具有低松脱和持续力的注射器组件的无泄漏塞子制造技术

公开了一种热塑性弹性体塞子，其满足注射器组件所用塞子的期望的材料性能。当在25％的压缩率在70℃测量22小时时，本发明专利技术的热塑性弹性体塞子的压缩形变≤50％。本发明专利技术的热塑性弹性体塞子的硬度是40

【技术实现步骤摘要】
具有低松脱和持续力的注射器组件的无泄漏塞子
[0001]本申请是申请日为2014年10月28日、申请号为201480067070.7、专利技术名称为“具有低松脱和持续力的注射器组件的无泄漏塞子”的申请的分案申请。
[0002]专利技术背景
1.专利

[0003]本专利技术通常涉及一种用于注射器组件的塞子。更具体的，本专利技术涉及一种热塑性弹性体(TPE)塞子，其满足用于注射器组件的塞子的期望的材料性能。
[0004]2.相关领域说明
[0005]注射器组件是医学领域中用于分配流体例如药物中公知的。常规的注射器典型地包括一端具有开口的注射器筒和穿过相对端布置的活塞机构。该活塞机构典型地包括延伸穿过所述筒的活塞杆，和位于注射器筒内活塞杆端部处的活塞头或塞子，和处于延伸出该注射器筒的活塞杆的另一端处的手指凸缘。在使用中，该活塞杆缩进穿过注射器筒来用流体例如药物抽吸或填充该注射器筒，并且该活塞杆从注射器筒的后端延伸出来。为了将药物输送给患者，注射器筒的开口被用于与患者流体连通，例如通过安装在注射器筒前端处的皮下注射用针头或通过从注射器筒延伸来与患者的流体管线连接的鲁尔类型接头。在用户施加力来压下活塞杆和塞子穿过注射器筒朝向注射器筒的前端时，该注射器的内容物由此被驱出该注射器筒，穿过前端开口来输送到患者。这种操作是医学领域公知的，并且医学工作者已经非常习惯通过常规注射器使用这种常规流体输送程序。
[0006]注射器组件要求缓慢和受控的开始和维持一个表面在另一表面上的移动。公知的是具有滑动关系的两个固定表面经常表现出足够的阻力来开始移动，施加到表面之一上的逐渐增加的压力不导致移动，直到达到阈值压力，在此时发生表面的突然滑动分开。固定表面的这种突然分开成滑动关系在此称作“脱开(breakout)”。
[0007]一种不太公知的，但是重要的摩擦力是“松脱力”，其指的是克服注射器组件表面之间的静摩擦所需的力，所述注射器组件已经经历了灭菌(包括高压灭菌方法或其它方法)，并且可以在注射器组件的接触表面之一或之二中例如在注射器筒中具有稍微的变形。除了高压灭菌方法之外，组件的停放可以进一步增加松脱力。
[0008]脱开和松脱力在液体分配装置中是特别麻烦的，例如注射器，其用于将少的、精确测量量的液体通过一个表面在具有刻度的第二表面上的平滑增量线对线前进来输送。该问题在使用活栓例如滴定管、移液管、加液漏斗等的装置中也会遇到，这里仔细的逐滴控制流体是期望的。
[0009]塞子的一个关键性能要求是实现高泄漏压力，即塞子保持无泄漏注射器，同时保持低松脱和持续力的能力。
[0010]过度的脱开和松脱力的问题与摩擦有关。摩擦通常定义为当一种物质的表面在它本身或另一物质的邻接表面上滑动或倾向于滑动时出现的阻力。在接触固体的表面之间，可以存在着两类摩擦：(1)与一个表面在另一表面上开始移动所需的力相反的阻力，通常称作静摩擦，和(2)与一个表面在另一表面上以变化的、固定的或预定的速度移动所需的力相
反的阻力，通常称作动摩擦。
[0011]克服静摩擦和引起脱开所需的力被称作“脱开力”，和在脱开或松脱之后，维持一个表面在另一表面上的平稳滑动所需的力被称作“持续力”。两个主要因素导致了静摩擦和因此导致了脱开或松脱力。如此处使用的，术语“粘着”表示固定接触的两个表面形成一定程度的彼此粘附的倾向。术语“惯性”通常定义为对运动的抵制，其必须克服来设定运动质量。在本专利技术上下文中，惯性被理解为表示脱开力的分量，其不包括粘附。
[0012]脱开或松脱力，特别是粘着程度，是根据表面组成而变化的。通常，具有弹性的材料表现出比非弹性材料更大的粘着，特别是当表面是类似组成时。表面彼此固定接触的时间长度也影响脱开和/或松脱力。在注射器领域，术语“停放”表示储存时间、保存时间或填充和排出之间的间隔。停放通常增加了脱开或松脱力，特别是如果注射器在停放过程中冷冻时。
[0013]一种克服脱开的常规方案是将润滑剂施用到表面
‑
表面界面上。这种常规润滑的塞子具有可溶于多种流体中的缺点，例如通常用于分配药物的载体。另外，这些润滑剂经历了空气氧化，导致粘度变化和讨厌的变色。此外，它们特别可能从表面
‑
表面界面迁移。这种润滑剂迁移通常被认为是造成脱开力随着停放时间而增加的原因。
[0014]与将润滑剂施用到塞子表面有关的另一问题是这种润滑步骤需要时间和能量、润滑剂和润滑器具成本来运行和进行该润滑步骤，并且该塞子必须从自动化组装工艺中除去来被润滑。
[0015]由于这些原因，需要更好的注射器组件系统来克服高脱开和松脱力，由此可以实现将两个表面从固定接触平稳变换成滑动接触，并且需要这种塞子，其表现出所需的性能特性和其不需要另外的润滑步骤。

技术实现思路

[0016]本专利技术提供一种热塑性弹性体塞子，其满足用于注射器组件的塞子的期望的材料性能。这些材料性能是压缩形变，硬度，在给定应变水平下的应力和在给定剪切速率下的粘度。当在25％压缩率在70℃测量22小时时，本专利技术的热塑性弹性体塞子的压缩形变可以≤50％(ASTM D395
‑
03，方法B)。本专利技术的热塑性弹性体塞子的硬度可以是40
‑
70邵氏A(ASTM D2240
‑
05)。在期望的应变值下的应力也应当对本专利技术的热塑性弹性体塞子进行优化，来获得与组装的注射器良好的泄漏和力性能。当使用毛细管流变仪在205℃测量(口模：圆孔20mm长度/1mm直径/180度入口，活塞：d＝15mm，和熔融时间＝7min)时，本专利技术的热塑性弹性体塞子的粘度可以在1000s
‑1剪切速率下≥70.0Pa.s，在10000s
‑1剪切速率下≥12.0Pa.s，和在50000s
‑1剪切速率下≥3.0Pa.s。在一个实施方案中，本专利技术的热塑性弹性体塞子提供与基于聚丙烯或聚丙烯共聚物的筒的无粘着性能。例如本专利技术的塞子包括30
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65％的弹性体，例如但不限于30
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65％的苯乙烯
‑
乙烯
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丁烯
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苯乙烯(SEBS)共聚物，其共混有10
‑
35％的中到高密度聚乙烯(中到高密度，并且熔融温度是120℃
‑
130℃)，20
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35％的通常可得的矿物油以及通常可得的辐射稳定剂，抗氧化剂和/或加工助剂。选择该弹性体和聚乙烯的分子量，来获得上述期望的材料性能。
[0017]本专利技术还提供一种塞子，其保持了无泄漏注射器，其具有低的松脱和持续力。在一个实施方案中，本专利技术提供一种非润滑的塞子，其表现出注射器组件所需的功能性能因素。
有利的，本专利技术的塞子提供了所需的功能性能，同时消除了在塞子上施加外部润滑剂。以这种方式，消除了在塞子上施加外部润滑剂的不利后果。例如，在塞子上的润滑步骤需要时间和能量、润滑剂和润滑器具成本来运行和进行该润滑步骤，和该塞子必须从自动化组装工艺中除去本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于注射器组件的塞子，该塞子包括：下部；顶部，该顶部具有第一厚度；和与该顶部相邻布置的剪切元件，该剪切元件具有第二厚度，其中该剪切元件的第二厚度小于该顶部的第一厚度的52％且大于该顶部的第一厚度的36％。2.根据权利要求1所述的塞子，其中该剪切元件的第二厚度是该顶部的第一厚度的约44％。3.根据权利要求2所述的塞子，其进一步包括具有接纳体积的捕集罐元件。4.根据权利要求1所述的塞子，其中所述塞子由热塑性弹性体形成，该热塑性弹性体在205℃的粘度在1000s
‑1剪切速率下≥70Pa.s，在10000s
‑1剪切速率下≥12.0Pa.s，和在...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：贝克顿，
类型：发明
国别省市：