WO2024104656A1 - Kosmetisches produkt zur sprühapplikation - Google Patents

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WO2024104656A1
WO2024104656A1 PCT/EP2023/078017 EP2023078017W WO2024104656A1 WO 2024104656 A1 WO2024104656 A1 WO 2024104656A1 EP 2023078017 W EP2023078017 W EP 2023078017W WO 2024104656 A1 WO2024104656 A1 WO 2024104656A1
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WO
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cosmetic preparation
cosmetic
storage container
weight
pressure chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/078017
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tim Bethge
Rolf Bayersdoerfer
Edith Von Aspern
Diane Metten
Sandra MOERL
Original Assignee
Henkel Ag & Co. Kgaa
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Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Ag & Co. Kgaa filed Critical Henkel Ag & Co. Kgaa
Publication of WO2024104656A1 publication Critical patent/WO2024104656A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/08—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type
    • B05B9/085—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type with a liquid pump
    • B05B9/0877—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type with a liquid pump the pump being of pressure-accumulation type or being connected to a pressure accumulation chamber
    • B05B9/0883—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type with a liquid pump the pump being of pressure-accumulation type or being connected to a pressure accumulation chamber having a discharge device fixed to the container
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/04—Dispersions; Emulsions
    • A61K8/046—Aerosols; Foams
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    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/33—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
    • A61K8/34—Alcohols
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    • A61K8/33—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/10—General cosmetic use

Definitions

  • the present invention relates to a cosmetic product comprising a device for spray application and a cosmetic preparation to be sprayed.
  • cosmetic compositions are sprayed by means of a device for flash evaporation, which comprises a container which defines a closed interior in which the cosmetic preparation can be accommodated, a valve or a similarly acting closing element in order to close and open the interior of the container which is at least partially filled with the cosmetic preparation, a heating device in order to heat the cosmetic preparation located in the closed interior of the container by increasing the pressure, as well as to release the heated cosmetic preparation from the interior of the container into the environment by reducing the pressure, and a nozzle which enables atomization of the cosmetic preparation escaping from the container.
  • the aim of the present invention was to further develop the field of cosmetic products for spray application. In doing so, particular emphasis was to be placed on variability (the ability to spray different preparations using one device), resource consumption, application that is as uniform as possible and high effectiveness when using small amounts.
  • the present invention relates, in a first embodiment, to a cosmetic product, comprising a) a cosmetic preparation, b) a device for the finely distributed application of the cosmetic preparation a), comprising b1) a storage container for the cosmetic preparation a), b2) a pump or a similarly acting conveying element in order to convey the cosmetic preparation a) out of the storage container b1); b3) a pressure chamber in which the cosmetic preparation conveyed out of the storage container b1) a) can be subjected to an increase in pressure, comprising b3a) an inlet valve or a similarly acting closing element in order to be able to seal the cosmetic preparation conveyed by means of the conveying element b2) from the storage container b1) into the pressure chamber b3) a) in an environmentally sealed manner; b3b) an outlet valve or a similarly acting closing element in order to be able to apply the cosmetic preparation a) under increased pressure
  • Another subject of the present invention is a method for spraying a cosmetic preparation, in which a) a cosmetic preparation is sprayed by means of b) a device for the finely distributed application of the cosmetic preparation a), comprising b1) a storage container for the cosmetic preparation a), b2) a pump or a similarly acting conveying element in order to expel the cosmetic preparation a) from the storage container b1); b3) a pressure chamber in which the cosmetic preparation conveyed out of the storage container b1) a) can be subjected to an increase in pressure, comprising b3a) an inlet valve or a similarly acting closing element in order to be able to seal the cosmetic preparation conveyed by means of the conveying element b2) from the storage container b1) into the pressure chamber b3) a) in an environmentally tight manner; b3b) an outlet valve or a similarly acting closing element in order to be able to apply the pressurized cosmetic preparation a) from the pressure chamber b3) in finely distributed form, wherein the cosmetic preparation
  • the product according to the invention comprises a cosmetic preparation which has been optimized with regard to its sprayability by having a viscosity (Brookfield DV 2 T, spindle 5, 20 rpm) of 500 to 25,000 mPas at 20°C. Viscosity is a measure of the internal flow resistance ("the viscosity") of a cosmetic preparation a). Viscosity is a temperature-dependent quantity which is measured at 20°C within the scope of the present invention.
  • viscosity values within the scope of the present invention are uniformly related to a measurement with a Brookfield viscometer DV 2 T with spindle 5 at 20 rpm (and as mentioned at 20°C).
  • cosmetic compositions can be sprayed particularly evenly and finely distributed through the devices in the product according to the invention if their viscosity (Brookfield DV 2 T, spindle 5, 20 rpm) at 20°C is at least 500 mPas and does not exceed 25,000 mPas. Within these limits, narrower value ranges are particularly preferred, so that preferred cosmetic products or methods are characterized in that the cosmetic preparation a) has a viscosity (Brookfield DV 2 T, spindle 5, 20 rpm) at 20°C of 1,000 to 20,000 mPas, preferably of 1,500 to 15,000 mPas and in particular of 2,000 to 10,000 mPas.
  • the cosmetic compositions can be easily heated and sprayed and tend neither to clog valves nor to form an uneven spray mist.
  • the viscosity of a cosmetic composition can be adjusted by adjusting the type and amount of its ingredients; in the case of multi-component mixtures, the viscosity can be adjusted to the range according to the invention by adding or omitting, increasing or decreasing the amount of certain ingredients.
  • the product according to the invention can be further optimized with regard to its application properties by the thermal conductivity of the cosmetic preparation a) being 0.02 to 2.0 Wm' 1 K' 1 at 25°C.
  • Thermal conductivity (sometimes also referred to as thermal conductivity number or thermal conductivity coefficient) is a material property that determines the flow of heat through a material due to heat conduction. Thermal conductivity indicates how well a material conducts heat.
  • the thermal conductivity of most materials increases slightly with increasing temperature.
  • a phase transition or state of aggregation transition e.g. solid ⁇ -> liquid ⁇ -> gaseous
  • the conductivity usually changes sharply and abruptly.
  • cosmetic compositions can be sprayed particularly evenly and finely distributed through the devices in the product according to the invention if their thermal conductivity is at least 0.02 Wnr 1 K' 1 and does not exceed the value of 2.0 WnrHK 1. Within these limits, narrower value ranges are particularly preferred, so that preferred cosmetic products or methods, characterized in that the cosmetic preparation a) has a thermal conductivity of 0.05 to 1.5 Wm' 1 K' 1 , preferably 0.1 to 1.0 Wm' 1 K' 1 and in particular 0.2 to 0.6 Wm' 1 K' 1 at 25°C.
  • the cosmetic compositions can be heated and sprayed easily and do not tend to clog valves or form an uneven spray mist.
  • Lower thermal conductivities below 0.02 Wnr 1 K' 1 lead to more uneven spray patterns and high spray losses; at higher thermal conductivities above 2.0 WnrHK 1 , spray jet widths and homogeneities are unacceptable for a cosmetic application.
  • the thermal conductivity of a cosmetic composition can be adjusted by adjusting the type and amount of its ingredients.
  • the relationship between the thermal conductivity and the content of a substance is not linear even in binary mixtures (e.g. water and ethanol); in multi-component mixtures, the thermal conductivity can be adjusted to the range according to the invention by adding or omitting, increasing or reducing the amount of certain ingredients.
  • the product according to the invention can be further optimized with regard to its application properties by setting the thermal expansion coefficient y (20°C) to 0.0001 to 0.005 K" 1 .
  • the thermal expansion coefficient y is a characteristic value that describes the behavior of a substance or mixture of substances with regard to changes in its dimensions when the temperature changes. The effect responsible for this is thermal expansion. Thermal expansion depends on the material used, so it is a material-specific constant. Since thermal expansion in many materials does not occur evenly across all temperature ranges, the thermal expansion coefficient itself is also temperature-dependent and is therefore specified for a specific reference temperature or a specific temperature range.
  • the thermal expansion coefficient y describes the change in volume of the cosmetic preparation a) when the temperature increases.
  • cosmetic compositions can be sprayed particularly evenly and finely distributed through the devices in the product according to the invention if their thermal expansion coefficient y (20°C) is at least 0.0001 K 1 and does not exceed the value of 0.005 K 1. Within these limits, narrower value ranges are particularly preferred, so that preferred cosmetic products or methods are characterized in that the cosmetic preparation a) has a thermal expansion coefficient y (20°C) of 0.00012 to 0.002 K 1 , preferably from 0.00015 to 0.001 K 1 , particularly preferably from 0.00017 to 0.00105 K' 1 and in particular from 0.0002 to 0.0011 K 1 .
  • the thermal expansion coefficient y is a temperature-dependent value. It has proven particularly advantageous for the product according to the invention if the thermal expansion coefficient y of the cosmetic composition a) lies within a certain range of values at higher temperatures. In this case, cosmetic products according to the invention are preferred in which the cosmetic preparation a) has a thermal expansion coefficient y (50°C) of 0.0001 to 0.0024 K -1 , preferably from 0.0002 to 0.002 K- 1 , particularly preferably from 0.0004 to 0.0016 K 1 and in particular from 0.0006 to 0.0012 K 1 .
  • the cosmetic compositions can be heated and sprayed easily and do not tend to clog valves or form an uneven spray mist.
  • Higher thermal expansion coefficients above 0.005 K -1 lead to more uneven spray patterns and high spray losses; with lower thermal expansion coefficients below 0.0001 K 1 , spray jet widths and homogeneities are unacceptable for a cosmetic application.
  • the thermal expansion coefficient y (20°C) or the thermal expansion coefficient y (50°C) of a cosmetic composition can be adjusted by adjusting the type and amount of its ingredients; in the case of multi-component mixtures, the thermal expansion coefficient y can be adjusted to the range according to the invention by adding or omitting, increasing or decreasing the amount of certain ingredients.
  • the cosmetic preparation a) either with less water or with a significantly water-based content, i.e. to set the water content below 25% by weight or above 50% by weight.
  • a preferred embodiment of the present invention is therefore cosmetic products and methods in which the cosmetic preparation a) contains - based on its weight - 50 to 99% by weight, preferably 60 to 98.5% by weight, more preferably 65 to 98% by weight and in particular 70 to 97% by weight of water.
  • the cosmetic preparation a) contains - based on its weight - 0.1 to 25 wt.%, preferably 1 to 20 wt.%, more preferably 2.5 to 17.5 wt.% and in particular 5 to 12.5 wt.% of water.
  • a further preferred ingredient in the cosmetic preparations a) is ethanol.
  • cosmetic products and methods according to the invention are preferred in which the cosmetic preparation a) contains - based on its weight - 5 to 50 wt.%, preferably 10 to 45 wt.%, more preferably 15 to 40 wt.% and in particular 25 to 35 wt.% ethanol.
  • a content of fatty alcohols has proven to be particularly suitable for hair treatments, hair conditioners and hair treatments.
  • Particularly preferred cosmetic products and methods according to the invention are characterized in that the cosmetic preparation a) contains - based on its weight - 0.1 to 30 wt. %, preferably 0.5 to 25 wt. %, more preferably 1 to 10 wt.
  • preferred cosmetic agents a) contain, based on their weight, 0.1 to 30 wt. %, preferably 0.5 to 25 wt. %, more preferably 1 to 10 wt. % and in particular 2 to 6 wt. % of cetearyl alcohol.
  • Cetearyl alcohol or cetylstearyl alcohol is a trivial name for a mixture of solid aliphatic alcohols, mainly cetyl alcohol (hexadecan-1-ol) and stearyl alcohol (octadecan-1-ol), of animal or vegetable origin. Cetylstearyl alcohol is used in a wide range of pharmaceutical and cosmetic preparations, increases the stability of emulsions and improves the texture of preparations.
  • esters of linear or branched, saturated or unsaturated fatty acids are preferred, in particular the group hexyldecyl stearate, hexyldecyl laurate, isodecyl neopentanoate, isononyl isononanoate, 2-ethylhexyl palmitate, 2-ethylhexyl stearate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, isopropyl stearate, isopropyl isostearate, isopropyl oleate, isooctyl stearate, isononyl stearate, isocetyl stearate, isononyl isononanoate and isotridecyl isonononon
  • the use of 2-ethylhexyl palmitate and isopropyl myristate is particularly preferred, as they have a positive effect on the sprayability and spray pattern of the cosmetic preparation a).
  • Preferred cosmetic products and methods according to the invention are therefore characterized in that the cosmetic preparation a) contains - based on its weight - 0.5 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, more preferably 1.5 to 10% by weight and in particular 2 to 7.5% by weight of isopropyl myristate.
  • the use of cationic surfactants in the cosmetic preparation a) has proven to be advantageous. Surprisingly, these not only improve the properties of the hair treated with them, but also facilitate application from the device b) in the product/process according to the invention.
  • Particularly preferred cosmetic products and processes according to the invention are therefore characterized in that the cosmetic preparation a) contains - based on its weight - 0.25 to 10 wt. %, preferably 0.5 to 7.5 wt. %, more preferably 1 to 5 wt. %, and in particular 1.5 to 4 wt. % cationic surfactant(s).
  • the cosmetic preparation a) contains - based on its weight - 0.1 to 25 wt.%, preferably 0.3 to 15 wt.%, more preferably 0.5 to 10 wt.% and in particular 1 to 5 wt.% glycerin.
  • the cosmetic product according to the invention comprises a device for the finely distributed application of the cosmetic preparation a).
  • This device in turn comprises b1) a storage container for the cosmetic preparation a), b2) a pump or a similarly acting conveying element in order to convey the cosmetic preparation a) out of the storage container b1); b3) a pressure chamber in which the cosmetic preparation conveyed out of the storage container b1) a) can be subjected to a pressure increase, comprising b3a) an inlet valve or a similarly acting closing element in order to be able to seal the cosmetic preparation conveyed by means of the conveying element b2) from the storage container b1) into the pressure chamber b3) in an environmentally sealed manner a) b3b) an outlet valve or a similarly acting closing element in order to be able to apply the cosmetic preparation under increased pressure a) from the pressure chamber b3) in a finely distributed manner,
  • the storage container b1) serves as a storage container for the cosmetic composition a). It can be firmly connected to the device, but a detachable and exchangeable design is preferred, which makes it possible to connect different storage containers to one device and thus also to spray different cosmetic preparations.
  • the volume of the storage container b1) is ideally adapted to the intended use and depends on the amount of cosmetic preparation that is to be applied and on the desired number of applications that a once filled storage container should enable.
  • Typical volumes for storage containers are in the range of 1 to 500 ml, preferably 2 to 250 ml and especially 5 to 500 ml.
  • the device of the product according to the invention further comprises a pump b2) or a similarly acting conveying element in order to convey the cosmetic preparation a) out of the storage container b1).
  • the conveying element b2) can be located directly in the storage container b1) or connected to it via suitable lines, for example riser pipes. There are no limits to the technical and optical design of the (preferably replaceable) storage container b1) and the conveying element b2).
  • both flow and positive displacement pumps can be used.
  • flow pumps such as axial, diagonal and radial pumps
  • the energy transfer is achieved through fluid mechanical processes
  • positive displacement pumps the medium is conveyed through self-contained volumes.
  • Diaphragm pumps, rotary piston pumps such as rotary piston, rotary vane, Rotary piston and gear pumps, eccentric screw pumps, impeller pumps, chain pumps, piston pumps, hose pumps and screw pumps come into consideration.
  • the device of the product according to the invention further comprises a pressure chamber b3) in which the cosmetic preparation a) conveyed out of the storage container b1) can be subjected to a pressure increase.
  • the pressure chamber b3) comprises an inlet valve b3a) or a similarly acting closing element in order to be able to seal the cosmetic preparation a) conveyed by means of the conveying element b2) from the storage container b1) into the pressure chamber b3) in an environmentally sealed manner and an outlet valve b3b) or a similarly acting closing element in order to be able to apply the cosmetic preparation a) under increased pressure from the pressure chamber b3) in a finely distributed manner.
  • the closing elements b3a) and b3b) are preferably controllable valves in which a closing part (for example a plate, a cone, a ball or a needle) is moved approximately parallel to the flow direction of the fluid. The flow is interrupted by pressing the closing part with the sealing surface against a suitable opening, the so-called sealing seat.
  • a closing part for example a plate, a cone, a ball or a needle
  • electromotive or electromagnetically operated valves with short closing and opening times are preferred.
  • a device for spraying a cosmetic preparation which allows the temperature and/or pressure of the cosmetic to be increased when the inlet valve b3a) and the outlet valve b3b) are closed, causing at least a portion of the cosmetic preparation a) in the chamber to change state.
  • the cosmetic composition a) conveyed by the conveying element b2) into the pressure chamber b3) can be a liquid or a mixture of liquid and gas, such as a foam, with liquids being preferred.
  • the cosmetic preparation a) can also contain dispersed, particulate solids.
  • the pressure chamber b3) comprises an inlet valve b3a) and an outlet valve b3b), which are preferably provided at separate, different locations in the pressure chamber.
  • a liquid cosmetic composition a) in the chamber changes its state partially to a gas which is partially dispersed in the liquid, also forming a foam.
  • the inlet valve b3a) and the outlet valve b3b) each comprise an actuator and a seat.
  • the actuator can control the opening and closing of the valve.
  • the actuator can be a solenoid.
  • the valve seat can provide a sealing surface, thereby enabling the valve to be closed and the chamber to be pressurized.
  • the cosmetic composition a) is fed from the storage container b1) to the pressure chamber b3), where it is pressurized.
  • the pressure increase can be applied to all
  • the pressure can be increased by means known to those skilled in the art, for example by applying pressure using a compressed gas, by reducing the volume of the pressure chamber, by means of shock waves, or by heating, the latter being preferred due to the simple apparatus involved in the implementation.
  • the pressure chamber b3) is formed from a material that can withstand significant temperature changes and pressure differences. It may have a generally cylindrical shape.
  • the pressure chamber b3) may be formed from a metal such as steel, copper or aluminum, or a polymer. Alternatively, the pressure chamber b3) may be formed from a composite material wrapped around a metal liner in the form of a wrapped composite pressure vessel.
  • the pressure chamber b3) may be lined with another metal, ceramic or polymer. The size and shape of the pressure chamber b3) may vary depending on the desired application.
  • the pressure chamber b3) may further comprise means for directing and controlling the fluid flow of cosmetic composition a) from the inlet valve b3a) to the outlet valve b3b).
  • Such devices are arranged within the chamber and direct the cosmetic composition such that it preferably follows a non-linear path.
  • the means for directing and controlling the fluid flow of cosmetic composition a) from the inlet valve b3a) to the outlet valve b3b) along a preferably non-linear path can initiate and assist foam formation within the chamber and help to ensure that foam is present within the chamber at the outlet valve b3b), resulting in improved sprayability and a more homogeneous spray image.
  • a means for directing and controlling the flow of fluid of cosmetic composition a) from the inlet valve b3a) to the outlet valve b3b) along a preferably non-linear path within the chamber creates an obstruction within the chamber, preventing the liquid from moving freely through the chamber when the pressure chamber b3) or the device b) is moved.
  • an obstruction slows down the flow of fluid of cosmetic composition a) from the inlet valve b3a) to the outlet valve b3b) so that there is less momentum or impact on the foam and the foam is largely protected from destruction regardless of the movement of the pressure chamber b3).
  • the direction of the fluid of cosmetic composition a) from the inlet valve b3a) to the outlet valve b3b) along a preferably non-linear path thus ensures that no pool of liquid accumulates in front of the outlet valve b3b), therefore enabling efficient and effective operation of the device b). It is desirable according to the invention to have a high concentration of foam in the vicinity of the outlet valve b3b) of the pressure chamber b3) since it has been found that when foam rather than liquid is expelled from the outlet valve b3b), the droplet size of the resulting spray is smaller. Further breakup of the foam occurs when the fluid is expelled through the outlet valve b3b) by a steam explosion.
  • the properties of the spray ejected from the outlet valve b3b) remain largely unaffected even if the device b) is moved or the orientation is changed. This improves the reproducibility of the spray properties achieved with a given set of conditions, which in turn also improves the reliability of the device b) in any given application.
  • the inlet b3a) and outlet valve b3b) are closed to prevent the cosmetic preparation a) from escaping.
  • Increasing the pressure (preferably heating) of the cosmetic composition a) in the pressure chamber b3) causes an increase in the pressure within the chamber and thus also a reduction in the boiling point of the cosmetic composition a).
  • the saturation or boiling point of the fluid from the cosmetic composition a) is based on the boiling point of the liquid phase.
  • the cosmetic composition a) is hereby heated to a temperature well above the boiling point at atmospheric pressure, which causes the cosmetic composition a) to change state.
  • the temperature within the pressure chamber b3) may be monitored by one or more temperature sensors.
  • a means for heating the cosmetic preparation a) may be a heating element located in or near the chamber to heat the cosmetic preparation a).
  • the heating means may, for example, be a heated jacket surrounding or partially surrounding the pressure chamber b3).
  • the heating means may be provided by chemical components. For example, two chemicals may be combined which, when mixed, enter into an exothermic reaction, the heat generated being sufficient to heat the cosmetic preparation a) to a temperature exceeding the saturation temperature of the liquid.
  • the sudden release of pressure when the cosmetic preparation a) exits the outlet valve b3b) causes a vapor explosion due to the rapid expansion of liquid, foam and/or vapor.
  • the vapor explosion causes the material to be transported out of the pressure chamber b3) very quickly and over greater distances than would otherwise be possible.
  • a mixture of vapor and fine spray is ejected from the outlet valve b3b) and can spread at high speeds and over considerable distances.
  • the throw distance of a liquid and vapor explosion according to embodiments of the present invention can be about 200 to 300 times or more the corresponding length of the pressure chamber. This is due to the high fluid pressures maintained in the pressure chamber b3) as well as the dynamics of the fluid within the chamber.
  • An advantage of device b) is that it can continuously deliver steam jets in very rapid succession.
  • the control of inlet b3a) and outlet valve b3b) can be programmed so that that the outlet valve b3b) opens every few milliseconds.
  • the temperature at which the outlet valve b3b) is allowed to open may be referred to as the trip temperature.
  • the trip temperature may be set above the boiling point of the liquid or liquids in the chamber to ensure maximum explosion of the liquid from the chamber.
  • the trip temperature may be set in the range 10°C to 200°C above the boiling point of the liquid.
  • the trip temperature is set in the range 20°C to 90°C above the boiling point of the liquid.
  • the necessary trip temperature is relative to the ambient pressure of the environment into which the ejected spray is injected, i.e. the environment outside the chamber at the outlet port. If the ambient pressure is high, the temperature and pressure in the chamber must be increased and the trip temperature value will be at the upper end of the scale.
  • the liquid to vapor ratio can be varied if higher trip temperatures are chosen. This can eliminate the liquid phase completely if desired. In this way, the ratio of liquid to vapor can be controlled by varying one or more parameters associated with the chamber. It has been found that the droplet size is large unless the trigger temperature is at least 10°C higher than the boiling temperature of the liquid.
  • the pressure within the chamber can be monitored and the outlet valve b3b) can be opened when a predetermined pressure value is reached.
  • Selectively varying one or more parameters such as temperature, pressure or viscosity of the cosmetic composition a) can be used to selectively control the droplet size achieved in the resulting spray.
  • the size of the outlet orifice opening can vary depending on the desired spray characteristics.
  • the outlet opening from the pressure chamber b3) can be connected to a nozzle to vary the dispersion characteristics of the spray.
  • the nozzle can be used to produce a spray with a wider scattering field or a narrower, more concentrated spray.
  • a nozzle can also be used to further reduce the droplet size of the liquid in the spray so that a finer spray is produced.
  • the preferably non-linear path along which the cosmetic preparation a) is guided within the pressure chamber b3) may cause a change in the direction in which the cosmetic preparation b) moves by at least 90°.
  • the degrees of change required depend on the application or end use of the device b).
  • the non-linear path could cause a change in the direction in which the cosmetic preparation a) moves by at least 180°, 270° or 360°. Depending on the application, it may be necessary to increase the degrees of change in order to protect the foam layer within the chamber from the movement of the fluid.
  • the device b) may be subjected to greater degrees of movement, it is preferred to direct the cosmetic preparation a) along a more complex or tortuous path so that there is a change of at least 180°.
  • the aim of a non-linear path is to prevent liquid from moving rapidly in a wave motion within the pressure chamber b3). The more the liquid flow is interrupted, the less kinetic energy the fluid has when it comes into contact with the foam, which in turn leads to a larger part of the foam being retained. For example, if the pressure chamber b3) is subjected to a rocking motion along a single axis, it would be sufficient if the nonlinear path directs the fluid through a change of at least 90°.
  • a baffle or barrier within the chamber could change the direction of movement of the fluid by 90° to bypass the baffle.
  • the baffle can be arranged to retain liquid on one side of the barrier where only foam or gas will easily flow over the baffle. This will depend on the relative height and arrangement of such a baffle.
  • the baffle would have to cause a change in direction of the fluid of at least 90° to achieve the desired effect.
  • a preferably non-linear path within the pressure chamber b3) may comprise at least one non-linear channel and may comprise several non-linear channels. In general, a single channel is preferable when the cosmetic preparation a) is viscous.
  • the means for directing and controlling the fluid flow from the inlet opening to the outlet opening may comprise at least one channel with a series of bends causing the fluid to change direction several times.
  • the fluid may be directed along a tortuous path comprising many bends at different angles.
  • the means for directing and controlling the fluid flow of cosmetic composition a) from the inlet b3a) to the outlet valve b3b) may comprise at least one spiral or helical channel. Due to the channel, the fluid may be directed along an oscillating or tortuous path.
  • the means for directing and controlling the fluid flow of cosmetic composition a) from the inlet valve b3a) to the outlet valve b3b) along a non-linear path could comprise at least one baffle arranged to cause the fluid to change direction.
  • it could comprise a series of deflectors arranged to cause the fluid to change direction several times.
  • the baffles are preferably arranged within the pressure chamber b3) to prevent the fluid from following a linear path between the inlet valve b3a) and the outlet valve b3b).
  • the pressure increase in the pressure chamber b3) is preferably carried out by heating.
  • At least one means for heating the cosmetic preparation a) can be located outside the pressure chamber b3).
  • the heating means can be, for example, a heated jacket which chamber. This could be used alone or in conjunction with other heating means, such as a heating means located within the chamber.
  • At least one means for heating the fluid may be located within the pressure chamber b3). For example, a spiral channel may be formed around a central cylindrical heating element.
  • at least one means for heating the fluid may be located within the chamber and the means for directing and controlling the fluid flow from the inlet port to the outlet port along a non-linear path may be positioned within the heating means where the fluid flow is fluidly isolated from the heating means.
  • a heating coil may be configured to adjoin the internal walls of the chamber and this heating coil may be filled with a shaped element which ensures that the fluid flow is directed along a non-linear path from the inlet b3a) to the outlet valve b3b).
  • the device b) preferably comprises at least one controller connected to the inlet valve b3a) and outlet valve b3b) so that the opening and closing of the inlet valve b3a) and the outlet valve b3b) is electronically controlled.
  • the controller can be programmed to close the outlet valve b3b) when the closing pressure or a set temperature is reached and to reopen the inlet valve b3a) to introduce new fluid into the chamber.
  • the system can alternate between introducing new fluid into the chamber and expelling the fluid from the outlet port.
  • the valve control can be offset so that the pressure chamber b3) is filled with fluid and the outlet valve b3b) then makes a series of short rapid opening operations until the pressure chamber b3) is emptied.
  • the controller may be programmed to open and close the valves b3a) and b3b) according to a time sequence, wherein the valves are opened and closed for a predetermined time, provided that a predetermined (or set) pressure or temperature within the pressure chamber b3) has been reached or exceeded.
  • the predetermined temperature could correspond to the saturation temperature of the fluid within the chamber at atmospheric pressure.
  • the temperature may be monitored by one or more temperature sensors which may be mounted within the chamber or near the chamber, for example in the inlet stream, or on a wall of the chamber.
  • the device may also comprise at least one pressure sensor within the chamber. This may be a pressure transducer. When fluid is expelled from the pressure chamber b3), the pressure within the chamber drops.
  • the outlet valve b3b) may be arranged to close when the pressure has dropped back to an ambient or second predetermined pressure, which may be referred to as the closing pressure. Alternatively, the outlet valve b3b) may be arranged to close after a preselected period of time has elapsed.
  • the return loop would be designed so that part of the fluid can return from the pressure chamber b3) to the storage tank b1) when the inlet valve b3a) is open in order to refill the cosmetic agent a) in the pressure chamber b3).
  • the return line allows some liquid to flow from the pressure chamber b3) back to the storage container b1).
  • Fresh cosmetic preparation a) is fed to the pressure chamber b3) from the storage container b1) via the inlet valve b3a) by means of the conveying element b2).
  • the returned cosmetic preparation a) is warmer than the cosmetic preparation a) in the storage container b1), so that the recirculation helps to increase the temperature of the cosmetic preparation a) in the storage container b1). This in turn can accelerate the heating of the cosmetic preparation a) in the pressure chamber b3).
  • a cosmetic preparation a) is conveyed out by means of a device for the finely distributed application of the cosmetic preparation a) from a storage container b1) by means of a pump or a similarly acting conveying element in order to convey the cosmetic preparation a) out of the storage container b1); and is transferred into a pressure chamber in which the cosmetic preparation conveyed out of the storage container b1) a) can be subjected to an increase in pressure, wherein the pressure chamber b3) comprises an inlet valve or a similarly acting closing element in order to be able to seal the cosmetic preparation conveyed by means of the conveying element b2) from the storage container b1) into the pressure chamber b3) a) in an environmentally tight manner; and furthermore an outlet valve or a similarly acting closing element in order to be able to apply the cosmetic preparation a) under increased pressure from the pressure chamber b3) in a finely distributed manner, wherein the cosmetic preparation a) has a thermal conductivity of 0.02

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Abstract

Kosmetischer Produkte zur Sprühapplikation, die im Hinblick auf die Variabilität (Möglichkeit, verschiedene Zubereitungen mittels einer Vorrichtung versprühen zu können), den Ressourcenverbrauch, die möglichst gleichmäßige Applikation und die hohe Wirksamkeit bei geringen Einsatzmengen Vorteile aufweisen, umfassen a) eine kosmetische Zubereitung, b) eine Vorrichtung zur feinverteilten Applikation der kosmetischen Zubereitung a), umfassend b1) einen Vorratsbehälter für die kosmetische Zubereitung a), b2) eine Pumpe oder ein vergleichbar wirkendes Förderelement, um die kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) herauszufördern; b3) eine Druckkammer, in der die aus dem Vorratsbehälter b1) herausgeförderte kosmetische Zubereitung a) einer Druckerhöhung unterzogen werden kann, umfassend b3a) ein Einlassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die mittels Förderelement b2) aus dem Vorratsbehälter b1) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zubereitung a) umgebungsdicht abschließen zu können; b3b) ein Auslassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die unter Druckerhöhung stehende kosmetische Zubereitung a) aus der Druckkammer b3) feinverteilt applizieren zu können, wobei die kosmetische Zubereitung a) bei 20°C eine Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) von 500 bis 25000 mPas besitzt.

Description

“kosmetisches Produkt zur Sprühapplikation”
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kosmetisches Produkt, umfassend eine Vorrichtung zur Sprühapplikation und eine zu versprühende kosmetische Zubereitung.
Die Sprühapplikation kosmetischer Zusammensetzungen ist gesicherter Stand des technischen Wissens. Entsprechende Produkte sind im Bereich der Kosmetik wie auch in vielen anderen Anwendungsbereichen kommerziell breit verfügbar. Der überwiegende Anteil solcher Produkte basiert auf einem nicht wiederverwendbaren Druckbehälter, in welchem sich ein oder mehrere Treibmittel und die zu versprühende kosmetische Zubereitung befinden. Durch Betätigung des Ventils expandiert das Treibmittel aus dem Druckbehälter und versprüht die kosmetische Zubereitung über geeignete Düsen.
Alternative Lösungen bestehen in Pumpsprühvorrichtungen, welche gegebenenfalls wieder befüllt werden können, wodurch sich der Verpackungsaufwand reduzieren lässt. Beide Lösungen besitzen allerdings neben ihrem Potential zur Verbesserung der Nachhaltigkeit auch Potential zur Verbesserung des Sprühbildes und der Variabilität, um beispielsweise verschiedene kosmetische Zubereitungen (Deo, Haarspray usw.) versprühen zu können.
Ein neuartiger Ansatz zum Versprühen ist in den europäischen Patentanmeldungen EP 3229 752 A1 , EP 3 229 917 A1 und EP 3 22 991 A1 offenbart. Nach der Lehre dieser Schriften werden kosmetische Zusammensetzungen mittels einer Vorrichtung zur Entspannungsverdampfung versprüht, welche einen Behälter, welcher einen geschlossenen Innenraum definiert, in dem die kosmetische Zubereitung aufgenommen werden kann, ein Ventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um den wenigstens anteilsweise mit der kosmetischen Zubereitung befüllten Innenraum des Behälters zu verschließen und zu öffnen, eine Heizvorrichtung, um die in dem geschlossenen Innenraum des Behälters befindliche kosmetische Zubereitung unter Druckerhöhung zu erhitzen, sowie die erhitzte kosmetische Zubereitung aus dem Innenraum des Behälters unter Druckminderung in die Umgebung zu entspannen und eine Düse, welche eine Zerstäubung der aus dem Behälter entweichenden kosmetischen Zubereitung ermöglicht, umfasst.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, das Gebiet kosmetischer Produkte zur Sprühapplikation weiterzuentwickeln. Dabei sollte insbesondere im Hinblick auf die Variabilität (Möglichkeit, verschiedene Zubereitungen mittels einer Vorrichtung versprühen zu können), den Ressourcenverbrauch, die möglichst gleichmäßige Applikation und die hohe Wirksamkeit bei geringen Einsatzmengen Wert gelegt werden.
Es wurde nun gefunden, dass Vorrichtungen mit speziellen, in ihren physikalischen Eigenschaften auf die Vorrichtung abgestimmten kosmetischen Zubereitungen dieses Aufgabenfeld lösen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in einer ersten Ausführungsform ein kosmetisches Produkt, umfassend a) eine kosmetische Zubereitung, b) eine Vorrichtung zur feinverteilten Applikation der kosmetischen Zubereitung a), umfassend b1) einen Vorratsbehälter für die kosmetische Zubereitung a), b2) eine Pumpe oder ein vergleichbar wirkendes Förderelement, um die kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) herauszufördern; b3) eine Druckkammer, in der die aus dem Vorratsbehälter b1) herausgeförderte kosmetische Zubereitung a) einer Druckerhöhung unterzogen werden kann, umfassend b3a) ein Einlassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die mittels Förderelement b2) aus dem Vo rrats be h älter b1) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zubereitung a) umgebungsdicht abschließen zu können; b3b) ein Auslassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die unter Druckerhöhung stehende kosmetische Zubereitung a) aus der Druckkammer b3) feinverteilt applizieren zu können, wobei die kosmetische Zubereitung a) bei 20°C eine Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) von 500 bis 25000 mPas bsitzt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Versprühen einer kosmetischen Zubereitung, bei dem a) eine kosmetische Zubereitung mittels b) einer Vorrichtung zur feinverteilten Applikation der kosmetischen Zubereitung a), umfassend b1) einen Vorratsbehälter für die kosmetische Zubereitung a), b2) eine Pumpe oder ein vergleichbar wirkendes Förderelement, um die kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) herauszufordern; b3) eine Druckkammer, in der die aus dem Vorratsbehälter b1) herausgeförderte kosmetische Zubereitung a) einer Druckerhöhung unterzogen werden kann, umfassend b3a) ein Einlassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die mittels Förderelement b2) aus dem Vo rrats be h älter b1) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zubereitung a) umgebungsdicht abschließen zu können; b3b) ein Auslassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die unter Druckerhöhung stehende kosmetische Zubereitung a) aus der Druckkammer b3) feinverteilt applizieren zu können, versprüht wird, wobei die kosmetische Zubereitung a) bei 20°C eine Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) von 500 bis 25000 mPas bsitzt.
Das erfindungsgemäße Produkt umfasst eine kosmetische Zubereitung, welche im Hinblick auf ihre Versprühbarkeit optimiert wurde, indem sie bei 20°C eine Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) von 500 bis 25000 mPas besitzt. Die Viskosität ist ein Maß für den inneren Fließwiderstand („die Zähflüssigkeit“) einer kosmetischen Zubereitung a). Die Viskosität ist eine temperaturabhängige Größe, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bei 20°C gemessen wird. Da die Viskositätsmessung ein und derselben Zubereitung bei gleicher Temperatur auch eine gewisse Abhängigkeit von der verwendeten Apparatur zeigt, werden Viskositätswerte im Rahmen der vorliegenden Erfindung einheitlich auf eine Messung mit einem Brookfield-Viskosimeter DV 2 T mit Spindel 5 bei 20 rpm (und wie erwähnt bei 20°C) bezogen.
Es hat sich gezeigt, dass sich kosmetische Zusammensetzungen dann besonders gleichmäßig und feinverteilt durch die Vorrichtungen im erfindungsgemäßen Produkt versprühen lassen, wenn ihre Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) bei 20°C mindestens 500 mPas beträgt und den Wert von 25000 mPas nicht überschreitet. Innerhalb dieser Grenzen sind engere Wertebereiche besonders bevorzugt, so dass bevorzugte kosmetische Produkte oder Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, dass die kosmetische Zubereitung a) bei 20°C eine Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) von 1000 bis 20000 mPas, vorzugsweise von 1500 bis 15000 mPas und insbesondere von 2000 bis 10000 mPas besitzt.
Innerhalb des Bereiches von 500 bis 25000 mPas und insbesondere innerhalb der vorstehend genannten engeren Bereiche sind die kosmetischen Zusammensetzungen gut aufheiz- und versprühbar und neigen weder dazu, Ventile zu verstopfen, noch einen ungleichmäßigen Sprühnebel auszubilden.
Die Anpassung der Viskosität einer kosmetischen Zusammensetzung kann durch Anpassung von Art und Menge ihrer Inhaltsstoffe erfolgen, bei Vielstoffgemischen ist die Anpassung der Viskosität in den erfindungsgemäßen Bereich durch Zugabe oder Weglassen, Erhöhung oder Verringerung der Menge bestimmter Inhaltsstoffe möglich.
Das erfindungsgemäße Produkt kann hinsichtlich seiner anwendungstechnischen Eigenschaften weiter optimiert werden, indem die Wärmeleitfähigkeit der kosmetischen Zubereitung a) bei 25°C 0,02 bis 2,0 Wm'1K'1 beträgt.
Die Wärmeleitfähigkeit (gelegentlich auch als Wärmeleitzahl oder Wärmeleitkoeffizient bezeichnet) ist eine Stoffeigenschaft, die den Wärmestrom durch ein Material auf Grund der Wärmeleitung bestimmt. An der Wärmeleitfähigkeit lässt sich ablesen, wie gut ein Material Wärme leitet.
Die Wärmeleitfähigkeit der meisten Materialien steigt mit steigender Temperatur leicht an. An einem Phasenübergang oder Aggregatzustandsübergang (z.B. fest <-> flüssig <-> gasförmig) ändert sich die Leitfähigkeit meist stark und sprungartig.
Es hat sich gezeigt, dass sich kosmetische Zusammensetzungen dann besonders gleichmäßig und feinverteilt durch die Vorrichtungen im erfindungsgemäßen Produkt versprühen lassen, wenn ihre Wärmeleitfähigkeit mindestens 0,02 Wnr1K’1 beträgt und den Wert von 2,0 WnrHK 1 nicht überschreitet. Innerhalb dieser Grenzen sind engere Wertebereiche besonders bevorzugt, so dass bevorzugte kosmetische Produkte oder Verfahren, dadurch gekennzeichnet sind, dass die kosmetische Zubereitung a) bei 25°C eine Wärmeleitfähigkeit von 0,05 bis 1 ,5 Wm’1K’1, vorzugsweise von 0,1 bis 1 ,0 Wm’1K’1 und insbesondere von 0,2 bis 0,6 Wm’1K’1 besitzt.
Innerhalb des Bereiches von 0,02 bis 2,0 Wm_1K'1 und insbesondere innerhalb der vorstehend genannten engeren Bereiche sind die kosmetischen Zusammensetzungen gut aufheiz- und versprühbar und neigen weder dazu, Ventile zu verstopfen, noch einen ungleichmäßigen Sprühnebel auszubilden. Niedrigere Wärmeleitfähigkeiten unterhalb von 0,02 Wnr1K'1 führen zu ungleichmäßigeren Sprühbildern und hohen Sprühverlusten, bei höheren Wärmeleitfähigkeiten oberhalb von 2,0 WnrHK 1 sind Sprühstrahlweiten und -homogenitäten für eine kosmetische Applikation inakzeptabel.
Die Anpassung der Wärmeleitfähigkeit einer kosmetischen Zusammensetzung kann durch Anpassung von Art und Menge ihrer Inhaltsstoffe erfolgen. Der Zusammenhang zwischen der Wärmeleitfähigkeit und dem Gehalt eines Stoffes ist schon bei binären Mischungen (z.B. von Wasser und Ethanol) nicht linear, bei Vielstoffgemischen ist die Anpassung der Wärmeleitfähigkeit in den erfindungsgemäßen Bereich durch Zugabe oder Weglassen, Erhöhung oder Verringerung der Menge bestimmter Inhaltsstoffe möglich.
Das erfindungsgemäße Produkt kann hinsichtlich seiner anwendungstechnischen Eigenschaften weiter optimiert werden, indem der thermische Raumausdehnungskoeffizient y (20°C) 0,0001 bis 0,005 K"1 beträgt.
Der thermische Raumausdehnungskoeffizient y ist ein Kennwert, der das Verhalten eines Stoffes oder Stoffgemisches bezüglich Veränderungen seiner Abmessungen bei Temperaturveränderungen beschreibt. Der hierfür verantwortliche Effekt ist die Wärmeausdehnung. Die Wärmeausdehnung ist abhängig vom verwendeten Stoff, es handelt sich also um eine stoffspezifische Materialkonstante. Da die Wärmeausdehnung bei vielen Stoffen nicht gleichmäßig über alle Temperaturbereiche erfolgt, ist auch der thermische Wärmeausdehnungskoeffizient selbst temperaturabhängig und wird deshalb für eine bestimmte Bezugstemperatur oder einen bestimmten Temperaturbereich angegeben.
In Bezug auf das erfindungsgemäße Produkt beschreibt der thermische Raumausdehnungskoeffizient y die Änderung des Volumens der kosmetischen Zubereitung a) bei Temperaturerhöhung.
Es hat sich gezeigt, dass sich kosmetische Zusammensetzungen dann besonders gleichmäßig und feinverteilt durch die Vorrichtungen im erfindungsgemäßen Produkt versprühen lassen, wenn ihr thermischer Raumausdehnungskoeffizient y (20°C) mindestens 0,0001 K 1 beträgt und den Wert von 0,005 K 1 nicht überschreitet. Innerhalb dieser Grenzen sind engere Wertebereiche besonders bevorzugt, so dass bevorzugte kosmetische Produkte oder Verfahren, dadurch gekennzeichnet sind, dass die kosmetische Zubereitung a) einen thermischen Raumausdehnungskoeffizienten y (20°C) von 0,00012 bis 0,002 K 1, vorzugsweise von 0,00015 bis 0,001 K 1, besonders bevorzugt von 0,00017 bis 0,00105 K'1 und insbesondere von 0,0002 bis 0,0011 K 1 besitzt.
Der thermische Raumausdehnungskoeffizient y ist wie bereits ausgeführt eine temperaturabhängige Größe. Es hat sich für das erfindungsgemäße Produkt als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der thermische Raumausdehnungskoeffizient y der kosmetischen Zusammensetzung a) bei höheren Temperaturen innerhalb eines bestimmten Wertebereiches liegt. Hier sind erfindungsgemäße kosmetische Produkte bevorzugt, bei denen die kosmetische Zubereitung a) einen thermischen Raumausdehnungskoeffizienten y (50°C) 0,0001 bis 0,0024 K-1 , vorzugsweise von 0,0002 bis 0,002 K- 1, besonders bevorzugt von 0,0004 bis 0,0016 K 1 und insbesondere von 0,0006 bis 0,0012 K 1 besitzt.
Innerhalb des Bereiches von 0,0001 bis 0,005 K 1 und insbesondere innerhalb der vorstehend genannten engeren Bereiche sind die kosmetischen Zusammensetzungen gut aufheiz- und versprühbar und neigen weder dazu, Ventile zu verstopfen, noch einen ungleichmäßigen Sprühnebel auszubilden. Höhere thermische Raumausdehnungskoeffizienten oberhalb von 0,005 K-1 führen zu ungleichmäßigeren Sprühbildern und hohen Sprühverlusten, bei niedrigeren thermische Raumausdehnungskoeffizienten unterhalb von 0,0001 K 1 sind Sprühstrahlweiten und -homogenitäten für eine kosmetische Applikation inakzeptabel.
Die Anpassung des thermischen Raumausdehnungskoeffizienten y (20°C) oder des thermischen Raumausdehnungskoeffizienten y (50°C) einer kosmetischen Zusammensetzung kann durch Anpassung von Art und Menge ihrer Inhaltsstoffe erfolgen, bei Vielstoffgemischen ist die Anpassung des thermischen Raumausdehnungskoeffizienten y in den erfindungsgemäßen Bereich durch Zugabe oder Weglassen, Erhöhung oder Verringerung der Menge bestimmter Inhaltsstoffe möglich.
Es hat sich in diesem Zusammenhang bewährt, die kosmetische Zubereitung a) entweder wasserärmer oder deutlich wasserbasiert zu formulieren, d.h. den Wassergehalt unter 25 Ge.-% oder über 50 Gew.-% einzustellen. Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind daher kosmetische Produkte und Verfahren, bei denen die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 98,5 Gew.-%, weiter bevorzugt 65 bis 98 Gew.- % und insbesondere 70 bis 97 Gew.-% Wasser enthält.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind kosmetische Produkte und Verfahren, bei denen die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, weiter bevorzugt 2,5 bis 17,5 Gew.-% und insbesondere 5 bis 12,5 Gew.-% Wasser enthält.
Ein weiterer bevorzugter Inhaltsstoff in den kosmetischen Zubereitungen a) ist Ethanol. Hier sind erfindungsgemäße kosmetische Produkte und Verfahren bevorzugt, bei denen die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 45 Gew.-%, weiter bevorzugt 15 bis 40 Gew.-% und insbesondere 25 bis 35 Gew.-% Ethanol enthält. Für Haarkuren, Haarkonditioniermittel und Haartreatments hat sich ein Gehalt an Fettalkoholen als besonders geeignet erwiesen. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße kosmetische Produkte und Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% und insbesondere 2 bis 6 Gew.-% Ci2-2o-Fettalkohol(e) enthält, wobei bevorzugte kosmetische Mittel a) bevzogen auf ihr Gewicht 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% und insbesondere 2 bis 6 Gew.-% Cetearylakohol enthalten.
Cetearylalkohol oder Cetylstearylalkohol ist ein Trivialname für ein Gemisch fester aliphatischer Alkohole, hauptsächlich Cetylalkohol (Hexadecan-1-ol) und Stearylalkohol (Octadecan-1- ol), tierischen oder pflanzlichen Ursprungs. Cetylstearylalkohol wird in einer Vielzahl pharmazeutischer und kosmetischer Präparate verwendet, erhöht die Stabilität von Emulsionen und verbessert die Textur von Zubereitungen.
Ein weitere besonders bevorzugt einzusetzende Gruppe von Inhaltsstoffen sind die Öle aus der Gruppe der Ester der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren. Bevorzugt ist die Gruppe der Ester der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C2-30 Fettsäuren mit ungesättigten C2-30 Alkanolen, insbesondere die Gruppe Hexyldecylstearat, Hexyldecyllaurat, Isodecylneopentanoat, Isononylisononanoat, 2-Ethylhexylpalmitat, 2- Ethylhexylstearat, Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Isopropylstearat, Isopropylisostearat, Isopropyloleat, Isooctylstearat, Isononylstearat, Isocetylstearat, Isononylisononanoat und Isotridecylisononanoat. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz von 2-Ethylhexylpalmitat und Isopropylmyristat, die die Versprühbarkeit und das Sprühbild der kosmetischen Zubereitung a) positiv beeinflussen. Erfindungsgemäß bevorzugte kosmetische Produkte und Verfahren sind daher dadurch gekennzeichnet, die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 ,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere 2 bis 7,5 Gew.- % Isopropylmyristat enthält.
Im Hinblick auf bestimmte Anwendungsgebiete, bei denen die Haarpflege im Vordergrund steht, hat sich der Einsatz kationischer Tenside in der kosmetischen Zubereitung a) als vorteilhaft erwiesen. Überraschenderweise verbessern diese nicht nur die Eigenschaften der mit ihnen behandelten Haaren, sondern erleichtern auch die Applikation aus der Vorrichtung b) im erfindungsgemäßen ProduktA/erfahren. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße kosmetische Produkte und Verfahren sind daher dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,25 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 7,5 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% und insbesondere 1 ,5 bis 4 Gew.-% kationische(s) Tensid(e) enthält.
Ein weiterer Stoff, der hervorragend zur Einstellung der vorstehend genannten physikalischen Parameter genutzt werden kann und darüber hinaus positive Effekte auf behandelten Körperoberflächen bewirkt, ist Glycerin. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße kosmetische Produkte und Verfahren sind daher dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere 1 bis 5 Gew.-% Glycerin enthält.
Das erfindungsgemäße kosmetische Produkt umfasst eine Vorrichtung zur feinverteilten Applikation der kosmetischen Zubereitung a). Diese Vorrichtung umfasst ihrerseits b1) einen Vorratsbehälter für die kosmetische Zubereitung a), b2) eine Pumpe oder ein vergleichbar wirkendes Förderelement, um die kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) herauszufördern; b3) eine Druckkammer, in der die aus dem Vorratsbehälter b1) herausgeförderte kosmetische Zubereitung a) einer Druckerhöhung unterzogen werden kann, umfassend b3a) ein Einlassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die mittels Förderelement b2) aus dem Vo rrats be h älter b1) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zubereitung a) umgebungsdicht abschließen zu können; b3b) ein Auslassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die unter Druckerhöhung stehende kosmetische Zubereitung a) aus der Druckkammer b3) feinverteilt applizieren zu können,
Der Vorratsbehälter b1) dient als Aufbewahrungsbehältnis für die kosmetische Zusammensetzung a). Er kann fest mit der Vorrichtung verbunden sein, bevorzugt ist allerdings eine lös- und auswechselbare Ausgestaltung, die es ermöglicht, mit einer Vorrichtung verschiedene Vorratsbehälter zu verbinden und damit auch verschiedene kosmetische Zubereitungen zu versprühen. Das Volumen des Vorratsbehälters b1) ist dabei idealerweise dem Anwendungszweck angepasst und richtet sich nach der Menge an kosmetischer Zubereitung, die appliziert werden soll sowie nach der gewünschten Anzahl von Applikationen, welche ein einmal befüllter Vorratsbehälter ermöglichen soll.
Übliche Volumina für Vorratsbehälter liegen dabei im Bereich von 1 bis 500 ml, vorzugsweise von 2 bis 250 ml und insbesondere von 5 bis 500 ml.
Die Vorrichtung des erfindungsgemäßen Produktes umfasst weiterhin eine Pumpe b2) oder ein vergleichbar wirkendes Förderelement, um die kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) herauszufördern. Das Förderelement b2) kann direkt im Vo rrats be h älter b1) lokalisiert oder über geeignete Leitungen, beispielsweise Steigrohre, mit ihm verbunden sein. Der technischen und optischen Ausgestaltung von (vorzugsweise auswechselbarem) Vo rrats be h älter b1) und Förderelement b2) sind dabei keine Grenzen gesetzt.
Wird als Förderelement eine Pumpe eingesetzt, können sowohl Strömungs- als auch Verdrängerpumpen zur Anwendung gelangen. Bei Strömungspumpen wie Axial-, Diagonal- und Radialpumpen wird die Energieübertragung durch strömungsmechanische Vorgänge bewirkt, bei Verdrängerpumpen erfolgt die Förderung des Mediums durch in sich geschlossene Volumina. Hier kommen insbesondere Membranpumpen, Rotationskolbenpumpen wie Drehkolben-, Drehschieber-, Kreiskolben- und Zahnradpumpen, Exzenterschneckenpumpen, Impellerpumpen, Kettenpumpen, Kolbenpumpen, Schlauchpumpen und Schraubenpumpen in Betracht.
Die Vorrichtung des erfindungsgemäßen Produktes umfasst weiterhin eine Druckkammer b3), in der die aus dem Vo rrats be h älter b1) herausgeförderte kosmetische Zubereitung a) einer Druckerhöhung unterzogen werden kann. Damit die wiederkehrende Förderung von kosmetischer Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) durch das Förderelement b2) und das spätere Versprühen möglich sind, umfasst die Druckkammer b3) ein Einlassventil b3a) oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die mittels Förderelement b2) aus dem Vorratsbehälter b1) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zubereitung a) umgebungsdicht abschließen zu können und ein Auslassventil b3b) oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die unter Druckerhöhung stehende kosmetische Zubereitung a) aus der Druckkammer b3) feinverteilt applizieren zu können.
Die Schließelemente b3a) und b3b) sind vorzugsweise steuerbare Ventile, bei denen ein Verschlussteil (beispielsweise ein Teller, ein Kegel, eine Kugel oder eine Nadel) ungefähr parallel zur Strömungsrichtung des Fluid bewegt wird. Die Strömung wird unterbrochen, indem das Verschlussteil mit der Dichtfläche an eine passende Öffnung, den sogenannten Dichtungssitz, gedrückt wird. Im Hinblick auf die gewünschte automatische Applikation der kosmetischen Zubereitung a) sind elektromotorisch bzw. elektromagnetisch betätigte Ventile mit kurzen Schließ- und Öffnungszeiten bevorzugt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Versprühen einer kosmetischen Zubereitung bereitgestellt, die es ermöglicht, dass Temperatur und/oder Druck des Kosmetikums angehoben werden, wenn das Einlass- b3a) und das Auslassventil b3b) geschlossen sind, was bewirkt, dass mindestens ein Teil der kosmetischen Zubereitung a) in der Kammer ihren Zustand ändert.
Die durch das Förderelement b2) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zusammensetzung a) kann eine Flüssigkeit oder eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas sein, wie etwa ein Schaum, wobei Flüssigkeiten bevorzugt sind. Die kosmetische Zubereitung a) kann auch dispergierte, teilchenförmige Feststoffe enthalten.
Die Druckkammer b3) umfasst ein Einlass- b3a) und ein Auslassventil b3b), die vorzugsweise getrennten, unterschiedlichen Stellen in der Druckkammer vorgesehen sind. Wenn die Temperatur und der Druck in der Kammer ansteigen, ändert einen flüssige kosmetische Zusammensetzung a) in der Kammer ihren Zustand teilweise zu einem Gas, das teilweise in der Flüssigkeit dispergiert vorliegt, wobei auch ein Schaum entsteht. Vorzugsweise umfassen das Einlass- b3a) und das Auslassventil b3b) jeweils einen Aktuator und einen Sitz. Der Stellantrieb kann das Öffnen und Schließen des Ventils steuern. Der Aktuator kann ein Solenoid sein. Der Ventilsitz kann eine Dichtungsfläche bereitstellen, wodurch ein Schließen des Ventils und eine Druckbeaufschlagung der Kammer ermöglicht wird. Die kosmetische Zusammensetzung a) wird aus dem Vo rrats be h älter b1) der die Druckkammer b3) zugeführt, wo sie unter Druck gesetzt wird. Die Druckerhöhung kann dabei auf alle dem Fachmann bekannten Arten erfolgen, beispielsweise durch Druckbeaufschlagung mittels eines Druckgases, mittels Volumenverkleinerung der Druckkammer, mittels Stoßwellen, oder durch Erwärmen, wobei letzteres aufgrund der einfachen apparativen Umsetzung bevorzugt ist.
Die Druckkammer b3) wird aus einem Material gebildet, das beträchtlichen Temperaturänderungen und Druckunterschieden standhalten kann. Sie kann eine allgemein zylindrische Form haben. Die Druckkammer b3) kann aus einem Metall wie Stahl, Kupfer oder Aluminium oder einem Polymer gebildet sein. Alternativ kann die Druckkammer b3) aus einem um eine Metallauskleidung gewickelten Verbundmaterial in Form eines umwickelten Druckbehälters aus Verbundmaterial gebildet sein. Die Druckkammer b3) kann mit einem anderen Metall, Keramik oder Polymer ausgekleidet sein. Die Größe und Form der Druckkammer b3) kann je nach gewünschter Anwendung variieren.
Die Druckkammer b3) kann weiterhin Einrichtungen zum Leiten und Steuern des Fluidstroms aus kosmetischer Zusammensetzung a) vom Einlassventil b3a) zum Auslassventil b3b) umfassen. Solche Vorrichtungen sind innerhalb der Kammer angeordnet und lenken die kosmetische Zusammensetzung so, dass sie vorzugsweise einem nichtlinearen Weg folgt. Die Mittel zum Lenken und Steuern des Fluidstroms aus kosmetischer Zusammensetzung a) vom Einlassventil b3a) zum Auslassventil b3b) entlang eines vorzugsweise nichtlinearen Weges können die Schaumbildung innerhalb der Kammer einleiten und unterstützen und helfen sicherzustellen, dass Schaum innerhalb der Kammer am Auslassventil b3b) vorhanden ist, was eine verbesserte Versprühbarkeit und ein homogeneres Sprüh bi Id bewirkt..
Das Einfügen eines Mittels zum Lenken und Steuern des Fluidstroms aus kosmetischer Zusammensetzung a) vom Einlassventil b3a) zum Auslassventil b3b) entlang eines vorzugsweise nichtlinearen Pfads innerhalb der Kammer verursacht ein Hindernis innerhalb der Kammer, wodurch verhindert wird, dass sich die Flüssigkeit frei durch die Kammer bewegt, wenn die Druckkammer b3) oder die Vorrichtung b) bewegt wird. Im Hinblick auf kosmetische Applikationen, bei denen sich Lage der Vorrichtung b) und Austoßrichtung des Auslassventils b3b) während der Applikation fortwährend ändern (z.B. bei der Applikation eines Haarsprays auf den Kopf der Anwenderin), verlangsamt ein Hindernis das Fluid aus kosmetischer Zusammensetzung a) vom Einlassventil b3a) zum Auslassventil b3b), so dass es weniger Impuls oder Aufprall auf den Schaum gibt, und der Schaum unabhängig von der Bewegung der Druckammer b3) weitgehend vor Zerstörung geschützt wird.
Die Richtung des Fluids aus kosmetischer Zusammensetzung a) vom Einlassventil b3a) zum Auslassventil b3b) entlang eines vorzugsweise nichtlinearen Pfads stellt somit sicher, dass sich kein Flüssigkeitsbecken vor dem Auslassventil b3b) ansammelt, was daher einen effizienten und effektiven Betrieb der Vorrichtung b) ermöglicht. Es ist erfindungsgemäß wünschenswert, eine hohe Schaumkonzentration in der Nähe des Auslassventils b3b) der Druckkammer b3) zu haben, da festgestellt wurde, dass, wenn eher Schaum als Flüssigkeit aus dem Auslassventil b3b) ausgestoßen wird, die Tröpfchengröße des resultierenden Sprays kleiner ist . Es kommt zu einem weiteren Aufbrechen des Schaums, wenn das Fluid durch eine Dampfexplosion durch das Auslassventil b3b) ausgestoßen wird. Durch diese apparativen Maßnahmen bleiben die Eigenschaften des aus dem Auslassventils b3b) ausgestoßenen Sprays weitgehend unbeeinflusst, selbst wenn die Vorrichtung b) bewegt oder die Ausrichtung geändert wird. Dies verbessert die Reproduzierbarkeit der Sprüheigenschaften, die mit einem gegebenen Satz von Bedingungen erreicht werden, was wiederum auch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung b) bei jeder gegebenen Anwendung verbessert.
Vor der Druckbeaufschlagung der kosmetischen Zusammensetzung a) in der Druckkammer b3) (vorzugsweise dem Erhitzen) werden das Einlass- b3a) und Auslassventils b3b) geschlossen, um das Austreten von kosmetischer Zubereitung a) zu verhindern. Die Druckerhöhung (vorzugsweise Erwärmung) der kosmetischen Zusammensetzung a) in der Druckkammer b3) bewirkt eine Erhöhung des Drucks innerhalb der Kammer und damit auch eine Absenkung der Siedetemperatur der kosmetischen Zusammensetzung a). In den meisten Fällen, in denen die kosmetische Zusammensetzung a) in der Druckkammer b3) unter Druckbeaufschlagung (vorzugsweise Erhitzung) zum Schaum wird, basiert der Sättigungs- oder Siedepunkt des Fluids aus kosmetischer Zusammensetzung a) auf der Siedetemperatur der flüssigen Phase. Die kosmetische Zusammensetzung a) wird hierbei auf eine Temperatur weit über dem Siedepunkt bei atmosphärischem Druck erhitzt, was bewirkt, dass die kosmetische Zusammensetzung a) ihren Zustand ändert.
Die Temperatur innerhalb der Druckkammer b3) kann durch einen oder mehrere Temperatursensoren überwacht werden. Ein Mittel zum Erhitzen der kosmetischen Zubereitung a) kann ein Heizelement sein, das sich in oder nahe der Kammer befindet, um das kosmetische Mittel a) zu erhitzen. Das Heizmittel kann beispielsweise ein beheizter Mantel sein, der die Druckkammer b3) umgibt oder teilweise umgibt. Alternativ können die Heizmittel durch chemische Komponenten erzeugt werden. Beispielsweise können zwei Chemikalien kombiniert werden, die beim Mischen eine exotherme Reaktion eingehen, wobei die erzeugte Wärme ausreicht, um die kosmetische Zubereitung a) auf eine Temperatur zu erhitzen, die die Saturationstemperatur der Flüssigkeit übersteigt.
Die plötzliche Druckentlastung beim Austritt der kosmetischen Zubereitung a) aus dem Auslassventil b3b) verursacht eine Dampfexplosion aufgrund der schnellen Expansion von Flüssigkeit, Schaum und/oder Dampf. Die Dampfexplosion bewirkt, dass das Material sehr schnell und über weitere Distanzen aus der Druckkammer b3) befördert wird, als dies sonst möglich wäre. Aus dem Auslassventil b3b) wird eine Mischung aus Dampf und feinem Sprühnebel ausgestoßen, die sich mit hohen Geschwindigkeiten und über beträchtliche Entfernungen ausbreiten kann. Beispielsweise kann die Wurfweite einer Flüssigkeits- und Dampfexplosion gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung etwa das 200- bis 300-fache oder mehr der entsprechenden Länge der Druckkammer betragen. Dies liegt an den hohen Fluiddrücken, die in der Druckkammer b3) erhalten werden, sowie an der Dynamik des Fluids innerhalb der Kammer.
Ein Vorteil der Vorrichtung b) besteht darin, dass sie kontinuierlich Dampfstöße in sehr schneller Folge abgeben kann. Die Steuerung von Einlass b3a) und Auslassventil b3b) kann so programmiert werden, dass das Auslassventil b3b) alle paar Millisekunden öffnet. Die Temperatur, bei der das Auslassventil b3b) öffnen darf, kann als Auslösetemperatur bezeichnet werden. Die Auslösetemperatur kann über dem Siedepunkt der Flüssigkeit oder Flüssigkeiten in der Kammer eingestellt werden, um eine maximale Explosion der Flüssigkeit aus der Kammer sicherzustellen. Die Auslösetemperatur kann im Bereich von 10°C bis 200°C über dem Siedepunkt der Flüssigkeit eingestellt werden. Vorzugsweise wird die Auslösetemperatur im Bereich von 20°C bis 90°C über dem Siedepunkt der Flüssigkeit eingestellt. Die notwendige Auslösetemperatur ist relativ zum Umgebungsdruck der Umgebung, in die das ausgestoßene Spray eingespritzt wird, d. h. die Umgebung außerhalb der Kammer an der Auslassöffnung. Wenn der Umgebungsdruck hoch ist, müssen Temperatur und Druck in der Kammer erhöht werden, und der Auslösetemperaturwert liegt am oberen Ende der Skala. Das Verhältnis von Flüssigkeit zu Dampf kann verändert werden, wenn höhere Auslösetemperaturen gewählt werden. Dies kann die flüssige Phase, falls erwünscht, vollständig eliminieren. Auf diese Weise kann das Verhältnis von Flüssigkeit und Dampf durch Variieren eines oder mehrerer der Kammer zugeordneter Parameter gesteuert werden. Es wurde festgestellt, dass die Tröpfchengröße groß ist, wenn die Auslösetemperatur nicht mindestens 10°C höher als die Siedetemperatur der Flüssigkeit ist.
Alternativ kann statt der Überwachung der Temperatur der Druck innerhalb der Kammer überwacht werden und das Auslassventil b3b) kann geöffnet werden, wenn ein vorbestimmter Druckwert erreicht ist. Das selektive Variieren eines oder mehrerer Parameter wie Temperatur, Druck oder Viskosität der kosmetischen Zusammensetzung a) kann verwendet werden, um die in dem resultierenden Spray erzielte Tropfengröße selektiv zu steuern. Die Größe der Auslassöffnungsöffnung kann in Abhängigkeit von den gewünschten Sprüheigenschaften variieren. Die Auslassöffnung aus der Drukkammer b3) kann mit einer Düse verbunden sein, um die Dispersionseigenschaften des Sprays zu verändern. Die Düse kann verwendet werden, um einen Sprühnebel mit einem breiteren Streufeld oder einen schmaleren, konzentrierteren Sprühnebel zu erzeugen. Eine Düse kann auch verwendet werden, um die Tröpfchengröße der Flüssigkeit im Spray weiter zu verringern, so dass ein feineres Spray erzeugt wird.
Der vorzugsweise nichtlineare Weg, entlang dem die kosmetische Zubereitung a) innerhalb der Druckkammer b3) geleitet wird, kann eine Änderung der Richtung, in der sich die kosmetische Zubereitung b) bewegt, um mindestens 90° bewirken. Die erforderlichen Änderungsgrade hängen von der Anwendung oder Endverwendung der Vorrichtung b) ab. Der nichtlineare Weg könnte eine Änderung der Richtung, in der sich die kosmetische Zubereitung a) bewegt, um mindestens 180°, 270° oder 360° bewirken. Abhängig von der Anwendung kann es notwendig sein, die Änderungsgrade zu erhöhen, um die Schaumschicht innerhalb der Kammer vor der Bewegung des Fluids zu schützen.
Für Anwendungen, bei denen die Vorrichtung b) größeren Bewegungsgraden ausgesetzt sein kann, ist es bevorzugt, die kosmetische Zubereitung a) entlang eines komplexeren oder gewundeneren Weges zu leiten, so dass es eine Änderung von mindestens 180° gibt. Das Ziel eines nichtlinearen Weges besteht darin, zu verhindern, dass sich Flüssigkeit schnell in einer Wellenbewegung innerhalb der Druckkammer b3) bewegt. Je stärker der Flüssigkeitsstrom unterbrochen wird, desto weniger kinetische Energie hat die Flüssigkeit, wenn sie mit dem Schaum in Kontakt kommt, was wiederum dazu führt, dass ein größerer Teil des Schaums erhalten bleibt. Wenn die Druckkammer b3) beispielsweise einer Schaukelbewegung entlang einer einzigen Achse ausgesetzt ist, würde es ausreichen, wenn der nichtlineare Pfad das Fluid durch eine Änderung von mindestens 90° lenkt.
Beispielsweise könnte ein Leitblech oder eine Barriere innerhalb der Kammer die Bewegungsrichtung des Fluids um 90° ändern, um das Leitblech zu umgehen. Wenn die Druckkammer b3) in der Praxis nur einer Schaukelbewegung ausgesetzt ist, kann die Ablenkplatte so angeordnet werden, dass Flüssigkeit auf einer Seite der Barriere zurückgehalten wird, wo nur Schaum oder Gas leicht über die Ablenkplatte strömen. Dies hängt von der relativen Höhe und Anordnung einer solchen Schwallwand ab. Das Prallblech müsste eine Richtungsänderung des Fluids von mindestens 90° bewirken, um den gewünschten Effekt erzielen. Durch eine derartige Anordnung des Schwallblechs kann verhindert werden, dass die kosmetische Zubereitung a) auf der ersten Seite des Schwallblechs trotz der Bewegung der Kammer den möglicherweise auf der zweiten Seite des Schwallblechs vorhandenen Schaum zerstört oder aufbricht. Für Anwendungen, bei denen die Kammer größeren Bewegungsgraden ausgesetzt ist, möglicherweise entlang mehr als einer Achse, wird es notwendig sein, größere Änderungsgrade in der Richtung des nichtlinearen Pfads zu haben, um eine Zerstörung des Schaums zu verhindern . Für einige Anwendungen ist eine Änderung von mindestens 180° erforderlich, und für andere ist eine Änderung von mindestens 360° erforderlich.
Ein vorzugsweise nichtlinearer Weg innerhalb der Druckkammer b3) kann mindestens einen nichtlinearen Kanal umfassen und kann mehrere nichtlineare Kanäle umfassen. Im Allgemeinen ist ein einzelner Kanal vorzuziehen, wenn die kosmetische Zubereitung a) viskos ist. Die Mittel zum Lenken und Steuern des Fluidstroms von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung können mindestens einen Kanal mit einer Reihe von Krümmungen umfassen, die bewirken, dass das Fluid mehrmals die Richtung ändert. Das Fluid kann entlang eines gewundenen Weges geleitet werden, der viele Biegungen in unterschiedlichen Winkeln umfasst. Die Mittel zum Lenken und Steuern des Fluidstroms aus kosmetischer Zusammensetzung a) vom Einlass- b3a) zum Auslassventil b3b) können mindestens einen spiralförmigen oder spiralförmigen Kanal umfassen. Aufgrund des Kanals kann das Fluid entlang einer oszillierenden oder verwundenen Bahn geleitet werden. Die Mittel zum Leiten und Steuern des Fluidstroms aus kosmetischer Zusammensetzung a) vom Einlass- b3a) zum Auslassventil b3b) entlang eines nichtlinearen Pfads könnten mindestens ein Prallblech umfassen, das angeordnet ist, um zu bewirken, dass das Fluid seine Richtung ändert. Optional könnte es eine Reihe von Ablenkblechen umfassen, die angeordnet sind, um zu bewirken, dass das Fluid mehrmals die Richtung ändert. Die Leitbleche sind vorzugsweise innerhalb der Druckkammer b3) angeordnet, um zu verhindern, dass das Fluid einem linearen Weg zwischen Einlass-b3a) und Auslassventil b3b) folgt.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Druckerhöhung in der Druckkammer b3) vorzugsweise durch Erhitzen. Mindestens ein Mittel zum Erhitzen der kosmetischen Zubereitung a) kann sich außerhalb der Druckkammer b3) befinden. Das Heizmittel kann beispielsweise ein beheizter Mantel sein, der die Kammer umgibt oder teilweise umgibt. Dies könnte allein oder in Verbindung mit anderen Heizmitteln verwendet werden, wie z. B. einem Heizmittel, das sich innerhalb der Kammer befindet. Mindestens ein Mittel zum Erhitzen des Fluids kann sich innerhalb der Druckkammer b3) befinden Beispielsweise kann ein spiralförmiger Kanal um ein zentrales zylindrisches Heizelement herum ausgebildet werden. Als weitere Option kann sich mindestens ein Mittel zum Erhitzen des Fluids innerhalb der Kammer befinden und das Mittel zum Lenken und Steuern des Fluidstroms von der Einlassöffnung zu die Auslassöffnung entlang eines nichtlinearen Weges kann innerhalb des Heizmittels positioniert sein, wo der Fluidstrom von dem Heizmittel fluidisoliert ist. Beispielsweise kann eine Heizwendel so konfiguriert sein, dass sie an die Innenwände der Kammer angrenzt, und diese Heizwendel kann mit einem geformten Element gefüllt sein, das sicherstellt, dass der Fluidstrom entlang eines nichtlinearen Pfads vom Einlass- b3a) zum Auslassventil b3b) geleitet wird.
Die Vorrichtung b) umfasst vorzugsweise mindestens eine Steuerung, die mit den Einlass- b3a) und Auslassventil b3b) verbunden ist, so dass das Öffnen und Schließen des Einlassventils b3a) und des Auslassventils b3b) elektronisch gesteuert wird. Die Steuerung kann so programmiert werden, dass sie das Auslassventil b3b) schließt, wenn der Schließdruck oder eine eingestellte Temperatur erreicht ist, und dass sie das Einlassventil b3a) wieder öffnet, um neues Fluid in die Kammer einzuführen. Das System kann zwischen dem Einführen von neuem Fluid in die Kammer und dem Ausstößen des Fluids aus der Auslassöffnung wechseln. Alternativ kann die Ventilsteuerung versetzt werden, so dass die Druckkammer b3) mit Fluid gefüllt wird und das Auslassventil b3b) dann eine Reihe von kurzen schnellen Öffnungsvorgängen macht, bis die Druckkammer b3) geleert ist. Die Steuerung kann so programmiert werden, dass sie die Ventile b3a) und b3b) gemäß einer zeitlichen Abfolge öffnet und schließt, wobei die Ventile für eine vorbestimmte Zeit geöffnet und geschlossen werden, vorausgesetzt, dass ein vorbestimmter (oder eingestellter) Druck oder eine vorbestimmte Temperatur innerhalb der Druckkammer b3) erreicht oder überschritten wurde.
Die vorbestimmte Temperatur könnte der Sättigungstemperatur des Fluids innerhalb der Kammer bei atmosphärischem Druck entsprechen. Die Temperatur kann durch einen oder mehrere Temperatursensoren überwacht werden, die innerhalb der Kammer oder in der Nähe der Kammer angebracht sein können, beispielsweise im Einlassstrom, oder an einer Wand der Kammer. Die Vorrichtung kann auch mindestens einen Drucksensor innerhalb der Kammer umfassen. Dies kann ein Druckwandler sein. Wenn Fluid aus der Druckkammer b3) ausgestoßen wird, fällt der Druck innerhalb der Kammer ab. Das Auslassventil b3b) kann so angeordnet sein, dass es schließt, wenn der Druck auf einen Umgebungs- oder zweiten vorbestimmten Druck zurückgefallen ist, der als Schließdruck bezeichnet werden kann. Alternativ kann das Auslassventil b3b) so angeordnet sein, dass es sich schließt, nachdem eine vorgewählte Zeitspanne verstrichen ist.
Es ist möglich, eine Rückführungsschleife von der Druckkammer b3) zum Vo rrats be h älter b1) vorzusehen. Die Rückführungsschleife wäre so ausgelegt, dass ein Teil des Fluids von der Druckkammer b3) zum Vo rrats be h älter b1) zurückkehren kann, wenn das Einlassventil b3a) offen ist, um das kosmetische Mittel a) in der Druckkammer b3) nachzufüllen. Die Rückführungsleitung ermöglicht, dass etwas Flüssigkeit von der Druckkammer b3) zurück zum Vorratsbehälter b1) strömt. Über das Einlassventil b3a) wird der Druckkammer b3) frische kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorrats be h älter b1) mittels dem Förderelement b2) zugeführt. Die zurückgeführte kosmetische Zubereitung a) ist wärmer als die kosmetische Zubereitung a) im Vorratsbehälterbl), so dass die Rückführung dabei hilft, die Temperatur der kosmetischen Zubereitung a) im Vorratsbehälter b1) zu erhöhen. Dies wiederum kann das Erhitzen der kosmetischen Zubereitung a) in der Druckkammer b3) beschleunigen.
Ebenfalls bereitgestellt wird ein Verfahren zum Versprühen einer kosmetischen Zubereitung, bei dem eine kosmetische Zubereitung a) mittels einer Vorrichtung zur feinverteilten Applikation der kosmetischen Zubereitung a) aus einem Vo rrats be h älter b1) mittels einer Pumpe oder einem vergleichbar wirkenden Förderelement, um die kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) herauszufördern; herausgefördert und in eine Druckkammer überführt wird, in der die aus dem Vorrats be h älter b1) herausgeförderte kosmetische Zubereitung a) einer Druckerhöhung unterzogen werden kann, wobei die Druckkammer b3) ein Einlassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement umfasst um die mittels Förderelement b2) aus dem Vorratsbehälter b1) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zubereitung a) umgebungsdicht abschließen zu können; und weiterhin ein Auslassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die unter Druckerhöhung stehende kosmetische Zubereitung a) aus der Druckkammer b3) feinverteilt applizieren zu können, wobei die kosmetische Zubereitung a) bei 25°C eine Wärmeleitfähigkeit von 0,02 bis 2,0 Wm"1K’1 besitzt.
Die vorstehende Beschreibung der Vorrichtung gilt mutatis mutandis auch für das Verfahren zum Versprühen.

Claims

Patentansprüche:
1 . Kosmetisches Produkt, umfassend a) eine kosmetische Zubereitung, b) eine Vorrichtung zur feinverteilten Applikation der kosmetischen Zubereitung a), umfassend b1) einen Vorratsbehälter für die kosmetische Zubereitung a), b2) eine Pumpe oder ein vergleichbar wirkendes Förderelement, um die kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) herauszufördern; b3) eine Druckkammer, in der die aus dem Vorratsbehälter b1) herausgeförderte kosmetische Zubereitung a) einer Druckerhöhung unterzogen werden kann, umfassend b3a) ein Einlassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die mittels Förderelement b2) aus dem Vorratsbehälter b1) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zubereitung a) umgebungsdicht abschließen zu können; b3b) ein Auslassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die unter Druckerhöhung stehende kosmetische Zubereitung a) aus der Druckkammer b3) feinverteilt applizieren zu können, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) bei 20°C eine Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) von 500 bis 25000 mPas besitzt.
2. Verfahren zum Versprühen einer kosmetischen Zubereitung, bei dem a) eine kosmetische Zubereitung mittels b) einer Vorrichtung zur feinverteilten Applikation der kosmetischen Zubereitung a), umfassend b1) einen Vorratsbehälter für die kosmetische Zubereitung a), b2) eine Pumpe oder ein vergleichbar wirkendes Förderelement, um die kosmetische Zubereitung a) aus dem Vorratsbehälter b1) herauszufördern; b3) eine Druckkammer, in der die aus dem Vo rrats be h älter b1) herausgeförderte kosmetische Zubereitung a) einer Druckerhöhung unterzogen werden kann, umfassend b3a) ein Einlassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die mittels Förderelement b2) aus dem Vorrats be h älter b1) in die Druckkammer b3) geförderte kosmetische Zubereitung a) umgebungsdicht abschließen zu können; b3b) ein Auslassventil oder ein vergleichbar wirkendes Schließelement, um die unter Druckerhöhung stehende kosmetische Zubereitung a) aus der Druckkammer b3) feinverteilt applizieren zu können, versprüht wird, wobei die kosmetische Zubereitung a) bei 20°C eine Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) von 500 bis 25000 mPas besitzt.
3. Kosmetisches Produkt nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) bei 20°C eine Viskosität (Brookfield DV 2 T, Spindel 5, 20 rpm) von 500 bis 25000 mPas, vorzugsweise von 1000 bis 20000 mPas, weiter bevorzugt von 1500 bis 15000 mPas und insbesondere von 2000 bis 10000 mPas besitzt. Kosmetisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 oder 3 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 98,5 Gew.-%, weiter bevorzugt 65 bis 98 Gew.- % und insbesondere 70 bis 97 Gew.-% Wasser enthält. Kosmetisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 4 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, weiter bevorzugt 2,5 bis 17,5 Gew.- % und insbesondere 5 bis 12,5 Gew.-% Wasser enthält. Kosmetisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 45 Gew.-%, weiter bevorzugt 15 bis 40 Gew.-% und insbesondere 25 bis 35 Gew.-% Ethanol enthält. Kosmetisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% und insbesondere 20 bis 6 Gew.-% Ci2-2o-Fettalkohol(e) enthält, wobei bevorzugte kosmetische Mittel a) bevzogen auf ihr Gewicht 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% und insbesondere 2 bis 6 Gew.-% Cetearylakohol enthalten. Kosmetisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 ,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere 2 bis 7,5 Gew.-% Isopropylmyristat enthält. Kosmetisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 8 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,25 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 7,5 Gew.-%, weiter bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% und insbesondere 1 ,5 bis 4 Gew.-% kationische(s) Tensid(e) enthält. Kosmetisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 9 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung a) - bezogen auf ihr Gewicht - 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.- % und insbesondere 1 bis 5 Gew.-% Glycerin enthält.
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