FR3143289A1 - Applicateur de produit cosmétique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un applicateur d’un produit cosmétique sur la peau ou des poils, comprenant un organe d’application (12), en un matériau élastomère thermoplastique, l’organe d’application comprenant : une âme (13) s’étendant suivant un axe longitudinal (X), et des éléments d’application (14) formés à la surface (16) de l’organe d’application, chacun des éléments d’application présentant un sommet (15) ayant une largeur supérieure à 35 µm et inférieure à 450 µm.
Figure 1
Description
La présente invention concerne le domaine des applicateurs de produits cosmétiques de maquillage et de produits de soin de la peau. La présente invention concerne plus particulièrement les applicateurs à texture floquée pour appliquer notamment du brillant ou de l’huile à lèvres ("lip gloss") et un produit anticernes ("concealer") et éventuellement du mascara. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel applicateur.
Les applicateurs notamment de de brillant à lèvres ou d’huile à lèvres présentent généralement un flocage formé de poils collés sur un support. Un tel flocage nécessite plusieurs étapes de fabrication pour assembler des pièces réalisés dans des matériaux différents. Il en résulte que l’applicateur est difficilement recyclable.
La demande de brevet US2019/0343262 décrit un applicateur cosmétique comportant un cadre en plastique dur et des poils en silicone agencés radialement et recouvrant la périphérie externe du cadre. En raison de la fragilité des poils, cet applicateur ne peut pas être fabriqué par moulage par injection traditionnel, mais par injection sous vide.
La demande de brevet US2008/0083421 décrit un applicateur de mascara susceptible d’être moulé en une seule pièce par injection comportant une tige, un moyeu formé à l’extrémité de la tige, et des membres pourvus de poils s’étendant radialement depuis le moyeu. Les membres sont prévus pour être maintenus repliés le long de la tige, les poils sur les membres s’étendant sensiblement radialement depuis l’axe de la tige.
La demande de brevet US2021/0323205 décrit un procédé de fabrication d’un applicateur cosmétique comprenant une étape de moulage par injection d’un matériau thermoplastique. Cette étape de moulage fait intervenir un moule dont la surface intérieure présente des cavités micro-gravées destinées à former un flocage.
La formation de flocage ou de poils par moulage entraine de nombreux défauts au moulage et au démoulage notamment en raison des formes très fines du flocage ou des poils.
La demande de brevet FR 3 091 983 décrit également un procédé de fabrication d’un applicateur de produit cosmétique comprenant des étapes de mélange de la matière thermoplastique à un gaz inerte et d’injection du mélange dans un moule, pour obtenir une structure superficielle microporeuse.
Il est donc souhaitable de proposer un applicateur de produit cosmétique ou de soin de la peau présentant une texture floquée qui soit efficace, tant pour supporter le produit, que pour le transférer à la peau ou aux cils ou sourcils. Il peut également être souhaitable que l’applicateur puisse être fabriqué facilement, en une seule étape de moulage par injection d’un matériau élastomère thermoplastique, et avec un taux de défauts de fabrication le plus faible possible.
Des modes de réalisation concernent un. Applicateur d’un produit cosmétique sur la peau ou des poils, comprenant un organe d’application en un matériau élastomère thermoplastique, l’organe d’application comprenant : une âme s’étendant suivant un axe longitudinal, et des éléments d’application formés à la surface de l’organe d’application, chacun des éléments d’application présentant un sommet ayant une largeur supérieure à 35 µm et inférieure à 450 µm.
Un tel applicateur présente l’avantage de pouvoir être réalisé uniquement par moulage, tout en présentant une texture floquée, qui peut être facilement démoulée en raison des sommets élargis, sensiblement plats des éléments d’application.
Selon un mode de réalisation, le sommet des éléments d’application présente une longueur plus grande que leur largeur.
De cette manière, il est possible d’obtenir une surface présentant des propriétés à la fois plus et moins hydrophobes selon la direction considérée. Le caractère hydrophobe peut être adapté en fonction du produit cosmétique à appliquer, simplement en ajustant les dimensions des sommets et les distances entre les sommets des éléments d’application.
Selon un mode de réalisation, le sommet des éléments d’application présente une forme rectangulaire, ou les éléments d’application présentent la forme de nervures parallèles.
Cette disposition permet de combiner des caractères hydrophile et hydrophobe, aptes à, à la fois, retenir suffisamment le produit cosmétique, et facilement transférer ce dernier à la peau ou aux cils.
Selon un mode de réalisation, les éléments d’application présentent une largeur comprise entre 40 et 400 µm.
Ces dimensions s’avèrent particulièrement adaptées pour la fonction d’application d’un produit cosmétique.
Selon un mode de réalisation, les éléments d’application présentent une hauteur comprise entre 350 et 600 µm.
Une telle profondeur permet de retenir une quantité suffisante de produit cosmétique, sans perturber le caractère hydrophobe du relief formé par les éléments d’application. En outre, les éléments d’application peuvent se déformer durant l’application et libérer le produit accumulé entre eux.
Selon un mode de réalisation, les éléments d’application, sont espacés les uns des autres d’une distance comprise entre une et deux fois et demi la largeur du sommet des éléments d’application.
Une telle distance permet de retenir une quantité suffisante de produit cosmétique, tout en offrant le caractère hydrophobe requis.
Selon un mode de réalisation, l’âme présente une gorge de forme circulaire ou hélicoïdale.
Cette gorge permet de retenir une quantité supplémentaire de produit cosmétique.
Selon un mode de réalisation, l’âme comprend deux parties en forme de goutte disposées suivant l’axe longitudinal, les deux parties délimitant entre elles une gorge annulaire.
Cette forme présente une bonne ergonomie tout en permettant de retenir une quantité supplémentaire de produit cosmétique.
Des modes de réalisation peuvent également concerner un procédé de fabrication d’un applicateur cosmétique tel que précédemment défini, le procédé comprenant une étape de moulage d’un matériau élastomère thermoplastique, à l’aide d’un moule de forme complémentaire à celle de l’applicateur, présentant une pluralité de cavités de formes complémentaires à celles des éléments d’application de l’applicateur.
La forme particulière de l’applicateur avec des éléments d’application présentant un sommet ayant une relativement grande largeur, lui permet d’être fabriqué en une unique étape de moulage, avec un faible risque de cassure des éléments d’application lors du démoulage. Il en résulte un nombre de défauts de fabrication réduit et une simplification de l’opération de nettoyage du moule qui peut être nécessaire d’effectuer entre deux opérations de moulage.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de fabrication du moule, les cavités étant formées à l’aide d’un laser femto-seconde.
Les propriétés des surfaces formées par un tel laser permettent à la fois d’obtenir un démoulage aisé avec un faible risque de cassure et de mouler des surfaces présentant une bonne affinité avec les produits cosmétiques à appliquer.
Des modes de réalisation peuvent également concerner un moule pour la fabrication d’un applicateur de produit cosmétique tel que précédemment défini, le moule comprenant une surface de moulage présentant une pluralité de cavités de formes complémentaires à celles des éléments d’application de l’applicateur.
La présente invention sera bien comprise à l’aide de la description qui suit d’exemples de réalisation en référence aux figures annexées, dans lesquelles des signes de références identiques correspondent à des éléments structurellement et/ou fonctionnellement identiques ou similaires.
La figure n°1 représente un applicateur cosmétique 1 comprenant une tige 11 d’axe longitudinal X, solidaire d’un organe d’application 12 comprenant une âme 13 portant une pluralité d’éléments d’application 14 répartis sur au moins une partie de la surface de l’âme 13.
Dans l’exemple de la figure n°1, l’âme 13 présente une forme allongée selon son axe longitudinal X, et une extrémité distale sensiblement conique.
Selon un mode de réalisation illustré par les figures n°2 et 3, chaque élément d’application 14 d’au moins une partie des éléments d’application 14 présente un sommet 15 de largeur L1, pouvant s’étendre dans une surface parallèle à une partie de la surface 16 de l’âme 13 où est localisé l’élément d’application. Les éléments d’application 14 s’étendent sur une hauteur H1 au-dessus de la surface 16 de la partie de l’âme 13 où ils sont situés. Les sommets 15 des éléments d’application 14 de la partie des éléments d’application 14 sont espacés les uns des autres d’une distance D1. Les sommets des éléments d’application 14 sont sensiblement plats à 10% de la hauteur H1 près.
La forme des éléments d’application 14 avec un large sommet, présente les avantages d’être facile à démouler, notamment en réduisant les risques de cassure des extrémités des éléments d’application dans les reliefs du moule.
Selon un mode de réalisation, la distance D1 entre les éléments d’application 14 est comprise entre une et trois fois la largeur L1. Selon un exemple de réalisation, la largeur L1 des éléments d’application 14 est comprise entre 80 et 160 µm, et de préférence comprise entre 90 et 150 µm. La distance D1 entre les éléments d’application 14 est comprise entre 80 et 160 µm, et de préférence comprise entre 90 et 150 µm. La hauteur maximum H1 des éléments d’application 14 est comprise entre 350 et 600 µm. En direction des extrémités de l’âme 13 suivant l’axe longitudinal X, les éléments d’application 14 peuvent présenter une hauteur H1 décroissante, comme cela apparaît sur la figure n°1.
Dans l’exemple de la figure n°3, les éléments d’application 14 présentent un sommet de forme circulaire de diamètre L1.
Selon un mode de réalisation, l’applicateur 1 est fabriqué en une seule pièce à l’aide d’un moule, par injection d’un matériau élastomère thermoplastique (TPE). La figure n°4 représente un exemple d’un tel moule 5. Dans l’exemple de la figure n°4, le moule 5 est par exemple formé de deux demi-moules 5a, 5b délimitant entre eux un volume correspondant à celui de l’applicateur 1. Ce volume comprend une partie 51 permettant de mouler la tige 11 et une partie 52 permettant de mouler l’âme 13 de l’applicateur 1 et les éléments d’application 14. Pour mouler les éléments d’application 14, les demi-moules 5a, 5b présentent une pluralité de cavités 54 formées dans les parois 53 délimitant l’âme 13. Les surfaces de moulage des demi-moules 5a, 5b peuvent être de formes identiques.
Selon un mode de réalisation, les cavités 54 sont réalisées dans le matériau formant les demi-moules 5a, 5b à l’aide d’un laser femto-seconde. Un tel laser permet de réaliser un relief dans une surface de moule avec une précision suffisante pour former les éléments d’application 14, les faces latérales 17 des éléments d’application 14 étant sensiblement perpendiculaires (à 15° près) à la surface 16 de l’âme 13. Cette technique de formation des cavités 54 présente également l’avantage de former un relief et des surfaces ayant une bonne affinité avec les produits cosmétiques à appliquer.
Il convient d’observer que la forme élargie et plane ou sensiblement plane des sommets 15 des éléments d’application 14 réduit le risque de cassure lors du démoulage, par rapport à des éléments d’application pointus. L’opération de nettoyage du moule entre deux opérations de moulage se trouve donc simplifiée.
Il convient également d’observer que les cavités 54 sont orientées perpendiculairement au plan d’interface entre les deux demi-moules et donc peuvent être facilement réalisées en orientant le laser perpendiculairement à ce plan.
L’applicateur 1 peut être réalisé en un élastomère thermoplastique TPE tel que le SEBS (polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène) et/ou dans un matériau thermoplastique ayant une dureté d’environ 30 shore A (à + ou – 10% près). Le SEBS présente l’avantage d’être agréable au toucher et donc approprié pour un contact avec la peau.
La figure n°5 représente un relief formé par des éléments d’application 64 réalisés sur la surface de l’âme 13, selon un autre mode de réalisation. Chacun des éléments d’application 64 présente un sommet 65 de forme rectangulaire de largeur L1 et de longueur L2. Les sommets 15 des éléments d’application 64 sont espacés les uns des autres dans la direction X1 de la largeur L1 d’une distance D1 et dans une direction X2 de la longueur L2 d’une distance D2. Les éléments d’application 64 peuvent également présenter la hauteur H1 au-dessus de la surface 16 de l’âme 13. Selon des exemples de réalisation, les largeur L1 et longueur L2 sont respectivement comprises entre 150 et 250 µm et entre 350 et 450 µm, et de préférence respectivement égales à 200 et 400 µm (à + ou – 10% près). Les distances D1 et D2 sont comprises entre 350 et 450 µm, et de préférence égales à 400 µm (à + ou – 10% près).
La figure n°6 représente un relief formé par des éléments d’application 74 réalisé sur la surface de l’âme 13, selon un autre mode de réalisation. Chacun des éléments d’application 74 présente un sommet 75 en forme de nervure de largeur L1. Les sommets 75 des éléments d’application 74 s’étendent parallèlement les uns aux autres et sont espacés les uns des autres d’une distance D1. Les éléments d’application 74 peuvent également présenter la hauteur H1 au-dessus de la surface 16 de l’âme 13. Les éléments d’application 74 en forme de nervure peuvent présenter une forme annulaire ou hélicoïdale autour de l’âme 13 (autour de l’axe longitudinal X). Selon des exemples de réalisation, la largeur L1 est comprise entre 40 et 400 µm, et de préférence comprise entre 200 et 400 µm. La distance D1 entre les sommets des nervures est comprise entre 350 et 450 µm, et de préférence égale à 400 µm (à + ou – 10% près).
Toute autre forme de sommet des éléments d’application 14 peut également convenir comme une forme elliptique, ou une forme polygonale inscrite dans un cercle ou dans une ellipse.
La figure n°7 représente une goutte d’eau 9 déposée sur la surface des sommets 15, 65, 75 des éléments d’application 14, 64, 74. La figure n°7 montre également un angle A1 entre la surface 15, 65, 75 et une droite tangente à la goutte 9 en un point d’intersection entre la goutte et la surface 15, 65, 75. On comprend ici que plus l’angle A1 est petit, plus la goutte 9 pénètre dans le relief et donc plus le relief présente un caractère hydrophile. Inversement, aux angles supérieurs à 90°, il est généralement considéré la surface présente un caractère hydrophobe.
Le tableau 1 ci-dessous rassemble des exemples de dimensions de sommets et de distances entre les sommets et les angles A1 mesurés dans les directions perpendiculaires X1 et X2, indiquées sur les figures n°5 et 6, la direction X1 étant parallèle à la longueur des rectangles 65 ou des nervures 75.
| Forme des sommets | Dim. (µm) | D1 (µm) | A1 // X1 (°) | A1 // X2 (°) |
| Cercles (L1) | 90 | 90 | 129 | 129 |
| Cercles (L1) | 150 | 150 | 126 | 126 |
| Rectangles (L1xL2) | 400 x 200 | 400 | 114 | 129 |
| Nervures (L1) | 40 | 80 | 112 | 127 |
| Nervures (L1) | 90 | 200 | 92 | 125 |
| Nervures (L1) | 400 | 400 | 93 | 139 |
Dans le cas des sommets 65 de forme rectangulaire (figure n°5), la distance D2 est choisie égale à la distance D1.
Il ressort du tableau 1 que les nervures (figure n°6) et les formes rectangulaires (figure n°5) présentent un caractère hydrophobe (angle A1 supérieur à 90°) plus prononcé suivant la direction X1 que suivant la direction X2. Il s’avère également que les surfaces hydrophobes sont souvent lipophiles et réciproquement, les surfaces hydrophiles sont souvent lipophobes. Dans le cadre des applicateurs de produits cosmétiques qui sont généralement des corps gras, cet aspect peut avantageusement être exploité pour obtenir à la fois bonne une retenue du produit cosmétique sur l’applicateur et une bonne disponibilité du produit pour pouvoir être facilement transféré et étalé de l’applicateur sur la peau ou sur les cils ou les sourcils.
Les figures n°8 et 9 représentent des d’applicateurs 2, 3, réalisés en une seule pièce par une unique opération de moulage, selon d’autres modes de réalisation. Sur la , l’applicateur 2 comprend une tige 21 d’axe longitudinal X. La tige 21 est solidaire d’un organe d’application 22 comprenant une âme 23 portant une pluralité d’éléments d’application 24 répartis sur au moins une partie de la surface de l’âme 23. L’âme 23 présente une forme allongée selon son axe longitudinal X, et une extrémité distale sensiblement conique. L’âme 23 comprend en outre une gorge 26 s’étendant autour de l’axe X. La gorge 26 assure la fonction de réservoir pour retenir davantage de produit cosmétique. La gorge 26 peut présenter une forme circulaire (figure n°8) ou hélicoïdale.
Sur la , l’applicateur 3 comprend une tige 31 d’axe longitudinal X. La tige 31 est solidaire d’un organe d’application 32 comprenant une âme 33 portant une pluralité d’éléments d’application 34 répartis sur au moins une partie de la surface de l’âme 33. L’âme 33 présente une forme combinant deux parties 37, 38 en forme de gouttes d’eau, dont les axes longitudinaux de révolution coïncident avec l’axe X. Les formes en gouttes d’eau 37, 38 délimitant entre elles une gorge annulaire 36 pouvant également assurer la fonction de réservoir de produit cosmétique. La forme en goutte d’eau 38 côté distal de l’âme 33 peut être plus petite que la forme en goutte d’eau 37 côté proximal de l’âme.
Il apparaîtra clairement à l’homme de l’art que la présente invention est susceptible de diverses variantes de réalisation et diverses applications. En particulier, l’invention n’est pas limitée aux formes d’applicateurs précédemment décrites. D’autres formes d’applicateur peuvent convenir dès lors que l’applicateur présente un relief avec des éléments d’application présentant des sommets élargis, sensiblement plats, susceptible de retenir un produit cosmétique et de le transférer sur la peau ou sur des poils (cils, sourcils).
L’invention n’est pas non plus limitée à un organe d’application formé d’une seule pièce. En effet, il peut être envisagé de fabriquer l’organe d’application en assemblant plusieurs pièces, par exemple par emboitement. Ces pièces peuvent comporter au moins une surface sur laquelle sont formés des éléments d’application. Comme précédemment, les éléments d’application peuvent présenter un sommet ayant une largeur supérieure à 35 µm et inférieure à 450 µm. Chacune de ces pièces peut être formée à l’aide d’un moule de forme complémentaire et présentant une surface comportant des cavités pouvant être réalisées à l’aide d’un laser femto-seconde, pour former les éléments d’application. Les différentes pièces formant l’âme de l’organe d’application peuvent être identiques ou non.
Selon un exemple de réalisation, les pièces assemblées formant l’âme de l’applicateur comprennent des pièces en forme d’étoile, sensiblement planes et montées coaxialement sur un arbre et espacées les unes des autres, avec des éléments s’étendant radialement. Les éléments d’application peuvent être formés sur tout ou partie des faces des pièces en forme d’étoile.
Selon un autre exemple de réalisation, les pièces assemblées formant l’âme de l’applicateur comprennent des pièces formées de deux parties de forme sensiblement rectangulaire liées entre elles par une pièce formant un moyeu dont l’axe est parallèle à un bord de chaque partie rectangulaire. Les pièces sont assemblées à l’aide d’une tige engagées dans le moyeu de chacune des pièces, de manière à former des ailettes de forme rectangulaire réparties autour de la tige. Les éléments d’application peuvent être également formés sur tout ou partie des faces des pièces.
Par ailleurs, il peut être également envisagé de mouler l’applicateur ou les différentes pièces formant l’applicateur en injectant le matériau thermoplastique dans le moule, mélangé à un gaz inerte pour obtenir un aspect mousseux.
Claims (11)
1. Applicateur d’un produit cosmétique sur la peau ou des poils, comprenant un organe d’application (12, 22, 32) en un matériau élastomère thermoplastique, l’organe d’application comprenant :
une âme (13, 23, 33) s’étendant suivant un axe longitudinal (X), et
des éléments d’application (14, 64, 74) formés à la surface (16) de l’organe d’application, chacun des éléments d’application présentant un sommet (15, 65, 75) ayant une largeur (L1) supérieure à 35 µm et inférieure à 450 µm.
une âme (13, 23, 33) s’étendant suivant un axe longitudinal (X), et
des éléments d’application (14, 64, 74) formés à la surface (16) de l’organe d’application, chacun des éléments d’application présentant un sommet (15, 65, 75) ayant une largeur (L1) supérieure à 35 µm et inférieure à 450 µm.
2. Applicateur selon la revendication 1, dans lequel le sommet (65, 75) des éléments d’application (64, 74) présente une longueur (L2) plus grande que leur largeur (L1).
3. Applicateur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le sommet (65, 75) des éléments (64, 74) d’application présente une forme rectangulaire, ou les éléments d’application présentent la forme de nervures parallèles (74).
4. Applicateur selon l’une des revendications 1 et 3, dans lequel les éléments d’application (14, 64, 74) présentent une largeur (L1) comprise entre 40 et 400 µm.
5. Applicateur selon l’une des revendications 1 et 4, dans lequel les éléments d’application (14, 64, 74) présentent une hauteur (H1) comprise entre 350 et 600 µm.
6. Applicateur selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel les éléments d’application (14, 64, 74), sont espacés les uns des autres d’une distance (D1, D2) comprise entre une et deux fois et demi la largeur (L1) du sommet des éléments d’application.
7. Applicateur selon la revendication 6, dans lequel l’âme (23, 33) présente une gorge (26, 36) de forme circulaire ou hélicoïdale.
8. Applicateur selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’âme (33) comprend deux parties (37, 38) en forme de goutte disposées suivant l’axe longitudinal (X), les deux parties délimitant entre elles une gorge annulaire (36).
9. Procédé de fabrication d’un applicateur cosmétique (1, 2, 3) selon l’une des revendications 1 à 8, le procédé comprenant une étape de moulage d’un matériau élastomère thermoplastique, à l’aide d’un moule (5) de forme complémentaire à celle de l’applicateur, présentant une pluralité de cavités (54) de formes complémentaires à celles des éléments d’application (14, 64, 74) de l’applicateur.
10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, comprenant une étape de fabrication du moule (5), les cavités (54) étant formées à l’aide d’un laser femto-seconde.
11. Moule pour la fabrication d’un applicateur de produit cosmétique, selon l’une des revendications 1 à 8, le moule comprenant une surface de moulage présentant une pluralité de cavités (54) de formes complémentaires à celles des éléments d’application (14, 64, 74) de l’applicateur.
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