerosol system for the diffusion of a hair spray having the particularity of having a very low flammability while allowing to confer on the hair an excellent lacquering power.
  • the propellants of aerosol lacquers were essentially constituted by chlorofluorocarbon compounds which had the enormous advantage of being non-flammable but which are presumed to have a particularly harmful effect on the ozone layer.
  • chlorofluorocarbon (CFC) propellants better known under the name of "freons” have been replaced by hydrocarbons presenting less risks for the ozone layer, such as propane, n-butane, Fisobutane or their mixtures.
  • dimethylether or DME which has the advantage of being non-toxic, harmless to the environment and which is partially soluble in water, which makes it possible to reduce its flammability.
  • aerosol systems for hair sprays containing a mixture of water, alcohol and dimethyl ether present certain risks of flammability when it is desired to have a high resin content and a satisfactory flow rate.
  • aerosol lacquers based on dimethylether therefore have only a low concentration of resin and a relatively low flow rate.
  • the present invention therefore relates to an aerosol system for the diffusion of a capillary lacquer of flammability class ⁇ 4 according to the Roth apparatus, comprising in combination an aerosol container provided with a valve equipped with a diffuser, characterized by the fact that the aerosol container contains a composition consisting of:
  • said alcoholic phase containing a film-forming resin in a proportion of 3 to 6% by weight relative to the total weight of the composition, and that the valve and the diffuser have orifices such that the initial flow rate of the aerosol lacquer is between 0, 5 and 0.7 g / s.
  • class 4 corresponds to a flame length greater than 25 cm, without flashback and without persistence, after extinguishing the ignition flame, as described in French patent 77.39667 (2,413,596 ).
  • hair spray lacquers according to the invention have been tested for their cosmetic properties and it has been found that they have an excellent lacquering power which does not cause any sticking effect after drying.
  • the composition preferably consists of:
  • film-forming resin which can be used according to the invention, mention may in particular be made of:
  • the film-forming resins can be used in the form of a mixture.
  • the above copolymers comprising units of acrylic acid or crotonic acid are generally used in their form, partially or completely, neutralized using sodium hydroxide or potassium hydroxide or also using an alkanolamine such as 2-amino-2-methyl-propanol-1 (AMP).
  • the alcohol of the alcoholic phase is ethanol or isopropanol or a mixture of these, but preferably ethanol.
  • the composition as defined above can also contain a plasticizing agent.
  • plasticizing agents mention may in particular be made of glycol ethers, benzyl alcohol, triethyl citrate, 1,3-butylene glycol and propylene carbonate.
  • the composition can also contain other conventional ingredients such as corrosion inhibitors, softening agents, perfumes, silicones, sunscreens, dyes, preservatives, anti-foaming agents, vitamins as well as proteins.
  • valves used in the aerosol system according to the invention can be of different structures, the only condition being that the initial flow rate of the composition is between 0.5 and 0.7. g / s.
  • valves comprising separate individual conduits which are intended for the liquid products and the gaseous propellant communicating with a shock mixing chamber of the Venturi ejector type, in which streams of product and propellant fluid introduced freely collide. and mix so as to give a fine dispersion which is ejected through an orifice, distribution elements, which can be operated simultaneously by a single member, controlling each stream or their mixtures.
  • a shock mixing chamber of the Venturi ejector type in which streams of product and propellant fluid introduced freely collide. and mix so as to give a fine dispersion which is ejected through an orifice, distribution elements, which can be operated simultaneously by a single member, controlling each stream or their mixtures.
  • Nozzle at least one orifice between 0.40 and 0.60 mm and preferably two orifices of 0.50 mm, - Internal restriction of the valve body (reference 602 in Figure 17 of
  • the diffuser comprises a vortex nozzle whose orifice is between 0.40 and 0.60 mm.
  • a capillary aerosol lacquer is prepared by packaging in an appropriate aerosol container:
  • the "AQUASOL” valve has the following characteristics:
  • This aerosol system is also fitted with a capillary dip tube and a diffuser with a 0.5 mm swirl nozzle.
  • This aerosol system provides a flow rate of 0.65 gs and its flammability corresponds to class 4 according to the Roth device.
  • EXAMPLE 2
  • a capillary aerosol lacquer is prepared by packaging in an appropriate aerosol container:
  • valve is fixed and the container is hermetically sealed and 65 g of dimethylether are then introduced according to conventional techniques.
  • the valve used "Valve Standard" has the following characteristics:
  • This aerosol system is equipped with a diffuser with a 0.5 mm swirl nozzle
  • This aerosol lacquer provides a flow rate of 0.57 g / s and its flammability corresponds to class 4 according to the Roth device
  • This aerosol system provides a flow rate of 0.57 g / s and its flammability corresponds to class 4 according to the Roth device.

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Abstract

Ce système contient en combinaison un récipient aérosol muni d'une valve équipée d'un diffuseur, le récipient aérosol contenant une composition constituée de: de 12 à 25 % en poids d'eau, de 10 à 26 % en poids d'une phase alcoolique, et de 49 à 78 % en poids de diméthyléther, ladite phase alcoolique contenant une résine filmogène en une proportion de 3 à 6 % en poids par rapport au poids total de la composition, la valve et le diffuseur ayant des orifices tels que le débit de la laque aérosol soit compris entre 0,5 et 0,7 g/s. Ce système aérosol permet la diffusion d'une laque capillaire de classe d'inflammabilité inférieure ou égale à 4 selon l'appareil de Roth et présentant un excellent pouvoir laquant.

Description

Système aérosol pour laque capillaire
La présente invention a pour objet un système aérosol pour la diffusion d'une laque capillaire présentant la particularité d'avoir une inflammabilité très faible tout en permettant de conférer aux cheveux un excellent pouvoir laquant.
Dans le passé, les propulseurs des laques aérosols étaient essentiellement constitués par des composés chlorofluorocarbonés qui présentaient l'énorme avantage d'être ininflammables mais qui sont présumés avoir un effet particulièrement néfaste sur la couche d'ozone.
Ces gaz propulseurs chlorofluorocarbonés (CFC), plus connus sous la dénomination de "fréons", ont été remplacés par des hydrocarbures présentant moins de risques pour la couche d'ozone, tels que le propane, le n-butane, Fisobutane ou leurs mélanges.
Néanmoins, ces hydrocarbures soulèvent à l'heure actuelle de très sérieuses critiques non seulement en ce qui concerne les laques aérosols capillaires mais également d'autres produits cosmétiques ou domestiques du fait de leur très haute inflammabilité.
Il a également été proposé d'utiliser du dimethylether ou DME qui présente l'avantage d'être non toxique, sans danger pour l'environnement et qui est partiellement soluble dans l'eau, ce qui permet de réduire son inflammabilité.
On a toutefois constaté que les systèmes aérosols pour laques capillaires contenant un mélange d'eau, d'alcool et de dimethylether présentaient certains risques d'inflammabilité lorsque l'on souhaitait avoir une teneur élevée en résine et un débit satisfaisant. En vue de pallier aux risques d'inflammabilité, les laques aérosols à base de dimethylether n'ont donc qu'une faible concentration en résine et un débit relativement faible.
Après diverses recherches, on a constaté de façon surprenante qu'il était possible d'obtenir un système aérosol pour la diffusion d'une laque capillaire présentant une faible inflammabilité et un bon pouvoir laquant, ce dernier résultant non seulement de la concentration en résine, mais également du débit du système aérosol, en utilisant dans des proportions bien déterminées, le mélange d'eau, d'alcool et de dimethylether, et en employant un système de valve et de diffusion approprié.
La présente invention a donc pour objet un système aérosol pour la diffusion d'une laque capillaire de classe d'inflammabilité < 4 selon l'appareil de Roth, comprenant en combinaison un récipient aérosol muni d'une valve équipée d'un diffuseur, caractérisé par le fait que le récipient aérosol contient une composition constituée :
- de 12 à 25 % en poids d'eau,
- de 10 à 26 % en poids d'une phase alcoolique, et
- de 49 à 78 % en poids de dimethylether, ladite phase alcoolique contenant une résine filmogène en une proportion de 3 à 6 % en poids par rapport au poids total de la composition, et que la valve et le diffuseur ont des orifices tels que le débit initial de la laque aérosol soit compris entre 0,5 et 0,7 g/s.
Les différentes études effectuées selon la méthode du "Flame Projection Test" avec l'appareil de Roth ont permis de mettre en évidence que le système aérosol selon l'invention appartenait à la classe 4 ou était inférieure à celle-ci. Selon le test de Roth, la classe 4 correspond à une longueur de flamme supérieure à 25 cm, sans retour de flamme et sans persistence, après extinction de la flamme d'allumage, comme cela est décrit dans le brevet français 77.39667 (2.413.596).
Par ailleurs, les laques aérosols capillaires selon l'invention ont été testées pour leurs propriétés cosmétiques et l'on a constaté qu'elles avaient un excellent pouvoir laquant ne provoquant aucun effet de poissage après séchage.
Selon une forme particulière de réalisation, la composition est de préférence constituée :
- de 15 à 20 % en poids d'eau,
- de 20 à 25 % en poids de phase alcoolique telle que définie ci-dessus, et - de 55 à 65 % en poids de dimethylether.
Comme résine filmogène utilisable selon l'invention, on peut en particulier citer :
- les terpolymères acétate de vinyle/tert-butylbenzoate de vinyle/acide crotonique décrits dans le brevet français 78.30596 (2.439.798),
- le copolymère N-octylacrylamide/méthacrylate de méthyle/méthacrylate d'hydroxypropyle/acide acrylique/méthacrylate de tert-butylaminoéthyle vendu par la Société NATIONAL STARCH sous la dénomination de "Amphomer LV-71",
- le copolymère vinylpyrrolidone/acétate de vinyle vendu par la Société BASF sous la dénomination de "Luviskol VA 64 Poudre",
-le terpolymère acétate de vinyle/acide crotonique/néodécanoate de vinyle vendu par la Société NATIONAL STARCH sous la dénomination de "Résine 28.29.30",
- le terpolymère acide acrylique/acrylate d'éthyle N-tert-butylacrylamide vendu par la Société BASF sous la dénomination de "Ultrahold 8",
- le copolymère acétate de vinyle/acide crotonique (90/10) vendu par la Société BASF sous la dénomination de "Luviset CA 66", - le copolymère vinylcaprolactame/vinylpyrrolidone/méthacrylate de diméthylamino éthyle vendu par la Société GAF sous la dénomination de "Polymer ACP-1018".
Selon une forme de réalisation particulière, les résines filmogènes peuvent être utilisées sous forme d'un mélange.
Parmi les résines énumérées ci-dessus, on utilise de préférence selon l'invention, les résines décrites dans le brevet français 78.30596 (2.439.798) et le terpolymère acétate de vinyle/acide crotonique/néodécanoate de vinyle (Résine 28.29.30).
Les copolymères ci-dessus comportant des motifs d'acide acrylique ou d'acide crotonique sont généralement utilisés sous leur forme, partiellement ou totalement, neutralisés à l'aide de soude ou de potasse ou encore à l'aide d'une alcanolamine telle que l'amino-2 méthyl-2 propanol-l (AMP). L'alcool de la phase alcoolique est l'éthanol ou l'isopropanol ou un mélange de ceux-ci, mais de préférence l'éthanol.
La composition telle que définie ci-dessus peut également contenir un agent plastifiant. Parmi les agents plastifiants préférés, on peut notamment citer les éthers de glycol, l'alcool benzylique, le citrate de triéthyle, le 1,3-butylèneglycol et le carbonate de propylène. La composition peut également contenir d'autres ingrédients conventionnels tels que des inhibiteurs de corrosion, des agents adoucissants, des parfums, des silicones, des filtres solaires, des colorants, des conservateurs, des agents anti-mousse, des vitamines ainsi que des protéines.
Les valves utilisées dans le système aérosol selon l'invention peuvent être de différentes structures, la seule condition étant que le débit initial de la composition soit compris entre 0,5 et 0,7. g/s.
Parmi les types de valves pouvant être utilisés, on peut notamment citer celles décrites dans le brevet français 78.05881 (2.382.637). Ce brevet décrit une valve comprenant des conduits individuels séparés qui sont destinés aux produits liquides et au fluide propulseur gazeux communiquant avec une chambre de mélange par chocs du type éjecteur de Venturi, dans laquelle des courants de produits et de fluide propulseur introduits librement entrent en collision et se mélangent de façon à donner une dispersion fine qui est éjectée par un orifice, des éléments de distribution, pouvant être manoeuvres simultanément par un seul organe, commandant chaque courant ou leurs mélanges. Parmi les valves décrites dans ce brevet, on préfère utiliser selon l'invention celle représentée à la figure 17.
Ces valves présentent les caractéristiques suivantes :
- Gicleur : au moins un orifice compris entre 0,40 et 0,60 mm et de préférence 2 orifices de 0,50 mm, - Restriction interne du corps de valve (référence 602 de la figure 17 de
FR-78.05881) compris entre 0,5 et 1 mm,
- Orifice de buse compris entre 0,5 et 1 mm (référence 601 de la figure 17 de FR-78.05881),
- Elément en forme de disque à 2 canaux (référence 604 de la figure 17 de FR-78.05881) de dimension comprise entre 0,25 x 0,25 et 0,45 x 0,54, et de préférence 0,25 x 0,34 mm.
Comme autres valves, on peut mentionner la valve standard décrite dans The
Aérosol Handbook, 2nd Edition (1982), page 170, figure 5, ayant des orifices de gicleur compris entre 0,33 et 0,60 mm et une restriction interne du corps de valve compris entre 0,33 et 1,3 mm. Selon l'invention, le diffuseur comprend une buse tourbillonnaire dont l'orifice est compris entre 0,40 et 0,60 mm.
On va maintenant donner à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif plusieurs exemples de systèmes aérosols pour laques capillaires selon l'invention.
EXEMPLE 1 :
On prépare une laque aérosol capillaire en conditionnant dans un récipient aérosol approprié :
- Terpolymère acétate de vinyle/tertbutylbenzoate de vinyle/acide crotonique (65/25/10 en poids) selon le brevet français n° 78.30596 6 g
- AMP qs pour neutralisation 100% - Ethanol 19 g -Eau 18 g On procède à la fixation d'une valve "AQUASOL" de la Société VALVE
PRECISION et à la fermeture hermétique du récipient et on introduit ensuite selon les techniques conventionnelles, 57 g de dimethylether.
La valve "AQUASOL" a les caractéristiques suivantes :
- Gicleur : 2 orifices de 0,50 mm - Orifice de buse : 1 mm
- Restriction interne du corps de valve : 1 mm
- Buse AQUASOL : canaux 2 x 0,25 x 0,34 mm
Ce système aérosol est muni également d'un tube plongeur capillaire et d'un diffuseur avec buse tourbillonnaire de 0,5 mm. Ce système aérosol fournit un débit de 0,65 g s et son inflammabilité correspond à la classe 4 selon l'appareil de Roth. EXEMPLE 2 :
On prépare une laque aérosol capillaire en conditionnant dans un récipient aérosol approprié :
- Terpolymère acétate de vinyle/acide crotonique/néodécanoate de vinyle "Résine 28.29.30" de la Société NATIONAL STARCH 3 g - AMP qs pour neutralisation 100 %
- Ethanol 22 g - Eau 15 g
On procède à la fixation de la valve et à la fermeture hermétique du récipient et on introduit ensuite selon les techniques conventionnelles 65 g de dimethylether. La valve utilisée "Valve Standard" a les caractéristiques suivantes :
- Gicleur : 1 orifice 0,4 mm
- Restriction interne du corps de valve : 0,33 mm
Ce système aérosol est équipé d'un diffuseur avec buse tourbillonnaire de 0,5 mm
Cette laque aérosol fournit un débit de 0,57 g/s et son inflammabilité correspond à la classe 4 selon l'appareil de Roth
EXEMPLE 3 :
On prépare une laque aérosol capillaire en conditionnant selon le même mode opératoire et le même équipement qu'à l'exemple 1 :
- Copolymère N-octylacrylamide/méthacrylate de méthyle/ métracrylate d'hydroxypropy le/acide acrylique/méthacrylate de ter-butylaminoéthyle vendu sous la dénomination
" Amphomère LV 71" par la Société National Starch 3 g
- AMP qs pour neutralisation 100 %
- Ethanol 19 g
- Eau 16 g - Dimethylether 62 g
Ce système aérosol fournit un débit de 0,62 g/s et son inflammabilité correspond à la classe 4 selon l'appareil de Roth. EXEMPLE4 :
On prépare une laque aérosol capillaire en conditionnant selon le même mode opératoire et le même équipement qu'à l'exemple 2 :
- Terpolymère acétate de vinyle/tertbutylate de vinyle/acide crotonique (65/25/10 en poids) selon le brevet français 78.30596 4 g - AMP qs pour neutralisation 100 %
-Ethanol 16 g
-Eau 20 g
- Dimethylether 60 g
Ce système aérosol fournit un débit de 0,57 g/s et son inflammabilité correspond à la classe 4 selon l'appareil de Roth.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système aérosol pour la diffusion d'une laque capillaire de classe d'inflammabilité inférieure ou égale à 4 selon l'appareil de Roth, comprenant en combinaison un récipient aérosol muni d'une valve équipée d'un diffuseur, caractérisé par le fait que le récipient aérosol contient une composition constituée de : - de 12 à 25 % en poids d'eau,
- de 10 à 26 % en poids d'une phase alcoolique, et
- de 49 à 78 % en poids de dimethylether, ladite phase alcoolique contenant une résine filmogène en une proportion de 3 à 6 % en poids par rapport au poids total de la composition, et que la valve et le diffuseur ont des orifices tels que le débit initial de la laque aérosol soit compris entre 0,5 et 0,7 g/s.
2. Système aérosol selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la composition est constituée :
- de 15 à 20 % en poids d'eau, - de 20 à 25 % en poids de phase alcoolique telle que définie à la revendication 1, et
- de 55 à 65 % en poids de dimethylether.
3. Système aérosol selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'alcool de la phase alcoolique est l'éthanol ou l'isopropanol ou un mélange de ceux-ci.
4. Système aérosol selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la résine filmogène est choisie dans le groupe constitué par :
- les terpolymères acétate de vinyle/tertbutylbenzoate de vinyle/acide crotonique,
- le copolymère n-octylacrylamide/méthacrylate de méthyle/méthacrylate d'hydroxypropyle/acide acrylique/méthacrylate de tertbutylaminoéthyle,
- le copolymère vinylpyrrolidone/acétate de vinyle, - le terpolymère acétate de vinyle/acide crotonique/néodécanoate de vinyle,
- le terpolymère acide acrylique/acrylate d'éthyle/n-tert-butylacrylamide,
- le copolymère acétate de vinyle/acide crotonique,
- le polymère vinylcaprolactame/vinylpyrrolidone/méthacrylate de diméthylaminoéthyle, et leurs mélanges.
5. Système aérosol selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les polymères comportant des motifs d'acide acrylique ou d'acide crotonique sont neutralisés, partiellement ou totalement, à l'aide de soude, de potasse ou d'une alcanolamine.
6. Système aérosol selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la composition contient en outre des ingrédients conventionnels choisis parmi les inhibiteurs de corrosion, les agents adoucissants, les plastifiants, les parfums, les silicones, les filtres solaires, les colorants, les conservateurs, les agents anti-mousse, les vitamines et les protéines.
7. Système aérosol selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la valve présente les caractéristiques suivantes : - Restriction interne du corps de valve compris entre 0,5 et 1 mm,
- Orifice de buse compris entre 0,5 et 1 mm,
- Gicleur à un ou deux orifices compris entre 0,40 et 0,60 mm et de préférence de deux orifices de 0,50 mm,
- Elément en forme de disque à 2 canaux de dimension comprise entre 0,25 x 0,25 et 0,45 x 0,54 mm.
8. Système aérosol selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la valve présente les caractéristiques suivantes :
- Gicleur : orifice compris entre 0,33 et 0,60 mm,
- Restriction interne du corps de la valve compris entre 0,33 et 0J3 mm.
9. Système aérosol selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le diffuseur comprend une buse tourbillonnaire dont l'orifice est compris entre 0,40 et 0,60 mm.
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