Composición propelente licuada para aerosoles.

La presente invención se refiere a una composición propelente licuada destinada a la fabricación de aerosoles que comprende óxido nitroso o dióxido de carbono o una mezcla de los mismos disuelto en una mezcla de hidrocarburos.

COMPOSICIÓN PROPELENTE LICUADA PARA AEROSOLES

Sector técnico de la invención La presente invención se refiere a una composición propelente licuada destinada a la fabricación de aerosoles que comprende óxido nitroso o dióxido de carbono o una mezcla de los mismos disuelto en una mezcla de hidrocarburos.

Antecedentes de la invención Los aerosoles o productos en aerosol contienen dos elementos esenciales: el producto destinado a ser dispersado, atomizado o pulverizado y el propelente o agente propulsor generalmente en forma de un gas o mezcla de gases, el cual es utilizado para impulsar el producto contenido en el envase aerosol, formando una suspensión coloidal de pequeñas partículas o gotitas de dicho producto en el gas.

El material, producto o sustancia envasada puede ser de naturaleza muy diversa. Para la obtención de productos aerosoles es conocido mezclar líquidos, es decir soluciones, emulsiones o suspensiones de dichos materiales o productos activos en disolventes orgánicos o en agua, con el propelente generalmente en forma de un gas o una mezcla de gases normalmente en estado licuado a presión.

Los propelentes o agentes de propulsión más utilizados son los gases licuados a presión. Como gases licuados a presión se utilizan gases combustibles como el dimetileter (DME) o gases licuados del petróleo (GLP) constituidos generalmente por mezclas de propano, butano e isobutano, así como gases incombustibles tales como hidrocarburos clorofluorados (FCHC) , igualmente denominados fluorocarburos (predominantemente los tipos 12 (diclorodifluorometano) y 114 (diclorotetrafluoroetano) ) .

En la actualidad, los GLP son uno de los propelentes más usados ya que presentan densidades bajas por lo que pueden introducirse en mayor cantidad en un aerosol y proporcionan una buena micronización cuando se pulverizan. Sin embargo, el uso de GLP presenta el inconveniente de que son extremadamente inflamables y explosivos al envasarse a presión. Por ello, los gases combustibles traen consigo un notable riesgo para la seguridad, no sólo durante el proceso de preparación de aerosoles y su almacenamiento, sino también al dejar un residuo inflamable si el gas no se agota completamente antes de desecharse un envase aerosol. Por esta razón, se han empleado en el pasado los FCHC que gracias a su falta de inflamabilidad y a su inocuidad ofrecían una mayor garantía de seguridad, tanto en la fabricación y en el almacenamiento de los productos en aerosol, como durante su empleo. Actualmente, debido a la influencia de este gas en la capa de ozono, se ha restringido el uso de gases de clorofluorocarbonos, y la actual tendencia se dirige a reducir la cantidad de gases clorofluorados usada o a encontrar un sustituto de éstos.

Adicionalmente, también se emplean como propelentes gases no licuados o gases comprimidos, tales como el óxido nitroso (N2O) , el dióxido de carbono (CO2) o el nitrógeno (N2) . Los gases comprimidos presentan ciertos inconvenientes a la hora del llenado de envases aerosol, ya que estos gases no se pueden licuar y al ser añadidos como un gas la dosificación se realiza muy lentamente y, frecuentemente, se necesita hacer varias dosificaciones a través de la válvula del envase aerosol. En el caso de los gases comprimidos solubles como el CO2 y el N2O existen otros inconvenientes añadidos, ya que estos gases deben ir disolviéndose en la fórmula o producto activo a la vez que se introducen en el envase. Esto obliga a velocidades de llenado muy lentas (unas 10 veces más lentas) y a complejos mecanismos de agitado del envase simultáneos al llenado. Adicionalmente, la presión interior de un envase aerosol disminuye enormemente al ir aumentando el vaciado, por ello estos gases son útiles solamente en casos especiales. Los gases comprimidos además ofrecen un perfil de micronización mediocre, ya que producen partículas muy grandes que sedimentan y mojan las superficies, lo que los hace inservibles en algunas aplicaciones como son los ambientadores e insecticidas, donde se requiere una fina micronización (menor de 100 micras) .

Los documentos US6843934 y EP1996668 describen composiciones de gases licuados fluorados (1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano o 1, 1, 1, trifluoro, 3-cloro-propano) y compuestos adicionales tales como dióxido de carbono y ciertos hidrocarburos. Sin embargo, las composiciones azeotrópicas descritas en US6843934 tienen un punto de ebullición de 14 qC, por lo resultan altamente inflamables. Asimismo, el documento EP1996668 describe composiciones de baja inflamabilidad pero inservibles para un uso como propelente en aerosoles.

Otros documentos como PCT/US2005/031083 y PCT/US2008/058592 describen agentes de expansión para la producción de espumas. Sin embargo, dichos documentos no describen composiciones propelentes licuadas y que permitan la fina pulverización de principios activos envasados.

Por consiguiente, existe la necesidad de proporcionar nuevas composiciones propelentes licuadas o agentes propulsores para aerosoles que no causen los efectos negativos citados, como una elevada inflamabilidad y riesgo de explosión, a la vez que puedan ser dosificadas en forma licuada facilitando el llenado de aerosoles y permitiendo micronizar finamente productos activos en el aire con una buena difusividad y baja sedimentación.

Explicación de la invención La presente invención se refiere a nuevas composiciones propelentes para aerosoles, y más particularmente a una composición propelente en forma de una mezcla líquida, homogénea y monofásica, que es miscible con un producto activo envasado en un envase aerosol y que sorprendentemente, puede ser dosificada en un envase aerosol de la misma manera que un gas licuado y con las mismas características de velocidad de llenado tan importantes para la productividad, por lo que se elimina el problema de la dosificación de los gases comprimidos, constituyendo una alternativa a otros propelentes licuados habituales como GLP y DME.

Adicionalmente, se ha encontrado sorprendentemente que la composición propelente licuada de la presente invención proporciona aerosoles con propiedades mejoradas de seguridad en almacenamiento, reducción del riesgo de inflamabilidad, buena distribución del tamaño de partícula y excelente porcentaje de sedimentación.

La composición propelente de la presente invención proporciona un propelente licuado sin recurrir a gases licuados extremadamente inflamables y permite de manera sorprendente formular aerosoles destinados a depositar activos finamente micronizados como es el caso de ambientadores e insecticidas. Por consiguiente, los aerosoles formulados con la composición propelente de la presente invención presentan porcentajes de sedimentación menores del 2% y una excelente micronización en el aire de los productos activos envasados en un aerosol, tales como perfumes e insecticidas, permitiendo una mayor difusividad y una mayor permanencia en el aire del producto activo sin mojar las superficies sobre las que se pulveriza.

Asimismo, de manera ventajosa los aerosoles formulados con la composición propelente

licuada de la presente invención permiten que su almacenamiento sea menos peligroso y esté menos limitado que el de los propelentes extremadamente inflamables (GLP y DME) ampliamente usados en la industria del aerosol, esto es debido a que su punto de ebullición es superior a 38 qC y su presión a 70 ºC no supera 12 bares.

Adicionalmente, la presente invención resuelve el problema que presentan actualmente los aerosoles formulados con gases combustible licuados como GLP al agotarse el principio activo envasado, ya que normalmente éstos dejan gases residuales en el envase que constituyen un residuo altamente inflamable o explosivo. La composición propelente propuesta proporciona aerosoles que al vaciarse constituyen un residuo más seguro, ya que la composición propelente residual que pueda quedar en un envase aerosol una vez agotado el producto activo presenta una composición rica en un gas comprimido inerte el cual no es inflamable.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a una composición propelente licuada que comprende entre 5% y 8% en peso de óxido nitroso o dióxido de carbono o una mezcla de ambos, respecto al peso total de la composición propelente, disuelto en una mezcla de dos o más hidrocarburos seleccionados del grupo formado por ciclopentano, isohexano, 2, 3dimetil-butano, 3-metil-pentano y 2, 2-dimetil-butano.

En una realización preferida de la invención, la composición propelente licuada de la presente invención comprende entre 5% y 8% en peso, respecto al peso total de la composición propelente, de óxido nitroso o dióxido de carbono o una mezcla de ambos, disuelto en una mezcla de ciclopentano y...

1. Composición propelente licuada que comprende entre 5% y 8% en peso de óxido nitroso o dióxido de carbono o una mezcla de ambos, respecto al peso total de la composición propelente, disuelto en una mezcla de dos o más hidrocarburos seleccionados del grupo formado por ciclopentano, isohexano, 2, 3-dimetil-butano, 3-metil-pentano y 2, 2dimetil-butano.

2. Composición propelente licuada según la reivindicación 1, caracterizada porque la mezcla de hidrocarburos comprende ciclopentano.

3. Composición propelente licuada según la reivindicación 2, caracterizada porque la mezcla de hidrocarburos comprende al menos un 5 % en peso de ciclopentano, respecto al peso total de la composición propelente.

4. Composición propelente licuada según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque la mezcla de hidrocarburos comprende ciclopentano e isohexano.

5. Composición propelente licuada según la reivindicación 4, caracterizada porque comprende:

a) entre 5% y 80% en peso de ciclopentano, respecto al peso total de la composición propelente y,

b) entre 12% y 90% en peso de isohexano, respecto al peso total de la composición propelente.

6. Composición propelente licuada según la reivindicación 5, caracterizada porque comprende:

a) entre 10% y 80% en peso de ciclopentano, respecto al peso total de la composición propelente y,

b) entre 12% y 85% en peso de isohexano, respecto al peso total de la composición propelente.

7. Composición propelente licuada según la reivindicación 6, caracterizada porque comprende:

a) entre 35% y 60% en peso de ciclopentano, respecto al peso total de la

composición propelente y, b) entre 32% y 60% en peso de isohexano, respecto al peso total de la composición propelente.

8. Composición propelente licuada según la reivindicación 7, caracterizada porque comprende: a) entre 5% y 8% en peso de dióxido de carbono, respecto al peso total de la composición propelente, b) entre 40% y 50 % en peso de ciclopentano, respecto al peso total de la composición propelente y, c) entre 42% y 55% en peso de isohexano, respecto al peso total de la composición propelente.

9. Composición propelente licuada según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque comprende además 2, 2-dimetil-butano.

10. Composición propelente licuada según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende: a) entre 35% y 60% en peso de ciclopentano, respecto al peso total de la composición propelente, b) entre 27% y 50% en peso de isohexano, respecto al peso total de la composición propelente y, c) entre 5% y 10% en peso de 2, 2-dimetil-butano, respecto al peso total de la composición propelente.

11. Procedimiento para la preparación de la composición propelente licuada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende: a) introducir en un reactor equipado con regulación termostática entre 92% y 95% de una mezcla de dos o más hidrocarburos seleccionados de grupo que consiste en ciclopentano, isohexano, 2, 3-dimetil-butano, 3-metil-pentano y 2, 2-dimetil-butano, respecto al peso total de la composición propelente y, b) burbujear entre 5% y 8% en peso de óxido nitroso o dióxido de carbono o una mezcla de ambos, respecto al peso total de la composición propelente.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende bombear la composición propelente licuada a una presión entre 3 y 5 bares por encima de la presión de equilibrio.

13. Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque la mezcla de hidrocarburos comprende ciclopentano e isohexano.

14. Uso de la composición propelente licuada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 para pulverizar un producto activo o mezcla de productos activos contenidos en un envase aerosol con un porcentaje de sedimentación inferior al 2%.

15. Composición de aerosol que comprende la composición propelente licuada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

16. Composición de aerosol según la reivindicación 15, caracterizada porque comprende:

a) entre 80% y 95% en peso de la composición propelente licuada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, respecto al peso total de la composición de aerosol y,

b) entre 5% y 20% en peso de un producto activo o mezcla de productos activos,

respecto al peso total de la composición de aerosol.

17. Composición de aerosol según la reivindicación 16, caracterizada porque el producto activo está seleccionado del grupo formado por un ingrediente insecticidamente activo, pesticida, perfume, colonia, ambientador, desodorante, producto de limpieza, desinfectante, producto para el planchado espuma, pintura, barniz, ceras, laca, lubricante, antiséptico, desodorante, composiciones farmacéuticas, producto cosmético y mezclas de los mismos.

18. Composición de aerosol según la reivindicación 16 ó 17, caracterizada porque el porcentaje de sedimentación del producto activo es inferior al 2%.

19. Aerosol que comprende la composición de aerosol según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18.

20. Procedimiento para envasar la composición de aerosol según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque comprende:

a) introducir en un envase aerosol entre 5% y 20 % en peso, de un producto activo o mezcla de productos activos, respecto al peso total de la composición de aerosol, b) ajustar una válvula sobre el envase aerosol de forma que quede cerrado herméticamente y, c) introducir en el envase aerosol entre 80% y 95 % en peso de la composición propelente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, respecto al peso total de composición de aerosol.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6

Fig. 7