WO2018012001A1

WO2018012001A1 - エアゾール容器用ハウジング，このエアゾール容器用ハウジングを備えたエアゾール式製品およびこのエアゾール容器用ハウジングを備えたエアゾール容器への炭酸ガス充填方法

Info

Publication number: WO2018012001A1
Application number: PCT/JP2016/080329
Authority: WO
Inventors: 直人川島; 松本　伸; 菅野　博史; 大島　保夫
Original assignee: 株式会社三谷バルブ
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2018-01-18
Also published as: JPWO2018012001A1; CN107848690A

Abstract

エアゾール容器への炭酸ガス充填処理の確実化および炭酸ガス溶解の効率化を図る。　例えば、図１～図３を参照するに、弁作用を呈するステム４の保持用筒状部からなるハウジング３の外周面に炭酸ガスを充填するためのガス充填用溝状部３ｃを計二個設けて、その中の少なくとも一方は、ハウジング３を固定するマウンティングカップ２の複数箇所のカシメ部分２ｄのすべてからずれる位置態様で形成した。炭酸ガスは多くて二個のガス充填用溝状部３ｃから容器本体１の内部に集中的に流入充填され、内容物（原液）に効率的に溶解される。また、二箇所のガス充填用溝状部３ｃを流れる炭酸ガスの両方が同時にカシメ部分２ｄで妨げられることがない。

Description

エアゾール容器用ハウジング，このエアゾール容器用ハウジングを備えたエアゾール式製品およびこのエアゾール容器用ハウジングを備えたエアゾール容器への炭酸ガス充填方法

　本発明は、弁作用を呈するステムの保持用筒状部からなりその外周面には炭酸ガスを充填するための上下方向溝状部を備えて、かつ、この外周面が、マウンティングカップに、その外側からのカシメ加工により保持されるエアゾール容器用ハウジングに関する。

　特に内容物の噴射剤として炭酸ガス（可溶性圧縮ガス）を用いる場合の、炭酸ガス充填用溝状部の個数、およびそれとカシメ加工部分との周方向位置関係についての新たな着想に基づくエアゾール容器用ハウジングである。

　エアゾール容器用ハウジングは、容器胴部に組み込まれるマウンティングカップに保持される。そしてハウジング内部には、噴射対象内容物への弁作用を呈するステムが収容保持されている。

　内容物放出状態の作動モードでは、噴射剤の作用によりハウジングおよび容器本体の内容物が外部空間域に噴射される。

　したがって、ハウジングは、マウンティングカップに強く保持されることが望ましく、マウンティングカップ中央の筒状部内側に嵌め込まれた状態で、筒状部外周面の周方向の複数箇所から筒状部中央側へのカシメ加工により、この筒状部に取り付けられる。カシメ加工は、通常筒状部外周面の４箇所または８箇所で行われる。

　エアゾール容器の内部には各種噴射剤（圧縮ガス，液化ガス）が充填される。この充填時、ガスが、例えばステム外周面とマウンティングカップ内端面との隙間からハウジング外周面の上下方向溝状部を介して強制的に容器本体内部に送り込まれる。

　したがって、この上下方向溝状部を介した噴射剤の充填処理のためには、マウンティングカップ中央筒状部への加工によって内側へと変形する周方向飛び飛びのカシメ部分がすべての充填用溝状部を覆ってしまう、態様に設定されないことが要請される。

　本件出願人は、ハウジング外周面の上下方向溝状部を用いた噴射剤（炭酸ガス）充填処理におけるこのような要請に応えるためのエアゾール容器用ハウジングを提案し、権利化している（特許文献１参照）。

実用新案登録２６０５７７８号公報

　この提案済みのエアゾール容器用ハウジングでは、その外周面に、噴射剤充填用の上下方向溝状部を、そのすべてがマウンティングカップ中央筒状部のカシメ部分に合致するといったことのないハウジング周方向の位置態様で、形成している。

　これにより、カシメ加工に際してマウンティングカップの中央筒状部とハウジング外周面との任意の周方向位置状態で通常行われるカシメ加工の際に、その対象部分から外れる充填用溝状部が必ず生じる、すなわち噴射剤充填通路が確保される態様になっている。

　本発明は、このような噴射剤充填に関する有意な提案を、可溶性圧縮ガスである炭酸ガスの充填に特有な事象にも積極的に適用して、炭酸ガス充填処理の確実化、および内容物（原液）への炭酸ガス溶解の効率化を併せ図ることを目的とする。

　すなわち、噴射剤の炭酸ガスが、内容物（原液）に効率的に溶解するようにその一部に集中的に流入充填され、かつ、炭酸ガス充填用のハウジング溝状部の少なくとも一つをカシメ部分に合致させずに確実な充填処理が担保されることを志向している。

　この炭酸ガス充填処理の確実化および炭酸ガス溶解の効率化を図るべく、本発明ではハウジング外周面に上下方向の充填用溝状部を計二個形成している。

本発明は、以上の課題を次のようにして解決する。
（１）弁作用を呈するステム（例えば後述のステム４）の保持用筒状部（例えば後述の上側筒状部３ａ）からなりその外周面には炭酸ガスを充填するための上下方向溝状部（例えば後述のガス充填用溝状部３ｃ）を備えて、かつ、この外周面が、マウンティングカップ（例えば後述のマウンティングカップ２）の中央筒状部（例えば後述の中央筒状部２ａ）に、その外側からのカシメ加工により保持されるエアゾール容器用ハウジング（例えば後述のハウジング３）において、
前記上下方向溝状部は、
計二個であり、
それぞれ、
前記外周面に、前記保持用筒状部を前記中央筒状部に対して一回転させたときに前記二個の双方が複数箇所のカシメ加工部分（例えば後述のカシメ部分２ｄ）のいずれかに合致するといった時点が生じず、
かつ、前記カシメ加工をするときの、前記複数箇所のカシメ加工部分と前記二個の上下方向溝状部との前記中央筒状部の周面方向における位置関係のいかんにかかわらず、前記二個の少なくとも一方は前記カシメ加工部分のすべてからずれる位置態様で形成された、
構成態様のエアゾール容器用ハウジングを用いる。
（２）上記（１）において、
前記カシメ加工部分は、
前記中央筒状部の仮想横断面における同じ中心角度（例えば後述の中心角度Φ）で設定され、
前記二個の上下方向溝状部は、
前記中心角度の略半分の奇数倍角度（例えば後述の中心角度θ）だけ前記保持用筒状部の周面方向に離間する位置に形成された、
構成態様のエアゾール容器用ハウジングを用いる。
（３）上記（１）または（２）において、
前記二個の上下方向溝状部は、
前記保持用筒状部の仮想横断面の中心を挟む反対側の部分にそれぞれ形成された、
構成態様のエアゾール容器用ハウジングを用いる。
（４）上記（１），（２），（３）のいずれかに記載のエアゾール容器用ハウジングを備え、かつ、容器本体に炭酸ガスおよび内容物を収容した、
構成態様のエアゾール式製品を用いる。
（５）上記（１），（２），（３）のいずれかに記載のエアゾール容器用ハウジングを備えたエアゾール容器への炭酸ガス充填方法であって、
前記炭酸ガスは、
前記マウンティングカップと前記ステムとの隙間部分から前記保持用筒状部の方に供給され、
前記マウンティングカップに保持された前記保持用筒状部の前記二個の上下方向溝状部の少なくとも一方を経て、前記エアゾール容器に充填される、
構成態様のエアゾール容器への炭酸ガス充填方法を用いる。

　このような構成のエアゾール容器用ハウジングおよびこのエアゾール容器用ハウジングを備えたエアゾール式製品、さらにはこのエアゾール容器用ハウジングを備えたエアゾール容器への炭酸ガス充填方法のそれぞれを、本発明の対象としている。

　本発明は、このように、噴射剤の炭酸ガスが、内容物（原液）に効率的に溶解するようにその一部へに集中的に流入充填され、かつ、炭酸ガス充填用のハウジング溝状部の二個のうち少なくとも一つをカシメ部分に合致させずに確実な充填処理が担保されるようにして、この炭酸ガス充填処理の確実化および炭酸ガス溶解の効率化を図ることができる。

エアゾール容器用ハウジング３，マウンティングカップ２やステム４などのバルブユニットと内容物を収容した容器本体１とを組み付けた後の、炭酸ガス充填状態の垂直断面を示す説明図である。図１のエアゾール容器用ハウジング３の斜視状態を示す説明図である。図１のカシメ部分２ｄおよびガス充填用溝状部３ｃ付近のＣ－Ｃ'線水平断面を示す説明図である。

　図１～図３を用いて本発明の実施形態を説明する。

　本明細書で用いるアルファベット付き参照番号の構成要素（例えば中央筒状部２ａ）は原則として、この参照番号の数字部分の構成要素（例えばマウンティングカップ２）の一部であることを示している。

　これらの図において、
１は噴射内容物および炭酸ガス（噴射剤）を収納する鞘状のエアゾール式の容器本体，
２は容器本体１の上側開口部に取り付けられるマウンティングカップ，
２ａはその内側に後述のハウジング３を保持する中央筒状部，
２ｂは中央筒状部２ａの上端に設けられた天井部，
２ｃは後述のステム４を通すために、天井部２ｂの中央に設けた中央孔部，
２ｄは中央筒状部２ａの外側から内側へ周方向等間隔で突出させた八箇所のカシメ部分（カシメ加工部分），
を示している。

　また、
３はマウンティングカップの中央筒状部２ａに係合保持され、後述のステム４が配設されるハウジング，
３ａは後述のステム４の下側部分をその内側に保持する上側筒状部（保持用筒状部），
３ｂは上側筒状部３ａの上端に設けられ、内周側に後述のステムガスケット６を保持するための段部を有し、外周側をマウンティングカップ２に保持される大径部分，
３ｃは大径部分の外周側に中心角度θ＝１５７．５度となる態様で計二箇所もうけられた上下方向のガス充填用溝状部（上下方向溝状部）
３ｄはハウジング３の下部に設けられた小径の下側筒状部
３ｅは上側筒状部３ａの内面の周方向飛び飛びに周面縦方向から底面径方向へいたる連続態様で形成された計六個の溝状部，
３ｆは上側筒状部３ａの底面と下側筒状部３ｄとを連通させる縦孔部，
を示している。

　また、
４はステム，
４ａは内容物通過用のステム本体通路部，
４ｂは作動モードのとき、ステム本体通路部４ａとハウジング３の内部空間域とを連通させるステム孔部，
５はステム４の下端部の下向き環凹状部と、上側筒状部３ａの内側底面との間に配設されて、ステム４を上方に付勢するコイルスプリング，
６は後述のマウンティングカップ２とハウジング３とに挟持されて、ステム孔部４ｂを、ステム初期位置の閉状態とステム下動位置の開状態とに選択的に設定する、すなわちステム４との間でバルブ作用を呈する環状のステムガスケット，
７はハウジング３の下側筒状部３ｄに取り付けられたディップチューブ，
８は炭酸ガスを充填するための充填用治具，
８ａは充填時に、ステムを収納し、かつ炭酸ガスの流路となる充填用通路，
８ｂはマウンティングカップとの機密を担保するための充填用ガスケット，
を示している。

　また、
Ａは充填時にハウジング外部より容器本体内部に流入する炭酸ガスの経路，
Ｂは充填時にハウジング内部を通過して容器本体内部に流入する炭酸ガスの経路，
θは大径部分３ｂの中心を基準として二箇所のガス充填用溝状部がなす中心角度，
Φは隣同士のカシメ加工部分の周方向中心角度，
を示している。

　ここで、マウンティングカップ２は金属製のものであり、ハウジング３，ステム４，ディップチューブ７は例えばポリプロピレン，ポリエチレン，ポリアセタール，ナイロン，ポリブチレンテレフタレートなどからなるプラスチック製のものである。

　また、容器本体１およびコイルスプリング５は金属製やプラスチック製のものであり、ステムガスケット６はゴム製，プラスチック製のものである。

　図示のエアゾール容器用ハウジングの基本的特徴は、
(11)その外周面に炭酸ガスを充填するためのガス充填用溝状部３ｃが計二個設けられ、
(12)それぞれのガス充填用溝状部３ｃの少なくとも一方は、ハウジング３を固定するマウンティングカップ２の複数箇所のカシメ部分２ｄのすべてからずれる位置態様で形成されている、
ことである。

　すなわち、ハウジング３の外周側から充填する炭酸ガスは、計二個設のガス充填用溝状部３ｃから容器本体１の内部に集中的に流入充填され、内容物（原液）に効率的に溶解する（図１参照）。

　また、二箇所のガス充填用溝状部３ｃを流れる炭酸ガスの両方が同時にカシメ部分２ｄで妨げられることがないので、確実な充填処理が担保される（図３参照）。

　図１は、エアゾール容器用ハウジング３をマウンティングカップ２やステム４などとともに組み立ててバルブユニットとし、これを内容物（原液）を収容した容器本体１に組み付た後、炭酸ガスを充填している状態を示す説明図である。

　前記バルブユニットの組み立て方は、
(21)ステム４の外周面に、ステム孔部４ｂを閉鎖する態様でステムガスケット６を取り付ける、
(22)ハウジング３の上側筒状部３ａにコイルスプリング５，上記(21)のステム４を順に差し込む、
(23)マウンティングカップ２の中央筒状部２ａに上記(22)のハウジング３を下から差し込む、
(24)マウンティングカップ２の中央筒状部２ａを外側から凹ませて八箇所のカシメ部分２ｄを設けて、ハウジング３を固定する。
(25)ハウジング３の下側筒状部３ｄにディップチューブ７を取り付ける、
といった手順になる。

　ハウジング３のガス充填用溝状部３ｃの間の中心角度θは１５７．５度に設定されている。これは、八箇所のカシメ部分２ｄの隣り合う２つの中心角度Φが約４５度（＝３６０／８）として、その半分の角度（２２．５度）の奇数倍で、かつ１８０度に近い値を選択している（図３参照）。

　ガス充填用溝状部３ｃの間の中心角度θを１８０度に近づけることで、ガス充填用溝状部３ｃで二つに分けられた大径部分３ｂの部分のそれぞれの大きさを確保して、カシメ加工によるハウジング３の不均一な変形を最小限にし、ステムガスケット６によるシール性を担保してる。

　前記バルブユニットと容器本体１との組み立て方は、
(31)容器本体１の開口部から内容物（原液）を所定量注入し、
(32)容器本体１の開口部に上記(25)で組み立てたバルブユニットを差し込む、
(33)マウンティングカップ２の外側筒状部を外側に変形（カシメ加工）させて、容器本体１の開口部に固定する、
といった手順になる。

　上記(33)の組み立てによって、マウンティングカップ２の外側に設けられたガスケット付きの逆Ｕ字状カール部が容器本体１の開口部に強く押しつけられ、容器本体１の内部空間は気密状態になる。

　上記(33)で組み立てた容器本体１に炭酸ガスを充填するには、図１のようにマウンティングカップ２の天井部２ｂに上方から充填用治具８を漏洩しないうように押し当てて、炭酸ガスを充填用通路８ａから中央孔部２ｃに送り込む。

　このとき、炭酸ガスの圧力でステム４がコイルスプリング５の付勢に抗して押し下げられ、ステムガスケット６の中央孔部がステム孔部４ｂより離間し、ステム孔部４ｂが開状態となり、ステムガスケット６の上面の一部または全てが天井部２ｂの下面より離間する。

　そして、炭酸ガスは、ハウジング３の外部を通る経路Ａ「充填用通路８ａ－中央孔部２ｃ－ステムガスケット６－ガス充填用溝状部３ｃ」とハウジング３の内部を通る経路Ｂ「充填用通路８ａ－本体通路部４ａ－ステム孔部４ｂ－溝状部３ｅ－縦孔部３ｆ－ディップチューブ７」との双方から容器本体１の内部空間に流入する。

　経路Ａでは、ガス充填用溝状部３ｃの個数を二個に限定しているため、炭酸ガスは勢い良く強く内容物の液面に噴射される。その結果、内容物の液面は大きく波打ち撹拌され、また内容物の一部は非常に細かい飛沫となって気相域（炭酸ガス）に拡散して、内容物と炭酸ガスとの接触面積を増大させ、内容物への炭酸ガスの吸収が促進される。

　経路Ｂでは、炭酸ガスがディップチューブ７の下端から内容物の底側に吹き出し、泡となって上昇することで内容物と炭酸ガスとの接触面積が増大し、また内容物が撹拌されるので、内容物への炭酸ガスの吸収が促進される。

　これらの相乗効果により、特許文献１のようなガス充填用溝状部を多数設けたハウジングの場合と比較してより多くの炭酸ガスが内容物に吸収される。

　なお、充填するときの炭酸ガスの圧力やステムガスケットの材質の選定によっては、ステムガスケット６の中央孔部が図示の状態より広がり、この中央孔部とステム４の外周との間を通って、経路Ａを流れる炭酸ガスの一部が経路Ｂに流れこむ場合もある。

　充填用通路８ａからの炭酸ガスの充填をやめると、ステム４が上動してステム孔部４ｂが閉状態となり、またステムガスケット６の上面が天井部２ｂと密接して、経路Ａおよび経路Ｂの双方が遮断され、炭酸ガスや内容物が外部空間域に漏出することを阻止する。

　本発明が以上の実施形態に限定されないことは勿論であり例えば、
(41)カシメ部分２ｄを八箇所以外の四箇所または六箇所などに設定する、
(42)ハウジング３とステム４を定量バルブ機構のものにする、
ようにしてもよい。

　本発明が適用される製品としては、洗浄剤，清掃剤，制汗剤，冷却剤，筋肉消炎剤，ヘアスタイリング剤，ヘアトリートメント剤，染毛剤，育毛剤，化粧品，シェービングフォーム，食品，栄養補助食品（ビタミンなど）医薬品，医薬部外品，塗料，園芸用剤，忌避剤（殺虫剤），クリーナー，消臭剤，洗濯のり，ウレタンフォーム，消火器，接着剤，潤滑剤などの各種用途のものがある。

　容器本体に収納する内容物は、液状，クリーム状，ゲル状など種々の形態のものを用いることができ、内容物に配合される成分としては例えば、粉状物，油成分，アルコール類，界面活性剤，高分子化合物，各用途に応じた有効成分，水などが挙げられる。

　粉状物としては、金属塩類粉末，無機物粉末や樹脂粉末などを用いる。例えば、タルク，カオリン，アルミニウムヒドロキシクロライド（アルミ塩），アルギン酸カルシウム，金粉，銀粉，雲母，炭酸塩，硫酸バリウム，セルロースおよびこれらの混合物などを用いる。

　油成分としては、シリコーン油，パーム油，ユーカリ油，ツバキ油，オリーブ油，ホホバ油，パラフィン油，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，リノール酸，リノレン酸などを用いる。

　アルコール類としては、エタノールなどの１価の低級アルコール，ラウリルアルコールなどの１価の高級アルコール，エチレングリコール，グリセリン，1,3－ブチレングリコールなどの多価アルコールなどを用いる。

　界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどの非イオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどの両性界面活性剤、塩化アルキルトリメチルアンモニウムなどのカチオン性界面活性剤などを用いる。

　高分子化合物としては、メチルセルロース，ゼラチン，デンプン，カゼイン，ヒドロキシエチルセルロース，キサンタンガム，カルボキシビニルポリマーなどを用いる。

　各用途に応じた有効成分としては、サリチル酸メチル，インドメタシンなどの消炎鎮痛剤、安息香酸ナトリウム，クレゾールなどの除菌剤、ピレスロイド，ジエチルトルアミドなどの害虫忌避剤、酸化亜鉛などの制汗剤、カンフル，メントールなどの清涼剤、エフェドリン，アドレナリンなどの抗喘息薬、スクラロース，アスパルテームなどの甘味料、エポキシ樹脂，ウレタンなどの接着剤や塗料、パラフェニレンジアミン，アミノフェノールなどの染料，リン酸二水素アンモニウム，炭酸水素ナトリウム・カリウムなどの消火剤などを用いる。

　さらに、上記内容物以外の、懸濁剤，紫外線吸収剤，乳化剤，保湿剤，酸化防止剤、金属イオン封鎖剤なども用いることができる。

１：容器本体
２：マウンティングカップ
２ａ：中央筒状部
２ｂ：天井部
２ｃ：中央孔部
２ｄ：八箇所のカシメ部分

３：ハウジング
３ａ：上側筒状部
３ｂ：大径部分
３ｃ：二箇所のガス充填用溝状部
３ｄ：下側筒状部
３ｅ：溝状部
３ｆ：縦孔部

４：ステム
４ａ：本体通路部
４ｂ：ステム孔部
５：コイルスプリング
６：ステムガスケット
７：ディップチューブ
８：充填用治具
８ａ：充填用通路
８ｂ：充填用ガスケット

Ａ：ハウジング外部を通る炭酸ガスの経路
Ｂ：ハウジング内部を通る炭酸ガスの経路
θ：ガス充填用溝状部の中心角度
Φ：隣り合うカシメ加工部分の中心角度

Claims

　弁作用を呈するステムの保持用筒状部からなりその外周面には炭酸ガスを充填するための上下方向溝状部を備えて、かつ、この外周面が、マウンティングカップの中央筒状部に、その外側からのカシメ加工により保持されるエアゾール容器用ハウジングにおいて、
　前記上下方向溝状部は、
計二個であり、
それぞれ、
前記外周面に、前記保持用筒状部を前記中央筒状部に対して一回転させたときに前記二個の双方が複数箇所のカシメ加工部分のいずれかに合致するといった時点が生じず、
かつ、前記カシメ加工をするときの、前記複数箇所のカシメ加工部分と前記二個の上下方向溝状部との前記中央筒状部の周面方向における位置関係のいかんにかかわらず、前記二個の少なくとも一方は前記カシメ加工部分のすべてからずれる位置態様で形成された、
　ことを特徴とするエアゾール容器用ハウジング。
　前記カシメ加工部分は、
前記中央筒状部の仮想横断面における同じ中心角度で設定され、
　前記二個の上下方向溝状部は、
前記中心角度の略半分の奇数倍角度だけ前記保持用筒状部の周面方向に離間する位置に形成された、
　ことを特徴とする請求項１記載のエアゾール容器用ハウジング。
　前記二個の上下方向溝状部は、
前記保持用筒状部の仮想横断面の中心を挟む反対側の部分にそれぞれ形成された、
　ことを特徴とする請求項１または２記載のエアゾール容器用ハウジング。
　請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエアゾール容器用ハウジングを備え、かつ、容器本体に炭酸ガスおよび内容物を収容した、
　ことを特徴とするエアゾール式製品。
　請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエアゾール容器用ハウジングを備えたエアゾール容器への炭酸ガス充填方法であって、
　前記炭酸ガスは、
前記マウンティングカップと前記ステムとの隙間部分から前記保持用筒状部の方に供給され、
　前記マウンティングカップに保持された前記保持用筒状部の前記二個の上下方向溝状部の少なくとも一方を経て、前記エアゾール容器に充填される、
　ことを特徴とするエアゾール容器への炭酸ガス充填方法。