EP0700331A1 - Process for forming thermoplastic materials, in particular absorbable thermoplastics - Google Patents

Process for forming thermoplastic materials, in particular absorbable thermoplastics

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EP0700331A1
EP0700331A1 EP94916189A EP94916189A EP0700331A1 EP 0700331 A1 EP0700331 A1 EP 0700331A1 EP 94916189 A EP94916189 A EP 94916189A EP 94916189 A EP94916189 A EP 94916189A EP 0700331 A1 EP0700331 A1 EP 0700331A1
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EP
European Patent Office
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lactide
preform
tool
mold cavity
plastic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP94916189A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dieter Bendix
Randolf Von Oepen
Stefan Seibt
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Boehringer Ingelheim International GmbH
Boehringer Ingelheim GmbH
Original Assignee
Boehringer Ingelheim International GmbH
Boehringer Ingelheim GmbH
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Publication date
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    • B29K2995/0059Degradable
    • B29K2995/006Bio-degradable, e.g. bioabsorbable, bioresorbable or bioerodible

Definitions

  • thermoplastics in particular resorbable thermoplastics
  • the present invention relates to a new process for shaping thermoplastics - in particular bioabsorbable plastics - at temperatures below the melting temperature range using gases or substances in the liquid state under high pressure.
  • thermoplastic moldings and semi-finished products are mainly produced by machining, reshaping, from solution or using the so-called primary molding process.
  • the above-mentioned methods have, in principle, z. T. very serious disadvantages.
  • thermoplastic In the primary molding process - such as Extrusion and injection molding - the thermoplastic must be melted in order to be able to mold it.
  • the high temperature required above the melting range in the case of thermally unstable plastics - in particular in the case of resorbable polymers and some engineering plastics - leads to molecular weight reduction, which in turn has a disadvantageous influence on the mechanical properties.
  • Extrusion also only allows the production of semi-finished products of simple geometry. - On the other hand, molded parts with complex geometries - as they are required for medical applications - cannot be produced by extrusion.
  • thermoplastic melt is introduced into the cooled tool, the melt solidifying during the filling phase.
  • the inhomogeneous cooling of the molding compound also freezes tensions which lead to undesired distortion after removal from the mold. Furthermore, it is not possible with this method to produce molded parts with a large flow length / wall thickness ratio.
  • the object of the present invention is accordingly to provide a method for shaping thermoplastic materials - in particular resorbable thermoplastics - which avoids the disadvantages known from the prior art. According to the invention this object is achieved in that the viscosity of a thermoplastic - such.
  • the low viscosity is an essential prerequisite for the formation of complex geometries.
  • thermoplastic polymers for the process according to the invention are, in particular, amorphous polyesters, for resorbable objects - ie objects that can be broken down by the human or animal body - polyesters based on ⁇ -hydroxycarboxylic acids are particularly preferred.
  • L-lactide to D L-lactide can be up to 90 to 10 - preferably 70 to 30 -, poly-meso-lactide,
  • Fumigation according to the invention at low temperatures and under high pressure presupposes that the gas has good solubility in the respective polymer.
  • the solubility of gases or liquids in polymers is a function of pressure and temperature. Particularly good solubility parameters are achieved when the gas changes into the so-called supercritical state.
  • Supercritical liquids or gases are known from the prior art. Examples here include carbon dioxide, ethylene, propane, ammonia, nitrous oxide, water and toluene. Depending on the supercritical substance used in each case, the process according to the invention can be carried out at a pressure in a range from 50 to 800 bar - preferably 50 to 400 bar and particularly preferably 50 to 200 bar.
  • carbon dioxide is particularly suitable for lowering the viscosity of polymers.
  • Carbon dioxide goes into the at a temperature of 31 ° C and a pressure of just over 73.76 bar supercritical state and has a 25 times larger diffusion coefficient in polymers than, for example, nitrogen.
  • Rieself ⁇ rmiger plastic is introduced into a mold cavity and gassed under high pressure. If the viscosity is reduced to such an extent that the plastic can be deformed, the mold cavity is reduced and a compact molded part is produced.
  • Rieself ⁇ rmiger plastic is introduced into a mold antechamber and gassed under high pressure.
  • the mold cavity is reduced - preferably by the penetration of an injection plunger - and the plastic is pressed into the mold cavity.
  • the pressures for filling a previously manufactured mold are only determined by the pressure losses caused by the geometry and are therefore considerably lower than in a comparable molded part production in the injection molding process, since the viscosity in this case is not a function of time. This means that even very thin-walled molded parts with long flow paths can be manufactured.
  • a precisely dosed preform - preferably in the form of a tablet - can also be processed analogously using the two methods mentioned above. Due to the almost constant viscosity of the "polymer melt" during the filling time, the molded part can be filled very slowly in order to counteract degradation of the molecular weight by shear. Internal stresses due to temperature gradients across the cross section of the molded part can also be avoided. Shaped bodies which are produced with this process are free of orientations, since molecules which have been aligned by the filling process have a sufficiently long time to relax after the mold has been filled.
  • silicone tools are to be mentioned here as examples, which are suitable for the production of individual implants as well as for small series and prototypes.
  • Silicone is particularly suitable due to its special diffusion properties, its high dimensional stability and its uncomplicated processability.
  • Sintered metal tools with a barrier layer made of "a gas-permeable membrane are also suitable for the production of small and large series.
  • a vacuum can be applied to the tool to accelerate the degassing.
  • the shaped body can be removed from the mold when the viscosity has risen to such an extent that it is dimensionally stable.
  • FIG. 1 shows the diagram of a gassing system suitable for the method according to the invention.
  • This consists essentially of the gas supply 1 with pressure indicator 2, the filters 3 and 4, the coolers 5 and 6, the adjustable diaphragm pump 7, the pulsation damper 8 and the shut-off valves 9 and 10, the safety valve 11 and the pressure indicator 12 and the autoclave 13 with the temperature display 14 and the pressure display 15 as well as the shut-off valve 16 and the silencer 17.
  • Fig. 2 shows the process autoclave 20, in which the devices required for the shaping such as press or injection unit are introduced.
  • FIG 3 shows the injection unit 28 with the release mechanism 21, the spring pretensioning device 22, the spring 23, the piston rod 24, the piston 25 and the piston antechamber 26 as well as the tool 29 with the closing mechanism 27.
  • the injection unit 28 serves to inject polymer plasticized by CO2 into a tool.
  • the polymer granules are filled into the piston vestibule 26 of the injection unit 28.
  • the spring 23 is then preloaded, the injection pressure being able to be set, for example, between 1 and 10 bar.
  • the injection unit together with the flanged tool 29 is inserted into the process autoclave 13 (FIG. 1). Fumigation follows, which is characterized by the parameters of pressure, temperature and time. After reaching the desired state of fumigation, a trigger mechanism 21 is actuated from the outside and the injection is thus triggered. The plasticized polymer is injected into the mold cavity (see FIG. 4). This is followed by the pressure release, which can take place at different speeds depending on the desired molded part structure and the tool material used.
  • the tool 29 consists of clamping plates made of perforated sheet metal and shaped plates which contain the cavity to be molded.
  • a wide variety of materials can be used as mold plate materials. Silicone and polycarbonate are used in the application examples. Tools made of sintered metal or polyurethane foams are also possible.
  • FIG. 4 shows a tool holding device 30 with a flange and a retaining valve (for example made of polycarbonate) 31, sprue nozzle 32, check valve (with ball) 33, shaped plates 34, clamping plates made of perforated plate 35 and the cavity 36.
  • a retaining valve for example made of polycarbonate
  • sprue nozzle 32 sprue nozzle
  • check valve with ball
  • shaped plates 34 clamping plates made of perforated plate 35 and the cavity 36.
  • the tool in the present case a plunge edge tool for producing a compact tension rod
  • the tool consists of a shaped plate 40 on which the contour of the plunger is raised (see FIG. 6).
  • the form aperture 41 has exactly the negative contour of the press ram.
  • a sintered metal 43 serves as the cover plate, which facilitates gas entry and exit.
  • a special - gas-permeable - foil 42 prevents the material, whose viscosity is greatly reduced, from penetrating into the sintered pores.
  • the bulk material resorbable polymer, addition of active ingredients
  • the mold plate, mold panel and sintered metal are made of stainless steel. Procedure:
  • the polymer is first mixed with the active ingredient.
  • the press ram (mold plate 40) is inserted into the mold panel 41 and clamped over the screws by means of disc springs. The entire tool is placed in the autoclave 13 (Fig. 1).
  • the autoclave is filled with CO2, which is compressed by means of a piston diaphragm pump, the process pressure is between 20 and 2000 bar, preferably between 60 and 200 bar.
  • the process temperature is less than 37 ° C when loaded with temperature-sensitive active ingredients. However, the temperature can be freely selected between -70 ° C and 400 ° C by tempering the autoclave.
  • Absorbable polymers preferably amorphous absorbable
  • FIG. 7 discloses the morphology of a body made of Resomer® R 207 loaded with 50% by weight of cane sugar.
  • Another object of the present invention is to foam foamed articles with a given geometry.
  • the foam structure should be as integral as possible in order to increase the bending stiffness of the samples compared to a molded part with the same mass.
  • a tension rod was selected as the part geometry.
  • 8 shows a modular foaming tool; this tool consists of 2 support plates, 51, 52, 2 gas-permeable plastic plates 53, 54 (for example made of polycarbonate) and intermediate plates 55 with a special grinding for gas and degassing.
  • the intermediate plates are centered by means of dowel bolts 45.
  • the tool is clamped with screws and nuts 46, 47.
  • the number of intermediate plates specifies the height of the foamed component.
  • Figs. 10 and 11 show the homogeneous foam formation at a pressure of 200 bar, a temperature of 65 ° C. and a gassing time of 60 minutes.
  • 11 shows the foam structure of poly (D, L-lactide-L-lactide) / poly-L-lactide at 65 ° C., 200 bar and a degree of foaming of 150.
  • FIG. 12 shows the systematic process sequence when producing a self-expanding foam: step 1 relates to filling; the dry ice tablet 60 and the - loaded - polymer 61 are introduced into an appropriately designed reaction vessel. Step 2 includes closing the reaction vessel 62 with a subsequent increase in temperature. Finally, step 3 relates to the deep-cold removal of the sample body 63 with subsequent warming up to the expanding foam 64.
  • Another object of the present invention relates •sexpantierende foams.
  • the object of the present invention is to produce a component which is dimensionally stable at low temperature and foams at body temperature.
  • a small lockable stainless steel container A small lockable stainless steel container.
  • Amorphous resorbable polymer e.g. Resomer® R 207.
  • the foaming temperature and the resulting removal temperature of the molded body can be specified.
  • the body expands isotropically by a factor of 2, which corresponds to an eightfold increase in its volume.
  • the gassing can be in a temperature range from 20 to 400 ° C. - preferably 20 to 120 ° C. and for resorbable polyesters based on lactide and Glycolide particularly preferably in a range from 20 to 80 ° C.
  • Diffusion mechanisms are slowly released to the neighboring body tissue.
  • the shaping takes place in the case of polymers which are loaded with fillers, analogously to the production of shaped bodies in accordance with the abovementioned methods.
  • the filler In order to guarantee the finest possible distribution of the fillers in the molded body, the filler must be mixed well with the polymer.
  • One possibility is to mix the polymer and filler before gassing and to reduce the viscosity of the mixture (compound) by subsequent gassing to such an extent that it can be shaped into its shaped body.
  • Another variant consists in first reducing the viscosity of the polymer by gassing and then mixing in a filler.
  • the filler can also be a liquid component.
  • the compound can in turn be shaped into a shaped body in the manner described above.
  • a compact preform - preferably in the injection molding process - is produced and inserted into a corresponding tool, which has the contour of the foamed end product.
  • the tool must have sufficient ventilation options or be made of a sintered metal.
  • the inserted molded part is gassed with the tool under a high pressure, so that the gas or the supercritical fluid is dissolved in the polymer. After the pressure has been released, the molded part can expand in the mold by expansion of the gas dissolved in the molded part.
  • the foaming can be influenced by heating be, the temperature is significantly lower than the melting temperature. Due to the predetermined contour of the mold cavity, the molding foams in a defined manner. The degree of foaming can be specified precisely on the basis of the free volume made available.
  • the plates often have to be dimensioned comparatively much larger.
  • An associated mass accumulation of resorbable plastics in the body is, on the other hand, not very desirable.
  • the resorption time increases with increasing implant size, which is undesirable in many cases - on the other hand, an increased use of material during the resorption can lead to undesirable reactions of the body.
  • a bone plate which is only foamed in height and which is produced by the method described above, however, has an essentially increased flexural rigidity with an integral density distribution and the same mass used. Because of the foam structure, such an implant can be absorbed faster than a comparably stiff implant, which is of compact construction.
  • the foaming process described above it is also possible to foam in two stages, to partially foam a previously produced molded part.
  • the molded part is again placed in a tool which corresponds to the end contour of the foamed component.
  • the places that should be compact in the later molded part will tightly enclosed by the tool.
  • the areas to be foamed had the space around which the molded part should foam at this point.
  • the production of partially foamed components proceeds analogously to the process for producing foamed molded parts described above.
  • Partial foaming is particularly desirable for resorbable implants.
  • the foamed bone plates described above have a significantly increased flexural strength with the same use of material as a compact shaped plate, it is hardly possible to adapt such a plate to the bone.
  • a foamed structure has a very poor thermal conductivity due to the porosity, so that a foamed plate is very difficult to bend. The places where the possibility of bending should be provided should therefore be switched off compactly.

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Abstract

The present invention pertains to a new process for forming thermoplastic materials - in particular bioabsorbable thermoplastics - at temperatures below the melting temperature range, using gases under critical conditions.

Description

Verfahren zur Formgebung von thermoplastischen Kunststoffen insbesondere von resorbierbaren ThermoplastenProcess for shaping thermoplastics, in particular resorbable thermoplastics
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Formgebung von thermoplastischen Kunststoffen - insbesondere von bioresorbierbaren Kunststoffen - bei Temperaturen unterhalb des Schmelztemperaturbereichs unter Verwendung von Gasen oder Substanzen im flüssigen Aggregatzustand unter hohem Druck.The present invention relates to a new process for shaping thermoplastics - in particular bioabsorbable plastics - at temperatures below the melting temperature range using gases or substances in the liquid state under high pressure.
Thermoplastische Formkorper und Halbzeuge werden nach dem Stand der Technik vor allem spanend, umformend, aus der Lösung oder im sogenannten Urformverfahren hergestellt. Insbesondere für die Verarbeitung resorbierbarer Kunststoffe für den medinzinschen Bereich und anderer technischer Thermoplaste weisen die oben genannten Verfahren prinzipbedingt z. T. sehr gravierende Nachteile auf.According to the state of the art, thermoplastic moldings and semi-finished products are mainly produced by machining, reshaping, from solution or using the so-called primary molding process. In particular for the processing of resorbable plastics for the medical field and other technical thermoplastics, the above-mentioned methods have, in principle, z. T. very serious disadvantages.
So werden beispielsweise bei der spanenden Bearbeitung Halbzeuge zur Endgeometrie durch Spanabhebung bearbeitet. Aufgrund des hohen Materialverschnitts, der langen Bearbeitungszeiten, der Gefahr von Mikrokerben an den Bearbeitungsflächen, die zu einem frühzeitigen Versagen des Formteils führen können, sowie der eingeschränkten Formgebungsmöglichkeiten kann dieses Verfahren in der Kunststofformgebung jedoch nur in sehr begrenztem Maße eingesetzt werden.For example, during machining, semi-finished products are machined to the final geometry by machining. Due to the high material waste, the long processing times, the risk of micro-notches on the processing surfaces, which can lead to premature failure of the molded part, as well as the limited shaping options, this process can only be used to a very limited extent in plastic molding.
Im Fall der resorbierbaren Kunststoffe stellen besonders der hohe Materialverschnitt sowie die - insbesondere für medizinische Anwendungen - schwer zu gewährleistende Reinheit (Einsatz von Schmier- und Kühlmitteln) schwerwiegende Nachteile dar.In the case of resorbable plastics, the high material waste and the purity (in particular for medical applications) that are difficult to guarantee (use of lubricants and coolants) represent serious disadvantages.
In Umformverfahren werden Halbzeuge unterhalb der Schmelztemperatur zur Endgeometrie verformt. Jedoch können mitIn the forming process, semi-finished products are shaped to the final geometry below the melting temperature. However, with
ORIGINALUNTERLAGEN diesem Verfahren nur einfachste Geometrien realisiert werden. In Umformrichtung werden die Makromoleküle orientiert; dies führt zu einem anisotropen Eigenschaftsprofil mit erhöhten mechanischen Eigenschaften in Verstreckrichtung, in Querrichtung jedoch zu einer Schwächung.ORIGINAL DOCUMENTS this method, only the simplest geometries can be realized. The macromolecules are oriented in the forming direction; this leads to an anisotropic property profile with increased mechanical properties in the stretching direction, but weakening in the transverse direction.
Auf der anderen Seite können mit Verfahren, bei denen die Formgebung aus der Lösung üblicherweise in organischen Lösungsmitteln erfolgt, nur sehr dünne Schichten auf entsprechende Träger aufgebracht werden. Vor allem bei der Auftragung mehrerer Schichten zur Erzeugung größerer Wanddicken besteht die Gefahr des Verbleibs von Restlösungsmittel im Formteil. Dies ist insbesondere bei resorbierbaren Kunststoffen nicht akzeptabel, da im Verlauf des Abbaus die Lösungsmittel unerwünschterweise in den Organismus gelangen.On the other hand, only very thin layers can be applied to appropriate supports using methods in which the solution is usually shaped in organic solvents. Especially when applying several layers to create larger wall thicknesses, there is a risk of residual solvent remaining in the molded part. This is particularly unacceptable in the case of resorbable plastics, since the solvents undesirably get into the organism in the course of degradation.
Bei den Urformverfahren - wie z.B. Extrudieren und Spritzgießen - muß der thermoplastische Kunststoff aufgeschmolzen werden, um ihn ausformen zu können. Die hierbei benötigte hohe Temperatur oberhalb des Schmelzbereichs führt bei thermisch labilen Kunststoffen - insbesondere bei resorbierbaren Polymeren und einigen technischen Kunststoffen - zu Molekulargewichtsabbau, was wiederum auf die mechanischen Eigenschaften einen nachteiligen Einfluß ausübt.In the primary molding process - such as Extrusion and injection molding - the thermoplastic must be melted in order to be able to mold it. The high temperature required above the melting range in the case of thermally unstable plastics - in particular in the case of resorbable polymers and some engineering plastics - leads to molecular weight reduction, which in turn has a disadvantageous influence on the mechanical properties.
Die Extrusion erlaubt ebenfalls nur die Herstellung von Endloshalbzeugen einfacher Geometrie. - Formteile mit komplexer Geometrie - wie sie für medizinische Anwendungen benötigt werden - können dagegen nicht auf dem Wege der Extrusion hergestellt werden.Extrusion also only allows the production of semi-finished products of simple geometry. - On the other hand, molded parts with complex geometries - as they are required for medical applications - cannot be produced by extrusion.
Auf der anderen Seite können im Spritzgießverfahren Formkorper komplexer Geometrien hergestellt werden. Dabei wird die thermoplastische Schmelze in eingekühltes Werkzeug eingebracht, wobei die Schmelze bereits während der Füllphase erstarrt. Hierdurch kommt es jedoch unvermeidbarerweise meist zu unerwünschten Orientierungen im Formteil, welche insbesondere bei amorphen resorbierbaren Kunststoffen zu einem unkontrollierbaren Schrumpf bei medizinischem Einsatz als Implantatwerkstoff führen können.On the other hand, moldings of complex geometries can be produced by injection molding. The thermoplastic melt is introduced into the cooled tool, the melt solidifying during the filling phase. However, this usually inevitably leads to undesired orientations in the molded part, which, particularly in the case of amorphous resorbable plastics, can lead to uncontrollable shrinkage when used medically as an implant material.
Durch die inhomogene Erkaltung der Formmasse werden ferner Spannungen eingefroren, die nach der Entformung zu unerwünschtem Verzug führen. Ferner ist es mit diesem Verfahren nicht möglich, Formteile mit einem großen Fließlängen-Wanddickenverhältnis herzustellen.The inhomogeneous cooling of the molding compound also freezes tensions which lead to undesired distortion after removal from the mold. Furthermore, it is not possible with this method to produce molded parts with a large flow length / wall thickness ratio.
Insbesondere für thermisch labile resorbierbare Polymere ist eine schonende Verarbeitung zu komplexen Formteilgeometrien bei niedrigen Temperaturen unterhalb des Schmelzbereichs anzustreben. Dies ist mit den obengenanntenParticularly for thermally labile resorbable polymers, careful processing into complex molded part geometries at low temperatures below the melting range is desirable. This is with the above
Verarbeitungsverfahren - wenn überhaupt - nur unzureichend zu realisieren.Processing methods - if at all - can only be implemented inadequately.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, ein Verfahren zur Formgebung von thermoplastischen Kunststoffen - insbesondere von resorbierbaren Thermoplasten - zur Verfügung zustellen, welches die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile umgeht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man die Viskosität eines thermoplastischen Kunststoffs - wie z. B. eines resorbierbaren Kunststoffs - durch Begasung mit einem oder mehreren - ggf. verflüssigten - Gasen unter hohem Druck - vorzugsweise im überkritischen Bereich - soweit erniedrigt, daß das thermoplastische Material formbar wird. - Die niedrige Viskosität ist dabei eine unabdingbare Voraussetzung für die Ausformung komplexer Geometrien.The object of the present invention is accordingly to provide a method for shaping thermoplastic materials - in particular resorbable thermoplastics - which avoids the disadvantages known from the prior art. According to the invention this object is achieved in that the viscosity of a thermoplastic - such. B. a resorbable plastic - by fumigation with one or more - possibly liquefied - gases under high pressure - preferably in the supercritical range - so far reduced that the thermoplastic material can be molded. - The low viscosity is an essential prerequisite for the formation of complex geometries.
Als thermoplastische Polymere eignen sich für das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere amorphe Polyester, wobei für resorbierbare Gegenstände - d. h. Gegenstände, die durch den menschlichen oder tierischen Körper abgebaut werden können - Polyester auf der Basis von α-Hydroxycarbonsäuren besonders bevorzugt werden.Suitable thermoplastic polymers for the process according to the invention are, in particular, amorphous polyesters, for resorbable objects - ie objects that can be broken down by the human or animal body - polyesters based on α-hydroxycarboxylic acids are particularly preferred.
Ganz besonders bevorzugt werden u.a. amorphes Poly-D,L-laktid,Among other things, particular preference is given to amorphous poly-D, L-lactide,
Copoly ere aus D,L-Laktid und Glykolid sowieCopoly ere from D, L-lactide and glycolide as well
Poly- (L-laktid-co-D,L-laktid) , worin das Verhältnis vonPoly- (L-lactide-co-D, L-lactide), wherein the ratio of
L-Laktid zu D,L-Laktid bis 90 zu 10 -bevorzugt 70 zu 30 - betragen kann, Poly-meso-laktid,L-lactide to D, L-lactide can be up to 90 to 10 - preferably 70 to 30 -, poly-meso-lactide,
Poly(D,L-laktid-co-trimethylencarbonat) ,Poly (D, L-lactide-co-trimethylene carbonate),
Poly(meso-laktid-co-trimethylencarbonat) und amorphesPoly (meso-lactide-co-trimethylene carbonate) and amorphous
Poly(L-laktid-co-trimethylencarbonat) .Poly (L-lactide-co-trimethylene carbonate).
Die erfindungsgemäße Begasung bei niedrigen Temperaturen und unter hohem Druck setzt voraus, daß das Gas in dem jeweiligen Polymeren eine gute Löslichkeit aufweist. - Die Löslichkeit von Gasen oder Flüssigkeiten in Polymeren ist eine Funktion des Druckes und der Temperatur. Besonders gute Löslichkeitsparameter werden erreicht, wenn das Gas in den sogenannten überkritischen Zustand übergeht.Fumigation according to the invention at low temperatures and under high pressure presupposes that the gas has good solubility in the respective polymer. - The solubility of gases or liquids in polymers is a function of pressure and temperature. Particularly good solubility parameters are achieved when the gas changes into the so-called supercritical state.
Überkritische Flüssigkeiten bzw. Gase sind aus dem Stand der Technik bekannt. Als Beispiele seien an dieser Stelle Kohlendioxid, Ethylen, Propan, Ammoniak, Distickstoffdioxid, Wasser und Toluol genannt. In Abhängigkeit von der jeweils eingesetzten überkritischen Substanz kann das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Druck in einem Bereich von 50 bis '800 bar - bevorzugt 50 bis 400 bar und besonders bevorzugt 50 bis 200 bar durchgeführt werden.Supercritical liquids or gases are known from the prior art. Examples here include carbon dioxide, ethylene, propane, ammonia, nitrous oxide, water and toluene. Depending on the supercritical substance used in each case, the process according to the invention can be carried out at a pressure in a range from 50 to 800 bar - preferably 50 to 400 bar and particularly preferably 50 to 200 bar.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich Kohlendioxid besonders gut eignet, um Polymere in ihrer Viskosität zu erniedrigen. Kohlendioxid geht bereits bei einer Temperatur von 31°C und einem Druck von etwas mehr als 73,76 bar in den überkritischen Zustand über und hat einen um den Faktor 25 größeren Diffusionskoeffizienten in Polymeren als beispielsweise Stickstoff.Surprisingly, it was found that carbon dioxide is particularly suitable for lowering the viscosity of polymers. Carbon dioxide goes into the at a temperature of 31 ° C and a pressure of just over 73.76 bar supercritical state and has a 25 times larger diffusion coefficient in polymers than, for example, nitrogen.
Jedoch können im erfindungsgemäßen Verfahren auch andere Gase bzw. Flüssigkeiten unter hohem Druck bzw. im überkritischen Bereich eingesetzt werden.However, other gases or liquids under high pressure or in the supercritical range can also be used in the method according to the invention.
Im folgenden werden drei Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgestellt:Three variants of the method according to the invention are presented below:
a) Rieselfδrmiger Kunststoff wird in einen Formhohlraum eingebracht und unter hohem Druck begast. Ist die Viskosität so weit erniedrigt, daß sich der Kunststoff verformen läßt, wird der Formhohlraum verkleinert und ein kompaktes Formteil erzeugt.a) Rieselfδrmiger plastic is introduced into a mold cavity and gassed under high pressure. If the viscosity is reduced to such an extent that the plastic can be deformed, the mold cavity is reduced and a compact molded part is produced.
b) Rieselfδrmiger Kunststoff wird in einen Formvorraum eingebracht und unter hohem Druck begast. Sobald sich die Viskosität so weit erniedrigt, daß sich der Kunststoff verformen läßt, wird der Formvorraum verkleinert - vorzugsweise durch das Eindringen eines Spritzkolbens - und der Kunststoff in den Formhohlraum gepreßt. Die Drücke zum Füllen einer zuvor gefertigten Form werden lediglich durch die Druckverluste, die durch die Geometrie bedingt sind, bestimmt und sind daher erheblich kleiner als bei einer vergleichbaren Formteilherstellung im Spritzgießprozeß, da die Viskosität in diesem Fall keine Funktion der Zeit ist. Somit können selbst sehr dünnwandige Formteile mit langen Fließwegen gefertigt werden.b) Rieselfδrmiger plastic is introduced into a mold antechamber and gassed under high pressure. As soon as the viscosity lowers so much that the plastic can be deformed, the mold cavity is reduced - preferably by the penetration of an injection plunger - and the plastic is pressed into the mold cavity. The pressures for filling a previously manufactured mold are only determined by the pressure losses caused by the geometry and are therefore considerably lower than in a comparable molded part production in the injection molding process, since the viscosity in this case is not a function of time. This means that even very thin-walled molded parts with long flow paths can be manufactured.
c) Ein genau dosierter Vorformling - vorzugweise in Form einer Tablette - kann nach den beiden oben genannten Verfahren ebenfalls sinngemäß verarbeitet werden. Aufgrund der nahezu konstanten Viskosität der "Polymerschmelze" während der Füllzeit kann das Formteil sehr langsam gefüllt werden, um so einem Abbau des Molekulargewichts durch Scherung entgegenzuwirken. Eigenspannungen durch Temperaturgradienten über den Formteilquerschnitt, können ebenfalls vermieden werden. Formkörper, welche mit diesem Verfahren hergestellt werden, sind frei von Orientierungen, da Moleküle, welche durch den Füllvorgang ausgerichtet wurden, nach der Formfüllung über eine genügend lange Zeit zur Relaxation verfügen.c) A precisely dosed preform - preferably in the form of a tablet - can also be processed analogously using the two methods mentioned above. Due to the almost constant viscosity of the "polymer melt" during the filling time, the molded part can be filled very slowly in order to counteract degradation of the molecular weight by shear. Internal stresses due to temperature gradients across the cross section of the molded part can also be avoided. Shaped bodies which are produced with this process are free of orientations, since molecules which have been aligned by the filling process have a sufficiently long time to relax after the mold has been filled.
Die Form selbst muß über ausreichend Entlüftungsmöglichkeiten verfügen, damit das Gas wieder aus dem Polymeren entweichen kann. Notwendig ist daher der Einsatz von Sinterwerkzeugen oder von Werkzeugen mit Entlüftungsschlitzen. - Als Werkzeuge sind an dieser Stelle beispielhaft Silikonwerkzeuge zu nennen, die sich sowohl für die Fertigung von Individualimplantaten als auch für Kleinserien und Prototypen eignen. - Silikon eignet sich besonders aufgrund der besonderen Diffusionseigenschaften, seiner hohen Dimensionsstabilität und seiner unkomplizierten Verarbeitbarkeit.The mold itself must have sufficient ventilation options so that the gas can escape from the polymer again. It is therefore necessary to use sintering tools or tools with ventilation slots. - As tools, silicone tools are to be mentioned here as examples, which are suitable for the production of individual implants as well as for small series and prototypes. - Silicone is particularly suitable due to its special diffusion properties, its high dimensional stability and its uncomplicated processability.
Für die Fertigung - beispielsweise - von Kleinserien aber auch Großserien eignen sich u.a. Werkzeuge aus PUR-Weichschaum. Auch Polyurethan besitzt hervorrragende Diffusionseigenschaften und weist ebenfalls eine hervorragende Dimensionsstabilität auf.For the production - for example - of small series but also large series are among others Tools made of PUR soft foam. Polyurethane also has excellent diffusion properties and also has excellent dimensional stability.
Ebenfalls für das Anfertigen von Klein- und Großserien eignen sich Sintermetallwerkzeuge mit einer Sperrschicht aus "einer gasdurchlässigen Membran (z.B. Silikonanstrich) .Sintered metal tools with a barrier layer made of "a gas-permeable membrane (e.g. silicone paint) are also suitable for the production of small and large series.
Zur Beschleunigung der Entgasung kann an das Werkzeug Vakuum angelegt werden. Der Formkorper kann der Form entnommen werden, wenn die Viskosität so weit angestiegen ist, daß er formstabil ist. Zur Veranschaulichung des Herstellvorgangs wird auf die Zeichnungen verwiesen:A vacuum can be applied to the tool to accelerate the degassing. The shaped body can be removed from the mold when the viscosity has risen to such an extent that it is dimensionally stable. To illustrate the manufacturing process, reference is made to the drawings:
Fig. 1 zeigt das Schema einer für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Begasungsanlage. - Diee besteht im wesentlichen aus der Gasversorgung 1 mit Druckanzeige 2, den Filtern 3 und 4, den Kühlern 5 und 6, der einstellbaren Membranpumpe 7, dem Pulsationsdämpfer 8 sowie den Absperrventilen 9 und 10, dem Sicherheitsventil 11 und der Druckanzeige 12 sowie dem Autoklaven 13 mit der Temperaturanzeige 14 und der Druckanzeige 15 sowie dem Absperrventil 16 und dem Schalldämpfer 17.1 shows the diagram of a gassing system suitable for the method according to the invention. - This consists essentially of the gas supply 1 with pressure indicator 2, the filters 3 and 4, the coolers 5 and 6, the adjustable diaphragm pump 7, the pulsation damper 8 and the shut-off valves 9 and 10, the safety valve 11 and the pressure indicator 12 and the autoclave 13 with the temperature display 14 and the pressure display 15 as well as the shut-off valve 16 and the silencer 17.
Fig. 2 zeigt den Prozeßautoklaven 20, in den die für die Formgebung erforderlichen Vorrichtungen wie Preß- oder Einspritzeinheit eingebracht werden.Fig. 2 shows the process autoclave 20, in which the devices required for the shaping such as press or injection unit are introduced.
Fig. 3 zeigt die Einspritzeinheit 28 mit dem Auslδsemechanismus 21, der Federvorspanneinrichtung 22, der Feder 23, der Kolbenstange 24, dem Kolben 25 und dem Kolbenvorraum 26 sowie das Werkzeug 29 mit dem Verschließmechanismus 27.3 shows the injection unit 28 with the release mechanism 21, the spring pretensioning device 22, the spring 23, the piston rod 24, the piston 25 and the piston antechamber 26 as well as the tool 29 with the closing mechanism 27.
Die Einspritzeinheit 28 dient dazu, durch CO2 plastifiziertes Polymer in ein Werkzeug zu spritzen.The injection unit 28 serves to inject polymer plasticized by CO2 into a tool.
Zunächst wird das Polymergranulat in den Kolbenvorraum 26 der Spritzeinheit 28 eingefüllt. Anschließend wird die Feder 23 vorgespannt, wobei der Einspritzdruck - beispielsweise - zwischen 1 und 10 bar eingestellt werden kann. Die Einspritzeinheit mitsamt dem angeflanschten Werkzeug 29 wird in den Prozeßautoklaven 13 (Fig. 1) eingesetzt. Es folgt die Begasung, die durch die Parameter Druck, Temperatur und Zeit charakterisiert ist. Nach Erreichen des angestrebten Begasungszustandes wird von außen ein Auslδsemechanismus 21 betätigt und damit die Einspritzung ausgelöst. Das plastifizierte Polymer wird in die Werkzeugkavität (vgl. Fig. 4) eingespritzt. Es folgt der Druckablaß, der abhängig von erwünschter Formteilstruktur und abhängig vom verwendeten Werkzeugmaterial unterschiedlich schnell erfolgen kann.First, the polymer granules are filled into the piston vestibule 26 of the injection unit 28. The spring 23 is then preloaded, the injection pressure being able to be set, for example, between 1 and 10 bar. The injection unit together with the flanged tool 29 is inserted into the process autoclave 13 (FIG. 1). Fumigation follows, which is characterized by the parameters of pressure, temperature and time. After reaching the desired state of fumigation, a trigger mechanism 21 is actuated from the outside and the injection is thus triggered. The plasticized polymer is injected into the mold cavity (see FIG. 4). This is followed by the pressure release, which can take place at different speeds depending on the desired molded part structure and the tool material used.
Das Werkzeug 29 besteht aus Aufspannplatten aus Lochblech und Formplatten, die die abzuformende Kavität enthalten. Als Formplattenmaterialien kommen unterschiedlichste Materialien in Frage. In den Anwendungsbeispielen werden Silikon und Polycarbonat verwendet. Ebenso sind Werkzeuge aus Sintermetall oder Polyurethanschäumen möglich.The tool 29 consists of clamping plates made of perforated sheet metal and shaped plates which contain the cavity to be molded. A wide variety of materials can be used as mold plate materials. Silicone and polycarbonate are used in the application examples. Tools made of sintered metal or polyurethane foams are also possible.
Fig. 4 zeigt eine Werkzeughaltevorrichtung 30 mit Flansch und Rückhalteventil (beispielsweise aus Polycarbonat gefertigt) 31, Angußdüse 32, Rückschlagventil (mit Kugel) 33, Formplatten 34, Aufspannplatten aus Lochblech 35 sowie die Kavität 36.4 shows a tool holding device 30 with a flange and a retaining valve (for example made of polycarbonate) 31, sprue nozzle 32, check valve (with ball) 33, shaped plates 34, clamping plates made of perforated plate 35 and the cavity 36.
Fig. 5 zeigt das Ergebnis eines Anwendungsbeispieles für die Formgebung mit Hilfe des Begasungsverfahrens5 shows the result of an application example for the shaping with the aid of the gassing process
Im folgenden wird die Herstellung eines resorbierbaren Gefäßclips schematisch beschrieben.The production of a resorbable vascular clip is described schematically below.
Verfahrensablauf:Procedure:
- Konstruktion des Formteils mit Hilfe eines CAD-Systems- Construction of the molded part using a CAD system
- Herstellung eines Prototypen mit Hilfe der Stereolithographie- Production of a prototype using stereolithography
- Abguß des Werkzeuges des Prototypen mit Silikonkautschuk- Casting of the prototype tool with silicone rubber
(KE-1300T von HEK(KE-1300T from HEK
- Herstellung des Formteils mit Hilfe des Silikonwerkzeugs im Begasungsverfahren- Production of the molded part using the silicone tool in the gassing process
Material: 50 : 50 Blend von PDLLA (Poly-D,L-laktid) und P(DLLA- co-TMC) Poly(D,L-laktid-co-trimethylencarbonat 50-50) Verfahrensparameter:Material: 50:50 blend of PDLLA (poly-D, L-lactide) and P (DLLA-co-TMC) poly (D, L-lactide-co-trimethylene carbonate 50-50) Process parameters:
Begasungszeit 2 h Begasungstemperatur: 38°C Begasungsdruck: 100 bar Einspritzdruck: 5 bar Druckablaß: 6 hFumigation time 2 h Fumigation temperature: 38 ° C Fumigation pressure: 100 bar Injection pressure: 5 bar Pressure relief: 6 h
Ergebnis: Mikrozellulärer Clip, siehe Fotos, in Fig. 5.Result: microcellular clip, see photos, in Fig. 5.
Wie schon erwähnt, ist es ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, kompakte Formkorper herzustellen, welche je nach Bedarf mit Wirkstoffen beladen werden können. Eine Möglichkeit, die beschriebenen Formteile herzustellen, bietet die Preßtechnologie, welche hier exemplarisch für einen Zugstab beschrieben wird.As already mentioned, it is a further object of the present invention to produce compact moldings which can be loaded with active substances as required. Press technology, which is described here as an example for a tension rod, offers one possibility of producing the molded parts described.
Werkzeugtechnologie:Tool technology:
Das Werkzeug (im vorliegenden Fall ein Tauchkantenwerkzeug zur Herstellung kompakter Zugstabe) besteht aus einer Formplatte 40, auf der die Kontur des Tauchstempels erhaben eingearbeitet wird (siehe Fig. 6) . Die Formblende 41 weist exakt die Negativkontur des Preßstempels auf. Als Deckplatte dient ein Sintermetall 43, der den Gasein- und Austritt erleichtert. Eine spezielle - gasdurchlässige - Folie 42 verhindert das Eindringen von dem in seiner Viskosität stark erniedrigten Material in die Sinterporen. Die Verdichtung des Schüttgutes (resorbierbares Polymer, Zugabe von Wirkstoffen) erfolgt über die Verspannung der Formplatte mit der Sintermetallplatte mittels Tellerfedern 44.The tool (in the present case a plunge edge tool for producing a compact tension rod) consists of a shaped plate 40 on which the contour of the plunger is raised (see FIG. 6). The form aperture 41 has exactly the negative contour of the press ram. A sintered metal 43 serves as the cover plate, which facilitates gas entry and exit. A special - gas-permeable - foil 42 prevents the material, whose viscosity is greatly reduced, from penetrating into the sintered pores. The bulk material (resorbable polymer, addition of active ingredients) is compressed by bracing the molded plate with the sintered metal plate by means of disc springs 44.
Daneben wird in Fig. 6 der Paßbolzen 45 gezeigt. Formplatte, Formblende und Sintermetall sind aus Edelstahl gefertigt. Verfahrensablauf:In addition, the fitting bolt 45 is shown in FIG. 6. The mold plate, mold panel and sintered metal are made of stainless steel. Procedure:
Einfüllen des Polymers in Pulver-, Granulat- oder Flockenform in die Form. Ist eine Beladung mit Wirkstoffen erwünscht, wird das Polymer zunächst mit dem Wirkstoff gemischt. Der Preßstempel (Formplatte 40) wird in die Formblende 41 eingeführt und über die Schrauben mittels Tellerfedern verspannt. Das gesamte Werkzeug wird in den Autoklaven 13 (Fig. 1) gegben.Pour the polymer in powder, granule or flake form into the mold. If loading with active ingredients is desired, the polymer is first mixed with the active ingredient. The press ram (mold plate 40) is inserted into the mold panel 41 and clamped over the screws by means of disc springs. The entire tool is placed in the autoclave 13 (Fig. 1).
Prozeßparamter:Process parameters:
Der Autoklav wird mit CO2 befüllt, welches mittels einer Kolbenmembranpumpe verdichtet wird, der Prozeßdruck beträgt zwischen 20 und 2000 bar, vorzugsweise zwischen 60 und 200 bar. Die Prozeßtemperatur beträgt bei Beladung mit temperatursensiblen Wirkstoffen weniger als 37°C. Über eine Temperierung des Autoklav ist die Temperatur jedoch in Grenzen zwischen - 70°C und 400°C frei wählbar.The autoclave is filled with CO2, which is compressed by means of a piston diaphragm pump, the process pressure is between 20 and 2000 bar, preferably between 60 and 200 bar. The process temperature is less than 37 ° C when loaded with temperature-sensitive active ingredients. However, the temperature can be freely selected between -70 ° C and 400 ° C by tempering the autoclave.
Material:Material:
Resorbierbare Polymere, vorzugsweise amorphe resorbierbareAbsorbable polymers, preferably amorphous absorbable
Polymere. Wirkstoffe: keine Einschränkung.Polymers. Active ingredients: no restriction.
Ergebnisse:Results:
Es wurde ein Gemisch aus 50 Volumenprozent resorbierbarem Material (z.B. Resomer® R 207, ein Poly-D,L-laktid mit einer inherenten Viskosität von ca. 1.5) und 50 Volumenprozent Wirkstoff (Modellsubstanz Puderzucker) in das Werkzeug eingegeben. Fig. 7 zeigt zwei rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Probe. Die Probe wurde kalt gebrochen. Der erhaltene Formkorper ist kompakt, die Wirkstoffpartikel (Zucker) sehr gut in der Matrix gebunden. Fig. 7 offenbart im vorliegenden Fall die Morphologie eines mit 50 Gew.-% Rohrzucker beladenen Körpers aus Resomer® R 207.A mixture of 50 volume percent resorbable material (eg Resomer® R 207, a poly-D, L-lactide with an inherent viscosity of approx. 1.5) and 50 volume percent active ingredient (model substance powdered sugar) was added to the tool. 7 shows two scanning electron micrographs of the sample. The sample was cold broken. The molded body obtained is compact and the active substance particles (sugar) are very well bound in the matrix. In the present case, FIG. 7 discloses the morphology of a body made of Resomer® R 207 loaded with 50% by weight of cane sugar.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, geschäumte Formkorper mit vorgegebener Geometrie zu schäumen. Die Schaumstruktur sollte dabei möglichst integral aufgebaut sein, um die Biegesteifigkeit der Proben, gegenüber einen Formteil mit gleicher Masse zu erhöhen.Another object of the present invention is to foam foamed articles with a given geometry. The foam structure should be as integral as possible in order to increase the bending stiffness of the samples compared to a molded part with the same mass.
Werkzeugtechnologie:Tool technology:
Als Formteilgeometrie wurde ein Zugstab ausgewählt. Fig. 8 zeigt ein modular aufgebautes Schäumwerkzeug; dieses Werkzeug besteht aus 2 Stützplatten, 51, 52, aus 2 gasdurchlässigen Kunstoffplatten 53, 54 (beispielsweise aus Polycarbonat) und Zwischenblechen 55 mit einem speziellen Schliff zu Be- und entgasung versehen sind. Die Zentrierung der Zwischenbleche erfolgt mittels Paßbolzen 45. Verpannt wird das Werkzeug mit Schrauben und Muttern 46, 47. Die -Anzahl der Zwischenbleche gibt die Höhe des geschäumten Bauteils vor.A tension rod was selected as the part geometry. 8 shows a modular foaming tool; this tool consists of 2 support plates, 51, 52, 2 gas-permeable plastic plates 53, 54 (for example made of polycarbonate) and intermediate plates 55 with a special grinding for gas and degassing. The intermediate plates are centered by means of dowel bolts 45. The tool is clamped with screws and nuts 46, 47. The number of intermediate plates specifies the height of the foamed component.
Verfahrensablauf:Procedure:
Eingabe eines Vorformlings, hergestellt z.B. im Spritzguß oder im Pressen. Verschließen des Werkzeuges. Einlegen des gefüllten Werkzeuges in den Autoklaven und Druckbeaufschlagung mit CO2•Input of a preform, manufactured e.g. in injection molding or pressing. Lock the tool. Inserting the filled tool in the autoclave and pressurizing it with CO2 •
Prozeßführung:Litigation:
Eine Variation der Prozeßparameter zeigte, daß ein relativ niedriger Begasungsdruck (100 bar) und eine niedrige Begasungstemperatur von 30°C gute Eigenschaften bezüglich einer integralen Schaumausbildung zeigen. Höhere Drucke (200 bar) und eine höhere Prozeßtemperatur (65°C) führen zu einer Schaumstruktur mit gleichmäßiger Porenverteilung. Die Zeit wurde konstant auf 60 Minuten gehalten. Material:A variation of the process parameters showed that a relatively low gassing pressure (100 bar) and a low gassing temperature of 30 ° C show good properties with regard to an integral foam formation. Higher pressures (200 bar) and a higher process temperature (65 ° C) lead to a foam structure with an even pore distribution. The time was kept constant at 60 minutes. Material:
Als Material wurde ein spritzgegossener Zugstab aus Resomer® RAn injection molded tension rod made of Resomer® R was used as the material
207 verwendet.207 used.
Ergebnisse:Results:
Bei einem Aufschäumgrad von 150 % (Faktor 2,5) ergab sich für einen Druck von 100 bar, einer Temperatur von 30°C und einer Begasungszeit von 60 Minuten die in Fig. 9 dargestellte Schaumstruktur. Ein Vergleich der Biegesteifigkeit zeigt für keline Durchbiegungen (< 2 mm) eine Steigerung um den Faktor 4 verglichen mit dem ungeschäumten Zugstab gleicher Masse.With a degree of foaming of 150% (factor 2.5), the foam structure shown in FIG. 9 resulted for a pressure of 100 bar, a temperature of 30 ° C. and a fumigation time of 60 minutes. A comparison of the bending stiffness shows an increase by a factor of 4 for keline deflections (<2 mm) compared to the unfoamed tension rod of the same mass.
Figs. 10 und 11 zeigen die homogene Schaumausbildung bei einem Druck von 200 bar, einer Temperatur von 65°C und eine Begasungszeit von 60 Minuten.Figs. 10 and 11 show the homogeneous foam formation at a pressure of 200 bar, a temperature of 65 ° C. and a gassing time of 60 minutes.
Mit diesem Verfahren ist es ebenfalls möglich, partiell aufgeschäumte Strukturen zu erzielen, indem die nicht zu schäumenden Teile durch eine Einlegeteil "ausgebockt" werden. Die Prozeßführung muß in diesem Fall angepaßt werden.With this method it is also possible to achieve partially foamed structures by "jacking out" the parts that are not to be foamed by an insert. The process management must be adjusted in this case.
Fig. 10 zeigt dabei die innere Struktur des geschäumten Materials.10 shows the internal structure of the foamed material.
Fig. 11 zeigt die Schaumstruktur von Poly (D,L-laktid-L- laktid)/Poly-L-laktid bei 65°C, 200 bar und einem Aufschäumungsgrad von 150 .11 shows the foam structure of poly (D, L-lactide-L-lactide) / poly-L-lactide at 65 ° C., 200 bar and a degree of foaming of 150.
Herstellung eines resorbierbaren RδhrchensProduction of a resorbable tube
Verfahrensablauf:Procedure:
Spanende Herstellung eines Polycarbonatwerkzeuges Herstellung des Formteils mit Hilfe des Polycarbonatwerkzeuges im BegasungsverfahrenMachining of a polycarbonate tool Production of the molded part using the polycarbonate tool in the gassing process
Material: 50 : 50 Blend von PDLLA und P(DLLA-co-TMC) (50-50)Material: 50:50 blend of PDLLA and P (DLLA-co-TMC) (50-50)
Verfahrensparameter:Process parameters:
Begasungszeit: 2 h Begasungstemperatur: 45°C Begasungsdruck: 100 bar Einspritzdruck: 10 bar Druckablaß: 2 hFumigation time: 2 h Fumigation temperature: 45 ° C Fumigation pressure: 100 bar Injection pressure: 10 bar Pressure relief: 2 h
Ergebnis: nahezug kompaktes Rδhrchen, Außendurchmesser 6 mm, Innendurchmesser 4 mm, Länge: 18 mmResult: almost compact tube, outer diameter 6 mm, inner diameter 4 mm, length: 18 mm
Fig. 12 gibt den systematischen Verfahrensablauf beim Herstellen eines selbstexpandierenden Schaumes wieder: Schritt 1 betrifft das Befüllen; die Trockeneistablette 60 und das - beladene - Polymer 61 werden in ein entsprechend ausgestaltes Reaktionsgefäß eingebracht. Schritt 2 beinhaltet das Verschließen des Reaktionsgefäßes 62 mit anschließender Temperaturerhöhung. Schritt 3 betrifft schließlich die tiefkalte Entnahme des Probenkδrpers 63 mit anschließendem Aufwärmen zum expandierenden Schaum 64.FIG. 12 shows the systematic process sequence when producing a self-expanding foam: step 1 relates to filling; the dry ice tablet 60 and the - loaded - polymer 61 are introduced into an appropriately designed reaction vessel. Step 2 includes closing the reaction vessel 62 with a subsequent increase in temperature. Finally, step 3 relates to the deep-cold removal of the sample body 63 with subsequent warming up to the expanding foam 64.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft selbstexpantierende Schäume. Insbesondere besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Bauteil herzustellen, welches bei niedriger Temperatur formstabil ist und bei Körpertemperatur aufschäumt. Werkzeugtechnologie:Another object of the present invention relates selbstexpantierende foams. In particular, the object of the present invention is to produce a component which is dimensionally stable at low temperature and foams at body temperature. Tool technology:
Ein kleiner verschließbarer Edelstahlbehälter.A small lockable stainless steel container.
Verfahrensablauf:Procedure:
Einfüllen einer bestimmten Menge Trockeneis (festes CO2) und eines resorbierbaren Körpers, wahlweise beladen mit Wirkstoffen. Eingabe von Trockeneis und Formkorper in die gekühlte Edelstahlkammer und Verschließen der selbigen. Erwärmen der Edelstahlkammer auf Raumtemperatur. Vor der Entnahme des Körpers muß die kleine Druckkammer samt Inhalt gekühlt werden (je nach Einwaage an Trockeneis und des hieraus resultierenden Gasdruckes) reicht eine Temperatur von ca. 0°C aus. Öffnen des kleinen Druckbehälters, Entnahme der Probe und Positionierung an der gewünschten Indikationsstelle, beispielsweise zur Aufführung eines Knochendefektes oder zum Verschließen eines Markraumes. Die Verfahrenskette ist in Fig. 12 dargestellt.Filling a certain amount of dry ice (solid CO2) and a resorbable body, optionally loaded with active ingredients. Enter dry ice and shaped bodies in the cooled stainless steel chamber and close them. Warm the stainless steel chamber to room temperature. Before removing the body, the small pressure chamber and its contents must be cooled (depending on the amount of dry ice weighed in and the resulting gas pressure), a temperature of approx. 0 ° C is sufficient. Opening the small pressure container, taking the sample and positioning it at the desired indication point, for example to list a bone defect or to close a medullary cavity. The process chain is shown in Fig. 12.
Material: Amorphes resorbierbares Polymer, beispielsweise Resomer® R 207.Material: Amorphous resorbable polymer, e.g. Resomer® R 207.
Ergebnisse:Results:
Je nach Eingabe an Trockeneis kann die Schäumtemperatur und die hieraus resultierende Entnahmetemperatur des Formkδrpers vorgegeben werden. Der Körper expandiert je nach der gelösten Menge an Gas isotrop um den Faktor 2 welches einer Verachtfachung seines Volumens entspricht.Depending on the input of dry ice, the foaming temperature and the resulting removal temperature of the molded body can be specified. Depending on the amount of gas dissolved, the body expands isotropically by a factor of 2, which corresponds to an eightfold increase in its volume.
Ergänzend ist anzumerken, daß durch geringe (beispielsweise im Rahmen von 1 Gew.-%) Zusätze von Lösungsmitteln - wie z.B. Aceton - zum Gas - beispielsweise Kohlendioxid - die Lδslichkeit im Polymeren - beispielsweise Poly-L-lactid - um ca. 500 % zu erhöhen. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß sich die vorgestellten Verfahren sich durch folgende Eigenschaften auszeichnen:In addition, it should be noted that small (for example within the scope of 1% by weight) addition of solvents - such as acetone - to the gas - for example carbon dioxide - increases the solubility in the polymer - for example poly-L-lactide - by approximately 500% increase. In summary, it can be said that the methods presented are characterized by the following properties:
Herstellung von Formkδrpern komplexer Geometrie ohne thermische Schädigung,Production of moldings of complex geometry without thermal damage,
Herstellung von spannungsfreien Formkδrpern,Production of stress-free molded bodies,
Möglichkeit zur Herstellung von Formkδrpern mit dünner Wandstärke und gegebenenfalls langen Fließwegen,Possibility to manufacture molded bodies with thin walls and possibly long flow paths,
Vermeidung von Molekulargewichtsabbau aufgrund von Scherung.Avoiding molecular weight loss due to shear.
Die Begasung kann in Abhängigkeit vom eingesetzten enthermoplastischen Material und in Abhängigkeit von den Grenzen, die von dem überkritischen Material gesetzt werden, in einem Temperaturbereich von 20 bis 400°C - bevorzugt 20 bis 120°C und für resorbierbare Polyester auf der Basis von Laktid und Glykolid besonders bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 80°C - erfolgen.Depending on the enthermoplastic material used and depending on the limits set by the supercritical material, the gassing can be in a temperature range from 20 to 400 ° C. - preferably 20 to 120 ° C. and for resorbable polyesters based on lactide and Glycolide particularly preferably in a range from 20 to 80 ° C.
Zur Erniedrigung der Viskosität sind bei den genannten bioabbaubaren Polyestern jedoch nur geringe Temperaturen erforderlich. Insbesondere bei der Verwendung von Kohlendioxid reichen Temperaturen von ca. 30°C aus, um thermoplastische Polymere - insbesondere resorbierbare Polymere - in ihrer Viskosität so weit zu erniedrigen, daß sie ausgeformt werden können. Aufgrund dieser geringen Temperaturen ist es möglich, dem Polymer Füllstoffe zuzuschlagen, welche temperaturempfindlich sind und daher in den üblichen Verarbeitungsverfahren sonst nicht verwendet werden können. Insbesondere für resorbierbare Polymere bietet es sich an, pharmazeutische Wirkstoffe in ein Implantat, beispielsweise eine Osteosynthesevorrichtung - wie z.B.eine Knochenplatte -, vor der Verarbeitung unterzumischen. Der Wirkstoff kann dann mit der Resorption des Polymeren oder durchHowever, only low temperatures are required to lower the viscosity of the biodegradable polyesters mentioned. In particular when using carbon dioxide, temperatures of approximately 30 ° C. are sufficient to reduce the viscosity of thermoplastic polymers - in particular absorbable polymers - to such an extent that they can be shaped. Because of these low temperatures, it is possible to add fillers to the polymer which are sensitive to temperature and therefore cannot otherwise be used in the usual processing methods. In particular for resorbable polymers, it is advisable to insert pharmaceutical active ingredients into an implant, for example an osteosynthesis device, such as a bone plate, for example. mix in before processing. The active ingredient can then be absorbed by the polymer or by
Diffusionsmechanismen langsam an das benachbarte Körpergewebe abgegeben werden.Diffusion mechanisms are slowly released to the neighboring body tissue.
Die Formgebung erfolgt bei Polymeren, welche mit Füllstoffen beladen werden, analog zu der Herstellung von Formkδrpern gemäß oben genannten Verfahren. Um eine möglichst feine Verteilung der Füllstoffe im Formkorper zu garantieren, muß der Füllstoff mit dem Polymer gutvermischt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, Polymer und Füllstoff vor der Begasung zu vermischen und die Mischung (Compound) durch eine anschließende Begasung in ihrer Viskosität so weit zu erniedrigen, daß es zu seinem Formkorper ausgeformt werden kann.The shaping takes place in the case of polymers which are loaded with fillers, analogously to the production of shaped bodies in accordance with the abovementioned methods. In order to guarantee the finest possible distribution of the fillers in the molded body, the filler must be mixed well with the polymer. One possibility is to mix the polymer and filler before gassing and to reduce the viscosity of the mixture (compound) by subsequent gassing to such an extent that it can be shaped into its shaped body.
Eine weitere Variante besteht darin, zunächst die Viskosität des Polymers durch Begasung zu erniedrigen und anschließend ein Füllstoff unterzumischen. Bei diesem Verfahren kann der Füllstoff auch eine flüssige Komponente sein. Nach der Vermischung kann das Compound wiederum in oben beschriebener Weise zu einem Formkorper ausgeformt werden.Another variant consists in first reducing the viscosity of the polymer by gassing and then mixing in a filler. In this method the filler can also be a liquid component. After mixing, the compound can in turn be shaped into a shaped body in the manner described above.
Durch die Viskositätserniedrigung infolge der Begasung ist es auch möglich, einen Vorformling zu verschäumen. Zunächst wird ein kompakter Vorformling - vorzugweise im Spritzgießprozeß - hergestellt und in ein entsprechendes Werkzeug, welches die Kontur des geschäumten Endproduktes besitzt, eingelegt. Das Werkzeug muß gemäß dem oben beschriebenen Verfahren über ausreichende Be- bzw. Entlüftungsmδglichkeiten verfügen oder aus einem Sintermetall gefertigt sein. Das eingelegte Formteil wird mit dem Werkzeug unter einem hohen Druck begast, so daß das Gas bzw. das überkritische Fluid im Polymeren gelöst wird. Nachdem der Druck abgelassen ist, kann das Formteil durch Expansion des im Formteil gelösten Gases in der Formaufschäumen. Das Aufschäumen kann durch Erwärmen beeinflußt werden, wobei die Temperatur deutlich geringer ist als die Schmelztemperatur. Aufgrund der vorgegebenen Kontur des Formhohlraumes schäumt das Formteil definiert auf. Anhand des freien zur Verfügung gestellten Volumen kann der Aufschäumgrad genau vorgegeben werden.The lowering of the viscosity due to the fumigation also makes it possible to foam a preform. First, a compact preform - preferably in the injection molding process - is produced and inserted into a corresponding tool, which has the contour of the foamed end product. According to the method described above, the tool must have sufficient ventilation options or be made of a sintered metal. The inserted molded part is gassed with the tool under a high pressure, so that the gas or the supercritical fluid is dissolved in the polymer. After the pressure has been released, the molded part can expand in the mold by expansion of the gas dissolved in the molded part. The foaming can be influenced by heating be, the temperature is significantly lower than the melting temperature. Due to the predetermined contour of the mold cavity, the molding foams in a defined manner. The degree of foaming can be specified precisely on the basis of the free volume made available.
Insbesondere für resorbierbare Polymere stellt diese Entwicklung einen großen Nutzen dar. So befinden sich zum Beispiel zur Schienung von Knochenbrüchen derzeit resorbierbare Knochenplatten in der Erprobung. Die Festigkeit der resorbierbaren Polymere reicht jedoch häufig nicht aus, um metallische Implantate in ähnlicher Dimension vollwertig substituieren zu können. Um die schwächerenThis development is particularly useful for resorbable polymers. For example, resorbable bone plates are currently being tested for splinting fractures. However, the strength of the resorbable polymers is often not sufficient to fully substitute metallic implants in a similar dimension. To the weaker
Materialeigenschaften zu kompensieren, müssen die Platten daher häufig vergleichsweise wesentlich größer dimensioniert werden. Eine damit verbundene Massenanhäufung resorbierbarer Kunststoffe im Körper ist auf der anderen Seite wenig wünschenswert. Zum einen steigt mit wachsender Implantatgrδße die Resorptionszeit an, was in vielen Fällen unerwünscht ist - zum anderen kann ein erhöhter Materialeinsatz bei der Resorption zu unerwünschten Reaktionen des Körpers führen. Eine nur in der Höhe aufgeschäumte Knochenplatte, die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird, verfügt bei einer integralen Dichteverteilung und gleicher eingesetzter Masse jedoch über eine wesentlich erhöhte Biegesteifigkeit. Aufgrund der Schaumstruktur kann ein derartiges Implantat schneller resorbiert werden als ein vergleichbar steifes Implantat, welches kompakt aufgebaut ist.To compensate for material properties, the plates often have to be dimensioned comparatively much larger. An associated mass accumulation of resorbable plastics in the body is, on the other hand, not very desirable. On the one hand, the resorption time increases with increasing implant size, which is undesirable in many cases - on the other hand, an increased use of material during the resorption can lead to undesirable reactions of the body. A bone plate which is only foamed in height and which is produced by the method described above, however, has an essentially increased flexural rigidity with an integral density distribution and the same mass used. Because of the foam structure, such an implant can be absorbed faster than a comparably stiff implant, which is of compact construction.
Nach dem oben beschriebenen Schäumungsverfahren ist es ebenfalls möglich, zweistufig zu schäumen, ein zuvor gefertigtes Formteil partiell aufzuschäumen. Dazu wird das Formteil wiederum in ein Werkzeug eingelegt,welches der Endkontur des geschäumten Bauteils entspricht. Die Stellen, welche bei dem späteren Formteil kompakt sein sollen, werden von dem Werkzeug eng umschlossen. Die zu schäumenden Bereiche verfügten über den Freiraum, um den das Formteil an dieser Stelle aufschäumen soll. Die Herstellung partiell geschäumter Bauteile verläuft analog dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung geschäumter Formteile.According to the foaming process described above, it is also possible to foam in two stages, to partially foam a previously produced molded part. For this purpose, the molded part is again placed in a tool which corresponds to the end contour of the foamed component. The places that should be compact in the later molded part will tightly enclosed by the tool. The areas to be foamed had the space around which the molded part should foam at this point. The production of partially foamed components proceeds analogously to the process for producing foamed molded parts described above.
Insbesondere für resorbierbare Implantate ist eine partielle Aufschäumung wünschenswert. Die oben beschriebenen geschäumten Knochenplatten verfügen zwar bei gleichem Materialeinsatz wie eine kompakte Formplatte über eine wesentlich gesteigerte Biegefestigkeit, jedoch ist es kaum möglich, eine solche Platte dem Knochen anzupassen. Es ist jedoch erforderlich, Knochenplatten der jeweiligen Geometrie des Knochen anpassen zu können. Aufgrund des thermoplastischen WerkstoffVerhaltens resorbierbarer Polymere kann durch eine partielle Erwärmung an der gewünschten Biegestelle - z. B. mit einem warmen Gegenstand oder mit einem Heißluf gebläse - die Platte angepaßt werden. Eine geschäumte Struktur verfügt jedoch aufgrund der Porosität über eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit, so daß eine geschäumte Platte nur sehr schwer gebogen werden kann. Die Stellen, an denen die Möglichkeit der Biegung vorgesehen werden soll,+ sollten daher kompakt ausgeschaltet sein.Partial foaming is particularly desirable for resorbable implants. Although the foamed bone plates described above have a significantly increased flexural strength with the same use of material as a compact shaped plate, it is hardly possible to adapt such a plate to the bone. However, it is necessary to be able to adapt bone plates to the respective geometry of the bone. Due to the thermoplastic material behavior of resorbable polymers, partial heating at the desired bending point - e.g. B. with a warm object or with a hot air blower - the plate can be adjusted. However, a foamed structure has a very poor thermal conductivity due to the porosity, so that a foamed plate is very difficult to bend. The places where the possibility of bending should be provided should therefore be switched off compactly.
Die eingangs genannten Aufgaben werden durch die in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Verfahren gelöst. Verschiedenartige, andere Ausgestaltungen des Verfahrens werden für den Fachmann aus der vorliegenden Beschreibung ersichtlich. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das Beispiel und die diesem zugeordnete Beschreibung lediglich zum Zweck der Erläuterung und Beschreibung vorgesehen und nicht als Einschränkung der Erfindung anzusehen ist. The above-mentioned tasks are solved by the methods described in the above examples. Different, different refinements of the method will become apparent to the person skilled in the art from the present description. However, it is expressly pointed out that the example and the description associated with it are provided only for the purpose of explanation and description and should not be regarded as a limitation of the invention.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Formgebung von thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man den thermoplastischen Kunststoff in rieselfδrmiger Form oder in Form eines Vorformlings in einen Formhohlraum einbringt und mit überkritischen Verbindungen die Viskosität des Kunststoffs soweit erniedrigt, daß dieser sich verformen läßt und durch Reduktion des Formhohlraums einen kompakten Formkorper erzeugt.1. A process for the molding of thermoplastics, characterized in that the thermoplastic is introduced in a free-flowing form or in the form of a preform into a mold cavity and the viscosity of the plastic is reduced with supercritical compounds to such an extent that it can be deformed and by reducing the mold cavity creates a compact shaped body.
2. Verfahren zur Formgebung von thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt2. A process for shaping thermoplastics, characterized in that it comprises the following steps
einbringen eines kompakten Vorformlings in ein Formgebungswerkzeug, welches die Kontur des angestrebten Formteils aufweist.introducing a compact preform into a shaping tool which has the contour of the desired molded part.
begasen des Vorformlings mit einem oder mehreren Gasen einem Druck im Bereich von 50 bis 800 bar oder mit einem oder mehreren verflüssigten Gasen unter hohem Druck im Bereich von 50 bis 800 bar unter überkritischen Bedingungen.Fumigation of the preform with one or more gases at a pressure in the range from 50 to 800 bar or with one or more liquefied gases under high pressure in the range from 50 to 800 bar under supercritical conditions.
expandieren des Vorformlings innerhalb des Formgebungswerkzeugs.expand the preform within the molding tool.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling partiell aufgeschäumt wird, wobei das resultierende Formteil an den gewünschten Stellen eine kompakte bzw. eine geschäumte Struktur aufweist. 3. The method according to claim 2, characterized in that the preform is partially foamed, the resulting molded part having a compact or a foamed structure at the desired locations.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gas bzw. Flüssigkeit in überkritischem Zustand befindet.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the gas or liquid is in a supercritical state.
5. Verfahren nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die überkritische Verbindung aus der Gruppe Kohlenioxid, Ethylen, Propan, Ammoniak, Distickstoffdioxid, Wasser oder Toluol ausgewählt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the supercritical compound is selected from the group of carbon dioxide, ethylene, propane, ammonia, nitrous oxide, water or toluene.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei einer Temperatur in einem Bereich von 20 bis 400°C durchgeführt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method is carried out at a temperature in a range from 20 to 400 ° C.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei einer Temperatur in einem Bereich von 20 bis 120°C durchgeführt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method is carried out at a temperature in a range from 20 to 120 ° C.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei einer Temperatur in einem Breich von 20 bis 80°C durchgeführt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method is carried out at a temperature in a range of 20 to 80 ° C.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei einem Druck im Bereich von 50 bis 400 bar durchgeführt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method is carried out at a pressure in the range from 50 to 400 bar.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei einem Druck'im Bereich von 50 bis 200 bar durchgeführt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method is carried out at a pressure in the range from 50 to 200 bar.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastisches Material ein amorphes thermoplastischen Material - insbesondere einen amorphen Polyester - einsetzt. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that an amorphous thermoplastic material - in particular an amorphous polyester - is used as the thermoplastic material.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyester einen Polyester einsetzt, der sich von einer oder mehreren α-Hydroxycarbonsäuren ableitet.12. The method according to claim 11, characterized in that the polyester used is a polyester which is derived from one or more α-hydroxycarboxylic acids.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die α-Hydroxycarbonsäure durch Glukolsäure, D- oder L-Milchsäure dargestellt wird.13. The method according to claim 12, characterized in that the α-hydroxycarboxylic acid is represented by glucolic acid, D- or L-lactic acid.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Material ein Copolymer einsetzt.14. The method according to any one of claims 11 to 12, characterized in that a copolymer is used as the thermoplastic material.
15. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man als Copolymer ein Copoly erisat auf der Basis einer α -Hydroxycarbonsäure und eines weiteren physiologisch verträglichen Comonomeren einsetzt.15. The method according to claim 16, characterized in that a copolymer is used as a copolymer based on an α-hydroxycarboxylic acid and another physiologically compatible comonomer.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man als Copolymerisat Poly-D,L-laktid, Copolymere aus D,L-Laktid und Glykolid, Poly(L-laktid-co-D,L-laktid) , Poly(D,L-laktid-co-trimethylencarbonat,16. The method according to claim 15, characterized in that the copolymer is poly-D, L-lactide, copolymers of D, L-lactide and glycolide, poly (L-lactide-co-D, L-lactide), poly (D , L-lactide-co-trimethylene carbonate,
Poly(meso-laktid-co-trimethylencarbonat oder Poly(L-laktid-co-trimethylencarbonat) einsetzt.Poly (meso-lactide-co-trimethylene carbonate or poly (L-lactide-co-trimethylene carbonate) is used.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Poly(L-laktid-co-D,L-laktid) einsetzt, in dem das Verhältnis von L-Laktid zu D,L-Laktid bis 90 : 10 beträgt.17. The method according to claim 16, characterized in that a poly (L-lactide-co-D, L-lactide) is used in which the ratio of L-lactide to D, L-lactide is up to 90:10.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von L-Laktid zu D,L-Laktid bis zu 70 zu 30 beträgt.18. The method according to claim 17, characterized in that the ratio of L-lactide to D, L-lactide is up to 70 to 30.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß rieselfähiger Kunststoff vorzugweise als Pulver oder Granulat -in einem Formhohlraum gefüllt wird, der unter kritischen Bedingungen fließfähige Kunststoff anschließend durch eine Verkleinerung des Formhohlraums der Kunststoff kompaktiert und zu einem Formteil geformt wird.19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that free-flowing plastic is preferably filled as a powder or granules in a mold cavity is, the plastic flowable under critical conditions then compacted by reducing the mold cavity of the plastic and molded into a molded part.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß rieselfähiger Kunststoff vorzugweise als Pulver oder Granulat -in einen Vorraum gefüllt und der fließfähige Kunststoff anschließend durch eine Verkleinerung des Vorraums in einen Formhohlraum gepreßt wird und zu einem Formteil geformt wird.20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that free-flowing plastic is preferably filled as a powder or granules in a vestibule and the flowable plastic is then pressed into a mold cavity by reducing the size of the vestibule and molded into a molded part.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorformling in Tablettenform eingesetzt wird.21. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that a preform is used in tablet form.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorformling in einen in seinen Abmessungen größeren Formhohlraum eingebracht und anschließend begast wird und im Anschluß daran in dem Formhohlraum zur Endgeometrie aufgeschäumt wird.22. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that a preform is introduced into a mold cavity which is larger in its dimensions and is then gassed and then foamed in the mold cavity to the final geometry.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der im Anschluß an die Begasung stattfindende Aufschaumvorgang durch Erwärmen kontrolliert wird.23. The method according to any one of claims 1 to 22, characterized in that the foaming process taking place after the gassing is controlled by heating.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Wahl der Abmessungen des Formhohlraums der Vorformling partiell aufgeschäumt wird. 24. The method according to any one of claims 21 or 22, characterized in that the preform is partially foamed by a suitable choice of the dimensions of the mold cavity.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß in den rieselfδrmigen Kunststoff feste Zusätze - zum Beispiel pharmazeutisch wirksame Zusätze - eingemischt sind.25. The method according to any one of claims 1 to 24, characterized in that solid additives - for example pharmaceutically active additives - are mixed into the free-flowing plastic.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erreichen der Fließfähigkeit des Kunststoffs pharmazeutische Zusätze in flüssiger Form beigemischt werden.26. The method according to any one of claims 1 to 24, characterized in that pharmaceutical additives are added in liquid form after the flowability of the plastic has been reached.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusätze Pharmazeutika - insbesondere Antibiotika oder Wachstumsproteine oder Rδntgenkontrastmittel eingesetzt werden.27. The method according to claim 25 or 26, characterized in that pharmaceuticals - in particular antibiotics or growth proteins or X-ray contrast agents - are used as additives.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß als Formgebungswerkzeug ein Silikonwerkzeug, ein Werkzeug aus Polyurethan-Weichschaum oder Polycarbonat oder ein Sintermetallwerkzeug mit einer Sperrschicht aus einer gasdurchlässigen Membran eingesetzt wird.28. The method according to any one of claims 1 to 27, characterized in that a silicone tool, a tool made of flexible polyurethane foam or polycarbonate or a sintered metal tool with a barrier layer made of a gas-permeable membrane is used as the shaping tool.
29. Formteil, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß es ein kompaktes Formteil ist.29. Shaped part, produced by a method according to one of claims 1 to 28, characterized in that it is a compact shaped part.
30. Formteil hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß es ein geschäumtes Formteil ist. 30. Molding produced by a method according to one of claims 1 to 28, characterized in that it is a foamed molding.
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