АНТИПЕРСПИРАНТНЫЕ ДЕЗОДОРАНТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ
ANTIPERSPIRANT DEODORANT COMPOSITIONS

Эта заявка испрашивает приоритет заявки на патент Соединенных Штатов № 11/972,882, поданной 11 января 2008, и заявки на патент Соединенных Штатов № 11/670,481, поданной 2 февраля 2007, которые обе приведены здесь в качестве ссылки.
Уровень техники изобретения
Большинство безводных антиперспирантных/дезодорантных композиций содержат стеариловый спирт или n-алкан в качестве первичного гелеобразователя и с целью формирования устойчивой матрицы композиции. Проводились исследования альтернативных примеров гелеобразователей, в особенности триглицеридов растений и тканей животных, и было установлено, что они приводят к значительным изменениям композиции, при увеличении стоимости. Использование этих триглицеридов в композиции часто не обеспечивает желательных характеристик нанесения или косметического эстетического эффекта, обеспечивая формирование менее структурно устойчивой композиции, которая оставляет видимый налет.
Было бы желательно включить в антиперспирантную/дезодорантную композицию гидрированное соевое масло для обеспечения структуры, подобной или улучшенной по сравнению с существующими композициями, или для улучшения эстетических качеств композиции.
Сущность изобретения
Композиция, содержащая:
i) по крайней мере, один активный компонент, выбранный по крайней мере из одного антиперспирантного активного компонента и по крайней мере одного дезодорантного активного компонента;
n
2n+2
ii) первый гелеобразователь, выбранный, по крайней мере, из одного жирного спирта и, по крайней мере, одного углеводорода формулы CH, в которой n равно от приблизительно 20 до приблизительно 100, и углеводород, по крайней мере, на 90% имеет линейную структуру;
iii) по крайней мере одно соевое масло, имеющее йодное число от более 0 до приблизительно 20; и
iv) по крайней мере одно кремнийорганическое соединение.
Представлен способ увеличения компрессионной силы композиции, включающий добавление по крайней мере одного соевого масла, имеющего йодное число от более 0 до приблизительно 20, к композиции, при этом композиция включает:
i) по крайней мере один активный компонент, выбранный по крайней мере из одного антиперспирантного активного компонента и по крайней мере одного дезодорантного активного компонента;
n
2n+2
ii) по крайней мере один углеводород формулы CH, в котором n равно от приблизительно 20 до приблизительно 100 и углеводород, по крайней мере, на 90% имеет линейную структуру; и
iii) по крайней мере одно кремнийорганическое соединение.
Представлен способ повышения устойчивости аромата композиции, включающий добавление, по крайней мере, одного соевого масла, имеющего йодное число от более 0 до приблизительно 20, к композиции, при этом композиция включает:
i) по крайней мере один активный компонент, выбранный, по крайней мере, из одного антиперспирантного активного компонента и, по крайней мере, одного дезодорантного активного компонента;
ii) по крайней мере, один жирный спирт; и
iii) по крайней мере, одно кремнийорганическое соединение.
Краткое описание чертежей
На Фигуре 1 представлено полученное с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) изображение композиции, содержащей стеариловый спирт в качестве гелеобразователя вместе с гидрированным соевым маслом в качестве ко-гелеобразователя, в сравнении с композицией, содержащей стеариловый спирт в качестве гелеобразователя вместе с гидрированным касторовым маслом в качестве ко-гелеобразователя.
На Фигуре 2 представлено полученное с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) изображение композиции, содержащей полиэтилен в качестве гелеобразователя вместе с гидрированным соевым маслом в качестве ко-гелеобразователя, в сравнении с композицией, содержащей полиэтилен в качестве гелеобразователя вместе с гидрированным касторовым маслом в качестве ко-гелеобразователя.
Подробное описание изобретения
Используемые по всему тексту диапазоны используются в качестве сокращения для описания каждого и любого значения, которое находится в пределах диапазона. Любое значение в пределах диапазона может быть выбрано в качестве конца диапазона.
Композиция имеет форму твердого карандаша или является твердым веществом с мягкой консистенцией при окружающей комнатной температуре приблизительно 25°C. Форма карандаша является примером твердой формы, а твердое вещество с мягкой консистенцией является загустевшей формой, которая может быть или не быть твердой. Форму карандаша можно отличить от твердой с мягкой консистенцией, поскольку в карандаше составленный продукт может сохранять свою форму в течение длительных интервалов времени вне упаковки, продукт не теряет свою форму в значительной степени (допускается некоторое уменьшение объема вследствие испарения растворителя). Для формирования твердого вещества с мягкой консистенцией или карандаша можно осуществлять регулировку количеств гелеобразующих или загущающих агентов.
Твердые вещества с мягкой консистенцией могут быть соответственно упакованы в контейнеры, которые имеют внешний вид карандаша, но композиция из которых высвобождается через отверстия (например, щели или поры) на верхней поверхности упаковки. Твердые продукты с мягкой консистенцией также называли мягкими карандашами или "smooth-ons", и далее они будут в общем называться "твердыми веществами с мягкой консистенцией". Ссылка на патент США № 5102656, патент США № 5069897 и патент США № 4937069, в каждом из которых раскрыты такие твердые вещества с мягкой консистенцией, включая их физические характеристики, такие как вязкость и твердость. Содержание каждого из этих трех патентов США приведено здесь в качестве ссылки при условии, что они не противоречат приведенному здесь раскрытию.
Гелеобразующие агенты
n
2n+2
Гелеобразующие агенты, используемые в настоящем изобретении, включают в себя гидрированное соевое масло и первый гелеобразователь, включающий жирный спирт, и/или углеводород формулы CH, в котором n равно от приблизительно 20 до приблизительно 100 и углеводород по крайней мере на 90% имеет линейную структуру.
Гидрированное соевое масло используют в качестве ко-гелеобразователя вместе с первым гелеобразователем для формирования антиперспиранта в виде твердого карандаша или твердого с мягкой консистенцией. Гидрированное соевое масло почти, но не полностью является гидрированным. Степень гидрирования определяется йодным числом. Йодное число может быть определено с помощью ASTM D5554-95 (2006). Йодное число используемого здесь гидрированного соевого масла равно от более 0 до приблизительно 20. В одном варианте осуществления йодное число равно от 1 до 5. Установлено, что эта степень гидрирования обеспечивает желательную структуру антиперспиранту и обеспечивает более мягкие и более кремообразные эстетические свойства при нанесении.
Гидрированное соевое масло присутствует в количестве приблизительно до 20% от веса композиции. В другом варианте осуществления количество составляет приблизительно до 10% по весу. В одном варианте осуществления количество составляет от приблизительно 3 до приблизительно 7% по весу. В другом варианте осуществления количество составляет от приблизительно 4 до приблизительно 6% по весу.
Гидрированное соевое масло может обеспечивать повышенную устойчивость аромата, если оно используется для замены гидрированного касторового масла.
Жирный спирт может быть представлен любым жирным спиртом. В одном варианте осуществления жирный спирт является стеариловым спиртом.
n
2n+2
Углеводород является углеводородом формулы CH, в которой n равно от 20 до 100, и углеводород, по крайней мере, на 90% имеет линейную структуру. В одном варианте осуществления углеводород является парафином. В другом варианте осуществления углеводород является полиэтиленом. Пример полиэтилена может быть найден в патенте США № 6503491, который приведен здесь в качестве ссылки, только для раскрытия в нем полиэтилена. В другом варианте осуществления полиэтилен имеет среднюю молекулярную массу от приблизительно 300 до приблизительно 3000 и точку плавления от приблизительно 50 до приблизительно 129°C.
В одном варианте осуществления первый гелеобразователь присутствует в композиции в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 25% от веса композиции. В другом варианте осуществления количество составляет от приблизительно 10 до приблизительно 20% по весу.
Композиции согласно изобретению могут далее содержать дополнительные гелеобразующие агенты, к которым относятся, но не ограничиваясь ими, воски, эфиры жирных кислот и жирных спиртов, триглицериды или другие косметически приемлемые материалы, которые являются твердыми или полутвердыми при комнатной температуре и обеспечивают консистенцию, подходящую для нанесения на кожу.
Если гидрированное соевое масло используют в комбинации с жирным спиртом, образующаяся в результате структура кристаллизуется при более низкой температуре. Для демонстрации этого эффекта были изготовлены следующие образцы.
А
B
Циклометикон
35,6
35,6
Стеариловый спирт
17
17
C12-15 алкилбензоат
10
10
PPG14 бутиловый эфир
5
5
CASTORWAX™ MP80
2,8
7,4
Гидрированное соевое масло
4,6
0
PEG-8 дистеарат
3
3
Тальк
2
2
Антиперспирант AZP908
20
20
Результаты DSC (Дифференциальная сканирующая калориметрия) были получены с помощью TA прибора 2920 MDSC. Оба образца показали один пик кристаллизации, имеющий пиковую температуру 39,5°C. Для образца с гидрированным соевым маслом, область под этим пиком была уменьшена в половину, и два дополнительных широких максимума наблюдались при более низких температурах. В отличие от образца, содержащего только CASTORWAX™ MP80, не наблюдалось никаких пиков, соответствующих кристаллизации гидрированного соевого масла. Теоретически гидрированное соевое масло подвергается "переохлаждению" и может ко-кристаллизоваться со стеариловым спиртом, который показан с помощью дополнительных пиков при более низкой температуре на Фигуре 1. Изображение DSC показано на Фигуре 1 в виде потока нагревания (W/g) в зависимости от температуры (°C). Показанные кривые соответствуют композициям, показанным выше.
Различие в структуре композиции можно также увидеть по показателям сопротивления сжатию. Ниже, в Примере 3, показатели сопротивления сжатию изменяются при изменении количества гидрированного соевого масла.
5
5
5
5
5
При использовании гидрированного соевого масла в качестве ко-гелеобразователя с жирным спиртом в качестве гелеобразователя наблюдалось повышение устойчивости аромата композиции в сравнении с композициями, содержащими гидрированное касторовое масло. Этот эффект показан ниже в Примере 4. После выдержки композиции, содержащие гидрированное соевое масло, имели больший аромат, остающийся в композиции, по определению с помощью анализа равновесного пара. В одном варианте осуществления композиция имеет среднюю интенсивность аромата, по крайней мере, 5×10 μVs, по определению с помощью процедуры из Примера 4. В другом варианте осуществления средняя интенсивность аромата составляет, по крайней мере, приблизительно 5,1×10 μVs, по крайней мере, приблизительно 5,2×10 μVs, по крайней мере, приблизительно 5,5×10 μVs, или, по крайней мере, приблизительно 5,8×10 μVs.
Если гидрированное соевое масло используют в комбинации с гелеобразователем на основе углеводорода, по определению с помощью сжимающего усилия, структура усиливается в сравнении с композицией, которая содержит гидрированное касторовое масло. Если гидрированное соевое масло замещает гидрированное касторовое масло (CASTORWAX™ MP80) в равном количестве по весу в композиции, в которой все другие материалы остаются прежними (см. Пример 5 ниже), соотношение сжимающего усилия композиции с гидрированным соевым маслом к сжимающему усилию композиции с гидрированным касторовым маслом равно более 1,3. В других вариантах осуществления соотношение равно более 1,4, 1,5 или 1,6.
В одном варианте осуществления сжимающее усилие композиции составляет по крайней мере приблизительно 3500 г. В других вариантах осуществления сжимающее усилие составляет по крайней мере приблизительно 4000 г, по крайней мере приблизительно 4500 г, по крайней мере приблизительно 5000 г, по крайней мере приблизительно 6000 г, по крайней мере приблизительно 7000 г, по крайней мере приблизительно 8000 г, по крайней мере приблизительно 9000 г. В другом варианте осуществления сжимающее усилие составляет от приблизительно 3500 г до приблизительно 10000 г.
Определение DSC (Дифференциальная сканирующая калориметрия) осуществляли с помощью прибора 2920 TA MDSC. В образце, в котором использовалось гидрированное соевое масло, кристаллизация сместилась к более низкой температуре. Пики плавления и кристаллизации являются более выраженными с гидрированной соей, что указывает на более кристаллизованную композицию. График DSC показан на Фигуре 2 в виде потока нагревания (W/g) в зависимости от температуры (°C). Изображенные кривые соответствуют композициям, показанным ниже.
Образец A
Образец B
Полиэтилен 400
10
10
H-соевое масло
6,5
0
CASTORWAX™ MP80
0
6,5
Циклометикон
42,5
42,5
C12-15 алкилбензоат
15
15
Al Zr Тетрахлоргидрекс Gly
22
22
PEG-8 дистеарат
4
4
В одном варианте осуществления композиция может обеспечивать расход продукта от приблизительно 0,7 до приблизительно 0,9 г согласно тесту расхода продукта на Установке для определения расхода продукта, скольжения и отшелушивания. В другом варианте осуществления композиция может обеспечивать скольжение от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,4 г согласно тесту скольжения на Установке для определения расхода продукта, скольжения и отшелушивания. В другом варианте осуществления композиция может обеспечивать отшелушивание менее приблизительно 25%. В других вариантах осуществления отшелушивание наблюдается менее приблизительно 20, приблизительно 15, приблизительно 10 или приблизительно 5%. В других вариантах осуществления степень отшелушивания составляет от приблизительно 1 до приблизительно 6%.
Используемая в этой спецификации Установка для определения расхода продукта, скольжения и отшелушивания относится к системе, описанной в заявках на патенты США № 11/971,978, поданной 10 января 2008, № 61/015,852, поданной 21 декабря 2007, и № 60/976,527, поданной 1 октября 2007, которые все приведены здесь в качестве ссылки. Текст из Серийного номера воспроизведен ниже в Приложении. См. следующие разделы в Приложении для параметров для определения расхода продукта ([Приложение 0039] и [Приложение 0055]), скольжения ([Приложение 0039] и [Приложение 0060]), и отшелушивания ([Приложение 0036]). Летучие композиции на основе кремнийорганических соединений согласно настоящему изобретению включают в себя летучее кремнийорганическое соединение. В одном варианте осуществления летучее кремнийорганическое соединение является летучим циклическим полидиметилсилоксаном (циклометикон), например циклопентасилоксаном. Под летучестью материала понимается, что материал имеет измеримое давление пара при температуре окружающей среды. Предпочтительно летучий циклический полидиметилсилоксан является циклометиконом. Можно использовать различные типы циклометиконов. С целью иллюстрации, но не посредством ограничения, летучие кремнийорганические соединения являются одним или более элементом, выбранным из циклических полидиметилсилоксанов, таких как обозначенные Формулой I:
где n является целым числом со значением от 3 до 7, в частности от 5 до 6. К наглядным примерам подходящих циклометиконов относятся DC-345 и DC-245, производимые Dow Coming Corporation, Midland, MI. Эти типы включают в себя тетрамер (октилметилциклолетрасилоксан) и пентамер (декаметилциклопентасилоксан). В одном варианте осуществления количество летучего кремнийорганического соединения в композиции составляет от приблизительно 5 до приблизительно 70% от веса композиции. В другом варианте осуществления количество составляет от приблизительно 25 до приблизительно 45% от веса.
Антиперспирантные активные вещества
Если композиция включает в себя антиперспирантный активный компонент, в композиции можно использовать любой из известных антиперспирантных активных материалов. Антиперспирантные активные компоненты включают в себя, но не ограничиваясь ими, алюминия хлоргидрат, алюминия хлорид, алюминия сесквихлоргидрат, алюминий-цирконий гидроксихлориды, комплексы или аддукты вышеупомянутых активных компонентов с гликолем, такие как пропиленгликоль (например, "Rehydrol" от Reheis Chemical Co.), и их комбинации. Также можно использовать известные соли алюминия-циркония в комбинации с нейтральными аминокислотами, такими как глицин (например, алюминий-цирконий тетрахлоргидрекс GIy). В основном можно использовать любой из антиперспирантных активных компонентов из Категории I, указанных в Монографии об антиперспирантных лекарственных продуктах для overall-the-counter использования человеком, изданной Управлением по надзору за пищевыми продуктами и медикаментами (10 октября 1973).
В других вариантах осуществления антиперспирантный активный компонент является солью алюминия и/или солью алюминия-циркония, такой как описанные выше, которые далее стабилизируют с помощью бетаина и соли кальция. Больше информации о стабилизированных с помощью бетаина и соли кальция антиперспирантных солях можно найти в публикации заявки на патент США № 2006/0204463 для Tang и др., которая приведена здесь в качестве ссылки только для раскрытия антиперспирантных активных компонентов.
В других вариантах осуществления выбран антиперспирантный активный компонент, такой как описанные выше, который имеет низкое соотношение металла к хлориду. Примеры таких антиперспирантных активных компонентов могут быть найдены в патенте США № 6 375 937 для Chopra и др. и в публикации заявки на патент США № 2004/0109833 для Tang и др., которые приведены здесь в качестве ссылки только для раскрытия в них антиперспирантного активного компонента.
В других вариантах осуществления используют тип интересующей соли, тетрасоли или октасоли алюминия-циркония, не содержащий глицин, в которой соль алюминия-циркония стабилизирована с помощью бетаина и имеет соотношение металла к хлориду от приблизительно 0,9:1 до приблизительно 1,3:1 (и в других вариантах осуществления от приблизительно 0,9:1 до приблизительно 1,2:1 или от приблизительно от 0,9:1 до приблизительно 1,1:1). Для тетрасоли соотношение атомов Al/Zr может составлять от приблизительно 3,2:1 до приблизительно 4,1:1,0 и молярное соотношение бетаин:цирконий может составлять приблизительно от 0,2:1 до приблизительно 3,0:1 (или в других вариантах осуществления от приблизительно 0,4:1 до приблизительно 1,5:1). Другая соль, которую можно использовать, является солью алюминия хлорида, буферизованной с помощью бетаина, при этом соль имеет соотношение металла к хлориду от 0,9:1 до 1,3:1 (и в других вариантах осуществления от приблизительно 0,9:1 до приблизительно 1,2:1 или от приблизительно 0,9:1 до приблизительно 1,1:1). Для октасоли соотношение атомов Al/Zr составляет от приблизительно 6,2:1 до приблизительно 10,0:1 и молярное соотношение бетаин:Zr составляет от приблизительно 0,2:1 до приблизительно 3,0:1 (или в других вариантах осуществления от приблизительно 0,4:1 до приблизительно 1,5:1). В одном варианте осуществления в случае соли, которая содержит цирконий, бетаин включают в состав соли во время ее синтеза, чтобы максимально увеличить стабилизирующий эффект, который оказывает этот компонент (особенно на виды циркония). В альтернативном варианте бетаин может быть добавлен к соли, не содержащей глицин, позже, вместе с дополнительными компонентами активной фазы, для формирования стабилизированного бетаином активного компонента.
К примерам коммерчески доступных тетрасолей и октасолей, не содержащих глицин, с низким соотношением M:C1, относятся, но не ограничиваясь ими, REZAL™ AZP955 CPG и REZAL™ AZP885 соответственно (обе от химической компании Reheis, Berkeley Heights, NJ). Более подробное описание создания таких коммерчески доступных солей можно найти, например, в Патентах США № 7074394 и 6960338. Дальнейшие примеры создания этих типов комплексов солей описаны в публикации заявки на патент США № 2004/0198998 и публикации заявки на патент США № 7105691.
В дополнение к свойству бетаина препятствовать раздражению также установлено, что антиперспирантные композиции сохраняют устойчивость своего аромата при хранении, если используется соль Al/Zr совместно с бетаином.
Дополнительно антиперспирантный активный компонент может быть антиперспирантным активным компонентом, стабилизированным с помощью соли кальция. Примеры антиперспирантных активных компонентов, стабилизированных с помощью солей кальция, можно найти в публикации заявки на патент США № 2006/0204463, которая приведена здесь в качестве ссылки только для раскрытия антиперспирантных активных компонентов, стабилизированных с помощью соли кальция.
Кроме того, любой новый компонент, не указанный в Монографии, такой как алюминия нитратогидрат и его комбинация с гидрохлоридами и нитратами цирконила или алюминия-олова хлоргидрат, может быть включен в состав в качестве антиперспирантного активного компонента. К антиперспирантным активным компонентам могут относиться, но не ограничиваясь ими, следующие соединения: вяжущая соль алюминия, вяжущая соль циркония, алюминия бромогидрат, алюминия хлоргидрат, алюминия дихлоргидрат, алюминия сесквихлоргидрат, алюминия хлоргидрекс PG, алюминия дихлоргидрекс PG, алюминия сесквихлоргидрекс PG, алюминия хлоргидрекс ПЭГ, алюминия дихлоргидрекс ПЭГ, алюминия сесквихлоргидрекс ПЭГ, алюминия хлорид, алюминия сульфат, алюминия циркония хлоргидрат, алюминия циркония трихлоргидрат, алюминия циркония тетрахлоргидрат, алюминия циркония пентахлоргидрат, алюминия циркония октахлоргидрат, алюминия циркония тетрахлоргидрекс пропиленгликоль, алюминия циркония трихлоргидрекс GIy, алюминия циркония тетрахлоргидрекс GIy, алюминия циркония пентахлоргидрекс GIy, алюминия циркония октаклоргидрекс GIy, буферизованный алюминия сульфат, алюминиевокалиевые квасцы, алюминия натрия хлоргидроксилактат. В одном варианте осуществления антиперспирантный активный компонент является алюминия хлоргидратом. В другом варианте осуществления антиперспирантный активный компонент является алюминия циркония тетрахлоргидрекс пропиленгликолем.
Дезодорантные активные вещества
Можно использовать любой известный дезодорантный активный компонент. К примерам дезодорантных активных компонентов относятся, но не ограничиваясь ими, противомикробные активные компоненты, спирты, 2,4,4'-трихлор-2-гидроксидифенил эфир (Triclosan), бензетония хлорид, полигексаметилен бигуаниды, триэтилцитрат, 2-амино-2-метил-1-пропанол (АТФ), цетил-триметиламмония бромид, цетил пиримидина хлорид, фарнезол (3,7,11-триметил-2,6,10-додекатриен-1-ол), бактерициды и/или бактериостатики.
Смягчающие вещества
12-15
Композиция может содержать смягчающие вещества в любом желательном количестве для достижения желательного смягчающего эффекта. Смягчающие вещества известны в области техники и используются для оказания успокаивающего эффекта на кожу. Нелетучие смягчающие вещества являются предпочтительными в настоящем изобретении. К классам нелетучих смягчающих веществ относятся не-кремнийорганические и кремнийорганические смягчающие вещества. Нелетучие, не-кремнийорганические смягчающие вещества включают в себя C алкилбензоат. Нелетучий кремнийорганический материал может быть полиэфирсилоксаном, полиалкиарилсилоксаном или сополимером полиэфирсилоксана. Иллюстративным нелетучим кремнийорганическим материалом в настоящем изобретении является фенилтриметикон. Неограничивающие примеры смягчающих веществ можно найти в патенте США № 6007799. Примеры включают в себя, но не ограничиваясь ими, PPG-14
бутиловый эфир, PPG-3 миристиловый эфир, стеариловый спирт, стеариновая кислота, глицерил монорицинолеат, изобутилпальмитат, глицерилмоностеарат, изоцетилстеарат, сульфатированный солидол, олеиловый спирт, пропиленгликоль, изопропиллаурат, норковый жир, сорбитанстеарат, цетиловый спирт, гидрированное касторовое масло, стеарилстеарат, гидрированные глицериды сои, изопропилизостеарат, гексиллаурат, диметилбрассилат, децилолеат, диизопропиладипат, n-дибутилсебацинат, диизопропилсебацинат, 2-этилгексилпальмитат, изононилизононаноат, изодецилизононаноат, изотридецилизононаноат, 2-этил гексилпальмитат, 2-этилгексилстеарат, Ди-(2-этилгексил)адипат), Ди-(2-этилгексил)сукцинат, изопропилмиристат, изопропилпальмитат, изопропилстеарат, октаконазол, бутилстеарат, глицерилмоностеарат, полиэтиленгликоли, олеиновая кислота, триэтиленгликоль, ланолин, касторовое масло, спирты ацетилированного ланолина, ацетилированный ланолин, вазелин, изопропиллинолеат, жирные кислоты, минеральные масла, бутилмиристат, изостеариновая кислота, пальмитиновая кислота, PEG-23 олеиловый эфир, олеилолеат, изопропил линолеат, цетиллактат, лауриллактат, миристиллактат, кватернизированный гидроксиалкил, аминоглюконат, растительные масла, изодецилолеат, изостеарилнеопентаноат, миристилмиристат, олеилэтоксимиристат, дигликольстеарат, этиленгликольмоностеарат, миристилстеарат, изопропилланолат, парафины, глицирризиновая кислота, гидроксиэтил стеарат амид.
a
b
2
+1
+1
+1
+2
+2
+2
+2
Композиция может дополнительно включать в себя ионизируемые неорганические соли. Эти ионизируемые соли имеют формулу MX, в которой a=1 или 2, и b=1 или 2; М является элементом, выбранным из Na, Li, K, Mg, Ca, Sr и Zn, а X является элементом, выбранным из хлорида, бромида, йодида, цитрата, глюконата, лактата, глицината, глутамата, аскорбата, аспартата, нитрата, фосфата, гидрофосфата, дигидрофосфата, формиата, малоната, малеата, сукцината, карбоната, бикарбоната, сульфата и гидросульфата. В некоторых вариантах осуществления выбранные соли выбраны из NaCl и ZnCl. Специалисту в области техники ясно, что если при некоторых обстоятельствах будет возможным добавление соли непосредственно к части смеси во время производства, желательно добавлять соль в виде смеси или раствора соли в носителе или растворителе, в частности в воде. Разумеется, можно изготовить различные концентрации заранее приготовленной смеси соли.
Композиция может также содержать твердые частицы, которые включают в себя, но не ограничиваясь ими, тальк, слюду, инкапсулированные ароматы или гидрофобно модифицированные крахмалы, такие как алюминия крахмал октенилсукцинат (MACKADERM ™ ASTRO-DRY™ от McIntyre Group Ltd.). Если композиция находится в жидкой форме и высвобождается через шариковый аппликатор, средняя величина частиц взвешенного материала соответствует такой величине, чтобы они могли выходить при нанесении, предотвращая выход из строя шарикового аппликатора. Обычно средняя величина частиц не превышает 150 микрон.
В некоторых вариантах осуществления композиция может также содержать в качестве дополнительного компонента, по крайней мере, один нейтрализующий неприятный запах альфа, бета-ненасыщенный эфир или смеси таких материалов. В некоторых вариантах осуществления, чтобы обеспечить заметное преимущество при контроле запаха, уровень нейтрализующей неприятный запах композиции, при ее высвобождении из антиперспирантной и/или дезодорантной композиции, составляет от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,45 вес.% исходя из всей композиции. Нейтрализующие неприятный запах материалы на основе альфа, бета-ненасыщенных эфиров включают в состав в пределах масляной фазы антиперспирантной композиции. Примеры этих нейтрализующих неприятный запах компонентов можно найти в патенте США № 6610648 и патенте США № 6495097, которые приведены здесь только для раскрытия в них альфа, бета-ненасыщенных эфиров. Например, в этом изобретении нейтрализирующая запах смесь альфа, бета-ненасыщенных эфиров демонстрирует неожиданную устойчивость в антиперспирантных композициях, содержащих соли, не содержащие глицин, с низким соотношением метахлорида (M:C1). Примеры альфа, бета-ненасыщенных эфиров можно найти в патенте WO2005/025523, который был подан в Соединенных Штатах как заявка на патент США № 10/571,488, которые оба приведены здесь в качестве ссылки при условии, что они не противоречат раскрытию, приведенному в этой спецификации.
К примерам альфа, бета-ненасыщенных эфиров относятся, но не ограничиваясь ими:
1
1
2
2
2
1
2
1
8
6
12
(1) алкиловые эфиры 3-фенил-2-пропеноевой кислоты, в которых R является заместителем на бензольном кольце и выбран из алкила, алкоксила, арила или замещенного арила. В некоторых вариантах осуществления R выбран из H, алкила от C до C, алкокси от C до C или арила: и R является замещающей группой, замещающей водород карбоновой кислоты с формированием эфира, где R имеет более 6 атомов углерода, арил или замещенную арил группу, в некоторых вариантах осуществления Rявляется алкилом от C до C или является бензильной группой; и
(2) эфир фумаровой или малеиновой кислоты, имеющей линейные эфирные углеродные цепи, включающие в себя от 3 до 9 атомов углерода, например дигексилфумарат:
(3) эфир e-фенил пропеноевой кислоты, выбранный из октилметоксициннамата, фенилэтилциннамата, бензилциннамата;
(4) алифатический ненасыщенный эфир, такой как дигексилфумарат.
Композиция может необязательно далее включать абсорбирующие материалы, такие как кукурузный крахмал, тальк, глина, натрия полиакрилат и/или хлопковое волокно; и/или другие материалы, такие как ароматизаторы, противомикробные добавки и/или бактериозиды, красители и т.д. К известным противомикробным добавкам относятся бактериостатические четвертичные аммониевые соединения, такие как 2-амино-2-метил-1-пропанол (АТФ), цетил-триметиламмония бромид, цетилпиримидин хлорид, 2,4,4N-трихлор-2N-гидроксидифенилэфир (Триклозан) и т.д. и различные цинковые соли.
Антиоксиданты могут быть добавлены к композиции предпочтительно для защиты компонентов и для поддержания продолжительной устойчивости композиции. К подходящим антиоксидантам относится Tinogard, производимый Ciba Specialty Chemicals, Basel, Швейцария.
Представленные здесь композиции описаны и заявлены со ссылкой на их компоненты, как обычно в области техники. Специалисту в области техники ясно, что в некоторых случаях компоненты взаимодействуют друг с другом, так что истинная композиция результирующего состава может точно не соответствовать точно перечисленным компонентам. Таким образом, необходимо понимать, что изобретение охватывает продукт комбинации перечисленных компонентов.
Композиции согласно настоящему изобретению можно изготовить с помощью способов, известных в области техники. Как правило, компоненты комбинируют и нагревают, чтобы расплавить составляющие (кроме инертного наполнителя), и расплавленные составляющие (вместе с конкретным инертным наполнителем) смешивают. Желательно осуществлять включение в состав композиции летучих веществ, таких как ароматические вещества, на последних стадиях цикла смешивания, чтобы избежать их улетучивания.
После смешивания расплавленную композицию можно выливать непосредственно в распылители, после чего композиции застывают, превращаясь в твердое вещество, и контейнер закрывают для сохранности продукта до момента использования.
Далее приведены примеры настоящего изобретения. Эти примеры иллюстративны и не ограничивают настоящее изобретение. В следующих примерах все количества приведены в процентах от общего веса композиции.
Гидрированное касторовое масло в примерах является CASTORWAX ™ от CasChem. Inc. Номер продукта после названия указывает на точку плавления гидрированного касторового масла. Йодное число гидрированного соевого масла, используемого в примерах, составляет от более 0 до 1. Средняя молекулярная масса полиэтилена, используемого в примерах, обозначена номером продукта.
Для изготовления композиций смягчающие средства помещают в мензурку объемом 600 мл. Смягчающие средства нагревают при перемешивании до 65°C. Добавляют гелеобразователи и смесь нагревают до 82-85°C. Смесь охлаждают до приблизительно 80°C и добавляют циклометикон, подогретый до приблизительно 70°C. Смесь охлаждают до приблизительно 75°C и добавляют антиперспирант. Температуру повышают до приблизительно 80°C и поддерживают в течение приблизительно 10 минут, добавляют остальные компоненты и перемешивают в течение одной минуты. Смесь переливают в овальные контейнеры, типа используемых для антиперспирантов/дезодорантов, и помещают в холодильник с температурой 4°C на 15 минут. Охлаждение заканчивают при комнатной температуре.
2
Сжатие определяют с помощью Анализатора текстуры (модель #TA-XT21 от Texture Technologies Corp), оборудованного концевым зондом 19 мм. Карандаш антиперспиранта извлекают из емкости и помещают в держатель твердых образцов. Образец располагают так, чтобы 2,54 см (1 дюйм) образца, отсчитывая от края выпуклой части, выстояли от компрессионного держателя для теста. Крышку на держателе твердых образцов закрывают, и держатель располагают так, чтобы лезвие контактировало с серединой вышестоящего образца. Прибор запускают со скоростью 1,0 мм/с с интервалом 5,0 мм. Пиковое значение кривой сжатия регистрируется как значение твердости карандаша в граммах.
Пример 1
Композиция карандаша
Контроль
С гидрированным соевым маслом
Циклометикон DC245
34,76
34,76
C<sub>12-15</sub> алкилбензоат
10,19
10,19
Стеариловый спирт
19,22
19,22
CASTORWAX™ MP80
6,12
0
PEG-8 дистеарат
3,06
3,06
Гидрированное соевое масло
0
6,12
Антиперспирант Z576
20,38
20,38
PPG14 бутиловый эфир
4,08
4,08
Тальк
2,04
2,04
Бегениловый спирт
0,15
0,15
Сжатие (сила в граммах)
3629
3729
В Примере 1 показано, что композиция карандаша, изготовленная с заменой CASTORWAX™ равным количеством гидрированного соевого масла, приводит к формированию карандаша с сопоставимой силой сжатия (структурой).
Пример 2
Контроль
С гидрированным соевым маслом
Фенилтриметикон
5
5
Циклометикон
36,9
36,9
Стеариловый спирт
18
18
Гидрированное касторовое масло MP70
2
0
Гидрированное касторовое масло MP90
2
0
PEG-8 дистеарат
2
2
PPG14 бутиловый эфир
12,1
12,1
Антиперспирант AZP908
22
22
Гидрированное соевое масло
0
4
Сжатие (сила в граммах)
2550
1350
Форма продукта
Карандаш
Твердый с мягкой консистенцией
Пример 2 показывает, что возможно изменить форму изделия с помощью гидрированного соевого масла, в зависимости от композиции.
Пример 3
Силу сжатия определяли для нескольких композиций, содержащих стеариловый спирт в качестве гелеобразователя, с варьирующими количествами гидрированного касторового масла и гидрированного соевого масла. Композиции показаны в таблице ниже вместе с результатами определения сжатия. Результаты показывают, что при использовании гидрированного соевого масла в комбинации с жирным спиртом в качестве гелеобразующего агента структура композиции изменяется, как обозначено показателями сопротивления сжатию.
3A
3B
3C
3D
PPG14 бутиловый эфир
6
6
6
6
C<sub>12-15</sub> алкилбензоат
10
10
10
10
Гидрированное соевое масло
0
2
5
7
CASTORWAX™ MP80
7
5
2
0
PEG-8 дистеарат
3
3
3
3
Стеариловый спирт
16
16
16
16
Бегениловый спирт
0,15
0,15
0,15
0,15
Циклометикон
33,95
33,95
33,95
33,95
Тальк
2
2
2
2
Al Zr Тетрагидрохлорекс Gly
20
20
20
20
Ароматизатор
1
1
1
1
Инкапсулированный ароматизатор
0,9
0,9
0,9
0,9
Сжатие (г)
3354,07
3262,29
2121,8
363,5
Стандартное отклонение
35,44
83,38
303,85
60,45
Пример 4
Формула в нижеприведенной таблице используется для Примера 4. Образцы изготовлены с не-гидрированным касторовым маслом и не-гидрированным соевым маслом, 4% или 8% по весу гидрированное касторовое масло (CASTORWAX™ MP80), и 4% или 8% по весу гидрированное соевое масло.
Вес.%
Циклометикон
35,6
C<sub>12-15</sub> алкилбензоат
10
PPG14 бутиловый эфир
5
PEG-8 дистеарат
3
Тальк
2
Антиперспирант AZP908
20
CASTORWAX™ MP80
0,4 или 8
Гидрированное соевое масло
0,4 или 8
Стеариловый спирт
Баланс
При исследовании слой AP карандаша (0,3 грамма) равномерно нанесли на поверхность 2,54 см×5,08 см (1"×2") шерстяной фланели (тип 527 от Testfabrics Inc, West Pittston, PA). Затем образцы поместили в печь с температурой 37°C. Через 5 часов образцы извлекли из печи и запаяли в стеклянные пробирки для анализа методом газовой хроматографии в свободном пространстве над продуктом (дозатор равновесного пара Perkin Elmer HS 40×1 вместе с газовым хроматографом Varian Star 3400 CX). Каждая формула имеет 3 копии. Среднее значение для каждой указано в таблице ниже.
Формулы
Средняя интенсивность аромата(выдерживание 5 часов),×10<sup>5</sup> μVs
Без ко-гелеобразователя
5,8
4% CASTORWAX™ MP80
4,9
8% CASTORWAX™ MP80
4,1
4% гидрированное соевое масло
5,8
8% гидрированное соевое масло
5,2
Вышеприведенные результаты показывают, что композиции, в которых используется гидрированная соя в качестве ко-гелеобразователя, удерживают больше аромата в композиции после выдержки в сравнении с композициями, содержащими гидрированное касторовое масло.
Пример 5
5A
5B
5C
5D
5E
5F
Циклометикон DC345
42
42
42
42
42
42
Полиэтилен PE400
5
5
12
12
0
0
Полиэтилен PE500
5
5
0
0
12
12
Полиэтилен
2
2
0
0
0
0
E655
H-соевое масло
0
5
0
5
0
5
CASTORWAX™ MP80
5
0
5
0
5
0
C<sub>12-15</sub> алкилбензоат
15
15
15
15
15
15
Антиперспирант AZP910 Gold
22
22
22
22
22
22
PEG-8 дистеарат
4
4
4
4
4
4
Сжатие (сила в граммах)
2912
4841
3205
5112
3072
4550
В Примере 5 можно заметить, что замещение CASTORWAX™ (гидрированное касторовое масло) равным количеством гидрированного соевого масла приводит к увеличенной структуре, определяемой с помощью силы сжатия.
В Примерах с 6 по 8 ниже показаны другие композиции согласно изобретению.
Пример 6
Вес.%
Алюминия-циркония тетрахлоргидрекс gly
20-21
Стеариловый спирт
19-20
Циклометикон
34-35
PPG14 бутиловый эфир
4-6
PEG-8 дистеарат
1-3
C<sub>12-15</sub> алкилбензоат
8-10
Гидрированное соевое масло
5-7
Тальк
2-4
Бегениловый спирт
01,-0,3
Пример 7
Вес.%
Алюминия-циркония тетрахлоргидрекс gly
20-21
Стеариловый спирт
15-16
Гидрированное касторовое масло
3-5
Циклометикон
36-38
Миристилмиристат
1-3
PEG-8 дистеарат
1-3
C<sub>12-15</sub> алкилбензоат
7-9
Гидрированное соевое масло
1-3
PPG-3 миристиловый эфир
5-7
Тальк
2-4
Бегениловый спирт
01,-0,3
Пример 8
Вес.%
Алюминия-циркония тетрахлоргидрекс gly
20-21
Стеариловый спирт
20-21
Гидрированное касторовое масло
4-6
Циклометикон
33-35
PEG-8 дистеарат
1-3
Фенилтриметикон
1-3
C<sub>12-15</sub> алкилбензоат
4-6
Гидрированное соевое масло
7-9
Тальк
2-4
Бегениловый спирт
01,-0,3
Приложение
[Приложение 0001] Представленное ниже описание является текстом из заявки на патент США № 11/971.978, поданной 10 января 2008. Этот текст приведен здесь в качестве описания того, как осуществлять тест расхода продукта, скольжения и отшелушивания на описанной испытательной установке. Все термины и определения в этом приложении относятся только к Испытательной установке.
[Приложение 0002] В варианте осуществления согласно настоящему изобретению раскрыта система определения любого параметра: расхода продукта, статического трения и кинетического трения. Система включает в себя, по крайней мере, один субстрат, расположенный на поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ. Система включает в себя держатель образцов для удержания образца, при этом держатель образцов и образец расположены перпендикулярно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ. Система далее включает в себя силовую установку, помещающую заданный вес на держатель образцов; заданный вес определяет силу контакта, оказываемую образцом на субстрат. Система также включает в себя лишенный трения опорный столик, связанный с держателем образцов, и неподвижный лишенный трения опорный столик, расположенный параллельно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ. Держатель образцов и неподвижный лишенный трения опорный столик связаны с датчиком трения. Система также включает в себя баланс для получения первого веса субстрата до движения поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ и второго веса субстрата после движения поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ.
[Приложение 0003] Система далее включает в себя регулятор, управляемо соединенный с перемещающейся субстратной подложкой и датчиком трения, и настроенный на выполнение машиночитаемого кода программы, содержащий исполнительные команды.
[Приложение 0004] В варианте осуществления согласно настоящему изобретению раскрыт способ определения расхода продукта. Способ включает в себя расположение субстрата с предварительно известным весом на поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ; удержание образца в держателе образцов, в котором образец находится перпендикулярно поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ; воздействие заданным весом на держатель образцов так, чтобы образец и субстрат сформировали точку контакта; первоначальное движение поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ с первой скоростью движения в первом направлении относительно образца; второе движение поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ со второй скоростью движения во втором направлении относительно образца; осуществление первого движения и второго движения заданное число циклов; получение второго веса субстрата после заданного числа циклов; и определение величины расхода продукта, на основе первого веса субстрата и второго веса субстрата.
[Приложение 0006] В варианте осуществления согласно настоящему изобретению предоставляется способ определения отшелушивания. Способ включает: предоставление образца шерсти заданного размера; нанесение начального веса материала на образец шерсти; присоединение первого конца шерсти на неподвижный держатель и второго конца на поступательно перемещающуюся субстратную подложку; шаг растяжения, включающий перемещение поступательно перемещающейся субстратной подложки на заданное расстояние и возвращение, и затем перемещение ее в противоположное направление на такое же заданное расстояние и возвращение к 1 растяжению; повторение шага растяжения заданное число раз; определение веса образца шерсти и материала после заданного числа растяжений; определение потери веса материала с образца шерсти, что измеряется по количеству материала, потерянного с образца после заданного числа растяжений, разделенному на начальный вес материала.
[Приложение 0007] В каждом из вышеупомянутых способов способы осуществляются на вышеописанной системе.
Краткое описание чертежей
[Приложение 0008] Теперь будут описаны в подробностях варианты осуществления изобретения, раскрытые в настоящем описании, примеры которых проиллюстрированы в чертежах. Где возможно, для указания одних и тех же или сходных элементов на рисунках будут использованы одни и те же цифровые указатели.
[Приложение 0009] На Фигуре 1 Приложения показан пример системы для определения расхода продукта, статического трения, кинетического трения и их комбинации.
[Приложение 0010] На Фигуре 2 Приложения показан пример устройства для определения расхода продукта, статического трения, кинетического трения и их комбинации.
[Приложение 0011] На Фигуре 3 Приложения показан пример датчика трения.
[Приложение 0012] На Фигуре 4 Приложения показана модель определения коэффициента трения.
[Приложение 0013] На Фигуре 5 Приложения показан пример способа использования описанных здесь систем.
Подробное описание изобретения
[Приложение 0014] Используемые по всему тексту диапазоны используются в качестве сокращения для описания каждого и любого значения, которое находится в пределах диапазона. Любое значение в пределах диапазона может быть выбрано в качестве конца диапазона. Кроме того, все процитированные здесь ссылки приведены здесь в качестве ссылки в полном объеме. В случае несоответствия описания из настоящего раскрытия и из ссылок настоящее раскрытие является контрольным вариантом.
[Приложение 0015] Настоящее изобретение предоставляет системы и способы определения расхода продукта, статического трения, кинетического трения или их комбинации. На Фигуре 1 Приложения показан пример системы 100, включающей в себя устройство определения расхода при трении 107, баланс 106 и регулятор 101, имеющий машиночитаемый программный код 108, содержащий исполнительные команды. Устройство 107 для определения расхода продукта, статического трения, кинетического трения или их комбинации может быть управляемо связано с регулятором 101 посредством блока управления электромотора 102. Компоненты примерной системы 100, показанные на Фигуре 1 Приложения, описаны далее ниже.
[Приложение 0016] На Фигуре 2 Приложения показан пример устройства определения расхода продукта при трении 107. Устройство 107 системы 100 включает в себя: по крайней мере один субстрат 204, помещенный на поступательно перемещающуюся субстратную подложку XYZ 209; держатель образцов 201; силовую установку 224; лишенный трения опорный столик 211: неподвижный лишенный трения опорный столик 212 и датчик трения 213. Держатель образцов 201 удерживает образец 206 так, чтобы образец 206 мог быть расположен перпендикулярно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ 209, или так, чтобы образец 206 контактировал с субстратом 204 перпендикулярно. Держатель образцов 201 может также удерживать образец 206 таким образом, чтобы образец 206 контактировал с субстратом 204 под углом менее 90°.
[Приложение 0017] Образец 206 может быть любым образцом, который может быть проанализирован на расход продукта, статическое трение, кинетическое трение или их комбинацию. К примерам образцов относятся, но не ограничиваясь ими, дезодоранты (например, дезодорирующий карандаш), антиперспиранты или их комбинации. Образец 206 может быть закреплен на держателе образцов 201 с помощью винта 207, например винта с накатанной головкой, или с помощью других способов крепления, таких как зажим или другие средства, которые могут закреплять образец 206 и способствовать ориентированию его в правильном положении. Фиксатор образца 210 может удерживать емкости дезодорирующих карандашей 206 или другие типы контейнеров для образцов различных размеров и конфигураций.
[Приложение 0018] Субстрат 204 может включать в себя такие материалы, как бумага копировального качества, наждачная бумага (с различной степенью абразивности) или может использоваться ткань. В некоторых вариантах осуществления удобно предварительно рассечь субстрат на большое количество фрагментов, например на полоски, имеющие размер приблизительно 13×25 сантиметров, так, чтобы отдельные полоски можно было зафиксировать на месте перед тестированием.
[Приложение 0019] Снова ссылаясь на иллюстрацию 2 Приложения, поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ 209 функционирует так, что поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ перемещается с первой скоростью движения в первом направлении и со второй скоростью движения во втором направлении относительно образца 206. Поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ 209 управляемо соединена с пластиной 202 на винте, снабженной электроприводом. Пластиной 202 на винте, снабженной электроприводом, можно управлять с помощью электропривода 217. Электропривод 217 может работать в автоматическом режиме или ручном режиме. В автоматическом режиме электропривод 217 может включать в себя широтно-импульсную модуляцию контроля скорости, чтобы обеспечить точную понижающую регуляцию до условий с нулевой скоростью с высоким вращающим моментом. Электродвигатель 103 может дистанционно запускаться с помощью сигнала задания скорости, генерируемого регулятором 101, например, по аналоговому выходному каналу регулятора. Это позволяет осуществлять точный контроль над скоростью движения и интервалом. В ручном способе оператор управляет поступательно перемещающейся субстратной подложкой XYZ 209 с помощью блока управления электропривода 102. Примером электропривода 217 является, но не ограничиваясь им, электропривод Motamatic.
0
0
0
0
0
0
[Приложение 0020] В одном варианте осуществления поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ 209 также включает в себя нагреватель 222. В некоторых вариантах осуществления нагреватель 222 может нагревать субстрат 204 до температуры от приблизительно 26,7°C до приблизительно 43,3°C (от приблизительно 80°F до приблизительно 110°F), от приблизительно 32,2°C до приблизительно 43,3°C (от приблизительно 90F до приблизительно 110F), от приблизительно 32,2°C до приблизительно 37,8°C (от приблизительно 90F до приблизительно 100F), от приблизительно 35°C до приблизительно 37,8°C (от приблизительно 95°F до приблизительно 100°F), от приблизительно 36,7°C до приблизительно 37,8°C (от приблизительно 98°F до приблизительно 100F), от приблизительно 36,7°C до приблизительно 37,2°C (от приблизительно 98°F до приблизительно 99F) или приблизительно 37°C (приблизительно 98,6°F).
[Приложение 0021] Лишенный трения опорный столик 211 связан с держателем образцов 201, давая возможность образцу 206, удерживаемому в держателе образцов 201, перемещаться без трения. В некоторых вариантах осуществления лишенный трения опорный столик 211 располагается перпендикулярно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ 209. В других вариантах осуществления лишенный трения опорный столик 211 располагается вертикально. Лишенный трения опорный столик 211 функционирует таким образом, что поддерживает ось давления во время теста и осуществляет движения держателя образцов 201 вверх и вниз. Вес держателя образцов 201 может быть отбалансирован до нуля с помощью противовеса 218 посредством колонны с натяжными роликами 220 и кабеля 219. Дополнительный вес 203 помещают на вершину держателя образцов 201 для определения величины силы контакта (которая надавливает на образец по отношению к поверхности).
[Приложение 0022] Неподвижный лишенный трения опорный столик 212 расположен параллельно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ 209. В некоторых вариантах осуществления неподвижный лишенный трения опорный столик 212 является горизонтальным лишенным трения опорным столиком. В других вариантах осуществления неподвижный лишенный трения опорный столик 212 располагается на внутренних перекладинах, поддерживаемых множеством шариковых подшипников. Неподвижное лишенное трения дно опорного столика 214 является частью основания 216 устройства 107 и не перемещается, позволяя определять силу по отношению к твердому основанию.
[Приложение 0023] Датчик трения 213 управляемо связан с держателем образцов 201 и неподвижным лишенным трения опорным столиком 209. В одном варианте осуществления датчик трения 213 может быть установлен выше перемещающейся подложки XYZ 209 на кронштейне, закрепленном на неподвижном лишенном трения дне опорного столика 214. Боковое трение передается на датчик трения 213 через соединение 215, соединяющее конструкцию. Это соединение 215 может быть ориентировано настолько близко к плоскости фактического трения, насколько это возможно. Определение трения в точке контакта образца 223 требует, чтобы другие точки трения в установке отсутствовали или по крайней мере были уменьшены на сколько это возможно. Для осуществления этого неподвижный лишенный трения опорный столик 212 полностью удерживает верхнее устройство. Все компоненты устройства могут быть связаны вместе на опорной конструкции 216 (показана в виде поперечной части T черным цветом). Она перемещается как одно целое на неподвижном лишенном трения опорном столике 212.
[Приложение 0024] Датчик трения 213 может быть представлен любым сенсором, который можно использовать для обнаружения и определения трения. Передача поверхностного трения на чувствительный элемент может осуществляться с помощью механической связи между держателем образцов 201 и датчиком трения 213. Со ссылкой на Фигуру 3 Приложения, датчик трения 213 управляемо связан с соединением 215, включая в себя передающую пластину 301 и соединительную вилку 303. Передающая пластина 301 соединяет точно совмещенную силу в точке контакта образца 223 (Фигура 2 Приложения) от несущего образец крепления 302 с соединительной вилкой 303. Соединительная вилка 303 может быть расположена между парой кольцевых амортизаторов 306, а пара кольцевых амортизаторов может быть расположена между парой ограничителей хода элемента 304. Соединительная вилка 303 подвешена между двумя ограничителями хода элемента 304, присоединенная к зонду датчика трения 305. Когда связующая вилка 303 проталкивается к ограничителю хода, ее силовой компонент передается на датчик трения 213. Физический контакт на ограничителях хода специально амортизируется с помощью каучуковых колец 306, которые помогают сглаживать эластическую вибрацию, появляющуюся в результате резких изменений направления силы.
[Приложение 0025] Обращаясь снова к Фигуре 2 Приложения, устройство 107 может включать в себя силовую установку 224, включающую в себя заданный вес 203, противовес 218, шнур 219, колонну с натяжными роликами 220 и два натяжных ролика 221a и 221b. Силовая установка 224 функционирует таким образом, что помещает заданный вес 203 на держатель образцов 201, при этом заданный вес 203 определяет силу контакта, оказываемую образцом 206 на субстрат 204. Заданный вес 203 и противовес 218 могут быть связаны с помощью шнура 219. В некоторых вариантах осуществления неподвижный лишенный трения опорный столик 212 поддерживает силовую установку 224.
[Приложение 0026] Со ссылкой на Фигуру 1 Приложения и на Фигуру 2 Приложения, система 100 может также включать в себя регулятор 101 для мониторинга и контроля желательных показателей. Для управления системой можно использовать любой тип регулятора. В регуляторе установлена многофункциональная плата преобразователя A/D (DAQ), обеспечивающая системе необходимый интерфейс с различными компонентами. Регулятор 101 управляемо соединен с поступательно перемещающейся субстратной подложкой XYZ 209, весами 106 и датчиком трения 217 и настроен на выполнение машиночитаемого программного кода 108. Регулятор 101 настроен на выполнение машиночитаемого программного кода 108 для выполнения различных функций. В некоторых вариантах осуществления функции включают в себя, но не ограничиваясь ими, настройку весов 106 для получения первого веса субстрата перед движением поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ 209 и второго веса субстрата после движения поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ 209. Регулятор 101 также настраивает поступательно перемещающуюся субстратную подложку XYZ 209 для перемещения поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ 209 с первой скоростью движения в первом направлении и со второй скоростью движения во втором направлении относительно образца 206. Регулятор 101 также анализирует один или более показателей трения, определяемых с помощью датчика трения, генерируемых в точке контакта образца 223, расположенной между образцом 206 и субстратом 204 во время движения поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ 209. Регулятор 101 также настроен на определение показателя статического трения и показателя кинетического трения на основе одного или большего числа показателей трения или на определение показателя расхода продукта на основе первого веса субстрата и второго веса субстрата.
[Приложение 0027] Система согласно настоящему изобретению может также быть настроена на выполнение машиночитаемого кода, содержащего выполняемые программные команды для выполнения различных функций. В некоторых вариантах осуществления система настроена на осуществления способов определения одного или более из следующих показателей: расход продукта, статическое трение и кинетическое трение. Один вариант осуществления для определения одного или более из следующих параметров: расход продукта, статическое трение и кинетическое трение, показан на Фигуре 5 Приложения. В шаге 501 получен первый вес субстрата. В одном варианте осуществления новая часть субстрата 204 помещена на весы 106 для взвешивания. Непрерывное считывание показаний весов 106 отображается в окне при помещении груза на весы 106. Как только будет наблюдаться устойчивое значение, оно может быть получено с помощью нажатия на экране кнопки с маркировкой "Получить вес". Затем субстрат 204 извлекают из весов 106 и закрепляют на перемещающейся подложке XYZ 209 с фиксирующими пластинами 208 на продольных сторонах.
[Приложение 0028] В шаге 502, после получения первого веса субстрата, субстрат располагают на поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ. В шаге 503 образец удерживается в держателе образцов, в котором образец располагается перпендикулярно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ. В Шаге 504 заданный вес помещают на держатель образцов так, чтобы образец и субстрат сформировали точку контакта.
[Приложение 0029] В шаге 505 поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ 209 сначала перемещается с первой скоростью движения в первом направлении относительно образца. В шаге 506 поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ перемещается второй раз со второй скоростью движения во втором направлении относительно образца. В одном варианте осуществления регулятор 101 начинает процесс перемещения, когда разрешение дается оператором. В другом варианте осуществления регулятор 100 начинает процесс движения на основе автоматизированного процесса, для которого не требуется разрешение, но при этом процесс начинается, когда образец 206 и субстрат 204 будут зафиксированы. Шаги перемещения 505 и 506 осуществляются с помощью механического столика с винтами, который управляется с помощью электропривода. Электропривод может осуществлять регулировку скорости на основе широтно-импульсной модуляции. В некоторых вариантах осуществления первый шаг перемещения и второй шаг перемещения повторяются заданное число раз. В некоторых вариантах осуществления первый шаг перемещения и второй шаг перемещения выполняются 1-50, 1-40, 1-30, 1-20, 1-10, 5-10, 5-15, 5 или 10 раз.
[Приложение 0030] Интервал, на который перемещается в первом направлении или втором направлении поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ 209, во время шагов установления равновесия 505 и 506 может быть различным. В некоторых вариантах осуществления интервал первого направления или второго направления составляет от приблизительно 5 до приблизительно 50 см, от приблизительно 5 до приблизительно 40 см, от приблизительно 5 до приблизительно 30 см, от приблизительно 5 до приблизительно 20 см, от приблизительно 5 до приблизительно 10 см. В некоторых вариантах осуществления интервал первого направления или второго направления составляет приблизительно 5, приблизительно 10, приблизительно 15, приблизительно 20, приблизительно 25, приблизительно 30, приблизительно 35, приблизительно 40 или приблизительно 50 см.
[Приложение 0031] В шаге 507 во время шага первого перемещения и шага второго перемещения определяется один или более показателей трения в точке контакта. В некоторых вариантах осуществления может определяться боковое трение, непосредственно когда поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ 209 перемещается в первом и втором направлениях. В одном варианте осуществления каждый ответ от датчика трения 213 может быть отображен в режиме реального времени в регуляторе 101 при продолжении перемещений.
[Приложение 0032] В шаге 508 получают второй вес субстрата после первого шага перемещения и второго шага перемещения. Когда будет осуществлено требуемое число шагов перемещения, компьютер может повторно отобразить окно "Получить вес". Пропитанный материал, то есть субстрат 204, может быть удален из нижнего слоя и помещен снова в весы 106 для повторного взвешивания. Расход продукта определяют по изменению веса субстрата 204.
[Приложение 0033] В шаге 509 анализируют один или более показателей трения, полученных в точке контакта образца во время первого шага перемещения и второго шага перемещения. В шаге 510 определяют показатель статического трения и показатель кинетического трения на основе одного или большего числа показателей трения. В некоторых вариантах осуществления показатели трения определяют с помощью описанной здесь формулы. В шаге 511 определяют показатель расхода продукта на основе первого веса субстрата и второго веса субстрата.
N
L
[Приложение 0034] Настоящее изобретение также предусматривает определение коэффициентов трения при прохождении субстрата и образца друг против друга. Используя описанные здесь системы, образец двигается или скользит поперек субстрата таким образом, что предполагает ускорение и прекращение ускорения, в отличие от предыдущего условия, где движение происходит с одинаковой скоростью. Поэтому следующая модель, основанная на втором законе Ньютона, использовалась для вычисления коэффициента трения между образцом и субстратом. На Фигуре 4 Приложения показана модель конфигурации субстрата и образца, проходящих друг против друга, где F является нормальной силой, воздействующей на кожу 408, F является фактической боковой силой, воздействующей на кожу 408, α является углом между продуктом 410 и кожей 408 в любом заданном интервале времени. На основе конфигурации, показанной на Фигуре 4 Приложения, коэффициент трения в любом заданном интервале времени может быть выражен в виде следующей формулы:
L
N
L
L
N
L
N
[Приложение 0035] Движущая сила=F sin (α)-F COS (α); Сила трения=μ*[F COS (α)+FN sin (α)]; Второй закон Ньютона: F sin (α)-F COS (α)-μ*|F COS (α)+F sin (OC)]=m*a;
N
L
N
μ={FL sin (α)-F COS (α)-m*a}/[F cos (α)+F sin (α)]: где m*a является инерцией (носитель + образец) ускорения времени (a).
[Приложение 0036] Устройство 107 можно также использовать для определения отшелушивания. Отшелушивание является определением потери веса материала с образца, который был растянут. Это определение того, как хорошо материал (такой как антиперспирантная/дезодорантная композиция) остается на субстрате. В одном варианте осуществления заданное количество материала (например, 0,65±0,03 г) для тестирования наносят на кусочек шерсти (Тип #530 от Testfabrics, Inc) заданного размера (например, 7,6 см×15,2 см (3 дюйма×6 дюймов)). Шерсть растягивают на заданный интервал (например, 6 см) и возвращают и затем растягивают в противоположном направлении на такой же заданный интервал и возвращают после растяжения. После заданного числа растяжений (например, 50, 150 и/или 450 растяжений) определяют вес шерсти и материала. Процент потери веса материала с шерсти регистрируют как показатель отшелушивания. В одном варианте осуществления результаты от четырех образцов можно усреднить для получения среднего результата. В устройстве 107 один конец шерсти присоединен к неподвижному держателю, который присоединен к лишенному трения опорному столику 211, в качестве замены держателя образцов 201, а другой конец шерсти присоединен к субстратной подложке 209; ориентированной поперек длины 15,2 см. Таким образом, шерсть ориентирована перпендикулярно субстратной подложке 209. Затем субстратную подложку 209 перемещают для растягивания шерсти.
[Приложение 0037] Примеры
[Приложение 0038] Пример 1: Расход продукта/скольжение на образце
[Приложение 0039] Расход продукта на образце определяют с помощью описанной здесь системы. Система удерживает дезодорирующий карандаш вплотную к субстрату и перемещает карандаш с определенной скоростью на интервал 100 мм с силой 500 г. Программа расхода продукта определяет количество продукта, нанесенного на хлопковый субстрат после 10 движений, в то время как программа определения скольжения определяет трение для перемещения карандаша поперек субстрата за первое движение. Непосредственно перед анализом расхода продукта три карандаша от каждого экспериментального карандаша рассекают вдоль, и затем поверхность карандаша была далее сглажена или отрегулирована на следующий шаг, используя скорость 30 мм/сек в течение 20 циклов. Для определения расхода продукта хлопковый субстрат взвешивают на весах, а затем фиксируют на субстратной подложке. Карандаш перемещают по субстрату 10 раз со скоростью 20 мм/сек и затем субстрат извлекают и возвращают на весы для получения веса продукта на субстрате. Расход продукта определяют три раза для каждого карандаша и вычисляют среднее значение для трех результатов. Регистрируют коэффициент трения для первого и десятого движений.
[Приложение 0040] Система для определения одного или более из следующих показателей: расход продукта, статическое трение и кинетическое трение, включающая: по крайней мере один субстрат, расположенный на поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ; держатель образцов для удержания образца, при этом держатель образцов и образец расположены перпендикулярно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ; силовую установку, воздействующую заданным весом на держатель образцов, заданный вес определяет силу контакта, оказываемую образцом на субстрат; лишенный трения опорный столик, связанный с держателем образцов; неподвижный лишенный трения опорный столик, расположенный параллельно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ; датчик трения, связанный с держателем образцов и неподвижным лишенным трения опорным столиком; весы для определения первого веса субстрата перед движением поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ и второго веса субстрата после движения поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ; машиночитаемый программный код, содержащий исполнительные команды; и регулятор, управляемо соединенный с перемещающейся субстратной подложкой; весы и датчик трения, настроена на выполнение машиночитаемого программного кода для выполнения следующих действий: настройка весов для получения первого веса субстрата и второго веса субстрата; настройка поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ для перемещения поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ с первой скоростью движения в первом направлении и со второй скоростью движения во втором направлении относительно образца; и анализ одного или более показателей трения, определенных с помощью датчика трения, полученных в точке контакта образца, расположенной между образцом и субстратом во время движения поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ.
[Приложение 0041] Система [Приложения 0040], в которой образец включает дезодорирующий или антиперспирантный карандаш.
[Приложение 0042] Система согласно [Приложению 0040], в которой поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ управляемо связана с механическим столиком с винтами.
[Приложение 0043] Система согласно [Приложению 0042], в которой механический столик с винтами управляется с помощью электропривода.
[Приложение 0044] Система согласно [Приложению 0043], в которой электропривод имеет регулятор скорости на основе широтно-импульсной модуляции.
[Приложение 0045] Система согласно [Приложению 0040], в которой датчик трения управляемо связан с соединением, включающим передающую пластину и соединительную вилку.
[Приложение 0046] Система согласно [Приложению 0045], в которой передающая пластина связана с держателем образцов и соединительной вилкой и в которой соединительная вилка далее соединена с датчиком трения.
[Приложение 0047] Система согласно [Приложению 0046], в которой соединительная вилка расположена между парой кольцевых амортизаторов и пара кольцевых амортизаторов расположена между парой ограничителей хода элемента.
[Приложение 0048] Система согласно [Приложению 0040], в которой силовая установка включает заданный вес, противовес, шнур, колонну с натяжными роликами и два натяжных ролика, в которой заданный вес и противовес связаны с помощью шнура.
[Приложение 0049] Система согласно [Приложению 0040], в которой неподвижный лишенный трения опорный столик расположен на внутренних перекладинах, удерживаемых множеством шариковых подшипников.
[Приложение 0050] Система согласно [Приложению 0040], в которой регулятор далее настроен на выполнение следующих действий: на основе одного или большего числа показателей трения, определение показателя статического трения и показателя кинетического трения; и на основе первого веса субстрата и второго веса субстрата, определение показателя расхода продукта.
[Приложение 0051] Система согласно [Приложению 0040], в которой держатель образцов удерживает образец в вертикальной позиции.
[Приложение 0052] Система согласно [Приложению 0040], в которой силовая установка включает в себя вертикальную силовую установку.
[Приложение 0053] Система согласно [Приложению 0040], в которой неподвижный лишенный трения опорный столик включает в себя горизонтальный лишенный трения опорный столик.
[Приложение 0054] Система согласно [Приложению 0040], в которой поступательно перемещающаяся субстратная подложка XYZ включает в себя нагреватель.
[Приложение 0055] Способ определения расхода продукта, включающий: расположение субстрата с заданным весом на поступательно перемещающуюся субстратную подложку XYZ: удерживание образца в держателе образцов, в котором образец находится перпендикулярно поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ: помещение заданного веса на держатель образцов так, чтобы образец и субстрат сформировали точку контакта; первое перемещение поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ с первой скоростью движения в первом направлении относительно образца; второе перемещение поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ со второй скоростью движения во втором направлении относительно образца; повторение первого перемещения и второго перемещения заданное число циклов; получение второго веса субстрата после заданного числа циклов и определение показателя расхода продукта на основе первого веса субстрата и второго веса субстрата.
[Приложение 0056] Способ согласно [Приложению 0055], в котором первая скорость движения и вторая скорость движения составляют 20 мм/с, заданное число циклов равно 10, общее расстояние, на которое происходит перемещение за один цикл, составляет 100 мм, и образец воздействует на субстрат с силой 500 г.
[Приложение 0057] Способ согласно [Приложению 0055], далее включающий предварительную обработку материала, включающую осуществление способа согласно [Приложению 0055] до шага проведения в течение 20 циклов с первой скоростью движения и второй скоростью движения 30 мм/с на субстрате, который затем выбраковывается.
[Приложение 0058] Способ согласно [Приложению 0055], в котором поступательно перемещающуюся субстратную подложку XYZ нагревают до температуры 37°C.
[Приложение 0059] Способ согласно [Приложению 0055], в котором образец включает дезодорирующий или антиперспирантный карандаш.
[Приложение 0060] Способ определения одного или более показателей статического трения и кинетического трения, включающий: помещение субстрата заданного веса на поступательно перемещающуюся субстратную подложку XYZ; фиксацию образца в держателе образцов, в котором образец ориентируется перпендикулярно к поступательно перемещающейся субстратной подложке XYZ; помещение заданного веса на держатель образцов так, чтобы образец и субстрат сформировали точку контакта; первое перемещение поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ с первой скоростью движения в первом направлении относительно образца; второе перемещение поступательно перемещающейся субстратной подложки XYZ со второй скоростью движения во втором направлении относительно образца; повторение первого перемещения и второго перемещения заданное число циклов; во время первого шага перемещения и второго шага перемещения определяют один или более показателей трения в точке контакта; производят анализ одного или более показателей трения, получаемых в точке контакта образца во время шага первого перемещения и шага второго перемещения; и определяют один или более показателей статического трения и кинетического трения на основе одного или большего количества показателей трения.
[Приложение 0061] Способ согласно [Приложению 0060], далее включающий предварительную обработку материала, включающую осуществление способа согласно [Приложению 0060] до шага проведения в течение 20 циклов с первой скоростью движения и второй скоростью движения 30 мм/с на субстрате, который затем выбраковывается.
[Приложение 0062] Способ согласно [Приложению 0060], в котором поступательно перемещающуюся субстратную подложку XYZ нагревают до температуры 37°C.
[Приложение 0063] Способ согласно [Приложению 0060], в котором образец включает в себя дезодорирующий или антиперспирантный карандаш.
[Приложение 0064] Способ определения отшелушивания материала, включающий: предоставление образца шерсти заданного размера; воздействие начальным весом материала на образец шерсти; закрепление первого конца шерсти на неподвижном держателе, а второго конца на подвижной субстратной подложке; шаг растяжения, включающий перемещение подвижной субстратной подложки на заданное расстояние и возвращение, а затем перемещение ее в противоположное направление на такое же заданное расстояние и возвращение к растяжению 1; повторение шага растяжения заданное число раз; измерение веса образца шерсти и материала после заданного числа растяжений: определение потери веса материала с образца шерсти, которая измеряется по количеству материала, потерянного с образца после заданного числа растяжений, разделенному на начальный вес материала.
[Приложение 0065] Способ согласно [Приложению 0064], в котором образец шерсти имеет размеры 7,6 см×15,2 см и начальный вес материала составляет 0,65±0,03 г.
[Приложение 0066] Способ согласно [Приложению 0064], в котором заданный интервал составляет 6 см.
[Приложение 0067] Способ согласно [Приложению 0064], в котором заданное число растяжений равно 50 и необязательно одно или больше из 150 и 450.