ITMI20132195A1

ITMI20132195A1 - Veicolo acquoso per composti colorati e pigmenti, smalto ad acqua per unghie comprendente detto veicolo, e procedimento per la loro produzione.

Info

Publication number: ITMI20132195A1
Application number: IT002195A
Authority: IT
Inventors: Eros Penzo
Original assignee: Technology & Comm S R L
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-06-24
Also published as: WO2015097644A1

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

“VEICOLO ACQUOSO PER COMPOSTI COLORATI E PIGMENTI, SMALTO AD ACQUA PER UNGHIE COMPRENDENTE DETTO VEICOLO, E PROCEDIMENTO PER LA LORO PRODUZIONE”

CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un veicolo a base acquosa per composti coloranti e pigmenti, utile per la preparazione di composizioni decorative e/o coloranti sia per l’applicazione su oggetti che per l’uso in cosmetica; in particolare, il veicolo trova impiego nella preparazione di smalti ad acqua per unghie. L’invenzione riguarda inoltre i procedimenti per la produzione sia del veicolo che delle composizioni decorative e/o coloranti finali.

STATO DELLA TECNICA

Le composizioni trasparenti e coloranti hanno un’amplissima varietà di impieghi, sia a livello industriale, per la verniciatura di prodotti finiti, che in applicazioni nella vita quotidiana, per esempio nella colorazione o decorazione di singoli oggetti (per esempio nel settore del bricolage o del modellismo), nelle belle arti, o nella cosmetica, in particolare negli smalti per unghie.

Queste composizioni generalmente sono costituite da un solvente o sospendente liquido, in cui possono o meno essere disciolti o dispersi uno o più composti coloranti o pigmenti (termine con cui normalmente si intendono sostanze coloranti in forma di polveri); quasi sempre le composizioni coloranti comprendono altri componenti con funzioni specifiche, per esempio quella di aiutare la miscibilità della sostanza colorante nel liquido (o mantenerla in sospensione nel caso di pigmenti), prolungare la “shelf-life" del prodotto, o conferirgli una reologia ottimale (per esempio migliorandone la stendibilità).

Una volta stesa la composizione il liquido evapora lasciando un deposito, generalmente sottile, del composto trasparente o colorante; in queste composizioni il liquido agisce quindi come un veicolo per il composto trasparente o colorante o per il pigmento.

Il veicolo è molto spesso un composto organico. I composti organici hanno il vantaggio di fornire un’estrema variabilità di caratteristiche chimico-fisiche e quindi sono facilmente adattabili alla funzione di veicolo per coloranti o pigmenti di qualunque tipo; inoltre, i liquidi organici hanno spesso tempi di evaporazione ridotti, favorendo così l'asciugatura dello strato di colore steso. Nonostante questi indubbi vantaggi tecnici, l'impiego di composti organici come veicolo in composizioni coloranti è però sempre meno gradito dagli utilizzatori finali perché i vapori di questi solventi sono spesso sgradevoli e irritanti se respirati in quantità eccessive. Inoltre, a causa della maggiore o minore tossicità di quasi tutti i composti organici, il loro impiego è sottoposto a restrizioni normative crescenti.

Negli ultimi anni la ricerca nel settore si è rivolta quindi verso lo sviluppo di composizioni trasparenti e coloranti a base acquosa. In questo caso il mezzo liquido è per definizione non tossico, ma i tempi di asciugatura dello strato steso sono spesso lunghi, anche nell’ordine di un’ora, e tali da non essere ottimali o adatti per alcune applicazioni; per esempio, nel caso degli smalti per unghie, simili tempi di asciugatura sono spesso considerati inaccettabili.

Negli ultimi anni la società Interpolymer Corporation di Canton, Massachusetts (USA) ha sviluppato formulazioni a base di polimeri acrilici in acqua, che risolvono in parte i problemi sopra evidenziati.

In una presentazione in internet, disponibile all'indirizzo: http://www.cosmesi.it/Portals/7/Documenti/Syntran%20PC5620_New%20polym er%20for%20waterbased_Presentation.pdf

vengono descritti smalti ad acqua a base dei copolimeri acrilici Syntran<®>PC 5620 e Syntran<®>KL219-CG, entrambi prodotti dalla Interpolymer Corp. (proprietaria del marchio Syntran<®>). La presentazione riporta varie possibili composizioni dello smalto (o meglio, della base di smalto, cioè uno smalto trasparente a cui è possibile aggiungere i pigmenti o coloranti desiderati), tra cui quella che viene indicata come migliore è la F-91-141B. Questa composizione contiene (in peso) il 92% di una soluzione acquosa del copolimero Syntran<®>PC 5620, il 2,4% di dipropilenglicole dibenzoato, il 4,4% di propilenglicole n-butiletere e ΙΊ ,2% del copolimero Syntran<®>KL219-CG.

La composizione F-91-141B risulta avere un tempo di asciugatura di meno di un quarto d’ora, inferiore a quello di altri smalti ad acqua ed un’elevata lucentezza già dopo la stesura del primo strato di smalto.

Il tempo di asciugatura sopra indicato per lo smalto F-91-141B è però ancora relativamente lungo; inoltre, questo smalto risulta troppo fluido, per cui la sua stesura risulta non agevole e richiede precisione e immobilità dell’unghia su cui viene applicato per evitare sbavature. Lo smalto F-91-141B e le altre formulazioni presentate da Interpolymer Corporation danno luogo a problemi analoghi anche se impiegati per applicazioni differenti, per esempio nella decorazione di oggetti o nel settore delle belle arti.

È quindi ancora sentita l’esigenza di avere a disposizione composizioni trasparenti e coloranti a base acquosa che superino i problemi di quelle attualmente presenti sul mercato, in particolare che presentino tempi di asciugatura più rapidi e la cui stesura sia più semplice e controllabile rispetto alle composizioni acquose disponibili.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un veicolo liquido a base acquosa per composizioni trasparenti e coloranti, così come uno smalto per unghie comprendente detto veicolo in grado di ovviare agli inconvenienti sopra citati delle composizioni attualmente in commercio; l’invenzione fornisce anche il metodo per la produzione di detti veicolo e smalto.

Tale scopo viene raggiunto dalla presente invenzione, che in un suo primo aspetto riguarda un veicolo, V, per composizioni trasparenti e coloranti, comprendente:

- 100 parti in peso di un primo componente, A, che consiste nel prodotto Syntran<®>PC 5620, una soluzione acquosa di un copolimero acrilico a concentrazione compresa tra 40 e 45% in peso;

- tra 7 e 10 parti in peso di un secondo componente, B, formato per il 15% in peso dal prodotto Syntran<®>KL219-CG e almeno due composti tra: dipropilenglicoli in quantità tra il 30 e il 50% in peso, propilenglicole nbutiletere in quantità fino al 55% in peso, butilenglicole in quantità fino al 12% in peso e tripropilenglicole metiletere in quantità fino al 50% in peso; caratterizzato dal fatto di contenere inoltre:

- tra 2 e 6 parti in peso di un terzo componente, C, costituito da una soluzione acquosa a concentrazione compresa tra 10 e 20% in peso di un’argilla.

Il veicolo V può inoltre contenere, opzionalmente e preferibilmente, glicerolo in una quantità compresa tra 0,01 e 2 parti in peso per 100 parti in peso della somma dei componenti A, B e C.

In un suo secondo aspetto, l’invenzione riguarda uno smalto per unghie, comprendente il veicolo V sopra descritto e tra lo 0,4% e il 5% in peso, rispetto alla composizione complessiva dello smalto, di un pigmento o un componente colorante.

Infine, in un suo terzo aspetto, l’invenzione riguarda il procedimento per la produzione del veicolo e dello smalto sopra descritti, che comprende le seguenti operazioni:

- aggiungere il componente B al componente A, sotto lenta agitazione, in un tempo compreso tra 20 minuti e 1 ora;

- aggiungere alla miscela di componenti A e B il componente C, lentamente e sotto agitazione.

La sequenza di operazioni sopra riportata per la preparazione del veicolo viene preferibilmente realizzata in condizioni di pressione ridotta, per esempio compresa tra 0,1 e 0,4 bar.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Caratteristiche e vantaggi dell'invenzione saranno illustrati in dettaglio nella descrizione che segue.

L’invenzione riguarda composizioni trasparenti e coloranti, particolarmente adatte all’uso come smalto ad acqua per unghie, comprendenti esclusivamente materie prime a base acquosa approvate dalle normative della Food and Drug Administration (FDA, l’ente governativo degli USA preposto al controllo sulla sicurezza di cibi, farmaci e composti chimici in generale); in particolare, le composizioni dell’invenzione non contengono acetato di butile, acetato d’etile, acetone, ammoniaca, canfora, dibutilftalato, formaldeide, metalli pesanti, nitrocellulose, parabeni, saponi non ionici e toluene.

In un suo primo aspetto, l’invenzione riguarda il veicolo per composizioni coloranti, V, formato da un primo componente A, un secondo componente B, un terzo componente C ed opzionalmente glicerolo.

Il primo componente, A, è il prodotto Syntran<®>PC 5620, che comprende tra il 40 e il 45% in peso di un copolimero acrilico, mentre la restante parte è costituita da acqua. Questo componente, quando correttamente formato, presenta un valore di pH compreso tra 7 e 8.

Il secondo componente, B, comprende il prodotto Syntran<®>KL219-CG e almeno due plastificanti diversi tra loro, disciolti in acqua.

Il prodotto Syntran<®>KL219-CG consiste in una soluzione acquosa contenente tra il 72 e il 75% in peso di acqua, tra il 20 e il 24% in peso di un secondo copolimero acrilico, differente da quello presente nel prodotto Syntran<®>PC 5620, e percentuali inferiori di additivi ulteriori.

I plastificanti sono composti organici, generalmente esteri o eteri, che vengono addizionati ai materiali polimerici, allo scopo di migliorarne la processabilità e/o di impartire loro caratteristiche di flessibilità e morbidezza, e a volte maggior resistenza alle basse temperature, agli agenti atmosferici e alla combustione. Per gli scopi dell’invenzione, è stato osservato che nel componente B è necessario impiegare almeno due composti plastificanti, scelti tra eteri o esteri di propilenglicole, dipropilenglicole, tripropilenglicole o butilenglicole. Questi composti sono disponibili commercialmente.

Preferibilmente, il componente B ha la seguente composizione: 15% in peso del prodotto Syntran<®>KL219-CG, 30% in peso di dipropilenglicole dibenzoato, e 55% in peso di propilenglicole n-butiletere.

Infine, il terzo componente essenziale del veicolo dell’invenzione, C, è una soluzione di un’argilla, che ha funzione di addensante; argille preferite per gli scopi dell’invenzione sono la bentonite e, in particolare, la Laponite<®>, un’argilla colloidale sintetica di elevata purezza (Laponite<®>è un marchio registrato della società Rockwood Additives Ltd).

A 100 parti in peso del veicolo dell’invenzione formato come sopra descritto viene inoltre preferibilmente aggiunto glicerolo in quantità compresa tra 0,01 e 2 parti in peso; l'aggiunta di glicerolo favorisce la stendibilità e stabilità del prodotto oltre ad esercitare un’azione antisettica e idratante.

II veicolo V con la composizione sopra descritta, oltre ad essere un mezzo liquido a base acquosa adatto per composizioni coloranti di vario tipo e per applicazioni diverse, ha già, a parte la colorazione, tutte le caratteristiche di uno smalto per unghie trasparente, compresa la lucentezza.

Inoltre, gli inventori hanno osservato che, rispetto allo smalto F-91-141B della tecnica nota, il veicolo V (o smalto trasparente) dell’invenzione presenta un tempo di asciugatura notevolmente ridotto, di circa due minuti (migliore quindi anche degli smalti a base solvente) e una minore scorrevolezza in fase liquida, che permette di controllarne meglio la stesura.

Questo veicolo può essere impiegato per la realizzazione del secondo aspetto dell’invenzione, relativo ad uno smalto colorato per unghie. Questo smalto comprende, oltre al veicolo V sopra descritto, tra lo 0,4% e il 5% in peso di pigmenti o composti coloranti liquidi. In particolare, per la preparazione di smalti trasparenti a interferenza (che danno luogo ad un caratteristico effetto di iridescenza) lo smalto finale comprende tra il 2 e il 5% in peso di pigmenti a interferenza; per la preparazione di smalti trasparenti colorati lo smalto finale comprende tra lo 0,4 e il 2% in peso di un colorante trasparente in forma liquida; per la preparazione di smalti colorati trasparenti a interferenza lo smalto finale comprende tra il 2 e il 5% in peso di pigmenti a interferenza e lo 0,4 e l’1,6% in peso di un colorante trasparente in forma liquida; e per la preparazione di smalti colorati coprenti laccati lo smalto finale comprende tra il 2 e il 4% in peso di pigmenti colorati. Questi pigmenti e liquidi coloranti sono ben noti al tecnico del settore.

Infine, nel suo ultimo aspetto, l’invenzione riguarda il procedimento per la preparazione del veicolo e dello smalto finale.

I passaggi essenziali del procedimento sono stati riportati in precedenza.

Tutti i passaggi del procedimento devono essere realizzati con agitazione blanda, per evitare che nella composizione venga incorporata aria, che sarebbe difficile da estrarre successivamente e la cui presenza nel veicolo o nello smalto finale darebbe luogo ad opacità o alla formazione di bolle durante la stesura o la seguente asciugatura, con risultati estetici non soddisfacenti. Per evitare l'incorporazione di aria, è anche possibile realizzare i passaggi del procedimento in parziale depressione, per esempio a pressione compresa tra 0,1 e 0,4 bar. Operando in condizioni di pressione ridotta, a differenza di quanto descritto nella citata presentazione on-line di Interpolymer Corporation, è possibile mescolare direttamente i componenti da A a C, ed eventualmente il glicerolo, nelle proporzioni desiderate, e successivamente aggiungere anche i pigmenti o componenti coloranti.

Come detto in precedenza, il componente A è disponibile commercialmente, essendo un prodotto venduto dalla società Interpolymer Corporation con il nome Syntran<®>PC 5620.

Nel primo passaggio del procedimento dell’invenzione, al componente A si aggiunge, sotto lenta agitazione, per esempio tramite un agitatore verticale a pale asimmetriche, il componente B, preparato a parte in un secondo recipiente aggiungendo al copolimero, lentamente e sotto agitazione, i plastificanti nel rapporto desiderato; l'aggiunta del componente B al componente A richiede un tempo compreso tra 20 minuti e 1 ora.

A parte, viene preparato il componente C, aggiungendo aH’argilla la quantità prefissata di acqua sotto lenta agitazione, fino ad ottenere una soluzione limpida; il componente C così preparato viene aggiunto alla miscela dei componenti A e B, lentamente e sotto agitazione.

Infine, può essere aggiunto il componente opzionale glicerolo, nelle quantità sopra indicate, sempre sotto lenta agitazione.

Con questa procedura (comprendente o meno l'aggiunta del glicerolo) si completa la preparazione del veicolo V dell’invenzione.

Per la preparazione di smalti colorati, si aggiungono a detto veicolo i pigmenti o coloranti nelle quantità sopra riportate, sotto lenta agitazione continua per circa 20-40 minuti; preferibilmente, l’agitazione può essere inframmezzata da fasi di passaggio della composizione sotto elementi macinanti, che favoriscono in particolare la disaggregazione di agglomerati di pigmenti solidi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Veicolo, V, per composizioni trasparenti e coloranti, comprendente: - 100 parti in peso di un primo componente, A, che consiste nel prodotto Syntran<®>PC 5620, una soluzione acquosa di un copolimero acrilico a concentrazione compresa tra 40 e 45% in peso; - tra 7 e 10 parti in peso di un secondo componente, B, formato per il 15% in peso dal prodotto Syntran<®>KL219-CG e almeno due composti tra: dipropilenglicoli in quantità tra il 30 e il 50% in peso, propilenglicole nbutiletere in quantità fino al 55% in peso, butilenglicole in quantità fino al 12% in peso e tripropilenglicole metiletere in quantità fino al 50% in peso; caratterizzato dal fatto di contenere inoltre: - tra 2 e 6 parti in peso di un terzo componente, C, costituito da una soluzione acquosa a concentrazione compresa tra 10 e 20% in peso di un’argilla.
2. Veicolo secondo la rivendicazione 1, in cui il componente B ha la seguente composizione in peso: 15% del prodotto Syntran<®>KL219-CG, 30% di dipropilenglicole dibenzoato, e 55% di propilenglicole n-butiletere.
3. Veicolo secondo una qualunque delle rivendicazioni 1 o 2, in cui detta argilla è scelta tra bentonite e Laponite<®>.
4. Veicolo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, contenente inoltre glicerolo in quantità compresa tra 0,01 e 2 parti in peso per 100 parti in peso della somma dei componenti A, B e C.
5. Smalto per unghie contenente il veicolo di una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 4 e tra lo 0,4% e il 5% in peso, rispetto alla composizione complessiva dello smalto, di un pigmento o un componente colorante.
6. Smalto per unghie secondo la rivendicazione 5, del tipo trasparente a interferenza, contenente tra il 2% e il 5% in peso di un pigmento a interferenza.
7. Smalto per unghie secondo la rivendicazione 5, del tipo trasparente colorato, contenente tra lo 0,4% e il 2% in peso di un colorante trasparente in forma liquida.
8. Smalto per unghie secondo la rivendicazione 5, del tipo trasparente colorato a interferenza, contenente tra il 2% e il 5% in peso di pigmenti a interferenza e tra lo 0,4% e Γ1 ,6% in peso di un colorante trasparente in forma liquida.
9. Smalto per unghie secondo la rivendicazione 5, del tipo colorato coprente laccato, contenente tra il 2% e il 4% in peso di pigmenti colorati.
10. Procedimento per la produzione del veicolo di una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 4, che comprende le seguenti operazioni: - mescolare un primo componente, A, costituito dal prodotto Syntran<®>PC 5620 ed un secondo componente, B, formato per il 15% in peso dal prodotto Syntran<®>KL219-CG e almeno due composti tra: dipropilenglicoli in quantità tra il 30 e il 50% in peso, propilenglicole n-butiletere in quantità fino al 55% in peso, butilenglicole in quantità fino al 12% in peso e tripropilenglicole metiletere in quantità fino al 50% in peso, aggiungendo a 100 parti in peso del componente A una quantità compresa tra 7 e 10 parti in peso del componente B, sotto lenta agitazione, in un tempo compreso tra 20 minuti e 1 ora; - aggiungere alla miscela di componenti A e B, lentamente e sotto agitazione, tra 2 e 6 parti in peso di un terzo componente, C, costituito da una soluzione acquosa a concentrazione compresa tra 10 e 20% in peso di un’argilla.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, comprendente inoltre l’operazione di aggiungere glicerolo alla miscela di componenti A, B e C, lentamente e sotto agitazione, in quantità compresa tra 0,01 e 2 parti in peso per 100 parti in peso della somma dei componenti A, B e C.
12. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni 10 o 11, comprendente inoltre l’operazione di aggiungere a detto veicolo tra lo 0,4% e il 5% in peso, rispetto al peso della composizione complessiva finale, di un pigmento o di un componente colorante.
13. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui dette operazioni sono realizzate in condizioni di pressione ridotta.
14. Procedimento secondo la rivendicazione 13, in cui dette operazioni sono realizzate ad una pressione compresa tra 0,1 e 0,4 bar.