DE3107542C2 - Polymer mixtures with improved blood tolerance, process for their preparation and their use in the production of biomedical devices - Google Patents

Polymer mixtures with improved blood tolerance, process for their preparation and their use in the production of biomedical devices

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Description

Die Erfindung betrifft Polymerengemische mit verringerter freier Ober­ flächenenergie und verbesserter Blutverträglichkeit und Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung dieser Polymerengemische zur Herstellung von biomedizinischen Geräten oder Teilen davon oder zur Beschichtung der Oberflächen von biomedizini­ schen Geräten oder Teilen hiervon, die mit Blut in Kontakt kommen.The invention relates to polymer mixtures with reduced free upper surface energy and improved blood tolerance and procedures their manufacture. The invention further relates to the use of these Polymer mixtures for the production of biomedical devices or Parts thereof or for coating the surfaces of biomedizini devices or parts thereof that come into contact with blood.

Eine weitgehend akzeptierte Hypothese zur Verträglichkeit von Werk­ stoffen mit Blut besagt, daß diese innerhalb eines engen Bereiches an freier Oberflächenenergie maximiert wird, wodurch eine vorteilhafte Wechselwirkung mit Plasma-Protein hervorgerufen wird. Eine übliche Messung der freien Oberflächenenergie erfolgt durch die kritische Oberflächenenergie (γc) nach Zisman. Der optimale Wert wurde empi­ risch ermittelt und liegt im Bereich der Werte für γc von etwa 20 bis 30 dyn/cm (vgl. z. B. R.A. Baeir, Ann. N.Y. Acad. Sci. 17, Sei­ te 283 (1977)).A widely accepted hypothesis on the compatibility of materials with blood states that it is maximized within a narrow range of free surface energy, thereby causing an advantageous interaction with plasma protein. A common measurement of the free surface energy is carried out by the critical surface energy (γ c ) according to Zisman. The optimal value was determined empirically and lies in the range of the values for γ c of about 20 to 30 dynes / cm (cf., for example, BRA Baeir, Ann. NY Acad. Sci. 17, page 283 (1977)).

Übliche Polymere (z. B. Polyurethane), welche die gewünschten physika­ lischen Eigenschaften für die mit Blut in Berührung tretenden Oberflä­ chen von biomedizinischen Geräten besitzen, fallen häufig nicht in diesen Bereich der kritischen Oberflächenspannung.Common polymers (e.g. polyurethanes), which have the desired physics properties for the surface that comes into contact with blood of biomedical devices are often not included this area of critical surface tension.

Es ist bekannt, daß Polysiloxane einen besonders niedrigen Wert für die kritische Oberflächenspannung besitzen, und es wurde deshalb vor­ geschlagen, sie in Polyurethane einzubringen, um die Oberflächeneigen­ schaften derartiger Materialien zu verbessern. Jedoch ist auch be­ kannt, daß Polysiloxane selbst eine Neigung besitzen, aus dem Polyure­ than-Basispolymer ausgeschieden zu werden, wie dies in der US-PS 3 243 475 beschrieben wurde.It is known that polysiloxanes have a particularly low value for have the critical surface tension and it was therefore before  struck to incorporate them in polyurethane to make the surface inherent to improve such materials. However, be knows that polysiloxanes themselves have a tendency from the polyure than base polymer to be excreted, as described in US Pat 3,243,475.

In der US-PS 3 562 352 wurden Polysiloxan-Polyurethan-Blockcopolymere zur Verwendung vorgeschlagen, um die Oberflächeneigenschaften von mit Blut in Berührung stehenden Oberflächen von Bestandteilen biomedizini­ scher Geräte zu modifizieren. Die zu dieser Verwendung beschriebene Technik umfaßt die Herstellung des gesamten mit Blut in Berührung kommenden Gerätes aus derartigen Blockcopolymeren oder die Beschich­ tung dieser Geräte mit den Copolymeren. Die Blockcopolymere haben selbst schlechte strukturelle Merkmale aufgrund des hohen Gehaltes an Polysiloxan. Andererseits sind die beschichteten Materialien besonders teuer in der Ausformung, da sie nicht durch thermoplastische Verfahren zu verarbeiten sind, wie beispielsweise durch ein Spritzgußverfahren oder durch Extrudieren. Die Herstellung von Rohrleitungen, Kathetern und anderen dem Kontakt mit Blut aussetzbaren Geräten aus derartigen Materialien ist besonders teuer aufgrund der Notwendigkeit einer An­ wendung der Technik der Herstellung aus Lösungen.U.S. Patent 3,562,352 discloses polysiloxane-polyurethane block copolymers proposed for use to measure the surface properties of Blood-touching surfaces of biomedizini components to modify shear devices. The one described for this use Technique involves making everything in contact with blood coming device from such block copolymers or the coating device with the copolymers. The block copolymers have even poor structural features due to the high content Polysiloxane. On the other hand, the coated materials are special expensive to form, since it is not by thermoplastic processes are to be processed, such as by an injection molding process or by extrusion. The manufacture of pipes, catheters and other devices exposed to blood from such devices Materials is particularly expensive due to the need for an order application of the technique of manufacturing from solutions.

Es sind einige experimentelle Arbeiten zu dem Problem des Vermischens von Blockcopolymeren von Polydimethylsiloxan mit Homopolymeren von höherer kritischer Oberflächenspannung publiziert worden. Es ist be­ kannt, daß diese Materialien Filme mit hohen Siloxan-Oberflächenkon­ zentrationen ergeben. Es wird dazu auf die folgenden Veröffentlichun­ gen verwiesen: D.G. Legrand und R.L. Gaines, Jr., Polym. Prepr. 11, Seite 442 (1970); D.W. Dwight et al., Polym. Prepr. 20, (1), Seite 702 (1979); J.J. O′Malley, Polym. Prepr. 18, (1977). Jedoch beschreiben alle diese Literaturstellen die Polymerengemische unter wissenschaft­ lichen Gesichtspunkten ohne einen Hinweis darauf, daß diese Mate­ rialien einen Fortschritt bei einer biomedizinischen Anwendung bringen. There is some experimental work on the mixing problem of block copolymers of polydimethylsiloxane with homopolymers of higher critical surface tension have been published. It's be knows that these materials have films with high siloxane surface areas result in concentrations. It will refer to the following publications referenced: D.G. Legrand and R.L. Gaines, Jr., Polym. Prepr. 11, Page 442 (1970); D.W. Dwight et al., Polym. Prepr. 20, (1), page 702 (1979); J.J. O'Malley, Polym. Prepr. 18, (1977). However describe all these literature references the polymer mixtures under science aspects without any indication that this mate rialien progress in biomedical application bring.  

Die Erfindung befaßt sich mit dem technischen Problem, Polymerengemi­ sche mit niedriger freier Oberflächenenergie zu schaffen, die für die Verwendung als Oberfläche eines mit Blut in Berührung stehenden medi­ zinischen Gerätes geeignet sind. Diese neuen Polymerengemische sollen preiswert und schnell verarbeitbar sein und ausgezeichnete technische Eigenschaften aufweisen. Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungs­ formen deutlich.The invention is concerned with the technical problem, Polymerengemi create with low free surface energy that for the Use as a surface of a medi in contact with blood cinical device are suitable. These new polymer blends are said to be inexpensive and quick to process and excellent technical Have properties. Other objects and features of the invention become from the following description of the preferred embodiment shape clearly.

Erfindungsgemäß wird dieses Eigenschaftsprofil bei einem Polymerenge­ misch gefunden, welches aus mindestens 95 Vol.-% eines Basispolymers und höchstens 5 Vol.-% eines Zusatzpolymers besteht und eine freie Oberflächenenergie γc von 10 bis 35 dyn/cm aufweist, wobei das Zu­ satzpolymer in dem Basispolymer dispergiert ist, eine freie Oberflä­ chenenergie γc aufweist, die niedriger als die des Basispolymers ist und ein Polydialkylsiloxan-Segment, welches chemisch an ein Polyure­ than-Segment gebunden ist, umfaßt.According to the invention, this profile of properties is found in a mixed polymer which consists of at least 95% by volume of a base polymer and at most 5% by volume of an additional polymer and has a free surface energy γ c of 10 to 35 dynes / cm, the add-on polymer in is dispersed in the base polymer, has a free surface energy γ c which is lower than that of the base polymer and comprises a polydialkylsiloxane segment which is chemically bonded to a polyurethane segment.

Das Zusatzpolymer umfaßt mindestens zwei unterschiedliche Homopolymer- Segmente, vorzugsweise in Form eines Pfropf- oder Blockcopolymers. Das Polydialkylsiloxan-Segment besitzt eine niedrige freie Oberflächen­ energie, während das andere Segment sich durch die Fähigkeit auszeich­ net, die Neigung dieses Materials zum Ausscheiden aus dem Basispolymer zu verringern. Vorzugsweise bestehen das Basispolymer und die zweite Komponente des Zusatzpolymers aus dem gleichen Material, vorzugsweise aus Polyurethan. Das Zusatzpolymer dient zur Verringerung der kriti­ schen Oberflächenspannung des Basispolymers, um es mit Blut verträg­ lich zu gestalten.The additive polymer comprises at least two different homopolymer Segments, preferably in the form of a graft or block copolymer. The Polydialkylsiloxan segment has a low free surface energy, while the other segment is characterized by the ability net, the tendency of this material to separate from the base polymer to reduce. Preferably the base polymer and the second are Component of the additional polymer from the same material, preferably made of polyurethane. The additional polymer serves to reduce the criticality surface tension of the base polymer to make it compatible with blood to design.

Typische Basispolymere, deren Oberflächen erfindungsgemäß verbessert werden können, sind Polyurethane, Polysulfone, Polycarbonate, Poly­ ester, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Poly(acryl-nitril-buta­ dien-styrol), Polybutadien, Polyisopren, Styrol-Butadien-Styrol-Block­ copolymere, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere, Poly-4-methylpen­ ten, Polyisobutylen, Polymethyl-methacrylat, Polyvinylacetat, Poly­ acrylnitril, Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat, Cellulose und ihre Ester und Derivate, wobei jedoch Polyurethane bevorzugt sind. Typical base polymers whose surfaces are improved according to the invention can be, are polyurethanes, polysulfones, polycarbonates, poly esters, polyethylene, polypropylene, polystyrene, poly (acrylonitrile buta diene-styrene), polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene-styrene block copolymers, styrene-isoprene-styrene block copolymers, poly-4-methylpen ten, polyisobutylene, polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, poly acrylonitrile, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, cellulose and their esters and derivatives, but polyurethanes are preferred.  

Das Basispolymer muß geeignet sein, zu einem selbsttragenden struktu­ rellen Körper oder einem selbsttragenden Film geformt oder als Be­ schichtung auf einen selbsttragenden Körper aufgebracht werden zu können.The base polymer must be suitable for a self-supporting structure relle body or a self-supporting film shaped or as Be Layering can be applied to a self-supporting body can.

Eine weitere Eigenschaft des Basispolymers liegt darin, daß seine kri­ tische Oberflächenspannung (γc) über derjenigen liegt, die wün­ schenswert ist für eine mit Blut in Kontakt stehende Oberfläche und auch höher liegt als die kritische Oberflächenspannung des Zusatzpoly­ mers, das den γc-Wert des Basispolymers verringert. Messungen von γc werden mittels der direkten Methode unter Verwendung eines Meßge­ rätes zur Messung des Kontaktwinkels nach Kernco oder Rame-Hart und einer Folge von sieben Lösungsmitteln durchgeführt, entsprechend dem Verfahren nach Zisman (A.W. Adamson, Physical Chemistry for Surfaces, Seiten 339 bis 357, 351 (3. Ausgabe)). Die Messungen werden bei Raum­ temperatur unter Verwendung steigender Winkel von zu Filmen gegossenen Lösungen, die 4 Stunden bei 60°C getempert wurden, durchgeführt. Die Hauptkontaktwinkel werden zu einer Zisman-Kurve unter Verwendung eines Rechenprogramms zur linearen Rückbildung zusammengesetzt.Another property of the base polymer is that its kri diagram surface tension (γ c) lies above that which is Wanting's value for a blood-contacting land surface and also higher is than the critical surface tension of the Zusatzpoly mers that the γ c - Base polymer value decreased. Measurements of γ c are carried out using the direct method using a measuring device for measuring the contact angle according to Kernco or Rame-Hart and a sequence of seven solvents, according to the method according to Zisman (AW Adamson, Physical Chemistry for Surfaces, pages 339 to 357 , 351 (3rd edition)). The measurements are carried out at room temperature using increasing angles of solutions cast into films which have been annealed for 4 hours at 60 ° C. The main contact angles are assembled into a Zisman curve using a linear regression calculation program.

Es wurde gefunden, daß die Homopolymer-Komponente des Zusatzpolymers mit dem niedrigsten Wert für γc den γc-Wert des gesamten Zusatz­ polymers bestimmt. Hat somit beispielsweise die erste Komponente einen γc-Wert von 25 und die zweite Komponente einen γc-Wert von 35, so ist der Gesamt-γc-Wert des Zusatzpolymers etwa 25.It has been found that the homopolymer component of the additive polymer with the lowest value for γ c determines the γ c value of the total additive polymer. If, for example, the first component has a γ c value of 25 and the second component has a γ c value of 35, the total γ c value of the additional polymer is approximately 25.

Erfindungsgemäß ist das Homopolymer für die erste Komponente mit einem γc-Wert in dem gewünschten Bereich, um den Wert des Basispolymers zu verringern, Polydialkylsiloxan, vorzugsweise Polydimethylsiloxan. Po­ lydimethylsiloxan weist einen γc-Wert von etwa 22 dyn/cm auf. Die Techniken zur Bildung von Siloxan-Copolymeren zur Verwendung in der Erfindung sind bekannt, wie beispielsweise aus W. Noll, Chemistry and Technology of Silicones (Academic Press, 1968).According to the invention, the homopolymer for the first component with a γ c value in the desired range in order to reduce the value of the base polymer is polydialkylsiloxane, preferably polydimethylsiloxane. Polydimethylsiloxane has a γ c value of approximately 22 dynes / cm. The techniques for forming siloxane copolymers for use in the invention are known, for example from W. Noll, Chemistry and Technology of Silicones (Academic Press, 1968).

Wenn das erfindungsgemäße Polymerengemisch durch Mischen eines vorge­ bildeten Zusatzpolymers des vorstehend genannten Typs mit einem Basis­ polymer gebildet wird, so wird ein derartiges Zusatzpolymer in zweck­ mäßiger Weise aus Blockcopolymeren oder alternierenden ersten und zweiten Komponenten, die untereinander durch chemische Bindungen ver­ knüpft sind, nach bekannten Techniken gebildet. Beispielsweise können derartige Blockcopolymere in Übereinstimmung mit den vorstehend ge­ nannten Veröffentlichungen von Noshay und McGrath gebildet werden. Eine geeignete Anzahl an wiederkehrenden Einheiten eines jeden Homo­ polymers der ersten Komponente ist diejenige, die zur Aufrechterhal­ tung des γc-Wertes des Homopolymers hinreichend ist, wie durch Auf­ rechterhaltung etwa der gleichen Glasübergangstemperatur, wie der des reinen Homopolymers, nachgewiesen wird. Typischerweise liegt diese Zahl in der Größenordnung von 5 bis 10 Einheiten oder darüber. In ähn­ licher Weise sollte eine hinreichende Zahl von wiederkehrenden Einhei­ ten der zweiten Komponente in einem Segment vorhanden sein, so daß das Zusatzpolymer bei Raumtemperatur fest ist.If the polymer mixture according to the invention is formed by mixing a pre-formed additional polymer of the type mentioned above with a base polymer, such an additional polymer is expediently made from block copolymers or alternating first and second components which are linked to one another by chemical bonds, according to the known Techniques formed. For example, such block copolymers can be formed in accordance with the aforementioned Noshay and McGrath publications. A suitable number of repeating units of each homopolymer of the first component is that sufficient to maintain the γ c value of the homopolymer, as evidenced by maintaining about the same glass transition temperature as that of the pure homopolymer. Typically this number is on the order of 5 to 10 units or more. Similarly, there should be a sufficient number of repeating units of the second component in one segment so that the additive polymer is solid at room temperature.

Die Herstellung von Blockcopolymeren (oder Multipolymeren) kann nach verschiedenen Verfahren durchgeführt werden, welche sich voneinander im Ausmaß unterscheiden, in welchem die Struktur des erhaltenen Pro­ dukts definiert sein kann.The production of block copolymers (or multipolymers) can by Different procedures are carried out, which differ from each other differ in the extent to which the structure of the Pro product can be defined.

Ein Verfahren umfaßt die Kupplung von zwei (oder mehr) vorgeformten Blöcken, die in zwei getrennten Reaktionen vor der Kupplungsreaktion hergestellt worden sind. Dieses Verfahren führt zu einer sehr wohl de­ finierten Struktur, wenn die Verknüpfungsreaktion die Umsetzung von Blöcken mit sich selbst ausschließt und lediglich die Verknüpfung von unterschiedlichen Blöcken miteinander ermöglicht.One method involves coupling two (or more) preformed ones Blocks in two separate reactions before the coupling reaction have been produced. This procedure leads to a very de structure when the linking reaction is the implementation of Excludes blocks with itself and just linking different blocks with each other.

Eine nur wenig schlechter definierte Struktur ergibt sich, wenn zwei vorgeformte Blöcke die Fähigkeit besitzen (über eine Verknüpfungsre­ aktion) mit sich selbst, wie auch mit unterschiedlichen Blöcken zu reagieren.A structure that is only slightly less well defined results if two preformed blocks have the ability (via a link re action) with yourself as well as with different blocks react.

Eine noch schlechter definierte Struktur ergibt sich, wenn ein einzel­ ner (oder mehrere) vorgeformter Block mit einem zweiten Block, der während der Verknüpfungsreaktion entstanden ist, verbunden wird. In diesem Falle ist die anfängliche Länge des vorgeformten Blocks bekannt (aufgrund der getrennten Reaktion, die zu seiner Herstellung benutzt wurde), jedoch ist die Sequenzverteilung des Copolymers nicht genau bekannt, da sowohl eine Verknüpfung als auch ein Kettenwachstum bei der zweiten Reaktion möglich ist, welche den zweiten Block erzeugt. Geeignete Verfahren zur Ausbildung der einen oder anderen Art dieser Copolymere zur Verwendung in der Erfindung sind aus der vorstehend ge­ nannten Veröffentlichung von Noshay und McGrath bekannt.An even worse defined structure results when a single ner (or more) preformed block with a second block, the is created during the linking reaction. In  in this case the initial length of the preformed block is known (due to the separate reaction used to make it ), but the sequence distribution of the copolymer is not accurate known because of both a link and chain growth the second reaction is possible, which generates the second block. Suitable procedures for training one type or another of these Copolymers for use in the invention are known from the above named publication by Noshay and McGrath.

Das erfindungsgemäße Zusatzpolymer besteht aus einem Block- oder Pfropfcopolymer-Segment eines Polydialkylsiloxans, vorzugsweise eines Polydimethylsiloxans, als erster Komponente und einem Polyurethan-Seg­ ment als zweiter Komponente. Der nachfolgend verwendete Begriff "Poly­ urethan" umfaßt Polyurethanharnstoffe, Polyetherurethane, Polyester­ urethane und weitere bekannte Polyurethane, wie sie beispielsweise be­ schrieben sind in dem US-PS 3 562 352 (Spalte 2, Zeile 66 bis Spalte 3, Zeile 37). Dieses Copolymer kann mit jedem beliebigen Basis­ polymer mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften vermischt werden. Erfindungsgemäß ist es besonders effektiv, zur Vermischung die gleiche Art an Basispolymer zu verwenden, wie die zweite Komponente, wodurch eine verbesserte Kompatibilität erreicht wird.The additional polymer according to the invention consists of a block or Graft copolymer segment of a polydialkylsiloxane, preferably one Polydimethylsiloxane, as the first component and a polyurethane seg ment as a second component. The term "poly urethane "includes polyurethane ureas, polyether urethanes, polyesters urethanes and other known polyurethanes, such as be are described in U.S. Patent 3,562,352 (column 2, lines 66 through Column 3, line 37). This copolymer can be made with any base polymer mixed with the desired physical properties will. According to the invention, it is particularly effective for mixing the to use the same type of base polymer as the second component, which improves compatibility.

Wenn es gewünscht wird, so können drei oder mehrere Arten von Polymer­ ketten in einer Sequenz eingesetzt werden, solange mindestens eine Art einen niedrigen Wert für γc besitzt. Ein ausgezeichneter Terpolymer- Zusatz umfaßt ein Blockcopolymer-Segment aus den ersten und zweiten Komponenten. Die zweite Komponente ist mit einem Segment verbunden, welches speziell entweder aus Polyethylenoxid oder Polyethylenoxid-Co­ polypropylenoxid hergestellt ist und nachfolgend als "hydrophile Kom­ ponente" bezeichnet wird. In diesem Falle ist die zweite Komponente ein harter Block mit einem kristallinen Schmelzpunkt oberhalb von 37°C oder einer Glasübergangstemperatur oberhalb von 37°C. In einem Terpo­ lymer von dieser Art verbindet die zweite Komponente die erste Kompo­ nente und die hydrophile Komponente. In einem bevorzugten Terpolymer ist die erste Komponente ein Polydialkylsiloxan-Segment, die zweite Komponente ist ein Segment aus Polyurethan und Polyharnstoffurethan. If desired, three or more types of polymer chains can be used in a sequence, as long as at least one type has a low value for γ c . An excellent terpolymer additive includes a block copolymer segment of the first and second components. The second component is connected to a segment, which is specifically made of either polyethylene oxide or polyethylene oxide-co polypropylene oxide and is hereinafter referred to as "hydrophilic component". In this case the second component is a hard block with a crystalline melting point above 37 ° C or a glass transition temperature above 37 ° C. In a terpolymer of this type, the second component combines the first component and the hydrophilic component. In a preferred terpolymer, the first component is a polydialkylsiloxane segment, the second component is a segment made of polyurethane and polyurea urethane.

Das hydrophile Segment ist entweder ein Polyoxyethylen- oder ein Poly­ oxyethylen-Polyoxypropylen-Segment. Dieses Terpolymer liefert eine un­ erwartete Verbesserung der Blutkompatibilität für ein Basispolymer mit den gewünschten strukturellen Eigenschaften.The hydrophilic segment is either a polyoxyethylene or a poly oxyethylene-polyoxypropylene segment. This terpolymer gives an un expected improvement in blood compatibility for a base polymer with the desired structural properties.

Das Verhältnis von erster und zweiter Komponente in dem Zusatzpolymer kann in einem bemerkenswerten Ausmaße variieren, solange eine hinrei­ chende Menge der ersten Komponente vorhanden ist, um den γc-Wert zu verringern, und eine hinreichende Menge an zweitem Homopolymer vorhan­ den ist, um das Ausscheiden des Zusatzpolymers zu verhindern. Es ist bevorzugt, daß das Zusatzpolymer mindestens etwa 20 Vol.-% der ersten Komponente umfaßt. Ein geeignetes Verhältnis liegt im Bereich von 20 bis 80 Vol.-% der Komponente des ersten Typs und etwa 20 bis 80 Vol.-% der Komponente des zweiten Polymertyps.The ratio of the first and second components in the additive polymer can vary to a remarkable extent as long as there is sufficient amount of the first component to reduce the γ c value and there is a sufficient amount of the second homopolymer to do so To prevent the additional polymer from excreting. It is preferred that the additive polymer comprise at least about 20% by volume of the first component. A suitable ratio is in the range of 20 to 80% by volume of the component of the first type and approximately 20 to 80% by volume of the component of the second type of polymer.

Die Gesamtmenge des Zusatzpolymers, die zur Verringerung des γc-Wer­ tes des Basispolymers auf den gewünschten Wert für das Polymerenge­ misch erforderlich ist, ist sehr gering. Beispielsweise wurde gefun­ den, daß weniger als 5 Vol.-% und vorzugsweise weniger als 1 bis 2 Vol.-% des gesamten Zusatzpolymers diese Funktion erfüllt. Ein ge­ eignetes Verhältnis von Zusatzpolymer zu Basispolymer liegt in der Größe von 0,00002 bis 2 Vol.-% Zusatzpolymer auf der Basis des gesam­ ten Polymerengemisches. Experimentelle Ergebnisse haben gezeigt, daß auch bei ursprünglichem Vermischen des Zusatzpolymers zur Masse des Basispolymers dieses an die Oberfläche wandert und einen außerordent­ lich dünnen (monomolekularen) Film bildet, welcher die erwünschten Oberflächeneigenschaften liefert. Eine genügende Menge Zusatzpolymer sollte vorhanden sein, um diese einheitliche Schicht zur Verfügung zu stellen. Die Gegenwart einer adäquaten Menge an Zusatzpolymer wird durch einen dramatischen Abfall des γc-Wertes des Polymerengemisches auf annähernd den Wert der ersten Komponente angezeigt. Während die erforderliche Menge von System zu System unterschiedlich ist, so ist sie doch im allgemeinen geringer als 1 Vol.-% der ersten Komponente, bezogen auf das gesamte Polymerengemisch. Es ist vorteilhaft, derartig geringe Mengen des Zusatzpolymers zu verwenden, da große Mengen der ersten Komponente für die physikalischen Eigenschaften des Polymeren­ gemisches nachteilig sein können. The total amount of the additional polymer, which is required to reduce the γ c value of the base polymer to the desired value for the polymer mixture, is very small. For example, it was found that less than 5% by volume and preferably less than 1 to 2% by volume of the total additive polymer fulfills this function. A suitable ratio of additive polymer to base polymer is in the size of 0.00002 to 2% by volume of additive polymer based on the total polymer mixture. Experimental results have shown that even when the additive polymer is originally mixed with the mass of the base polymer, it migrates to the surface and forms an extraordinarily thin (monomolecular) film which provides the desired surface properties. A sufficient amount of additive polymer should be present to provide this uniform layer. The presence of an adequate amount of additive polymer is indicated by a dramatic drop in the γ c value of the polymer mixture to approximately the value of the first component. While the required amount differs from system to system, it is generally less than 1% by volume of the first component, based on the total polymer mixture. It is advantageous to use such small amounts of the additional polymer, since large amounts of the first component can be disadvantageous for the physical properties of the polymer mixture.

Es wurde gefunden, daß die benötigte minimale Menge an Zusatzpolymer angenähert durch Kenntnis der Filmdicke einer Zusatzpolymer-Mono­ schicht und des Verhältnisses des Oberflächenbereiches zum Massevolu­ men des hergestellten Materials ermittelt werden kann. Diese ange­ näherte Ermittlung basiert auf der vereinfachenden Annahme, daß vor Sättigung der Oberfläche im wesentlichen das gesamte Zusatzpolymer an die Oberfläche wandert. Durch einfache Berechnung kann diese minimale Menge unter Zugrundelegung dieser Kenntnis vorausberechnet werden.It was found that the minimum amount of additional polymer required approximated by knowledge of the film thickness of an additional polymer mono layer and the ratio of the surface area to the bulk toluene men of the manufactured material can be determined. This attached approximate determination is based on the simplifying assumption that before Saturation of the surface essentially on the entire additional polymer the surface drifts. By simple calculation, this can be minimal Amount can be calculated based on this knowledge.

Das erfindungsgemäße Polymerengemisch kann mittels einer Anzahl von Techniken erhalten werden. Nach der einen Technik sind sowohl das Basispolymer als auch das Zusatzpolymer thermoplastisch und bei erhöh­ ten Temperaturen geschmolzen, um ein Vermischen zu erlauben. Nachfol­ gend wird das Polymer durch Abkühlen verfestigt. Gewünschtenfalls kann das erfindungsgemäße Polymerengemisch gleichzeitig zu der gewünschten endgültigen Form verarbeitet werden. Alternativ dazu kann das Material zur nachfolgenden Ausbildung des Materials zu der gewünschten Form durch thermoplastische Verfahren, wie Spritzgußverfahren und Extrudie­ ren, verfestigt werden.The polymer mixture according to the invention can by means of a number of Techniques can be obtained. According to one technique, both are Base polymer and the additional polymer thermoplastic and at elevated melted temperatures to allow mixing. Successor The polymer is solidified by cooling. If desired, can the polymer mixture according to the invention simultaneously with the desired one final form will be processed. Alternatively, the material for the subsequent formation of the material to the desired shape by thermoplastic processes such as injection molding and extrusion be solidified.

Eine andere Technik zum Vermischen des Zusatzpolymers und des Basis­ polymers sieht das Auflösen beider in einem Lösungsmittel und das nachfolgende Abdampfen des Lösungsmittels vor, wodurch das erfindungs­ gemäße feste Produkt gebildet wird. Dieses Produkt kann nachfolgend, wenn dies gewünscht wird, ebenfalls thermoplastisch verarbeitet werden.Another technique for mixing the additive polymer and the base polymers sees the dissolution of both in a solvent and that subsequent evaporation of the solvent before, whereby the fiction appropriate solid product is formed. This product can subsequently, if desired, also processed thermoplastic will.

Eine dritte Technik zur Bildung des erfindungsgemäßen Polymerengemi­ sches ist die in-situ-Polymerisation mit einem großen Überschuß (z. B. von mindestens 95 Vol.-%) des Basispolymers und einer geringeren Menge (beispielsweise höchstens 5 Vol.-%) eines Zusatzes der ersten Kompo­ nente, wie sie zuvor beschrieben wurde. Beispielsweise wird ein mit Hydroxylpropyl-Endgruppen versehenes Polydimethylsiloxan von niedrigem Molekulargewicht anstelle einer geringen Menge an Polyetherglykol in der Synthese eines typischen Polyetherurethans eingesetzt. Hier kann das Reaktionsprodukt genug Silicon/Polyurethan-Blockcopolymer enthal­ ten, um die gewünschten Oberflächeneigenschaften zur Verfügung zu stellen. Die Konzentration des Zusatzpolymers ist so gering, daß der große Überschuß (beispielsweise mindestens 95 Vol.-%) des Basispoly­ mers nicht mit dem Zusatzpolymer verknüpft wird.A third technique for forming the polymer mixture according to the invention It is in-situ polymerization with a large excess (e.g. of at least 95 vol .-%) of the base polymer and a smaller amount (for example at most 5% by volume) of an addition of the first compo as previously described. For example, a with Low hydroxylpropyl terminated polydimethylsiloxane Molecular weight instead of a small amount of polyether glycol in the synthesis of a typical polyether urethane. Here can the reaction product contains enough silicone / polyurethane block copolymer  to provide the desired surface properties put. The concentration of the additional polymer is so low that the large excess (for example at least 95% by volume) of the base poly mers is not linked to the additional polymer.

Das erfindungsgemäße Zusatzpolymer muß in dem Basispolymer gründlich dispergiert werden. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, daß das Zusatz­ polymer thermoplastisch, löslich in organischen Lösungsmitteln und re­ lativ wenig vernetzt ist.The additive polymer of the invention must be thorough in the base polymer be dispersed. For this purpose it is preferred that the additive polymer thermoplastic, soluble in organic solvents and right is relatively little networked.

Für die meisten biomedizinischen Anwendungen sollen die erfindungsge­ mäßen Basispolymere thermoplastisch sein, so daß sie, falls das ge­ wünscht wird, schnell verarbeitet werden können. Es gibt jedoch Anwen­ dungsgebiete, in welchen die Polymere in flüssiger Form verarbeitet werden können und nachfolgend zu der Form der hergestellten Teile ver­ festigt werden können, welche nicht wieder in die flüssige Form zu­ rückgeführt werden können. Beispielsweise kann ein derartiges Basis­ polymer wärmeaushärtende Systeme enthalten, welche unmittelbar nach der Dispersion des Zusatzpolymers gehärtet oder vulkanisiert werden. Diese Systeme können 2-Komponenten-Polyurethane oder Epoxyharzsysteme umfassen.For most biomedical applications, the Invention Base polymers are thermoplastic, so that if the ge wishes can be processed quickly. However, there are users areas in which the polymers are processed in liquid form can be and subsequently ver to the shape of the manufactured parts can be consolidated, which does not return to the liquid form can be returned. For example, such a base contain polymer thermosetting systems, which immediately after the dispersion of the additional polymer can be cured or vulcanized. These systems can be 2-component polyurethanes or epoxy resin systems include.

Weist das Basispolymer Endgruppen auf, die ihm hohe freie Oberflächen­ energie vermitteln und insbesondere zur Wasserstoffbindung oder Reak­ tion mit Protein befähigt sind, ist es bevorzugt, das Basispolymer zu­ nächst zu fraktionieren, um eine Fraktion von niedrigerem Molekularge­ wicht abzutrennen und dadurch die Fähigkeit der Wasserstoffbindung des zurückbleibenden Basispolymers zu verringern. Geeignete Techniken zur Durchführung dieser Methode sind aus der Literatur (Manfred J.R. Cantow, Polymer Fractionation, Academic Press (New York - London 1967)) bekannt. Diese Techniken umfassen die Flüssigkeits­ chromatographie, insbesondere die Gelchromatographie.The base polymer has end groups that give it high free surfaces Convey energy and especially for hydrogen bonding or reak tion with protein, it is preferred to add the base polymer next fraction to a lower molecular weight fraction separating important and thereby the ability of the hydrogen bond of to reduce the remaining base polymer. Appropriate techniques for Implementation of this method are from the literature (Manfred J.R. Cantow, Polymer Fractionation, Academic Press (New York - London 1967)). These techniques include the liquid chromatography, especially gel chromatography.

Es wurde gefunden, daß Änderungen in den Verfahrensbedingungen, welche die freie Oberflächenenergie in einem deutlichen Ausmaße beeinflussen würden, bei den erfindungsgemäßen Polymerengemischen durch die Anwen­ dung einer kurzen Hitzebehandlung im Anschluß an die Oberflächenbil­ dung minimiert werden können. Beispielsweise führt in einem System mit einem Basispolymer aus Polyetherurethan und einem Zusatzpolymer aus Polyetherurethan/Polyalkylsiloxan ein vierstündiges Erhitzen auf 75°C zu einem γc-Wert, welcher annähernd dem des reinen Polysiloxans ent­ spricht, während es eine bemerkenswert längere Zeit dauert, um diese Aufgabe bei Raumtemperatur durchzuführen.It has been found that changes in the process conditions, which would influence the free surface energy to a significant extent, can be minimized in the polymer mixtures according to the invention by the application of a short heat treatment following the surface formation. For example, in a system with a base polymer made of polyether urethane and an additional polymer made of polyether urethane / polyalkylsiloxane, heating for four hours at 75 ° C leads to a γ c value which corresponds approximately to that of pure polysiloxane, while it takes a remarkably longer time to do so Carry out task at room temperature.

Es wurde ferner gefunden, daß die Polarität der Umgebung der Bildung den γc-Wert der Oberfläche beeinflußt. So liefert eine mit Luft ab­ geglichene Oberfläche einen niedrigeren γc-Wert als eine mit Wasser abgeglichene Oberfläche.It has also been found that the polarity of the environment around the formation affects the γ c value of the surface. For example, a surface that is balanced with air provides a lower γ c value than a surface that is balanced with water.

Die erfindungsgemäßen Polymerengemische sind besonders effektiv bei der Verwendung als mit Blut in Berührung stehende Oberflächen eines biomedizinischen Gerätes oder eines Teils davon. Derartige Geräte um­ fassen Hilfsventrikel, Intra-Aorta-Rezipienten und verschiedene Arten von Blutpumpen.The polymer mixtures according to the invention are particularly effective in use as surfaces in contact with blood biomedical device or a part thereof. Such devices around include auxiliary ventricles, intra-aortic recipients and various types of blood pumps.

Eine weitere Darlegung der Natur der vorliegenden Erfindung wird mit­ tels der nachfolgenden speziellen Ausführungsbeispiele für die Praxis dargelegt. Die angegebenen Daten dienen lediglich der beispielhaften Angabe und beschränken nicht die Erfindung.A further explanation of the nature of the present invention is provided with means of the following special practical examples spelled out. The specified data are only for example Specification and do not limit the invention.

Beispiel 1example 1 Typische Synthese eines Polydimethylsiloxan-Polyurethan-Blockcopoly­ mersTypical synthesis of a polydimethylsiloxane-polyurethane block copoly mers

In einen 500 ml großen, mit einem Rührwerk, einem Dean-Stark-Scheide­ trichter, einem Tropftrichter, einem Trockenrohr, einem Thermometer und einem Einlaß für Inertgas ausgerüsteten Vierhalskolben wurde ein Gemisch aus 50 ml Dimethylformamid und 140 ml Tetrahydrofuran gegeben. Das Gemisch wurde unter Rückfluß erhitzt, und etwa 40 ml Tetrahydro­ furan wurden abdestilliert. Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt und 12,513 g (0,05 Mol) Methylen-bis-(4-phenyl)-isocyanat (MDI) wurden zu­ gesetzt. Es wurde eine klare Lösung erhalten. Über den Tropftrichter wurden 15 000 g (0,015 Mol) Polydimethylsiloxan mit 3-Hydroxypropyl- Endgruppen (Molgewicht ≈ 1000) tropfenweise hinzugesetzt. Das Reak­ tionsgemisch wurde 1 Stunde auf 105 bis 100°C erhitzt, sodann wurden tropfenweise 3,15 g (0,035 Mol) 1,4-Butandiol innerhalb von 45 Minuten zugesetzt. Die Polymerisation wurde 15 Minuten oder länger durchge­ führt, sodann wurde abgekühlt und durch Eingießen in Wasser in einem Mischer ausgefällt. Das leicht gelbe Polymer wurde mit Wasser ge­ waschen und schließlich mit Ethanol gewaschen und in einem Vakuum- Trockenschrank bei 50°C getrocknet. Es wurden ca. 30 bis 31 g Polymer (98 bis 100%) erhalten. Der Wert [η] in Tetrahydrofuran bei 25°C betrug 0,19.In a 500 ml, with a stirrer, a Dean-Stark sheath funnel, a dropping funnel, a drying tube, a thermometer and an inlet for an inert gas-equipped four-necked flask was turned on Mixture of 50 ml of dimethylformamide and 140 ml of tetrahydrofuran added. The mixture was heated under reflux and about 40 ml of tetrahydro furan were distilled off. The reaction mixture was cooled and 12.513 g (0.05 mol) of methylene bis (4-phenyl) isocyanate (MDI) were added  set. A clear solution was obtained. Over the dropping funnel 15,000 g (0.015 mol) of polydimethylsiloxane with 3-hydroxypropyl End groups (molecular weight ≈ 1000) added dropwise. The reak tion mixture was heated at 105 to 100 ° C for 1 hour, then were dropwise 3.15 g (0.035 mol) of 1,4-butanediol within 45 minutes added. The polymerization was carried out for 15 minutes or more leads, then was cooled and poured into water in one Mixer failed. The slightly yellow polymer was washed with water wash and finally washed with ethanol and in a vacuum Drying cabinet dried at 50 ° C. There were about 30 to 31 g of polymer (98 to 100%). The value [η] in tetrahydrofuran at 25 ° C was 0.19.

Beispiel 2Example 2

Durch Ersatz eines Teils des Polydimethylsiloxans mit Hydroxypropyl- Endgruppen durch Polyethylenglykol wurde ein Polydimethylsiloxan/Po­ lyethylenoxid/Polyurethan-Terpolymer hergestellt.By replacing part of the polydimethylsiloxane with hydroxypropyl End groups by polyethylene glycol became a polydimethylsiloxane / Po made of ethylene oxide / polyurethane terpolymer.

Beispiel 3Example 3

Durch Ersatz des DMF-Lösungsmittels durch Dimethylacetamid und Ersatz des Butandiols durch Ethylendiamin in Beispiel 2 wurde ein Polydime­ thylsiloxan/Polyethylenoxid/Polyharnstoffurethan-Terpolymer herge­ stellt.By replacing the DMF solvent with dimethylacetamide and replacement of butanediol by ethylenediamine in Example 2 became a polydime thylsiloxane / polyethylene oxide / polyurea urethane terpolymer poses.

Beispiel 4Example 4

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung der Lösung. Es wurde eine Lösung hergestellt, welche etwa 10 Gew.-% Gemisch in einem Lö­ sungsmittelsystem aus 90% Tetrahydrofuran (Volumen/Volumen) und 10% Dimethylformamid enthielt. Das Gemisch bestand aus 99,9 Gew.-% gerei­ nigten Polyesterurethans und 0,1 Gew.-% Silicon/Polyurethan-Blockco­ polymer. Das Blockcopolymer bestand aus etwa 50 Gew.-% Polydimethyl­ siloxan und 50 Gew.-% Polyurethan aus Diphenylmethandiisocyanat und Butandiol. This example illustrates the preparation of the solution. It was prepared a solution containing about 10 wt .-% mixture in a Lö solvent system made of 90% tetrahydrofuran (volume / volume) and 10% Contained dimethylformamide. The mixture consisted of 99.9% by weight nended polyester urethane and 0.1 wt .-% silicone / polyurethane block co polymer. The block copolymer consisted of about 50% by weight polydimethyl siloxane and 50 wt .-% polyurethane from diphenylmethane diisocyanate and Butanediol.  

Die Lösung wurde auf konisch zulaufende Dorne aus korrosionsbeständi­ gem Stahl durch mehrfaches Eintauchen aufgetragen. Das Lösungsmittel verdampfte, und der Film wurde von dem Dorn abgezogen. Der erhaltene "Ballon" wurde auf einen vorgebohrten Katheter aufgezogen und war ge­ eignet als Herz-Arretierungs-Vorrichtung (cardiac arrest device) bei Einführung in die abwärts führende Aorta und wurde mit CO₂ aufgebla­ sen und sank wieder zusammen unter Gegenpulsierung (counterpulsation) zum Herzen.The solution was made on conical mandrels made of corrosion-resistant applied in steel by multiple dips. The solvent evaporated and the film was peeled off the mandrel. The received one "Balloon" was pulled onto a pre-drilled catheter and was ge is suitable as a cardiac arrest device Introduction to the downward leading aorta and was inflated with CO₂ sen and sank again together with counterpulsation to the heart.

Der γc-Wert des Ballon-Films betrug 20 bis 22 dyn/cm.The γ c value of the balloon film was 20 to 22 dynes / cm.

Beispiel 5Example 5

Kleine Teströhren wurden an ihren inneren Oberflächen mit zwei unter­ schiedlichen Polymerlösungen (in THF) in einer Konzentration von 10 Gew.-% beschichtet. Eine Lösung enthielt Polyetherurethan in dem Lösungsmittel. Die zweite Lösung enthielt 90 Gew.-% Lösungsmittel, 9,9 Gew.-% Polyetherurethan und 0,1 Gew.-% Copolymerzusatz. Das Copo­ lymer bestand aus etwa 50% Polydimethylsiloxan und 50% Polyethylen­ oxid/Copolypropylenoxid, welches von der Firma Petrarch Systems unter der Handelsbezeichnung PS 072 vertrieben wird.Small test tubes were placed on their inner surfaces with two under different polymer solutions (in THF) in a concentration of 10 wt .-% coated. One solution contained polyether urethane in the Solvent. The second solution contained 90% by weight of solvent, 9.9% by weight of polyether urethane and 0.1% by weight of copolymer additive. The copo lymer consisted of about 50% polydimethylsiloxane and 50% polyethylene oxide / copolypropylene oxide, which is available from Petrarch Systems under the trade name PS 072 is distributed.

Nach der Verdampfung des Lösungsmittels und etwa 16stündiger Äquili­ brierung in destilliertem Wasser wurde frisches reines Blut in die drei Röhren jedes Typs eingebracht.After evaporation of the solvent and approximately 16 hours of equilibrium fresh pure blood was placed in the distillation water introduced three tubes of each type.

Die mit dem unmodifizierten Polyetherurethan beschichteten Röhren er­ gaben im Durchschnitt eine Gerinnung des gesamten Blutes innerhalb von 39 Minuten. Die mit Polyetherurethan unter Beimischung des Zusatzpoly­ mers beschichteten Röhren ergaben im Mittel eine Gerinnung des gesam­ ten Blutes nach mehr als 70 Minuten.The tubes coated with the unmodified polyether urethane gave an average coagulation of the whole blood within 39 minutes. The with polyether urethane with the addition of poly mers coated tubes resulted in an overall coagulation of the total blood after more than 70 minutes.

Der γc-Wert des unmodifizierten Polyetherurethans liegt bei etwa 28 dyn/cm. Der γc-Wert des Polyetherurethans unter Beimischung des Zusatzpolymers beträgt etwa 20 dyn/cm. The γ c value of the unmodified polyether urethane is about 28 dynes / cm. The γ c value of the polyether urethane with the addition of the additional polymer is about 20 dynes / cm.

Beispiel 6Example 6 Dieses Beispiel veranschaulicht die Thermoplastik-HerstellungThis example illustrates thermoplastic manufacturing

Ein thermoplastisches Polyurethan wurde in einem Schneckenextruder bei etwa 204°C (400°F) mit einem Zusatzpolymer aus etwa 50 Gew.-% Polydi­ methylsiloxan und 50 Gew.-% Polyetherurethan vermischt, so daß die gesamte Silicon-Konzentration des Gemisches 0,01 Gew.-% betrug. Das Gemisch wurde extrudiert zu einem für die Blutübertragung geeigneten Röhrensystem. Das Röhrensystem hat einen γc-Wert von etwa 21 dyn/cm nach 6stündigem Erhitzen auf 60°C.A thermoplastic polyurethane was mixed in a screw extruder at about 204 ° C (400 ° F) with an additional polymer of about 50 wt .-% polydimethylsiloxane and 50 wt .-% polyether urethane so that the total silicone concentration of the mixture was 0.01 % By weight. The mixture was extruded into a tube system suitable for blood transfer. The tube system has a γ c value of approximately 21 dynes / cm after heating at 60 ° C. for 6 hours.

Beispiel 7Example 7 Dieses Beispiel veranschaulicht das 2-Komponenten-VulkanisierenThis example illustrates 2-component vulcanization

Ein mit Polyetherurethanisocyanat-Endgruppen versehenes Vorpolymer der Firma DuPont (Adipren L-167) wurde nach den Empfehlungen des Herstel­ lers für eine Polyolhärtung dargestellt unter Verwendung eines gerin­ gen stöchiometrischen Unterschusses an Butandiol/Trimethylolpropan-Ge­ misch. Noch im flüssigen Zustand wurden 0,1 Gew.-% des Zusatzpolymers nach Beispiel 1 mit den Reaktanten und einem Aminkatalysator ver­ mischt.A prepolymer provided with polyether urethane isocyanate end groups DuPont (Adipren L-167) was developed according to the manufacturer's recommendations lers for polyol curing using a gerin gene stoichiometric deficit on butanediol / trimethylolpropane Ge mix. 0.1% by weight of the additional polymer was still in the liquid state ver according to Example 1 with the reactants and an amine catalyst mixes.

Das erhaltene Gemisch wurde auf einen vorher grundierten Titan-An­ schluß aufgebracht und in einem Ofen bei 100°C gehärtet.The mixture obtained was applied to a previously primed titanium alloy finally applied and hardened in an oven at 100 ° C.

Das beschichtete Verbindungsteil hatte einen γc-Wert von etwa 20 dyn/cm und wurde mit Blut in Berührung gebracht, um eine Leitung zu einer Hilfseinrichtung in der linken Ventrikel zu verbinden, welche zur Behandlung des niedrigen Herzminutenvolumens dient (low cardic output syndrome). The coated connector had a γ c of about 20 dynes / cm and was contacted with blood to connect a lead to an auxiliary device in the left ventricle, which is used to treat the low cardiac output (low cardic output syndrome).

Beispiel 8Example 8

Es wurde eine 4 mm röhrenförmige Prothese gebildet durch Beschichtung eines Dorns aus korrosionsfestem Stahl mit einem Polymerengemisch aus 99,9 Gew.-% Polyetherurethanharnstoff und 0,2 Gew.-% Polydimethylsil­ oxan/Polyurethan-Blockcopolymer aus 50% Polydimethylsiloxan und 50% Polyurethan in einer Lösung aus Dimethylacetamid. Nach Verdampfen des Lösungsmittels wurde die erhaltene Röhre von dem Dorn abgezogen, 16 Stunden bei 60°C mit destilliertem Wasser extrahiert, getrocknet und 4 Stunden bei 60°C erhitzt. Nach der Sterilisation mit Ethylen­ oxid wurde die Röhre in die große Halsschlagader einer Ziege einge­ näht.A 4 mm tubular prosthesis was formed by coating a mandrel made of corrosion-resistant steel with a polymer mixture 99.9% by weight of polyether urethane and 0.2% by weight of polydimethylsil oxane / polyurethane block copolymer made of 50% polydimethylsiloxane and 50% Polyurethane in a solution made from dimethylacetamide. After evaporating the The tube obtained was removed from the mandrel by solvent, Extracted with distilled water at 60 ° C. for 16 hours, dried and heated at 60 ° C for 4 hours. After sterilization with ethylene the tube was inserted into the large carotid artery of a goat sews.

Unter Verwendung einer eingeführten Technik zur Benutzung von radio­ aktiv markierten Blutplättchen wurde keine Beschleunigung der Blut­ plättchen-Umwandlung relativ zu einem simulierten Experiment gemessen. Ein entsprechendes Experiment ermittelte leicht Änderungen der Blut­ plättchen-Umwandlung in Polyvinylchlorid-Röhren, wobei man weiß, daß Polyvinylchlorid eine geringe Verträglichkeit gegenüber Blut besitzt.Using an established technique for using radio actively marked platelets did not accelerate blood platelet conversion measured relative to a simulated experiment. A corresponding experiment easily detected changes in blood platelet conversion in polyvinyl chloride tubes, it being known that Polyvinyl chloride has a low tolerance to blood.

Claims (13)

1. Polymerengemisch mit verringerter freier Oberflächenenergie und verbesserter Blutverträglichkeit, dadurch gekennzeichnet, daß es aus mindestens 95 Vol.-% eines Basispolymers und höchstens 5 Vol.-% eines Zusatzpolymers besteht und eine freie Oberflächen­ energie γc von 10 bis 35 dyn/cm aufweist, wobei das Zusatzpoly­ mer in dem Basispolymer dispergiert ist, eine freie Oberflächen­ energie γc aufweist, die niedriger als die des Basispolymers ist und ein Polydialkylsiloxan-Segment, welches chemisch an ein Poly­ urethan-Segment gebunden ist, umfaßt.1. Polymer mixture with reduced free surface energy and improved blood tolerance, characterized in that it consists of at least 95 vol .-% of a base polymer and at most 5 vol .-% of an additional polymer and has a free surface energy γ c of 10 to 35 dynes / cm , wherein the additional polymer is dispersed in the base polymer, has a free surface energy γ c which is lower than that of the base polymer and comprises a polydialkylsiloxane segment which is chemically bonded to a polyurethane segment. 2. Polymerengemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzpolymer in dem Polymerengemisch in einer Menge von 0,00002 bis 2 Vol.-%, bezogen auf das Polymerengemisch, enthalten ist.2. Polymer mixture according to claim 1, characterized in that the Additive polymer in the polymer blend in an amount of 0.00002 up to 2 vol .-%, based on the polymer mixture, is contained. 3. Polymerengemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzpolymer ein Pfropf- oder Blockcopolymer ist.3. Polymer mixture according to claim 1 or 2, characterized in that the additional polymer is a graft or block copolymer. 4. Polymerengemisch nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basispolymer ein Polyure­ than ist.4. Polymer mixture according to one or more of the preceding An sayings, characterized in that the base polymer is a polyure than is. 5. Polymerengemisch nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basispolymer frei von niedrigmolekularen Anteilen ist.5. Polymer mixture according to one or more of the preceding An sayings, characterized in that the base polymer is free of is low molecular weight. 6. Polymerengemisch nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polydialkylsiloxan-Seg­ ment des Zusatzpolymers ein Polydimethylsiloxan-Segment ist.6. Polymer mixture according to one or more of the preceding An sayings, characterized in that the polydialkylsiloxane seg ment of the additional polymer is a polydimethylsiloxane segment. 7. Polymerengemisch nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzpolymer 20 bis 80 Vol.-% des Siloxan-Segmentes und 80 bis 20 Vol.-% des Urethan- Segmentes umfaßt. 7. Polymer mixture according to one or more of the preceding An sayings, characterized in that the additional polymer 20 to 80 vol.% Of the siloxane segment and 80 to 20 vol.% Of the urethane Segment includes.   8. Polymerengemisch nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzpolymer ein ternä­ res Polymer ist und zusätzlich ein Polyoxyethylen- oder ein Poly­ oxyethylen-Polyoxypropylen-Segment umfaßt.8. Polymer mixture according to one or more of the preceding An sayings, characterized in that the additional polymer has a ternary res polymer and in addition a polyoxyethylene or a poly oxyethylene-polyoxypropylene segment. 9. Verfahren zur Herstellung eines Polymerengemisches nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schmelze des Zusatzpolymers in der Schmelze des Basispoly­ mers dispergiert und das erhaltene Schmelzgemisch sich verfestigen läßt.9. A process for the preparation of a polymer mixture according to one or several of the preceding claims, characterized in that the melt of the additional polymer in the melt of the base poly mers dispersed and the melt mixture obtained solidify leaves. 10. Verfahren zur Herstellung eines Polymerengemisches nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Basispolymer und das Zusatzpolymer in einem gemeinsamen Lö­ sungsmittel löst und anschließend das Lösungsmittel abdestilliert.10. A process for the preparation of a polymer mixture according to one or several of claims 1 to 8, characterized in that one the base polymer and the additive polymer in a common solution dissolves solvent and then distilled off the solvent. 11. Verfahren zur Herstellung eines Polymerengemisches nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Vermischung des Basispolymers mit dem Zusatzpolymer von dem Basispolymer die nied­ rigmolekularen Anteile in an sich bekannter Weise abtrennt.11. A method for producing a polymer mixture according to claim 9 or 10, characterized in that before mixing the Base polymer with the additional polymer of the base polymer, the low separates rigmolecular fractions in a manner known per se. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man von dem Basispolymer die niedrigmolekularen Anteile durch Flüssigkeits-, insbesondere Gelchromatographie, abtrennt.12. The method according to claim 11, characterized in that one of the low molecular weight components of the base polymer through liquid, especially gel chromatography. 13. Verwendung von Polymerengemischen nach Anspruch 1 bis 8 zur Her­ stellung von biomedizinischen Geräten oder Teilen hiervon oder zur Beschichtung der Oberflächen von biomedizinischen Geräten oder Teilen hiervon, die mit Blut in Kontakt kommen.13. Use of polymer mixtures according to Claims 1 to 8 for the preparation provision of biomedical devices or parts thereof or for Coating the surfaces of biomedical devices or Parts of it that come into contact with blood.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4861830A (en) * 1980-02-29 1989-08-29 Th. Goldschmidt Ag Polymer systems suitable for blood-contacting surfaces of a biomedical device, and methods for forming
US4675361A (en) * 1980-02-29 1987-06-23 Thoratec Laboratories Corp. Polymer systems suitable for blood-contacting surfaces of a biomedical device, and methods for forming

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1944969U (en) 1966-05-31 1966-08-25 Otto Jun Ritter DIVING AND DRYING DEVICE FOR SHOE ACCESSORIES, IN PARTICULAR FOR SHOE HEELS.
US3562352A (en) * 1968-09-06 1971-02-09 Avco Corp Polysiloxane-polyurethane block copolymers

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