包括感官特有材料的组合物及制造方法技术

本发明专利技术揭示了一种均质材料层，其包括基层及至少一个有效层。所述材料层是由以体积弹性模量为特性的第一材料制成。所述有效层由从所述基层突出的多个突出部界定。每一突出部包含柄部及具有端面的盖。选择所述柄部的高宽比，使得所述有效层具有低于所述体积弹性模量的有效弹性模量。选择所述突出部的布置，使得所述端面沿着至少一个维度间隔开小于或等于一毫米的间距，由此控制有效表面的精细粗糙度。控制所述有效模量及所述端面的所述间距会使得能够控制所述有效层的感觉。

Compositions comprising sensory materials and methods of making

The invention discloses a homogeneous material layer, which comprises a base layer and at least one effective layer. The material layer is made of the first material characterized by bulk modulus of elasticity. The effective layer is defined by a plurality of protrusions protruding from the base. Each protruding part includes a handle and a cover with an end face. The height width ratio of the shank portion is selected so that the effective layer has an effective elastic modulus lower than the bulk modulus. The arrangement of the protruding part is selected so that the end face is spaced apart or equal to one millimeter distance along at least one dimension, thereby controlling the fine roughness of the effective surface. Controlling the effective modulus and the spacing between the ends will make it possible to control the sensation of the effective layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括感官特有材料的组合物及制造方法相关申请案的交叉参考本申请案要求2015年9月8日提交的题为“包括感官特有材料的组合物及制造方法(CompositionComprisingSensory-SpecificMaterialandMethodofManufacture)”的美国临时申请案序列号62/215,506的权益(代理人案号：3080-002PR1)，所述申请案以引用方式并入本文中。如果本申请案与已经以引用方式并入的案例中的一或多者之间存在可能影响本案例中的权利要求书的解释的任何矛盾或或语言不一致，那么本案例中的权利要求书应当被解释为与本案例中的语言一致。
本专利技术大体上涉及材料，且更具体地说，涉及结构化表面材料。
技术介绍
具有真实或增强型触摸灵敏度的材料在许多应用中将是有利的。例如，如果构成例如手套、手术手套、手柄、容器(例如，手机壳等)、安全套等物品的材料提供更真实或量身定制的触觉响应，那么所述物品将给用户带来显著的益处。例如，通过手术手套的真实触摸感觉可增加外科医生在组织触诊期间检测到异常的可能性。具有增强型敏感度表面的方向盘可为驾驶员提供改善的路面感觉。改善触觉特性的安全套将会增加其使用的可能性，这将有利于减少性病及HIV病毒的传播。具体地说，安全套具有很差的触觉表现。大多数常规安全套是由不透气的弹性体材料形成，所述弹性体材料能够合理传递压力及温度的感觉；然而，如果有传递任何其它感觉的话，感觉也很少。由于与大多数现有技术安全套相关联的性感觉降低，安全套使用率仍然很低-即使它们提供了接近理想的避孕及HIV/STD保护。为了改善感官传递(例如，滑动摩擦等)，减少了形成许多常规安全套以及手术手套等的材料的厚度。不幸的是，这可能导致材料失效的风险增加，从而导致疾病传播的可能性增加、意外怀孕、无菌外科手术区的污染等。在不牺牲材料完整性及可靠性的情况下提供良好触觉特性的材料的需求在现有技术中仍然尚未得到满足。
技术实现思路
本专利技术通过在不牺牲机械完整性的情况下改善材料的感官特性而减少现有技术的一些缺点。本专利技术的实施例特别充分适用于在需要增强型或高保真触感的应用，例如安全套、手套、手术手套等。本专利技术的实施例通过结构化材料层的表面区域以产生具有“有效表面”的“有效层”来控制材料层的“感觉”。材料层是由具有体积弹性模量的第一材料制成的均质层。然而，有效层由于其结构而以低于体积弹性模量的“有效弹性模量”为特性。另外，有效层的表面结构界定其有效表面的精细粗糙度。有效层的有效弹性模量及其有效层的精细粗糙度共同确定材料层的结构化区域的触觉特性。结果，当与组织接触时，有效层的感觉与相同材料在未结构化时的感觉不同。根据本专利技术的有效层包含直壁、成形壁、柱状突出部、圆锥形突出部、钩状突出部等。本专利技术的说明性实施例是包括乳胶层的安全套鞘层，其中鞘层包含大致上未结构化乳胶的基层及由延伸到鞘层内部的多个亚毫米级乳胶突出部界定的有效层。每一突出部包含柄部及具有位于柄部的自由端处的端面的盖。端面共同界定有效层的有效表面。选择柄部的纵横比，使得有效层以低于未结构化乳胶基层的弹性模量的有效弹性模量为特性。类似地，选择端面的填充因子以实现有效表面的期望精细粗糙度。可独立地控制精细粗糙度及有效弹性模量以实现对于有效层的期望感觉，这对于安全套佩戴者所体验到的感觉产生了广泛的自由度。在一些实施例中，多个突出部包含不同的突出部类型以及混杂的具有非线性形状的突出部，所述突出部类型包含不同高度、形状及刚度的柱、锥体及壁。在一些实施例中，突出部被布置为包括多个场的布置，其中每一场选择性地包含不同的突出部类型。在一些实施例中，突出部经尺寸调整及布置以提供特定的期望触觉特性。在这些实施例中的一些实施例中，期望触觉特性是天然存在的表面的触觉特性。在一些实施例中，突出部包含至少一种突出部类型，所述突出部类型是高宽比大于2:1的“高纵横比”突出部。在一些实施例中，突出部包含至少一种突出部类型，所述突出部类型是在突出部的顶部及/或基部处具有表面方向的突变的“高对比突出部”。在一些实施例中，材料层在每一主表面上包含突出部。在一些实施例中，每一主表面上的突出部经尺寸调整及布置以与所述表面可能接触到的特定类型的组织相互作用。在一些实施例中，每一主表面上的突出部可操作用于模仿特定类型的生物组织(例如，阴茎组织、阴道组织、肛门组织等)的感觉。在这些实施例中的一些实施例中，每一主表面上的突出部可操作用于模仿不同类型的生物组织的感觉。在一些实施例中，突出部被布置为某种布置，所述布置促进将例如硅油等流体存储在所述布置内。在一些实施例中，突出部经尺寸调整及布置以捕集及/或吸附包含在流体中的颗粒，例如纳米粒子。在一些实施例中，至少一个突出部包含可操作用于控制至少一个表面特性的表面涂层。在一些实施例中，至少一个突出部包含表面涂层，所述表面涂层包含微米及/或纳米级的多个特征。本专利技术的实施例是一种安全套，其包括以体积弹性模量λ1为特性的第一材料(114)的层(100)，所述层包含：基层(102)，其具有第一表面(108)及第二表面(110)；及从所述第一表面突出的第一多个突出部(106)，所述第一多个突出部共同界定第一有效层(104)，其中所述第一多个突出部中的每一突出部包含第一端面(120)及具有第一纵横比的第一柄部(116)，且其中所述第一多个突出部的所述第一端面共同界定第一有效表面(112)；其中所述第一有效层以基于所述第一纵横比的第一有效弹性模量λ2为特性；其中每一第一端面在至少一个维度上具有第一宽度(d2)，且其中所述第一多个突出部被布置为第一布置，在所述第一布置中，所述第一端面沿着所述至少一个维度间隔开第一间距(s1)，且进一步其中所述第一宽度及第一间距中的每一者小于或等于1mm；且其中λ2低于λ1。本专利技术的另一实施例是一种用于形成安全套的方法，所述方法包括：(1)提供第一层(100)，使得其界定安全套鞘层，其中所述第一层经提供使得其是均质的且包括第一材料(114)，所述第一材料以体积弹性模量λ1为特性，所述第一层包括：(a)基层(102)；及(b)具有第一有效弹性模量λ2的第一有效层(104)，其中所述第一有效层包含具有第一精细粗糙度的第一有效表面(112)；(2)提供所述第一有效层作为从所述基层的第一表面(108)突出的第一多个突出部(106)，所述第一多个突出部中的每一突出部包含：(a)第一柄部(116)，其中所述第一柄部以第一纵横比为特性；及(b)具有第一端面(120)的第一盖(118)，所述第一端面(120)在至少一个维度上具有第一宽度(d2)；其中所述第一有效层经提供使得所述第一多个突出部被布置为第一布置，在所述第一布置中，所述第一端面沿着所述至少一个维度间隔开第一间距(s1)；(3)选择所述第一宽度及所述第一间距中的每一者，使得其小于或等于1mm，其中所述第一精细粗糙度是基于所述第一宽度及所述第一间距；及(4)选择所述第一纵横比，使得λ2低于λ1，其中λ2是基于所述第一纵横比。本专利技术的另一实施例是以体积弹性模量λ1为特性的第一材料(114)的层(100)，所述层包含：基层(102)，其具有第一表面(108)及第二表面(110)；及从所述第一表面突出的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全套，其包括以体积弹性模量λ1为特性的第一材料(114)的层(100)，所述层包含：基层(102)，其具有第一表面(108)及第二表面(110)；及从所述第一表面突出的第一多个突出部(106)，所述第一多个突出部共同界定第一有效层(104)，其中所述第一多个突出部中的每一突出部包含第一端面(120)及具有第一纵横比的第一柄部(116)，且其中所述第一多个突出部的所述第一端面共同界定第一有效表面(112)；其中所述第一有效层以基于所述第一纵横比的第一有效弹性模量λ2为特性；其中每一第一端面在至少一个维度上具有第一宽度(d2)，且其中所述第一多个突出部被布置为第一布置，在所述第一布置中，所述第一端面沿着所述至少一个维度间隔开第一间距(s1)，且进一步其中所述第一宽度及第一间距中的每一者小于或等于1mm；且其中λ2低于λ1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.08 US 62/215,5061.一种安全套，其包括以体积弹性模量λ1为特性的第一材料(114)的层(100)，所述层包含：基层(102)，其具有第一表面(108)及第二表面(110)；及从所述第一表面突出的第一多个突出部(106)，所述第一多个突出部共同界定第一有效层(104)，其中所述第一多个突出部中的每一突出部包含第一端面(120)及具有第一纵横比的第一柄部(116)，且其中所述第一多个突出部的所述第一端面共同界定第一有效表面(112)；其中所述第一有效层以基于所述第一纵横比的第一有效弹性模量λ2为特性；其中每一第一端面在至少一个维度上具有第一宽度(d2)，且其中所述第一多个突出部被布置为第一布置，在所述第一布置中，所述第一端面沿着所述至少一个维度间隔开第一间距(s1)，且进一步其中所述第一宽度及第一间距中的每一者小于或等于1mm；且其中λ2低于λ1。2.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部的所述第一纵横比、第一宽度及第一间距中的至少一者是不均匀的。3.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一布置在所述至少一个维度上是周期性的。4.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一纵横比在大约2:1到大约40:1的范围内。5.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一纵横比在大约5:1到大约20:1的范围内。6.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部被布置为第一布置，所述第一布置包含具有在大约0.04％到大约72％的范围内的填充因子的第一场。7.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部包含第一多种突出部类型。8.根据权利要求7所述的安全套，其中所述第一多种突出部类型中的所述突出部类型在所述第一布置内混杂。9.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部中的第一突出部包括第一盖(118)，所述第一盖包含所述第一突出部的所述第一端面，其中所述第一突出部的所述第一柄部具有第一横截面积且所述第一盖具有大于所述第一横截面积的第二横截面积。10.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部中的第一突出部包括第一盖(118)，所述第一盖包含所述第一突出部的所述第一端面，其中所述第一突出部的所述第一柄部及所述第一盖具有相同的横截面积。11.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部中的第一突出部包括第一盖(118)，所述第一盖包含所述第一突出部的所述第一端面，其中所述第一突出部的所述第一柄部具有第一横截面积且所述第一盖具有小于所述第一横截面积的第二横截面积。12.根据权利要求1所述的安全套，其进一步包含从所述第二表面(110)突出的第二多个突出部(604)，所述第二多个突出部共同界定第二有效层(104-2)，其中所述第二多个突出部中的每一突出部包含第二端面(120-2)及具有第二纵横比的第二柄部，且其中所述第二多个突出部的所述第二端面共同界定第二有效表面(112-2)；其中所述第二有效层以基于所述第二纵横比的第二有效弹性模量λ3为特性；其中每一第二端面在至少一个维度上具有第二宽度(d3)，且其中所述第二多个突出部被布置为第二布置，在所述第二布置中，所述第二端面沿着所述至少一个维度间隔开第二间距(s2)，且进一步其中所述第二宽度及第二间距中的每一者小于或等于1mm；且其中λ3低于λ1。13.根据权利要求12所述的安全套，其中λ3及λ2相等。14.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部中的至少一者是高对比突出部。15.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部可操作用于保持第一流体。16.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一有效层包含从所述第一表面突出的第二多个突出部，所述第一多个突出部位于第一场(902)内，且所述第二多个突出部位于第二场(904)内，且其中所述第一场选择性地包含第一突出部类型(912)且所述第二场选择性地包含第二突出部类型(914)。17.根据权利要求1所述的安全套，其中所述第一多个突出部(910)中的第一突出部(920)包含从所述第一突出部的表面突出的第一子突出部(922)。18.一种用于在至少一个表面上形成具有工程感觉的安全套的方法，所述方法包括：(1)提供第一层(100)，使得其界定安全套...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·钟，
申请(专利权)人：查尔斯·钟，
类型：发明
国别省市：美国,US