專利名稱：一種新穎的彈性體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由新穎彈性體材料構(gòu)成的新穎產(chǎn)品，具體地，涉及這種彈性體材料的應(yīng)用、使用這種彈性體材料制成的產(chǎn)品、以及制造和使用這種彈性體材料的方法。
背景技術(shù)：
彈性體材料是公知的，并且具有很多用途。一種具體的用途是用于制造藥水瓶封蓋和皮下注射器柱塞。
藥物和疫苗制品往往容納在小瓶中提供，小瓶由彈性體封蓋部分封閉，空心針可刺穿封蓋部分，通過空心針可以抽出藥物或疫苗制品以供使用，或者可以在通過空心針將液體介質(zhì)加入小瓶進(jìn)行重構(gòu)之后再抽出。一般這種小瓶具有帶凸出邊緣的開口部分，通過軟金屬夾頭部件使封蓋部分與開口部分保持密閉關(guān)系，夾頭部件圍繞封蓋部分的周邊并使它緊密地固定在凸出邊緣上。
從國際專利申請WO-A-02/064439和WO-A-04/08317可知道，其提供了一種藥水瓶，具有部分或完全用熱塑性彈性體材料制成的封蓋部分，又比如國際專利申請WO-A-03/028785提供了一種皮下注射器，其柱塞一部分用熱塑性彈性體材料制成。這種藥水瓶或注射器可以用分別穿過封蓋部分或柱塞的空心針進(jìn)行填充，然后抽出空心針，接著可以采用比如聚焦激光束通過熱密封將封蓋或柱塞中因刺穿留下的小孔密封起來。
國際專利申請WO-A-02/064439、WO-A-03/028785或WO-A-04/08317分別公開的封蓋部分或柱塞當(dāng)采用已知的彈性體材料制造時存在某些問題。比如已知的聚合物被激光束加熱時會產(chǎn)生可能污染小瓶中容納物的煙霧。而且已知的聚合物對激光能量的擴(kuò)散作用較低，因此相當(dāng)大部分的激光能量能夠穿過封蓋或柱塞到達(dá)小瓶或注射器中的容納物，可能對其造成破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)通過下面的介紹將了解的更清楚。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種彈性體材料，其對激光的吸收系數(shù)為0.5-2.5毫米-1。
如下所述，本發(fā)明彈性體材料的主要用途是用于藥水瓶封蓋和皮下注射器柱塞，其中留下的刺孔可以用射向刺穿部位的激光光束通過將刺穿小孔附近的彈性體材料熔化而密封起來。
因此適當(dāng)?shù)膹椥泽w材料基于一種基體熱塑性彈性體(TPE)，其熔點(diǎn)小于200℃，優(yōu)選的是在180℃或小于180℃?；w熱塑性彈性體還可以根據(jù)已知的適于用作小瓶封蓋和柱塞的性質(zhì)，如彈性、硬度、與醫(yī)藥用途的相容性等作出選擇。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的彈性體材料包括與著色劑復(fù)合的基體熱塑性彈性體，其對激光的吸收系數(shù)為0.5-2.5毫米-1。
優(yōu)選的是，這種基本熱塑性彈性體是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)熱塑性彈性體。這種彈性體是眾所周知的，比如可帶有與聚苯乙烯端段相互作用的樹脂改性劑，以大大增加其尺寸和有效玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度，或者可以是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯-苯乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS-SBS)共聚物。這種類型的熱塑性彈性體可以基于已知的KratonTMSEBS彈性體。這種彈性體在室溫下具有低壓縮永久變形，也就是說當(dāng)拉伸時不容易產(chǎn)生頸縮，使得它們適合于密封剛性表面如藥水瓶的開口和頸部。一種優(yōu)選的SEBS彈性體是可從LaporteAlphagary得到的商標(biāo)名為EvopreneTM的彈性體，尤其是帶有樹脂改性劑材料的名稱為EvopreneTMSuper G的SEBS，更具體地，EvopreneTMG 948，EvopreneTMTS2525也是適用的，但與Super G 948相比其透水性不是那么合適。其它適當(dāng)?shù)腟EBS彈性體包括以商標(biāo)名Cawiton銷售的SEBS-苯乙烯丁二烯苯乙烯材料，比如可從Wittenburg(荷蘭)得到的CawitonTMPR5947和可從CPT(美國)得到的C-Flex R70-001等SEBS-SBS材料。具有類似性能的SEBS彈性體材料也是適用的。
還可以使用其它類型的基體熱塑性彈性體，如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物，和苯乙烯-(丁二烯/丁烯)-苯乙烯(SBBS)三嵌段共聚物。
著色劑使本發(fā)明的彈性體材料具有顏色。具有固有的某種顏色意味著這種顏色的材料能夠吸收而不是透過某個波長的光線，而且主要是彈性體的顏色決定了吸收系數(shù)。所賦予的顏色不是關(guān)鍵的，只要能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)定的吸收系數(shù)。可以認(rèn)為是顏色深度而非顏色本身是確定吸收系數(shù)的重要因素，但灰色是比較適合的。
著色劑最好包括某種顏料或顏料與載體材料的混合物。載體材料最好是能夠與彈性體復(fù)合的聚合物。這種著色劑在包括彈性體的聚合物產(chǎn)品制造領(lǐng)域中普遍使用，而顏料與載體材料的混合物在所屬技術(shù)領(lǐng)域中稱作“母料”。所屬領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)方法是制備具有規(guī)定顏色和/或成分的能夠很容易被復(fù)制的色母料，然后以規(guī)定的比率將這種母料與一定量的彈性體復(fù)合，產(chǎn)生具有可復(fù)制顏色的彈性體。
適用的顏料包括灰綠色Pantone 5497C，或者類似的灰色或灰綠色。Pantone匹配系統(tǒng)(PMS)在圖像藝術(shù)工業(yè)中是全球共享的系統(tǒng)。類似顏色包括Pantone 556C、5565C、563C、570C、5555C。適合的顏料混合物包括白6(通常是二氧化鈦)、黑7(通常是碳黑)、綠7(通常是銅酞菁CAS No.1328-53-6)和藍(lán)29(通常是群青)。這些顏料也可以使用所屬技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)名稱，比如以其INCI名稱來稱呼。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道如何用這些顏料制備顏色為Pantone 5497C或類似灰色的顏料。
熱塑性彈性體(TPE)的適當(dāng)載體材料在所屬技術(shù)領(lǐng)域中是公知的。比如可以是乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)和聚丙烯(PP)。這種用于特定的基本熱塑性彈性體和醫(yī)藥用途的適當(dāng)載體材料在聚合物技術(shù)領(lǐng)域中是公知的，而且可以從很多供應(yīng)商比如英國的Shropshire，Telford的PolyColour Plastics Ltd.得到。
生產(chǎn)母料時在著色劑中使用的顏料量以及與彈性體混合的著色劑母料量依具體的應(yīng)用，比如根據(jù)SEBS熱塑性彈性體的自然色，而不同，但也可以靠經(jīng)驗來決定以得到所要的吸收系數(shù)。比如著色劑混合物可以包括10-50，通常是40±5，重量％的顏料，而其余部分為載體材料。
一般來說，本發(fā)明的彈性體材料可以包括1-15重量％，通常為3-14重量％，優(yōu)選的是1-10重量％的著色劑(母料)，其余部分是基體熱塑性彈性體。將母料與基本熱塑性彈性體復(fù)合是一項眾所周知的傳統(tǒng)工藝。
本發(fā)明的一種優(yōu)選彈性體材料包括與1-5重量％尤其是1.2-2重量％的著色劑母料復(fù)合的SEBS彈性體如EvopreneTMSuper G，其中著色劑母料由乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)載體與35-45重量％的顏色為Pantone 5497或類似顏色的顏料構(gòu)成，所述類似顏色可是基于上面列出顏料的混合物的顏色。
本發(fā)明的另一種適當(dāng)?shù)膹椥泽w材料包括與1-5重量％尤其是1.2-2重量％的著色劑母料復(fù)合的EvopreneTMTS2525，其中著色劑母料由乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)載體與35-45重量％的顏色為Pantone5497或類似顏色的顏料構(gòu)成，所述類似顏色可是基于上面列出顏料的混合物的顏色。
本發(fā)明的另一種適當(dāng)?shù)膹椥泽w材料包括與3-15重量％的著色劑母料復(fù)合的SEBS-SBS彈性體如CawitonTMPR5947，其中著色劑母料由低密度聚乙烯(LDPE)載體與15-20重量％的顏色為Pantone 5497或類似顏色的顏料構(gòu)成，所述類似顏色可是基于上面列出顏料的混合物的顏色。
吸收系數(shù)與毫米厚度的彈性體材料有關(guān)，其中入射到彈性體材料表面上的99％的激光輻射能量被吸收。如果吸收激光輻射的位置過于靠近照射表面，那么當(dāng)用于上面概述的主要用途時表面將會變得太熱，而且可能放出煙霧和其它熱分解產(chǎn)物。如果藥水瓶封蓋或柱塞的厚度不能吸收激光輻射，那么激光輻射可能穿過并影響到小瓶或注射器中的容納物。一般來說，用于上述目的的小瓶封蓋部分的厚度為0.5-2.5毫米，通常是1.5-2.5毫米，優(yōu)選的是大約2毫米，而且這部分的吸收系數(shù)和厚度最好能使得入射功率達(dá)到8瓦的激光只有少于6％的激光能量可以穿過并進(jìn)入小瓶。雖然激光輻射波長并不是關(guān)鍵的，但980納米的波長比較適當(dāng)，而激光功率可以達(dá)到大約20瓦，優(yōu)選的是在大約4-10瓦之間，比如大約為8.0±0.5瓦。吸收系數(shù)可在1.0-2.5毫米-1范圍內(nèi)，優(yōu)選的是在1.5-2.2毫米-1，最好盡量接近1.5毫米-1，比如1.4-1.6毫米-1。
吸收系數(shù)α可以利用本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的基于比爾-朗伯定律的方法進(jìn)行測量。其中一種方法涉及到達(dá)入射面的入射激光功率(Pi)與透過材料即從另一面射出的激光功率(Pt)，其關(guān)系式為Pt＝Pi·exp-αL其中，α為吸收系數(shù)，而L為材料的厚度。舉例來說，測量系統(tǒng)中可以包括適當(dāng)?shù)募す猓涔β首銐虻捅热鐬?00-400毫瓦不會因熱分解等影響材料的性能，沿適當(dāng)?shù)墓鈱?dǎo)如光導(dǎo)纖維將激光引向功率測量儀。在光導(dǎo)和儀器之間沒有任何材料的情況下所測得的激光功率可以定義為Pi。然后可以將實測厚度為L的材料放置在光導(dǎo)和儀器之間，而此時儀器測得的激光功率可以定義為Pt。為了提高精度可以重復(fù)進(jìn)行測量，先是用一層材料得到測量值Pt1，接著用重疊的雙層材料得到測量值Pt2，然后再用重疊的三層材料得到測量值Pt3。于是可以利用以下關(guān)系式計算兩個α的值α1=-1L×ln(Pt2)(Pt1)]]>
α2=-1L×ln(Pt3)(Pt2)]]>然后可以根據(jù)所有α如α1和α2的測量值的平均數(shù)計算出材料α值。
本發(fā)明彈性體的復(fù)合工藝在彈性體制造領(lǐng)域是標(biāo)準(zhǔn)的，而且有很多知名的合格生產(chǎn)商能夠制造這種彈性體以及適當(dāng)?shù)闹珓┠噶稀?br> 本發(fā)明的彈性體材料中還可以結(jié)合藥水瓶封蓋制造領(lǐng)域常用的其它材料。比如可以包括有通常大約是20％的填充劑。適當(dāng)?shù)奶畛鋭?yīng)當(dāng)從適合于這類用途的材料中選擇，比如應(yīng)當(dāng)是醫(yī)藥級的。舉例來說，雖然碳酸鈣可被用作填充劑，但是這會影響容納在小瓶中液體的pH值。一種優(yōu)選的填充劑是醫(yī)藥級的高嶺土(瓷土)。這種高嶺土可以是從Imeryis礦物有限公司(英國)得到的牌號為Polestar200P的產(chǎn)品。
另一方面，本發(fā)明提供了一種藥水瓶的封蓋，這種封蓋完全或部分用上述彈性體材料制造。
另一方面，本發(fā)明提供了一種皮下注射器的柱塞，這種柱塞完全或部分用上述彈性體材料制造。
選擇制造這種小瓶封蓋或注射器柱塞的基體熱塑性彈性體的硬度、彈性等可以與目前用于封蓋及柱塞的熱塑性彈性體一樣。這種基體熱塑性彈性體以及彈性體的所有其它組分當(dāng)用于小瓶封蓋或注射器柱塞時必須符合醫(yī)藥用途。
這種封蓋或柱塞可優(yōu)先選用，因此裝有這種封蓋或柱塞的小瓶或注射器可以用于以下方法，空心針的針尖穿過封蓋部分或柱塞而位于小瓶內(nèi)，通過空心針將流體容納物如藥物或疫苗的溶液和懸浮液或重構(gòu)流體加入小瓶或注射器中，然后抽出空心針，接著可以采用聚焦激光束通過熱密封將封蓋或柱塞中因刺穿留下的小孔從封蓋或柱塞的外面密封起來。
國際專利申請WO-A-04/08317和WO-A-02/064439分別公開了一種整體結(jié)構(gòu)的小瓶封蓋和一種兩件式小瓶封蓋，兩件式小瓶封蓋具有底部和可熔材料制成的可重新密封部分。國際專利申請WO-A-03/0287785公開了一種具有可熔合的刺穿部位的注射器柱塞。本發(fā)明后兩個方面的封蓋和柱塞可分別按照國際專利申請WO-A-04/08317、WO-A-02/064439和WO-A-03/0287785介紹的方式制造，而本發(fā)明的彈性體材料可以用作其中的可熔合材料。
本發(fā)明后兩個方面的封蓋和柱塞最好具有單件結(jié)構(gòu)，即整個用本發(fā)明的彈性體材料制成，如國際專利申請WO-A-04/08317所公開的。
根據(jù)本發(fā)明這方面的封蓋一般具有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是在本申請人的國際專利申請WO-A-04/08317中可用本發(fā)明彈性體材料制成的小瓶封蓋部分的適當(dāng)結(jié)構(gòu)稱作“封蓋部分”。
這種封蓋可以包括由封蓋壁構(gòu)成的上部和向下延伸的能夠裝配到小瓶開口中的下瓶塞部分，至少封蓋壁的上表面，最好是整個封蓋壁或整個封蓋部分，都用本發(fā)明的熱塑性彈性體材料制成，使得可以通過熱密封，如利用聚焦光束如激光，將封蓋壁中由于上面所介紹的用空心針填充小瓶而形成的刺孔密封起來。封蓋壁通常延伸至小瓶的整個開口部分。一般這種封蓋的封蓋壁的厚度大約為2毫米。這種封蓋還可以包括凸緣部分，用以在封蓋和小瓶開口部分的邊緣之間形成密封。一般這種封蓋的封蓋壁的厚度大約為2毫米。
因此，本發(fā)明還提供了一種藥水瓶的封蓋，具有由彈性體材料構(gòu)成的封蓋壁，使得當(dāng)激光照射在封蓋壁外表面時，99％的激光能量由于材料熔化而在自外表面0.5-2.5毫米的深度內(nèi)被吸收，這種彈性體材料的吸收系數(shù)可在1.0-2.5毫米-1范圍內(nèi)，更好是在1.5-2.2毫米-1，最好盡量接近1.5毫米-1，如為1.4-1.6毫米-1。本發(fā)明彈性體材料的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)用波長為980納米，功率小于20瓦、通常為4-10瓦、比如大約是8瓦的聚焦激光照射時，這種熱塑性彈性體材料在大約0.5-2秒，比如1秒鐘，的最大照射之后能夠很容易地熔合，然后冷卻時凝固不會放出大量的污染煙霧。所規(guī)定吸收系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)這種封蓋的封蓋壁具有大約為2.0毫米的厚度時，只有很少量的激光能量，通常小于6％，能夠穿透封蓋到達(dá)小瓶內(nèi)部。
因此本發(fā)明另一方面還提供了一種藥水瓶的封蓋，或皮下注射器的柱塞，完全或部分用與著色劑復(fù)合的熱塑性彈性體制成，其結(jié)果是入射功率達(dá)到8瓦波長為980納米的激光只有少于6％，更好是少于4％，最好少于2％的激光能量可以穿透封蓋到達(dá)藥水瓶或注射器內(nèi)部。
優(yōu)選的彈性體材料，這種彈性體材料的著色劑和成分如上面所介紹的。
本發(fā)明的封蓋和柱塞可以通過傳統(tǒng)注射模塑工藝等方法來制造。
在本發(fā)明的還有一個方面，提供了一種將物質(zhì)加入小瓶內(nèi)的方法，包括以下步驟準(zhǔn)備具有開口部分的小瓶，本發(fā)明的封蓋封閉開口部分；將空心針穿過封蓋；通過空心針把物質(zhì)加入小瓶內(nèi)；從小瓶和封蓋中抽出空心針；然后通過熱密封將封蓋的因刺穿留下的小孔密封起來，即用聚焦激光束加熱靠近刺穿部位的封蓋彈性體材料使其熔合，材料然后冷卻和凝固。
適用的空心針在本技術(shù)領(lǐng)域中是眾所周知的，但優(yōu)選的空心針如PCT/EP04/004501所公開。
在這種方法的一個優(yōu)選形式中，通過將激光，最好是聚焦的激光，照射到靠近刺穿部位的彈性體材料使其加熱而熔合。激光束的功率最好小于20瓦，一般是4-10瓦，如通常標(biāo)稱為8瓦。激光束的標(biāo)稱波長最好為980納米。這種類型的激光器在市場上可以買到，如紅外二極管激光器，其輸出波長一般在960-1000納米的范圍內(nèi)。一般地，本發(fā)明的方法可以將這樣的激光束照射靠近刺穿部位的彈性體材料，持續(xù)適當(dāng)?shù)臅r間，使彈性體材料熔化，因此在封蓋至少一部分厚度熔化的彈性體材料熔合以封閉刺孔。激光束適當(dāng)聚焦在垂直于光束方向的封蓋表面上形成尺寸為0.1-2毫米，最好是0.1-1.0毫米的光斑。優(yōu)選的是，光斑面積大于穿孔的面積，比如至少大1.5倍，最好大至少2倍，更為優(yōu)選的是大3倍或更多倍。在這種條件下，彈性體材料暴露在這樣的激光束下大約0.5-2秒時間溫度可以升至超過其熔點(diǎn)。在此過程中，靠近刺穿部位的彈性體材料的溫度可以用適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅鬟M(jìn)行測量，或者執(zhí)行這一方法的設(shè)備可以預(yù)先校準(zhǔn)以獲得適當(dāng)?shù)臏囟取?br> 執(zhí)行這個工藝可通過將帶有封蓋的小瓶在傳送帶系統(tǒng)上輸送至靠近適當(dāng)激光源的位置，可以通過光導(dǎo)將激光引導(dǎo)并聚焦到封蓋。國際專利申請WO-A-04/026735就公開了一種適當(dāng)形式的輸送帶。雖然帶有封蓋的小瓶處于靠近適當(dāng)激光源的位置，但激光源和小瓶的相對位置，比如輸送帶系統(tǒng)和激光源的相對位置可設(shè)置成，使封蓋與聚焦在封蓋上的激光光斑之間沒有相對運(yùn)動。例如，輸送帶可以沿輸送方向傳送小瓶，當(dāng)激光照射在封蓋上時，可以使輸送帶暫時停止運(yùn)動，或者可以通過已知裝置使激光源運(yùn)動，從而使封蓋與聚焦在封蓋上的激光光斑之間沿輸送方向沒有相對運(yùn)動。激光源與所述輸送帶之間最好設(shè)有遮擋機(jī)構(gòu)如光閘，以阻止激光在不需要密封刺穿部位時到達(dá)封蓋。
在此過程中，最好在將空心針穿過封蓋的步驟之前，空心針?biāo)┻^的封蓋區(qū)域，更好是封蓋的整個外表面，最好是小瓶的整個外表面通過暴露在放射線下進(jìn)行消毒。一種優(yōu)選的放射線是電子束(e-射束)射線。比如PCT/EP04/001752公開了一種對封蓋和小瓶的外表面進(jìn)行消毒的適當(dāng)方法，其中小瓶被輸送到屏蔽罩中，并在封罩中暴露于電子束射線下，接著將小瓶從封罩中傳送出來，然后空心針穿過封蓋。
在此過程中，最好在將物質(zhì)加入小瓶內(nèi)之前，小瓶里面是無菌的。在處理帶有封蓋封閉的開口部分的小瓶的優(yōu)選形式中，其內(nèi)部可通過英國專利GB 0315953.0所公開的方法使得是無菌的，該專利要求具有2003年7月8日提交的PCT專利申請的優(yōu)先權(quán)，其中小瓶和封蓋在模制的小瓶和封蓋是無菌的條件下通過模制形成，接著在無菌(消毒)的環(huán)境中小瓶和封蓋進(jìn)行裝配。本發(fā)明的彈性體材料適用這種方法。
在本發(fā)明的還有一個方面，提供了一種將物質(zhì)加入皮下注射器內(nèi)的方法，包括以下步驟準(zhǔn)備帶有本發(fā)明的柱塞的注射器；將空心針穿過柱塞；通過空心針把物質(zhì)加入注射器內(nèi)；從注射器和柱塞抽出空心針；然后通過熱密封，如利用上述聚焦激光束，將封蓋中因刺穿留下的小孔密封起來。
現(xiàn)在將通過非限制性的實例來介紹本發(fā)明。


圖1示出了藥水瓶以及用本發(fā)明彈性體材料制成的封蓋的縱向截面圖。
圖2-5示出了圖1的小瓶進(jìn)行填充的過程。
具體實施例方式
實例1彈性體材料成分。

在這些實例中，等級適宜于在藥水瓶封蓋使用的基本彈性體可由下述供應(yīng)商供應(yīng)。在每個實例中，著色劑母料包括與顏料以所示顏料含量復(fù)合的載體。在每個實例中，顏料由白6、黑7、綠7和藍(lán)29以適當(dāng)?shù)谋壤M成，以獲得Pantone 5497顏色。每個實例中的母料由市售的著色劑復(fù)合物構(gòu)成，復(fù)合物采用了已知等級的適宜于在藥水瓶封蓋中使用的載體材料，并給出復(fù)合物的參考號如下。

著色劑母料的復(fù)合過程以及接著將基本彈性體與母料復(fù)合，這在彈性體技術(shù)領(lǐng)域是十分普通的。確定的要求是，當(dāng)功率為8瓦、波長為980納米的激光穿過最大厚度為2毫米的彈性體有99％的激光能量被吸收掉，也就是，按照上面所定義的吸收系數(shù)，α為2毫米-1，該吸收系數(shù)最好為1.5毫米-1。獲取基本彈性體并測量其吸收系數(shù)。然后將基本彈性體和著色劑母料的各種混合物與各種百分比的母料復(fù)合并測量每一種混合物的吸收系數(shù)α，因此可以得到α與母料百分比的關(guān)系曲線。根據(jù)該曲線圖并基于比爾-朗伯定律可以制成具有所要求吸收系數(shù)α的基本彈性體與母料的復(fù)合物。
對于波長為980納米的激光，當(dāng)用上述方法進(jìn)行測量時，實例1-4中每一種彈性體材料的吸收系數(shù)α大約為1.5毫米-1，即功率為8瓦的這種激光其99％的能量在彈性體材料的該厚度內(nèi)被吸收。這使得靠近刺穿孔的彈性體材料能夠在大約1秒鐘內(nèi)熔化。
實例1-4中的彈性體材料可以方便地通過注射模塑法制成常規(guī)形狀的小瓶封蓋或者如國際專利申請WO-A-04/08317公開的那樣用傳統(tǒng)的注射模塑工藝進(jìn)行加工。
圖1示出了這樣的小瓶封蓋，其中以縱向截面圖示出的小瓶10具有封蓋20封閉的開口部分11。封蓋20包括封蓋上壁21，瓶塞部分22向下延伸并以密封配合關(guān)系裝配在小瓶10的開口部分11。封蓋還具有可與小瓶10的凸緣12緊密配合的周邊凸緣23。如圖所示，封蓋20通過卡合到凸緣12上的夾頭部分30在小瓶10固定就位。封蓋壁21的中央部分21A的厚度大約為2毫米。
發(fā)現(xiàn)當(dāng)封蓋20用上述實例1-4中任一種材料制成時，能夠方便地用針(未示出)向下穿過封蓋壁21中央部分21A刺穿封蓋20，當(dāng)針隨后抽出時，通過波長為980納米、功率為8瓦的聚焦激光束使穿孔周圍的彈性體材料熔化，接著熔化的材料冷卻和凝固，可以在幾秒鐘內(nèi)將刺穿留下的小孔密封。在此過程中彈性體材料放出的煙霧或其它揮發(fā)性潛在污染物少到可以忽略。而且還發(fā)現(xiàn)對厚度為1-2毫米的封蓋壁(即國際專利申請WO-A-04/08317的圖1中標(biāo)記為24的部件)，只有少于6％的激光能量透過封蓋壁到達(dá)小瓶內(nèi)部。
這個過程在圖2-5中示意性地示出。圖2示出了與圖1相同的帶封蓋20和夾頭30的小瓶10。圖3示出了空心填充針40如何穿過封蓋壁21的中央部分21A，并通過針40將液體容納物加入小瓶10內(nèi)，空氣借助于針40外表面中的通氣槽(未示出)在針40與封蓋20之間從小瓶10排出。圖4顯示針40已經(jīng)抽出，留下穿過封蓋壁21中央部分21A的刺孔60。圖5顯示激光70聚焦到中央部分21A的上表面，其熱量被吸收，使壁21的區(qū)域21B熔化至大約1.5毫米的深度，隨后通過使封蓋20熔化的材料冷卻凝固將刺孔60密封起來。
權(quán)利要求
1.一種對激光的吸收系數(shù)為0.5-2.5毫米-1的彈性體材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體材料，其特征在于，所述材料包括與著色劑復(fù)合的基體熱塑性彈性體，其對激光的吸收系數(shù)為0.5-2.5毫米-1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性體材料，其特征在于，所述基體熱塑性彈性體的熔點(diǎn)在200℃或小于200℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的彈性體材料，其特征在于，所述基體熱塑性彈性體是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯熱塑性彈性體、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯三嵌段共聚物、或苯乙烯-(丁二烯/丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4中任一項所述的彈性體材料，其特征在于，所述基體熱塑性彈性體的材料選自EvopreneTM、CawitonTM、和C-Flex。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任何一項所述的彈性體材料，其特征在于，所述著色劑包括某種顏料或顏料與載體材料的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈性體材料，其特征在于，所述顏料或其混合物的顏色為Pantone 5497C、556C、5565C、563C、570C、555C，或是類似灰色或灰綠色。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的彈性體材料，其特征在于，所述著色劑包括顏料白6、黑7、綠7和藍(lán)29的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8中任一項所述的彈性體材料，其特征在于，所述載體材料包括乙烯-乙酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯或聚丙烯。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任何一項所述的彈性體材料，其特征在于，所述著色劑包括10-50重量％的顏料，其余部分為載體材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任何一項所述的彈性體材料，其特征在于，所述材料包括1-15重量％的著色劑，其余部分是基體熱塑性彈性體。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體材料，其特征在于，所述材料包括與1-5重量％的著色劑母料復(fù)合的EvopreneTMSuper G，所述著色劑母料包括乙烯-乙酸乙烯共聚物載體與35-45重量％的顏色為Pantone 5497C、556C、5565C、563C、570C、555C或類似灰色或灰綠色的顏料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體材料，其特征在于，所述材料包括與1-5重量％的著色劑母料復(fù)合的EvopreneTMTS2525，所述著色劑母料包括乙烯-乙酸乙烯共聚物載體與35-45重量％的顏色為Pantone 5497C、556C、5565C、563C、570C、555C或類似灰色或灰綠色的顏料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體材料，其特征在于，所述材料包括與3-15重量％的著色劑母料復(fù)合的CawitonTMPR5947，所述著色劑母料包括低密度聚乙烯載體與15-20重量％的顏色為Pantone5497C、556C、5565C、563C、570C、555C或類似灰色或灰綠色的顏料。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項所述的彈性體材料，其特征在于，厚度大約2毫米的所述彈性體材料對于入射功率達(dá)到8瓦的激光只允許少于6％的激光能量能夠穿過。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項所述的彈性體材料，其特征在于，所述材料的吸收系數(shù)在1.0-2.5毫米-1范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的彈性體材料，其特征在于，所述材料的吸收系數(shù)為1.5-2.2毫米-1。
18.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性體材料，其特征在于，所述材料的吸收系數(shù)為1.4-1.6毫米-1。
19.一種藥水瓶的封蓋，其完全或部分用上述權(quán)利要求中任何一項所述的彈性體材料制造。
20.一種藥水瓶的封蓋，其封蓋壁由彈性體材料構(gòu)成，當(dāng)激光照射在封蓋壁外表面時，由于材料熔化，99％的激光能量在自外表面的0.5-2.5毫米深度內(nèi)被吸收。
21.一種藥水瓶的封蓋，完全或部分用與著色劑復(fù)合的熱塑性彈性體制成，其結(jié)果是入射功率達(dá)到8瓦的波長為980納米的激光只有少于6％的激光能量可以穿透封蓋到達(dá)藥水瓶或注射器內(nèi)部。
23.一種將物質(zhì)加入小瓶內(nèi)的方法，包括以下步驟準(zhǔn)備具有開口部分的小瓶，開口部分被權(quán)利要求19至21中任何一項所述的封蓋封閉；將空心針穿過所述封蓋；物質(zhì)通過所述空心針加入小瓶內(nèi)；從所述小瓶和封蓋抽出空心針；然后通過熱密封將封蓋留下的刺孔密封起來。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，通過將激光照射到靠近刺穿部位的彈性體材料，對其加熱使得材料熔合。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述激光的功率小于20瓦。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述激光的功率為4-10瓦。
27.根據(jù)權(quán)利要求24至26中任何一項所述的方法，其特征在于，所述激光束的波長在960-1000納米的范圍內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任何一項所述的方法，其特征在于，所述激光照射在靠近刺穿部位的彈性體材料持續(xù)時間0.5-2秒。
全文摘要
一種對激光的吸收系數(shù)為0.5－2.5毫米
文檔編號B65D39/00GK1860069SQ200480028573
公開日2006年11月8日 申請日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月4日
發(fā)明者J·蒂利, C·范德卡塞里 申請人:葛蘭素史密絲克萊恩生物有限公司