DE202018100825U1

DE202018100825U1 - Puderminen

Info

Publication number: DE202018100825U1
Application number: DE202018100825.0U
Authority: DE
Original assignee: Schwan Stabilo Cosmetics GmbH and Co KG
Current assignee: Schwan Stabilo Cosmetics GmbH and Co KG
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2018-02-15
Publication date: 2019-05-20
Anticipated expiration: 2028-02-16
Also published as: CN111727122B; EP3752372A1; CN111727122A; KR102462136B1; WO2019158711A1; US20230165760A1; JP7245253B2; US11648185B2; US20210085572A1; KR20200118488A; JP2021514017A

Abstract

Pudermine erhältlich mit einem Verfahren bei dem
a. mindestens ein Färbemittel, mindestens ein Füllstoff und mindestens ein Bindemittel mit einer Trägerflüssigkeit gemischt werden,
b. aus der nassen Masse Minen geformt werden,
c. die in Stufe b) geformten Minen durch eine Kammer geführt werden, in der sie einem pulverförmigen Hüllmittel ausgesetzt werden, und
d. die bestäubten Minen in eine Trockenvorrichtung geführt werden und dort getrocknet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Puderminen und deren Herstellung und Verwendung, insbesondere im kosmetischen Bereich.
Stifte, die freitragende oder eingelegte Minen enthalten, sind weit verbreitet und bekannt insbesondere im Bereich der Schreibgeräte und Kosmetik. Verfahren zur Herstellung von Minen für solche Stifte sind lange bekannt. Normalerweise werden Minen hergestellt aus einem hohen Anteil von Füllstoffen, Pigmenten und Bindemitteln. Der Härtegrad der Mine hängt ab von den jeweils verwendeten Inhaltsstoffen und von der Herstellung. Härtere Minen sind nützlich für die Verarbeitung, da sie sich leichter weiterverarbeiten lassen, z.B. wenn sie in Formlinge eingelegt oder in Halter eingesetzt werden. Auch das Spitzen ist einfach. Allerdings geben härtere Minen weniger an Farbe ab, was sowohl bei manchen Schreibgeräten als auch im Bereich der Kosmetik als nachteilig angesehen wird. Häufig, z.B. im Bereich der Kosmetik, ist es wünschenswert, dass eine Mine so weich ist, dass sie leicht aufgetragen werden kann und ein angenehmes Gefühl auf der Haut erzeugt. Allerdings haben weiche Minen den Nachteil, dass sie schwieriger zu bearbeiten sind, da sie zum Zerbrechen oder Zerbröseln neigen.
Besonders gut geeignet für kosmetische Anwendung sind Puderminen. Als Puderminen werden Minen bezeichnet, die aus pulverförmigen Inhaltsstoffen hergestellt werden im Wesentlichen ohne matrixbildende Füllstoffe. Füllstoffe, die bei der Verarbeitung zu einer Matrix verschmelzen, erzeugen Stabilität, können aber die Abgabeeigenschaften negativ beeinflussen. Puderminen werden daher vor allem auf dem Gebiet der Kosmetik eingesetzt. Sie bieten sehr angenehme Applikation, kratzen nicht beim Auftragen und geben ausreichend Masse ab, um einen farbkräftigen Auftrag zu erzeugen.
Allerdings neigen Puderminen dazu, zu zerbröseln und zu zerbrechen und lassen sich auch nur sehr schwierig spitzen. Je angenehmer im Auftrag eine Pudermine ist, desto schwieriger ist sie in der Regel zu verarbeiten und je einfacher die Verarbeitung ist, desto härter und kratzender ist normalerweise der Auftrag.
Puderminen werden üblicherweise hergestellt, indem ein sehr hoher Bestandteil an Füllstoffen und Pigmenten mit einem Wasser- und Bindemittelgemisch verknetet wird. Die feuchte Masse wird anschließend extrudiert und dann getrocknet, wobei das Wasser verdampft.
Um die Festigkeit von Puderminen zu erhöhen ist es bekannt, diese nach der Formung in ein flüssiges stabilisierendes Mittel einzutauchen und härten zu lassen. Häufig wird hierzu flüssiges Wachs oder eine flüssige Wachslösung verwendet. Allerdings ist das Verfahren aufwändig. Außerdem ergeben sich weitere Probleme, da die Minen für das Tauchen eine gewisse mechanische Stabilität haben müssen.
Aus EP 2 133 214 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Masse für eine Buntmine mit Mikrowachsteilchen versetzt wird, die dann beim Trocknen innerhalb der Masse schmelzen und die durch die Trocknung entstandenen Poren auffüllen. Obwohl mit diesem Verfahren hergestellte Minen durch die Wachsmasse eine höhere Festigkeit aufweisen, haben die Minen keine hohe Abgabe auf die Haut und führen insbesondere zu einem „wachsigen“ Abstrich, d.h. einem beim Auftragen auf die Haut unangenehmen Gefühl.
Weiterhin ist es aus EP 836 846 bekannt, Minen nach dem Formen und Trocknen in flüssiges Wachs, flüssige Fette oder Fettsäuren einzutauchen, um das Abstrichverhalten zu verändern. Durch dieses Eintauchen wird eine Wachsaufnahme zwischen etwa 15 und 25% des Gesamtgewichts erreicht. Eine Mine mit einem so hohen Wachsanteil hat nicht die Vorteile einer Pudermine und liefert keinen angenehmen Auftrag.
Es ist auch bekannt, Minen durch Coextrusion mit einer Kunststoffhülle zu versehen. Allerdings ist dieses Verfahren sehr aufwändig und führt nur bei harten Minen zu befriedigenden Ergebnissen. Außerdem müssen für die Coextrusion sehr hohe Temperaturen angewendet werden, die nicht für alle Inhaltsstoffe einer Pudermine geeignet sind, insbesondere nicht für solche, die für kosmetische Anwendung gedacht sind.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, Puderminen bereitzustellen, die sich einfach applizieren lassen, ein angenehmes Gefühl beim Applizieren erzeugen, beim Auftrag nicht kratzen, bei einem Auftrag so viel an Masse abgeben, dass der gewünschte Farbton und die gewünschte Farbtiefe erreicht werden kann, und die sich darüber hinaus mit üblichen Verfahren in einfacher Weise verarbeiten lassen ohne allzu viel Bruch.
Ein weiterer Nachteil bekannter Puderminen, die sehr weich sind, besteht darin, dass sie praktisch nach jedem Auftrag nachgespitzt werden müssen, was manche Nutzer als unangenehm oder aufwändig empfinden. Außerdem wird dann, wenn die Mine zu weich ist, in der Regel kein einwandfreies Spitzbild erzielt. Für ein bestmögliches Applikationsgefühl und die bestmögliche Auftragsmenge ist eine weiche Mine jedoch sehr vorteilhaft. Da sie aber leicht bricht, ist der Ausschuss bei der Herstellung sehr hoch. Obwohl es möglich ist, die Eigenstabilität einer Pudermine durch einen zusätzlichen Schutz zu erzeugen, wie z.B. einen Schrumpfschlauch, ist es schwierig, die Mine überhaupt so weit stabil zu halten. Um einen Schrumpfschlauch aufzubringen, muss die Mine angehoben werden und mit dem Schrumpfschlauch umgeben werden. Auch dabei kann bereits Ausschuss durch Bruch entstehen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher auch, eine Pudermine zumindest vorübergehend so zu stabilisieren, dass sie zumindest transportiert und einer nachfolgenden Bearbeitungsanlage zugeführt werden kann.
Die obengenannten Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst, indem eine Pudermine mit einem pulverförmigen Hüllmittel bestäubt wird, das bei der Temperatur des Trocknens schmilzt und beim Abkühlen eine stabilisierende Umhüllung bildet, die der Mine Eigenstabilität verleiht. Das erfindungsgemäß zugefügte Bestäubungsmittel verleiht der Mine somit Eigenstabilität, ohne die anderen Eigenschaften der Mine zu beeinträchtigen.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass eine Eigenstabilisierung von Puderminen erreicht werden kann, ohne die gewünschten Eigenschaften, wie angenehmes Auftragen, möglichst wenig Kratzigkeit und ausreichende Abgabe zu beeinträchtigen, indem ein sehr dünner Überzug hergestellt wird und so eingestellt wird, dass ein tieferes Eindringen in die Poren vermieden wird. Außerdem ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, stabile Puderminen in einem einfachen Verfahren herzustellen. Das Verfahren kann in einfacher Weise an die jeweils gewünschte Formulierung angepasst werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich Puderminen jeder gewünschten Dicke herzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, auch sehr weiche Puderminen, die so weich sind, dass der Auftrag äußerst angenehm und die Abgabe sehr befriedigend sind, so herzustellen, dass diese im Wesentlichen ohne Bruch zu Stiften weiterverarbeitet werden können. Die Weiterverarbeitung der Pudermine wird dadurch erheblich erleichtert und es werden neue Anwendungsmöglichkeiten für Puderminen erschlossen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Pudermine umfasst die folgenden Schritte:

a. mindestens ein Färbemittel, mindestens ein Füllstoff und mindestens ein Bindemittel werden mit einer Trägerflüssigkeit gemischt,
b. aus der nassen Masse werden Minen geformt,
c. die in Stufe b) geformten Minen werden durch eine Kammer geführt, in der sie einem pulverförmigen Hüllmittel ausgesetzt werden, und
d. die bestäubten Minen werden in eine Trockenvorrichtung geführt und dort getrocknet.

Aus den die Mine bildenden Bestandteilen wird somit eine Mischung hergestellt und mit einer Trägerflüssigkeit angeteigt. Die erhaltene Masse wird zu Minen geformt, die dann mit einem Hüllmittel bestäubt werden. Die bestäubten Minen werden bei erhöhter Temperatur getrocknet, wobei das Hüllmittel schmilzt und auf der Oberfläche der Mine verläuft. Nach dem Abkühlen bildet das erhärtete Hüllmittel eine Kruste, die die Mine vor dem Zerbrechen und Zerbröseln schützt, sodass sie gut weiterverarbeitet werden kann.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sichergestellt, dass sich das Hüllmittel nur in sehr geringer Dicke und im Wesentlichen nur auf der Oberfläche der Mine befindet. Da die Hüllmitteldicke gering ist, wird die Hülle beim Spitzen am vorderen Teil der Mine entfernt und kann daher den Auftrag nicht stören. Außerdem verändert aufgrund der geringen Eindringtiefe das Hüllmittel auch nicht die Eigenschaften der Minenmasse.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die Art und Menge der Umhüllung unabhängig von der Mine bzw. den Inhaltsstoffen der Mine eingestellt werden kann. Da die Umhüllung auf der Mine aufliegt, gibt es praktisch kein Problem mit der Kompatibilität und das Hüllmittel kann daher nach funktionellen und ästhetischen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Da die Eindringtiefe gering ist und das Hüllmittel beim Spitzen abgetragen wird, kommt es im Wesentlichen nicht mit der Auftragsfläche in Kontakt, sodass es die Eigenschaften der aufgetragenen Minenmasse nicht verändert.
Nach der Herstellung der Mine und der Trocknung kann daher die erfindungsgemäß hergestellte Mine problemlos weiterverarbeitet werden. In der Regel wird die Mine mit einer schlauchförmigen Schutzhülle versehen, auf die vorgesehene Länge gebracht und dann durch Anwendung von Wärme der Hüllschlauch aufgeschrumpft. Anschließend werden die Minen dann in üblicher Weise zu Stiften weiterverarbeitet, z.B. werden sie in Stiftrohlinge eingelegt oder in Drehvorrichtungen eingesetzt.
Zuerst wird die Minenmasse durch Vermischen der Inhaltsstoffe hergestellt. Dazu werden die pulverförmigen und flüssigen Bestandteile miteinander vermischt. Die Reihenfolge der Zugabe ist nicht kritisch. Die pulverförmigen Bestandteile können vorgemischt werden und dann die Flüssigkeit zugefügt werden, oder alle Bestandteile können gleichzeitig miteinander in Kontakt gebracht und dann vermischt werden oder einzelne Bestandteile können separat in beliebiger Reihenfolge vorgemischt werden.
Die Minenmasse enthält mindestens ein Färbemittel, mindestens einen Füllstoff und mindestens ein Bindemittel und kann weitere für Puderminen übliche Inhaltsstoffe, z.B. Gleitmittel und Konservierungsstoffe und weitere dem Fachmann bekannte Zusatzstoffe enthalten. Die zur Herstellung der Pudermine verwendeten festen Inhaltsstoffe sind alle pulverförmig, d.h. weisen eine Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 200 µm, z.B. 0,5 bis 150 µm auf. Die Teilchengröße variiert nach der Art des Inhaltsstoffs, Mischungen aus Teilchen verschiedener Größe können verwendet werden. Beispielsweise können Pearls mit einer Größe von bis zu 200 µm in der Mischung als Effektmittel enthalten sein. Andererseits können sehr fein gemahlene Füllstoffe wie Kaolin oder Silica mit einer sehr kleinen Teilchengröße bis zu 0,1 µm in der Minenmasse enthalten sein.
Die einzelnen Bestandteile können getrennt auf die erforderliche Teilchengröße gebracht werden oder aber vorgemischt werden und dann zerkleinert werden. So kann ein Teil der festen Bestandteile einzeln oder im Gemisch auf die gewünschte Teilchengröße vermahlen werden und dann mit weiteren Inhaltsstoffen gemischt werden. Insbesondere können Teilchen mit größerer Teilchengröße, wie z.B. Pearls am Schluss der feingemahlenen Mischung zugegeben werden.
Die Mine enthält mindestens einen Füllstoff. Der Füllstoff bildet die Basis der Mine und ist Trägermaterial für das Färbemittel. Der Füllstoff trägt zu den Abtrageeigenschaften der Mine bei. Er soll ein gutes Auftragen ermöglichen und soll die Masse gleitfähig machen. Geeignete Füllstoffe sind Kaolin, Talkum, Carbonate, wie Calcium- oder Magnesiumcarbonat, Siliciumdioxide wie Silica, oder Aluminiumdioxide, Boronitride, Synthetic Fluorphlogopite, Stärke, wie Mais- oder Reisstärke, Mica, Zeolithe, Nylon oder auf Polyamid basierende Füllstoffe, auf Silikon basierende Füllstoffe, Cellulose, auf Acrylaten basierende Füllstoffe wie Polymethylmethacrylat, Micropulver wie hochschmelzende Polyethylenwachse in Pulverform, sowie Mischungen von zwei oder mehr dieser Füllstoffe.
Wesentlicher Bestandteil einer Pudermine ist das Färbemittel. Das Färbemittel kann ein organischer oder anorganischer Farbstoff sein. Zu Färbemitteln zählen auch Effektstoffe, wie glitzernde oder glänzende Pulver oder Teilchen oder auch als Pearls im Handel erhältliche weiße, transparente oder farbige kugel- oder perlenförmige Teilchen. Zum Beispiel können unlösliche Pigmente und/oder organische lösliche Farbstoffe zur Anfärbung verwendet werden. Auf diese Weise kann jeder gewünschte Farbton erzeugt werden. Eine erfindungsgemäße Mine umfasst in der Regel mindestens ein Pigment oder eine Mischung aus Pigmenten und/oder einen oder mehrere Effektstoffe. Es können hier die üblicherweise für Puderminen eingesetzten Pigmente und Effektstoffe in den üblichen Mengen verwendet werden. Beispiele für Pigmente sind anorganische Oxide wie Eisenoxide, Manganviolett, Utramarin, Titandioxid. Auch organische Farbstoffe wie Carmin oder in Wasser oder Lösemittel lösliche kosmetisch annehmbare Farbstoffe können verwendet werden. Häufig als Effektstoffe verwendet werden Schichtsilikate, wie Glimmer, der beschichtet oder unbeschichtet sein kann.
Um die Füllstoffe und Pigmente zusammenzuhalten, ist mindestens ein Bindemittel enthalten. Das Bindemittel kann wasserlöslich oder lösemittellöslich sein. Geeignete Bindemittel sind beispielsweise Cellulose und Cellulosederivate, Polyamide, Polyacrylate, Alginate, Schichtsilicate, Stärke und Stärkederivate, Polysaccharide wie Cyclodextrin oder Zuckerderivate. Häufig werden Cellulosederivate als Bindemittel verwendet.
Die Mine kann weitere Hilfsstoffe und Zusatzstoffe enthalten. Beispiele für Hilfsstoffe sind Konservierungsstoffe, Gleitmittel, die das Auftragen angenehmer machen, und Stoffe, die zur Einstellung der Härte der Mine dienen. Hierunter fallen Stearate, wie Calcium- oder Magnesiumstearat, Glycole, Ester, Polyethylene, etc. Ein weiteres Beispiel sind Konservierungsstoffe.
Aus den festen pulverförmigen Bestandteilen der Mine wird durch Zugabe einer Trägerflüssigkeit eine teigartige Minenmasse gebildet, die dann geformt werden kann. Trägerflüssigkeit kann jede Flüssigkeit sein, die mit den Inhaltsstoffen kompatibel ist, keine unerwünschten Reaktionen eingeht, sich bei erhöhter Temperatur entfernen lässt, nicht schädlich für Haut und Schleimhäute und bevorzugt umweltfreundlich ist. Geeignet sind Lösungsmittel, die bei einer geeigneten Temperatur flüchtig sind, z.B. solche, die bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 120°C flüchtig sind, wie Wasser, Kohlenwasserstoffverbindungen, Cyclomethicone etc. Eine bevorzugte Trägerflüssigkeit ist Wasser oder eine wässrige Mischung.
Die erfindungsgemäßen Inhaltstoffe werden in geeigneten Mengen eingesetzt. Der Färbemittelgehalt ist abhängig von der Färbekraft der eingesetzten Pigmente und Farbstoffe und von der gewünschten Farbtiefe. Der Anteil der Färbemittel, bezogen auf das Gewicht aller festen Minenbestandteile, liegt üblicherweise in einem Bereich von 10 bis 70 Gew-%, z.B. 15 bis 55 Gew-%, bevorzugt 23 bis 48 Gew-%. Der Anteil an Füllstoff liegt üblicherweise in einem Bereich von 5 bis 80 Gew-%, z.B. 20 bis 70 Gew-%, bevorzugt 24 bis 65 Gew-%. Alle hier angegebenen Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht der fertigen Mine, d.h. der Mine nach dem Trocknen auf Gewichtskonstanz.
Zum Anteigen der festen Bestandteile wird die Trägerflüssigkeit in einer Menge eingesetzt, die eine gut formbare Masse ergibt, was abhängig von der Art und Menge der anderen Bestandteile ist. Die Menge an Trägerflüssigkeit ist an sich nicht kritisch, insbesondere da sie nicht oder im Wesentlichen nicht Teil der fertigen Mine wird. Geeignet ist eine solche Menge die ausreicht, um eine gut formbare Masse zu bilden aber nicht so hoch ist, dass das Entfernen aufwändig wird. Ein Bereich von 5 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Minenteigmasse hat sich als geeignet erwiesen.
Aus der nach Zugabe der Trägerflüssigkeit erhaltenen nassen Masse werden dann in üblicher Weise Minen geformt. Das Formen von Minen und hierzu geeignete Vorrichtungen sind an sich bekannt und bekannte Vorrichtungen können für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden. Gute Ergebnisse werden bei Verwendung einer Extrudiervorrichtung erhalten.
Nach der Formung werden die Minen durch eine Kammer geführt, in der sie mit einem pulverförmigen Hüllmittel bestäubt werden. Das Hüllmittel soll sich auf der Oberfläche der Minen möglichst gleichmäßig ablagern.
Das Hüllmittel soll in der Trocknungsphase schmelzen und die Oberfläche der Mine umhüllen. Das Hüllmittel ist daher ein Material, das bei Umgebungstemperatur fest ist und bei erhöhter Temperatur im Bereich von 50 bis 120 °C, z.B. 65 bis 95 °C, bevorzugt 68 bis 88°C schmilzt, und beim Abkühlen in Form eines Films oder einer Kruste erstarrt. Beispiele für geeignete Materialien sind natürliche und synthetische Wachse, hydrierte pflanzliche Öle, sowie wachsartige und/oder thermoplastische Polymere. In der Kosmetik häufig verwendete pflanzliche, tierische und synthetische Wachse wie Carnaubawachs, Candelillawachs, Bienenwachs, Rice Bran Wax, Hydrogenated Castor Oil, Ozokerit, Dammar, Schellack, Cumaronharze, hydrierte pflanzliche Öle wie hydriertes Jojobaöl und Rosinate, sind geeignet. Weitere Beispiele für Hüllmittel sind synthetisches Bienenwachs, mikrokristallines Wachs, Silikonwachs, Ceresin, Stearyl Dimethicone, Esterwachse wie Behenyl Behenate, Pentaerythrityl Tetrabehenate, Fettalkohole, Fettsäuren wie Performacol und Performacid, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylacetat, Polyvinylacetale, Polyglykole, Polyether, Polyvinylpyrrolidone, Harze, wie Ketonharze, Sucroseester. Es können auch Gemische der genannten Materialien verwendet werden.
Das Hüllmittel oder die Mischung aus Hüllmitteln sind feinteilig, d.h. sie haben eine Teilchengröße im Bereich von 0,01 bis 100 µm, z.B. 0,02 bis 50 µm, bevorzugt 10 bis 40 µm. Die Teilchen sollten möglichst klein sein, damit sie auf der feuchten Mine gut haften. Obwohl größere Teilchen, z.B. Flocken auch aufgebracht werden könnten, kann dies zu ungleichmäßiger Beschichtung führen und diese sind daher eher nicht geeignet.
Zum Aufbringen des Hüllmittelpulvers auf die Minenoberfläche werden die Minen nach dem Formen, d.h. in feuchtem Zustand, durch eine Kammer geführt, in der das Hüllmittelpulver aufgebracht wird. Das Hüllmittelpulver wird dazu in der Kammer verteilt und wird auf die durchlaufenden Minen „aufgestäubt“, entsprechende hierzu geeignete Vorrichtungen sind bekannt. Das Aufbringen des Hüllmittels erfolgt so, dass die Minen an den gewünschten Stellen bestäubt sind, bevorzugt so, dass die Minen rundherum und entlang der gesamten Länge mit Hüllmittel versehen sind, sodass nach dem Trocknungsschritt eine durchgehende Hüllschicht die Mine umhüllt.
Das Hüllmittel kann in der Kammer in Form von ggf. aufgeladenem Staub, von Nebel, oder als Pulver bereitgestellt werden. Wenn die Minen durch die Kammer durchgeführt werden, kann sich das Hüllmittel auf der Oberfläche absetzen oder ansammeln.
Durch das Bestäuben ist es möglich, die Menge an Hüllmittel gering zu halten. Je nach Dicke der Mine und je nach gewünschter Dicke der Umhüllung kann die Menge an Hüllmittel in der Kammer, die Geschwindigkeit der Mine durch die Kammer und die Verwirbelung des Pulvers, Staubs oder Nebels eingestellt werden.
Um die gewünschte Wirkung zu erzielen wird das Hüllmittel in einem Anteil von 0,5 bis 15 Gew.%, z.B. 0,5 bis 10 Gew.-% oder 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 6 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Mine zugefügt.
Damit das Hüllmittel gut auf der Oberfläche haftet, kann es durch Koronaentladung kurzzeitig aufgeladen werden. In einer Ausführungsform wird das Hüllmittel mit einer Koronapistole aufgebracht. Die mit dem Hüllmittel gebildete Schichtdicke kann dabei durch Ladungsstärke und Durchströmungsgeschwindigkeit des Pulvers beeinflusst werden.
Nachdem die Minen bestäubt worden sind, werden sie in eine Trockenvorrichtung geführt und dort über einen vorbestimmten Zeitraum und bei einer vorbestimmten Temperatur getrocknet. Während der Trocknungsphase entweicht die zur Anteigung zugegebene Flüssigkeit. Der Trocknungszeitraum wird so eingestellt, dass die Flüssigkeit nicht zu schnell entweicht, da sich dies nachteilig auf die Struktur der fertigen Mine auswirken könnte. Die Trocknungszeit ist abhängig von der Trocknungstemperatur, der Dicke und Zusammensetzung der Minen und von der Art der Trägerflüssigkeit. Dickere Minen benötigen längere Zeit zum Trocknen als dünne und Lösungsmittel mit einem niedrigeren Siedepunkt als Wasser verdampfen schneller als Wasser. Eine schonende Trocknung ist in der Regel bevorzugt. Üblicherweise werden Minen über einen Zeitraum von 8 bis 24 Stunden getrocknet. Bei weniger als 8 Stunden ist die Trocknung entweder ungenügend oder zu schnell. In beiden Fällen wird kein befriedigendes Ergebnis erzielt. Eine Trocknungszeit von mehr als 24 Stunden hat keinen Einfluss mehr auf das Endprodukt und erzeugt daher nur unnötig Kosten. Sehr gute Ergebnisse wurden mit einer Trocknungszeit von 10 bis 18, insbesondere 12 bis 16 Stunden erzielt.
Trocknungsvorrichtungen zur Trocknung von Minen sind wohlbekannt und diese bekannten Vorrichtungen können in üblicher Weise zur Trocknung der erfindungsgemäß bestäubten Minen verwendet werden.
Die Trocknungstemperatur ist abhängig von der Dicke und Zusammensetzung der Mine und von der Schmelztemperatur des Hüllmittels. Während des Trocknungsvorgangs entsteht aus den Inhaltsstoffen der Pudermine unter dem Einfluss der Trocknungstemperatur die Pulvertextur. Abhängig von den eingesetzten Füllstoffen und Bindemitteln kann die Trocknungstemperatur in einem Bereich von 50 und 120 °C liegen, das Hüllmittel sollte dann jeweils an die Trocknungstemperatur angepasst werden. Der Fachmann kann mit wenigen Routineversuchen die optimale Kombination von Mineninhaltsstoffen, Hüllmittel und Trocknungsparametern herausfinden. Üblicherweise werden die Minen mindestens so lange getrocknet, bis der gewünschte Härtegrad erreicht ist oder ein Feuchte/Lösungsmittelgehalt von weniger als 0,6 % erreicht ist.
Bei der Trocknung schmilzt dann das aufgestäubte Hüllmittel und breitet sich über die Oberfläche der Mine aus und stabilisiert sie dadurch ohne andere Eigenschaften der Mine zu beeinträchtigen. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die aufgestäubten Teilchen, die jeweils sehr klein sind, immer nur in sehr geringer Menge an einer spezifischen Stelle der Oberfläche vorhanden sind und dort direkt angeschmolzen werden und dass dadurch verhindert wird, dass geschmolzenes Hüllmittel tiefer in die Mine eindringen. Nur die Poren direkt an der Oberfläche werden von dem geschmolzenen Hüllmittel gefüllt, was wiederum zur Haftung der Hüllmittelschicht am Minenkern beiträgt. Auf diese Weise wird ein Diffundieren des Hüllmittels in den Minenkern verhindert und das Applikationsgefühl der fertigen Mine wird nicht durch das stabilisierende Hüllmittel beeinträchtigt und die außen auf der Oberfläche aufliegende Hüllmittelschicht wird bei der Benutzung durch Spitzen entfernt.
Die nach der Trocknung erhaltenen Minen sind so stabil, dass sie für alle möglichen Verwendungen weiterverarbeitet werden können, insbesondere für alle üblicherweise für Minen vorgesehenen Zwecke, wie in Stiften oder Auftragsvorrichtungen. Solche Minen können in Hülsenrohlinge eingelegt oder in Auftragsvorrichtungen eingesetzt werden. Sie können auch weiteren für Minen üblichen Arbeitsschritten unterzogen werden. Insbesondere werden die Minen in an sich bekannter Weise auf die gewünschte Länge geschnitten.
In einer Ausführungsform werden die Minen weiterstabilisiert durch Verwendung eines sogenannten Schrumpfschlauchs, d.h. durch Überziehen einer dünnen Polymerhülle über die Mine und anschließendes Schrumpfen, sodass die Polymerhülle eng an der Mine anliegt. Eine solche mit Polymerhülle geschützte Mine kann verarbeitet werden als freistehende Mine oder aber auch eingesetzt in andere Auftragsvorrichtungen. Diese weitere Stabilisierung ist besonders gut für sehr dünne Minen oder sehr weiche Minenmassen geeignet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine stabilisierte Pudermine die aus einem Minenkern und einer Umhüllung aus einem stabilisierenden Hüllmittel besteht, wobei der Minenkern mindestens ein Färbemittel, mindestens einen Füllstoff und mindestens ein Bindemittel enthält, wobei das Hüllmittel aus einem bei einer Temperatur zwischen 50 und 120°C schmelzfähigen Wachs, wachsartigem Stoff oder Polymer besteht, und wobei der Anteil des Hüllmittels an der fertigen Mine kleiner als 15 Gew.-%, bevorzugt kleiner als 10 Gew.-% ist und die Eindringtiefe des Hüllmittels in den Kern kleiner als 0,02 µm ist.
Eine derartige Mine kann mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Aufgrund ihrer Zusammensetzung hat diese Pudermine eine Stabilität, wie sie bei Minen des Standes der Technik nicht erreicht werden kann, zumindest nicht ohne Beeinträchtigung der Auftragseigenschaften oder hohen Produktausschuss. Die erfindungsgemäße Pudermine zeichnet sich durch eine dünne stabilisierende Kruste aus, die nur außen auf der Oberfläche der Mine haftet, jedoch nicht oder im wesentlichen nicht im Kern der Mine vorliegt. Betrachtet man einen Querschnitt der Mine senkrecht zu Längsrichtung so ist die Umhüllung aus Hüllmittel nur am äußeren Rand, nicht aber weiter innen zu erkennen.
Eine erfindungsgemäße Pudermine zeichnet sich dadurch aus, dass die Dicke der Umhüllung sehr gering ist, z.B. im Bereich von 0,05 bis 0,2 mm, wie 0,07 bis 0,15 mm, und dass die Eindringtiefe so eingestellt werden kann, dass die Eindringtiefe des Hüllmittels in den Kern für 95 % des Hüllmittels nicht mehr als 0,05 µm beträgt.
Minen, die mit Verfahren des Standes der Technik mit einer Wachsumhüllung versehen wurden weisen z.B. weit mehr als 10 Gew.-% Wachs bezogen auf die Masse der fertigen Mine auf.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Auftragsvorrichtung, die eine erfindungsgemäß hergestellte oder eine erfindungsgemäße Mine enthält. Auftragsvorrichtungen insbesondere für kosmetische Zwecke sind dem Fachmann wohlbekannt. Bekannt sind beispielsweise Kosmetikstifte wie Augenbrauenstifte, Eyelinerstifte, Lippenkonturstifte, Kajalstifte, die aus einer Hülse und einer darin eingelegten Mine bestehen. Die Hülse kann aus Holz, Holzersatzstoff, Polymer oder sonst in der Kosmetik üblichen Materialien bestehen.
Erfindungsgemäß wird somit eine Pudermine und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bereitgestellt, das es ermöglicht Puderminen für kosmetische und sonstige Zwecke einzusetzen mit bisher nicht erzielbaren Auftrageeigenschaften. Damit werden Puderminen für Verwendungen zugänglich für die sie bisher nicht einsetzbar waren.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
Es wurde eine Masse für eine Pudermine hergestellt. Dazu wurde eine Trockenphase aus Silica, Kaolin, Mica und/oder Mica-ähnlichen Bestandteilen und Polymethyl Methacrylate, Pigmenten und Pearls mit einer Bindemittelphase enthaltend Magnesium Aluminium Silicate, Algin, und Sorbitan Laurate und Konservierungsmittel mit Wasser zu einer feuchten Masse verknetet. Diese feuchte Masse wurde in eine Extrudiervorrichtung geführt und durch Druck durch den Zylinder wurden Minen aus der Vorrichtung gepresst.
Kernlänge: 627 mm
Schneideintervall: 2 s pro 627 mm, bzw. 313,5 mm/s
Die aus der Extrudiervorrichtung herausgepressten Minen wurden dann in eine Kammer geleitet, in der permanent feinteiliges Hydrogenated Castor Oil mit einem Schmelzbereich von 85-88°C als Hüllmittel zirkulierte, sodass die Mine gleichmäßig von diesem Pulver umhüllt wurde. Die Schichtdicke des Hüllstoffs wurde durch die Menge an Hüllmittel in der Kammer und die Zirkulationsgeschwindigkeit sowie die Bewegungsgeschwindigkeit der Minen eingestellt. Zur Beschichtung wurde eine Koronapistole verwendet, wie sie auch zum Auftrag von Autolack eingesetzt wird. Ladungsstärke und Durchströmungsgeschwindigkeit wurden so eingestellt, dass die gewünschte Schichtdicke erzielt wurde.
Nach Verlassen der Kammer wurden die bestäubten Minen in einem Trockenofen bei einer Temperatur von 90°C mindestens 8 Stunden lang bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.
Die getrockneten Minen wurden dann in die gewünschte Länge geschnitten und anschließend mit einem Schrumpfschlauch versehen.
Bei Minen, die in einem Vergleichsversuch mit derselben Zusammensetzung und demselben Verfahren, aber ohne Zugabe des Hüllmittels hergestellt wurden, war es nicht möglich, einen Schrumpfschlauch überzuziehen, da die Minen zerbröselten. Außerdem gab es Probleme beim Ablängen.
Die fertigen Minen wurden dann in Hülsenrohlinge aus Holz eingelegt und verleimt. Nach dem Dekorieren und Spitzen wurden fertige Stifte erhalten, die sich sehr gut auf die Haut auftragen ließen, einen farbkräftigen Auftrag lieferten, wobei der Auftrag als sehr angenehm empfunden wurde.
Beispiel 2

Aus den in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten Inhaltsstoffen wurden Minenmassen hergestellt. Tabelle 1

ROHSTOFFBEZEICHNUNG [INCI]	GEWICHTSTEILE
Pigmente	71,650
Wasser	30,001
Füllstoff, z.B. Synthetic Fluorphlogopite, Kaolin	20,410
Feuchtigkeitsspender, z.B. Pentylenglykol	17,970
Silica	10,480
Optischer Modifikator, z.B. Polymethyl Methacrylate Beads	10,470
Weichmacher, z.B. Caprylyl Glycol; Dipropylene Glycol; Glyceryl Caprylate	1,899
Konservierungsmittel, z.B. Dehydroacetic Acid	0,800
Emulgator, z.B. Sorbitan Laurat	0,610
Verdickungsmittel, z.B. Mg-Al-Silicat, Algin	0,500
pH-Modifikator, z.B. Citric Acid	0,420
Aromastoffe, z.B. Triethylcitrat	0,407

GESAMTMENGE	165,617

Aus der Minenmasse wurden Minen mit einem Durchmesser im Bereich von 3,77 mm bis 4,08 mm extrudiert, wobei der Vordruck in einem Bereich von 55 bis 65 bar lag. Die Geschwindigkeit des extrudierten Minenstrangs lag bei etwa 310 mm s^-1. Das Hüllmittel wurde mit einer Spannung von 45 kV und bei einem Strom von 4,5 µA elektrostatisch aufgeladen. Das elektrostatisch aufgeladene Hüllmittel haftete bei Kontakt an dem Minenstrang. Nicht anhaftendes Hüllmittel wurde in der Kammer abgesaugt. Nach dem Verlassen der Kammer wurde der umhüllte Minenstrang abgelängt, wobei Minenstücke mit einer Länge von jeweils 627 mm erhalten wurden. Die Minenstücke wurden auf ein Blech gelegt und in einem Trockenschrank 16 Stunden lang bei 90°C getrocknet. Die Minen hatten nach dem Trocknen einen Durchmesser im Bereich von 3,85 bis 3,95 mm.
Wie in Beispiel 1 beschrieben wurden die Minen in Hülsenrohlinge eingelegt und verleimt. Mit den erhaltenen Stiften wurde bei einer Testperson ein Strich auf Haut gezogen. Das Auftragen wurde als sehr angenehm empfunden. Der Strich war farbkräftig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2133214 [0007]
EP 836846 [0008]

Claims

Pudermine erhältlich mit einem Verfahren bei dem a. mindestens ein Färbemittel, mindestens ein Füllstoff und mindestens ein Bindemittel mit einer Trägerflüssigkeit gemischt werden, b. aus der nassen Masse Minen geformt werden, c. die in Stufe b) geformten Minen durch eine Kammer geführt werden, in der sie einem pulverförmigen Hüllmittel ausgesetzt werden, und d. die bestäubten Minen in eine Trockenvorrichtung geführt werden und dort getrocknet werden.
Pudermine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel mindestens ein Pigment umfasst, das in Pulverform vorliegt.
Pudermine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllmittel ein bei einer Temperatur von 50 bis 120°C schmelzfähiges Wachs und/oder Polymer ist.
Pudermine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllmittel in einem Anteil von 0,5 bis 10 Gew.% bezogen auf das Gewicht der Mine zugefügt wird.
Pudermine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formung der Minen in einer Extrudiervorrichtung erfolgt.
Pudermine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestäubung der Minen mit dem Hüllmittel mit einer Koronapistole erfolgt.
Pudermine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bestäubten Minen über einen Zeitraum von 8 bis 24 Stunden bei einer Temperatur von 50 bis 120°C getrocknet werden.
Pudermine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Trocknen die Minen mit einem Schrumpfschlauch umhüllt werden.
Stabilisierte Pudermine, die aus einem Minenkern und einer Umhüllung aus einem stabilisierenden Hüllmittel besteht, wobei der Minenkern mindestens ein Färbemittel, mindestens einen Füllstoff und mindestens ein Bindemittel enthält, wobei das Hüllmittel aus einem bei einer Temperatur zwischen 50 und 120°C schmelzfähigen Wachs, wachsartigem Stoff oder Polymer besteht, und wobei der Anteil des Hüllmittels an der fertigen Mine kleiner als 10 Gew.-% ist und die Eindringtiefe des Hüllmittels in den Kern kleiner als 0,02 µm ist.
Stabilisierte Pudermine nach Anspruch 9, wobei die Umhüllung eine Dicke im Bereich von 0,05 bis 0,2 mm hat und/oder wobei die Eindringtiefe des Hüllmittels in den Kern für 95 % des Hüllmittels nicht mehr als 0,05 µm beträgt.
Pudermine nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mine mit einem Schrumpfschlauch umhüllt ist.
Pudermine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es eine freitragende Mine ist.
Verwendung einer Pudermine nach einem der Ansprüche 9 oder 12 zur Herstellung eines kosmetischen Stiftes.
Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mine als freitragende Mine in eine Drehvorrichtung eingesetzt wird, oder als Stiftmine in einen Rohling eingelegt wird.