KR20200115563A - 표면 장력 조절제를 포함하는 화장용 잉크 조성물 - Google Patents

표면 장력 조절제를 포함하는 화장용 잉크 조성물 Download PDF

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Abstract

화장용 잉크 조성물은 미립자 재료, 중합체성 분산제, 리올로지 조절제, 및 표면 장력 조절제를 포함하며, 표면 장력 조절제는 C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 미립자 재료는 입자 크기 분포 D50이 약 100 nm 내지 약 2,000 nm일 수 있다. 리올로지 조절제는 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 표면 장력이 약 20 내지 약 45 mN/m일 수 있다.

Description

표면 장력 조절제를 포함하는 화장용 잉크 조성물
잉크젯 인쇄 응용을 위한 잉크 조성물, 및 더욱 구체적으로는 열 및/또는 피에조 잉크젯 프린트헤드를 통한 고주파 인쇄에 여전히 안정하고 적합하면서 광범위한 피부 유형에서 내구성 및 피부 결점 커버리지(coverage)를 제공할 수 있는 표면 장력 조절제 및 미립자 재료를 포함하는 화장용 잉크 조성물이 본 명세서에 기재된다.
대부분의 인쇄 응용은 문서 제작 또는 사진 인쇄를 위해 백색 기재(substrate) 상에 인쇄하도록 설계된다. 그러한 응용의 경우, 3가지 이상의 컬러 잉크와 함께 흑색 잉크가 주로 사용된다. 안정한 흑색 잉크 및 컬러 잉크를 제형화하는 것은 잘 이해된다. 예를 들어, 분자 염료는 일반적으로 담체 중에 용해성인 경우 시간 경과에 따른 침강을 나타내지 않을 것으로 알려져 있다. 또한, 안료계 흑색 잉크는 일반적으로 저점도 담체 중에 현탁되기에 충분히 작은 입자 크기를 이용하며, 입자를 현탁된 상태로 유지하기 위해 스톡스 법칙(Stokes' Law) 및 브라운 운동(Brownian motion) 둘 모두를 이용한다. 그러나, 염료는 사실상 투명하고 안료계 흑색 잉크는 현탁되기에는 충분히 작지만 가시광을 산란시키는 데 필요한 입자 크기보다는 훨씬 더 작은 입자 크기를 사용하기 때문에, 이들 잉크는 매우 낮은 불투명도를 나타낸다. 불투명화를 위해서, 광의 파장의 절반에서 최적의 광 산란이 발생한다. 가시광 스펙트럼은 약 400 내지 약 700 nm의 범위이기 때문에, 불투명화를 위한 최적의 입자 크기는 약 200 내지 약 350 nm이다. 이는 일반적으로 크기가 약 50 nm 미만인 입자를 포함하는 소비자 인쇄 응용에 사용되는 안정한 흑색 안료계 잉크의 입자 크기보다 상당히 더 크다.
화장용 인쇄 응용의 경우, 잉크는 피부 결점을 커버하고/하거나 숨기기에 충분히 불투명하여야 하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 불투명도를 달성하는 데 필요한 입자 크기 및 수준 그리고 그러한 잉크를 생성하는 데 사용되는 큰 및/또는 치밀한 입자의 중력 침강으로 인해, 분사될 수 있는 불투명한 안정한 화장용 잉크를 제형화하는 것은 어렵다. 다년간, 잉크젯 인쇄 산업은 잉크젯 프린터 카트리지 및 노즐 기술과 상용성인 안정한 백색 잉크를 생성하려고 시도하였다. 그러나, 가장 안정한 현재의 백색 잉크조차도 그대로 둔다면 시간 경과에 따라 입자 침강을 나타낸다. 그러한 잉크의 제조사는 입자를 재분산시키기 위해 매일 또는 매주의 격렬한 진탕을 권고하고/하거나 사용 동안 이러한 잉크가 재순환되는 것을 권고한다.
입자 현탁 안정성에 더하여, 화장용 잉크는 또한 광범위한 피부 유형에서 내구성이 있어야 한다. 화장용 잉크 내의 입자는 피부 상에 침착되어야 하고 피부 결점을 커버하는 데 효과적이도록 제자리에 머물러 있어야 한다. 이는 피부의 표면 특성이 개개인에 대해 그리고 사람마다 다를 수 있기 때문에 어렵다. 사람의 뺨에 대한 물의 접촉각은, 사람마다 피지 생성 수준이 상이하고/하거나 피부 케어 기법이 변화하기 때문에 0도에서 110도까지 다양할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그 결과, 화장용 잉크는 상이하게 퍼지고(spread), 상이한 속도로 건조되고, 피부 상에서 다양한 내구성을 가지며, 따라서 사람마다 다양한 커버리지를 제공할 것이다.
이와 같이, 피부 결점을 숨기고/숨기거나 커버하도록 광범위한 피부 유형에 사용될 수 있는 불투명 잉크젯 화장용 잉크 조성물이 필요하다. 특히, 여전히 안정하면서, 피부 상에서 건조 시간을 감소시키고 습윤성을 증가시킬 표면 장력을 갖고 불투명성을 제공할 수 있는 입자를 포함하는 화장용 잉크 조성물이 필요하다.
화장용 잉크 조성물은 (a) 입자 크기 분포 D50이 약 100 nm 내지 약 2,000 nm인, 약 1 내지 약 45 활성 중량%의 미립자 재료; (b) 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제; (c) 중합체성 분산제; 및 (d) C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 표면 장력 조절제를 포함한다.
화장용 잉크 조성물은 (a) 약 1 내지 약 45 활성 중량%의 미립자 재료; (b) (메트)아크릴레이트 중합체, (메트)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 약 0.30 활성 중량% 초과의 리올로지 조절제; (c) 약 0.01 내지 약 1 활성 중량%의 중합체성 분산제; (d) C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 약 0.1 내지 약 5 활성 중량%의 표면 장력 조절제; 및 (e) 약 10 내지 약 30 중량%의 습윤제를 포함한다.
화장용 잉크 조성물은 (a) 이산화티타늄을 포함하는 미립자 재료; (b) (메트)아크릴레이트 중합체, (메트)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제; (c) 중합체성 분산제; 및 (d) C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 약 0.1 내지 약 5 활성 중량%의 표면 장력 조절제를 포함한다.
본 명세서는 본 발명을 구체적으로 지시하며 명확하게 청구하는 청구범위로 결론을 맺지만 본 발명은 첨부 도면과 함께 취해지는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더 잘 이해될 것으로 믿어진다.
도 1은 본 명세서에 기재된 화장용 잉크 조성물을 침착시키는 데 사용하기 위한 개인 케어 장치의 분해도이고;
도 2는 본 명세서에 기재된 화장용 잉크 조성물을 수용하는 카트리지의 분해도이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "활성 중량%" 및 "중량%(활성)"는 조성물에서 물에 용해되거나 현탁된 성분의 고형물의 양을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "주위 조건"은 대략 섭씨 23도(℃)의 온도 및 50% 상대 습도(RH)를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "내구성"은 피부 상에서 마모를 견디며 빠르게 건조되는 능력을 설명하는 조성물의 특성을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "입자 크기 분포 D50"은 분포의 50%가 더 작은 입자 크기를 갖는 직경을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "입자 크기 분포 D90"은 분포의 90%가 더 작은 입자 크기를 갖는 직경을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "분리"는 투명한 유체 층 아래의 샘플에서 입자의 균일성에 관계없이 샘플의 상부에서 투명한 유체 층이 형성되는 것을 지칭한다. 분리는 입자 침강 및/또는 시네레시스(syneresis)를 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "침강"은 용기의 하부로의 (스톡스 법칙에 따른) 중력으로 인한 조성물 내의 입자의 낙하를 지칭한다. 입자 침강은 입자의 크기, 및 시간 경과에 따른 그의 응집에 의해 영향을 받을 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "정적 저장"은 조성물의 분석 또는 침착 전에 격렬하거나 지속적인 진동, 교반, 또는 혼합이 없는 조성물의 저장을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "시네레시스"는 상 분리, 즉 겔, 이 경우에는 약한 콜로이드성 겔로부터 액체의 추출 또는 방출(expulsion)을 의미한다. 시네레시스를 나타내는 조성물 내의 입자는 투명한 유체 층 아래에서는 여전히 균일하게 현탁되어 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "리올로지 조절제에 대한 중합체성 분산제의 비"는 중합체성 분산제의 활성 중량%를 리올로지 조절제의 활성 중량%로 나눈 비를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "저장 탄성률" 또는 "G′"는 저장되는 에너지의 척도를 지칭하는데, 이는 조성물의 탄성 부분을 나타낸다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "손실 탄성률" 또는 "G″"는 열로서 소산되는 에너지의 척도를 지칭하는데, 이는 조성물의 점성 부분을 나타낸다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "첨가된 대로의 중량%"는 조성물에 첨가된 대로의 총 활성제 + 물의 양을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "제타 전위"는 화장용 잉크 조성물의 계면동전위(electrokinetic potential)를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수형 표현은, 청구되거나 기재되는 하나 이상의 재료, 예를 들어, "리올로지 조절제" 또는 "활성제"를 의미하는 것으로 이해된다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서의 모든 중량, 측정치 및 농도는 주위 조건에서 측정된다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이 모든 백분율, 부 및 비는 화장용 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 달리 명시되지 않는 한, 열거된 성분들과 관련될 때 모든 그러한 중량은 조성물 내에 첨가된 대로의 수준에 기초한다.
화장용 잉크는 피부 결점을 커버하도록 불투명성을 생성하기 위해 사람의 눈에 시각적으로 감지가능하기에 충분히 큰 입자를 포함하는 백색 또는 밝은 색의 미립자 재료를 필요로 할 수 있다. 그러나, 시각적으로 감지가능하기에 충분히 큰 입자 크기를 갖는 미립자 재료를 포함하는 화장용 잉크 조성물을 인쇄하는 것은 현재의 잉크, 프린터, 및/또는 카트리지에 대한 과제일 수 있다. 이들 과제는 크고 치밀한 입자의 침강에 의해 주로 야기되며 부차적으로는 카트리지 내의 침강된 입자의 패킹에 의해 야기된다. 자동 혼합 또는 수동 진탕에 의한 재혼합은, 입자를 균일하게 현탁된 채로 유지하기 위해 격렬하고 반복되는 재혼합이 필요하기 때문에, 소비자 가정내 또는 핸드-헬드 인쇄 목적과 상용성이 아닐 수 있다.
또한, 화장용 잉크는 피부 결점의 충분한 커버리지를 제공도록 피부 상에 퍼질 수 있어야 하고 매우 다양한 피부 유형에 대해 내구성이 있어야 한다. 그러나, 이는 피부의 표면 특성의 가변성 때문에 어려울 수 있다. 화장용 잉크의 표면 장력이 너무 높으면, 화장용 잉크가 피부 상에서 비드-업(bead-up)되어 적절하게 퍼지지 않을 수 있으며, 이는 화장용 잉크가 피부 결점을 커버하는 능력에 영향을 준다. 놀랍게도, 소정 표면 장력 조절제를 화장용 잉크 조성물에 포함시키는 것이, 점도 저하 및 입자 현탁 안정성의 방해 없이, 피부 상에서 내구성 및 커버리지를 개선할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 특히, TiO2와 같은 미립자 재료, 알칼리 팽윤성 에멀젼("ASE") 중합체, 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼("HASE"), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제, 중합체성 분산제, 및 C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 표면 장력 조절제를 포함하는 화장용 잉크 조성물은 점도 및 장기간 입자 현탁 안정성을 유지하면서 다양한 피부 유형에서 내구성 및 커버리지를 제공할 수 있다. 화장용 잉크 조성물을 침착시키기 위한 개인 케어 장치가 본 명세서에 또한 기재되어 있다.
화장용 잉크 조성물
화장용 잉크 조성물은 미립자 재료, 리올로지 조절제, 중합체 분산제, 및 표면 장력 조절제를 포함할 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 표면 장력 조절제는 입자의 현탁을 방해할 수 있는 조성물 점도 저하 없이 화장용 잉크 조성물이 광범위한 피부 유형을 습윤시킬 수 있도록 화장용 잉크 조성물의 표면 장력을 낮출 수 있는 것으로 여겨진다.
화장용 잉크 조성물의 점도 및 입자의 응집의 균형을 사용하여, 열 잉크젯 및/또는 피에조 잉크젯 프린트헤드를 통한 고주파 인쇄 능력을 방해하지 않고서, 입자 침강을 억제하여 이전에 보고된 것을 능가하는 입자 현탁 안정성을 제공할 수 있는 것으로 또한 밝혀졌다. 이에 대한 한 가지 이점은, 입자를 재분산시키기 위해 인쇄 전에 및/또는 인쇄 동안에 소비자에 의한 또는 자동화된 기계적 공정에 의한 화장용 조성물의 진탕 및/또는 교반이 거의 내지 전혀 필요하지 않다는 것이다. 이는 소비자가 입자를 재분산시키기 위해 추가 단계를 수행할 필요가 없고/없거나, 인쇄 장치, 카트리지, 프린터 서비싱 스테이션, 및/또는 도킹 스테이션 내의 자동화된 시스템을 포함하는 교반 또는 회전 시스템의 필요성을 없앨 수 있기 때문에 화장용 잉크 조성물을 더 사용자-친화적으로 만들 수 있다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 입자가 제품의 저장 수명에 걸쳐 현탁액으로 유지될 수 있기 때문에 사용 전에 및/또는 사용 동안에 입자를 재분산시기 위해 교반하거나 진탕할 필요가 없다.
이론에 의해 제한됨이 없이, 화장용 잉크 조성물은 입자 응집을 최소화 및/또는 방지하기 위한 중합체성 분산제, 그리고 2차 구조를 도입하고 점도를 형성(build)하여 입자를 약한 콜로이드성 겔 내에 현탁시키기 위한 리올로지 조절제를 사용하여 안정화될 수 있다. 콜로이드 겔은 인쇄되지 않을 때 입자를 현탁액으로 유지하기에 충분히 강할 수 있지만(따라서 입자 침강을 억제함), 인쇄 동안 파괴하기에 충분히 약할 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 표면 장력 조절제의 하이드록실 기(들) 및 알킬 사슬의 양쪽성(amphilicity)이 콜로이드성 겔을 유의하게 파괴하지 않으면서 일부 표면 활성을 부여할 수 있는 것으로 여겨진다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 피부 케어 조성물일 수 있다. 화장용 잉크 조성물은, 정밀하게 그리고 실질적으로 오직 피부 결점 상에만 침착될 때, 과색소침착과 같은 피부 결점을 감추거나 숨길 수 있다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 임의의 표면, 바람직하게는 인간의 피부 및/또는 모발을 포함하는 각질 표면 상에 분사될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 비-뉴턴성일 수 있으며, 이는 화장용 잉크 조성물이 전단 의존성 점도 및/또는 점탄성 특성을 가질 수 있음을 의미한다. 화장용 잉크 조성물은 잉크가 카트리지와 잉크젯 장치의 프린트헤드 사이에서 이동되는 유체 배출 조건 하에서 전단 박화 효과를 나타낼 수 있다. 화장용 잉크 조성물이 분사될 때, 전단율이 증가할 수 있어서, 점도 감소를 초래할 수 있다. 따라서, 화장용 잉크 조성물은 입자 침강 없이 저장될 수 있지만, 점도 및 입자 크기는 화장용 잉크 조성물이 여전히 인쇄될 수 있도록 한다.
일 태양에서, 미립자 재료는 친수성일 수 있다. 미립자 재료는 미립자 재료가 더 친수성이 되게 하기 위해 하나 이상의 재료로 실질적으로 코팅될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "실질적으로 코팅된"은 미립자 재료의 약 25% 이상, 바람직하게는 약 50% 초과, 더욱 바람직하게는 약 75% 초과, 가장 바람직하게는 약 90% 초과의 표면 커버리지(coverage)를 의미할 수 있다. 미립자 재료를 사실상 친수성으로 만들 수 있는 적합한 코팅 성분은 실리카, 알루미나, 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 12 다이메티콘, 피트산, 소듐 글리세로포스페이트, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 미립자 재료는 당업계에 공지된 기술을 사용하여 하나 이상의 코팅 성분으로 실질적으로 코팅될 수 있다. 친수성 미립자 재료를 사용하는 것의 한 가지 이점은 친수성 미립자 재료가 물에 더욱 용이하게 분산될 수 있다는 것이다. 일 태양에서, 미립자 재료는 실리카 및/또는 알루미나로 실질적으로 코팅되어 있는 티타늄 및/또는 산화철일 수 있다.
적합한 미립자 재료에는 안료; 캡슐화된 안료; 운모; 점토; 혼합 금속 산화물 안료; 산화철, 이산화티타늄, 산화아연, 수산화알루미늄, 산화철, 및 이들의 조합과 같은 금속 산화물; 질화붕소; 실리카; 활석; 염기성 탄산납; 규산마그네슘; 중정석(BaSO4); 탄산칼슘; 진주광택제(pearlescent); 천연 착색제 및 합성 단량체성 및 중합체성 착색제를 포함하는 착색제; D&C 및 FD &C 블루, 브라운, 그린, 오렌지, 레드, 옐로우 등으로 표기되는 아조, 인디고이드, 트라이페닐메탄, 안트라퀴논, 및 잔틴 염료와 같은 염료; 레이크(Lake)로 지칭되는, 인증된 색 첨가제의 불용성 금속성 염; 및 이들의 조합이 포함된다.
일 태양에서, 미립자 재료는 이산화티타늄, 산화철, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 이산화티타늄 및/또는 산화철은 물에 용이하게 분산될 수 있다. 일 태양에서, 이산화티타늄 및/또는 산화철은 화장용 잉크 조성물에 사용하기 전에 소수성으로 처리되지 않는데, 그 이유는 물에 쉽게 분산되지 않을 수 있기 때문이다. 적합한 미립자 재료에는 코보 프로덕츠 인크(KOBO Products Inc, 미국 뉴저지주 사우스 플레인필드 소재)로부터 입수가능한 이산화티타늄 및 산화철의 슬러리, 또는 등가물이 포함될 수 있다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 백색 안료를 포함한다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 백색 외관을 가질 수 있다. 대안적으로, 화장용 잉크 조성물은 적색 및/또는 황색의 색조를 갖는 백색 외관을 가질 수 있다.
피부 결점을 숨기고/숨기거나 감추기에 충분한 불투명도를 위한 미립자 재료의 전형적인 수준은 약 30 활성 중량%일 수 있다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 약 15 활성 중량% 초과, 대안적으로 약 20 활성 중량% 초과, 대안적으로 약 30 활성 중량% 초과의 미립자 재료를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 약 1 내지 약 45 활성 중량%, 대안적으로 약 3 내지 약 30 활성 중량%, 대안적으로 약 5 내지 약 25 활성 중량%, 대안적으로 약 8 내지 약 18 활성 중량%의 미립자 재료를 포함할 수 있다.
미립자 재료는 입자 크기 분포(PSD) D50이 약 100 nm 내지 약 2,000 nm, 대안적으로 약 150 nm 내지 약 1,000 nm, 대안적으로 약 200 nm 내지 약 450 nm, 대안적으로 약 200 nm 내지 약 350 nm인 입자를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 미립자 재료는 PSD D90이 약 2 μm 미만, 대안적으로 약 1 μm 미만인 입자를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 미립자 재료는 PSD D90이 약 700 내지 약 900 μm인 입자를 포함할 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 입자가 너무 크면, 입자가 카트리지의 미세유체 채널을 막고 인쇄를 방해할 수 있는 것으로 여겨진다. 당업자는 허용가능한 입자 크기가 프린트헤드 다이 구조에 따라 변할 수 있음을 이해할 것이다. 일 태양에서, 미립자 재료는 입자가 막힘을 유발하지 않고서 카트리지의 미세 유체 채널 및/또는 프린트헤드를 통해 이동할 수 있는 한 임의의 PSD를 포함할 수 있다. 입자 크기 분포는 이하에 기재되는 입자 크기 분포 방법에 따라 측정될 수 있다.
미립자 재료는 굴절률이 약 1.1 내지 약 5.0, 대안적으로 약 1.5 내지 약 4, 대안적으로 약 2 내지 약 3일 수 있다.
미립자 재료는 밀도 범위가 약 1.5 내지 약 6 g/mL, 대안적으로 약 2 내지 약 4 g/mL일 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 리올로지 조절제를 포함할 수 있다. 리올로지 조절제는 화장용 잉크 조성물의 교반이 거의 또는 전혀 필요하지 않도록 입자를 균일하게 현탁된 상태로 유지함으로써 침강을 방지하는 것을 도울 수 있다.
리올로지 조절제의 한 가지 바람직한 군은 ASE 중합체이다. ASE 중합체는 균형을 이룬 친수성 (메트)아크릴산 단량체 및 소수성 (메트)아크릴레이트 에스테르 단량체를 포함하며, 고부피 고형물로 액체 형태로 공급될 수 있다. ASE 중합체는 증점화를 트리거하기 위해 낮은 pH로부터 높은 pH로의 변화(중화)에 의존한다. "트리거"는 물에 용해성인 (메트)아크릴산과 물에 용해성이 아닌 (메트)아크릴레이트 에스테르의 대략 50:50 비를 생성함으로써 중합체 내에 형성된다. 산이 중화되지 않은 경우(낮은 pH), 중합체는 물에 불용성이며 증점되지 않는다. 산이 완전히 중화된 경우(높은 pH), 중합체는 용해성이고 증점된다. ASE 중합체는 낮은 pH(5 미만)에서 공급되며, 최대 35%의 고형물에서 공급된 그대로의 낮은 점도(100 cP 미만)를 유지한다. 약 7 이상의 PH에 노출될 때, ASE 중합체는 부피 배제를 통해 조성물을 가용화하고, 팽윤시키고, 증점시킨다. 증점 정도는 중합체의 분자량과 관련될 수 있다. 그의 성능은 물 흡수 및 팽윤에 의존하기 때문에, ASE 중합체는 분자량이 매우 높은 경향이 있으며, 이는 그를 효율적으로 증점되게 한다. ASE 중합체가 생성하는 리올로지 프로파일은 전형적으로 가파르게 전단 박화하며(유사가소성(pseudoplastic)), 따라서 ASE 중합체는 매우 낮은 전단율에서 고점도를 형성하기에 매우 적합하다. 상이한 리올로지 특성은 중합체의 분자량뿐만 아니라 중합체의 산 및 에스테르 단량체의 유형 및 양을 조작함으로써 달성될 수 있다.
일 태양에서, ASE 중합체의 친수성 단량체는 (메트)아크릴산 및 말레산을 포함할 수 있다. 일 태양에서, ASE 중합체의 소수성 단량체는 (메트)아크릴산과 C1 내지 C4-알코올의 에스테르, 특히 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 및 메틸 메타크릴레이트를 포함할 수 있다.
일 태양에서, ASE 중합체는 10 내지 90 중량%의 친수성 단량체 A 및 10 내지 90 중량%의 소수성 단량체 B로부터 합성될 수 있다. 친수성 단량체 A 및 소수성 단량체 B의 구조가 하기에 나타나 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
여기서, R1 및 R2는 독립적으로 수소 또는 메틸이고;
R3은 C1 내지 C4 알킬이다.
본 명세서에 기재된 화장용 잉크 조성물에 사용하기에 적합한 리올로지 조절제의 또 다른 군은 HASE 중합체이다. HASE 중합체는 소수성 아크릴 에스테르 및/또는 비닐 에스테르 단량체를 중합체 조성물에 첨가하는 것에 의한, ASE 중합체 화학을 기반으로 하는 3차 중합체이다. HASE 중합체는 그의 ASE 대응물의 pH 의존성 거동을 유지하지만, 물을 흡수하는 것에 더하여, HASE 중합체는 소수성 회합을 통해 또한 증점된다. 회합성 증점제(즉, 조성물 내의 임의의 소수성 모이어티(moiety)와의 회합)로 알려진 이러한 메커니즘은 더 넓은 범위의 전단 수준에 걸쳐 성능 특성을 제공하며, ASE 및 셀룰로오스 조성물과 같은 부피 배제 증점제에 의해 가능한 것보다 더 넓은 범위의 리올로지 프로파일을 가능하게 한다.
HASE 중합체의 친수성 단량체 및 소수성 단량체는 ASE 중합체에 대하여 기재된 것과 동일할 수 있다. HASE 중합체의 회합성 단량체는 강한 소수성 특성을 나타내는 단량체일 수 있다. 바람직한 회합성 단량체는 (메트)아크릴산과 C8-C22 알코올의 에스테르이다.
일 태양에서, HASE 중합체는 10 내지 90 중량%의 친수성 단량체 A, 10 내지 90 중량%의 소수성 단량체 B, 및 0.01 내지 2 중량%의 회합성 단량체 C로부터 합성될 수 있다. 회합성 단량체 C의 구조가 하기에 나타나 있다.
Figure pct00003
여기서, R4는 수소 또는 메틸이고;
R5는 C8 내지 C22 알킬이고;
n은 0 내지 50의 정수이다.
대안적으로, HASE 중합체는 10 내지 90 중량%의 친수성 단량체 A, 10 내지 90 중량%의 소수성 단량체 B, 및 0.01 내지 2 중량%의 회합성 단량체 D로부터 합성될 수 있다. 회합성 단량체 D의 구조가 하기에 나타나 있다.
Figure pct00004
여기서, R6은 수소 또는 메틸이고;
R7은 C8 내지 C22 알킬이다.
일 태양에서, 회합성 단량체는 스테아레스-20 메타크릴레이트, 베헤네스-25 메타크릴레이트, 비닐 네오데카노에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일 태양에서, 하나 초과의 회합성 단량체가 HASE 중합체의 합성에 사용될 수 있다.
일 태양에서, ASE 중합체 및 HASE 중합체는 가교결합제를 포함할 수 있다. 가교결합제는 적어도 2개의 에틸렌계 불포화 모이어티, 대안적으로 적어도 3개의 에틸렌계 불포화 모이어티를 함유할 수 있다. 적합한 가교결합제에는 다이비닐 벤젠, 테트라알릴암모늄 클로라이드, 알릴아크릴레이트, 메타크릴레이트, 다이아크릴레이트, 글리콜과 폴리글리콜의 다이메타크릴레이트, 부타디엔, 1,7-옥타디엔, 알릴-아크릴아미드, 알릴-메타크릴아미드, 비스아크릴아미도아세트산, N,N'-메틸렌-비스아크릴아미드, 폴리올 폴리알릴에테르, 예를 들어 폴리알릴사카로스 및 펜타에리트롤 트라이알릴에테르, 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있다. 가교결합제는 약 25 내지 약 5,000 ppm, 대안적으로 약 50 내지 약 1,000 ppm, 대안적으로 약 100 내지 약 500 ppm의 수준으로 존재할 수 있다.
리올로지 조절제의 다른 군은 소수성으로 개질된 에틸렌 옥사이드계 우레탄(HEUR) 중합체이다. ASE 또는 HASE-유형 리올로지 조절제와는 달리, HEUR 중합체는 비이온성이며 임의의 pH에서 용해성이다. 이러한 용해도는, 수용성이며 중합체 구조의 대부분을 구성하는, 중합체의 에틸렌 옥사이드 골격으로 인한 것이다. 따라서, HEUR 중합체는 에틸렌 옥사이드 골격과 상호작용하여 구조를 부여하기 위해 조성물 내에 소수성 모이어티를 필요로 한다. 화장용 잉크 조성물은 HEUR 중합체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 화장용 잉크 조성물은 소수성 모이어티를 거의 내지 전혀 포함하지 않으며 HEUR 중합체를 포함하지 않는다.
리올로지 조절제는 (메트)아크릴레이트 중합체,(메트)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 혼합물일 수 있다. 리올로지 조절제는 ASE 중합체, HASE 중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 적합한 HASE 중합체에는 아큐린(ACULYN)™ 엑셀(Excel); 아크리졸(ACRYSOL)™ TT615 아큐린™ 22; 아큐린™ 88; (모두 미국 일리노이주 레이크 주리치 소재의 더 다우 케미칼 컴퍼니(The Dow Chemical Company)로부터 입수가능함); 및 이들의 조합이 포함될 수 있다. 적합한 ASE 중합체에는 레오비스(Rheovis)(등록상표) 1125(미국 노스캐롤라이나주 샬롯 소재의 바스프 코포레이션(BASF Corporation)으로부터 입수가능함), 아큐린™ 33; 아큐린™ 38(둘 모두 미국 일리노이주 레이크 주리치 소재의 더 다우 케미칼 컴퍼니로부터 입수가능함); 및 이들의 조합이 포함될 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 ASE 중합체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 화장용 잉크 조성물은 HASE 중합체를 포함할 수 있다.
리올로지 조절제는 계면활성제, 아민 옥사이드, 및/또는 셀룰로오스 에테르로 이루어지지 않는다.
25℃에서 측정된 0.1 sec-1의 전단율에서의 화장용 잉크 조성물의 제1 역학 점도가 약 500 cP 초과, 바람직하게는 25℃에서 측정된 0.1 sec-1의 전단율에서 약 1,100 cP 초과인 한, 화장용 잉크 조성물은 임의의 양의 리올로지 조절제를 포함할 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 약 0.30 활성 중량% 초과, 대안적으로 약 0.40 활성 중량% 초과, 대안적으로 약 0.50 활성 중량% 초과의 리올로지 조절제를 포함할 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 약 0.30 내지 약 1 활성 중량%, 대안적으로 약 0.30 내지 약 0.80 활성 중량%, 대안적으로 약 0.40 내지 약 0.50 활성 중량%의 리올로지 조절제를 포함할 수 있다. 활성 중량%는 표준 고성능 액체 크로마토그래피-질량 분석법(HPLC-MS) 기술을 사용하여 측정될 수 있다. 이러한 범위 내에서 리올로지 조절제의 수준을 유지하는 것에 대한 한 가지 이점은 입자가 조성물 중에 현탁될 수 있도록 화장용 잉크 조성물의 점도가 형성될 수 있다는 것이다. 입자는 25℃ 에서 약 11일 이상 동안, 대안적으로 25℃에서 약 30일 이상 동안, 대안적으로 25℃에서 약 90일 이상 동안, 대안적으로 25℃에서 약 300일 이상 동안 현탁되어 있을 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 이러한 범위 미만의 리올로지 조절제의 수준에서는, 입자가 충분히 현탁되지 않을 수 있고 침강이 일어날 수 있는 것으로 여겨진다. 리올로지 조절제의 수준이 너무 높으면, 화장용 잉크 조성물의 점도가 분사에 영향을 줄 수 있는 지점까지 증가할 수 있다(즉, 화장용 잉크 조성물이 효율적인 인쇄를 위해 충분히 전단 박화되지 않을 수 있다).
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 (NaOH와 같은 알칼리 염 염기와 비교하여) 중성 무기염이 실질적으로 없을 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 염화칼슘 또는 염화나트륨과 같은 중성 무기염은 화장용 잉크 조성물의 이온 강도를 증가시킬 수 있고 내부 구조를 파괴하여 안정성에 영향을 줄 수 있는 것으로 여겨진다. HASE 중합체 및/또는 ASE 중합체는 높은 pH에서 다가전해질로 되는 것으로 알려져 있다. pH가 증가함에 따라, HASE 중합체 및/또는 ASE 중합체 상의 카르복실산이 중화되어 중합체 사슬 상에 이온성 기를 생성할 수 있으며, 이는 정전기적 반발을 생성할 수 있다. 이러한 정전기적 반발은 중합체가 팽창하여 조성물 내에 내부 구조를 형성하게 할 수 있다. 무기 중성 염은 이러한 정전기적 반발을 차폐할 수 있고, HASE 중합체 및/또는 ASE 중합체가 구조를 변화시키게 할 수 있으며 그에 따라 안정성 증진에 있어서의 그의 유효성을 야기할 수 있는 것으로 여겨진다.
화장용 잉크 조성물은 중합체성 분산제를 포함한다. 중합체성 분산제는, 입자 크기를 제어하도록 작용할 수 있고 화장용 잉크 조성물에서 낮은 점도를 유지하는 데 도움을 줄 수 있는 저분자량 선형 또는 분지형 단일중합체 또는 공중합체일 수 있다. 중합체성 분산제는 화장용 잉크 조성물의 점도를 크게 증가시키지 않는다. 본 명세서에 사용될 수 있는 중합체성 분산제의 예에는 하나 이상의 친수성 단량체 및 선택적으로 소수성 단량체로부터 얻어지는 중합체가 포함될 수 있다.
친수성 단량체의 비제한적인 예에는 스티렌 설폰산; 알파, 베타-에틸렌계 불포화 탄산; 알파, 베타-에틸렌계 불포화 탄산의 유도체; 아크릴산; 아크릴산의 유도체; 메타크릴산; 메타크릴산의 유도체; 말레산과; 말레산의 유도체; 이타콘산; 이타콘산의 유도체; 푸마르산; 푸마르산의 유도체; 및 이들의 조합이 포함될 수 있다.
소수성 단량체의 비제한적인 예에는 스티렌; 스티렌의 유도체; 비닐톨루엔; 비닐톨루엔의 유도체; 비닐나프탈렌; 비닐나프탈렌의 유도체; 부타디엔; 부타디엔의 유도체; 아이소프렌; 아이소프렌의 유도체; 에틸렌; 에틸렌의 유도체; 프로필렌; 프로필렌의 유도체; 아크릴산의 알킬 에스테르; 메타크릴산의 알킬 에스테르; 및 이들의 조합이 포함될 수 있다.
중합체성 분산제는 또한 폴리옥시에틸렌 기, 하이드록실 기, 아크릴아미드, 아크릴아미드 유도체, 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 에톡시에틸 메타크릴레이트, 부톡시에틸 메타크릴레이트, 에톡시트라이에틸렌 메타크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트, 비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐알코올, 알킬에테르, 이들의 임의의 염, 및 이들의 조합의 군으로부터 선택되는 단량체를 포함할 수 있다.
중합체성 분산제는 산 형태일 수 있다. 중합체성 분산제는 산 형태의 염일 수 있다. 염의 비제한적인 예에는 수소, 알칼리 금속, 암모늄 이온, 유기 암모늄 이온, 포스포늄 이온, 설포늄 이온, 옥소늄 이온, 스티보늄 이온, 스타노늄(stannonium) 이온, 요오도늄 이온, 다른 오늄 이온, 및 이들의 조합의 오늄 화합물이 포함될 수 있다.
일 태양에서, 중합체성 분산제는 폴리아크릴산 또는 나트륨, 칼륨, 암모늄과 같은 이의 염, 및 이들의 혼합물일 수 있다. 일 태양에서, 중합체성 분산제는 소듐 폴리아크릴레이트, 예를 들어 다르반(DARVAN)(등록상표) 811D(미국 코네티컷주 노워크 소재의 알티 반더빌트 홀딩 컴퍼니 인크.(RT Vanderbilt Holding Company Inc.)로부터 입수가능함), 중량 평균 분자량이 약 3,500 달톤인 암모늄 폴리아크릴레이트, 예를 들어 다르반(등록상표) 821A(알티 반더빌트 홀딩 컴퍼니 인크.로부터 입수가능함), 및 이들의 조합일 수 있다.
중합체성 분산제는 중량 평균 분자량이 약 20,000 달톤 미만, 바람직하게는 약 10,000 달톤 미만, 더욱 바람직하게는 약 5,000 달톤 미만일 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 중량 평균 분자량이 약 1,000 내지 약 20,000 달톤, 대안적으로 약 1,000 내지 약 10,000 달톤, 대안적으로 약 2,000 내지 약 5,000 달톤, 대안적으로 약 2,500 내지 약 4,000 달톤인 중합체성 분산제를 포함할 수 있다. 중량 평균 분자량은 ASTM 방법 D5296-11(2011년 9월 1일)에 따른 표준 고성능 크기-배제 크로마토그래피에 의해 측정될 수 있다.
일 태양에서, 중합체성 분산제는 필름 형성 중합체가 아니다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 중합체성 분산제는 낮은 분자량 때문에 필름을 형성하지 않을 것으로 여겨진다.
화장용 잉크 조성물은 약 0.01 내지 약 1 활성 중량%, 대안적으로 약 0.10 내지 약 0.85 활성 중량%, 대안적으로 약 0.20 내지 약 0.75 활성 중량%, 대안적으로 약 0.30 내지 약 0.65 활성 중량%의 중합체성 분산제를 포함할 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 중합체성 분산제는 입자 주위에 음의 표면 전하를 생성함으로써 미립자 재료의 응집, 및 그에 따른 입자 크기를 제어할 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 중합체성 분산제는 프린터 카트리지 및 노즐과 상용성인 입자 크기를 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 0.01 활성 중량% 미만의 중합체성 분산제를 포함하는 화장용 잉크 조성물은 충분한 입자 크기 제어를 갖지 않을 수 있고/있거나 점탄성 모듈러스가 너무 높아서 미세유체의 신뢰성 있는 재충전(refill)을 허용할 수 없는 것으로 여겨진다.
리올로지 조절제에 대한 중합체성 분산제의 비는 약 1 미만일 수 있다. 리올로지 조절제에 대한 중합체성 분산제의 비는 약 0.10 내지 약 0.75, 대안적으로 약 0.30 내지 약 0.65일 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 중합체성 분산제의 수준이 리올로지 조절제의 수준보다 큰 경우, 리올로지 조절제가 입자를 현탁시키는 데 필요한 내부 구조를 구축할 수 없을 수 있다고 여겨진다. 리올로지 조절제에 대한 중합체성 분산제의 비가 너무 낮은 경우, 응집이 잘 제어되지 않을 수 있고 입자 크기가 너무 커져서 프린터 노즐에 맞지 않아, 인쇄를 어렵게 할 수 있다.
안정성은 중합체성 분산제의 수준에 반비례하고 리올로지 조절제의 수준에 정비례하는 것으로 여겨진다.
화장용 잉크 조성물은 표면 장력 조절제를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 표면 장력 조절제는 C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 조합일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "C1-C16 알코올"은 하나의 히드록실 기와 약 1 내지 약 16개의 탄소 원자를 포함하고, 오직 탄소, 수소, 할로겐, 및/또는 산소 원자만을 추가로 포함하는 비이온성 분자를 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "C5-C18 다이올"은 2개의 하이드록실 기와 약 5 내지 약 18개의 탄소 원자를 포함하고, 오직 탄소, 수소 및/또는 산소 원자만을 추가로 포함하는 비이온성 분자를 지칭한다. C1-C16 알코올 및/또는 C5-C18 다이올은 포화, 불포화, 선형, 환형 및/또는 분지형일 수 있다. 일 태양에서, C1-C16 알코올 및/또는 C5-C18 다이올에는 카르복실산 부분이 없을 수 있다.
C1-C16 알코올 표면 장력 조절제의 비제한적인 예에는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 2-메틸-2-프로판올, 파르네솔, 벤질 알코올, 페닐 에틸 알코올, 페녹시에탄올, 2-페닐페놀, 메틸 4-하이드록시벤조에이트, 에틸 4-하이드록시벤조에이트, 프로필 4-하이드록시벤조에이트, 부틸 4-하이드록시벤조에이트, 아이소부틸 4-하이드록시벤조에이트, 클로로자일레놀, 2-메틸 5-사이클로헥시펜탄올, 트라이클로산, 및 이들의 조합이 포함될 수 있다.
C5-C18 다이올 표면 장력 조절제의 비제한적인 예에는 1,2-펜탄다이올, 1,2-헥산다이올, 1,6-헥산다이올, 2-에틸-1,3-헥산다이올, 1,2-옥탄다이올, 1,8-옥탄다이올, 2-메틸 5-사이클로헥시펜탄올, 1,2-데칸다이올, 3-[(2-에틸헥실)옥시]-1,2-프로판다이올 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있다.
일 태양에서, 표면 장력 조절제는 C6-C12 알코올을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 표면 장력 조절제는 1,2-헥산다이올과 1,2-옥탄다이올의 혼합물(미국 뉴저지주 브랜치버그 소재의 심라이즈, 아게(Symrise, AG)로부터 심다이올(SymDiol)(등록상표) 68로 구매가능함)을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 표면 장력 조절제는 C15 알코올, 예를 들어 파르네솔(미국 뉴저지주 브랜치버그 소재의 심라이즈 아게로부터 구매가능함)을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 표면 장력 조절제는 에탄올을 포함할 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 약 0.1 내지 약 5 활성 중량%, 대안적으로 약 0.50 내지 약 3 활성 중량%, 대안적으로 약 1 내지 약 2 활성 중량%의 표면 장력 조절제를 포함할 수 있다. 대안적으로, 화장용 잉크 조성물은 약 0.005 내지 약 3 활성 중량%의 표면 장력 조절제를 포함할 수 있다.
그러한 표면 장력 조절제를 화장용 잉크 조성물에 포함하는 것의 한 가지 이점은 화장용 잉크의 점도 및 안정성을 유지하면서 표면 장력을 낮출 수 있다는 것이다. 다른 이점은 방부제 효과를 제공할 수 있다는 것이다. 방부제는, 예를 들어 화장용 잉크 조성물이 피부로부터의 세균으로 오염되는 경우, 화장용 잉크 조성물에서 미생물 성장을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다.
알킬 아민 옥사이드와 같은 계면활성제가 수성 조성물의 표면 장력을 감소시키는 것으로 알려져 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 본 명세서에 기재된 화장용 잉크 조성물에서, 계면활성제는, 점도를 감소시킬 수 있어서 결과적으로 화장용 잉크 제형의 입자 현탁 안정성을 감소시킬 수 있는 방식으로 미립자 재료, 리올로지 조절제, 및/또는 중합체성 분산제와 상호작용할 수 있는 것으로 여겨진다. 부가적으로, 일부 계면활성제는 피부에 자극을 줄 수 있으며 피부 케어 용도에 허용가능하지 않을 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 45 mN/m, 대안적으로 약 30 mN/m 내지 약 40 mN/m일 수 있다. 화장용 잉크 조성물의 표면 장력이 45 mN/m 초과인 경우, 화장용 잉크 조성물은 일부 피부 유형에서 비드-업될 수 있어서 허용가능한 습윤 및/또는 내구성을 제공하지 못할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 화장용 잉크 조성물이 피부 상에서 너무 많이 비드-업되는 경우, 드롭(drop)이 건조 시에 크기가 줄어들어서, 소적 침착 패턴 및 화장용 잉크 조성물이 피부 결점을 커버하는 능력에 영향을 줄 수 있다. 또한, 피부 상의 화장용 잉크 조성물의 비딩(beading)은 건조 속도를 증가시킬 수 있으며, 이는 사용자가 조성물을 만지기 전에 조성물이 건조되도록 충분히 오래 기다리지 않는 경우 번짐을 야기할 수 있다. 화장용 잉크 조성물의 표면 장력이 20 mN/m 미만인 경우에는, 모세관 작용을 통해 챔버를 재충전하는 것이 더 어려울 수 있기 때문에 화장용 잉크 조성물을 인쇄하는 것이 어려울 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 표면 장력이 감소함에 따라, 레일리(Rayleigh) 불안정성이 증가하여, 드롭 배치 오차의 증가 및 드롭 배치 정밀도의 감소를 가져올 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 25℃에서 측정된 0.1 sec-1의 전단율에서의 제1 역학 점도가 약 500 cP 초과이고 25℃에서 측정된 1,000 sec-1의 전단율에서의 제2 역학 점도가 약 100 cP 미만일 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 25℃에서 측정된 0.1 sec-1의 전단율에서의 제1 역학 점도가 약 500 cP 내지 약 10,000 cP, 대안적으로 약 1,100 cP 내지 약 8,000 cP, 대안적으로 약 1,600 cP 내지 약 6,000 cP, 대안적으로 약 2,000 cP 내지 약 5,000 cP일 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 25℃에서 측정된 1,000 sec-1의 전단율에서의 제2 역학 점도가 약 10 cP 내지 약 100 cP, 대안적으로 약 20 cP 내지 약 80 cP일 수 있다. 점도는 이후에 기재되는 점도 시험 방법에 따라 측정될 수 있다. 이러한 범위 내의 제1 및 제2 역학 점도를 갖는 것에 대한 한 가지 이점은, 높은 전단율에서는, 화장용 잉크 조성물이 뉴턴성 잉크와 유사한 점도로 떨어질 수 있지만, 인쇄되지 않을 때는 입자를 현탁시키기에 충분한 점도를 여전히 유지할 수 있다는 것이다.
이론에 의해 제한됨이 없이, 0.1 sec-1의 전단율은 저장 조건을 나타낼 수 있는 반면, 1,000 sec-1의 전단율은 인쇄 조건을 나타낼 수 있는 것으로 여겨진다.
화장용 잉크 조성물은 25℃에서 0.1 sec-1의 전단율에서 측정된 제1 역학 점도가 25℃에서 1,000 sec-1의 전단율에서 측정될 때의 화장용 잉크 조성물의 제2 역학 점도보다 약 70% 더 높을 수 있고, 대안적으로 약 80% 더 높을 수 있고, 대안적으로 약 90% 더 높을 수 있고, 대안적으로 약 95% 더 높을 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 25℃에서 0.1 sec-1의 전단율에서 측정된 제1 역학 점도가 25℃에서 1,000 sec-1의 전단율에서 측정될 때의 화장용 잉크 조성물의 제2 역학 점도보다 약 25배 더 클 수 있고, 대안적으로 약 35배 더 클 수 있고, 대안적으로 약 50배 더 클 수 있고, 대안적으로 약 80배 더 클 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 온도 의존성 점도를 가질 수 있다. 약 70℃의 승온에서 1000 sec-1의 전단율에서 더 낮은 점도가 관찰되었다.
화장용 잉크 조성물은 저장 탄성률(G′)이 약 2 내지 약 10, 대안적으로 약 3 내지 약 8, 대안적으로 약 4 내지 약 6일 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 화장용 잉크 조성물의 G′가 약 10 초과인 경우, 조성물이 너무 탄성이기 때문에 개입 없이는 프린트헤드의 유휴 시간(idle time) 후 디캡(decap) 또는 시동이 어려울 수 있는 것으로 여겨진다. 저장 탄성률은 이하에 기재된 진동 변형률 스위프 방법(Oscillatory Strain Sweep Method)에 따라 측정될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 손실 탄성률(G″)이 약 1 내지 약 5, 대안적으로 약 1.8 내지 약 4, 대안적으로 약 2 내지 약 3일 수 있다. 손실 탄성률은 이하에 기재된 진동 변형률 스위프 방법에 따라 측정될 수 있다.
저장 탄성률에 대한 손실 탄성률의 비, 또는 tan(델타)는 유체의 탄성 정도의 유용한 표현이다. 이러한 경우에, 이는 화장용 잉크 조성물의 고유한 안정성의 척도일 수 있다. G″가 G′보다 높을 때, tan(델타)는 약 1 초과이며, 점성이 우세한 유체 거동을 나타낸다. G′가 G″보다 높을 때, tan(델타)는 약 1 미만이고, 탄성이 우세한 유체 거동을 나타낸다.
화장용 잉크 조성물은 tan(델타)가 약 1일 수 있다. 대안적으로, 화장용 잉크 조성물은 tan(델타)가 약 1 미만, 바람직하게는 약 0.6 미만일 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, tan(델타)가 약 0.6 미만일 때, 입자 침강이 최소화되고/되거나 방지될 수 있는 것으로 여겨진다. 화장용 잉크 조성물은 tan(델타)가 약 0.2 내지 약 1, 대안적으로 약 0.4 내지 약 0.6일 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 제타 전위가 약 -20 이하, 대안적으로 약 -30 이하, 대안적으로 약 +20 초과, 대안적으로 약 +30 초과일 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 제타 전위가 약 -20 이하, 또는 약 +20 초과일 수 있다. 이러한 범위에서 제타 전위를 갖는 것의 한 가지 이점은 입자의 표면 전하가 증가될 수 있어서 입자의 응집을 방지할 수 있다는 것이다. 제타 전위는 이하에 기재되는 제타 전위 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 니트(neat) pH가 약 7.5 초과일 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 니트 pH가 약 7.5 내지 약 9.0, 대안적으로 약 7.5 내지 약 8.5일 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 약 7.5 미만의 pH에서는, 시네레시스가 더 빠른 속도로 일어날 수 있는 것으로 여겨진다. 더 낮은 pH에서는, 리올로지 조절제의 카르복실산과 카르복실레이트 염 사이의 평형이 양성자화된 산을 향해 밀려날 수 있어서 입자를 현탁시키는 데 이용가능하지 않은 것으로 여겨진다. pH가 증가함에 따라, 음의 제타 전위가 더 커져서, 입자의 응집을 방지하는 것으로 여겨진다. 화장용 잉크 조성물은 pH 조건을 조정하기 위한 완충제를 포함할 수 있다. 완충제는 임의의 염기성 부형제일 수 있다. 일 태양에서, 완충제는 강염기, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 및 이들의 혼합물일 수 있다. 화장용 잉크 조성물의 니트 pH는 당업자에게 공지된 표준 방법에 의해 측정될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 불투명도가 0.2 이상일 수 있다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 약 0.2 내지 약 1, 대안적으로 약 0.25 내지 약 0.8, 대안적으로 약 0.3 내지 약 0.5의 불투명도를 포함할 수 있다.
화장용 잉크 조성물에는 입자 침강이 실질적으로 없을 수 있다. 입자 침강이 실질적으로 없다는 것은 화장용 잉크 조성물의 샘플의 상부 및 하부의 중량% 고형물 사이의 변화가 제형화 후 4일차에 주위 조건에서 5% 미만, 대안적으로 약 3% 미만, 대안적으로 약 1% 미만임을 의미할 수 있다. 입자 침강은 이하에 기재되는 입자 침강 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
화장용 잉크 조성물에는 입자 응집이 실질적으로 없을 수 있다. 입자 응집이 실질적으로 없다는 것은 화장용 잉크 조성물이 주위 조건에서 1개월당 약 25 nm 미만, 대안적으로 약 15 nm 미만, 대안적으로 약 10 nm 미만의 입자 성장을 나타냄을 의미할 수 있다. 응집 속도는 소정 기간에 걸쳐 이하에 기재되는 입자 크기 분포 방법에 따라 입자 크기를 측정함으로써 결정될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 25℃에서 제형화 11일 후에 약 10% 미만, 대안적으로 약 5% 미만, 대안적으로 약 2% 미만, 대안적으로 약 1% 미만의 분리를 가질 수 있다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 25℃에서 제형 11일 후에 약 4 mm 미만, 대안적으로 약 2 mm 미만, 대안적으로 약 1 mm 미만, 대안적으로 약 0.50 mm 미만의 분리를 가질 수 있다. 분리는 이하에 기재되는 분리 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 저장 수명이 약 1개월, 대안적으로 약 3개월, 대안적으로 약 6개월, 대안적으로 약 12개월, 대안적으로 약 18개월, 대안적으로 약 24개월일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "저장 수명"은 진탕 또는 교반이 필요 없이 주위 조건에서 입자가 균일하게 현탁된 채로 유지될 수 있는 시간의 양을 의미한다.
화장용 잉크 조성물은 화장용 잉크 조성물 내의 다른 성분들을 위한 담체 또는 섀시(chassis)로서 습윤제를 추가로 포함할 수 있다. 일 태양에서, 적합한 습윤제에는 폴리알킬렌 글리콜 및 그 유도체가 포함될 수 있다. 일 태양에서, 습윤제의 예시적인 부류는 3개 이상의 하이드록실 기를 갖는 다가 알코올을 포함할 수 있다. 적합한 다가 알코올에는 프로필렌 글리콜; 소르비톨; 하이드록시프로필 소르비톨; 에리트리톨; 트레이톨; 펜타에리트리톨; 자일리톨; 글루시톨; 만니톨; 헥산 트라이올(예를 들어, 1,2,6-헥산트라이올); 글리세린; 에톡실화 글리세린; 프로폭실화 글리세린; 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있다. 일 태양에서, 습윤제는 프로필렌 글리콜이다.
다른 적합한 습윤제에는 소듐 2-피롤리돈-5-카르복실레이트; 구아니딘; 글리콜산 및 글리콜레이트 염(예를 들어, 암모늄 및 4차 알킬 암모늄); 락트산 및 락테이트 염(예를 들어, 암모늄 및 4차 알킬 암모늄); 히알루론산 및 이의 유도체(예를 들어, 히알루론산나트륨과 같은 염 유도체); 우레아; 소듐 피로글루타메이트, 수용성 글리세릴 폴리(메트)아크릴레이트 윤활제(예를 들어, 독일 루드비히스하펜 소재의 바스프(BASF)로부터 입수가능한 히스파겔(Hispagel)(등록상표)); 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 약 1 내지 약 40 활성 중량%, 대안적으로 약 5 내지 약 35 활성 중량%, 대안적으로 약 10 내지 약 30 활성 중량%, 대안적으로 약 15 내지 약 25 활성 중량%의 습윤제를 포함할 수 있다. 대안적으로, 화장용 잉크 조성물은 약 20 내지 약 30 활성 중량%의 습윤제를 포함할 수 있다.
이론에 의해 제한됨이 없이, 약 20 활성 중량% 이상의 수준에서 습윤제는 화장용 잉크 조성물이 인쇄되지 않을 때 노즐 및/또는 카트리지의 건조 및/또는 막힘을 방지하는 데 도움을 줄 수 있는 것으로 여겨진다. 일 태양에서, 습윤제의 수준은 피부 상에서의 화장용 잉크 조성물의 신속한 건조 시간을 촉진하기 위하여 약 30 활성 중량% 미만이다.
화장용 잉크 조성물은 단독으로 또는 피부학적으로 허용가능한 담체의 존재 하에 전달될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 어구 "피부학적으로 허용가능한 담체"는, 담체가 각질 조직에 대한 국소 도포에 적합하고/하거나, 양호한 미적 특성을 갖고/갖거나, 화장용 잉크 조성물의 임의의 부가적인 성분들과 상용성이고/이거나, 어떠한 불리한 안정성 또는 독성 문제도 야기하지 않을 것임을 의미한다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 피부에 사용하기에 안전하다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 알키드, 셀룰로오스, 포름알데하이드, 페놀계, 케톤, 고무 수지, 및 이들의 조합을 포함하지 않는데, 그 이유는 그러한 성분이 인간 피부에서의 사용과 상용성이 아닐 수 있기 때문이다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 저알러젠성(hypoallergenic)일 수 있다. 물이 단연코 가장 일반적인 담체이며, 전형적으로 다른 담체와 조합하여 사용된다. 담체는 매우 다양한 형태일 수 있다. 비제한적인 예에는 단순 용액(물 또는 오일 기반) 및 에멀젼이 포함된다. 피부학적으로 허용가능한 담체는 에멀젼의 형태일 수 있다. 에멀젼은 일반적으로 연속 수성상(예를 들어, 수중유 및 수중유중수) 또는 연속 오일상(예를 들어, 유중수 및 유중수중유)을 갖는 것으로서 분류될 수 있다. 오일상은 실리콘 오일, 비실리콘 오일, 예를 들어 탄화수소 오일, 에스테르, 에테르 등; 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에멀젼 담체는 연속 수상 에멀젼, 예를 들어 수중실리콘, 수중유, 및 수중유중수 에멀젼, 및 연속 오일상 에멀젼, 예를 들어 유중수 및 실리콘중수 에멀젼, 및 실리콘중수중유 에멀젼을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
화장용 잉크 조성물은 물, 바람직하게는 탈이온수를 포함할 수 있다. 화장용 잉크 조성물은 화장용 잉크 조성물의 중량을 기준으로 약 40% 내지 약 75%, 대안적으로 약 55% 내지 약 70%, 대안적으로 약 60% 내지 약 68%의 물을 포함할 수 있다.
부가적으로, 화장용 잉크 조성물은 선택적으로 항진균 및/또는 항균 성분을 포함할 수 있다. 항진균 및/또는 항균 성분의 예에는 아이소티아졸리논, 예를 들어 메틸아이소티아졸리논 및 메틸클로로아이소티아졸리논이 포함될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 피부를 조절하고/하거나 개선하는 데 유용한, 안전하고 유효한 양의 하나 이상의 피부 케어 활성제("활성제")를 포함할 수 있다. "안전하고 유효한 양"은 긍정적인 효과를 유도하기에 충분하지만 심각한 부작용을 피하기에 충분히 낮은(즉, 숙련자의 판단 내에서 합리적인 효과 대 위험 비를 제공하는) 화합물 또는 조성물의 양을 의미한다. 활성제의 안전하고 유효한 양은, 모두 화장용 잉크 조성물의 중량을 기준으로, 약 1 × 10-6 내지 약 25%, 대안적으로 약 0.0001 내지 약 20%, 대안적으로 약 0.01 내지 약 10%, 대안적으로 약 0.1 내지 약 5%, 대안적으로 약 0.2 내지 약 2%일 수 있다.
적합한 피부 케어 활성제에는 비타민(예를 들어, B3 화합물, 예를 들어 나이아신아미드, 나이아신니코틴산, 토코페릴 니코티네이트; B5 화합물, 예를 들어 판테놀; 레티노이드, 레티놀, 레티닐 아세테이트, 레티닐 팔미테이트, 레티노산, 레틴알데하이드, 레티닐 프로피오네이트, 및 카로테노이드(프로-비타민 A)를 포함하는, 비타민 A 화합물 및 비타민 A의 천연 및/또는 합성 유사체; 비타민 E 화합물, 또는 토코페롤 소르베이트 및 토코페롤 아세테이트를 포함하는 토코페롤; 아스코르베이트, 지방산의 아스코르빌 에스테르, 및 아스코르브산 유도체, 예를 들어 마그네슘 아스코르빌 포스페이트 및 소듐 아스코르빌 포스페이트, 아스코르빌 글루코사이드, 및 아스코르빌 소르베이트를 포함하는 비타민 C 화합물); 펩티드(예를 들어, 10개 이하의 아미노산을 함유하는 펩티드, 그의 유도체, 이성체, 및 금속 이온과 같은 다른 화학종과의 착물); 당 아민(예를 들어, N-아세틸-글루코사민); 썬스크린; 오일 제어제(Oil control agent); 태닝(tanning) 활성제; 항여드름 활성제; 박리(desquamation) 활성제; 항셀룰라이트 활성제; 킬레이팅제; 피부 미백제; 플라보노이드; 프로테아제 억제제(예를 들어, 헥사미딘 및 유도체); 비-비타민 산화방지제 및 라디칼 제거제; 살리실산; 모발 성장 조절제; 주름살 방지 활성제; 위축 방지(anti-atrophy) 활성제; 미네랄; 피토스테롤 및/또는 식물 호르몬; 타이로시나아제 억제제; N-아실 아미노산 화합물; 이노시톨; 보습제; 식물 추출물; 및 임의의 전술한 활성제의 유도체; 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유도체"는 나타나 있지는 않지만 당업자에게 기본 화합물의 변이체인 것으로 이해되는 구조체를 지칭한다. 예를 들어, 벤젠으로부터 수소 원자를 제거하고 이를 메틸 기로 대체하는 것이다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 과산화수소 및/또는 벤조일 퍼옥사이드를 포함하는 퍼옥사이드를 포함할 수 있다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 나이아신아미드, 이노시톨, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 피부 케어 활성제를 포함할 수 있다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물에는 라텍스 중합체 결합제 및/또는 필름 형성 중합체가 실질적으로 없다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 약 10% 미만, 대안적으로 약 1% 미만, 대안적으로 약 0.1% 미만의 라텍스 중합체 결합제 및/또는 필름 형성 중합체를 포함한다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 라텍스 중합체 결합제 및/또는 필름 형성 중합체는 인쇄가 어려워질 수 있게 할 수 있는 것으로 여겨지는데, 그 이유는 이들 중합체가 증발 후에 고화되어 노즐을 비가역적으로 막을 수 있기 때문이다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 약 10% 내지 약 30%의 고형물을 포함할 수 있다. 일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 40% 미만의 고형물을 포함한다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 예를 들어 프리페인트(prepaint) 또는 페인트에서와 같이 40% 초과의 고형물 수준에서는, 고수준의 고형물이 비가역적 노즐 막힘을 야기할 수 있기 때문에 인쇄가 어려울 수 있는 것으로 여겨진다.
일 태양에서, 화장용 잉크 조성물은 물로, 대안적으로는 비누와 물로 제거가능하다.
개인 케어 조성물
일 태양에서, 본 명세서에 기재된 화장용 잉크 조성물은 핸드-헬드 개인 케어 장치를 사용하여 피부에 도포될 수 있다. 예시적인 개인 케어 장치는 피부 결점을 숨기고/숨기거나 감추기 위해, 피부를 분석하고, 피부 결점을 확인하고, 확인된 피부 결점 상에 화장용 잉크 조성물을 침착시킬 수 있다.
일 태양에서, 개인 케어 장치는 피부의 적어도 하나의 이미지를 촬영하도록 구성된 센서 및 그레이 스케일로 이미지의 평균 백그라운드 명도를 계산하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다(그레이 스케일의 명도 값은 본 명세서에서 "L 값"으로 지칭됨). 추가로, 동일한 이미지로부터, 개별 픽셀 또는 픽셀들의 군에 대해 국소적 L 값을 계산할 수 있다. 프로세서는 이어서 국소적 L 값을 백그라운드 L 값과 비교하여 피부 결점을 확인한다. 피부 결점이 확인될 때, 프로세서는 하나 이상의 노즐을 작동시켜 화장용 잉크 조성물을 피부 결점 상으로 발사 및 분배할 수 있다.
피부 결점은 국소적 L 값과 백그라운드 L 사이의 차이의 절대값(이러한 차이는 측정된 델타 L("ΔLM")로서 정의됨)이 미리 결정된 설정 델타 L("ΔLS")보다 큰, 피부의 영역이다. 백그라운드 L은 이미지 내의 어디에서든지 계산되거나 사전 설정될 수 있다. 노즐이 화장용 잉크 조성물을 발사할 곳에서 이미지를 촬영한다. 백그라운드 L은 복수의 국소적 L의 산술 평균, 중위값, 또는 평균일 수 있으며, 이는 계산이 이미지 내의 국소적 L들의 전부 또는 그의 부분집합을 포함할 수 있음을 의미한다.
도 1은 개인 케어 장치(40)의 분해도를 도시한다. 개인 케어 장치(40)의 물리적 스페이서(42)는 피부 표면(18) 바로 위에 있다. 물리적 스페이서(42)는, 피부 표면(18)과 접촉할 때, 기계적 및 전기적 요소가 모두 피부 표면(18)로부터 기지의 거리에 있도록 설정된 미리 결정된 높이(α)를 갖는다. 일 태양에서, 높이(α)는 약 1 mm 내지 약 20 mm, 대안적으로 약 3 mm 내지 약 15 mm, 대안적으로 약 4 mm 내지 약 10 mm이다.
개인 케어 장치(40)와 연관된 기계적 및 전기적 요소에는 광원(44), 센서(46), 카트리지(52)에 부착된 카트리지 다이(57) 상에 매립된 노즐 어레이(20)가 포함될 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 카트리지 다이(57)는 노즐 어레이(20)가 내부에 형성될 수 있는 규소, 유리, 기계가공 가능한 유리 세라믹, 사파이어, 알루미나, 인쇄 배선 기판 기재(예를 들어, 액정 중합체, 폴리이미드 등)로 제조될 수 있다. 노즐 어레이(20)는 선형 구성, 다수의 행(row), 오프셋, 사인파, 곡선형, 원형, 톱니형 배열, 및 이들의 조합일 수 있다. 모든 이러한 요소는 선택적인 장치 하우징(41) 내에 둘러싸일 수 있다.
광원(44)은 센서(46)가 비교적 일정한 조도를 갖도록 물리적 스페이서(42) 내의 피부 표면(18)의 영역을 조명할 수 있다. 물리적 스페이서(42)의 부분들을 피부 표면(18)으로부터 들어 올려서 백그라운드 광이 들어가게 하고 광원(44)으로부터의 조명이 빠져나가게 할 때 백그라운드 조명이 센서(46)에 영향을 줄 수 있다. 제공된 광원(44)은 비교적 일정한 백그라운드 조명을 제공하므로 조도의 작은 변동은 교정될 수 있다. 일 태양에서, 물리적 스페이서(42)는 불투명할 수 있다. 광원(44)은 LED, 백열등, 네온 전구류 또는 임의의 다른 구매가능한 조명원일 수 있다. 광원(44)은 일정한 조도 또는 조정가능한 조도를 가질 수 있다. 예를 들어, 조정가능한 광원은 백그라운드 조명이 과도하게 밝거나 어두운 경우에 유용할 수 있다.
센서(46)는 피부 표면의 영역의 시각적 특성을 수득하는 것이 가능한 임의의 구성요소일 수 있다. 센서의 비제한적인 예에는 광학 센서, 이미지 캡쳐 장치, 분광광도계, 가시 스펙트럼 내의 파장뿐만 아니라 표면 아래 특징부를 측정할 수 있는 가시 스펙트럼 위 및 아래의 파장에 대한 광자 측정 장치, 및 이들의 조합이 포함될 수 있다. 이미지 캡쳐 장치는 임의의 다양한 구매가능한 장치, 예를 들어, 단순한 카메라 또는 디지털 CMOS 카메라 칩일 수 있다. 일 태양에서, 이미지 캡쳐 장치는 카메라일 수 있고, 이미지는 당업계에 공지된 표준 그레이 스케일로 촬영 또는 변환될 수 있다. 명도 내지 암도를 나타내는 임의의 수치 척도가 "그레이 스케일"로 간주될 수 있는 것으로 이해된다. 더욱이, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "그레이 스케일"은 선형 척도, 또는 하나의 밴드, 또는 하나의 시각적 속성인 것으로 의도된다. 예를 들어, 하나의 "그레이 스케일" 시각적 속성은 특정한 시각적 색을 정의하는 단일 파장 또는 좁은 파장일 수 있다. 하나의 "그레이 스케일" 시각적 속성의 다른 예는 RGB 조합으로부터의 트루 블랙(true black), 그레이 또는 화이트 이미지와 같은 이미지를 구성하는 각각의 픽셀에 대해 평균된 파장 수치들의 조합일 수 있다.
센서(46)는 피부 표면(18)의 L 값을 측정할 수 있고/있거나 피부 표면(18)의 이미지를 촬영하고 분석을 위해 이미지 캡쳐 라인(48)을 통해 프로세서(50)로 보낼 수 있다. 이미지는 국소적 L 값, 백그라운드 L 값 또는 둘 모두에 대해 분석될 수 있다. 프로세서(50)의 분석 프로세싱 능력 내에서 그레이 스케일 변환이 일어날 수 있다. 백그라운드 L을 국소적 L과 비교하여 ΔLM을 결정하는 것은 구매가능한 프로그래머블 칩(programmable chip) 또는 다른 구매가능한 프로세싱 유닛(processing unit)일 수 있는 프로세서(50) 내에서 일어난다.
프로세서(50)는 일반적으로 중앙 처리 장치("CPU")로 지칭된다. CPU는 랩톱 컴퓨터, 휴대전화, 전기 면도기 등과 같은 소비자 전자 장치에서 발견되는 것과 같은 단일의 프로그래머블 칩일 수 있다. CPU는 특정 용도 집적회로(Application Specific Integrated Circuit; ASIC), 컨트롤러, 현장 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array; FPGA), 집적 회로, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 프로세서 등을 포함할 수 있다. CPU는, 캐시 메모리, 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory; RAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(Static Random Access Memory; SRAM) 등과 같이 CPU 내부에, 또는 예를 들어 동적 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random-Access Memory; DRAM), 판독 전용 메모리(Read Only Memory; ROM), 정적 RAM, 플래시 메모리(Flash Memory) (예를 들어, 컴팩트 플래시(Compact Flash) 또는 스마트미디어(SmartMedia) 카드), 디스크 드라이브, 고체 상태 디스크 드라이브(Solid State Disk Drive; SSD) 또는 인터넷 클라우드 저장소와 같이 CPU 외부에 메모리 기능을 또한 포함할 수 있다. 개인 케어 장치에 테터링되거나 무선 통신되는 원격 CPU가 사용될 수 있는 것으로 예상되지만, 본 명세서에서는 개인 케어 장치 내의 국소적 CPU가 예시된다.
이미지는 순차적으로 또는 바람직하게는 연속적으로 촬영될 수 있다. 이미지 캡쳐 장치는 초당 4 프레임 이상, 대안적으로 초당 100 프레임 이상, 대안적으로 초당 200 프레임 이상, 대안적으로 초당 600 프레임 이상의 속도로 이미지를 촬영할 수 있다.
CPU는 초당 100 프레임, 및 대안적으로 초당 200 프레임 초과, 대안적으로 초당 600 프레임 초과의 속도로 처리할 수 있다.
이미지 분석의 결과는, 프로세서(50) 내에 미리 프로그래밍된 기준과 비교할 때, 피부 표면(18)의 원하는 처리로 이어질 수 있다. 예를 들어 계산된 ΔLM이 미리 결정된 ΔLS를 초과하면, 노즐 어레이(20) 내의 하나 이상의 노즐(21)을 발사하고 화장용 잉크 조성물을 분배하도록 프로세서(50)로부터 카트리지 라인(51)을 통해 카트리지(52)로 신호가 보내진다.
카트리지(52), 광원(44), 센서(46), 프로세서(50), 및 존재할 수 있는 다른 기계적 및 전기적 요소를 위한 전력은 전력 요소(54)에 의해 하나 이상의 전력 라인(55)을 통해 공급될 수 있다. 개인 케어 장치(40) 상의 어디에든 위치할 수 있지만 본 명세서에서는 장치 커버(58)에 나타나 있는 전력 스위치(56)를 통해 전력 요소(54)를 끄고 켜서 결국 개인 케어 장치(40)를 끄고 켤 수 있다. 전력 요소(54)는 배터리, 충전식 배터리, 전기화학 커패시터, 이중층 커패시터, 수퍼커패시터, 하이브리드 배터리-커패시터 시스템, 및 이들의 조합을 통한 에너지 저장 기능을 포함할 수 있다.
도 2는 카트리지 본체(64) 및 카트리지 캡(62)을 포함하는 카트리지(52)의 분해도를 도시한다. 카트리지 본체(64)는 스탠드파이프(66)를 포함할 수 있는데, 이는 전형적으로 카트리지 본체(64) 내에 둘러싸이고 노즐 출구(68)를 형성한다. 선택적인 필터(70)는 과도하게 큰 입자 및 다른 부스러기를 노즐 어레이(20)로부터 제거하는 데 도움을 줄 수 있다. 필터(70)와 노즐 어레이(20)는 노즐 출구(68)의 양쪽 면 상에 있을 있다. 화장용 잉크 조성물(74)이 카트리지 본체(64) 내에 수용될 수 있다. 폼 코어(foam core; 72)는 카트리지(64)를 적어도 부분적으로 충전할 수 있으며, 화장용 잉크 조성물(74)의 배압을 조절하는 데 도움을 준다. 배압은 블래더(bladder; 도시되지 않음) 및 당업계에 공지된 다른 방법을 통해 조절될 수 있다. 본 명세서에 도시된 폼 코어(72)는 필터(70)를 통한 스탠드파이프(66)로의 그리고 노즐 어레이(20) 내로의 화장용 잉크 조성물(74)의 유동을 조절하는 데 도움을 주는 방법의 단지 일 예이다. 커넥터(78)가 노즐 어레이(20)에 전력 및 신호를 제공할 수 있다. 화장용 잉크 조성물(74)은 압전식 수단, 열적 수단, 기계적 펌핑 수단 또는 이들의 조합에 의해서 카트리지(52)로부터 배출될 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 예시적인 카트리지는 미국 특허 출원 공개 제2002/0167566호에 기재된 카트리지를 포함할 수 있다.
백그라운드 L 값을 위해 사용되는 이미지와 국소적 L 값을 위해 사용되는 이미지 사이에 기술적 차이는 없으며, 이미지의 분석에 있어서 차이가 있다. 따라서, L 값 및 ΔLM 값을 계산하기 위하여, 이미지들이 연속적으로 프로세서로 보내진다. "보내진다"는 것은, 바람직하게는 각각의 이미지에 대해 픽셀당 4 비트 이상의 데이터가 전달되고, 바람직하게는, 이러한 4 비트(또는 그 초과)의 패킷의 데이터가 각각의 국소적 L 값의 계산에 사용된다는 것으로 이해된다.
백그라운드 L은 처리 기간 중에 1회 계산될 수 있고 그 값이 처리 기간 내내 재사용될 수 있는 것으로 이해된다. 대안적으로, 이것은 처리 과정이 계속되는 한 계속해서 재계산될 수 있다. 더욱이, 백그라운드 L의 재계산을 개시하도록 미리-프로그래밍된 트리거가 존재할 수 있다. 또한, 현재의 백그라운드 L을 위해 사용되는 프로세서 메모리로부터 백그라운드 L을 검색(retrieve)할 수 있다.
ΔLM이 미리 결정된 값을 초과하는 경우, 화장용 잉크 조성물이 피부 결점의 적어도 일부분 상에 침착될 수 있다. 특히, 화장용 잉크 조성물은 노즐들의 어레이를 통해 침착될 수 있고, 국소적 L은 노즐들의 어레이의 길이를 따라 그리고 그의 발사 범위 내에서 계산될 수 있다. 개별 노즐이 발사되어 화장용 잉크 조성물을 침착시킬 수 있거나, 또는 다수의 노즐이 동시에 발사될 수 있다. ΔLM의 크기 및 피부 결점의 크기에 기초하여 노즐들의 어레이를 따라 발사되는 노즐의 수를 조정할 수 있다. 게다가, ΔLM에 기초하여 노즐 발사 빈도를 조정할 수 있으며, 더 큰 ΔLM 값에 대응하여 더 많은 소적이 계속 발사된다.
개인 케어 장치는 약 0.1 μm 내지 약 60 μm, 대안적으로 약 1 μm 내지 약 50 μm, 대안적으로 약 5 μm 내지 약 40 μm의 평균 직경을 갖는 소적으로 화장용 잉크 조성물을 침착시킬 수 있다. 바람직하게는, 화장용 잉크 조성물은 별개의 소적들의 불연속 패턴으로 피부 결점에 도포될 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 전형적인 소비자 인쇄 응용과는 상이한 마이크로-전기-기계 시스템(MEMS)을 갖는 카트리지로부터 인쇄될 수 있다. 전형적인 인쇄 잉크는 점도가 약 10 cP 미만이기 때문에 전형적인 챔버 높이 및 노즐 플레이트 두께는 약 25 내지 약 50 μm인 것으로 알려져 있다. 일 태양에서, 카트리지는 약 10 내지 약 20 μm, 바람직하게는 약 12 내지 약 17 μm의 챔버 높이 및 노즐 플레이트 두께를 포함할 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 더 짧은 챔버 높이 및 플레이트 두께는 점성 손실을 최소화하는 데 도움이 될 수 있는 것으로 여겨진다. 또한, 대부분의 소비자 인쇄 응용은 10 ㎑ 이상에서의 인쇄를 위해 최적화되며, 따라서 잉크 제형 및 미세유체는 신속한 재충전을 달성하도록 설계된다. 그러나, 본 명세서에 기재된 화장용 잉크 조성물을 이러한 주파수 범위에서 작동시키는 것은 공기의 걸핑(gulping)으로 인해 스트리밍(streaming) 및/또는 디-프라이밍(de-priming)을 초래할 수 있다.
화장용 잉크 조성물은 다음의 시동 순서를 사용하여 인쇄될 수 있다: 기재를 약 600 ms 미만 동안 약 60℃로 가열하고, 약 300 내지 약 1000 ㎐의 주파수에서 약 100 내지 약 500회의 버스트(burst)로 노즐을 발사하고, 이어서 연속 4 ㎐ 발사로 저전단 조건을 유지하는 단계. 노즐이 상이한 알고리즘으로 시동되는 것이 가능하지만, 화장용 잉크 조성물은 그의 점성 휴지 상태로부터 유동 상태로 전이되지 않을 것 같다.
화장용 잉크 조성물을 피부 상에 침착시키는 방법이 또한 본 명세서에 기재된다. 화장용 잉크 조성물을 피부 상에 침착시키기는 방법은
a. 하나 이상의 노즐, 및 하나 이상의 노즐과 작동식으로 결합된 카트리지를 포함하는 개인 케어 장치를 제공하는 단계로서, 화장용 잉크 조성물이 카트리지 내에 배치되는, 단계; 및
b. 화장용 잉크 조성물을 피부의 일부분 상에 침착하는 단계로서, 화장용 잉크 조성물은 불연속 소적 패턴으로 침착되는, 단계를 포함한다.
더욱 구체적으로, 화장용 잉크 조성물을 피부 상에 침착시키는 방법은
a. 노즐들의 어레이를 포함하는 개인 케어 장치를 제공하는 단계;
b. 백그라운드 명도(L) 값을 제공하는 단계;
c. 피부의 처리 이미지를 수득하고, 처리 이미지 내의 개별 픽셀 또는 픽셀들의 군의 적어도 하나의 국소적 L 값을 계산하는 단계;
d. 국소적 L 값을 백그라운드 L 값과 비교하는 단계;
e. 국소적 L 값과 백그라운드 L 값 사이의 차이의 절대값이 미리 결정된 설정 델타 L 값보다 큰 피부 편차부를 확인하는 단계; 및 피부 편차부를 화장용 잉크 조성물로 처리하는 단계를 포함하며;
잉크 조성물은 입자 크기 분포 D50이 약 100 nm 내지 약 2,000 nm인 미립자 재료; 바람직하게는 중량 평균 분자량이 약 5,000 달톤 미만인, 중합체성 분산제; 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제; 및 C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 표면 장력 조절제를 포함한다.
실시예 및 데이터
비교예를 비롯하여 하기 데이터 및 실시예는 본 명세서에 기재된 화장용 잉크 조성물을 예시하는 데 도움을 주기 위해 제공된다. 예시된 조성물은 예시 목적으로만 주어지며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되는데, 그 이유는 그의 많은 변형이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 가능하기 때문이다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 모든 부, 백분율, 및 비는 중량 기준이다.
표면 장력 연구
화장용 잉크 조성물의 표면 장력 및 안정성에 대한 표면 장력 조절제의 영향을 평가하기 위해 제형을 제조하였다. 예 1 내지 예 6을 이하에 기재된 절차에 따라 제조하였다. 예 1은 표면 장력 조절제를 함유하지 않는 대조군이다. 예 2, 예 3, 및 예 4는 표면 장력 조절제 1,2-헥산다이올/1,2-옥탄다이올, 에탄올, 및 파르네솔을 각각 함유하는 화장용 잉크 조성물을 예시한다. 예 5 및 예 6은 표면 장력 조절제로서 각각 C12/C14 아민 옥사이드 또는 운데실레노일 페닐알라닌을 함유하는 비교예이다.
예 1 내지 예 6을 하기 제형에 따라 제조하였다. 중량%는 첨가된 대로 표시된다.
[표 1]
Figure pct00005
표면 장력 및 리올로지를 초기에 측정하고, 이어서 안정성 측정을 수행할 때까지 샘플을 50℃에서 밀봉 유리병에 저장하였다. 하기 표는 각각의 예에 대한 표면 장력, 점도, G′, G′′, tan(델타), 및 분리를 나타낸다. 이하에 기재되는 점도 시험 방법에 따라 점도를 측정하였다. 이하에 기재되는 진동 변형률 스위프 방법에 따라 측정된 저장 탄성률 및 손실 탄성률을 사용하여 tan(델타)를 계산하였다. 이하에 기재되는 분리 시험 방법에 따라 분리를 측정하였다. 50℃에서 15일 후에 분리의 mm로서 표 2에 분리를 기록한다.
[표 2]
Figure pct00006
놀랍게도, 일부 표면 장력 조절제는 화장용 잉크 조성물의 표면 장력을 낮출 수 있지만, 점도를 낮춤으로써 안정성을 방해하여, 입자를 현탁시키기에 불충분한 내부 구조를 입증하는 상당한 분리가 일어나는 것으로 밝혀졌다. 이론에 의해 구애됨이 없이, 프로필렌 글리콜과 같은 습윤제는 너무 친수성이어서 표면 장력을 충분히 감소시킬 수 없는 것으로 여겨진다.
표면 장력 조절제를 함유하지 않는 예 1(대조군)은 표면 장력이 50 mN/m이었다. 예 1은 입자를 현탁시키기에 충분한 점도를 형성할 수 있지만, 표면 장력이 50 mN/m인 화장용 잉크 조성물은 광범위한 피부 유형을 습윤시키지 못할 수 있고, 결과적으로 인쇄 내구성 및/또는 커버리지가 불량할 것으로 여겨진다. 교반이 필요 없이 안정성이 최대화되도록 점도를 유지하면서 표면 장력이 약 45 mN/m 미만인 것이 바람직하다.
심다이올(등록상표) 68(예 2), C8 다이올, 및 파르네솔, C15 알코올(예 4)을 첨가한 경우, 샘플의 표면 장력은 40 mN/m 이하로 감소한 반면, 점도는 대조군과 비교하여 증가하였다. 게다가, 예 2 및 예 4의 tan(델타)는 각각 0.48 및 0.52였으며, 이는 점탄성 특성이 인쇄에 적합하였음을 입증한다.
에탄올인 C2 알코올을 첨가한 경우(예 3), 샘플의 표면 장력은 45.4 mN/m으로 감소한 반면 점도는 대조군과 비교하여 증가하였다. 게다가, 예 3의 tan(델타)는 0.48이었으며, 이는 점탄성 특성이 인쇄에 적합하였음을 입증한다. 에탄올의 휘발성 때문에, 시간 경과에 따라 표면 장력이 증가할 수 있는 것으로 여겨진다.
C12/C14 아민 옥사이드를 첨가한 경우(예 5), 표면 장력은 37.7 mN/m으로 감소하였으나, 대조군과 비교하여 점도가 또한 감소하였다. 유사하게, 운데실레노일 페닐알라닌을 첨가한 경우(예 6), 표면 장력이 42.0 mN/m으로 감소하였으나 대조군과 비교하여 점도가 또한 감소하였다. 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, C12/C14 아민 옥사이드 및 운데실레노일 페닐알라닌은 화장용 잉크 조성물의 약한 콜로이드성 겔 구조를 파괴하여, 점도 감소를 초래하는 것으로 여겨진다. 또한, 예 6은 tan(델타)가 0.64이었고, 50℃에서 높은 수준의 분리가 관찰되었다.
하기 절차에 따라 예 1 내지 예 6을 제조하였다.
먼저, 상 A의 성분들을 적절한 프리믹스 용기에서 조합하고 30분 동안 혼합하였다. 상 B의 성분들을 주 용기에 첨가하였다. 이카(IKA)(등록상표)(독일 스타우펜 임 브라이스가우 소재)로부터 입수가능한 디지털 유로스타(Eurostar) 400(등록상표)과 같은, 프로펠러 블레이드를 갖는 혼합기 또는 등가물을 사용하여, 혼합물이 균질해질 때까지 저속으로 상 B를 혼합하였다. 상 B 혼합물의 pH를 측정하였다. 이어서, 프리믹스 용기의 내용물을 주 용기 내로 옮기고 30분 동안 혼합하였다. 대략 10%의 물을 상 B에 넣는 것을 보류하고, 이를 사용하여 프리믹스 용기를 세척하고, 이어서 혼합하면서 주 용기에 첨가하였다. 상 C를 주 용기에 첨가하였다. 혼합 속도를 고속으로 증가시키고 10분 동안 혼합을 계속하였다. 이어서, 상 D를 주 용기에 적가하고 20% KOH를 첨가하여 pH를 7.5 내지 8.5로 유지하였다. 균질성을 보장하고, 혼합물을 용기에 붓고, 라벨을 붙여 구분하고, 사용 전에 주위 조건에서 저장하였다.
표면 장력 방법
EZ-Pi 장력계(미국 플로리다주 파리시 소재의 키브론(Kibron)) 또는 등가물을 사용하여 ASTM 1331-14(2015년 1월 공개)에 따라 표면 장력을 측정한다. 탈이온수를 사용하여 제조사 설명서에 따라 기기를 보정한다. 측정치를 취하고 값을 mN/m 단위로 보고한다.
점도 시험 방법
유량계를 사용하여 전단율의 함수로서 점도를 측정한다. 적합한 유량계는 아레스(Ares) M(미국 델라웨어주 뉴캐슬 소재의 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments)로부터 입수가능함), 또는 등가물을 포함할 수 있다. 먼저, 샘플 및 표준물을 분석 전에 실온에서 평형을 이루게 한다. 시험 전에 50 mm, 2도, 원추 및 판을 영점 조정한다. 샘플이 25℃ ± 0.5℃인 동안, 샘플을 시험한다. 0.1 내지 1000 s-1의 범위에 걸쳐 전단 스위프 측정을 수행하여 상이한 전단율에서의 점도 및 전단 박화 특성을 결정한다.
진동 변형률 스위프 방법
유량계(예를 들어, 미국 델라웨어주 뉴캐슬 소재의 티에이 인스트루먼츠로부터 입수가능한 ARES-G2)를 사용하여 진동 변형률 스위프를 측정한다.
샘플 및 표준물을 분석 전에 주위 조건에서 평형을 이루게 둔다. 사용자 매뉴얼에 개시된 바와 같이 유량계를 보정한다. 0.05 mm 간극으로, 25℃에서 40 mm 316SST(APS 열 파단) 평행 플레이트를 사용하여 0.0001 내지 1의 변형률 범위에 걸쳐 6.28 rad/s의 고정된 각주파수에서 진동 변형률 스위프 측정을 수행하여, 저장 탄성률 및 손실 탄성률을 결정한다.
입자 크기 분포 방법
레이저 산란 입자 크기 분포 분석기를 사용하여 입자 크기 분포를 결정한다. 적합한 레이저 산란 입자 크기 분포 분석기는 호리바(Horiba) LA-950V2(일본 교토 소재의 호리바, 리미티드(Horiba, Ltd.)로부터 입수가능함)를 포함할 수 있다. 이 방법에서는, 미(Mie) 및 프라운호퍼(Fraunhofer) 산란 이론의 원리를 사용하여 액체에 현탁된 입자의 크기 및 분포를 계산한다. 결과는 보통 부피 기준으로 표시된다. 안료에 대한 이 방법의 적용은 유동 셀(flow cell) 절차를 사용하여 개발되었다.
샘플 바이알의 하부에 잔류물이 없도록 보장하기 위해 볼텍스 지니(Vortex Genie) 2로 30초 동안 볼텍싱하여 샘플을 제조한다. 200 mL의 탈이온수(DI 수)를 기기 저장소에 첨가하고 블랭크 샘플로서 분석한다. 일회용 마이크로 피펫을 사용하여, 투과도가 100으로부터 90 ± 2%로 감소될 때까지, 기기 내의 탈이온수에 충분한 샘플, 대략 250 μL를 분배한다. 결과는 D50 또는 D90으로 보고한다.
입자 침강 시험 방법
하기와 같이 입자 침강을 측정한다. 알루미늄 접시를 칭량하여 접시 중량을 결정한다. 샘플 바이알의 상부, 중부, 또는 하부로부터의 샘플의 1 그램 분취물을 접시에 첨가하고 칭량하여 습윤 중량을 결정한다. "상부"는 바이알 내의 샘플의 표면을 의미한다. "중부"는 바이알의 중간을 의미한다. "하부"는 바이알의 하부를 의미한다. 샘플 분취물을 갖는 접시를 1시간 동안 100℃의 오븐에 넣어서 휘발성 물질을 증발시킨다. 접시를 꺼내고 다시 칭량하여 건조 중량을 얻는다. 하기 식에 의해 중량% 고형물을 계산한다: (건조 중량 - 접시 중량)/(습윤 중량 - 접시 중량).
제타 전위 시험 방법
미국 뉴욕주 홀츠빌 소재의 브룩해븐 인스트루먼츠 코포레이션(Brookhaven Instruments Corporation)으로부터 입수가능한 나노브룩 제타팔스(NanoBrook ZetaPALS) 전위 분석기와 같은 제타 전위 분석기를 사용하여 제타 전위를 측정한다.
샘플을 탈이온수 내에 0.1 g/ml로 희석하여 제타 전위 시험 샘플을 제조한다. 5회 실행 및 10회 사이클로 스모루호프스키(Smoluchowski) 제타 전위 모델을 사용하여 제타 전위 분석기에서 제타 전위를 측정한다. 표준(BIZR3)을 실행한 후, 제타 전위 분석기의 셀에 1 ml의 시험 샘플을 로딩한다. pH의 함수로서 제타 전위를 측정한다.
분리 시험 방법
8-드램(1 oz., 25 mm × 95 mm) 스크류 캡 유리 바이알을 (바이알의 하부로부터 액체 조성물의 상부까지 측정할 때) 55 mm의 높이까지 샘플 조성물로 충전하여 분리를 측정한다. 바이알을 밀봉하고, 제어된 온도 챔버에 넣는다. 측정을 수행할 때까지 바이알을 정적 저장으로 유지한다. 각 시점에, 바이알을 격렬한 또는 장기간 교반 없이 챔버로부터 조심스럽게 꺼내고 임의의 시각적 분리 징후에 대해 관찰하고 분리의 유형을 시네레시스 또는 침강으로 기록한다. 디지털 캘리퍼로 샘플의 상부에서 투명한 유체의 mm를 측정함으로써 분리의 양을 결정한다.
조합
A. 입자 크기 분포 D50이 100 nm 내지 2,000 nm인, 1 내지 45 활성 중량%의 미립자 재료; 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제; 중합체성 분산제; 및 C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 표면 장력 조절제를 포함하는 화장용 잉크 조성물.
B. 표면 장력 조절제는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 2-메틸-2-프로판올, 파르네솔, 벤질 알코올, 페닐 에틸 알코올, 페녹시에탄올, 2-페닐페놀, 메틸 4-하이드록시벤조에이트, 에틸 4-하이드록시벤조에이트, 프로필 4-하이드록시벤조에이트, 부틸 4-하이드록시벤조에이트, 아이소부틸 4-하이드록시벤조에이트, 클로로자일레놀, 2-메틸 5-사이클로헥시펜탄올, 트라이클로산, 1,2-펜탄다이올, 1,2-헥산다이올, 1,6-헥산다이올, 2-에틸-1,3-헥산다이올, 1,2-옥탄다이올, 1,8-옥탄다이올, 2-메틸 5-사이클로헥시펜탄올, 1,2-데칸다이올, 3-[(2-에틸헥실)옥시]-1,2-프로판다이올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단락 A의 화장용 잉크 조성물.
C. 표면 장력 조절제는 1,2-헥산다이올, 1,2-옥탄다이올, 에탄올, 파르네솔, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단락 A의 화장용 잉크 조성물.
D. 화장용 잉크 조성물은 tan(델타)가 0.60 미만, 바람직하게는 0.55 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.50 미만인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
E. 중합체성 분산제는 중량 평균 분자량이 5,000 달톤 미만, 바람직하게는 2,000 내지 5,000 달톤, 더욱 바람직하게는 2,500 내지 4,000 달톤인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
F. 화장용 잉크 조성물은 0.30 활성 중량% 초과의 리올로지 조절제를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
G. 0.1 내지 5 활성 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 3 활성 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 2 활성 중량%의 표면 장력 조절제를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
H. 미립자 재료는 입자 크기 분포 D50이 150 nm 내지 1,000 nm, 바람직하게는 200 nm 내지 450 nm, 가장 바람직하게는 200 nm 내지 350 nm인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
I. 미립자 재료는 입자 크기 분포 D90이 700 nm 내지 900 nm인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
J. 미립자 재료는 안료, 금속 산화물, 착색제, 염료, 점토, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
K. 리올로지 조절제는 알칼리 팽윤성 아크릴 중합체 에멀젼인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
L. 화장용 잉크 조성물은 표면 장력이 20 mN/m 내지 45 mN/m, 바람직하게는 30 mN/m 내지 40 mN/m인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
M. 나이아신아미드, 이노시톨, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 피부 케어 활성제를 추가로 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
N. 20 내지 30 활성 중량%의 습윤제를 추가로 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
O. 화장용 잉크 조성물은 25℃에서 측정된 0.1 sec-1의 전단율에서의 제1 역학 점도가 1,100 cP 내지 10,000 cP, 바람직하게는 1,500 cP 내지 8,000 cP, 더욱 바람직하게는 2,000 cP 내지 5,000 cP이고, 25℃에서 측정된 1,000 sec-1의 전단율에서의 제2 역학 점도가 10 cP 내지 100 cP, 바람직하게는 20 내지 80 cP인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
P. 화장용 잉크 조성물은 니트 pH가 7.5 내지 9.0인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 화장용 잉크 조성물.
범위의 끝으로서 본 명세서에 개시된 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 수치 범위는 언급된 값 및 그 범위 내의 임의의 정수 둘 모두를 의미하고자 의도된다. 예를 들어, "1 내지 10"으로 개시된 범위는 "1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 및 10"을 의미하도록 의도된다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.
임의의 상호 참조되거나 관련된 특허 또는 출원, 및 이러한 출원이 우선권을 주장하거나 그의 이익을 청구하는 임의의 특허 출원 또는 특허를 포함하는, 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 그로써 명확히 배제되거나 달리 제한되지 않는 한 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 어떠한 문헌의 인용도 본 명세서에 개시되거나 청구된 임의의 발명에 대한 종래 기술인 것으로 인정되거나, 또는 단독으로 또는 임의의 다른 참조 문헌 또는 참조 문헌들과의 임의의 조합으로 임의의 그러한 발명을 교시, 제안 또는 개시하는 것으로 인정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌에서의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우, 본 명세서에서 그 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 실시 형태가 예시되고 기술되었지만, 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구범위에 포함하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 화장용 잉크 조성물로서,
    a. 입자 크기 분포 D50이 100 nm 내지 2,000 nm인, 1 내지 45 활성 중량%의 미립자 재료;
    b. 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제;
    c. 중합체성 분산제; 및
    d. C1-C16 알코올, C5-C18 다이올 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 2-메틸-2-프로판올, 파르네솔, 벤질 알코올, 페닐 에틸 알코올, 페녹시에탄올, 2-페닐페놀, 메틸 4-하이드록시벤조에이트, 에틸 4-하이드록시벤조에이트, 프로필 4-하이드록시벤조에이트, 부틸 4-하이드록시벤조에이트, 아이소부틸 4-하이드록시벤조에이트, 클로로자일레놀, 2-메틸 5-사이클로헥시펜탄올, 트라이클로산, 1,2-펜탄다이올, 1,2-헥산다이올, 1,6-헥산다이올, 2-에틸-1,3-헥산다이올, 1,2-옥탄다이올, 1,8-옥탄다이올, 2-메틸 5-사이클로헥시펜탄올, 1,2-데칸다이올, 3-[(2-에틸헥실)옥시]-1,2-프로판다이올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 1,2-헥산다이올, 1,2-옥탄다이올, 에탄올, 파르네솔 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 표면 장력 조절제
    를 포함하며;
    바람직하게는 상기 화장용 잉크 조성물은 tan(델타)가 0.60 미만인, 화장용 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미립자 재료는 입자 크기 분포 D90이 700 nm 내지 900 nm인, 화장용 잉크 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미립자 재료는 이산화티타늄을 포함하는, 화장용 잉크 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 나이아신아미드, 이노시톨, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 피부 케어 활성제를 추가로 포함하는 화장용 잉크 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 20 내지 30 활성 중량%의 습윤제를 추가로 포함하는 화장용 잉크 조성물.
  6. 화장용 잉크 조성물로서,
    a. 1 내지 45 활성 중량%의 미립자 재료;
    b. (메트)아크릴레이트 중합체, (메트)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 0.30 활성 중량% 초과의 리올로지 조절제;
    c. 0.01 내지 1 활성 중량%의 중합체성 분산제;
    d. C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 C6-C12 다이올 또는 C15 알코올인, 0.1 내지 5 활성 중량%의 표면 장력 조절제; 및
    e. 10 내지 30 활성 중량%의 습윤제
    를 포함하는 화장용 잉크 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 화장용 잉크 조성물은 표면 장력이 20 mN/m 내지 45 mN/m인, 화장용 잉크 조성물.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 화장용 잉크 조성물은 25℃에서 측정된 0.1 sec-1의 전단율에서의 제1 역학 점도가 500 cP 초과이고 25℃에서 측정된 1,000 sec-1의 전단율에서의 제2 역학 점도가 100 cP 미만인, 화장용 잉크 조성물.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미립자 재료는 입자 크기 분포 D50이 200 nm 내지 350 nm인, 화장용 잉크 조성물.
  10. 화장용 잉크 조성물로서,
    a. 이산화티타늄을 포함하는 미립자 재료;
    b. (메트)아크릴레이트 중합체, (메트)아크릴레이트 공중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제;
    c. 중합체성 분산제; 및
    d. C1-C16 알코올, C5-C18 다이올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 1,2-헥산다이올, 1,2-옥탄다이올, 에탄올, 파르네솔, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 0.1 내지 5 활성 중량%의 표면 장력 조절제
    를 포함하는 화장용 잉크 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이산화티타늄은 실리카, 알루미나, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 코팅 성분으로 실질적으로 코팅되는, 화장용 잉크 조성물.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 화장용 잉크 조성물은 0.30 활성 중량% 초과의 리올로지 조절제를 포함하는, 화장용 잉크 조성물.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체성 분산제는 중량 평균 분자량이 2,500 내지 4,000 달톤인, 화장용 잉크 조성물.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화장용 잉크 조성물은 표면 장력이 20 mN/m 내지 45 mN/m인, 화장용 잉크 조성물.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화장용 잉크 조성물은 tan(델타)가 0.60 미만인, 화장용 잉크 조성물.
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