KR101331378B1 - 형상 기억 중합체 마스카라 브러쉬 - Google Patents

형상 기억 중합체 마스카라 브러쉬 Download PDF

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이엘씨 매니지먼트 엘엘씨
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Abstract

마스카라 브러쉬 헤드는 형상 기억 중합체(SMP) 필라멘트 또는 섬유로부터 제조된 강모를 포함한다. 형상 기억 중합체 필라멘트는 브러쉬를 조립하는 동안의 제1 형태, 및 열 또는 다른 에너지 형태의 외부 자극에 노출된 후의 제2 형태를 나타내도록 선택된다. 브러쉬 헤드는 초기에 조립된다, 즉, SMP 필라멘트의 길이를 와이어 분절 사이에 위치시킨 다음, 와이어 분절을 서로에 대하여 꼬아서 꼬인 와이어 코어를 형성한다. 코어는 필라멘트 길이를 이들의 바깥쪽 말단들의 중간에서, 일반적으로는 이들의 거의 중심점에서 잡아 고정시킨다. 제1 형태는 와이어 코어에서 섬유의 조립을 용이하게 하기 위하여 일자형일 수 있다. 코어에서의 조립 후 및 외부 자극에 적용된 후의 제2 형태는 브러쉬의 기능을 향상시키기에 적합한 임의의 강모 모양 (예컨대, 굴곡형, 물결형 또는 코일형)일 수 있다. 브러쉬 헤드는 오로지 SMP 필라멘트로만 이루어질 수 있거나, 또는 SMP 필라멘트와 임의의 다른 적합한 필라멘트 (예컨대, 나일론, 천연 식물 또는 동물 섬유 등)의 블렌드일 수 있다.

Description

형상 기억 중합체 마스카라 브러쉬{SHAPE MEMORY POLYMER MASCARA BRUSH}
본 발명은 화장용 브러쉬에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 꼬인 와이어 코어로부터 방사상으로 연장되는 강모를 갖는 화장용 브러쉬에 관한 것이다. 특히, 형상 기억 중합체 강모로 만들어진 마스카라 브러쉬에 관한 것이다.
꼬인 와이어 코어를 갖는 화장용 브러쉬, 예를 들어 사용자의 속눈썹에 마스카라를 바르는데 사용되는 마스카라 브러쉬가 알려져 있다. 전형적인 마스카라 브러쉬는 한 쌍의 평행한 분절 또는 길이의 와이어를 제공하도록 일반적으로 u-형 형태로 접혀진 금속 와이어로부터 형성된 코어를 이루어져 있다. 보통 나일론 또는 다른 합성 물질의 별개의 가닥으로 이루어진 강모 (또한 필라멘트 또는 섬유로도 부름)가 와이어 분절의 길이의 일부분 사이에 배치되어 있다. 그 다음, 와이어 분절은 서로에 대하여 꼬이거나 회전되어 나선형 코어(꼬인 와이어 코어로도 알려져 있음)를 형성하는데, 이는 필라멘트를 이들의 바깥쪽 말단들의 중간에서, 일반적으로 이들의 거의 중심점에서 잡아 고정시킨다. 이렇게 하여, 강모 부분 또는 강모 헤드는 나선형 또는 소용돌이형으로 꼬인 와이어 코어에 고정된 방사상 연장되는 강모로 형성된다. 예를 들어, US 4,887,622호(Gueret) 및 US 4,733,425호(Hartel 등)를 참조한다. 여기 인용된 각 특허는 본원에 전체로서 참조로 인용되어 있다.
사용자의 속눈썹에 마스카라를 바르기 위하여, 브러쉬는 저장소로부터 임의의 분량의 마스카라를 취하고 운반하여 사용자의 속눈썹에 놓을 수 있어야 한다. 일반적으로, 마스카라 도포기는 마스카라의 저장소를 갖는 용기 또는 일부 다른 화장용 제품에 삽입된다. 강모는 임의의 분량의 마스카라 또는 제품을 취하여 이를 도포를 위한 용기로부터 사용자의 속눈썹으로 운반하도록 배열된다. 예를 들어, US 4,365,642호(Costa), US 4,733,425호(Hartel 등) 및 US 4,887,622호(Gueret)를 참조한다.
예를 들어, 로딩(loading), 도포 및 빗질 특징의 조합을 최적화하는 마스카라 도포기가 바람직하다. 로딩은 마스카라와 같은 제품을 운반하는 도포기의 능력을 가리킨다. 로딩을 최대화하는 강모는 브러쉬로 운반되는 마스카라 제품의 분량을 다시 채우기 위해 사용자가 도포기를 저장소 안에 도입하여야 하는 횟수를 최소화한다. 도포는 브러쉬가 제품, 예컨대 마스카라를 선택된 부위, 예컨대 속눈썹에 놓는 능력을 가리킨다. 도포 특징은, 예를 들어 속눈썹에 충분한 양의 마스카라를 균일하게 매력적으로 또한 가능한 적은 스트로크(stoke)로 놓는 도포기에서 최적화된다. 빗질은 속눈썹에 이미 도포된 마스카라를 수리하고 뭉쳐있는 속눈썹을 분리시킴으로써 덩어리를 제거하는 능력을 가리킨다. 빗질 특징은 속눈썹을 적당히 분리시키고 과량의 마스카라를 분포시키거나 제거하여 완성된 외관을 제공하는 도포기에서 최적화된다.
로딩을 최대화하는 브러쉬는 덜 만족스러운 도포 및 빗질 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 무겁게 로딩된 브러쉬는 속눈썹에 과량의 화장품을 도포할 수 있고, 따라서 과량을 제거하기 위하여 추가의 도포 또는 빗질 스트로크가 필요하다. 바꿔 말하면, 완성된 외관을 얻기 위하여 제품을 도포하거나 최소의 스트로크로 속눈썹을 빗질하는 도포기는 불충분한 로딩량의 제품을 운반할 수 있다. 따라서, 이상적인 도포기는 로딩, 도포 및 빗질 특징의 조합을 최적화하므로, 완성된 외관은 가능한 적은 스트로크로 또한 마스카라 저장소에 도포기를 가능한 적게 도입하여 신속하게 성취될 수 있다.
상이한 길이의 강모 또는 섬유를 갖는 강모 헤드를 제공하면 마스카라 브러쉬의 로딩, 도포 및 빗질 특징을 개선시킬 수 있다고 알려져 있다. 더 짧은 강모는 브러쉬의 로딩 및 도포 특징을 개선시키는 것으로 생각되는 반면에, 더 긴 강모는 브러쉬의 빗질 특징을 개선시키는 것으로 생각된다. 예를 들어, 브러쉬의 강모 부분은 둘레로, 직경 방향으로 또는 선형으로, 또는 이들 트리밍 방식의 임의의 조합으로 트리밍될 수 있다. 상이한 길이로 트리밍된 강모를 갖는 브러쉬는, 예를 들어 US 5,595,198호(Kemmerer) 및 US 5,551,456호(Hartel)에 개시되어 있다. 이들 참조 문헌에 개시된 브러쉬는 긴 강모로부터 형성된 부분 및 짧은 강모로부터 형성된 부분을 갖는다. US 5,165,760호(Gueret)에는 짧은 뻣뻣한 강모 및 긴 부드러운 강모를 포함하는 브러쉬를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 브러쉬는 처음에는 동일한 길이의 뻣뻣한 강모 및 부드러운 강모로 제조된다. 연마 공정 동안, 뻣뻣한 강모는 길이가 감소되어 더 짧은 강모가 되는 반면에, 부드러운 강모는 연마기를 피하기에 충분히 빗나가 긴 상태로 남는다고 한다. 이 방법의 문제점은, 긴 강모와 짧은 강모의 길이를 서로에 대하여 미리 결정하는 것이 뻣뻣한 강모와 부드러운 강모 사이의 뻣뻣함의 차이에 의존한다는 것이다. 따라서, 바람직한 강모 길이 차를 얻도록 선택된 뻣뻣함 정도의 차이를 갖는 강모는 이상적인 브러쉬 특징, 예컨대 빗질, 로딩, 도포 등을 나타내지 않을 수 있다. 바꿔 말하면, 이상적인 브러쉬 특징을 나타내는 강모는 최적의 강모 길이 차를 얻기에 충분한 뻣뻣함 정도의 차이를 갖지 않을 수 있다. 또한, 개시된 방법에 의해서는, 짧은 부드러운 강모 사이에 긴 뻣뻣한 강모가 들어가 있는 브러쉬를 제조하는 것이 불가능하고, 긴 강모 사이에 짧은 강모가 들어가 있고 모든 강모가 균일한 뻣뻣함을 갖는 브러쉬를 제조하는 것이 불가능하다. 이들 두 강모 배열은 더 바람직한 도포기를 생성할 것인데, 더 긴 뻣뻣한 강모는 더 우수한 빗질 특징을 제공하는 것으로 생각되고, 더 짧은 부드러운 강모는 더 우수한 도포 특징을 제공하는 것으로 생각되기 때문이다.
US 6,279,583호에는 규칙적으로 배치된 방사상 연장되는 다수의 짧은 강모와 긴 강모를 지지하는 꼬인 와이어 코어를 갖는 브러쉬가 개시되어 있다. 긴 강모의 끝은 브러쉬의 바깥쪽 외피를 한정한다. 짧은 강모와 긴 강모는 짧은 강모의 끝이 바깥쪽 외피로부터 안쪽으로 떨어져 있는 층을 형성하도록 산재되어 있다. 브러쉬는 강모의 뻣뻣함에 상관없이 먼저 브러쉬 블랭크(blank)를 형성함으로써 제조될 수 있고, 초기에 후속 단계를 위해 강모를 고정하기에 충분한 정도로만 와이어 코어를 꼰다. 그 다음, 블랭크를 트리밍하여 짧고 긴 강모의 길이를 한정하는데, 짧은 강모는 브러쉬 블랭크의 강모 외피 내의 일련의 둘레 방향으로 떨어져 있는 종방향의 홈을 절단함으로써 정해진다. 그 다음, 와이어 분절을 더 꼬아 긴 강모 사이에 짧은 강모를 옮기고 분산시켜, 짧은 강모의 끝이 긴 강모의 끝으로부터 안쪽으로 떨어져 있는 층을 한정한다. 이 방법에 따른 브러쉬 제조의 단점은 브러쉬를 트리밍하여 강모 길이를 한정한 후에 추가의 꼬임 단계가 필요하다는 것이다.
다양한 섬유 단면(예컨대, 관형, U형, I형 또는 Z형 등)으로 만들어진 마스카라 브러쉬가 알려져 있다. 커브(curve)형, 굴곡형 또는 물결형 섬유로 만들어진 마스카라 브러쉬가 또한 알려져 있다. 다양한 단면 및 커브형, 굴곡형 또는 물결형 섬유는 둥근 단면의 일자형 섬유로 제조된 강모에 비하여 이점을 제공하는 것으로 생각된다(예를 들어, 개선된 로딩 및 도포 특징). 예를 들어, US 5,161,555호(Cansler)에는 일자형 강모 대신에 심하게 물결형인 강모를 사용하는 마스카라 브러쉬가 개시되어 있다. 그러나, 특이한 단면을 갖는 섬유, 및/또는 커브형, 굴곡형, 평탄형 또는 물결형 섬유는 생산시 특별한 어려움을 제공한다. 예를 들어, 커브형, 굴곡형 또는 물결형 섬유는 얽힐 수 있어서, 꼬인 와이어 코어 브러쉬를 제조하는 동안, 꼬기 전의 와이어 분절 사이에 놓인 섬유의 양 및 배향을 조절하기가 어렵다. 그 결과, 기준에서 벗어난 강모 밀도 및/또는 강모 배향으로 인한 불합격 강모 헤드의 형태로 폐기물을 상당히 증가시킬 수 있다.
따라서, 개선된 마스카라 브러쉬, 및 종래 기술의 브러쉬 및 방법의 한계를 겪지 않는 브러쉬의 제조 방법이 필요하다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 마스카라 브러쉬 및 종래 기술의 문제점을 극복하는 브러쉬의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 폐기물 및 공정 단계를 최소화하는 방법으로 제조되는, 다양한 형태의 강모를 갖는 마스카라 브러쉬를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 특이한 단면을 갖거나, 또는 커브형, 굴곡형 또는 물결형 섬유로부터 제조된 강모를 갖는 마스카라 브러쉬를, 일반적으로 상기 섬유와 관련된 가공 문제 없이 제공하는 것이다.
따라서, 형상 기억 중합체(SMP) 필라멘트 또는 섬유로부터 제조된 강모를 포함하는 마스카라 브러쉬가 제공된다. SMP 필라멘트는 브러쉬를 조립하는 동안의 제1 예정된 형태(초기 형태로도 부름), 및 외부 자극에 노출시킨 후의 제2 또는 최종의 예정된 형태를 나타내도록 선택된다. 브러쉬 헤드를 초기에 조립한다, 즉, 제1 예정된 형태를 나타내는 SMP 필라멘트 길이를 와이어 분절 사이에 위치시킨 다음, 와이어 분절을 서로에 대하여 꼬아 나선형 또는 꼬인 와이어 코어를 형성한다. 코어는 SMP 필라멘트 길이를 이들의 바깥쪽 말단들의 중간에서, 일반적으로는 이들의 거의 중심점에서 잡아 고정시킨다. 브러쉬 헤드를 초기에 조립한 후, 즉 SMP 필라멘트를 꼬인 와이어 분절에 잡은 후, 조립된 브러쉬 헤드를 외부 자극에 적용시킨다. 외부 자극은 SMP 필라멘트의 전부 또는 적어도 일부를 예정된 제2 또는 최종 형태로 변형시킨다. 외부 자극은, 예를 들어 빛, 온도(저온 또는 열), 자기, 전기, 무선 주파수, 마이크로파, 플라즈마, 이온 또는 입자계 에너지, 또는 화학 처리의 형태를 취할 수 있다. 브러쉬 헤드는 오로지 SMP 필라멘트로만 이루어질 수 있거나, SMP 필라멘트와 임의의 다른 적합한 필라멘트(예컨대, 나일론, 천연 식물 또는 동물 섬유 등)의 블렌드일 수 있다.
필라멘트에 관하여 사용될 때 "형태"라는 용어는 필라멘트의 일반적인, 외부 형태 또는 모양("전체적인 형태") 뿐만 아니라 필라멘트의 단면 형태 또는 단면 모양을 가리킬 수 있다. 초기 또는 최종의 SMP 필라멘트의 전체적인 형태는, 예를 들어 일자형, 커브형, 굴곡형, 물결형, 코일형(나선형), 노치(notch)형, 리지(ridge)형, 채널(channel)형, 평탄형 또는 플랜지(flange)형일 수 있다. 초기 또는 최종의 SMP 필라멘트의 단면 형태는, 예를 들어 중실(solid)형, 중공(hollow)형(예컨대, 관형이거나 하나 이상의 내강 또는 통로가 있음), 원형, 정사각형, 직사각형, S, U, X 또는 T형, 플랜지형, 평탄형, 대칭형 또는 비대칭형일 수 있다. 단면 형태는, 예를 들어 중실형인 것으로 보이는 초기 형태에서 중공형 또는 채널형인 최종 형태로 변할 수 있다. 제1 또는 초기 형태, 또는 제2 또는 최종 형태에 있어서, 전체적인 형태 및/또는 단면 형태의 임의의 조합이 선택되어, 매우 다양한 초기 및 최종의 강모 결과 또는 효과를 제공할 수 있다.
조립하는 동안 다루기 쉽게 하고 더 균일한 강모 양 및 배향을 달성하기 위하여, 바람직한 초기 형태는 중실형 단면인 것으로 보이는 일자형 필라멘트이다. 이 필라멘트를 코어에 고정하고, 적합한 외부 자극을 적용하여 물질의 형상 기억 특성을 활성화한 후, 필라멘트는 예를 들어 코일형(땋은 모양)의 전체적인 형태 및 중공형 단면을 포함할 수 있는 최종 형태를 띤다. 그 결과, 이전에는 달성하기에 상당히 더 어려웠던 균일한 강모 분포의 코일형 강모를 갖는 브러쉬가 얻어진다.
강모 분포 및/또는 밀도에 관한 더 불규칙한 최종 강모 형태에 있어서, 정반대의 접근을 할 수 있다. 예를 들어, 초기 필라멘트 형태를, 예를 들어 굴곡형, 물결형, 코일형(나선형) 또는 노치형이도록 선택한다. 굴곡형, 물결형, 코일형 또는 노치형 필라멘트의 얽힘 및 다른 물리적 상호작용으로 인하여, 필라멘트는 꼬기 전의 와이어 분절들 사이에 위치하면서 와이어 분절에 대하여 덜 균일한 분포 및 더 불규칙한 배향이 되기가 더 쉽다. 필라멘트를 꼬인 와이어 코어에 고정하고 적합한 외부 자극을 적용하여 필라멘트의 형상 기억 특성을 활성화한 후, 필라멘트는 예를 들어 일자형의 전체적인 형태를 포함할 수 있는 최종 형태를 띤다. 그 결과, 이전에는 달성하기에 더 어려웠던 더 불규칙한 분포 및 배향의 일자형 강모를 갖는 브러쉬가 얻어진다.
적절한 외부 자극을 적용한 후 바람직한 최종 형태를 적합하게 달성하기만 하면 어떠한 초기 형태라도 선택할 수 있음을 알 것이다.
도 1A는 초기 형태의 개략적인 형태로 예시된 SMP 필라멘트를 갖는 본 발명에 따른 마스카라 브러쉬의 정면도이다.
도 1B는 최종 형태의 개략적인 형태로 예시된 SMP 필라멘트를 갖는 도 1A의 마스카라 브러쉬의 정면도이다.
도 2A는 SMP 및 비-SMP 필라멘트로 만들어진 본 발명에 따른 마스카라 브러쉬의 제2 실시양태의 정면도이고, SMP 필라멘트는 초기 형태의 개략적인 형태로 예시되어 있다.
도 2B는 최종 형태의 개략적인 형태로 예시된 SMP 필라멘트를 갖는 도 2A의 마스카라 브러쉬의 실시양태의 정면도이다.
도 3A는 SMP 및 비-SMP 필라멘트로 만들어진 본 발명에 따른 마스카라 브러쉬의 제3 실시양태의 정면도이고, SMP 필라멘트는 초기 형태의 개략적인 형태로 예시되어 있다.
도 3B는 최종 형태의 개략적인 형태로 예시된 SMP 필라멘트를 갖는 도 3A의 마스카라 브러쉬의 실시양태의 정면도이다.
도 4는 SMP 필라멘트로 만들어진 본 발명에 따른 마스카라 브러쉬의 제4 실시양태의 정면도이고, 이때 일부 SMP 필라멘트는 초기 형태의 개략적인 형태로 예시되어 있고, 일부 SMP 필라멘트는 최종 형태의 개략적인 형태로 예시되어 있다.
도 5A-5E는 초기 또는 최종 형태로 선택될 수 있는 강모 형태의 사시도이다.
도 6A-6B는 초기 또는 최종 형태로 선택될 수 있는 다른 강모 형태의 사시도이다.
도 7A-7B는 초기 또는 최종 형태로 선택될 수 있는 다른 강모 형태의 사시도이다.
도 1 내지 5를 참조할 때, 마스카라 도포기 브러쉬를 일반적으로 (2)로 나타내었다. 브러쉬는 서로 나선형으로 꼬인 금속 와이어의 길이(6)에 의해 형성된 코어(4)를 갖는다. 브러쉬(2)의 강모 부분(8)은 코어(4)로부터 방사상으로 연장되는 다수의 강모(10)를 갖는다. 강모(10)의 쌍(12)들은 와이어의 꼬인 길이(6)에 의해 이들의 바깥쪽 말단들(16)의 중간에서 잡힌 별개의 필라멘트(14)에 의해 형성된다. 필라멘트(14)의 적어도 일부는 강모 부분(8)을 조립하는 동안의 제1 또는 초기 형태(20)(도 1A, 도 2A, 도 3A 및 도 4), 및 강모 부분(8)의 조립 후에 적용된 외부 자극에 반응한 제2 또는 최종 형태(22)(도 1B, 도 2B, 도 3B 및 도 4)를 갖도록 적합화된 형상 기억 중합체 필라멘트(18)이다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 브러쉬는 또한 통상의 비-형상 기억 필라멘트(24)로 제조된 강모를 가질 수 있다. 첨부된 도면에 걸쳐, 형상 기억 중합체 필라멘트(18)는 윤곽 형태로 개략적으로 예시되어 있고, 통상의(비-형상 기억) 필라멘트(24)는 검정색 중실 형태로 예시되어 있다.
형상 기억 중합체는 독특한 모양 사이에서 모양을 바꾸는 능력, 즉 최초의 모양('압출기에서 나온' 모양)에서 '프로그램화(programming)된' 제1 또는 초기 모양(일시적인 모양)으로, 그 다음 초기의 프로그램화된 모양에서 최초 모양과 거의 같은 최종 모양으로 모양을 바꾸는 능력을 갖는 물질이다. 달리 말하면, SMP로 만들어진 물품은 그의 최초 모양을 '기억'하고, 적절하게 자극받으면 최초 모양으로 되돌아간다. 초기 모양은 프로그램화라는 공정을 적용함으로써 결정된다. 프로그램화 공정 동안, 원래 모양, 예를 들어 물결형 필라멘트는, 예를 들어 초기 모양을 일시적으로 '고정'하기 위한 열, 저온 또는 다른 에너지를 동반할 수 있는 기계적 연신 또는 가압에 의해, 초기 모양, 예컨대 일자형 모양으로 조작된다. SMP 섬유를 초기 모양(예컨대, 일자형)으로부터 그의 최종 모양(예컨대, 물결형)으로 되돌리기 위하여, SMP 섬유를 온도 변화 또는 에너지파에 대한 노출과 같은 외부 자극에 적용시킨다. 그 다음, SMP 필라멘트는 초기 모양(제1 또는 프로그램화된 모양)으로부터 다시 최초 모양(제2 또는 "최종" 모양)으로 제어된 방식으로 변화한다. 따라서, 적절한 자극에 노출될 때, SMP는 초기 모양으로부터 최종 모양으로 미리 정해진 방식으로 모양을 바꿀 수 있다. 이 공정은 생분해가능하도록 고안된 것을 포함한 임의의 SMP에 적용된다.
초기 형태에서 최종 형태로의 변화에 있어서, 외부 자극은, 예를 들어 빛, 온도(저온 또는 가열), 자기, 전기, 무선 주파수, 마이크로파, 플라즈마, 이온 또는 입자계 에너지, pH 값, 습도 수준(RH) 또는 화학 처리의 형태를 취할 수 있다. 하나의 모양에서 다른 모양으로의 변화, 예컨대 최초 모양에서 초기 모양으로, 또는 더 구체적으로는 초기 모양에서 최종 모양으로의 변화를 위한 촉매(예를 들어 온도)는 예정되어 중합체에 미리 프로그램화된다. 반응을 촉발시키는 온도는, 예를 들어 전체 범위가 -40 내지 400 ℃일 때 0 내지 250 ℃의 이상적인 범위 이내로 설정될 수 있었다. 0 내지 100 %의 습도 수준은 변화를 촉발할 수 있었다. 물 또는 액체에 간단히 침지하는 것으로 상기 변화를 촉발할 수 있었다. 플라즈마 처리, 코로나 처리에 대한 노출, 또는 표면 힘 수준의 변화가 상기 변화를 촉발할 수 있었다. 1 ㎓ 내지 300 ㎓의 마이크로파가 상기 변화를 촉발할 수 있었다. 1 ㎚(극자외선 범위)에서, 400 내지 700 ㎚(가시광선), 1 ㎜ 이하(IR-C 적외선)의 광파로 상기 변화를 촉발할 수 있었다. 1 내지 14의 예정된 pH 수준으로 상기 변화를 촉발할 수 있었다. 전기는 전압(50 마이크로볼트 내지 80,000 볼트)에 의해, 전류(5 마이크로암페어 내지 30,000 암페어)에 의해 또는 저항(1 마이크로오옴 내지 2000 오옴)에 의해 인가될 수 있었다. 더 넓은 방사선 범위는 라디오 파장(103 미터) 내지 감마선(10-12 미터)일 수 있었다. 최초 모양에서 초기 모양으로의 변화에 있어서, 외부 자극은 임의의 상기 자극을 포함할 수 있고, SMP 물질을 프로그램화하기 위해, 예를 들어 가압, 연신, 휘기 등과 같은 기계적 작업의 형태를 취할 수 있다. 외부 자극은 SMP 필라멘트에 적용된 고온의 기체 또는 액체의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 강모 부분의 형성에 뒤이어, 브러쉬 헤드를 고온 또는 저온 공기의 흐름에 적용시킬 수 있거나, 고온 또는 저온의 액체 조에 담글 수 있다. 또 다르게는, 자극은 SMP 섬유에 쏘여지는 방사 에너지 또는 빛 에너지, 또는 UV, 라디오, 마이크로파 또는 다른 에너지파의 형태일 수 있다.
마스카라 브러쉬에 사용하기에 적합한 SMP 필라멘트로는 미국 오하이오주 데이톤 소재의 CRG 인더스트리즈(CRG Industries) (코너스톤 리써치 그룹 (Cornerstone Research Group))로부터 입수가능한 CRG 베리플렉스(Veriflex) 중합체 필라멘트가 있다. 브러쉬 제조사 및 궁극적으로는 브러쉬 소비자의 요구에 적합한 초기 및 최종 필라멘트 모양 또는 형태의 임의의 조합이 선택될 수 있다. 필라멘트 모양/형태의 몇몇 예가 도 5A 내지 도 5E, 도 6A, 도 6B, 도 7A 및 도 7B에 제공되어 있다. 도 5A는 물결 형태의 필라멘트를 예시한다. 도 5B는 코일형의 나선 또는 '땋은' 모양의 필라멘트를 예시한다. 도 5C는 중공 뿔형 형태의 필라멘트를 예시한다. 도 5D는 평탄한 막대형 형태를 예시한다. 도 5E는 고리 형태의 J형 필라멘트를 예시한다.
도 6A는 비교적 평탄한 X형 단면 프로필을 갖는 필라멘트의 부분을 예시한다. 도 6B는 확장된 X형 단면 프로필을 갖는 동일한 필라멘트 부분을 예시한다. 확장된 상태에서, X형 프로필의 자유 말단은 휘어져 있다. 필라멘트는 평탄하거나 확장된 단면 프로필이 초기 프로필일 수 있도록 프로그램화될 수 있고, 다른 단면 프로필이 최종 프로필일 것이다.
도 7A는 비교적 평탄한 이중 내강, 8자 모양의 단면 프로필을 갖는 필라멘트의 부분을 예시한다. 도 7B는 확장된 이중 내강, 8자 모양의 단면 프로필을 갖는 동일한 필라멘트 부분을 예시한다. 필라멘트는 평탄하거나 확장된 단면 프로필이 초기 프로필일 수 있도록 프로그램화될 수 있고, 다른 단면 프로필이 최종 프로필일 것이다.
초기 또는 최종의 SMP 필라멘트의 단면 형태는, 예를 들어 중실형, 중공형(예컨대, 관형이거나 하나 이상의 내강 또는 통로가 있음), 원형, 정사각형, 직사각형, S, U, X 또는 T형, 플랜지형, 평탄형, 대칭형 또는 비대칭형일 수 있다(예를 들어, 본원에 전체로서 참조로 인용된 US 7,125,188호, US 7,052,199호, US 6,481,445호, US 6,450,177호, US 6,176,631호, US 6,012,465호, US 5,762,432호, US 5,657,778호, US 5,567,072호 및 US 3,186,018호에 개시된 강모 단면을 참조함). 이러한 전체 및 단면의 필라멘트 모양 및/또는 형태는 단지 예시적일 뿐이고, 임의의 적합한 모양 또는 형태의 필라멘트가 브러쉬 제조사 및 궁극적으로는 브러쉬 사용자의 목적을 달성하는데 사용될 수 있음을 알 것이다. 전형적으로, 마스카라 브러쉬는 두께가 1 mil 내지 약 12 mil 또는 14 mil인, 중실 또는 중공형 강모를 갖는다.
예를 들어, 도 1B에 예시된 브러쉬, 즉 SMP 필라멘트로 제조된 모든 강모, 및 최종 SMP 필라멘트 형태를 나타내는 모든 강모를 갖는 브러쉬를 제조하기 위하여, 초기 형태(도 1)의, 즉 일자형으로 프로그램화된 일정량의 SMP 필라멘트를 얻을 것이다. 그 다음, 초기 형태의 필라멘트를 와이어 분절(6) 사이에 위치시키고, 와이어 분절을 서로에 대하여 꼬아서 꼬인 와이어 코어(4)를 형성할 것이다. 이 예시에서, 와이어 분절(6)은 실제로는 헤어핀 또는 u형으로 접혀 두 인접한 와이어 분절을 형성하는 하나의 와이어임에 주의한다. 그러나, 분절(6)은 서로 인접하게 놓여진 2개의 별개의 와이어 단편으로부터 형성될 수도 있다. 코어(4)는 SMP 필라멘트 길이(18)를 이들의 바깥쪽 말단들(16)의 중간에서, 일반적으로는 이들의 거의 중심점에서 잡아 고정시킨다. 강모 부분(8)을 초기에 조립한 후, 즉 SMP 필라멘트(18)가 꼬인 와이어 코어(4)에 잡힌 후, 조립된 브러쉬 헤드를 고온 공기 또는 고온 액체 조와 같은 외부 자극에 적용시킨다. 외부 자극은 SMP 필라멘트의 전부(도 1A) 또는 적어도 일부(도 4)를 예정된 제2 또는 최종 형태, 즉 도 1A 및 도 4에 도시된 물결형 형태로 변형시킨다. 이 예의 필라멘트의 초기 형태는 일자형이기 때문에, 강모 분포 및 밀도는 강모 부분을 조립하는 동안 유지하고 조절하기가 비교적 쉽다. 따라서, 생성된 최종 브러쉬는 이전에는 달성하기에 상당히 더 어려웠던 결과인 균일한 분포 및 밀도의 물결형 강모를 갖는다.
반면에, 일자형 강모를 갖지만 더 불규칙한 강모 분포 및 밀도를 갖는 브러쉬를 달성하는 것이 목적이라면, 공정을 반대로 할 수 있었다, 즉, SMP 강모의 초기 형태가 물결형일 수 있다(도 1B). 조립하는 동안 물결형 강모를 코어로 얽는 것은 코어 주위에 더 불규칙한 강모 분포 및 밀도를 생성할 것이다. 외부 자극을 적용한 후 SMP 강모의 최종 형태는 코어 주위의 불규칙한 분포 및 불규칙한 밀도를 갖는 일자형 강모일 것이다(예시되지 않음).
브러쉬 헤드는 오로지 SMP 필라멘트로 이루어질 수 있거나(도 1 및 도 4), 또는 SMP 필라멘트와 통상의 필라멘트의 블렌드(도 2) 또는 클러스터링(clustering)(도 3)일 수 있다. 이 적용을 위한 통상의 필라멘트는 SMP 필라멘트가 아닌, 화장용 도포기, 특히 마스카라 도포기에 사용하기에 적합한 필라멘트인 임의의 필라멘트이다. 통상의 필라멘트의 예로는 당업계에 널리 알려져 있는 나일론, 엘라스토머, 천연 식물 또는 동물 섬유, 생분해성 섬유 등이 있다. SMP 필라멘트는 외부 자극에 반응하여 모양을 바꾸지만(도 2A, 도 3A를 각각 도 2B, 도 3B와 비교함), 통상의 필라멘트는 상기 공정에 걸쳐 최초의 모양을 거의 유지한다(통상의 필라멘트가 꼬인 와이어 코어에 잡힐 때 필라멘트가 끼임으로 인한 정도는 제외함).
코어에 잡힌 필라멘트는 SMP 최종 형태가 달성되기 전 또는 후에 트리밍될 수 있다. 예를 들어, 강모는 외부 자극에 적용하기 전에 도 1 내지 도 4에 예시된 최종 형태로 트리밍될 수 있었다. 도 2B에 도시된 혼합 섬유 실시양태의 경우에서, 이는 더 긴 통상의 강모와 더 짧은 SMP 강모를 갖는 브러쉬를 생성할 것인데, 일자형 형태로부터 물결형 형태로의 변환은 아마 SMP 강모의 겉보기 길이를 약간 감소시킬 것이기 때문이다. 브러쉬의 모든 강모(통상의 필라멘트 및 SMP 필라멘트)가 동일한 길이를 갖는 것이 바람직한 경우, 강모를 외부 자극에 적용시킨 후 트리밍할 수 있다.
상기 예시는 외부 자극의 적용으로 인해 길이가 감소된 SMP 섬유를 도시하지만, SMP 필라멘트는 반대의 결과를 달성하도록 프로그램화될 수 있음을 알 것이다. 달리 말하면, SMP 필라멘트는 비교적 짧아진 초기 형태로 프로그램화되고, 적절한 외부 자극을 적용한 후, 초기 형태보다 비교적 긴 최초 형태로 되돌아 갈 수 있다.
상기 논의는 마스카라 브러쉬에 관한 것이지만, 본 발명은 또한 다른 유형의 화장용 브러쉬, 예를 들어 치크(cheek) 또는 블러쉬(blush) 브러쉬, 아이 섀도우(eye shadow) 브러쉬, 파운데이션 브러쉬(foundation brush), 아이 브로우(eye brow) 브러쉬 등을 포함한다. 예를 들어, 기저부로부터 연장되는 강모 부분을 갖는 기저부를 포함하는 화장용 브러쉬는 적어도 일부가 형상 기억 중합체 필라멘트인 강모를 포함할 수 있다. SMP 필라멘트는 브러쉬의 기저부에 강모 부분을 조립하는 동안의 제1 형태, 및 강모 부분의 조립 후에 적용되는 외부 자극에 반응하여 나타나는 제2 예정된 형태를 갖도록 적합화된다. 강모는, 예를 들어 구멍에서의 스테이플링(stapling)(칫솔 브러쉬와 유사) 또는 금속 페룰(ferrule)에서의 고정(그림 붓과 유사)과 같은 임의의 통상적인 방식으로 기저부에 고정될 수 있다.
다양한 부분의 특정한 형태 및 구성에서의 다양한 변형 및 변화는 하기 특허청구범위의 범주에서 벗어남이 없이 이루어질 수 있다고 생각된다.

Claims (12)

  1. 서로 나선형으로 꼬인 금속 와이어의 길이에 의해 형성된 코어; 및
    코어로부터 방사상으로 연장되는 다수의 강모를 갖는 강모 부분
    을 포함하고, 이때 강모의 쌍들이, 와이어의 꼬인 길이에 의해 필라멘트의 바깥쪽 말단들의 중간에서 잡힌 별개의 필라멘트에 의해 형성되고, 필라멘트의 적어도 일부가 강모 부분을 조립하는 동안의 제1 형태, 및 강모 부분을 조립한 후 적용된 외부 자극에 반응한 제2 형태를 갖도록 적합화된 형상 기억 중합체 필라멘트인 마스카라 브러쉬.
  2. 제1항에 있어서, 외부 자극이 온도 변화인 마스카라 브러쉬.
  3. 제2항에 있어서, 형상 기억 중합체 필라멘트에 적용된 온도 변화가 -40 내지 400 ℃ 범위의 온도인 마스카라 브러쉬.
  4. 제2항에 있어서, 온도 변화가 강모 부분의 적어도 일부를 -40 내지 400 ℃ 범위의 온도를 갖는 액체 조에 침지함으로써 형상 기억 중합체 필라멘트에 적용되는 마스카라 브러쉬.
  5. 제2항에 있어서, 온도 변화가 강모 부분의 적어도 일부를 -40 내지 400 ℃ 범위의 온도를 갖는 기체의 스트림에 적용함으로써 형상 기억 중합체 필라멘트에 적용되는 마스카라 브러쉬.
  6. 제1항에 있어서, 외부 자극이 전기, 자성, 빛, 무선 주파수, 마이크로파 또는 방사선 중 하나로부터 선택되는 에너지인 마스카라 브러쉬.
  7. 제1항에 있어서, 제1 형태가 일자형, 커브(curve)형, 굴곡형, 물결형, 코일형, 노치(notch)형, 리지(ridge)형, 채널(channel)형 및 플랜지(flange)형 중 하나로부터 선택되는 마스카라 브러쉬.
  8. 제1항에 있어서, 제1 형태가 일자형이고, 제2 형태가 커브형, 굴곡형, 물결형, 코일형, 노치형, 리지형, 채널형 및 플랜지형 중 하나로부터 선택되는 마스카라 브러쉬.
  9. 제1항에 있어서, 제1 형태가 커브형, 굴곡형, 물결형, 코일형, 노치형, 리지형, 채널형 및 플랜지형 중 하나로부터 선택되고, 제2 형태가 일자형인 마스카라 브러쉬.
  10. 제1항에 있어서, 제1 형태의 단면이 중실(solid)형, 중공(hollow)형, 원형, 정사각형, 직사각형, S, U, X 또는 T형, 플랜지형, 평탄형, 대칭형 및 비대칭형 중 하나로부터 선택되는 마스카라 브러쉬.
  11. 제1항에 있어서, 제2 형태의 단면이 중실형, 중공형, 원형, 정사각형, 직사각형, S, U, X 또는 T형, 플랜지형, 평탄형, 대칭형 및 비대칭형 중 하나로부터 선택되는 마스카라 브러쉬.
  12. 삭제
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