模制泡沫的推入貼合耳塞、方法以及裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了包括消音部分和半剛性桿部分的推入貼合型耳塞，該半剛性桿部分具有比消音部分相對(duì)大的剛度。消音部分和桿部分由閉孔的緩慢恢復(fù)泡沫制成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
模制泡沫的推入貼合耳塞、方法從及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本說(shuō)明書(shū)設(shè)及聽(tīng)力保護(hù)裝置，具體地完全由閉孔的緩慢恢復(fù)泡沫制成的推入貼合 型耳塞。
【背景技術(shù)】
[0002] 聽(tīng)力保護(hù)裝置和噪音衰減裝置的使用為人們所熟知，并且已考慮到各種類(lèi)型的裝 置。此類(lèi)裝置包括包含泡沫或橡膠材料的耳塞和半聽(tīng)覺(jué)裝置，耳塞和半聽(tīng)覺(jué)裝置被插入使 用者的耳道中或放置在其上W物理地阻塞聲波進(jìn)入內(nèi)耳中的通道。
[0003] 可壓縮的或"下卷"型耳塞通常包括可壓縮的、有回彈力的主體部分并且可由合適 的緩慢恢復(fù)泡沫材料制成。耳塞可通過(guò)W下步驟插入使用者的耳道中：首先將其娠壓在手 指之間W壓縮主體部分，然后將主體部分推入耳道中，隨后允許主體部分膨脹W填充耳道。
[0004] 推入貼合型耳塞也已被考慮到，并且可包括可壓縮的減小部分和從減小部分延伸 的剛性部分。為了插入推入貼合型耳塞，使用者抓持剛性部分并且利用適當(dāng)水平的力將減 小部分推入耳道中。當(dāng)將耳塞容納在耳道中時(shí)，減小部分縮小。推入貼合型耳塞可允許耳塞 迅速地并容易地插入耳道中，并且可通過(guò)在插入之前使與耳塞的減小部分的接觸最小化而 提升衛(wèi)生程度。
[0005] 盡管推入貼合型耳塞在各種應(yīng)用中表現(xiàn)出所需特征，但它們可W是昂貴的并且可 提出困難的制造問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本公開(kāi)提供包括主體的耳塞，主體具有消音部分和半剛性桿 部分，該半剛性桿部分具有比消音部分相對(duì)大的剛度。主體完全由閉孔的緩慢恢復(fù)泡沫制 成，消音部分具有第一密度P1并且桿部分具有第二密度P2，并且P2大于P1。
[0007] 上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并非旨在描述每個(gè)公開(kāi)的實(shí)施方案或每種實(shí)施方式。W下附圖和具 體實(shí)施方式更具體地舉例說(shuō)明了例示性實(shí)施方案。
【附圖說(shuō)明】
[000引可參照附圖對(duì)本公開(kāi)作進(jìn)一步的解釋?zhuān)渲胸灤┤舾梢晥D，類(lèi)似的結(jié)構(gòu)由類(lèi)似的 數(shù)字來(lái)指代，并且在附圖中：
[0009]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的示例性推入貼合型耳塞的透視圖。
[0010]圖視根據(jù)本公開(kāi)的示例性推入貼合型耳塞的截面圖。
[0011]圖3A-3D是根據(jù)本公開(kāi)的示例性推入貼合型耳塞的透視圖，示出了具有各種示例 性形狀的消音部分。
[001^ 圖44和4B是可用于形成如本文描述的耳塞的示例性模制部件的截面圖。
[0013] 圖5是可用于形成如本文描述的耳塞的示例性模具的截面圖。
[0014] 雖然上述附圖闡述了本發(fā)明所公開(kāi)的主題的各種實(shí)施方案，但還可W想到其它的 實(shí)施方案。在所有情況下，本公開(kāi)通過(guò)示例性而非限制性的方式呈現(xiàn)本發(fā)明所公開(kāi)的主題。 應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W設(shè)計(jì)出許多其它修改和實(shí)施方案，運(yùn)些修改和實(shí)施方案 也落入本公開(kāi)的原理的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本公開(kāi)提供了為使用者提供聽(tīng)力保護(hù)的耳塞和制備耳塞的方法。根據(jù)本公開(kāi)的耳 塞包括主體，主體具有消音部分和半剛性桿部分，該半剛性桿部分具有比消音部分相對(duì)大 的剛度。主體由閉孔的緩慢恢復(fù)的泡沫制成。消音部分的密度可相對(duì)低于桿部分的密度，由 此使得至少部分消音部分可舒適地插入使用者的耳道中，并且相對(duì)剛度更大的桿部分可由 使用者抓持來(lái)抓握耳塞。
[0016] 本公開(kāi)還提供制備耳塞的方法，該方法使困難且昂貴的制造技術(shù)最小化同時(shí)提供 可容易抓握且舒適佩戴的推入貼合型耳塞。該方法可包括W下步驟:將可發(fā)泡材料分配到 模具中，該模具具有為桿的形式的第一不通氣腔W及為消音部分的形式的第二通氣腔；W 及固化材料W形成包括具有第一平均密度的消音部分和具有第二平均密度的桿部分的推 入貼合型耳塞，第二平均密度比第一平均密度大。
[0017] 圖巧日2示出了根據(jù)本公開(kāi)的示例性推入貼合型耳塞100。在示例性實(shí)施方案中，耳 塞100包括完全由閉孔的泡沫制成的主體。主體具有第一末端111和第二末端112,并且包括 消音部分113和半剛性桿部分114。桿部分114部分地由消音部分113包圍，并且部分地暴露 W允許使用者抓持桿部分114來(lái)抓握耳塞100并且有利于將耳塞100插入使用者的耳道中。 桿部分114不延伸到第一末端111并且僅消音部分113存在于第一末端111處。僅桿部分114 存在于第二末端112處，并且消音部分113不存在于第二末端112處。即，耳塞100包括完全由 低剛度和/或低密度泡沫形成的前端部段;完全由剛度更大和/或更密泡沫形成的后部段； W及包括由低剛度和/或低密度泡沫覆蓋的剛度更大和/或更密泡沫的中間部段。
[0018] 在示例性實(shí)施方案中，消音部分113具有模形形狀或錐形形狀，并且在其最寬點(diǎn)處 具有大于桿部分114直徑的直徑。在圖3A至3D示出的各種其它實(shí)施方案中，例如，消音部分 125、126、127、128分別可^是半球形、子彈形、鐘形、磨茹形或其它形狀^提供期望的貼合 性或適用于特定應(yīng)用。
[0019] 在插入耳塞100期間，桿部分114提供使用者可抓持的柄部。耳塞100,并且具體地 講，消音部分113被帶至鄰近使用者的耳并且插入耳道中。消音部分113在其進(jìn)行定位時(shí)壓 縮，并且桿部分114提供有利于插入的足夠的剛度。使用時(shí)，消音部分113基本上定位在耳道 內(nèi)W阻塞聲音的通道，并且桿部分114從耳道向外延伸W提供用于移除耳塞的柄部。
[0020] 在各種示例性實(shí)施方案中，消音部分113可包括向外延伸并限定凸緣腔119的凸緣 118。凸緣118在插入使用者的耳道中之后可向內(nèi)塌陷到凸緣腔119中。
[0021] 在示例性實(shí)施方案中，桿部分114在不引入可減小耳塞100的佩戴者的舒適度的硬 邊緣或表面的情況下，表現(xiàn)出比消音部分113相對(duì)大的剛性或剛度。桿部分114提供了足夠 的剛度，使得可通過(guò)用適當(dāng)?shù)牧⑾舨糠?13推入耳道中而將耳塞100定位成至少部分地 用于使用者的耳中。即，具有與適當(dāng)?shù)南舨糠?13結(jié)合的足夠剛性的桿部分114的耳塞100 允許耳塞100在不需要首先壓縮或"下卷"消音部分113的情況下定位成至少部分地用于使 用者的耳中。例如，在不需要首先壓縮或"下卷"消音部分113的情況下，直接插入通過(guò)在放 置在耳中之前限制與消音部分113的接觸而提升衛(wèi)生程度。桿部分114還表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)娜岢?性水平，使得其被定位進(jìn)行應(yīng)用時(shí)可輕微變形成耳道的輪廓，如本文更詳細(xì)地論述的。
[0022] 在示例性實(shí)施方案中，消音部分113和桿部分114均由緩慢恢復(fù)的泡沫制成。緩慢 恢復(fù)泡沫在壓縮之后不立即返回到其初始形狀，而是相對(duì)緩慢地?cái)U(kuò)展到其初始形狀。由緩 慢恢復(fù)泡沫制成、并且不包括另外非泡沫剛性元件的桿部分給抓握耳塞的使用者提供獨(dú)特 的感覺(jué)。此外，由緩慢恢復(fù)泡沫制成的桿部分能夠，例如，在部分耳塞100插入使用者的耳道 中時(shí)曉曲、彎曲并壓縮。因此，由如與固體塑料、彈性、橡膠或非泡沫材料相反的緩慢恢復(fù)泡 沫制成的桿部分，例如，可提供如由耳塞100的使用者感知的更舒適貼合。另外，包括消音部 分113和由緩慢恢復(fù)泡沫制成的桿部分114的耳塞100可提供消音部分113和桿部分114兩者 在壓縮到耳道中時(shí)壓縮的能力，因此更好地適形于使用者的耳道。運(yùn)種耳塞更可能地在使 用者的耳道中保持舒適，即使在長(zhǎng)時(shí)間的使用期間。
[0023] 蠕變?nèi)崃繙y(cè)量在恒定負(fù)載下應(yīng)變隨時(shí)間的演化。更大的柔量顯示材料在負(fù)載下適 形的增加的可能性。足W剛性W推入到耳道中同時(shí)表現(xiàn)出適當(dāng)范圍內(nèi)的蠕變?nèi)崃康木徛?復(fù)泡沫能夠至少部分地適形于使用者的耳道，并且可導(dǎo)致用戶感知的更大的舒適度，特別 是在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)。在示例性實(shí)施方案中，完全由緩慢恢復(fù)泡沫制成并且具有此類(lèi)蠕變?nèi)?量值的桿部分114的組合可提供具體所需的貼合。
[0024] 桿部分114可由導(dǎo)致指定硬度的一種或多種材料和過(guò)程制成。期望硬度可取決于 桿部分114的尺寸，由此使得桿部分114表現(xiàn)出期望剛度。在示例性實(shí)施方案中，例如，表現(xiàn) 出與緩慢恢復(fù)泡沫特性結(jié)合的相對(duì)高的硬度值的耳塞100在使用者抓握耳塞時(shí)W及在插入 耳道中之后給使用者提供獨(dú)特的感覺(jué)。
[0025] 消音部分113和桿部分114由可彼此合適地鍵合并且否則兼容的一種或多種泡沫 材料制成。在示例性實(shí)施方案中，消音部分113和桿部分114由化學(xué)鍵接合。術(shù)語(yǔ)"化學(xué)鍵合' 或"化學(xué)鍵合的"是指為原子和分子之間的吸引交互作用負(fù)責(zé)的物理現(xiàn)象。此類(lèi)鍵包括共價(jià) 鍵和離子鍵，W及氨鍵和范德瓦爾斯鍵，并且可取決于消音部分113和/或桿部分114的泡沫 的制造過(guò)程、化學(xué)組合物W及可用官能團(tuán)，如本文更詳細(xì)論述的。在示例性實(shí)施方案中，相 同或化學(xué)類(lèi)似的組合物的使用有利于泡沫消音部分113和泡沫桿部分114之間的化學(xué)鍵合， 并且選擇消音部分113和桿部分114的材料，由此使得泡沫消音部分113和泡沫桿部分114之 間的鍵合的主源是化學(xué)鍵合。鍵合消音部分113和桿部分114不需要另外的粘合劑，并且在 示例性實(shí)施方案中，在消音部分113和桿部分114之間不存在此類(lèi)粘合劑。
[0026] 在一些示例性實(shí)施方案中，消音部分113和桿部分114由包含聚酸聚氨醋和丙締酸 類(lèi)聚合物的共混物的組合物形成，諸如可購(gòu)自陶氏化學(xué)公司（The Dow化emical Company) 的Hypol 2000和可購(gòu)自阿科瑪股份有限公司(Arkema, Inc)的化cor 154S。在其它示例性實(shí) 施方案中，消音部分113可包含聚酸聚氨醋和丙締酸類(lèi)聚合物的共混物，并且桿部分114可 由包含二異氯酸醋和多元醇的材料組合物形成，諸如可購(gòu)自拜耳公司（Bayer，Corp)的 Modur PF。用于形成消音部分113的其它合適材料可包括發(fā)泡熱塑性樹(shù)脂W及可舒適定位 在使用者的耳道中的其它柔軟、柔初泡沫。用于形成桿部分114的其它合適材料可包括發(fā)泡 熱塑性樹(shù)脂，W及其它合適材料，該材料可發(fā)泡來(lái)表現(xiàn)出適當(dāng)剛度，由此使得耳塞100的消 音部分113可容易插入使用者的耳道中，同時(shí)允許期望水平的柔量W提供舒適的貼合。在各 種示例性實(shí)施方案中，可包括各種另外材料，諸如顏料、泡孔調(diào)節(jié)劑、去離子水和/或如本領(lǐng) 域中已知的其它合適的材料。所得的材料是親水或疏水、緩慢恢復(fù)且動(dòng)態(tài)剛性的泡沫。
[0027] 在示例性實(shí)施方案，桿部分114具有大體圓形或倒圓的截面，由此使得桿部分114 表現(xiàn)出大體圓柱形形狀。圓形截面可使可引起使用者的耳的接觸部分不適的邊緣最小化。 在各種其它示例性實(shí)施方案中，細(xì)長(zhǎng)忍可具有Ξ角形、正方形或其它合適的截面，或可具有 沿著耳塞100的長(zhǎng)度變化的截面。
[0028] 在一些示例性實(shí)施方案中，耳塞100限定通道?？芍圃炀哂邢薅ㄍǖ赖闹黧w的耳塞 100,由此使得接收器的部件或通信系統(tǒng)的部件例如可附接到耳塞100。另選地或除此之外， 通道可適應(yīng)一種或多種濾波器或其它無(wú)源聽(tīng)覺(jué)元件W提供具有期望形狀的衰減曲線。例 如，定位在通道中的濾波器可引起由爆炸、炮擊等產(chǎn)生的高電平脈沖的非線性衰減。通道還 可提供附接繩索的凹陷部，由此使得第一耳塞和第二耳塞可接合，或者使得頭帶的末端可 附接到半聽(tīng)覺(jué)聽(tīng)力保護(hù)器中。
[0029] 消音部分113和/或桿部分114的材料可選擇來(lái)控制消音部分113和桿部分114的易 脆性，由此使得它們?cè)谑褂闷陂g可不容易破壞或破裂?？赏ㄟ^(guò)選擇具有適當(dāng)分子量的材料 來(lái)部分地控制耳塞的脆碎度，其中較高分子量通常導(dǎo)致較不易碎的耳塞。在示例性實(shí)施方 案中，消音部分113和桿部分114包括具有介于100,000道爾頓和200,000道爾頓之間的分子 量的泡沫聚合物，該分子量例如根據(jù)ASTM D6474-99通過(guò)本領(lǐng)域已知的凝膠滲透色譜分析 法來(lái)測(cè)量。
[0030] 消音部分113和桿部分114的密度可在制造期間被控制來(lái)提供特定應(yīng)用所需的指 定密度并且控制消音部分113相比于桿部分114的密度。消音部分113和桿部分114可表現(xiàn)出 在不同位置輕微變化的密度，例如，由此使得消音部分113具有比消音部分113的剩余部分 密的整體外皮。此類(lèi)皮可存在于消音部分113和桿部分114中的一者或兩者上。另選地，消音 部分113和桿部分114可具有基本上均勻的密度。在示例性實(shí)施方案中，不考慮整體外皮的 存在或者消音部分113和桿部分114內(nèi)變化的密度，消音部分113具有第一平均密度Pi并且 桿部分具有第二平均密度P2。第一密度Pi和第二密度P2可通過(guò)使在消音部分113或桿部分 114的每個(gè)位置處的密度平均化來(lái)發(fā)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中，第一密度和第二密度可通過(guò)W 下方式來(lái)近似:測(cè)量消音部分113和桿部分114的部段或部分的質(zhì)量和體積來(lái)計(jì)算第一密度 Pi和第二密度P2。
[0031] 密度提供了消音部分113或桿部分114在經(jīng)受外力時(shí)壓縮或W其它方式適形的能 力的指示。選擇消音部分113的第一平均密度P1，由此使得消音部分可通過(guò)適形于使用者的 耳道而提供舒適的貼合性，同時(shí)提供期望的消音水平。在各種示例性實(shí)施方案中，例如，包 括聚氨醋泡沫的消音部分113的第一平均密度Pi介于lOOkg/m3和250kg/m3之間、或介于 llOkg/m3和160kg/m3之間、或者可為約12f5kg/m3。桿部分114的第二平均密度P2大于第一平 均密度Pl，并且在各種示例性實(shí)施方案中，介于lOOkg/m3和400kg/m3之間、介于22化g/m 3和 275kg/m3之間、或者可為約250kg/m3。因此，在各種示例性實(shí)施方案中，桿部分114的第二平 均密度P2比第一平均密度Pi大，或者可W是消音部分113的第一平均密度Pi的1.5倍、2倍、3 倍、4倍或更多倍。
[0032] 在示例性實(shí)施方案中，消音部分113具有第一相對(duì)密度Plr，并且桿部分114具有第 二相對(duì)密度P2r。相對(duì)密度是指泡沫的密度（即，體密度)除W形成泡沫的泡孔壁等的固體材 料的密度。相對(duì)密度因此大體地在具有更小泡孔和/或更厚泡孔壁的泡沫中更大，并且在具 有更大泡孔和/或更薄泡孔壁的泡沫中更低。泡沫的相對(duì)密度提供總泡孔體積的指示并且 可提供由特定材料制成的泡沫的剛度的指示。即，對(duì)于給定材料和泡孔結(jié)構(gòu)，更低的相對(duì)密 度顯示更輕和/或更柔性的泡沫，而更大的相對(duì)密度顯示更重和/或剛度更大的泡沫。非泡 孔聚合物或通常不被稱為泡沫的其它聚合物的相對(duì)密度可表現(xiàn)出為1或接近1的相對(duì)密度， 因?yàn)橛邢藁蛲耆笔У呐菘左w積，樣品的密度和制成樣品的材料的密度相等或大約相等。
[0033] 消音部分113和桿部分114的相對(duì)密度可被控制來(lái)提供具有期望特征的耳塞100。 在示例性實(shí)施方案中，消音部分113具有比桿部分114的第二相對(duì)密度低的第一相對(duì)密度。 在示例性實(shí)施方案中，消音部分113具有介大約.03和.75之間、.05和.5之間或者為約.15的 第一相對(duì)密度Plr。桿部分114具有介于大約.04和0.9之間、0.5和.0.8之間或者為約0.3的 第二相對(duì)密度P2r。因此，第二相對(duì)密度P化可大于Plr，或者大約是第一相對(duì)密度Plr的1.5、 2、3、4或更多倍。
[0034] 消音部分113和桿部分114的模量和硬度可在制造期間被控制來(lái)提供特定應(yīng)用所 需的指定模量和硬度并且控制消音部分113相比于桿部分114的模量和硬度。在各種示例性 實(shí)施方案中，桿部分114可具有介于大約100k化和2500化之間、250k化和2000化之間或者介 于約500k化和900k化之間的硬度，W及介于大約1000k化和10，OOOkPa之間、1500k化和 5000k化之間、1800k化至3000k化的模量。在各種示例性實(shí)施方案中，消音部分113可具有介 于大約50k化和500k化之間或者介于約100k化和200k化之間的硬度，W及介于大約100k化 和2000kPa之間、200k化和1500kPa之間或者介于約250k化和1 OOOkPa之間的模量。因此，示 例性耳塞可包括具有由桿部分114表現(xiàn)的第二模量的1/10、1/8、1/4、1/2或其它分?jǐn)?shù)的第一 模量的消音部分113，并且可包括具有由桿部分114表現(xiàn)的第二硬度的1/5、1/4、1/3、1/2或 其它分?jǐn)?shù)的第一硬度的消音部分113。因此，可提供如本文所述的表現(xiàn)出大于消音部分113 的模量和/或硬度的模量和/或硬度的桿部分114,而桿部分114和消音部分113均由例如閉 孔的緩慢恢復(fù)的泡沫制成。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)W上模量和硬度值來(lái)提供期望水平的剛度，由 此使得桿部分114可用作柄部來(lái)有利于將消音部分113至少部分地插入耳道中，同時(shí)提供柔 量和適應(yīng)度，由此使得耳塞可由使用者舒適地佩戴，具體地在延長(zhǎng)使用時(shí)間段期間。
[0035] 本公開(kāi)提供了制備個(gè)人保護(hù)裝備(諸如上述的耳塞100)的方法。示例性方法包括 W下步驟:將可發(fā)泡材料分配到模具中，該模具具有為桿的形式的第一不通氣腔W及為消 音部分的形式的第二通氣腔；W及固化材料W形成包括具有第一平均密度的消音部分和具 有第二平均密度的桿部分的推入貼合型耳塞，第二平均密度比第一平均密度大。運(yùn)種過(guò)程 允許耳塞包括完全由泡沫制成并且在一些示例性實(shí)施方案中由均勻化學(xué)組合物制成的提 供剛性桿來(lái)有利于插入的主體，W及可由使用者舒適地佩戴的柔軟、柔初消音部分。
[0036] 在示例性實(shí)施方案中，耳塞在分配模制過(guò)程中形成，其中形成桿部分的模具腔是 不通氣的，例如不通氣或者具有有限通氣W導(dǎo)致剛度相對(duì)更大和/或更密的桿部分，而形成 消音部分的模具腔被允許通氣或者提供相對(duì)更大的通氣W導(dǎo)致剛度和/或密度相對(duì)更小的 消音部分。因此，形成包括具有低于桿部分的剛度和/或密度的剛度和/或密度的消音部分 的主體。運(yùn)種過(guò)程允許耳塞完全由泡沫制成并且在一些示例性實(shí)施方案中由均勻化學(xué)組合 物制成，提供剛性桿來(lái)有利于插入，W及可由使用者舒適地佩戴的柔軟、柔初消音部分。
[0037] 如本文所述的示例性耳塞可通過(guò)二次注入模制過(guò)程制成，包括W下步驟:將可發(fā) 泡材料分配到模具的不通氣腔中；在不通氣腔中至少部分地固化發(fā)泡材料;將可發(fā)泡材料 分配到模具的通氣腔中；w及在通氣腔中至少部分地固化材料，w便形成包括柔性消音部 分和相對(duì)剛度更大和/或更密的桿部分的推入貼合型耳塞。在示例性實(shí)施方案中，模具400 包括模具插入件401，402和403。模具插入件402和403可互換或結(jié)合使用W分別提供桿腔 415和消音腔425。在圖4A中示出的第一構(gòu)造中，桿腔415由模具插入件401和402限定。在圖 4B中示出的第二構(gòu)造中，消音部分腔425由模具插入件401、模具插入件403和/或位于桿腔 415中的發(fā)泡材料的一部分限定。
[0038] 在示例性實(shí)施方案中，在第一注入中，將可發(fā)泡材料分配到由模具插入件401限定 的桿腔415的體積中。隨后將模具插入件402夾緊到模具插入件401W形成提供有限或無(wú)通 氣的基本閉合桿腔415。允許可發(fā)泡材料在模具插入件401和402分開(kāi)之前至少部分地?cái)U(kuò)展、 形成和/或固化。在第二注入中，例如，將可發(fā)泡材料分配到由模具插入件403限定的消音部 分腔425的體積中，并且將模具插入件403夾緊到模具插入件401W形成通氣的消音部分腔 425。在可發(fā)泡材料擴(kuò)展時(shí)，允許過(guò)量的氣體逃離腔425，離開(kāi)模具和/或部分地進(jìn)入桿腔415 中。在各種示例性實(shí)施方案中，腔425具有介于0.05mm2至3.25mm2之間、0.45mm 2至1.25mm2之 間或者為約0.75mm2的總通氣面積。允許可發(fā)泡材料在模具插入件分開(kāi)之前至少部分地?cái)U(kuò) 展、形成和/或固化。在可發(fā)泡材料固化時(shí)，在位于消音部分腔425中的材料和位于桿腔415 中的材料之間形成化學(xué)鍵合。
[0039] 在其它示例性實(shí)施方案中，在第一注入中可形成消音部分并且隨后在第二注入中 形成桿部分。在一些示例性實(shí)施方案中，例如，與傳統(tǒng)插入模制過(guò)程相比之下，桿部分在不 移除或再插入模具腔中的情況下形成并化學(xué)鍵合到消音部分。
[0040] 模具400可被制備為適當(dāng)用于選擇的可發(fā)泡材料并且合乎期望的W實(shí)現(xiàn)具有選擇 特征的耳塞。在各種示例性實(shí)施方案中，模具400被加溫到期望溫度，例如，約45°C，并且由 可發(fā)泡材料接觸的內(nèi)表面可涂覆有聚丙締，或者有利于釋放發(fā)泡耳塞的其它合適材料。
[0041] 圖5示出W單次注入模制過(guò)程制備推入貼合型耳塞的示例性方法的模具500。在示 例性實(shí)施方案中，該方法包括W下步驟:將可發(fā)泡材料分配到模具中，該模具具有為桿的形 式的第一不通氣腔W及為消音部分的形式的第二通氣腔；W及固化材料W形成包括柔性消 音部分和相對(duì)剛度更大和/或更密的桿部分的推入貼合型耳塞。在示例性實(shí)施方案中，模具 500包括模具插入件501和502。模具插入件501和502分別提供桿腔515和消音腔525。桿腔 515至少部分地由模具插入件501限定，并且消音部分腔525由模具插入件501、模具插入件 502和/或位于桿腔515中的發(fā)泡材料的一部分限定。
[0042] 在示例性實(shí)施方案中，在第一注入中，將可發(fā)泡材料分配到桿腔515和/或消音腔 525的體積中。在可發(fā)泡材料擴(kuò)展時(shí)，材料將存在于桿腔515和消音腔525兩者中。允許多余 氣體逃離消音腔525而桿腔515是不通氣的，導(dǎo)致相對(duì)至少部分的消音腔525的高壓。允許可 發(fā)泡材料在模具插入件501和502分開(kāi)之前至少部分地?cái)U(kuò)展、形成和/或固化。在可發(fā)泡材料 固化時(shí)，由于增加的壓力，桿腔515中的材料形成相對(duì)剛度更大和/或更密的桿，而消音腔 525中的材料形成相對(duì)剛度和/或密度更低的消音部分。
[00創(chuàng)實(shí)施例
[0044]根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方案的操作將參照W下詳述的實(shí)施例進(jìn)一步描述。提供運(yùn)些實(shí) 施例W進(jìn)一步說(shuō)明多種具體的實(shí)施方案和技術(shù)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可W做出許多變型和修改 而保持處于本說(shuō)明的范圍內(nèi)。
[0045] 程序1:模量和硬度測(cè)試
[0046] 模量是描述彈性范圍中的應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系的比例常熟。硬度是樣品在應(yīng)力 下持續(xù)的最大接觸壓力。根據(jù)W下程序測(cè)量模量和硬度。
[0047] 樣品通過(guò)W下方式制備：將耳塞縱向分段，并且使用哈德曼（HARDMAN) DOUBLE/ BUBBLE超速固化環(huán)氧樹(shù)脂#04001(指定為具有25°C下的40,000cps的混合粘度)將未切割表 面粘合到1英寸直徑的侶彈力盤(pán)。環(huán)氧樹(shù)脂圍繞樣品的邊緣W樣品的高度的厚度定位，同時(shí) 避免樣品的切割表面上的環(huán)氧樹(shù)脂或者另外浸潤(rùn)樣品的主體。測(cè)試使用處于XP模式的 AGLI肥T G200納米硬度計(jì)(使用具有安裝在納米硬度計(jì)的樣品臺(tái)上的侶彈力盤(pán)的1mm的球 形紅寶石探針)進(jìn)行，由此使得樣品的暴露切割表面是平的并垂直于納米硬度計(jì)軸。測(cè)試使 用W下進(jìn)行：i .) W50nm/s的接近速度的30um的接近距離；ii .) lOON/m的表面發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)； iii . )0.5~S-1的應(yīng)變速率;iv.) lOOum至250um的深度定位點(diǎn)；W及V.)峰值負(fù)載后的10秒的 保壓時(shí)間。
[004引 W下等式用于確定模量和硬度，其中E =約化模量化化）；H =硬度化化）；S =剛度 (N/m) ;F*max =最大負(fù)載(N) ;hmax =最大位移(m) ;R =壓頭的半徑(m);并且A =接觸面積 (m2)。
[0化。實(shí)施例1-3:
[0053]實(shí)施例1至3的耳塞在使用關(guān)于圖4A和4B示出并描述的模具的二次注入模制過(guò)程 中制備。使用動(dòng)態(tài)高剪切混合器在介于1克累送材料10轉(zhuǎn)和1克累送材料30轉(zhuǎn)之間的平均速 率下制備并動(dòng)態(tài)混合包含W下的混合物:86.5份的可購(gòu)自陶氏化學(xué)公司的Hypol2000聚酸 聚氨醋預(yù)聚物;73.6份的可購(gòu)自阿科瑪有限公司的化cor 154S丙締酸膠乳材料；19.0份的 可購(gòu)自DAY化0色彩公司（DayGlo Color Coloration)的基于水的顏料；W及4.0份的表面 活性劑泡孔調(diào)節(jié)劑。
[0054]通過(guò)施用可購(gòu)自Releasagen制造公司（Releasagen Manufacturing Inc)的H-15- 1飾莫具釋放劑并且將模具加熱到大約45°C來(lái)制備模具。將混合材料分配到消音部分腔中并 且將模具頂部放置在模具上W提供為消音部分的形式的通氣腔。在部分固化之后，將模具 頂部移除并且用模具插入件置換W形成不通氣桿腔。將包含W下的第二混合物分配到桿腔 中并且允許該混合物吹塑、形成并固化:99.5份的可購(gòu)自陶氏化學(xué)公司的Hypol2000聚酸聚 氨醋預(yù)聚物;73.6份的可購(gòu)自阿科瑪有限公司的Encor 154S丙締酸膠乳材料；19.0份的可 購(gòu)自DAYGLO色彩公司的基于水的顏料；W及4.0份的表面活性劑泡孔調(diào)節(jié)劑。將固化的耳塞 從模具提取并進(jìn)行干化。根據(jù)程序1在大約位于切割表面中間處的中屯、桿位置處W及切割 表面上的消音位置處收集模量和硬度數(shù)據(jù)。結(jié)果記錄在下面的表1中。
[00巧]實(shí)施例4-6:
[0056]實(shí)施例4至6的耳塞在使用關(guān)于圖4A和4B示出并描述的模具的二次注入模制過(guò)程 中制備。使用動(dòng)態(tài)高剪切混合器在介于1克累送材料10轉(zhuǎn)和1克累送材料30轉(zhuǎn)之間的平均速 率下動(dòng)態(tài)混合包含W下的混合物:39份的可購(gòu)自拜耳公司的Mondur PF二異氯酸醋預(yù)聚物； 50份的包含可購(gòu)自拜耳材料科學(xué)公司的ARC0L PPG 425、ARC0L LHT 240和MULTRANOL 9187 的多元醇的共混物；W及1份的包含可購(gòu)自邁圖高新材料公司（Momentive Performance Materials)的ΝΙΑΧ催化劑A-1、W及可購(gòu)自謝潑德化學(xué)公司（Sh邱ard Qiemical Company) 的BICAT V和BICAT Z的共混物、W及3份的購(gòu)自DAYGLO色彩公司的粉末顏料；W及7份的泡 孔表面活性劑。
[0化7] 通過(guò)施用可購(gòu)自休倫技術(shù)公司（Huron Technologies Incorporated)的防粘涂層 H7228模具并且將模具加熱到大約45Γ來(lái)制備模具。將混合材料分配到桿腔中并且將模具 頂部放置在模具上W提供為桿的形式的閉合不通氣腔。在部分固化之后，將模具頂部移除 并且用模具插入件置換W形成消音部分腔。在消音部分腔的通氣允許一些氣體逃逸時(shí)，將 動(dòng)態(tài)混合的材料分配到腔中并且允許該材料吹塑、形成并固化。將固化的耳塞從模具提取 并進(jìn)行干化。根據(jù)程序1在大約位于切割表面中間處的中屯、桿位置處W及切割表面上的消 音位置處收集模量和硬度數(shù)據(jù)。結(jié)果記錄在下面的表1中。
[005引 比較例A-D
[0059] 比較例A至D的耳塞是可購(gòu)自明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司（3M Company of St.Paul,Minnesota)的3M E-A-R PUSH-INS SOFTOUCH無(wú)線泡沫耳塞。在大約位于切割表面 中間處的中屯、桿位置處收集模量和硬度數(shù)據(jù)。結(jié)果記錄在下面的表1中。
[0060] 比較例E-G
[0001] 比較例E至G的樣品是可購(gòu)自美國(guó)國(guó)家橡膠公司（Americannational Rubber Company)的標(biāo)準(zhǔn)EPDM 4235-E泡沫。泡沫是具有9mm的厚度的15mm直徑的彈力盤(pán)的形狀。將 彈力盤(pán)固定到納米硬度計(jì)樣品臺(tái)并且根據(jù)程序1收集模量和硬度數(shù)據(jù)。結(jié)果記錄在下面的 表2中。
[0062] 表 1
[0063]

[0067] 表1的模量和硬度值顯示實(shí)施例1至6的耳塞相比于桿部分在消音部分處具有更大 的柔量，并且實(shí)施例1至6的桿部分相比于比較例A至D的耳塞的桿部分具有顯著更大的柔 量。
[0068] 上述【具體實(shí)施方式】?jī)H為清楚理解本發(fā)明而給出，而不應(yīng)被理解為不必要的限制。 對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下，可對(duì)實(shí)施例 作出許多改變。相對(duì)于上述任何實(shí)施例描述的任何特征或特性可被單獨(dú)地結(jié)合或者與任何 其它特征或特性組合，并且僅為清楚起見(jiàn)而按照上述順序和組合來(lái)呈現(xiàn)。因此，本公開(kāi)的范 圍不應(yīng)限于本文所述的精確細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)，而是應(yīng)當(dāng)由權(quán)利要求的文字所描述的結(jié)構(gòu)和那些 結(jié)構(gòu)的等同物進(jìn)行限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耳塞，包括： 主體，所述主體包括消音部分和半剛性桿部分，所述半剛性桿部分具有比所述消音部 分相對(duì)大的剛度； 其中所述主體完全由閉孔的緩慢恢復(fù)泡沫制成，所述消音部分具有第一密度Pl并且所 述桿部分具有第二密度P2，并且I P2>pl I。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述消音部分具有第一相對(duì)密度Plr并且所述桿部 分具有第二相對(duì)密度P2r，并且IP2K0.50 I。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述主體包括第一末端和第二末端，并且其中僅所 述消音部分存在于所述第一末端處，并且僅所述桿部分存在于所述第二末端處。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述消音部分具有前末端和后末端，并且所述后末 端定位在距所述耳塞的所述第二末端3mm至18mm之間。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述桿部分包括在將所述耳塞的一部分插入耳道 中期間能夠由使用者抓持的暴露表面。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述消音部分化學(xué)鍵合到所述桿部分。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述消音部分和所述桿部分一體成形。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中在所述消音部分和所述桿部分之間不存在粘合劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述消音部分直接接觸所述半剛性桿部分。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述消音部分和所述桿部分由相同的材料組合物 形成。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述消音部分由包含聚醚聚氨酯和丙烯酸類(lèi)聚合 物的組合物形成。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述桿部分由包含聚醚聚氨酯和丙烯酸類(lèi)聚合物 的組合物形成。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述消音部分和所述桿部分由包含聚醚聚氨酯和 丙烯酸類(lèi)聚合物的組合物形成。14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述桿部分由包含二異氰酸酯和多元醇的組合物 形成。15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述桿部分和所述消音部分包括不同顏色。16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中Pl介于100kg/m3和250kg/m3之間。17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中P2介于100kg/m3和400kg/m3之間。18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述桿表現(xiàn)出介于500kPa和900kPa之間的硬度。19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳塞，其中所述桿表現(xiàn)出介于1500kPa和5000kPa之間的模 量。
【文檔編號(hào)】A61F11/08GK105899171SQ201580004089
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月6日
【發(fā)明人】肯尼思·F·蒂特斯, 杰弗瑞·L·哈默
【申請(qǐng)人】3M創(chuàng)新有限公司