DE60200112T2

DE60200112T2 - Antibakterieler künstlicher Fingernagel und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE60200112T2
Application number: DE60200112T
Authority: DE
Inventors: Sung Yong Chang
Original assignee: KMC Exim Corp
Current assignee: KMC Exim Corp
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-01-12
Also published as: EP1222872B1; US20020129827A1; ATE255825T1; DE60200112D1; US6516812B2; EP1222872A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Kunst von dekorativen Accessoires für Fingernägel. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen künstlichen Nagel mit hervorragenden antibakteriellen Wirkungen, und auf ein Verfahren zum Herstellen desselben.
Eines der Teile des menschlichen Körpers, auf das sich die moderne Schönheitsindustrie konzentriert, sind Fingernägel. Es wird anerkannt, daß gut gepflegte und schön kolorierte lange Nägel ein wesentliches Schönheitselement sind, da sie die feminine Seite und Schönheit moderner Frauen betonen. Deshalb verwenden Frauen heutzutage mehr Zeit und Mühe auf die Verschönerung ihrer Nägel. Viele Frauen finden es jedoch sehr schwierig oder unmöglich, ihre natürlichen Fingernägel auf eine gewünschte Länge wachsen zu lassen. Dies ist auf viele Faktoren zurückzuführen, einschließlich des Brechens der natürlichen Fingernägel und der Schwierigkeit, sie zu bändigen.
Eine Lösung, die lange, natürliche Fingernägel ersetzen kann, besteht darin, einen künstlichen Nagel zu verwenden. Der künstliche Nagel kann den ganzen Nagel abdecken oder kann dazu dienen, den natürlichen Nagel auf die gewünschte Länge zu erweitern. Allgemein ist es eine bekannte Technik, einen künstlichen Nagel mit einer ähnlichen Form und einer gewünschten Länge an einem natürlichen Nagel zu befestigen, um die Länge und das Erscheinungsbild des natürlichen Nagels zu verbessern.
Man kennt zahlreiche Patentschriften über derartige künstliche Nägel. In der US-Patentschrift Nr. 4,920,991 (Sibahashi et al.) ist ein künstlicher Nagel beschrieben, der unter Wärmeeinwirkung seine Farbe ändert. In der US- Patentschrift Nr. 4,682,612 (Giuliano) ist ein Verfahren zum Herstellen eines künstlichen Nagels unter Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung beschrieben, die durch ultraviolette Strahlen aushärten kann.
Ferner sind in der US-Patentschrift Nr. 4,222,399 (Ionesku) künstliche Nägel beschrieben, die auf einem elastischen, bogenförmigen Klebstoff, der auf einen echten Nagel aufgebracht wird, angebracht sind. In der US-Patentschrift Nr. 5,219,645 (Skoon) ist ein Verfahren zum Herstellen von künstlichen Nägeln durch Polymerisieren von Cyanoacrylat, das in einer Textilmatrix gesättigt ist, beschrieben.
Ferner ist in der US-Patentschrift Nr. 4,718,957 (Sensenbrener) ein Verfahren zum Herstellen wiederverwendbarer künstlicher Nägel unter Verwendung echter Nägel oder eines Echtnagelmodells, eines Zweithilfsmittels und eines Trennmaterials beschrieben. In der US-Patentschrift Nr. 4,450,848 (Perigno) ist ein Verfahren zum Herstellen künstlicher Nägel beschrieben, das eine Cyanoacrylat-Haftschicht, eine Acrylsäureester-Pulverschicht und einen zweiten Cyanoacrylat-Dünnfilm umfaßt.
Die meisten der künstlichen Nägel, die allgemein verwendet werden, einschließlich derjenigen, die in der zuvor erwähnten Technik beschrieben sind, werden durch Spritzgießen unter Verwendung eines synthetischen Harzes, z. B. ABS, als Rohmaterial hergestellt. Da das Rohmaterial für Nägel einem Erwärmen bei hoher Temperatur während des Spritzgießverfahrens unterworfen ist, wachsen Mikroben wie z.B. blauer Mehltaupilz nicht. Jedoch ist bei Konsumenten von künstlichen Nägeln der künstliche Nagel in der Regel nicht über einen langen Zeitraum befestigt. In der Tat neigen Konsumenten in den USA, die weltweit der größte Markt für künstliche Nägel sind, dazu, den Nagel unter Verwendung von Sekundenkleber aufzubringen und ihn kurzfristig 1 bis 3 Tage oder, langfristig, 2 bis 3 Wochen angebracht zu lassen.
Die Mehrheit aller Nagelkonsumenten sind Frauen. Die meisten Frauen führen Hausarbeiten und verschiedene Aktivitäten aus, bei denen ihre Fingernägel Fremdmaterialien, Schmutz und Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Die Fremdmaterialien, der Schmutz und die Feuchtigkeit können leicht zwischen den künstlichen Nagel und den natürlichen Nagel dringen. Wenn künstliche Nägel mehr als zwei Wochen angebracht sind, werden sie folglich anfällig für Bakterien, Mehltaupilz und Schmutz, was dem Nagel ernsthaft schaden kann.
Dementsprechend wäre es wünschenswert, einen künstlichen Fingernagel zu schaffen, der das Wachstum von Bakterien, Mehltaupilz und das Entstehen von Schmutz sogar dann noch verhindern kann, wenn der Nagel über einen längeren Zeitraum, d. h. mehr als zwei Wochen, angebracht ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen künstlichen Nagel mit hervorragenden antibakteriellen Wirkungen und auf ein Verfahren zum Herstellen desselben. Antibakterielle künstliche Nägel der vorliegenden Erfindung werden durch ein Verfahren des Spritzgießens eines Gemisches aus einem ABS-Harzpulver und einem antibakteriellen Wirkstoff hergestellt.
Das Gewicht von ABS-Harzpulver, das in dem Rohmaterial des antibakteriellen künstlichen Nagels der vorliegenden Erfindung vorliegt, beträgt 30 bis 50 Gew.-% des Gesamtgewichts von ABS-Harzkörnchen.
Bei der vorliegenden Erfindung verwendete organische und anorganische antibakterielle Wirkstoffe umfassen pulverisierte Bakterizide und/oder antibakterielle Wirkstoffe, insbesondere Thiazolsulfurylamid (C₃H₃NS + SO₂(NII)₂). Ein derartiger Wirkstoff wird von Japan Applied Chemical Industry Ltd. hergestellt.
Das Rohmaterial antibakterieller künstlicher Nägel der vorliegenden Erfindung umfaßt zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Pfropf-ABS-Harz auch transparentes ABS, um ein transparentes Produkt zu erhalten. Wenn ein derartiges transparentes ABS vorliegt, beträgt die gewünschte Menge dieses Materials 10 bis 25% des Gesamtgewichts des Rohmaterials. Ferner wird zu dem Pfropf-ABS-Harz Polymerstyrenacrylonitril (SAN) hinzugegeben, um während des Spritzgießens des künstlichen Nagels hervorragende Spritzgußeigenschaften und die bei dem Endprodukt benötigte Festigkeit zu erzielen. Die Menge an hinzugegebenem SAN beträgt 30 bis 40% des Gesamtgewichts der ABS-Harzkörnchen.
Zusammen mit den Rohmaterialien kann der antibakterielle künstliche Nagel herkömmliche Zusatzstoffe, beispielsweise einen Wärmestabilisator, umfassen. Der Zusatzstoffgehalt kann 3 bis 4% betragen.
Pfropf-ABS-Harz kann unter Verwendung von in der Technik bekannten herkömmlichen Verfahren erhalten werden. Beispielsweise wird Butadiengummi, d. h. Polybutadienlatex (PBL), der aus Butadienpolymerisationsreaktionen hergestellt wird, mit Acrylonitril und Styren copolymerisiert, um ein ABS-Copolymer zu erhalten, das anschließend verfestigt wird, woraufhin eine Dehydratisierung und ein Trocknen folgen, um ABS-Pulver herzustellen. Zu dem ABS-Pulver werden in einem Verhältnis, wie es oben erwähnt wurde, um ein Gemisch herzustellen, SAN, transparentes ABS, antibakterielle Wirkstoffe und Stabilisatoren hinzugegeben. Dieses Gemisch wird anschließend unter Verwendung eines 2-Achsen-Mischers bei 200 bis 220°C komprimiert, um das Rohmaterial, ABS-Harzkörnchen, zu erhalten.
Infolge der vorliegenden Erfindung werden ein künstlicher Nagel, der hervorragende antibakterielle Wirkungen aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen desselben geschaffen. Die antibakteriellen Wirkungen ermöglichen ein verlän gertes Tragen künstlicher Fingernägel ohne die Komplikationen von Bakterien, Mehltaupilz und Schmutz, die den natürlichen Nagel schädigen.
Zum Zweck eines besseren Verständnisses der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Beispielen zu sehen ist, Bezug genommen. Der Schutzumfang der Erfindung wird in den beigefügten Patentansprüchen dargelegt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Üblicherweise ist ein künstlicher Nagel als eine Platte oder ein Streifen geformt, die bzw. der aus einem spritzgegossenen Kunststoff hergestellt ist und die bzw. der durch Verwendung von Haftstoffen wie z. B. Ethylcyanoacrylat auf der Unterseite des künstlichen Nagels an dem natürlichen Nagel befestigt ist. Derartige Spritzgußverfahren sind auf dem entsprechenden Gebiet hinreichend bekannt. Beispielsweise werden die Rohmaterialien wie oben erwähnt gemischt und anschließend einem Testspritzen unterzogen. Die Spritzgußmetallform wird geschlossen, eine Düse wird in die Metallform eingeführt, und die Rohmaterialien werden durch eine Drehschraube unter Einspritzdruck plastifiziert. Anschließend wird die Einspritzausrüstung zurückbewegt, um die Metallform zu öffnen, und das geformte Produkt wird durch Druckausstoß entnommen. Im allgemeinen werden künstliche Nägel, die aus einem Spritzgußkunststoff hergestellt sind, in verschiedenen Breiten geformt, die den Breiten von Fingernägeln entsprechen. Künstliche Nägel weisen eine gewisse Krümmung auf, so daß die untere konkave Seite des künstlichen Nagels auf die obere konvexe Seite des natürlichen Nagels paßt, um eine ideale Formkontinuität zu liefern.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Verwendung experimenteller Beispiele ausführlicher beschrieben. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die unten beschriebenen experimentellen Beispiele beschränkt.
Beispiel 1
Unter Verwendung herkömmlicher Verfahren wurde ABS-Copolymer durch Copolymerisieren von Polybutadiengummi, Acrylonitril und Styren hergestellt. Dieses Copolymer wurde verfestigt, dehydratisiert und getrocknet, um ABS-Pulver herzustellen. Diesem Pulver wurden SAN, transparentes ABS und Thiazolsulfurylamid als antibakterieller Wirkstoff in folgendem Verhältnis beigemischt:

Zusatzstoff Menge%

ABS-Pulver 40

SAN 35

Transparentes ABS 20

Antibakterialler Wirkstoff 5
Das hergestellte Gemisch wurde durch einen 2-Achsen-Mischer bei 200 bis 220°C komprimiert, um ABS-Harzkörnchen zu erhalten. Diese Körnchen sind das Rohmaterial für künstliche Nägel und werden bei Spritzgußprozessen direkt verwendet, um antibakterielle künstliche Nägel herzustellen.
Beispiel 2
Bei diesem experimentellen Beispiel wurden die antibakteriellen Wirkungen bezüglich des in Beispiel 1, wie oben beschrieben, hergestellten Rohmaterials für antibakterielle künstliche Nägel getestet. Der Test wurde in dem Japanese Food Analysis Center durchgeführt.

Testmaterial wurde aus einem Künstlicher-Nagel-ABS, das 5 antibakteriellen Wirkstoff enthielt und bei Beispiel 1 er halten wurde, als Probe genommen. Die Oberfläche des Testmaterials wurde mit in 99,5% (v/v) Ethanol eingeweichter Baumwolle gewaschen und luftgetrocknet, um die Testprobe herzustellen. Als Testbakterium wurde Escherichia coli IFO 3072 (Kolibakterium) verwendet. Das Testkulturmedium wird nachfolgend beschrieben.

NA-Kulturmedium:	normales Agarkulturmedium
Nb-Kulturmedium:	normales Bouillonkulturmedium, das 0,2% Fleischextrakt enthält
1/500-NB-Kulturmedium:	NB-Kulturmedium wird 500 Mal mit gereinigtem Wasser verdünnt, wobei der pH-Wert auf 7,0 ± 0,2 eingestellt wird
SCDLP-Kulturmedium:	SCDLP-Kulturmedium (von Nippon Seiyakoo Kabusikikayeeya)
SA-Kulturmedium:	standardmäßiges Agarkulturmedium

Die bakterielle Lösung wurde wie nachfolgend beschrieben hergestellt. Nachdem die Testbakterien 16 bis 24 h lang bei weniger als 37 ± 1°C kultiviert wurden, wurden sie in das NA-Medium inokuliert, das anschließend 16 bis 20 h lang bei weniger als 37 ± 1°C kultiviert wurde. Die kultivierten Bakterien wurden in dem 1/500-NB-Medium homogen dispergiert, so daß die Anzahl von Bakterien pro mL 2,0 × 10⁵ bis 1,0 × 10⁶ betrug.
Anschließend wurden 0,5 mL der Escherichia coli-Lösung auf 25 cm² einer Testprobenoberfläche getropft, auf der zum Abdichten ein Polyethylenfilm aufgebracht war. Die auf diese Weise hergestellte Testprobe wurde bei 25 ± 1°C und mehr als 90% relativer Feuchtigkeit gehalten. Ferner wurde Polyethylenfilm, der keine antibakteriellen Wirkstoffe enthielt, als Kontrollprobe verwendet, die ebenfalls anhand desselben Verfahrens getestet wurde. Nach 72 h wurde die Reproduktivität der Testprobe gemessen, wie nachfolgend be schrieben wird. Nach 72 h wurden verbleibende lebende Bakterien aus der Testprobe in 10 mL SCDLP-Medium gewaschen. Die Anzahl lebender Bakterien in der Waschlösung wurde unter Verwendung des SA-Kulturmediums anhand einer planaren Agarkultur (zweitägige Kultivierung bei 35 ± 1°C) gemessen. Es wurde die Anzahl von Bakterien pro Testprobe berechnet. Ferner wurde die Anzahl von Bakterien unmittelbar nach der Inokulation unter Verwendung einer Kontrollprobe bestimmt.
Die Ergebnisse des Tests der Anzahl von lebenden Bakterien, die in die Testprobe getropft wurden, sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Wie aus den oben aufgeführten Ergebnissen hervorgeht, zeigte das Rohmaterial für antibakterielle künstliche Nägel der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der Kontrollprobe, die keinen antibakteriellen Wirkstoff enthielt, gegenüber Escherichia coli hervorragende antibakterielle Wirkungen.
Beispiel 3
Bei diesem experimentellen Beispiel wurde an dem Rohmaterial, ABS-Harz, des antibakteriellen künstlichen Nagels, das bei dem zuvor erwähnten Beispiel hergestellt wurde, ein Mehltaupilz-Widerstandstest durchgeführt. Das verwendete Testverfahren war NO.508.3 von MIL SID 810D. Die Aktivität der Testbakterien wurde durch eine zehntägige Kultivierung vor Beginn des Tests bestätigt.
Anhand eines Naßverfahrens wurde eine Suspension aus gemischten Testbakteriensporen direkt inokuliert. Eine Suspension aus gemischten Sporen wurde gemäß der folgenden Beschreibung hergestellt. Bei dem Test wurden 62 Bakterientypen verwendet, einschließlich allergieauslösender Bakterien, pathogener Pflanzenbakterien, Atemwegserkrankungsbakterien und Lebensmittelbakterien wie z. B. Nigrospora oryzae, Cladosporium herbarum, Trichoderma T1, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Candida albicans, Bacillus subtillis, Pseudomonas aeruginosa, Escherishia coli und Botrytis cinerea. Den Testbakterien wurden ein Tensid (reines NaCl, Tween-80, ein Teil Testbakterien, Sulfofumarsäuredioctylnatrium, 10 mL pro Bakterium) und Befeuchtungsmittel (Konzentration 0,05 g/1000 g) beigemischt. Die sich ergebende Lösung wurde mit einer Pasteur-Pipette pipettiert und durch ein Glasperlenfilter gefiltert. An diesem Punkt wurde ein Erlenmeyer-Kolben verwendet, um die Sporen (ein Teil Testbakterien) zu trennen. Die Sporen wurden mit einer Zentrifuge dispergiert (ein Teil Testbakterien). Die Bakterien wurden mit einem Glasstab aufgesammelt und die Sporen in einem Vita-System identifiziert. 62 Typen von Testbakterien wurden zu gleichen Teilen gemischt.
Kartoffeldextroseagar (PDA – potato dextrose agar), der keine antibiotische Substanz enthielt, wurde als Kulturmedium verwendet, und es wurde eine quadratische Schale verwendet.
Die Kulturperiode betrug 28 Tage. Die Kultivierungsausrüstung und -bedingungen werden nachfolgend beschrieben. Ein mit einer automatischen Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerung ausgestatteter Zirkulator wurde verwendet. Die Temperatur wurde auf 30 ± 5°C gehalten, und die Temperatur beim Übergang betrug 24 bis 35°C. Die relative Feuchtigkeit wurde auf 95 ± 5% eingestellt, und die relative Feuchtigkeit beim Übergang war höher als 90%. Die Luftgeschwindigkeit betrug 60 cm/Sekunde.
Um zu bestimmen, ob die Bedingungen in dem Zirkulator für ein Bakterienwachstum geeignet sind, wurde Baumwolle in das Kulturmedium getaucht, und unter denselben Bedingungen wie bei der Testprobe wurde in dem Zirkulator eine Inokulation durchgeführt. Die Ergebnisse wurden unter Verwendung des folgenden 5-Niveau-Systems ausgewertet.

Auswertung Ausmaß des Bakterienwachstums

Niveau 0 keines

Niveau 1 wenig

Niveau 2 geringfügig

Niveau 3 etwas

Niveau 4 beträchtlich
Die Auswertungsergebnisse des Bakterienwachstums in ABS-Harz für antibakterielle künstliche Nägel der vorliegenden Erfindung sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Wie aus diesen Ergebnissen hervorgeht, hat das ABS-Harz für antibakterielle künstliche Nägel der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Bakterien eine hervorragende Wachstumshemmungswirkung.
Die vorliegende Erfindung liefert einen künstlichen Nagel mit hervorragenden antibakteriellen Wirkungen, bei dem Mikroben wie z. B. Mehltaupilz nicht auf dem Nagel wachsen, nachdem der Benutzer den künstlichen Nagel länger als zwei Wochen trägt. Der antibakterielle künstliche Nagel der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem während des Vorgangs des Mischens des Rohmaterials für den künstlichen Nagel einfach ein antibakterieller Wirkstoff in das ABS-Harz gemischt wird. Ferner verhindert die vorliegende Erfindung, daß Nägel durch Eindringen von Bakterien und Schmutz geschädigt werden, wenn der künstliche Nagel lange Zeit angebracht ist. Somit trägt die vorliegende Erfindung zur Gesundheit der Öffentlichkeit bei, da sie es Konsumenten von künstlichen Nägeln ermöglicht, ein gesundes Leben zu genießen.

Claims

Ein künstlicher Nagel, der ein ABS-Harz aufweist, das 3–5 Gewichtsprozent organische oder anorganische antibakterielle Wirkstoffe und 30–50 Gewichtsprozent Acrylonitrilbutadienstyren-Pfropfcopolymerharzpulver (ABS-Pfropfcopolymerharzpulver) enthält, wodurch der künstliche Nagel antibakteriell ist.
Ein künstlicher Nagel gemäß Anspruch 1, bei dem das ABS-Harz ferner 30–40% Polymerstyrenacrylonitril (SAN) aufweist.
Ein künstlicher Nagel gemäß Anspruch 1, bei dem das ABS-Harz ferner 10–25% transparentes ABS aufweist.
Ein künstlicher Nagel gemäß Anspruch 1, bei dem das ABS-Harz ferner 3–4% Wärmestabilisator aufweist.
Ein künstlicher Nagel gemäß Anspruch 1, bei dem der organische oder anorganische antibakterielle Wirkstoff Thiazolsulfurylamid der Formel C₃H₃NS + SO₂(NH)₂ ist.
Ein künstlicher Nagel gemäß Anspruch 1, bei dem das ABS-Harz ferner 40% ABS-Harzpulver, 35% SAN, 20 transparentes ABS und 5% antibakteriellen Wirkstoff aufweist.
Ein Verfahren zum Bilden eines antibakteriellen künstlichen Nagels, das ein Mischen eines ABS-Harzpulvers mit einem antibakteriellen Wirkstoff, um ein Gemisch zu bilden, und ein Spritzgießen dieses Gemischs zu einem Künstlicher-Nagel-Produkt umfaßt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, das ferner ein Copolymerisieren von Butadienlatex mit Styrenacrylonitril, um Acrylonitrilbutadienstyren-Pfropfcopolymer (Pfropf-ABS) zu erhalten, umfaßt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 8, das ferner ein Verfestigen des Pfropf-ABS durch Dehydratisieren und Trocknen des Pfropf-ABS, um ein ABS-Harzpulver zu erhalten, umfaßt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, das ferner ein Komprimieren des Gemisches zu Harzkörnchen umfaßt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem ein oder mehrere zusätzliche Zusatzstoffe, die aus der aus SAN, transparentem ABS und Wärmestabilisator bestehenden Gruppe ausgewählt sind, während des Mischschritts zu dem ABS-Harzpulver hinzugegeben werden.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem ein 2-Achsen-Mischer bei 200–220°C bei dem Komprimierungsschritt verwendet wird.