(57)【要約】【目的】把持部に滑り止めや把持しやすさを付与するために弾性樹脂の把持部や把持部内部に可撓性材料、ゲル状物質や気体を封入した例があるが、弾性樹脂では硬い把持部となり、内部に可撓性材料、ゲル状物質や気体を封入した把持部は任意に変形してしまうため腰がなく柔らかすぎて使用感が悪いという問題があった。【構成】少なくとも内層と外層を設けることで内部に空間を設けた把持部を配置及び／または一体に設けた軸体において、前記空間にダイラタンシー流体を配したことを要旨とするものである。【選択図】  図１
2010030232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内層と外層を設けることで内部に空間を設けた把持部を配置及び／または一体に設けた軸体において、前記空間にダイラタンシー流体を配したことを特徴とする軸体。
【請求項２】
前記ダイラタンシー流体が固体球形粒子と溶媒を混合したものであることを特徴とする請求項１に記載の軸体。
【請求項３】
前記固体球形粒子と前記溶媒の比率が重量部にて、固体球形粒子／溶媒＝１００／１０〜１００／５００であることを特徴とする請求項１〜請求項２の何れかに記載の軸体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸体の少なくとも把持する部分に弾性樹脂を設けた軸体に関するものであり、その軸体の１例としては、ボールペンやシャープペンシルなどの筆記具や、口紅やアイライナーなど細長い容器、釣り竿、ドアノブ、ドライバーなどの工具類が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
把持する部分には、滑り止めや把持のしやすさといった効果を持たせるために様々な発明がなされている。滑り止めとしては、シリコーンやエラストマーといった弾性樹脂を把持部に配置した構成（グリップ）が採られており、把持部の内部に可撓性材料、ゲル状物質や気体を封入することによって持ちやすい把持部を形成している。
【特許文献１】特開２００３−２８５５８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、シリコーンやエラストマーといった弾性樹脂では硬い把持部となり、硬度を低くして軟らかくすると表面がベタついたり、強度が弱くなるためちぎれてしまう等の問題が発生してしまう。また、内部に可撓性材料、ゲル状物質や気体を封入した把持部は任意に変形してしまうため腰がなく柔らかすぎて使用感が悪いという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明は、少なくとも内層と外層を設けることで内部に空間を設けた把持部を配置及び／または一体に設けた軸体において、前記空間にダイラタンシー流体を配したことを特徴とする軸体を要旨とするものである。
【０００５】
軸体１の材質は、金属や樹脂、木材、石材など形成できるものであればよく、把持部２を形成する材料が軸体１を形成できる強度を有していれば、その材料で把持部を軸体自体に形成することも可能であり、特に限定されない。また、これらの材質は１種または２種以上の混合物であってもよい。
【０００６】
軸体１及び／または把持部２の材料として樹脂及び／または弾性樹脂があげられる。樹脂としてはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ）、アクリロニトリルスチレンブタジエン樹脂（ＡＢＳ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、弾性樹脂としてはアクリル樹脂やシリコーン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、エラストマーゲル、ポリエチレンゲル、ジメチル系シリコーン、メチルビニル系シリコーン、メチルフェニルビニル系シリコーン、メチルフルオロアルキル系シリコーン（フロロシリコーン）、フロロ−ジメチル共重合シリコーン、ウレタンゴム、エチレンアクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、塩素化ポリエチレン、ニトリルゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマーなどが挙げられるが、形状が維持できるものであれば特に限定されない。これら樹脂及び／または弾性樹脂は１種または２種以上の混合物であってもよい。また樹脂で成形した把持部表面に弾性樹脂を成形、塗装するといった方法で滑り止め効果や把持感の向上を図ることもできる。
【０００７】
把持部を構成する弾性樹脂の硬度は、ショアーＡで０度から９０度もしくは、アスカーＣで０度から９０度までの硬度範囲の中で適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。ただし、ショアーＡで６０度、アスカーＣで８０度以上の弾性樹脂は硬くなり、表面のベタツキや膨潤も少なくなることから、ショアーＡで６０度以下、アスカーＣで８０度以下の弾性樹脂であることが望ましい。また、内層３と外層４は同一材料で一体に成形しても硬度の異なる材料で別体で成形して組み立ててもよく、特に限定されない。
【０００８】
ダイラタンシー流体とは、高せん断力下で高粘性となり、低せん断力下で低粘性となるダイラタンシー性を有する組成物の総称であり、その構成は固体球形粒子と溶媒からなる。また、静置状態では低粘度であるが、一定以上の強さの外力を加えると急激に粘度が増加する特徴がある。ダイラタンシー性とは、粒子の充填状態が急激な外力により、一時的に変化することから起こる現象である。同じ大きさの球形粒子の集合を考えると、最密充填では空隙率は２６％である。この状態では、粒子間の空間を埋めるに足りるだけの液体を吸収すれば球形粒子の集合体は静かに流動することができる。しかし、これに急激に強い外力が加えられると、球形粒子の充填状態に偏りが生じ、粒子間が広がった部分と粒子間が密になった部分が出来る。粒子間が広がり増大した空間に溶媒のほとんどが移動し、その結果粒子間が密になった部分では粒子が溶媒に浸されない為、粒子同士が擦れ合う。この瞬間流体の流動性が失われ、脆い固体のような挙動となるが、外力がなくなると緩やかに元の流動性のある状態へと戻る。
【０００９】
固体球形粒子は無機化合物微粒子または有機化合物微粒子があり、無機化合物粒子としてはＳｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ等の酸化物及び窒化物が好ましい。これら酸化物及び窒化物は機械的強度が大きく、化学的に安定であるから、使用中に砕けたり、化学変化したりすることが少なく安定している。これらの具体例としてはシリカ、アルミナ，マグネシア，ジルコニア，四窒化三珪素，窒化アルミニウム，窒化マグネシウム，窒化ジルコニウムなどを挙げることができる。有機化合物微粒子としてはシロキサン重合体、アクリル系共重合体、ナイロン樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂等の樹脂類、澱粉（片栗粉）等の天然物などが使用可能である。固体球形粒子の表面状態は凹凸が少なく平滑であり、真球度が高いほど好ましい。
【００１０】
固体球形粒子の大きさは溶媒と混合したときにダイラタンシー特性を有する大きさであればよく、特に限定されない。好ましくは０．０５〜２００μｍであり、より好ましくは０．１〜１００μｍである。粒径が大きすぎると溶媒に対する固体球形粒子の分散が不安定となり、沈降して溶媒と分離してしまう。一方粒径が小さすぎるとゾル状態下での粘度が増加し、静置状態では低粘度であると言うダイラタンシー性を示し難く、好ましくない。
【００１１】
溶媒としては固体球形粒子と混合したときにダイラタンシー特性を有する溶液であればよく、特に限定されない。例としてはシリコーンオイル、水、エチレングリコール、ジエチレングリコール、セロソルブ、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、グリセリン等があげられる。これらは単独で使用してもよく、相溶性あるものを２種以上併用してもよい。
【００１２】
ダイラタンシー流体を構成する固体球形粒子と溶媒の割合は、使用する材料により異なるが、一般的には重量部にて、固体球形粒子／溶媒＝１００／１０〜１００／５００である。好ましくは固体球形粒子／溶媒＝１００／３０〜１００／１００である。溶媒が１０重量部未満であると、組成物は均一に混合することが困難となり流動性がないため、ダイラタンシー特性を発揮しにくい。また、溶媒が５００重量部を超えると、固体球形粒子の沈降が速くなってしまい静置状態に置くと固体球形粒子が偏在してしまうため、外力が加わってもダイラタンシー特性を発揮しにくい。
【００１３】
ダイラタンシー流体の調製は溶媒に固体球形粒子を少量ずつ攪拌しながら投入し分散させ、その後、ボールミル等で２４時間程度の長い時間攪拌混合する。固体球形粒子を全て一挙に投入したり、逆に固体球形粒子に溶媒を投入する等の手順では十分な分散が得られず、沈降が起こったりすることがあり、安定性に欠けるものとなることもある。また、分散を促進、安定させるため、固体球形粒子や溶媒に適した粒子分散剤を選定して添加してもよい。
【００１４】
また、把持部２を構成する弾性樹脂の表面は滑らかな面や粗な面に成形できる。例えば、摩擦抵抗を高め、指先の引っかかりをよくするためには表面を鏡面の様に滑らかに、また、摩擦抵抗を低くしてさらさらした触感を得るためには表面を粗にすればよいが、表面を粗にした場合には、ゴミやほこりを付きにくくする効果も得られる。
【００１５】
更に、把持部２を構成する弾性樹脂の表面にはローレット状や波目状などの適度な凹凸を形成してもよい。前記さらさら感が得られると共に、指先への引っかかり性も良好なものとなる。
【００１６】
把持部２の製造方法としては、圧縮成形やトランスファー成形、射出成形、押出成形、真空注形といった方法で成形した弾性樹脂を軸体に装着する方法や、インサート成形で形成するといった方法が挙げられるが、製造方法は特に限定されない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、軸体と把持部との間及び／または把持部に設けられた空間にダイラタンシー流体を配したことによって、把持部にダイラタンシー性を付与するものである。これまで把持部にはシリコーンやエラストマーといった弾性樹脂を使用したり、把持部の内部に可撓性材料、ゲル状物質や気体を封入する例はあったが、弾性樹脂では硬い把持部となり使用感の向上が少なく、ゲル状物質や気体を封入した把持部では柔らかすぎて腰がなく使用感が悪い把持部となってしまった。把持部の内部に空間を設け、ここにダイラタンシー流体を配することによって使用前は流動性によって柔らかい触感となり持った形状に変形するが、使用動作に入ると把持部を握る力（外力）の急激な増加によって流体の流動性が失われ、脆い固体のような触感となり、持った形状が保持される。このため、使用時には力を効率よく軸体に伝えることが出来る把持部となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、軸体と把持部との間及び／または把持部に設けられた空間にダイラタンシー流体を配したことを最も主要な特徴とする。把持部とダイラタンシー流体の配置を創意工夫することよって、ダイラタンシー流体の効果を把持部において発揮させることが出来る把持部を実現した。
【００１９】
図１は、本発明を筆記具の把持部に使用した実施例１の図である。図２は図１のＡ−Ａ‘線断面図である。内層と外層を設けることで内部に空間を設け、この空間にダイラタンシー流体を配した。参照符号１は軸体、参照符号２は把持部、参照符号３は内層、参照符号４は外層、参照符号５はダイラタンシー流体である。
【００２０】
軸筒１はポリプロピレン、把持部２としてエラストマー（アクティマーＡＥ−２０６０Ｓ、ショアーＡ硬度：６０°、リケンテクノス（株））を用いて射出成形で成形した。固体球形粒子としてシリカ粒子（アドマファインＳＯ−Ｃ２、平均粒径＝０．５μｍ、（株）アドマテックス）１００重量部と溶媒として純水２５重量部および１０％アンモニア水１．２５重量部（固体球形粒子／溶媒＝１００／２６．２５）からなるダイラタンシー流体５を内層と外層の間の空間に配した把持部２を軸体１に装着した。把持部を握った際、持った時の弱い外力ではダイラタンシー流体５は流動性があるため、外層４のエラストマーが変形して握った形に変形する。その状態で筆記を始めると、外層４のエラストマーは変形しようとしても、ダイラタンシー流体５は筆記時の強い外力によって流動性が失われるため固体のようになる。このため把持部２は握った形のままとなり、筆記時に力を効率よく軸体に伝えることが出来る把持部となっている。
【００２１】
実施例２として図１の軸筒１はポリプロピレン、把持部２としてエラストマー（ラバロンＭＪ６３０１Ｃ、ショアーＡ硬度：６０度、三菱化学（株））を用いて射出成形で成形した。固体球形粒子として架橋ポリスチレン樹脂ビーズ（ケミスノーＳＧＰ−１００Ｃ、平均粒子径：２５μｍ、綜研化学（株））１００重量部と溶媒としてエチレングリコール８３重量部（固体球形粒子／溶媒＝１００／８３）からなるダイラタンシー流体５を内層と外層の間の空間に配した把持部２を軸体１に装着した。把持部を握った際、持った時の弱い外力ではダイラタンシー流体５は流動性があるため、外層４のエラストマーが変形して握った形に変形する。その状態で筆記を始めると、外層４のエラストマーは変形しようとしても、ダイラタンシー流体５は筆記時の強い外力によって流動性が失われるため固体のようになる。このため把持部２は握った形のままとなり、筆記時に力を効率よく軸体に伝えることが出来る把持部となっている。
【００２２】
実施例３として実施例２の溶媒エチレングリコールを１５０重量部（固体球形粒子／溶媒＝１００／１５０）とした。把持部を握った際、持った時の弱い外力ではダイラタンシー流体５は流動性があるため、外層４のエラストマーが変形して握った形に変形する。その状態で筆記を始めると、外層４のエラストマーは変形しようとしても、ダイラタンシー流体５は筆記時の強い外力によって流動性が失われるため固体のようになる。このため把持部２は握った形のままとなり、筆記時に力を効率よく軸体に伝えることが出来る把持部となっている。溶媒の比率が実施例２よりも高いため、静置状態での流動性が高くなっている。
【００２３】
実施例４として実施例２の溶媒エチレングリコールを３００重量部（固体球形粒子／溶媒＝１００／３００）とした。把持部を握った際、持った時の弱い外力ではダイラタンシー流体５は流動性があるため、外層４のエラストマーが変形して握った形に変形する。その状態で筆記を始めると、外層４のエラストマーは変形しようとしても、ダイラタンシー流体５は筆記時の強い外力によって流動性が失われるため固体のようになる。このため把持部２は握った形のままとなり、筆記時に力を効率よく軸体に伝えることが出来る把持部となっている。溶媒の比率が実施例２、３よりも高いため、静置状態での流動性は更に高くなっている。
【００２４】
実施例５として実施例１の溶媒を純水９重量部および１０％アンモニア水０．５重量部（固体球形粒子／溶媒＝１００／９．５）とした。溶媒の比率が低くシリカ粒子が流動しにくいため実施例1より硬い触感となり変形しにくい。溶媒の比率が低いことから把持する力が実施例1より小さい状態で、ダイラタンシー性が発揮され固体のようになる。
【００２５】
実施例６として実施例２の溶媒をエチレングリコール６００重量部（固体球形粒子／溶媒＝１００／６００）とした。溶媒の比率が高く架橋ポリスチレン樹脂ビーズが流動しやすいため実施例２より柔らかい触感となり変形しやすい。溶媒の比率が高いことから把持する力が実施例２より大きい状態で、ダイラタンシー性が発揮され固体のようになる。
【００２６】
比較例１として実施例１において溶媒を添加せず固体球形粒子だけを内層と外層の間の空間に配した把持部を作製した。シリカ粒子だけでは流動性がほとんどないためダイラタンシー性を発揮せず、把持部を握った際の変形もなく硬い触感の把持部となった。
【００２７】
比較例２として実施例２の固体球形粒子を添加せず溶媒だけを内層と外層の間の空間に配した把持部を作製した。エチレングリコールだけでは流動しすぎるためダイラタンシー性を発揮しなかった。その為、把持部を握った際すぐに変形してしまう腰のない把持部となった。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、軸筒の少なくとも把持部する部分に弾性樹脂を設けた軸体に関するものである。その軸体の例としては、シャープペンシルやボールペン、修正ペンなどの筆記具、カッターや彫刻刀、ドライバーなどの工具類、ＰＤＡ（パーソナル  デジタル  アシスタンス）や電子手帳に使用される入力ペン、自転車のハンドルなど多岐にわたる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を筆記具の把持部に使用した実施例１の部品図である。
【図２】図１のＡ−Ａ‘断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    軸体
２    把持部
３    内層
４    外層
５    ダイラタンシー流体 
【図１】
2010030232.tif 000003
【図２】
2010030232.tif 000004