EP1785197A2 - Gegenstand, insbesondere Schreibgerät mit einer erhabene Strukturen aufweisenden Griffzone - Google Patents

Gegenstand, insbesondere Schreibgerät mit einer erhabene Strukturen aufweisenden Griffzone Download PDF

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EP1785197A2
EP1785197A2 EP06019850A EP06019850A EP1785197A2 EP 1785197 A2 EP1785197 A2 EP 1785197A2 EP 06019850 A EP06019850 A EP 06019850A EP 06019850 A EP06019850 A EP 06019850A EP 1785197 A2 EP1785197 A2 EP 1785197A2
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EP
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film
raised structures
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plastic
article
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EP1785197B1 (de
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Thomas Dr. Knäble
Gerhard Dr. Lugert
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Faber Castell AG
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Faber Castell AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K23/00—Holders or connectors for writing implements; Means for protecting the writing-points
    • B43K23/008—Holders comprising finger grips

Definitions

  • the invention relates to an article, in particular a writing instrument with a handle on which are provided to improve the grip and improve handling raised structures.
  • Such structures are usually made of a non-slip, possibly also sweat-wicking material, usually based on plastic.
  • the material of the raised structures further requirements such as their visual appearance, their durability and their toxicological safety.
  • the material of the raised structures must still be created so that it adheres firmly to the surface of the object.
  • the surfaces of objects such as everyday use are designed very differently, for example, made of natural wood, painted wood, metal or various plastics. It is therefore often difficult to select a material for raised structures that satisfies all the properties satisfactorily. Problems often arise in the application of the raised structures, especially when dealing with irregularly shaped objects.
  • the object of the invention is to propose an article, in particular a writing instrument with a raised areas containing grip zone with an alternative embodiment, in particular the adhesion of the raised structures on the Surface of the article and their application is to be improved.
  • a pin according to claim 1 characterized in that the object is coated in the region of the grip zone with a film on the surface of the raised structures are present. Since the haptic properties of the grip zone are essentially defined by the raised structures, the material of the film can be chosen primarily so that the material of the raised structures will adhere well to it. With regard to the adhesion of the film to the surface of the article, the problems are considerably lower than in the case of the raised structures themselves. This is because the film is connected over a large area to the handle region of the article, so that a lower surface area of the film Holding force is required, as in a knob-shaped structure. In addition, a variety of adhesives, such as adhesive adhesives are available, which are suitable for almost any combination of materials. It therefore hardly matters whether the object is made of wood, plastic or metal. In the case of raised structures, the application of an adhesive technique, for procedural reasons, is hardly an option.
  • the film is not glued, but it is a shrink film.
  • a shrink film can be in particular in cylindrical objects, such as pens, handles of game equipment u. Use.
  • a tubular shrink film is pushed over the grip zone and shrunk by the action of temperature, so that afterwards firmly against the outer periphery of the object or the grip zone.
  • the raised structures can be produced in a variety of ways in an article according to the invention.
  • conventional techniques are to be considered here, for example because the raised structures are applied to the film in the form of a plastic material which initially flows and is subsequently solidified.
  • raised structures which are essentially formed from a water-resistant polymer dispersion hardened in water. Pins with such structures are from the EP patent specification 1 177 108 B1 , the disclosure of which is included in the present application, known.
  • An alternative to the production of the raised structures is described in DE-Gebrauchsmusterschrift No. 203 14 274.8, the disclosure content of which is likewise included in the present application:
  • a preparation containing a radiation-curable plastic is used to produce the raised structures.
  • such a plastic is used, which is curable by means of UV light.
  • the raised structures are formed integrally with the film.
  • a film can be formed, for example, by impressing on an area of the film corresponding to a grip zone, if appropriate under the influence of temperature, an embossing stamp in which the stamp surface has complementary cavities to the raised structures. In this film material is then pressed by the embossing process. It is also conceivable, however, for a raised structure or bulging film areas to be made with the aid of a film made from the back side of a film Embossing be generated. The back is the side of the film to be fixed on the surface of a grip zone.
  • the film is a plastic film containing expandable particles, wherein the raised structures of film areas are formed with expanded particles.
  • the raised structures may be formed either prior to coating the article with the film or even after coating the article with the film.
  • certain areas of the film are treated, for example brought into contact with a heated body, so that the expandable particles expand. Due to the larger volume requirement, the material bulges out into the treated area from the film surface.
  • thermally expandable particles in particular made of plastic hollow microspheres. These contain inside a vaporizable liquid. When heated, the polymer material softens and the hollow microspheres are inflated by the evaporating liquid many times their original size.
  • FIG. 1 shows a pencil with a wood casing 1, which comprises a mine 2.
  • a grip zone 3 is provided with raised structures in the form of extending in the pin longitudinal direction ribs 4.
  • the ribs 4 are not present directly on the pin surface but on a shrink film 5 which in a prefabricated state loosely comprises the later grip zone as shown in FIG. When heated, the film contracts and then adheres firmly to the pin surface.
  • the ribs 4 need not necessarily be present on the shrink film. They can also be retrofitted by conventional methods, for example according to EP 1 177 108 B1 or DE 203 14 274.8 be generated.
  • a shrink film is a cold-stretched thermoplastic film, for example based on PETP, PE or PVC.
  • a grip zone 3 is indicated in Fig. 2.
  • a blank 6a of a film 6 is wound around a region of the pin surface forming the subsequent grip zone 3 and fixed thereto, for example, by adhesive bonding.
  • the raised structures - in the present case there are studs 7 - not on the object itself, but to produce, before the film 6 is applied.
  • the application of raised structures on flat films 6 can namely be realized much easier than the application to objects with often complicated curved grip zones.
  • in screen printing process can be provided in a short time and easily large film surfaces with raised structures.
  • films such as those from PE, PVC, PA, PC and the like come into question.
  • FIG. 4 shows a film 6 which contains expandable particles having an average size of 2 ⁇ m to 45 ⁇ m.
  • expandable particles having an average size of 2 ⁇ m to 45 ⁇ m.
  • hollow microspheres are used. These are spherical particles, inside which there is an easily evaporable liquid. If an area of a film is heated, for example, by direct thermal contact with the aid of a stamp or by radiation, for example infrared radiation, the liquid evaporates, causing the hollow microspheres to expand.
  • the swelling is made possible by using a thermoplastic material as the polymer material.
  • Hollow microspheres of the type mentioned are known, for example, under the trade name “Expancel 551 DU40” from Akzo Nobel Chemicals GmbH, D-46446 Emmerich. "The expanded hollow microspheres 10 increase the volume of a heated film area such that in the area the film material exits beyond the film surface and forms a raised structure because here the film 6 is firmly connected to the surface, so that the increase in volume can only affect the top 11, but not on the back 8 of a film in the form of a protrusion.
  • FIG. 6 shows a film 6 in which raised structures, for example in the form of studs 7, are formed by impressing a stamping tool (not shown) from the back side 8 of the film 6 in the direction of the arrow 12, if necessary, countering a die with complementary cavities becomes.
  • a stamping tool (not shown) from the back side 8 of the film 6 in the direction of the arrow 12, if necessary, countering a die with complementary cavities becomes.
  • a sheet material made of thermoplastic material is used here and made the embossing process at an elevated temperature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand, insbesondere ein Schreibgerät, mit einer erhabene Strukturen aufweisenden Griffzone, wobei der Gegenstand im Bereich der Griffzone (3) mit einer Folie (6) beschichtet ist, auf deren Oberfläche die erhabenen Strukturen vorhanden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Gegenstand, insbesondere ein Schreibgerät mit einer Griffzöne, auf welcher zur Verbesserung der Griffigkeit und zur Verbesserung der Handhabung erhabene Strukturen vorhanden sind. Derartige Strukturen bestehen in der Regel aus einem rutschfestem, ggf. auch schweißsaugenden Material, meist auf Kunststoffbasis. Darüber hinaus werden an das Material der erhabenen Strukturen weitere Anforderungen etwa hinsichtlich ihres optischen Erscheinungsbildes, ihrer Haltbarkeit und ihrer toxikologischen Unbedenklichkeit gestellt. Darüber hinaus muss das Material der erhabenen Strukturen noch so geschaffen sein, dass es an der Oberfläche des Gegenstandes fest haftet. Die Oberflächen von Gegenständen etwa des täglichen Gebrauchs sind sehr unterschiedlich gestaltet, bestehen beispielsweise aus Naturholz, aus lackiertem Holz, aus Metall oder diversen Kunststoffen. Es ist daher oft schwierig, ein Material für erhabene Strukturen auszuwählen, das sämtliche Eigenschaften in befriedigender Weise in sich vereint. Probleme bereitet oft auch das Aufbringen der erhabenen Strukturen, insbesondere dann, wenn es sich um unregelmäßig geformte Gegenstände handelt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gegenstand, insbesondere ein Schreibgerät mit einer erhabene Strukturen enthaltenden Griffzone mit einer alternativen Ausgestaltung vorzuschlagen, wobei insbesondere die Haftung der erhabenen Strukturen an der Oberfläche des Gegenstands sowie deren Aufbringung verbessert werden soll.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Stift gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Gegenstand im Bereich der Griffzone mit einer Folie beschichtet ist, auf deren Oberfläche die erhabenen Strukturen vorhanden sind. Da die haptischen Eigenschaften der Griffzone im Wesentlichen durch die erhabenen Strukturen definiert werden, kann das Material der Folie in erster Linie so gewählt werden, dass das Material der erhabenen Strukturen gut daran haftet. Hinsichtlich der Haftfähigkeit der Folie an der Oberfläche des Gegenstands sind die Probleme wesentlich geringer als bei den erhabenen Strukturen selbst. Dies liegt daran, dass die Folie großflächig mit dem Griffbereich des Gegenstandes verbunden ist, so dass, bezogen auf eine Flächeneinheit der Folie, eine geringere Haltekraft erforderlich ist, als etwa bei einer noppenförmigen Struktur. Hinzu kommt, dass eine Vielzahl von Klebstoffen, beispielsweise Adhessivklebstoffe erhältlich sind, die für nahezu beliebige Materialkombinationen geeignet sind. Es spielt daher kaum eine Rolle, ob der Gegenstand aus Holz, aus Kunststoff oder aus Metall besteht. Bei erhabenen Strukturen kommt die Anwendung einer Klebetechnik schon aus verfahrenstechnischen Gründen kaum in Frage.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Folie nicht angeklebt, sondern es handelt sich um eine Schrumpffolie. Eine solche lässt sich insbesondere bei zylinderförmigen Gegenständen, wie Stiften, Handgriffen von Spielgeräten u. dgl. verwenden. In diesen Fällen wird eine schlauchförmige Schrumpffolie über die Griffzone geschoben und durch Temperatureinwirkung geschrumpft, so dass sie danach fest am Außenumfang des Gegenstands bzw. der Griffzone anliegt.
  • Die erhabenen Strukturen können bei einem erfindungsgemäßen Gegenstand auf vielfältige Weise erzeugt werden. Zunächst ist hier an übliche Techniken zu denken, etwa daran, dass die erhabenen Strukturen in Form einer zunächst fließfähigen und sich später verfestigenden Kunststoffmasse auf die Folie aufgebracht sind. Bevorzugt sind dabei erhabene Strukturen, die im Wesentlichen aus einer wasserfest erhärteten Polymerdispersion auf Wasserbasis gebildet sind. Stifte mit derartigen Strukturen sind aus der EP-Patentschrift 1 177 108 B1 , deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird, bekannt. Eine Alternative zur Herstellung der erhabenen Strukturen ist in der DE-Gebrauchsmusterschrift Nr. 203 14 274.8, deren Offenbarungsgehalt ebenfalls in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird, beschrieben: Zur Herstellung der erhabenen Strukturen wird eine Zubereitung verwendet, welche einen strahlungshärtbaren Kunststoff enthält. Vorzugsweise wird ein solcher Kunststoff verwendet, welcher mit Hilfe von UV-Licht härtbar ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die erhabenen Strukturen einstückig mit der Folie ausgebildet. Eine derartige Folie kann etwa dadurch gebildet werden, dass auf einen eine Griffzone entsprechenden Bereich der Folie ggf. unter Temperatureinwirkung ein Prägestempel aufgedrückt wird, in dessen Stempelfläche zu den erhabenen Strukturen komplementäre Aushöhlungen vorhanden sind. In diese wird dann Folienmaterial durch den Prägevorgang hineingedrückt. Denkbar ist aber auch, dass eine erhabene Struktur bzw. vorgewölbte Folienbereiche mit Hilfe einer von der Rückseite einer Folie her vorgenommenen Prägung erzeugt werden. Die Rückseite ist dabei die an der Oberfläche einer Griffzone zu fixierende Seite der Folie.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Folie eine expandierbare Partikel enthaltende Kunststofffolie ist, wobei die erhabenen Strukturen von Folienbereichen mit expandierten Partikeln gebildet sind. Die erhabenen Strukturen können entweder vor der Beschichtung des Gegenstand mit der Folie oder aber auch nach der Beschichtung des Gegenstands mit der Folie erzeugt werden. In beiden Fällen werden bestimmte Areale der Folie so behandelt, beispielsweise mit einem erhitzten Körper in Kontakt gebracht, dass die expandierbaren Partikel zur Expansion kommen. Aufgrund des größeren Volumenbedarfs wölbt sich das Material in den behandelten Areal aus der Folienoberfläche vor. Besonders bevorzugt sind thermisch expandierbare Partikel, insbesondere aus Kunststoff bestehende Mikrohohlkugeln. Diese enthalten im Inneren eine verdampfbare Flüssigkeit. Bei Erwärmung erweicht das Polymermaterial und die Mikrohohlkugeln werden durch die verdampfende Flüssigkeit um ein Vielfaches ihrer ursprünglichen Größe aufgebläht. Die expandierenden Mikrohohlkugeln führen so zu einer Volumenvergrößerung der Beschichtung in den wärmebehandelnden Bereichen, wodurch sich erhabene Strukturen bzw. erhabene Flächenbereiche bilden. Ein Verfahren zur Erzeugung erhabener Strukturen mit Hilfe von expandierbaren Partikeln ist in der EP-Patentanmeldung EP 05 005 101.0-2113 beschrieben. Auf diese Anmeldung wird explizit Bezug genommen.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    exemplarisch für einen Gegenstand einen holzummantelten Stift in perspektivischer Darstellung, bei dem eine Griffzone mit Hilfe einer Schrumpffolie erzeugt wird,
    Fig. 2
    einen Stift in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung, bei der die Griffzone auf eine alternative Art und Weise hergestellt wird,
    Fig. 3
    einen Ausschnitt einer Folie mit einer sich darauf befindlichen erhabenen Struktur,
    Fig. 4
    einen Ausschnitt einer Kunststofffolie, die expandierbare Partikel enthält,
    Fig. 5
    den Ausschnitt V aus Fig. 4,
    Fig. 6
    einen Ausschnitt einer Folie mit einstückig ausgebildeten erhabenen Strukturen.
  • Exemplarisch für einen Gegenstand zeigt Fig. 1 einen Stift mit einer Holzummantelung 1, die eine Mine 2 umfasst. Auf der beispielsweise mit einem Lacküberzug versehenen Umfangsfläche der Holzummantelung 1 ist eine Griffzone 3 mit erhabenen Strukturen in Form von sich in Stiftlängsrichtung erstreckenden Rippen 4 vorgesehen. Die Rippen 4 sind nicht direkt auf der Stiftoberfläche sondern auf einer Schrumpffolie 5 vorhanden, welche in einem Vorfertigungszustand die spätere Griffzone, wie in Fig. 1 gezeigt, lose umfasst. Bei Erwärmung zieht sich die Folie zusammen und haftet danach fest an der Stiftoberfläche. Die Rippen 4 müssen nicht zwangsläufig auf der Schrumpffolie vorhanden sein. Sie können auch nachträglich durch herkömmliche Verfahren, beispielsweise gemäß EP 1 177 108 B1 oder DE 203 14 274.8 erzeugt werden. Eine Schrumpffolie ist eine kaltgereckte thermoplastische Kunststofffolie, beispielsweise auf der Basis von PETP, PE oder PVC.
  • Eine weitere Möglichkeit, eine Griffzone 3 zu erzeugen ist in Fig. 2 angedeutet. Hier wird ein Zuschnitt 6a einer Folie 6 um einen die spätere Griffzone 3 bildenden Bereich der Stiftoberfläche gewickelt und beispielsweise durch eine Verklebung daran fixiert. Bei einer derartigen Vorgehensweise ist es besonders zweckmäßig, die erhabenen Strukturen - im vorliegenden Fall sind es Noppen 7 - nicht am Gegenstand selbst, sondern herzustellen, bevor die Folie 6 aufgebracht wird. Das Aufbringen erhabener Strukturen auf planebenen Folien 6 lässt sich nämlich wesentlich einfacher verwirklichen als das Aufbringen auf Gegenständen mit oft kompliziert gekrümmten Griffzonen. Beispielsweise im Siebdruckverfahren lassen sich in kürzester Zeit und auf einfache Weise große Folienflächen mit erhabenen Strukturen versehen. Als Folien kommen beispielsweise solche aus PE, PVC, PA, PC und dgl. in Frage.
  • Zur Fixierung einer Folie 6 der genannten Art an der Oberfläche eines Gegenstandes kommt vorzugsweise ein Verkleben in Frage. Die Folie ist dazu auf ihrer Rückseite 8 mit einer Klebstoffschicht 9 versehen. In Fig. 4 ist eine Folie 6 gezeigt, die expandierbare Partikel mit einer mittleren Größe von 2 µm bis 45 µm enthält. Bevorzugt werden sogenannte Mikrohohlkugeln eingesetzt. Das sind kugelförmige Partikel, in deren Inneren sich eine leicht verdampfbare Flüssigkeit befindet. Wird nun ein Areal einer Folie beispielsweise durch direkten thermischen Kontakt mit Hilfe eines Stempels oder durch Strahlung, beispielsweise Infrarot-Strahlung erwärmt, verdampft die Flüssigkeit, wodurch sich die Mikrohohlkugeln aufblähen. Das Aufblähen wird dadurch ermöglicht, dass als Polymermaterial ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird. Mikrohohlkugeln der genannten Art sind beispielsweise unter dem Handelsnamen "Expancel 551 DU40" von der Akzo Nobel Chemicals GmbH, D-46446 Emmerich" erhältlich. Die expandierten Mikrohohlkugeln 10 vergrößern das Volumen eines erwärmten Folienareals derart, dass in dem Areal das Folienmaterial über die Folienoberfläche hinaustritt und sich eine erhabene Struktur bildet. Das Erwärmen und Expandieren der Mikrohohlkugeln erfolgt am Besten am Gegenstand selbst, da hier die Folie 6 fest mit dessen Oberfläche verbunden ist, so dass sich die Volumenvergrößerung nur auf der Oberseite 11, nicht dagegen auf der Rückseite 8 einer Folie in Form einer Vorwölbung auswirken kann.
  • Fig. 6 zeigt eine Folie 6, bei der erhabene Strukturen beispielsweise in Form von Noppen 7 dadurch gebildet sind, dass von der Rückseite 8 der Folie 6 her ein Prägewerkzeug (nicht dargestellt) in Pfeilrichtung 12 ggf. unter Gegenhaltung einer Matrize mit komplementären Aushöhlungen eingedrückt wird. Zweckmäßigerweise wird hier ein Folienmaterial aus thermoplastischen Kunststoff verwendet und der Prägevorgang bei einer erhöhten Temperatur vorgenommen.

Claims (12)

  1. Gegenstand, insbesondere Schreibgerät, mit einer erhabene Strukturen aufweisenden Griffzone,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Gegenstand im Bereich der Griffzone (3) mit einer Folie (6) beschichtet ist, auf deren Oberfläche die erhabenen Strukturen vorhanden sind.
  2. Gegenstand nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Folie (6) auf den Gegenstand aufgeklebt ist.
  3. Gegenstand nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    eine Schrumpffolie (5).
  4. Gegenstand nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erhabenen Strukturen in Form einer zunächst fließfähigen und sich später verfestigenden Kunststoffmasse aufgebracht sind.
  5. Gegenstand nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erhabenen Strukturen im Wesentlichen aus einer wasserfest erhärteten Polymerdispersion auf Wasserbasis gebildet sind.
  6. Gegenstand nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erhabenen Strukturen in Form einer zunächst fließfähigen und sich später verfestigenden, wenigstens einen Kunststoff enthaltenden Zubereitung aufgebracht sind, welche einen strahlungshärtbaren Kunststoff enthält.
  7. Gegenstand nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erhabenen Strukturen einstückig mit der Folie ausgebildet sind.
  8. Gegenstand nach Anspruch 7,
    gekennzeichnet durch
    erhabene Strukturen in Form vorgewölbter Folienbereiche, die durch einen von der Folienrückseite (8) her vorgenommen Prägevorgang gebildet sind.
  9. Gegenstand nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Folie eine expandierbare Partikel enthaltende Kunststofffolie ist, wobei die erhabenen Strukturen von Folienbereichen mit expandierten Partikeln gebildet sind.
  10. Gegenstand nach Anspruch 9,
    gekennzeichnet durch
    thermisch expandierbare Partikel.
  11. Gegenstand nach Anspruch 9 oder 10,
    gekennzeichnet durch
    expandierbare Partikel mit einer mittleren Größe von 2 µm bis 45 µm.
  12. Gegenstand nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die expandierbaren Partikel aus Kunststoff bestehende Mikrohohlkugeln sind.
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