Die Erfindung betrifft eine Kunststoffmasse, insbesondere zur
Herstellung von Behältern, Beuteln und Schläuchen zur Aufnahme
von Blut und medizinischen Lösungen.
Aus der US-PS 40 00 341 ist eine Kunststoffmasse bekannt, die
sich zur Herstellung von Blutbeuteln eignen soll. Diese Kunst
stoffmasse umfaßt eine Mischung aus Polypropylen und Block
copolymerisaten mit thermoplastischen Kautschukeigenschaften
aus einem zentralen Block aus einem kautschukartigen Poly
olefin und endständigen Polystyrolblöcken, welche 16 Gew.-%
des Mischpolymerisatmoleküls ausmachen. Weiterhin ist ein
Poly(äthylen/propylen) in der Mischung enthalten. Dieses Ma
terial hat zwar die geforderte Weichheit, welche insbesondere
für Blutbeutel notwendig ist, jedoch besteht bei diesem Ma
terial eine gewisse Gefahr, daß Inhaltsstoffe des Kunststoff
materials in das Blut einfließen können.
Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Auf
gabe der vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffmasse bereitzustellen,
die weich genug ist und keine Inhaltsstoffe des
Kunststoffmaterials in das Blut einfließen läßt.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen
Merkmale gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen er
geben sich aus den Unteransprüchen.
Vorzugsweise sollte eine Kunststoffmasse gemäß
der Erfindung mindestens etwa 15 Gew.-% Bestandteil (A)
enthalten. Ferner sollte eine Kunststoffmasse gemäß der
Erfindung vorzugsweise keine flüssigen Plastifizierungs
mittel enthalten.
Schließlich sollte eine Kunststoffmasse gemäß der
Erfindung eine wirksame Spurenmenge, vorzugsweise 0,05 bis
0,2 Gew.-%, eines Antioxidationsmittels, vorzugsweise eines
gehinderten phenolischen Antioxidationsmittels enthalten.
Ein in erfindungsgemäßen Kunststoffmassen besonders
gut geeignetes Antioxidationsmittel ist 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-
tris(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxylbenzyl)benzol, und zwar
deswegen, weil es in Gegenwart von Blut praktisch nicht aus
laugbar ist. Ferner ist dieses Antioxidationsmittel bei
Autoklaventemperaturen praktisch nicht hydrolysierbar, wes
wegen es auch nicht in Substanzen niedrigeren Molekular
gewichts, die dann leichter in das Blut ausgelaugt werden könnten,
gespalten wird. Das genannte Oxidationsmittel ist im Handel
erhältlich.
Unter geeigneten Umständen kann als Antioxidations
mittel auch das im Handel erhältliche Tetrakis [methylen-3-
(3′-5′-di-tert.-butyl-4′-hydroxyphenyl)propionat]methan ver
wendet werden. Letzteres Antioxidationsmittel ist jedoch
bei Autoklaventemperaturen an seinen Esterbindungen etwas
hydrolyseanfällig.
Der Bestandteil (A) einer erfindungsgemäßen Kunst
stoffmasse kann aus einem Polyolefin aus im wesentlichen
Propyleneinheiten mit vorzugsweise einem Schmelzindex
(ermittelt nach der US-Standard-Vorschrift ASTM D-1238,
Bedingung L) von 1,5 bis 3 bestehen. Zahl
reiche im Handel erhältliche und erfindungsgemäß verwendbare
Polyolefine können geringe Mengen Äthyleneinheiten, beispiels
weise bis zu etwa 10% Äthyleneinheiten, enthalten, ohne daß
dadurch die Eigenschaften des Polypropylens wesentlich beein
trächtigt werden. Der Polypropylenbestandteil vermittelt einer
erfindungsgemäßen Kunststoffmasse in der Regel die erforder
liche Hitzebeständigkeit, insbesondere bei der bei der Behand
lung im Autoklaven auftretenden Belastung. Gleichzeitig
erhöht sich mit einer Zunahme des Polypropylenanteils die
Steifigkeit der Kunststoffmasse.
Ein erfindungsgemäß recht gut verwendbarer Bestand
teil (B) ist ein handelsübliches Blockmischpolymerisat mit einem zentralen Block aus Äthylen- und Butyleneinheiten.
Die erfindungsgemäß verwend
baren Blockmischpolymerisate besitzen ein Molekulargewicht von
vorzugsweise etwa 50 000 bis 120 000 und zeigen die Eigen
schaften eines thermoplastischen Kautschuks. Dies ist auf
die kombinierten Wirkungen des Zentralblocks des Moleküls,
der aus einem kautschukartigen olefini
schen Material besteht, und den endständigen Blöcken aus
thermoplastischem Polystyrol zurückzuführen.
Als Bestandteil (C) werden 10 bis 40 Gew.-Teile
eies weicheren Polyolefins, z. B. eines Polyäthylens oder vor
zugsweise eines Poly(äthylen/vinylacetats) mit 10 bis 35
Gew.-% Vinylacetateinheiten verwendet. Ein solches Poly(äthylen/vinyl
acetat) mit 28 Gew.-% Vinylacetateinheiten ist beispielsweise
im Handel erhältlich. Der Bestandteil (C) dient als Weich
macher oder Mittel zur Verbesserung des Schmelzeflusses,
d. h. es wirkt als festes und nicht extrahierbares Plastifizierungs
mittel und unterstützt die Be- oder Verarbeitbarkeit der
erfindungsgemäßen Kunststoffmasse während des Blasformens und
dergleichen. Als Weichmacher eignet sich auch ein Poly(äthylen/
propylen) mit nicht mehr als 60 Gew.-% Propyleneinheiten.
Die verschiedenen Bestandteile einer Kunststoff
masse gemäß der Erfindung können in einer üblichen Vorrich
tung, beispielsweise in einem Banbury-Mischer und dergleichen,
zu einer Polymerisatmischung vereinigt werden. Nach Erhalt
eines homogenen Gemischs kann dieses in einer üblichen Vor
richtung erwärmt und in einen Meßbecher zum Blasformen der
gewünschten Behälter extrudiert oder in sonstiger Weise ver
arbeitet werden.
Die folgenden Beispiele 3-8 sollen die Erfindung näher
veranschaulichen, wobei hinsichtlich Herstellung und Eigenschaften der
erfindungsgemäßen Masse jeweils Bezug genommen wird auf die beiden
nachstehenden Vergleichsbeispiele 1 und 2:
Vergleichs-Beispiel 1
Ein Drehmischer wird mit 80 Gew.-Teilen eines
Blockmischpolymerisats mit thermoplastischen Kautschukeigen
schaften aus im wesentlichen
- 1) einem etwa 70 Gew.-% des
Mischpolymerisatmoleküls ausmachenden Zentralblock aus einem
kautschukartigen Polyolefin mit in der Regel gleichen Anteilen
an Äthylen- und Butyleneinheiten und
- 2) endständigen Polystyrolblöcken
beschickt. Bei dem verwendeten Blockmischpoly
merisat handelt es sich um ein Handelsprodukt eines Molekular
gewichts von etwa 60 000. Danach wird der Drehmischer mit
20 Gew.-Teilen eines eine geringe Menge an mischpolymerisierten
Äthyleneinheiten enthaltenden Polypropylens eines Schmelz
flusses von etwa 2 beschickt. Zusätzlich zu den beiden Bestand
teilen wird noch eine geringe Menge, nämlich 0,1 Gew.-% der
Masse, des handelsüblichen Antioxidationsmittels 1,3,5-Tri
methyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol
verwendet. Ein flüssiges Plastifizierungsmittel wird nicht
mit verwendet.
Die verschiedenen Bestandteile werden in dem Dreh
mischer vorgemischt und dann aus einer Strangpreßvorrichtung
zu einem stabförmigen Strang extrudiert. Die erhaltenen
stabförmigen Stränge werden zu kleineren Teilen pelletisiert.
Die erhaltenen Pellets werden in eine handelsüb
liche Blasformvorrichtung, nämlich eine kontinuierlich arbeiten
de Strangpreßvorrichtung mit einer sekundären Blasstation,
gefüllt und mit Hilfe dieser Vorrichtung zu Blutbeuteln ver
arbeitet. Hierbei erhält man durchsichtige, flexible und
faltbare Blutbeutel, die sich ohne unangemessene Beeinträchti
gung oder Zerstörung im Rahmen typischer Sterilisationszyklen
in einem Autoklaven behandeln lassen.
In mit Blut gefülltem Zustand haben sich die er
haltenen Blutbeutel bei der Lagerung als extrem wenig aus
laugbar gezeigt. Insbesondere ist das verwendete Antioxidations
mittel auch nach der Behandlung in dem Autoklaven im wesent
lichen nicht in das Blut auslaugbar.
Vergleichs-Beispiel 2
Ein Rotationsmischer wird mit
- 1) 20 Gew.-Teilen
des in Vergleichs-Beispiel 1 verwendeten Polypropylens,
- 2) 60 Gew.-Teilen eines Poly(äthylen/butylen)-Polystyrol-Mischpolymerisats
eines Molekulargewichts von etwa 100 000, dessen mittlerer
Äthylen/Butylen-Block etwa 70 Gew.-% des Mischpolymerisats
ausmacht und der endständige Polystyrolblöcke enthält und
das mit dem handelsüblichen Antioxidationsmittel des Vergleichs-Beispiels
1 versetzt ist, und
- 3) 20 Gew.-Teilen eines handelsüblichen
Poly(äthylen/vinylacetat)-Mischpolymerisats mit etwa 28 Gew.-%
Vinylacetateinheiten
beschickt, worauf das Ganze zu einer
Kunststoffmasse verarbeitet wird. Die erhaltene Kunststoff
masse enthält etwa 0,1 Gew.-% Antioxidationsmittel.
Nach dem Vermischen wird die Kunststoffmasse in der
in Vergleichs-Beispiel 1 geschilderten Weise pelletisiert, worauf die
erhaltenen Pellets in der in Vergleichs-Beispiel 1 geschilderten Weise
durch Blasformen zu Blutbeuteln verarbeitet werden.
Hierbei erhält man Blutbeutel entsprechender Eigenschaften
wie sie die Blutbeutel des Vergleichs-Beispiels 1 aufweisen.
Beispiel 3
Aus 60 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 2 verwendeten Poly(äthylen/
butylen)-Polystyrol-Mischpolymerisats wird in Kombination mit
im wesentlichen 40 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 2 verwendete Propy
len-Mischpolymerisats eine Kunststoffmasse zubereitet. Diese
wird in der in Vergleichs-Beispiel 1 geschilderten Weise zu einem Extrudat
verarbeitet. Dieses läßt sich ohne Schwierigkeiten durch Blas
formen verarbeiten. Der hierbei erhaltene Formling ist im
Autoklaven zu behandeln, zeigt eine gute Durchsichtigkeit und
ist flexibel. Er ist allerdings steifer als die aus den
Kunststoffmassen der Vergleichs-Beispiele 1 und 2 hergestellten Gegen
stände.
Beispiel 4
Aus 70 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 2 verwendeten Poly
(äthylen/butylen)-Polystyrol-Blockmischpolymerisats wird in
Kombination mit 20 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 2 verwendeten
Propylen-Mischpolymerisats und 10 Gew.-% eines dem in Vergleichs-Bei
spiel 2 verwendeten Poly(äthylen/vinylacetat)-Mischpolymeri
sat ähnlichen Mischpolymerisats eine Kunststoffmasse zube
reitet.
Diese wird entsprechend Vergleichs-Beispiel 1 zu einem
Extrudat verarbeitet, das dann ohne Schwierigkeiten durch
Blasformen weiterverarbeitbar ist. Der hierbei erhaltene
Gegenstand ist im Autoklaven zu behandeln, besitzt eine gute
Durchsichtigkeit und ist flexibel. Es ist allerdings etwas
steifer als die aus der Kunststoffmasse des Beispiels 2 her
gestellten Gegenstände.
Beispiel 5
Aus 40 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 1 verwendeten
Poly(äthylen/butylen)-Polystyrol-Blockmischpolymerisats
wird in Kombination mit 20 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 1 ver
wendeten Propylenmischpolymerisats und 40 Gew.-% eines aus
niedrigdichtem Polyäthylen bestehenden Erweichungsmittels
eines Schmelzindex (ermittelt nach der US-Standard-Vor
schrift ASTM D1238 - Bedingung L) von 1,9 und einer Dichte
von 0,010 g/cm3 eine Kunststoffmasse zubereitet.
Die erhaltene Kunststoffmasse wird entsprechend Vergleichs-
Beispiel 1 zu einem Extrudat verarbeitet. Dieses läßt sich
ohne Schwierigkeiten durch Blasformen in im Autoklaven zu
behandelnde Gegenstände überführen. Diese besitzen eine etwas
geringere Durchsichtigkeit als die aus den Kunststoffmassen
der Vergleichs-Beispiele 1 und 2 hergestellten Gegenstände. Sie sind
auch etwas steifer als letztere.
Beispiel 6
Aus 70 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 2 verwendeten Poly
(äthylen/butylen)-Polystyrol-Blockmischpolymerisats wird in
Kombination mit 15 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 1 verwendeten Propylen-
Mischpolymerisats und 15 Gew.-% eines aus handelsüblichem
niedrigdichtem Polyäthylen bestehenden festen Plastifizierungs
mittels eines Schmelzindex von 2 und einer Dichte von 0,918 g/cm3
eine Kunststoffmasse zubereitet.
Die erhaltene Kunststoffmasse wird entsprechend Vergleichs-
Beispiel 1 zu Gegenständen verarbeitet, die entsprechende
Eigenschaften wie die Gegenstände der vorherigen Beispiele
aufweisen.
Beispiel 7
Aus 50 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 1 verwendeten Poly
(äthylen/butylen)-Polystyrol-Blockmischpolymerisats wird in
Kombination mit 20 Gew.-% des gemäß Vergleichs-Beispiel 1 verwendeten
Propylen-Mischpolymerisats und 30 Gew.-% des in Beispiel 6
verwendeten und aus Polyäthylen bestehenden festen Plasti
fizierungsmittels eine Kunststoffmasse zubereitet. Diese
wird entsprechend Vergleichs-Beispiel 1 zu Gegenständen verarbeitet,
die entsprechende Eigenschaften aufweisen wie die aus der
Kunststoffmasse des Beispiels 5 hergestellten Gegenstände.
Beispiel 8
Aus dem in Vergleichs-Beispiel 1 verwendeten Poly(äthylen/
butylen)-Polystyrol-Mischpolymerisat wird in Kombination
mit 10 Gew.-% des in Vergleichs-Beispiel 1 verwendeten Propylen-
Mischpolymerisats und 30 Gew.-% eines handelsüblichen Poly
(äthylen/propylen)-Mischpolymerisats mit 75 Gew.-% Äthylen
einheiten und eines Schmelzindex von 0,5 eine Kunststoff
masse zubereitet. Diese wird entsprechend Vergleichs-Beispiel 1 zu
Gegenständen verarbeitet, die entsprechende Eigenschaften
aufweisen wie die aus der Kunststoffmasse des Vergleichs-Beispiels 1
hergestellten Gegenstände.
Die Gegenstände werden anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 ein aus einer Kunststoffmasse gemäß der
Erfindung hergestellte Blutbeutel in der
Draufsicht und
Fig. 2 eine Seitenansicht des um 90° um seine
Längsachse gedrehten Blutbeutels von
Fig. 1, wobei der Blutspendeschlauch
im vorliegenden Falle nur angedeutet
ist.
Ein in den Zeichnungen dargestellter Blutbeutel
10 ist als geschlossener, flexibler, faltbarer Behälter von
im wesentlichen ovalem Querschnitt mit einem Schulterteil
12 einer Wandstärke, die beträchtlich größer ist als die
Wandstärke eines restlichen Teils 14 des verschlossenen und
faltbaren Teils, dargestellt. Insbesondere kann die
Stärke des Schulterteils 12 von 5,1 mm bis 2,5 mm und in
typischer Weise bis zu 1,5 mm herunter reichen. Der restliche
Teil 14 des Beutels 10 kann von 0,2 bis 4,6, in typischer
Weise bis 3,3 mm reichen. Hierbei gibt es in unterschiedlichen
Teilen 14 des Behälters (nur) relativ geringe Änderungen in
der Wandstärke.
Durch den Schulterteil 12 ist eine Reihe von im
Abstand angeordneten, aufrechtstehenden, röhrenförmigen Rohr
stutzen 16 und 17, die sich vom Beutelende nach auswärts er
strecken und mit dem Beutelinneren eine Verbindung herstellen,
festgelegt. Der Rohrstutzen 16 ist, wie dargestellt, an einen
Spendeschlauch 18 angeschlossen. Der Spendeschlauch 18 endet
in einer üblichen Nadelvorrichtung 20. Der Anschluß an den
Rohrstutzen 16 erfolgt in der in der US-PS 40 49 034 geschilderten
Weise. Der andere Rohrstutzen 17 trägt röhrenförmige Formlinge
22, die mit den äußeren Enden 24 des Rohrstutzens 16 hitze
verschweißt sind. Der Rohrstutzen 17 legt eine Dichtungs
membran über seine Bohrungen fest. Diese kann (um Zugang zum
Beutelinneren zu haben) durch eine sterile Nadel durchge
stochen werden.
Außerhalb des Formlings 22 ist ein geschlossener
Einlaßschutz 23 vorgesehen. Der röhrenförmige Formling 22
und der Einlaßschutz 23 können von üblicher Bauweise sein.
Der Formling 22, der Spendeschlauch 18 und die Schutzglieder
23 können nach dem Ausformen des Beutels 10 angebracht wer
den.
Die Rohrstutzen 16 und 17 können durch mit den
Rohrstutzen eine Einheit bildende dünne bandförmige Teile
25 verbunden sein. Der bandförmige Teil 25 weist einen
darin festgelegten perforierbaren Teil 27 auf. Dieser ist
infolge Anwesenheit der in dem bandförmigen Teil 25 vorge
sehenen Schwächungslinie 29 perforierbar. Die Schwächungs
linie ist lediglich etwa 0,025 bis 0,05 mm dick und weist
eine geschlossene, in der Regel rechteckige oder gegebenen
falls kreisförmige Form auf. Auf diese Weise kann der
Bandteil 27 ausgestanzt werden, um durch die hierbei ent
standenen Öffnungen Ausrichtstäbe oder Plasmaextraktoren
oder sonstige Aufhäng- oder Orientierungsglieder durch
führen zu können.
Am anderen Ende des Behälters oder Beutels 10
sind als integraler Bestandteil eine flache Enddichtung und ein
Aufhängteil 26 vorgesehen. In letzterem befindet sich ein
perforierbarer Schlitz 28 zum Hindurchführen eines Aufhänge
stabs oder eines Hakens (um den Beutel in umgedrehter Stellung
aufhängen zu können).
Der Aufhänger 26 reicht, wie dargestellt, mit
seinem Mittelteil 30 gegenüber seinen Seitenteilen 32 in
Längsrichtung weiter in den Behälter hinein. Infolgedessen
kann der Aufhänger beim Zentrifugieren des Blutbeutels
nach beendeter Blutabnahme in den Hauptteil des Beutels
hineingedrückt bzw. in diesem verstaut werden.
Bei einem Beutel der dargestellten Art kann selbst
verständlich auch eine andere Anzahl von Öffnungen 16 vorge
sehen sein. So kann beispielsweise zur permanenten Verbindung
mit einer Schlauchverbindung an einen zweiten Blutbeutel
(zur Ausbildung eines Doppelbeutels ähnlicher Funktion, wie
sie derzeit übliche Doppelbeutel ausüben) eine vierte Öffnung
vorgesehen sein. Weiterhin kann ein erfindungsgemäßer Beutel
auch in Verbindung mit anderen Mehrfachbeutelsystemen zum
Einsatz gelangen.
Aus Fig. 1 und 2 geht hervor, daß der Umfang des
Behälterwandabschnitts, beispielsweise Abschnitte 34 und 36,
die senkrecht zu einer Längsachse 38 der Kammer verlaufen,
mit Ausnahme der äußersten Enden des Behälters im wesentlichen
überall gleichmäßig verläuft. Dies erfolgt dadurch, daß beide
Behälterenden, wie aus Fig. 2 hervorgeht, in Querrichtung
konisch auslaufen, und wie aus Fig. 1 hervorgeht, entsprechend
in seitlicher Richtung zunehmen. Hierdurch wird der im wesent
lichen gleichmäßige Umfang der Kammerwandabschnitte 34 und
36 über den Hauptteil des erfindungsgemäßen Behälters hinweg
erreicht und dies trotz der sich ändernden Quer- und Seiten
abmessungen (vergleiche Fig. 1 und 2). Diese Anordnung er
leichtert das flache Zusammenlegen des Behälters trotz seiner
Ausformung in ovaler Gestalt (vergleiche CA-PS 10 01 511).
Die besonders bevorzugten Kunststoffmassen gemäß
der Erfindung lassen sich besonders gut durch Blasformen
in flexible, durchsichtige, leicht faltbare Blutbeutel ohne
merklich auslaugbare Bestandteile überführen. Diese Blut
beutel vertragen sich (bei der Lagerung) besonders gut mit
Vollblut und Blutbestandteilen.