DE60018771T2

DE60018771T2 - Cycloolefinharzgemische und verfahren zum verkleben mit lösungsmittel von polyolefinen

Info

Publication number: DE60018771T2
Application number: DE60018771T
Authority: DE
Inventors: S. Yuan-Pang DING; Chuan Qin; Lecon Woo; T. Michael LING; Sherwin Shang; Tahua Yang
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2020-09-09
Also published as: EP1216274B1; DE60018771D1; BR0013902A; EP1216274A2; JP2003508623A; NO20021168D0; WO2001018112A2; AU7361800A; NO20021168L; ATE291060T1; KR20020060696A; NZ517277A; KR100684227B1; AU775812B2; CA2383117A1; MXPA02002590A; CA2383117C; WO2001018112A3

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Polymergemische und speziell auf cyclisches Olefin enthaltende Polymere oder verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltende Polymere, die mit Ethylen- und α-Olefin-Copolymeren vermischt sind, die unter Einsatz eines Metallocen-Katalysatorsystems erhalten werden.
Stand der Technik
In der Medizin, wo gesundheitsfördernde Mittel gesammelt, verarbeitet und in Behältern aufbewahrt, transportiert und schließlich durch Tropfkammern, Schlauchverbinder und Schläuche mittels Infusion an Patienten abgegeben werden, gibt es einen neueren Trend zur Entwicklung von Materialien, die für die Herstellung solcher Behälter, Schläuche und Vorrichtungen nützlich sind, ohne die Nachteile von heute verwendeten Materialien wie etwa Polyvinylchlorid aufzuweisen. Diese neuen Materialien müssen eine besondere Kombination von Eigenschaften haben, um in Fluidverabreichungssets verwendbar zu sein. Unter anderem sind diese Eigenschaften: Die Materialien müssen in den meisten Fällen optisch klar sein, umweltverträglich sein, eine ausreichende Dehngrenze und Flexibilität für flexible Produkte und eine ausreichende Steifigkeit für harte Produkte haben, eine geringe Menge von Additiven mit niedrigem Molekulargewicht haben, fähig sein, mit medizinischen Produkten aus weichem Polyolefin lösungsmittelverklebt zu werden, und mit medizinischen Lösungen kompatibel sein.
Es ist vorteilhaft, daß medizinische Produkte in einem Infusionsabgabeset optisch durchsichtig sind, um die Sichtprüfung von darin befindlichen Fluiden zu ermöglichen.
Es ist ferner vorteilhaft, daß die medizinischen Materialien mit der Umwelt kompatibel sind, da viele medizinische Produkte auf Mülldeponien und mittels Verbrennung entsorgt werden. Weitere Vorteile ergeben sich durch Verwendung eines Materials, das thermoplastisch rückgewinnbar ist.
Im Fall von medizinischen Erzeugnissen, die mittels Verbrennung entsorgt werden, muß ein Material verwendet werden, das keine Nebenprodukte wie etwa anorganische Säuren erzeugt oder das deren Erzeugung minimiert, da diese umweltschädlich, ätzend und korrodierend sind. Beispielsweise kann PVC bei der Verbrennung unzulässige Mengen an Hydrogenchlorid (oder bei Kontakt mit Wasser Salzsäure) erzeugen, was zur Korrosion des Müllverbrennungsofens führt.
Um mit medizinischen Lösungen kompatibel zu sein, sollten die Komponenten des Infusionsabgabesets vorteilhafterweise frei von Additiven mit niedrigem Molekulargewicht wie Weichmachern, Stabilisatoren und dergleichen sein oder nur einen minimalen Anteil davon enthalten. Bei manchen Anwendungen können diese Komponenten in die therapeutischen Lösungen hinein extrahiert werden, die mit dem Material in Kontakt gelangen. Die Additive können entweder mit den therapeutischen Mitteln reagieren oder die Lösung anderweitig wirkungslos machen. Das ist besonders störend im Fall von biochtechnischen Arzneimittelformulierungen, wo die Arzneistoffkonzentration in ppm und nicht in Gewichts- oder Volumenprozent gemessen wird. Selbst winzigste Verluste des biochetechnischen Arzneistoffs können die Formulierung unbrauchbar machen. Da biochetechnische Formulierungen mehrere tausend Dollar pro Dosis kosten können, ist es absolut notwendig, daß die Dosierung nicht geändert wird.
Polyvinylchlorid (PVC) wird zur Herstellung medizinischer Schläuche und Behälter in großem Umfang verwendet, da es die meisten dieser Anforderungen erfüllt. Da jedoch PVC selbst ein steifes Polymer ist, müssen Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht, die als Weichmacher bekannt sind, zugegeben werden, um PVC flexibel zu machen. Diese Weichmacher können aus dem medizinischen Produkt auslaugen und in das Fluid gelangen, das durch die Produkte hindurchtritt, wodurch das Fluid kontaminiert oder unbrauchbar gemacht wird. Aus diesem Grund und wegen der bei der Müllverbrennung von PVC auftretenden Schwierigkeiten ist es notwendig, PVC zumindest in den mit Fluid in Kontakt gelangenden Bereichen des Infusionswegs und stärker bevorzugt insgesamt zu ersetzen.
Es sind Polyolefine entwickelt worden, die viele der Anforderungen an medizinische Behälter und Schläuche erfüllen, ohne daß sie die mit PVC einhergehenden Nachteile aufweisen. Typischerweise sind Polyolefine mit medizinischen Anwendungen kompatibel, weil sie in bezug auf die Fluide und Inhalte, mit denen sie in Kontakt gelangen, nur ein minimales Extraktionsvermögen haben. Die meisten Polyolefine sind umweltverträglich, weil sie bei der Müllverbrennung keine schädlichen Abbauprodukte erzeugen, und in den meisten Fällen können sie thermoplastisch rückgewonnen werden. Viele Polyolefine sind Materialien mit hohem Kosten-Nutzen-Faktor und können eine wirtschaftlich günstige Alternative zu PVC bilden. Es müssen jedoch viele Hürden überwunden werden, um all die günstigen Attribute von PVC durch ein Polyolefin zu ersetzen.
Beispielsweise sind wegen der inerten Beschaffenheit von Polyolefinen, die teilweise auf die nichtpolare Beschaffenheit des Polymers zurückgeht, Schwierigkeiten dabei aufgetreten, die Polyolefinmaterialien mit steifen Gehäusen zu verkleben, die entlang der Infusionsbahn eines Infusionssets positioniert sind. Typischerweise sind medizinische Behälter wie etwa i. v.-Beutel mit einem Patienten durch eine Serie von miteinander verbundenen Schläuchen verbunden, die in Fluidkommunikation befindliche Tropfkammern, Y-Injektionsstellen, Venenkatheter und dergleichen zwischen dem Beutel und dem Patienten haben. Viele dieser Komponenten weisen steife Gehäuse auf, die aus Polycarbonaten, Acrylharz-Abkömmlingen, ABS, Copolyestern und dergleichen gefertigt sind. Die Gehäuse haben Hülsen, in welche der Schlauch teleskopartig eingeführt wird, um den Schlauch an dem Gehäuse anzubringen. Es ist daher notwendig, daß der medizinische Schlauch mit dem steifen Gehäuse verbunden wird, um mit dem Gehäuse eine fluiddichte Abdichtung zu bilden.
PVC-Schläuche werden typischerweise in solchen Gehäusen unter Anwendung von Lösungsmittelklebetechniken befestigt. Das Lösungsmittelkleben verlangt, daß das in das Gehäuse einzuführenden Ende des Schlauchs einem Lösungsmittel wie Cyclohexanon oder Methylethylketon ausgesetzt wird. Das Lösungsmittel erweicht oder löst das PVC wirkungsvoll derart, daß dann, wenn der Schlauch in das Gehäuse eingeführt wird, eine Verbindung gebildet wird. Lösungsmittelklebetechniken sind jedoch an bestimmten Polyolefinen einschließlich Polyethylen und Polypropylen unwirksam. Probleme sind auch bei der Anwendung von Klebstoffverbindungsverfahren aufgetreten.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0 556 034 beschreibt ein medizinisches Instrument aus einem Material, das ein Harz aus einer cyclischen Olefinverbindung oder einer verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoffverbindung enthält. Die EP-Anmeldung '034 zeigt die Herstellung von Einrichtungen wie Injektionsspritzen, Injektionsnadeln, Tropfkammern, Blutbeuteln und Schläuchen aus diesen Harzen. Die EP-Patentanmeldung '034 zeigt zwar ein Nicht-PVC-Material zur Herstellung von medizinischen Erzeugnissen, offenbart jedoch kein Verfahren zum Haftverbinden eines steifen Gehäuses aus einem cyclischen Olefin mit einem flexiblen Schlauch aus einem cyclischen Olefin oder anderen Polyolefinen.
Cycloolefingemische sind außerdem wohlbekannt zum Herstellen von steifen spritzgegossenen Teilen. Beispielsweise zeigt die US-PS 5 359 001 ein Mehrkomponenten-Polymergemisch, das eine erste Komponente aus einem Cycloolefin, eine zweite Komponente aus einem Polyolefin und eine dritte Komponente aus einem Cycloolefin-Blockcopolymer hat, um das Cycloolefin und das Polyolefin miteinander kompatibel zu machen. Das '001-Patent zeigt solche Gemische zum Schlagfestmachen der hochsteifen und spröden Cycloolefine. Das '001-Patent offenbart kein Verfahren zum Lösungsmittelverkleben dieser Gemische.
Die US-PS 5 863 986 zeigt Polymerlegierungsgemische von Cycloolefin-Copolymeren mit einem oder mehreren Kernmantelpartikeln und einem oder mehreren Blockcopolymeren. Auch diese Polymergemische sind schlagzäh und haben hohe Biegefestigkeit und Bruchdehnung. Das '986-Patent offenbart kein Verfahren zum Lösungsmittelverkleben der Polymerlegierungsgemische.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt Vielkomponenten-Polymergemische zur Herstellung medizinischer Einrichtungen bereit. Die Gemische der vorliegenden Erfindung enthalten als eine Komponente Homopolymere oder Copolymere von cyclischen Olefinen oder verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoffen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Montieren einer medizinischen Vorrichtung unter Verwendung von Lösungsmittelklebetechniken bereitgestellt, das die folgenden Schritte aufweist: zur Verfügung stellen von einem ersten Gegenstand aus einer Polymerzusammensetzung, die folgendes aufweist: eine erste Komponente von einem Homopolymer oder Copolymer, das unter Verwendung von Monomeren eines cyclischen Olefins oder eines verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoffs erhalten ist, wobei die erste Komponente in einer Menge von etwa 30 Gew.-% bis ungefähr 100 Gew.-% der Zusammensetzung und eine zweite Komponente von 0 bis 70 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt; zur Verfügung stellen eines zweiten Gegenstands aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die niederkristalline Polymere aufweist; Anwenden eines Lösungsmittels auf entweder den ersten Gegenstand oder den zweiten Gegenstand, um einen Grenzflächenbereich zu definieren; und Kleben des ersten Gegenstands an den zweiten Gegenstand entlang dem Grenzflächenbereich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht eines Infusionsabgabesets; und
2 ist eine schematische Ansicht eines Spritzenkolbens, der Endverschlüsse hat, die damit lösungsmittelverklebt sind.
Beste Art der Durchführung der Erfindung
Die Erfindung kann in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden; die Zeichnungen zeigen im einzelnen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, die nachstehend beschrieben werden, wobei es sich versteht, daß die vorliegende Offenbarung die Prinzipien der Erfindung beispielhaft erläutert und den umfassenden Aspekt der Erfindung nicht durch die gezeigte Ausführungsform einschränkt.
1 zeigt ein Infusionsabgabeset 10, das einen i. v.-Behälter 12 und ein Öffnungsrohr 14 hat, das mit einem Schlauch 16 verbunden wird, der an seinem distalen Ende einen Venenkatheter 18 zum Herstellen eines Fluiddurchflußzugangs zu einem Gefäßsystem eines Patienten bereitstellt. An Zwischenbereichen des Infusionswegs sind eine Tropfkammer 20 und eine Y-Injektionsstelle 22 positioniert. Es versteht sich, daß andere steife medizinische Gehäuse Filtergehäuse, Schlauchverbindungsstücke und andere, die auf dem Gebiet wohlbekannt sind, einschließen und daß diese Komponenten in jeder Kombination in einem Abgabeset 10 verwendet werden könnten. 2 zeigt einen Spritzenkolben 24, der Endverschlüsse 26 hat, die an gegenüberliegenden Enden des Spritzenkolbens lösungsmittelverklebt sind. Selbstverständlich kann der Endverschluß sich an einem oder an beiden Enden des Spritzenkolbens 24 befinden.
Wie nachstehend beschrieben wird, stellt die vorliegende Erfindung zur Verfügung: Polymere und Copolymere, die Monomere von cyclischen Olefinen (die auch als cyclisches Olefin enthaltende Polymere bezeichnet werden) und Gemische davon sowie Homopolymere und Copolymere, die Monomere von verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoffen enthalten (die auch als verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltende Polymere bezeichnet werden) und Gemische davon enthalten, um sowohl die flexiblen als auch die steifen und halbsteifen Komponenten des Abgabesets 10 herzustellen, und stellt ferner Lösungsmittelklebe- und Klebstoffklebetechniken bereit, um Olefinkomponenten aneinander anzubringen, um medizinische Vorrichtungsanordnungen und -unteranordnungen, die in einem Infusionsset enthalten sind, oder andere in der Medizin wohlbekannte medizinische Vorrichtungen herzustellen.
Der hier verwendete Ausdruck Polyolefin soll Homopolymere und Copolymere von Ethylen, Propylen, Buten, Penten, Hexen, Hepten, Octen, Nonen und Decen umfassen. Geeignete Copolymere von Ethylen umfassen: (a) Ethylen, das copolymerisiert ist mit Monomeren, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die umfaßt: α-Olefine mit 3–10 Kohlenstoffatomen, niedere Alkyl- und niedere Alken-substituierte Carbonsäuren und Ester- und Anhydrid-Abkömmlinge davon, (b) Ethylen-Propylenkautschuke, (c) EPDM und (d) Ionomere. Bevorzugt haben die Carbonsäuren 3 bis 10 Kohlenstoffatome. Diese Carbonsäuren weisen daher Essigsäure, Acrylsäure und Buttersäure auf. Der Ausdruck "niederes Alken" und "niederes Alkyl" soll eine Kohlenstoffkette einschließen, die 3 bis 18 Kohlenstoffatome und stärker bevorzugt 3 bis 10 und am meisten bevorzugt 3 bis 8 Kohlenstoffatome hat. Somit umfaßt eine Untermenge dieser Gruppe von Comonomeren als repräsentatives, jedoch nichteinschränkendes Beispiel Vinylacetate, Vinylacrylate, Methylacrylate, Methylmethacrylate, Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Ethylacrylate und Ethylacrylsäuren.
I. Cyclische Olefine und verbrückte polycyclische Kohlenwasserstoffe
Geeignete Homopolymere und Copolymere von cyclischen Olefinen und verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoffen und Gemischen davon findet man in den US-PS'en 5 218 049, 5 854 349, 5 863 986, 5 795 945, 5 792 824; in EP 0 291 208 , EP 0 283 164 , EP 0 497 567 , die hier summarisch eingeführt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben diese Homopolymere, Copolymere und Polymergemische eine Glasübergangstemperatur von mehr als 50°C, stärker bevorzugt von ungefähr 70°C bis ungefähr 180°C, eine Dichte von mehr als 9,910 g/cm³ bis ungefähr 1,3 g/cm³, und haben wenigstens ungefähr 20 mol-% eines cyclischen Aliphaten oder eines verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoffs im Grundgerüst des Polymers, stärker bevorzugt ungefähr 30 bis 65 mol-% und am meisten bevorzugt ungefähr 30 bis 60 mol-%.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind geeignete cyclische Olefinmonomere monocyclische Verbindungen, die zwischen 5 und ungefähr 10 Kohlenstoffatome im Ring haben. Die cyclischen Olefine können aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus folgenden besteht: substituiertem und unsubstituiertem Cyclopenten, Cyclopentadien, Cyclohexen, Cylohexadien, Cyclohepten, Cycloheptadien, Cycloocten, Cyclooctadien. Geeignete Substituenten umfassen niedere Alkyl-, Acrylat-Abkömmlinge und dergleichen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben geeignete verbrückte polycyclische Kohlenwasserstoff-Monomere zwei oder mehr Ringe und enthalten stärker bevorzugt wenigstens 7 Kohlenstoffatome. Die Ringe können substituiert oder unsubstituiert sein. Geeignete Substituenten umfassen niederes Alkyl, Aryl, Aralkyl, Vinyl, Allyloxy, (Meth)acryloxy und dergleichen. Die verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoffe sind aus der Gruppe ausgewählt, die aus denjenigen besteht, die in den eingangs genannten, summarisch eingeführten Patenten und Patentanmeldungen angegeben sind. Geeignete verbrückte polycyclische Kohlenwasserstoffe enthaltende Polymere werden von Ticona unter dem Handelsnamen TOPAS, von Nippon Zeon unter den Handelsnamen ZEONEX und ZEONOR, von Daikyo Gomu Seiko unter dem Handelsnamen CZ Harz und von Mitsui Petrochemical Company unter dem Handelsnamen APEL verkauft.
Geeignete Comonomere umfassen α-Olefine, die 3 bis 10 Kohlenstoffatome haben, aromatische Kohlenwasserstoffe, andere cyclische Olefine und verbrückte polycyclische Kohlenwasserstoffe.
Es kann auch vorteilhaft sein, anhängende Gruppen zu haben, die mit den vorgenannten Homopolymeren und Copolymeren assoziiert sind. Die anhängenden Gruppen dienen dazu, die Polymere, welche cyclisches Olefin enthalten, und die Polymere, die verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthalten, mit stärker polaren Polymeren kompatibel zu machen, die Amin, Amid, Imid, Ester, Carbonsäure und andere polare funktionelle Gruppen umfassen. Geeignete anhängende Gruppen umfassen aromatische Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, monoethylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Acrylnitrile, Vinylether, Vinylester, Vinylamide, Vinylketone, Vinylhalogenide, Epoxide, cyclische Ester und cyclische Ether. Die monoethylenisch ungesättigten Kohlenwasserstoffe umfassen Alkylacrylate und Arylacrylate. Der cyclische Ester umfaßt Maleinsäureanhydrid.
II. Gemische, die cyclisches Olefin enthaltende Polymere und/oder verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltende Polymere enthalten
Geeignete Zweikomponentengemische der vorliegenden Erfindung weisen als eine erste Komponente die oben in Abschnitt I beschriebenen Homopolymere und Copolymere der cyclisches Olefin enthaltenden Polymere und der verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltenden Polymere (nachstehend manchmal insgesamt als "COCs" bezeichnet) auf. Die COCs sollten in einer Menge von ungefähr 1 bis 99 Gew.-%, stärker bevorzugt von ungefähr 30 bis 99 Gew.-% und am meisten bevorzugt von ungefähr 35 bis 99 Gew.-% oder in jeder Kombination oder Unterkombination dieser Bereiche anwesend sein. Bei einer bevorzugten Form der Erfindung haben die ersten Komponenten eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 70°C bis ungefähr 130°C und stärker bevorzugt von ungefähr 70 bis 110°C.
Die Gemische weisen ferner eine zweite Komponente in einer auf das Gewicht des Gemischs bezogenen Menge von ungefähr 99 bis 1 Gew.-%, stärker bevorzugt von ungefähr 70 bis 1 Gew.-% und am meisten bevorzugt von ungefähr 65 bis 1 Gew.-% auf. Die zweite Komponente ist aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Homopolymeren und Copolymeren von Ethylen, Propylen, Buten, Hexen, Octen, Nonen, Decen und Styrol. Die zweite Komponente hat bevorzugt eine Dichte von ungefähr 0,870 bis 0,960 g/cm³ und stärker bevorzugt von ungefähr 0,910 bis 0,960 g/cm³ und stärker bevorzugt von ungefähr 0,930 bis 0,960 g/cm³. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Komponente ein Ethylen- und α-Olefin-Copolymer, wobei das α-Olefin 3 bis 10 Kohlenstoffatome und stärker bevorzugt 4 bis 8 Kohlenstoffatome und am meisten bevorzugt 6 Kohlenstoffatome hat. Am meisten bevorzugt werden die Ethylen- und α-Olefin-Copolymere unter Einsatz eines Metallocenkatalysators erhalten.
Geeignete Dreikomponentengemische weisen als eine dritte Komponente ein COC auf, das aus den im obigen Teil I beschriebenen COCs ausgewählt und von der ersten Komponente verschieden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das zweite COC eine Glasübergangstemperatur, die höher als ungefähr 120°C ist, wenn das erste COC eine Glasübergangstemperatur unterhalb ungefähr 120°C hat. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die dritte Komponente in einer gewichtsbezogenen Menge von ungefähr 10 bis 90 Gew.-% des Gemischs anwesend, und die erste und die zweite Komponente sollten in einem Verhältnis von ungefähr 2:1 bis ungefähr 1:2, jeweils bezogen auf die erste Komponente zu der zweiten Komponente, anwesend sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als die erste Komponente des Gemischs statistische und Blockcopolymere von Norbornen und Ethylen ausgewählt. Diese Norbornen-Copolymere sind im einzelnen in den US-Patentschriften 5 783 273, 5 744 664, 5 854 349 und 5 863 986 beschrieben. Das Norbornen-Ethylen-Copolymer hat bevorzugt ungefähr 20 mol-% Norbornen-Monomer und stärker bevorzugt ungefähr 20 bis 75 mol-% und am meisten bevorzugt ungefähr 30 bis 60 mol-% Norbornen-Monomer oder jede Kombination oder Unterkombination von darin enthaltenen Bereichen. Das Norbornen-Ethylen-Copolymer sollte eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 70 bis 180°C, stärker bevorzugt von 70 bis 130°C und noch stärker bevorzugt von ungefähr 70 bis 100°C haben.
Die zweite Komponente ist bevorzugt ein Ethylen, das mit einem α-Olefin copolymerisiert ist, das 6 Kohlenstoffatome hat. Die Erfinder haben festegestellt, daß durch den Einsatz dieses Ethylens und eines α-Olefins mit 6 Kohlenstoffatomen als zweite Komponente Gemische erhalten werden, die größere Klarheit im Vergleich mit Gemischen haben, die Ethylen haben, das mit α-Olefinen mit 4 oder 8 Kohlenstoffatomen copolymerisiert ist. Bevorzugt werden die Ethylen- und α-Olefin-Copolymere unter Einsatz von Metallocenkatalysatoren erhalten. Geeignete Katalysatorsysteme sind u. a. diejenigen, die in den US-PS'en 5 783 638 und 5 272 236 angegeben sind. Geeignete Ethylen- und α-Olefin-Copolymere umfassen solche, die von Dow Chemical Company unter den Handelsnamen AFFINITY und ENGAGE, von Exxon unter dem Handelsnamen EXACT und von Phillips Chemical Company unter dem Handelsnamen MARLEX verkauft weiden.
Wie oben ausgeführt wird, kann die erste Komponente des Norbornen-Ethylen-Copolymers in einer Menge von ungefähr 1 bis 99 Gew.-% des Gemischs, stärker bevorzugt von ungefähr 30 bis 99 Gew.-% und am meisten bevorzugt 35 bis 99 Gew.-% anwesend sein.
Bei einem bevorzugten Dreikomponentengemisch wird ein zweites Norbornen- und Ethylen-Copolymer dem Zweikomponentengemisch aus Notbornen-Ethylen/C6-Ethylen-α-Olefin hinzugefügt. Das zweite Norbornen-Ethylen-Copolymer sollte einen Norbornenmonomer-Gehalt von 30 mol-% oder höher und stärker bevorzugt von ungefähr 35 bis 75 mol-% und eine Glasübergangstemperatur oberhalb 120°C haben, wenn die erste Komponente eine Glasübergangstemperatur unterhalb 120°C hat.
III. Medizinische Produkte
Medizinische Vorrichtungen wie die in 1 gezeigten können aus den oben angegebenen COCs hergestellt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung von steifen, halbsteifen und flexiblen Vorrichtungen aus den COCs. Die Verwendung des Ausdrucks "steif" betrifft im vorliegenden Fall Teile, die einen Elastizitätsmodul von wenigstens 150.000 psi, gemessen nach ASTM D790, haben. "Halbsteif" betrifft Teile, die einen Elastizitätsmodul von mehr als 20.000 psi, jedoch weniger als 150.000 psi, gemessen nach ASTM D790, haben. "Flexibel" betrifft Gegenstände, die einen Elastizitätsmodul von weniger als ungefähr 20.000 psi, gemessen nach ASTM D790, haben.
Steife Teile wie etwa Y-Stellen, Filtergehäuse, Injektionsstellen, Dorne, Spritzenkolben, Verschlüsse u. a. können aus den COCs durch Spritzform-, Blasform-, Warmformprozesse oder andere Kunststoff-Fertigungstechniken hergestellt werden. Halbsteife Teile wie Tropfkammern und Verschlüsse können mit Spritzform-, Blasform-, Warmform- und Extrusionsprozessen hergestellt werden. Flexible Teile wie medizinische Schläuche, Verschlüsse und medizinische Behälter können unter Anwendung von Extrusions-, Koextrusions-, Laminier-, Blasform- und Spritzformverfahren erhalten werden.
Für flexible und halbsteife Teile wie Schläuche, Behälter und Tropfkammern 20 umfassen geeignete Polymere auch andere Polyolefine wie etwa Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, die einen Vinylacetatanteil von ungefähr 5% bis ungefähr 32% haben, Ethylen-Methacrylat-Copolymere, Ethylen- und α-Olefin-Copolymere mit einer Dichte von weniger als 0,910 g/cm³, flexible Polypropylene wie etwa REXFLEX von Huntsman und ADFLEX von Montell und Stereoblock-Homopolymere von Polypropylen, wie in US-PS 5 594 080 angegeben. Geeignete Polymere umfassen außerdem Polymergemische und -folien wie diejenigen, die in der US-PS 5 849 843 und der US-Patentanmeldung Serial-Nr. 08/153 602 angegeben sind.
IV. Verfahren zum Lösungsmittelkleben von COCs
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit zum Montieren bzw. Zusammensetzen von Komponenten eines Infusionssets zu medizinischen Anordnungen unter Anwendung von Lösungsmittelklebetechniken. Lösungsmittelklebetechniken können angewandt werden, um jede Kombination von steifen, halbsteifen und flexiblen Teilen zusammenzufügen, was das Zusammenfügen von zwei steifen Komponenten, einer steifen und einer halbsteifen Komponente, einer steifen Komponente mit einer flexiblen Komponente, einer halbsteifen Komponente mit einer flexiblen Komponente, einer halbsteifen Komponente mit einer anderen halbsteifen Komponente und von bestimmten flexiblen Komponenten miteinander umfaßt.
Das Verfahren zum Lösungsmittelkleben weist die folgenden Schritte auf: (1) zur Verfügung stellen von einem ersten Gegenstand aus einer Polymerzusammensetzung, die oben in den Abschnitten I und II beschrieben wird, wie etwa solche, die eine erste Komponente aus einem cyclisches Olefin enthaltenden Polymer oder einem verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltenden Polymer hat, wobei die erste Komponente in einer Menge von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 100 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt; (2) zur Verfügung stellen eines zweiten Gegenstands aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die niederkristalline Polymere aufweist; (3) Anwenden eines Lösungsmittels an einem von dem ersten Gegenstand oder dem zweiten Gegenstand, um einen Grenzflächenbereich zu definieren; und (4) Kleben des ersten Gegenstands an den zweiten Gegenstand entlang dem Grenzflächenbereich. Geeignete niederkristalline Polymere zur Herstellung des zweiten Gegenstands umfassen COCs, COC-Gemische, die mindestens 30 Gew.-% COC haben, Polymethylpenten, Polyolefine, die einen Elastizitätsmodul von kleiner als 10.000 psi, gemessen nach ASTM D790, haben, und Styrol enthaltende Polymere ohne Moduleinschränkungen.
Geeignete Lösungsmittel sind solche, die einen Löslichkeitsparameter von weniger als ungefähr 20 (MPa)^1/2, stärker bevorzugt weniger als ungefähr 19 (MPa)^1/2 und am meisten bevorzugt weniger als ungefähr 18 (MPa)^1/2 haben und aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, Gemische von aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Gemische von aromatischen Kohlenwasserstoffen und Gemische von aromatischen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen aufweisen, aber nicht darauf beschränkt sind. Geeignete aliphatische Kohlenwasserstoffe umfassen substituiertes und unsubstituiertes Heran, Heptan, Cyclohexan, Cycloheptan, Decalin und dergleichen. Geeignete aromatische Kohlenwasserstoffe umfassen substituierte und unsubstituierte aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel wie Xylen, Tetralin, Toluol und Cumol. Geeignete Kohlenwasserstoff-Substituenten umfassen aliphatische Substituenten, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome haben, und umfassen Propyl, Ethyl, Butyl, Hexyl, tert.-Butyl, Isobutyl und Kombinationen derselben. Die Ausdrücke "aliphatischer Kohlenwasserstoff" und "aromatischer Kohlenwasserstoff" bedeuten eine Verbindung, die nur Kohlenstoff- und Kohlenwasserstoffatome enthält. Geeignete Lösungsmittel haben ferner ein Molekulargewicht von weniger als ungefähr 200 g/mol, stärker bevorzugt weniger als ungefähr 180 g/mol und am meisten bevorzugt weniger als ungefähr 140 g/mol.
Der erste Gegenstand kann ein steifes, halbsteifes und flexibles medizinisches Erzeugnis sein, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: Y-Stellen, Filtergehäusen, Tropfkammern, Heparinverschlüssen, Injektionsstellen, Kathetern, Dornen, Spritzenkolben, Verschlüssen, Schläuchen, Oxygenatoxen, Pumpenkassetten, Ventilen, Büretten und jedem medizinischen Gegenstand oder jeder medizinischen Komponente. Der zweite Gegenstand kann steifes, halbsteifes und flexibles polymeres Material sein, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aufweist: Polyolefine, Styrol enthaltende Polymere, cyclisches Olefin enthaltende Polymere und verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltende Polymere. Der zweite Gegenstand kann von derselben Vorrichtungsart sein, die für den ersten Gegenstand angegeben wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: (1) zur Verfügung stellen eines ersten Gegenstands aus einer Polymerzusammensetzung, die folgendes aufweist: (a) eine erste Komponente, die erhalten ist durch Polymerisation eines Norbornen-Monomers und eines Ethylen-Monomers, wobei das Norbornen-Monomer in einer Menge von wenigstens ungefähr 20 mol-% des Copolymers anwesend ist und die erste Komponente in einer Menge von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 100 Gew.-% der Zusammensetzung anwesend ist; und (b) eine zweite Komponente von einem ersten Ethylen- und α-Olefin-Copolymer, wobei die zweite Komponente in einer Menge von ungefähr 70 Gew.-% bis ungefähr 0 Gew.-% der Zusammensetzung anwesend ist; (2) zur Verfügung stellen eines zweiten Gegenstands von niederkristallinen Polymeren; (3) Aufbringen eines Lösungsmittels auf einen von dem ersten Gegenstand oder dem zweiten Gegenstand, um einen Grenzflächenbereich zu definieren; und (4) Kleben des ersten Gegenstands an den zweiten Gegenstand entlang dem Grenzflächenbereich.
V. COC-Klebstoff
Für diejenigen flexiblen Polymere, die bei Anwendung der Lösungsmittelklebetechniken, die oben in Abschnitt IV beschrieben sind, sich nicht gut mit anderen flexiblen Polymeren verbinden, sieht die vorliegende Erfindung eine Klebstoffzusammensetzung auf der Basis eines cyclisches Olefin enthaltenden Polymers oder eine Klebstoffzusammensetzung auf der Basis eines verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltenden Polymers vor. Die erste Komponente der Klebstoffzusammensetzung wird aus den im obigen Abschnitt I angegebenen Komponenten ausgewählt und umfaßt ein Homopolymer oder Copolymer von einem cyclischen Olefin oder einem verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-% der Zusammensetzung, stärker bevorzugt von 1 bis 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 3 bis 10 Gew.-%, und eine zweite Komponente eines Lösungsmittels, das einen Löslichkeitsparameter von weniger als ungefähr 20 (MPa)^1/2, stärker bevorzugt von weniger als ungefähr 19 (MPa)^1/2 und am meisten bevorzugt weniger als ungefähr 18 (MPa)^1/2 hat und stärker bevorzugt aus der Gruppe von aliphatischen Kohlenwasserstoffen und aromatischen Kohlenwasserstoffen ausgewählt ist, die vorstehend in Abschnitt IV angegeben sind. Geeignete Lösungsmittel haben außerdem ein Molekulargewicht von weniger als ungefähr 200 g/mol, stärker bevorzugt weniger als ungefähr 180 g/mol und am meisten bevorzugt weniger als ungefähr 140 g/mol.
Diese Klebstoffzusammensetzungen können auch verwendet werden, um flexible Gegenstände mit steifen Gegenständen, flexible Gegenstände mit halbsteifen Gegenständen, halbsteife Gegenstände miteinander oder halbsteife Gegenstände mit steifen Gegenständen oder steife Gegenstände miteinander zu verbinden. Somit können die Klebstoffzusammensetzungen angewandt werden, um medizinische Vorrichtungsanordnungen zu bilden, etwa zum Verbinden von flexiblen Schläuchen miteinander, zum Verbinden von flexiblen Schläuchen mit Schlauchverbindungsstücken und von flexiblen Schläuchen mit Tropfkammern, von flexiblen Schläuchen mit Y-Stellen und anderen steifen Gehäusen oder mit jeder der Komponenten des medizinischen Infusionssets oder von anderen medizinischen Vorrichtungsanordnungen.
Es kann auch erwünscht sein, in die Klebstoffzusammensetzung Polymerharze der zu verbindenden Gegenstände einzubringen. Diese fakultativen Komponenten können in einer Menge, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, von 0 bis 10%, stärker bevorzugt von 0,2 bis 5% und am meisten bevorzugt von 0,2 bis 3% zugefügt werden. Die dritte Komponente kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aufweist: Polyethylen-Copolymere mit einer Dichte von weniger als 0,880 g/cm³, Polymethylpenten, Polypropylen, das einen Elastizitätsmodul von weniger als 10.000 psi und stärker bevorzugt von weniger als 4000 psi hat, und bestimmte Styrol enthaltende Copolymere und Interpolymere. Typischerweise sind diese Polypropylene vom flexiblen Typ ataktisch. Bestimmte Polypropylen-Copolymere mit Ethylen sind ebenfalls geeignet. Geeignete Styrol enthaltende Polymere umfassen das Styrol-Interpolymer von Dow, das unter dem Handelsnamen INDEX verkauft wird. Andere geeignete Styrol enthaltende Polymere umfassen SBS, SIS und hydrierte Abkömmlinge davon wie SEBS und SEPS.
Ein Verfahren zur Verwendung eines polymeren Klebstoffs für den Zusammenbau von medizinischen Vorrichtungen weist die folgenden Schritte auf: (1) zur Verfügung stellen eines ersten Gegenstands aus einem niedrigkristallinen Polymer, wie oben angegeben; (2) zur Verfügung stellen eines zweiten Gegenstands aus einem niedrigkristallinen Polymer wie oben angegeben; (3) zur Verfügung stellen einer Klebstoffzusammensetzung, die eine erste Komponente aus einem cyclisches Olefin enthaltenden Polymer oder einem verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltenden Polymer und eine zweite Komponente aus einer wirksamen Menge eines Lösungsmittels hat, das einen Löslichkeitsparameter von weniger als ungefähr 20 (MPa)^1/2 hat und stärker bevorzugt aus der Gruppe von aliphatischen Kohlenwasserstoffen und aromatischen Kohlenwasserstoffen ausgewählt ist, die ein Molekulargewicht von weniger als ungefähr 200 g/mol haben; (4) Aufbringen der Klebstoffzusammensetzung auf einen von dem ersten und dem zweiten Gegenstand, um einen Verbindungsbereich zu definieren; und (5) Anbringen des ersten Gegenstands an dem zweiten Gegenstand entlang dem Verbindungsbereich, um den ersten Gegenstand fest an dem zweiten Gegenstand anzubringen.
Geeignete Polyolefine für den ersten und den zweiten Gegenstand können aus der Gruppe ausgewählt werden, die Homopolymere und Copolymere von Ethylen, Propylen, Buten, Penten, Hexen, Hepten, Octen, Nonen und Decen aufweist. Geeignete Copolymere von Ethylen weisen auf: (a) Ethylen, das copolymerisiert ist mit Monomeren, die ausgewählt sind aus der Gruppe von α-Olefinen, die 3 bis 10 Kohlenstoffatome haben, niederen Alkyl- und niederen Alkensubstituierten Carbonsäuren und Ester- und Anhydridabkömmlingen davon, (b) Ethylen-Propylen-Kautschuke, (c) EPDM und (d) Ionomere. Bevorzugt haben die Carbonsäuren 3 bis 10 Kohlenstoffatome. Solche Carbonsäuren umfassen daher Essigsäure, Acrylsäure und Buttersäure. Der Ausdruck "niederes Alken" und "niederes Alkyl" soll eine Kohlenstoffkette einschließen, die 3 bis 18 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt 3 bis 10 und am meisten bevorzugt 3 bis 8 Kohlenstoffatome hat. Somit umfaßt eine Untergruppe dieser Gruppe von Comonomeren als repräsentatives, jedoch nicht-einschränkendes Beispiel Vinylacetate, Vinylacrylate, Methacrylate, Methylmethacrylate, Acrylsäuren, Methylacrylsäuren, Ethylacrylate und Ethylacrylsäuren.
Die erste Komponente der Klebstoffzusammensetzung kann auch ein Copolymer der vorstehend in Abschnitt I angegebenen cyclischen Olefine oder der verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoffe sein. Geeignete Comonomere der COCs können aus der Gruppe ausgewählt sein, die aufweist: α-Olefine mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, aromatische Kohlenwasserstoffe, cyclische Kohlenwasserstoffe und verbrückte polycyclische Kohlenwasserstoffe. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Komponente ein Copolymer von einem Norbornenmonomer und einem Ethylenmonomer, und stärker bevorzugt ist das Norbornenmonomer zu wenigstens ungefähr 20 mol-% des Copolymers anwesend, und noch stärker bevorzugt ist das Norbornen zu ungefähr 30 bis ungefähr 60 mol-% anwesend.
Die Klebstoffzusammensetzung kann auch eine zusätzliche fakultative Komponente haben, ausgewählt aus der Gruppe von Polyethylen-Copolymeren mit einer Dichte von weniger als ungefähr 0,880 g/cm³, Polymethylpenten, Polypropylen, das einen Elastizitätsmodul von weniger als ungefähr 10.000 psi und stärker bevorzugt weniger als ungefähr 4000 psi hat, und bestimmten Styrol enthaltenden Copolymeren und Interpolymeren. Typischerweise sind diese Polypropylene vorn flexiblen Typ ataktisch. Bestimmte Polypropylen-Copolymere mit Ethylen sind ebenfalls geeignet. Geeignete Styrol und Ethylen enthaltende Polymere umfassen das Styrol-Interpolymer von Dow, das unter dem Handelsnamen INDEX verkauft wird. Andere geeignete Styrol enthaltende Polymere umfassen SBS, SIS und hydrierte Abkömmlinge davon wie SEBS und SEPS.
Das Verfahren zur Verwendung eines polymeren Klebstoffs zum Zusammenfügen medizinischer Vorrichtungen kann die folgenden Schritte aufweisen: (1) zur Verfügung stellen eines ersten Gegenstands aus einem niedrigkristallinen Polymer, wie oben angegeben; (2) zur Verfügung stellen eines zweiten Gegenstands aus einem niedrigkristallinen Polymer, wie oben angegeben; (3) zur Verfügung stellen einer Klebstoffzusammensetzung, die folgendes aufweist: (a) eine erste Komponente in einer auf das Gewicht bezogenen Menge von 1 bis 20% der Klebstoffzusammensetzung und erhalten durch Copolymerisation eines Norbornenmonomers und eines Ethylenmonomers, wobei das Norbornenmonomer in einer Menge von wenigstens ungefähr 20 mol-% des Copolymers vorliegt; (b) eine zweite Komponente von einem Lösungsmittel in einer auf das Gewicht bezogenen Menge von ungefähr 99% bis ungefährt 80% der Klebstoffzusammensetzung; und (c) eine fakultative dritte Komponente in einer auf das Gewicht bezogenen Menge von ungefähr 0 bis 10 Gew.-% der Klebstoffzusammensetzung und ausgewählt aus der Gruppe von vorstehend angegebenen fakultativen Komponenten; (4) Aufbringen der Klebstoffzusammensetzung auf einen von dem ersten und dem zweiten Gegenstand, um einen Verbindungsbereich zu definieren; und (5) Anbringen des ersten Gegenstands an dem zweiten Gegenstand entlang dem Verbindungsbereich, um den ersten Gegenstand fest an dem zweiten Gegenstand anzubringen.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine medizinische Vorrichtungsanordnung zur Verfügung. Die Anordnung hat einen ersten Gegenstand aus einem ersten polymeren Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Polyolefine, Styrol enthaltende Polymere, cyclisches Olefin enthaltende Polymere und verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltende Polymere aufweist. Die Anordnung hat ferner einen zweiten Gegenstand aus einem polymeren Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Polyolefine, Styrol enthaltende Polymere, cyclisches Olefin enthaltende Polymere und verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltende Polymere aufweist. Der erste Gegenstand ist an dem zweiten Gegenstand mit einer Klebstoffzusammensetzung angebracht. Die Klebstoffzusammensetzung hat eine erste Komponente von einem cyclisches Olefin enthaltenden Polymer oder einem verbrückten polycyclischen Kohlenwasserstoff enthaltenden Polymer und eine wirksame Menge eines Lösungsmittels, das einen Löslichkeitsparameter von weniger als ungefähr 20 (MPa)^1/2 hat und stärker bevorzugt aus der Gruppe von aliphatischen Kohlenwasserstoffen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, die ein Molekulargewicht von weniger als ungefähr 200 g/mol haben, ausgewählt ist. Nachstehend folgen nicht-einschränkende Beispiele der vorliegenden Erfindung.
Beispiele
Beispiel I. Testmethoden für Harzeigenschaften:

Zugelastizitätsmodul: ASTM D638
Biegemodul: ASTM D790
Glasübergangstemperatur: DSC
Lichtdurchlaßgrad: ASTM D1003

Beispiel II. Harzeigenschaften:
(1) COC-Harze:

Topas-Harze werden von Ticona, einem Mitglied der Hoechst-Gruppe, hergestellt.
CZ-Harz wird von Daikyo Gomu Seiko und The West Company vertrieben.
Zeonex-Harz wird von Nippon Zeon Co., Ltd. hergestellt.

(2) Nicht-COC-Harze:
(3) In den Beispielen eingesetzte Lösungsmittel:
Alle Lösungsmittel wurden von Sigma-Aldrich Co. bezogen.
Die nachstehend angegebenen Löslichkeitsparameter sind die Hansen Löslichkeitsparameter bei 25°C, aufgeführt in Polymer Handbook, 3. Auflage, Kap. VII, S. 540–544, wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiel III. Testgegenstände und Ergebnisse von Lösungsmittelklebetests:
Sämtliche in der folgenden Tabelle angegebenen COC-Gemische wurden hergestellt unter Verwendung eines Brabender-Mischers, bei 250°C mit 50 U/min für ungefähr 4 min vermischt und dann bei 450°F zu Flächenkörpern mit einer Dicke von 0,010'' bis 0,025'' formgepreßt.
Bewertungen:

keine = leicht trennbar
schwach = eine gewisse Klebefestigkeit, aber leicht zu trennen
gut = Schwer zu trennen, an der abgelösten Oberfläche ist keine Materialübertragung sichtbar, ist jedoch geeignet, um eine keimfreie, robuste Verbindung herzustellen.
fest = Sehr schwer zu trennen, Materialübertragung von einer Oberfläche zur anderen an der abgelösten Verbindungsgrenzfläche ist sichtbar.

IV. Beispiele der Verwendung verschiedener Lösungsmittel zum Verkleben von COC enthaltenden Vorrichtungen:
Bemerkung:

(a) in Y-Stelle spritzgeformt
(b) extrudierter Schlauch
(c) formgepreßter Flächenkörper

Die Klebefestigkeit wurde durch Ziehen von Hand einen Tag nach dem Lösungsmittelkleben getestet.
Bewertungen:

keines = leicht trennbar
schwach = eine gewisse Klebefestigkeit, aber leicht zu trennen
gut = Schwer zu trennen, an der abgelösten Oberfläche ist keine Materialübertragung sichtbar, ist jedoch geeignet, um eine keimfreie, robuste Verbindung herzustellen.
fest = Sehr schwer zu trennen, Materialübertragung von einer Oberfläche zur anderen an der abgelösten Verbindungsgrenzfläche ist sichtbar.

V. Beispiele von Klebstoffen, die durch Lösen des COC-Harzes in Lösungsmitteln zum Verkleben flexibler Polyolefinkomponenten hergestellt wurden:
Die COC-Klebstoffe wurden hergestellt durch Lösen des COC in einem Lösungsmittel bei Raumtemperatur. Eine erhöhte Temperatur von etwa 50°C kann angewandt werden, um die Geschwindigkeit der Herstellung der Klebstofflösung zu verbessern.
VI. Beispiele des Verklebens einer flexiblen Komponente mit einer flexiblen Komponente unter Einsatz von COC-Klebstoffzusammensetzungen von Beispiel IV.
Schläuche aus ULDPE (Engage 8003) oder EVA (Elvax CM576) wurden extrudiert und in Segmente zerschnitten. Klebstoff wurde zwischen Verbindungsgrenzflächen der Schlauchsegmente aufgebracht, die in der nachstehenden Tabelle bezeichnet sind. Das Verkleben erfolgte durch Auftragen einer kleinen Menge des Klebstoffs an der Verbindungsgrenzfläche. Die Verbindungsfestigkeit wurde mittels Ziehen von Hand einen Tag nach dem Verkleben gemessen.
Die Verbindungsfestigkeit wurde durch Ziehen von Hand einen Tag nach dem Verkleben bewertet.
Bewertungen:

keine = leicht zu trennen
schwach = Eine gewisse Verbindungsfestigkeit, aber leicht zu trennen.
gut = Schwer zu trennen, an der abgelösten Oberfläche ist keine Materialübertragung sichtbar, ist jedoch geeignet, um eine keimfreie, robuste Verbindung herzustellen.
fest = Sehr schwer zu trennen, Materialübertragung von einer Oberfläche zur anderen an der abgelösten Verbindungsgrenzfläche ist sichtbar.

VI. COC-Gemische
Gemische der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Komponenten wurden hergestellt mit einem Brabender-Mischer bei 250°C bei 50 U/min für 4 min.
Folien wurden hergestellt durch Preßformen bei 450°F bis zu einer Dicke von ungefähr 0,4 mm.
Die Trübungseigenschaft ist für den Endverbraucher nützlich, um durch die medizinische Vorrichtung hindurchsehen zu können zum Zweck der Prüfung des Flüssigkeitspegels, von teilchenförmigen Stoffen, von Kontamination oder des Vorhandenseins von Arzneistoffen. Eine geringere Trübung ergibt eine klarere Sicht, und eine höhere Trübung ergibt eine verschwommene Sicht. Geringe Trübung ist häufig eine erwünschte Eigenschaft für medizinische Vorrichtungen wie Lösungsbehälter, Arzneistoffabgabevorrichtungen, i. v.- und Blutsets, Dialysevorrichtungen und Injektionsspritzen. Die Trübung und der Gesamtlichtdurchlaßgrad der Folie wurden gemessen unter Verwendung eines ColorQuest-Instruments, wobei beide Seiten der Folie mit Isopropylalkohol benetzt wurden, um den Effekt von Oberflächenrauhigkeit zu beseitigen.
Beispiel VI A: Gemische von COC mit Styrol-Copolymeren und Polypropylen
Beispiele VI B–D: Gemische von COC mit Polyethylen:
Zusammenfassung:
Die Polymergemische, die geringere Trübung, d. h. bessere Klarheit, haben, sind Topas 8007 im Gemisch mit Ethylen-Copolymeren, die ein Hexen-Comonomer haben, polymerisiert mit Metallocenkatalysator. Die Gemische mit der geringsten Trübung stammen aus den Gemischen mit Polyethylen mit Hexen-Comonomer, polymerisiert mit einem Metallocenkatalysator und mit einer Dichte von höher als 0,900 und stärker bevorzugt höher als 0,93 (z. B. Marlex D350).
Beispiel VI B: Gemische von Topas 8007 (Tg ~ 80°C) und Polyethylen mit verschiedenen Comonomeren
Beispiel VI C: Gemische von Topas 6015 (Tg ~ 160°C) und Polyethylen mit verschiedenen Comonomeren
Beispiel VI D:
Gemische von Topas 6017 (Tg ~ 180°C), Topas 8007 (Tg ~ 80°C) und Polyethylen mit verschiedenen Comonomeren
Schlußfolgerung
Das Gemisch, das reduzierte Trübung hat, enthält Topas 8007 und ein mit Metallocenkatalysator polymerisiertes Ethylen-Hexen-Copolymer.
Es versteht sich, daß alle Bereiche oder Gruppen von Bereichen, die hier angegeben sind, jegliche und alle Bereiche, Kombinationen oder Unterkombinationen von hier angegebenen Bereichen umfassen.
Es wurden zwar bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben, es sind jedoch zahlreiche Modifikationen möglich, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, und der Schutzumfang ist nur durch den Umfang der beigefügten Patentansprüche eingeschränkt.

Claims

Verfahren zum Montieren einer medizinischen Vorrichtung unter Verwendung von Lösungsmittelklebetechniken, das die folgenden Schritte aufweist: – Zur Verfügung stellen von einem ersten Gegenstand aus einer Polymerzusammensetzung, die folgendes aufweist: – eine erste Komponente von einem Homopolymer oder Kopolymer, das unter Verwendung von Monomeren eines zyklischen Olefins oder eines verbrückten polyzyklischen Kohlenwasserstoffs erhalten wird, wobei die erste Komponente in einer Menge von etwa 30 Gew.-% bis etwa 100 Gew.-% der Zusammensetzung und eine zweite Komponente von 0 Gew.-% bis 70 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt; – Zur Verfügung stellen eines zweiten Gegenstands aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die niederkristalline Polymere enthält; – Anwenden eines Lösungsmittels auf entweder den ersten Gegenstand oder den zweiten Gegenstand, um einen Grenzflächenbereich zu definieren; und – Kleben des ersten Gegenstands an den zweiten Gegenstand entlang des Grenzflächenbereichs.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zyklischen Olefine 5 bis etwa 10 Kohlenstoffatome im Ring aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zyklischen Olefine aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus folgendem besteht: Substituierten und unsubstituierten Zyklopentenen, Zyklopentadien, Zyklohexen, Zyklohexadien, Zyklohepten, Zykloheptadien, Zyklookten, Zyklooktadien.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die verbrückten polyzyklischen Kohlenwasserstoffe wenigstens 7 Kohlenstoffatome aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die verbrückten polyzyklischen Kohlenwasserstoffe aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus polyzyklischen Kohlenwasserstoffen mit wenigstens 7 Kohlenstoffatomen besteht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der verbrückte polyzyklische Kohlenwasserstoff Norbornen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Komponente durch Kopolymerisieren des zyklischen Olefins oder des verbrückten polyzyklischen Kohlenwasserstoffs mit einem Komonomeren erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Komonomere aus der Gruppe ausgewählt ist, die α-Olefine mit 2–10 Kohlenstoffatomen, aromatische Kohlenwasserstoffe, zyklische Olefine und verbrückte polyzyklische Kohlenwasserstoffe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Komponente ein Kopolymer von einem Norbornen-Monomer und einem Ethylen-Monomer ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Norbornen-Monomer zu wenigstens etwa 20 Mol-% des Kopolymers vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Norbornen zu etwa 30 Mol-% bis etwa 60 Mol-% vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Glasübergangstemperatur der ersten Komponente im Bereich von etwa 70°C bis etwa 180°C liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Gegenstand eine zweite Komponente aus einem Polymer hat, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: Homopolymeren und Kopolymeren von Ethylen, Propylen, Buten, Hexen, Okten, Nonen, Dezen, und Styrol.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zweite Komponente ein Ethylen- und α-Olefin-Kopolymer ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das niedrigkristalline Polymer aus der Gruppe ausgewählt ist, die COC's, COC-Mischungen mit wenigstens 30 Gew.-% COC, Polymethylpenten, Polyolefine mit einem Elastizitätsmodul von weniger als 10000 psi (6,89476 × 10⁷ Pa), gemessen in Übereinstimmung mit ASTM D790 und Styrol umfasst, das Polymere ohne Moduleinschränkungen enthält.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das niederkristalline Polymer ein Homopolymer oder Kopolymer von Polyethylen ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Kopolymeren von Ethylen aus der Gruppe ausgewählt sind, die (a) Ethylen umfasst, das mit Monomeren kopolymerisiert ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die folgendes umfasst: α-Olefine mit 3–10 Kohlenstoffatomen, niedere Alkyl- und niedere Alken-substituierte Karbonsäuren und Ester- und Anhydrid-Abkömmlinge davon, (b) Ethylen-Propylengummis bzw. -kautschuks, (c) EPDM und (d) Ionomere umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der zweite Gegenstand aus einem Polyethylen sehr niedriger Dichte, einem Ethylen und einem Vinylacetatkopolymer ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Polyethylen sehr niedriger Dichte unter Verwendung eines Metallocenkatalysators erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Ethylenvinylacetatkopolymer einen Vinylacetatgehalt von 5% bis etwa 32% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Gegenstand ein Polyethylen sehr niedriger Dichte ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Gegenstand aus einem Ethylen und einem Vinylacetatkopolymer ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Gegenstand aus einem Material ist, das aus der Gruppe steifer, halbsteifer und flexibler Polymere ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dass ferner eine dritte Komponente aus einem Homopolymer oder Kopolymer umfasst, das unter Verwendung eines Monomeren, das aus der Gruppe zyklischer Olefine oder verbrückter polyzyklischer Kohlenwasserstoffe ausgewählt ist, erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die erste Komponente eine Glasübergangstemperatur von weniger als 120°C und die dritte Komponente eine Glasübergangstemperatur von mehr als etwa 120°C hat.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die dritte Komponente in einer Menge von 10 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente in einem Gewichtsverhältnis von etwa 2:1 bis etwa 1:2 vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei der erste Gegenstand ein medizinisches Gehäuse ist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei der zweite Gegenstand ein medizinisches Rohr bzw. ein medizinischer Schlauch aus einem Polyolefin ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel einen Löslichkeitsparameter von weniger als 20 (MPa)^1/2 und ein Molekulargewicht von weniger als etwa 200 g/Mol hat.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Lösungsmittel aus der Gruppe aliphatischer Kohlenwasserstoffe, aromatischer Kohlenwasserstoffe, Mischungen von aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Mischungen von aromatischen Kohlenwasserstoffen und Mischungen von aromatischen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei der aliphatische Kohlenwasserstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: Substituiertem und unsubstituiertem Heran, Heptan, Zyklohexan, Zykloheptan und Dekalin.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei der aromatische Kohlenwasserstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: Substituiertem und unsubstituiertem Xylen, Tetralin, Toluol und Cumol.