專利名稱：包含親水劑的單絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述了具有吸收、保持及釋放特性的親水性單絲，所述特性使得單絲適于多種水溶液和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
合成單絲已廣泛用于刷子中的刷毛中，所述刷子如化妝刷和油漆刷，用于將液體施涂到表面上。然而，合成單絲不是親水性的。已對(duì)單絲進(jìn)行了改進(jìn)以使得它們能夠吸收液體，包括液體化妝品或油漆。單絲(刷子刷毛)通常被標(biāo)記、末端打磨、波紋化、紋理化、與天然毛發(fā)混合、或者裝配在具有空隙的刷子中以使得水分能夠被吸收。美國專利5，128，208示出了如何對(duì)單絲橫截面進(jìn)行改進(jìn)以增強(qiáng)標(biāo)記和切尖，因此改善油漆吸收和釋放。已示出單絲表面可被改進(jìn)以具有如EP 1 272 070 Bl和2004/0187893 Al所公開的腔體(孔)或凹凸面(美國專利4，381，32 以使得單絲能夠保持液體。產(chǎn)生凹面的常見方法為利用強(qiáng)堿處理進(jìn)行化學(xué)切尖。已產(chǎn)生對(duì)親水性單絲的需求以用于藥品和藥用化妝品施涂刷子中。 US2007/0160562 Al W02007/143568 Al示出了水基液體藥品的施涂對(duì)于藥品的性能及安全性很關(guān)鍵。這些專利申請(qǐng)描述了將藥品沿著睫毛線施涂到眼瞼上以刺激睫毛生長的方法。期望定向遞送及釋放具體體積或劑量的能力。遞送至皮膚的藥品量必須精確，以便防止未遞送至靶標(biāo)的過量藥品的浪費(fèi)，并且防止藥品進(jìn)入眼睛。涂布器吸附藥品的速度也很重要，以使得藥品較易施涂至使用者。此外，施涂刷子的刷毛必須無菌，皮膚接觸安全，并且不與藥品反應(yīng)。此外，刷毛在接觸皮膚時(shí)必須感覺柔軟。使得單絲能夠吸收水基溶液的先前方法對(duì)于滿足藥品施涂的所有需求并不理想。 例如，在小的施涂刷子中由于刷子尖端處有限的表面積而使得通過標(biāo)記、末端打磨或切尖對(duì)單絲的尖端進(jìn)行改進(jìn)不足以吸收、保持并釋放水基藥品小滴。通常，在小直徑單絲(< 5密耳)的生產(chǎn)期間，單絲涂敷有硅氧烷或增滑劑以減少靜電并改善可加工性。該涂覆存在的問題為硅氧烷為疏水性的。因此，此類涂覆不利于吸附水分，或者不利于快速吸附水分、保持水分、和/或釋放水分。需要將易于吸收(快速吸附)并釋放水分和/或水溶液的單絲。可商購獲得的親水性涂料已用于在其他應(yīng)用中以吸附水基溶液或廢物。例如，一些紡織用纖維潤滑劑用于改善纖維加工，并且也用于衛(wèi)生應(yīng)用中，例如用于尿布頂片中?？蓮?Goulston Technologies, Inc.，Monroe，NC 商購獲得的 Lurol PP-912 用于涂覆人造纖維并用作潤滑劑以改善纖維加工。Lurol PP-912也用作衛(wèi)生應(yīng)用中(例如尿布頂片中)的纖維涂料，這是由于其也為親水性的且能夠吸附廢液。來自Goulston Technologies, Inc., Monroe，NC的另一種涂料，Lurol PS-9725-NAD，具有類似于Lurol PP-912的特性且用于類似的衛(wèi)生和纖維應(yīng)用中。本發(fā)明描述了滿足藥品施涂(如US 2007/0160562 Al和W02007/14;3568A1中所述)及其他化妝品或藥用化妝品施涂需求的單絲。本文所公開的為具有有效量的親水劑以提供水分吸收率與釋放特性的有利平衡的處理過的單絲及涂料施涂方法。發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)為提供處理過的聚合物單絲，所述處理過的聚合物單絲包含 (i)聚合物單絲和(ii)有效量的親水劑，其中所述親水劑增加所述單絲的水分吸收率及水分保持率。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)為提供在各種含水介質(zhì)的施涂中具有效用的處理過的單絲， 所述施涂包括化妝品施涂、藥品施涂、或藥用化妝品施涂。發(fā)明詳述本文所公開的為處理過的聚合物單絲，所述處理過的聚合物單絲包含(i)聚合物單絲和(ii)有效量的親水劑，其中所述親水劑增加所述單絲的水分吸收率及水分保持率。 本文所公開的單絲提供水分吸收率、保持率及釋放特性的平衡，所述特性被需求用于期望體積的水溶液的定向遞送及施涂。如本文所用，“吸收”是指處理過的單絲攝入水分和/或水溶液的能力，所述攝入是通過吸附到單絲表面上。該術(shù)語也包括單絲吸附水分和/或水溶液至包括處理過的單絲的刷子中的能力。如本文所用，“保持”是指處理過的單絲保持足量的水分和/或水溶液在處理過的單絲或包括處理過的單絲的刷子表面上的能力。如本文所用，“釋放”是指水分和/或水溶液由處理過的單絲轉(zhuǎn)移至期望靶標(biāo)或表面的能力。本發(fā)明的單絲在各種含水介質(zhì)的施涂中具有效用，所述施涂包括化妝品施涂、藥品施涂、或藥用化妝品施涂。術(shù)語化妝品、藥品和藥用化妝品的使用不旨在為限制性的，而是這些術(shù)語的使用旨在為包括每一種在內(nèi)的。本文所公開的處理過的單絲的附加應(yīng)用也包括用于水性漆、牙刷或牙齒清潔組合物、清潔溶液或隱藏溶液?！盎瘖y品”是指旨在擦、倒、灑、噴、導(dǎo)入或換句話講施涂到人體上用于清潔、美化、 提高吸引力或改變外觀的制品?！八幤贰笔侵钢荚谟糜诩膊〉脑\斷、治療、緩和、護(hù)理或預(yù)防的制品以及旨在影響人類或其他動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)或任何功能的制品(不是食物)。“藥用化妝品”是指具有藥類有益效果的美容產(chǎn)品。該術(shù)語有時(shí)用于化妝品工業(yè)中。術(shù)語“藥用化妝品”也包括美容用或藥用的(即，適用于人類或其他哺乳動(dòng)物中)賦形劑、載體或媒介物中的活性成分。活性成分通常為已被認(rèn)可用于非化妝品用途并且已被再配制用于新的消費(fèi)者用途的物質(zhì)(例如，利用比認(rèn)可使用較低濃度的活性成分)。用于化妝品和藥品刷子涂布器中的典型的單絲不是親水性的且不滿足某些類型的施涂?；瘖y品和藥品刷子涂布器用于含水的化妝品或藥品施涂。需要將增加單絲表面親水性的單絲。賦予親水性的方法包括但不限于用有效量的親水劑涂覆單絲，或者在擠出長絲之前將有效量的親水劑與聚合物樹脂組合。在本發(fā)明中，通過將涂料施涂到單絲表面上對(duì)單絲進(jìn)行處理。本發(fā)明的親水性涂料適用于用于施涂含水的化妝品或藥品的化妝品和藥品涂布器中，這是由于所述涂料在暴露于水溶液之后保留在單絲上。這是指單絲涂料在暴露于水溶液時(shí)不會(huì)受損。此外，涂料以及涂覆的單絲適于人體皮膚接觸。
已認(rèn)識(shí)到包括處理過的單絲的藥品涂布器必須具有吸收(吸附)小體積(例如滴劑或小滴)水溶液的能力，并且水溶液在接觸靶標(biāo)或人體皮膚時(shí)應(yīng)易于由刷子釋放。吸收必須快速發(fā)生，以便(i)使用者較少有機(jī)會(huì)通過延長或縮短吸收時(shí)間引起變化(ii)不需要太復(fù)雜的說明實(shí)現(xiàn)期望的吸收以及(iii)具有按吸收體積計(jì)的期望體積的適當(dāng)釋放。有必要在處理過的單絲上或包括處理過的單絲的施涂刷子上快速吸收預(yù)期體積量的水溶液。本發(fā)明的處理過的單絲展示出相對(duì)快速的水溶液吸收。一旦預(yù)期體積的水溶液被處理過的單絲或包括單絲的涂布器刷子吸附，則有必要將水溶液保持在單絲上。保持是必要的，以允許水溶液受控釋放到皮膚或其他靶標(biāo)上。由刷子釋放的水溶液的量不應(yīng)太多，或者水溶液不可沿著皮膚流下并接觸不旨在被水溶液處理的皮膚區(qū)域，例如眼睛中。此外，水溶液由處理過的單絲的釋放還應(yīng)足夠，使得水溶液將離開單絲并接觸預(yù)期靶標(biāo)，或者人類眼瞼或皮膚(即，不使得表面或皮膚干燥或感覺干燥)。本文所公開的處理過的單絲的一種具體的應(yīng)用為用于將藥品施涂到睫毛線處的眼瞼上以處理睫毛的少毛癥的涂布器中。本文所公開的處理過的單絲滿足該具體施涂的獨(dú)特的需求，包括1)處理過的單絲為人體皮膚接觸所接受，幻用與化妝品和藥用產(chǎn)品相容的親水劑處理，幻表面處理為保留在單絲表面上的涂料，4)利用適于認(rèn)可藥品和/或化妝品使用的涂料和單絲成分，幻處理過的單絲易于立即且優(yōu)選地在小于一秒鐘內(nèi)吸收水溶液和 /含水的產(chǎn)品，6)處理過的單絲保持并釋放足量的藥品至皮膚上，以及7)處理過的單絲不會(huì)釋放過多的藥品至皮膚上而導(dǎo)致皮膚的非預(yù)期區(qū)域(例如，眼睛)暴露于藥品。本文所公開的處理過的單絲通過將有效量的親水劑施涂到單絲表面進(jìn)行處理。親水劑的有效量為提供期望的吸收率、具有期望的保持率以及優(yōu)選地期望的釋放特性所必需的量。優(yōu)選利用所需要的最少量的親水劑。施涂到單絲上的親水劑的濃度由得自于來源的濃度決定，并且一般并不是關(guān)鍵的，只要所述有效量產(chǎn)生期望的吸收率及期望的釋放率。本文所公開的處理過的單絲具有改善的水分吸收率及釋放特性，所述特性在用硅氧烷或類似的增滑劑涂覆的單絲上得以改善。本文所公開的涂覆的單絲用于施涂多種水溶液，包括但不限于用于以下的那些化妝品、藥品、牙齒清潔溶液、家用油漆、船用油漆、工業(yè)用油漆、美術(shù)用油漆及機(jī)動(dòng)車油漆、以及隱藏溶液，例如排版錯(cuò)誤修正液。本發(fā)明的單絲由本領(lǐng)域已知的聚合材料制備。這些材料包括(i)聚酯，其包括但不限于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、Hytrel 熱塑性聚酯(TPE)；以及(ii)聚酰胺，其包括但不限于尼龍6、尼龍6，6、 和尼龍6，12。本文所公開的由聚酯和聚酰胺制備的單絲可被改進(jìn)以加強(qiáng)單絲或者使其更吸引使用者，尤其是對(duì)于將用在人體皮膚上的處理過的單絲。進(jìn)行一些改進(jìn)以提供給單絲柔軟性。這些改進(jìn)包括添加期望的顏色、切尖、羽毛化、以及產(chǎn)生成型的橫截面。切尖能夠機(jī)械實(shí)現(xiàn)或化學(xué)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械切尖能夠通過使單絲在旋轉(zhuǎn)的砂輪上通過來實(shí)現(xiàn)。用于對(duì)單絲進(jìn)行切尖的常見方法為已知為化學(xué)切尖的方法，其描述于US 4, 381,325 中。在其中切尖應(yīng)用于本發(fā)明的單絲處，優(yōu)選在切尖過程之后用親水劑處理單絲。此類處理優(yōu)選為用親水劑涂覆切尖的長絲，如本發(fā)明的實(shí)施例中所示例的?？蓪?duì)單絲進(jìn)行其他改進(jìn)，包括產(chǎn)生成型的橫截面，例如三腔或四腔，以產(chǎn)生羽毛化用于柔軟度和降低的硬度。另一種合適的改進(jìn)為利用適于擠出的噴絲頭制備中空單絲以降低硬度。此類改進(jìn)為本領(lǐng)域通常已知的，例如描述于美國專利5，128，208和美國專利 4，279，053中的那些，所述專利以引用方式并入本文。本發(fā)明有用的親水劑為具有以下性質(zhì)的那些與所選的聚合材料相容并且將展示出親水性，對(duì)水溶液的吸收、保持及優(yōu)選釋放，更優(yōu)選為水溶液的可預(yù)測(cè)的或持續(xù)的釋放。合適的親水劑包括Lurol PS-9725NAD和Lurol PP-912，兩者均可從Goulston Technologies, Inc. , Monroe, North Carolina 商購獲得。優(yōu)選用于處理單絲的方法導(dǎo)致涂料被施涂，使得該涂料在單絲的表面周圍一致。實(shí)施例I當(dāng)用親水劑處理時(shí)，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯與尼龍6，12單絲的水分吸收特性的改善示例于該實(shí)施例中。數(shù)據(jù)列于表I和II中。用于樣品A、B、C、D、E、和F的單絲利用聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯聚酯(Ultradur B4500，由BASF供應(yīng))制備并利用典型的用于單絲的擠出方法擠出。利用雙螺桿擠出機(jī) G3mm的雙螺桿擠出機(jī)，由Berstorff制造)使聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯與黑色著色劑(顏料黑7，作為苯二甲酸丁二醇酯聚酯母料Q9290-A1)由Americhem供應(yīng))熔融。利用熔體泵 (由knith pumps制造)使單絲在258°C的溫度下擠出通過包含360股0. 014〃直徑的圓形毛細(xì)管的噴絲板。所得單絲隨后被驟冷并拉伸至0.0032" (0. 081mm)的最終直徑。所得單絲接著被松弛。松弛步驟包括加熱單絲至165°C持續(xù)75秒鐘的調(diào)理過程。將未用親水劑處理的樣品A卷繞到10"直徑的卷軸上。所得卷軸包含由360股具有0. 081mm直徑的圓形單絲組成的長絲繩。將未用親水劑處理的樣品B、C、D和E也卷繞到10〃直徑的卷軸上。所得卷軸包含由360股具有0. 081mm直徑的圓形單絲組成的長絲繩。就樣品B而言，通過涂覆單絲對(duì)360股的長絲繩進(jìn)行處理。通過退繞卷軸并將長絲繩浸沒于0. 26% (按重量計(jì))的Dow Corning (R) M乳液在40°C的軟化水的分散體中30 分鐘進(jìn)行涂覆。Dow Corning(R)M為35%的硅氧烷乳劑。所得硅氧烷在單絲表面上的濃度為用于該直徑的可商購獲得的單絲的典型濃度。就樣品C而言，通過涂覆單絲對(duì)360股的長絲繩進(jìn)行處理。通過退繞卷軸并將長絲繩浸沒于 0.35% (按重量計(jì))的 Lurol PS-9725NAD(由 Goulston Technologies, Inc. 供應(yīng))在40°C的軟化水的分散體中30分鐘進(jìn)行涂覆。就樣品D而言，通過涂覆單絲對(duì)360股的長絲繩進(jìn)行處理。通過退繞卷軸并將長絲繩浸沒于0.2% (按重量計(jì))的Lurol PS-9725 NAD在40°C的軟化水的分散體中30分鐘進(jìn)行涂覆。就樣品E而言，通過涂覆單絲對(duì)360股的長絲繩進(jìn)行處理。通過退繞卷軸并將長絲繩浸沒于1. 5% (按重量計(jì))的Lurol PS-9725 NAD在40°C的軟化水的分散體中30分鐘進(jìn)行涂覆。浸沒之后，允許涂覆的長絲進(jìn)行風(fēng)干。通過涂覆單絲對(duì)樣品F進(jìn)行處理。在卷繞到卷軸上之前利用Lurol PS-9725 NAD 進(jìn)行涂覆。Lurol PS-9725 NAD(由Goulston Technologies, Inc.供應(yīng))以按重量計(jì)0. 15% 分散于40°C的軟化水中。通過局部浸沒于鍍槽中的反轉(zhuǎn)輥施涂涂料。長絲繩在反轉(zhuǎn)輥之上通過。涂料施涂受長絲繩速度和反轉(zhuǎn)輥速度的控制。在涂料施涂之后，將所得單絲卷繞到 10〃直徑的卷軸上。所得卷軸包含由360股0.081mm直徑的圓形單絲組成的長絲繩并且整個(gè)長度的長絲繩涂覆有Lurol PS-9725 NAD。利用以下步驟評(píng)價(jià)樣品A、B、C、D、E和F中單絲的水分吸收率。首先，將0. 070克單絲聚集成系緊的絲束。所得絲束為大約1.5英寸長。第二，稱量絲束。第三，用移液管將重0. 0345克的35微升的水添加到絲束上。第四，測(cè)量所有水分滲透到絲束中的時(shí)間。表I示出了用有效量的親水劑處理的單絲(即，涂敷有Lurol PS-9725NAD的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯單絲)的水分吸收率的改善。^ I水分吸收率的評(píng)價(jià)-3. 2密耳的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯成束單絲
權(quán)利要求
1.一種處理過的聚合物單絲，所述處理過的聚合物單絲包含(i)聚合物單絲和(ii)有效量的親水劑，其中所述親水劑增加所述單絲的水分吸收率及水分保持率。
2.權(quán)利要求1的單絲，其中所述親水劑適用于化妝品、藥品、藥用化妝品。
3.權(quán)利要求2的聚合物單絲，其中通過用所述親水劑涂覆所述單絲對(duì)所述單絲進(jìn)行處理。
4.權(quán)利要求1的涂覆的單絲，其中所述單絲具有比硅氧烷處理過的單絲改善的水分吸收率。
5.權(quán)利要求1的單絲，其中所述單絲包含選自聚酯或聚酰胺的聚合物。
6.權(quán)利要求4的單絲，其中所述聚酯選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、和熱塑性聚酯(TPE)。
7.權(quán)利要求4的單絲，其中所述聚酰胺選自尼龍6、尼龍6，6、和尼龍6，12。
8.權(quán)利要求1或2的單絲，其中所述單絲被切尖。
9.權(quán)利要求1或2的單絲，其中所述單絲具有成型的橫截面。
10.權(quán)利要求1的單絲，其中所述單絲用于刷子或涂布器中。
11.一種包括權(quán)利要求1或3的單絲的制造制品，其中所述制品為刷子或涂布器。
12.權(quán)利要求11的制品，其中所述刷子或涂布器能夠用于施涂水基或含水的化妝品或藥品溶液。
13.權(quán)利要求11的制品，其中所述刷子或涂布器能夠用于水基油漆、隱藏溶液、或牙齒清潔組合物。
14.權(quán)利要求1的單絲，其中所述涂料適用于人體皮膚接觸。
全文摘要
本文所公開的為適于處理聚酯和聚酰胺單絲的親水劑。本文所公開的處理過的單絲能夠用于包括所述單絲的長絲和刷子涂布器中以將水溶液施涂到表面上，包括將藥品和化妝品施涂到皮膚上。
文檔編號(hào)D06M13/292GK102216518SQ200980146246
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者A·L·克奈德爾 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司