JP5716960B2 - 塗布体用素材の製造方法及び塗布体用素材並びに塗布体及び塗布具 - Google Patents
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Description
より具体的には、化粧品用の塗布具に関するものであって、それらの製造技術に関するものである。
これら種々の塗布具については、それぞれ品質の良いものを求めて材質や形状、さらには、その製法についての検討が、常に行われている。
また、接着剤で結合した繊維束の先端を、尖鋭形状に研削加工して塗布部材とする方法や、合成樹脂製の多孔質スポンジ状材料を、穂先とする成形品を塗布部材とする方法、さらには、内部にスリット状の毛細管を形成した弾性又は軟質の熱可塑性合成樹脂の押出成形品を、塗布部材とする方法などがある。
この方法は、塗布幅のバラツキが少なく、塗布液の流れが均一で、安定した品質の塗布体を多品種、大量に供給することを可能にする方法として、普及している。
しかも、この方法によれば、極めて僅かな樹脂分をほぼ均一に附着させると、先端の非常にしなやかなものとなり、このような繊維束芯はアイライナ用の塗布具としてとして使われることが示されている。
柔らかい感触の塗布体を得るには、ペン芯の材料となる棒状物を後加工で、ある程度研磨加工に耐える程度に強度を持たせる必要があった。
すなわち、ある程度硬い棒状物とする必要があり、後加工によって棒状物の一端を鋭角のテーパー状とすることで、始めてその先端がしなやかになるというものであった。
また、この方法では、棒状物を形成し、切断・研磨という後加工を必要とするものであるので、特に柔らかい化粧用の棒状物は、加工し難いといった欠点があった。
さらに、しなやかな棒状物を研磨加工しようとすると、形状を整形する際に、加工によって繊維がバラケてしまうという問題を有するので、柔軟な繊維束芯からなる塗布具の製法には、必ずしも適したものではない。
例えば、実公平01−11504号公報(特許文献2)には、核成分としての、単糸繊度が7デニールを超えない極細巻縮ナイロン繊維と、不定形要素を形成する合成樹脂エラストマとからなる、ゴム状の弾力性、柔軟性および復元性を有することを特徴とする繊維束芯を用いることが提案されている。
また、市場においても、そのような形状の塗布体を有する塗布具が要望されている。
長手方向に引き揃えたナイロンの繊維束を、その断面形状が、少なくとも横長楕円形ないしは角丸長方形、長方形、変形三角形もしくは側面視水滴状の空孔を有するパイプ状の異形ダイで加熱圧縮し、長辺と短辺との比率が20〜2:1で、かつ厚みが0.5〜1.8mmの繊維収束体とし、
得られた繊維収束体を合成樹脂の含浸により接着固定して、長さ6mmにおける傾斜20°の圧縮板での圧縮試験による耐折曲げ強度が、5〜104.5gの所望の断面形状を有する扁平な長尺体とすること
を特徴とする化粧用の塗布体用素材の製造方法である。
請求項1に記載の化粧用の塗布体用素材の製造方法において、
前記ナイロンの繊維束は、
前記方法で得られる扁平な長尺体の断面形状に対応し、かつ当該断面形状を拡大した形状の空孔を有するガイドの中を引き通すことによって繊維束を整形すること
を特徴とするものである。
請求項1又は2に記載の化粧用の塗布体用素材の製造方法において、
前記化粧用の塗布体用素材は、
長辺の幅が1.5mm〜30mm、短辺の幅が0.5mm〜1.8mmであること
を特徴とするものである。
請求項1〜3のいずれかに記載の化粧用の塗布体用素材の製造方法において、
前記繊維束の総量及び/又は繊維集束体を接着固定する合成樹脂量を規制し、気孔率を60〜85%としたものであること
を特徴とするものである。
請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法で調製されたものであること
を特徴とする化粧用の塗布体用素材である。
請求項5に記載の扁平な長尺体からなる化粧用の塗布体用素材を、所要の長さに切断して得たものであること
を特徴とする化粧用の塗布体である。
請求項6に記載の化粧用の塗布体において、
前記化粧用の塗布体は、
少なくとも、先端部に打ち抜き加工もしくはカット処理が施されているものであること
を特徴するものである。
請求項6又は7に記載の化粧用の塗布体を、塗布部とするものであること
を特徴とする化粧用の塗布具である。
請求項8に記載の塗布具において、
前記化粧用の塗布具は、
前記化粧用の塗布体の折れ防止のための支持機構を備えたものであること
を特徴とするものである。
請求項8に記載の塗布具において、
前記化粧用の塗布具は、
断面が扁平な化粧用の塗布体を、全体を湾曲させて折れ防止加工を施したものであること
を特徴とするものである。
得られた化粧用の塗布体用素材は、特段の研削加工を必要とすることなく、所要の長さにカットするという簡便な処理によって、品質が一定かつ柔軟で、長期の使用に際しても、繊維がバラけることのない、化粧用の塗布体とすることができる。
また、特定の断面形状を有する塗布体用素材の製造に際し、研削加工処理による端材の発生がほとんどないので、結果的に使用する材料を減らし、製造コストを抑えることができる。
同時に、不要な端材の発生を大幅に抑制することができるので、環境面にも優しいものとすることができる。
なお、扁平な長尺体(塗布体用素材)の製造に際し、断面形状が矩形状の空孔を有するガイドを使用して繊維束を整形することによって、工業的に安定して化粧用の塗布具用素材を製造することができる。
前記扁平な長尺体を所要の長さにカットして得られた塗布体は、気孔率が高くても、鋭角な形状をした化粧用の塗布体とすることができる。
なお、化粧用の場合は、肌に使用するため、軟らかい筆記感が得られ、化粧液の通りがよい60〜85%の気孔率であることがより好ましい。
なお、この発明においては、長辺と短辺との比率として20〜2:1、かつ厚みとして0.5〜1.8mmを選択し、長さ6mmにおける、傾斜20°の圧縮板での圧縮試験による耐折曲げ強度として5〜104.5gを選択するので、化粧用に最適である。
また、非常に柔らかく肌触りのよい化粧用塗布体として使用する場合や、筆記用などある程度の押圧力を要する場合には、塗布体全体が湾曲ないし折れ曲るおそれもあるので、かかる場合には、塗布体の幅広面に沿って所要長さの支持部材を近接させて配置することによって、塗布面(サイド)部分を残しつつ、湾曲ないし折曲がりを防止することができる。
前記繊維束芯の原材料としては、ナイロン繊維を使用するものである。
以下、その点を主体として、この発明をより具体的に説明する。
具体的には、得ようとする最終製品、すなわち、所望の断面形状を有する塗布体の断面形状に対応し、かつ当該断面形状よりも拡大した形状の空孔を有するガイドの空孔を通過させ、ナイロン繊維束を所望の形状に整形する。
むしろ、次の工程のダイにおける加熱・圧縮成形においての、各方向からの圧縮力の差異に基づいて調整することが望ましい。
したがって、あらかじめナイロン繊維束を、所望断面形状に整形しておくことで、安定した塗布体素材の製造が行ない易くなる。
ポリエステル繊維の場合は、特に高い気孔率を有する繊維束芯は繰り返し使うと、繊維間を接着している樹脂が剥がれて、バラける傾向が認められる。
使用するダイの材質、ダイによる加熱条件、塗布される熱硬化性樹脂、樹脂溶液の濃度、乾燥炉による乾燥条件等も公知の条件が適用されるが、熱硬化性樹脂として、この発明にとり好ましいものは、イソシアネートとポリオールからなるウレタン系樹脂である。
乾燥炉の温度は、通常、温度40〜250℃の範囲で、樹脂溶液に用いられる溶剤の種類や樹脂の濃度により、適宜調整される。
その際、塗布体用素材とするためには、ナイロン繊維集束体の気孔率が35〜85%であることが好ましい。
また、気孔率が85%より高くなると、構造体の部分が少ないので、形状維持が難しく、形状が不安定になるおそれがある。
気孔率が60%より気孔率が低いと、肌に触れた際の感触が硬くなり、粘調な場合が多いメイクアップ用の化粧液の通りが悪くなり易く、十分なフローが得られず、結果としてカスレが生じ易くなる。
なお、ナイロン繊維束の気孔率は、用いられる原料繊維(ナイロン)の総量ないしは合成樹脂の樹脂量により制御される。
このナイロン繊維集束体は、所望の断面形状を有した長尺体である。
具体的には、図1に示すような、断面形状が少なくとも横長楕円形ないしは角丸長方形(図1の(a))、長方形(同(b))、底辺が長く、高さの低い変形三角形(同(d))もしくは側面視水滴状)同(e))のものが好ましいが、扁平なものであれば前記形状に特定されるものではない。
なお、同(c)に示す塗布体用素材1は、断面が長方形のナイロン繊維集束体の四隅を長手方向に沿って弧状に面取りしたものである。
得られた長尺体の厚みが2.0mmを超えるものは、肌に触れた場合硬く感じるため好ましくなく、0,5mm以下のものは、塗布体がペラペラのものになり、実用上の強度が得られ難く、使用に耐えられない。
長辺の幅が30mmを超えるものは、塗布部が大きくなりすぎて化粧など細かい作業には不向きとなる。
1.5mm以下のものは、細いので強度が弱くなって使用時に折れ曲がり易く、強度を維持するための支持機構も備え難い。
また、全体が細くなるので、長辺と短辺の異なる線幅の使い分けができるという、この発明の利点が発揮し難くなり、好ましくない。
短辺の幅が2.0mmを超えるものは、使用感が硬くなってくるので、肌への使用時に痛みを与えることがある。
0.5mm以下のものは、ペラペラで強度が保ちづらく、使用時に折れ曲がり易いので好ましくない。
その際、短辺に対して長辺を20〜2倍とすることによって、短辺の側を使用すれば細い線が、長辺の側を使用すれば太い線を簡単に描くことができ、前記に記載した効果と併せて、使い勝手が非常によく、かつ見た目もスマートな塗布体用素材となる。
その際、用途に応じて、図2(c)〜図2(h)のような形状にすることも、塗布体用素材1の単なる切断もしくは打ち抜き加工により形成することができる。
また、研削加工などを必要としなくても、十分に塗布体として使用することができる。 なお、先端部には、目的に応じて所望の加工を施すことも、当然のことながら可能なものである。
その際、図8に示すように、断面が長方形(矩形状)の塗布体2を、全体を湾曲させて折れ防止加工を施した塗布体2aとすることもできる。
さらに、図示しないが、厚みの薄い塗布体2にあっては、複数枚を面方向において積層して筆記部又は塗布部とすることもできる。
繊維の太さが2デシテックス(Deci Tex又はdtex)のナイロン繊維を、総量が4,000dtexになるように、テンション調整しながら集束させてボビンに巻き取った。
そのボビンからナイロン繊維束を引き出し、内寸が長辺20mm、短辺5mmの長方形状の空孔を有するガイドの中にナイロン繊維束を引き通し、ナイロン繊維束を扁平な形状に整える。
引き続き、扁平化されたナイロン繊維束を、内寸が長辺3.1mm、短辺0.9mmの両末端に円弧を有する長方形状の空孔を有するパイプ状のダイ中に引き通し、加熱圧縮成形し、長辺3.1mm、短辺0.9mmの角丸長方形状のナイロン繊維集束体に仕上げたのち、下記組成の樹脂溶液を収納した樹脂溶液槽内を、オリフィスを介して通過させる。
(樹脂溶液組成)
ウレタン樹脂(イソシアネート+ポリオール) 6質量%
メチレンクロライド 94質量%
角丸長方形状を有する樹脂溶液を含浸したナイロン繊維集束体を、温度130〜140℃に設定した熱風乾燥炉を通過せしめて、溶剤を除去し、樹脂を硬化させる。
得られた角丸長方形状のナイロン繊維集束体は、図1(a)のように、断面寸法が長辺3.1mm、短辺0.9mmで、その内部に71%の気孔率を有していた。
この角丸長方形状のナイロン繊維集束体(塗布体用素材1)は、塗布体2として用いる際に、単に切断処理だけで、塗布体2とすることができる。
なお、加熱圧縮成形器の入り口側のガイドの空孔の形状を、パイプ状のダイの空孔の形状に合わせることによって、ナイロン繊維束がダイ内に入り込み易いように、ナイロン繊維束の扁平度合いを変えることで、所望の品質のナイロン繊維集束体を容易に製造することができる。
柔らかい使用感で、塗布流量を多くしたい場合は気孔率を高く、硬めの使用感で塗布流量を少なめに抑えたい場合は気孔率を低くする等、用途に応じて適宜気孔率を調整することができる。
また、ナイロン繊維の総量の他にも、樹脂組成や得られるナイロン繊維集束体に接着固定する樹脂量を変えることで、使用感や液のフローを調整することが可能である。
その際、打ち抜き加工の型を適宜変更することで、図2(c)〜(h)のように、さまざまな形状の塗布体2とすることができる。
また、加工する方法は、打ち抜き加工に限らず、切断により、さらには端面をカットすることだけで図2(a),(b)のようにもできる。
この化粧用の塗布具5を使用して肌にラインを書いたところ、塗布体2の厚みが薄いこと、ナイロン繊維特有の吸湿性によりアイライナ液の水分を塗布体が吸収して軟化し、塗布体2が適度に撓んで、非常に肌触りのよい塗布具(アイライナ)となった。
さらに、塗布体2の薄肉である厚み方向に線を引くと細線が描け、厚みのある幅方向に塗布体2を撓ませて線を引くと太線が描け、見た目もスマートな、優れた化粧用の塗布具5が得られた。
実施例1と同様の製造方法で、ナイロン繊維の量とパイプ状のダイの孔の形状を変え、長辺が3mmで、短辺がそれぞれ0.9mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm(実施例2〜4、対象例5)となるようなナイロン繊維集束体(塗布体2)を得た。
得られた塗布体2の先端部を、図2(a)のようにカットして、図3のように黒色のアイライナ液を含む中綿式の、ペン形状の塗布具本体4に先端部が6mm出るように取り付け、化粧用の塗布具5とした。
また、ナイロン繊維をポリエステル繊維に変えた以外は同様の製造方法で、前記と同様に長辺が3mmで、短辺がそれぞれ0.9mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm(対象例6〜9)となるような塗布体2を得て、前記と同様に化粧用の塗布具5とした。
実施例2〜4、対象例5〜9で得られた塗布具5に、図4に示したような荷重測定機6の、20°に傾斜した圧縮板7を塗布体2の先端が長辺側に折れるように押し当て、ペン先(塗布体2)が折れるまでの最大荷重を測定した。
また、使用感を肌に書いて評価した。その結果を図5と表1に示す。
最大荷重が150gを超えるものは硬いので、使用時に肌に痛く、化粧用としては好ましくない。最大荷重が5g以下の場合には、塗布体がペラペラで使用できない。
最大荷重が150g以下は、筆記用具としては柔らかすぎ、10,000gを超えるものは気孔率が低く成り過ぎ、インクが円滑に流れ出ない。
実施例1と同様の方法で、ナイロン繊維の総量を3,146dtexにして、気孔率77%の塗布体2を得た。
これを、図3に示すように、黒色のアイライナ液を含む中綿式のペン形状の塗布具本体4に、先端部が6.5mm出るように取り付け、化粧用の塗布具5とした。
この化粧用の塗布具5を使用して肌にラインを書いたところ、実施例1の塗布体2より気孔率が高くなっているため、きわめてソフトな使用感の化粧用の塗布具5が得られた。
そのような場合には、塗布具本体4の口部に、図6のような塗布体2の両側面(長辺側)を支持する、中央部に塗布具2を挟持するスリットを有する支持機構8を取り付けることが好ましい。
図6では、塗布体2の塗布具本体4の口部からの突出長さが6.5mmで、支持機構8の長さを3.5mmとしている。
実施例10で得られた支持機構8なしの塗布体2と、支持機構8を有する塗布体2に、図4のように20°に傾斜した圧縮板7を取り付けた荷重測定機6を、ペン先が長辺側に折れるように押し当て、ペン先が折れるまでの最大荷重を測定した。
結果を表2に示す。表から明らかなように、塗布体2に支持機構8を取り付けることでペン先が折れ難くなった。
繊維の太さが2デニールのナイロン繊維を、総量が8,840dtexになるようにテンション調整しながら集束させ、内寸が長辺20mm、短辺5mmの長方形状の空孔を有するガイドの中に繊維を引き通し、繊維をおおよそ扁平な形状に整えた。
成形された繊維を引き続き、内寸が長辺4.0mm、短辺1.0mmの長方形の空孔を有するパイプ状のダイ中に引き通し、加熱圧縮成形し、長辺4.0mm、短辺1.0mmの断面形状が長方形のナイロン繊維集束体に仕上げた。
このナイロン繊維集束体を、オリフィスを介して、下記組成の樹脂溶液を収納した樹脂溶液槽内を通過させる。
(樹脂溶液組成)
ウレタン樹脂(イソシアネート+ポリオール) 5質量%
メチレンクロライド 95質量%
樹脂溶液が含浸した長方形のナイロン繊維集束体を、温度130〜140℃に設定した熱風乾燥炉を通過せしめて、溶剤を除去し、樹脂を硬化させる。
得られたナイロン繊維集束体は、図1(b)のように断面寸法が長辺4.0mm、短辺1.0mmの長方形となり、その内部に64%の気孔率を有したものとなった。
この長方形のナイロン繊維集束体を長さ25mmに切断し、塗布先端が図2(a)のような塗布体2とした。
この塗布体2を、図8のように撓ませて、アイライナ液を含む中綿式の、ペン形状の塗布具本体4に先端部が6mm出るように取り付け、化粧用の塗布具とした。
実施例11で得られた塗布具と、塗布体を撓ませずに得た塗布具に、20°に傾斜した圧縮板をペン先が長辺側に折れるように押し当て、ペン先が折れるまでの最大荷重を測定した。その結果を表3に示す。
2 塗布体
3 中綿
4 塗布具本体
5 塗布具
6 荷重測定機
7 圧縮板
8 支持機構
Claims (10)
- 長手方向に引き揃えたナイロンの繊維束を、その断面形状が、少なくとも横長楕円形ないしは角丸長方形、長方形、変形三角形もしくは側面視水滴状の空孔を有するパイプ状の異形ダイで加熱圧縮し、長辺と短辺との比率が20〜2:1で、かつ厚みが0.5〜1.8mmの繊維収束体とし、
得られた繊維収束体を合成樹脂の含浸により接着固定して、長さ6mmにおける傾斜20°の圧縮板での圧縮試験による耐折曲げ強度が、5〜104.5gの所望の断面形状を有する扁平な長尺体とすること
を特徴とする化粧用の塗布体用素材の製造方法。 - 前記ナイロンの繊維束は、
前記方法で得られる扁平な長尺体の断面形状に対応し、かつ当該断面形状を拡大した形状の空孔を有するガイドの中を引き通すことによって繊維束を整形すること
を特徴とする請求項1に記載の化粧用の塗布体用素材の製造方法。 - 前記化粧用の塗布体用素材は、
長辺の幅が1.5mm〜30mm、短辺の幅が0.5mm〜1.8mmであること
を特徴とする請求項1又は2に記載の化粧用の塗布体用素材の製造方法。 - 前記化粧用の塗布体用素材は、
前記繊維束の総量及び/又は繊維集束体を接着固定する合成樹脂量を規制し、気孔率を60〜85%としたものであること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の化粧用の塗布体用素材の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法で調製されたものであること
を特徴とする化粧用の塗布体用素材。 - 請求項5に記載の扁平な長尺体からなる化粧用の塗布体用素材を、所要の長さに切断して得たものであること
を特徴とする化粧用の塗布体。 - 前記塗布体は、
少なくとも、先端部に打ち抜き加工もしくはカット処理が施されているものであること
を特徴する請求項6に記載の化粧用の塗布体。 - 請求項6又は7に記載の化粧用の塗布体を、塗布部とするものであること
を特徴とする化粧用の塗布具。 - 前記化粧用の塗布具は、
前記化粧用の塗布体の折れ防止のための支持機構を備えたものであること
を特徴とする請求項8に記載の化粧用の塗布具。 - 前記化粧用の塗布具は、
断面が扁平な化粧用の塗布体を、全体を湾曲させて折れ防止加工を施したものであること
を特徴とする請求項8に記載の化粧用の塗布具。
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