KR20070020381A - 카테터용 풍선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다음의 화학식 Ⅰ 의 폴리아미드 공중합체 물질을 포함하는, 의료 장치용, 특히 혈관확장술에 사용되는 카테터용 풍선에 관한 것이다 :

화학식 Ⅰ

이 식에서,

PA 는 폴리아미드 절편이고 ;

PF 는 OH-종결 이량체 디올 폴리에스테르를 포함하는

디올 절편이며 ;

n 은 5 부터 20 사이의 수이다.

폴리에스테르-아미드 공중합체, 카테터용 풍선, 폴리아미드 공중합체 물질

Description

카테터용 풍선{CATHETER BALLOONS}

본 발명은 의료 장치용 풍선(ballon), 특히 혈관확장술에 사용하기 위한 카테터 말단부에 위치하는 풍선에 관한 것이다.

혈관확장술에서의 카테터 사용은 널리 공지되어 있다. 카테터의 말단부에 풍선이 장착된 카테터는 좁아진 동맥의 입구에 도달할 때까지 가이드 와이어(guide wire)를 따라서 앞으로 이동한다. 일단 풍선이 좁아진 동맥에 위치하게 되면, 풍선은 반복하여 팽창하고 수축한다. 동맥 내부에서의 풍선의 팽창 및 연속적인 풍선의 수축으로 인해 동맥관의 좁아진 정도가 감소되었고 협착증에 의해 영향을 받은 심장 영역에 적절한 혈류가 회복되었다.

풍선을 구성하는 소성 물질의 화학적/물리적 및 기계적 특성은 풍선의 탄성(compliance), 즉 동맥계에 풍선의 적합성과 신장(stretching)에 대한 풍선의 저항성, 풍선의 최적 조작을 위한 기본 특성을 결정한다. 풍선의 탄성 및 강도의 요건과 크기는 카테터가 삽입되는 혈관의 크기와 사용 유형에 따라 다양해질 것이다. 다양한 중합체에 의해 부여되 는 이점은 풍선의 특정한 기계적 적용과 부합한다.

본 발명에서 다루어지는 과제는 본 분야의 풍선의 상태와 비교하여 향상된 탄성 특성을 갖는 이용가능한 카테터 풍선을 제조하는데 있다.

그러므로 본 발명의 과제는 본원에 첨부된 청구범위에 간략히 요약된 바와 같이, 혈관확장술에 사용하기 위한 카테터 풍선의 구성 물질 및 이러한 구성 물질로 제조된 풍선을 이용하는 것이다.

본 발명의 과제인 풍선의 그밖의 다른 특성 및 이점은 하기의 본 발명의 상세한 설명 및 그 뒤에 위치하는 도 1 로부터 명백해질 것이며, 상기 도 1 은 본 발명에 따른 중합체 물질로부터 제조한 풍선의 인장강도를 나타내는 그래프를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 의료 장치에 사용하는 풍선은 폴리에스테르-아미드 블록(polyester-amide block)과 함께 블록 공중합체로부터 형성된다. 상기 폴리에스테르-아미드 중합체는 통상적으로 아크로님(acronym) PEA 로 확인된다.

특히, 본 발명에서 풍선을 수득하기에 적절한 중합체 물질은 폴리아미드의 블록을 형성하는 단량체에 의해 구성되며, 상기 폴리아미드는 이량체 디올 및/또는 이에 상응하는 이량체 디올을 함유하는 OH-종결(terminating) 폴리에스테르와 함께 변형된 것이다.

대체로, 가장 일반적인 락탐, 아미노-카르복시산 및 디아민은 폴리아미드 절편을 형성하기 위해 사용될 것이다. 그러나, 폴리아미드 절편은 바람직하게 PA 6, PA 6/6, PA 6/9, PA 6/10, PA 6/12, PA 6/36, PA 11, PA 12, PA 12/12 중에서 선택하였다. 더욱이, 공폴리아미드(copolyamide) 또는 C₂-C₃₆ 디카르복시산 및 C₂-C₁₂ 디아민으로부터 수득한 다중폴리아미드 또는 락탐 6, 락탐 12, 이소프탈산, 테레프탈산 및 나프탈렌 디카르복시산으로부터 수득한 다중폴리아미드를 사용하는 것이 바람직하다.

좀더 바람직하게, 폴리아미드 절편은 C₆-C₁₂ 락탐으로 이루어진 단량체 또는 C₆-C₁₂ 아미노-카르복시산으로 이루어진 단량체로부터 수득하였다. 폴리아미드 성분은 또한 상기에 기재된 디아민 및 카르복시산의 상응하는 염의 중축합 반응으로부터 수득될 것이다.

폴리에스테르-아미드 중합체를 수득하는데 사용되는 이량체 디올은 400 부터 2000 사이의 분자량, 바람직하게 400 부터 1000 사이의 분자량을 갖는 지방족 이량체 디올이다. 이러한 이량체 디올은 예를 들어, 수화된 이량체 지방산 중 2 개의 카르복시산기가 알콜기로의 환원을 포함하는 통상적인 산업상 방법이나 또는 불포화 알콜의 이량체화 반응에 의해 수득된다. 이러한 기술로 수득된 디올은 항상 부산물로서 단일작용기 알콜 및 특정한 가변량의 삼합체 트리올을 갖는다. 본 발명에 바람직하게 사용되는 디올 성분은 적어도 90 % 의 디올 이량체의 함량, 1 % 미만의 모노디올의 함량 및 5 % 미만의 트리올 함량을 가지는 C₃₆ 및/또는 C₄₄ 이량체 디올류이고, 195 부터 225 ㎎ KOH/g 사이의 수산화물 값(hydroxide value)을 갖는다. 94 % 이상의 이량체 디올 함량 및 0.5 % 미만의 단일작용기 알콜과 삼량체 디올의 함량을 가지는 이량체 디올류가 좀더 바람직하다.

폴리아미드 중합체로 구성된 OH-종결 디올 폴리에스테르류는 지방족 및/또는 방향족 C₄-C₄₄ 디카르복시산과 함께 축합하여 수득한다. 수화된 C₃₆ 이량체 지방산을 사용하는 것이 바람직하다. 바람직한 디올 폴리에스테르류는 28 부터 90 ㎎ KOH/g 사이, 바람직하게 50 부터 80 ㎎ KOH/g 사이의 수산화물 값을 갖는다.

본 발명에 따른 풍선을 형성하는데 사용하는 폴리아미드-폴리에스테르 중합체는 한 단계로 이루어진 방법 또는 두 단계로 이루어진 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 첫 번째 경우에서, 폴리아미드 블록을 형성하는 단량체를 상기한 디올 성분들과 함께 동일한 반응 반응기에 넣고 표준압력에서 처음 축합시킨 다음 환산압력에서 축합시켜 고분자량의 폴리에스테르-아미드 중합체를 수득하였다. 폴리에스테르-아미드 중합체를 합성하는 방법은 다음의 두 단계를 포함한다 : 상기한 폴리아미드 단량체로부터 폴리아미드 절편을 형성하는 단계 ; 및 본 분야의 숙련자들에게 일반적으로 공지되어 있는 에스테르화 반응 조건에서 첫 번째 단계에서 수득한 폴리아미드 절편과 디올을 혼합시키는 단계.

결과적으로 수득한 폴리에스테르-아미드 중합체의 일반적인 화학식은 다음과 같다 :

이 식에서, PA 는 폴리아미드 블록이고 ; PF 는 이량체 디올 및/또는 OH-종결 디올 폴리에스테르를 포함하는 디올 블록이며 ; n 은 5 부터 20 사이의 수이다.

폴리에스테르-아미드 공중합체 내의 디올 성분의 함량은 5-50 중량 % 이다. 바람직하게, 디올 성분의 농도는 총 제형의 10 내지 30 중량 % 사이 이내, 좀 더 바람직하게 10 부터 20 중량 % 사이로 유지한다.

의료 장치용 풍선을 제조하기 위해 본 발명에 사용하는 상기한 중합체는 고형이며 예를 들어, 스위스에 소재하는 Ems-Chemie AG 회사에서 Grilamid^® 의 이름으로 시판되고 있다. 통상적으로 이용가능한 중합체의 특히 적합한 예는 Grilamid^® FE7303 및 Grilamid^® FE7372 이다. 특히, 중합체 Grilamid^® FE7303 은 197 gr/㏖ 의 분자량을 갖는 라우릴 락탐으로부터 유도되는 폴리아미드 절편 및 미국 시카고 일리노이에 소재하는 Unichema North America 회사에서, 각각 550 gr/㏖ 및 1980 gr/㏖ 의 분자량을 갖는 Pripol^® 2033 및 Priplast^® 3197 로 통상적으로 시판되는 이량체 디올 성분으로부터 유도되는 폴리에스테르 절편으로부터 형성된다. 라우릴 락탐 성분은 공중합체의 최종 제형의 총 중량의 80.2 중량 % 비율로 존재하며, 반면에 공중합체의 최종 제형 내 디올 절편의 중량 비율은 각각 Pripol^® 2033 은 12.0 % 이고 Priplast^® 3197 은 3.7 % 이다. 특히, Pripol^® 2033 은 550 의 분자량, 94.5 % 이상의 디올 성분 및 200-215 ㎎ KOH/g 의 수산화물 값을 갖는 이량체 C₃₆ 지방 알콜로부터 유도되는 디올 이량체이다.

Priplast^® 3197 은 불포화된 C₁₈ 지방산을 이량체화 반응시켜 수득한 C₃₆ 다이머산(dimer acid) 성분 및 C₃₆ 다이머산을 수소화 반응시켜 수득한 디올 성분으로 구성된 디올 지방족 폴리에스테르이다. 이러한 특정 디올 폴리에스테르는 200 의 분자량 및 52 부터 60 ㎎ KOH/g 사이의 수산화물 값을 갖는다.

화학식 Ⅰ 의 폴리아미드 중합체는 높은 가요성 및 점도, 높은 인장강도 및 가수분해에 대한 강한 저항성을 특징으로 한다. 특히, 디올 성분으로부터 유도되는 PF 블록은 공중합체의 가요성 및 유연성을 부여하며, 반면에 PA 폴리아미드 블록은 공중합체 굳기, 강도 및 결정도를 부여한다.

특히, 상기한 공중합체 물질의 특성을 고려해볼 때, 이러한 특성들은 의료 장치, 좀 더 특히 혈관확장술에 사용하는 풍선에 상기 폴리에스 테르-아미드 공중합체를 적용시키는데 매우 유리하기 때문에, 이러한 특성들을 사용하는 것이 본 발명의 기초가 된다.

하기의 표 1 은 본 발명에 따른 폴리에스테르-아미드 물질로 이루어진, 결과적으로 풍선이 수득되는 압출 튜브에서 수행한 가요성 시험으로 수득한 데이터를 나타낸 것이다. 이러한 시험은 상기한 물질의 특성인 높은 가요성을 확인하는 것이다. 특히, Grilamid^® FE7303 으로 이루어진 풍선용 튜브의 반발 가요성(bounce flexibility)을 측정하였다. 상기 시험은 국제 표준 기구에 의한 설명 및 표준 ISO 14630 : 1997 에 기재되어 있는 바에 따라 수행하였다. 0.9 ㎜ 의 외경을 갖는 풍선용 튜브는 0.15 ㎜ 의 유용한 길이를 갖도록 하기 위해 지지 고정장치에 고정되도록 하는 위치에 위치한다. 힘 게이지(force gage)에 연결되는 탐침(probe)의 위치는 상기 튜브-풍선의 표면과 접촉하는 곳이다. 탐침은 튜브에 접촉하여 아래쪽으로 이동하며, 이 때 탐침이 하향이동하는데 요구되는 힘을 측정한다. 탐침의 하향이동 속도는 20 ㎜/분이다. 하기의 표 1 은 탐침의 하향이동에 대한 기정 값(predefined value)(1 내지 8 ㎜)에서 수득한 부하 값(load value)(단위 : 뉴튼)을 나타낸 것이다.

표 1 은 4-5 ㎜ 의 탐침 이동거리에 상응하는 0.26 N 의 최대 작용 부하점을 나타낸다. 이러한 값은 물질의 최대 가요성 점을 나타낸다. 이러한 결과는 물질의 탄성 신장도로 나타내는, 본 발명의 물질의 우수한 특징인 가요성을 명백하게 나타낸다는 점에서 특히 중요하다.

더욱이, 화학식 Ⅰ 의 폴리에스테르-아미드 물질로 이루어진 튜브는 D 형 쇼어경도기에서 60 이상의 경도, 400 부터 800 MPa 사이의 인장탄성계수, 35 부터 55 MPa 사이의 파단시의 인장부하 및 대략 300 % 의 파단시의 연신율을 갖는다. 특히, 바람직하게 사용된 Grilamid^® FE7303 은 D 형 쇼어경도기에서 66 의 경도, 500 MPa 의 인장탄성계수, 40 MPa 의 파단시의 인장부하 및 300 % 의 파단시의 연신율을 갖는다.

상기한 폴리에스테르-아미드 물질의 특정한 특성인 우수한 가요성은 혈관확장술용 풍선에 상기한 물질을 적용시키는데 특히 유용하다. 사실상, 경도 및 인장성질과 같은 상기한 다른 특성들과 함께, 수득한 풍선은 본 발명의 풍선의 특성인 강도, 탄성 및 유연성의 복합적인 특성을 나타낸다.

본 발명에 기재한 중합체 물질로 수득한 풍선은 우수한 특성인 높은 가요성 및 탄성을 갖는다. 사실상, 물질의 가요성은 일시적으로 초기 형태가 변하는 변형 후에 원래 형태로 돌아가는 물질의 능력을 의미하는 것이므로, 매우 유연한 물질로 구성된 풍선은 혈관확장술 중재시 요구되는 팽창 및 수축의 반복되는 작용으로 인한 기계적 스트레스를 쉽게 견딜 수 있다는 것이 명백하다.

또한, 본 발명의 대상이 압력이 증가함에 따라 풍선의 직경에서 비율이 증가한다는 바에 따라 이해되는, 우수한 특성인 탄성을 가지며 또한 동맥에 대한 적응성 및 신장에 대한 저항성 등의 우수한 특성을 갖는다는 것이 예상외로 밝혀졌다.

한편으로는 우수한 가요성 및 다른 한편으로는 뛰어난 탄성과 강도의 특성의 조합이 본 발명의 풍선의 특성이며 또한 혈관확장술 치료 중인 환자의 동맥 시스템에 삽입되는 풍선에 대한 기초적인 특성의 조합이다.

탄성 및 가요성 시험에 대하여, 3 ㎜ 의 외경을 가지며 0.04 ㎜ 의 이중벽 두께를 가지고 중합체 Grilamid^® FE7303 으로부터 수득한 31 개의 풍선 샘플을 7 바의 표준압력에서 시험하였다.

가요성 시험은 지지체의 말단에 설치되어 있는 풍선에서 수행하였다. 탐침은 풍선의 표면과 접촉하는 부분의 중앙에 위치한다. 그런 다음 탐침은 아래쪽으로 이동하고, 탐침이 하향이동하는데 요구되는 부하를 측정하였다. 4 ㎜ 의 탐침의 이동거리에 대하여 측정한 굽힘 부하 값은 0.25 N 이다. 이러한 값으로 본 발명에 따른 신규한 물질로 시험하고 수득한 풍선의 우수한 가요성을 확인하였다.

탄성 시험은 압력(단위 : 바)을 파열 압력에 도달할 때까지 증가시키는 시험에서 풍선의 직경(㎜)의 증가를 측정함으로써 수행한다. 표 2 는 이러한 시험으로부터 수득한 가장 중요한 데이터를 나타낸 것이다. 표 2 는 측정된 표준 파열 압력, 측정된 측정치의 표준편차 및 계산된 RBP(정격 파열 압력 ; Rated Burst Pressure)에 관한 데이터를 나타낸 것이다. 평가된 파열 압력 값은 확률적 계산으로 얻을 수 있으며, 여기에서 표준편차 값에 3 을 곱한 값을 풍선에 대한 시험에서 측정된 평균 파열 압력 값에서 뺀다.

표에서 주어진 값이 본 발명에 따른 풍선의 좋은 탄성 성질을 규정하는데 얼마나 중요한 수치인지는 본 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 특히, 상기에서 수득한 파열 압력 데이터는 풍선의 좋은 가요성 특성과 관련하여 중요하다. 실제로, 본 발명의 과제인 풍선은 훨씬 적은 가요성이 있는 물질에서 일반적으로 발견되는 탄성 특성을 갖는 것처럼 보였다. 게다가, 비교할 수 있는 가요성 특성을 가지고 있는 본 분야의 풍선의 상태와 비교해보았을 때, 본원에 기재되어 있는 신규한 풍선은 보다 높은 파열 압력 및 이에 의한 보다 높은 RBP 의 현저한 장점을 가지고 있으며, 이에 더하여 직경에서 액면 압력과 상기 RBP 사이에 보다 작은 백분율 증가의 장점을 가지고 있다.

더욱이, 시험된 풍선 샘플에서 계산된 낮은 표준 편차 값은 본 발명에 따른 신규한 물질로 수득한 풍선의 작용 및 특성에서의 높은 균등성을 증명하였다. 게다가 본 데이터의 이러한 항목은 본 발명의 과제인 풍선의 명백하고 유리한 특성인 재현성의 높은 수준을 나타낸다.

이러한 좋은 가요성 때문에, 본 발명에 따른 풍선은 또한 보다 나은 운동능력(manoeuvrability)을 나타낸다. 실제로, 폴리에스테르-아미드 물질의 풍선은 트랙(track)을 따를 수 있는 좋은 능력 및 혈관의 경로에 대해 좋은 적응성을 나타낸다. 따라서 이러한 특성은 풍선이 위치해 있는 말단부에서 카테터가 맥관계를 따라 협착성 병변에 도달할 때까지 움직일 수 있는 능력을 또한 향상시켰다. 더욱이, 일단 좁아진 동맥에 도달하면, 풍선의 좋은 가요성은 팽창되지 않은 풍선이 협착성 폐쇄에 위치하게 하는 보다 나은 능력을 또한 보장한다. 물질의 보다 나은 적합성은 좁아진 동맥 구역을 통해 팽창되지 않은 풍선의 도입을 촉진한다. 결국, 정맥의 경로 및 협착성 병변을 통한 풍선의 이러한 보다 용이한 도입은 관련된 정맥 계통 및 협착성 병변 자체에 추가적인 손상의 원인이 되는 위험을 줄일 수 있음을 의미한다.

본 발명에서 기재된 폴리에스테르-아미드 물질로 수득한 풍선의 좋은 탄성 특성은 풍선의 과도한 팽창의 결과로 혈관의 파열 위험을 제한하기 때문에 상기 풍선은 관상 동맥의 치료에서의 적용에 적합함을 의미한다.

본 발명의 풍선의 가요성 및 탄력성의 좋은 특성은 각각 연속적인 팽창 후에 원래의 직경 크기로 되돌아오는 향상된 작용에 의해 유리하게 특징지워지는 풍선을 수득하는 것을 또한 가능하게 하였다. 이는 동일한 풍선이 보다 많은 시간 및 보다 긴 기간 동안 팽창할 수 있게 한다. 더욱이 이로부터 유도된 풍선은 또한 좋은 마모 특성을 갖는다. 실제로, 혈관확장술에서의 풍선의 일반적인 사용에서 풍선의 파열 압력은 반복된 연속적인 팽창 동안에 감소된다. 이와 반대로, 본 발명의 폴리에스테르-아미드 물질의 풍선의 좋은 가요성은 신규한 풍선에 대해서 측정된 파열 압력을 유지하는 능력을 향상시켰다. 이러한 특성은 보다 많은 팽창 및 보다 긴 기간 동안 본 발명에 따른 풍선의 사용을 또한 가능하게 한다.

본 발명의 폴리에스테르-아미드 물질로 수득한 풍선의 추가적인 장점은 인장 시험에서 풍선이 잘 작용하는 점이다.

실제로, 인장 부하 하에서 풍선이 파단되는 원인이 되는 필요한 힘을 측정하기 위한 목적으로 본 발명의 풍선에서 인장 시험을 실행하였다. 이러한 시험을 국제 표준 기구 및 표준 ISO 14630:1997 에 기재되어 있는 상세한 내용에 따라 또한 실행하였다. 따라서, 본 발명에 따른 풍선의 파단 부하를 시험하기 위한 목적으로, 3 mm 의 외경, 20 mm 의 길이 및 0.04 mm 의 두께를 갖는 Grilamid^® FE7303 으로부터 제조된 풍선을 사용하였다. 시험을 수행하기 위해, 고정된 클램프에 풍선의 말단을 부착시키고 50 mm/분의 속도로 움직이는 이동할 수 있는 가로대에 풍선의 반대편 말단을 부착하여 파단될 때까지 풍선을 신장시켰다. 풍선의 파단 지점 및 이에 의해 상응하는 파단 부하를 나타내는 부하 피크에 도달할 때까지 각각의 항복 부하(yield load)로서 풍선의 연신율을 계산하였다. 본 발명에 따른 풍선에서의 상기 인장 시험으로부터 수득한 결과를 힘-운동 그래프로 도 1 에 나타내었다.

이러한 시험으로부터 폴리에스테르-아미드 물질의 본 발명의 풍선은 32.5 N 의 파단 부하 값인 대략 123 % 의 연신율에 상응하는 값을 가짐을 알아낼 수 있었다. 혈관확장술에서 일반적으로 사용하는 풍선으로부터 수득한 결과와 이러한 데이터를 비교하였을 때, 본 발명에 따른 풍선이 보다 높은 강도 및 보다 높은 연신 능력을 가짐을 알 수 있다.

혈관확장술에서 풍선에 적용한 기재된 물질을 사용하는 또다른 장점은 이러한 물질의 높은 점도 특성 및 일정 기간 동안 까지도 높은 정도의 점도를 유지하는 능력에 의해 주어졌다. 이러한 장점은 풍선을 수득할 수 있는 튜브를 형성하기 위한 압출 공정에서 특히 물질의 좋은 슬라이드능력(slideability)을 반영한다. 따라서 본 발명에 기재된 공중합체 물질은 공정에서 보조하기 위해 가소제의 폴리아미드 제형의 첨가를 요구하지 않는다.

본원에 기재된 폴리에스테르-아미드 물질의 또다른 장점은 수용액에서 물의 낮은 흡수이다. 실제로, 중합체 물질은 물을 흡수함에 따라 팽창하는 경향이 있는 것으로 알려졌다. 그러나 본 발명의 폴리에스테르-아미드 중합체는 낮은 물의 흡수 때문에 팽창하는 경향을 갖지 않으며 따라서 변하지 않는 이의 적절한 형태, 부피 및 크기를 유지하면서 수용액에서 무게 및 부피에서의 매우 적은 증가를 갖는다.

이러한 특성은 풍선을 수득할 수 있는 튜브의 압출 단계에서 상기 모든 점에서 또한 매우 유리하다. 실제로 압출 전에, 모든 물질은 과립에 존재하는 잔여 수분을 제거하기 위해 오븐에 두어야 한다. 따라서, 낮은 물의 흡수를 갖는 중합체 물질은 우선 무엇보다도 보다 짧은 예비 건조 시간을 요구한다. 게다가, 압출 단계 동안에, 다이(die)로부터 나오는 튜브를 물을 함유하는 게이징 및 냉각 탱크를 통해 통과시켰다. 중합체 튜브에 흡수될 경향이 있는 보다 많은 양의 물은 튜브의 벽 안쪽에 미세 기공(microcavities)의 형성 및 이에 의한 풍선의 벽 안쪽에 미세 기공 형성의 보다 높은 위험을 갖게 한다. 이러한 미세 기공은 풍선 벽의 두께에서 갑작스런 편차를 나타내고 따라서 풍선의 파단의 잠재적인 약점을 나타낸다.

게다가 본 발명에서 기재된 폴리에스테르-아미드 물질은 수성 환경에서 가수분해에 대한 높은 화학적 저항성을 갖는 것으로 나타났다. 가수분해에 관한 이러한 화학적 안정성은 이러한 물질로부터 수득한 풍선의 증가된 저장수명에 기여하였으며 이로 인해 풍선의 특이한 기계적 성질이 일정 기간 이후에도 유지됨을 보장할 수 있게 되었다.

본 발명에 따른 풍선을 카테터용 풍선의 생산, 예를 들어 본 분야의 숙련자에게 알려진 중합체 물질의 압출 기술과 같은 공지된 기술을 사용하여 제조하였다.

본 발명은 설명할 목적으로 주어졌고 이로 제한되지 않는 다음의 실시예에 의해 추가로 기재되어 있으며, 이러한 실시예로부터 본 발명의 특성 및 장점이 보다 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 물질의 풍선용 튜브의 압출 조건

실시예 1 및 2 는 중합체 물질 GRILAMID FE7303 로 이루어진, 압출에 의해 생성된 풍선용 튜브에 대해 기재한 것이다. 압출시키기 전에, 이러한 중합체의 펠릿을 0.10 % 미만의 수분량이 될 때까지 건조시켰다. 각각 조절된 온도의 5 개의 압출 구역을 통해 열간압출에 의해 210 ℃ 부터 240 ℃ 사이의 조절된 융점에서 튜브를 압출시켰다. 압출 공정에 대한 파라미터는 중합체의 생산자에 의해 권고된 중합체 처리를 위한 조건에 근거하였다. 중합체 물질을 튜브 형태로 다이로부터 압출시킨 후에, 이를 대략 20 ℃ 의 온도로 유지된 탈이온수 수조에서 냉각시키는 작은 통기 구역을 통해 통과시켰다. 그리고 난 다음에 수동 윈치를 물 중탕을 통해 튜브를 운송하기 위해 사용하였다. 튜브를 260 mm 절단 부분으로 절단하였다.

다양한 크기의 튜브를 이러한 방법을 사용하여 제조하였다.

실시예 1

이 실시예에서는 Grilamid^® FE7303 으로부터 얻은 크기가 3.00 mm 인 풍선을 제조하였다. 이 중합체는 D 형 쇼어경도기에서 66 의 경도, 500 MPa 의 인장탄성계수, 40 MPa 의 파단시의 인장부하 및 300 % 의 파단시의 연신율을 갖는다. 튜브의 절단 부분들은 0.85 mm 와 0.55 mm 의 OD 값을 갖는다. 크기가 3.00 mm 이고 동체의 길이가 20 mm 인 풍선을 얻기 위해, 적절한 크기의 모울드를 사용하여 튜브의 동체와 이 튜브 중앙부위의 내경이 모두 원하는 최종 치수까지 확장 및 팽창될 수 있게 하였다. 90 ℃ 의 공정 온도와 28 atm 의 내부팽창압력으로 크기가 3.00 mm 인 이들 풍선을 얻었다.

확보한 이들 풍선에 대해 표준 파열 시험을 수행하였다. 특히, 팽창되지 않은 풍선의 이중벽의 두께를 측정하였다. 또한, 계속 압력을 증가시키면서 이 풍선을 팽창시켜 풍선이 파열될 때까지 압력을 각각 증가시킬 때마다 그 외경을 측정하였다. 이러한 시험으로 얻은 결과를 아래의 표 3 에 요약하였다.

실시예 2

이 실시예에서는, Grilamid^® FE7303 으로부터 얻은 크기가 3.50 mm 인 풍선을 제조하였다. 이 중합체는 D 형 쇼어경도기에서 66 의 경도, 500 MPa 의 인장탄성계수, 40 MPa 의 파단시의 인장부하 및 300 % 의 파단시의 연신율을 갖는다. 튜브의 절단 부분들은 0.85 mm 와 0.55 mm 의 OD 값을 갖는다. 온도와 내부팽창 압력의 조건이 다르다는 점을 제외하고는 실시예 1 에서 설명한 바와 동일한 공정을 이용하여 크기가 3.50 mm 인 풍선들을 얻었다. 특히, 100 ℃ 의 공정온도와 26 atm 의 내부팽창압력을 이용하였다. 이들 풍선의 경우 파열 시험에서 얻은 결과를 아래의 표 3 에 요약하였다.

Claims (25)

1. 폴리아미드 공중합체 물질을 포함하는, 의료 장치용, 특히 혈관확장술에 사용되는 카테터용 풍선(balloon)에 있어서, 상기 폴리아미드 공중합체 물질은 다음의 화학식 Ⅰ 로 나타냄을 특징으로 하는 카테터용 풍선

   화학식 Ⅰ

   

   이 식에서,

   PA 는 폴리아미드 절편이고 ;

   PF 는 이량체 디올 및/또는 상응하는 OH-종결 디올 폴리에스테르

   (OH-terminating diol polyester)를 포함하는 디올 절편이며 ;

   n 은 5 부터 20 사이의 수이다.
2. 제 1 항에 있어서, 디올 절편은 400 부터 2000 사이의 분자량을 가짐을 특징으로 하는 풍선.
3. 제 2 항에 있어서, 디올 절편은 400 부터 1000 사이의 분자량을 가짐을 특징으로 하는 풍선.
4. 제 1 항, 2 항 또는 3 항에 있어서, 이량체 디올은 적어도 90 % 의 디올 이량체 함유량을 갖는 C₃₆ 이량체 디올, C₄₄ 이량체 디올 또는 이 둘 다임을 특징으로 하는 풍선.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이량체 디올의 수산화물 값(hydroxide value)은 195 부터 225 ㎎ KOH/g 사이임을 특징으로 하는 풍선.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, OH-종결 디올 폴리에스테르는 지방족 C₄-C₄₄ 디카르복시산, 방향족 C₄-C₄₄ 디카르복시산 또는 이 둘 다와 함께 축합으로부터 수득함을 특징으로 하는 풍선.
7. 제 6 항에 있어서, 디올 폴리에스테르의 수산화물 값은 28 부터 90 ㎎ KOH/g 사이임을 특징으로 하는 풍선.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 디올 절편의 농도가 총 제형의 5 중량 % 부터 50 중량 % 사이임을 특징으로 하는 풍선.
9. 제 8 항에 있어서, 디올 절편의 농도가 총 제형의 10 중량 % 부터 30 중량 % 사이임을 특징으로 하는 풍선.
10. 제 9 항에 있어서, 디올 절편의 농도가 총 제형의 10 중량 % 부터 20 중량 % 사이임을 특징으로 하는 풍선.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 절편은 PA 6, PA 6/6, PA 6/9, PA 6/10, PA 6/12, PA 6/36, PA 11, PA 12, PA 12/12 중에서 선택한 것임을 특징으로 하는 풍선.
12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 절편은 선형 또는 고리형, 지방족 또는 방향족 C₂-C₃₆ 디카르복시산 및 지방족 또는 방향족 C₂-C₁₂ 디아민으로부터 수득한 것임을 특징으로 하는 풍선.
13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 절편은 C₆-C₁₂ 락탐임을 특징으로 하는 풍선.
14. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 절편은 C₆-C₁₂ 아미노-카르복시산임을 특징으로 하는 풍선.
15. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 절편은 라우릴 락탐임을 특징으로 하는 풍선.
16. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 디올 절편은 이량체 디올 Pripol^® 2033, 디올 폴리에스테르 Priplast^® 3197 또는 이 둘 다임을 특징으로 하는 풍선.
17. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 공중합체 물질은 Grilamid^® FE7303 임을 특징으로 하는 풍선.
18. 제 17 항에 있어서, 7 바의 공칭(nominal) 압력에서 3 ㎜ 의 직경을 가지며, 0.04 ㎜ 의 벽 두께를 가짐을 특징으로 하는 풍선.
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 4 ㎜ 의 탐침 이동거리에 대하여 0.25 N 의 굽힘 부하(bending load)를 가짐을 특징으로 하는 풍선.
20. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 22.36 바의 계산된 평균 파열 압력을 가짐을 특징으로 하는 풍선.
21. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 19.67 바의 정격 파열 압력(Rated Burst Pressure)을 가짐을 특징으로 하는 풍선.
22. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 32.5 N 의 파단시의 인장부하 및 약 123 % 의 파단시의 연신율을 가짐을 특징으로 하는 풍선.
23. 상기 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 공중합체 물질은 D 형 쇼어경도기에서 66 의 경도, 500 ㎫ 의 인장탄성계수, 40 ㎫ 의 파단시의 인장부하 및 300 % 의 파단시의 연신율을 가짐을 특징으로 하는 풍선.
24. 의료 장치용, 특히 혈관확장술에 사용되는 카테터용 풍선을 제조하기 위한 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 폴리아미드 공중합체 물질의 용도.
25. 제 24 항에 있어서, 폴리아미드 공중합체 물질은 D 형 쇼어경도기에서 66 의 경도, 500 ㎫ 의 인장탄성계수, 40 ㎫ 의 파단시의 인장부하 및 300 % 의 파단시의 연신율을 가짐을 특징으로 하는 폴리아미드 공중합체 물질의 용도.

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