血液采集管组件制造技术

本发明专利技术涉及用多层阻挡涂层涂覆的塑料容器。该多层阻挡涂层用来对容器中的气体渗透提供极好的阻挡并用来延长容器、特别是塑料抽真空的血液采集装置的储存寿命。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对容器，尤其是塑料血液采集管提供一种有效阻挡气体和水渗透的多层阻挡涂层。随着人们越来越强调使用塑料医用产品，特别需要寻求改进由聚合物组成的制品的阻挡层特性。由改进其阻挡层特性可获得相当效益的这类医用产品包括，但不限于采集管，特别是用于血液采集的采集管。血液采集管对适用于医学应用中有一些性能标准要求。这些性能标准包括在一年期限内具有保持约90％以上的原始抽取体积，并可辐射消毒而不干扰实验和分析的能力。因此需要寻求改进由聚合物组成的制品的阻挡层特性，尤其是某些性能标准要得到满足的塑性抽血液采集管和在医学应用中有效和可用的制品。本专利技术涉及一种在预先形成的复合材料容器的内外表面上沉积了多层阻挡涂层的塑料复合材料容器。合乎需要的是该阻挡涂层材料包含施加到预先形成的复合材料容器的表面上的由无机氧化物和金属氧化物组成的混合物。更优选地该阻挡材料包含施加到预先形成的复合材料容器上的聚合物材料的第一层和施加在第一层上的由无机氧化物和金属氧化物组成的混合物的第二层。聚合物材料优选地是高交联的丙烯酸酯聚合物。涂层可以施加在容器的内表面部分，外表面部分，或内外表面上。无机氧化物和金属氧化物的混合物优选地可以是选自第IVA主族金属的金属氧化物和硅氧化物基组合物，例如SiOx(其中x是1.0-2.5)；或氧化铝基组合物。更优选地，该混合物包含SnOx和硅氧化物基组合物。优选地，聚合物材料是单丙烯酸酯(即丙烯酸异冰片酯)和二丙烯酸酯单体(即环氧二丙烯酸酯或二丙烯酸聚氨酯)的混合物，如US4490774，4696719，4647818，4842893，4954371和5032461中所公开的，将这些公开件引入本文作为参考。该聚合物材料通过电子束或紫外线照射源固化。合乎要求的是聚合物材料主要是由交联组分形成，它们选自聚丙烯酸酯和聚丙烯酸酯和单丙烯酸酯的混合物，其平均分子量为150-1000，标准温度和压力下的蒸汽压为1×10-6-10-1乇。更优选地，该材料是二丙烯酸酯。优选地，丙烯酸酯涂层的厚度为约1-约10微米，更优选地为约1-约5微米。最好，无机氧化物和金属氧化物的混合物是金属氧化物例如SnOx，GeOx或PbOx和硅或铝氧化物的混合物。这类氧化物混合物的沉积最好是通过在磁性增强的声频电容偶合放电室中等离子体聚合包含四甲基锡，氧和挥发性有机硅或有机铝化合物的混合物而进行的。优选地，氧化物混合物的厚度为约50-5000埃，更优选地为约750-2000埃。氧化物混合物的组合物在第一层上提供了致密，抗蒸汽渗透的涂层。优选地，氧化物混合物的厚度为约500-2500埃，更优选地第一层是聚合物材料，而第二层是氧化物混合物，第二层的厚度大于第一层厚度的五倍。涂层厚度约为5000埃时会龟裂，因而不能有效地作为阻挡层。任选地，另一层可以沉积在混合物层上，它们最好包含偏二氯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸酯丙烯酸聚合物(PVDC)，热固性环氧化物涂层，聚对亚苯基二甲苯聚合物或聚酯。优选地，PVDC层的厚度为约2-15微米，更优选地为约3-5微米。向容器涂覆聚合物材料的方法最好是在真空室中进行的，在真空室中可固化的单体组合被计量加到经加热的蒸发器体系中，在该体系中该材料被雾化，蒸发和冷凝在容器的表面上。在单体沉积到容器的表面上后，通过合适的装置例如电子束固化装置进行固化。可重复进行沉积和固化步骤直到已经达到了所要求数量的沉积层。沉积无机氧化物和金属氧化物组分的混合物的方法如下(a)用涂有氧的第一等离子体预处理容器，(b)向等离子体中可控地流入包含有机锡，有机硅化合物和氧或氧化剂气体混合物的气流；和(c)向容器上沉积氧化物混合物，与此同时在沉积过程中使压力保持在约500毫乇以下。尽管预处理步骤是任选地，但是可以确信预处理步骤提高了粘合质量。可将有机锡和有机硅化合物与氧和任选地与氦或其他惰性气体如氩或氮混合。优选地，在基体(如塑料采集管)上沉积阻挡涂层的方法包括如下步骤(a)选择一种包含i)多管能的丙烯酸酯，或ii)单丙烯酸酯和多官能丙烯酸酯的混合物的可固化的组分；(b)闪蒸该组分到该室中；(c)向该容器上冷凝蒸发组分的第一层膜；(d)固化该膜；(e)在该膜上进行氧的等离子体表面处理；(f)蒸发一种有机锡组分和一种有机硅组分并与一种氧化剂组分和任选地一种惰性气体组分混合形成一股室外气流；(g)在该室内由一束或多束气流组分产生辉光放电等离子体；(h)向该等离子体中可控地流入该气流，同时在其中约束至少部分等离子体；(i)在邻接所述的第一层上沉积第二层；更优选地，向容器的内壁表面涂覆阻挡膜涂层的方法包括如下步骤(a)将容器的开口端放到真空多路体系中；(b)用向容器内部提供能量的装置设置在容器的外表面；(c)容器抽真空；(d)向该容器中加入反应气体例如锡和HDMSO；(e)向容器的内部提供能量；和(f)在容器的内部产生等离子体，由此向容器的内壁表面上施加阻挡膜涂层。优选地，单体源是有机硅组分例如六甲基二硅氧烷(HMDSO)，四乙氧基硅烷(TEOS)或四甲基硅烷(TMS)。优选地，氧化剂源是空气，氧或氧化亚氮。优选地，稀释剂气体是一种惰性气体，例如氦，氩或非反应性气体如氮气。优选地，电极是感应或电容偶合的金属电极，其形状为绕组，尖头杆或平板或曲面板。更优选地，电极是用能源激发的，能源包括低频交流电(AC)，射频(RF)或微波频率电势，它们可以是连续的或是脉冲的。更优选地，向容器的内壁表面施加阻挡涂层的方法包括如下步骤(a)把容器的开口端放置到真空多路体系中；(b)将与能源连接的电极设置在容器的外表面；(c)通过用真空泵抽空容器使容器内的压力保持在约300毫乇；(d)将有机硅组分与氧化剂组分和任选地惰性气体组分通过多路体系可控地流入该容器中；(e)激发电极以便向容器内的组分提供能量；(f)在容器的内部产生辉光放电等离子体；和(g)将阻挡膜涂层沉积到容器的内壁表面上。优选地，可重复方法步骤，其中将步骤(b)中的电极再放置在容器的外表面上。另外，可重复方法步骤，其中切断和接通步骤(b)中的电极和/或切断和接通步骤(d)中的组分流以便脉冲等离子体能量或组分流或两者，从而提高阻挡特性。因此，另一种方法步骤如下(h)切断电极；和(i)激发电极提供能量。另外一种方法如下(h)停止步骤(d)中的组分流；和(i)然后再象步骤(d)可控地流入组分。再一种方法如下(h)停止步骤(d)中的组分流；(i)切断步骤(e)中的电极；和(j)然后重复步骤(d)-(g)。任选地，可重复方法步骤以确保阻挡膜涂层均匀地施加在容器的内部或施加第二阻挡膜涂层。任选地，在塑料基体和第一层之间可涂覆底层或平整(Planarization)层，在沉积第二层之前用氧等离子体处理第一层并在第二层上涂覆其他阻挡增强层。与过去由聚合物组合物和其混合物构成而不含阻挡材料涂层的管或仅具有氧化物涂层的管相比，用多层阻挡涂层涂覆和具有上涂层的塑料管基本上可保持更好的真空，抽取体积和热力学完整性。另外，该管的抗冲击性比玻璃的好。更为显著地是多层涂层的透明度和抗冲击、耐磨损的持久性。氧化物混合物涂层的另一特性是与常规医药消毒方法例如辐照或环氧乙烷(ETO)消毒相比是稳定的。更优选地，本专利技术的容器是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种试样组件包含：具有一个开口端，一个封闭端，一个内表面和一个外表面的塑料容器；和涂覆在所述容器表面上并覆盖所述容器的所述表面主要部分的多层阻挡涂层，所述涂层具有包含丙烯酸酯底涂层材料的第一层，和在所述第一层上由金属氧化物和无机氧化物材 料的混合物组成的第二层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗J诺尔斯，
申请(专利权)人：贝克顿迪金森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]