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用于化妆品产品涂敷器的涂敷构件,所述涂敷构件至少部分地通过模制至少一种热塑性弹性体材料来获得

2021-04-25 20:33:57

用于化妆品产品涂敷器的涂敷构件,所述涂敷构件至少部分地通过模制至少一种热塑性弹性体材料来获得

  本发明涉及一种用于化妆品产品涂敷器的涂敷构件,所述涂敷构件至少部分地通过模制至少一种热塑性弹性体材料来获得。

  表述“化妆品产品”应理解为意指如2009年11月30日欧洲议会和理事会关于化妆品产品的法规(EC)号1223/2009中定义的任何产品。

  本发明更具体地涉及一种用于将化妆品产品涂敷至角蛋白纤维,特别是用于将睫毛膏涂敷至睫毛的涂敷构件。

  作为其他模制的涂敷构件的实例,还可以提及用于唇部产品(例如唇彩)的涂敷器,该涂敷器可以任选地具有植绒的涂敷表面。

  通常,这种涂敷构件包括芯部,该芯部任选地具有一组涂敷元件,这些涂敷元件从所述芯部突出,优选地在基本上垂直该芯部的大体方向(特别是径向方向)上。

  涂敷构件是已知的,其中该芯部和/或这些涂敷元件通过模制一种或多种热塑性弹性体(TPE)材料获得。

  “热塑性弹性体材料”通常被理解为意指在工作温度下具有类似于固化橡胶的特性的特性的聚合物或聚合物共混物。这些特性在加工温度下消失,使得随后能加工,但是当材料恢复至工作温度时再次出现(查阅标准ISO 18064:2014)。

  关于热塑性弹性体材料的一般信息,具体地可以参考来自以下的指导:Techniquesde l’Ingénieur[工程师技术],Traité Plastiques et Composites[Treatise on Plastics and Composites[关于塑料和复合物的论文]],AM 3 400,由Michel Biron于2000年7月10日公开。

  文件FR 2 890 838因此描述了在注射/模制塑性材料,优选聚四氟乙烯(PTFE)型弹性体或聚合物的单次操作中获得的睫毛刷、芯部和涂敷元件。

  文件FR 2 902 984描述了也是通过模制热塑性材料产生的刷子、涂敷元件和/或芯部。所使用的热塑性材料可以是例如SEBS(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)、有机硅、丁橡胶、EPDM(乙烯丙烯二烯单体)、丁腈橡胶、热塑性弹性体(TPE)、聚酯弹性体、聚酰胺弹性体、聚乙烯弹性体或乙烯基弹性体,但也可以是聚烯烃诸如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、PVC、PS、PET、POM、PA或PMMA。

  特别地,可以使用在商业上在以下商品名称下已知的材料:该清单不是限制性的。

  另外,还可以提及文件FR 2 910 255、FR 2 874 798和FR 3 012 303,这些文件描述了至少部分地通过模制热塑性材料获得的涂敷构件。

  文件US 2015/0020332也提及了可以用于制造模制的涂敷器的若干种材料。此文件特别提及有机硅弹性体、热塑性弹性体(TPE)(诸如例如SEBS)、乙烯基弹性体(EVA)、热塑性聚酯弹性体(例如,由杜邦公司(Dupont de Nemours)销售的)、热塑性聚氨酯弹性体(例如由陶氏塑料公司(Dow Plastic)销售的)、丁腈橡胶以及EPDM。

  文件US 2015/0020332指出所选择材料的硬度优选地在35MPa(例如来自杜邦公司的35肖氏硬度D)与1180MPa(例如82肖氏硬度D)之间。优选地,所选择材料的硬度是在95MPa(45肖氏硬度D)与570MPa(72肖氏硬度D)之间。还更优选地,所选择材料的硬度是在200MPa(55肖氏硬度D)与280MPa(63肖氏硬度D)之间。

  另外,还可提及文件WO 2010/135052。

  如许多文件所呈现的,通常是用于制造模制涂敷器的优选材料。因此大多数模制的化妆品涂敷器由产生。

  对于化妆品涂敷,实际上在化妆效果方面具有许多优点。

  特别地,当所述涂敷构件经历化妆载荷时,给予涂敷构件和/或涂敷元件一定响应性或反弹效应。这种效应可以特别地通过压缩测试,例如对于给定压缩比(例如在厚度方面30%压缩)所施加的力来部分地具体化。

  此材料因此变成本领域中的参考品。

  特别地,许多睫毛刷由51肖氏硬度D制成。还已知的是由55肖氏硬度D和63肖氏硬度D制成的睫毛刷,以及通过将不同硬度级别的(例如,按重量计50%的47肖氏硬度D和按重量计50%的55肖氏硬度D)混合制成的刷子。

  从化学观点看,是属于热塑性弹性体材料(TPE)家族的醚酯共聚物(COPE)。

  更确切地说,是包含聚对苯二甲酸丁二醇酯的硬(结晶或半结晶)区段和基于长链二醇的聚酯的软(无定形)区段的嵌段共聚物。

  的特性(包括通常用于命名级别的硬度)特别地随着硬区段与软区段之间的比率和这些区段的化学组成发变化而极大地改变。

  这也在由的制造商杜邦公司编辑的手册2013 L-14689-00 All in One Extrusion ProcessingManual[一体化挤出加工手册]中指出。

  尽管对于化妆品涂敷器的制造存在不可否认的优点,但是也具有某些缺点。

  首先,和COPE通常具有相对高的成本。

  此外,通常使用的Hytrel材料根据EC法规1935/2004不具有食品级(FG)。

  然后,和COPE具有相对高的吸水性。因此,COPE可吸收按重量计最多至4%或甚至最高达7%的水。

  此吸收性质对制造过程具有显著影响,因为必须在挤出之前是干燥的并且必须储存在干处(查阅上述杜邦公司手册)。

  此高吸收性质也可能对与涂敷器相关的化妆品产品配制品具有相当大的影响,因为它具有引起选择性吸收化妆品配方中的化合物的风险。

  确切地说,许多化妆品产品含有水并且同时包含在所述水相中可溶和不可溶的组分和/或添加剂。对化妆品产品的水相的过度高的吸收可因此导致化妆品配方的不平衡和对初始配方的修改。这涉及事先希望避免的配制品限制。这在成本方面也具有影响,因为可能需要添加过量的某些相或某些化合物。

  此外,的硬度越低,则吸水性越大。

  因此,化妆品涂敷器的制造商已研究此材料的替代方案并且使用用于生产化妆品涂敷器的其他材料。

  因此,总体上在上文已引用并且未作具体区分的材料中已知由以下材料制成的睫毛刷类型的可商购获得的涂敷器:聚丙烯嵌段共聚物、聚丙烯共混物、COPE、聚烯烃、PEBA(具体地以索引号Pebax销售)。

  然而,在化妆效果方面的性能很少令人满意,它们的用途而是通过折损其他性能获得的。

  更特别地,本申请人已经销售由SEBS制成的模制的睫毛刷和化妆品涂敷器。

  从化学观点看,SEBS是具有SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)的、属于热塑性苯乙烯弹性体(TPS或TPE-S)的家族的嵌段共聚物。

  更确切地说,SBS和SEBS包含硬聚苯乙烯区段和软聚丁二烯或聚(乙烯/丁烯)区段。

  以与相同的方式,其特性具体地取决于硬区段与软区段之间的比率并且取决于这些区段的化学组成(查阅上述工程师技术)。

  TPS具有相对低的成本并且通常比更经济。此外,它们具有有限的吸水性或吸湿性,该吸水性或吸湿性远低于的吸水性或吸湿性。

  因此,SEBS和更通常的TPS构成了由呈现出的成本和吸收的问题的答案。

  此外,为了进一步增加其经济优点,常常将填料添加到TPS中。填料含量越高,材料的总体成本越低。

  出于此目的,常常使用例如CaCO3型惰性矿物填料。

  不同于其硬度在更特别地旨在用于硬材料的肖氏硬度D标度上评价,而TPS的硬度通常在更特别地旨在用于软材料的肖氏硬度A标度(DIN ISO 1183-1)上评价。在SEBS的情况下,对于25与90之间的肖氏A硬度,它们特别地用于食品级。还存在若干种商业非食品级SEBS,它们具有特别高的硬度,超过120或甚至140肖氏硬度A等同量(即大约在70与90肖氏硬度D之间)。每位TPS供应商通常具有数以千计的可用商业参考品并且可以在适当时按需要修改它们。

  在化妆品领域中通常认为,材料的硬度是对涂敷器的化妆或化妆品特性、特别是对涂敷构件的柔韧性和消费者的感官效果具有极大影响的重要特征。

  文件WO 2012/166777描述了具有可变刚度的模制涂敷器,该文件解释涂敷器的柔韧性取决于所使用的材料类型、所述材料的重量、形状因素和硬度(硬度计)。

  文件WO 2012/166777指出材料的硬度对化妆品产品的涂敷特征或特定涂敷方法的有效性具有影响,如由文件US 6 481 445对于具有扭曲金属芯部的睫毛刷所已知的。

  文件US 5 123 431自身解释到,为了生产具有大柔软度和大灵活性的化妆品涂敷器,可取的是选择具有在6与40肖氏硬度A之间的硬度的材料。

  这些文件还解释,对于相同材料硬度,涂敷元件的柔韧性本质上来自形状。

  此外,还认为(参阅上述工程师技术)对于一系列同系等级,当硬度增加时弹性性质降低。

  为了试图更接近用于睫毛刷的性能,本申请人因此选择使用具有几乎最大肖氏A硬度即90肖氏硬度A的SEBS材料。

  在肖氏硬度D测量标度上,90肖氏硬度A的硬度基本上对应于约35至40肖氏硬度D的硬度。

  对于唇部涂敷器类型的涂敷器,例如可以选择更软的材料,并且特别地近似于70肖氏硬度A的SEBS材料。

  尽管基于硬度的这种TPS选择,但据观察对于相同形状在化妆效果方面的性能难以达到由制成的涂敷构件的那些性能。

  特别地,尽管目前由SEBS(TOFI 923 90 Sh A)制成的涂敷构件的涂敷元件的肖氏硬度低于习惯上使用的的肖氏硬度,但是这些涂敷元件被证明具有不足的弹性并且实际上触摸起来更软。

  尽管TPS有经济优点,但是这已极大地限制了其使用并且仍是优选的材料。

  具体地,目前不可能直接用另一种热塑性弹性体材料取代而不修改涂敷器、并且特别地是不修改涂敷元件的形状特征。

  因此,需要一种经济材料,该材料具有低水平吸水性,同时对于相同形状在化妆效果方面具有与类似的性能

  为了做到这一点,本发明涉及一种用于化妆品产品涂敷器、特别地用于将化妆品产品涂敷至角蛋白纤维并且尤其用于将睫毛膏涂敷至睫毛的涂敷构件,所述涂敷构件至少部分地通过模制至少一种热塑性弹性体材料来获得,其特征在于所述材料是具有大于或等于10MPa、优选地大于或等于15MPa的拉伸强度的TPS。

  拉伸强度(或极限拉伸强度)根据标准DIN 53504/ISO 37对标准S2测试样品以每分钟200mm的速度(横向速度)测定。

  不希望局限于任一种理论,本申请人认为,对于基本上类似的硬度,指定的拉伸强度可以确保与常规使用的类似的弹性和动力学。

  确切地说,在化妆操作期间,涂敷构件以及更特别地涂敷元件在压缩和伸长(尤其是通过弯曲)中经历变形。涂敷构件应因此同时具有某一硬度和某一拉伸强度以及抗弯曲性。

  特别地,涂敷构件穿过擦拭件并且应在一定程度上对抗其对睫毛或化妆的身体部位的涂敷。

  有利的是,TPS材料具有小于或等于25MPa的拉伸强度。此最大值使得可以特别保证一定的涂敷柔韧性和使用者的舒适性。

  优选地,TPS材料具有大于或等于500%、优选地大于或等于600%的断裂伸长率。这保证涂敷构件和/或其涂敷元件的良好弹性。

  断裂伸长率根据与拉伸强度相同的方法进行测量。

  还优选地,TPS材料具有小于或等于800%、优选地小于或等于700%的断裂伸长率。

  以有利地补充的方式,TPS材料具有大于或等于30N/mm、或甚至大于或等于60N/mm的撕裂强度。

  撕裂强度(抗撕裂性)根据标准ISO 34-1方法B(b)(Graves)进行测量。

  优选地,TPS是SEBS。

  有利的是,热塑性弹性体材料具有的硬度是大于或等于60肖氏硬度A、优选地大于或等于70肖氏硬度A、或甚至大于或等于85肖氏硬度A。这种硬度特别适用于化妆品产品涂敷器。

  还有利的是,热塑性弹性体材料具有的硬度是小于或等于110肖氏硬度A(等同于约70肖氏硬度D)、优选地小于或等于100肖氏硬度A(等同于约60肖氏硬度D)。

  特别地,对于睫毛刷类型的涂敷器以及更通常地用于皮肤的刷子,将选择80与100肖氏硬度A之间、或甚至约90-95肖氏硬度A的硬度。

  对于唇部或皮肤涂敷器类型的涂敷器,将选择具有硬度为60与80肖氏硬度A之间、优选地约70肖氏硬度A的稍微更软材料。

  根据一个具体的实施例,TPS材料含有按重量计至少15%、优选地至少20%、或甚至至少35%的聚烯烃填料。

  根据该情况,添加最高达按重量计45%、或甚至高达50%或55%的聚烯烃填料可能是有用的。

  优选地,聚烯烃填料包含聚乙烯,或甚至由聚乙烯构成。特别地,聚乙烯可以是高密度(HD)、低密度(LD)、线性低密度(LLD)或自由基低密度(radical low-density,RLD)聚乙烯。优选地,它是高密度聚乙烯。

  有利的是,TPS材料含有至多按重量计70%聚烯烃填料,优选地小于按重量计60%。

  根据一个替代性或补充性实施例,TPS材料包括按重量计小于20%的矿物填料、优选地小于15%或10%、或甚至小于1%,该矿物填料选自CaCO3、铝及其化合物、高岭土、以及锌及其化合物(具体地抗菌特性)。

  不希望局限于任一种理论,本申请人认为,聚烯烃(特别地聚乙烯)、有机填料和/或矿物填料(特别地CaCO3)的变化使得可以极大地影响热塑性弹性体材料的机械特性。

  聚烯烃颗粒的具有有机和聚合物性质的表面通过它们所使用的聚合物来润湿。因此在聚烯烃填料颗粒与通常引起机械特性加强的聚合物之间存在相互作用。

  特别地CaCO3的矿物颗粒(优选地在5与10微米之间)容易均匀地分散在聚合物基质中并且不被聚合物润湿。在矿物填料与聚合物之间不存在相互作用。因此,碳酸钙通常用作填料以用于减少制造成本并且其用途通常被认为是有利的。

  本申请人相信,此填料在实际上能够不利地影响化妆品涂敷构件的特性。如果需要,明显此影响可至少部分借助于聚烯烃填料或TPS材料的长或短区段的性质来补偿或再平衡。

  本申请具体地涉及一种根据本发明的涂敷构件,其特征在于,它包括芯部,该芯部具有一组突出的涂敷元件,这些涂敷元件主要在垂直于芯部的方向上、特别地在径向方向上延伸。芯部可有利地具有旋转对称性,特别地大致圆柱形或甚至截头圆锥形形状。更确切地说,涂敷构件是化妆品刷,尤其是睫毛刷。

  优选地,至少一些、优选所有涂敷元件由TPS材料制成、优选地以与芯部成整体形式、该芯部优选地由相同材料制成。

  根据参考附图的以下详细说明将更好地理解本发明,其中:

  -图1是用于包装和涂敷化妆品产品的组件的示意性截面图示,该组件包括根据本发明的具有由至少一种热塑性弹性体材料模制的涂敷构件的涂敷器;

  -图2是充当图1的组件中的涂敷构件的睫毛刷的放大示意性图示;

  -图3示出图2的由不同材料制成的涂敷器的化妆结果的照片。

  图1示出用于包装和涂敷化妆品产品的组件1,该组件具有涂敷器2和容纳有待涂敷至睫毛和/或眉毛的产品P(例如睫毛膏或护理产品)的相关容器3。

  以本身已知的方式,容器3具有螺纹颈4并且涂敷器2具有被设计为固定在颈部4上以便在其不使用时以密封方式封闭容器3的封闭帽5。封闭帽5也构成涂敷器2的抓握构件。

  该涂敷器有具有纵向轴线Y的杆7,该杆在其上端连接到封闭帽5上并且在其下端连接到涂敷构件8上。该涂敷构件具有芯部10,该芯部具有涂敷元件18,这些涂敷元件从芯部10延伸并且全部在此芯部周围。涂敷元件18在形状上是尖刺形的,但是当然可以设想其他涂敷元件形状。

  如图2可以看出,芯部10具有大致圆柱形形状。

  容器3还具有擦拭构件6,该擦拭构件被插置在该颈部4中。可具有任何适合类型的此擦拭构件6在讨论的实例中具有唇缘(lip),该唇缘被设计为当涂敷器2从容器3抽出时擦拭杆7和涂敷构件8。唇缘限定了具有适于杆7的直径的直径的擦拭孔口6a。擦拭构件6可以由弹性体制成。擦拭孔口6a具有例如圆形形状。

  如图2所示,涂敷构件8可具有用于将其固定在杆7的相应外壳中的端件9。

  涂敷构件8可以通过任何手段并且尤其是通过力配合、卡扣紧固、粘合剂粘结、焊接、缝合(stapling)或压接来固定在杆7中的此外壳中。

  参考图2,可以看出芯部10具有沿着纵向轴线X为细长的形状,该形状在所述实例中是直线形的。纵向轴线X可以位居中心,如图所示。

  在所示实例中,涂敷元件18各自从芯部10沿着伸长轴线延伸,该伸长轴线在涂敷元件18附接至芯部10的点处基本上垂直于芯部10的表面。

  为了使用装置1,使用者拧开该封闭帽5并且将该涂敷构件8从该容器3中抽出。

  一旦涂敷构件8已经过擦拭构件6,特定量的产品P就保留在增强网13的槽中的尖刺18之间以及各行之间,尖刺18在经过擦拭构件6时并未在其基部处弯曲,沿着芯部10的整个长度并在所有侧上形成产品P的贮存处,使得可以令人满意的方式将产品P加载在睫毛和/或眉毛上。

  根据本申请,涂敷构件8至少部分地由来自TPS家族的热塑性弹性体材料、并且特别地SEBS生产。

  更确切地说,涂敷构件8通过特别是根据本领域技术人员已知和例如申请US 2015/0020332 A1中所述的注射模制方法进行模制来产生。

  优选地,所有或一些涂敷元件18与芯部10整体模制。可替代地,可以将涂敷元件包覆模制到形成芯部10的中心部分上。

  所使用的热塑性弹性体材料具有大于或等于10MPa、优选地大于或等于15MPa的拉伸强度。

  优选地,TPS材料具有小于或等于25MPa的拉伸强度。

  TPS材料也可具有大于或等于500%、优选地大于或等于600%的断裂伸长率。断裂伸长率将优选地小于800%、优选地小于700%。

  另外,TPS材料可以具有大于或等于30N/mm、优选地大于或等于60N/mm的撕裂强度。

  选择用于生产涂敷构件8(睫毛刷)的TPS材料有利地具有在70与110肖氏硬度A之间、优选地在85与100肖氏硬度A之间、具体地约90或95肖氏硬度A的硬度。

  所选择的TPS材料的机械特性可以各种方式并且特别地通过填料调节。

  因此,TPS材料含有按重量计至少15%、优选地至少20%、或甚至至少35%、或者至少45%、最高达超过55%的聚烯烃填料,该聚烯烃填料优选地包含聚乙烯,或甚至由聚乙烯构成。

  优选地,聚烯烃填料保持按重量计低于70%或甚至小于60%。

  如先前所指出的,本申请人认为,不同于聚烯烃填料,惰性矿物填料对所希望机械特性具有负面影响。

  因此,优选的是所选TPS材料包含按重量计小于20%的矿物填料,优选地小于10%或甚至小于1%。

  更特别地,矿物填料可以选自CaCO3、铝及其化合物、高岭土、以及锌及其化合物。具体地可有利的是选择具有附加特性诸如杀菌特性的矿物填料。

  此类材料可从许多制造商,特别地从凯柏胶宝公司(Kraiburg)或三菱化工公司(Mitsubishi Chemical)商购获得。

  下表具体地给出可适用于生产根据本申请的涂敷构件8的可用材料参考列表。表1还呈现了目前使用的标准材料和出于以上展开的原因而不完全令人满意的标准材料。后者以斜体呈现。

  表1

  涂敷构件8由若干种材料模制,以便测试其在化妆方面的性能。

  下表(表2)示出在每只眼睛用相同睫毛膏配方进行约20道涂敷构件之后由化妆感官专家评价的结果。

  表2

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