(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）自由流動性液体化粧品組成物を１．０から５．０ＭＰａ未満の圧力に機械的に加圧すること；
（ｉｉ）渦流室を通して前記組成物を移動させること；および
（ｉｉｉ）１００から２００ミクロンの出口ノズルを通して、前記組成物を吐出させること；
を含み、前記渦流室が前記渦流室の横断面に対して接線方向に配置された２つ以上の放射状の入口孔またはスロットをもつ、人体表面上への液体化粧品組成物の噴霧方法。
【請求項２】
（複数の）前記入口の全横断面積が前記出口ノズルのそれより大きい請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記渦流室の前記入口：出口面積比が２．５：１から３：１である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記渦流室が２つから４つの前記入口孔またはスロットをもつ請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記自由流動性液体化粧品組成物が１．５から３．５ＭＰａの圧力に機械的に圧縮される前記請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
自由流動性液体化粧品組成物と、人体に前記組成物を噴霧するのに適する手で保持される噴霧用具とを含み、前記用具が前記化粧品組成物のためのプレアトマイゼーションチャンバ、前記化粧品組成物を１．０から５．０ＭＰａ未満に加圧する手段、前記プレアトマイゼーションチャンバから渦流室へ導く前記化粧品組成物のための移送導管を備え、前記渦流室が前記化粧品組成物により生成される噴霧のための１００〜２００ミクロンの出口ノズルと前記渦流室の横断面に対して接線方向に配置された２つ以上の放射状の入口孔またはスロットをもつ、製品。
【請求項７】
前記化粧品組成物を加圧する前記手段が歪んだバネである請求項６に記載の製品。
【請求項８】
前記バネがレバーを操作することにより歪まされる請求項７に記載の製品。
【請求項９】
ラッチング手段の解除に続いて、前記化粧品組成物が加圧される請求項６から８のいずれかに記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は化粧品噴霧製品および噴霧生成方法に関する分野におけるものである。特に、本発明は揮発性噴射ガスを用いることなく液体化粧品組成物の噴霧を生成させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の化粧品噴霧用具では、噴霧を生成させる様々な手段が利用されている。広く用いられている１つの選択肢は、液体化粧品組成物に、揮発性噴射ガス、例えば液化炭化水素またはクロロフルオロカーボンを配合することである。しかし、ＶＯＣ／グリーンハウスガスの大気への付加は環境に有害な結果をもたらすことが益々認められるようになり、噴霧生成の別の手段が求められている。
【０００３】
揮発性噴射ガスの使用に代わるものとして、機械的圧力を用いて、ノズルを通して液体化粧品組成物を吐出させることにより化粧品の噴霧を生成させることができる。この様にして作動する、現在市販されている化粧品噴霧用具には、スクイーズ噴霧とトリガー噴霧がある。残念ながら、このような用具は、一部には組成物に加えられ得る圧力が限定されていることの結果として、良好な特性の噴霧を生成しない傾向がある。噴霧特性が貧弱であることにより、人体への適用に際して、不快に感じられることが多い。
【０００４】
バネ駆動機構により、より高い圧力を発生させることができる。このような機構を組み込んだ用具は、気道を通して薬剤を送達するための「吸入器」として使用されている。このような用具は、米国特許第５３３１９５４号（Ｎｏｖｏ  Ｎｏｒｄｉｓｋ，Ａ／Ｓ、１９９４年）、米国特許第６１０９４７９号（Ｂｅｓｐａｋ  ｐｌｃ、２０００年）、および、ＷＯ  ９１／１４４６８（Ｄｕｎｎｅ  Ｍｉｌｌｅｒ  Ｗｅｓｔｏｎ  Ｌｔｄ．、１９９１年）と、これらの特許に引用されている参考文献に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
残念ながら、これらの出版物は、人体表面に適用するのに適する化粧品噴霧がどのように生成され得るかについての記載を全く含んでいない。これらの出版物において記載されている用具は、化粧品噴霧アプリケータにおいて望ましいと思われる圧力より高いか、また／あるいは、化粧品に応用すると十分な流量または噴霧特性で噴霧を送付しないと思われる圧力で作動する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様において、
（ｉ）自由流動性液体化粧品組成物を１．０から５．０ＭＰａ未満の圧力に機械的に加圧すること；
（ｉｉ）渦流室（ｓｗｉｒｌ  ｃｈａｍｂｅｒ）を通して前記組成物を移動させること；および
（ｉｉｉ）１００から２００ミクロンの出口ノズルを通して、人体表面に上に、前記組成物を吐出させること；
を含む、人体表面上へ液体化粧品組成物を噴霧する方法が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様において、自由流動性液体化粧品組成物と、人体に前記の組成物を噴霧するのに適する手で保持される噴霧用具とを含む製品が提供され、前記用具は、前記化粧品組成物のプレアトマイゼーションチャンバ（ｐｒｅ−ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｍｂｅｒ）、前記化粧品組成物を１．０から５．０ＭＰａ未満に加圧する手段、前記プレアトマイゼーションチャンバから渦流室へ導く、前記化粧品組成物のための移送導管を備え、前記渦流室は、前記化粧品組成物により生成される噴霧のための、１００〜２００ミクロンの出口ノズルをもつ。
【０００８】
この明細書全体で、人体表面への適用への参照は、専ら皮膚および／または毛髪への適用を意味すると理解されるべきである。好ましくは、このような適用は介在するもののない適用であるべきである。本発明の製品および方法は、ヒトの皮膚に適用するのに特に適する。
【０００９】
本発明は、揮発性噴射ガスを用いることなく、人体への適用に際して良好な感じを与える化粧品噴霧を生成させる方法を記載する。良好な感じは、本明細書において記載される、適切な用具構成要素と適切な機械的加圧の組合せにより達成される良好な噴霧特性から生じる。さらに、本発明により、化粧品噴霧を適切な流量で人体表面に適用することが可能となる。
【００１０】
適切な流量と良好な噴霧特性の有益さは、人体表面への液体化粧品組成物の適用において非常に有利なものである。適切な流量で達成可能な、多くの場合に迅速な製品の適用を、消費者は大いに欲し、良好な噴霧特性により、感覚的な、あるいは「使用して快適である」利点が得られる。特性の劣る噴霧は、大きな液滴を含み、人体に適用された際に冷たく湿っぽく感じられることが多いが、本発明により生成される噴霧は良好な感じを与える。
【００１１】
液体化粧品組成物の機械的加圧には、何らかの仕方で組成物に加えられる機械的な力が必要とされる。単に組成物の成分としての液化揮発性噴射ガスの存在によって、組成物が加圧されても十分ではない。実際には、組成物はこのような成分を含まないことが好ましい。発生する圧力は、少なくとも１．０ＭＰａ、好ましくは少なくとも１．５ＭＰａ、より好ましくは少なくとも２．０ＭＰａでなければならず、尚かつ、最大圧力は５．０ＭＰａ未満、好ましくは４．５ＭＰａ未満、より好ましくは３．５ＭＰａ未満でなければならない。
【００１２】
本発明の第２の態様において、液体の化粧品組成物は、移送導管を通して渦流室へ押しやられる直前に、プレアトマイゼーションチャンバに保持される。通常、プレアトマイゼーションチャンバにおける液体化粧品組成物は、ラッチング（ｌａｔｃｈｉｎｇ）手段が解除されて印加圧力が生じ、プレアトマイゼーションチャンバから組成物が押しやられるまでは、加圧されていない。
【００１３】
多くの実施形態において、液体化粧品組成物の機械的加圧は、歪んだバネにより実現される。消費者は、通常は化粧品噴霧を生成させるために製品を使用する前に毎回、バネを歪ませればよい。好ましい実施形態において、バネはレバーの操作により歪まされる；レバーを動かしてバネを歪ませる。このような実施形態においては、ラッチング手段によりバネを歪んだ状態に保持することができ、ラッチング手段は、歪んだバネを用いて液体化粧品組成物に圧力を加えることが望まれる時に、解除される。
【００１４】
渦流室は、本発明の重要な要素である。これは、液体化粧品組成物に渦を巻かせることにより、出口ノズルから出て行く際の組成物のアトマイゼーションを促進する。典型的な渦流室は１つまたは複数の放射状（ｒａｄｉａｌ）入口孔またはスロットをもつ。好ましくは。このような孔またはスロットは、渦流室の横断面に対して接線方向に配置されており、この横断面は好ましくは本質的に円形である。最高の効果を得るためには、孔またはスロットは、好ましくは２つ以上、特に２つから４つあり、渦流室の底部、すなわち、出口ノズルから最も離れた部分に存在する。複数の入口は、存在する場合には、全て同じ方向に（それが時計方向であれ反時計方向であれ）渦を巻くことを促すように配置構成される。
【００１５】
渦流室からの出口ノズルは、通常、１００から２００ミクロンの直径をもつ円形横断面のものである。出口ノズルは渦流室からの出口オリフィスを表し、加圧され、渦を巻き、渦流室から出て行く液体化粧品組成物を霧化させる（ａｔｏｍｉｚｅ）。
【００１６】
渦流室への入口と渦流室からの出口との相対的な大きさは、生成する噴霧の特性に影響し得る。入口の全横断面積は、出口ノズルの横断面積より大きいことが好ましく、特に、入口：出口の面積比、すなわち、入口の全横断面積と出口ノズルの面積との比は、２．５：１から３：１であることが好ましい。参照される横断面積を求める際には、渦流室でないスペースを有する渦流室に連結している入口／出口面積の最小値が採用されるべきである。
【００１７】
本発明により使用される液体化粧品組成物は自由流動性である。本発明において、自由流動性は、２０℃の温度で、１．０から５．０ＭＰａの圧力の下で、渦流室へ導入された時に渦を巻く液体化粧品組成物を表すと理解されるべきである。適切な組成物は、１００／ｓの剪断速度、２０℃の温度で測定された場合に、０．８ｍＰａ・ｓから２００ｍＰａ・ｓ、特に、１ｍＰａ・ｓから１００ｍＰａ・ｓ、殊に、１ｍＰａ・ｓから５０ｍＰａ・ｓの粘度をもつ。液体化粧品組成物の表面張力は、２０℃の温度で、通常、２３から１００、特に、３０から８０、殊に、３０から５０ｍＮ／ｍである。
【００１８】
本発明により噴霧される液体化粧品組成物は、エタノール、プロピレングリコール、プロパノール、またはイソプロパノールのようなＣ２からＣ４のアルコールを含むことが多い。特に良好な感覚的利点は、このような組成物が用いられた時に実現され得る。組成物は、Ｃ２からＣ４のアルコールを、組成物の重量に対して、１％から９９％、特に、１％から５０％、殊に、５％から１５％のレベルで含み得る。
【００１９】
この組成物は、水を、１重量％から９９重量％、特に、２５重量％から９９重量％、殊に、５０重量％から９９重量％の量で含み得る。殊に好ましい５０重量％の最小レベルの水が適用される場合、最大レベルは、好ましくは９５重量％までである。用いられる組成物は、溶液あるいはエマルジョン（特に水中油エマルジョン）であり得る。
【００２０】
適切な化粧品組成物には、ヘアスプレ、ボディスプレ、デオドラント、アンティパースパイラント、および香水が含まれる。ボディスプレが特に適切である。
【００２１】
良好な噴霧特性を保ったままで、大きな流量、例えば、０．１ｇ／ｓから１．０ｇ／ｓ、特に、０．２ｇ／ｓから０．６ｇ／ｓを実現することができる。噴霧特性は、実現される液滴の細かさにより、また／あるいは、前記液滴の液滴径分布の狭さにより定義され得る。多くの用途で、７μｍから６０μｍ、特に、１０μｍから５０μｍ、殊に、１５μｍから３５μｍのザウター（Ｓａｕｔｅｒ）Ｄ［４，３］平均液滴径を実現することが望ましい。上で示されたザウターＤ［４，３］の好ましい範囲の各々で、ザウターＤ［３，２］平均液滴径もまた同じ範囲内にあるとさらに好ましい。測定は液滴の体積メジアン径（ザウターＤ［ｖ，０．５］）でもまた行われており、この値は７μｍから６０μｍ、特に、１０μｍから５０μｍ、殊に、１５μｍから３５μｍであることが好ましい。液滴径分布の狭さに関しては、ザウターＤ［ｖ，０．１］の値とザウターＤ［ｖ，０．９］の値との間の隔たりが５０ミクロン以下、より好ましくは４５ミクロン以下、殊に４０ミクロン以下であることが好ましい。
【００２２】
本明細書において参照される液滴径の測定は、光散乱法に基づく標準的な装置を用いて実施され得る。
【００２３】
これから、本発明は、適切な噴霧用具の特定の実施形態の説明と、適切なノズルアセンブリ（下で記述される）の特定の実施形態の説明によりさらに具体的に示される。図１から５が参照される。
【００２４】
（図面の簡単な説明）
図１は本発明により使用するのに適する噴霧用具の特定の実施形態の概略図である。
図２は本発明により使用するのに適するノズルアセンブリの特定の実施形態の中心を通る垂直断面図である。
図３は図２に示されるノズルアセンブリの上側部分（２２）の中心を通る垂直断面図である。
図４は図２に示されるノズルアセンブリの下側部分（２３）の中心を通る垂直断面図である。
図５は図４に示されるノズルアセンブリの下側部分（２３）の上面図である。
【００２５】
図１に示される噴霧用具は、多くの点において、前記のＷＯ  ９１／１４４６８に記載されている用具に似ている。これは本体（１）を備え、その中に円形横断面のシリンダ（２）が画定され、その中に往復運動するピストン（３）が装備されている。シリンダ（２）は、横断面の小さいプレアトマイゼーションチャンバ（４）に通じている。ピストン（３）は直径の小さい部分（５）をもち、そのピストン部分（５）上に備わるプラスチック製シーリングキャップまたはリングにより、その部分（５）はプレアトマイゼーションチャンバ（４）内にぴったりと嵌まり込む。
【００２６】
圧縮バネ（６）は、シリンダ（２）内で、ピストン（３）の太い部分と、シリンダ（２）の反対側の端部壁面との間に位置している。操作ロッド（７）がピストン（３）に結合しており、バネ（７）の中を通り、本体（１）の通路（８）を貫いている。本体（１）に取り付けられたラッチング手段（９）にロッド（７）が嵌め込まれていて、取り巻いているバネ（６）が圧縮された（すなわち、歪んだ）位置でロッド（７）を掛け金で固定する（ｌａｔｃｈ）。ロッド（７）は、用具の本体（１）の外側の位置で、ピボット（１１）によりレバー（１０）の一端に連結している。レバー（８）は、ラッチング手段（９）に近い位置で本体（１）に取り付けられた支点（１２）上を通る。ラッチング手段（９）を解除するために、始動またはトリガー用押しボタン（１３）が備わっている。
【００２７】
本体（１）内でやはり画定されるのはキャビティ（１４）であり、その中に、液体化粧品組成物（１６）を含む、萎み得るバッグ（１５）が入っている。バッグ（１５）の内部は入口通路（１７）に通じており、これは、次には、逆止弁（１８）を介してチャンバ（４）に通じている。
【００２８】
チャンバ（４）にはやり結合しているのは、逆止弁および圧力開放弁として機能する弁（２１）を介して、ノズルアセンブリ（２０）に向かう出口通路または移送導管（１９）である。
【００２９】
図２から５において示されているノズルアセンブリは、図１に示されている噴霧用具で使用するのに適すると思われるものである。ノズルアセンブリは円形の横断面をもち、上側部分（２２）と下側部分（２３）を備える。上側部分（２２）の底部表面（２９）に、下側部分（２３）の最上部表面（３８）はしっかりと嵌っている。渦流室（３０）は、下で説明されるように、下側シリンダ部分（３７）と上側円錐台（ｆｒｕｓｔｏ−ｃｏｎｉｃａｌ）部分（３１）を備えており、ノズルアセンブリの上側部分（２２）と下側部分（２３）との間に画定されている。
【００３０】
ノズルアセンブリの上側部分（２２）が図３に示されており、下側部分（２３）がぴったりと嵌まり込む円形横断面のシリンダ（２４）を備えている。シリンダ（２４）の上は上側部分の最上部（２５）であり、その最上部（２５）の表面に円錐形切込み（２７）が画定されており、その切込み（２７）の中心に出口オリフィス／ノズル（２８）がある。上側部分（２２）の底部表面（２９）には、より小さい円錐台切込み（３０）が画定されており、その円錐台切込み（３０）の末端は中心の出口オリフィス／ノズル（２８）に繋がっている。より小さい円錐形切込み（３０）は、図２に示される渦流室（３１）の上側部分を画定している。
【００３１】
ノズルアセンブリの下側部分（２３）は図４および５に示されている。これは、最上部（３３）でその外側表面が面取り加工され（ｂｅｖｅｌｌｅｄ）、またその下側端部（３４）で直径の小さい、円形横断面の胴（３２）を備える。液体化粧品組成物は、プレアトマイゼーションチャンバ（４）から、移送導管（１９）とノズルアセンブリの下側部分（２３）の下側表面（３６）にある開口部を通って、ノズルアセンブリの下側部分（２３）のチャンバ（３５）に移動する。この後者のチャンバ（３５）から、液体化粧品組成物は、円形横断面の移送管（３９）および（４０）を通して上方に送り出される。移送管（３９）および（４０）の下側端部で、移送管（３９）および（４０）の外側部分は、チャンバ（３５）の側壁に傾斜を成す半円形切込み（４１Ａ）および（４１Ｂ）に繋がっている。
【００３２】
移送管（３９および４０）は、図５に示されるように、ノズルアセンブリの下側部分（２３）の最上部表面（３８）の凹んだ部分（４２）に通じている。凹んだ部分（４２）は、ノズルアセンブリの上側部分（２２）の底部表面（２９）と共に、同方向に（図５においては、上から見た時に時計回りに）渦巻くことを促すように配置構成された２つの接線方向入口スロット（４５および４６）を通して渦流室（３１）の下側部分（３７）に導く２つの矩形断面通路（４３および４４）を画定している。２つの入口スロット（４５および４６）の全横断面積と出口ノズル（２８）の面積の比は２．７：１である。
【実施例】
【００３３】
一連の実験を、１００、１５０、および２００ミクロンの大きさの出口ノズルを用い、図２から５に示される渦流室を用いて実施した。次の液体化粧品モデル組成物を用いた（詳細は表１）：
１：デオドラントベース組成物；
２：水性アルコール溶液アンティパースパイラント組成物；
３：水中油エマルジョンアンティパースパイラント組成物；
４：５０ｍＰａ・ｓ標準
【００３４】
【表１】
0004509803.tif 000002
【００３５】
液体組成物の各々に、Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｋｒａｎｚ  ＆  Ｃｏ．ＧｍｂＨ製のＧ１５  ＤＶＥ  マキシメータ（Ｍａｘｉｍａｔｏｒ（登録商標））高圧ポンプを用いて、表２に示される圧力を加えた。表２は、組成物１および３と１００ミクロンノズルを用いた場合、組成物２と２００ミクロンノズルを用いた場合、ならびに、組成物４と１５０ミクロンノズルを用いた場合についての噴霧データを示している。粒径測定を、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ光散乱装置を用いて行った。
【００３６】
【表２】
0004509803.tif 000003
【００３７】
表２は、本発明を用いることにより達成し得る、優れた噴霧特性を示している。有意に、流量と噴霧特性（液滴の細かさと液滴径分布の狭さの両方の点で）は、０．６９ＭＰａで、すなわち本発明の範囲外で操作した場合、劣っている。表１の組成物の各々と、調べた何れのノズルを用いても、本発明の範囲内で操作した場合、良好な結果が得られた。
【００３８】
上に記載されたものに類似の実験を、本発明により達成される噴霧特性と、２７０ミクロンのノズルをもつ標準ノズルを用いて達成される噴霧特性とを対比するために実施した。これらの実験においては、液体化粧品モデル組成物としてエタノールを用いた。結果は表３に示されており、本発明の方法により達成される優秀な噴霧特性を示している。
【００３９】
【表３】
0004509803.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明により使用するのに適する噴霧用具の特定の実施形態の概略図である。
【図２】本発明により使用するのに適するノズルアセンブリの特定の実施形態の中心を通る垂直断面図である。
【図３】図２に示されるノズルアセンブリの上側部分（２２）の中心を通る垂直断面図である。
【図４】図２に示されるノズルアセンブリの下側部分（２３）の中心を通る垂直断面図である。
【図５】図４に示されるノズルアセンブリの下側部分（２３）の上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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