(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-10
(45)【発行日】2022-06-20
(54)【発明の名称】インクジェット印刷用途のための異成分系化粧用インク組成物
(51)【国際特許分類】
A61K 8/29 20060101AFI20220613BHJP
A61K 8/81 20060101ALI20220613BHJP
A61Q 1/02 20060101ALI20220613BHJP
【FI】
A61K8/29
A61K8/81
A61Q1/02
(21)【出願番号】P 2020561622
(86)(22)【出願日】2019-02-01
(86)【国際出願番号】 US2019016222
(87)【国際公開番号】W WO2019152760
(87)【国際公開日】2019-08-08
【審査請求日】2020-07-22
(32)【優先日】2018-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】590005058
【氏名又は名称】ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー
【氏名又は名称原語表記】THE PROCTER & GAMBLE COMPANY
【住所又は居所原語表記】One Procter & Gamble Plaza, Cincinnati, OH 45202,United States of America
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100122437
【氏名又は名称】大宅 一宏
(74)【代理人】
【識別番号】100209495
【氏名又は名称】佐藤 さおり
(72)【発明者】
【氏名】ヴィラロボス・リンゲス、ジャネット
(72)【発明者】
【氏名】レイブ、トーマス・エリオット
(72)【発明者】
【氏名】チャン、ジェレミー
(72)【発明者】
【氏名】スタール、アジェイ
【審査官】田中 雅之
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2016/0090502(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2008/0292570(US,A1)
【文献】特開2014-122236(JP,A)
【文献】米国特許第04782109(US,A)
【文献】特開2000-178171(JP,A)
【文献】特開2002-309151(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61K 8/00- 8/99
A61Q 1/00-90/00
C09K 23/00-23/56
C08K 3/00-13/08
C08L 1/00-101/14
C09D 11/00-13/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
化粧用インク組成物であって、
a.100nm~2,000nmの粒子径分布D5
0を有する、1~30活性物質重量%の二酸化チタ
ンと、
b.20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有
し、(メタ)アクリル酸ホモポリマー又はその塩である、高分子分散剤と、
c.
10~90重量%のモノマーA、10~90重量%のモノマーB、及び0.01~2重量%のモノマーC
【化1】
(式中、R
1
及びR
2
は、独立して、水素又はメチルであり、R
3
は、C
1
~C
4
アルキルであり、R
4
は、水素又はメチルであり、R
5
は、C
8
~C
22
アルキルであり、nは、0~50の整数である)
から合成された疎水変性アルカリ膨潤性エマルション
(HASE)/アクリレートコポリマーである、0.30
~1活性物質重量
%の高分子レオロジー変性剤と、
d.10~30活性物質重量%の保湿剤と、を含み、
前記化粧用インク組成物が、8ドラムガラスバイアル中で、40℃、1気圧、相対湿度60%で11日間静置保存した後、0.1~20mmの分離を有し、前記分離が、シネレシスである、化粧用インク組成物。
【請求項2】
前記二酸化チタンが、800nm~1250nmの粒子径分布D90を有する、請求項1に記載の化粧用インク組成物。
【請求項3】
0.01~1活性物質重量%の前記高分子分散剤を含む、請求項1又は2に記載の化粧用インク組成物。
【請求項4】
酸化鉄を更に含む、請求項1~
3のいずれか一項に記載の化粧用インク組成物。
【請求項5】
前記化粧用インク組成物が、8ドラムガラスバイアル中で、40℃、1気圧、相対湿度60%で11日間静置保存した後、0.5~15mm
の分離を有する、請求項1~
4のいずれか一項に記載の化粧用インク組成物。
【請求項6】
化粧用インク組成物であって、
a.二酸化チタン、酸化鉄、及びこれらの混合物
の中から選択される1種を含む1~30活性物質重量%の粒子状材料と、
b.
10~90重量%のモノマーA、10~90重量%のモノマーB、及び0.01~2重量%のモノマーC
【化2】
(式中、R
1
及びR
2
は、独立して、水素又はメチルであり、R
3
は、C
1
~C
4
アルキルであり、R
4
は、水素又はメチルであり、R
5
は、C
8
~C
22
アルキルであり、nは、0~50の整数である)
から合成された疎水変性アルカリ膨潤性エマルション
(HASE)/アクリレートコポリマーである、0.30~1活性物質重量%の高分子レオロジー変性剤と、
c.20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有
し、(メタ)アクリル酸ホモポリマー又はその塩である高分子分散剤と、
d.10~30活性物質重量%の保湿剤と、を含み、
前記化粧用インク組成物が、8ドラムガラスバイアル中で、40℃、1気圧、相対湿度60%で11日間静置保存した後、0.1~20mmの分離を有する場合、前記分離が、シネレシスである、化粧用インク組成物。
【請求項7】
8~18活性物質重量%の二酸化チタンを含む、請求項
6に記載の化粧用インク組成物。
【請求項8】
0.01~1活性重量%の前記高分子分散剤を含む、請求項
6又は7に記載の化粧用インク組成物。
【請求項9】
前記高分子分散剤が、1,000~10,000ダルトンの重量平均分子量を有する、請求項
6~
8のいずれか一項に記載の化粧用インク組成物。
【請求項10】
化粧用インク組成物を含むインクカートリッジであって、
a.1~30活性物質重量%の二酸化チタンと、
b.20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有
し、(メタ)アクリル酸ホモポリマー又はその塩である、高分子分散剤と、
c.
10~90重量%のモノマーA、10~90重量%のモノマーB、及び0.01~2重量%のモノマーC
【化3】
(式中、R
1
及びR
2
は、独立して、水素又はメチルであり、R
3
は、C
1
~C
4
アルキルであり、R
4
は、水素又はメチルであり、R
5
は、C
8
~C
22
アルキルであり、nは、0~50の整数である)
から合成された疎水変性アルカリ膨潤性エマルション
(HASE)/アクリレートコポリマーである、0.3
~1活性物質重量
%の高分子レオロジー変性剤と、を含み
前記化粧用インク組成物が、40℃、1気圧、相対湿度75%で28日間静置保存した後、5%~50%のマイクロCT分離値を有する、インクカートリッジ。
【請求項11】
前記二酸化チタンが、800nm~1250nmの粒子径分布D90を有する、請求項1
0に記載のイン
クカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
インクジェット印刷用途のためのインク組成物、より具体的には、制御されたシネレシスを呈する一方でサーマル及び/又はピエゾインクジェットプリントヘッドによる高周波印刷に依然として好適な粒子状材料を含む化粧用インク組成物が本明細書に記載される。
【背景技術】
【0002】
化粧用印刷用途の場合、インクは、皮膚の欠陥を覆う及び/又は隠すのに十分に不透明でなければならないことが知られている。しかしながら、不透明度を達成するために必要とされる粒子径及びレベルのために、噴射することができる不透明で安定したインクを配合することは困難である。更に、不透明なインクは、分離して、そのようなインクを作成するために使用される大きな粒子及び/又は高密度の粒子の沈降を呈し得る。特に、インクジェットカートリッジ及び/又はプリンタを介して印刷可能な、一般的に使用される白色顔料である二酸化チタンを含むインクを配合することは困難である。安定している製品に酸化チタンを日常的に使用する複数の産業が存在するが、これらの製品は一般に非常に高い粘度を有する。例えば、手で適用される日焼け止め剤及び従来のメーキャップ及び/又はスキンケア製品は、酸化チタン粒子を含むが、しかしながら、それらは、典型的なインクジェット組成物の粘度よりも数桁高い粘度によって初めて酸化チタン粒子を含むことができ、インクジェットプリンタ及び/又はカートリッジには適合しない。
【0003】
マイクロ流体チャネルの目詰まりを回避し、一貫した印刷品質(つまり、不透明度)を達成するために、インクは、印刷前に均質である必要があると以前は考えられていた。現在の配合アプローチは、より小さい粒子径の酸化チタンを利用して、分離及び粒子沈降の速度を遅くし、及び/又は中空球などの二次粒子を用いて、ある程度の不透明性を提供するのを促進している。しかしながら、そのような配合物は、まだ数日又は数週間で分離し、使用前に均質化する必要がある。更に、これらの配合物の不透明度は、200nm以上の粒子径の酸化チタンを使用するインクの不透明度よりもはるかに低くなる。他の配合アプローチは、レオロジー変性剤及び/又は粒子表面処理を利用して、分離速度及び粒子沈降を遅らせるのを助ける。しかしながら、これらのインクは、印刷時にインクを均質に保つために、繰り返し攪拌又は再循環する必要がある。実際、そのようなインクの製造業者は、インクを均質化するために毎日又は毎週激しく震盪することを推奨し、及び/又はこれらのインクを使用中に再循環することを推奨している。しかしながら、インクを均質化するためのそのような介在は、これらの追加のステップが不便であり、指示どおりに実施されない可能性があるため、消費者のニーズに適合しない可能性がある。多くの場合、インクが分離して粒子が落ち着くと、激しく、かつ/又は長時間の攪拌を行っても回復できないため、印刷できなくなる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、消費者の化粧用の用途のニーズを満たすために、攪拌又は再循環などの介在なしに印刷可能なままである不透明なインクジェットインク組成物が必要とされている。特に、不透明性を生み出すのに十分な大きさでありながら均一に懸濁されたままであり、インクジェットプリンタカートリッジ及びノズル技術に適合する粘度を有する粒子を含む化粧用インク組成物が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
化粧用インク組成物であって、(a)約100nm~約2,000nmの粒子径分布D50を有する粒子状材料と、(b)約20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有する高分子分散剤と、(c)高分子レオロジー変性剤と、を含み、化粧用インク組成物が、8ドラムガラスバイアル中で、40℃、1気圧、相対湿度60%で11日間静置保存した後、約0.1~約20mmの分離を有し、分離が、シネレシスである、化粧用インク組成物。
【0006】
化粧用インク組成物であって、(a)二酸化チタンを含む約1~約30活性物質重量%の粒子状材料と、(b)アルカリ膨潤性エマルションポリマー、疎水変性アルカリ膨潤性エマルションポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される高分子レオロジー変性剤と、(c)約20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有する高分子分散剤と、(d)約10~約30活性物質重量%の保湿剤と、を含み、化粧用インク組成物が、8ドラムガラスバイアル中で、40℃、1気圧、相対湿度60%での静置保存で25℃で11日後、約0.1~約20mmの分離を有する場合、分離が、シネレシスである、化粧用インク組成物。
【0007】
化粧用インク組成物を含むインクカートリッジであって、(a)約1~約30活性物質重量%の二酸化チタンと、(b)約20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有する高分子分散剤と、(c)アルカリ膨潤性エマルションポリマー、疎水変性アルカリ膨潤性エマルションポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される約0.3活性物質重量%超の高分子レオロジー変性剤と、を含み、化粧用インク組成物が、40℃、1気圧、相対湿度75%で28日間静置保存した後、約5%~約50%のマイクロCT分離値を有する、インクカートリッジ。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本明細書は、本発明を具体的に指摘し、明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明は、添付図面と併せてなされる以下の説明から、より良好に理解されることが考えられる。
【
図1】本明細書に記載される化粧用インク組成物を堆積させる際に使用するためのパーソナルケアデバイスの分解図である。
【
図2】本明細書に記載される化粧用インク組成物を含むカートリッジの分解図である。
【
図3B】ワイヤが下にある配向のカートリッジを示す。
【
図3C】ワイヤが上にある配向のカートリッジを示す。
【
図3D】ノズルが下にある配向のカートリッジを示す。
【
図3E】ノズルが上にある配向のカートリッジを示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本明細書で使用される場合、「活性物質重量」及び「重量%(活性物質)」は、組成物中の水に溶解又は懸濁された成分の固体の量を指す。
【0010】
本明細書で使用される場合、「周囲条件」は、摂氏約23度(℃)の温度及び50%の相対湿度(RH)を指す。
【0011】
本明細書で使用される場合、「コントラスト比」は、化粧用インク組成物の不透明度、又は光透過を低減又は防止する組成物の能力を指す。
【0012】
本明細書で使用される場合、「インクカートリッジ」は、コアと、インク組成物を保存及び印刷するのに好適な1つ以上のノズルを含むダイと、を画定する本体を指す。例示的なインクカートリッジは、米国特許出願第2015/0359712号に記載されている。
【0013】
本明細書で使用される場合、「マイクロコンピュータ断層撮影(マイクロCT)分離値」は、ノズルを下にしたカートリッジ配向で静置保存した後のインクジェットカートリッジのスタンドパイプ内における、マイクロCTによって測定される、総化粧用インク組成物の体積に対する粒子の含有率が低い低粘度相のパーセントを指す。
【0014】
本明細書で使用される場合、「粒子径分布D50」は、分布の50パーセントがより小さい粒子径を有する直径を指す。
【0015】
本明細書で使用される場合、「粒子径分布D90」は、分布の90パーセントがより小さい粒子径を有する直径を指す。
【0016】
本明細書で使用される場合、「分離」は、試料中の粒子の均一性に関係なく、試料中の第2の別個の相の形成を指す。分離には、粒子の沈降及び/又はシネレシスが含まれ得る。
【0017】
本明細書で使用される場合、「沈降」は、(ストークスの法則による)重力により組成物中の粒子が容器の底に落下することを指す。粒子の沈降は、粒子径と時間の経過に伴う凝集の影響を受ける可能性がある。
【0018】
本明細書で使用される場合、「静置保存」は、組成物の分析又は堆積の前に、激しい又は持続的な振動、攪拌、又は混合がない状態での組成物の保存を指す。
【0019】
本明細書で使用される場合、「シネレシス」は、相分離、すなわち、ゲル、この場合は弱いコロイド状ゲルからの液体の抽出又は排出を意味する。シネレシスを呈する組成物中の粒子は、透明な流体層の下に均一に依然として懸濁している。
【0020】
本明細書で使用される場合、「高分子分散剤対高分子レオロジー変性剤」は、高分子分散剤の活性物質重量%をポリマーレオロジー変性剤の活性物質重量%で割った比を指す。
【0021】
本明細書で使用される場合、「貯蔵弾性率」又は「G’」は、組成物の弾性部分を表す、貯蔵エネルギーの尺度を指す。
【0022】
本明細書で使用される場合、「損失弾性率」又は「G’’」は、組成物の粘性部分を表す、熱として放散されるエネルギーの尺度を指す。
【0023】
本明細書で使用される場合、「添加された重量パーセント」は、組成物に添加された総活性物質と水の量を指す。
【0024】
本明細書で使用される場合、「ゼータ電位」は、化粧用インク組成物の界面動電位を指す。
【0025】
本明細書で使用される場合、冠詞「1つ(a)」及び「1つ(an)」は、例えば「レオロジー変性剤」又は「活性物質」など、特許請求されるか又は記載される1つ以上の材料を意味すると理解される。
【0026】
本書に記載されている全ての重量、測定値、及び濃度は、特に指示がない限り、周囲条件で測定されている。
【0027】
本明細書で使用される場合、全てのパーセンテージ、部、及び比率は、特に指示がない限り、化粧用インク組成物の総重量に基づいている。リストされた成分に関連するそのような全ての重量は、特に指示がない限り、組成物に添加されたレベルに基づいている。
【0028】
化粧用インクは、皮膚の欠陥を隠すための不透明性を生み出すために、人間の目で視覚的に知覚できるほど十分に大きい粒子を含む白色又は明るい色の粒子状材料を必要とし得る。しかしながら、視覚的に知覚できるほど十分に大きい粒子径を有する粒子状材料を含む化粧用インク組成物を印刷することは、現在のインク、プリンタ、及び/又はカートリッジにとって課題となり得る。これらの課題は、最初は大きくて高密度な粒子が分離及び沈降することにより引き起こされ、副次的に、沈降した粒子がカートリッジ内で固まることによって引き起こされる。
【0029】
現在の不透明インクは、分離と粒子の沈降が起こる前の準備から数時間又は数日以内に印刷されるように配合されている。他のアプローチは、混合、長期及び/又は激しい攪拌、及び/又は再循環などの介在を使用して均質化できる回復可能なインクを作成する。そのようなインクは、それらの印刷可能な寿命が短く、インクを均質に保つために必要な激しく繰り返される攪拌が不便であるので、消費者の家庭用又は手持ち型の印刷目的には好適ではない可能性がある。印刷前にインクが均質化されていないと、粒子がカートリッジ内で不可逆的に固まり、かつ/又は印刷の不透明度が一定しない可能性がある。レオロジー変性剤をインクに追加することにより、分離と沈降を最小限に抑えることができまる。しかしながら、化粧用インク組成物の粘度が十分に制御されていない場合、詰まり、及びマイクロ流体チャネル及びノズルを通る流れの速度により、印刷が困難になる可能性がある。化粧用インク組成物における分散剤の使用は、凝集(すなわち、粒子の互いに対する付着)及び粒子が固く固まるのを制御するのに役立ち得るが、しかしながら、このような配合物は、インクを均質化するための介在を依然として必要とする。
【0030】
高分子レオロジー変性剤と高分子分散剤の組み合わせは、視覚的に認識できるほど十分に大きい粒子を有する粒子状材料を懸濁し、介在なしに噴射可能である均質な化粧用インク組成物を作り出すことが見出された。粒子の凝集と化粧用インク組成物の粘度の慎重なバランスをとることにより、異成分系化粧用インク組成物を作成することができる一方、サーマル及び/又はピエゾインクジェットプリントヘッドによる高周波印刷機能と互換性がある。
【0031】
異成分系化粧用インク組成物は、制御されたシネレシスを経て、弱いコロイド状ゲル相と粒子の含有率が低い低粘度相を形成し、撹拌、混合、又は再循環などの介在なしで印刷して、組成物を均質化することができることが見出された。高分子レオロジー変性剤は、粘度を構築し、粒子を均一に懸濁するコロイド状ゲルを作成することができ、一方、高分子分散剤は、コロイド状ゲル内の粒子の凝集を防止又は制限することができる。コロイド状ゲルは、印刷していないときに粒子を懸濁状態に保つのに十分強く(したがって、粒子の沈降を抑制する)ことができるが、印刷中に壊れるほど弱いことがある。理論に制限されることなく、粒子の含有率が低い低粘度の相は、水などの溶媒や保湿剤が豊富で、ノズルの健全性と回復に有益であり得る。粒子の含有率が低い低粘度相は、ノズルの健全性を促進し、ノズルの目詰まりを防止及び/又は改善することにより、印刷の開始に役立ち得ると考えられている。化粧用インク組成物の1つの利点は、インクを均質化するために印刷前及び/又は印刷中に消費者又は自動機械的プロセスによる組成物の振盪及び/又は攪拌をほとんど又はまったくしないことである。これにより、消費者がインクを均質化するための追加のステップを実行する必要がなく、及び/又は印刷デバイス、カートリッジ、プリンタサービスステーション、ドッキングステーション内の自動化システムを含む攪拌又は回転システムの必要性をなくすことができるため、化粧用インク組成物をよりユーザーフレンドリーにすることができる。
【0032】
本明細書に記載されているのは、長期間の印刷適性を呈することができる不均一な化粧用インク組成物、及び化粧用インク組成物を堆積させるためのパーソナルケアデバイスである。
【0033】
一態様では、本明細書に記載の化粧用インク組成物は、任意の表面、好ましくはヒトの皮膚及び/又は髪を含むケラチン表面に噴射することができる。
【0034】
特に、TiO2などの粒子状材料、アルカリ性膨潤性エマルション(「ASE」)ポリマー及び疎水変性アルカリ膨潤性エマルション(「HASE」)ポリマーなどの高分子レオロジー変性剤、及び高分子分散剤は、印刷前又は印刷中に介在を必要とせずに、サーマル及び/又はピエゾプリンタの標準カートリッジとノズルを使用して噴射可能な不均一な化粧用インク組成物を形成することが見出された。本明細書に記載される化粧用インク組成物は、約0.1~約25mmの分離を有することが見出され、分離は、以下に記載される分離試験方法によって決定されるようにシネレシスであり、かつ依然としてカートリッジから排出され得る。付加的に、本明細書に記載される化粧用インク組成物で満たされたインクジェットカートリッジは、40℃、1気圧、相対湿度75%で28日間静置保存した後、約5%~約50%、代替的に約8%~約30%、代替的に約10%~約20%のマイクロCT分離値を有することができ、まだ印刷可能であることが見出された。マイクロCT分離値は、以下に説明するマイクロCT分離方法に従って測定することができる。
【0035】
一態様では、化粧用インク組成物は、粒子が製品の保存期間中、ゲル相に懸濁したままになる得るため、使用前及び/又は使用中に均質化される必要はなく、粒子の含有率が低い低粘度相は、起動時のノズルの健全性を促進させることができ、化粧用インク組成物は、一貫した印刷不透明性を提供することができる。
【0036】
化粧用インクの組成物
一態様では、化粧用インク組成物は、スキンケア組成物であり得る。化粧用インク組成物は、皮膚の欠陥に正確かつ実質的にのみ付着させた場合、色素沈着過剰などの皮膚の欠陥を隠す又はカムフラージュすることができる。
【0037】
化粧用インク組成物は非ニュートン性であり得、これは、化粧用インク組成物が剪断依存粘度及び/又は粘弾性特性を有し得ることを意味する。化粧用インク組成物は、インクがカートリッジとインクジェットデバイスのプリントヘッドとの間で移動する流体吐出条件下で剪断減粘効果を示すことができる。化粧用インク組成物が噴射されると、剪断速度が増加し、粘度が低下する可能性がある。したがって、化粧用インク組成物は、ゲル相に均一に懸濁した粒子との保存中にシネレシスを呈することができるが、粘度及び粒子径は、化粧用インク組成物が依然として印刷できるようなものである。
【0038】
化粧用インク組成物は、粒子状材料、約20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有する高分子分散剤、及び高分子レオロジー変性剤を含むことができる。
【0039】
一態様では、粒子状材料は、親水性であり得る。一態様では、粒子状材料は、1つ以上の成分で実質的にコーティングされて、粒子状材料をより親水性にすることができる。本明細書で使用される場合、「実質的にコーティングされた」は、粒子状材料の少なくとも約25%、好ましくは約50%超、より好ましくは約75%超、最も好ましくは約90%超の表面被覆を意味し得る。粒子状材料を本質的に親水性にすることができる好適なコーティング成分は、シリカ、アルミナ、ポリエチレングリコール(PEG)12ジメチコン、フィチン酸、グリセロリン酸ナトリウム、及びこれらの組み合わせを含むことができる。粒子状材料は、当技術分野で知られている技法を使用して、1つ以上のコーティング成分で実質的にコーティングすることができる。親水性粒子状材料を使用することの1つの利点は、親水性粒子状材料を水中により容易に分散させることができることである。一態様では、粒子状材料は、実質的にシリカ及び/又はアルミナでコーティングされたチタン及び/又は酸化鉄であり得る。
【0040】
好適な粒子状材料は、顔料、カプセル化顔料、マイカ、粘土混合金属酸化物顔料、酸化鉄、二酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、酸化鉄、及びこれらの組み合わせなどの金属酸化物、窒化ホウ素、シリカ、タルク、塩基性炭酸鉛、ケイ酸マグネシウム、バライト(BaSO4)、炭酸カルシウム、真珠光沢、天然着色剤及び合成モノマー及びポリマー着色剤を含む着色剤、D&C及びFD&Cブルー、ブラウン、グリーン、オレンジ、レッド、イエローなどとして指定される、アゾ、インジゴイド、トリフェニルメタン、アントラキノン、キサンチンなどの染料、Lakesと呼ばれる認定着色添加剤の不溶性金属塩、及びこれらの組み合わせを含むことができる。
【0041】
一態様では、粒子状材料は、二酸化チタン、酸化鉄、及びこれらの組み合わせを含み得る。一態様では、二酸化チタン及び/又は酸化鉄は、水に容易に分散させることができる。一態様では、二酸化チタン及び/又は酸化鉄は、水に容易に分散されない可能性があるため、化粧用インク組成物で使用する前に疎水処理されない。好適な粒子状材料としては、KOBO Products Inc(South Plainfield、NJ)から入手可能な二酸化チタン及び酸化鉄のスラリー、又は同等物を挙げることができる。
【0042】
一態様では、化粧用インク組成物は、白色顔料を含む。
【0043】
一態様では、化粧用インク組成物は、白色の外観を有することができる。代替的に、化粧用インク組成物は、赤色及び/又は黄色の色合いを有する白色の外観を有することができる。
【0044】
皮膚の欠陥を隠す及び/又はカムフラージュするのに十分な不透明度の粒子状材料の典型的なレベルは、だいたい30活性物質重量%であり得る。一態様では、化粧用インク組成物は、約15活性物質重量%超、代替的に約20活性物質重量%超、代替的に約30活性物質重量%超の粒子状材料を含むことができる。一態様では、化粧用インク組成物は、約1~約30活性物質重量%、代替的に約3~約25活性物質重量%、代替的に約5~約20活性物質重量%、代替的に約8~約18重量%の粒子状材料を含むことができる。
【0045】
粒子状材料は、約100nm~約2,000nm、代替的に約150nm~約1,000nm、代替的に約200nm~約650nm、代替的に約250nm~約350nmの粒子径分布(PSD)D50を有する粒子を含むことができる。一態様では、粒子状材料は、約2μm未満、代替的に約1μm未満のPSD D90を有する粒子を含み得る。一態様では、粒子状材料は、約700nm~約1250nm、好ましくは約800nm~約900nmのPSD D90を有する粒子を含み得る。理論に制限されることなく、粒子が大きすぎる場合、それらはカートリッジのマイクロ流体チャネルを詰まらせ、印刷を妨害する可能性があると考えられる。当業者であれば、許容可能な粒子径は、プリントヘッドのダイアーキテクチャに応じて変化し得ることを理解するであろう。一態様では、粒子が詰まることなくカートリッジ及び/又はプリントヘッドのマイクロ流体チャネルを通って移動できる限り、粒子状材料は、任意のPSDを含むことができる。粒子径分布は、以下に記載される粒子径分布法に従って測定することができる。
【0046】
粒子状材料は、約1.1~約5.0、代替的に約1.5~約4、代替的に約2~約3の屈折率を有することができる。
【0047】
粒子状材料は、約1.5~約6g/mL、代替的に約2~約4g/mLの密度範囲を有し得る。
【0048】
化粧用インク組成物は、高分子レオロジー変性剤を含むことができる。高分子レオロジー変性剤は、化粧用インク組成物の攪拌がほとんど又はまったく必要ないように粒子を均一に懸濁した状態に保つことにより、沈降を防止することに役立つ。
【0049】
高分子レオロジー変性剤の1つの好ましい群は、ASEポリマーである。ASEポリマーには、親水性(メタ)アクリル酸モノマーと疎水性(メタ)アクリル酸エステルモノマーのバランスが含まれており、液体の形で大量の固体を供給することができる。ASEポリマーは、低pHから高pHへの変化(中和)に依存して、増粘をトリガー(trigger)する。「トリガー」は、水に溶解する(メタ)アクリル酸と水に溶解しない(メタ)アクリル酸エステルをおよそ50:50の比率で作成することにより、ポリマーに組み込まれる。酸が中和されていない場合(低pH)、ポリマーは、水に不溶性であり、増粘しない。酸が完全に中和されると(高pH)、ポリマーは可溶性であり、増粘する。ASEポリマーは、低pH(<5)で供給され、固形分が最大35%の低供給粘度(<100cP)を維持する。pHが約7以上である場合、ASEポリマーは可溶化し、膨潤し、組成物を体積排除により増粘する。増粘度は、ポリマーの分子量に関連し得る。それらの性能は吸水及び膨潤に依存するため、ASEポリマーは、分子量が非常に高くなる傾向があり、これにより効率的に増粘することができる。ASEポリマーが作成するレオロジープロファイルは、典型的に、急激に剪断減粘(偽塑性)であるため、ASEポリマーは非常に低い剪断速度で高粘度を構築するために好適である。ポリマーの分子量、及び酸とエステルのモノマーの種類と量を操作することにより、異なるレオロジー特性を実現することができる。
【0050】
一態様では、ASEポリマーの親水性モノマーは、(メタ)アクリル酸及びマレイン酸を含むことができる。一態様では、ASEポリマーの疎水性モノマーは、(メタ)アクリル酸とC1~C4アルコールとのエステル、特にエチルアクリレート、ブチルアクリレート、及びメチルメタクリレートを含むことができる。
【0051】
一態様では、ASEポリマーは、10~90重量%の親水性モノマーA及び10~90重量%の疎水性モノマーBから合成することができる。親水性モノマーA及び疎水性モノマーBの構造を以下に示す。
【0052】
【化1】
式中、R
1及びR
2は、独立して、水素又はメチルであり、
式中、R
3は、C
1~C
4アルキルである。
【0053】
本明細書に記載の化粧用インク組成物に使用のために好適な高分子レオロジー変性剤の更に別の群は、HASEポリマーである。これらは、疎水性アクリル酸エステル及び/又はビニルエステルモノマーをポリマー組成物に添加することによって、ASEポリマー化学構造に蓄積する三級ポリマーである。HASEポリマーは、対応するASEのpH依存性の挙動を保持するが、水を吸収するだけでなく、HASEポリマーは疎水性物質の会合によっても増粘する。このメカニズムは、会合性増粘(すなわち、組成物中の任意の疎水性部分と会合する)として知られ、幅広い剪断レベルにわたって性能特性を提供し、ASE及びセルロース系組成物などの体積排除増粘剤よりも幅広いレオロジープロファイルを可能にする。
【0054】
HASEポリマーの親水性及び疎水性モノマーは、ASEポリマーに関して記載したものと同じであり得る。HASEポリマーの会合性モノマーは、強い疎水性特性を示すモノマーであり得る。好ましい会合性モノマーは、(メタ)アクリル酸とC8~C22アルコールとのエステルである。
【0055】
一態様では、HASEポリマーは、10~90重量%の親水性モノマーA、10~90重量%の疎水性モノマーB、及び0.01~2重量%の会合性モノマーCから合成することができる。会合性モノマーCの構造を以下に示す。
【0056】
【化2】
式中、R
4は、水素又はメチルであり、式中、R
5は、C
8~C
22アルキルであり、式中、nは、0~50の整数である。
【0057】
代替的に、HASEポリマーは、10~90重量%の親水性モノマーA、10~90重量%の疎水性モノマーB、及び0.01~2重量%の会合モノマーDから合成することができる。会合性モノマーDの構造を以下に示す。
【0058】
【化3】
式中、R
6は、水素又はメチルであり、式中、R
7は、C
8~C
22アルキルである。
【0059】
一態様では、会合性モノマーは、ステアレス-20メタクリレート、ベヘネス-25メタクリレート、ネオデカン酸ビニル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。一態様では、HASEポリマーの合成には、2つ以上の会合性モノマーを使用することができる。
【0060】
一態様では、ASE及びHASEポリマーは、架橋剤を含み得る。架橋剤は、少なくとも2つのエチレン性不飽和部分、代替的になくとも3つのエチレン性不飽和部分を含有し得る。好適な架橋剤には、ジビニルベンゼン、テトラアリルアンモニウムクロリド、アクリル酸アリル、メタクリレート、ジアクリレート、グリコールとポリグリコールのジメタクリレート、ブタジエン、1,7-オクタジエン、アリルアクリルアミド、アリルメタクリルアミド、ビスアクリルアミド酢酸、N,N’-メチレンビスアクリルアミド、ポリアリルサッカロース及びペンタエリスロールトリアリルエーテルなどのポリオールポリアリルエーテル、及びそれらの混合物が含まれ得る。
【0061】
一態様では、架橋剤は、約25~約5,000ppm、代替的に約50~約1,000ppm、代替的に約100~約500ppmのレベルで存在することができる。
【0062】
高分子レオロジー変性剤の別の群は、疎水変性エチレンオキシド系ウレタン(HEUR)ポリマーである。ASE又はHASE型レオロジー変性剤とは異なり、HEURポリマーは、非イオン性であり、任意のpHで可溶性である。この溶解度は、ポリマーのエチレンオキシド主鎖のためであり、これは水溶性であり、ポリマー構造の大部分を構成する。したがって、HEURポリマーは、構造を付与するために、組成物中の疎水性部分を、エチレンオキシド骨格と相互作用させることを必要とする。化粧用インク組成物は、HEURポリマーを含むことができる。代替的に、化粧用インク組成物は、疎水性部分をほとんど又は全く含まず、HEURポリマーを含まない。
【0063】
高分子レオロジー変性剤は、(メタ)アクリレートポリマー、(メタ)アクリレートコポリマー、及びこれらの混合物であり得る。高分子レオロジー変性剤は、ASEポリマー、HASEポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。好適なHASEポリマーとしては、ACULYN(商標)Excel、ACRYSOL(商標)TT615、ACULYN(商標)22ACULYN(商標)88(全てThe DOW Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能)、及び、これらの組み合わせが挙げられ得る。好適なASEポリマーとしては、Rheovis(登録商標)1125(BASF Corporation(Charlotte、NC)から入手可能)、ACULYN(商標)33、ACULYN(商標)38(両方ともThe DOW Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能)、及び、これらの組み合わせが挙げられる。化粧用インク組成物は、ASEポリマーを含むことができる。代替的に、化粧用インク組成物は、HASEポリマーを含み得る。
【0064】
他の好適な高分子レオロジー変性剤としては、デンプン及びガムなどの生物由来ポリマーが挙げられ得る。デンプンは、トウモロコシ、小麦、ジャガイモ、米、キャッサバ、タピオカ、及びこれらの組み合わせから供給され得る。デンプンは、未変性、変性、又は部分的に減成されてもよい。変性デンプンには、カチオンデンプン、ヒドロキシエチルデンプン、カルボキシメチル化デンプン、ポリ乳酸グラフトデンプン、ポリカプロラクトングラフトデンプン、及びこれらの組み合わせが含まれ得る。デンプン減成物としては、デキストリン及びマルトデキストリン、好ましくは30以下のデキストロース当量を含んでもよい。ガムは、天然源から抽出されてもよく、天然源から変性されるか、又は発酵されてもよい。好適な天然のガム源としては、木、植物、動物、及び種子が挙げられ得る。天然ゴムの例は、アカシアガム、ガムトラガカント、カラヤガム、ガティガムナノ結晶セルロース、ペクチン、カラギーナン寒天、ファーセレラン、こんにゃくガムゼラチン、グアーガム、ローストビーンガム、タラガム、カッシアガム、メスキートガム、タマリンドシードガム、カリンシードガム、亜麻仁ガム、オオバコ種子ガム、オート麦ガム、ミクロフィブリル化セルロース、及びこれらの組み合わせを含み得る。ガムはまた、アルカリセルロース、カルボキシメチルセルロースの塩、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びヒドロキシエチルセルロースを生成するように変性され得る。発酵ガムの例は、キサンタンガム、デキストラン、プルラン、及びこれらの組み合わせである。
【0065】
高分子レオロジー変性剤は、界面活性剤又はアミンオキシドなどの分子レオロジー変性剤からなるものではない。
【0066】
化粧用インク組成物は、化粧用インク組成物の第1の動的粘度が25℃で測定された0.1秒-1の剪断速度で約1,100cP超である限り、任意の量のポリマーレオロジー変性剤を含むことができる。化粧用インク組成物は、約0.30活性物質重量%超、代替的に約0.40活性物質重量%超、代替的に約0.50活性物質重量%超のレオロジー変性剤を含むことができる。化粧用インク組成物は、約0.30~約1活性物質重量%のレオロジー変性剤、代替的に約0.30~約0.80活性物質重量%、代替的に約0.40~約0.50活性物質重量%を含むことができる。活性物質重量%は、標準的な高速液体クロマトグラフィ質量分析(HPLC-MS)技術を使用して測定することができる。レオロジー変性剤のレベルをこの範囲内に維持することの1つの利点は、化粧用インク組成物の粘度を、粒子が組成物中に懸濁できるように構築できることである。粒子は、25℃で約11日以上、代替的に25℃で約30日以上、代替的に25℃で約90日以上、代替的に25℃で約300日以上懸濁され得る。理論に制限されることなく、レオロジー変性剤のレベルがこの範囲を下回ると、粒子は十分に懸濁されなくてもよく、沈降が生じ得ると考えられる。レオロジー変性剤のレベルが高すぎる場合、化粧用インク組成物の粘度が、噴射に影響を与える可能性があるポイントまで増加する可能性がある(すなわち、化粧用インク組成物が効率的な印刷に十分なほど薄く剪断されない可能性がある)。
【0067】
一態様では、化粧用インク組成物は、中性無機塩を実質的に含まなくてもよい(NaOHのようなアルカリ塩塩基と比較して)。理論に制限されることなく、塩化カルシウム又は塩化ナトリウムなどの中性無機塩は、化粧用インク組成物のイオン強度を増加させ、内部構造を破壊し、したがって安定性に影響を与える可能性があると考えられている。HASE及び/又はASEポリマーは、高pHで高分子電解質になることが知られている。pHが上昇すると、HASE及び/又はASEポリマーのカルボン酸が中和され、静電反発力が発生する可能性があるポリマー鎖にイオン基が生成され得る。これらの静電反発力は、ポリマーを膨張させ、組成物中に内部構造を形成させることができる。無機中性塩は、この静電反発力を遮蔽し、HASE及び/又はASEポリマーの構造を変化させることができるため、安定性を促進する効果があると考えられている。
【0068】
化粧用インク組成物は、高分子分散剤を含み得る。高分子分散剤は、粒子径を制御するように作用することができ、化粧用インク組成物において低粘度を維持するのを助けることができる、低分子量の線状又は分岐ホモポリマー又はコポリマーであることができる。高分子分散剤は、化粧用インク組成物の粘度を大幅に増加させない。本明細書で使用することができる高分子分散剤の例としては、1つ以上の親水性モノマー及び任意に疎水性モノマーから得られるポリマーを挙げることができる。
【0069】
親水性モノマーの非限定的な例としては、スチレンスルホン酸、ALPHA,BETAエチレン性不飽和炭酸、ALPHA,BETA不飽和炭酸の誘導体、アクリル酸、アクリル酸の誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸の誘導体、マレイン酸、マレイン酸の誘導体、イタコン酸、イタコン酸の誘導体、フマル酸、フマル酸の誘導体、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【0070】
疎水性モノマーの非限定的な例としては、スチレン、スチレンの誘導体、ビニルトルエン、ビニルトルエンの誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレンの誘導体、ブタジエン、ブタジエンの誘導体、イソプレン、イソプレンの誘導体、エチレン、エチレンの誘導体、プロピレン、プロピレンの誘導体、アクリル酸のアルキルエステル、メタクリル酸のアルキルエステル、及びこれらの組み合わせが挙げられ得る。
【0071】
高分子分散剤はまた、ポリオキシエチレン基、水酸基アクリルアミド、アクリルアミド誘導体、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、エトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、エトキシトリエチレンメタクリレートメトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルアルコール、アルキルエーテル、その任意の塩、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマーを含み得る。
【0072】
ポリマー分散剤は、酸形態であってもよい。ポリマー分散剤は、酸形態の塩であり得る。塩の非限定的な例は、水素のオニウム化合物、アルカリ金属、アンモニウムイオン、有機アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン、オキソニウムイオン、スチボニウムイオン、スタンノニウムイオン、ヨードニウムイオン、他のオニウムイオン、及びこれらの組み合わせを含み得る。
【0073】
一態様では、ポリマー分散剤は、ポリアクリル酸又はその塩、例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、及びこれらの混合物であり得る。一態様では、高分子分散剤は、Darvan(登録商標)811Dなどのポリアクリル酸ナトリウム(RT Vanderbilt Holding Company Inc.、Norwalk、CTから入手可能)、Darvan(登録商標)821A(RT Vanderbilt Holding Company Inc.から入手可能)などの約3,500ダルトンの重量平均分子量を有するポリアクリル酸アンモニウム、及びこれらの組み合わせであり得る。
【0074】
高分子分散剤は、約20,000ダルトン未満、好ましくは約10,000ダルトン未満、より好ましくは約5,000ダルトン未満の重量平均分子量を有することができる。化粧用インク組成物は、約1,000~約20,000ダルトン、代替的に約1,000~約10,000ダルトン、代替的に約2,000~約5,000ダルトン、代替的に約2,500~約4,000ダルトンの重量平均分子量を有する高分子分散剤を含み得る。重量平均分子量は、標準的な高性能Size-Exclusion Chromatography/ASTM法D5296-11(2011年9月1日)によって測定することができる。
【0075】
一態様では、高分子分散剤は、フィルム形成ポリマーではない。理論に制限されることなく、高分子分散剤は、低分子量のためにフィルムを形成しないと考えられる。
【0076】
化粧用インク組成物は、約0.01~約1活性物質重量%、代替的に約0.10~約0.85活性物質重量%、代替的に約0.20~約0.75重量%、代替的に約0.30~約0.65重量%の高分子分散剤を含むことができる。理論に制限されることなく、高分子分散剤は、粒子の周りに負の表面電荷を生成することにより、粒子状材料の凝集、ひいては粒子径を制御できると考えられている。したがって、ポリマー分散剤は、プリンタカートリッジ及びノズルと適合する粒子径を維持するのに役立つことができる。理論に制限されることなく、0.01重量%未満の高分子分散剤を含む化粧用インク組成物は、十分な粒子径制御ができない、及び/又は粘弾性係数が高すぎて、マイクロフルイディクスを確実に再充填できないと考えられる。
【0077】
高分子レオロジー変性剤に対する高分子分散剤の比は、約1未満であり得る。高分子レオロジー変性剤に対する高分子レオロジー変性剤の比は、約0.10~約0.75、代替的に約0.30~約0.65であり得る。理論に制限されることなく、高分子分散剤のレベルが高分子レオロジー変性剤のレベルよりも高い場合、高分子レオロジー変性剤は、粒子を懸濁するのに必要な内部構造を構築できない可能性があると考えられる。高分子分散剤と高分子レオロジー変性剤の比率が低すぎると、凝集が十分に制御されず、粒子径が大きくなりすぎてプリンタのノズルに収まらず、印刷が困難になる可能性がある。
【0078】
安定性は、高分子分散剤のレベルに反比例し、高分子レオロジー変性剤のレベルに正比例すると考えられる。
【0079】
化粧用インク組成物は、25℃で測定された0.1秒-1の剪断速度で約1,100cP超の第1の動的粘度、及び25℃で測定された1,000秒-1の剪断速度で約100cP未満の第2の動的粘度を有することができる。化粧用インク組成物は、25℃で0.1秒-1の剪断速度で約1,100cP~約10,000cP、代替的に約1,500cP~約8,000cP、代替的に約2,000cP~約5,000cPの第1の動的粘度を有することができる。化粧用インク組成物は、25℃で1,000秒-1の剪断速度で約10cP~約100cP、代替的に約20~約80cPの第2の動的粘度を有することができる。理論に制限されることなく、0.1秒-1の剪断速度は、保存条件を表すことができ、一方1,000秒-1の剪断速度は、印刷条件を表すことができると考えられている。粘度は、以下に記載の粘度試験方法に従って測定することができる。この範囲の第1及び第2の動的粘度を有する1つの利点は、高剪断速度では、化粧用インク組成物がNewtonianインクと同様の粘度に低下する可能性があるが、印刷していないときでも粒子を懸濁するのに十分な粘度を依然として維持することができることである。
【0080】
化粧用インク組成物は、25℃で1000秒-1の剪断速度で測定されたときの化粧用インク組成物の第2の動的粘度よりも、25℃で0.1秒-1の剪断速度で測定された約70%高い、代替的に約80%高い、代替的に約90%高い、代替的に約95%高い、第1の動的粘度を有し得る。化粧用インク組成物は、25℃で1000秒-1の剪断速度で測定されたときの化粧用インク組成物の第2の動的粘度よりも、25℃で0.1秒-1の剪断速度で測定された約25倍高い、代替的に約35倍高い、代替的に約50倍高い、代替的に約80倍高い、第1の動的粘度を有し得る。
【0081】
化粧用インク組成物は、温度依存性粘度を有し得る。約70℃の高温で、1000秒-1の剪断速度でより低い粘度が観察された。
【0082】
化粧用インク組成物は、約2~約10、代替的に約3~約8、代替的に約4~約6の貯蔵弾性率(G’)を有することができる。理論に制限されることなく、化粧用インク組成物のG’が約10より大きい場合、組成物の弾性がありすぎるため、プリントヘッドでのアイドル時間後のデキャップ又は始動は介在なしでは困難である可能性があると考えられる。貯蔵弾性率は、以下に記載される超音波ひずみ掃引法に従って測定することができる。
【0083】
化粧用インク組成物は、約1~約5、代替的に約1.5~約4、代替的に約2~約3の損失弾性率(G’’)を有することができる。損失弾性率は、以下に記載される超音波ひずみ掃引法に従って測定することができる。
【0084】
貯蔵弾性率又はtan(デルタ)に対する損失弾性率の比は、流体中の弾性の程度の有用な表現である。この場合、化粧用インク組成物の固有安定性の尺度とすることができる。G’’がG’よりも大きいとき、tan(デルタ)は、約1より大きく、粘性支配的な流体挙動を示す。G’がG’’よりも高いとき、tan(デルタ)は、約1未満であり、弾性支配的な流体挙動を示す。
【0085】
化粧用インク組成物は、約1のtan(デルタ)を有し得る。代替的に、化粧用インク組成物は、約1未満、代替的に約0.6未満のtan(デルタ)を有することができる。理論に制限されることなく、tan(デルタ)が約0.6未満の場合、粒子沈降を最小限に抑える及び/又は防止することができると考えられる。化粧用インク組成物は、約0.2~約1、代替的に約0.4~約0.9、代替的に約0.6~約0.8のtan(デルタ)を有し得る。
【0086】
化粧用インク組成物は、約マイナス20以下、代替的に約マイナス30以下、代替的に約プラス20より大きく、代替的に約プラス30超のゼータ電位を有することができる。化粧用インク組成物は、約マイナス20以下、又は約プラス20超のゼータ電位を有することができる。この範囲でゼータ電位を有することの1つの利点は、粒子の表面電荷を増加させることができ、したがって粒子の凝集を防止することである。ゼータ電位は、以下に記載されるゼータ電位試験方法に従って測定することができる。
【0087】
化粧用インク組成物は、約7.5超の純pHを有することができる。組成物は、約7.5~約9.0、代替的に約7.5~約8.5の純pHを有し得る。理論に制限されることなく、約7.5より低いpHでは、シネレシスは、より速い速度で生じ得ると考えられる。より低いpHでは、レオロジー変性剤のカルボン酸とカルボン酸塩との間の平衡は、プロトン化された酸の方へ押される可能性があり、したがって、粒子を懸濁するために利用できないと考えられている。pHが上昇するにつれて、負のゼータ電位が大きくなり、したがって粒子の凝集が防止されると考えられる。化粧用インク組成物は、pH条件を調整するための緩衝剤を含み得る。緩衝剤は、任意の基本賦形剤であってよい。一態様では、緩衝剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、及びこれらの混合物などの強塩基であり得る。化粧用インク組成物の純pHは、当業者に既知の標準的な方法によって測定することができる。
【0088】
化粧用インク組成物は、約25~約60ダイン/cm、代替的に約30~約55ダイン/cm、代替的に約40~約50ダイン/cmの表面張力を有することができる。
【0089】
化粧用インク組成物は、少なくとも0.2の不透明度を有し得る。一態様では、化粧用インク組成物は、約0.2~約1、代替的に約0.25~約0.8、代替的に約0.3~約0.5の不透明度を含み得る。
【0090】
化粧用インク組成物は、粒子沈降を実質的に含まなくてもよい。粒子の沈降が実質的にないということは、化粧用インク組成物の試料の上部と下部の固形分の重量%の変動が、製剤後4日の周囲条件で5%未満、代替的に約3%未満、代替的に約1%未満であることを意味し得る。粒子沈降は、以下に記載される粒子沈降試験方法に従って測定することができる。
【0091】
化粧用インク組成物は、粒子凝集を実質的に含まなくてもよい。粒子の凝集が実質的にないということは、化粧用インク組成物が周囲条件で毎月約25nm未満、代替的に約15nm未満、代替的に約10nm未満の粒子成長を呈することを意味し得る。凝集速度は、以下に記載される粒子径分布法に従って、一定期間にわたって粒子径を測定することによって決定することができる。
【0092】
化粧用インク組成物は、8ドラムガラスバイアル中で、40℃、1気圧、相対湿度60%で11日間静置保存した後、約0.1~約20mmの分離を有し得、分離が、代替的に約0.5~約15mm、代替的に約1~約10mm、代替的に約1.5~約5mmのシネレシスである。分離の量は、以下に記載される分離試験方法に従って測定することができる。
【0093】
化粧用インク組成物がインクジェット及び/又はピエゾプリンタから堆積される場合、堆積された二酸化チタン固形分は、40℃、1気圧、相対湿度75%で30日間静置保存した後、約10%~約25%である。堆積された二酸化チタン固形分含量は、熱重量分析によって決定することができる。
【0094】
40℃、1気圧、相対湿度75%で30日間静置保存した後、インクジェット及び/又はピエゾプリンタから化粧用インク組成物を堆積させると、40印刷サイクル後の平均印刷コントラスト比は、約20%以上になる。
【0095】
化粧用インク組成物は、約1ヶ月、代替的に約3ヶ月、代替的に約6ヶ月、代替的に約12ヶ月、代替的に約18ヶ月、代替的に約24ヶ月の貯蔵寿命を有することができる。本明細書で使用される場合、貯蔵寿命は、振盪又は撹拌を必要とせずに、化粧用インク組成物が噴射可能のままである周囲条件における時間量を意味する。
【0096】
化粧用インク組成物は、化粧用インク組成物中の他の構成要素の担体又はシャーシとして保湿剤を更に含むことができる。保湿剤の例示的な部類には、多価アルコールを含み得る。好適な多価アルコールとしては、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール及びこれらの誘導体を含む、ポリアルキレングリコール類及びアルキレンポリオール類、及びこれらの誘導体、ソルビトール、ヒドロキシプロピルソルビトール、エリスリトール、トレイトール、ペンタエリスリトール、キシリトール、グルシトール、マンニトール、ブチレングリコール(例えば、1,3-ブチレングリコール)、ペンチレングリコール、ヘキサントリオール(例えば、1,2,6-ヘキサントリオール)、グリセリン、エトキシル化グリセリン、プロポキシル化グリセリン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0097】
他の好適な保湿剤としては、2-ピロリドン-5-カルボン酸ナトリウム、グアニジン、グリコール酸及びグリコール酸塩(例えば、アンモニウム及び四級アルキルアンモニウム)、乳酸及び乳酸塩(例えば、アンモニウム及び四級アルキルアンモニウム)、種々の形態のいずれかのアロエベラ(例えば、アロエベラゲル)、ヒアルロン酸及びその誘導体(例えば、ヒアルロン酸ナトリウムなどの塩誘導体)、ラクトアミドモノエタノールアミン、アセトアミドモノエタノールアミン、尿素、ピログルタミン酸ナトリウム、水溶性グリセリルポリ(メタ)アクリレート潤滑剤(例えば、Hispagel(登録商標)、BASF、Ludwigshafen、Germanyから入手可能)、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0098】
化粧用インク組成物は、約1~約40活性物質重量%、代替的に約5%~約35%、代替的に約10%~約30%、代替的に約15%~約20%の保湿剤を含むことができる。代替的に、化粧用インク組成物は、約20~約30活性物質重量%の保湿剤を含み得る。
【0099】
理論に制限されることなく、約20活性物質重量%以上のレベルで、保湿剤は、化粧用インク組成物が印刷されていないときのノズル及び/又はカートリッジの乾燥及び/又は詰まりを防止するのに役立ち得ると考えられる。
【0100】
一態様では、保湿剤のレベルは、皮膚上の化粧用インク組成物の迅速な乾燥時間を促進するために、約30活性物質重量%未満である。
【0101】
化粧用インク組成物は、単独で、又は皮膚科学的に許容可能な担体の存在下で送達され得る。本明細書で使用される場合、「皮膚科学的に許容される担体」という語句は、担体がケラチン組織への局所適用に好適であり、美的特性が良好であり、化粧用インク組成物の追加の構成要素と適合し、かつ/又は安全性や毒性に関する懸念のある心配を引き起こすことはない。一態様では、化粧用インク組成物は、皮膚上での使用に安全である。一態様では、化粧用インク組成物は、そのような成分が人間の皮膚での使用に適合しない可能性があるため、アルキド、ホルムアルデヒド、フェノール、ケトン、ゴム樹脂、及びこれらの組み合わせを含まない。一態様では、化粧用インク組成物は、低アレルゲン性であり得る。水は、最も一般的な担体であり、通常は他の担体と組み合わせて使用される。担体は、多種多様な形態であってよい。非限定的な例としては、単純な溶液(例えば、水又は油系)又はエマルションが挙げられる。皮膚科学的に許容可能な担体は、エマルションの形態であり得る。エマルションを、連続水相(例えば、水中油型及び水中油中水型)、又は連続油相(例えば、油中水型及び油中水中油型)を有するものとして概ね分類してもよい。油相は、シリコーンオイル、非シリコーンオイル(炭化水素油、エステル、エーテル等)、及びこれらの混合物を含み得る。例えば、エマルション担体としては、水中シリコーン型エマルション、水中油型エマルション、及び水中油中水型エマルションなどの連続水相エマルション、及び油中水型エマルション、シリコーン中水型エマルション、及びシリコーン中水中油型エマルションなどの連続油相エマルションを挙げることができるが、これらに限定されない。
【0102】
化粧用インク組成物は、水、好ましくは脱イオン水を含み得る。化粧用インク組成物は、化粧用インク組成物の約40重量%~約75重量%、代替的に約55重量%~約70重量%、代替的に約60重量%~約68重量%の水を含むことができる。
【0103】
付加的に、化粧用インク組成物は、任意に抗真菌及び/又は抗菌構成要素を含むことができる。
【0104】
化粧用インク組成物は、任意に防腐剤を含むことができる。好適な防腐剤の非限定的な例は、フェノキシエタノール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール(Symrise、AG、Branchburg、NJからSymDiol(登録商標)68として市販されている)、ファルネソール、2-メチル5-シクロヘキシルペンタノール、1,2-デカンジオール、及びこれらの組み合わせが含まれ得る。化粧用インク組成物は、約0.01~約10活性物質重量%、代替的に約0.1%~約5%、代替的に約1%~約3%、の保存剤を含むことができる。保存剤を含むことの1つの利点は、例えば、化粧用インク組成物が皮膚からの細菌で汚染された場合に、それが化粧用インク組成物における微生物の増殖を防ぐのを助けることができることである。
【0105】
化粧用インク組成物は、一価アルコールを含み得る。化粧用インク組成物は、約50ppm以上の一価アルコールを含み得る。化粧用インク組成物は、約50~約10,000ppm、代替的に約100~約5,000ppm、代替的に約100~約1,000ppmの一価アルコールを含むことができる。好適な一価アルコールには、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール及び2-メチル-2-プロパノールが含まれる。
【0106】
化粧用インク組成物は、皮膚を調整及び/又は改善するのに有用な、安全かつ有効な量の1種以上のスキンケア活性物質(「活性物質」)を含むことができる。「安全かつ有効な量」とは、有益な効果を誘導するには十分であるが、深刻な副作用を避けるには十分に低い(すなわち、当事者の判断における妥当なリスクと効果のバランスを提供する)化合物又は組成物の量のことを意味する。活性物質の安全かつ有効な量は、全て化粧用インク組成物の重量で約1×10-6~約25%、代替的に約0.0001~約20%、代替的に約0.01~約10%、代替的に約0.1~約5%、代替的に約0.2~約2%であり得る。
【0107】
好適なスキンケア活性物質としては、ビタミン(例えば、ナイアシンアミド、ナイアシンニコチン酸、及びニコチン酸トコフェロールなどのB3化合物、パンテノールなどのB5化合物、レチノイド、レチノール、酢酸レチニル、レチニルパルミテート、レチノイン酸、レチンアルデヒド、レチニルプロピオネート、及びカロチノイド(プロビタミンA)を含むビタミンA化合物、及びビタミンAの天然及び/又は合成類似体、ビタミンE化合物、又はソルビン酸トコフェロール及び酢酸トコフェロールを含むトコフェロール、アスコルビン酸塩、アスコルビン酸脂肪酸エステル、アスコルビン酸リン酸マグネシウムやアスコルビン酸リン酸ナトリウムなどのアスコルビン酸誘導体を含むビタミンC化合物、アスコルビン酸グルコシド、及びアスコルビルソルベート)、ペプチド(例えば、10個以下のアミノ酸を含有するペプチド、それらの誘導体、異性体、及び金属イオンなどの他の種との錯体)、糖アミン(例えば、N-アセチル-グルコサミン)、日焼け止め剤、油調整剤、日焼け活性物質、抗ニキビ活性物質、剥離活性物質、抗セルライト剤、キレート剤、皮膚美白剤、フラボノイド、プロテアーゼ阻害剤(例えば、ヘキサミジン及び誘導体)、非ビタミン酸化防止剤及びラジカルスカベンジャー、サリチル酸、育毛調整剤、しわ防止剤、抗萎縮活性物質、鉱物、フィトステロール及び/又は植物ホルモン、チロシナーゼ阻害剤、N-アシルアミノ酸化合物、イノシトール、ウンデシレノイルフェニルアラニン、保湿剤、植物抽出物、及び前述の活性物質のうちのいずれかの誘導体、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。本明細書で使用される場合、「誘導体」という用語は、示されていないが当業者であれば理解すると考えられる基本化合物のバリエーションである構造を意味する。例えば、ベンゼンから水素原子を取り除いて、メチル基に置き換えたものである。
【0108】
一態様では、化粧用インク組成物は、過酸化水素及び/又は過酸化ベンゾイルを含む過酸化物を含み得る。
【0109】
一態様では、化粧用インク組成物は、ナイアシンアミドからなる群から選択されるスキンケア活性物質、イノシトール、ウンデシレノイルフェニルアラニン、及びこれらの組み合わせが挙げられ得る。
【0110】
一態様では、化粧用インク組成物は、ラテックスポリマーバインダー及び/又はフィルム形成ポリマーを実質的に含まない。一態様では、化粧用インク組成物は、約10%未満、代替的に約1%未満、代替的に約0.1%未満のラテックスポリマーバインダー及び/又はフィルム形成ポリマーを含む。理論に制限されることなく、これらのポリマーは蒸発後に固化し、不可逆的にノズルを塞ぐ可能性があるため、ラテックスポリマーバインダー及び/又はフィルム形成ポリマーは、印刷を困難にする可能性があると考えられている。
【0111】
一態様では、化粧用インク組成物は、約10%~約30%の固形分を含む。一態様では、化粧用インク組成物は、40%未満の固形分を含む。理論に制限されることなく、40%超の固形分レベル(プリペイントやペイントなど)では、固形分のレベルが多いと不可逆的なノズルの目詰まりが発生する可能性があるため、印刷が困難になる可能性があると考えられている。
【0112】
一態様では、化粧用インク組成物は、水、代替的に石鹸及び水で除去可能であり得る。
【0113】
パーソナルケアデバイス
一態様では、本明細書に記載される化粧用インク組成物は、手持ち式パーソナルケアデバイスを使用して皮膚に適用することができる。パーソナルケアデバイスは、皮膚を分析し、皮膚の欠陥を識別し、皮膚の欠陥を隠す及び/又はカムフラージュするために、識別された皮膚の欠陥に化粧用インク組成物を付着させることができる。例示的なパーソナルケアデバイスは、米国特許第9,522,101号に記載されている。
【0114】
一態様では、パーソナルケアデバイスは、皮膚の少なくとも1つの画像を取得するように構成されたセンサと、グレースケールで画像の平均バックグラウンド明度値を計算するように構成されたプロセッサと、を含み得る(グレースケール上の明度値は、本明細書で「L値」として呼ばれる)。更に、その同じ画像から個々のピクセル又はピクセル群の局所的なL値を計算することができる。次いで、プロセッサは、局所的なL値をバックグラウンドL値と比較して、皮膚の欠陥を特定し得る。皮膚の欠陥が特定されると、プロセッサは、1つ以上のノズルを噴射させて、化粧用インク組成物を皮膚の欠陥上に分配するように作動させることができる。
【0115】
皮膚の欠陥とは、局所的なL値とバックグラウンドのLとの間の差の絶対値である皮膚の領域であり、測定されたデルタL(「ΔLM」)として定義されるこの差は、所定の設定デルタL(「ΔLS」)より大きい。バックグラウンドのLは、画像内の任意の場所で予め設定、又は設定計算され得る。画像は、ノズルが化粧用インク組成物を噴射する場所で撮影することができる。バックグラウンドのLは、複数の局所的なLの算術平均、中央値、又は平均値であり得、これは、算出が、画像における局所的なLの全て又はそのサブセットを含み得ることを意味する。
【0116】
図1は、パーソナルケアデバイス40の分解図を示す。パーソナルケアデバイス40の物理的スペーサ42は、皮膚表面18の真上にある。物理的スペーサ42は、それが皮膚表面18に接触したときに、機械的要素及び電気的要素が全て皮膚表面18から既知の距離にあるような所定の高さを有する。一態様では、高さαは、約1mm~約20mm、代替的に約3mm~約15mm、代替的に約4mm~約10mmである。
【0117】
パーソナルケアデバイス40に関連する機械的及び電気的要素は、限定されないが、ライト44、センサ46、カートリッジ52に取り付けられるカートリッジダイ57上に埋め込まれるノズルアレイ20を含み得る。カートリッジダイ57は、けい素、ガラス、機械加工可能なガラスセラミック、サファイア、アルミナ、ノズルアレイ20が形成され得るプリント配線板基板(例えば、液晶ポリマー、ポリイミドなど)から作製され得る。ノズルアレイ20は、線形構成、複数列、オフセット、正弦波、湾曲、円形、鋸歯配列、及びこれらの組み合わせであり得る。これらの要素の全ては、任意の装置ハウジング41内に封入され得る。
【0118】
光源44は、センサ46が比較的一定の照明を有するように、スペーサ42内の皮膚の領域18を照射することができる。物理的スペーサ42の一部が皮膚表面18から離れるので、バックグラウンド照明はセンサ46に影響を与え、バックグラウンド光を入れ、光44からの照明を逃がすことができる。照明のわずかなずれは、提供された光44について補正することができ、比較的一定の背景照明を提供する。一態様では、物理的スペーサ42は、不透明とすることができる。光源44は、LED、白熱光、ネオン管ベース、又は任意の他の市販されている照明源であり得る。光源44は、一定の照明又は調整可能な照明を有することができる。例えば、調整可能な光源は、背景照明が過剰に明るいか、又は暗い場合に有用であり得る。
【0119】
センサ46は、皮膚表面の領域の視覚的特性を得ることができる任意の構成要素とすることができる。センサの非限定的な例には、光学センサ、画像捕捉装置、分光光度計、可視スペクトル内の波長、及び表面の特徴を測定できる可視スペクトルの上下の波長のフォトニック測定デバイス、及びこれらの組み合わせが含まれ得る。画像捕捉装置は、単純なカメラ又はデジタルCMOSカメラチップなどの様々な市販の装置のいずれかであり得る。一態様では、画像捕捉装置は、カメラであってもよく、画像は、当該技術分野において既知の標準グレースケールに撮影又は変換することができる。明暗を測定する任意の数字目盛は、「グレースケール」とみなされ得ることが理解される。更に、本明細書で使用される場合、「グレースケール」は、線形スケール、又は1つのバンド、又は1つの視覚属性であるよう意図されている。例えば、1つの「グレースケール」視覚属性は、特定の視覚色を定義するための単一波長又は狭い波長であり得る。1つの「グレースケール」視覚属性の別の例は、RGBの混合物からの純黒色、灰色、又は白色画像などの、画像を構成する各ピクセルについて平均化された波長数値の混合物であり得る。
【0120】
センサ46は、皮膚表面18のL値及び/又は皮膚表面18の画像の測定値を取得し、分析のために画像捕捉ライン48を介してそれをプロセッサ50に送ることができる。画像は、局所的なL値、バックグラウンドL値、又はこれらの両方について解析され得る。グレースケール変換は、プロセッサ50の解析処理能力の範囲内で行い得る。ΔLMを決定するためのバックグラウンドのLの局所的なLに対する比較は、市販のプログラマブルチップ、又は他の市販の処理装置であり得るプロセッサ50内で実施する。
【0121】
プロセッサ50は、通常、中央処理装置「CPU(」)と称される。CPUは、例えばラップトップコンピュータ、携帯電話、電気かみそりなどの消費者向け電子機器で見られるもののような単一のプログラマブルチップであり得る。CPUは、特定用途向け集積回路(ASIC)、制御器、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、集積回路、マイクロ制御器、マイクロプロセッサ、プロセッサなどを含み得る。CPUはまた、キャッシュメモリ、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)としてCPUに内蔵されるか、又は例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、スタティックRAM、フラッシュメモリ(例えば、コンパクトフラッシュ(登録商標)若しくはスマートメディアカード)、ディスクドライブ、ソリッドステートディスクドライブ(SSD)としてCPUに外付けされるかのいずれかのメモリ機能を備えてもよく、又はインターネットクラウドストレージを備えていてもよい。パーソナルケアデバイスにつながれるか、又はワイヤレスで通信するリモートCPUが使用され得ることが予想される一方で、パーソナルケアデバイス内の局所的なCPUが本明細書で例示される。
【0122】
画像は、続けて、又は好ましくは継続して撮影され得る。画像捕捉装置は、少なくとも毎秒4フレーム、代替的に少なくとも毎秒100フレーム、代替的に毎秒少なくとも200フレーム、代替的に毎秒少なくとも600フレームの速度で画像を撮ることができる。
【0123】
CPUは、毎秒100フレーム、代替的に毎秒200フレームより大きく、代替的に毎秒600フレームより速い速度で処理し得る。
【0124】
画像解析の結果は、プロセッサ50中に予めプログラムされた基準と比較されると、皮膚表面18の所望の処置をもたらし得る。例えば、計算されたΔLMが所定のΔLSを超える場合、信号がプロセッサ50からカートリッジ52にカートリッジライン51を介して送信され、ノズルアレイ20内の1つ以上のノズル21を噴射し、化粧用インク組成物を分配する。
【0125】
カートリッジ52、光源44、センサ46、プロセッサ50、並びに存在し得る他の機械的要素及び電気的要素への電力は、1つ以上の電線55を介して電力素子54によって供給され得る。電力素子54は、パーソナルケアデバイス40上のどこにでも位置することができるが、ここではデバイスカバー58上に示されているパワースイッチ56を介して、パーソナルケアデバイス40をオフ及びオンにすることができる。電力素子54は、電池、再充電可能電池、電気化学コンデンサ、二重層コンデンサ、超コンデンサ、ハイブリッド電池-コンデンサシステム、及びこれらの組み合わせを介して、エネルギー貯蔵機能を含んでもよい。
【0126】
図2は、カートリッジリザーバ65を画定するカートリッジキャップ62及びカートリッジ本体64を備えるカートリッジ52の分解図を示す。カートリッジ本体64は、典型的には、カートリッジ本体64内に封入され、ノズル噴出口68を画定する、スタンドパイプ66を含み得る。スタンドパイプ66は、スタンドパイプ体積を画定するスタンドパイプ壁67を有することができる。スタンドパイプリザーバ体積に対するカートリッジリザーバ体積の比は、約50:1~約3:1、好ましくは約20:1~約4:1、より好ましくは約8:1であり得る。スタンドパイプリザーバ体積は、約0.5mL~約3mL、代替的に約0.75mL~約2mLであり得る。スタンドパイプリザーバ体積は、好ましくは約1mLであり得る。任意のフィルタ70は、過度に大きい粒子及び他の破片をノズルアレイ20の外に保持することに役立ち得る。フィルタ70及びノズルアレイ20は、ノズル噴出口68の両側にあり得る。化粧用インク組成物74は、カートリッジ本体64内含まれ得る。フォームコア72は、カートリッジ64に少なくとも部分的に詰められ、化粧用インク組成物74の背圧を調節するのに役立ち得る。背圧は、ブラダー(図示せず)及び当該技術分野に既知の他の方法を介して調節することができる。ここに示されているフォームコア72は、化粧用インク組成物74の流れを調整して、フィルタ70を通ってノズルアレイ20に入るスタンドパイプ66への流れを調整するのを助ける一例にすぎない。コネクタ78は、電力及び信号をノズルアレイ20に提供し得る。化粧用インク組成物74は、圧電手段、熱手段、機械的圧送手段、若しくは、これらの組み合わせによってカートリッジ52から排出されてもよい。
【0127】
本明細書で使用するための例示的なカートリッジは、特許出願第2002/0167566号に記載されているカートリッジを含むことができる。
【0128】
バックグラウンドのL値に使用する画像と、局所的なL値に使用する画像との間には、技術的な差異はなく、その差異は、画像の解析におけるものである。したがって、L値、及びΔLM値を算出するために、画像がプロセッサに継続的に送信される。「送信される」とは、好ましくは、1ピクセル当たり少なくとも4ビットのデータが各画像に転送されることとして理解され、好ましくは、この4ビット(又はそれ以上の)パケットのデータが、各局所的なL値の算出に使用される。
【0129】
バックグラウンドLが処置期間中に一度算出され、その値が処置期間を通じて再利用され得ることが理解される。あるいは、処置プロセスが続く限り、継続的に再算出することが可能である。更に、バックグラウンドLの再計算を開始するために事前にプログラムされたトリガーがあり得る。また、バックグラウンドLは、現在のバックグラウンドLに使用されるためにプロセッサメモリから検索され得る。
【0130】
ΔLMが所定の値を超える場合、化粧用インク組成物は、皮膚の欠陥の少なくとも一部の上に堆積され得る。特に、化粧用インク組成物は、ノズルのアレイを介して堆積させることができ、局所的なLは、ノズルのアレイの長さに沿って、及びノズルのアレイの噴射範囲内で計算することができる。個々のノズルを噴射させて、化粧用インク組成物を堆積させてもよく、又は複数のノズルを同時に噴射させることもできる。ΔLMの大きさ及び皮膚の欠陥の大きさに基づいて、ノズルのアレイに沿って噴射させるノズルの数を調節することができる。更に、ΔLMに基づいてノズル噴射の頻度を調整することができ、ΔLM値が大きくなるのに応じて、より多くの液滴を連続で噴射することができる。
【0131】
パーソナルケアデバイスは、約0.1μm~約60μm、代替的に約から約1μm~約50μm、代替的に約5μm~約40μmの平均直径を有する液滴として化粧用インク組成物を堆積させることができる。好ましくは、化粧用インク組成物は、離散液滴の不連続パターンで皮膚の欠陥に適用され得る。
【0132】
化粧用インク組成物は、典型的な消費者向け印刷用途とは異なる微小電気機械システム(MEMS)を有するカートリッジから印刷することができる。典型的な印刷インクは、約10cP未満の粘度を有するので、典型的なチャンバの高さとノズルプレートの厚さは約25~約50μmであることが知られている。一態様では、カートリッジは、約10~約20μm、好ましくは約12~約17μmのチャンバの高さ及びノズルプレートの厚さを含むことができる。理論に制限されることなく、より短いチャンバの高さ及びプレートの厚さは、粘性損失を最小限に抑えるのに役立ち得ると考えられる。更に、ほとんどの消費者印刷用途は、10kHz以上で印刷するために最適化されるため、インク配合及びマイクロ流体は、急速な再充填を達成するように設計される。しかしながら、本明細書に記載される化粧用インク組成物をこの周波数範囲で動作させることにより、空気のガルピングによるストリーミング及び/又は脱プライミングがもたらされ得る。
【0133】
化粧用インク組成物は、次の起動シーケンスを使用して印刷することができる:基板を約600ms未満で約60℃に加熱し、約300~約1000Hzの周波数で約100~約500噴射のバーストでノズルを噴射し、次に、連続4Hz噴射で低剪断状態を維持する。ノズルが異なるアルゴリズムで起動する可能性はあるが、化粧用インク組成物がその粘性のある静止状態から流動状態に移行しないことが予想される。
【0134】
また、化粧用インク組成物を皮膚上に堆積させるための方法も本明細書に記載される。化粧用インク組成物を皮膚に堆積させるための方法は、
a.1つ以上のノズルと、1つ以上のノズルと動作可能に関連付けられたカートリッジと、を含むパーソナルケアデバイスを提供することであって、化粧用インク組成物がカートリッジ内に配置されている、提供するステップと、
b.化粧用インク組成物を皮膚の一部に堆積させることであって、化粧用インク組成物が、不連続な液滴パターンで堆積される、堆積させるステップとを含むことができる。
【0135】
より具体的には、化粧用インク組成物を皮膚に堆積させるための方法は、
a.ノズルのアレイを含むパーソナルケアデバイスを提供するステップと、
b.バックグラウンドの明度(L)値を提供するステップと、
c.皮膚の処置画像を取得し、処置画像内の個々のピクセル又はピクセルのグループのうちの少なくとも1つの局所的なL値を計算するステップと、
d.局所的なL値とバックグラウンドL値とを比較するステップと、
e.局所的なL値とバックグラウンドL値との間の差の絶対値が所定の設定されたデルタL値より大きい皮膚偏差を特定するステップと、化粧用インク組成物で皮膚偏差を処置するステップと、を含み得、
化粧用インク組成物が、約100nm~約2,000nmの粒子径分布D50を有する粒子状材料と、約20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有する高分子分散剤と、高分子レオロジー変性剤と、を含み、化粧用インク組成物が、8ドラムガラスバイアル中で、40℃、1気圧、相対湿度60%で11日間静置保存した後、約0.1~約20mmの分離を有し、分離が、シネレシスである。
【0136】
実施例及びデータ
比較例を含む以下のデータ及び実施例は、本明細書に記載される化粧用インク組成物を説明するのを助けるために提供される。例示された組成物は、単に例示の目的で与えられており、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくそれらの多くの変形が可能であるので、本発明の限定として解釈されるべきではない。本明細書における全ての部、百分率(%)、及び比は、特に指示がない限り、重量基準である。
【0137】
配合を調製して、化粧用インク組成物の粘度及び分離に対する高分子分散剤及び高分子レオロジー変性剤の影響を評価した。実施例1~4は、以下に記載される手順に従って作製された。実施例1は、高分子分散剤ポリアクリル酸ナトリウム(Darvan(登録商標)811D)及びHASEタイプのポリマーレオロジー変性剤ACULYN(商標)Excel(The Dow Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能)を含む化粧用インク組成物を示す。実施例2は、高分子レオロジー変性剤を含有しない比較例である。実施例3は、高分子分散剤を含有しない比較例である。実施例4は、分子レオロジー変性剤としてC12/C14アミンオキシドを含有する比較例である。
【0138】
実施例1~4は、以下の配合により作製された。重量パーセントを添加して示す。
【0139】
【表1】
1 KOBO Products,Inc(South Plainfield、NJ)により供給。
2 The Dow Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能。
3 Ashland Specialty Chemical(Wilmington、DE)から入手可能。
4 Symrise AG(Branchburg、NJ)から入手可能なヘキサンジオール/カプリリルグリコール。
5 Vanderbilt Minerals LLC(Norwalk、CT)から入手可能なポリアクリル酸ナトリウム。
6 The Dow Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能なポリアクリル酸塩。
7 The Dow Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能。
【0140】
試料は、測定が実施されるまで、50℃及び相対湿度60%で、封止されたガラスジャーに保存した。以下の表は、PSD、粘度、tan(デルタ)、及び各実施例の分離を示す。実施例4を異なる時間で試験したが、しかしながら、比較を容易にするために、データは一緒に示される。PSDは、以下に記載される粒子径分布法に従って測定される。粘度は、以下に記載される粘度試験方法に従って測定された。Tan(デルタ)は、以下に記載される振動ひずみ掃引法に従って測定された貯蔵弾性率及び損失弾性率を使用することによって計算された。分離量は、以下に記載される分離試験方法に従って測定した。分離は、試料が2mmの分離に達するまでに要した日数として表2に記録される。
【0141】
【0142】
実施例1は、0.33活性物質重量%のHASEポリマーレオロジー変性剤及び0.21活性物質重量%の高分子分散剤を含み、1,810cPの第1の動的粘度及び35cPの第2の動的粘度を有し、配合が剪断減粘挙動を有することを示した。更に、PSD D90が1μm未満に維持されたので、実施例1は、凝集制御を有していた。最後に、実施例1は、tan(デルタ)が1未満であり、シネレシスが観察されて2mmの分離に到達するのに5日要した。
【0143】
0.21活性物質重量%の高分子分散剤を含有し、高分子レオロジー変性剤を含有しない比較例2は、1μm未満の粒子径分布D90を有していた。しかしながら、比較例2は、わずか125cPの第1の動的粘度を有し、実施例1と比較して剪断減粘ではなかった。比較例2は、1日未満で2mmの分離に達し、粒子の沈降が観察された。高分子レオロジー変性剤なしでは、配合は、粒子を懸濁させるのに十分な粘度を構築できなかったと考えられている。
【0144】
HASE高分子レオロジー変性剤ACULYN(商標)Excelは、噴射可能なチキソトロープ化粧用インク組成物を提供できることが以前に報告されている。しかしながら、0.33活性物質重量%のACULYN(商標)Excel HASE高分子レオロジー変性剤を含み、高分子分散剤を含まない比較例3は、剪断減粘挙動を示し、シネレシス型分離を呈したものの、不十分な粒子径制御を示して、PSD D50が、実施例1よりも4.4倍超えること見出された。比較例3は、1730nmのPSD D50及び3560nmのPSD D90を有していた。インクカートリッジ内のマイクロ流体チャネルは非常に小さく、例えば、約約10μm~約25μmであり得ることが知られている。このように、比較例3は、粘度が高いために標準的なプリンタ吐出ヘッドに再充填することが困難である可能性が高く、より大きな粒子が存在するために流路を詰まらせる可能性が高いと考えられる。また、比較例3の粒子は、不透明度のための最適な径を有さない場合があると考えられている。
【0145】
比較例4は、0.42活性物質重量%のC12/14アミンオキシド分子レオロジー変性剤及び0.145活性物質重量%の高分子分散剤を含有した。以前に報告されたアミンオキシドは、いくらかの降伏応力を提供し、インク組成物中の粒子の沈降を防ぐのを助けることができる。しかしながら、驚くべきことに、比較例4のC12/C14アミンオキシドは、実施例1と同じ程度に粘度を構築せず、わずか2日で粒子が沈降して2mmの分離に達し、この配合の分子レオロジー変性剤C12/C14は、粒子を懸濁するのに十分な粘度を構築できず、沈降を引き起こし、シネレシスを引き起こさないことを示していることが見出された。
【0146】
別の研究では、様々な種類のASE、HASE、及びHEURポリマーのレオロジー変性剤が化粧用インク組成物の粘度と分離に及ぼす影響を評価するために、異なる配合が試験された。実施例5~17は、以下に記載される手順に従って調製された。
【0147】
実施例5~17は、以下の表の配合に従って作製された。重量パーセントを添加して示す。
【0148】
【0149】
【0150】
【表5】
1 KOBO Products,Inc(South Plainfield、NJ)により供給された。
2 The Dow Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能。
5 Vanderbilt Minerals LLC(Norwalk、CT)から入手可能なポリアクリル酸ナトリウム。
6 The Dow Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能なポリアクリル酸塩。
12 BASF(Florham Park、NJ)から入手可能。
【0151】
試料は、測定が実施されるまで、25℃又は40℃及び相対湿度60%で封止されたガラスジャーに保存された。以下の表は、各実施例の配合の11日後に測定された粘度、tan(デルタ)、及び量及び分離の種類を示す。粘度は、以下に記載される粘度試験方法で測定される。tan(デルタ)は、以下に記載されるOscillatory Strain Sweep MetHodに従って測定された貯蔵弾性率及び損失弾性率を使用して計算した。分離は、以下に記載される分離試験方法で測定される。
【0152】
【0153】
理論に制限されることなく、レオロジー変性剤と粒子表面及び高分子分散剤との相互作用が弱いコロイド状ゲルを形成する可能性があると考えられている。この弱いコロイド状ゲルは、(化粧用インク組成物の貯蔵弾性率によって示されるように)粘度(化粧用インク組成物の損失弾性率によって示されるように)とともに組成物に弾性を導入することができる。粒子懸濁液は、G’’対G’の低い比、すなわち、好ましくは約1未満、より好ましくは約0.60未満のtan(デルタ)を有する化粧用インク組成物について達成することができる。
【0154】
実施例5~12は、全てが2000cP超の第1の動的粘度及び1未満のtan(デルタ)を有し、25℃で11日で4mm未満のシネレシス型分離を有することが見出された。加速された温度条件下で、実施例5~12は、11日で25mm以下のシネレシス型分離を有した。実施例7及び9は、試験された両方の温度条件下で11日で分離(シネレシス又は沈降)がなかった。
【0155】
実施例13は、1,290cPの第1の動的粘度を有していたが、tan(デルタ)は、1より大きく、11日目に21mmのシネレシス型分離が観察された。実施例14及び15は、1,100cPをはるかに下回る最初の動的粘度及び両方の温度条件での高レベルのシネレシス型分離によって実証されるように、粒子を完全に懸濁させるのに十分な粘度を構築することができなかった。理論に制限されることなく、これらの処方は、製剤があまりにも多くの疎水性部分を含むため、粒子を懸濁状態に保つことができるコロイド状ゲルを形成することができなかったと考えられている。理論に拘束されることなく、50℃での実施例12と両方の温度での実施例13~15で観察されたシネレシス型分離の程度は、これらの組成物を噴射するには大きすぎ、及び/又は噴射時の一貫性が失われた印刷品質もたらす可能性があると考えられる。
【0156】
HEUR型高分子レオロジー変性剤を含有する実施例16及び17は、500cP未満の第1の動的粘度及び1超のウェルのtan(デルタ)を有した。実施例16及び17は、粒子を懸濁させるのに十分な粘度を構築することができず、両方の温度条件下で11日で粒子が沈降して45mm超の分離があった。
【0157】
別の研究では、インクジェットカートリッジから配合を印刷する能力を評価するために、様々な配合が試験された。実施例18及び19は、以下の配合に従って作製された。重量パーセントを添加して示す。
【0158】
【表7】
1 KOBO Products,Inc(South Plainfield、NJ)により供給された。
2 The Dow Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能。
3 Symrise AG(Branchburg、NJ)から入手可能なヘキサンジオール/カプリリルグリコール。
4 Ashland Specialty Chemical(Wilmington、DE)から入手可能。
5 The Dow Chemical Company(Lake Zurich、IL)から入手可能なポリアクリル酸塩。
6 Angus Chemical(Buffalo Grove、IL)から入手可能なアミノメチルプロパノールUltra PC2000により作製された予備混合物、pH>7。Seppic(Fairfield、NJ)から入手可能な材料。
【0159】
試料を調製し、
図2に記載されたインクジェットカートリッジに載置した。カートリッジを充填するには、まず、従来の方法で真空ポンプに接続された真空チャンバを使用して、試料を最大10分間脱気する。次に、カートリッジを真空充填プロセスを使用して充填した。カートリッジホルダは、カートリッジの充填穴からカートリッジに挿入された針及び管が付いた空のカートリッジを装備されていた。カートリッジホルダ、カートリッジ、針、及び管を真空チャンバに載置した。管は、充填穴を封止するためのバルブが装備されている真空チャンバの充填穴を通して挿入された。4~5グラムの試料が入ったシリンジを、真空チャンバの外側の管の端に載置した。次に、真空チャンバを閉じ、ポンプをオンにして、真空をおよそ28インチHgに引き上げた。ポンプを止め、バルブを開けて、配合物が空のカートリッジを満たすようにした。シリンジの全ての内容物がカートリッジに充填された後、真空チャンバの圧力解放バルブを開いてカートリッジを回収した。充填後、カートリッジをここで説明するパーソナルケアデバイスに載置し、コントラスト比試験法とノズル試験法に従って印刷品質を評価した。結果を表6に示す。
【0160】
【0161】
実施例18及び19は、印刷前に両方とも均質であった。実施例18及び19は、カートリッジから印刷され、ノズル詰まりなしにそれぞれ20.4%及び23.7%の印刷コントラスト比を呈した。
【0162】
次に、実施例18を含むカートリッジを、40℃及び相対湿度(RH)75%で4週間、配向毎に1つのカートリッジを用いた、異なる配向での静的条件下でエージングした。
図3A~3Eは、カートリッジエージング配向を示し、ノズル300及びワイヤ302の位置を示している。
図3Aは、横向きの配向にあるカートリッジを示している。
図3Bは、ワイヤ302が下向きのカートリッジを示している。
図3Cは、ワイヤ302が上向きのカートリッジを示している。
図3Dは、ノズル300が下向きのカートリッジを示している。
図3Eは、ノズ300ルが上向きのカートリッジを示している。実施例19を含むカートリッジは、25℃及び60%RHで7日間(カートリッジC8)、40℃及び75%RHで4週間(カートリッジC9)、別々の実験において、
図3Aに示す横向きの配向で、静的条件下でエージングした。実施例19は、横向きの配向でのみエージングした。横向きの配向での保存は、ノズルの正常性に最適であると考えられている。エージング後、カートリッジ(表7に示す)を、以下に説明するマイクロCT方法を使用して分離について試験した。低体積密度は、粒子の含有率が低い低粘度の相を表し、高体積密度は;ゲル相を表す。
【0163】
次に、エージングしたカートリッジ(表7に示す)を一連の印刷サイクルに供して、試験組成物を印刷する能力を評価した。印刷する前に、カートリッジノズルをプロピレングリコールで拭いた。次に、カートリッジを本明細書に記載のパーソナルケアデバイスに挿入し、組成物を、コントラスト比試験法及びノズル試験法に従って印刷品質について評価した。印刷サイクルは、3,000Hzの印刷周波数で4分間に120個のノズルに分布する360,000滴を印刷することと定義されている。印刷されたコントラスト比は、40印刷サイクル後の平均値として記録される。
【0164】
比較を容易にするために、各研究の結果を表7にまとめて示す。
【0165】
【0166】
カートリッジC3~C7は、40℃、75%RHで4週間エージングした後、18%~47%の分離を有していたことが見出された。逆に、カートリッジC8は、25℃、60%RHでわずか7日間後に97%の分離を示した。エージング条件は異なっていたが、最初の7日以内にほとんどの分離が起こっていたことが見出された。
【0167】
しかしながら、カートリッジC3の全てのノズルは、第1のサイクルで作動したが、第1の印刷サイクルではコントラスト比(不透明度)は低くなった。驚くべきことに、第2の印刷サイクルは、不透明度の増加を呈し、40サイクルの平均印刷コントラスト比は24.2%であった。30個のノズルは、カートリッジC4で初期にブロックされたが、第1の印刷サイクルは、許容可能なコントラスト比を呈した。全てのノズルは、詰まりがなく、第2のサイクルによって作動し、40サイクルの平均印刷コントラスト比は、25.2%であった。カートリッジC5は、第1のサイクル中に3個のノズルを有し、低いコントラスト比を有したが、全てのノズルは、第2のサイクルで作動した。40サイクルの平均コントラスト比は、27.4%であった。カートリッジC6については、10個のノズルが出たが、第1のサイクルでは良好なコントラスト比を呈し、第2のサイクルでは全てのノズルが回復した。40サイクルの平均コントラスト比は、24.6%であった。カートリッジC7は、第1のサイクル中に81個の作動ノズルのみを有し、コントラスト比は低かったが、しかしながら、驚くべきことに、全てのノズルは、第2のサイクル中に回復した。40サイクルの平均コントラスト比は、28.0%であった。カートリッジC8は全て、120個の詰まったノズルを有し、第1のサイクルでは印刷されなかった。マイクロCTデータに基づいて、実施例19のほとんどが、エージング中に分離されたカートリッジC8内に含まれ、したがって、粒子がノズル内に沈降して任意の印刷を妨げたと考えられる。4週間、40℃で更にエージングすることはこの効果を悪化させ、したがって、C8は全く噴射できなかったと考えられる。
【0168】
シネレシスを呈するカートリッジから印刷する能力は驚くべきことである。更により驚くべきことは、第1のサイクルでは作動しないが、第2及び全ての後続のサイクルに対して完全に回復するいくつかのカートリッジC4~C7の能力である。理論に制限されることなく、これは、シネレシス及び粒子の含有率が低い低粘度相の形成によって有効化されると考えられる。弱いコロイド状ゲルによって放出される粒子の含有率が低い相は、保湿剤が豊富であり、低粘度を呈すると考えられる。これらは、ノズルの健全性及び回復に望ましい特性である。粒子の含有率が低い低粘度相は、単一の印刷サイクル後にノズルの効率的な始動及び任意の非機能ノズルの回復を可能にすることができる。化粧用インク組成物をシネレシスで印刷する行為は、任意の非作動ノズルを回復し、許容可能な印刷コントラスト比を提供するのに十分である。
【0169】
実施例1~4は、以下の手順に従って作製された。
【0170】
まず、相Aの成分を適切な予備混合容器中で組み合わせ、30分間混合した。相Bの成分を主容器に加えた。B相を、IKA(商標)(Staufen im Breisgau、Germany)から入手可能なデジタルEurostar 400(登録商標)、又は同等物などのプロペラブレードを備えたミキサーを使用して、混合物が均一になるまで低速で混合した。相B混合物のpHを測定した。次いで、予備混合容器の内容物を主容器に移し、30分間混合した。水のおよそ10%を相Bから差し引き、予備混合容器を洗浄し、次いで混合しながら主容器に添加した。相Cを主容器に添加した。混合速度を高速に上げ、混合を10分間継続した。次に、相Dを主容器に滴下添加し、20%のKOHを添加することにより、pHを7.5~8.5の間に維持した。均質性を確保し、混合物を容器に注ぎ、ラベルを付け、使用前に周囲条件で保存した。
【0171】
実施例5~17は、以下の手順に従って調製された。
【0172】
まず、相Aの成分を適切な予備混合容器中で組み合わせ、30分間混合した。相Bの成分を主容器に加えた。B相を、IKA(商標)(Staufen im Breisgau、Germany)から入手可能なデジタルEurostar 400(登録商標)、又は同等物などのプロペラブレードを備えたミキサーを使用して、混合物が均一になるまで低速で混合した。相B混合物のpHを測定した。次いで、予備混合容器の内容物を主容器に移し、30分間混合した。相Cを主容器に添加し、混合した。主容器のpHを測定した。相Dを滴下しながら主容器に添加し、20%のKOHを添加することにより、pHを7.5~8.5の間に維持した。均質性を確保し、混合物を容器に注ぎ、ラベルを付け、使用前に周囲条件で保存した。
【0173】
実施例18~19は、以下の手順により調製された。
【0174】
まず、相Aの成分を適切な予備混合容器中で組み合わせ、30分間混合した。相Bの成分を主容器に加えた。B相を、IKA(商標)(Staufen im Breisgau、Germany)から入手可能なデジタルEurostar 400(登録商標)、又は同等物などのプロペラブレードを備えたミキサーを使用して、混合物が均一になるまで低速で混合した。相B混合物のpHを測定した。次いで、予備混合容器の内容物を主容器に移し、30分間混合した。相Cを主容器に添加し、混合した。主容器のpHを測定した。相Dを滴下しながら主容器に添加し、20%KOHを添加することにより、pHを7.5~8.5の間に維持した。次に、相Eを主容器にゆっくり添加し、混合した。均質性を確保し、混合物を容器に注ぎ、ラベルを付け、使用前に周囲条件で保存した。
【0175】
粒子径分布法
粒子径分布は、レーザー散乱粒子径分布分析器を使用して決定される。好適なレーザー散乱粒子径分布分析器としては、Horiba LA-950V2(Horiba,Ltd.、Kyoto、Japanから入手可能)を挙げることができる。この方法では、Mie及びFraunhofer散乱理論の原理を使用して、液体中に懸濁された粒子径及び分布を計算する。結果は、通常、ボリュームベースで表示される。この方法の顔料への適用は、フローセル法を用いて開発されている。
【0176】
試料バイアルの底部に残留物がないことを確実にするために、Vortex Genie2で30秒間渦混合(vortexing)することによって試料を調製した。200mLの蒸留水(DI)水を機器に添加し、ブランク試料として分析した。使い捨て可能なマイクロピペットを使用して、透過率が100~90+/-2%、およそ250μLに低下するまで、十分な試料を機器内のDI水中に分配した。結果をD50又はD90として報告する。
【0177】
粘度試験方法
粘度を、レオメータを剪断速度の関数として使用して測定する。好適なレオメータは、Ares M(TA Instruments(New Castle、DE)から入手可能)、又は同等物を含むことができる。まず、試料及び標準を分析前に室温で平衡化する。試験前に、50mm、2度コーン及びプレートをゼロ合わせする。試料が25℃±0.5℃である間、試料を試験する。剪断掃引測定は、剪断減粘特性及び異なる剪断速度での粘度を決定するために、0.1~1000秒-1の範囲にわたって実施される。
【0178】
分離試験方法
分離は、8ドラム(1オンス、25mm×95mm)スクリューキャップガラスバイアルを、試料組成物(バイアルの底部から液体組成物の頂部まで測定したとき)を55mmの高さまでファイリングすることによって測定される。バイアルを封止し、制御された温度チャンバ内に載置する。バイアルは、測定が実行されるまで静置保存で保たれる。各時点で、激しく又は長く攪拌することなく、バイアルをチャンバから慎重に除去し、分離の任意の視覚的兆候に関して観察し、分離の種類を、シネレシス又は沈降と書き留める。分離の量は、試料の上部の透明な流体のmmをデジタルキャリパーで測定することによって決定される。
【0179】
粒子沈降試験法
粒子沈降は、以下のように測定される。皿の重量を測定するために、アルミニウム皿を秤量する。試料バイアルの頂部、中央部、又は底部からの試料の1グラムの一定分量を皿に加え、秤量して湿潤重量を決定する。「頂部」は、バイアル内の試料の表面を意味する。「中央部」は、バイアルの中央部を意味する。「底部」は、バイアルの底部を意味する。試料の一定分量を有する皿を100℃のオーブン内に1時間置いて揮発物を蒸発させる。皿を取り出し、再度秤量して乾燥重量を得る。固形分重量%は、以下の式によって計算される:(乾燥重量-皿重量)/(湿潤重量-皿重量)。
【0180】
マイクロCT分離法
マイクロCT分離法は、相間の密度プロファイルの差に基づいて、インクジェットカートリッジのスタンドパイプにおける化粧用インク組成物試料の相分離度を測定する。この方法は、マイクロCT器具(好適な器具は、Scanco Medical AG、Switzerlandから入手可能なScanco μCT50、又は同等物である)で得られる試料3DX線減衰プロファイルの分析に基づいたものである。このマイクロCT器具は、遮蔽キャビネットを備えた円錐ビームマイクロトモグラフである。メンテナンスフリーX線管を、焦点の直径が調節可能な線源として使用する。X線ビームは試料を通過し、X線の一部は試料によって減衰される。減衰の程度は、X線が通過しなければならない材料の質量及び量と相関する。透過したX線は継続してデジタル検出器アレイに入射し、試料の2D投射像を生成する。試料の3D画像は、試料を360回転させていくつかの個別の投影画像を収集することで生成され、単一の3D画像に再構成される。計器は、コンピュータで実行するソフトウェアと連動されて、画像収集及び未加工データの3D画像への再構成を制御する。次に、3D画像は画像分析ソフトウェア(好適な画像分析ソフトウェアは、The Mathworks、Inc.、Natick、MA,から入手可能なMATLAB(登録商標)、及びVisualization Sciences Group/FEI Company、Burlington、MAから入手可能なAvizo Lite、又は同等物)を使用して分析され、3D画像の総体積に対する粒子の含有率が低い相の体積が測定される。
【0181】
試料の調製:
分析の前に、カートリッジ内の組成物を均質化してから、カートリッジを、40℃、1気圧、及び相対湿度75%の静置保存庫に28日間、印刷ノズルが下向きで、スタンドパイプの壁が保存面に垂直である(
図3D)重力場に垂直な表面に載置される。必要に応じて、この配向でカートリッジを安定化させるために、ブレース又はブラケットを使用することができる。均質化は、カートリッジを振盪、反転、又は撹拌などの標準的な実践の任意の手段によって達成される。均質化は、以下に記載される方法に従って、5%未満のマイクロCT分離値を測定することによって確認される。
【0182】
画像の取得:
マイクロCT計器は、製造者の仕様書に従って設定及び較正される。次に、カートリッジを保存と同じ配向に位置決めし、印刷ノズルを下向きにして、カートリッジの体積を完全に囲むのに十分な大きさのプラスチック製の円筒管の内側に安定させるために、低密度の材料に取り付ける。カートリッジは、組成物を妨害する可能性のある撹拌を誘導しないように、ケアとともに伝送される。
【0183】
カートリッジスタンドパイプ全体のスキャンが取得される。連続する15μm(ミクロン)の等方性ボクセルの単一の3Dデータセットを、水平平面内のXY次元及び垂直方向のZ次元で収集する。画像は、更なる0.5mmアルミニウムフィルタを有する70kVp及び200μAの電源を用いて取得される。これらの電流及び電圧の設定は、信号対雑音比(SNR)が高い試料を十分にX線で透過して、投影データのコントラストを最大化するように最適化されているが、一度最適化すると、実質的に類似する全ての試料に対して一定に保たれる。積分時間600ms及び回転角当たり4つの平均で、合計1500枚の投射画像が得られる。投影画像は、15μm(ミクロン)の等方性空間解像度を有する3Dデータセットに再構築され、16ビットRAW形式で保存されて、分析用の完全な検出器出力信号を守る。
【0184】
画像処理:
3Dデータセットは、画像解析ソフトウェアに装填され、16ビットから8ビットにスケーリングされる。3Dデータセットは、3Dデータセットからインク分析領域を取り囲む外部データを除去することによって、矩形プリズム3D画像にトリミング(クロッピング)される。スタンドパイプ内のインクの最大量が分析領域に保持されるようにトリミングが実行され、カートリッジのどの部分も除外される。3D画像は、Z次元がスタンドパイプ内のインクの高さ全体に及ぶようにトリミングされる。トリミングされた3D画像は、インク分析領域内の空気によるバックグラウンド信号を分離及び除去する値で閾値処理されるが、コンポジションからのシグナルは維持される。第2のセグメンテーションステップは、3D画像内の重み付けされたクラス内分散を最小化する閾値レベルを計算するOtsuの方法を使用して実行され、密度の高い高減衰粒子リッチ領域の体積を低減衰の粒子の含有率が低い領域から分離する。
【0185】
粒子の含有率が低い領域の体積が測定され、マイクロCT分離値は、分析領域のインクの総体積に対する減衰率の低い粒子の含有率が低い相体積のパーセントとして計算され、最も近い1%として報告される。合計3つの実質的に類似した複製インクジェットカートリッジ試料が同様の方法で調製及び分析され、記録された3つのマイクロCT分離値の統計平均が最も近い1%に報告される。」
【0186】
コントラスト比試験法
コントラスト比は、ブロックパターン(120ノズル、周波数340+/-10Hz、ノズル当たり1,000滴、及び20+/-5mm/秒の速度)を使用して、テクスチャ加工側の透明度(Apollo VCG7031SE又は同等物)に試料を印刷した後に決定することができる。ブロックパターンは、不透明度チャート(N2A、Leneta Company of Manwah、NJ又は同等物からの)上に載置される。試料は、22℃±1℃、1気圧の条件下で1時間乾燥させる。鏡面反射を除外するように選択される設定で分光光度計を使用して、試料のY三刺激値(すなわち、XYZ色空間)を測定し、記録する。Y三刺激値は、不透明度チャートの黒色セクション上の試料の3つの異なる領域で、また不透明度チャートの白色セクション上の試料の3つの異なる領域でも測定する。
【0187】
コントラスト比は、黒色領域上の3つのY三刺激値の数学的平均値を、白色領域上の3つのY三刺激値の数学的平均値で割り、100を掛けて算出される。
【0188】
【0189】
ノズル試験法
機能ノズルは、以下のように決定される。試料は、インクジェットカートリッジ(好適なカートリッジは上に記載されているか、又は同等物である)に載置される。カートリッジをインクジェットプリンタに入れ(好適なインクジェットプリンタは上記のパーソナルケアデバイス又は同等物)、階段状のパターンをノズルあたり50滴、1,000Hzの周波数、約20mm/秒の速度で、ノズル1から始まり120までのテクスチャ加工側の透明部分(Apollo VCG7031SE又は同等物)に印刷する。次いで、機能ノズルをカウントし、報告する。
【0190】
振動歪み掃引方法
振動歪み掃引は、レオメータ(TA Instruments(New Castle、DE)から入手可能なARES-G2など)、又は同等物を使用して測定される。
【0191】
試料及び標準は、分析前に周囲条件で平衡化することが可能である。レオメータは、操作者の手動で開示されるように較正される。振動歪み掃引測定は、25℃で40mmの316SST(APS熱は断)平行板を0.05mmのギャップで使用して、0.0001~1の歪み範囲にわたって6.28ラジアン/秒の固定角周波数で実施され、保存及び損失係数を決定する。
【0192】
ゼータ電位試験方法
ゼータ電位は、Brookhaven Instruments Corporation、Holtsville、NY、又は同等物から入手可能なNanoBrook ZetaPALS電位分析計などのゼータ電位分析計を使用して測定される。
【0193】
ゼータ電位試験試料は、試料を脱イオン水に0.1g/mlに希釈することによって調製される。ゼータ電位は、Smoluchowskiゼータ電位モデルを使用して、Zeta Potential Analyzerで5回及び10サイクル測定した。標準(BIZR3)を実行した後、ゼータ電位分析器のセルに1mLの試験試料を装填する。ゼータ電位は、pHの関数として測定される。
【0194】
組み合わせ
A.100nm~2,000nmの粒子径分布D50を有する、1~30活性物質重量%の二酸化チタンと、20,000ダルトン未満の重量平均分子量を有する高分子分散剤と、高分子レオロジー変性剤と、を含み、化粧用インク組成物が、8ドラムガラスバイアル中で、25℃、1気圧、相対湿度60%で11日間静置保存した後、0.1~20mmの分離を有し、分離が、シネレシスである、化粧用インク組成物。
【0195】
A.化粧用インク組成物が、5~20活性物質重量%、好ましくは10~18活性物質重量%の二酸化チタンを含む、段落Aに記載の化粧用インク組成物。
【0196】
B.二酸化チタンが、150nm~1,000nm、好ましくは250nm~650nm、より好ましくは200nm~350nmの粒子径分布D50を有する、段落A又は段落Aに記載の化粧用インク組成物。
【0197】
C.粒子状物質が、700nm~1,250nm、好ましくは800nm~900nmの粒子径分布D90を有する、段落A~Bのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0198】
D.化粧用インク組成物が、0.30活性物質重量%超の高分子レオロジー変性剤を含む、段落A~Cのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0199】
E.高分子分散剤が、(メタ)アクリル酸ホモポリマー又はその塩である、段落A~Dのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0200】
F.化粧用インク組成物が、10~30活性物質重量%、好ましくは20~30活性物質重量%の保湿剤を更に含む、段落A~Eのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0201】
G.化粧用インク組成物が、7.5~9.0の純pHを有する、段落A~Fのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0202】
H.高分子レオロジー変性剤が、アルカリ膨潤性エマルションポリマー、疎水変性アルカリ膨潤性エマルションポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、段落A~Gのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0203】
I.高分子レオロジー変性剤が、アルカリ膨潤性アクリルポリマーエマルションである、段落A~Hのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0204】
J.酸化鉄を更に含む、段落A~Iのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0205】
K.高分子分散剤が、1,000~10,000ダルトン、好ましくは2,000~5,000ダルトンの重量平均分子量を有する、段落A~Jのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0206】
L.0.01~1活性物質重量%の高分子分散剤を含む、段落A~Kのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0207】
M.(メタ)アクリル酸ホモポリマー又はその塩が、ポリアクリル酸ナトリウムである、段落A~Lのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0208】
N.化粧用インク組成物が、8ドラムガラスバイアル中で、40℃、1気圧、相対湿度60%で11日間静置保存した後、25℃で11日間静置保存した後、0.5~15mmを有する、段落A~Mのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0209】
O.化粧用インク組成物が、25℃で測定して0.1秒-1の剪断速度で1,100cP~10,000cP、好ましくは1,500cP~8,000cP、より好ましくは2,000cP~5,000cPの第1の動的粘度、及び25℃で測定して剪断速度1,000秒-1で10~100cP、好ましくは20~80cPの第2の動的粘度を有する、段落A~Nのいずれかに記載の化粧用インク組成物。
【0210】
本明細書において範囲の両端として開示される値は、列挙される正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。むしろ、特に指示がない限り、それぞれの数値範囲は、列挙される値及びその範囲内の任意の整数の両方を意味するものとする。例えば、「1~10」として開示されている範囲は、「1、2、3、4、5、6、7、8、9、及び10」を意味するように意図されている。
【0211】
本明細書にて開示された寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「40mm」と開示された寸法は、「約40mm」を意味することが意図される。
【0212】
相互参照される又は関連する全ての特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本願に引用される全ての文書は、除外又は限定することを明言しない限りにおいて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとは見なされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせたときに、そのような発明全てを教示、示唆又は開示するとは見なされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
【0213】
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲に網羅することが意図されている。