JPS58500751A - 材料を接合する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に異なるプラスチック材料を接合するのに適したコネクターに関す る。それは特に、チューブと血液バッグとが直接シール接合するのに不適合な材 料からなる場合、可撓性チューブを血液バッグのような医療用容器へ取りつける のに適している。

二次的な用途は、材料を直接接続するため十分な加熱が望ましくない場合、類似 の材料を加熱することによる無溶剤接続である。

この発明は、層の一つが他の層よシも低い温度で溶融するのに適している場合、 異なるプラスチックの同時押出し、または同時射出成形された多層コネクターを 使用する。これは直接それらを接合することが望ましくない場合、種々の医療用 物品−を層の一つの融合により所望の物品と機械的にヒートシールすることを可 能ブロー成形したポリオレフィンポリマーからなる血液または他の医学的流体の 貯蔵のための可撓性容器は一般に良く知られている。血液容器のための現今の一 処方は、本出願人に譲渡されたＧａｊｅｗｓｋｉらの米国特許第４，１４０，１ ６２号に記載されている。

そのような血液容器に、基本的にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）よシなる可撓性供血 者チューブおよび可撓性出入口チューブを取わ付けることが望ましい。しかしな がらそのようなチューブは、バッグ自体のポリオレフィンポリマーとシール的に 不適合である。

従って該チューブを血液容器へ効果的に接合するためには何らかの中間的方法も しくはコネクターが必要である。

このことを達成するための一方法およびアダプターは、本出願人に譲渡されたＫ ｖｙｏｎｇらの米国特許出願筒０６７．０６８号に示されている。Ｋｗｏｎｇは 、容器とチューブ間の中間的リンクとして単一材料よりなる特別に設計されたア ダプターを使用する。チューブおよび容器はそれぞれ該アダプターへ機械的にシ ールされ、そして両者間の接続がこのようにして実現される。本発明は異なるタ イプの接続エレメントを使用して類似しない材料をシールするための他の方法を 探究する。

本発明の解決法は、基本的には一方が他方の上に同時押出しまたは同時射出成形 された異なるポリマーの二つの別個の区別し得る層を備える小さいコネクターま たはブッシングを使用することである。好ましい具体例においては、内層はポリ 塩化ビニルよりなり、外層はポリオレフィン容器へ適合してシールまたは溶融で きる低融点ポリマー、例えばポリ（エチル−酢酸ビニル）（ＥＶＡ）よりなる。

接続を実現するため、ポリ塩化ビニルチューブまたは出入口チューブが最初にシ クロヘキサノンによる溶剤シーリングのような任意の慣用手段によって二層コネ クター内にシールされ、コネクターのＰＶＣ層がＰＶＣチューブへ接合される。

コネクターを取り付けたチューブは次に清浄化され、ポリオレフィン血液容器へ 挿入の準備がととのえられる。コネクターはポリオレフィン容器内のブロー成形 開口内に入れられ、そして摩擦嵌合によって所定位置に固定される。コネクター およびチューブを取り付けた容器は、次にコネクターのＥＶＡ層が溶融し、ポリ オレフィン容器と融合して硬い固着シールを形成するのに十分な温度へ加熱され る。

この加熱を実施する便利な一方法は、シール前に該ユニットを慣用の滅菌装置内 へ入れ、そしてそれを滅菌温度へオートクレーブ処理することである。この作業 は二つの機能、すなわち使用前に全体のシステムを滅菌することと、そしてコネ クターのＥＶＡ層とポリオレフィン容器との融合を起こさせるのに有効な温度へ 接続を加熱することを組み合わせたものである。

ＥＶＡＪｉＥ加熱する一代替方法は、ＥｖＡを溶融し、そして各月を融合させる のに十分な高周波をもってＥＶＡポリオレフィン接続を衝撃する、高周波シール 技術を使用することである。

コネクターは標準的なプラスチック同時押出し設備を使用して可塑化ポリ塩化ビ ニルおよびＥＶＡの慣用処方からつくることができる。２種のプラスチック処方 を慣用のスクリュー同時押出しシステムへ適宜充填し、約３００°ないし３５０ 丁の温度で押出す。

層になったプラスチックがチューブの一定長として押出し機から出て来るから、 それが冷却した時、適当な長さのコネクターまたはブッシングに切断する。コネ クターを製作するための多層チューブは標準的な同時射出成形設備を使って同時 射出成形することもできる。

好ましくは、コネクターのＥＶＡ外層はポリ塩化ビニル内層よりも実質的に薄く てよい。何となればヒートシールを実施するのにそれほど多量のＥＶＡは不要で あり、そしてＥＶＡ層の収縮または他の望ましくない変形が最小化されるからで ある。

本発明の変形例においては、出入口自体前記コネクターと同様にＥＶＡとＰｖＣ とから同時押出しすることができ、該出入口が本発明において開示するようにポ リオレフィン容器中にシールされる。慣用のＰＶＣ出入出入口プロテクターにチ ューブ出入口のまわりにシールすることができる。

医療用製品、容器または装置の取扱いにおいては、製作操作から汚染の可能性あ る溶剤または他の剤を排除することがしばしば望ましい。本発明の第２の具体例 においては、同じ同時押出し技術がポリ塩化ビニルのような類似の材料の容器間 の無溶剤シールを実現するために使用できる。

前記に類似の同時押出しコネクターが使用される。しかしながら各自のポリマー 層の順序は相互に逆転される。この場合、一つのコネクターはＰｖＣよりなる外 層と、ＥＶＡの内層を有する。

１番目のコネクター内にぴったり嵌合するように適当な寸法にされた２番目のコ ネクターまたはブッシングは、層を逆にして押出される。すなわち外層がＥＶＡ で、内層がＰＶＣである。

各コネクタ、のそれぞれの１７６層が接合すべき対応するＰＶＣ物品物品−シー ルる。このシールは慣用の溶剤シール手段、高周波シールまたは他の方法で達成 し得る。

最終アセンブリのため、コネクターはＥＶＡ層とＥＶＡ層とが接するように、一 方が他方の中へ摩擦嵌合される。合体したコネクターは、次にＥＶＡ層が溶融し 、融合して固い接合を形成するのに十分な温度へ、慣用のヒートシール手段によ り、または高周波シールもしくは他の手段によって加熱される。

多層コネクターを用いる類似の材料を共にシールするこの方法は、最終アセンブ リ時の無溶剤シーリングに加えて、ＰｖｃをＰＶｃヘシールするのに必要とする よりも低い温度でヒートシールを達成できるという追加の利益を有する。これは ＰＶｃを直接融合するのに十分な温度におけるＰｖＣの可能性ある分解または変 形を回避もしくは防止する。

第１図は、本発明のコネクターおよびそれが付着される出入口部材の分解正面図 である。

第２図は、第１図のコネクターの横断面図である。

第３図は、慣用の可撓性容器へ接合された本発明の同時押出しまたは同時射出成 形されたコネクターの分解縦断面図である。

第４図は、本発明の方法によってシールされた慣用の可撓性容器上のチューブ出 入口の断面正面図である。

第５図は、本発明のコネクターの他の具体例の分解断面正面図である。

第６図は、シールされた関係における第５図のコネクターの横断面図である。

本発明の詳細な説明 第２図を参照すると、本発明のコネクターの横断面図が示されている。コネクタ ーｌＯは、入れ子関係に内側円筒層１２と、外側円筒層１４とを備える。コネク ター１０は、以下に記載する同時押出し、または同時射出成形された多層チュー ブから製作され、該チューブが適当なコネクター寸法のセクションに切断される 。

内層１２は、第１図に示す可撓性チューブ１６と適合し得るポリマーからなる。

慣用のチューブ１６は、ポリ塩化ビニルから普通に作られ、そのため、内層１２ もまた好ましくはＰＶｃがら作られる。外層１４は、内層１２の材料よりも低い 温度で溶融もしくは変形することができ、そして出入口または他のプラスチック 部材１８とシール的に適合するポリマーもしくは他の材料からなる。

この具体例においては、出入口１８、またはやはシ外層１４がそれへ接合し得る 第３図のプロー成形した出入口２ｏは、第１の成分としてプロピレン単位より構 成され、そして第２の成分としテポリ（エチル−酢酸ビニル）単位を含むポリオ レフィン材料より構成される。従って外層１４は、好ましくは出入口１８材料へ 容易に融着するポリ（エチル−酢酸ビニル）より構成される。

接続を実現するため、ＰＶｃチューブ１６は、シクロヘキサノンによる溶剤シー ルのような任意の慣用手段により、コネクター１０内の内層１２ヘシールされる 。コネクターとチューブとの接続は次に硬化することが許容され、そして出入口 １８または２゜へ挿入のため清浄化または他の方法で準備される。コネクターｌ Ｏは、それが出入口１８または２ｏのいずれが内に摩擦嵌合し、それにより最終 アセンブリ以前に所定位置に固定されるような直径である。

次にニーｆニー７’トコ＊クターと出入口とのアセンブリーハ、外層１４のＥＶ Ａが溶融し、出入口１８または２ｏと融合を起こさせるのに十分な温度へ加熱さ れる。

この加熱は輻射、伝導または対流エネルギーのような多種の加熱源を使用して、 種々の方法で実施し得る。好適な一方法は、チューブとコネクターと出入口とを アセンブリーシ、該アセンブリを慣用の滅菌機またはオートクレーブ中に入れる ことを含む。次にアセンブリはユニットを滅菌する十分な温度へ上昇が許される 。

この温度はまた、ＥｖＡ外層１４が溶融し、コネクターとチューブとが出入口１ ８または２０へ融合することを起こさせるのに十分である。その代りに、アセン ブリを慣用の加熱手段にょシ加熱するか、またはアセンブリをシールを実現する 十分な温度へ加熱する高周波へかけることができる。

本発明は、チューブ１６がコネクター１０の内側でなく、外側へかぶさる寸法で あり、コネクター１０は容器出入口１８の内側でなく、その外囲に嵌合するよう に実施できることを理解すべきである。この場合、コネクタ一層の順序は逆にさ れる。この発明においては外層１４がＰｖＣよシ構成され、内層１２がＥＶＡで 構成されるであろう。

第４図に示す他の代替例においては、チューブへ取り付けたカニユーレコネクタ ーの膜２４への挿入によって他のチューブまたは薬剤の接続に使用される、出入 口チューブ２２は、同時押出しまたは同時射出成形されたチューブから製作する ことができる。

チューブ出入口２２自体は、次に前記の方法を使用して慣用の可撓性容器２８の 出入口開口２６内にシールされる。ビニル出入口プロテクター３０が次に出入口 ２２の開口前それを保護するため、出入口チューブ２２のまわりにシールされる 。

第２図に示すコネクターは、約０．２５インチ（０，６３５ｃｍ　）の外径と、 ０．１２５インチ（０，３１７ｃｍ）の内孔を有する。外層１４は約０．０３イ ンチ（０，０７５６Ｉｎ）の好ましい半径方向厚みを持ち、内層の半径方向厚み は好ましくは０．０９５インチ（０，２３７５６Ｉｎ）である。内層１２と外層 １４との間の好ましい厚みの違いは、外層１４にはポリマーが少量しか必要とせ ず、そして外層１４が得られるシールを弱めるかまたは接続を変形するような態 様に融合もしくは変形しないことが好ましいことによる。

第５図および第６図に示す第２の具体例においては、類似の材料で構成されるチ ューブまたは出入口のような物品の接合は、以上に詳述したのと同様な方法およ び装置を使用して容易化される。

材料を直接融合するのに要するよりも低い湿度において、または少ないエネルギ ーを使用して、類似の材料間にヒートシールを実現するため、コネクター４０が 、第１の具体例で詳述したように、同時押出しまたは同時射出成形されたチュー ブから製作される。コネクター４０は、高融点ポリマー内層４４の上に同時押出 しされた低融点ポリマー外層４２を有する。

加えて、２番目のコネクター４６は層の順序を逆にして同様にして製作される。

すなわち低融点層４８がコネクター４６の内側にあり、高融点層５０が外側にあ る。前と同様に、各コネクターの低融点層は好ましくはポリ（エチル−酢酸ビニ ル）から構成され、そして高融点層はポリ塩化ビニルで構成される。また、第２ のコネクター４６は、第１のコネクター４０がその中に摩擦嵌合することを許容 する寸法の内径を有している。

シールを実現するため、それぞれのコネクター４０．４６のＰｖＣ層のそれぞれ は、接合すべきＰＶＣチューブまたはコネクター５２ヘシールされる。このシー ルはシクロヘキサノンによる溶剤シール、または高周波シールのような任意の手 段による。接合すべき物品は次に清浄化、または他の方法で接合のために準備さ れる。

次にコネクター４０がコネクター４６内に、それぞれのＥＶＡ層４２．４８が互 いに隣り合うように摩擦嵌合される。このアセンブリは慣用のヒートシール手段 により、滅菌機中でオートクレーブ処理することにより、またはＥＶＡ層４２． ４８が溶融し、一方が他方の中に融合を起こさせるのに十分な高周波に接続をか けることにより、加熱される。

得られる接続は、ＰｖＣを直接接合するのに必要な温度よりも低いシール温度を 使用して、強固な接着および接合を示す。この低温度は、高温度で発生する可能 性ある劣化または他の構造上の問題を防止する。

上記は例証目的のみで提供されたものであり、以下の請求の範囲に規定された本 出願の範囲を制限することを意図するものではない。

ＦＩＧ、５ 手　続　補　正　書　（方式） ％式％ ２、発明の名称 材料を接合する方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 し 明　細　書 材料を接合する方法および装置 技術分野 本発明は一般に異なるプラスチック材料を接合するのに適したコネクターに関す る。それは特に、チューブと血液バッグとが直接シール接合するのに不適合な材 料からなる場合、可撓性チューブを血液バッグのような医療用容器へ取りつける のに適している。

二次的な用途は、材料を直接接続するため十分な加熱が望ましくない場合、類似 の材料を加熱することによる無溶剤接続である。

この発明は、層の一つが他の層よりも低い温度で溶融するのに適している場合、 異なるプラスチックの同時押出し、または同時射出成形された多層コネクターを 使用する。これは直接それらを接合することが望ましくない場合、種々の医療用 物品を層の一つの融合により所望の物品と機械的にヒートシールすることを可能 −ブロー成形したポリオレフィンポリマーからなる血液または他の医学的流体の 貯蔵のための可撓性容器は一般に良く知られている。血液容器のための現今の一 処方は、本出願人に譲渡されたＧａｊｅｗｓｋｉらの米国特許第４，１４０，１ ６２号に記載さゎている。

そのような血液容器に、基本的にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）よ１’ｆｌＥ！暉杏 報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．入れ子関係に第１層および第２層を持っているコネクターであって、前記層 は本質的に異なる成分から作られ、前記第２層の主成分は前記第１層よりも低い 温度で溶融または変形するように選定されている前記コネクターの第１層へ第１ の材料を付着させることと、 前記第１層を溶融または変形することなく、前記第２層を溶融または変形するの に十分な温度へ前記コネクターを加熱することにより、前記コネクターを第２の 材料へ付着し、それにより前記第２層を前記第２の材料へ接合することよりなる 材料を接合する方法。 ２、前記第１層は木質的にポリ塩化ビニルよｈ構成され、そして前記第２層は木 質的にポリ（エチル−酢酸ビニル）より構成されている請求の範囲第１項の材料 を接合する方法。 ３、前記第１の材料は木質的にポリ塩化ビニルより構成され、そして前記第２の 材料はポリオレフィン、ポリオレフィン／ポリ（エチル−酢酸ビニル）共重合体 、ポリエチレンおよびそれらの組合せよりなる群から選ばれたポリマーである請 求の範囲第１項の材料を接合する方法。 ４、前記第１の材料は前記第１層へ化学的シールによってシールされる請求の範 囲第１項の材料を接合する方法。 ５、前記コネクターは高周波エネルギーによって加熱される請求の範囲第１項の 材料を接合する方法。 ６、入れ子関係に第１および第２の円筒状層を備え、前記第１層および前記第２ 層は異なる湿度で溶融または変形するように選定されたポリマーより構成され、 前記第１層は第１の材料ヘシールすることができ、そして前記第２層は前記第１ の材料とシールするのに不適合な第２の材料ヘシールすることができることを特 徴とするシールするのに不適合な材料を接合するためのコネクタ〜。 ７、前記第１層は木質的にポリ塩化ビニルより構成され、そして前記第２層は本 質的にポリ（エチル−酢酸ビニル）より構成されている請求の範囲第６項の材料 を接合するためのコネクター。 ８、前記第１の材料は木質的にポリ塩化ビニルより構成され、そして前記第２の 材料はポリオレフィン、ポリオレフィン／ポリ（エチル−酢酸ビニル）共重合体 、ポリエチレンおよびそれらの組合せよりなる群から選ばれたポリマーである請 求の範囲第６項の材料を接合するためのコネクター。 ９、前記第１の材料は前記第１層へ化学的手段によってシールすることが可能で ある請求の範囲第６項の材料を接合するためのコネ１０、前記外層は、前記外層 および前記第２の材料を溶融しそして融合することによって前記第２の材料へシ ールすることが可能である請求の範囲第６項の材料を接合するためのコネクター 。 １１、入れ子関係に第１層および第２層を持っている第１のコネクターにして、 前記層は木質的に異なる成分から作られ、前記第２層の主成分は前記第１層より も低い温度で溶融または変□形するように選定されている前記第１のコネクター へ第１の材料を付着させることと、 入れ子関係に内層および外層を持っている第２のコネクターであって、前記層は 木質的に異なる成分から作られ、前記内層の主成分は前記外層よりも低い温度で 溶融または変形するように選定されており、前記第１のコネクターは前記第２の コネクター内にそれと接触して嵌合する寸法となっている前記第２のコネクター へ第２の材料を付着させることと、 前記第１のコネクターの外層と前記第２のコネクターの内層とが互いに対面接触 するように前記第１のコネクターを前記第２のコネクター内に嵌合することと、 前記第１および第２のコネクターを対面接触している前記層が溶融または変形し 、それにより前記層が融合するのに十分な温度へ加熱することにより、前記第１ のコネクターの外層を前記第２のコネクターの内層へ融合することよりなるヒー トシールにより材料を接合する方法。 １２、前記第１の材料および前記第２の材料は木質的にポリ塩化ビニル、ポリオ レフィン、ポリエチレン、ポリオレフィン／ポリ（エチル−酢酸ビニル）共重合 体、およびそれらの組合せからなる群から選ばれたポリマーで構成されている請 求の範囲第１１項の材料な接合する方法。 １３、前記第１のコネクターの外層および内層は木質的にそれぞれポリ（エチル −酢酸ビニル）共重合体およびポリ塩化ビニルによって構成され、前記第２のコ ネクターの外層および内層は本質的にそれぞれポリ塩化ビニルおよびポリ（エチ ル−酢酸ビニル）共重合体によって構成されている請求の範囲第１１項の材料を 接合する方法。 １４、前記の嵌合したコネクターはオートクレーブ処理によって前記十分な温度 へ加熱される請求の範囲第１１項の材料を接合する方法。 １５、前記の嵌合したコネクターは高周波エネルギーによって前記十分な温度へ 加熱される請求の範囲第１１項の材料を接合する方法。