KR100810798B1 - 복합조성물 스틱제품 및 이를 제작하기 위한 공정 및 시스템 - Google Patents

복합조성물 스틱제품 및 이를 제작하기 위한 공정 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 립 밤, 선 스크린, 데오도란트 또는 딱풀과 같은 복합조성물 스틱제품(10)에 관한 것이다. 상기 복합조성물 스틱제품(10)은 케이스의 벽과 접촉하고 상기 케이스로부터 전진할 수 있고 분출될 수 있도록 상기 케이스내에서 몰딩되는 스틱조성물(14)을 포함한다. 상기 스틱조성물(14)은 제1조성물 및 제2조성물을 포함한다. 제1조성물과 제2조성물은 약제, 착색제, 방향제, 향미제, 선스크린, 방부제, 콘디셔너, 보습제, 피부 연화제 또는 계면활성제와 같은 적어도 하나의 성분이 상이하다. 또한, 제1조성물과 제2조성물은 재현성이 있는 소정의 작위적인 패턴으로 배치될 수 있다. 또한, 본 발명은 복합조성물 스틱제품(10)을 제작하는 방법 및 장치에 관해 설명하고 있다.

Description

복합조성물 스틱제품 및 이를 제작하기 위한 공정 및 시스템{MULTI-COMPOSITION STICK PRODUCT AND A PROCESS AND SYSTEM FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 출원과 관련된 상호참조문
이 출원은 2000년 5월 31에 출원된 미국특허출원 일련번호 09/584,640의 CIP출원으로 그 전체 내용을 참조를 위해 본 명세서에 채용하고 있다.
발명분야
본 발명은 제작시에 몰드로서의 역할을 하고 그로부터 조성물이 전진 또는 분출될 수 있는 케이스(container)에 제공되는 립 밤(lip balm), 선 스크린(sun screen), 데오도란트(deodorant) 또는 딱풀(glue stick)과 같은 몰딩된 스틱조성물을 포함하는 복합조성물(mulyi-composition) 스틱제품에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 스틱제품을 제작하기 위한 공정 및 시스템에 관한 것이다.
관련기술에 대한 설명
립 밤, 데오도란트, 선스크린 및 딱풀은 균일한 칼라 또는 향기를 가지는 것이 일반적이다. 통상적으로, 이들 제품은 미적으로 중성이며 만족을 주지 못한다. 결과적으로, 환자, 특히 어린이에게는 흔히 이러 국소용재제를 적용시키지 못하고, 따라서, 이들 제품으로부터 혜택을 얻지 못한다. 예를 들어, 흔히 어린이들은 밖에서 놀기 전에 그들의 입술을 보호하기 위한 선스크린 립 밤을 바르지 않는다.
따라서, 이러한 제품의 사용을 늘리고 소비자/환자의 선호도를 증진시키기 위하여 미적으로 만족스러운 립 밤, 데오도란트, 선스크린, 딱풀 및 관련제품을 개발하는 것이 바람직하다.
또한, 립 밤 조성물은 흔히 동일한 균질의 칼라 및 향기를 가지기 때문에, 많은 환자들이 일 립 밤의 배합성분(formulation)을 다른 것과 구분하지 못할 수 있다. 예를 들면, 선스크린용, 예를 들어, 파바(paba)를 갖는 립 밤과 선스크린이 없는 다른 제품을 가지고 있는 환자가 상기 두 제품을 서로 쉽게 구별할 수 있도록 할 필요가 있다. 달리 말해, 어떠한 특정 종류의 립 밤, 데오도란트, 선스크린, 딱풀 또는 관련제품은 쉽게 구분되는 것이 바람직하다.
균질한 조성물은 노즐충전 또는 충만식 충전법(flood fill)과 같은 종래기술을 사용하여 제작될 수 있다. 노즐충전법에서는 균질한 조성물이 충전노즐로부터 케이스 자체로 직접 분배되는 반면, 충만식 충전법에서는 케이스가 트레이의 개구부에 배치되어 조성물이 상기 트레이 위로 부어져 트레이를 넘쳐흐른 뒤 상기 케이스를 충전시킨다. 하지만, 이들 종래기술은 복합조성물 스틱제품을 제작하기 위한 용도, 즉, 2가지 이상의 조성물을 포함하는 스틱제품을 위한 용도에는 적합하지 않다.
몰드에서 제작된 다음 제거되어 별개의 케이스로 이송되는 다중 칼라 립스틱을 제작하기 위한 용도로 많은 방법들이 개발되어 왔다. 이러한 제품들에 있어서, 조성물은 궁극적으로 제품이 배치되는 케이스의 벽과 접촉하지 않는다. 예를 들어, 미국 특허 제4,291,018호는 외측 덮개(sheath)에 의하여 둘러싸이는 내측 코어로서 배치되는 2개의 상이한 조성물을 포함하는 코어-덮개 형태의 구조물을 갖는 립스틱을 제작하는 방법을 개시하고 있다. 코어-덮개형 립스틱의 형성은 상부 및 하부를 갖는 몰딩몸체를 사용하여 이루어진다. 로드가 몰딩몸체내로 삽입된 다음 덮개의 몰딩을 위하여 립스틱조성물의 용융된 매스가 캐비티내로 부어지고 냉각되어 로드 주위에 덮개부를 형성한다. 그 다음, 로드 및 몰딩몸체의 상부가 제거되면 코어 캐비티가 형성된다. 상부는 재장착되고 코어의 몰딩을 위한 조성물의 융융된 매스가 코어 캐비티내로 부어지고 냉각되어 상기 조성물을 고형화한다. 그 후, 상부를 떼어내고 용융된 제품이 하부로부터 제거되어 적절한 케이스에 장착됨으로써 립스틱이 얻어진다. 완성된 제품으로서의 립스틱은 케이스의 내벽과 접촉하지 않는다.
미국특허 제4,743,443호에는 3개의 평행한 박층으로 나뉘는 3색의 립스틱을 제작하는 방법이 개시되어 있다. T형상의 중앙에 배치된 인써트는 몰드의 원통형 캐비티의 주몸체부내에 위치된다. 제1 및 제3박층이 부어지는 한편, 이후에 중간의 제2박층이 부어질 소정의 공간을 유지시킨다. 그 후에, 상기 인써트가 제거되고 상기 중간의 제2박층이 쏟아진다. 그 다음, 3색 립스틱이 몰드로부터 제거되고 케이스의 내벽과 접촉하지 않도록 배치된다.
미국특허 제4,786,449호 및 제4,602,886호는 캐스팅 공정시 몰드로서의 역할도 하는 투명 립스틱형 케이스의 다중칼라 표시도구의 제작에 대하여 언급하고 있다. 다양한 칼라의 패턴은 방울별로(dropwise) 다양한 칼라의 조성물을 케이스내로 분배함으로써 만들어진다. 칼라간에 몰드를 사용하지 않으면 인접한 칼라사이의 경계면에서 혼합이 일어나 무작위의 디자인이 형성된다. 또한, 무작위의 패턴을 생성 하는 방울별 방법은 느리기 때문에 불리하다.
따라서, 바람직하게 적어도 일 구성요소, 예를 들면, 칼라가 상이한 구성요소가, 재현성이 있는 소정의 작위적인 패턴으로 배치되는 복합조성물 스틱제품 및 이를 제작하는 방법 및 장치를 개발하는 것이 바람직하다.
본 발명의 요약
본 발명은 케이스의 벽과 접촉되고 케이스내에서 전진가능하도록 배치되는 케이스 및 몰딩된 스틱조성물을 포함하는 복합조성물 스틱제품을 제공한다. 본 스틱조성물은 제1조성물 및 제2조성물을 포함한다. 제1조성물 및 제2조성물은 적어도 일 구성요소가 상이하다. 즉, 제1 또는 제2조성물은 상대 조성물에는 포함되어 있지 않은 구성요소를 포함하여 재현성이 있는 소정의 작위적인 패턴으로 배치된다.
또한, 상술된 바와 같이, 복합조성물 스틱 제품을 제작하는 방법이 개시되어 있다. 먼저, 몰드샤프트가 케이스내로 삽입되고 스틱조성물 중 제1조성물이 몰드샤프트 주위의 케이스내로 분배된다. 그 다음, 몰드샤프트가 케이스로부터 제거되어 캐비티가 형성되고 상기 캐비티의 적어도 일부분이 스틱조성물 중 제2조성물로 충전된다.
본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하는 방법의 다른 실시예에서는, 스틱조성물 중 제1조성물이 케이스내로 분배된다. 제1조성물이 용융된 상태로 있는 동안, 몰드샤프트가 케이스내로 삽입되어 그 내부의 제1조성물을 변형시킨다. 일단 제1조성물이 충분히 고형화되면, 몰드샤프트가 케이스로부터 제거되어 캐비티가 형성된다. 마지막으로, 캐비티의 일부분이 제2스틱조성물로 충전된다.
또한, 본 발명은 상술된 방법을 수행하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 케이스내로 삽입가능한 몰드샤프트를 포함하는 충전노즐 및 제1조성물을 수용하기 위하여 외측 배리어와 몰드샤프트 사이에 통로가 형성되도록 몰드샤프트의 적어도 일부분에 대하여 배치되는 외측 배리어를 포함한다.
본 발명의 특수한 형태에 따르면, 스틱제품은 케이스 및, 케이스의 벽과 접촉하고 상기 케이스내에서 전진가능하도록 배치되는 몰딩된 스틱조성물을 포함하여 제공된다. 상기 케이스는 스틱조성물 및 스틱제품에 소정의 형상 또는 디자인을 부여한다. 케이스의 외측 및/또는 내측 윤곽의 적어도 일 부분은 비원형이다. 예를 들어, 케이스의 외측 및/또는 내측 윤곽은 하트형상일 수 있다. 대안적으로, 케이스의 외측윤곽은 하트형상인 한편, 내측윤곽은 원형일 수 있으며, 그 역의 경우도 가능하다. 본 실시예에서, 스틱조성물은 단지 하나의 상(phase)(균질)이거나 2개 이상의 다른 상을 가질 수도 있다.
제1 및 제2조성물을 동시에 분배하는 본 발명에 따른 시스템의 대안실시예는 제1조성물을 분배하는 제1충전노즐과 제2조성물을 분배하는 제2충전노즐을 포함한다. 제1 및 제2충전노즐은 고정기구를 사용하여 서로 열결되며, 조립되면 케이스내로 함께 삽입될 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1a는 본 발명에 따른, 스틱의 케이스로부터 전진하는 복합조성물 스틱제품의 일 예시의 사시도,
도 1b는 1b-1b 라인을 따른 도 1a의 복합조성물 스틱제품의 단면도,
도 1c는 1c-1c 라인을 따른 도 1a의 복합조성물 스틱제품의 단면도,
도 1d는 내외측이 동일한 하트형상의 윤곽을 갖는 케이스의 일 예시로서, 그로부터 전진한 복합조성물 스틱제품의 사시도,
도 1e는 원통형의 외측 윤곽 및 하트 형상의 내측 윤곽을 갖는 예시적인 케이스로부터 전진한 복합조성물 스틱제품의 사시도,
도 2a 내지 도 2x는 조성물 스틱에 의하여 형성된 예시적인 소정 패턴의 사시도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하기 위한 예시적인 노즐 충전시스템의 제1실시예의 작동단계를 나타내고 있는 도면,
도 4a는 본 발명에 따른 대안적인 충전노즐의 사시도,
도 4b는 도 4a의 충전노즐이 케이스내로 삽입되는 것을 나타내고 있는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 복수의 복합조성물 스틱제품을 동시에 제작하기 위하여 변형된 도 3a의 노즐 충전시스템의 도면,
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하기 위한 예시적인 노즐 충전시스템의 제2실시예의 작동단계를 나타내고 있는 도면,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하기 위한 예시적인 노즐 충전시스템의 제3실시예의 작동단계를 나타내고 있는 도면,
도 8a는 본 발명에 따른 예시적인 노즐 충전시스템이 케이스 내로 삽입되기 전의 측면도,
도 8b는 도 8a의 예시적인 다중 노즐 충전시스템이 케이스내로 삽입된 후의 측면도,
도 8c는 도 8a의 8c-8c 라인을 따른 다중 노즐의 저부도,
도 9a 내지 도 9f는 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하는 예시적인 충전시스템의 작동단계를 나타내고 있는 도면,
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하는 몰드 또는 몰드샤프트의 예시적인 코크 스크루 구조체의 작동단계를 나타내고 있는 도면,
도 11은 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하는 다른 실시예의 개략도,
도 12는 도 11에 예시된 조립라인의 제1스테이션에서의 충전노즐을 나타내고 있는, 일부분을 잘라 낸 부분측면도,
도 13은 도 12의 13-13 라인을 따라 취하여 화살표방향에서 본 단면도,
도 14는 충전노즐의 다른 실시예의, 일부분을 잘라 낸 부분측면도,
도 15는 조립라인의 제2스테이션에서 케이스내로 삽입되는 복수의 몰드샤프트의 단면도,
도 16은 제2스테이션의 일부분을 잘라 낸 도면으로서, 몰드샤프트가 각 케이스내로 완전히 삽입된 것을 나타내고 있는 측면도,
도 17은 도 11에 예시한 조립라인의 제3스테이션에서 케이스로부터 제거되는 몰드샤프트를 나타내는, 일부분을 잘라 낸 부분측면도,
도 18은 각 케이스의 제1조성물에 형성되어 있는 캐비티를 제2조성물로 충전시키기 위한 충전노즐을 나타내는, 일부분을 잘라 낸 부분측면도,
도 19는 도 11에 예시한 조립라인의 제5스테이션에서 초과분의 제2조성물을 제거하기 위한 스크래이퍼의 부분사시도이다.
발명의 상세한 설명
본 출원에서는 다음의 용어들이 정의되어 있다. "스틱제품"이란 용어는 케이스와 스틱조성물을 포함하는 제품으로 정의되며, 여기서, 상기 스틱조성물은, (a)케이스가 캐스팅 공정동안 몰드로서의 역할도 함으로써 조성물이 케이스의 측벽과 접촉하게 되도록, 판매되는 케이스에서 직접적으로 제작되며, (b) 기계적 회전 또는 회전없는 기계적 힘 등에 의해 케이스의 개방끝단부를 통하여 전진 또는 분출된다. "스틱조성물"이란 용어는 유연하고, 반고형인, 즉 케이스의 개방끝단부로부터 전진 또는 분출될 경우의 실질적으로 자신의 형상을 유지하기에 충분히 고형인 한편, 스와핑(swiping)에 의하여 도포되었을 때 소정의 잔류물을 남길 수 있는 조성물로서 정의된다.
원통형 하우징, 즉 케이스내에 배치되고 제2조성물 덮개에 의하여 하트형상의 제1조성물을 포함하는 소정 디자인 패턴을 형성하는 다중칼라 스틱조성물에 대한 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품 및 이를 제작하는 장치 및 방법이 예시의 방법으로 도시 및 설명된다.
도 1a는 케이스내에서 전진하는 복합조성물 스틱제품(10)의 일 예시의 사시도이다. 복합조성물 스틱제품(10)은 케이스의 측벽과 접촉하고 케이스내에서 전진 가능하도록 배치되는 케이스(12) 및 몰딩된 스틱조성물(14)을 포함한다. 도 1a의 스틱조성물은 제1조성물 및 제2조성물을 포함한다. 하지만, 본 발명이 의도하고 있는 범위안에서는 스틱조성물이 2개 이상의 조성물을 포함할 수 있다. 제1 및 제2조성물은 화학적으로 유사한 재료인 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 스틱조성물(14)의 최상부면(16)은 실질적으로 평탄하다.
본 명세서에서 사용되는 "화학적으로 유사한 재료"라는 용어는 환경조건하에서 실질적으로 물리적, 화학적 및/또는 약제적 속성은 동일하지만 성분 또는 조성에 있어 조성물에 2가지 이상의 분명하거나 구별되는 부분이 있다는 점에서 차이가 있는 재료로 정의된다. 여러가지 "성분"는 예를 들어, 약제, 착색제, 방향제, 향미제, 선스크린, 방부제, 스킨 콘디셔닝제와 같은 콘디셔너, 보습제, 연화제 또는 계면활성제를 지칭한다. 예를 들어, 일 조성물은 1가지 칼라를 갖는 반면 다른 조성물은 상이한 칼라를 가질 수도 있다. 일반적으로, 이러한 조성물내에 있는 성분은 전체 조성물의 무게를 100%로 했을 때 적어도 조성물의 무게로 대략 20%보다 적게, 바람직하게는 무게로 대략 5%보다 적게, 보다 바람직하게는, 무게로 대략 1%보다 적게 포함한다.
케이스의 내외측의 윤곽은 원통형, 정방형, 삼각형 또는 하트형상과 같은 특정한 소정의 형상일 수 있다. 케이스의 내외측의 윤곽은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 1d에서는, 케이스의 내외측 윤곽이 하트형상으로 동일한 반면, 도 1e의 케이스는 원통형의 외측 윤곽과 하트형상의 내측 윤곽을 가진다.
케이스는 소비자가 케이스를 통해 스틱조성물에 의하여 형성되는 소정의 작 위적인 패턴을 볼 수 있도록 투명하거나 반투명한 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.
케이스내에 배치되는 스틱성분의 조성물은 재현성이 이는 소정의 작위적인 패턴으로 배치된다. 예를 들어, 하트(도 1a 내지 도 1d), 상록수(도 2a), 음양무늬(ying-yang)(도 2b), 5각별(도 2c), 6각별(도 2d), 태양(도 2e), 원(도 2f), 반원 과 반원(도 2g), 화살 꽃힌 하트(도 2h), 측방향 줄무늬(도 2i), 대각선 줄무늬(이발관 표시기둥)(도 2j), 길이방향 줄무늬(도 2k), 웃는 얼굴(도 21), 슬픈 얼굴(도 2m), 나무(도 2n), 초승달(도 2o), 십자형(도 2p), 사각별(도 2q), 꽃(도 2r), 타원(도 2s), 물결(도 2t), 번개(도 2u), 바람개비(도 2v), 깃발(도 2w), 입술(도 2x), 1개 이상의 문자 숫자, 다각형과 같은 여느 다른 기하학적 형상 또는 상기 예들의 특정 조합 중에서 어떠한 소정의 패턴이라도 선택될 수 있다. 케이스내의 외측 및/또는 내측 윤곽 및/또는 케이스 내부의 스틱조성물의 소정의 작위적인 패턴을 변경함으로써 무한한 수의 다양한 치환이 가능하다. 스틱조성물의 길이방향 축선에 대하여 직각인 각각의 단면은 (예를 들어, 하트형상을 표현하기 위한) 동일한 다중칼라 이미지 또는 (예를 들어, 수평 또는 대각선방향의 줄무늬를 갖는 이미지를 표현하기 위한) 상이한 다중칼라 이미지를 포함한다. 소정의 작위적인 패턴이 그대로 유지될 수 있도록 조성물의 경계면에서의 혼합은 불가피한 경우라도 극히 적은 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 스틱조성물은 스틱조성물의 일 조성물이 선스크린은 함유하는 반면 다른 것은 함유하지 않는 립 밤이다. 이들 두 조성물은 예를 들어, 도 2g 에 도시된 바와 같은 반원패턴 또는 도 2b에 나타낸 바와 같은 음양패턴으로 배치될 수 있다. 이는 사용자가 립 밤의 선스크린 함유유무에 따라 사용할 수 있도록 한다. 예를 들어, 선스크린이 없는 조성물은 사용자가 실내에 있는 경우 사용될 수 있는 한편, 선스크린 조성물은 사용자가 실외에 있을 때에 바를 수 있다. 선스크린을 함유한 조성물은 선스크린을 함유하지 않은 조성물과는 상이한 칼라를 가지는 것이 바람직하다.
다른 실시예에 따르면, 스틱조성물의 제작을 용이하게 하는 것은 제1조성물 또는 상이 제2조성물 또는 상보다 더 높은 녹는점을 갖는 것이다. 더 낮은 온도의 제2상의 도입은 제1조성물이 녹는 것을 피하거나 최소화 할 수 있기 때문에, 2가지 조성물의 경계면에서의 혼합을 최소화 시킴으로써 디자인의 무결성을 최적화한다. 제1조성물의 녹는점은 예를 들어, 추가적으로 밀초야자의 밀납을 첨가함으로써 높아질 수 있다. 제1조성물의 녹는점은 제2조성물의 녹는점보다 적어도 대략 5℃, 보다 바람직하게는 대략 10℃ 더 높은 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 따르면, 제1조성물 또는 상은 대략 60℃보다 높은 녹는점을 가지고 제2조성물 또는 상은 대략 60℃보다 낮은 녹는점을 가진다.
다른 실시예에서, 동일하거나 실질적으로 동일한 녹는점을 갖는 2가지 조성물이 사용될 수도 있는데, 상기 제2조성물은 제1조성물이 케이스내로 분배되어 냉각된 후에 상기 케이스내로 분배된다. 실질적인 녹는점 온도에서 그것의 용융된(액 또는 유체) 상태의 제2조성물이 케이스내로 분배될 경우 2가지 조성물 사이의 경계면에서의 혼합은 불가피하더라도 거의 발생하지 않도록 제1조성물을 충분히 낮은 온도로 냉각시킴으로써 동일하게 무결한 디자인이 얻어질 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 제2조성물의 녹는점이 제1조성물의 녹는점보다 높을 수도 있다. 2가지 조성물이 실질적으로 동일한 녹는점을 갖는 경우에는, 제2조성물이 케이스내로 분배되기 전에 제1조성물이 상술된 것 보다 낮은 온도로 냉각된다. 제2조성물이 케이스내로 분배되면 그것의 녹는점과 실질적으로 동일한 온도로 유지된다. 제1조성물의 온도는, 제2조성물이 소정 온도로 케이스내로 분배될 경우 2가지 조성물의 혼합은 불가피하더라도 매우 적게 일어나 무결한 디자인을 얻을 수 있도록 선택된다. 따라서, 디자인의 무결성은 2가지 조성물의 녹는점의 동일성 여부와는 무관하게 실현될 수 있다.
일 조성물은 다른 조성물에는 함유되지 않는 적어도 하나의 착색제를 함유하는 것이 바람직하다. 즉, 바람직한 실시예에서는, 제1조성물과 제2조성물의 칼라가 상이하다. "칼라"란 용어는 본 발명의 설명을 돕기 위하여 여느 다른 칼라, 음영, 칼라 스펙트럼의 명암뿐 아니라 선명도, 투명도, 불투명도로 정의된다. 필요에 따라, 2가지 이상 특정 수의 칼라가 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 조성물들은 별개의 다중칼라의 소정 이미지, 즉, 2가지 이상의 칼라를 포함하는 이미지를 형성한다. 착색제는 양호한 대비를 제공하기 위하여 선택되어 시선을 끄는 것이 바람직하다. 예를 들어, 스틱조성물은 초록배경의 빨간 하트의 이미지를 형성하기 위하여 빨간 조성물과 초록 조성물을 함유할 수도 있다. 매력적인, 전통적인, 축일의 또는 국가의 칼라 조합은 당 기술에서는 잘 알려져 있으나, 어떤 특정한 조합으로 제한하지 않는 것이 본 발명을 위해서 바람직하다.
예를 들어, 이미지는, 흰색 또는 핑크색 필드(field)에 빨간 하트("필드"이란 용어는 배경을 언급하는 것이며, 이는 특정 이미지 형상을 스틱조성물에 집어넣은 것을 말함), 빨간 필드에 초록색 상록수, 노랑과 자주색 음양무늬, 파란 필드에 빨간 또는 흰 5각별, 파란 필드에 노란 또는 흰 6각별, 파란 필드에 빨간 또는 노란 태양, 흰 필드에 빨간 원, 파란색과 노란색의 반원과 반원, 흰 필드에 화살이 꽃힌 빨간 하트, 핑크와 초록의 측방향 줄무늬, 빨강 및 파랑 또는 흰색 대각방향 줄무늬(이발관 표시기둥), 빨간색과 초록색의 길이방향 줄무늬, 노란 필드의 웃는 얼굴, 초록 또는 파란 필드에 슬픈 얼굴, 갈색 필드에 오렌지 나무, 파란 필드에 흰색 초승달, 파란 또는 흰 필드의 빨간 십자형, 파란 필드의 흰 4각별, 초록 필드에 핑크 꽃, 노란 필드에 초록 타원, 파란 필드에 흰 물결, 파란 필드에 노란 번개, 빨강, 초록 또는 파란 필드에 노랑 또는 핑크색 바람개비, 흰색 필드에 초록 깃발, 흰색, 핑크색 또는 갈색 필드에 빨간 입술, 1개 이상의 문자 숫자, 다각형과 같은 여느 다른 기하학적 형상 또는 상기 예들의 특정 조합일 수 있다.
칼라 및 선택되는 디자인 패턴의 수에 대한 유일한 제약은 케이스의 크기에 대한 제약 및 칼라들 사이의 경계면에서의 혼합을 실질적으로 방지하고 소정 이미지의 무결성을 유지하도록 서로 구별되는 여러가지 칼라 조성물을 유지하려는 요구에 대한 제약이다.
제1 및 제2조성물이 착색제를 함유하더라도, 조성물이 스와핑(swiped)되거나 기층(substrate)상에 도포될 경우 투명 또는 반투명해지는 것이 바람직하다. 통상적으로, 조성물은 형성된 막의 얇기 또는 조성물의 성질에 의해 투명 또는 반투명 해진다.
적절한 착색제는 FD&C 칼라 및 D&C 칼라와 같은 피부 및 입술에 바르는 미국 식품 의약품 관리국에 의하여 인가된 것들을 포함하지만, 그들로 제한되지는 않는다. 이러한 착색제의 예시로는 Red-6 Ca, Red-6 sodium, 티타늄 다이옥사이드, 레드 아이언 옥사이드, Red 21 및 Red 27을 포함하며 이들로 제한되지는 않는다. 흰색, 노란색, 빨간색 및 오렌지색 착색제와 같은 착색제는 강한 햇빛의 노출에도 빛이 바래지 않는 것이 바람직하다.
또한 상기 착색제는 변색제(color changing agent)일 수도 있다. 변색제는 그들의 칼라 및 가시광선 및/또는 자외선 스펙트라에서의 분광현상(spectroscopic properties)을 변화시키거나 다른 자극에 응답하여 변화를 일으키는 재제를 포함한다. 바람직한 변색제는 가시광선 스펙트럼에서 그들의 칼라를 변화시키는 것들을 포함하지만 그들로 제한되는 것은 아니다. 변색제는 예를 들어, 수분 및 pH에 의하여 활성화될 수도 있다. 예를 들어, 변색제는 수분이 없는 환경에서는 한가지 칼라를 띠다가 물과 접촉하면 다른 칼라를 띨 수도 있다. 변색제의 특성은 가역적이거나 또는 비가역적일 수 있다. 즉, 변색제는 활성화되거나 비활성화된 후에 자신의 원래 칼라로 다시 되돌아 갈 수 있거나 그러지 못할 수 있다. 변색제는 활성화 또는 비활성화후에 자신의 원래 칼라로 다시 돌아가는 것이 바람직하다. 변색제가 활성화되면, 재현성이 있는 다중칼라의 소정 이미지가 나타나고, 사라지거나 또는 칼라를 변화시킨다. 이미지는 상술된 이미지 중 어느 것일 수 있다. 통상적으로, 국소용제재(topical application)를 위한 스틱 조성물에 포함되는 변색제는 피부에 대해 무독성이며 복용하기에 안전하다.
수분 및/또는 pH에 의하여 활성화되는 적절한 변색제는 D&C Red 21, D&C Red 27, 및 상기 예들의 특정 조합물을 포함할 수 있으나 그들로 제한되는 것은 아니다.
스틱조성물은 립 밤, 립스틱, 립 글로스, 데오도란트 또는 선스크린과 같은 사람에게 쓰는 국소용재제나 딱풀과 같은 여타 조성물을 위한 조성물일 수 있다. 스틱조성물은 케이스로부터 전진 또는 분출될 때 자신의 형상을 실질적으로 유지할 수 있도록 충분히 단단하다.
입술크림
일반적으로, 국소 적용을 위한 입술크림 스틱조성물은 왁스 또는 다른 약제학적으로 허용가능한 비히클 및, 선택적으로, 하나 이상의 약제 및/또는 보강제를 포함한다. 적절한 왁스는, 이에 제한되는 것은 아니나, 바셀린 왁스; 카르나우바 왁스; 파라핀 왁스; 백랍; 칸델릴라 왁스; 밀랍; 아라키딜 프로피오네이트, 세틸 알콜, 이소프로필 라놀레이트, 이소프로필 미리스테이트, 라놀린, 광유, 경유, 옥틸도데칸올, 올레일 알콜, 에틸 머캐더미에이트, 피마자유, 호호바 에스테르, 수소화된 피마자유, 수소화된 식물성 오일, 세틸 리신올레에이트, 프로필렌 글리콜, 이소프로필 팔미테이트, 스테아릴 알콜, 및 휘발성 및 비휘발성 실리콘 오일과 같은 오일; 및 상기한 것들의 임의의 조합물을 포함한다. 적절한 실리콘 오일은, 이에 제한되는 것은 아니나, 폴리페닐메틸 실옥산, 디메티콘, 사이클로메티콘, 및 상기한 것들의 임의의 조합물을 포함한다.
적절한 소수 성분은, 이에 제한되는 것은 아니나, 옥틸 메톡시신나메이트, 옥틸 디메틸 p-아미노벤조에이트, 악티노퀴놀, p-아미노벤조산, 부틸 메톡시디벤조일메탄, 베타카로틴, 4-디메틸아미노 벤조산, 디옥시벤존, 드로메트리졸, 라우손, 설리소벤젠, 이산화티타늄, 및 산화아연과 같은 선스크린(또한, 선스크린 스틱에서 볼 수 있다); 이에 제한되지는 않으나, 메틸파라벤, 이소프로필파라벤, 및 이소부틸파라벤을 포함하는 파라벤과 같은 방부제; 향미제; 방향제; 베타-카로틴과 같은 착색제; 이에 제한되지는 않으나, 상기한 왁스와 오일, 특히 바셀린, 디메티콘, 및 폴리메틸실옥산을 포함하는 피부 컨디셔닝제와 같은 컨디셔너; 보습제; 피부 연화제; 세정제; 토코페롤과 같은 항산화제; 코캐미도프로필 PG-디모늄 클로라이드와 같은 정전기 방지제; 안정화제; 및 수산화나트륨 및 염산과 같은 pH 조절제를 포함한다. 바람직하게, 각각의 그러한 성분은 FDA(미식품의약청; Food and Drug Administraion) 또는 다른 지역 또는 다른 나라에서의 대응 규제 기관에 의해 인간에 대한 사용이 승인된 것들이다.
제 1 또는 제 2 조성물에 적절한 입술크림 스틱 기제는 하기의 표 1 내지 6에 나타나 있다.
예시적인 입술크림 제제 조성물 1 및 2
성분 입술크림 제제 1 (% w/w) 입술크림 제제 2 (% w/w)
백색 바셀린 USP 45.8 45.2
아라키딜 프로피오네이트 3 3
캄포르 0.8 0.8
카르나우바 왁스 1 1
라놀린 5 5
경유 15 15
옥틸도데칸올 5 5
올레일 알콜 - 2
파라핀 왁스 20.4 20.5
백랍 2 2
챕스틱 컬러 믹스 D&C 레드 #6 배리엄 레이크 0 0.25
향미제 2 0.25
제 1 조성물로서 제제 1을 사용하고, 제 2 조성물로 제제 2를 사용하여, 상기한 바와 같이 두 가지 색의 입술크림 디자인을 제조할 수 있다. 또한, 연한 색의 조성물이(제제 1)이 더 많은 향미제를 포함한다.
입술크림 제제 조성물 3
성분 % w/w
식물성 오일, 수소화된 식물성 오일, 및/또는 칸델릴라 왁스 73.2
수소화된 식물성 오일 13
시어(Shea) 버터 추출물 2
밀랍 7.8
카르나우바 왁스 3.8
향미제 0.02
입술크림 제제 조성물 4
성분 % w/w
에틸 머캐더미에이트 20
호호바 에스테르 1
카르바우나납 5.1
칸델릴라 왁스 5.1
밀랍 3
수소화된 피마자유 1
세틸 리신올레에이트 2
이소프로필파라벤, 이소부틸파라벤, 및/또는 부틸파라벤 0.1
이산화티타늄 및/ 또는 하이브리드 해바라기유 3
베타-카로틴(30%) 0.03
옥틸 메톡시신나메이트 5
토코페롤 0.5
향미제 2
피마자유 잔량(qs)
입술크림 제제 조성물 5
성분 % w/w
디메티콘 NF 2
세틸 알콜 NF 6
이산화규소 NF 0.2
사이클로메티콘 7
착색제 0.15
수소화된 폴리이소부텐1 10
이소세틸 스테레이트 20.4
메틸파라벤 NF 0.1
미세결정질 왁스 25
프로필파라벤 NF 0.1
비타민 A 팔미테이트 USP 0.1
비타민 E 아세테이트 USP 1
리젠트 바셀린(regent petrolatum) USP 27
오일-여과된 알로에 베라 1
*1-수소화된 폴리이소부텐은 Amoco Ckemical Co. of Chicago, IL 사의 Panalane H-300으로 입수할 수 있다.
입술크림 제제 조성물 6
성분 % w/w
바셀린 펜레코(Penreco) 앰버 USP 45
아라키딜 프로피오네이트 3
카르나우바 왁스 1
코코아 버터 NF 5
이소프로필 라놀레이트 1.5
경유 NF 14
옥틸도데칸올 NF 4.5
올레일 알콜 1.75
파라핀 왁스 21.75
백랍 NF 2.5
*2-폴리페닐메틸 실옥산은 Dow Chemical USA of Midland, MI의 Dow Corning 사의 Dow Corning 556으로 입수할 수 있다.
입술크림 제제 조성물 7
성분 % w/w
백랍 2
카르나우바 왁스 1
이소프로필 미리스테이트 1
파라핀 왁스 22
옥시벤존 3.5
백색 바셀린 42
이소프로필 라놀레이트 1.8
옥틸 메톡시신나메이트 7.5
옥틸도데칸올 4.7
경유 12
향미제 2.5
제 1 및 제 2 조성물을 위한 다른 적절한 입술크림 기제는, 이에 제한되지는 않으나, 문헌 {Cosmetic and Toiletry Formulations, Cosmetic and Toiletry, Vol.1, pp.166, 488-489(1989)}에 기재되어 있고, 그것은 본명세서에 참조병합된다.
선스크린 스틱
본 발명의 선스크린 스틱조성물은 입술크림 조성물과 유사하다. 그러나, 선스크린 스틱은 다른 왁스와 활성성분을 사용할 수 있다. 선스크린 조성물에 적절한 왁스는, 이에 제한되지는 않지만, 상기 입술크림용 왁스를 포함한다.
선스크린 조성물은, 옥틸메톡시신나메이트, 옥틸 디메틸 p-아미노벤조에이트, 악티노퀴놀, p-아미노벤조산, 부틸 메톡시디벤조일메탄, 베타-카로틴, 4-디메틸아미노 벤조산, 옥시벤존, 디옥시벤존, 드로메트리졸, 라우손, 설리소벤젠, 이산화티타늄, 산화아연, 및 상기한 것들의 임의의 조합물을 포함할 것이다. 적절한 선스크린 및 그것의 흡수 범위 및 승인된 농도는 하기의 표 7에 나타나 있다.
선스크린 성분
성분 흡수 범위(nm) 승인된 농도 (% w/w)
아미노 벤조산 260-313 5-15
글리세릴 아미노벤조에이트 264-315 2-3
파디메이트 O 290-315 1.4-8
에틸 4-[비스(하이드록시프로필)]아미노벤조에이트 280-330 1-5
메틸 안트라닐레이트 260-380 3
디옥시벤존 260-380 3
옥시벤존 270-350 2-6
설리소벤존 260-375 5-10
신옥세이트 270-328 1-3
디에탄올아민 메톡시신나메이트 280-310 8-10
옥틸 메톡시신나메이트 290-320 2-7.5
옥토크릴렌 250-360 7-10
아보젠존 320-400 3
옥틸 살리실레이트 280-320 3-5
호모살레이트 295-315 4-15
트롤아민 살리실레이트 260-320 5-12
디갈로일 트리올레에이트 270-320 2-5
디하이드록시아세톤(DHA) 첨가 라우손 290-400 0.25(라우손), 3(DHA)
페닐벤즈이미다졸 술폰산 290-320 1-4
적색 바셀린 290-365 30-100
이산화티타늄 290-770 2-25
산화아연 ~200-390 2-25
바람직한 선스크린은, 이에 제한되지는 않으나, 옥틸 메톡시신나메이트와 옥시벤존을 포함한다.
선스크린 조성물의 바람직한 소수 성분은 약제; 착색제; 방향제; 및 컨디셔 너를 포함한다.
스틱 데오도란트
본 발명의 데오도란트 스틱조성물은 입술크림과 선스크린 조성물과 유사하다. 그러나, 데오도란트는 다른 왁스와 활성 성분을 사용한다. 또한, 본 발명의 이러한 측면에 있어서, 데오도란트 겔과 "백색" 고체 데오도란트/항발한제가 다른 조성물로서 사용될 수 있다.
데오도란트 조성물에 포함되는 전형적인 화합물(고분자량 탄화수소, 알콜, 및 산)은, 이에 제한되지는 않으나, 스테아르산, 스테아릴 알콜, 프로필렌 글리콜, 사이클로메티콘, 및 상기한 것들의 임의의 조합물을 포함한다.
데오도란트 조성물은 또한 코캐미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트, 아비에트산, 알루미늄 시트레이트, 알루미늄 PCA, 인도멀구슬나무(azadirachta indicia) 추출물, 클로로필린-구리 복합체, 잠보나무(eugenia jambolia) 추출물, 파르네솔, 발효된 식물 추출물, 생강 백합(꽃생강류;Hedychium spicatum) 추출물, α-글루칸-올리고사카라이드, 밤나방 냉이(mauritia flexosa) 추출물, 옥톡시글리세린, 단삼(salvia miltiorrhiza) 추출물, 백단향(Santalum album) 추출물, 나트륨 알루미늄 클로로하이드록시 락테이트, 스폰디아스 아마라(spondias amara) 추출물, 트리에틸 시트레이트, 아연 페놀술포네이트, 아연 리신올레에이트, 및 상기한 것들의 임의의 조합물을 포함할 것이다. 그들은 또한, 선택적으로, 이에 제한되는 것은 아니나, 알란토인-알루미늄 클로로하이드레이트, 알루미늄 카프릴로일 가수분해된 콜라겐, 알루미늄 클로로하이드렉스 GLY, 염화알루미늄, 알루미늄 클로로하이드레 이트, 알루미늄 클로로하이드렉스, 알루미늄 PCA, 알루미늄 1.5분자수염화물(sesquichlorohydrate), 알루미늄 운데실레노일 콜라겐 아미노산, 알루미늄 지르코늄 펜타클로로하이드레이트, 알루미늄 지르코늄 테트라클로로하이드렉스 GLY, 알루미늄 지르코늄 트리클로로하이드레이트, 알루미늄 지르코늄 펜타클로로하이드레이트, 샐비어(사루비아; Savia officinalis) 추출물, 양지꽃(Potentilla erecta) 추출물, 지르코늄 클로로하이드레이트, 및 상기한 것들의 임의의 조합물을 포함하는 하나 이상의 항발한제를 포함할 수 있다.
스틱 데오도란트 조성물의 바람직한 소수 성분은 약제; 착색제; 방향제; 및 컨디셔너를 포함한다.
제 1 및 2조성물에 적절한 데오도란트 제제는 하기의 표 8 및 9에 나타나 있다.
데오도란트 조성물 1
성분 %W/W
스테아르산 8
에탄올 73.6
프로필렌 글리콜 10
이소프로필 팔미테이트 5
코캐미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트 1
수산화나트륨(50%) 2.4
데오도란트 조성물 2
성분 %w/w
사이클로메티콘 45
스테아릴 알콜 19
디메티콘 5
알루미늄 지르코늄 테트라클로로하이드렉스 GLY 22
탈크 4
광유 2
수소화된 피마자유 3
방향제 잔량
딱풀
일반적으로, 딱풀은 접착제를 포함한다. 적절한 접착제는, 이에 제한되지는 않으나, 녹말; 덱스트린; 메틸 셀룰로오스 및 카르복시메틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 에테르; 녹말 에테르; 및 상기한 것들의 임의의 조합물을 포함한다. 딱풀은, 폴리(비닐 피롤리돈)과 같은 바인더, 및 소수 성분들을 포함할 수 있다. 접착제용 스틱조성물의 적절한 예는, 미국 특허 제 5,371,131호; 제 5,433,775호; 및 제 5,965,657호에 기재되어 있다.
제작방법 및 제작시스템
예시에 의한 방법으로, 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하기 위한 시스템 및 방법이 이미지가 하트형인 다중복합 스틱제품의 특정 실시예와 관련하여 지금부터 상세하게 설명될 것이다. 도 3a 내지 도 3d의 하트형상의 이미지는 그 측면이 직선 대신 곡선으로 되어 있다는 점이 도 1a 내지 도 1d에 도시된 것과 상이하다. 본 발명의 제1실시예에 따른 단일 케이스를 충전시키기 위한 노즐 충전시스템의 일 예시가 도 3a 내지 도 3d에 도시되어 있다. 노즐 충전시스템은 케이스, 즉 하우징(100)과 1개 이상의 충전노즐(110)을 포함하고 있다. 케이스(100)는 그것의 저부로부터 상방향으로 돌출되어 있는 케이스 스크루(105) 및 립(107)을 구 비하는 것이 바람직하다. 케이스 스크루(105)를 회전시키면, 케이스의 개방끝단부를 통하여 조성물이 전진한다. 대안적으로, 보조 저부로부터 돌출된 케이스 샤프트가 케이스의 저부에 배치되어 보조 저부에 부과되는 기계적인 힘이 케이스의 개방끝단부로부터 스틱조성물을 전진시킬 수도 있다. 케이스 보조 저부상에 힘을 부과함으로써 케이스 샤프트 또는 케이스 스크루를 사용하지 않고 케이스의 개방끝단부를 통하여 스틱조성물이 전진할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3d에 나타낸 예시에서는, 케이스(100)의 내외측은 원통형의 윤곽을 가지고 있다. 케이스(100)를 스틱조성물으로 충전시키기 위하여 1개 이상의 노즐(110)이 직렬로 사용된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 노즐(110)은 공급원에 연결된 입구노즐(125)을 구비한 외측배리어, 즉 실드(120)에 고정적으로 연결된 몰드샤프트(115)를 포함하고 이를 통하여 액체상태의 제1조성물이 수용된다. 몰드샤프트(115)는 길이방향으로 외측 배리어(120)와 동심을 이루고 상기 외측배리어(120) 이상으로 연장되는 것이 바람직하다. 도 3a에 예시한 몰드샤프트(115)는 하트형상의 외부 윤곽을 가진다. 몰드샤프트(115)는 중실, 반중공(semi-hollow) 또는 중공일 수 있다. 상기 "반중공"이란 용어는 길이방향으로 케이스내로 삽입될 중공의 하부와 중실의 상부로 나뉘어지는 샤프트로 정의된다. 케이스(100)내로 삽입되는 케이스 스크루를 수용할 수 있도록 몰드샤프트(115)는 중공 또는 반중공인 것이 바람직하다.
이제부터 도 3a 내지 도 3d에 나타낸 노즐 충전시스템의 작동에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도 3a 및 도 3b에서는, 몰드샤프트(115)가 케이스(100) 내로 삽입된다. 몰드샤프트(115)는, 케이스(100)의 폐쇄된 끝단부와 접촉하거나, 대안적으로 케이스의 일부, 예를 들어, 절반까지만 삽입될 수 있도록 삽입된다. 도 3b에 나타낸 바와 같이, 액체상태(일반적으로 조성물을 가열함으로써 얻어짐)의 제1조성물은 입구노즐(125)로부터 외측 배리어(120)의 내면과 몰드샤프트(115)의 외면 사이에 형성된 통로로 분배되어 케이스(100)의 몰드샤프트(115) 주위의 외측 구역 또는 영역으로 떨어져 흘러 들어간다. 예를 들어, 케이스 최상부까지 소정량을 외측구역 또는 영역에 충전시킨 후에, 제1조성물을 냉각하여 응고시킨다. 그 다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 충전노즐의 몰드샤프트(115)가 몰드샤프트와 상보적인 형상으로 되어 있는 내측 캐비티(130)를 갖는 중실의 외측구역을 남기면서 케이스(100)로부터 제거 된다. 도 3a 내지 도 3d에 나타낸 예시의 몰드 샤프트(115)는 중공이다. 따라서, 케이스(100)를 제1 및 제2조성물 둘 모두로 충전시키는데 동일한 충전노즐(110)이 사용될 수 있다. 도 3a에서는, 액체상태의 제2조성물의 제2공급원이 몰드샤프트(115)의 최상부의 개구부를 통하여 직접 또는 간접적으로 몰드샤프트의 제거시에 형성된 케이스의 캐비티(130)내로 분배된다. 제1 및 제2조성물을 갖는 충전된 케이스의 평면도가 도 3d에 도시되어 있다. 조성물 스틱의 최상면에 대한 스크래핑 또는 글래이징과 같은 마무리기술은 케이스가 충전된 후에 수행될 수도 있다.
대안적인 구성에서, 중실, 반중공의 몰드샤프트(115)는 상술된 노즐 충전방법에 따라 사용되는데, 상기 제2조성물은 몰드샤프트(115)의 최상부 개구부를 통하여 분배될 수는 없다. 따라서, 상기 배치에 의하여 중공 몰드샤프트를 가지는 제2 충전노즐이 케이스의 내측 캐비티(130)를 제2조성물로 충전시키는데 사용되거나, 제2조성물이 케이스의 캐비티내로 직접 분배될 수 있다. 충전후에, 제2조성물이 캐비티내로 분배되고 입구노즐에서 공기흐름을 발생시킴으로써 냉각될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 충전된 단일 케이스, 즉 하우징(100)만을 도시하고 있다. 도 5는 도 3a 내지 도 3d의 단계를 이용하여 복수의 케이스를 동시에 제작하는 노즐 충전시스템(500)의 예시이다. 예시의 방법으로, 도 5는 각각 관련 충전노즐(110)을 갖는 4개의 케이스를 나타내고 있다. 케이스의 어레이 또는 복수의 케이스는 지지트레이(505)의 개별 구멍(515)에 삽입된다. 유지부재(510)는, 핀, 클립 또는 클램프와 같은 해체가능한 록킹장치(520)에 의하여 상호 교체가능한 충전노즐의 어레이 및 복수의 상호교체가능한 충전노즐을 지지할 수 있다. 지지트레이(505)에서의 구멍(515)의 배치는 충전노즐이 설치되고 유지부재(510)가 지지트레이(505)에 대하여 적절히 정렬될 때, 각각의 충전노즐이 충전될 케이스 위에 배치되도록 유지부재의 해체가능한 록킹장치(520)의 배열과 거울대칭이다. 필요에 따라 유지부재(510)는 충전노즐을 수용하는 이용가능한 해체식 록킹장치(520) 전부 또는 일부와 조립될 수 있다. 또한, 해체가능한 록킹기구내로 삽입되는 복수의 충전노즐 중 전부 또는 일부는 동일하거나 상이하게 되어 있을 수 있다. 도 5에 나타낸 시스템은 구멍(515)의 일부가 케이스에 수용되도록 조립될 수도 있다. 단일 복합조성물 스틱제품과 관련하여 도 3a 내지 도 3d에서 상술된 바와 같이, 복수의 복합조성물 스틱제품을 제작할 경우에도 상기 시스템의 작동은 동일하다.
노즐 충전시스템의 대안적구성의 예시가 도 4a에 도시되어 있다. 본 실시예 는 도 4a에서 알 수 있듯이, 길이방향으로 외측 배리어(120)의 말단부를 넘어 연장되는 몰드샤프트(115) 대신에 몰드샤프트(115') 및 외측 배리어(120')이 실질적으로 같은 길이를 가진다는 점을 제외하고는 도 3a에 나타낸 예시와 유사하다. 작업에서는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 충전노즐은 케이스내로 삽입된다. 이후에, 제1 및 제2조성물이 충전노즐(110')을 통하여 분배되는 동시에 충전노즐이 케이스로부터 들어 올려진다. 상세하게는, 제1조성물은 입구노즐(125')을 통하여 분배되는 동시에 제2조성물은 몰드샤프트(115')의 최상부 개구부를 통하여 분배된다. 최종적인 이미지는 두 조성물 사이에 경계면에서 칼라들끼리 상호혼합되면서 하트형상으로 만들어진다.
본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하는 예시적인 노즐 충전방법 중의 제3실시예가 도 6a 내지 도 6e에 도시되어 있다. 먼저, 도 6a 및 도 6b에서는, 제1조성물과 케이스의 개방끝단부의 노출면 사이에 공기공간(720)을 남겨둔 채 케이스(710)의 부분적으로 충전시키기 위하여 예를 들어, 투입노즐(705)을 사용하여 제1조성물이 분배된다. 제1조성물이 액체상태로 남아 있는 동안, 몰드샤프트(725)가 케이스(710)의 일부분으로 삽입됨으로써(도 6c 참조), 제1조성물의 형태가 변하게 되어 케이스(710) 내부에서의 높이가 상승하게 된다. 몰드샤프트(725)는 케이스(710)내로 삽입될 때 몰드샤프트(725) 옆과 부근의 제1조성물의 형태를 변화시키는 중실 또는 폐쇄된 형태일 수 있다. 제1조성물이 고형화된 후에는, 도 6d에 도시된 바와 같이, 몰드샤프트(725)가 제거되어 캐비티(730)를 형성시키거나 남긴다. 그 다음, 액체상태의 제2조성물이 캐비티(730)내로 분배된다(도 6e 참조). 그 런 다음에, 복합조성물의 최상부면상에서 그레이징 또는 여타 마무리기술이 수행될 수도 있다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하기 위한 예시적인 노즐 충전방법 중의 제4실시예를 나타내고 있다. 도 7a 및 도 7b에서는, 케이스(815)의 적어도 일부분내로 몰드샤프트(805)가 삽입되고 예를 들어, 충전노즐(820)를 사용하여 케이스(815) 및 몰드샤프트(805) 주위에 직접 또는 간접적으로 제1조성물이 분배된다. 몰드샤프트(805)는 중실 또는 폐쇄된 끝단을 갖는 형태일 수 있다. 제1조성물이 냉각되어 고형화된 후에, 몰드샤프트(805)가 케이스(815)로부터 제거되면 도 7c에 도시된 바와 같이, 캐비티(825)가 형성된다. 그 다음, 도 7d에서는 캐비티(825)내로 제2조성물이 분배된다.
본 발명에 따른 소정의 패턴을 생성하기 위하여 케이스내로 2가지 이상의 조성물을 동시에 분배하는 다중 노즐시스템이 사용될 수도 있다. 바람직하게는, 각각의 노즐이 녹는점 바로 위의 온도에서 조성물을 분배한다. 예시적인 이중 노즐시스템이 도 8a 및 도 8b에 도시되어 있다. 시스템은 해제가능한 링과 같은 고정기구(715)에 의하여 서로 연결되는 제1노즐(705) 및 제2노즐(710)을 포함한다. 제1노즐(705)은 액체상태의 제1조성물(725)을 받아들이는 입구(721)를 갖는 한편, 제2입구(726)를 통하여 액체상태의 제2조성물(725)를 받아들인다. 작업에 있어서, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 노즐들은 양 장치 주위에 고정기구를 배치하여 서로 조립되며, 그 다음, 케이스 스크루(735)가 후퇴부(740)내로 삽입되도록(도 8c 참조) 상기 조립체가 케이스(730)내로 삽입된다. 조립체가 케이스로부터 후퇴되면서 제1 및 제2조성물(720,725)은 그들의 개별 입구(721,726) 및 노즐(705,710)를 통하여 동시에 분배된다(도 8b 참조). 조립체와 케이스가 정지한 채 유지되면, 생성된 패턴은 반원형이다. 하지만, 조립체 또는 케이스가 서로에 대해 회전되는 때에는, 생성되는 디자인은 두 조성물간 경계면의 칼라들끼리 상호혼합되면서 나선형의 형상으로 만들어진다. 상기 다중 노즐시스템은 2개의 노즐을 사용하는 것으로 나타냈지만, 2개 이상의 어떠한 수의 노즐도 사용될 수도 있다. 노즐 또는 케이스가 서로에 대하여, 어떤 회전각 또는 회전정도로 회전되는지에 따라 선택되는 노즐의 수 및 형상과 같은 인자에 따라 짝수의 웨지로 분할된 원, 바람개비 또는 나선형 등으로 디자인이 변경될 수도 있다. 2가지 조성물은 몰드샤프트로부터 동시에 분배되어 상기 두 조성물 사이의 경계면에서 상기 두 조성물간의 상호혼합이 일어난다.
본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하는 다른 실시예로는 충만식(flood) 충전법에 관한 것이 있다. 다중 칼라 스틱제품의 어레이 및 복수의 다중 칼라 스틱제품을 동시에 제작하기 위한 충만식 충전시스템의 일 예시가 도 9a 내지 도 9f에 도시되어 있다. 트레이(300)에는 1개 이상의 개구부(305)를 가지며, 상기 각각의 개구부는 그 내부에 수용되는 케이스 즉, 하우징(310)에 맞는 크기로 되어 있다. 8개의 개구부 및 관련 케이스가 도 9a 내지 도 9f에 도시되어 있지만, 본 시스템은 필요에 따라 다른 수의 개구부 및 케이스를 수용하도록 변형될 수 있다. 통상적으로는, 10×20 케이스의 어레이가 사용된다. 케이스(310)는 케이스의 개방끝단부가 실질적으로 트레이 윗면에 대하여 같은 높이 또는 그에 비해 후퇴된 위치에 자리할 때까지 트레이의 개구부(305)를 통과한다. 케이스(310)가 개별 개구 부(305)에 배치된 후에, 몰드샤프트(315)가 각각의 케이스내로 삽입된다. 도 9d에는, 몰드샤프트(315)는 케이스(310)의 폐쇄된 끝단부와 접촉하고, 몰드샤프트의 일부분이 트레이(300) 면의 위로 돌출되도록 삽입된다. 대안적으로, 몰드샤프트는 케이스의 폐쇄된 끝단부와 접촉하지 않도록 케이스의 일부분, 예를 들어, 절반까지만 삽입될 수도 있다. 몰드샤프트(315)는 도시된 바와 같이 하트와 같은 소정의 형상을 갖는다. 몰드샤프트(315)를 케이스내로 삽입한 후에는, 도 9d에 도시된 바와 같이, 밸브(335)가 개방되고, 액체상태의 제1조성물(320)이 트레이(300)상으로 부어짐으로써, 상기 액이 흘러 퍼져 몰드샤프트(315) 주위의 케이스를 충전시킨다. 일단 내부의 조성물이 냉각되어 고형화되면, 도 9e에 도시된 바와 같이, 몰드샤프트(315)가 케이스(310)로부터 제거되어, 몰드샤프트(310)의 형상과 상보적 형상의 캐비티(323)가 형성된다. 그 다음, 트레이(300) 위로 액체상태의 제2조성물을 분배하기 위하여 제2밸브(325)가 개방되면, 상기 액이 흘러 퍼져 몰드샤프트(315)에 의하여 남겨진 내측의 캐비티를 충전한다. 스틱제품의 최상부면은 제1 및 제2조성물을 혼합하지 않고 예를 들어, 가열된 스크래퍼를 이용하여 스크래핑하거나 그래이징 하는 등의 마무리가공될 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 케이스가 제1 및 제2조성물 둘 모두로 채워진 후에는, 초과분의 조성물이 예를 들어, 지지트레이(300)로부터 스크래핑되어 제거될 수 있다. 하지만, 이러한 방법은 2가지 조성물이 혼합 형성되었기 때문에 지지트레이로부터 스크래핑 된 초과분의 조성물이 재생될 수 없다는 점에서 불리하다. 대안적으로는, 제1조성물이 케이스내로 분배된 후와, 제2조성물이 케이스내로 분배되기 전에 초과분의 조성물이 지지트 레이의 표면으로부터 스크래핑될 수도 있다. 이러한 대안실시예는 부주의로 제1조성물의 스크래핑 부스러기가 제1조성물 부근 케이스의 캐비티 형성체내로 들어가게 된다는 결점을 갖는다. 몰드샤프트(315)는 공기가 구멍을 통해 빠져 나가게 하여 공기압을 해제하기 위하여 길이방향으로 뚫려 있는 비교적 작은 구멍을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 몰드샤프트의 제거가 더욱 용이해진다. 구멍 최상부에 배치되는 밸브는 충전시에는 폐쇄되고 몰드샤프트가 케이스로부터 제거될 때에는 개방되다.
도 9a 내지 도 9f에 나타낸 충만식 충전시스템은 복수의 복합조성물 스틱제품을 동시에 제작하기 위하여 변형될 수 있다. 복수의 몰드샤프트(315) 또는 몰드샤프트의 어레이는 도 5에 나타낸 유지부재(510)과 유사하게 지지부상에 배치되며 각각의 몰드샤프트가 실질적으로 관련 스틱조성물 케이스(310) 중앙부 위에 배치된다. 예를 들어, 몰드샤프트의 어레이는 립 밤 케이스내로 삽입될 수 있도록 배치된다. 어레이의 모든 몰드샤프트는 동일한 형상으로 되어 있을 수 있다. 다른 실시예에서는, 어레이 중 소정의 행 또는 열에서의 몰드샤프트는 동일 형상을 갖지만 열과 열, 또는 행과 행간은 다를 수 있다. 또 다른 실시예에서는 각각의 몰드샤프트가 나머지 모두와 상이하게 형성되도록 무작위적으로 분포된 몰드샤프트를 가질 수도 이다. 대안적으로는, 제1조성물이 케이스내로 분배된 다음, 몰드샤프트가 상기 조성물이 액체상태로 존재하는 동안 그 내부로 사입될 수도 있다. 일단 제1조성물이 냉각되어 고형화되면, 몰드샤프트가 제거되어 캐비티를 남기거나 형성하여 추후에 제2조성물로 충전될 수 있다.
상술된 충전시스템에서, 몰드샤프트(115,315)는 필요한 경우, 케이스 스크루 또는 샤프트(105)를 수용할 수 있도록 디자인되는 것이 바람직하다. 또한, 몰드샤프트(115)는 케이스의 개방끝단부를 향하여 넓어지며 배치되도록 예를 들어, 대략 0.1°로 테이퍼 지는 것이 바람직하다. 상기 테이퍼는 몰드샤프트를 제거시키자 마자 소정의 진공상태가 깨어져 제1조성물의 분배후의 몰드샤프트의 제거를 용이하게 한다. 테이퍼가공은 노즐장치에도 유리하다.
노즐 충전방법은 충만식 충전법보다 케이스 충전시의 조절을 더욱 용이하게 한다.
본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품은 노즐충전 및 충만식 충전기술을 조합하여 제작될 수도 있다. 예를 들어, 상기 케이스가 노즐기술을 사용하여 제1조성물로 충전된 다음, 충만식 충전기술을 사용하여 케이스내로 제2조성물이 분배될 수 있으며, 그 역의 방식도 가능하다. 또한, 복합조성물 스틱제품의 길이방향으로 소정 이미지를 1개 이상 형성하기 위하여 상이한 조성물이 배치될 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 케이스에는, 케이스 하반부의 제1다중 칼라 이미지는 원으로 둘러싸인 하트형인 한편, 케이스 상반부의 제2다중 칼라 이미지는 원으로 둘러싸인 파단된 하트형태로 스틱조성물이 충전될 수도 있다. 케이스를 수직방향으로 배향하거나 소정 각도의 경사를 주면서 상술된 제작방법이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 케이스의 배향각에 경사를 줌으로써 대각선 줄무늬가 형성될 수 있다.
이발관 표시기둥의 줄무의 형상을 갖는 복합조성물 스틱제품을 얻기 위하여, 도 10a 내지 도 10d에 나타낸 것과 같은 코크 스크루형태의 몰드샤프트(700)가 사 용될 수 있다. 도 10a에는, 코크 스크루 형상의 몰드샤프트(700)가 케이스(705)의 폐쇄된 끝단부와 접촉되도록 삽입될 수 있다. 대안적으로, 몰드샤프트(700)는 부분적으로, 즉, 반정도 케이스(705)내로 삽입될 수 있다. 도 10b에는, 액체상태의 제1조성물(710)이 제1충전노즐(715)을 통하여 케이스내로 분배된다. 도 10c에 나타낸 바와 같이, 제1조성물(710)이 냉각되어 고형화된 후에, 제1조성물을 제거하거나 교란시키지 않고 몰드샤프트(700)를 반시계방향으로 회전시키며 케이스로부터 뽑아내면 도 10c에 보여지는 바와 같이 캐비티(720)가 남게된다. 이후에, 도 10d에서와 같이, 상술된 노즐충전 또는 충만식 충전기술 중 어느 한 기술을 사용하여 제2충전노즐(730)로부터 캐비티(720)내로 분배되는 제2조성물(725)로 케이스를 충전시킨다. 이 때 얻어지는 패턴이 이발관 표시기둥의 패턴이다.
이제부터는 본 발명에 따른 복합조성물 스틱제품을 제작하는 다른 실시예를 도 11 내지 도 19를 참조해가며 예시하기로 한다. 본 실시예는 복합조성물 스틱제품을 대량으로 제작하기 위한 조립체(900)에 관한 것이다. 상기 조립체(900)는 복합조성물 스틱제품을 생산하기 위하여 다양한 스테이션을 지나는 복수의 트레이(904)를 이동시키는 컨베이어 벨트(902)를 포함하고 있다. 트레이(904)의 내부에는 1개 이상의 개구부(906)가 형성되어 있다. 각각의 개구부는 그 내부에 케이스, 즉 하우징(908)을 수용하기 위한 크기로 되어 있다. 64개의 개구부 및 관련 케이스가 도 11 내지 도 19에 도시되어 있긴 하지만, 필요에 따라 특정한 수의 캐구부 및 케이스를 수용할 수 있도록 변형될 수 있다. 통상적으로, 4×16 케이스의 어레이가 사용된다. 케이스(908)는 케이스의 개방끝단부가 트레이 윗면과 실질적으로 같은 높이 또는 그에 대해 후퇴된 위치에 놓일 때까지 트레이(904)의 개구부(906)을 통과한다. 케이스(908)가 개별 개구부(906)내에 위치한 후에, 작업자는 시작 또는 제1끝단부(910)로 후술되는 컨베이어 벨트(902)의 일 끝단부상에 트레이(904)를 올려 놓는다. 물론, 필요하다면 자동화기계를 이용하여 벨트(902)의 제1끝단부(910)상에 트레이(904)를 배치할 수도 있다.
그런 다음에, 액체상태(도 12 및 도 13 참조)의 제1조성물로 각 케이스를 충전시키기 위하여 컨베이어 벨트(902)상에서 제1스테이션(912)까지 대략 5.7 feet/min의 소정 속도로 트레이(904)를 이동시킨다. 각각의 케이스(908)는 소정의 최소량만큼 충전되어야 하며, 그렇지 않을 경우에는 최종 제품이 불량품을 포함하기 때문에 불량처리된다. 뿐만 아니라, 과도한 폐기물은 하류 스테이션에서 초과분의 제1조성물을 트레이(904)로부터 뽑아내거나 스크래핑하는 것을 어렵게 하기 때문에 각 케이스(908)를 과충전하는 것은 바람직하지 않다. 당업자라면 이들 기준을 만족시키기 위하여 제1스테이션(912)에서 첨가해야 할 제1조성물의 양을 쉽게 결정할 수 있을 것이다. 제1스테이션(912)에서 첨가되는 제1조성물(914)을 정확히 조절하기 위하여, 노즐(915)은 트레이의 행의 포함되는 케이스의 수와 동일한 수(예를 들어 4개)의 분출헤드를 구비한다. 노즐(915)은 액체상태의 제1조성물(914)에 유체적으로입구(916)를 갖는다. 노즐(915)은 제1조성물이 녹는점 보다 대략 25℉ 높은 대략 160℉의 온도로 제1조성물을 분배한다. 따라서, 후술될 하류 몰드 삽입 스테이지 동안 제1조성물이 중도에 고형화되는 것이 방지된다. 노즐(915)은 4개의 균일한 액체 스트림이 각 헤드로부터 분출될 수 있도록 팬(fan) 형상을 갖는다. 각각의 헤드는 트레이가 노즐(915) 아래를 지날 때 본질적으로 케이스(908) 위에 배치되는 것이 바람직하다. 통상적으로, 트레이(904)는 완전히 충전되는 처음 3행과 최후 3행의 케이스를 구비하며, 나머지 중간행들은 부피로 대략 70% 내지 80%가 충전된다. 상기 노즐에 의하여, 트레이는 대략 20% 내지 40%를 초과하는 제1조성물로 충전된다.
제1충전물 초과량을 더욱 줄이기 위하여, 도 14에 도시되어 있는 바와 같이 직접식 충전노즐(918)이 사용될 수 있다. 4×16 트레이에 대해서는, 4×16의 노즐 조립체(918)가 활용된다. 즉, 노즐(918)은 각 케이스에 대하여 1개씩의 64개의 유체 분출헤드를 갖는다. 트레이(904)는 트레이(904)의 각 개별 케이스를 충전하기 위하여 연속적으로 또는 간헐이동(stop-and-go movement)식으로 이동할 수 있다. 개별 분출헤드는 제1조성물을 트레이 당 1개의 케이스내에만 직접적으로 분출하기 때문에, 보다 정확하게 케이스를 충전시킬 수 있다. 따라서, 초과되는 제1조성물의 양을 현저히 줄이며 트레이가 충전된다.
이제, 몰드샤프트(922)가 각각의 케이스(908)내로 삽입될 수 있도록 충분한 양의 제1조성물로 충전된 트레이는 컨베이어 벨트(902)의 위에서 제2스테이션(920)으로 이동한다(도 15 내지 도 17 참조). 몰드 샤프트(922)(예로 든 실시예에서는 64개)는 그들이 케이스(908)의 폐쇄된 끝단부와 접촉하고 몰드샤프트의 일부분이 트레이(904)의 표면 위로 돌출하도록 삽입된다(도 16 참조). 대안적으로, 몰드샤프트(922)는 그들이 케이스의 폐쇄된 끝단부와 접촉하지 않도록 케이스의 일부분, 예를 들어, 하향 경로의 절반, 3/4, 90% 등등 까지만 삽입될 수도 있다. 몰드샤프트(922)는 하트, 별, 태양, 음양(yin-yang), 웃는얼굴 등등과 같은 소정 형상을 갖는다. 필요하다면, 소정의 몰드샤프트는 하트와 같은 일 형상을 갖는 반면, 나머지는 별과 같은 다른 형상을 가질 수도 있다.
제2스테이션(920)은 몰드샤프트가 케이스내로 삽입되기 전에 제1조성물이 여전히 액체상태로 존재하도록 하기 위하여 제1스테이션(912)로부터 하류로 충분한 거리만큼 떨어져 배치된다. 통상적으로, 제1조성물로 충전된 지 2초안에 케이스내로 삽입된다. 따라서, 몰드샤프트의 삽입으로 인해 케이스내에서 발생되는 특정 공기방울도 케이스와 상기 케이스내에 수용되어 있는 제1조성물로 부터 쉽게 빠져나간다.
제1조성물이 냉각되어 고형화되면, 몰드샤프트(922)가 케이스(908)로부터 제거되어 개별 몰드샤프트의 형상과 상보적 형상의 복수의 캐비티(924)가 형성된다(도 17 참조). 몰드 추출 단계는 트레이(904)가 제1냉각터널(923)을 통과한 후에 제3스테이션(921)에서 수행된다.
케이스로부터 몰드샤프트가 제거된 후에 캐비티(924)가 정확하게 생성되도록 상기 몰드의 제거는 흠결없이 수행되어야 한다. 만일 제1조성물이 과도하게 냉각되면, 제1조성물의 일부가 몰드샤프트에 들러붙게 된다. 제1조성물이 불충분하게 냉각되면, 몰드샤프트의 제거 단계에서 캐비티(924)가 붕괴될 수 있다. 제1조성물에 대한 냉각시간은 실온에서 대략 2분 내지 3분이 바람직하다. 또한, 상술된 바와 같이, 과도한 진공이 조성되어 캐비티를 붕괴시키는 것을 방지하기 위하여 몰드샤프트는 적어도 대략 0.5도 테이퍼가공되는 것이 바람직하다. 1.0도의 테이퍼는 그들 이 진공이 조성되는 것을 효과적으로 방지하기 때문에 현재 바람직하게 쓰이고 있으며, 위와 같은 작은 테이퍼는 보통의 소비자를 위한 최종 제품에서는 0°로 보이기 때문에 외관상의 관점에서도 받아들여질 수 있다.
또한, 제1조성물이 몰드샤프트에 들러붙지 않도록 삽입단계 이전에 몰드샤프트가 대략 90℉ 내지 110℉로 데워지는 것이 바람직하다.
몰드샤프트는 케이스 스크루를 수용하고 내부 코어의 형상이 보다 중앙에 자리할 수 있도록 3.0mm 내지 3.5mm의 내경을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 몰드샤프트는 샤프트가 케이스내로 쉽게 삽입될 수 있도록 하기 위하여 베벨로 된(beveled) 개구부(도 3b 참조)를 갖는 것이 바람직하다.
몰드샤프트는 예를 들어, 폴리에스테르와 같은 친수성 코팅제(hydrophilic coatings)를 갖는 플라스틱 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. TEFLON
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으로 코팅된 표면은 몰드샤프트상에 제1조성물이 너무 많이 부착되는 것으로 판명되었기 때문에 바람직하지 않다.
몰드 삽입 및 제거 단계는 예시된 바와 같이 컨베이어 벨트를 연속적으로 이동시키거나 각 스테이션에서 간헐이동을 하면서 수행될 수 있다. 간헐이동 생산시스템은 패턴이 보다 정확하게 중앙에 자리하도록 할 수 있으나, 보다 비용이 많이 들고 작업하기에 성가시다. 또한, 몰드 삽입 및 제거 단계는 하나의 스테이션에서 달성될 수도 있다.
몰드샤프트가 제3스테이션(921)의 트레이로부터 제거된 후에, 트레이를 액체상태의 제2조성물(928)로 충전하기 위하여 상기 트레이(904)가 제4스테이션(926)으 로 이동한다(도 11 및 도 18 참조). 제4스테이션(926)은 제2노즐을 포함하여 액체상태의 제2조성물(928)을 트레이(904)상으로 분배함으로써 상기 액이 흘러 퍼져 몰드샤프트(922)에 의하여 남겨진 내측 캐비티(924)를 충전시킨다. 가열된 제1금속 스크래이퍼(932)는 대략 6인치만큼 제2노즐(924)을 뒤 따라가 제2조성물을 개비티를 향해 전방으로 밀어줌으로써 초과분의 제품이 캐비티(924)를 완전히 충전시킬 수 있도록 한다. 스크래이퍼(932)는 150℉ 내지 170℉로 설정되는 것이 바람직하다. 스크래이퍼(932)의 사용은 제1조성물의 초과량이 10% 보다 작아지게 한다. 스크래이퍼(932)를 사용하지 않으면, 제2조성물의 초과분은 100% 수준에 도달한다. 초과분의 제2조성물의 높이가 높으면 과도한 제품을 스크래핑해 내야 하는 문제가 생기고 제1조성물과 제2조성물 사이에서 더러워진 경계부를 초래할 수도 있다.
제4스테이션(926)은 제1스크래이퍼(932)를 뒤따르는 가열된 제2금속 스크래이퍼(934)를 포함한다. 가열된 제2스크래이퍼는 트레이 최상부를 깨끗하게 하는데 사용된다. 노즐(930), 제1스크래이퍼(932) 및 제2스크래이퍼(934) 모두는 스테이션(926)에 고정장착되는 것이 바람직하고, 컨베이어 벨트(902)의 위에서 이동하는 트레이(904)는 이들 각각의 구조체를 지나 움직인다.
이제, 트레이(904)는 스크래핑에 의하여 초과분의 제2조성물이 충전된 케이스(908)로부터 제거되는 제5스테이션(936)으로 운반되고, 충전된 케이스(908)를 스크래핑한 표면이 그래이징된다(도 11 및 도 19 참조). 스틱제품의 최상부면은 제1조성물과 제2조성물의 혼합없이 가열된 스크래이퍼(938)에 의하여 스크래핑되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 초과분의 조성물은 케이스가 제1 및 제2조성 물 둘 모두로 충전된 후에 예를 들어, 스크래이퍼(938)에 의하여 지지트레이(300)으로부터 스크래핑되어 제거된다. 제4스테이션(926)에서 트레이가 제2조성물로 충전된 후 대략 1분 내지 2분내에 스크래이퍼(938)에 의한 조성물의 제거가 수행되는 것이 바람직하다. 트레이(904)는 제4스테이션(926)과 제5스테이션(936) 사이의 제2냉각터널을 통하여 이동한다. 시간지연은 너무 길어서는 안되며, 그렇지 않을 시엔 조성물이 스크래이퍼(938)에 의한 스크래핑시 또는 그 후에 크랙이 발생하는 점까지 냉각된다. 시간지연이 너무 짧으면, 조성물이 충분히 냉각되지 않아 초과분이 트레이로부터 깨끗하게 스크래핑되지 않는다. 스크래이퍼(938)는 바람직하게는 70℃내지 300℃, 보다 바람직하게는 100℃내지 200℃, 통상적으로는 대략 150℃로 가열된다. 또한, 스크래이퍼(938)는 제1 및 제2조성물의 최상부면에서 그레이징 기능을 수행한다. 충분히 매끈하게 마무리된 표면이 얻어지면, 더이상 그레이징할 필요가 없다.
미적으로 보기 좋게 그레이징 된 제품을 얻기 위하여 더욱 그레이징 할 필요가 있다면, 트레이(904)는 스크래이퍼(938)에 의하여 초과분의 조성물을 스크래핑한후에, 작업자 또는 다른 그레이징 플레이트(도시 안됨)을 갖는 자동화된 수단에 의하여 그레이징 될 수 있다. 그레이징 플레이트의 온도는 바람직하게는 대략 70℃ 내지 300℃, 보다 바람직하게는 100℃ 내지 200℃, 통상적으로는 대략 150℃로 가열된다. 통상적으로, 그레이징 플레이트는 일 초 미만의 시간동안 상기 제품과 접촉한다. 그레이징 후에는, 매끈하게 마무리가공된 표면을 제공하기 위하여 상기 제품의 표면을 재고형화한다.
제5스테이션을 떠나는 스크래핑된 트레이는 제6스테이션(940)에서 종래의 단일 조성물로 된 립 밤 제품에 현재 사용되는 그레이징 램프(942)에 의하여 번갈아 그래이징될 수 있다. 그레이징 램프의 파워, 타이밍 및 위치는 당업자에 의하여 매끈하게 마무리가공되는 동시에 제1조성물과 제2조성물 사이에 명확한 구분선이 유지될 수 있도록 결정될 수 있다.
이제, 트레이는 그것의 포장, 즉 제2끝단부(944)에서 컨베이어 벨트(902)로부터 제거될 수 있다. 작업자는 케이스(908)가 종래방식으로 포장될 수 있도록 트레이(904)를 컨베이어 벨트(902)로부터 제거할 수 있다. 물론, 필요하다면, 자동화된 기계에 의하여 트레이(904)가 제거될 수도 있다.
2가지 조성물로 된 스틱제품이 도시되고 상술되었으나, 본 발명이 의도하는 범위안에서는 스틱제품이 2가지 이상의 조성물을 포함할 수도 있다.
산업상이용가능성
따라서, 바람직한 실시예를 적용해가며 본 발명의 새로운 기본특징을 도시하고, 설명하고, 지적하였으나, 본 발명의 기술적사상 및 범위으로부터 벗어나지 않는다면 예시된 장치의 형태 및 세부사항에 다양한 생략, 치환 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 동일한 결과를 얻기 위하여, 실질적으로 동일한 방식으로, 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 이들 요소 및/또는 단계의 모든 조합은 본 발명의 범위내에 있다는 것을 명백하게 의도하고 있다. 상술된 일 실시예로부터 다른 실시예로의 요소의 치환 역시 충분히 의도되고 계획되었다. 또한, 도면은 축척대로 그려질 필요는 없으나, 그들은 특성상 단지 개념적이라는 것을 이 해해야 한다. 따라서, 상기에 의도한 바는 첨부된 청구항의 범위에 기재된 것에 의해서만 제한된다. 본 명세서를 통하여 언급된 모든 특허, 특허출원, 절차 및 공보는 그들 전체를 참조하기 위해 본 명세서에 채용되었다.
















Claims (74)

  1. 복합조성물 스틱 제품으로서,
    (a) 매끄러운 벽, 외부윤곽 및 내부윤곽을 갖는 케이스(container); 및
    (b) 상기 케이스의 벽에 이동 접촉되고 상기 케이스 내로 전진하여 안으로 들어갈 수 있게 배치된 몰딩된 스틱 조성물을 포함하며, 여기에서 상기 몰딩된 스틱 조성물에 인접한 상기 케이스의 모든 벽들이 전체적으로 경질이고, 상기 스틱 조성물은
    (ⅰ) 왁스를 포함하는 제 1 조성물; 및
    (ⅱ) 왁스를 포함하고 제 1 조성물과 접촉하는 제 2 조성물을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 선스크린, 방부제, 향미제, 방향제, 착색제, 콘디셔너, 보습제, 완화제(emollients), 세정제(cleansing agent), 노화 방지제, 정전기 방지제, 안정제, 및 pH 조절제로부터 선택된 하나 이상의 소수의 성분을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 조성물은 색상이 다르고, 상기 조성물들은 재현성이 있는 소정의 작위적인(non-random) 패턴으로 배치되고, 상기 스틱 조성물이 기판에 적용될 때 투명이거나 반투명이고; 스틱 제품이 립밤(lip balm)인 것을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스의 내부윤곽 및 외부윤곽은 상이한 것을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 소정의 구별되는 다중칼라 이미지를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 이미지는 하트; 상록수; 음양; 5각별; 6각별; 태양; 원; 반원과 반원; 화살이 꽂힌 하트; 가로 줄무늬; 대각방향 줄무늬; 길이방향 줄무늬; 기쁜 얼굴; 슬픈 얼굴; 나무; 초승달; 십자형; 4각별; 꽃; 타원; 물결; 번개; 바람개비; 깃발; 입술; 1 이상의 문자숫자식의 글자; 여타의 기하학 형상; 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 스틱 조성물은 길이방향 축선 및 적어도 그 일부분을 위한 길이방향 축선을 가지며, 상기 조성물의 길이방향 축선에 직각인 각 단면은 동일한 다중칼라의 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스틱 조성물은 그 필요에 있어 동물에 대한 국소적용을 위한 것임을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 스틱 조성물은 약학적으로 허용가능한 부형제(Vehicle)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
  11. 삭제
  12. 다중칼라 스틱 제품으로서,
    (a) 벽을 갖는 케이스; 및
    (b) 상기 케이스의 벽에 접촉하도록 배치되어, 상기 케이스 내에서 전진할 수 있는 몰딩된 다중칼라 스틱 조성물을 포함하고,
    상기 스틱 조성물은
    (ⅰ) 향미제를 포함하고 제 1의 색상을 갖는 제 1 조성물; 및
    (ⅱ) 향미제를 포함하고 제 1의 색상과 좋은 대조를 나타내는 제 2의 색상을 갖는 제 2 조성물을 포함하며;
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 화학적으로 유사하며, 상기 스틱 조성물은 기판에 적용될 때 투명이거나 반투명이고; 스틱 제품이 립밤(lip balm)이고, 상기 제 1 및 제 2 조성물이 재현성이 있는 소정의 작위적인 이미지로 배치되는 것을 특징으로 하는 다중칼라 스틱 제품.
  13. 삭제
  14. 케이스의 개방단으로부터 전진할 수 있는 복합조성물 스틱 제품을 제조하는 방법으로서,
    상기 케이스 내에 몰드샤프트를 삽입하는 단계;
    상기 몰드샤프트 주위로, 스틱 조성물의 제 1 조성물을 케이스 내에 분배하는 단계;
    공동을 형성하도록 상기 케이스로부터 몰드샤프트를 제거하는 단계; 및
    상기 공동의 적어도 일부분을 스틱 조성물의 제 2 조성물로 충전하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 적어도 하나의 성분이 상이하고, 재현성이 있는 소정의 작위적인 패턴으로 배치되고;
    상기 삽입단계가 케이스 내로 제 1의 충전 노즐 일부분을 삽입하는 것을 포함하고, 상기 제 1의 충전 노즐이 제 1의 소정의 형태 및 몰드샤프트의 적어도 일부분에 대해 배치된 제 1의 외부 벽을 가지는 몰드샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 삭제
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 분배하는 단계는 스틱 조성물의 제 1 조성물을 통로 내에 그리고 상기 몰드샤프트 주위로 상기 케이스 내에 분배하는 단계를 포함하고, 상기 통로는 상기 제 1 충전 노즐의 외면과 상기 제 1의 외측 배리어의 내면 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1의 몰드샤프트는 중공인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 충전하는 단계는, 공동의 적어도 일부분을 충전하기 위하여, 스틱 조성물의 제 2 조성물을 상기 제 1의 몰드샤프트를 통하여 상기 케이스 내에 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1의 몰드샤프트는 중실 또는 반중공인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 충전하는 단계는, 공동의 적어도 일부분을 충전하기 위하여, 소정의 제 2 형상의 제 2의 중공 몰드샤프트를 갖는 제 2 충전 노즐을 사용하여, 스틱 조성물의 제 2 조성물을 제 2의 몰드샤프트 내에 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 14항에 있어서,
    상기 분배하는 단계는, 상기 몰드샤프트 주위로, 스틱 조성물의 제 1 조성물을 상기 케이스 내에 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 14항에 있어서,
    상기 스틱 조성물이 케이스 내에 배치된 상태 하에서 상기 스틱 조성물의 상단면을 마무리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 마무리하는 단계는 상기 스틱 조성물의 상단면을 가열된 스크레이퍼(scraper)로 스크래핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 마무리하는 단계는 상기 스틱 조성물의 상단면을 글레이징 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 조성물의 적어도 하나는 약제, 착색제, 방향제, 향미제, 선스크린, 방부제, 연화제, 보습제, 완화제 또는 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 조성물의 적어도 하나는 착색제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 재현성이 있는 소정의 구별되는 작위적 다중칼라 이미지로서 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    조성물 스틱의 적어도 일부분에 대하여, 상기 조성물 스틱의 길이방향에 직각인 방향으로의 각 단면은 동일한 이미지를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 조성물간의 경계면(interface)에서는 혼합이 일어나지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 14항에 있어서,
    상기 스틱 제품은 립밤인 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 14항에 있어서,
    상기 분배하는 단계는, 상기 케이스가 지지 트레이에 의해 지지된 상태 하에서 상기 제 1 조성물이 상기 몰드샤프트 주위로 상기 케이스 내에서 퍼지도록 스틱 조성물의 제 1 조성물을 지지 트레이 상으로 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 충전하는 단계는, 상기 제 2 조성물이 상기 케이스 내에서 퍼지고, 공동의 적어도 일부분을 충전하도록, 스틱 조성물의 제 2 조성물을 지지 트레이 상으로 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 제거하는 단계는 상기 제 1 조성물의 상단면을 마무리하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 32항에 있어서,
    초과분의 제 1 및 제 2 조성물을 지지 트레이로부터 제거하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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  46. 제 14항의 방법에 의하여 마련된 복합조성물 스틱 제품.
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  50. 내부윤곽을 갖는 케이스로부터 전진할 수 있는 복합조성물 스틱 제품을 제조하는 방법에 있어서,
    복수의 나선형 회전부(revolution)를 포함하는 코르크 스크루 모양의 몰드샤프트를 상기 케이스 내에 삽입하는 단계;
    상기 몰드샤프트의 나선형 회전부 사이에서 스틱 조성물의 제 1 조성물을 케이스 내에 분배하는 단계;
    상기 케이스의 내부윤곽의 주위에 대하여 나선형 공동을 형성하도록 상기 케이스로부터 몰드샤프트를 제거하면서 회전시키는 단계; 및
    나선형 공동의 적어도 일부분을 스틱 조성물의 제 2 조성물로 충전하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 조성물은 적어도 하나의 성분이 상이하며, 재현성이 있는 소정의 작위적인 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
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  68. 케이스의 개방단부로부터 전진할 수 있는 복수의 복합조성물 스틱 제품을 제조하는 방법에 있어서,
    복수의 케이스를 수용하기 위하여 복수의 구멍이 그 안에 각각 형성되는 복수의 지지 트레이를 컨베이어 벨트 상에 위치시키는 단계;
    상기 지지 트레이를 상기 컨베이어 벨트의 제 1단부로부터 컨베이어 벨트의 제 2단부로 복수의 스테이션을 지나 이동시키는 단계;
    소정 개수의 분출헤드를 갖는 충전 노즐을 사용하여, 상기 케이스를 액체상태의 제 1 조성물로 충전하는 단계;
    상기 제 1 조성물이 액체상태인 동안, 관련된 케이스 내에 몰드샤프트를 삽입하는 단계;
    상기 제 1 조성물이 고형화되기 시작한 후에, 관련된 케이스로부터 상기 몰드샤프트를 제거하여, 각각의 관련된 케이스 내의 제 1 조성물에서의 각각의 몰드샤프트와 상보적인 모양의 공동을 형성시키는 단계;
    소정 개수의 분출헤드를 갖는 제 2 충전 노즐을 사용하여, 상기 공동들을 액체상태의 제 2 조성물로 충전하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 조성물은 상기 제 1 조성물과 적어도 하나의 성분이 상이한 것을 특징으로 하는 방법.
  69. 제 68항에 있어서,
    상기 제 2 조성물이 고형화된 후에, 상기 지지 트레이 내에 수용되는 충전된 케이스로부터 초과분의 제 2 조성물을 제거하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 제 69항에 있어서,
    각각의 케이스 내의 상기 제 1 및 제 2 조성물의 최상면을 글레이징 하는 단계를 더욱 포함하여, 상기 최상면이 녹아서 재고형화되어, 매끄러운 마무리면을 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  71. 다중칼라 립밤 스틱 제품으로서,
    (a) 매끄러운 벽을 갖는 케이스; 및
    (b) 상기 케이스의 벽에 이동 접촉되고 상기 케이스 내로 전진하여 안으로 들어갈 수 있게 배치된 몰딩된 다중칼라 스틱 조성물을 포함하며, 여기에서 상기 몰딩된 스틱 조성물에 인접한 상기 케이스의 모든 벽들이 전체적으로 경질이고, 상기 스틱 조성물은
    (ⅰ) 제 1 조성물 및;
    (ⅱ) 제 2 조성물을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 동일한 또는 실질적으로 동일한 녹는점을 가지며,
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 색상이 다르고, 재현성이 있는 소정의 작위적인 이미지로 배치되고,
    상기 스틱 조성물이 기관에 적용될 때 투명이거나 반투명인 것을 특징으로 하는 다중칼라 립밤 스틱 제품.
  72. 다중칼라 스틱제품으로서, 립밤이고,
    (a) 매끄러운 벽을 갖는 케이스; 및
    (b) 상기 케이스의 벽에 이동 접촉되고 상기 케이스 내로 전진하여 안으로 들어갈 수 있게 배치된 몰딩된 다중칼라 스틱 조성물을 포함하며, 여기에서 상기 몰딩된 스틱 조성물에 인접한 상기 케이스의 모든 벽들이 전체적으로 경질이고, 상기 스틱 조성물은
    (ⅰ) 선스크린, 방부제, 향미제, 방향제, 착색제, 콘디셔너, 보습제, 완화제, 세정제, 노화 방지제, 정전기 방지제, 안정제, 및 pH 조절제로부터 선택된 하나 이상의 소수의 성분 및 왁스를 필수적으로 포함하는 제 1 조성물; 및
    (ⅱ) 선스크린, 방부제, 향미제, 방향제, 착색제, 콘디셔너, 보습제, 완화제, 세정제, 노화 방지제, 정전기 방지제, 안정제, 및 pH 조절제로부터 선택된 하나 이상의 소수의 성분 및 왁스를 필수적으로 포함하는 제 2 조성물을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 색상이 다르고, 재현성이 있는 소정의 작위적인 이미지로 배치되고, 상기 스틱 조성물이 기판에 적용될 때 투명이거나 반투명인 것을 특징으로 하는 다중칼라 스틱 제품.
  73. 복합조성물 스틱 제품으로서, 립밤, 선스크린, 또는 데오도란트(deodorant)이고,
    (a) 매끄러운 벽을 갖는 케이스; 및
    (b) 상기 케이스의 벽에 이동 접촉되고 상기 케이스 내로 전진하여 안으로 들어갈 수 있게 배치된 몰딩된 다중칼라 스틱 조성물을 포함하며, 여기에서 상기 몰딩된 스틱 조성물에 인접한 상기 케이스의 모든 벽들이 전체적으로 경질이고, 상기 스틱 조성물은
    (ⅰ) 왁스를 포함하는 제 1 조성물; 및
    (ⅱ) 왁스를 포함하고 제 1 조성물과 접촉하는 제 2 조성물을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 색상이 다르고, 재현성이 있는 소정의 작위적인 이미지로 배치되고, 상기 스틱 조성물이 기판에 적용될 때 투명이거나 반투명인 것을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
  74. 복합조성물 스틱 제품으로서,
    (a) 매끄러운 벽을 갖는 케이스; 및
    (b) 상기 케이스의 벽에 이동 접촉되고 상기 케이스 내로 전진하여 안으로 들어갈 수 있게 배치된 몰딩된 다중칼라 스틱 조성물을 포함하며, 여기에서 상기 몰딩된 스틱 조성물에 인접한 상기 케이스의 모든 벽들이 전체적으로 경질이고, 상기 스틱 조성물은
    (ⅰ) 왁스를 포함하고 벽에 접촉하는 제 1 조성물; 및
    (ⅱ) 왁스를 포함하고 제 1 조성물과 벽에 접촉하는 제 2 조성물을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 조성물은 색상이 다르고, 재현성이 있는 소정의 작위적인 이미지로 배치되고, 상기 스틱 조성물이 기판에 적용될 때 투명이거나 반투명인 것을 특징으로 하는 복합조성물 스틱 제품.
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