(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォームスプレーガンであって：
ハウジング；
少なくとも一つのポリオール及び少なくとも一つのジイソシアネート用の一対のインプットホース、ここで前記ホースは、前記ハウジング内の前記ホース用のインプット及び取り外し可能ノズルと連通し；
液体又は気体を分配するための、前記取り外し可能ノズルと連通し、前記少なくとも一つのポリオール及び少なくとも一つのジイソシアネート用の一対のインプットホースの上部に位置する第３のインプットホース；
前記一対のインプットホース内の、前記少なくとも一つのポリオール及び前記少なくとも一つのジイソシアネートの分配を制御のための、第１の枢動可能トリガ、ここで、前記トリガはハンドルと隣接し；
前記少なくとも一つのポリオール及び前記少なくとも一つのジイソシアネートの分配を制御するための前記第１の枢動可能トリガの最上部の近くに位置する第３の枢動可能な安全ロック  トリガ、ここで前記第３の枢動可能な安全ロック  トリガは、前記第１の枢動可能トリガの前面にあるスロットから前方に延びており；
前記第３のインプットホースからの前記液体又は気体の分配を制御するための、前記第１の枢動可能トリガの前方にある、第２の枢動可能トリガ、及び
前記ガン内において、高／低、または、オン／オフに枢動可能なコントローラー、を含み、前記コントローラーは、前記ガン内の流路内で、並びに前記少なくとも一つのポリオール及び前記少なくとも一つのジイソシアネートの一対のインプットホース、或いは前記第三のインプットホースのいずれかの入り口の後部にあり、前記高／低、または、オン／オフに枢動可能なコントローラーは、前記第１のトリガの位置と独立している、
フォームスプレーガン。
【請求項２】
前記一対のインプットホースおよび前記第三のインプットホースが、前記ガンのハウジングの最上部から前記ガン内へ進入するように、上方向に傾斜している、請求項１に記載のフォームスプレーガン。
【請求項３】
前記取り外し可能ノズルは、前記ノズル内の温度変化で、第一の色から第二の色に変化する温度感受性がある、請求項１または２に記載のフォームスプレーガン。
【請求項４】
前記第１の枢動可能なトリガは、第３の枢動可能な安全ロック  トリガを含み、前記第３の枢動可能な安全ロック  トリガは、前記第１の枢動可能トリガのスロットの中に配置され、第３の枢動可能な安全ロック  トリガは、ロック位置に付勢する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフォームスプレーガン。
【請求項５】
第３の枢動可能な安全ロック  トリガが、後方に延びるヨークを含む、請求項４に記載のフォームスプレーガン、ここで、第３の駆動可能な安全ロック  トリガは、ロック時には、後方に延びるヨークのそれぞれのアームが、ハンドル前方のハウジングにおいて、後部リップにぶつかるように付勢し、ロックしていない位置では、前記第１の枢動可能なトリガが後方に動くことを可能にするように、ヨークを持ち上げる、フォームスプレーガン。
【請求項６】
前記取り外し可能ノズルが、更に、前記ノズル上に位置する温度感受性テープを含み、前記温度感受性テープは、前記ノズル内の温度変化で、第一の色から第二の色に変化する請求項１に記載のフォームスプレーガン。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１２年８月３日に出願の係属中の米国特許出願番号第６１／６７９２４０号に優先権を主張し、そしてそれを参照することにより完全に組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本明細書に記載された発明は、一般的に、成分の不均一分配（dispensing)を防止するために計量成分を利用する二成分スプレーガンに関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明は特に、スプレ又はフォームとして混合し及び分配される液体化学薬品の現場塗布（in-situ applications）に、そしてより具体的には、ポリウレタンフォーム又はフロスの現場塗布に適している。ポリウレタンフォームの現場塗布は、最近数年間、包装、断熱、成形分野におけるその従来からの用途（uses）を越えてポリウレタンフォームの塗布を伸ばし続けている。例えば、ポリウレタンフォームは、窓とドアフレームの間のスペースなどをシールするための建築業におけるシーラントとして、及びフローリング、屋根瓦などを接着するための接着剤として、高頻度で使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現場塗布するためのポリウレタンフォームは、一般的に、バルブ又はガンを通して操作者（operator）により運ばれそして分配される携帯容器の手に、「一成分」形フロスフォーム又は「二成分」フロスフォームとして供給される。しかしながら、「一成分」ポリウレタンフォームにおけるポリウレタンフロスフォームを生成する化学反応は、「二成分」ポリウレタンフォームにおけるポリウレタンフロスフォームを生成する化学反応とはかなり異なる。反応が異なるため、二成分ポリウレタンフォーム用の化学薬品の分配は、「一成分」ポリウレタンフロスフォーム用の分配装置に存在するものとは異なる及び追加の概念及び関心事（concerns）を含む。
【０００５】
「一成分」フォームは、一般的に、フォーム配合物（foam formulation）で使用される樹脂とイソシアネートの両者が、単一の加圧容器に供給され、そして容器に取り付けられたバルブ又はガンを通して容器から分配されることを意味する。化学薬品がバルブから離れるとき、空気中の湿気との反応が、ポリウレタンフロス又はフォームを形成する。このように、一成分系ポリウレタンフォームを分配するための装置に関するデザイン上の関心事は、本質的に、一成分系ポリウレタンフォームが、如何にして加圧容器で絞られ（throttled）又は計量されるかの作動特性に関する。後滴下（post drip）は、そのような用途における主要な関心事であり、並びに、一成分処方（formulation）のガン内の空気（湿気）との反応による詰まりを発生させないガンに関する主要な検討事項でもある。そのような問題に取り組むか、又は少なくとも部分的に取り組むために、ニードルバルブシートが一般的に、洗浄のため後退することができる計量ロッド配置による分配ポイントに対する閉鎖用として適用される。計量が、ニードルバルブシートで起こり得る一方、シートは、主として、後漏れ防止のための遮断用であり；そしてガン寸法に依存して、計量は、主として、ガンの開口部で起こり得る。
【０００６】
対照的に、「二成分」のフロスフォームは、一つの主なフォーム成分が一つの加圧容器に、一般的には、「Ａ」容器（即ち、高分子イソシアネート、フッ化炭素など）に供給され、一方、他の主なフォーム成分は、第二の加圧容器、一般的には、「Ｂ」容器（即ち、ポリオール、触媒、難燃剤、フッ化炭素など）に供給されることを意味する。二成分ポリウレタンフォームにおいて、「Ａ」及び「Ｂ」成分は、それらがガン内で混合されるとき、フォーム又はフロスを形成する。勿論、空気中の湿気との化学反応はまた、分配後、二成分ポリウレタンフォームと一緒に起こるであろう、しかし、「Ａ」及び「Ｂ」成分が、分配ガン内で、及び／又は、分配ガンノズル内で混合し、又は互いに接触するとき、ポリウレタンフォームを形成する主要反応が起こる。二成分ポリウレタンフォーム用の分配装置は、その結果、一成分分配装置に存在する計量デザインの関心事（concerns）のみならず、二成分ポリウレタンフォームの混合必要要件に取り組まなければならない。
【０００７】
更に、フォームの「泡立ち（frothing）」特性は、「Ａ」及び「Ｂ」成分中に存在する用いられた加圧ガス、例えば、フルオロカーボン（又は類似の）成分により強化される。このフルオロカーボン成分は、圧力下ではその液体状態で存在し、そして、液体成分がガンを出て、そしてノズル内に進入するときなどの、低圧力の周囲環境下に分配されるとき、それを気体状態に変化させる圧縮ガスである。
【０００８】
ポリウレタンフォームは公知であるが、処方は用途に依存してかなり変化する。特に、ポリオールとイソシアネートは、一般的に、「Ｂ」及び「Ａ」容器に分離して保持されるが、処方中の他の化学薬品は、各々の容器内における液体の重量又は粘度が、「Ａ」及び「Ｂ」成分が混合されようとする比率と共に変化する結果により、いずれかの容器内に置かれてもよい。本発明に関連する分配ガン用途において、「Ａ」及び「Ｂ」処方は、「Ａ」及び「Ｂ」容器が同一サイズであるように、混合比率が、一般的に、等しく維持される。しかしながら、容器内の液体の重量、より重要なのは、粘度が、互いに常に変化する。「Ａ」と「Ｂ」間の粘度変化を調整するために、「Ａ」及び「Ｂ」容器は、等しい流速を達成するように、異なった圧力下で（一般的には、不活性ガスを）装填される（charge）。従って、二成分ガンにおける計量バルブは、異なった液体を、変化する流速の下で、異なった圧力下、正確な比率で計量される必要がある。（とりわけ）この理由のために、いくつかの分配ガンは、異なった処方における比率の変化のみならず、成分間の粘度変化を相殺するために、各々の計量ロッド／バルブが、個別のスプリングに対して、個別に調整可能であるデザインを有する。今日使用されている一般的な二成分系の分配ガンは、混合チャンバ又はノズル内へそれらの成分を排出する（discharge）共通のハウジング内での二つの個別の一成分分配ガンとして見ることができる。実際に、ガンの操作者は、しばしば、悪い結果をもたらすガンの「性能」を改良するために、比率設定を調整する。この実施（practice）は、一般的に、操作者のエラーに繋がる。この悪影響を相殺するために、比率の調整は、その後、ガン内で「隠される」必要があるか、又はデザインは、比率の設定が特定処方のためにガン内で「固定化」されるようにする必要がある。ガンのコストは、どちらの事象においても上昇し、そして特定処方に対して設定比率を「固定化」することは、分配ガンの互換性を阻害する。
【０００９】
二成分ガンの操作に影響を与える別の要素は、ノズルのデザインである。ノズルは、一般的に、ガンのノーズに着脱自在に取り付けられた使い捨て品である。ノズルデザインは、ノズルが「Ａ」及び「Ｂ」成分をチップ内のスタティックミキサに向けることで、クロスオーバーと計量の配慮ために重要である。例えば、一つのガンは、ノズルノーズからミキサへ延びる壁により、ノズルを完全に二つの通路に分ける。高圧力の成分がミキサ内に移動し（travel）、そして低圧力計量バルブに戻らなければならないので、壁は、クロスオーバーのリスクを小さくするが、取り除きはしない。
【００１０】
二成分ガンのデザインを一成分ガンのデザインから区別する更なる特徴は、二成分ガンの詰まり傾向に存在する。フォームの発泡反応は、「Ａ」及び「Ｂ」成分が互いに接触すると始まるので、一旦ガンが使用されると、スタティックミキサは、ミキサ内で形成されるポリウレタンフォーム又はフロスで詰まってしまうことは明白である。これは、スタティックミキサを含むノズルが、使い捨て品として設計される理由である。実際、ノズルを廃棄しなければならないポイントまで計量を中断しても、フォームは、ノズル内で瞬時には形成しない。若干の時間が経過しなければならない。これは、処方それ自身、スタティックミキサのデザイン、及びこれら全てが同じの場合、ノズルデザインの機能である。
【００１１】
本発明の分配ガンは、特に、建築又は建設業界で一般的に販売されている二成分のポリウレタンフォーム用「キット」への使用に適している。一般的に、キットは、二つの加圧された「Ａ」及び「Ｂ」シリンダ（１５０〜２５０ｐｓｉ）；シリンダに連結するための一対のホース；及び分配用ガンを含み、それら全ては、フォームが塗布されようとするサイトへ成分を収容しそして運ぶために構築された容器内に包装される。「Ａ」及び「Ｂ」容器内の化学薬品を使い切ったとき、キットは、時には廃棄されるか、又は容器はリサイクルできる。分配ガンは交換してもよく、又はしなくてもよい。分配ガンはキット内に含まれるので、キットのコスト考慮は、分配ガンは相対的に安価であるべきことを要求している。一般的に、分配ガンは、最小限の機械加工部品（machined parts）を使用して、プラスチックから作られる。
【００１２】
従来技術の分配ガンは、一般的に、「エアレス」であり、そしてガンを洗浄するための対策（provisions）を含まない。即ち、いくつかの分配若しくは計量ガン又は装置、特に、高容量のフォーム用途に使用されるものは、ガン内の通路の洗浄若しくは掃除のためにエア若しくは溶媒を導入するための手段又は機構を備え付け、又は備えられる。この特許及びその特許請求の範囲で使用される用語「エアレス」の使用は、分配装置が外部の、洗浄又はパージング機構を備えていないことを意味する。
【００１３】
各々のタイプの投与ガン内で（例えば、一成分分配ガン、二成分分配ガン）、計量ロッドが活用される。計量ロッドは、材料の分配を計量し又は制御する分配ガン内での主要な遮断するもの（shutoff）である。計量ロッドは、しばしば、ニードル又はピンとし呼ばれ、そして化学薬品（例えば、材料、成分「Ａ」、成分「Ｂ」など）の流れを計量又は遮断をおこなうため、雌型レシーバと係合する。一成分分配ガンにおいて、単一の計量ロッドは、分配通路内に含まれる。二成分分配ガンにおいては、計量ロッドは、成分（例えば材料）に関連する各々の分配通路内に含まれる。実施態様において、二成分分配ガンは、第一の分配通路及びそれぞれの計量ロッド、並びに、第二の分配通路及びそれぞれの計量ロッドを含む。トリガを使用する際、一つ及び複数の計量ロッドは、材料が分配されるのを可能にする。
【００１４】
分配ガン用の計量ロッドの製作は、合理的な価格（price point）で効率的な分配ガンを製造するために、様々な課題を含む。一般的に、計量ロッドは、黄銅、銅、及び他の材料（例えば、金属、非金属材料など）を組み込んで製作される。尚、そのような材料は、コストが上昇し、その結果、分配ガン製造コストの上昇をもたらす。更にその上、分配ガンは，一貫性のない計量（例えば、材料、成分又は化学薬品の不均一な分配）及び不完全な遮断（閉鎖位置における）を防止するために、レシーバと計量ロッド間の確実な嵌合（mating）を必要とする。嵌合面（例えば、レシーバと計量ロッド）間の不正確さは、一般的に、初期アセンブリの間、二つのエレメントに一緒に力を加えることにより、及び二つのエレメントの展性を一段と設定（take set）可能にすることにより克服される。この技術は、プリセットと呼ばれ、そして、一般的に、分配ガンの製造を制限する長い保持時間を必要とする。全体として、プリセットは、漏洩、及び／又は、不均一な分配を避けるために、二つの嵌合面の連結（例えば、嵌合）を確実にする可能性を増やすが、製造時間を増やす。
【００１５】
更に、金属製の計量ロッドは、しばしば、旋盤（turning）又は研削技術で製作される。特に、一般的な一つ及び複数の金属ロッドを作製する間、半径方向のミクロねじ溝が、そのような旋盤又は研削技術に因り存在する。経時的繰り返し使用で、これらのミクロねじ溝は、より展性可能な嵌合面を摩耗させる。一般的に、ミクロねじ溝は、嵌合面で研削され、又はやすりですり落され、それが嵌合面で化学薬品／材料の漏洩を生じさせ得る。
【００１６】
上記で議論された二成分系の分配ガンは、市場で受け入れ可能な手法で機能するが、全てのそのような用途に対して機能するための分配ガンの範囲又は能力を改良する必要があるということは、ポリウレタンフォームの現場塗布の数が増加するにつれて、益々明確になりつつある。一般例としては、分配材料の量を計量する計量ロッドは、材料の不均一分配を防止し、並びに、不完全な遮断を防止する方法で製作する必要がある。
【００１７】
従来からの、伝統的で、及び提案されたアプローチの更なる制限及び欠点は、そのようなシステム及び方法の、図面を参照して本出願の残りで記載される本発明の請求された特許のある実施態様との比較を通して、当業者に明白になるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
一つの発明の実施態様において、フォームスプレーガンが記載されており、そこでは、第三のインプットホースが、液体又はガスを分配するために前記の取り外し可能ノズルと連通するスプレーガンを備えている。このガンは、一対のインプットホースにおいて、ポリオール及びジイソシアネートの分配を制御するために枢動可能なトリガ（引き金）を有し、そして、このガンは、第三のインプットホースから液体又は気体の分配を制御するために、個別の制御機構を有しているであろう。
【００１９】
発明の一つの態様において、温度感受性テープをノズル又はインプットホースの少なくとも一つのいずれかに貼り付けることも用いられるけれど、取り外し可能ノズルは，温度感受性である。
【００２０】
改良された人間工学的ハンドルを図示され、ここで、ハンドルは、曲線であり、そして場合により、該ハンドルの一対のレッグ内に開口部を有するスプリットハンドル（split handle）である。取り外し可能ノズルは、捻じれ及びクリック（twisted and click attachment）取付け部により、又は保護されたスナップタブにより、スプレーガンの前部に取り付け得る（affix）。スプレーガンのハウジングは、場合により、モジュール式であってもよい。
【００２１】
従って、発明は、少なくとも部分的に：ハウジング；少なくとも一つのポリオール及び少なくとも一つのジイソシアネート用の一対のインプットホース、ここで、これらのホースはハウジング内の前記ホース用のインプット及び取り外し可能ノズルと連通し；液体又は気体を分配するための取り外し可能ノズルと連通する第三のインプットホース；これらのインプットホース内の少なくとも一つのポリオール及び少なくとも一つのジイソシアネートの分配を制御するための枢動可能なトリガ、ここで、トリガはハンドルに隣接し；及び第三のインプットホースから液体又は気体の分配を制御するための制御機構；からなるフォームスプレーガンに存在する。取り外し可能ノズルは、場合により、温度感受性である（即ち、第一の温度から第二の温度へ温度の変動で変化する温度感受性の着色剤を含む）。この温度センサは、ノズル上に又は少なくとも一つのホース上に位置する温度感受性テープであってもよい。第三のホースからの分配を制御するための前記制御機構は、一般的に、枢動可能なトリガ上に、又はスプレーガンのハウジングの側面に、又はスプレーガンと隣接するハンドルに位置する。ノズルは、捻じれ及びクリック取り付け部又はスナップタブを含む固定化機構により前記ハウジングの前部に取り付けられる。発明の一つ態様において、フォームスプレーガンは、高速／低速流の制御のための前記一対のインプットホース用のアウトプット制御レバーを含むであろう。スプレーガンは、しばしば、モジュール式である。高速／低速流の制御は、しばしば、ガン内の枢動可能な制御により影響を受け、ここで、制御はガン内の流路内、並びに少なくとも一つのポリオール及び少なくとも一つのジイソシアネートの入り口の後部（post  ingress）にある。スプレーガンは、しばしば、ロック位置で付勢される安全ロックを有し、前記キックは、前記少なくとも一つのポリオール及び前記少なくとも一つのジイソシアネートの分配を制御するための前記枢動可能なトリガの前面に位置する。一対のインプットホースは、ハウジングの上部から又はハンドルの底部からガン内に進入するために、上部方向に傾けることができる。
【００２２】
これら及び他の利点、及び請求される発明の新規な特徴、並びに、図示されるその実施態様の詳細は、以下の説明及び図面から完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術の分配ガンの斜視図を図示し；
【図２−１】第三の流れのインプットが図示される発明の一つの態様の斜視図、第三の流れ制御のトリガ、及び温度感受性ノズルを図示し；
【図２−２】図２Ａ：インプットホースの対の上部に位置する第三のホースを示す図２のノズル取付け部の背面図を図示し；  図２Ｂ：オフセット構成、並びに、並列構成でのホース取付け部を図示する、図２のスプレーガンのハウジング部分の側面図を図示し；
【図３−１】第三の流れのインプットが、対応する第三の流れのトリガ制御、高出力／低出力制御、並びに、捻じれ及び「クリック」ノズル、及びノズル上の温度感受性テープで図示される発明の一つの態様の斜視図を図示し；
【図３−２】図３Ａ：インプットホースの対の下部に位置する第三のホースを示す、図３のノズル取付け部の背面図を図示し；  図３Ｂ：図３のスプレーガンのハウジング部分の側面図を図示し、ここでハウジングが、高処理能力、並びに、より限定された処理を有する；
【図４】本発明の一つの態様の斜視図を図示し、ここで、第三の流れのインプットが、少なくとも一つのインプットホース上の温度感受性テープ；捻じれ及び「クリック」ノズル；両サイドにある押しボタンを介した第三の流れの制御；及び「自動」安全ロックで図示される；
【図５】図５Ａ：従来技術のスプレーガンの側面図を図示し；  図５Ｂ：異なったハンドルデザインを備えたより人間工学的スプレーガンの側面図を図示し；
【図６】図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃ：第三の流れのトリガ用の異なった位置の側面図を図示し；
【図７】図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃ：スプレーガンの異なったモジュール概念の側面図を図示し；
【図８】分配トリガの第三の順方向の流れを有するスプレーガンの斜視図を図示し；及び
【図９】安全トリガのヨーク（yoke）部の分解図を図示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
発明を実施するための最良の形態は、この出願の申請時における出願人に公知の最良の形態を例示する目的のために、ここに、説明されるであろう。実施例は、説明目的のみであり、請求項の範囲及び精神により評価される通り、発明を制限することを意味しない。
【００２５】
図１は、エアレスの二成分分配ガン１０を図示している。分配ガン１０は、着脱自在に固定された使い捨てノズル１３を備えた一体型ガン本体１２（記述される構成部品を含む）からなるとみなし得る。一つの好ましい実施態様において、ガンは、ポリプロピレンで成形され、ノズルはＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）プラスチックで成形される。いかなる適切なプラスチック材料も、分配ガン１０に活用できることが理解されるであろう。本発明の目的の一つは、部分的にガン本体１２及びノズル１３をプラスチックからの成形により達成される安価な分配ガンを提供することであるが、本発明は、そのより広い意味で、いかなる特定のプラスチックから成形される分配ガンに限定するのでなく、より広い意味で、金属製の分配ガン、及び／又は、いくつかの金属構成部品を備えた分配ガンを含む。
【００２６】
ガン本体１２は、更に、ノズル１３が解除可能に連結し、そして縦方向に伸びるトリガ部分１６で終結し、次に、そこからハンドル部分１８を横方向に伸ばす縦方向に伸びるスプリング部分（図示されていない）で終結する、縦方向に伸びるバルブ部分１５を含む一体部分を有するものとして定義し得る。ガン本体内で、ハウジング１２は、図示する通り、傾斜した一対のホース開口部２２、２３であり、それに対して「Ａ」及び「Ｂ」ホース（図示されていない）が、それぞれ、従来の迅速連結カップリング又は他の保持機構（例えば、摩擦調整Ｏリング）により取付けられる。分配ガン１０は、同様に、トリガ本体部分１６内に伸びる枢動可能なトリガ２０を備えている。操作者がトリガ２０の指作動のため、ハンドル１８の周囲で分配ガン１０を握るとき、ホース開口部２２、２３の位置は、キットホースが、分配ガン上の従来の他のホース取付け位置より好ましい操作者の前腕にもたれかかるような位置であることを理解すべきである。傾斜しているホース開口部２２、２３は、その結果、下記で説明する通り、分配ガン１０の改良された性能に貢献する一方、いくつかの人間工学的利益を提供すると信じられる。傾斜構成が図示されているが、本発明は、その配置に制限されず、「Ａ」及び「Ｂ」ホースは、ハンドル１８の基盤（図示されていない）からガン内に進入するように位置してもよい。
【００２７】
ここで図２を参照して、分配ガン１０は、図１と類似の方法で示され、ここで、傾斜しているホース開口部２２、２３は、開口部３２、３０をそれぞれ経由して取り外し可能ノズル２４と連通するように図示される。第三のホース開口部２５は、同様に、開口部３４を経由して取り外し可能ノズル２４と連通する。第三のホースを有する価値は、ユーザがこの第三のホースの使用を通して利用可能な選択肢を補足してもよく、及び第三の流れ制御トリガ２８を使う制御により、場合により、フォームが塗布される表面を洗浄するため、又はノズルを通して液体の洗浄媒体（例えば、溶媒）を分配するために、加圧エア（又は他の気体）を分配してもよい。幅広い安全ロック３６は、ユーザにより、一般的に、親指制御を経て、アクセスされ、制御される。本発明の一態様において、ノズル２４は、ノズルが分配化学薬品の温度に依存して色を変化させる温度感受性ノズルであり、それにより、化学薬品が少なくとも部分的に、適用されたＡ／Ｂ比を支配する適切な温度で分配されているか否かをユーザが視覚的に見ることを可能にする。図２Ａは、一対の傾斜開口部２２、２３が、第三のホース開口部２５の下部に位置する実施態様を図示し、然るに図２Ｂは、インプットホースが、非平行の構成、並びに、平行構成にある配置を図示する。色感受性染料及び顔料は、ノズル２４のプラスチック内に組み込み得ることが認識される。
【００２８】
図３でより良く図示する通り、取り外し可能ノズル３８が「捻じれ及びクリック」ノズル４４で取り付けられ、そして更に、第三の流れトリガ制御が、ハンドル１８と隣接した枢動可能なトリガ４６で提供される分配ガン１０が示される。温度感受性テープ４０は、ノズル３８に貼り付けられ、ここで、テープが以前のパラグラフで見解を述べた理由のため、分配された化学薬品の温度に依存して色を変化させる。分配ガンは、更に、操作者による更なる制御のために、高／低出力制御レバー４２を備えている。図３Ａで示す通り、一対の傾斜開口部２２、２３は、第三のホース開口部２５の上部に位置し、然るに、図３Ｂは、出力制御レバー４２の高及び低容量の処理制御を図示する。更に、スプレーガン１０の両サイド上に最適に位置する安全ロック４８が図示される。
【００２９】
図４に示す通り、取り外し可能ノズル３８が、図３の「捻じれ及びクリック」ノズル４４により取り付けられる分配ガン１０が示され、そして、更に、第三のホース２５が取り外し可能ノズル３８に隣接して入る。温度感受性テープが少なくとも一つのホース２２、より好ましくは両ホースに貼り付けられる。ハンドル１８は二つのレッグに分割され、好ましくは、底部で連結される。自動安全ロック５０は、スプリングで付勢させるトリガ５２により、「オフ」位置に付勢されるトリガ５０の外側面上に位置する。第三の流れ制御は、ガンハウジングの両側面上に位置するプッシュボタン４８により影響を受ける。
【００３０】
図５Ａは、ハンドル１８にかなりの量のプラスチックを有する従来技術のスプレーガン及びハンドルを図示する。図５Ｂで描写する通り、場合によっては、より人間工学的に優れたハンドルは、あるユーザにとっては好ましい、ここでは、ハンドルは、縦方向及び横方向において薄く、並びに、形状がより曲線である。
【００３１】
図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、第三の流れ制御トリガ５４、５６及び５８の変動位置を図示する。
【００３２】
図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、ハウジング６０、６２及び６４の変動部分がモジュール方式で構築されるフォームスプレーガンのモジュール性の変動度合を図示する。
【００３３】
図８は、スプレーガン及びノズルのもう１つ別の配置を図示する。図示する通り、スプレーガン１０は、取り外し可能ノズル３８と連通する一対の傾斜しているホース開口部２２、２３を有する。第三のホース開口部２５は、同様に、取り外し可能ノズル３８と連通する。安全ロック４８は、後方に傾斜する曲線のハンドル１８の前に位置する分配トリガ２０内に枢動可能に配置される。安全ロック４８は、一般的に、ユーザによる人差し指を経由してアクセスされ、そして、制御される。発明の一態様において、「捻じれ及びクリック」ノズル３８は、ノズルが分配される化学薬品の温度に依存して色を変化させる温度感受性ノズルであり、それにより、化学薬品が少なくとも部分的に適用されたＡ／Ｂ比を支配する適切な温度で分配されているか否かをユーザが視覚的に見ることを可能にする。第三の流れのトリガ２８は、枢動可能な分配トリガ２０の前部に枢動可能に位置し、そして、第三のホース２５のチャンネル内の流体（液体又は気体）の流れを支配する。分配ガンは、更に、操作者による更なる制御のため、高／低、又はオン／オフの出力制御レバー４２を備えている。高速／低速の流れ制御に使用するとき、異なった直径を有するチャンネルが、制御レバー４２の横方向のシャフト内にあけられる。
【００３４】
図９は、分配ノズル２０内に位置する安全ロック４８のヨーク６６を図示する。図で図示する通り、安全ロックは、後部リップ上に突き当たるヨーク６６で前方方向に付勢される。安全ロック４８を押し下げることは、枢動可能な分配トリガの後部方向への動きを可能にするように、ヨーク６６を枢動可能に持ち上げる。
【００３５】
前記発明の色変化の態様は、一般的に、二つの共通アプローチ：液晶とロイコ染料：の一つを介して実行されるサーモクロミズムを使用する。液晶は、その応答が正確な温度に設計することができるが、その色の変化はその動作原理で制限されるので、正確な応用分野で使用される。ロイコ染料は、より幅広い範囲の色が使用されるのを可能にするが、その応答温度は正確に設定することがより困難である。
【００３６】
いくつかの液晶は、異なった温度で異なった色を表示することができる。この変化は、それが異方性のキラル相、又は捻じれネマチック相を通して、低温結晶相の間で高温の等方性液晶に変化するので、材料の結晶構造によりある波長の選択的反射に依存する。ネマチックメソ相のみが、サーモクロミック性を有する。これは、材料の有効温度範囲を制限する。
【００３７】
捻じれネマチック相は、規則的に変化する配向を備えた層で配向された分子を有し、それは、それらに周期的な間隔を与える。結晶を通過する光は、これらの層でＢｒａｇｇ回折を受け（undergo）、そして最大の強め合う干渉（constructive interference）を備えた波長が後ろに反射され（reflected back）、それがスペクトル色として認められる。結晶温度の変化は、層間の間隔の変化、従って反射波長をもたらすことができる。従って、サーモクロミック液晶の色は、温度に依存して、連続的に非反射（黒）からスペクトル色を通して再度黒に及ぶ（range）ことができる。一般的に、高温状態は、青−紫を反射し、一方、低温状態は、赤−オレンジを反射する。青が赤より短波長であるので、これは相間隔の距離が、液晶状態を通して加熱により低下することを示す。
【００３８】
そのようないくつかの材料は。ノナン酸コレステリル又はシアノビフェニルである。染料及びインクに使用される液晶は、しばしば、懸濁形体においてミクロカプセル化されるようになる。液晶は、色変化が正確に定義されなければならない用途に使用される。
【００３９】
サーモクロミック染料は、適切な他の化学薬品を備えたロイコ染料の混合物をベースとし、温度に依存して、色の変化（通常は、無色のロイコ型と着色型の間）を表示する。染料は、直接、材料に塗布されることは稀である；それらは、一般に、内側でシールされた混合物とのマイクロカプセルの形体にある。図示した例は、クリスタルバイオレットラクトン、弱酸、及びドデカノール中に溶解した解離可能な塩とのマイクロカプセルを含み；溶媒が固体であるとき、染料は、そのラクトンロイコ型で存在し、一方、溶媒が溶融するとき、塩は解離し、マイクロカプセルの内部のｐＨは低下し、染料はプロトン化し、そのラクトン環は開き、そしてその吸収スぺクトルは急激にシフトし、従って、それは深い紫色になる。この場合、見かけの（apparent）サーモクロミズムは、事実上、ハロクロミズムである。
【００４０】
最も一般的に使用される染料は、スピロラクトン、フルオラン、スピロピラン、及びフルギドである。弱酸としては、ビスフェノールＡ，パラベン、１，２，３-トリアゾール誘導体、及び４-ヒドロキシクマリンが挙げられ、そして、それは、プロトン供与体として働き、そのロイコ型とそのプロトン化された着色型の間で染料分子を変化させ；強酸は変化を非可逆的にする。
【００４１】
ロイコ染料は、液晶より温度の応答性が劣る。それらは、大まかな温度の一般的なインジケータに適している。それらは、通常、ある種のその他の顔料との組合せで使用され、基礎顔料の色とロイコ染料の非ロイコ型の色を組み合わせた顔料の色の間の色変化を生成する。有機ロイコ染料は、約２３°Ｆ（−５℃）と１４０°Ｆ（６０℃）の温度範囲で、幅広い色に利用可能である。色の変化は、通常、約５．４°Ｆ（３℃）の間隔で起こる。
【００４２】
マイクロカプセルのサイズは、一般的に、３〜５μｍ（標準の顔料粒子より１０倍以上大きい）の範囲であり、それは、印刷及び製造プロセスに対していくらかの調整を必要とする。
【００４３】
サーモクロミック塗料は、液晶又はロイコ染料技術を使用する。ある量の光又は熱を吸収した後、顔料の結晶又は分子構造は、それがより低い温度より異なった波長で光を吸収し、及び放射するような方法で可逆的に変化する。
【００４４】
使い捨てノズル又はホース内に含まれ、又はその上に取り付けられたサーモクロミック染料は、様々な方法で組成物の色を変化させるように構成し得る。例えば、一つの実施態様において、組成物が選択温度に到達すると直ちに、組成物は基調色から白色又は澄んだ色に変化し得る。もう１つ別の実施態様において、温度に基づいて色を変えない顔料又は染料は、基調色を提供するために存在し得る。他方、サーモクロミック染料は、基調色から少なくとも一つの他の色に組成を変化させるために含むことができる。
【００４５】
一つの特別な実施態様において、複数のサーモクロミック染料は、組成物を選択された温度に加熱すると直ちに、クレンジング組成物を、少なくとも約５℃など、少なくとも約３℃の温度範囲で色を変化させるように構成される。例えば、多数のサーモクロミック染料は、組成物が温度を徐々に上昇させるにつれて、染料が色を変化させるようにクレンジング組成物内に存在してもよい。例えば、一つの実施態様において、約２３℃〜約２８℃の温度で色を変化させる第一のサーモクロミック染料が存在し得て、そして、約２７℃〜約３２℃の温度で色を変化させる第二のサーモクロミック染料が存在し得る。必要に応じて、約３１℃〜約３６℃の温度で色を変化させる第三のサーモクロミック染料も、また、存在し得る。このように、クレンジング組成物は、選択された温度で色を変化させ、そして、その後、組成物の温度が上昇を続けるにつれて、段階的方法で色を変化させ続ける。前記の温度範囲が、例示的なものであり、そして説明目的のみであることを理解すべきであろう。
【００４６】
望ましい温度で色の変化を受けるいかなるサーモクロミック物質も、一般的に、本開示で使用してもよい。例えば、液晶は、いくつかの実施態様において、サーモクロミック物質として使用してもよい。液晶により反射される光（「色」）の波長は、部分的に、液晶分子のらせん構造のピッチに依存する。このピッチの長さは温度と共に変化するので、液晶の色は、また、温度の関数でもある。本開示で使用され得る液晶の一つの特定タイプは、液晶のコレステロール誘導体である。例示的な液晶のコレステロール誘導体としては、コレステロールのアルカン酸及びアラルカン酸エステル、炭酸コレステロールのアルキルエステル、コレステロールクロリド、コレステロールブロミド、酢酸コレステロール、オレイン酸コレステロール、カプリル酸コレステロール、炭酸コレステロールオレイルなどが挙げられ得る。その他の適切な液晶組成物も可能であり、そして本発明の範囲内と考えられる。
【００４７】
液晶に加えて、本開示に使用され得るもう１つ別の適切なサーモクロミック物質は、プロトン受容性色原体（「ルイス塩基」）及び溶媒を含む組成物である。溶媒の融点は、色原体が色を変化させる温度を制御する。より具体的には、溶媒の融点以下の温度で、色原体は、一般的に、第一の色（例えば、赤）を保持する。溶媒がその溶融温度まで加熱されるとき、色原体は、プロトン化され、又は脱プロトン化されるようになり得て、それにより、吸収極大のシフトをもたらす。色変化の性質は、使用されるプロトン受容性色原体のタイプ、及びいかなる追加の温度感受性のない色原体の存在を含む、さまざまな因子に依存する。それにも拘わらず、色の変化は、一般的に、可逆的である。
【００４８】
要求されてはいないが、プロトン受容性色原体は、一般的に、ロイコ染料などの有機染料である。溶液において、ロイコ染料のプロトン化形態は、酸性のｐＨレベル（例えば、約４以下のｐＨ）で優勢である。しかしながら、溶液が脱プロトン化を通してアルカリ性となるとき、色の変化が起こる。もちろん、この平衡位置は、他の成分が存在するとき、温度と共にシフトするかもしれない。本開示で使用するためのロイコ染料の適切で、そして非限定の例としては、例えば、フタリド；フタラン（phtalanes）；トリフェニルメタンフタリド、トリフェニルメタン又はジフェニルメタンなどの置換フタリド又はフタラン；アシル−ロイコメチレンブルー化合物；フルオラン；インドリルフタリド、スピロピラン；クマリン；などが挙げられ得る。例示的なフルオランとしては、例えば、３，３′−ジメトキシフルオラン、３，６−ジメトキシフルオラン、３，６−ジ−ブトキシフルオラン、３−クロロ−６−フェニルアミノ−フルオラン、３−ジエチルアミノ−６−ジメチルフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロロフルオラン及び３−ジエチル−７，８−ベンゾフルオラン、３，３′−ビス−（ｐ−ジメチル−アミノフェニル）−７−フェニルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−フェニルアミノ−フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−フェニル−アミノフルオラン及び２−アニリノ−３−メチル−６−ジエチルアミノ−フルオランが挙げられる。同様に、例示的なフタリドとしては、３，３′，３′′−トリス（ｐ−ジメチルアミノ−フェニル）フタリド、３，３′−ビス（ｐ−ジメチル−アミノフェニル）フタリド、３，３−ビス（ｐ−ジエチルアミノ−フェニル）−６−ジメチルアミノ−フタリド、３−（４−ジエチルアミノフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）フタリド及び３−（４−ジエチルアミノ−２−メチル）フェニル−３−（１，２−ジメチルインドール−３−イル）フタリドが挙げられる。
【００４９】
サーモクロミック染料用のいずれの溶媒も、一般的に、本開示に用いられ得るが、溶媒が低揮発性を有することが一般的に望ましい。例えば、溶媒は、約１５０℃以上、そして、いくつかの実施態様においては、約１７０℃〜約２８０℃の高い沸点を有してもよい。同様に、溶媒の溶融温度は、また、一般的には、約２５℃〜約４０℃、そして、いくつかの実施態様においては、約３０℃〜約３７℃である。適切な溶媒の例としては、オクチルアルコール、ドデシルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、ゲラニオールなどの、約６個〜３０個の炭素原子を含む飽和又は不飽和アルコール；ステアリン酸ブチル、ステアリン酸メチル、ラウリン酸ラウリル、ステアリン酸ラウリル、ラウリン酸ステアリル、ミリスチン酸メチル、ミリスチン酸デシル、 ミリスチン酸ラウリル、ステアリン酸ブチル、パルミチン酸ラウリル、パルミチン酸デシル、パルミチン酸グリセリドなどの約６個〜３０個の炭素原子を含む飽和又は不飽和アルコールのエステル；ベンジリデンアニリン、ベンジリデンラウリルアミド、ｏ−メトキシベンジリデンラウリルアミン、ベンジリデンｐ−トルイジン、ｐ−クミルベンジリデンなどのアゾメチン；アセトアミド、ステアルアミドなどのアミド；などが挙げられ得る。
【００５０】
サーモクロミック組成物は、また、色変化の可逆性を容易にするために、プロトン供与剤（また、「発色剤」とも呼ばれる）を含み得る。そのようなプロトン供与剤としては、例えば、フェノール、アゾール、有機酸、有機酸のエステル、及び有機酸の塩を含み得る。例示的なフェノールとしては、フェニルフェノール、ビスフェノールＡ，クレゾール、レゾルシノール、クロロルシノール、β−ナフトール、１，５−ジヒドロキシナフタレン、ピロカテコール、ピロガロール、ｐ−クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物の三量体などが挙げられ得る。
例示的なアゾールとしては、５−クロロベンゾトリアゾール、４−ラウリルアミノスルホベンゾトリアゾール、５−ブチルベンゾトリアゾール、ジベンゾトリアゾール、２−オキシベンゾトリアゾール、５−エトキシカルボニルベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール；オキシベンゾイミダゾールなどのイミダゾール；テトラゾール；などが挙げられ得る。例示的な有機酸としては、サリチル酸、メチレンビスサリチル酸、レゾルシンン酸、ガルス酸、安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、ピロメリット酸、β−ナフトエ酸、タンニン酸、トリイル酸、トリメリット酸、フタル酸、テレフタル酸、アントラニル酸などの芳香族カルボン酸；ステアリン酸、１，２−ジヒドロキシステアリン酸、酒石酸、クエン酸、シュウ酸、ラウリル酸などの脂肪族カルボン酸；などが挙げられ得る。例示的なエステルとしては、ガルス酸ブチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エチル、サリチル酸メチルなどのアルキル部分が１〜６個の炭素原子を有する芳香族カルボン酸アルキルエステルなどが挙げられ得る。
【００５１】
用いられるプロトン受容性色原体の量は、一般的には変化し得るが、普通は、サーモクロミック物質の約２重量％〜約２０重量％、そしていくつかの実施態様においては、約５重量％〜約１５重量％である。同様に、プロトン供与剤は、サーモクロミック物質の約５重量％〜約４０重量％、そしていくつかの実施態様においては、約１０重量％〜約３０重量％で構成され得る。また、溶媒は、サーモクロミック物質の約５０重量％〜約９５重量％、そしていくつかの実施態様においては、約６５重量％〜約８５重量％で構成され得る。
【００５２】
使用される具体的なサーモクロミック物質にかかわらず、加工中、物質の安定性を強化するために、マイクロカプセル化されてもよい。例えば、サーモクロミック物質は、界面重合、その場重合などのいかなる従来の方法に従って、熱硬化性樹脂と混合してもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビニルエステル樹脂などが挙げられる。得られた混合物は、次いで、顆粒化され、そして、場合により、アルギン酸及びその塩、カラギーナン、ペクチン、ゼラチンなどの親水性高分子化合物、メチルセルロース、カチオン化澱粉、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチル化澱粉、ビニルポリマー（例えば、ポリビニルアルコール）、ポリビニルピロリドン、 ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、 マレイン酸共重合体などの半合成高分子化合物；などでコーティングされてもよい。得られたサーモクロミックマイクロカプセルは、一般的に、約１〜約５０μｍのサイズ、そしていくつかの実施態様において、約３〜約１５μｍのサイズを有する。様々なその他のマイクロカプセル化技術も、また、使ってもよい。
【００５３】
サーモクロミック染料は、様々なソースから入手可能である。一つの実施態様において、例えば、サーモクロミック染料としては、Ｃｈｒｏｍａｄｉｃ  ｃｒｅａｔｉｏｎｓ，  Ｈａｍｉｌｔｏｎ，  Ｏｎｔａｒｉｏにより市場に出され、ＳｐｅｃｔｒａＢｕｒｓｔ  Ｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｍｉｃ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅの商品名で市販されている。
【００５４】
サーモクロミック染料は、組成物の色に視覚効果を持たせるのに十分な量で組成物中に存在してよい。染料の量又は濃度は、また、いかなる色の望ましい強度に依存して増加、又は減少させることができる。一般的に、サーモクロミック染料は、約０．１重量％〜約３重量％など、約０．０１重量％〜約９重量％の量で、組成物中に存在し得る。例えば、一つの特定の実施態様において、サーモクロミック染料は、約０．３重量％〜約１．５重量％存在し得る。
【００５５】
前記の通り、サーモクロミック染料は、一般的に、ある温度で特定の色から澄んだ色へ、例えば、６０°Ｆ（１５．６℃）以下で暗青色から、６０°Ｆ（１５．６℃）以上で透明又は半透明色に変化する。必要なら、組成物の温度と無関係に一定に残る背景色を提供するために、他の顔料又は染料を組成物に加えることができる。サーモクロミック染料と組合せてその他の顔料又は染料を組成物に加えることにより、サーモクロミック染料は、ある温度で色落ちよりむしろ色の変化を提供でき、サーモクロミック染料がクリア（clear）になるはずである。例えば、黄色顔料などの非サーモクロミック顔料は、赤染料及び青染料などの複数のサーモクロミック染料と組み合わせて使ってもよい。全てを一緒に組み合わせたとき、クレンジング組成物は、暗色であるかもしれない。組成物が温度を上昇させるにつれて、赤色のサーモクロミック染料はクリアになり、色を緑の色合い（green shade）（黄色と青色の組み合せ）に変化し得る。温度が更に上昇するにつれて、青色のサーモクロミック染料はクリアになり、組成物を黄色に変化させる。
【００５６】
なお、全ての異なった種類のサーモクロミック染料並びに非サーモクロミック顔料及び染料は、望ましい基調色及び望ましい色変化を受けるものを有する組成物を生成するために組み合わせてもよい。色の変化は、例えば、幾分劇的でそして奇抜（fanciful）であってよい。例えば、一つの実施態様において、組成物は緑色から黄色に赤色に変化するかもしれない。
【００５７】
しかしながら、別の実施態様において、組成物は、全て同一色を有する異なったサーモクロミック染料を含むことができる。しかしながら、組成物の温度が上昇するにつれて、色合い又は色の強度は変化することができる。例えば、組成物は、鮮やかな青色から薄い青色へ、透明な色へ変化することができる。
【００５８】
前記に加えて、多くの変更と置換（permutation）が可能であることを理解すべきであろう。さまざまな色及び色合いのどれもが、色の変化を温度の関数として受けるために混合することができる。
【００５９】
本発明を一定の実施態様を参照して説明したが、当業者は、様々な変化がなされ、そして同等物が本発明の範囲から離れることなく代替し得ることを理解するであろう。また、多くの改変は、本発明の教示に対して、その範囲から離れることなく、特定の状況、又は物質を適合させるためになされ得る。従って、本発明は開示された特定の実施態様に限定されず、添付の請求範囲内に入る全ての実施態様を含むものであることを意図している。
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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