Brevet FR2802446A1 — publié le 20010622

La présente invention concerne le domaine des récipients aérosol. Il est connu d'utiliser pour la distribution des produits cosmétiques, notamment des laques capillaires et des déodorants, des récipients aérosol renfermant un gaz propulseur liquéfié, par exemple un hydrocarbure. Le gaz propulseur liquéfié, en plus de son rôle de propulseur, joue vis-à-vis de la formule un double rôle, celui de solvant et favorise à la sortie de la buse, sous l'effet de la détente, l'éclatement des gouttelettes. L'utilisation d'un gaz propulseur liquéfié permet d'obtenir un spray fin, vaporeux, relativement violent et pouvant présenter des propriétés sternutatoires. Il existe un besoin pour obtenir un spray plus brumeux, tombant, offrant une plus grande impression de douceur. Il est possible d'obtenir un tel spray en utilisant un gaz propulseur comprimé, tel que de l'air, de l'azote, ou un gaz comprimé soluble tel que le dioxyde de carbone. L'invention vise à obtenir un résultat équivalent en utilisant un gaz propulseur liquéfié. L'invention y parvient grâce à une nouvelle buse à effet tourbillonnaire, comportant des canaux d'amenée du produit débouchant dans une chambre tourbillonnaire communiquant avec un orifice de sortie, cette buse étant caractérisée par le fait que le rapport Ap/Ao est inférieur ou égal à 0,5, où Ap est la plus petite section totale des canaux offerte pour le passage du produit et Ao est la section de l'orifice de sortie. Grâce à l'invention, il est possible d'obtenir un spray brumeux et de souffle relativement faible, permettant aux gouttelettes de se regrouper et de tomber. La section Ao de l'orifice de sortie doit se comprendre comme étant la plus petite section offerte au passage du produit. De préférence, le rapport Ap/(Ds.d0) est inférieur ou égal à 0,2, où do est le diamètre de l'orifice de sortie et Ds est le diamètre de la chambre tourbillonnaire. La demanderesse a constaté qu'un spray particulièrement satisfaisant était obtenu lorsque la condition précitée était remplie. De préférence encore, le rapport LJD, est inférieur ou égal à 0,25, où Ls est la longueur de la portion de chambre tourbillonnaire parallèle à l'axe de la buse et mesurée dans l'axe de cette dernière. La buse comporte avantageusement plusieurs canaux, de préférence entre deux et six canaux, et de préférence encore quatre canaux. Avantageusement, le rapport Ap/Ao est inférieur ou égal à 0,4, avantageusement inférieur ou égal à 0,3, de préférence compris entre 0,15 et 0,35 et de préférence encore compris entre 0,2 et 0,3. Avantageusement, le rapport Ap/(Ds.do) est inférieur ou égal à 0,15, de préférence est compris entre 0,1 et 0,15, et de préférence encore est compris entre 0,11 et 0,14. Avantageusement, le rapport Ls/Ds est inférieur ou égal à 0,2, de préférence est inférieur ou égal à 0,15 et de préférence encore est compris entre 0,1 et 0,15. Dans une réalisation particulière, l'orifice de sortie est cylindrique de révolution et se raccorde à la chambre tourbillonnaire par une chambre tronconique convergeant vers la sortie. Dans une réalisation particulière, le diamètre do de l'orifice de sortie est compris entre 0,4 et 1,2 mm, de préférence entre 0,6 et 0,8 mm, Ls est compris entre 0,1 et 0,2 mm et Ds est compris entre 0,6 et 1,4 mm, de préférence 0,8 et 1,2 mm et de préférence encore est voisin de 1 mm. L'invention a encore pour objet une tête de distribution, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins une buse telle que définie plus haut. Dans une réalisation particulière, la buse est engagée sur un pion ou "center post". L'invention a encore pour objet un récipient aérosol, caractérisé par le fait qu'il comporte une buse telle que définie plus haut. Dans une réalisation particulière, ce récipient contient un gaz propulseur liquéfié. Toujours dans une réalisation particulière, le récipient contient un produit cosmétique. Ce produit cosmétique peut être par exemple une laque capillaire ou un déodorant. Dans une réalisation particulière, la granulométrie moyenne du spray, lorsque le récipient est plein et à 20 C, se situe entre 30 et 100 m, de préférence est comprise entre 40 et 80 m, et de préférence encore voisine de 60 m. Toujours dans une réalisation particulière, le débit du spray est compris, lorsque le récipient est plein et à 20 C, entre 0,3 et 1,5 g/s, de préférence entre 0,4 et 1 g/s. Toujours dans une réalisation particulière, le souffle du spray, mesuré à 20 C et lorsque le récipient est plein, est inférieur ou égal à 0,05 N et de préférence est voisin de 0,025 N. La pression à l'intérieur du récipient aérosol, lorsque ce dernier est plein et à 20 C, peut être comprise entre 2 et 6 bars par exemple. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de réalisation non limitatif, et à l'examen du dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale selon le trait de coupe 1-1 de la figure 2, d'une buse conforme à un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de face selon la flèche II de la figure 1, la figure 3 est une vue schématique partielle en perspective de la buse, et la figure 4 est une coupe axiale partielle et schématique illustrant le montage de la buse sur un center post. On a représenté sur les figures une buse 10 réalisée d'un seul tenant par moulage de matière plastique. Cette buse 10 comporte à l'avant une paroi frontale 11, prolongée vers l'arrière à sa périphérie par une jupe tubulaire 12, d'axe X. La jupe tubulaire 12 est destinée à être montée sur un pion ou center post 13 d'une tête de distribution partiellement représentée sur la figure 4. Le center post 13 présente une surface 55 cylindrique de révolution autour de l'axe X et une face avant 30 plane et perpendiculaire à l'axe X. La surface radialement extérieure 15 de la jupe tubulaire 12 est adaptée au montage de la buse sur la tête de distribution et peut présenter des formes variées. Dans l'exemple de réalisation décrit, la surface 15présente un relief annulaire 16 destiné à l'encliquetage de la buse 10 dans un logement de forme adaptée de la tête de distribution. La surface radialement intérieure 18 de la jupe 12 est étagée et comporte une portion 19 cylindrique de révolution autour de l'axe X, s'étendant axialement entre la face arrière 21 de la paroi frontale 11et un épaulement 22. La surface 18 comporte encore une portion 23, cylindrique de révolution autour de l'axe X, de plus grand diamètre que la portion 19 et s'étendant entre l'épaulement 22 précité et la face arrière 25 de la jupe tubulaire 12. Lorsque la buse 10 est engagée sur le center post 13, la face arrière 21 de la paroi frontale 11vient en appui sur la face avant 30 du center post 13. La paroi frontale 11 comporte un orifice de sortie 38, cylindrique de révolution autour de l'axe X, de diamètre do et de section Ao débouchant à l'avant sur la face avant de la buse 10 et à l'arrière dans une chambre tronconique 35 convergeant vers l'orifice de sortie 38. La chambre tronconique 35 débouche sur une chambre tourbillonnaire 36, délimitée radialement par une surface 32 cylindrique de révolution autour de l'axe X, de diamètre Ds et de longueur Ls dans l'axe X. Quatre canaux 40 sont réalisés en creux sur la face arrière 21 de la paroi frontale 11 pour amener le mélange de produit à pulvériser et de gaz propulseur dans la chambre tourbillonnaire 36. Les canaux 40 débouchent tangentiellement dans la chambre tourbillonnaire 36, comme représenté sur la figure 2. Dans l'exemple de réalisation décrit, si l'on part d'un canal 40 donné, les autres canaux 40 sont l'image de ce canal après des rotations de 90 , 180 et 270 respectivement dans le même sens autour de l'axe X. Chaque canal 40 est délimité latéralement, le long de la paroi frontale 11, d'un côté par une surface plane 41 tangente à la surface cylindrique 32 et perpendiculaire au plan de la face arrière 21 et à un plan diamétral de la chambre tourbillonnaire 36 et de l'autre côté par une surface plane 42 perpendiculaire au plan de la face arrière 21 et formant un angle avec la surface 41, de sorte que la largeur de chaque canal 40 se réduit progressivement depuis l'intersection de la surface 42 avec la portion 19 de la surface radialement intérieure 18 de la jupe 12 vers l'intersection de la surface 42 avec la surface cylindrique 32 de la chambre tourbillonnaire 36. Le dièdre formé par la réunion des plans contenant les surfaces 41 et 42 est d'arête parallèle à l'axe X. La profondeur de chaque canal 40 est égale à la longueur L, de la chambre tourbillonnaire 36. Quatre canaux axiaux 50 sont réalisés en creux sur la portion cylindrique 19 pour alimenter en produit les canaux 40. Les canaux 50 s'étendent sur toute la longueur de la portion cylindrique 19. Chaque canal 50 est délimité latéralement, comme on peut le voir sur la figure 2, d'un côté par une surface plane 51, coplanaire avec la surface 41 et de l'autre côté par une surface 52 parallèle à la surface 51 et se raccordant en formant une arête 53 à la surface 42. Les canaux 50 sont délimités radialement, du côté intérieur par la surface cylindrique 55 du center post 13 et du côté extérieur par une portion 56 de cylindre de révolution, de même diamètre que la surface cylindrique 23. Ainsi, les canaux 50 débouchent à l'arrière de la buse 10 entre le center post 13 et la surface cylindrique 23. La tête de distribution sur laquelle est fixée la buse 10 est montée sur un récipient aérosol comprenant un produit cosmétique et un gaz propulseur constitué par un gaz liquéfié. Le produit cosmétique en question peut être constitué par exemple par une laque capillaire ou par un déodorant. Conformément à l'invention, le rapport Ap/Ao est inférieur ou égal à 0,5, où Ap est la plus petite section totale des canaux 40 offerte pour le passage du produit et Ao est la section de l'orifice de sortie. La section Ap vaut, dans l'exemple de réalisation décrit, quatre fois la plus petite section de passage offerte par un canal 40 à l'écoulement du produit. Dans l'exemple de réalisation décrit, la longueur Ls de la chambre tourbillonnaire 36 vaut 0,13 mm, son diamètre Ds vaut 1 mm, le diamètre do de l'orifice de sortie 38 vaut 0,6 mm et la plus petite largeur des canaux vaut 0,13 mm, de sorte que le rapport Ap/Ao vaut 0,2391. Le rapport Ap/(Ds.d0) vaut 0,1127 et le rapport L,/D5 vaut 0,13. Des essais ont montré qu'une telle buse permet d'obtenir à 20 C, lorsque le récipient aérosol est plein et contient 55 % de laque capillaire et 45 % de diméthyl-éther sous une pression de 3,1 bars, un débit de l'ordre de 0,5 g/s, avec une granulométrie moyenne de l'ordre de 60 m et un souffle de 0,025 N. Le spray obtenu est particulièrement doux, et présente un aspect brumeux et tombant similaire aux sprays obtenus en utilisant des gaz propulseurs comprimés solubles ou non. D'autres essais réalisés par la demanderesse avec des buses présentant d'autres dimensions, notamment des valeurs différentes pour le diamètre de l'orifice de sortie et la largeur des canaux, confirment l'obtention d'un spray brumeux et tombant lorsque Ap/Ao est inférieur ou égal à 0,5. Le souffle correspond à la poussée à 20 C lorsque l'on pulvérise en direction d'un disque rigide, circulaire, de 150 mm de diamètre, de même axe que la buse et situé à une distance de 150 mm de la tête de distribution. La laque capillaire contient par exemple un polymère filmogène dissout dans un solvant. Le polymère filmogène rigidifie les cheveux après l'évaporation du solvant. Le solvant peut être par exemple de l'éthanol. La laque peut contenir entre 1 et 6 % de polymère filmogène. Parmi les polymères filmogènes utilisables, on peut citer notamment, cette liste étant non limitative, des polymères filmogènes préparés à partir des produits suivants : polyvinylpyrrolidone, polystyrène sulfonate, polyéthyl oxazoline, copolymères de vinylacétate/acide crotonique/vinyl t-butyl benzoate, vinylpyrrolidone/vinylacétate, vinylpyrrolidone/acrylates, vinylacétate/acide crotonique, vinylacétate/acide crotonique/ vinylnéodécanoate, octylacrylamide/acrylate, octylacrylamide/acrylate/bulylaminoéthyl méthacrylate, acrylate/acrylamide, vinylpyrrolidone/vinylacétate/vinylpropionate, vinyl caprolactame/vinylpyrrolidone/diméthyl aminoéthyl méthacrylate ou alkyl (inférieur) ester du copolymère de vinylméthyléther et d'anhydride maléique. La laque peut encore contenir des neutralisants, des plastifiants, des adjuvants brillantants ou adoucissants, des parfums, des hydrolysats de protéines, des vitamines, des filtres U. V. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. On peut notamment modifier le nombre de canaux, la forme et les dimensions de la chambre tourbillonnaire et de l'orifice de sortie. REVENDICATIONS 1. Buse (10) à effet tourbillonnaire, comportant des canaux (40) d'amenée du produit débouchant dans une chambre tourbillonnaire (36) communiquant avec un orifice de sortie (38), caractérisée par le fait que le rapport Ap/Ao est inférieur ou égal à 0,5, où Ap est la plus petite section totale des canaux (40) offerte au passage du produit et Ao est la section de l'orifice de sortie (38). 2. Buse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le rapport A(D,.d,,) est inférieur ou égal à 0,2, où do est le diamètre de l'orifice de sortie (38) et Ds est le diamètre de la chambre tourbillonnaire (36). 3. Buse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le rapport Ls/Ds est inférieur ou égal à 0,25, où Ls est la longueur de la portion de chambre tourbillonnaire parallèle à l'axe de la buse et mesurée dans l'axe (X) de cette dernière. 4. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte plusieurs canaux, de préférence entre deux et six canaux (40), de préférence encore quatre canaux. 5. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le rapport Ap/Ao est inférieur ou égal à 0,4, avantageusement inférieur ou égal à 0,3, de préférence compris entre 0,15 et 0,35 et de préférence encore, compris entre 0,2 et 0,3. 6. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le rapport Ap/(Ds.d0) est inférieur ou égal à 0, 15, de préférence est compris entre 0,1et 0,15 et de préférence encore est compris entre 0,11 et 0,14. 7. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le rapport Ls/Ds est inférieur ou égal à 0,2, de préférence inférieur ou égal à 0,15 et de préférence encore compris entre 0,1et 0,15. 8. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'orifice de sortie (38) est cylindrique de révolution et se raccorde à la chambre tourbillonnaire (36) par une chambre tronconique (37) convergeant vers la sortie. 9. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que do est compris entre 0,4 et 1,2 mm et de préférence entre 0,6 et 0,8 mm, où do est le diamètre de l'orifice de sortie. 10. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que Ls est compris entre 0,1 et 0,2 mm, où Ls est la longueur de la portion de chambre tourbillonnaire (36) parallèle à l'axe (X) de la buse et mesurée dans l'axe (X) de cette dernière. 11. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que Ds est compris entre 0,6 et 1,4 mm, de préférence entre 0,8 et 1,2 mm et de préférence encore voisin de 1 mm, où Ds est le diamètre de la chambre tourbillonnaire (36). 12. Tête de distribution, caractérisée par le fait qu'elle comporte une buse (10) telle que définie dans l'une quelconque des revendications précédentes. 13. Tête selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que la buse (10) est engagée sur un pion ou "center post" (13). 14. Récipient aérosol, caractérisé par le fait qu'il comporte une buse telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 11. 15. Récipient selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il contient un gaz propulseur liquéfié. 16. Récipient selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il contient un produit cosmétique. 17. Récipient selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit produit cosmétique est une laque capillaire. 18. Récipient selon la revendication 16, caractérisé par le fait que le produit cosmétique est un déodorant. 19. Récipient selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé par le fait que la granulométrie moyenne du spray, lorsque le récipient est plein et à 20 C, est comprise entre 30 et 100 m, de préférence comprise entre 40 et 80 m, et de préférence encore voisine de 60 m. 20. Récipient selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, caractérisé par le fait que le débit est compris, lorsque le récipient est plein et à 20 C, entre 0,3 et 1,5 g/s, de préférence entre 0,4 et 1 g/s. 21. Récipient selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, caractérisé par le fait que le souffle, mesuré à 20 C et lorsque le récipient est plein, est inférieur ou égal à 0,05 N, et de préférence voisin de 0,025 N. 22. Récipient selon l'une quelconque des revendications 14 à 21, caractérisé par le fait que la pression dans le récipient, lorsque ce dernier est plein et à 20 C, est comprise entre 2 et 6 bars.