JPH07504131A - フォーム グリップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 フオーム　グリップ 発明の背景 本発明はフオームグリップに関する。

物品の使用者の快適性を向上するため弾性または緩衝グリップにより指で掴まれ る物品を提供することは技術分野で知られている。特に、たとえば、米国特許第 ４．９９３２．８００号に開示されているように、筆記具等指操作物品は快適な グリップ部を設けるように設計された装置を備えている。従来の指グリツプ装置 は典型的に、グリップ部の部分のまわりを延長しま′たは覆う、弾性圧縮可能な 材料よりなるスリーブを有する。この圧縮可能な材料は、掴み圧力を加えると変 形し、物品の操作中に指の形状に少なくとも一部適合する。掴み圧力を解放する と、圧縮可能な材料は、その元の形状に戻る。

発明の要約 一面において、本発明は、回復率が毎分１０センチ以下、好ましくは毎分５セン チ以下、さらに好ましくは毎分３センチ以下のフオームを含むグリップ面のある ハンドルを有する指操作物品を特徴とする。

他の面において、本発明は、ばね率が１センチにつき２５０と２０，０００グラ ムの間、好ましくは、１センチにつき５００と１６，０００グラムの間のフオー ムを含むグリップ面のある／＼ンドルを有する指操作物品を特徴とする。

他の面において、本発明は、ノ（−セントピーク力が９５％以下、好ましくは８ ５％以下のフオームを含むグリップ面のあるハンドルを有する指操作物品を特徴 とする。

他の面において、本発明は、う・ソテクスまたは充填剤、もしくはそれら両方を 含む混合物により作られたポリウレタンフォームを含むグリップ面のある／％ン ドルを有する指操作物品を特徴とする。この混合物は、たとえば、−緒に混合す るとポリウレタンフォームになる発泡性ポリウレタンプレポリマーまたはポリイ ソシアネートとポリオールとの化合である、ポリウレタンフォーム先駆物質も含 む。

他の面において、本発明は、フオームグリ・ノブ面を有する指操作物品を製造す る方法を特徴とする。この方法は、フオームを形成するため使用される化学先駆 物質（たとえば、ポリオールとイソシアネート、またはポリウレタンプレポリマ ー）と、ラテ・ノクスまたは充填剤、もしくは、それら両方を混合して発泡する こと；フオームを所望の形状に成形すること；および、フオームを物品のグリッ プ面に加えること、を含む。これら混合、成形及び加え工程（または、これら３ つの工程のうち、任意の２つ）は、たとえば、公知のインサート成形により、同 時に行う。

フオームは、好ましくは、物品のグリップ面の円周に延設する。他に、フオーム を、断続面状（たとえば、ストリップ、点、等）に表面部分に配置してもよく、 または、たとえば、表面にフオームが貫通する開口を有する中空かみそりハンド ル内に配置してもよい。後者の場合、使用者の指が、穴を貫通するフオームに接 する。他に、フオームは、指操作装置のハンドルの主要構成部分となる。

ここで、“指操作物品″とは、使用者の手の指で容易に操作できるハンドルを有 する物品を意味する。典型的に、このような物品のハンドルの最大径は３．５セ ンチ以下である。指操作物品の例として、ペン、鉛筆のような筆記具、かみそり や歯ブラシがある。

ここで、フオームとは、流体（液体または気体）と固体の２相よりなる気泡ポリ マーである。気泡ポリマーの流体相は細胞と呼ばれる気孔またはポケットに分配 される。これら細胞は相互接続されて開放細胞フオームを形成するか、または、 これら細胞は離散し他の細胞とは別個になっている。

本発明のフオームは、使用者を不快にさせるその下層のハンドル上の薄層として 使用できるような剛性を有する。さらに、フオームは、使用者により容易に変形 されるようゆっくり回復し、大きな力を使用者の指に加えず、さらに、圧縮力が 開放されると、元の形状にゆっくり戻る。これらの物性により物品の使用者に快 感を与え、特に、筆記具での、疲労を減する。

本発明の他の面は、他の用途（たとえば、テニスラケットのハンドグリップ）に 使用できる、好ましいフオームである。

本発明の他の特徴と利点は、その好ましい実施例から、また特許請求の範囲から 明らかになる。

好ましい実施例の説明 図は、好ましいグリップ面を有するペンの斜視図である。

図を参照すると、ペン１０の筆記端に、ゆびグリップ部における器具の円周のま わりに延在するフオームグリップ面１４を含む円筒体１４を有する。フオーム層 の厚みは、１．５センチ以下（さらに、好ましくは０．０５−０．５センチ）で あｇｏ 好ましいフオームはポリウレタンである。フオームの重要なな物性のいくつかを あげると、ばね率、回復率、およびバーセントビーフカがある。これら物性は、 実施例において、後で述べるように測定される。好ましいフオームは、ばね率が ２５０がら２０，０００グラム／センチ、回復率が１分につき５センチ以下、パ ーセントビーフカが９５％の任意の効果ポリウレタンプレポリマーである。

適当なポリウレタンフォームは、２つの構成部分；気泡性かつ硬化性ポリウレタ ンプレポリマーと、ラテックスと界面活性剤を含む水性相とを有する組成物がら 製造されるものを含む。２相のうち１つ（または両方）は充填剤も含む。いずれ も、公知の触媒（または他の反応速度改質剤）を含み、反応を促進または減速す る。

好ましい気泡性ポリウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネートをキャップし たポリオキシエチレン　ポリオール、たとえば、米国特許第４．８２８．５４２ に記載（７）ＴＨＥＰＯＬ　（登録商標）　プレポリマーであり、この特許はメ イン州ブースベイのツイン・リバース・エンジニアリングが所有し、参考に、こ こに、組み入れる。

他の好ましいポリマーは、Ｗ、Ｒ，ブレース社により販売され、トルエンジイソ シアネートから誘導される、ＨＹＰＯＬ　（登録商標）　ＦＨＰ　２０００とＨ ｙｄｒ。

ｇｅｌ（登録商標）　と、メチレンジイソシアネートがら誘導される、ＦＨＰ４ ０００シリーズとを含む。

好ましいラテックスは、スチレンブタジェン、ポリスチレン、ニトリル、アクリ ル、ポリ酢酸ビニルおよびポリ塩化ビニルを含む。アクリルラテックスは、一般 に、メチルまたはエチルメタクリレートと、スチレンや酢酸ビニルのような他の モノマーとのコポリマーとして製造される。好ましいラテックスは、低レジリエ ンス性を有するもので、たとえば、粒度が約５００オングストロームから５０． ０００オンゲスドロ＝ム（０，０５部ｍから５μｍ　）の範囲の重合体の分散体 である。特に好ましいラテックスは、たとえば、（すべてユニオン争カーバイド から市販される）　ＵＣＡＲ１５４，ｔｌｃＡＲ１２３およびＵＣＡＲ１６３と 、ＢＰ　グツドリッチから入手できるハイカーアクリル　２６７１とニトリル　 １５６２がある。好ましくは、フオームを製造するのに使用される出発混合物は 、ラテックスが３０％から６０％の重量ソリッドを含む場合、重量ラテックスの １５％と８０％の間とする。

任意の不活性充填剤が使用される。

好ましい充填剤は、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、珪藻上、カーボンブラック 、シリカ、粘土、ＴｉＯ２，ファイバー、その他無機化合物を含む。充填剤によ り、フオームに、剛性、密度、その他粘弾性物性を含む良好な機械的物性を与え る。好ましくは、最終フオームは充填剤を３０重量％まで含む。組成物中に充填 剤が少なすぎると、硬さが十分でないフオームとなり、指がグリップを通してペ ンの本体に触るため使用者に不快感を与えることになる。充填剤が多すぎると、 処理には粘性すぎるフオームとなる。組成物の密度が少なくとも０．１６ｇ／ｃ ｓ３、　さらに好ましくは、０．３２から１　、　５　ｇ／ｃ１１３となるよう 十分な充填剤を組成物に加えることが好ましい。

所望の物性バランスを得るために、ポリウレタンプレポリマー（従って、硬化フ オーム内のポリウレタン樹脂）、ラテックスおよび充填剤の量を変えることがで きる。

組成物の物性もまた、選択される特定のポリウレタンプレポリマー、ラテックス 、および充填剤により影響を受ける。開放細胞のパーセントおよびフレキシブル フオーム内の細胞の開度は、弾性に関係する。

界面活性剤は、たとえば、プルロニック６２、ブリッジ７２、およびＤＣ１９０ である。だの適当な界面活性剤は、ここに参考に組み入れる、米国特許第４．１ ５８゜０８７号に記載されている。界面活性剤は、フオームの細胞の大きさや表 面物性の制御を助ける。それらはまた、ラッテクスを、混合中に樹脂とさらに相 溶させる。

組成物は、また、他の公知の添加剤、たとえば、着色剤、触媒、発泡剤よりなる 。

実施例 １、一連のフオームグリップを、１６（重量）部の珪藻土充填剤と、３４部の水 と、５０部のＢ、Ｐ、グツドリッチから得られるゲオン（Ｇｅｏｎ）　ＨＹＣＡ Ｒ２６７１ラテツクスとを含んだ水性相と、米国特許第４．８２８．５４２に記 載のＴＲＥＰＯＬプレポリマーを含んだプレポリマー相とから調製した。これら ２つの相を、配合物が均一になるまで、２：１の重量比で混合して、炭酸ガスの 発生に伴い組成物をフオームにした。反応フオーム混合物を単一の流し込み型で 成形し、はぼ、外径が０．９センチ、厚みが０．２２センチ、長さが４．２セン チのフォームグリップを形成した。グリップの機械的物性、ばね率、バーセント ビーフカおよび回復率を（下記のように）測定した。その結果を表に示す。

２、はぼ、直径が１．０センチ、厚みが０．２２センチ、長さが４．２センチの フオームグリップを、ペン軸アセンブリーが挿入されている単一流し込み型内に 反応フオーム混合物を射出して調製した。フオーム混合物を、水性相（３５重量 部のユニオンカーバイドから得られるＵＣＡＲ１５４アクリルラテツクス　エマ ルションと、５部のＩｃＩアメリカから得られるペリジ　７部界面活性剤の３％ 水水エマルジヨンと、２５部のシ、Ｒ，グレース社から得られるヒドロゲル　ポ リウレタンプレポリマーと、１０部のＣａＣＯ３充填剤と、０．０５部のカーボ ンブラック顔料とからなるプレポリマー相とを混合して得た。

仕上げベン軸上の得られた徐回復フオームグリップの機械的物性を表に示す。

３、（実施例２で調整したのと同じ寸法を有する）フオームグリップを、実施例 ２のように、反応ポリウレタンフォーム混合物を単一流し込み型に射出して、ペ ン軸アセンブリー上にインサート成形した。混合物は実施例２と同一であるが、 ヒドロゲル樹脂に代えて、ＨＹＰＯＬ　ＰＨＰ　２０００　ポリウレタンプレポ リマー（Ｗ、Ｒ，ブレース社）２５部よりなるプレポリマー相を使用した点が異 なる。得られたフオームグリップの機械的物性を表に示す。

表１．　成形グリップ化合物の機械的物性試験手順： ばね率 グリップのばね率を、標準インストロン（たとえば、モデル１１２２）圧縮テス ターで測定する。グリップ面のフオーム部分を（たとえば、図に示すように）剛 体の外側に置くと、手順として、グリップをプローブにそろえて固定位置決めす る。このプローブは、半径が０．８センチの円筒形アルミニュウム棒よりなり、 この棒の端部は先端半径が０．６センチで室半径が０．２センチの曲率を有する 。プローブは、プローブの底面がグリップに接触してから垂直距離を往復移動す るように配置される。プローブは、その元の位置へ戻る前にグリップの厚みのほ ぼ７０％に相当する距離を０．１３ｃ１１／分で下降する。圧縮対圧縮距離の力 がＸ−Ｙグラフに記録される。

ばね率値は、０．０２５センチの圧縮距離における力／圧縮距離のスロープに相 当する。

グリップ面のフオーム部分が剛体の外側に置かれないときには、テスト手順はわ ずかに修正される。厚み０゜２センチのフオーム片は、フオーム部分から切断さ れ、任意の普通のペンとほぼ同じ外周を有する剛体の外側に固定される。手順の 残部は同じである。

バーセントビーフカ ピーク力は、ばね率測定から生ずる最大圧縮力である。

インストロンプローブは６０秒間（ばね率測定のため）最大グリップ圧縮点に保 持される。パーセントで表され、ピーク力により除されたこのときの力がノく− セントピーフカである。

回復率 回復率は、ばね率測定と同時に測定される。プローブが６０秒間最大グリップ圧 縮点に保持されてから、同時に、フオームの厚みのほぼ２０％、元のプローブの グリップ接触位置の下の位置まで上げられる。グリ・ノブがプローブに達するま での回復する時間は、インストロンにより記録される。回復率は、グリップ回復 距離によって除されたプローブに達するまでの回復時間として定められる。

他の実施例も請求の範囲内にある。たとえば、フオームグリップ面もペンや鉛筆 のほか、他の指操作物品、たとえば、かみそり（典型的に、一端に切り刃付き細 長のハンドルををする）、歯ブラシ（典型的に、一端に剛毛列を設けた細長の） ＼ンドルを有する）、その他同様な身の回り品にも利用される。充填剤のような 界面活性剤をプレポリマーまたは水性相に含むことができる。好ましい実施例で は、ポリウレタンフォーム先駆物質は発泡性ポリウレタンプレポリマーであるが 、別に、フオームは、ポリオール（ポリエステル形またはポリエステル形）を、 イソシアネート（ＴＤ■　（トルエン　ジイソシアネート））、ＭＤＩ（メチレ ン　ビス（４−フェニール　イソシアネート））またはＨ−ＭＤＩ（ジシクロヘ キシルメタン−４，４′−ジイソシアネート））と反応させて製造できる。イソ シアネートとポリオールから製造されるフオームは一般に、触媒、界面活性剤お よび発泡剤が必要である。

フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号８４３Ｋ　３１００　Ｆ 　８７０５−２Ｃ／／　Ｂ　２９　Ｃ４５／１４　８８２３−４ＦＣ０８Ｋ　３ １０４ ３／３６　ＮＦＹ　７２４２−４Ｊ ７１０２　Ｎ　Ｇ　Ｅ　７２４２−４　ＪＣＯ８Ｌ　２５１００　ＬＥＥ　９１ ６６−４Ｊ２７１００　Ｌ　Ｆ　Ｍ　９１６６−４　Ｊ３１１０２　ＬＨＪ　９ ４５７−４Ｊ ３３１０６　Ｌ　Ｊ　Ｅ　７４４２−４Ｊ７５１０４　ＮＧＧ　８６２０−４Ｊ Ｂ２９Ｋ　７５：００ １０５：０４ （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ 、ＴＤ。

ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、ＢＢ、ＢＧ、ＢＲ，ＣＡ、ＣＨ。

ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、 ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、ＮＯ、ＮＺ、ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ、ＳＫ 、　ＵＡ。

Ｓ ＦＩ （７２）発明者　クウィシェン、マイケル　ジェー。

アメリカ合衆国マサチューセッツ州、サウス、ウェイマウス、コロンピアン、ス トリート、２２９

Claims (50)

【特許請求の範囲】
1. １．回復率が１０センチ／分以下のフォームを含むグリップ面付きハンドルを有 する指操作物品。
2. ２．前記物品は、ペンである請求項１記載の物品。
3. ３．前記物品は、剃刀である請求項１記載の物品。
4. ４．前記物品は、歯ブラシである請求項１記載の物。
5. ５．前記フォームの回復率は、５センチ／分以下である請求項１記載の物品。
6. ６．前記フォームは、ポリウレタン樹脂を含む請求項１記載の物品。
7. ７．前記フォームは、発泡性ポリウレタン樹脂とラテックスとよりなる混合物か ら製造される請求項６記載の物品。
8. ８．前記ラテックスは、スチレン−ブタジェン、ポリスチレン、ニトリット、ア クリル、ポリ酢酸ビニルおよびポリ塩化ビニルよりなるグルーブから選択される 請求項７記載の物品。
9. ９．前記フォームは、さらに充填剤を含む請求項６記載の物品。
10. １０．前記フォームは、さらに充填剤を含む請求項１記載の物品。
11. １１．前記充填剤は、珪藻土、カーボンブラック、シリカ、ファイバ、および無 機化合物よりなるグループから選択される請求項１０記載の物品。
12. １２．前記フォームの平均厚みは１．５以下である請求項１記載の物品。
13. １３．前記フームの回復率は３センチ／分である請求項１記載の物品。
14. １４．前記物品のばね率は、２５０と２０、０００グラム／センチの間である請 求項１記載の物品。
15. １５．前記フォームのパーセントピーク力は、９５％以下である請求項１記載の 物品。
16. １６．バーセトビーク力が９５％以下のフォームを含むグリップ面付きハンドル を有する指操作物品。
17. １７．前記物品はペンである請求項１６記載の物品。
18. １８．前記フォームの回復率は５センチ／分以下である請求項１７記載の物品。
19. １９．前記フォームは、発泡性ポリウレタン樹脂とラテックスとよりなる混合物 から製造される、請求項１７記載の物品。
20. ２０．前記フォームはさらに充填剤を含む請求項１９記載の物品。
21. ２１．前記フォームはさらに充填剤を含む請求項１６記載の物品。
22. ２２．前記フォームのばね率は２５０と２０、０００グラム／センチの間である 、請求項１６記載の物品。
23. ２３．ばね率が２５０と２０、０００グラム／センチの間のフォームを含むグリ ップ面付きハンドルを有する指操作物品。
24. ２４．前記物品は筆記具である請求項２３記載の物。
25. ２５．前記フォームの回復率は１０センチ／分以下である請求項２３記載の物品 。
26. ２６．前記フォームのパーセントピーク力は９５％以下である請求項２３記載の 物品。
27. ２７．前記フォームは、発泡性ポリウレタン樹脂から製造される請求項２３記載 の物品。
28. ２８．前記フォームは、発泡性ポリウレタン樹脂とラテックスとを含む混合物か ら製造される請求項２７記載の物品。
29. ２９．前記フォームはさらに充填剤を含む請求項２８記載の物品。
30. ３０．前記フォームはさらに充填剤を含む請求項２３記載の物品。
31. ３１．ポリウレタン樹脂とラテックスとよりなる混合物から製造されるフォーム を含むグリップ面付きハンドルを有する指操作物。
32. ３２．前記ラテックスは、スチレン−ブタジエン、ポリスチレン、ニトリル、ア クリル、ポリ酢酸ビニルおよびポリ塩化ビニルよりなるグループから選択される 請求項３１記載の物品。
33. ３３．前記フォームはさらに充填剤を含む請求項３２記載の物品。
34. ３４．前記物品はベンである請求項３３記載の物品。
35. ３５．前記フォームの厚みは１．５センチ以下である請求項３３記載の物品。
36. ３６．前記フォームは充填剤を含む請求項３１記載の物品。
37. ３７．充填剤を含むポリウレタンフォームを含むグリップ面付きハンドルを有す る指操作物品。
38. ３８．前記充填剤は、珪藻土、カーボンブラック、シリカ、ファイバ、および無 機化合物よりなるグループから選択される請求項３７記載の物品。
39. ３９．フォームグリップ面を有する指操作物品を製造する方法において、 （ａ）ポリウレタンフォーム先駆物質と、ラテックスまたは充填剤、もしくはそ の両方とを混合して、発泡を生じさせること； （ｂ）フォームを所望の形状に成形すること；および（ｃ）成形フォームを前記 物品体に施与すること、よりなる方法。
40. ４０．ラテックスを前記ポリウレタンフォーム先駆物質と混合する請求項３９記 載の方法。
41. ４１．ラテックスは、スチレン−ブタジエン、ポリスチレン、ニトリット、アク リル、ポリ酢酸ビニルおよびポリ塩化ビニルからなるグループから選択される請 求項４０記載の方法。
42. ４２．充填剤を前記ポリウレタンフォーム先駆物質と混合する請求項４０記載の 方法。
43. ４３．充填剤を前記ポリウレタンフォーム先駆物質と混合する請求項３９記載の 方法。
44. ４４．前記充填剤は、珪藻土、カーボンブラック、シリカ、ファイバ、および無 機化合物からなるグループから選択される請求項４３記載の方法。
45. ４５．前記先駆物質はポリウレタンプレポリマーである請求項３９記載の方法。
46. ４６．前記先駆物質は、ポリオールとイソシアネートとよりなる請求項３９記載 の方法。
47. ４７．前記物品は筆記具である請求項３９記載の方法。
48. ４８．すべての３つの工程は、同時に行われる請求項３９記載の方法。
49. ４９．前記の工程は、インサート成形により行われる請求項４８記載の方法
50. ５０．フォームを製造すろ方法において、ラテックス、充填剤、およびポリウレ タンフォーム先駆物質を混合し、前記混合によって発泡させて前記フォームを得 る方法。