EP2008724A1 - Griffzonen aus Siliconkautschuk für Schreib-, Mal-, Zeichen- und Sportgeräte - Google Patents

Griffzonen aus Siliconkautschuk für Schreib-, Mal-, Zeichen- und Sportgeräte Download PDF

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EP2008724A1
EP2008724A1 EP07012464A EP07012464A EP2008724A1 EP 2008724 A1 EP2008724 A1 EP 2008724A1 EP 07012464 A EP07012464 A EP 07012464A EP 07012464 A EP07012464 A EP 07012464A EP 2008724 A1 EP2008724 A1 EP 2008724A1
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structures
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commodity according
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Udo Beck
Walter Oetter
Gerhard Dr. Lugert
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Faber Castell AG
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Faber Castell AG
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    • A63B60/00—Details or accessories of golf clubs, bats, rackets or the like
    • A63B60/06—Handles
    • A63B60/14—Coverings specially adapted for handles, e.g. sleeves or ribbons

Definitions

  • the invention relates to an article, in particular a pen-shaped writing instrument with a handling zone serving handle, wherein at least on a part of the grip zone individual from the surface of the grip zone projecting structures are present.
  • Pen-shaped writing instruments of this kind are for example off EP 1 177 108 known.
  • an aqueous polymer dispersion is applied to the pin surface. It is given on a wooden background and special finishes a sufficiently strong adhesion. Due to the aqueous solvent, a firm adhesion of the structures in plastic-tipped pens or writing instruments with plastic shafts is not achievable in many cases.
  • the object of the invention is to propose an article of the type mentioned, in which the structures are soft, have a good feel and feel and adhere well to a variety of different materials.
  • This object is achieved according to claim 1 by a commodity, in particular by a pen-shaped writing instrument, in which at least on a part of the handle area serving individual from the surface of the grip zone projecting structures of silicone rubber are present.
  • Such structures are soft, feel comfortable, offer good slip resistance and grip. They can be applied to a wide variety of materials with good adhesion, which can be used in the production of objects with different materials formed grip zones each on the same application method, for example, applying individual structures forming drops using nozzles, spraying or screen printing.
  • the selection of a suitable application method can be independent of the material of the article, so that in particular in the production of writing instruments a universal use of existing silicone rubber structures for any product variants such as sharpened, coated with wood or plastic lead and color and Krosmetikstatte , Pens, ink pens, markers, gel pens and mechanical pencils.
  • Common materials for said pens or other commodities are, for example, ABS plastics, polypropylene, polycarbonate, PVC and polystyrene.
  • the structures are made of a UV-crosslinked silicone rubber.
  • a silicone rubber which can be prepared from a UV-crosslinkable silicone rubber has the advantage that the silicone rubber initially applied in free-flowing form crosslinks at room temperature under UV irradiation. A subsequent drying is not required. It is therefore particularly suitable for writing instruments with temperature-sensitive mines, such as cosmetic mines. In addition, no drying phase is required, which simplifies the process and reduces the production time.
  • the UV crosslinking can be radically, e.g. for silicone acrylates, or has ionic, e.g. in the case of epoxy-silicones.
  • crosslinking temperatures which normally move in a temperature range of about 100 ° C to 200 ° C, do not matter.
  • articles with structures of silicone rubber crosslinked with oxysilane are in particular based on polydimethylsiloxane.
  • Acetoxysilane has proven to be particularly advantageous as a crosslinker (Example 1).
  • Such a material is available, for example from Wacker Chemie GmbH, D-81737 Ober under the tradename Elastosil ® N10.
  • the flowable silicone rubber is applied, for example via nozzles or by screen printing (screen with about 1 mm square mesh size 2 ) in the form of nubs on the grip zone of an object, such as a ballpoint pen with an ABS shaft and by thermal treatment at about 170 ° C networked.
  • the thermal treatment can be carried out by means of a short-term infrared irradiation. In such a treatment, the thermal load of the article is reduced, in particular in writing instruments with temperature-sensitive mines is appropriate.
  • a silicone rubber with oximosilane, in particular butan-2-onoxime as crosslinker and the abovementioned polydimethylsiloxane has also proved to be particularly advantageous (Example 2).
  • a corresponding material is available, for example, from Drawinmaschines GmbH, D-85521 Ottobrunn.
  • phenolic paste Cisco Inc.
  • the paste is in an agitator at a mild temperature, to max. 40 ° C homogeneously mixed with said silicone rubber.
  • the mass obtained is applied by screen printing with wide-mesh sieves in the form of ribs on brush handles and handles of table tennis rackets.
  • a short-term thermal treatment is carried out to crosslink the silicone rubber.
  • TEGO ® RC 902 65% by weight TEGO ® RC 711 30% by weight TEGO ® A 17 1.5% by weight TEGO ® RC 1772 (Matting agent) 3.5% by weight
  • a particularly advantageous variant in terms of process engineering are articles with structures based on at least one silicone rubber dispersion. Both peroxide and addition-crosslinking dispersions are conceivable. In this, as well as in the case of non-dispersion silicone rubber, a catalyst for crosslinking acceleration is useful. In the case of the dispersions mentioned an acceleration can be carried out by small amounts of platinum.
  • Fillers, colorants, and optionally additives may be added in all examples given.
  • the surfaces of the articles may be improved by corona or plasma treatment or flame treatment to achieve greater adhesion, which may be the case, for example, in highly stressed articles of daily use.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gebrauchsgegenstand, insbesondere ein stiftförmiges Schreibgerät mit einer der Handhabung dienenden Griffzone, wobei zumindest auf einem Teil der Griffzone einzelne aus der Oberfläche der Griffzone vorstehende Strukturen aus Silicongummi vorhanden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Gegenstand, insbesondere ein stiftförmiges Schreibgerät mit einer der Handhabung dienenden Griffzone, wobei zumindest auf einem Teil der Griffzone einzelne aus der Oberfläche der Griffzone vorstehende Strukturen vorhanden sind. Stiftförmige Schreibgeräte dieser Art sind beispielsweise aus EP 1 177 108 bekannt. Zur Erzeugung erhabener Strukturen auf einem holzgefassten Stift wird eine wässrige Polymerdispersion auf die Stiftoberfläche aufgebracht. Dabei ist auf einem Holzuntergrund und speziellen Lackierungen eine ausreichend feste Haftung gegeben. Aufgrund des wässrigen Lösungsmittels ist eine feste Haftung der Strukturen bei kunststoffgefassten Stiften oder Schreibgeräten mit Kunststoff-Schäften in vielen Fällen nicht erreichbar. Es muss dann auf Strukturen aus anderen Materialien, beispielsweise auf der Basis von organische Lösungsmitteln enthaltenden Lacken, thermoplastischen Kunststoffen und dgl. zurückgegriffen werden, wobei auch hier eine Haftung nicht an allen für die Herstellung von Schreibgeräten oder sonstigen Gebrauchsgegenständen wie Tennisschläger, Hammerstielen und dgl. üblichen Materialien wie Holz, diversen Lacküberzügen, und Kunststoffen wie ABS, PP und PVC erreichbar ist. Bei der Herstellung einer großen Vielfalt verschiedener mit vorstehenden Strukturen zu versehender Gegenstände, was insbesondere in der Schreibgeräteindustrie der Fall ist, ist somit bei der Wahl des Materials für die Strukturen auf das jeweilige Material der Gegenstände abzustellen, was unterschiedliche Lagerhaltungen und unterschiedliche Applikationsverfahren bedingt. So erfordert beispielsweise die Herstellung von Gegenständen mit Strukturen auf der Basis wässriger Polymerdispersionen eine völlig andere verfahrenstechnische Herangehensweise als dies bei Strukturen auf der Basis thermoplastischer Kunststoffe oder lösungsmittelhaltiger Lacke der Fall ist. Zumindest bei lösungsmittelhaltigen Lacken ist eine längere Trocknungsphase erforderlich, während der die Gefahr besteht, dass die noch nicht ausgehärteten Strukturen verfließen oder auf sonstige Weise verändert werden. Aus EP 1 514 700 sind holzgefasste Stifte bekannt, auf deren Oberfläche erhabene Strukturen aus strahlungshärtbaren Kunststoffen aufgebracht sind. Die Verfestigung der zunächst noch fließfähigen Massen erfolgt zwar relativ schnell, so dass ein Verlaufen der beispielsweise noppenförmigen Strukturen nicht zu befürchten ist. Nachteilig ist jedoch, dass die in der genannten Druckschrift offenbarten Materialien hinsichtlich ihrer Haptik und Griffigkeit nicht optimal sind. Damit sind aber die Probleme bei der Herstellung von Gegenständen mit Griffzonen der eingangs genannten Art noch nicht erschöpft. Neben der Forderung, dass die vorstehenden Strukturen weich und griffig sein müssen und insgesamt eine für den Benutzer angenehme Haptik aufweisen sollen, dürfen sie sich, besonders unter Einwirkung von Handschweiß, nicht klebrig anfühlen. Neben den jeweiligen durch die unterschiedlichen Materialien zu berücksichtigenden Haftverhältnisse sind somit auch noch die spezifischen Materialeigenschaften insbesondere hinsichtlich Haptik und Griffigkeit zu berücksichtigen. Dies führt dazu, dass für die Erzeugung von erhabenen Strukturen auf einer Griffzone eines Gegenstandes jeweils erhebliche Anpassungen des Fertigungsprozesses vorzunehmen sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gegenstand der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die Strukturen weich sind, eine gute Haptik und Griffigkeit aufweisen und auf einer Vielzahl verschiedener Materialien gut haften.
  • Diese Aufgabe wird nach Anspruch 1 durch einen Gebrauchsgegenstand, insbesondere durch ein stiftförmiges Schreibgerät gelöst, bei dem zumindest auf einem Teil der der Handhabung dienenden Griffzone einzelne aus der Oberfläche der Griffzone vorstehende Strukturen aus Silicongummi vorhanden sind.
  • Derartige Strukturen sind weich, fassen sich angenehm an, bieten eine gute Rutschfestigkeit und Griffigkeit. Sie lassen sich auf einer großen Vielzahl verschiedener Materialien mit guter Haftung aufbringen, wodurch bei der Herstellung von Gegenständen mit aus unterschiedlichen Materialien gebildeten Griffzonen jeweils auf die gleichen Applikationsverfahren, beispielsweise Aufbringen von jeweils einzelne Strukturen bildenden Tropfen mittels Düsen, Aufsprühen oder Siebdruck zurückgegriffen werden kann. Dabei kann die Auswahl eines geeigneten Applikationsverfahrens unabhängig vom Material des Gegenstandes erfolgen, so dass sich insbesondere bei der Herstellung von Schreibgeräten eine universelle Verwendung der aus Silicongummi bestehenden Strukturen für beliebige Produktvarianten wie beispielsweise spitzbare, mit Holz oder Kunststoff ummantelte Blei- und Farb- und Krosmetikstifte, Kugelschreiber, Tintenkugelschreiber, Marker, Gelschreiber und mechanische Bleistifte ergibt. Gängige Materialen für die genannten Stifte oder sonstige Gebrauchsgegenstände sind beispielsweise ABS-Kunststoffe, Polypropylen, Polycarbonat, PVC und Polystyrol.
  • Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Strukturen aus einem UV-vernetzten Silicongummi. Ein solcher aus einem UV-vernetzbaren Siliconkautschuk herstellbarer Silicongummi hat den Vorteil, dass der zunächst in fließfähiger Form aufgebrachte Siliconkautschuk bei Raumtemperatur unter UV-Bestrahlung vernetzt. Eine sich daran anschließende Trocknung ist nicht erforderlich. Er ist daher vor allem für Schreibgeräte mit temperaturempfindlichen Minen, beispielsweise Kosmetikminen geeignet. Außerdem ist keine Trocknungsphase erforderlich, was die Verfahrensführung vereinfacht und die Herstellungszeit verkürzt. Die UV-Vernetzung kann radikalisch, z.B. bei Silicon-Acrylaten, oder hat ionisch, z.B. bei Epoxy-Siliconen, erfolgen.
  • In vielen Fällen spielen erhöhte Vernetzungstemperaturen, die sich normalerweise in einem Temperaturbereich von etwa 100 °C bis 200 °C bewegen, keine Rolle. Dabei sind Gegenstände mit Strukturen aus mit Oxisilan vernetztem Silicongummi insbesondere auf der Basis von Polydimethylsiloxan. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei Acetoxysilan als Vernetzer herausgestellt (Beispiel 1). Ein derartiges Material ist beispielweise von der Wacker Chemie GmbH, D-81737 München unter dem Handelsnamen Elastosil® N10 erhältlich. Der fließfähige Siliconkautschuk wird z.B. über Düsen oder im Siebdruck (Sieb mit etwa 1 mm2 großen quadratischen Maschen) in Form von Noppen auf die Griffzone eines Gegenstandes, beispielsweise eines Kugelschreibers mit einem ABS-Schaft aufgebracht und durch eine thermische Behandlung bei ca. 170 °C vernetzt. Die thermische Behandlung kann mit Hilfe einer kurzzeitigen Infrarotbestrahlung vorgenommen werden. Bei einer solchen Behandlung ist die thermische Belastung des Gegenstands verringert, was insbesondere bei Schreibgeräten mit temperaturempfindlichen Minen zweckmäßig ist.
  • Daneben hat sich ebenfalls als besonders vorteilhaft ein Silicongummi mit Oximosilan, insbesondere Butan-2-onoxim als Vernetzer und dem oben erwähnten Polydimethylsiloxan erwiesen (Beispiel 2). Ein entsprechendes Material ist beispielsweise von der Drawin Vertriebs GmbH, D-85521 Ottobrunn, erhältlich. Bei einem solchen Siliconkautschuk ist die Zugabe von Phenolpaste (Cariant AG) mit einem Anteil von 1 Gew.% zur Einfärbung möglich. Die genannte Paste wird in einem Rührwerk bei milder Temperatur, bis max. 40 °C homogen mit dem genannten Siliconkautschuk vermischt. Danach wird die erhaltene Masse im Siebdruck mit weitmaschigen Sieben in Form von Rippen auf Pinselstiele und Griffe von Tischtennisschlägern aufgebracht. Wie bei dem Beispiel 1 erfolgt eine kurzzeitige thermische Behandlung zur Vernetzung des Siliconkautschuks.
  • Von der Goldschmidt GmbH, D-45116 Essen werden UV-vernetzbare Siliconkautschuke vertrieben, die für die Herstellung lösbarer Haftbeschichtungen auf Artikeln wie Klebezetteln, Etiketten etc. vorgesehen sind. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass sich damit auf einer Vielzahl verschiedenster Materialien sehr weiche und griffige erhabene Strukturen mit guter Haftung und einer äußerst angenehmen Haptik herstellen lassen. Dabei kommen beispielsweise die folgenden Rezepturen in Frage:
    • Aus den Siliconkautschuk-Typen TEGO® RC 902 und RC 706 werden jeweils unter Beimengung von TEGO® RC 711 und einem Photoinitiator (TEGO® A 17) Mischungen hergestellt, wobei die jeweiligen Ausgangsmassen mit Hilfe von Düsen in Noppenform auf einen Gegenstand appliziert werden können. Die Applikation erfolgt unter Inertgasatrnosphäre, z.B. unter Stickstoff.
    Beispiel 3:
  • TEGO® RC 902 65 Gew.%
    TEGO® RC 711 30 Gew. %
    TEGO® A 17 1,5 Gew. %
    TEGO® RC 1772 (Mattierungsmittel) 3,5 Gew.%
    • Beispiel 4:
  • TEGO® RC 706 30 Gew.%
    TEGO® RC 711 68 Gew. %
    TEGO® A 17 2 Gew. %
  • Eine vor allem auch in verfahrenstechnischer Hinsicht vorteilhafte Variante sind Gegenstände mit Strukturen auf der Basis wenigstens einer Siliconkautschuk-Dispersion. Dabei sind sowohl peroxid- als auch additionsvernetzende Dispersionen denkbar. In diesem, wie auch im Falle von nicht als Dispersion vorliegendem Siliconkautschuk, ist ein Katalysator zur Vernetzungsbeschleunigung zweckmäßig. Im Fälle der genannten Dispersionen kann eine Beschleunigung durch geringe Mengen von Platin erfolgen.
  • In allen angegebenen Beispielen können Füllstoffe, Farbmittel, und gegebenenfalls Additive zugesetzt werden. Die Oberflächen der Gegenstände können gegebenenfalls zur Erreichung einer größeren Haftung, was etwa bei stark beanspruchten Gebrauchsgegenständen der Fall sein kann, durch eine Corona- oder Plasmabehandlung oder eine Beflammung verbessert werden.

Claims (10)

  1. Gebrauchsgegenstand, insbesondere stiftförmiges Schreibgerät mit einer der Handhabung dienenden Griffzone, wobei zumindest auf einem Teil der Griffzone einzelne aus der Oberfläche der Griffzone vorstehende Strukturen aus Silicongummi vorhanden sind.
  2. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strukturen aus einem UV-vernetzten Silicongummi bestehen.
  3. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strukturen aus einem mit Oxysilan vernetzten Silicongummi bestehen.
  4. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Silicongummi über Acetoxysilan vernetztes Polydimethylsiloxan enthält.
  5. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    die Strukturen aus einem mit Oximosilan vernetzten Silicongummi bestehen.
  6. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Silicongummi über Butan-2-onoxim vernetztes Polydimethylsiloxan enthält.
  7. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    Strukturen auf der Basis von Siliconkautschuk-Dispersionen.
  8. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 7,
    gekennzeichnet durch
    einen peroxid- oder platin-vernetzenden Siliconkautschuk.
  9. Gebrauchsgegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    Strukturen auf der Basis eines Siliconkautschuks, der einen Vernetzungskatalysator enthält.
  10. Gebrauchsgegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass er ein stiftförmiges Schreibgerät ist, wobei die Strukturen zumindest auf einem Teilbereich von dessen Oberfläche angeordnet sind.
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