【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于医疗容器的具有隔膜的塞子以及制造塞子的方法，其中隔膜由聚合物组合物制成，特别是含有热塑性弹性体(tpe)的聚合物组合物。
技术介绍
1、医用输液袋通常是用于包装液体(例如血液或静脉注射液)的容器。为了防止其中填充的液体泄漏，在容器的开口中嵌入塞子。通常，塞子的结构具有隔膜以及支撑隔膜的壳体。使用时可用针刺穿隔膜，排出液体。因此，当针头被拔出或长时间穿刺时，可能会发生隔膜泄漏。
2、为解决上述问题，专利文献1cn1091023c公开一种橡胶塞，其受到外支撑件压缩，使得橡胶塞顶面和底面中至少有一面的直径收缩1-10％。专利文献2tw570824b公开了一种具有止塞本体以及热塑性弹性体制成的针刺部分的针刺止塞，针刺部分在80～120℃的热空气中进行热处理以消除内部应力。尽管包含上述专利文献等现有技术皆宣称有防止隔膜泄漏的功效，但在实务上却仍存在种种待改善的问题。
技术实现思路
1、专利技术所要解决的问题
2、压缩永久变形与热应力(张力)效应
3、本申请的专利技术人发现，长时间使针插入隔膜容易因压缩形变而使得插入位置处的隔膜上产生狭缝间隙，进而造成不可避免的泄漏，尤其是当静脉注射袋中的液体存在很大的液压时。而且如果液体的表面张力较低，则也可能在较低的液压下就发生泄漏。而且，对于先注射模制塑料壳体再注射模制tpe隔膜的工艺，由于隔膜材料在冷却过程中的高热收缩，会在隔膜材料中产生内置张力(～200℃至室温)。低模量弹性体的cte(热膨胀
4、本申请的专利技术人也注意到，专利文献1的以橡胶塞作隔膜的塞子组件中，因橡胶材质与外支撑件不相容，故需额外在橡胶塞与外支撑件之间另增设合成树脂薄膜，使橡胶塞与外支撑件能相互熔粘。专利文献2改用热塑性弹性体制成针插部分(隔膜)，但针插部分的残留应力易造成药液外漏，故专利文献2要求对针插部分先进行热处理以去除应力。专利文献1或2的做法都使此类隔膜工艺的复杂度增加。同时，本申请的专利技术人还发现当对热塑性弹性体的隔膜进行如专利文献1所述的压缩时，其直径收缩率已高达8％都未能有符合期待的防漏效果，并且还意外地发现随着储存时间拉长或储存于不利环境下，热塑性弹性体隔膜的收缩率会持续缓慢下降。
5、解决问题的手段
6、本专利技术提供对隔膜的机械预压缩以克服上述压缩永久变形和热应力效应。隔膜以热塑性弹性体制成，并且不需要在隔膜与支撑壳体之间额外增设合成树脂薄膜。同时，本专利技术的塞子经过蒸气灭菌处理后，隔膜在径向上保持12％至30％的残余预压缩程度，优选为12％至25％，更优选为12％至20％，如此高量的残余预压缩程度可使隔膜长时间保有足量的内部压缩应力。当遭遇外部环境变化而导致内部压缩应力逐渐降低时，本专利技术的隔膜因保有较高的内部压缩应力，可防止此内部压缩应力迅速降至临界值以下。因此，本专利技术的隔膜可长期保持有效防止液体泄漏的特性，有利于储存及其他多用途使用。同时，本专利技术的隔膜并未因其高量的残余预压缩程度而过度硬化，本专利技术的隔膜依然能保持良好的穿刺性能。
7、除此以外，在优选实施方式中，本专利技术的热塑性弹性体隔膜在被预压缩之前不需要进行热处理或其他方式的前处理以去除应力。
8、本专利技术提供如下适用于产生弹性体隔膜的预压缩的方法：共注射模制工艺(co-injection molding process)、嵌件射出模制工艺(insert-molding process)、包覆射出模制工艺(over-molding process)或多注射模制工艺(a multi-shot injection moldingprocess)。本专利技术并未采用先注射模制塑料壳体再注射模制弹性体隔膜的工艺。
9、本专利技术的方法包括：(1)先注射模制弹性体隔膜(例如热塑性弹性体组合物)的包覆射出模制工艺，或者以模制弹性体隔膜作为插入件的嵌件射出模制工艺；以及(2)注射模制塑料壳体沿径向围绕弹性体隔膜。此时注射温度、注射压力和保持压力(holdingpressure)需要足够高，用以产生(i)弹性体隔膜的显著径向压缩和(ii)与弹性体隔膜的充分粘合。在一优选实施方式中，用于支撑弹性体隔膜的共用下模具，其沿着弹性体隔膜的中心线下方具有可移动的伸缩件，用以形成供弹性体隔膜膨胀进入的空腔。在一优选实施方式中，本专利技术使用塑料熔体将弹性体隔膜径向地向内挤压，弹性体隔膜将在径向上被压缩，并在轴向(即与径向垂直的方向)上膨胀到空腔中。因此，弹性体隔膜就会在径向受到塑料壳体挤压而产生内置预压缩。
10、在某些实施方式中，本专利技术提供以下特征中的至少一项。
11、本专利技术提供一种塞子(例如静脉注射容器塞)，其弹性体隔膜(例如热塑性弹性体组合物)在径向(大致垂直于钉/针穿刺的方向)上具有高程度的残余预压缩，在针拔出或移除之后，其可以立即重新密封以防止液体渗漏。
12、本专利技术采用共注射模制工艺、嵌件射出模制工艺、包覆射出模制工艺或多注射模制工艺，其中首先模制弹性体隔膜(例如热塑性弹性体组合物)，然后再模制塑料壳体。在塑料壳体成型的步骤中，本专利技术利用塑料壳体的塑料熔体的压力将弹性体隔膜(例如热塑性弹性体组合物)沿径向向内挤压，以挤压弹性体隔膜在其轴向(即与径向垂直的方向)的空间内变形，进而产生径向的预压缩。
13、由共注射模制工艺、嵌件射出模制工艺、包覆射出模制工艺或多注射模制工艺所产生的期望的预压缩程度为大于12％至40％之间。在110℃或121℃下蒸气灭菌30分钟后，残余预压缩程度仍保持在12％至30％之间，优选为12％至25％之间，更优选为12％至20％之间。其中，隔膜的预压缩程度和残余预压缩程度是基于隔膜模制步骤中隔膜的厚度或平均直径来计算的。
14、本专利技术前述预压缩隔膜概念可使用于多种材料和组合物，特别是热塑性弹性体组合物。热塑性弹性体包括热塑性硫化橡胶(tpv)、苯乙烯系嵌段共聚物(sbc)、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)、热塑性聚烯烃弹性体(tpo)、热塑性聚酯弹性体(tpe-e)或热塑性聚酰胺弹性体(tpea)。在优选实施方式中，苯乙烯系嵌段共聚物包括如下中的一种或它们的组合：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sis)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(seps)、苯乙烯-(异戊二烯/丁二烯)-苯乙烯嵌段共聚物(s-(i/b)-s)、苯乙烯-[乙烯-(乙烯-丙烯)]-苯乙烯嵌段共聚物(seeps)。在优选实施方式中，热塑性弹性体为热塑性硫化橡胶(tpv)或苯乙烯系嵌段共聚物(sbc)，残余预压缩程度在12％至30％之间，优选在12％至25％之间，更优选在12％至20％之间。在优选实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于医疗容器用塞子的制造方法，所述塞子具有隔膜及支撑所述隔膜的壳体，所述制造方法包括：
2.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述热塑性弹性体组合物包括如下中的一种或它们的组合：热塑性硫化橡胶(TPV)、苯乙烯系嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、热塑性聚烯烃弹性体(TPO)、热塑性聚酯弹性体(TPE-E)或热塑性聚酰胺弹性体(TPEA)。
3.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述热塑性弹性体组合物的肖氏A硬度为肖氏A30至肖氏A 50，所述热塑性弹性体组合物的断裂伸长率为大于或等于250％。
4.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述塑料组合物包括如下中的一种或它们的组合：聚烯烃、聚碳酸酯、聚碳酸酯合金、聚丙烯/苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物合金(PP/SEBS合金)、高模量热塑性聚氨酯弹性体、高模量热塑性聚酯弹性体。
5.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述第一模制工艺和所述第二模制工艺选用以下方法实施：共注射模制工艺、嵌件射出模制工艺、包覆射出模制工艺或多注射模制工艺。
6.如权利
7.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述第二模制工艺包括将所述隔膜夹设于上模具与共用下模具之间，所述上模具具有容纳所述隔膜膨胀的上腔穴，所述共用下模具还包含伸缩件，在所述第一模制工艺期间，所述伸缩件可支撑与保持所述隔膜；在所述第二模制工艺期间，所述伸缩件在所述上模具与所述共用下模具合模时会向下移动，形成可容纳所述隔膜膨胀的下腔穴。
8.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述隔膜在经历所述预压缩之前未经受任何消除应力的前处理。
9.如权利要求2所述的制造方法，其中，所述苯乙烯系嵌段共聚物包括如下中的一种或它们的组合：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-(异戊二烯/丁二烯)-苯乙烯嵌段共聚物(S-(I/B)-S)、苯乙烯-[乙烯-(乙烯-丙烯)]-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)。
10.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述热塑性弹性体组合物包含：(a)100重量份的具有式A-B-A的嵌段共聚物，其中A是乙烯基芳香族嵌段，B是氢化度为90％以上的氢化共轭二烯嵌段；(b)50～250重量份的软化剂，以及(c)5～100重量份的聚烯烃均聚物。
11.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述嵌段A衍生自选自苯乙烯、甲基苯乙烯及其所有异构体、乙基苯乙烯及其所有异构体、环己基苯乙烯、乙烯基联苯、1-乙烯基-5-己基萘的单体、乙烯基萘、乙烯基蒽以及它们的任何组合；所述嵌段B衍生自选自1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、3-丁基-1,3-辛二烯、异戊二烯、1-甲基丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯以及它们的任何组合。
12.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述热塑性弹性体组合物还包含：(d)大于0且等于或小于150重量份的填料；以及(e)大于0且等于或小于50重量份的聚苯醚。
13.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述热塑性弹性体组合物具有230℃,5kg下的2g/10min至60g/10min的熔体流动指数(MFI)。
14.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述嵌段共聚物的重均分子量为200,000至500,000，并且所述嵌段A的重均分子量为5,000至100,000。
15.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述嵌段共聚物的键合乙烯基芳香族含量为所述嵌段共聚物的重量的20％至50％，所述嵌段共聚物的乙烯基键含量为所述嵌段共聚物的嵌段B的重量的32％至42％。
16.一种通过权利要求1至15中任一项所述制造方法制成的塞子。
...【技术特征摘要】
1.一种用于医疗容器用塞子的制造方法，所述塞子具有隔膜及支撑所述隔膜的壳体，所述制造方法包括：
2.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述热塑性弹性体组合物包括如下中的一种或它们的组合：热塑性硫化橡胶(tpv)、苯乙烯系嵌段共聚物(sbc)、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)、热塑性聚烯烃弹性体(tpo)、热塑性聚酯弹性体(tpe-e)或热塑性聚酰胺弹性体(tpea)。
3.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述热塑性弹性体组合物的肖氏a硬度为肖氏a30至肖氏a 50，所述热塑性弹性体组合物的断裂伸长率为大于或等于250％。
4.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述塑料组合物包括如下中的一种或它们的组合：聚烯烃、聚碳酸酯、聚碳酸酯合金、聚丙烯/苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物合金(pp/sebs合金)、高模量热塑性聚氨酯弹性体、高模量热塑性聚酯弹性体。
5.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述第一模制工艺和所述第二模制工艺选用以下方法实施：共注射模制工艺、嵌件射出模制工艺、包覆射出模制工艺或多注射模制工艺。
6.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述第二模制工艺包括利用所述塑料组合物的熔体沿所述径向挤压所述隔膜，使得所述隔膜沿所述径向压缩并沿与所述径向垂直的方向膨胀。
7.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述第二模制工艺包括将所述隔膜夹设于上模具与共用下模具之间，所述上模具具有容纳所述隔膜膨胀的上腔穴，所述共用下模具还包含伸缩件，在所述第一模制工艺期间，所述伸缩件可支撑与保持所述隔膜；在所述第二模制工艺期间，所述伸缩件在所述上模具与所述共用下模具合模时会向下移动，形成可容纳所述隔膜膨胀的下腔穴。
8.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述隔膜在经历所述预压缩之前未经受任何消除应力的前处理。
9.如权利要求2所述的制造方法，其中，所述苯乙烯系嵌段共聚物包括如下中的一种或它们的组合：苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(seb...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁原邦，周建良，郭瀞韩，林邦选，
申请(专利权)人：台橡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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