Brevet FR3084588A1 — publié le 20200207

Description Titre de l'invention : UTILISATION D'UNE MATIERE PIG- MENTAIRE TRAITEE HYDRODISPERSIBLE DANS UNE FOR- MULATION AQUEUSE DE VERNIS A ONGLES, PROCEDE DE FABRICATION DE LADITE MATIERE PIGMENTAIRE ET FORMULATION AQUEUSE DE VERNIS A ONGLES LA CONTENANT [0001] La présente invention concerne les formulations aqueuses de vernis à ongles, et, en particulier, l'utilisation d'une matière pigmentaire traitée hydrodispersible dans une telle formulation, un procédé de fabrication de ladite matière pigmentaire, ainsi qu'une formulation aqueuse de vernis à ongles la contenant. [0002] Les vernis à ongles conventionnels sont des vernis en phase solvant et sont géné- ralement composés d'agents filmogènes complétés par des résines garnissantes, de plastifiants, de matières pigmentaires, de solvants/véhicules organiques et d'agents rhéologiques. Les agents filmogènes - dont le plus utilisé est la nitrocellulose - sont destinés à former un film résistant à la surface de l'ongle après évaporation des solvants. Ils sont complétés par des résines garnissantes qui permettent de contrôler la quantité de film formé à la surface de l'ongle. Comme résines garnissantes, on peut citer celles obtenues par condensation du toluène sulfonamide et du fornaldéhyde ainsi que les résines polyester ou polyuréthane. Les plastifiants apportent de la dureté aux films. Comme plastifiants, on peut citer les dérivés d'esters de l'acide citrique. Les matières pigmentaires sont généralement choisies parmi les pigments organiques et minéraux et les nacres qui apportent la coloration souhaitée. Les solvants/véhicules organiques sont nécessaires pour dissoudre les agents filmogènes et les résines garnissantes afin de former un film de qualité, continu et homogène. Comme solvants, on peut citer les esters et les cétones. Les agents rhéologiques sont introduits pour éviter la sédimentation des pigments et des nacres. Ce sont souvent des argiles organophiles comme la bentonite. [0003] Ces vernis à ongles en phase solvant sont mis au point pour présenter les différentes propriétés demandées : une bonne application avec un pinceau de taille et forme adéquates, le pinceau permettant d'obtenir une surface lisse, sans stries, avec une épaisseur constante afin de conduire à un film homogène et à une coloration homogène I un temps de séchage approprié de l'ordre de quelques minutes ; une durabilité dans le temps que l'on définit par la tenue en évitant l'écaillement du vernis ou son usure en bout d'ongle ; une brillance importante après l'application, c'est-à-dire quelques minutes après séchage ; une tenue de la brillance dans le temps, c'est-à-dire une brillance diminuant le moins possible dans les jours qui suivent l'application. [0004] On observe à l'heure actuelle que l'utilisation de composés organiques comme solvants/véhicules dans des formulations colorantes pour vernis à ongles est de moins en moins acceptée par les utilisateurs finals car les vapeurs de ces solvants sont souvent désagréables et irritantes par inhalation en quantités excessives. En outre, en raison de la toxicité plus ou moins grande de la quasi-totalité des composés organiques, leur utilisation est soumise à une augmentation des restrictions réglementaires. Il y aurait donc lieu de se tourner vers les vernis à ongles en phase aqueuse. [0005] Cependant, la proportion des vernis à ongles en phase aqueuse reste marginale devant les volumes de vernis en phase solvant, malgré le potentiel de réduction des émissions de solvants qu'ils représentent. Les contraintes techniques et réglementaires spécifiques à ce type de vernis sont sans doute une explication à cette faible part de marché, mais il reste certain que le basculement de la technologie solvant vers la technologie aqueuse sera lié à la qualité des produits proposés. [0006] Les composants de base des vernis à ongles aqueux sont les mêmes que ceux des for- mulations à base de solvants. Ainsi les vernis à ongles aqueux contiennent, en phase aqueuse et non plus en phase solvant, des agents fihnogènes/résines garnissantes, des plastifiants et des matières pigmentaires. Les plastifiants permettent de baisser la température de transition vitreuse des polymères qui forment les agents filmogènes/résines garnissantes afin de favoriser la formation du film. Au séchage, les polymères encore en solution vont coalescer, permettant d'obtenir un film transparent et résistant. [0007] La présente invention se rapporte plus particulièrement aux matières pigmentaires qui doivent entrer dans la formulation des vernis à ongles en phase aqueuse. Ces matières pigmentaires ne doivent pas faire obstacle aux propriétés recherchées pour un vernis à ongles cosmétiquement acceptable à savoir : concernant le film : une application facile, un séchage rapide, une bonne adhérence à l'ongle ainsi qu'une bonne résistance ; concernant la couleur : des teintes et forces colorantes visées par rapport à une valeur cible ; une stabilité de la formulation, la suspension ne devant pas sédimenter dans le flacon qui la contient. [0008] Les matières pigmentaires comportent d'une matière générale : 3 des agglomérats de pigments, lesquels correspondent à l'association de structures primaires (ou particules primaires) de pigments par des contacts de surface ; et des agrégats de pigments, lesquels correspondent plutôt à une structure secondaire ayant pour origine l'association des structures primaires par des contacts bord à bord. [0009] Les matières pigmentaires ne peuvent être introduites telles quelles dans les com- positions qu'elles sont destinées à colorer. Les agglomérats et agrégats qui les composent doivent pouvoir être, par une action de broyage, ramenés en leurs particules primaires, lesquelles doivent pouvoir se disperser avec une distribution homogène afin d'éviter une réformation des structures secondaires. [0010] A cet effet, dans le brevet US 6 177 065 B1 qui porte sur un procédé de fabrication d'un vernis à ongles aqueux, une mise en dispersion préalable des pigments dans une matrice polymérique de type polyester est nécessaire. [0011] L'introduction directe sous une forme sèche des matières pigmentaires dans des for- mulations aqueuses de vernis à ongles reste préférée afin d'éviter des opérations de broyage et de dispersion, coûteuses en termes d'énergie et d'outillage industriel. [0012] La Société déposante a recherché une matière pigmentaire traitée pour pouvoir être introduite à l'état sec dans un vernis à ongles aqueux en se dispersant rapidement en vue d'une révélation rapide de la couleur. [0013] La Société déposante a découvert que l'incorporation d'agents dispersants par- ticuliers, une famille de PEU isocétyl éther (Tsoceteths), dans un enrobage sec hydrodispersible de la matière pigmentaire du vernis à ongles à base aqueuse répond à ces objectifs, ces agents dispersants induisant dans la formulation dudit vernis à ongles une expression de la couleur qui est très rapide et très prononcée, bien plus prononcée par rapport à d'autres éthers polyoxyéthylénés d'alcools gras saturés de masse moléculaire élevée, tels que les Cétéareths, les Stéareths, les Oleths, les Behenets, les Ceteths, les Pareths et les Laureths, qui sont les homologues structuraux de ces Isoceteths. [0014] La rapidité avec laquelle le pigment est incorporé dans la composition est d'importance lors d'une fabrication industrielle et l'intensité très prononcée qui est obtenue lors de la formulation et qui est conservée sur le rendu de l'application finale sur les ongles est également d'importance car elle permet d'élargir les gammes de couleurs qui sont offertes aux utilisateurs et utilisatrices. [0015] La présente invention a donc d'abord pour objet l'utilisation comme constituant d'une formulation pour vernis à ongles à base aqueuse d'une matière pigmentaire sèche en agrégats et/ou agglomérats de particules traités hydrodispersibles en étant noyés dans un enrobage sec hydrodispersible, ledit enrobage contenant : au moins un liant à fonctions hydrophiles choisi parmi les polyols et les polyallcylène glycols ; au moins un agent conférant une effervescence en présence d'eau ; et 4 un polyéthylène glycol isocétyl éther de formule HO(C4140)n(C161-133-iso), n étant compris entre 10 et 25, homes comprises, en tant qu'agent dispersant. [0016] n est avantageusement compris entre 20 et 25, homes comprises, étant notamment de 20. [0017] Comme polyalkylène glycol entrant dans la composition dudit enrobage sec hydro- dispersihle, on peut citer le polyéthylène glycol. Comme polyols entrant dans la composition dudit enrobage, on peut citer le propanediol, le glycérol, le sorbitol, le mannitol, le xylitol, le maltitol, le glucose, le maltose et leurs mélanges. [0018] L'agent conférant une effervescence en présence d'eau est notamment un mélange d'au moins un acide carboxylique, tel que l'acide gluconique, l'acide citrique et l'acide malique et de (hi)carhonate de sodium en proportions stoechiométriques. [0019] Lcdit enrobage sec hydrodispersihle peut également comporter également de la gomme arabique en vue d'améliorer la durabilité du vernis à ongles et d'éviter la sédimentation de la matière pigmentaire du vernis à ongles. [0020] La configuration externe et accessible de l'enrobage est totalement hydrophile et confère aux agrégats et agglomérats pigmentaires noyés dans ledit enrobage des propriétés d'affinité aqueuse similaires à ce dernier. [0021] En particulier, ledit enrobage sec hydrodispersihle peut comporter : de 20 à 60 parties en masse d'enrobage sec hydrodispersihle ; et de 80 à 40 parties en masse de matière pigmentaire, ledit enrobage comportant : [0022] - de 6,6 à 17 parties en masse du ou des composants liants ; de 9 à 35 parties en masse du ou des agents conférant l'effervescence ; de 3,3 à 18 parties en masse du ou des dispersants ; et de 0 à 10 parties en masse, notamment de 0,1 à 10 parties en masse, en par- ticulier de 0,5 à 2 parties en masse, de gomme arabique, [0023] toutes les parties en masse étant indiquées par rapport à la matière pigmentaire sèche enrobée. [0024] La matière pigmentaire est avantageusement choisie parmi : les pigments minéraux, tels que le dioxyde de titane ; les oxydes de fer, tels que les oxydes de fer jaune (CI 77492), rouge (CI 77491) ou noir (CI 77499) ; l'oxyde de chrome (CI 77288) ; le D&C Black 2 (CI 77266) les pigments organiques, tels que le D&C Red 28 Ca Lake (CI 45410), le D&C Red 7 Ca Lake (CI 15850), le D&C Red 33 Ca Lake (CI 17200), le FD&C Yellow 5 Al Lake (CI 19140), le FD&C Yellow 6 Al Lake (CI 15985), le FD&C Blue 1 Al Lake (CI 42090), le bleu ultramarine (CI 77007) ; les pigments à effets spéciaux, tels que les pigments à effet métallique et les pigments à effet optique, notamment à effet interférentiel ou iridescent de type mica-oxyde de titane et leurs mélanges ; les nacres ; ainsi que les mélanges de pigments et/ou de nacres, tels que le Nitro Pink (Cl 45400) : nacre et D&C Red 28 Ca Lake. [0025] Les agrégats/agglomérats traités hydrodispersihles ont notamment une granulométrie moyenne de 0,2 à 1 mm, en particulier de 0,3 à 0,8 mm. [0026] On peut citer les matières pigmentaires enrobées suivantes : [0027] [Tall I cauxTabl caul] Fo ' e _n-e séâ an moye= Eca PL'ae, - 7 i e E e noir EC% 39 _:te .de-:fer rouge , 8. ("CI . h _. f 7 7 EC: Red - 1 I, sr, 4 L.& - Rear Red33 e 7, 1 Laie. 0 fC1 Lake :34 1 El eu k? *f .( CI ire , , [0028] La présente invention a également pour objet un procéde de fabrication d'une matière pigmentaire telle que définie ci-dessus, utilisable comme constituant d'une formulation pour vernis à ongles à base aqueuse, caractérisé par le fait que : on mélange à sec des agrégats/agglomérats de particules de matière pigmentaire avec les composants dudit enrobage sec hydrodispersible, le ou les liants étant capables de fondre à une température supérieure à la température ambiante, en particulier supérieure à 35°C puis on chauffe le mélange ainsi obtenu pour faire fondre le ou les liants et obtenir un liquide, lequel est mis en forme par moulage, notamment par extrusion au cours de son 6 refroidissement, ou est amené à précipiter sous forme d'agrégats/agglomérats de particules lors de son refroidissement. [0029] La présente invention a enfin pour objet une formulation pour vernis à ongles à hase aqueuse, caractérisée par le fait qu'elle comprend : de l'eau, à raison notamment de 40 à 50 parties en masse ; au moins un agent filmogène/résine garnissante, à raison notamment de 32 à 41 parties en masse ; au moins un plastifiant, à raison notamment de 1 à 3 parties en masse ; au moins une matière pigmentaire telle que définie à ci-dessus ou telle que préparée par le procédé ci-dessus, à raison notamment de 3 à 5 parties en niasse ; le cas échéant au moins un additif choisi notamment parmi les agents de mise en suspension, les épaississants, les humectants, les émollients, les conservateurs, les agents destinés à rendre les vernis plus résistants à l'eau, les silicones, les agents de coalescence et les agents conférant de la brillance, chaque additif pouvant être présent à raison notamment de 11 à 15 parties en niasse, [0030] les parties en masse étant indiquées pour 100 parties en niasse de la formulation. [0031] Lc ou les agents fil mogènes/résines garnissantes sont notamment choisis parmi les copolymères styrène/acrylate/méthacrylate d'ammonium ; les copolymères d'acrylate d'ammonium ; les copolymères acrylate/acrylate d'éthylhexyle ; et leurs mélanges. [0032] Le plastifiant est notamment la glycérine. [0033] L'agent de mise en suspension est notamment la cellulose microcristalline. [0034] Les épaississants sont notamment choisis parmi les copolymères de polyacrylate, pouvant comporter des groupes ammonium ou éthyl-hexyle ou de polacrylate avec le styrène. [0035] L'humectant est notamment la glycérine. [0036] Les émollients sont notamment choisis parmi l'éther n-butylique du propylène glycol, les polypropylène glycols et les esters de dipropylène glycol. [0037] Les conservateurs sont notamment choisis parmi le phénoxyéthanol et l'éthylglycine. [0038] Les agents destinés à rendre les vernis plus résistants à l'eau k actifs waterproof ») sont notamment choisis parmi les copolymères d'acrylate. [0039] L'agent de coalescence est notamment l'éther n-butylique du polyéthylène glycol. [0040] L'agent conférant de la brillance est notamment la glycérine. [0041] Les exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Dans ces exemples, les pourcentages indiqués sont des pourcentages en masse. [0042] Exemple 1 : Préparation d'une matière pigmentaire traitée hydrodispersible par un enrobage 7 [0043] On a préparé un agent effervescent par mélange de 6,67 g d'acide citrique et de 3,33 g de carbonate de sodium sous forme cristalline (proportions stoechiométriques). [0044] On a ensuite mélangé à sec 80 g de FD&C Blue 1 Al Lake (CI 42090) avec 9 g dc l'agent effervescent ainsi préparé, 3,33 g de isoceteth-20 (éther polyéthoxylé à 20 motifs d'oxyde d'éthylène de l'alcool isocétylique), 6,67 g de sorbitol et 1 g dc gomme arabique qualité E414 d'origine végétale. [0045] On a chauffé ce mélange à une température de 100°C pour faire fondre le sorbitol, puis on a laissé refroidir le mélange ainsi obtenu en le soumettant à une agitation modérée jusqu'à complet refroidissement pour éviter l'agglomération en blocs. [0046] On a ensuite tamisé les granulés ainsi obtenus à la granulométrie indiquée. [0047] On a obtenu un FD&C (CT 42090) traité hydrophile à une concentration pigmentaire de 80%, avec un diamètre médian de 0,38 pm, un diamètre moyen dc 0,76 pm et un écart-type de 2,05 pm [0048] Exemple 2 [0049] On a préparé les formulations d'un vernis à ongles aqueux indiquées dans le Tableau 2. [0050] [TahlcauxTahlcau2] atea ._.. _. . ____________ ....... . ... ._ ......... __... . . _ _ ..... _.._... .......... _... - i rr.,5.tari±,,,e. ^ .29,1-:- ri rn 'se e, nr.nemni . - 2 -,,a-r-Lar ., n '-é - ... _ ... -_ , _ e Et - Cer",.:1,,,.. - .c.1- ' _ et .. an a ........... .. _ .. .._.-._ e , 3 s e_ r .. . . . , - Je ,- ne _ r .:-; c,_e .. . . . . .. ........- ... ___ 1 P. 4 5 a. SEP, 1.1,_:: ZC.,. e. caca, a ...--c. ee _ - 1 , ....- ,... _a er -1s z ,. a:,.....e un. ercaalser ,. _a ,, __- ..... ______ 'c* z-.......:z... . . , . cl...nr .La S.a.c c ec Pa p la So..Lete car C a. a' par a. - . ...