DE69716038T2

DE69716038T2 - Dilatationsballonkatheter mit verbesserter durchlöcherungsbeständigkeit

Info

Publication number: DE69716038T2
Application number: DE69716038T
Authority: DE
Inventors: Joseph Ostapchenko; Lynn Visioli
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: JP2000507117A; EP0877636A1; DE69716038D1; US6059751A; US5908406A; WO1997027894A1; AU1755697A; EP0877636B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft Dilatations-Katheterballons, die sich für den Einsatz in der perkutanen transluminalen Coronarangioplastie eignen. Genauer betrifft diese Erfindung solche Ballons, die eine verbesserte Durchstoßfestigkeit zeigen.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Dilatations-Katheterballons werden in invasiven medizinischen Verfahren, wie der perkutanen transluminalen Coronarangioplastie (PTCA), eingesetzt. Dieses spezielle Verfahren ist zu einem äußerst wichtigen Instrument bei der Behandlung von koronaren Herzerkrankungen geworden, wie von D. S. Baim, MD, in Heart Disease. A Textbook of Cardiovascular Medicine, 4. Auflage, Kapitel 41, E. Braunwald, Ed., herausgegeben von W. B. Saunders Company, 1992, beschrieben. Eine Gefäßstenose wird durch die Aufweitung eines Dilatations-Katheterballons, der an der Läsionsstelle mittels eines Katheters in das okkludierte Blutgefäß eingeführt wurde, geöffnet.
US 4,490,421 (Levy) offenbart hochfeste, hochmodule, biaxial gereckte Objekte, die ein bevorzugtes Ausfallverhalten zeigen, wobei sich dieses Verfahren insbesondere für die Herstellung von Dilatations-Katheterballons für invasive medizinische Verfahren eignet, wie sie hierin gelehrt werden.
Bei der Anwendung der PTCA wurde gefunden, daß ein erheblicher Prozentanteil der durch sie geöffneten Stenosen nach dem Entfernen des Katheterballons einer Restenose, im wesentlichen einer Rückkehr in den vorherigen Okklusionszustand unterliegen. Dies kann innerhalb von Minuten geschehen oder kann nach Wochen oder Monaten auftreten. Zunehmend werden intraluminale Prothesen, Stents genannt, in das behandelte Gefäß eingebracht, um als Verstärkungselement zu dienen und die weitere Akkretion von Stoffen am Ort der ursprünglichen Läsion zu verhindern. Stents werden größtenteils aus Metalldrähten oder -röhren hergestellt. Ein bevorzugtes Verfahren zum Implantieren des Stents besteht darin, den Stent außen um einen Katheterballon zu legen. Wenn der Ballon aufgeweitet wird, um die Läsion zu behandeln, wird gleichzeitig der Stent erweitert. Der Ballon wird anschließend zusammenfallen gelassen und entfernt, wobei der Stent zurückbleibt.
Während des Dilatationsverfahrens ist der Ballon während der Aufweitungs- und Implantationsphase der Behandlung leider anfällig für eine Durchstoßung durch die scharfen Kanten des Stents. Eine so verursachter Durchstoßung führt dann zu einem Ausfall des Ballons, wodurch der Abbruch des Verfahrens notwendig wird, was den Patienten einem unnötigen Risiko aussetzt und die Kosten des Verfahrens unerwünscht erhöht.
Es ist bekannt, daß eine verbesserte Durchstoßfestigkeit von Dilatations-Katheterballons erreicht werden kann, wenn man sie aus einem coextrudierten röhrenförmigen Objekt formt, bei dem die Innenschicht aus einem Polymer besteht, das sich für die Verwendung in Dilatations-Katheterballons eignet, z. B. Polyethylenterephthalat (PET), und eine zweite Schicht aus einer gummiartigeren oder sozusagen "verstärktert" Zusammensetzung besteht, welche die Durchstoßfestigkeit verbessert. Die verstärkte oder gummiartigere Schicht befindet sich auf der Außenseite des Katheterballons, angrenzend an die Innenseite des Stents. Beispielsweise offenbart US 5,290,306 die Verwendung eines thermoplastischen Elastomers mit einer Härte von unter 55 D gemäß ASTM D2240, vorzugsweise eines Polyurethans, als Außenschicht in einem biaxial gereckten, coextrudierten röhrenförmigen Objekt, bei dem die Innenschicht aus PET oder Polyamid besteht. US 5,195,969 offenbart ein biaxial gerecktes coextrudiertes Objekt, das aus einer Innenschicht aus PET-Film und einer Außenschicht aus einer sogenannten verstärkten PET-Mischung besteht. Diese Objekte sollen eine verbesserte Durchstoßfestigkeit zeigen.
Die kanadische Patentanmeldung CA A-2,154,516 offenbart Katheterballon- Materialzusammensetzungen, die zu 10-95 Gew.-% aus einem Polyester und zu 5 bis 90% aus einem zweiten Polymer mit einer Shore-Härte von unter 75D bestehen, wobei HYTREL, das von E.I. du Pont de Nemours and Company erhältlich ist, eines dieser zweiten Polymere ist.
WO 95/09667 offenbart Katheterballon-Zusammensetzungen, die HYTREL-Polymere mit Biegemodulen im Bereich von 21000-44 000 psi in Kombination mit PET im Zusammensetzungsbereich von 40 : 60 - 60 : 40 in einem Einschichtballon umfassen.
US-A-5,290,306 offenbart einen Ballonkatheter, der ein flexibles, verlängertes Element, einen aufweitbaren Ballon, der von dem verlängerten Element getragen wird, um zusammen mit dem Ballon eine Aufweitungskammer zu bilden, und eine Aufweitungsleitung umfaßt, die sich entlang des Elements erstreckt, und die mit der Aufweitungskammer in Verbindung steht, wobei der aufweitbare Ballon von einer elastomeren Manschette umgeben ist, um den Ballon punktier- und abriebsfest zu machen, wobei der Ballon und die Manschette zusammen von einem coextrudierten Rohr begrenzt werden, wobei der Ballon aus einem flexiblen, relativ unelastischen, biaxial gereckten Material besteht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus PET und Nylon.
Die vorliegende Erfindung stellt einen durchstoßfesten Dilatations-Katheterballon bereit, der sich für den Einsatz in der PTCA, die mit der Implantierung von Gefäß- Stents einhergeht, und in anderen medizinischen Dilatationsverfahren eignet.
Gegenstand der Erfindung ist ein Dilatations-Katheterballon nach Anspruch 1.
Bevorzugte Ausführungsformen davon sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.
Ein weiterer Gegenstand ist ein Verfahren zur Ausbildung eines Dilatations- Katheterballons nach Anspruch 9.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Dilatations-Katheterballon bereit, der sich für den Einsatz in der PTCA eignet, und der eine erste, innere Schicht umfaßt, die zu mindestens 80 Gew.-% aus einem biaxial gereckten thermoplastischen Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, Polyamiden, Polyolefinen und deren Mischungen, und zu bis zu 20 Gew.-% aus einem thermoplastischen Elastomer besteht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethanen, Polyetherester-Blockcopolymeren und modifizierten Copolymeren, wobei die erste, innere Schicht eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist und 5-56 Mikrometer dick ist. Eine zweite Schicht aus einem thermoplastischen ionomeren Olefincopolymer, die ebenfalls eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist und 0,5-5 Mikrometer dick ist, wird so bereitgestellt, daß ihre Innenfläche an der Außenfläche der ersten, inneren Schicht, befestigt ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine dritte Schicht bereit, die zu mindestens 80 Gew.-% aus einem biaxial gereckten thermoplastischen Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, Polyamiden, Polyolefinen und deren Mischungen, und zu bis zu 20 Gew.-% aus einem thermoplastischen Elastomer besteht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethanen und Polyetherester-Blockcopolymeren. Diese Schicht weist eine Innenfläche und eine Außenfläche auf und ist 1-5 Mikrometer dick; ihre Innenfläche ist an der Außenfläche der zweiten Schicht befestigt. Optional können weitere Schichten wie hierin offenbart je nach Wunsch gleichzeitig oder anschließend an die Herstellung des Mehrschicht- Katheterballons der Erfindung aufgebracht werden.
Was die Materialauswahl betrifft, so handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform bei dem biaxial gereckten thermoplastischen Harz um Polyethylenterephthalat. Das thermoplastische Elastomer ist vorzugsweise ein Polyetherester- Blockcopolymer.
Die hierin beschriebenen Dilatations-Katheterballons können gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Das Verfahren umfaßt das Ausbilden einer Röhre, die eine erste, innere Schicht, eine zweite Schicht und optional eine dritte Schicht umfaßt. Jede Schicht weist sowohl eine innere als auch eine äußere Fläche auf; die Schichten sind so angeordnet, daß die Innenfläche der zweiten Schicht an der Außenfläche der ersten, inneren Schicht befestigt ist, und die Innenfläche der dritten Schicht an der Außenfläche der zweiten Schicht befestigt ist. Die erste, innere Schicht umfaßt mindestens 80 Gew.-% biaxial reckbares thermoplastisches Harz wie vorstehend offenbart und bis zu 20 Gew.-% thermoplastisches Elastomer wie vorstehend offenbart. Sie ist 5-56 Mikrometer dick. Die zweite Schicht besteht aus einem thermoplastischen, ionomeren Olefincopolymer, das 0,5-5 Mikrometer dick ist. Die optionale dritte Schicht ist aus den Materialien der ersten, inneren Schicht ausgewählt. Die Schichten werden gleichzeitig oder nacheinander während der Bildung der Röhre verschmolzen. Die Röhre wird gequencht und biaxial gereckt, um einen Dilatations-Katheterballon zu erzeugen. Der Katheterballon wird thermofixiert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1A eine Seitenansicht der Vorrichtung, die verwendet wird, um die Durchstoßfestigkeit gemäß der Erfindung zu bestimmen; und
Fig. 1B ist eine Ansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 1A einschließlich der Filmprobe, die getestet werden soll.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Herstellung von Dilatations-Katheterballons aus extrudierten polymeren Röhren ist in der Technik bekannt und wird von Levy (US 4,490,421) beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung der dort beschriebenen Dilatations-Katheterballons ist für die Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt. In der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein Coextrusionsverfahren durchgeführt, um die Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung zu erzeugen. Das Coextrudieren ist in der Technik bekannt, wie beispielsweise beginnend auf Seite 608 in Encyclopedia of Polymer Sciences, zweite Auflage, Bd. 6, John Wiley & Sons, New York (1985), beschrieben.
Thermoplastische, ionomere Olefincopolymere bieten gegenüber dem Stand der Technik mehrere Verbesserungen. Im Vergleich mit thermoplastischen Elastomeren (TPEs), insbesondere dem im Stand der Technik verwendeten Polyurethan, sind Ionomere preiswerter und kristallisieren schneller aus, wodurch sie kürzere Formzykluszeiten ermöglichen und weniger stark einer thermischen Zersetzung unterliegen, wenn sie kurze Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Im Vergleich zu Mischungen aus verstärkten PETs sind Ionomere preisgünstiger und fester. Darüber hinaus weiß man, daß Ionomere auch hervorragende Heißklebstoffe sind, und daher liefert die Einverleibung des Ionomers in z. B. einen Katheterballon eine verbesserte Strukturintegrität des Aufbaus, ohne daß man auf Klebstoffe zurückgreifen müßte.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden PET und ein ionomeres Olefincopolymer in einem biaxial gereckten Zweischicht-Katheterballon kombiniert, in dem die äußere Schicht aus dem ionomeren Olefincopolymer besteht. Das PET weist vorzugsweise eine innere Viskosität im Bereich von 0,5-1,1, am stärksten bevorzugt im Bereich von 0,8-1,1 auf. Das thermoplastische, ionomere Olefincopolymer weist vorzugsweise laut ASTM D-1238 einen Schmelzindex (MI) von unter 5 auf und laut ASTM D-790 einen Biegemodul von unter etwa 250 MPa, am stärksten bevorzugt von etwa 100 MPa.
In lebensrettenden medizinischen Verfahren wie PTCA ist es wünschenswert, ein Platzen des Ballons während des Aufweitens zu verhindern. Ein Platzen kann entweder durch ein Rißversagen des Ballons unter der Druckbelastung durch das Aufweitungsfluid oder durch ein Durchstoßen verursacht werden, wie obenstehend erörtert. Die Zerreißfestigkeit des Ballons kann für bestimmte Konstruktionsmaterialien durch Erhöhung der Dicke des Festigkeit verleihenden Elements maximiert werden. Das heißt, die innere Schicht muß so dick wie möglich sein. Ebenso muß die Verstärkungs- oder durchstoßfeste Schicht, bei der es sich um die ionomere Olefincopolymer-Schicht handelt, ausreichend dick sein, um einen ausreichenden Durchstoßschutz zu bieten.
Bei der Durchführung der PCTA und verwandter Verfahren wurde gefunden, daß es praktische Grenzen für die Gesamtdicke der Ballons, die dafür verwendet werden, gibt. In der zweilagigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Dicke der ersten, inneren Schicht 5-56 Mikrometer, vorzugsweise 9-27 Mikrometer, am stärksten bevorzugt 11-19 Mikrometer. Die Dicke der zweiten, äußeren Ionomerschicht beträgt 0,5-5 Mikrometer, bevorzugt 0,6-2 Mikrometer, am bevorzugtesten 0,8-1 Mikrometer.
Bei seiner Verwendung wird der zweilagige, gereckte Gegenstand der vorliegenden Erfindung so angelegt, daß die Ionomerschicht dem potentiellen Ausgangspunkt einer Durchstoßung gegenüber liegt. Somit befindet sich im zweilagigen Dilatations- Katheterballon der Erfindung die Ionomerschicht an der Außenseite des Ballons, und ist die erste, auf die der Stent trifft, wenn der Ballon aufgeweitet wird.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung hat sich gezeigt, daß die äußere Ionomerschicht, wenn sie während der Reckung des zweilagigen Ballons direkt mit der Wand der Form in Berührung steht, wie in US 4,490,421 beschrieben, aufgrund des starken Haftvermögens des Ionomers schwierig zu entfernen ist. Es stehen zahlreiche Verfahren zur Verfügung, um die Trennung des zweilagigen Ballons aus der Form zu gewährleisten. Dazu gehört das Abkühlen der Form von der Reckungstemperatur auf eine Temperatur im Bereich von -180 bis 100ºC durch Kühlwasser oder Kühlmittel, das anhand bekannter Verfahren durch die Form zirkulieren gelassen wird. Es ist bekannt, daß die Verwendung einer mit Trennmittel beschichteten Form, beispielsweise einer mit einem Fluorpolymer beschichteten Form, ebenfalls für gute Trenneigenschaften sorgt. Schließlich ist auch die Verwendung eines sogenannten "Formtrenn"- Sprays vor dem Reckformen eine wirkungsvolle Maßnahme, um eine Trennung zu erreichen. Das Kühlverfahren ist bevorzugt, da es das Risiko einer Oberflächenkontaminierung des Katheterballons eliminiert. Das Kühlverfahren hat jedoch einen sehr nachteiligen Einfluß auf die Zykluszeit und daher die Produktivität.
In einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung wird eine dritte, polymere Filmschicht, ausgewählt aus der gleichen Gruppe wie die erste Schicht, mit den beiden ersten Schichten coextrudiert so daß die zweite, ionomere Schicht sich zwischen den beiden anderen befindet, wobei die dritte Schicht an die Ionomerschicht angrenzt und an deren Außenseite anliegt. Die dritte Schicht ist vorzugsweise 1-5 Mikrometer, am stärksten bevorzugt 2-4 Mikrometer dick. Bei der Durchführung der Erfindung zeigt sich, daß die dünne dritte Schicht, die vorzugsweise aus PET besteht, eine ausgezeichnete Formtrennung ermöglicht, ohne daß man zusätzliche Maßnahmen für die Trennung ergreifen müßte.
Es ist ein besonders überraschender Aspekt der vorliegenden Erfindung, daß die dreilagigen gereckten Katheterballons der Erfindung erhebliche Verbesserungen der Durchstoßfestigkeit im Vergleich zu ansonsten vergleichbaren zweilagigen Katheterballons bereitstellen. In Labortests, wie nachstehend beschrieben, war die Durchstoßfestigkeit, wenn die dünne, dritte Schicht eines Dreischichtfilms dem Ausgangspunkt für eine Durchstoßung ausgesetzt wurde, um 50-200% gegenüber derjenigen verbessert, die von dem zweilagigen Film erhalten wurde, und gegenüber derjenigen, die erhalten wurde, wenn die erste oder dickere Schicht des dreilagigen Films sich dem Ausgangspunkt für ein Durchstoßung gegenüber befand.
Es sei darauf hingewiesen, daß Filme getestet wurden, da sie relativ einfach herzustellen sind. Da all diese Filme biaxial gereckt waren, wird ein Fachmann erwarten, daß die gleichen Ergebnisse mit Dilatiations-Katheterballons erhalten werden können, die aus diesen Filmen hergestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden alle Harze oder Harzmischungen, die verwendet werden sollen, in Form von Pellets oder Pulver, vorzugsweise Pellets, in separate Extruder gefüllt, in denen sie geschmolzen werden, und im geschmolzenen Zustand in einen mehrere Schichten kombinierenden Feedblock- Adapter gefüllt, wo sie einer Ringdüse zugeführt werden, worin die Schichten geformt und extrudiert werden. Das Dickenverhältnis der Schichten wird von den jeweiligen Durchsätzen der verschiedenen Schmelzströme bestimmt, wobei diese wiederum in erster Linie durch Einstellen der Extruderschnecken-Geschwindigkeiten so bestimmt werden, daß sie das gewünschte Ergebnis liefern. Obwohl es aus wirtschaftlichen und praktischen Gründen geboten ist, die geringste Zahl an Extrudern zu verwenden, um ein Schichtobjekt mit der geringsten Zahl an Schichten zu erzeugen, das für den jeweiligen Verwendungszweck geeignet ist, existiert prinzipiell keine Beschränkung der Zahl der Extruder, die verwendet werden können, der Zahl der Harze, die verwendet werden können oder der Zahl der Schichten im resultierenden coextrudierten Objekt.
Unterschiede in den Schmelzpunkten und Zersetzungsgeschwindigkeiten müssen berücksichtigt werden, wenn ungleichartige Polymere coextrudiert werden. Beispielsweise wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung PET-Harz mit einer inneren Viskosität im Bereich von 0,55 bis 1,1 mit einem thermoplastischen, ionomeren Olefin-Copolymer, das für die Durchführung der Erfindung bevorzugt ist, coextrudiert. Der PET-Extruder wird vorzugsweise bei 275ºC betrieben, während der Olefinionomer-Extruder bei ca. 200ºC betrieben wird. Die geschmolzenen Austräge der Extruder werden in einen Kombinations-Feedblock eingeführt, in dem die beiden Schmelzen unmittelbar vor ihrem Durchtritt durch die Extrusionsdüse kombiniert werden. Damit das PET geschmolzen bleibt, müssen der Block und die Düse bei ca. 265ºC gehalten werden. Jedoch beginnt das Ionomers sich bei dieser Temperatur abzubauen, in erster Linie durch Vernetzung, wodurch es sein kann, daß die Coextrusionsanlage mit dem abgebauten Material verstopft wird und die Eigenschaften des so erzeugten Verbundstoffs sich verschlechtern. Um das Risiko zu minimieren, muß die Verweilzeit des Ionomers im Block und in der Düse bei unter 10 Minuten, vorzugsweise unter 5 Minuten gehalten werden. Die Verweilzeit kann durch Einstellen der Extruderschnecken- Geschwindigkeiten, der Düsenspalte und der Austragsgeschwindigkeiten eingestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird ein zwei- oder dreilagiger Film zu einer Röhre coextrudiert, die durch Eintauchen der Röhre in ein Wasserbad, das bei ca. 40ºC gehalten wird, gequencht wird, gefolgt von einer Reckung wie von Levy beschrieben.

BEISPIELE

VERFAHREN

Die druch diese Erfindung erzielten Verbesserungen werden in den folgenden spezifischen Ausführungsformen weiter beschrieben. In den folgenden Beispielen wurden flache Filme extrudiert wie in jedem Beispiel beschrieben und auf eine rotierende Kühlwalze bei 60ºC schmelzgegossen. 105 · 105 mm große Proben wurden aus dem kontinuierlich gegossenen Film hergestellt und wie angegeben unter Verwendung einer von T.M. Long Co., Somerville, NJ, hergestellten Pantographen-Streckvorrichtung bei 920ºC biaxial gereckt, gefolgt von Quenchen an Luft. Die solchermaßen gereckten Filme wurden dann thermoverfestigt, indem man die Filme unter Spannung zwischen Rahmen mit einer Innenkante von 254 mm² einspannte und eine Minute lang in einem Blue M Ofen, Modell CFDIOF-4, erhältlich von Blue M Electric, Blue Island, FL, erwärmte.
Die in Fig. 1A und B gezeigte Vorrichtung wurde verwendet, um gemäß dem folgenden Verfahren die Durchstoßfestigkeit zu testen. Ein Feinzahn-Sägeblatt 1 ("Greenstripe", Typ SF1218, hergestellt von L.S. Starrett Co., Athol, MA) wurde mit Befestigungsmitteln 6 und 7 an dem oberen Element eines 23,18 mm dicken Edelstahlrahmens befestigt, dessen Innenabmessung 127 · 127 mm betrug, so daß die Sägezähne 3,8 mm über die Innenkante des Rahmens 2 hinausragten. Das untere Element des Rahmens 2 wurde von der unteren Klemme 3 in die (nicht gezeigte) untere Klemmbacke einer Tensile Testing Machine, Modell 2 W, hergestellt von Systems Integration Technology, Inc., Staughton, MA, eingespannt. Die Position der (nicht gezeigten) oberen Klemmbacke der Maschine wurde so eingestellt, daß die Kante des Sägeblatts 1 sich 38 mm unterhalb der Spannbacke befand. Eine Filmprobe 8, die 127 mm lang und 25,4 mm breit war, wurde um den Rahmen 2 geschlungen und die beiden Enden der Filmprobe 8 wurden in der oberen Klemme 4 der Testmaschine befestigt, so daß die Mitte der Filmprobe 8 mit den Zähnen des Sägeblatts 1 in Berührung stand. Die Klemmbacken wurden dann mit einer Geschwindigkeit von 50,8 mm/s auseinanderbewegt und die aufgebrachte Kraft und die bis zum Ausfall vergangene Zeit wurden ermittelt, und daraus wurde die Bruchenergie ermittelt.
Dann wurde die Bruchenergie durch die Dicke des Testprobenstücks geteilt, um eine Normalisierung bezüglich der Dicke des Probenstücks durchzuführen. Dieser Test war sowohl realistischer als auch härter als der Standardtest. Statt eines einzigen Prüfelements mit einem Radius von 1,52 mm wie in ASTM F1306-90 beinhaltete der Test, der in den hierin beschriebenen Beispielen durchgeführt wurde, mehrere Berührungspunkte mit Radii von 0,028 mm. Ein Stent, der mit einem Dilatations-Katheterballon verwendet wird, um eine Restenose zu verhindern, kommt an mehreren Punkten mit der Außenfläche des Ballons in Berührung.
Die innere Viskosität (IV) wurde mit dem Verfahren ASTM D5225-92 ermittelt, außer daß das verwendete Lösemittel eine 50/50-Mischung von Trichloressigsäure und Methylenchlorid war.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Ein lineares, hochmolekulares PET-Homopolymer, das unter dem Handelsnamen SELAR PT X280 verkauft wird und von E.I. du Pont de Nemours and Company erhältlich ist, mit einer IV von 1,1 wurde mit einem 25,4 mm Einschneckenextruder, erhältlich von Killion, Inc., Vernon, NJ, und einer 15,2 cm breiten Kleiderbügel-Filmdüse, deren Düsenöffnung auf 0,51 mm eingestellt war, extrudiert. Die Filme wurden bei 116 cm/min mit einer Schneckengeschwindigkeit von 40 UpM und einer Extrudertemperatur von 280ºC extrudiert. Der extrudierte Film war ca. 0,24 mm dick. Neun Filmprobenstücke wurden biaxial in jeder Richtung um 250% gereckt und thermofixiert. Die resultierenden Filme wiesen eine Dicke im Bereich von 0,016 mm bis 0,022 mm auf und zeigten eine durchschnittliche normalisierte Bruchenergie von (0,534 ± 0,01) · 10&supmin;³ J/um (0,12 + -0,02 in-lb/mil).

BEISPIELE 1-3 UND VERGLEICHSBEISPIEL 2

Zweilagige biaxial gereckte Filme wurden durch die gleichzeitige Extrusion von SELAR PT X280 und den in Tabelle 1 aufgeführten Harzen hergestellt. SURLYN ist der Handelsname eines Ionomerharzes, das aus einem Copolymer von Ethylen und Methacrylsäure hergestellt wird, und das entweder mit Zink oder Natrium neutralisiert wird, um das Ionomer zu bilden, und ist von E.I. du Pont de Nemours and Company erhältlich. SURLYN 9020 ist ein Zinkionomer mit einem Schmelzindex (ASTM D-1238) von 1,1. SURLYN 9721 ist ein Zinkmonomer mit einem Schmelzindex von 1,0. SURLYN 8020 ist ein Natriumionomer mit einem Schemlzindex von 1,0. HYTREL 4056 ist der Handelsname für ein niedrigmodules thermoplastisches Copolyetherester-Elastomer von Extrusionsgüte, das durch eine Shore-Härte von 40 D (ASTM D-2240) gekennzeichnet ist und das von E.I. du Pont de Nemours and Company erhältlich ist. Das SELAR PT X280 wurde durch einen 3,81 cm Einschneckenextruder, erhältlich von Killion, Inc., Vernon, NJ, bei 32 UpM und ca. 275ºC extrudiert. Die SURLYN- und HYTREL 4056-Harze von Tabelle 1 wurden durch einen 3,18 cm Killion- Einschneckenextruder, der bei 5 UpM und einer Temperatur von 200ºC betrieben wurde, extrudiert. Der geschmolzene Austrag der beiden Extruder wurde duch einen zwei Schichten kombinierenden Feedblock-Adapter mit einer 35,6 cm breiten Schlitzdüse, die einen Düsenspalt von 0,38 mm aufwies, geleitet. Der Feedblock und die Düse wurden bei ca. 265ºC gehalten. Die so erzeugten Proben wurden gequencht, gereckt und thermoverfestigt wie obenstehend ausgeführt und sind in Tabelle 1 beschrieben. In allen Fällen stand die PET-Schicht des Zweischichtfilms mit der 60ºC warmen Kühltrommel in Berührung.
Um die jeweiligen Dicken der Filmschichten genau zu bestimmen, wurden die Schichten durch Befestigen eines Stücks druckemfindlichen Klebebands an beiden Seiten des Films und anschließendes Auseinanderziehen delaminiert. Die SELAR PT X280/HYTREL-Laminate konnten auf diese Art nicht getrennt werden.
Der Film des Vergleichsbeispiels 2 war ein Film des Standes der Technik von Trotta et al. (US 5,290,306). Tabelle 2 führt die Ergebnisse auf, die mit dem oben beschriebenen Durchstoßtest erhalten wurden. In jedem Fall stand Schicht 2 zu Anfang mit dem Sägeblatt in Berührung. Jedes Datum stellt einen Durchschnitt aus drei Ermittlungen dar. Tabelle 1: Beschreibung von Zweischichtfilmen Tabelle 2: Durchstoßfestigkeits-Ergebnisse von Zweilagenfilmen
*1 in-lb/mil = 4,45 · 10&supmin;³ J/um

BEISPIELE 4-10

Dreilagige biaxiale Filme, beschrieben in Tabelle 3, wurden durch gleichzeitiges Extrudieren von zwei SELAR PT X280-Schichten auf jeder Seite einer Schicht aus den in Tabelle 3 angegebenen Harzen hergestellt. Das SELAR PT X280 wurde extrudiert wie in den Beispielen 1-3, außer daß die Schneckengeschwindigkeit 38 UpM betrug. Die Harze der mittleren Schicht wurden durch den 2,54 cm Einschneckenextruder des Vergleichsbeispiels 1 extrudiert, der im Bereich von 6-14 UpM und bei einer Temperatur von ca. 220ºC betrieben wurde. Die Extruderausträge wurden in einen drei Schichten kombinierenden Feedblock-Adapter und eine 35,6 cm breite Schlitzdüse mit einem Düsenspalt von 0,38 mm eingespeist, wodurch man einen 0,24 mm dicken Film erhielt. Die Filme wurden gequencht, gereckt und thermofixiert, wie vorstehend beschrieben. In allen Fällen stand Schicht 3 in Berührung mit der 60ºC warmen Kühltrommel. Die Filmschichtdicke wurde ermittelt wie für die Beispiele 1-3 beschrieben. Tabelle 3: Beschreibung von Dreischichtfilmen
Die Durchstoßfestigkeits-Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Alle diese Ergebnisse wurden erzielt während die dicke Schicht, Schicht 3, mit dem Sägeblatt in Berührung stand. Jedes Datum ist ein Durchschnitt aus drei Bestimmungen. Tabelle 4: Durchstoßfestigkeits-Ergebnisse von Dreschichtfilmen- Schicht 3 am Sägeblatt
*1 in-lb/mil = 4,45 · 10&supmin;³ J/um

BEISPIELE 11-13

Zusätzliche Probenstücke eines gereckten, thermofixierten Films aus dem extrudierten Film von Beispiel 8 wurden wie vorstehend beschrieben hergestellt. Sie wurden biaxial in jeder Richtung um 225% gereckt. Die Filme sind in Tabelle S beschrieben. Die Platzfestigkeit für Beispiel 11 wurde bestimmt, wenn die Schicht 3 mit dem Sägeblatt in Berührung stand, wie in Beispiel 8. Die für die Beispiele 12 und 13, wenn die Schicht 1 mit dem Sägeblatt in Berührung stand. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt. Tabelle 5: Beschreibung von Dreischichtfilmen Tabelle 6: Durchstoßfestigkeit von Filmen
*1 in-lb/mil = 4,45 · 10&supmin;³ J/um

BEISPIEL 14 UND VERGLEICHSBEISPIEL 3

In Vergleichsbeispiel 3 wurde SELAR PT X280 mit einem gleichsinnig drehenden 28 mm Doppelschneckenextruder, hergestellt von Werner and Pfleiderer, Inc., Ramsey, NJ, zu einem Einschichtfilm extrudiert. Die Schneckengeschwindigkeit war 100 UpM. Die Temperaturen, das Quenchverfahren und das Recken waren wie vorstehend angegeben. As Beispiel 14 wurde eine Schmelzmischung aus 85 Gew.-% SELAR PT X280 und 15 Gew.-% HYTREL 8238, Handelsname für ein hochmodules thermoplastisches Copolyetherester-Elastomer von Extrusionsgüte (Shore-Härte = 82 D, ASTM D-2240), erhältlich von E.I. du Pont de Nemours and Company, unter den gleichen Bedingungen wie denjenigen für Vergleichsbeispiel 3 zu einem Einschichtfilm extrudiert. Beide wurden wie vorstehend beschrieben gereckt, biaxial um 250% in jeder Richtung. Der SELAR PT X280-Film war 17 Mikrometer dick, und der Mischungsfilm war 16 Mikrometer dick.
Der Film des Vergleichsbeispiels 3 zeigte eine normalisierte Bruchenergie von 0,712 · 10&supmin;³ J/um (0,16 in-lb/mil) (33% höher als die des Vergleichsbeispiels 1), während der Film des Beispiels 14 eine normalisierte Bruchenergie von 1,068 · 10&supmin;³ J/um (0,16 in-lb/mil) oder eine Verbesserung um 50% gegenüber dem Vergleichsbeispiel 3 zeigte.

BEISPIELE 15-17 UND VERGLEICHSBEISPIEL 4

Dreilagige, biaxial gereckte, thermofixierte Filme wurden durch Coextrudieren, Recken und Thermofixieren einer Mischung aus 85% Selar PT X280 und 15% HYTREL 8238 mit SURLYN 9020 und HYTREL 4056 hergestellt, wie in den Beispielen 4-10 beschrieben ist. Die Filme sind in Tabelle 7 beschrieben. In jedem Fall lag Schicht 3 (die dicke Schicht) dem Sägeblatt gegenüber. Tabelle 8 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 7: Dreischichtfilme aus einer PET/HYTREL-Mischung Tabelle 8: Durchstoßfestigkeit von Filmen
*1 in-lb/mil = 4,45 · 10&supmin;³ J/um

VERGLEICHSBEISPIEL S

Zweischichtröhren wurden hergestellt, indem man gleichzeitig ein hochmolekulares, lineares PET-Homopolymer, verkauft unter dem Handelsnamen SELAR PT 7451, erhältlich von E.I. du Pont de Nemours and Company, mit einer IV von 0,95 als Innenschicht und SURLYN 8020 als Außenschicht durch eine Canterbury Engineering Co. Dreischicht-Rohrdüse extrudierte, wobei man eine der Schichtpositionen im Leerlauf betrieb. Das SELAR PT 7451 wurde mit einem 2,54 cm Killion-Einschneckenextruder, der bei 275ºC und einer Schneckengeschwindigkeit von 12 UpM gehalten wurde, extrudiert. Das SURLYN 8020 wurde mit einem 1,91 cm-Extruder, hergestellt von Genca, Clearwater, FL, extrudiert, der bei 210ºC und einer Schneckengeschwindigkeit von 17 UpM gehalten wurde. Die Dreischichtdüse wurde bei 280ºC gehalten. Die Röhre mit einem Außendurchmesser von 0,8 mm und einem Innendurchmesser von 0,36 mm wurde bei einer Geschwindigkeit von 32,6 m/min hergestellt. Die Polymerdurchsätze durch die Düse wurden von Ventilen so eingestellt, daß man eine SELAR PT 7451- Schichtdicke von 0,14 mm und eine Schichtdicke des SURLYN 8020-Ionomers von 0,04 mm erhielt. Versuche, Agioplastie-Ballons mit einem Außendurchmesser von 3,0 mm anhand des in US Re. 32,983 beschriebenen Verfahrens herzustellen, führten dazu, daß Ballons geformt wurden, die nicht ohne Beschädigung des Ballons aus der Form genommen werden konnten, da die Ionomerschicht an der Außenwand der Ballonform haftete.

BEISPIELE 18 UND 19

Aus dem Film der Beispiele 11-13 wurden zwei Probenstücke hergestellt. Beim ersten, dem von Beispiel 18, wurde die dicke Schicht aus SELAR PT X280 (Schicht 3) von den beiden übrigen Schichten abgezogen, wodurch eine Schicht aus SURLYN 9020 freigelegt wurde. In Beispiel 19 wurde der Dreischichtfilm intakt gelassen. Die so hergestellten Probenstücke wurden einzeln zwischen Lagen aus Aluminiumfolie gelegt, die entstehende Anordnung wurde zwischen die Heizplatten einer Carver Laboratory Press, Modell 2699, hergestellt von Fred S. Carver, Inc., Menomonee Falls, WI, gelegt und 1 Minute lang einem Pressendruck von 3,445 · 10&sup6; Pa) 500 psi und einer Temperatur ausgesetzt wie in Tabelle 9 beschrieben. Nach dem Pressen wurde versucht, die Probenstücke von den Aluminiumlagen zu trennen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben. Tabelle 9

VERGLEICHSBEISPIEL 6

Versuche, Zweischichtröhren mit dem Verfahren des Vergleichsbeispiels 5 unter Verwendung eines schmelzextrudierbaren Polyurethans - die bevorzugte Ausführungsform der Technik von US 5,290,306 (Trotta et al) - anstelle des SURLYN 9721-Ionomers zu erzeugen, waren nicht erfolgreich, da sich das Polyurethan in der Düse zersetzte.

Claims

1. Dilatations-Katheterballon, geeignet für die Verwendung bei der perkutanen transluminalen Coronarangioplastie, umfassend eine erste, innere Schicht und eine zweite Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß

die erste, innere Schicht eine biaxial gereckte Schicht ist, welche umfaßt: mindestens 80 Gew.-% biaxial reckbares thermoplastisches Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen und deren Mischungen, und bis zu 20 Gew.-% thermoplastisches Elastomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethanen, Polyetherester-Blockcopolymeren, wobei die erste, innere Schicht eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist und 5 bis 56 Mikrometer dick ist; und

die zweite Schicht aus einem thermoplastischen ionomeren Olefin-Copolymer besteht, wobei die zweite Schicht eine Innenfläche und eine Außenfläche und eine Dicke von 0,5-5 Mikrometer aufweist, und wobei die Innenfläche an der Außenfläche der ersten, inneren Schicht befestigt ist.

2. Dilatations-Katheterballon nach Anspruch 1, außerdem eine dritte Schicht umfassend, welche biaxial gereckt ist und umfaßt: mindestens 80 Gew.-% biaxial reckbares, thermoplastisches Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen und deren Mischungen, und bis zu 20 Gew.-% thermoplastisches Elastomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethanen, Polyetherester-Blockcopolymeren, wobei · die dritte Schicht eine Innenfläche und eine Außenfläche und eine Dicke von 1 bis 5 Mikrometer aufweist, und wobei die Innenfläche an der Außenfläche der zweiten Schicht befestigt ist.

3. Dilatations-Katheterballon nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der ersten, inneren Schicht 9-27 Mikrometer beträgt und die Dicke der zweiten Schicht 0,6-2 Mikrometer beträgt.

4. Dilatations-Katheterballon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der dritten Schicht 2-4 Mikrometer beträgt.

5. Dilatations-Katheterballon nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede biaxial gereckte Schicht aus Polyethylenterephthalat besteht.

6. Dilatations-Katheterballon nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenterephthalat eine innere Viskosität von 0,5-1,1 aufweist.

7. Dilatations-Katheterballon nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Elastomer ein Polyetherester-Blockcopolymer ist.

8. Dilatations-Katheterballon nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische, ionomere Olefin-Copolymer einen Schmelzindex von unter 5 und einen Biegemodul von unter 250 MPa aufweist.

9. Verfahren zum Ausbilden eines Dilatations-Katheterballons, der für die Verwendung bei der perkutanen transluminalen Coronarangioplastie geeignet ist, umfassend:

Ausbilden einer Röhre, welche umfaßt:

eine erste, innere Schicht, die mindestens 80 Gew.-% biaxial reckbares thermoplastischen Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen und deren Mischungen, und bis zu 20 Gew.-% thermoplastisches Elastomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethanen und Polyetherester-Blockcopolymeren, umfaßt, wobei diese erste Schicht eine Innenfläche und eine Außenfläche und eine Dicke von 5 bis 56 Mikrometer aufweist;

eine zweite Schicht aus einem thermoplastischen, ionomeren Olefin-Copolymer, wobei diese zweite Schicht eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist und 0,5-5 Mikrometer dick ist, und wobei ihre Innenfläche an der äußeren Oberfläche der ersten, inneren Schicht befestigt ist; und

optional eine dritte Schicht, welche. umfaßt: mindestens 80 Gew.-% biaxial reckbares thermoplastisches Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen und deren Mischungen, und bis zu 20 Gew.-% thermoplastisches Elastomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethanen und Polyetherester-Blockcopolymeren, wobei diese dritte Schicht eine Innenfläche und eine Außenfläche und eine Dicke von 1 bis 5 Mikrometer aufweist, und wobei ihre Innenfläche an der Außenfläche der zweiten Schicht befestigt ist:

Schmelzverbinden dieser Schichten;

Quenchen der so gebildeten Röhre;

biaxiales Recken der Röhre, um einen Katheterballon zu erzeugen; und

thermofixieren des biaxial gereckten Katheterballons.