CN101282754A - 注射器结构 - Google Patents
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Abstract
提供了一种注射器组件，其包括环形注射器体部、适于响应于手动力而在注射器体部内行进的柱塞，所述柱塞的末端是与注射器体部的内表面密封接合的弹性体密封件，所述密封件中混和有润滑剂，所述润滑剂能够迁移通过弹性体密封件以在弹性体密封件的表面上生长，由此使弹性体密封件具有增强的润滑性，从而减小允许受控柱塞移动所必需的移动力。
Description
本申请请求享有2005年9月7日递交的美国临时专利申请No.60/714,911的优先权。该临时申请的整个公开内容通过引用而结合在此。
技术领域
本发明涉及改进的注射器结构，更具体地，本发明涉及具有减小的柱塞移动力的注射器结构。
背景技术
注射器通常由以下部件构成：环形注射器体部、适于响应于手动施加的力而在注射器体部内行进的柱塞、以及可拆卸地附装到注射器体部远端部分的环形针头。柱塞基本上是末端为弹性体密封件的活塞。注射器可以预先填充，或者可以通过以下这样来填充，即将针头插入待吸入注射器中的液体的小瓶并抽回柱塞以由此将液体吸入注射器体部中位于弹性体密封件和针头之间的区域中。
已知注射器中的柱塞尤其是在注射器已经预先填充并存放一段时间时会表现出大于期望的移动力。移动力包括称为起动力(breakingforce)的力，即在柱塞定位在注射器体部中的一个位置达很长的时间段之后移动柱塞所需的相对较高的力。移动力还包括挤压运行力，即使柱塞在注射器体部内以期望速率移动所需的力。因为注射器主要用于施用特定剂量的药物，期望有减小的柱塞移动力以提供对所输送剂量的更好控制。特别是在预先填充液体的注射器中期望减小移动力。
以前，已经努力来主要通过对注射器体部的内表面和柱塞的弹性体密封件的接触注射器体部的表面涂敷润滑剂涂层，而减小移动力。例如，大多数医用注射器在注射器体部的内部和柱塞的密封件上采用硅油涂层。虽然硅涂层减小了柱塞移动力，但是由于可能对注射器内的医用液体造成污染而无法对所有应用都可接受。已经进一步努力来通过用聚合物涂层涂敷注射器体部的内表面而减小柱塞移动力，例如用对二甲苯聚合物(“聚对二甲苯”)(参见2005年1月13日公开的美国专利申请公开No.US 2005/0010175 Al)。与简单地用硅油涂敷密封件和/或注射器体部的内表面相比，对弹性体密封件和/或注射器体部的内表面涂敷聚对二甲苯显著减小了柱塞移动力。但是，聚对二甲苯涂层通过气相沉积涂敷，而气相沉积不仅是附加的处理步骤，而且还显著增加了费用。
发明内容
所以，本发明的目的是提供一种能够以简单、低成本的方式获得减小的柱塞移动力的改进的注射器结构。
这一目的以及其它目的和优点通过本发明实现，本发明提供了一种注射器组件，其包括环形注射器体部、适于响应于手动力而在注射器体部内行进的柱塞，所述柱塞的末端是与注射器体部的内表面密封接合的弹性体密封件，所述密封件中混和有润滑剂，所述润滑剂能够迁移通过弹性体密封件以在弹性体密封件的表面上生长(bloom)，由此使弹性体密封件具有增强的润滑性，从而减小允许受控柱塞移动所必需的移动力。
附图说明
本发明在附图中示出，附图中：
图1是本发明的注射器的一个实施例的剖视图；
图2是图1的注射器的放大局部剖视图，示出弹性体密封件中润滑剂的迁移和生长。
具体实施方式
虽然本发明可以有许多不同实施例，但在此将详细描述特定的优选实施例，应该理解到本公开内容应认为是提供本发明原理的各种示例而不应将本发明限于在此示出的具体实施例。
现在参照图1，本发明的注射器10示为包括环形注射器体部12、适于响应于手动施加的力而在注射器体部12内行进的柱塞14、以及可拆卸地附装到注射器体部12远端部分18的环形针头16。柱塞14基本上是末端为弹性体密封件20的活塞。由注射器体部12、注射器体部12的远端部分18、以及弹性体密封件20的远端部分限定的区域22可以用通常为医用溶液的液体24预先填充，或者可以通过以下这样来用这种液体24填充，即将针头16插入容纳液体24的小瓶(未示出)中并抽回柱塞14以由此将液体24吸入区域22中。
注射器体部通常用玻璃或聚合物树脂制造。在制造注射器体部时使用的典型聚合物树脂包括烯烃聚合物及共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸盐或异丁烯酸盐共聚物、含环烯烃的聚合物、含桥式多环烃的聚合物(参见例如美国专利No.6,085,270)等等。类似地，柱塞也可以用玻璃或聚合物树脂制造。柱塞的末端为弹性体密封件，该弹性体密封件在使用时变形以对注射器体部的内表面提供密封。弹性体密封件可以以任何已知方式固定到柱塞的远端，例如其可以粘结固定到远端、螺纹接合到远端、摩擦接合到远端等等。
弹性体密封件可以用任何弹性体材料形成，该弹性体材料一般相对于预期与本发明的注射器一起使用的医用流体是惰性且不可渗透的。合适的弹性体包括天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚硫弹性体、聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)弹性体等等。
在制造弹性体密封件时，弹性体材料可以在例如Banbury混和器中与各种添加剂混和，以在其中包括抗氧化剂、UV稳定剂、着色剂、金属硬脂酸盐(例如锌、钙、镁、铅和锂的硬脂酸盐)、诸如粉末聚四氟乙烯(TEFLON)之类的含氟聚合物等等。
已经发现当采用含氟聚合物添加剂时，不同于本发明中使用的润滑剂，含氟聚合物不会迁移到弹性体材料的表面。相反，含氟聚合物添加剂变成模制弹性体材料的基体的一部分。含氟聚合物添加剂基于弹性体的重量以按重量从约10到50％范围的量，优选按重量从约20到30％的范围的量，来与弹性体材料混和。已经发现包括含氟聚合物添加剂使得弹性体材料具有减小的摩擦系数。
根据本发明，在混和操作期间，一种或多种润滑剂可以与弹性体材料混和以在其中包括润滑剂。合适的润滑剂不与弹性体相容并将迁移通过弹性体并在其表面上生长。润滑剂的连续生长将提供必要的润滑以减小密封件摩擦系数并由此减小柱塞移动力，从而提供改进的注射器结构。本发明中可用的润滑剂包括例如有机和无机润滑剂。示例性的有机润滑剂包括氨基化合物(特别是油酰胺)、石蜡(天然和合成的石蜡，例如蜂蜡以及诸如12-羟基-硬脂酸甲酯之类的氢化蓖麻油的衍生物)、酯、诸如矿物油之类的油等等。无机润滑剂包括例如片状或粉末状的石墨、二硫化钼等等。
润滑剂可以基于弹性体材料的重量以从约0.05到0.50wt％范围的量，优选从约0.2到0.4wt％范围的量，来与弹性体材料混和。
如图2所示，柱塞14的末端为弹性体密封件20。弹性体密封件包括其中混和有润滑剂28的弹性体材料26。润滑剂28迁移通过弹性体材料并在其表面上生长，而形成润滑涂层30。在混和之后，所得到的弹性体可以热成形为期望的尺寸和形状，并固定到柱塞14的远端。所得到的柱塞组件可以插入注射器体部12中以形成本发明的改进的注射器结构。
已经发现根据本发明制造的注射器表现出减小约75％的柱塞起动力和减小约10到20％之间的运行力。
将理解到本发明可以实现为其它具体形式，而不偏离其精神的范围。因此，当前公开的实施例应在所有方面认为是解释性而非限制性的，并且本发明并不限于这里给出的细节。
Claims (10)
1.一种注射器组件，包括环形注射器体部、适于响应于手动力而在注射器体部内行进的柱塞，所述柱塞的末端是与注射器体部的内表面密封接合的弹性体密封件，所述密封件中混和有润滑剂，所述润滑剂能够迁移通过弹性体密封件以在弹性体密封件的表面上生长，由此使弹性体密封件具有增强的润滑性，从而减小允许受控柱塞移动所必需的移动力。
2.如权利要求1所述的注射器组件，其中所述注射器体部和柱塞用玻璃制造。
3.如权利要求1所述的注射器组件，其中所述注射器体部和柱塞用聚合物树脂制造。
4.如权利要求1所述的注射器组件，其中所述弹性体密封件用从包括天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚硫弹性体、聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶弹性体及以上这些的混合物的组中选择的弹性体制造。
5.如权利要求1所述的注射器组件，其中润滑剂是从包括氨基化合物、石蜡、酯、油及以上这些的混合物的组中选择的有机润滑剂。
6.如权利要求5所述的注射器组件，其中润滑剂基于弹性体材料的重量以从约0.05到0.50wt％范围的量来与弹性体材料混和。
7.如权利要求6所述的注射器组件，其中润滑剂基于弹性体材料的重量以从约0.2到0.4wt％范围的量来与弹性体材料混和。
8.如权利要求1所述的注射器组件，其中弹性体还包含从以下组中选择的一种或多种添加剂，所述组包括抗氧化剂、UV稳定剂、着色剂、金属硬脂酸盐、含氟聚合物及以上这些的混合物。
9.如权利要求8所述的注射器组件，其中含氟聚合物的量基于弹性体的重量在按重量从约10到50％的范围中。
10.如权利要求9所述的注射器组件，其中含氟聚合物的量基于弹性体的重量在按重量从约20到30％的范围中。
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