FR2851432A1 - Applicateur pour produits cosmetiques - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un applicateur pour des produits cosmétiques.L'applicateur comprend un corps qui est obtenu en soumettant une composition de caoutchouc, pouvant comprendre un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant auxquels sont ajoutés un acide silicique synthétique comme agent de renforcement et/ou un carbonate de calcium précipité ayant une forme de particule prismatique comme charge, à un moulage par extrusion au moyen d'une extrudeuse continue (5), et en chauffant le caoutchouc moulé (1a) par un dispositif (6) pour y provoquer une vulcanisation ou une réticulation, et en découpant à la matrice et/ou en sectionnant avec une machine (8) le caoutchouc vulcanisé ou réticulé (1b) résultant en pièces d'une forme donnée (4a, 4b, 4c).L'applicateur est notamment un tampon éponge pour fond de teint liquide ou en poudre.
Description
La présente invention concerne un applicateur pour produits
cosmétiques qui est conçu pour être utilisé dans l'application de produits cosmétiques ou de lotions pour la peau à des surfaces de la peau humaine.
L'expression "un applicateur pour produits cosmétiques" est employée 5 ici pour désigner les instruments qui sont utilisés pour appliquer des produits cosmétiques ou des lotions pour la peau à des surfaces de la peau humaine, et comprennent des tampons éponges pour produits cosmétiques, des bâtonnets de fard à paupières, des éponges d'application, des applicateurs de rouge, des applicateurs ou des brosses pour rouge à joues, etc. A l'heure actuelle, les matières de caoutchouc expansé qui sont habituellement utilisées pour ce type d'applicateur, en particulier un tampon éponge à usage cosmétique, comprennent du caoutchouc d'acrylonitrile-butadiène (NBR), des terpolymères éthylène-propylènediène (EPDM), des caoutchoucs d'uréthanne, des caoutchoucs de silicone, etc. 1 5 Un certain nombre de procédés sont connus pour la fabrication d'une matière de caoutchouc expansé ayant un haut degré de moussage ou d'expansion qui est utilisée pour les tampons éponges pour produits cosmétiques, y compris un procédé dans lequel un mélange d'un caoutchouc, d'un agent gonflant, d'un agent de réticulation, etc., est placé dans un moule, chauffé sous pression et la pression est 20 ensuite relâchée pour produire une matière expansée, un procédé dans lequel un agent de réticulation est ajouté à un latex de caoutchouc, puis le mélange est agité mécaniquement pour le faire mousser, le mélange est versé dans un moule et chauffé, etc. Cependant, tous ces procédés sont désavantageux car leur productivité est mauvaise du fait qu'il s'agit de procédés discontinus.
Pour un tampon éponge, on connaît un tampon en mousse de latex qui est obtenu en faisant mousser mécaniquement et en vulcanisant une composition de latex de caoutchouc. Ce tampon pose des problèmes en ce sens qu'une limitation est imposée à une mousse à cellules ouvertes et qu'il faut un grand nombre de moules cylindriques similaires à la forme du produit.
3 0 On connaît également certains tampons éponges à cellules fermées qui sont formés de matières expansées obtenues en ajoutant un agent gonflant et des additifs similaires à un caoutchouc solide, en plaçant le mélange dans un moule et en chauffant sous pression pour obtenir une matière spongieuse. La feuille de caoutchouc retirée du moule doit être découpée à l'emporte-pièce à une forme 3 5 similaire à celle du produit voulu, et il s'y associe les problèmes d'une grande perte - 2 de matière et d'une mauvaise productivité résultant de sa fabrication discontinue.
De plus, on connaît dans la technologie des tampons éponges d'uréthanne qui sont fabriqués en extrudant une composition de résine d'uréthanne contenant un solvant et en éliminant le solvant par évaporation sous pression réduite 5 pour y former des cellules. Ce procédé pose également des problèmes du fait que la perte de matière est grande et que la récupération du solvant représente une charge importante.
On connaît également des tampons composites qui sont des tampons en mousse de latex, des tampons éponges à cellules fermées, des tampons éponges 10 d'uréthanne et des tampons formés d'autres types de matières, et ceux-ci posent les problèmes de la difficulté de moulage d'une structure multicouche, jointe à une augmentation du nombre d'étapes supplémentaires, y compris un post-traitement.
Les fonds de teint, qui sont une catégorie de produits cosmétiques, se classent en un type en poudre et un type liquide. Le fond de teint en poudre est un 1 5 fond de teint dans lequel des pigments et autres sont solidifiés avec une huile paraffinique ou autre, et le fond de teint liquide est un fond de teint dans lequel les matières solides telles que les pigments sont dispersées dans de l'eau ou une huile de silicone.
En général, le tampon éponge utilisé pour le fond de teint en poudre est 20 constitué d'une mousse à cellules ouvertes de NBR (caoutchouc nitrile) ou d'un caoutchouc d'uréthanne. En particulier, une mousse de NBR à cellules ouvertes est une mousse qui est obtenue en incorporant mécaniquement de l'air dans un latex et en faisant mousser le mélange et dont l'état de moussage est uniforme dans toute la mousse résultante, l'absorption d'eau étant de 500 % ou plus. Lorsque ce tampon 2 5 éponge à cellules ouvertes est utilisé pour un fond de teint liquide, le fond de teint s'infiltre dans le tampon, ce qui rend difficile le dépôt du fond de teint liquide sur la peau, et un tel tampon éponge à cellules ouvertes est donc inadapté au fond de teint liquide.
Des tampons éponges convenant pour être utilisés avec les fonds de teint 3 0 liquides comprennent les tampons éponges à cellules fermées tels que ceux formés de caoutchoucs de silicone et EPDM (caoutchoucs éthylène/propylène), les tampons éponges dans lesquels une pellicule est appliquée sur les éponges à cellules ouvertes, etc. Les tampons éponges à cellules fermées sont ceux qui sont expansés dans des conditions de chaleur et pression en utilisant une presse et sont constitués 35 de fines mousses ayant une finesse de 100 pm ou moins, et ils ne peuvent pas être 3 fabriqués en une épaisseur de feuille de 30 mm ou plus en raison de l'application de chaleur par une presse chaude. Bien que l'absorption d'eau soit inférieure à 5 %, ce type de tampon n'est pas satisfaisant au regard de la sensation tactile, en raison de la sensation élastique inhérente aux cellules fermées. Lorsque ce type de tampon est 5 utilisé pour un fond de teint en poudre, il est peu probable que le fond de teint en poudre s'y dépose convenablement à cause de la finesse des cellules et un tel tampon agit en glissant sur la surface de la peau, ce qui ne convient pas en pratique pour l'application de fonds de teint en poudre.
Les tampons éponges utilisés pour le fond de teint du type liquide, dans 10 lesquels une pellicule est attachée aux éponges à cellules ouvertes, sont fabriqués en attachant une pellicule à une mousse de latex, de sorte que les cellules sont partiellement affaissées. Le liquide s'infiltre en cours d'usage à partir de la surface latérale dépourvue de pellicule. Il s'ensuit des inconvénients en ce sens que les mains sont salies, le liquide reste à l'intérieur ce qui n'est pas hygiénique, et la région 15 de pellicule devient raide et glissante.
Un but de l'invention est de fournir un applicateur pour produits cosmétiques qui est fabriqué par une technique continue d'extrusion, de réticulation et de moussage, offrant donc une excellente productivité.
Un autre but de l'invention est de fournir un applicateur pour produits 20 cosmétiques qui peut être utilisé à la fois pour les fonds de teint en poudre et liquides.
Selon une première forme de réalisation de l'invention, il est fourni un applicateur pour produits cosmétiques qui comprend un corps d'applicateur obtenu en soumettant une composition de caoutchouc à un moulage par extrusion en une 25 forme donnée pour produire un caoutchouc moulé, et en chauffant le caoutchouc moulé de la forme donnée pour y provoquer une vulcanisation ou une réticulation, et en découpant à la matrice et/ou en sectionnant le caoutchouc vulcanisé ou réticulé en pièces d'une forme donnée.
Selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, il est préférable, 30 dans la première forme de réalisation, que la composition de caoutchouc soit constituée dau moins deux espèces de compositions de caoutchouc qui sont moulées par extrusion en plusieurs couches jointes ensemble d'une seule pièce.
Selon une troisième forme de réalisation de l'invention, la composition de caoutchouc spécifiée dans les première et deuxième formes de réalisation est 3 5 constituée principalement d'un polymère ayant un groupe polaire. 4
Selon une quatrième forme de réalisation de l'invention, le polymère portant un groupe polaire spécifié dans la troisième forme de réalisation consiste en NBR dans lequel la teneur en acrylonitrile du polymère NBR n'est pas supérieure à 30%.
Selon une cinquième forme de réalisation de l'invention, la composition de caoutchouc est soumise à un moulage par extrusion en une forme donnée et chauffée par irradiation avec des micro-ondes dans l'une quelconque des première à quatrième formes de réalisation.
Selon une sixième forme de réalisation de l'invention, l'applicateur 10 spécifié dans l'une quelconque des première à cinquième formes de réalisation est un tampon éponge pour produits cosmétiques.
La composition de caoutchouc utilisant le polymère portant un groupe polaire comme l'une des matières de départ selon la troisième forme de réalisation comprend de préférence: (A) 100 parties en poids d'un polymère contenant 30 à 1 5 100 % en poids du polymère portant un groupe polaire; (B) 1 à 30 parties en poids d'un agent gonflant organique; et (C) 0,1 à 5 parties en poids de soufre et/ou 0,1 à 10 parties en poids d'un peroxyde organique, servant tous deux d'agent de réticulation, et, lorsqu'on utilise le peroxyde organique, la relation entre la température de décomposition Tl et la température de demi-vie d'une minute T2 est 2 0 telle que -20oC < (TI - T2) < +300C.
Le polymère portant un groupe polaire du polymère (A) est de préférence constitué de NBR. La température de décomposition Tl de l'agent gonflant organique (B) est de préférence de 100 à 2100C. L'agent de réticulation est de préférence constitué d'un peroxyde organique en considération de sa résistance 2 5 aux ions métalliques. Dans ce cas, la température de demi-vie d'une minute T2 est de préférence de 100 à 2100C.
Le polymère (A) contient 30 à 100 % en poids, de préférence 50 à % en poids, du polymère portant un groupe polaire par rapport à la quantité totale du polymère (A). Si la quantité est inférieure à 30 % en poids, on ne peut pas 3 0 obtenir un dégagement de chaleur satisfaisant sous l'effet des micro-ondes, et il n'en résulte pas une expansion et une réticulation à des degrés satisfaisants et uniformes.
A noter qu'aucune limitation n'est imposée aux types de polymères autres que le polymère portant un groupe polaire.
Le polymère portant un groupe polaire doit être un polymère dont la 3 5 molécule comporte un groupe polaire. Des exemples du groupe polaire - 5 comprennent des groupes fonctionnels ayant un atome d'oxygène, un atome d'azote ou un atome de soufre, par exemple un groupe cyano, un groupe amino, un groupe carboxyle, un groupe amido, un groupe acétyle, un groupe ester, un groupe sulfone, un groupe mercapto, etc. A titre des polymères portant de tels groupes polaires, on mentionne par exemple les copolymères acrylonitrile-butadiène-styrène, les caoutchoucs acryliques, les copolymères éthylène-acétate de vinyle, les copolymères éthylèneacide acrylique, les copolymères éthylène-ester acrylique, les copolymères éthylèneester méthacrylique, les caoutchoucs fluorés, etc. Ces polymères portant un groupe 10 polaire peuvent être utilisés en association sous forme d'un mélange de deux ou plusieurs d'entre eux. Parmi ceux-ci, le NBR est préféré en raison de ses propriétés caractéristiques telles qu'une grande polarité, une bonne résistance aux huiles, une bonne résistance à l'usure, etc. L'agent gonflant organique (B) n'est pas déterminant et inclut, par 1 5 exemple, l'azodicarbonamide, le 4,4'oxybisbenzène-sulfonylhydrazide, la dinitrosopentaméthylènetétramine, le p-toluènesulfonylhydrazide, le p-toluènesulfonylacétohydrazide, l'hydrazine-carbonamide, l'azobisisobutyronitrile, etc. A noter que des activateurs d'agent gonflant tels que des composés du plomb et du zinc, l'urée, des amines et d'autres types de composés basiques peuvent être utilisés 20 conjointement afin de régler la température de décomposition de l'agent gonflant organique. Les agents gonflants organiques peuvent être utilisés sous forme d'un mélange de deux ou plusieurs d'entre eux, et peuvent également être utilisés en association avec des agents gonflants minéraux tels que le bicarbonate de sodium, le carbonate d'ammonium, le bicarbonate d'ammonium, etc. La teneur en agent gonflant organique (B) est comprise entre 1 et 30 parties en poids pour 100 parties en poids du polymère (A). Si la teneur en agent gonflant organique (B) est inférieure à 1 partie en poids, on ne peut pas atteindre un degré satisfaisant de moussage, ce qui conduit à une mousse dure sans le degré voulu d'élasticité. A l'opposé, si la teneur dépasse 30 parties en poids, le moussage 3 o devient excessif avec un risque de fissuration au moment du moulage. La température de décomposition Ti d'un agent gonflant organique se situe de préférence entre 100 et 2100C. Si la température est inférieure à 100C, il se pose un problème de stabilité au cours du moussage et, si elle est supérieure à 2100C, il est improbable qu'on obtienne un degré de moussage satisfaisant et uniforme.
3 5 Le peroxyde organique (C) n'est pas déterminant quant à son type et il - 6 inclut, par exemple, le peroxyde de stéaroyle, le peroxyde de lauroyle, le peroxyde de benzoyle, le peroxyde de 4-méthylbenzoyle, le 1, 1-bis(t-butylperoxy)-2méthylcyclohexane, le 1,1-bis(t-hexylperoxy)-3,3,5triméthylcyclohexane, le 1,1bis(t-hexylperoxy)cyclohexane, le 1,1-bis(tbutylperoxy)-3,3,5-triméthylcyclo5 hexane, le 1,1-bis(t-butylperoxy) cyclohexane, le monocarbonate de t-hexylperoxyisopropyle, l'acide tbutylperoxymaléique, le peroxylaurate de t-butyle, le monocarbonate de tbutylperoxyisopropyle, le monocarbonate de t-butylperoxy-2éthylhexyle, le peroxybenzoate de t-hexyle, le 2,5-diméthyl2,5-di(benzoylperoxy)hexane, le peroxybenzoate de t-butyle, le 4,4'-bis(t10 butylperoxy)valérate de nbutyle, le peroxyisophtalate de di-t-butyle, le a,a'-bis(tbutylperoxy) diisopropylbenzène, le peroxyde de dicumyle, le 2,5-diméthyl-2,5di(tbutylperoxy)hexane, le peroxyde de t-butyle et de cumyle, le 2,5diméthyl-2,5-di(tbutylperoxy)hexyne-3, etc. Ces peroxydes organiques peuvent être utilisés sous forme d'un mélange de deux ou plusieurs d'entre eux.
La teneur en peroxyde organique est comprise entre 0,1 et 10 parties en poids pour 100 parties en poids du polymère (A). Si la teneur en peroxyde organique (c) est inférieure à 0,1 partie en poids, on ne peut pas atteindre un degré satisfaisant de réticulation, ce qui conduit à une élasticité inférieure et de mauvaises caractéristiques du produit telles que la résistance physique, etc. A l'opposé, si la 20 teneur dépasse 10 parties en poids, la réticulation se développe excessivement, avec le risque d'apparition de fissures au cours du moulage. La température de demi-vie d'une minute T2 se situe de préférence entre 100 à 210 C. Si cette température est inférieure à 100 C, il se pose un problème de stabilité au moment du moulage, et si cette température dépasse 210 C, il est improbable qu'on obtienne des degrés 25 satisfaisants de moussage et de réticulation dans tout le produit.
Hormis les composants (A) à (C) normalement utilisés ci-dessus, on peut ajouter divers ingrédients de formulation, par exemple des antioxydants, des stabilisants à la lumière, des absorbeurs d'UV, des adjuvants de mise en oeuvre, des lubrifiants, des agents amollissants, des plastifiants, des agents déshydratants, des 3 0 pigments, des charges minérales, des activateurs de réticulation, des accélérateurs de réticulation, etc. Des exemples de la charge minérale comprennent le carbonate de calcium, le carbonate de magnésium, l'alumine, l'hydroxyde d'aluminium, l'hydroxyde de magnésium, le mica, la xonotlite, le sulfate de baryum précipité, etc. 35 La taille moyenne des particules de ces charges est de préférence de 10 gnm ou moins afin d'obtenir un moussage homogène. - 7
Le mode d'addition et de mélange des différents composants et ingrédients de formulation n'est pas déterminant, et l'on peut employer n'importe quels procédés ordinaires convenant pour le mélange ou le malaxage de résines et de caoutchoucs, en utilisant des broyeurs mélangeurs du type ouvert, des 5 mélangeurs Banbury, des malaxeurs à pression, des mélangeurs à rotors interpénétrants, des extrudeuses, etc. Pour le moussage d'une composition de caoutchouc, on peut utiliser n'importe laquelle des techniques existantes de moussage atmosphérique, de moussage en moule, d'expansion à la presse, etc. Dans un procédé de moussage 10 préférable, une composition de caoutchouc est moulée par extrusion en une forme donnée, puis un chauffage et une réticulation sont effectués. Le chauffage peut être effectué indifféremment par un procédé de circulation d'air chaud ou de passage continu dans un four de chauffage équipé de dispositifs de chauffage à infrarouge, un procédé de passage à travers un bain rempli de sel fondu ou de perles de verre 15 chauffées, etc. De préférence, on utilise un procédé de réticulation et d'expansion ou moussage dans lequel une composition de caoutchouc extrudée est chauffée de l'intérieur par irradiation avec des micro-ondes. En outre, le chauffage peut être effectué par une combinaison de plusieurs procédés susmentionnés.
Dans le procédé de fabrication d'un applicateur pour produits 20 cosmétiques selon une autre forme de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé dans lequel au moins deux compositions de caoutchouc sont moulées par extrusion en plusieurs couches et chauffées pour provoquer la réticulation et le moussage d'un produit extrudé. Dans ce cas, les différentes compositions de caoutchouc peuvent consister en une association de compositions de caoutchouc 25 expansibles ou une association avec une composition de caoutchouc ordinaire non expansible. Pour la composition de caoutchouc non expansible, on peut choisir un élastomère thermoplastique.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, une composition de caoutchouc est moulée par extrusion à une forme donnée et chauffée et réticulée 3 0 pour former une mousse à cellules ouvertes, ce qui est suivi d'un découpage à la matrice et/ou d'un sectionnement à la forme désirée, pour produire ainsi une mousse de caoutchouc façonnée. En particulier, lorsque le moulage par extrusion est effectué en formant une section de grande taille en sorte qu'une section d'extrusion moulable en continu est utilisée comme surface principale, et suivi d'un découpage à 3 5 la matrice et/ou d'un sectionnement, il devient possible de fabriquer efficacement un applicateur pour produits cosmétiques. - 8
Dans les première à sixième formes de réalisation, il est possible de changer facilement la forme fondamentale sans utiliser un grand nombre de moules, bien que des bases ou couvercles de formes irrégulières soient changés. De plus, des matières pour couches multiples ayant des propriétés intéressant la conception 5 peuvent être formées simultanément. En outre, il est possible de réduire notablement la perte de matières et le nombre d'étapes de moulage, ce qui permet d'obtenir des produits à bas prix. Il est également possible d'obtenir une grande diversité de structures de mousse (cellules fermées, cellules semi-fermées et cellules ouvertes), de diamètre des mousses et de dureté, qui sont adaptées au type de produit 10 cosmétique, en faisant varier les conditions de formulation et de moulage. De plus, le choix du type d'élastomère oléfinique permet d'améliorer la qualité de surface en utilisant la liaison à l'état fondu d'une résine sphérique ayant des caractéristiques similaires.
Selon les première à sixième formes de réalisation de l'invention, une 15 composition de caoutchouc peut être chauffée uniformément non seulement dans sa région de surface, mais également dans sa partie centrale, ce qui permet d'obtenir une mousse dont les cellules sont uniformément dispersées même dans une grande section.
La production en masse par moulage par extrusion est capable de 20 produire un grand nombre d'articles en éponge. Il en résulte la fabrication d'applicateurs peu coteux pour les produits cosmétiques.
La fabrication de bâtonnets en éponge ayant une section de grandes dimensions permet de fabriquer des articles finaux par découpage suivant la section.
La partie inévitablement gaspillée au moment de l'opération ne comprend qu'une 2 5 petite quantité d'une surface latérale de pellicule enlevée, avec une quantité réduite de matière gaspillée et également avec une charge réduite sur l'environnement.
Après vulcanisation et moulage, la mousse résultante est passée à travers des rouleaux de presse afin que les cellules fermées communiquent partiellement entre elles, pour améliorer ainsi la sensation au toucher.
Selon une septième forme de réalisation de l'invention, l'applicateur spécifié dans la première forme de réalisation est obtenu en fournissant un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant, en ajoutant l partie en poids à 100 parties en poids d'un acide silicique synthétique servant de charge de renforcement à 100 parties en poids du polymère NBR, en chauffant l'ensemble de 3 5 la composition de caoutchouc en utilisant conjointement un chauffage à l'air chaud et un chauffage UHF pour provoquer la vulcanisation et l'expansion pour former ainsi une éponge épaisse ayant une structure de mousse homogène, en faisant passer à travers des rouleaux de presse et en découpant la matière en feuille résultante en pièces de la forme désirée.
En outre, selon une huitième forme de réalisation de l'invention, l'applicateur spécifié dans la première forme de réalisation est obtenu en fournissant un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant, en ajoutant 10 parties en poids à 200 parties en poids de carbonate de calcium précipité ayant une forme de particule prismatique et servant de charge à 100 parties en poids du 10 polymère NBR, en chauffant l'ensemble de la composition de caoutchouc en utilisant conjointement un chauffage à l'air chaud et un chauffage UHF pour provoquer la vulcanisation et l'expansion pour former ainsi une éponge épaisse ayant une structure cellulaire homogène, en faisant passer à travers des rouleaux de presse et en découpant la feuille résultante en pièces de la forme désirée.
1 5 Selon une neuvième forme de réalisation de l'invention, l'applicateur spécifié dans la première forme de réalisation est obtenu en fournissant un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant, en ajoutant 1 partie en poids à 100 parties en poids d'un acide silicique servant de charge de renforcement et 10 parties en poids à 200 parties en poids de carbonate de calcium précipité ayant une 20 forme de particule prismatique et servant de charge, chacun pour 100 parties en poids du polymère NBR, en chauffant l'ensemble de la composition de caoutchouc en utilisant conjointement un chauffage à l'air chaud et un chauffage UHF pour provoquer la vulcanisation et l'expansion pour former ainsi une éponge épaisse ayant une structure cellulaire homogène, en faisant passer à travers des rouleaux de 25 presse et en découpant la matière en feuille résultante en pièces de la forme désirée.
Selon une dixième forme de réalisation de l'invention, l'applicateur spécifié dans l'une quelconque des formes de réalisation 7 à 9 consiste en un tampon éponge pour produits cosmétiques.
Dans la pratique de l'invention, on utilise comme matière de base un 3 0 NBR doué de résistance au gonflement à la fois contre fond de teint en poudre et contre fond de teint liquide.
En outre, on utilise un NBR masticable qui est capable de former une éponge, qui est plus poreux qu'une feuille de caoutchouc spongieux expansé à cellules fermées, en y incorporant préalablement un agent de réticulation et un agent 3 5 gonflant et en chauffant la composition résultante pour provoquer en même temps - 10 une réticulation et une expansion.
Après la vulcanisation et l'expansion, on fait passer le caoutchouc à travers des rouleaux de presse. La formation de cellules ouvertes et de cellules fermées peut être réglée à volonté en agissant sur le mode de passage à travers les 5 rouleaux de presse. En outre, l'addition d'un acide silicique synthétique en une quantité de 1 partie en poids à 100 parties en poids pour 100 parties en poids de NBR permet un passage facile à travers les rouleaux de presse.
Un rayonnement UHF (ultra-haute fréquence: micro-ondes) est utilisé pour le chauffage de la composition de caoutchouc. En utilisant un rayonnement 10 UHF seul ou conjointement à l'air chaud, la composition de caoutchouc subit une histoire thermique uniforme dans l'ensemble de la composition, ce qui permet de former une feuille d'éponge épaisse ayant une structure de mousse uniforme dans son ensemble. Bien qu'il ait été reconnu que le EPDM (caoutchouc éthylènepropylène), les caoutchoucs de silicone, etc., sont peu susceptibles d'être chauffés 1 5 par UHF pour produire un produit coloré ou blanc, le chauffage par UHF s'est révélé possible en utilisant du NBR. Pour une expansion libre, une composition de caoutchouc doit être préformée par extrusion, pour offrir ainsi un état interne uniforme (sans inclusion d'air à l'intérieur). Lorsque la vulcanisation et l'expansion sont provoquées par chauffage, on peut utiliser une expansion libre dans des 20 conditions imposant une tension sur le caoutchouc, ou bien l'expansion peut être effectuée sous tension.
tant donné que la réticulation est effectuée par un peroxyde organique et non par un agent de réticulation au soufre, on peut réduire l'altération de couleur imputée aux ions métalliques pendant l'utilisation des articles finaux.
Lorsqu'on n'ajoute pas moins de 25 parties en poids d'oxyde de titane à parties en poids de NBR en association avec un antioxydant thermique, on peut améliorer la durabilité (résistance à la chaleur et à l'altération de couleur par la lumière).
Lorsqu'on utilise comme agent de réticulation deux types de peroxydes 3 0 comprenant un type à décomposition à basse température et un type à décomposition à haute température, on peut établir des séquences temporelles optimales de vulcanisation et d'expansion.
Si la quantité d'acide silicique synthétique est inférieure à 1 partie en poids, le passage à travers les rouleaux de presse se dégrade, ce qui empêche de 35 conduire une opération continue. A l'opposé, si la quantité dépasse 100 parties en - il poids, l'applicateur résultant a une dureté nettement accrue et devient ainsi inadapté à un usage comme applicateur pour produits cosmétiques. Une quantité préférée d'acide silicique synthétique, en vue d'améliorer encore le passage à travers les rouleaux de presse et de conférer à l'applicateur un degré approprié de dureté, est de 3 à 10 parties en poids.
Des exemples d'acides siliciques synthétiques sont donnés ci-dessous.
Les acides siliciques synthétiques comprennent les acides siliciques synthétiques et les silicates synthétiques. L'acide silicique synthétique inclut également l'acide silicique anhydre et l'acide silicique hydraté. Les silicates synthétiques comprennent 10 le silicate de calcium hydraté et le silicate d'aluminium hydraté. Pour améliorer la propriété de passage à travers les rouleaux de presse, qui est l'un des buts de l'invention, on peut utiliser n'importe quel acide silicique synthétique quelle que soit la forme ou configuration des particules et qu'il soit anhydre ou hydraté, et l'acide silicique hydraté est préféré au regard de sa bonne disponibilité économique. 1 5 Comme exemple d'acide silicique hydraté, on mentionne Nipsil VN3 cité dans les exemples apparaissant ci- après. Des exemples de carbonate de calcium précipité ayant une forme de
particule prismatique sont donnés ci-dessous. Le carbonate de calcium précipité comprend le carbonate de calcium broyé et le carbonate de calcium précipité. 20 Le carbonate de calcium précipité inclut ceux qui ont une forme de particule prismatique et une forme aciculaire, respectivement. Lorsque du carbonate de calcium broyé ou du carbonate de calcium précipité ayant une forme de particule aciculaire est ajouté au NBR comme charge, le degré d'homogénéité des cellules devient mauvais. Au contraire, lorsqu'on ajoute du carbonate de calcium précipité 25 ayant une forme de particule prismatique, le degré d'homogénéité des cellules est bon. Comme exemple de carbonate de calcium broyé, on peut mentionner "Novelight A". Un exemple de carbonate de calcium précipité ayant une forme de particule aciculaire est "Hakuenka CC". En outre, un exemple de carbonate de calcium précipité ayant une forme de particule prismatique est "Tamapearl TP-123". 30 Dans les huitième à dixième formes de réalisation, le carbonate de calcium précipité ayant une forme de particule prismatique a de préférence une grosseur moyenne de 0,1 à 0,3 pm.
Les applicateurs pour produits cosmétiques selon les septième, neuvième et dixième formes de réalisation sont ceux qui sont obtenus en fournissant 3 5 un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant, en ajoutant 1 partie - 12 en poids à 100 parties en poids d'acide silicique synthétique pour 100 parties en poids du polymère NBR, en chauffant l'ensemble de la composition de caoutchouc en utilisant conjointement un chauffage à l'air chaud et un chauffage UHF pour provoquer la vulcanisation et l'expansion, pour former ainsi une feuille d'éponge épaisse dans un état cellulaire homogène, en faisant passer à travers des rouleaux de presse et en découpant la matière en feuille résultante en pièces.
Les articles obtenus selon les septième à dixième formes de réalisation de l'invention sont des applicateurs pour produits cosmétiques qui sont obtenus en fournissant un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant, en 0o ajoutant 1 partie en poids à 100 parties en poids d'un acide silicique synthétique servant de charge de renforcement et/ou 10 parties en poids à 200 parties en poids de carbonate de èalcium précipité ayant une forme de particule prismatique et servant de charge, tous deux pour 100 parties en poids du polymère NBR; en chauffant l'ensemble de la composition de caoutchouc résultante en utilisant 1 5 conjointement un chauffage à lair chaitdet fn chauffage UHF pour provoquer la vulcanisation et l'expansion et obtenir ainsi une feuille d'éponge épaisse dans un état cellulaire homogène, en faisant passer la feuille à travers des rouleaux de presse et en découpant la matière en feuille résultante en pièces. L'applicateur a une structure cellulaire (absorption d'eau 5 % à 500 %O) qui est intermédiaire entre une structure à 2 o cellules fermées et une structure à cellules ouvertes et il est peu susceptible d'être imbibé d'un liquide et garde une bonne sensation au toucher. Les articles obtenus selon les septième à dixième formes de réalisation de l'invention ont des cellules plus grosses (avec une taille de cellules supérieure à 100 Èn) que celles d'un applicateur à cellules fermées (c'est-à-dire une feuille cellulaire) et conviennent pour 25 fabriquer une feuille d'éponge épaisse (30 rmm-- ou. plus) ayant des cellules sensiblement uniformes.
On se reportera utilemenit aux demandes de.brevet japonais No: 2003048851 déposée le 26 février 2003, No. 2003-084614. déposée le 26 mars 2003j No: 2003-426657 déposée le 24 décembre 2003 et No. 2003-430054 déposée le 3 0 25 décembre 2003., Des formes de réalisation préférées de l'invention vont être décrites cidessous en regard des dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 est une vue latérale montrant un appareil de fabrication d'une 3 5 matière en mousse de caoutchouc selon les première à sixième formes de réalisation - 13 de l'invention; les Figures 2A et 2B sont respectivement une vue de face et une vue latérale, montrant toutes deux un exemple d'une matière extrudée utilisée dans la Figure 1; les Figures 3A et 3B sont respectivement une vue de face et une vue latérale, montrant toutes deux un autre exemple d'une matière extrudée utilisée dans la Figure 1; les Figures 4A et 4B sont respectivement une vue en plan et une vue de face, montrant toutes deux un autre exemple d'une matière extrudée utilisée dans la 10 Figure 1; la Figure 5 est une vue de face montrant un exemple de fabrication d'un tampon éponge selon les première et septième à dixième formes de réalisation de l'invention; les Figures 6A et 6B sont respectivement une vue de face et une vue 15 latérale, montrant toutes deux un exemple d'un tampon obtenu à partir de la matière en feuille de la Figure 5; et les Figures 7A, 7B et 7C sont respectivement des vues schématiques montrant un tampon éponge de la Figure 6 avec différents degrés d'homogénéité cellulaire.
2 0 Références numériques sur les dessins: 1: composition de caoutchouc la: matière extrudée lb: caoutchouc vulcanisé, éponge épaisse ic: matière en feuille 25 2:matière de base 3: matière de base 4a à 4c: tampon éponge 5: extrudeuse continue 6: dispositif de réticulation 3 0 6a: air chaud 6b: UHF - 14 7a à 7d: rouleaux de presse 8: machine de découpage à la matrice ou de sectionnement Les Figures lA, IB à 4A, 4B montrent les première à sixième formes de réalisation de l'invention. Sur ces figures, une extrudeuse continue est désignée par 5 5 et un dispositif de réticulation pour effectuer le chauffage et la vulcanisation est désigné par 6. Une machine de découpage à la matrice ou de sectionnement est désignée par 8, une composition de caoutchouc par 1, une matière extrudée par la et une mousse de caoutchouc vulcanisé expansé par lb. Plusieurs matières de base 2, 3 peuvent être coextrudées. Si une seule matière est utilisée, il en résulte un produit 10 4a. L'utilisation de plusieurs matières de base 2, 3 donne un produit 4b.
Les Figures 5 à 7 montrent les première et septième à dixième formes de réalisation de l'invention. Sur la Figure 5, une extrudeuse continue est désignée par 5, l'air chaud par 6a, UHF par 6b, des rouleaux de presse par 7a à 7e, respectivement, et une machine de découpage à la matrice ou de sectionnement par 1 5 8. La composition de caoutchouc 1 est extrudée au moyen de l'extrudeuse continue pour donner une matière extrudée la. Cette matière est chauffée extérieurement avec de l'air chaud 6a et intérieurement par UHF 6b pour donner le caoutchouc vulcanisé expansé lb, ce qui est suivi d'un pressage avec les rouleaux de presse 7a à 7c. La matière en feuille résultante est découpée au moyen de la machine de 2 0 découpage à la matrice ou de sectionnement 8 pour donner le tampon éponge 4c.
Des exemples de l'invention sont donnés ci-dessous et ces exemples ne doivent pas être considérés comme limitant l'invention.
Les première à sixième formes de réalisation de l'invention sont illustrées.
Les caoutchoucs NBR utilisés dans les exemples sont spécifiés en particulier dans le Tableau 1 ci-dessous qui indique le nom des produits, la teneur en acrylonitrile (%) et la nuance de couleur des produits vulcanisés ou réticulés en rapport avec la teneur. -
TABLEAI 1
Nom du Fabricant Teneur en AE Nuance de produit acEylo itrile couleur N220S JSR Co., Ltd. 41 13,18 Brun N230S JSR Co., Ltd. 35 6,37 Brun jaunâtre N240S JSR Co., Ltd. 26 1,35 couleur crème N250S JSR Co., Ltd. 20 O couleur crème Note: SE représente la différence de couleur par rapport à N250S Lorsque la teneur en acrylonitrile du polymère NBR utilisé dépasse 30 %, la nuance de couleur du produit vulcanisé ou réticulé tel quel vire au brun jaunâtre ou au brun et devient visuellement d'une couleur terne. Si un pigment est ajouté pour la coloration, cette couleur terne subsiste apparemment.
Si la teneur en acrylonitrile du polymère NBR utilisé est inférieure à 10 5 %, le NBR résultant a une mauvaise résistance aux huiles et n'est donc pas favorable pour un usage pratique comme applicateur pour produits cosmétiques.
D'après ce qui précède, la teneur en acrylonitrile du polymère NBR se situe de préférence entre 5 % et 30 %. Dans cet intervalle, la résistance aux huiles se trouve à un degré suffisant pour poser peu de problème dans les applications 5 pratiques, et le produit vulcanisé ou réticulé prend par lui-même une couleur blanchâtre telle qu'une couleur crème qui est agréable à la vue. videmment, lorsque des pigments sont ajoutés pour la coloration, la couleur résultante peut paraître plus jolie.
- 16 - Fxemple 1 Formulation Fabricant ppc* N230SL JSR Co. Ltd. 100 (polymère: NBR) Acide stéarique NOF Corporation 1 Novelight A Nitto Funka Kogyo Co., Ltd. 60 (carbonate de calcium) R650 Sakai Chem. Ind. Co., Ltd. 10 (oxyde de titane) DIDP Kyowa Hakko Kogyo Co., 10 (plastifiant) Ltd. Perhexa 3M-40 NOF Corporation 3,0 (peroxyde organique, agent de réticulation) Neocellborn N1000S Eiwa Chem. Ind. Co., Ltd. 5,0 (agent gonflant) VESTA-18 Inoue Sekkai Co., Ltd. 5,0 (déshydratant) *: parties pour cent parties de caoutchouc Préformage Extrudé avec une extrudeuse pour caoutchouc de diamètre 50 Section: 85 x 25 (mm) longueur: 150 (mm) Vulcanisation et expansion Air chaud: 2000C UHF: 0,5 kW Temps de chauffage: 3,5 minutes Dimensions de l'éponge Dimensions du produit expansé: 70 x 45 x 230 Exenmple 2 15s Deux rouleaux sont réglés à un écartement de 10 mm et, pendant le passage du produit expansé obtenu dans l'Exemple 1, l'écartement entre les rouleaux est réduit progressivement. Le passage entre les rouleaux de presse est terminé juste avant que le feuille d'éponge soit écrasée.
- 17 L'absorption d'eau après la rupture d'une partie des cellules fermées se révèle être de 83 %.
Exemple 1 Exemple 2 Ex. Comp. 1 Ex. Comp. 2 Tampon Tampon Tampon Tampon éponge de éponge de éponge éponge l'invention l'invention en latex en EPDM à cellules fermées Structure Cellules Cellules Cellules Cellules cellulaire semi- semi- ouvertes fermées seules ouvertes ouvertes seules (absorption (absorption d'eau:12 %) d'eau: 12 %) Masse 0,19 0,18 0,1 à 0, 2 0,1 à 0,2 volumique apparente (g/cm3) Charge de 28 10 5 à 10 20 à 25 compression à % (kPa) Résistance à la 400 380 50 à 100 300 à 500 traction (kPa) Allongement 350 360 200 à 300 300 à 500 (% ! Solidité à Solidité à A-O A-O A-X O la lumière Résistance aux O A-X O ions métalliques Propriété et A-O O O A-O texture pour le maquillage Résistance O O O aux huiles Dans le Tableau 2: O = bon, A = moyen, X = mauvais La solidité à la lumière et la résistance aux ions métalliques sont évaluées d'après le changement de couleur.
Des exemples concernant les huitième à onzième formes de réalisation - 18 de l'invention sont donnés ci-dessous.
Les formulations de caoutchouc sont décrites dans le Tableau 3 suivant. 19
TABLEAI 3
Nom du produit Fabricant Parties en poids Ex.3 Ex. 4 Ex. 5 Ex. Ex.
Comp. Comp. 4 Polymère NBR JSR Co., Ltd. 100 100 100 100 100 N240S * 1 Acide stéarique NOF Corp. 1 1 1 1 PEG 4000 NOF Corp. 1 1 1 1 1 Nipsil VN3 *2 Nippon Silica Co., 1 1 1 1 1 Ltd. Novelight A Nitto Funka Ind. Co., 72 0 0 72 0 Ltd. Tamapearl Okutama Ind. Co., 0 72 72 0 0 TP-123 Ltd. Hakuenka CC Shiraishi Corp. 0 0 0 0 72 R-650 Sakai Chem. Ind. Co., 26 26 26 26 26 Ltd. Nocrac Ouchishinko 1 1 1 1 1 Chemical Industrial Co., Ltd. DIDP Kyowa Hakko Kogyo 20 20 20 20 20 Co., Ltd. Nvper BW *3 NOF Corp. 2,5 2,5 25 2,5 2,5 Perhexa 25B-40 NOF Corp. 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 *4 Neocellbomrn Eiwa Chemical Ind. 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 N1000S *5 Co. Ltd. VESTA-18 Inoue Sekkai Ind. 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Co.. Ltd. Note: * 1: polymère NBR *2: charge blanche *3: agent de réticulation à basse température *4: agent de réticulation à haute température *5: agent gonflant Les compositions de caoutchoucs décrites dans le Tableau 3 sont 10 extrudées chacune au moyen d'une extrudeuse pour caoutchouc de diamètre 50 pour donner des corps de bâtonnet en caoutchouc non vulcanisé ayant une section de - 20 x 25 mm et une longueur de 150 mm.
Le corps de bâtonnet en caoutchouc non vulcanisé est chauffé dans des conditions sans charge à une température d'air chaud de 2000C et une puissance émise d'UHF de 0,5 kW pour provoquer la vulcanisation et l'expansion pour former un corps de bâtonnet en caoutchouc éponge vulcanisé mesurant 70 x 45 x 230 mm.
Chaque corps de bâtonnet en caoutchouc éponge vulcanisé est amené à passer n fois à travers des rouleaux biaxiaux ayant un écartement de 3 mm pour permettre un passage uniforme sur tout le corps pour obtenir ainsi une matière en feuille de caoutchouc éponge.
Le Tableau 4 ci-dessous présente les résultats de la comparaison des matières en feuille de caoutchouc éponge des Exemples 3, 4, 5, des matières en feuille de caoutchouc éponge des Exemples Comparatifs 3, 4 et du tampon de latex connu (tampon Lx) (Exemple Comparatif 5) et du tampon à cellules fermées (Exemple Comparatif 6). Les Exemples 3, 4, 5 et les Exemples Comparatifs 3, 4 15 sont exécutés dans les mêmes conditions de fabrication sauf en ce que concerne le nombre de passages entre les rouleaux. - 21
TABLEAl 4
Propriétés Unité Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Comp.
mesurées s 3 4 5 Comp Comp Comp. 5 6 3.4 tampon tampon à Lx cellules fermées Passages entre les Nom 5 20 5 20 20 - rouleaux bre Absorption d'eau % 370 290 450 300 300 500 à 3 à 5 Masse volumique g/cm3 0,17 0,16 0,16 0,16 0,16 0,1 à 0,2 0,1 à 0,3 apparente Charge de kPa 21 17 19 18 20 5à10 20 à 25 compression à 25 % Résistance à kPa 420 310 450 300 330 60 à 100 300 à 500 la traction Allongement % 300 290 310 300 320 200 à 300 à 500 Altération de - A- A- A- A-O A-O A-X O couleur O O O à la lumière Résistance aux - O O O O O A-X O ions métalliques Résistance - O O O O O O X aux huiles Propriétés pour - A- A- A- A-O A-O O A-X le maquillage O O O Passages entre les - O A O A A - X rouleaux suffisants pour obtenir la structure cellulaire désirée Homogénéité des - A O O A A O O cellules En ce qui concerne la solidité à la lumière, la résistance aux ions métalliques, la résistance aux huiles et les propriétés pour le maquillage, O = bon, - 22 A = moyen et X = mauvais.
Dans le Tableau 4, un nombre suffisant de passages entre les rouleaux pour un échantillon soumis à 1 à 15 passages entre les rouleaux est indiqué par "O", un nombre suffisant pour un échantillon soumis à 15 à 30 passages est indiqué par 5 "A"", et l'apparition d'un phénomène tel qu'une rupture d'échantillon en feuille, c'està-dire une impossibilité de passage entre les rouleaux, est indiquée par "X".
Dans le Tableau 4, l'homogénéité des cellules est déterminée d'une manière selon laquelle, en observant un échantillon de caoutchouc éponge de chacun des exemples et exemples comparatifs au microscope électronique, les 10 échantillons ayant un diamètre de cellules de 300 gm au niveau de leur région centrale et un diamètre de cellules de 500 jnm au niveau de leur région périphérique extérieure sont indiqués par "O" (Figure 7(A)). Avec le symbole "O", les diamètres de pratiquement toutes les cellules existant dans un échantillon se situent dans un intervalle de trois fois le diamètre moyen des cellules, et l'échantillon est donc très 15 bien adapté à un usage cosmétique.
Les échantillons ayant un diamètre de cellules de 200 Wlm au niveau de leur région centrale et un diamètre de cellules de 700 Pnm au niveau de leur région périphérique extérieure sont indiqués par "A" (Figure 7(B)). Le symbole "A" signifie qu'il existe un certain nombre de cellules ayant des diamètres qui dépassent 20 un intervalle de trois fois le diamètre moyen des cellules existant dans un échantillon, et cet échantillon convient à un usage cosmétique.
A noter que les échantillons ayant un diamètre de cellules de 200 à 300 jim au niveau de leur région centrale et un diamètre de cellules de 3000 à 5000 pm au niveau de leur région périphérique extérieure (Figure 7(C)) sont tels 25 qu'il existe un certain nombre de cellules ayant des diamètres qui dépassent un intervalle de dix fois le diamètre moyen des cellules, et ils ne conviennent donc pas à un usage cosmétique.
D'après le Tableau 4, on voit que les produits de l'invention peuvent être convenablement utilisés pour un fond de teint en poudre et un fond de teint liquide. - 23
Claims (9)
1. Applicateur pour produits cosmétiques qui comprend un corps, caractérisé en ce que ledit corps est obtenu en soumettant une composition de caoutchouc à un moulage par extrusion en une forme donnée, en chauffant un caoutchouc 5 moulé pour y provoquer une vulcanisation ou une réticulation pour obtenir un caoutchouc moulé, et en chauffant le caoutchouc moulé pour y provoquer une vulcanisation ou une réticulation, et en découpant à la matrice et/ou en sectionnant le caoutchouc vulcanisé ou réticulé en pièces d'une forme donnée.
2. Applicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite composition de caoutchouc est constituée d'au moins deux espèces de compositions de caoutchouc qui sont moulées par extrusion en plusieurs couches jointes ensemble d'une seule pièce.
3. Applicateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la 15 composition de caoutchouc consiste en une composition qui comprend comme principal composant un polymère ayant un groupe polaire.
4. Applicateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit polymère ayant un groupe polaire est du NBR dans lequel la teneur en acrylonitrile du polymère NBR n'est pas supérieure à 30 %.
2 5 S. Applicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la composition de caoutchouc est moulée par extrusion en une forme donnée et chauffée par irradiation avec des microondes.
6. Applicateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit applicateur est un tampon éponge.
7. Applicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps est obtenu en fournissant un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant, en ajoutant au mélange résultant 1 à 100 parties en poids d'un acide silicique synthétique servant de charge de renforcement pour 100 parties en poids du polymère NBR, en chauffant l'ensemble de la composition de 3 0 caoutchouc résultante en utilisant conjointement un chauffage à l'air chaud et un chauffage UHF pour provoquer la vulcanisation et l'expansion pour obtenir ainsi une éponge épaisse ayant une structure cellulaire homogène, en faisant passer à travers des rouleaux de presse et en découpant la matière en feuille résultante en pièces d'une forme donnée. - 24
8. Applicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps est obtenu en fournissant un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant, en ajoutant au mélange résultant 10 à 200 parties en poids de carbonate de calcium précipité ayant une forme de particule prismatique et 5 servant de charge pour 100 parties en poids du polymère NBR, en chauffant l'ensemble de la composition de caoutchouc résultante en utilisant conjointement un chauffage à l'air chaud et un chauffage UHF pour provoquer la vulcanisation et l'expansion pour obtenir ainsi une éponge épaisse ayant une structure cellulaire homogène, en faisant passer à travers 10 des rouleaux de presse et en découpant la matière en feuille résultante en pièces d'une forme donnée.
9. Applicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps est obtenu en fournissant un polymère NBR, un peroxyde organique et un agent gonflant, en ajoutant au mélange résultant 1 à 100 parties en poids d'un acide 15 silicique synthétique servant de charge de renforcement et 10 parties en poids à 200 parties en poids de carbonate de calcium précipité ayant une forme de particule prismatique et servant de charge, chacun pour 100 parties en poids du polymère NBR, en chauffant l'ensemble de la composition de caoutchouc en utilisant conjointement un chauffage à l'air chaud et un 2 0 chauffage UHF pour provoquer la vulcanisation et l'expansion pour obtenir ainsi une éponge épaisse ayant une structure cellulaire homogène, en faisant passer à travers des rouleaux de presse et en découpant la matière en feuille résultante en pièces d'une forme donnée.
10. Applicateur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en 25 ce que ledit applicateur est un tampon éponge.
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