DE3517732A1 - Fluorocarbon polymer composition, in particular for the production of tubes for medical applications - Google Patents

Fluorocarbon polymer composition, in particular for the production of tubes for medical applications

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Abstract

Tubes for medical applications, for example for catheters, are produced from compositions containing fluorocarbon resins which are block polymers comprising a polyfluorocarbon soft segment and a polyfluorocarbon hard segment bonded to one another by means of a physical crosslinking treatment. The block polymer can be mechanically blended with a further polyfluorocarbon.

Description

Beschreibungdescription

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen für Schläuche und Rohre für medizinische Anwendungszwecke, beispielsweise für intravenöse Canulus-Katheter.The present invention relates to compositions for tubing and tubes for medical use, such as for intravenous canular catheters.

Derartige Rohre und Schläuche wurden bisher aus Polyvinylchlorid-Zubereitungen, die große Mengen an Weichmachern aufweisen, aus elastomeren Polyolefinen, beispielsweise Äthylen/Propylen-Copolymeren oder aus vulkanisiertem Gummi hergestellt.Such pipes and hoses were previously made of polyvinyl chloride preparations, containing large amounts of plasticizers, from elastomeric polyolefins, for example Ethylene / propylene copolymers or made from vulcanized rubber.

Alle bisher bekannten, aus den vorstehend genannten Materialien hergestellten Schläuche und Rohre weisen unterschiedliche, große Nachteile auf. Katheter sind beispielsweise nicht zufriedenstellend hinsichtlich Biegsamkeit, Flexibilität und Knicksicherheit. Die Katheter sind steif und verursachen aus diesem Grunde Irritationen. Wenn sie aus einem gewebefreundlichen Material hergestellt sind, folgen sie nicht dem Verlauf der Adern.All previously known, made from the aforementioned materials Hoses and pipes have different major disadvantages. Catheters are for example unsatisfactory in terms of pliability, flexibility and Buckling resistance. The catheters are stiff and therefore cause irritation. If they are made from a tissue friendly material, they will not obey the course of the veins.

Die für medizinische Zwecke erforderliche, geringe Steifigkeit, daß heißt, Weichheit mit einem Biegemodul von unter 100.000 PSI (7000 kg/cm2) konnte bisher nur erzielt werden, indem die Rohre oder Schläuche aus vulkanisierbarem Material hergestellt und danach vulkanisiert wurden. Andere Möglichkeiten, hohe Elastizität bei gleichzeitig guter Gewebefreundlichkeit und ausreichender mechanischer Festigkeit zu erzielen, sind bisher nicht bekannt geworden.The low rigidity required for medical purposes that that is, softness with a flexural modulus of less than 100,000 PSI (7000 kg / cm2) could So far this has only been achieved by making the pipes or hoses made of vulcanizable material and then vulcanized. Other options, high elasticity with good tissue friendliness and sufficient mechanical strength at the same time to achieve, have not yet become known.

Auch hinsichtlich ihrer Transparenz weisen die bekannten Schläuche und Rohre Probleme auf. Einerseits soll das Material für das bloße Auge so transparent sein, daß man ein mit Flüssigkeit gefülltes Rohr leicht erkennt. Andererseits soll dieses Rohr für Röntgenstrahlen undurchlässig sein, damit die Plazierung des Rohres im menschlichen Körper kontrolliert werden kann und eventuell zurückgebliebene kleine Teile leicht geortet werden können.The known hoses also show in terms of their transparency and pipes problems. On the one hand, the material should be so transparent to the naked eye be that one with Easily recognizes liquid-filled pipe. On the other hand, this tube should be impermeable to X-rays so that the Placement of the tube in the human body can and possibly be controlled small parts left behind can be easily located.

Um die geschilderten Nachteile zu mildern, hat man bereits vorgeschlagen (DE-OS 25 10 625), weiche Schläuche aus hochweichgemachten, Polyvinylchlorid enthaltenden Zubereitungen herzustellen, die etwa 0,1 bis 3 Gewichtsprozent eines Fluorkohlenstoffkunstharzes enthalten, oder (JP-OS 57/188263), dünne Katheter aus Athylen/Tetrafluoräthylen-Copolymeren herzustellen.In order to alleviate the disadvantages outlined, it has already been proposed (DE-OS 25 10 625), soft hoses made of highly plasticized, containing polyvinyl chloride Prepare formulations that contain about 0.1 to 3 percent by weight of a fluorocarbon resin contain, or (JP-OS 57/188263), thin catheters made of ethylene / tetrafluoroethylene copolymers to manufacture.

Ziel der vorliegenden Erfindung sind neue Zusammensetzungen für die Herstellung von Rohren und Schläuchen für medizinische Anwendung, insbesondere für introvenöse Canulus-Katheter, die große Knicksicherheit, hohe mechanische Festigkeit bei gleichzeitig geringer Steifigkeit, gute Flexibilität und ausgezeichnete Gewebefreundlichkeit aufweisen.The aim of the present invention are new compositions for Manufacture of tubes and hoses for medical use, in particular for introvenous canular catheters, the great resistance to kinking, high mechanical strength with low rigidity, good flexibility and excellent tissue friendliness at the same time exhibit.

Dieses Ziel wird mit Zusammensetzungen gemäß den Patentansprüchen erreicht.This object is achieved with compositions according to the claims achieved.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bestehen somit aus einem Fluorkohlenstoff-Blockpolymer, das sich aus einem Weichsegment und einem Hartsegment zusammensetzt. Beide Segmente sind mittels einer physikalischen Vernetzungsbehandlung chemisch miteinander verbunden.The compositions according to the invention thus consist of a fluorocarbon block polymer, which is composed of a soft segment and a hard segment. Both segments are chemically bonded to one another by means of a physical crosslinking treatment.

Das Weichsegment, das auch als Gummielement bezeichnet werden kann, kann beispielsweise ein Vinylidenfluoridhexafluorpropylen-Polymer sein.The soft segment, which can also be called the rubber element, can for example be a vinylidene fluoride hexafluoropropylene polymer.

Beispiele für das Hartsegment sind Vinylidenfluorid-, Vinylfluorid-, Äthylentetrafluoräthylen (ETFE)- oder Athylen-Chlortrifluoräthylen (ECTFE)-Polymere. Diese Hartsegmente können unvernetzt oder in sich chemisch oder physikalisch vernetzt sein.Examples of the hard segment are vinylidene fluoride, vinyl fluoride, Ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) or ethylene-chlorotrifluoroethylene (ECTFE) polymers. These hard segments can be uncrosslinked or chemically or physically crosslinked in themselves be.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das aus dem Weichsegment und dem Hartsegment bestehende Blockpolymer mit einem weiteren Polyfluorkohlenstoff mechanisch vermischt sein, beispielsweise mit ETFE, modifiziertem ETFE oder mit ECTFE. Dank dieser Maßnahme ist es möglich, die Eigenschaften der Zusammensetzungen, wie mechanische Festigkeit, Gewebefreundlichkeit, Knicksicherheit, Elastizität und Flexibilität besser zu steuern.According to a further embodiment of the invention, from the Soft segment and the hard segment consisting of a block polymer with another polyfluorocarbon be mechanically mixed, for example with ETFE, modified ETFE or with ECTFE. Thanks to this measure it is possible to improve the properties of the compositions, such as mechanical strength, tissue friendliness, kink resistance, elasticity and Better control of flexibility.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können, wie bei Thermoplasten üblich, durch bekannte Extrusions-, Spritzguß- oder andere Verfahren über einen Schmelzprozeß verarbeitet werden, das heißt, das Material wird bei einer Temperatur, die oberhalb der Schmelzzone liegt, verarbeitet.The compositions according to the invention can, as in the case of thermoplastics usual, by known extrusion, injection molding or other processes via a Melting process, that is, the material is processed at a temperature which is above the melting zone, processed.

Dieses wirtschaftliche Verfahren war mit den bisher verwendeten, vulkanisierbaren Verfahren nicht möglich. Von besonderer Bedeutung ist, daß bei dem hier beschriebenen Verfahren und mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine Transparenz erzielt werden kann, die von vulkanisiertem Material unbekannt ist.This economical process was similar to the vulcanizable ones previously used Procedure not possible. It is of particular importance that in the case of the one described here Method and achieved transparency with the compositions according to the invention unknown of vulcanized material.

Damit die Position der Rohre und Schläuche im menschlichen Körper leichter kontrolliert werden kann und damit zurückgebliebene Teile mit größerer Sicherheit geortet werden können, soll das erfindungsgemäße Material vorzugsweise Röntgenstrahlen absorbierend sein. Zu diesem Zwecke kann in die Zusammensetzungen ein Röntgenkontrastmittel, wie beispielsweise Bariumsulfat eingearbeitet werden. Dies ist besonders dann wünschenswert, wenn die betreffende Zusammensetzung für die Herstellung von Herzkathetern oder von Rohren für die chirurgische Punktion verwendet werden soll.With it, the position of the pipes and hoses in the human body can be more easily controlled and thus left behind parts with larger The material according to the invention should preferably be able to be located safely Be X-ray absorbent. For this purpose can be included in the compositions an x-ray contrast medium such as Barium sulfate incorporated will. This is particularly desirable when the composition in question for the production of cardiac catheters or tubes for surgical puncture should be used.

Die Erfindung wird durch das nachstehende Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is further illustrated by the following exemplary embodiment explained.

Beispiel 100 Gewichtsteile einer Polymerzusammensetzung, bestehend aus 60 Gew.-% Ethylentetrafluorethylen ETFE (Hartsegment) und 40 Gew.-% eines Tetrafluorethylen/Propylen-Mischpolymers (Weichsegment), die durch einen chemischen Prozeß oder durch einen Strahlungsprozeß miteinander verbunden sind, werden in einem Zylinder mit 11 Gewichtsteilen BaS04 vermischt. Anschließend wird dieses Gemisch in einen Extruder gegeben. Alle Teile des Extruders, die mit dem Gemisch in Verbindung kommen, bestehen aus einem Metall, das nicht angegriffen wird. Rostfreier Stahl eignet sich nicht hierfür. Ein geeignetes Metall ist Hostalloy.Example 100 parts by weight of a polymer composition consisting of of 60% by weight of ethylene tetrafluoroethylene ETFE (hard segment) and 40% by weight of a tetrafluoroethylene / propylene mixed polymer (Soft segment) produced by a chemical process or by a radiation process are connected to each other, in a cylinder with 11 parts by weight of BaS04 mixed. This mixture is then fed into an extruder. All parts of the extruder, which come into contact with the mixture, consist of a metal, that is not attacked. Stainless steel is not suitable for this. A suitable one Metal is hostalloy.

Der Extruder ist auf 290"C erwärmt. Da das genannte Gemisch thermoplastische Eigenschaften besitzt, wird es durch die Wärme in dem Extruder geschmolzen. Das geschmolzene Material wird mittels einer Schnecke gegen eine Düse gedrückt. Die Düse weist in ihrem Zentrum einen Dorn auf, so daß am Austritt der Düse ein Rohr entsteht. Dieses Rohr wird in einem Wasserbad gekühlt. Etwa 2 - 3m lange Stücke solcher Rohre werden als Katheter verwendet.The extruder is heated to 290 "C. Since the said mixture is thermoplastic Properties, it is melted by the heat in the extruder. That molten material is pressed against a nozzle by means of a screw. the The nozzle has a mandrel in its center, so that a tube at the outlet of the nozzle arises. This tube is cooled in a water bath. Pieces about 2-3m long such tubes are used as catheters.

Katheter mit einem Durchmesser von etwa 2 mm und einer sehr dünnen Wanddicke von etwa 0,1 mm werden in die Venen eingeführt. Versuche an der Universitätsklinik in Upsala und im Krankenhaus in Västeräs haben gezeigt, daß diese Katheter äußerst flexibel sind und nicht - wie herkömmliche Katheter -knicken oder steif sind. Somit können sie den Venen im menschlichen Körper folgen.Catheters with a diameter of about 2 mm and a very thin one Wall thickness of about 0.1 mm are inserted into the veins. Trials at the university clinic in Upsala and in the hospital in Västeräs have shown that these catheters are extremely effective are flexible and not kink like conventional catheters or are stiff. Thus, they can follow the veins in the human body.

Die gleichen Versuche zeigten auch, daß diese neuen Katheter-Röhrchen im Röntgenbild sichtbar sind. Somit kann man den genauen Ort der Katheter im menschlichen Körper feststellen.The same tests also showed that these new catheter tubes are visible in the X-ray. Thus, one can determine the exact location of the catheter in the human Determine body.

Außerdem kann man erkennen, ob sich eventuell ein Stück des Katheters gelöst hat und im menschlichen Körper verblieben ist.You can also tell whether there is a piece of the catheter dissolved and remained in the human body.

Claims (7)

Obi Jacobson Kolpingstraße 18 6254 Elz / Ww.Obi Jacobson Kolpingstrasse 18 6254 Elz / Ww. und Horst Schulz Heinrich-Fendelstraße 18 6250 Limburg 1 Fluorkohlenstoffpolymer-Zusammensetzungen, insbesondere zur Herstellung von Schläuchen oder Rohren für medizinische Anwendung Patentansprüche: 1. Fluorkohlenstoffpolymere enthaltende Zusammensetzungen zur Verwendung bei der Herstellung von Schläuchen und Rohren, insbesondere solchen für medizinische Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Fluorkohlenstoffpolymere Blockpolymere aus einem Polyfluorkohlenstoff-Weichsegment und einem Polyfluorkohlenstoff-Hartsegment sind, welche miteinander vernetzt sind. and Horst Schulz Heinrich-Fendelstraße 18 6250 Limburg 1 fluorocarbon polymer compositions, in particular for the manufacture of hoses or tubes for medical use Claims: 1. Compositions containing fluorocarbon polymers for use in the manufacture of hoses and tubes, especially those for medical purposes Application, characterized in that these fluorocarbon polymers are block polymers made of a polyfluorocarbon soft segment and a polyfluorocarbon hard segment which are networked with each other. 2. Zusammensetzungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Weichsegment ein Vinylidenfluoridhexafluorpropylenpolymer ist.2. Compositions according to claim 1, characterized in that this soft segment is a vinylidene fluoride hexafluoropropylene polymer. 3. Zusammensetzungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Hartsegment ein Vinylidenfluorid-, Vinylfluorid- oder Äthylentetrafluoräthylenpolymer ist.3. Compositions according to claim 1 or 2, characterized in that that this hard segment is a vinylidene fluoride, vinyl fluoride or ethylene tetrafluoroethylene polymer is. 4. Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Blockpolymer ein weiteres Fluorkohlenstoffpolymer mechanisch eingearbeitet enthält.4. Compositions according to one of claims 1 to 3, characterized in that that this block polymer mechanically incorporated another fluorocarbon polymer contains. 5. Zusammensetzungen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weitere Fluorkohlenstoffpolymer Poly(äthylentetrafluoräthylen) (ETFE) ist.5. Compositions according to claim 4, characterized in that this other fluorocarbon polymer is poly (ethylene tetrafluoroethylene) (ETFE). 6. Schläuche oder Rohre für medizinische Anwendungen mit hoher mechanischer Festigkeit, guter Gewebefreundlichkeit und großer Flexibilität und Elastizität, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Zusammensetzungen gemäß einem der Anspruche 1 bis 5, gegebenenfalls unter Mitverwendung eines Röntgenkontrastmittels hergestellt sind.6. Hoses or tubes for medical applications with high mechanical Strength, good tissue friendliness and great flexibility and elasticity, characterized in that it consists of compositions according to any one of the claims 1 to 5, optionally produced with the use of an X-ray contrast medium are. 7. Schläuche oder Rohre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Röntgenkontrastmittel Bariumsulfat ist.7. hoses or pipes according to claim 6, characterized in that this X-ray contrast medium is barium sulfate.
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