EP3515245A1

EP3515245A1 - Applikator mit mikrostrukturierter oberfläche

Info

Publication number: EP3515245A1
Application number: EP17777550.9A
Authority: EP
Inventors: Christian Hauger; Karl Hartstock-Martin; Jasmin Hamida; Moritz Beyhl; Huong BISTER
Original assignee: Geka GmbH
Current assignee: Geka GmbH
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2019-07-31
Also published as: CN109715008A; BR112019005654A2; US20190261770A1; JP2019528923A; WO2018055173A1; DE202016105318U1

Abstract

Applikator mit einem Borstenträger und daran angeformten Borsten (1), wobei die Oberfläche der Borsten (1) zumindest abschnittweise mikrostrukturiert ist, indem im Bereich der mikrostrukturierten Oberfläche eine Vielzahl von Körnern (2, 3) wirr von dem Borstenkern (4) abstehen, die nur entlang von weniger als 40% besser weniger als 35% ihrer Außenoberfläche mit dem Borstenkern (4) verbunden sind und die einen mittleren Durchmesser (ØM1, ØM2) von kleiner oder gleich 125 μm, besser von kleiner oder gleich 90 μm aufweisen.

Description

APPLIKATOR MIT MIKROSTRUKTURIERTER OBERFLÄCHE

GEGENSTAND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft bevorzugt einen Applikator mit Borsten, welche eine mikrostrukturierte Oberfläche besitzen, darüber hinaus bietet die Erfindung auch eine Option für borstenlose Applikatoren .

TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND

Auf dem Felder der borstenbesetzten Applikatoren unterscheidet man grundsätzlich zwischen Drahtkernapplikatoren, bei denen Borsten in Gestalt von kurz geschnittenen Filamenten zwischen zwei miteinander verdrillten Drahtkernen geklemmt gehalten werden, und spritzgegossenen Applikatoren, bei denen der Kern des Applikators zusammen mit den daran angeformten Borsten im Wege des Spritzgießens hergestellt wird. Dabei ist für jede Borste eine individuelle Borstenkavität vorhanden, in die die

Kunststoffmasse einschließt, um dann die Borste auszubilden.

Nicht zuletzt stellt sich auch bei spritzgegossenen Borsten das Problem, dass die Oberfläche der Borste recht glatt ist und sich daher die Speicherfähigkeit für die jeweilige Kosmetikmasse zum Teil in überschaubaren Grenzen hält. Aufgrund dessen ist bisher im Regelfall durch die unterschiedlichsten Ausgestaltungen der Zwischenräume zwischen den Borsten versucht worden, die

Speicherfähigkeit eines Applikators zu verbessern. Es werden zwischen den Borsten Depots angelegt, in denen verstärkt Masse gespeichert werden kann. Andere Vorschläge gehen dahin, statt Borsten eine Beflockung zu verwenden, die recht saugfähig ist und daher eine beträchtliche Masse speichern kann. Solche Applikatoren sind dort aber eher nachteilig, wo nicht nur eine größere Menge von Kosmetikmasse übertragen werden muss, sondern auch noch ein Kämmen oder ein Curling erwünscht ist, wie bei Mascara-Applikatoren . Zudem ist der bei der Beflockung verwendete Klebstoff nachteilhaft. Er führt zu einem nachteiligen Anhaften kleiner Flockstücke, wodurch es erschwert wird eine präzise definierte, nur vermindert vom Zufall abhängige Oberflächenbeschaffenheit zu bekommen. Außerdem macht der Klebstoff eine bereits am Rohling vorgesehene

Profilierung meist wirkungslos, indem er sie zusetzt.

Aufgrund dessen sind durch die PCT-Anmeldung PCT/EP2015 /067694 auch schon Borsten vorgeschlagen worden, in deren

Kunststoffmatrix im Zuge des Spritzgießens Festkörperpartikel eingebettet worden sind, die teilweise nach außen über die

KunststoffOberfläche der gespritzten Borsten überstehen. Diese Technologie funktioniert an sich sehr erfolgversprechend. Bei manchen Anwendungsfällen besteht ein gewisser Nachteil dieser Technologie darin, dass sich das Maß, um das die

Festkörperpartikel überstehen und die überstehende Geometrie, nur schwer oder gar nicht variieren lässt.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung eine weitere

Verbesserung und Einstellbarkeit des Massespeichervermögens der Borsten zu erreichen. DIE ERFINDU GSGEMÄSSE LÖSUNG

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Applikator mit einem

Borstenträger und daran angeformten Borsten angegeben. Die

Borsten zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Oberfläche

mikrostrukturiert ist. Die Mikrostrukturierung kann nur

abschnittweise angebracht sein, beispielsweise in Gestalt von örtlichen Ringen, die die Borste in Umfangsrichtung umgreifen oder von örtlichen Streifen, die sich in Richtung der Längsachse der Borste entlang dieser erstrecken. Vorzugsweise ist der überwiegende Teil der Oberfläche der Borste mikrostrukturiert, im Idealfall die gesamte Borste.

Die Mikrostrukturierung erfolgt dadurch, dass im Bereich der mikrostrukturierten Oberfläche eine Vielzahl von Körnern wirr von dem Borstenkern absteht. Unter einem wirren Abstehen im Sinne der Erfindung versteht man eine zufällige Anordnung, im Gegensatz zu einer gerichteten Anordnung in Reihen oder matrizenartigen

Feldern oder mit einem wiederkehrenden Rapport.

Die besagten Körner zeichnen sich dadurch aus, dass sie nur entlang von weniger als 40 % oder besser weniger als 35 % ihrer ursprünglich freien Außenoberfläche mit dem Borstenkern verbunden sind. Der unverbundene Teil der Oberfläche steht frei nach außen ab und daher für eine Benetzung mit der Kosmetikmasse zur

Verfügung .

Die einzelnen Körner besitzen einen mittleren Durchmesser von < 125 μπι und bevorzugt einen mittleren Durchmesser von < 90 μπι. Als den mittleren Durchmesser eines Korns bezeichnet die Erfindung hier und überall den Durchmesser jener gedachten kleinsten Kugel, in die das betreffende Korn noch eingeschrieben werden kann, wenn man sich es losgelöst vom Borstenkern vorstellt.

Bildlich gesprochen geht die Lehre der Erfindung dahin, die

Oberfläche einer Borste gezielt mit einer gewissen Anzahl an „Streuseln" auszustatten, die ihr eine, in weiten Grenzen

steuerbare, Rauheit verleihen. Letztere kann gezielt dazu

ausgenutzt werden, um die Benetzbarkeit der Borste mit und/oder die Adhäsion der Kosmetikmasse an der Borste zu verbessern. Auf diese Art und Weise kann das Speichervermögen der

Borstenoberfläche gezielt an das jeweils von der Borste zu übertragende Kosmetikum und dessen rheologische Eigenschaften angepasst werden.

Diese Oberflächenstruktur lässt sich natürlich nicht mehr im Wege des Spritzgießens beherrschen, da eine derartige

Mikrostrukturierung nicht ausführbar wäre. Die

Mikrostrukturierung kann aber gut mit dem, auch aus dem Bereich des "Rapid Prototyping" bekannten dreidimensionalen

Kunststoffdruck bzw. Lasersintern von Kunststoffen erzeugt werden, bzw. generell mit einem urformenden Schichtformverfahren. Hier müssen lediglich die Schmelzzeiten geschickt gesteuert werden, sodass keine weitgehend glatte Oberfläche erschmolzen wird. Stattdessen muss der Laserstrahl so gelenkt und/oder fokussierend werden, dass er die als Rohmaterial verwendeten Körner nur teilweise und örtlich durch entsprechend lokales

Anschmelzen mit dem Borstenkern verbindet. Ferner lässt sich eine Steuerung über die mittleren Korngrößen des eingesetzten

Granulats erreichen. WEITERE AUFGABE DER ERFINDUNG

Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine weitere Verbesserung und Einstellbarkeit des Massespeichervermögens von borstenlosen Applikatoren zu erreichen.

DIE ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG DER WEITEREN AUFGABE

Zur Lösung dieser weiteren Aufgabe wird ein Applikator mit einer besonders strukturierten Kosmetikauftragsoberfläche angegeben. Unter einer Kosmetikauftragsoberfläche wird hier jedenfalls eine Oberfläche verstanden, die zu einem zierlichen Applikator gehört dessen eigentlicher Applikatorkörper (ohne Stiel und

Verschlusskappe) vollständig in einem gedachten Zylinder mit einem Radius von 2 cm und einer Länge von 8 cm Platz findet.

Bei dieser Kosmetikauftragsoberfläche kann es sich um eine Oberfläche handeln, die aus Einzel-Oberflächen besteht, die von Borstenmänteln gebildet werden, zusammen mit den Einzel- Oberflächen die sich im Bereich des Borstenfeldes zwischen den Borsten finden. Bevorzugt handelt es sich hier jedoch um die Kosmetikauftragsoberfläche eines ohne abstehende Borsten, Finger oder Stifte ausgestalteten Applikators.

Die erfindungsgemäße Kosmetikauftragsoberfläche zeichnet sich dadurch aus, dass ihre Oberfläche mikrostrukturiert ist. Die Mikrostrukturierung kann nur abschnittweise angebracht sein, beispielsweise in Gestalt von örtlichen Ringen, die den

Applikator in Umfangsrichtung umgreifen oder von örtlichen Inseln, die vorzugsweise als geordnetes Muster auf der gesamten Kosmetikauftragsoberfläche angeordnet sind. Vorzugsweise ist der überwiegende Teil der Kosmetikauftragsoberfläche

mikrostrukturiert, im Idealfall die gesamte

Kosmetikauftragsoberfläche .

Die Mikrostrukturierung erfolgt auch hier dadurch, dass im

Bereich der mikrostrukturierten Oberfläche eine Vielzahl von Körnern wirr von dem Borstenkern absteht. Unter einem wirren Abstehen im Sinne der Erfindung versteht man eine zufällige

Anordnung, im Gegensatz zu einer gerichteten Anordnung in Reihen oder matrizenartigen Feldern oder mit einem wiederkehrenden

Rapport .

Verfügung .

Bildlich gesprochen geht die Lehre der Erfindung dahin, die

Kosmetikauftragsoberfläche gezielt mit einer gewissen Anzahl an „Streuseln" auszustatten, die ihr eine, in weiten Grenzen steuerbare, Rauheit verleihen. Letztere kann gezielt dazu ausgenutzt werden, um die Benetzbarkeit der

Kosmetikauftragsoberfläche mit und/oder die Adhäsion der

Kosmetikmasse an der Kosmetikauftragsoberfläche zu verbessern. Auf diese Art und Weise kann das Speichervermögen der

Kosmetikauftragsoberfläche gezielt an das jeweils von der

Kosmetikauftragsoberfläche zu übertragende Kosmetikum und dessen rheologische Eigenschaften angepasst werden.

Diese Oberflächenstruktur lässt sich natürlich nicht mehr im Wege des Spritzgießens beherrschen, daher gelten auch hier die bereits oben gegebenen Herstellungshinweise.

BEVORZUGTE AUSGESTALTUNGSMÖGLICHKEITEN

Es hat sich in beiden vorgenannten Fällen als zweckmäßig

erwiesen, dass der Satz aus den zur Mikrostrukturierung der Oberfläche verwendeten Körner erste Körner umfasst oder sogar vollständig hieraus besteht, die einen mittleren Durchmesser von größer oder gleich 30 μπι und besser größer oder gleich 40 μπι haben. Denn derartige Körner, die klein, aber nicht zu klein sind, vermögen in den meisten Fällen einen besonders guten

Kontakt zwischen den üblichen Kosmetikmassen und der, mithilfe dieser Körner mikrostrukturierten Borste herzustellen.

In manchen Fällen kann es günstig sein, dass zwischen oder an den ersten Körnern eine Vielzahl von zweiten Körnern verteilt ist, die nach Maßgabe der Erfindung von dem Borstenkern abstehen und/oder in entsprechender Weise von den ersten Körnern abstehen und deren mittlerer Durchmesser < 30 μπι oder besser < 25 μπι ist. Das Einstreuen solcher zweiter, kleinerer Körper kann dazu beitragen, die benetzbare Oberfläche weiter zu vergrößern und dann beispielsweise bei kritischen Kosmetiksubstanzen das

Abtropfen zu verzögern.

Wie bereits eingangs angesprochen, muss die Borste nicht auf ihrer gesamten Oberfläche eine erfindungsgemäße

Mikrostrukturierung aufweisen. Es kann ausreichen, wenn der Borstenmantel jedenfalls eine Fläche von 1 mm² aufweist, auf der mindestens fünf, besser mindestens acht Körner in der

vorgenannten Art und Weise abstehen.

Bei großflächigen Mikrostrukturierungen wird dieses Maß

idealerweise vollständig oder zumindest auf dem überwiegenden Teil der mikrostrukturierten Fläche eingehalten.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn zwischen der Stelle, an der das erste Korn entlang seines Umfangs oder an seinem Umfang mit dem Borstenkern verbunden ist, und dem

maximalen Umfang, den das frei nach außen auskragenden erste Korn besitzt, zumindest lokal, vorzugsweise zu zumindest 70 % rundum ein Hinterschnitt besteht. Auf die Art und Weise kann das betreffende Korn wie ein Anker formschlüssig in die Schicht der die Borste befrachtenden Kosmetikmasse eintauchen und dadurch für einen besonders guten Halt der Kosmetikmasse sorgen.

Noch weiter verbessert werden kann die Haltefunktion, die die mikrostrukturierte Oberfläche gegenüber der Kosmetikmasse entfaltet, dadurch, dass auf einer Fläche von 1 mm² mehrere, einen Hinterschnitt der besagten Art aufweisende Körner

anzutreffen sind, die unmittelbar benachbart positioniert sind. Dabei sollten sich die Körner nicht berühren, sondern - im Wesentlichen in radialer Richtung gesehen - oberhalb des Bereichs, in dem sie jeweils einen Borstenkern angebunden sind, den kleinsten Abstand voneinander aufweisen, von wo aus sich ihr Abstand bis zu dem Bereich, in dem sie an den Kern angebunden sind, wieder vergrößert.

Besonders günstig ist es dabei, wenn die Mikrostrukturierung der Oberfläche so gesteuert wird, dass mindestens 25 %, besser mindestens 30 %, der freien Oberfläche der Borste im Bereich eines radialen Hinterschnitts liegt. Der Begriff „freie

Oberfläche" definiert dabei eine Oberfläche, die auf irgendeinem Weg frei von außen zugänglich ist. Der besagte Weg muss kein gerader Weg sein, aber ein Weg, der keine anderen Körner

durchquert, sondern immer im Luftraum verläuft. Ein Hinterschnitt ist ein Freiraum, aus dem in rein radialer Richtung (senkrecht zur Borstenlängsachse) kein geradliniger Weg mehr herausführt.

Besonders günstig kann es sein, nicht nur die Borsten mit der vorbeschriebenen Mikrostruktur auszustatten, sondern

gegebenenfalls auch den Borstenträger in seinem borstenfreien Bereich, der zwischen den umgebenden, von dem Borstenträger aufragenden Borsten liegt, mit einer mikrostrukturierten

Oberfläche der vorbeschriebenen Art auszustatten. Auf diese Art und Weise kann auch die Benetzbarkeit bzw. das

Massespeichervermögen des Borstenträgers eingestellt werden.

Als besonders günstig haben sich Applikatoren erwiesen, die sich dadurch auszeichnen, dass der Applikatorkern bzw. Bostenträger ein gegossenes, extrudiertes oder im Spritzguss hergestelltes Kunststoffteil oder ein Metallteil mit schichtweise darauf aufgetragenen Borsten ist. Eine besonders kostengünstige Fertigung lässt sich erreichen, wenn das Kunststoffspritzgussteil oder das Metallteil bereits mit einem Satz Borsten bestückt ist (z. B. durch Anspritzen oder eingesetzte Filamente) und lediglich zusätzliche Borsten bzw. Spezialbosten mit Hilfe eines

urformenden Schichtformverfahrens angebracht werden und/oder bestehende Borsten durch bloßes Beschichten unter Einsatz des urformenden Schichtformverfahrens mit der erfindungsgemäß mikrostrukturierten Oberfläche werden.

Dies gilt insbesondere auch dort, wo nicht mit Borsten besetzte Applikatoren, etwa zur Verwendung als Lippenapplikator, mit den erfindungsgemäß mikrostrukturierten Oberflächen versehen werden.

Hier ist es besonders zweckmäßig durch Spritzgießen oder

anderweitig urgeformte Applikatorrohlinge dazu zu verwenden, um dadurch einen fertigen Applikator herzustellen, dass auf den Rohling mit Hilfe des urformenden Schichtformverfahrens die erfindungsgemäß mikrostrukturierte Oberfläche aufgebracht wird. Sofern, bevorzugt, die erfindungsgemäß mikrostrukturierte

Oberfläche nur lokal aufgebracht werden soll, sind in dem

Applikatorrohling vorzugsweise Vertiefungen vorgesehen, die durch das urformende Schichtformverfahren aufgefüllt werden. Dadurch lässt sich eine besonders gute Verankerung der erfindungsgemäß mikrostrukturierten Oberflächen erreichen und eine trennscharfe Abgrenzung zwischen mikrostrukturierten Bereichen und Bereichen mit konventioneller Oberflächenbeschaffenheit.

Schutz wird auch für die Herstellung eines solchen Applikators begehrt und / oder für die Herstellung eines Applikators mit der erfindungsgemäß strukturierten Oberfläche. Schutz wird auch für einen Applikator beansprucht, der sich dadurch auszeichnet, dass ein Teil der Borsten spritzgegossene Borsten sind, zwischen die nachträglich mithilfe eines

urformenden Schichtformverfahrens zusätzliche Borsten eingebaut worden sind und für ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Applikators .

Demzufolge wird auch Schutz beansprucht, für Verfahren zur

Herstellung eines Applikators, auch der bereits beschriebenen Art, das sich dadurch auszeichnet, dass als Spritzgussteil ein Applikatorkern bzw. Borstenträger hergestellt wird, der vor dem schichtweisen Daraufauftragen der Borsten einer Behandlung und bevorzugt einer Coronabehandlung unterzogen wird, die die

Oberflächenspannung des besagten Applikatorkerns oder

Borstenträgers erhöht und vorzugsweise derart eingestellt ist, dass sie den polaren Anteil der Oberflächenspannung erhöht.

Besonders günstig ist es dabei, wenn die Oberflächenspannung des Materials des besagten Applikatorkerns bzw. Borstenträgers größer eingestellt wird, als die Oberflächenspannung des aufzutragenden Materials .

Schutz in Verbindung mit zuvor beanspruchten Merkmalen aber auch isolierter Schutz, völlig unabhängig von bereits zuvor

beanspruchten Merkmalen, wird auch für einen Applikator

beansprucht, dessen Randschicht, zumindest dort, wo sie über die Oberflächenrauigkeit, die bis hin zu +/- 2/1000 mm reicht, hinausgehend strukturiert ist, einen Traganteil von weniger oder gleich 50 % aufweist, gemessen bis in eine Tiefe von 2/10 mm und besser bis in eine Tiefe von 4/10 mm. Die Messung erfolgt so, dass auf äußerste Oberfläche der Randschicht - ggf. von einer Oberflächenspitze zur unmittelbar benachbarten Oberflächenspitze - eine Gerade gelegt wird. Von dort aus wird um den besagten Betrag, nämlich 2/10 mm oder, bevorzugt 4/10 radial einwärts gemessen. Der Anteil von „Luft", der innerhalb dieses Streifens gemessen wird, ist - im Mittelwert - mindestens gleich oder größer als der Anteil Kunststoff, der innerhalb dieses Streifens gemessen wird.

Generell gilt, dass der Applikator dort, wo er die

erfindungsgemäße Oberflächenstruktur aufweist, bevorzugt

einstofflich ausgeführt ist, d. h. nur aus einem einzigen

Kunststoffmaterial besteht.

Weitere Wirkungsweisen, Vorteile und Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich anhand des nachfolgenden, figürlich beschriebenen Ausführungsbeispiels .

FIGURENLISTE

Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine im Bereich ihrer Spitze erfindungsgemäß mikrostrukturierte Borste, ein guter Teil der Spitze ist weggebrochen, was durch den Blick auf den schraffierten Borstenkern veranschaulicht wird.

Die Figur 2 zeigt eine Ausschnittvergrößerung aus der linken Flanke der mikrostrukturierten Borstenspitze gemäß Figur 1.

Die Figur 3 illustriert die wesentlichen Maße einer

erfindungsgemäßen Borste und deren seitliche Auslenkbarkeit. Die Fig. 4 illustriert die Anwendung der Erfindung auf einen gänzlich nicht mit Borsten besetzten Lippenapplikator.

Die Fig. 5 zeigt die Anwendung der Erfindung auf einen anderen gänzlich nicht mit Borsten besetzten, aber dafür zusätzlich mit einer makroskopischen Strukturierung versehenen Lippenapplikator, wobei hier weine Teilschnittansicht mit weggeschnittenem

Vorderteil abgebildet ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Die Figur 1 zeigt den oberen Teil einer Borste aus Kunststoff, die den Besatz eines erfindungsgemäßen Borstenapplikators bilden kann .

Die Länge LAE einer erfindungsgemäßen Borste liegt im Regelfall zwischen 3 mm und 10 mm. Der maximale Borstendurchmesser DB einer erfindungsgemäßen Borste liegt im Regelfall zwischen 0,01 mm und 0,05 mm .

Die erfindungsgemäße Borste ist bevorzugt flexibel, d.h. sie lässt sich zur Seite hin auslenken. Typischerweise ist die

Flexibilität so groß, dass sich die Borstenspitze durch die bei der Applikation auftretenden Kräfte reversibel elastisch um mindestens den vierfachen, besser um mindestens den sechsfachen Betrag BT des maximalen Borstendurchmessers (gemessen oberhalb der Verrundung mit der die Borste in den Borstenträger übergehen mag) zur Seite hin auslenken lässt, sowie das die Figur 3 zeigt. Besonders günstig ist es, wenn sich die Borste von ihrem Fuß zu ihrer Spitze hin verjüngt und vorzugsweise einen mittleren

Kegelwinkel AP von 0,2° bis 10° aufweist.

Die erfindungsgemäßen Applikatoren besitzen typischerweise zwischen 75 und 750 Borsten des hier erläuterten Typs.

Angemerkt sei noch, dass der Kunststoff der Borsten nicht mit dem Kunststoff des Borstenträgers identisch sein muss, auch wenn die Borsten der Borstenträger einstückig ineinander übergehen. Ferner kann es vorteilhaft sein, die Borste entlang unterschiedlicher Bereiche aus unterschiedlichen Kunststoffen herzustellen. So hat es sich zum Beispiel als günstig erwiesen, die Borsten in ihrem Fußbereich aus einem besonders elastischen Kunststoff

herzustellen, um an dieser Stelle eine Art Gelenk zu schaffen, um das die Borste hin und her geschwenkt werden kann.

Bei der von Figur 1 gezeigten Borste ist nur der Bereich der Borstenspitze mit der erfindungsgemäßen Mikrostrukturierung versehen. Zusätzlich können auch noch weitere isolierte Bereiche der Borste mit einer solchen Mikrostrukturierung versehen sein. Beispielsweise können die bereits oben angesprochenen ein oder mehreren voneinander beabstandeten Ringe, die den Umfang der Borste umgürten, so ausgestattet sein. Für manche andere

Anwendungsfälle ist besonders vorteilhaft die gesamte Borste mit der erfindungsgemäßen Mikrostrukturierung zu versehen.

ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch die obere Hälfte der Fig. 4 veranschaulicht, ein drittes Ausführungsbeispiel durch die untere Hälfte der Fig. 4. Es handelt sich um einen Lippenapplikator . Der Rohling dieses

Lippenapplikators wird bevorzugt als Spritzgussteil hergestellt. Anschließend ist der Lippenapplikator in der bereits oben beschriebenen Art und Weise mit abschnittweise mit den

erfindungsgemäß mikrostrukturierten Oberflächen ausgerüstet worden .

Im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels ist die Stirnseite 6 des Lippenapplikators, die dafür bestimmt ist eine gewisse Menge des aufzutragenden Kosmetikums aus dem Vorrat aufzunehmen und auf die Lippen zu applizieren, erfindungsgemäß ausgerüstet worden.

Wie man sieht sind hier am Rand der Stirnfläche 6 erfindungsgemäß mikrostrukturierte erste Bereiche 7 vorgesehen. Diese Bereiche 7 sind vorzugsweise derart mikrostrukturiert, dass das

aufzutragende Kosmetikum an ihnen besonders gut anhaftet. Auf diese Art und Weise kann ein Klecksen vermieden oder verzögert werden - wie es andernfalls dadurch aufzutreten droht, dass eine gewisse Menge des zunächst von der Stirnseite 6 anhaftend aufgenommenen, viskosen Kosmetikums abrutscht und schließlich über den Rand von der Stirnfläche abtropft.

Der Halt kann weiter verbessert werden, wenn zusätzlich auch noch zweite (meist 5 bis 25 Stück) mikrostrukturierte Bereiche 8 vorhanden sind. Diese weiteren mikrostrukturierten Bereiche 8 sind vorzugsweise als voneinander getrennte Inseln ausgebildet, von denen jede einzelne idealerweise eine kreisrunde, ovale, elliptische oder pflaumenartige Oberflächenerstreckung aufweist. Vorzugsweise nimmt die mikrostrukturierte Oberfläche bei diesem Ausführungsbeispiel nur den kleineren Teil der bestimmungsgemäß als Auftragsfläche vorgesehenen Fläche (meist ist das die

Stirnfläche) ein.

Das dritte Ausführungsbeispiel bildet die untere Hälfte der Fig. 4 ab.

Im Falle des dritten Ausführungsbeispiels ist die Stirnseite 6 des Lippenapplikators , die dafür bestimmt ist eine gewisse Menge des aufzutragenden Kosmetikums aus dem Vorrat aufzunehmen und auf die Lippen zu applizieren, ebenfalls erfindungsgemäß ausgerüstet worden. Zu diesem Zweck sind mikrostrukturierte Bereiche 9 vorgesehen, die hier vorzugsweise die Gestalt von konzentrischen oder äquidistant angeordneten Ringen aufweisen. Zwischen den mikrostrukturierten Bereichen können ebenfalls in Ringform vorliegende konventionelle Bereiche 10 vorgesehen sein. Auch diese Anordnung kann das Massespeicher- und Masseabgabeverhalten außerordentlich positiv beeinflussen. Bei entsprechender

Auslegung der erfindungsgemäßen Oberflächenstruktur können die mikrostrukturierten Bereiche 9 eine erhöhte Menge des Kosmetikums aus dem Vorrat abziehen und an die zu behandelnde Hautpartie transportieren. Während der Applikation wird dann ein Teil der von den mikrostrukturierten Bereichen gespeicherten Masse zunächst in die konventionellen Bereiche verdrängt und dann von diesen besonders schnell an die zu behandelnde Hautpartie abgegeben .

Angemerkt sei noch, dass sich die erfindungsgemäß

mikrostrukturierte Oberfläche und eine makroskopische

Oberflächenstruktur räumlich überlagern und vorzugsweise auch in ihrer Wirkung verstärken können. Dies wird an dem vierten

Ausführungsbeispiel offenbar, dass die Fig. 5 illustriert. Hier sind an dem Lippenapplikator makroskopisch erhabene Bereiche 11 ausgeführt. Hiervon spricht man jedenfalls bei Strukturen die zumindest in einer Richtung gegenüber ihrer unmittelbaren, beidseitig entlang der besagten Richtung max. 3 mm entfernten Umgebung (Fig. 5, Maß W) um mindestens 0,8 mm aufragen (Fig. 5, Maß A) .

Dadurch dass die erhabenen Bereiche der Fig. 5 zusätzlich mit der erfindungsgemäß mikrostrukturierten Oberfläche versehen sind, lasst sich das Massespeichervermögen der Täler 12 signifikant erhöhen .

Je nach Rheologie der zu applizierenden Kosmetikmasse kann es sinnvoll sein alternativ nur die Täler 12 mit der erfindungsgemäß mikrostrukturierten Oberfläche auszustatten oder die Täler 12 zusätzlich mit der mikrostrukturierten Oberfläche auszustatten.

EINZELHEITEN DER FÜR DIE AUSFÜHUNGSBE ISPIELE EINGESETZTEN MIKROSTRUKTURIERUNG

Die Einzelheiten der erfindungsgemäßen Mikrostrukturierung sind (für das Beispiel einer Borste) gut anhand der Figur 2 zu erkennen .

Wie man sieht, besitzt die Borste einen Borstenkern 4. Der

Borstenkern 4 kann ein homogenes Gefüge oder ein körniges Gefüge besitzen. Von einem homogenen Gefüge kann man auch dann sprechen, wenn örtliche Lufteinschlüsse oder lokale Spalten zu verzeichnen sind (nicht zeichnerisch dargestellt) , solange diese die Festigkeit und Elastizität der Borste nicht so weit herabsetzen, dass die Borste nicht mehr die eingangs erwähnte Flexibilität zeigt .

Die nachfolgenden Ausführungen gelten sinngemäß auch für einen borstenlosten Applikator. Der kann dann ebenfalls einen

entsprechenden Applikatorkern mit einem homogenen Gefüge oder einem körnigen Gefüge besitzen. Von einem homogenen Gefüge kann man auch in diesem Fall dann sprechen, wenn örtliche

Lufteinschlüsse oder lokale Spalten zu verzeichnen sind (nicht zeichnerisch dargestellt) , solange diese die Festigkeit und Elastizität der Borste nicht wesentlich mindern.

Für beide Ausführungsbeispiele gilt sinngemäß Folgendes:

Wie man sieht, stehen im mikrostrukturierten Bereich eine ganze Anzahl von Körnern 2, 3 von der Oberfläche der Borste 1 ab. Wie man gut anhand der Figur 2 erkennt, weisen diese Körner eine freie, d.h. die äußerste örtliche Grenze der hier die Borste bildenden Außenoberfläche auf. Die gedachte kürzeste

Schnittfläche, über die man das jeweilige Korn vom Borstenkern 4 gedanklich abtrennen kann, beträgt bei den für die Erfindung wesentlichen Körner 2, 3 weniger als 40 % der freien

Außenoberfläche des jeweiligen Korns.

Die Körner haben eine bestimmte Größe. Wie diese Größe bestimmt wird, lässt sich ebenfalls gut anhand der Figur 2 erkennen. Es wird eine gedankliche Kugel gebildet, in die das zu vermessende Korn eingeschrieben wird. Der Radius der kleinstmöglichen Kugel, in die das Korn (optisch gemessen) noch eingeschrieben werden kann, stellt den mittleren Durchmesser 0M des Korns dar. Dieser mittlere Durchmesser 0M ist bei den erfindungsgemäßen Körnern < 125 μπι.

Vorzugsweise wird dabei zwischen größeren ersten Körnern 2 und kleineren zweiten Körnern 3 unterschieden, auch diese beiden Arten von Körnern lassen sich gut in der Figur 2 erkennen.

Die größeren Körner 2 zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen mittleren Durchmesser 0M von mindestens 30 μπι haben. Demgegenüber zeichnen sich die vorzugsweise zusätzlich vorhandenen kleineren Körner 2 dadurch aus, dass sie einen mittleren Durchmesser 0M von < 30 μπι und vorzugsweise sogar von < 25 μπι aufweisen.

Wie man anhand Figur 2 leicht versteht, bildet die

erfindungsgemäße Mikrostrukturierung eine wild zerklüftete

Oberfläche mit vielen Hinterschnitten, die so dimensioniert sind, dass sie von der Kosmetikmasse ausgefüllt werden können. Auf diese Art und Weise ergeben sich viele Vorsprünge und

Rücksprünge, an denen die Kosmetikmasse Halt finden kann. Daher stellt sich auch dann, wenn die Kosmetikmasse eher so eingestellt ist, dass sie glatt eine glatte KunststoffOberfläche nicht ohne weiteres benetzt, eine gute Beladung dieser Oberfläche mit der Kosmetikmasse ein.

Die Haltewirkung lässt sich noch verstärken, wenn das

Herstellungsverfahren so eingestellt wird, dass regelmäßig Körner auftreten, die unmittelbar benachbart sind, sich aber nicht berühren . Diese Körner sind dann günstigerweise so an den Borstenkern angebunden, dass sich ihr Abstand von dort aus, wo sie den kleinsten Abstand KA voneinander aufweisen, bis hin zu dem

Bereich B, indem sie an den Borstenkern angebunden sind, wieder vergrößert .

Auf diese Art und Weise werden sich gegenüberliegende

Hinterschnitte geschaffen, die eine besonders gute Haltewirkung entfalten .

Eine solche Konstellation ist in Figur 2 knapp oberhalb der Mitte figürlich dargestellt und mit Be zugs zeichen markiert.

Immer dann, wenn ein Applikatorkern bzw. Borstenträger als vorgefertigtes Teil und insbesondere als Spritzgussteil

hergestellt wird, um schichtweise darauf eine strukturierte

Oberfläche oder Borsten aufzutragen, ist es sinnvoll die

Oberfläche der besagten Rohlinge einer sie vorbereitenden

Behandlung zu unterziehen, um ein gutes Haften des aufzutragenden Materials sicherzustellen. Das gilt nicht zuletzt, wenn der besagte Rohling aus Polyethylen-, Polypropylen- und Polyester hergestellt ist.

Geeignete Behandlungsmethoden sind hier die Coronabehandlung und evtl. alternativ auch die Fluorierung oder die Flamm- bzw.

Plasmabehandlung. Das Ziel dieser Methoden ist die Erhöhung der Polarität der Oberfläche, wodurch Benetzbarkeit und

chemische Affinität deutlich verbessert werden.

Die Coronabehandlung wird meist "in line" am Ende des

Fertigungsprozesses des Rohlings durchgeführt. Der Rohling, z. B. ein zylindrischer Borstenträger noch ohne Borstenansätze, wird dabei einer elektrischen Hochspannungs-Entladung ausgesetzt.

Diese tritt zwischen einer geerdeten, polierten Platte oder Walze aus Stahl oder Aluminium und einer eng anliegenden isolierten Elektrode auf.

Je nach Anwendungsgebiet ist auch der Einsatz einer isolierten Walze gegen unisolierte Elektroden möglich.

Der Borstenträger rotiert dabei um die Elektrode. Die Elektrode wird durch einen Hochfrequenzgenerator mit

einer Wechselspannung von 10 bis 20 kV und

einer Frequenz zwischen 10 und 60 kHz versorgt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Borste

2 erstes Korn

3 zweites Korn

4 Borstenkern

5 Hinterschnitt

6 Stirnfläche des Lippenapplikators (Applikationsfläche)

7 (erster) mit einer mikrostrukturierten Oberfläche

ausgestatteter Bereich

8 (zweiter) mit einer mikrostrukturierten Oberfläche

ausgestatteter Bereich

9 (weiterer) mit einer mikrostrukturierten Oberfläche

ausgestatteter Bereich

10 konventioneller Bereich

11 (makroskopisch) erhabener Bereich

12 Tal

R radiale Richtung

B Bereich in dem ein Korn an den Borstenkern 4 angebunden ist

KA kleinster Abstand von 2 unmittelbar benachbarten Körnern

L Längsachse einer Borste

0M mittlerer Durchmesser eines Korns

0Max maximaler Umfang eines Korns

LAE Borstenlänge

DB Borstendurchmesser, max

BT Betrag, um den eine Borste reversibel ausgelenkt werden kann AB mittlerer Kegelwinkel/Ver üngungswinkel einer Borste

A Maß der Erhebung des erhabenen Bereichs

W Maß der Entfernung der Erhebung von einem nicht erhabenen Bereich (Tal)

Claims

PATENTANS PRÜCHE

1. Applikator mit einem Borstenträger und daran angeformten

Borsten (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Borsten (1) zumindest abschnittweise mikrostrukturiert ist, indem im Bereich der mikrostrukturierten Oberfläche eine Vielzahl von Körnern (2, 3) wirr von dem Borstenkern (4) abstehen, die nur entlang von weniger als 40% besser weniger als 35% ihrer Außenoberfläche mit dem Borstenkern (4) verbunden sind und die einen mittleren Durchmesser (0M1, 0M2 ) von kleiner oder gleich 125 μπι, besser von kleiner oder gleich 90 μπι aufweisen.

2. Applikator mit einer Kosmetikauftragsoberfläche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kosmetikauftragsoberfläche zumindest abschnittweise mikrostrukturiert ist, indem im Bereich der mikrostrukturierten Oberfläche eine Vielzahl von Körnern (2, 3) wirr von der Kosmetikauftragsoberfläche abstehen, die nur entlang von weniger als 40% besser weniger als 35% ihrer Außenoberfläche mit der Kosmetikauftragsoberfläche verbunden sind und die einen mittleren Durchmesser (0M1, 0M2 ) von kleiner oder gleich 125 μπι, besser von kleiner oder gleich 90 μπι aufweisen.

3. Applikator gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner (2, 3) erste Körner (2) umfassen oder vollständig aus ersten Körnern bestehen (2), einen mittleren Durchmesser (0M1) von mindestens 30 μπι und besser mindestens 40 μπι haben.

4. Applikator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen oder an den ersten Körnern (2) eine Vielzahl von zweiten Körnern (3) wirr verteilt sind, die nach Maßgabe des Anspruchs 1 von dem Borstenkern (4) und/oder in entsprechender Weise von den ersten Körnern (2) abstehen, und deren mittlerer Durchmesser (0M2) kleiner oder gleich 30 μπι, besser kleiner oder gleich 25 μπι ist.

5. Applikator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass der Borstenmantel jedenfalls eine Fläche von 1 mm² aufweist, auf der mindestens 5 besser mindestens 8 erste Körner (2) in der vorgenannten Art abstehen.

6. Applikator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass zwischen der Stelle, an der ein erstes Korn (2) entlang seines Umfangs mit dem Borstenkern (4) verbunden ist und dem maximalen Umfang (0Max) des frei außen auskragenden ersten Korns (2) zumindest lokal, vorzugsweise zu mindestens 70% rundum ein Hinterschnitt (5) besteht.

7. Applikator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Fläche von 1 mm² mehrere einen Hinterschnitt (5) aufweisende Körner (2), die unmittelbar benachbart

positioniert sind, anzutreffen sind, wobei sich die Körner (2) nicht berühren, sondern - in im Wesentlichen radialer Richtung (R) gesehen - oberhalb des Bereichs (B) , in dem sie jeweils an den Borstenkern angebunden sind, den kleinsten Abstand (KA) voneinander aufweisen, von wo aus sich ihr Abstand bis zu dem Bereich (B) , in dem sie an den Bostenkern (4) angebunden sind, wieder vergrößert.

8. Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 30% der freien Oberfläche des mikrostrukturierten Bostenabschnitts im Bereich eines radialen Hinterschnitts (5) liegen.

9. Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstenträger im borstenfreien Bereich zwischen umgebenden Borsten eine freie Oberfläche aufweist, zumindest abschnittweise mikrostrukturiert ist, indem im Bereich der mikrostrukturierten Oberfläche eine Vielzahl von ersten Körnern von dem Borstenkern abstehen, die nur entlang von weniger als 40%, besser weniger als 30%, ihrer Außenoberfläche mit dem Borstenkern verbunden sind, und die einen mittleren Durchmesser von kleiner oder gleich 125 μπι, besser von kleiner oder gleich 90 μπι, aufweisen.

10. Applikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikatorkern bzw. Bostenträger ein Kunststoffspritzgussteil oder ein Metallteil ohne Borsten oder mit Borstenstümpfen ist, mit schichtweise darauf aufgetragenen Borsten.

11. Applikator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Borsten spritzgegossene Borsten sind, zwischen die nachträglich mithilfe eines urformenden Schichtformverfahrens zusätzliche Borsten eingebaut worden sind.

12. Applikator, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Traganteil der bis in eine Tiefe von 2/10 mm und besser bis in eine Tiefe von 4/10 mm gemessenen Randschicht des Applikators < 50 % ist .

13. Verfahren zur Herstellung eines Applikators nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Spritzgussteil ein

Applikatorkern bzw. Borstenträger hergestellt wird, der vor dem schichtweisen Daraufauftragen der Borsten einer

Behandlung und bevorzugt einer Coronabehandlung unterzogen wird, die die Oberflächenspannung des besagten

Applikatorkerns oder Borstenträgers erhöht und vorzugsweise derart eingestellt ist, dass sie den polaren Anteil der Oberflächenspannung erhöht.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenspannung des Materials des besagten

Applikatorkerns bzw. Borstenträgers größer eingestellt wird, als die Oberflächenspannung des aufzutragenden Materials.