专利名称：咬嘴及制造方法
技术领域：
本发明涉及具有防咬掉特征的咬嘴(Mimdstiick)以及咬嘴的制造方法。 现有技术婴儿和儿童用的咬嘴，例如奶嘴(Schnuller)和瓶用吸嘴(Flaschensauger)，通 常是由软的弹性基体材料制造的。例如，为此使用诸如硅氧烷或硅橡胶的弹性体。这些咬嘴必须符合严格的质量要求，这是因为它们暴露于相当大的机械应力下。 为了防止小的部分被不期望地吞咽，咬嘴的设计在原则上必须不能具有可被孩子咬掉的部 分。这就要求高的极限拉伸强度。此外，所有的成分必须符合严格的毒物学要求，并且不能 够存在成分的迁移或释放。尽管在聚合物化学中存在众所周知的用于提高强度的添加剂， 但常常不允许将它们混入该类咬嘴用的弹性体中。DE 202005011043因而提出了由引入有用于增强的至少一种液晶颜料(LC颜料) 的弹性材料制成的用于吮吸和咀嚼的这些物品。W02007/005427提出了在吸嘴中引入网络状增强剂。EP 1666534描述了一种在短纤维和/或长纤维的存在下通过硫化液体硅氧烷来 生产纤维增强的硅橡胶模制品的方法。所用的纤维包括天然纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维 或合成纤维或其混合物。提及的合成纤维材料包括醋酸纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚烯 烃纤维、聚乙烯醇纤维和聚氨酯纤维。这些模制品适合用作膜或封条、用于覆盖以及用作保 护罩，而不是用于婴儿和儿童用品中所提及的用途。US 6010656中所提出的玻璃纤维的混 合物也不适用于咬嘴的生产。EP 1293323披露了一种用于液体硅橡胶注塑成型以用于制造婴儿用瓶和麻醉机 的咬嘴的方法，该发明意图实现更佳的组分混合。该目的的实现是通过将多种数量的所需 材料通过混合器输入贮器并且从贮器逐渐排入注塑成型机的注射单元中。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种具有防咬掉特征并且符合婴儿和儿童用品的 质量要求的咬嘴，并且该咬嘴通过高效且成本有效的方法制造。该目的通过一种具有权利要求1的特征的咬嘴以及同样通过一种具有权利要求 13的特征的用于制造咬嘴的方法得以实现。本发明的咬嘴具有防咬掉特征，并且包含由至少一种第一组分构成的弹性基体材 料，其中嵌入在基体材料中的增强组分形成所述防咬掉特征并且源自与第一组分相同的物 质组或材料组。此处的物质组或材料组是指例如弹性体或热塑性材料。此处的组分是指源自以上物质组或材料组之一的材料。由于增强组分由与基体材料的组分之一，特别是基体材料的主要组分之一相同的 材料构成，因而不会引入危险的添加剂。此外，引入增强组分不需要单独的工艺步骤，因而
4咬嘴可以通过简单、便宜以及节省时间的方法来制造。特别适合的制造工艺为注塑成型工 艺，更具体地是单级注塑成型工艺、压缩成型工艺和传递模塑工艺。优选的是，纤维形成增强组分，这些纤维更特别地在基体材料内定向取向排列，其 取向优选为使得它们在优选的断裂方向上增强咬嘴。采用长度优选为2到3mm的粗纤维获得了好的结果。纤维的宽度与其长度之比优 选为1 4到1 5。代替纤维或除了纤维之外，可以使用片状或碎片状的颗粒。这些碎片可具有任意 形状。优选它们为方形的。在一个实施方案中，整个咬嘴具有增强组分。该方法使得咬嘴的制造简单，更特别 的是在单一制造步骤中制造咬嘴。在另一个实施方案中，咬嘴的至少一个第一区具有增强组分，并且咬嘴的至少一 个第二区没有增强组分。所述至少一个第一区的位置更特别地在咬嘴的优选断裂区或咬断 区中。由此，优化对于增强组分的材料要求。此外，该方法允许将剩余区域设计为具有极大 的柔性和软度。基体材料优选为多组分材料，其中第一组分为主要组分。该第一组分优选为硅氧 烷、特别是液体硅氧烷或固体硅橡胶。第一组分的硬度优选为15 50邵氏A、更特别为20邵氏A。增强组分的硬度为 50到90邵氏A，更特别为70邵氏A0咬嘴优选为婴儿和儿童用的用于吮吸和咀嚼的物品或其组成部分。它尤其是瓶用 吸嘴、奶嘴、饮用管口或磨牙环或用于咀嚼的任意其它制品。但是，它也可以是麻醉机或通 气装置的咬嘴，或者呼吸设备例如潜水设备的咬嘴。本发明的用于制造具有弹性基体材料并具有防咬掉特征的咬嘴的方法包括以下 步骤-使用第一组分形成弹性基体材料，-使用增强组分用于嵌入在基体材料中，其中所述增强组分源自与所述第一组分 相同的物质组或材料组，-使所述第一组分与所述增强组分混合，和_将所述第一组分和所述增强组分引入成形模具中以模制咬嘴。此处的第一组分和增强组分可以在引入成形模具之前或期间进行混合。优选增强组分在混合过程中或者在混合物中至少在一定程度上取向。增强组分在 成形模具中变得几乎完全取向。至少一种其它组分可以用来制备基体材料。本方法的其它有利实施方案和变化方案根据从属权利要求是明显的。附图简述以下采用示于附图中的优选实施例对本发明的主题进行解释。
图1示出沿本发明的咬嘴(在该情况下为瓶用吸嘴)截取的纵剖图；图2是用于根据本发明方法的第一变化方案制造咬嘴的注塑成型系统的图；图3是用于根据本发明方法的第二变化方案制造咬嘴的注塑成型系统的图；图4是用于根据本发明方法的第三变化方案制造咬嘴的注塑成型系统的5
图5a到5c为用于在本发明方法的第一到第三步骤中根据本发明方法的第四变化 方案制造咬嘴的压缩成型系统的图；图6a到6c为用于在本发明方法的第一到第三步骤中根据本发明的第五变化方案 织造咬嘴的压缩成型系统的图；图7示出沿本发明的瓶用吸嘴的第二实施方案截取的纵剖图。相同的部件已用相同的附图标记进行标注。本发明的实施方式图1示出瓶用吸嘴7，代表上述的所有其它咬嘴。其具有常规形状。该吸嘴由基本 上为截锥形的中空主体71构成，其底端具有邻接的周缘70，在主体71的另一端即上端具有 邻接的窄颈72，窄颈72的自由端具有至少一个吸孔73。吸嘴7由弹性基体材料100制成，其中已嵌入有增强组分20。优选的是，增强组分 20由已定向取向的纤维构成。如图1可见，它们优选与吸嘴的曲面或者与吸嘴的瀑布线大 致平行，从而形成防咬断特征，以防止咬断咬嘴壁。代替纤维或除了纤维之外，可以使用片 或碎片。它们可具有圆形、椭圆形、矩形或三角形形状或者它们可具有任意形状。碎片的尺 寸和形状可以全都相同或者它们的形状和尺寸可变。优选它们为方形。在另一个实施方案中，如图7中所示，咬嘴具有至少一个被增强纤维增强的第一 区，并且具有至少一个不含增强组分的第二区。增强区优选为咬嘴7的颈72和至少从颈72 到主体71的过渡区。周缘70没有增强。增强的位置因此至少在咬嘴的“易咬”区中。基体材料100由至少一种组分构成。但是，基体材料100优选由两种或更多种组 分构成，尤其是为了在制造过程中提高交联率以及为了提高抗老化性。已知的弹性体是合 适的基体材料，尤其是硅氧烷，优选液体硅氧烷或固体硅橡胶、乳胶、固体橡胶混合物或热 塑性弹性体。此外，可以提及以上引用的现有技术中所述的弹性材料，并且同样可以使用它 们，只要它们可允许用于该类型的咬嘴即可。基体材料的硬度优选为15 50邵氏A，优选 20邵氏A。所述至少一种增强组分源自与基体材料的上述第一组分相同的材料组或物质组。 其优选为可取向的。例如，其由伸长的组分如纤维构成。因此，如果例如使用硅氧烷或其它 热塑性弹性体作为基体材料，则增强组分也是硅氧烷。优选的是，增强组分由长度为2到3mm的短纤维构成。它们的宽度与它们的长度 之比优选为1 4到1 5。增强组分的硬度优选为50 90邵氏A，特别是70邵氏A。这种咬嘴可以不同的方式制造，可能的方法特别是注塑成型方法、压缩成型方法 和传递模塑方法。所用的方法大体上为已知的方法，并且更特别的是上述现有技术中所描 述的单组分和多组分方法，其中根据需要混合合适的添加剂。制造方法的第一变化方案可以利用注塑成型系统的图描述于图2中。第一组分 10 (优选形成所得的基体材料100的主要组分)的位置在第一计量单元1中。第二计量单 元1，包含第二组分10，。这两种组分10、10，在各种情况下通过此处称为组分管线11、11， 的单独管线引入到混合室3中。至少一种增强组分20位于至少一个其它的计量单元2中。 其通过此处称为增强组分管线21的另一条管线引入到混合室3中。混合室3是阀组，其中控制所引入的各组分的比率。在此处称为第一混合管线31 的另一条管线中，以期望的比例将各组分引入到静态混合器4中。静态混合器4包括机械
6混合元件，例如搅拌器和螺杆。在这里，各组分彼此完全混合，然后它们一起通过第二混合 管线41引入到注塑成型机5中。注塑成型机5包括常规的区域或元件，例如冲压机50、进料通道51、螺杆52、热元 件53和注塑模54。在这里，优选以单级注塑成型方法制造咬嘴。图3示出制造方法的第二变化方案。这里同样采用注塑成型方法。因而，相同的 部件具有相同的附图标记。但是，这里首先使所述至少一种第一组分和所述至少一种第二 组分10、10’通过混合室3和静态混合器4进行混合，而增强组分20只是随后引入到该混 合物中。然后它们再次一起输入到注塑成型机5中。在根据图4的变化方案中，同样示出一种注塑成型方法，只是第一组分10和增强 组分20相互混合，并且分别地，在第二计量单元2中不仅存在增强组分20，也存在基体材料 的组分。如果该组分为第一组分，则另一种组分或相同的组分存在于图中由1标记的另一 计量单元中。在所有这些变化方案中，在增强组分20与第一组分10的混合过程中已经发生增 强组分20的部分取向或预先取向。在注入注塑模的过程中或注塑成型过程中发生进一步 取向或最终取向。如果仅仅是咬嘴的个别子区得到增强，那么只是由于预制件本身包括具有较少纤 维或不具有纤维的区域。图5a到5c示出压模6。这里，预制件7’用于制造咬嘴7，并且已被预先挤出。该 预制件V本身由具有至少一种第一组分10和至少一种增强组分20的基体材料构成。通 过挤出方法，增强组分20已经至少在某种程度上在预制件中取向。预制件7’具有随着咬嘴7的期望最终形状而变的合适形状。这里，其为中空圆柱 体的一部分。但是，它也可以是圆锥形或具有任意其它形状。将该预制件缩短至期望的长 度。由此在图5a中用附图标记7”来表示长度由此定制的预制件。然后将定长的预制件7” 放置在压模6的两个模板60、61之间，它们一起形成咬嘴7的期望形状中的内腔。如图5b 所示，将两个或更多个钳夹60、61压在一起。预制件7”上的压力首先将其压缩成期望的形 状，并且增强组分也通过材料的位移和外压而取向。如图5c中所示，然后可以将咬嘴7从 钳夹60,61之间移出。在根据图6a到6c的变化方案中，采用预成形的预制件V ”代替中空圆柱体形状 的预制件7’。例如，预成形的预制件可以通过挤出方法来制造。这里第一组分和增强组分 还有任意其它组分同样在该阶段彼此混合。而且，这里增强组分同样优选具有至少一些程 度的取向。然后按照图5a到5c中所述的工艺步骤；因而对此不再详细地进行重复。下面给出三个实施例。实施例1 硅氧烷吸嘴、邵氏A硬度37/60将作为2组分混合物的液体硅橡胶(Elastosil LR 3043，邵氏A硬度37， Wacker-Chemie GmbH)与全硫化的硅橡胶纤维(Elastosil LR3043,邵氏A硬度60， Wacker-Chemie GmbH)均勻混合。利用根据本发明的压缩成型方法在165°C的模具温度下由该混合物制造吸嘴。实施例2 硅氧烷吸嘴，邵氏A硬度20/70将作为2组分混合物的液体硅橡胶(Med-4970，邵氏A硬度20，NuSil Technology
7Europe)与全硫化的硅橡胶(Med-4920，邵氏A硬度70，NuSil Technology Europe)均勻混
口 O利用根据本发明的压缩成型方法在165°C的模具温度下由该混合物制造吸嘴。实施例3 硅氧烷吸嘴，邵氏A硬度40/70将作为2组分混合物的HTV硅氧烷混合物(Elastosil R plus 4000，邵氏A硬 度40，Wacker-Chemie GmbH)在混合辊上与交联催化剂(PT2)和全硫化的硅橡胶纤维 (Med-4920，邵氏 A 硬度 70，NuSil Technology Europe)均勻混合。在挤出工艺中利用该混合物制造预制件，该预制件为圆柱管形状，其根据本发明 通过压缩工艺在165°C的模具温度下进一步加工得到吸嘴。本发明的咬嘴和本发明的用于制造咬嘴的方法可利用简单的方式提供防咬断特 征，而不会显著增加制造工艺的成本或者大幅限制材料的选择。注释
1第一组分的计量单元
10第一组分
11第一组分管;线
1，第二组分的计量单元
10’第二组分
11，第二组分1,线
100弹性基体材料
2增强组分的计量单元
20增强组分
21增强组分管;线
3混合室
31第一混合管;线
4静态混合器
41第二混合管;线
5注塑成型机
50冲压机
51进料通道
52螺杆
53热元件
54注塑模
6压模
60第一模板
61第二模板
7咬嘴
V挤出预制件
7”定长的预制件
7’”预成形预制件
8
71主体
72颈
73吸孔
权利要求
一种具有防咬掉特征的咬嘴，其中所述咬嘴包含由至少一种第一组分(10)构成的弹性基体材料(100)，其特征在于，嵌入在所述基体材料(100)内的增强组分(20)形成所述防咬掉特征并且源自与所述第一组分(10)相同的物质组或材料组。
2.根据权利要求1所述的咬嘴，其中所述增强组分(20)与所述第一组分(10)混合。
3.根据权利要求1或2所述的咬嘴，其中纤维和/或碎片形成所述增强组分(20)，并 且所述纤维和/或碎片优选为宏观的。
4.根据权利要求3所述的咬嘴，其中在所述基体材料(100)中排列有定向取向的所述 纤维。
5.根据权利要求3或4所述的咬嘴，其中所述纤维的长度为2 3mm。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的咬嘴，其中所述纤维的宽度与长度之比为1 4 至Ij 1 5。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的咬嘴，其中整个所述咬嘴具有所述增强组分 (20)。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的咬嘴，其中所述咬嘴的至少一个第一区具有所 述增强组分(20)，并且所述咬嘴的至少一个第二区没有增强组分。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的咬嘴，其中所述基体材料(100)为多组分材料， 其中所述第一组分(10)为主要组分。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的咬嘴，其中所述第一组分为硅氧烷，尤其是液 体硅氧烷或固体硅橡胶。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的咬嘴，其中所述第一组分的硬度为15 50 邵氏A，尤其是20邵氏A，并且所述增强组分(20)的硬度为50 90邵氏A，尤其是70邵氏 A0
12.根据权利要求1到11中任一项所述的咬嘴，其中所述咬嘴为婴儿用瓶的吸嘴、奶 嘴、饮用管口、磨牙环，或者为通气装置或麻醉机或呼吸设备的咬嘴。
13.一种用于制造咬嘴、尤其是用于制造根据权利要求1到12中任一项所述的咬嘴的 方法，其中所述咬嘴包含弹性基体材料并且具有防咬掉特征，所述方法包括以下步骤-使用第一组分(10)形成弹性基体材料，-使用增强组分用于嵌入在所述基体材料中，其中所述增强组分(20)源自与所述第一 组分(10)相同的物质组或材料组，-使所述第一组分与所述增强组分混合，和-将所述第一组分(10)和所述增强组分(20)引入成形模具中以模制所述咬嘴。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一组分(10)和所述增强组分(20)是在 弓I入所述成形模具之前或期间混合的。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中在混合过程中或者在混合物中，所述增强 组分(20)至少在一定程度上取向。
16.根据权利要求13到15中任一项所述的方法，其中所述增强组分(20)在所述成形 模具中变得几乎完全取向。
17.根据权利要求13到16中任一项所述的方法，其中使用至少一种第二组分。
18.根据权利要求13到17中任一项所述的方法，其中宏观的纤维和/或碎片用作所述增强组分(20)，所述纤维优选长度为2 3mm。
19.根据权利要求13到18中任一项所述的方法，其中注塑模或压模优选用作所述成形模具。
20.根据权利要求13到19中任一项的方法，其中尤其是液体硅氧烷或固体硅橡胶用作 所述物质组或所述材料组。
全文摘要
一种咬嘴(17)具有防咬掉特征。其由具有至少一种第一组分(10)的弹性基体材料(100)制成，其中所述防咬掉特征由增强组分(20)形成，所述增强组分(20)嵌入在基体材料中并且源自与第一组分(10)相同的物质或材料组。所述增强组分优选由纤维构成。
文档编号A61J11/00GK101938969SQ200980104259
公开日2011年1月5日 申请日期2009年1月27日 优先权日2008年2月5日
发明者埃里希·芬尼格, 彼得·菲舍尔, 斯特凡·鲍曼, 贝达·韦伯 申请人:美德乐控股公司