KR100974152B1

KR100974152B1 - 무접착성 소음방지용 귀마개 및 이를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR100974152B1
Application number: KR20100022676A
Authority: KR
Inventors: 구자헌
Original assignee: 구자헌
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2010-08-04
Also published as: US20110240041A1; CN101879767A; US7998391B1

Abstract

본 발명은 무접착성 소음방지용 귀마개 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 심재로서 골격을 이루는 내부팁과, 상기 내부팁의 일단(斷)을 감싸는 형태로 결합되어 귓 속으로 삽입되는 외부팁으로 이루어진 소음방지용 귀마개 제조 방법에 있어서, (a) 상기 내부팁을 성형하는 단계와, (b) 상기 외부팁 성형을 위한 금형상판에 상기 내부팁을 고정하는 단계와, (c) 상기 금형상판을 상기 외부팁 성형을 위한 캐비티(Cavity)가 구비된 금형하판과 대향 배치시키는 단계와, (d) 상기 금형하판에 상기 외부팁 제조를 위한 수지 조성물을 주입하는 단계와, (e) 상기 금형상판을 상기 금형하판에 압착시키는 단계와, (f) 상기 수지 조성물을 경화시키면서 상기 내부팁에 외부팁이 결합되도록 성형하는 단계 및 (g) 상기 금형상판을 상기 금형하판에서 분리시킨 후 상기 금형하판에서 내부팁에 외부팁이 일체형으로 결합된 귀마개를 분리시키는 단계를 포함하여, 귀마개 제조 공정 중 내부팁 성형과 외부팁 성형을 인라인 공정으로 수행할 수 있으며, 귀마개 제조 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

무접착성 소음방지용 귀마개 및 이를 제조하는 방법{NON-ADHENSIVE ANTI-NOISE EARPLUG AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 무접착성 소음방지용 귀마개 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 소음 차단을 위한 외부팁과 귀마개 구조 유지를 위한 내부팁을 결합하는데 있어서 접착제를 사용하지 않는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 소음 방지용 귀마개는 내측에 코어로서의 내부팁이 형성되어 전체적인 형상을 유지할 수 있도록 하고, 상기 내부팁의 외측에 외부팁이 형성되어 귀마개가 귀에 더 밀착될 수 있도록 하여, 소음의 누설을 방지함은 물론 착용감 및 방수성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 사용되고 있다.

종래의 귀마개는 본체를 사용자의 양측면 귀에 삽입하면 내부팁이 사용자의 양측 귀 구멍에 밀착 지지토록 되고, 이때 상기 내부팁의 일측으로 돌출되는 탄성커버 형태로 구비되는 외부팁에 의해서 음의 누설방지 및 착용감을 향상시키게 되어 있다.

그러나, 상기 외부팁은 내부팁 제조와 독립적으로 형성되어 접착제에 의해서 내부팁에 결합되므로, 결합력이 약할 경우 장기간 사용시 내부팁에서 쉽게 탈리되거나 파손될 수 있다. 또한, 유해성 접착 성분에 의해서 일정시간이 지나면 귀에 통증을 유발시키거나, 염증을 일으키는 문제점이 있다.

또한, 접착 방식을 이용한 귀마개의 경우 내부팁 성형을 위한 금형 설비와, 외부팁 성형을 위한 금형 설비를 각각 따로 운영하고, 종국에는 내부팁과 외부팁을 결합하기 위한 시설도 정비하여야 하므로, 제조 비용이 증가되고, 설비 유지 비용 등이 증가되어 생산성 및 경제성이 저하되는 문제점이 있다.

상술한 바와 같이, 종래의 기술들에 따른 귀마개 사용시 장기간 착용할 경우 귀에 통증을 유발 시킬 수 있고, 해로운 접착 성분에 인체가 노출되도록 하는 문제가 있다. 따라서, 상기 귀마개를 대량생산하기 위한 성형제품이 실용화되지 못하여 제조 비용이 상승할 수 밖에 없고, 결국에는 귀마개의 단가가 상승되어 판매가도 고가로 책정되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 접착성 물질에 따른 인체의 피해를 최소화 하기 위하여, 무접착 방식으로 귀마개의 내부팁과 외부팁이 결합될 수 있도록 한다.

이를 위하여, 본 발명은 내부팁을 선행하여 성형하고, 외부팁의 외곽 형상에 대응되는 캐비티가 구비된 금형하판과 상기 금형하판의 덮개 역할을 하는 금형상판을 마련한 후, 상기 금형상판에 상기 내부팁을 고정시킨 다음, 상기 캐비티에 외부팁 제조를 위한 수지 조성물을 주입한 상태에서 상기 금형상판을 압착시킴으로써, 내부팁의 일측 외주변에 수지 조성물들이 둘러 쌓인 형태의 소음방지용 귀마개가 제조될 수 있도록 하는 것을 그 목표로 한다.

아울러, 상기와 같은 무접착 방식의 공정으로 인하여 귀마개 제조 공정이 인-라인(In-line) 공정으로 제조가 가능하도록 하며, 상기 내부팁과 상기 외부팁 사이에 유해성이 있는 접착부재를 첨가하지 않고도 내부팁 및 외부팁이 일체형으로 결합된 소음방지용 귀마개를 제공하는 것을 그 목표로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법은 심재로서 골격을 이루는 내부팁과, 상기 내부팁의 일단(斷)을 감싸는 형태로 결합되어 귓 속으로 삽입되는 외부팁으로 이루어진 소음방지용 귀마개 제조 방법에 있어서, (a) 상기 내부팁을 성형하는 단계와, (b) 상기 외부팁 성형을 위한 금형상판에 상기 내부팁을 고정하는 단계와, (c) 상기 금형상판을 상기 외부팁 성형을 위한 캐비티(Cavity)가 구비된 금형하판과 대향 배치시키는 단계와, (d) 상기 금형하판에 상기 외부팁 제조를 위한 수지 조성물을 주입하는 단계와, (e) 상기 금형상판을 상기 금형하판에 압착시키는 단계와, (f) 상기 수지 조성물을 경화시키면서 상기 내부팁에 외부팁이 결합되도록 성형하는 단계 및 (g) 상기 금형상판을 상기 금형하판에서 분리시킨 후 상기 금형하판에서 내부팁에 외부팁이 일체형으로 결합된 귀마개를 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 내부팁은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 스타이렌·아크릴로나이트릴·뷰타다이엔(acrylonitrile butadiene styrene copolymer, ABS), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 우레탄 고무(urethane rubber), 경질 폴리우레탄(rigid polyurethane) 중 선택된 하나 이상의 재질로 제조하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 상기 외부팁 제조를 위한 수지 조성물은 연질 폴리우레탄(flexible polyurethane)으로 제조하며, 상기 연질 폴리우레탄(flexible polyurethane)은 점도가 300 ~ 500cps/40℃인 제1소재 및 점도가 500 ~ 900cps/40℃인 제2소재를 혼합한 원액을 이용하되, 원액의 사용 온도는 48 ~ 52℃인 것을 특징으로 하고, 상기 제1소재 100중량부에 대하여 제2소재 220 ~ 240중량부를 혼합하는 것을 특징으로 한다.

그 다음으로, 상기 내부팁과 상기 캐비티가 서로 동심을 이루도록 상기 금형상판을 배치시키며, 상기 금형상판이 상기 금형하판에 압착된 상태에서 상기 내부팁이 상기 캐비티와 이격 배치되도록 상기 내부팁을 상기 금형상판에 고정시키는 것을 특징으로 한다.

그 다음으로, 상기 (d) 단계에서 상기 (f) 단계까지 수행하는 동안 상기 수지 조성물 준비를 위한 원액 혼합 후 반응이 시작되기까지의 시간인 크림타임(Cream Time)은 18 ~ 25초로 조절하고, 수지 조성물 원액이 혼합된 시점부터 폼의 바깥 표면이 점착력과 접착력을 잃어버린 시점까지 걸린 시간(나무 젓가락 등으로 폼 표면을 살짝 접촉시켰을 때 나무젓가락에 폼이 뭍어나지 않는 시점)인 택프리타임(Tack Free Time)은 160 ~ 240초가 되도록 하고, 수지 조성물 원액이 혼합된 시점부터 폼이 최대로 부풀어 올랐을 때까지 걸린 시간인 라이즈타임(Rise Time)은 60 ~ 140초가 되도록 조절하는 것을 특징으로 한다. 이때, 자유발포비중은 0.13 ~ 0.14 g/cc가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그 다음으로, 상기 (e) 단계에서 상기 (g)단계까지의 상기 금형상판 및 금형하판의 온도는 60 ~ 80℃로 조절하고, 상기 귀마개를 분리시키기 위한 탈형 시간은 8 ~ 15분인 것을 특징으로 한다.

아울러, 내부팁을 제조하는 상기 (a) 단계는 (a-1) 상기 내부팁 성형용 캐비티를 정의 하는 보조성형틀을 마련하는 단계와, (a-2) 상기 보조성형틀을 상기 (c) 단계의 금형하판 캐비티 내에 삽입하는 단계와, (a-3) 상기 보조성형틀 내에 내부팁 제조용 수지 조성물을 주입하는 단계와, (a-4) 상기 금형하판에 상기 금형상판을 압착한 후 경화시켜 내부팁을 형성하는 단계 및 (a-5) 상기 금형상판을 상기 금형하판으로부터 분리시킨 후 상기 보조성형틀을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개는 상술한 방법으로 제조되어 인-라인(In-line) 공정으로 내부팁과 외부팁이 일체형으로 형성되며, 상기 내부팁과 상기 외부팁 사이에 별도의 접착부재를 미첨가한 상태에서 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 무접착 방식으로 소음방지용 귀마개의 내부팁과 외부팁을 결합시킴으로써, 유해성 접착 물질에 따른 인체의 피해를 최소화하고, 제조 공정을 간소화 할 수 있다.

특히, 본 발명은 내부팁을 선행하여 성형하고, 외부팁 성형 공정 중에 바로 내부팁을 투입하여 공정 단계를 감소시킬 수 있고, 외부팁 성형을 위한 금형에 간단한 보조 형틀만 추가하는 방법으로 내부팁을 제조할 수 있어, 제조 설비 및 유지 비용을 감소시킬 수 있다.

아울러, 외부팁 제조를 위한 수지 조성물의 조합 및 성형 조건을 조절함으로써, 접착제가 없이도 내부팁에 외부팁이 종래 보다 더 견고하게 결합될 수 있도록 하므로, 소음 방지용 귀마개 제조를 위한 원가 비용을 감소시키고 생산 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 및 그 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 및 그 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 11은 상기 도 7에서 설명된 본 발명의 보조성형틀에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 먼저 내부팁을 형성하는 단계(S10)를 수행한다. 이때, 내부팁은 귀마개의 골격을 이루는 심재로서 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 스타이렌·아크릴로나이트릴·뷰타다이엔(acrylonitrile butadiene styrene copolymer, ABS), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 우레탄 고무(urethane rubber), 경질 폴리우레탄(rigid polyurethane) 중 선택된 하나 이상의 재질로 성형될 수 있다.

본 발명에서는 후속의 연질 폴리우레탄(flexible polyurethane) 외부팁과 결합이 이루어지도록 하여야 하므로, 내부팁으로서 특히 경질 폴리우레탄을 사용하는 경우 더욱 우수한 결합 효과를 얻을 수 있다. 이때, 경질 폴리우레탄을 경화시키는 시간은 3 ~ 6분 동안 수행하여, 심재로서 충분한 강도를 가짐과 동시에 탄성 및 타 수지재와의 결합력을 증가시킬 수 있도록 한다. 경화 시간이 3분 미만이 되는 경우 충분한 강도의 내부팁이 형성되지 못하며, 6분을 초과하게 되는 경우에는 탄성 및 결합력 등이 저하될 수 있다.

다음으로, 내부팁의 일측을 외부팁 성형을 위한 금형상판에 고정시키는 단계(S20)를 수행한다. 이 단계는, 외부팁 성형을 위한 금형 압착 단계에서 외부팁 형상을 정의하는 금형하판의 캐비티 내에 내부팁이 들어가게 함으로써, 외부팁 성형과 동시에 내부팁과의 결합이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

그 다음으로, 금형하판의 캐비티 내에 외부팁 제조용 수지 조성물을 주입하는 단계(S30)를 수행한다. 이때, 수지 조성물은 연질 폴리우레탄(flexible polyurethane)을 사용하되, 점도가 300 ~ 500cps/40℃인 제1소재 및 점도가 500 ~ 900cps/40℃인 제2소재를 혼합한 원액을 성형하여 외부팁이 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 원액의 사용 온도는 48 ~ 52℃가 되도록 하고, 배합비는 상기 제1소재 100중량부에 대하여 제2소재 220 ~ 240중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.

여기서, 점도가 더 높은 제2소재가 220 중량부 미만으로 혼합되는 경우 귀마개의 외부팁에 적합한 경도를 얻을 수 없게 되고, 제2소재가 240중량부를 초과하는 범위로 혼합되는 경우 경도가 지나치게 증가되어 귓 구멍에 삽입이 어려워질 수 있고 터치(Touch)감이 현저하게 저하될 수 있다.

그 다음으로, 상기 내부팁이 고정된 상태의 금형 상판을 금형 하판에 압착시키는 단계(S40)를 수행한다. 이때, 캐비티 내에 채워진 수지 조성물에 내부팁이 담가지는 형태가 되도록 하여, 내부팁의 일단(斷)을 수지 조성물이 감싸는 형태가 될 수 있도록 한다.

이와 같은 공정을 위하여 압착 전에 내부팁과 캐비티가 서로 동심을 이루도록 상기 금형상판을 배치시키며, 금형상판이 금형하판에 압착된 상태에서는 내부팁이 캐비티와 소정 간격 이격 배치되도록 내부팁을 금형상판에 고정시키는 것이 바람직하다. 이때, 이격 간격이 외부팁의 두께가 되는 것이며, 이와 같이 성형된 외부팁이 귓 속으로 삽입되어 소음을 차단시키는 역할을 하게 되는 것이다.

그 다음으로, 금형상판이 금형하판에 압착된 상태에서 수지 조성물을 경화시키는 단계(S50)를 수행한다.

이때, 경화를 위한 금형상판 및 금형하판의 온도는 60 ~ 80℃로 조절하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 단계에서 수지 조성물 마련시 원액 혼합 후 반응이 시작되기까지의 시간인 크림타임(Cream Time)은 18 ~ 25초가 되도록 조절하고, 수지 조성물 원액이 혼합된 시점부터 폼의 바깥 표면이 점착력과 접착력을 잃어버린 시점까지 걸린 시간(나무 젓가락 등으로 폼 표면을 살짝 접촉시켰을 때 나무젓가락에 폼이 뭍어나지 않는 시점)인 택프리타임(Tack Free Time)은 160 ~ 240초가 되도록 하고, 수지 조성물 원액이 혼합된 시점부터 폼이 최대로 부풀어 올랐을 때까지 걸린 시간인 라이즈타임(Rise Time)은 60 ~ 140초가 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 그리고 이때, 자유발포비중은 0.13 ~ 0.14 g/cc가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그 다음으로, 성형이 완료된 귀마개를 금형하판에서 분리하는 단계(S60)를 수행한다.

여기서, 수지 조성물 원료를 제조하는 단계에서부터 최종 경화 후 탈형까지 8 ~ 15분 사이에 이루어지도록 하는 것이 바람직하며, 이때의 성형 온도는 60 ~ 80℃로 조절하는 것이 바람직하다.

이와 같이 크림타임, 택프리타임, 라이즈타임 및 탈형 시간 범위가 주어지는데, 각 범위의 최소 시간 미만으로 공정이 진행되거나, 60℃ 미만의 온도에서 성형이 이루어지는 경우 귀마개 외부팁 형상이 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 각 범위의 최대 시간 범위를 초과하거나 80℃의 성형 온도를 초과하는 경우에는 수지 조성물이 열화되어 정상적인 외부팁이 형성되지 못하고, 그 특성이 현저하게 떨어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소음 방지용 귀마개 제조 방법은 소음 방지제로서의 외부팁을 별도 공정에서 제조하여 내부팁에 본드 접착하는 것이 아니라, 연질 폴리우레탄 소재의 외부팁을 경화시키는 성형 공정을 진행하면서 내부팁이 자연스럽게 외부팁에 결합될 수 있도록 하는 방법을 사용함으로써, 기존에 유해성 접착제를 사용하여 문제가 되던 인체 오염 또는 내구성 문제들을 방지할 수 있다.

이하에서는 내부팁을 결합시키기 위한 구체적인 실시예를 들어서 본 발명에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법을 설명하는 것으로 한다.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 및 그 제조 방법을 도시한 단면도들이다.

도 2를 참조하면, 내부팁의 손잡이부(100b)가 되는 부분과 내부 심재로서 내부팁의 코어부(100a)가 결합된 형태의 내부팁(100)을 성형한다. 이때, 내부팁(100)의 형상은 도시된 형태에 제한되는 것은 아니며, 단순한 원통형이 되어도 무방하다. 따라서 귀에 용이하게 꼽을 수 있는 형태만 되면 어느 것이든 가능하다.

아울러, 여기서 도시된 예는 별도의 내부팁(100) 성형용 금형을 이용하여 형성한 것이지만, 하기 도 7에서와 같이 외부팁 성형용 금형을 이용하여 형성할 수도 있다.

이와 같은 경우 기존 내부팁 제조 설비보다 금형의 개수를 감소시킬 수 있으므로, 제조 설비 투자 비용을 절감시킬 수 있으며, 그 유지비 또한 절감시킬 수 있다. 이때, 내부팁(100)을 위한 별도의 금형을 이용하더라도, 외부팁 성형을 위한 금형상판에 내부팁(100)을 고정시켜야 하므로, 내부팁 성형을 위한 금형상판과, 외부팁 성형을 위한 금형상판은 공유되어야 한다.

따라서, 금형 감소 효과는 동일하게 얻을 수 있다.

또한, 내부팁 제조에 이어서 곧 바로 외부팁 성형을 위한 금형으로의 이송이 가능해 지므로, 전체 귀마개 제조 공정을 인 라인(In-line) 공정으로 설계할 수 있다.

기존에는 각각 제품을 따로 생산하여 이송 중에 각 부품이 오염되거나 파손될 위험이 있었으나, 이와 같은 인라인 설비의 경우 제품 불량의 문제도 해결할 수 있으며, 공정 시간을 단축시킬 수 있으므로 경제적인 생산이 가능해 진다.

다음으로 도 3을 참조하면, 상기와 같이 형성된 내부팁(100)을 외부팁 성형을 위한 금형상판(200)에 고정시킨다.

이때, 내부팁(100)에 대한 가상의 중심선이 캐비티에 대한 가상의 중심선과 일치하는 영역에 내부팁(100)이 배열되도록 하며, 내부팁(100) 성형을 위한 금형상판을 그대로 외부팁 성형을 위한 금형상판(200)으로 사용할 수 있다.

따라서, 내부팁(100) 경화 후 내부팁 제조를 위한 금형상판에서는 용이하게 분리가 되도록 하며, 금형상판에서는 분리가 되지 않고 그대로 잔류할 수 있도록 내부팁(100)의 손잡이 부에 별도의 돌출 돌기를 더 형성할 수 있다.

그 다음으로 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 외부팁 제조를 위한 수지 조성물(110)을 금형하판(210)의 캐비티(220) 내에 주입한다. 이때, 수지 조성물(110)을 주입하는 양은 캐비티(220)의 높이를 기준으로 80 ~ 100%가 되는 영역까지 채우는 것이 바람직하다.

만약에 주입 량이 80% 미만이 되는 높이로 너무 적게 주입되면 완전한 형상의 외부팁이 형성되지 못할 수 있고, 100%를 초과하게 되면 주입량이 지나치게 증가하여 금형의 표면으로 넘칠 수 있고, 이렇게 캐비티 밖으로 넘쳐난 수지 조성물은 금형의 오염원이 될 수 있다.

그 다음으로 도 5를 참조하면, 금형하판(210)에 금형상판(200)을 압착시켜서, 금형상판(200)에 고정된 내부팁(100)에 의해서 외부팁(120) 형상이 형성될 수 있도록 한다.

이때, 내부팁(100)에 외부팁(120)이 자연스럽게 결합될 수 있다.

또한, 외부팁(120) 수지 조성물을 경화시키면서 결합력이 더 강화될 수 있도록 함으로써, 기존에 접착제를 이용한 방식 보다 더 우수한 결합력을 갖는 귀마개를 제조할 수 있다.

그 다음으로 도 6을 참조하면, 금형하판(210) 및 금형상판(200)으로부터 내부팁(100)에 외부팁(120)이 결합된 형태의 귀마개(150) 제조 공정을 완료한다.

이상에서 설명한 실시예에서는 내부팁 성형 후 외부팁 성형을 위한 금형 장치에 고정시키는 방식으로 하여, 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법을 구현 하였다. 이때의 귀마개는 유독 화학 물질인 접착제를 포함하지 않고 있으므로, 인체에 무해하다. 따라서, 염증 발생의 문제 등을 해결할 수 있다.

아울러, 내부팁 성형용 상부금형을 생략할 수 있고, 인라인 공정을 구현할 수 있으므로 제조 공정을 간소화 할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 다른 실시예로서 본 발명에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법은 내부팁 성형용 금형과 외부팁 성형용 금형을 하나로도 사용할 수 있는 방법을 제공한다. 이와 같은 구성으로 하면 제조 설비 및 유지 비용 등을 더 절감시킬 수 있으므로 생산 효율을 향상시킬 수 있는데, 그 구체적 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무접착성 소음방지용 귀마개 및 그 제조 방법을 도시한 단면도들이다.

도 7을 참조하면, 외부팁 성형을 위한 금형상판(400) 및 금형하판(410)에 내부팁 성형을 위한 캐비티를 정의하는 보조성형틀(430)을 외부팁 성형을 위한 캐비티(420)에 삽입하는 방식을 사용함으로써, 하나의 금형으로 내부팁(300)과 외부팁을 형성할 수 있도록 한다.

이때, 보조성형틀(430)은 다양한 형태로 구비될 수 있는데, 기본적으로 외부팁 형상의 보조성형틀(430)이 구비될 수 있으며, 도시된 바와 같이 박판 형태로 형성되고, 외부에는 외부팁 두께만큼의 스페이서(440)가 결합된 형태로도 구비될 수 있다.

또한, 보조성형틀(430)은 일체형으로 구비된 방식과, 둘 이상의 분할이 가능한 분리형 방식으로 구비될 수 있다.

이와 같은 보조성형틀(430)은 내부팁(300) 성형 완료 후에 금형으로부터 분리시켰다가, 후속 외부팁 성형 공정까지 완료된 후 다시 외부팁 성형을 위한 캐비티 내에 삽입하는 방식으로 계속해서 재 사용할 수 있다.

도 8을 참조하면, 보조성형틀(430)을 제거한 상태에서 외부팁 성형을 위한 캐비티(420) 내에 외부팁 성형을 위한 수지 조성물(310)을 주입한다.

그 다음으로 도 9를 참조하면, 금형상판(400)을 압착하여 내부팁(300)이 금형하판(410)의 캐비티(420) 내로 삽입될 수 있도록 하고, 내부팁(300)과 캐비티(420)의 이격 공간만큼의 영역에 외부팁(320)이 형성될 수 있도록 한다.

그 다음으로 경화공정을 수행하여 내부팁(300)과 외부팁(320)의 결합 상태를 더 견고히 한다.

그 다음으로 도 10을 참조하면, 금형상판(400) 및 금형하판(410)을 제거하여, 무접착 방식으로 내부팁(300)에 외부팁(320)이 결합된 형태의 귀마개(350) 제조를 완료한다.

이상의 실시예에서는 무접착 방식으로 소음방지용 귀마개를 제조하는 방법에, 공정 설비를 절감시킬 수 있는 방법을 더 제공함으로써, 설비 투자 비용 및 제조 효율을 더 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공하였다.

이러한, 방식에 있어 핵심적인 사항은 상기 도 7에서 설명하고 있는 보조 성형틀에 있으며, 하기 도 11은 이러한 보조성형틀에 대한 일 예를 나타낸 것이다.

도 11을 참조하면, 내부팁(500)에 결합력 향상을 위한 복수개의 날개들을 더 형성하는 경우, 각 날개에 대응되는 캐비티를 가지는 보조성형틀이 필요하다.

아울러, 이 경우 일체형 보조성형틀을 사용할 경우 내부팁의 날개 들에 의해서 하부로 당겨서 제거하기가 용이하지 못하게 될 수 있다.

따라서, 보조성형틀을 분할이 가능하도록 형성할 수 있다. 도시된 형태는 외부 날개를 가지는 내부팁(500) 제조 완료 후 제 1 보조성형틀(630a)과 제 2 보조성형틀(630b)로 분할하여 용이하게 제거가 가능함을 도시한 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 무접착 방식으로 소음방지용 귀마개의 내부팁과 외부팁을 결합시킴으로써, 유해성 접착 물질에 따른 인체의 피해를 최소화하고, 제조 공정을 간소화 할 수 있다.

특히, 본 발명은 소음방지용 귀마개 이외에 등산이나 레저 스포츠 목적으로 사용되는 귀마개 등에 응용할 수 있으며, 내부팁의 간단한 변경에 의해 끈결속형 등 다양한 형태로도 제조할 수 있다.

또한, 보청기 응용분야 및 음악 등 청취를 위한 이어폰 팁에도 적용함으로써, 그 활용 분야를 용이하게 확장시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100, 300, 500 : 내부팁
100a : 내부팁의 코어부
100b : 내부팁의 손잡이부
110, 310 : 외부팁 제조용 수지 조성물
120, 320 : 외부팁
150, 350 : 귀마개
200, 400 : 금형상판
210, 410 : 금형하판
220, 420 : 외부팁 성형용 캐비티
430 : 보조성형틀
440 : 스페이서
630a : 제 1 보조 성형틀
630b : 제 2 보조 성형틀

Claims

심재로서 골격을 이루는 내부팁과, 상기 내부팁의 일단(斷)을 감싸는 형태로 결합되어 귓 속으로 삽입되는 외부팁으로 이루어진 소음방지용 귀마개 제조 방법에 있어서,
(a) 상기 내부팁을 성형하는 단계;
(b) 상기 외부팁 성형을 위한 금형상판에 상기 내부팁을 고정하는 단계;
(c) 상기 금형상판을 상기 외부팁 성형을 위한 캐비티(Cavity)가 구비된 금형하판과 대향 배치시키되, 상기 내부팁과 상기 캐비티가 서로 동심을 이루도록 상기 금형상판을 배치시키며, 상기 금형상판이 상기 금형하판에 압착된 상태에서 상기 내부팁이 상기 캐비티와 이격 배치되도록 상기 내부팁을 상기 금형상판에 고정시키는 단계;
(d) 상기 금형하판에 상기 외부팁 제조를 위한 수지 조성물을 주입하는 단계;
(e) 상기 금형상판을 상기 금형하판에 압착시키는 단계;
(f) 상기 수지 조성물을 경화시키면서 상기 내부팁에 외부팁이 결합되도록 성형하는 단계; 및
(g) 상기 금형상판을 상기 금형하판에서 분리시킨 후 상기 금형하판에서 내부팁에 외부팁이 일체형으로 결합된 귀마개를 분리시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 내부팁은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 스타이렌·아크릴로나이트릴·뷰타다이엔(acrylonitrile butadiene styrene copolymer, ABS), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 우레탄 고무(urethane rubber), 경질 폴리우레탄(rigid polyurethane) 중 선택된 하나 이상의 재질로 제조하는 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 외부팁 제조를 위한 수지 조성물은 연질 폴리우레탄(flexible polyurethane)으로 제조하는 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 연질 폴리우레탄(flexible polyurethane)은 점도가 300 ~ 500cps/40℃인 제1소재 및 점도가 500 ~ 900cps/40℃인 제2소재를 혼합한 원액을 이용하되, 원액의 사용 온도는 48 ~ 52℃인 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 제1소재 100중량부에 대하여 제2소재 220 ~ 240중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 (f) 단계까지 상기 수지 조성물이 성형되는 크림타임(Cream Time)은 18 ~ 25초이고, 택프리타임(Tack Free Time)은 160 ~ 240초이고, 라이즈타임(Rise Time)은 60 ~ 140초이며, 자유발포비중은 0.13 ~ 0.14 g/cc가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 (e) 단계에서 상기 (g)단계까지의 상기 금형상판 및 금형하판의 온도는 60 ~ 80℃로 조절하고, 상기 귀마개를 분리시키기 위한 탈형 시간은 8 ~ 15분인 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계는
(a-1) 상기 내부팁 성형용 캐비티를 정의 하는 보조성형틀을 마련하는 단계;
(a-2) 상기 보조성형틀을 상기 (c) 단계의 금형하판 캐비티 내에 삽입하는 단계;
(a-3) 상기 보조성형틀 내에 내부팁 제조용 수지 조성물을 주입하는 단계;
(a-4) 상기 금형하판에 상기 금형상판을 압착한 후 경화시켜 내부팁을 형성하는 단계; 및
(a-5) 상기 금형상판을 상기 금형하판으로부터 분리시킨 후 상기 보조성형틀을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개 제조 방법.
제 1 항 내지 제 5항, 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법으로 제조되어 인-라인(In-line) 공정으로 내부팁과 외부팁이 일체형으로 형성되며, 상기 내부팁과 상기 외부팁 사이에 별도의 접착부재를 미첨가한 상태에서 형성된 것을 특징으로 하는 무접착성 소음방지용 귀마개.