KR20150096493A

KR20150096493A - 유연성 튜브

Info

Publication number: KR20150096493A
Application number: KR1020157019026A
Authority: KR
Inventors: 조셉 이. 구스만; 웨인 이. 가버; 캐스린 제이. 모리스; 나단 클레트린저; 마크 에프. 콜튼
Original assignee: 생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 코포레이션
Priority date: 2012-12-29
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-08-24
Also published as: US20140186564A1; JP2016503110A; WO2014106070A1; CN110256857A; US10626248B2; EP2938368A1; CN110256857B; CN104981260B; EP2938368B1; KR102034500B1; CN104981260A; KR20180008909A; EP3466456A1; EP2938368A4; BR112015015684A2; WO2014106070A8; CA2896349A1; JP6110955B2; BR112015015684B1

Abstract

유연성 튜브는 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상의 분자량을 가지는 폴리염화비닐 및 바이오-계 가소제의 고분자 조성물을 포함한다. 또한, 유연성 튜브 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 고분자 조성물을 형성하기 위하여 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상의 분자량을 가지는 폴리염화비닐 및 바이오-계 가소제와의 컴파운딩 단계 및 고분자 조성물을 유연성 튜브로 압출하는 단계를 포함한다.

Description

유연성 튜브{FLEXIBLE TUBE}

본 발명은 일반적으로 유연성 튜브 특히, 바이오-계 가소제를 포함한 유연성 튜브에 관한 것이다.

유연성 튜브는 다양한 산업 및 가정 용품에서 사용된다. 특히, 유연성 튜브는 때로 의약 용품, 예컨대 카테터 및 기타 의학 또는 바이오팜 튜브 (biopharm tubing)에서 사용된다. 또한, 유연성 튜브는 가정용품 예컨대 이동식 물통을 포함한 물 관련 제품에 사용된다. 이러한 분야에서 종래 튜브는 가소화 폴리염화비닐로 제조되었다.

폴리염화비닐 기반 제품들은 의약용품 예컨대 필름, 장갑, 백, 카테터 및 튜브로 의학 분야에서 널리 사용되었다. 특히, 대부분의 일회용 의료 기구는 가소화 유연성 PVC로 제조된다. 유연성 PVC 제품을 생성하기 위하여 전형적으로 가소제 또는 가공조제, 예컨대 디-2-에틸헥실프탈레이트 (DEHP)를 이용한다.

종래 튜브는 PVC-계 유연성 조성물을 사용하고 이러한 튜브는 통상 의약품, 음식 및 음료 유체의 수송 또는 취급에 사용되었으므로, 가공조제 또는 가소제, 예컨대 디-2-에틸헥실프탈레이트 (DEHP)를 포함하는 소정의 제제는 궁극적으로 소비자 체내로 들어가므로 가소제에 노출될 위험이 높아진다.

따라서, 개선된 유연성 튜브가 요망된다.

실시태양에서, 유연성 튜브는 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상의 분자량의 폴리염화비닐 및 바이오-계 가소제를 가지는 고분자 조성물을 포함한다.

다른 실시태양에서, 유연성 튜브 제조 방법이 제공된다. 본 방법은 고분자 조성물 형성을 위한 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상의 분자량을 가지는 폴리염화비닐 및 바이오-계 가소제의 컴파운딩 단계; 및 고분자 조성물을 유연성 튜브로 압출하는 단계를 포함한다.

본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 더욱 양호하게 이해되고 다양한 특징부들 및 이점들이 당업자에게 명백하게 될 것이다.
도 1-4는 바이오-계 가소제 및 프탈레이트 가소제를 가지는 예시적 유연성 튜브들에 대한 펌프 수명 결과를 보이는 그래프이다.
상이한 도면들에서 동일한 도면부호는 유사하거나 동일한 부분들을 나타낸다.

도면들과 함께 하기 상세한 설명은 본원의 교시의 이해를 위하여 제공된다. 하기 논의는 본 발명의 특정 구현예들 및 실시태양들에 집중될 것이다. 이러한 논의는 본 교시를 설명하기 위한 것이고 본 발명의 범위 또는 적용 가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그러나, 기타 교시들이 본원에서 적용될 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "구성한다 (comprises)", "구성하는 (comprising)", "포함한다 (includes)", "포함하는 (including)", "가진다 (has)", 가지는 (having)" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 커버하기 위한 것이다. 예를들면, 특징부들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 이러한 특징부들에만 한정될 필요는 없으며 명시적으로 열거되지 않거나 이와 같은 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 고유한 다른 특징부들을 포함할 수 있다. 게다가, 명시적으로 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 의미의 "또는"을 가리키며 배타적인 의미의 "또는"을 가리키지 않는다. 예를들면, 조건 A 또는 B는 다음 중의 어느 하나에 의해 만족된다: A가 참이고 (또는 존재하고) B는 거짓이며 (또는 존재하지 않으며), A가 거짓이고 (또는 존재하지 않고) B는 참이며 (또는 존재하며), A와 B 모두가 참 (또는 존재한다)이다.

또한, "하나의 (a)" 또는 "하나의 (an)"은 여기에서 설명되는 요소들과 구성요소들을 설명하는데 사용된다. 이는 단지 편의성을 위해 그리고 본 발명의 범위의 일반적인 의미를 부여하기 위해 행해진다. 이 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 읽혀져야 하며, 다르게 의미한다는 것이 명백하지 않다면 단수는 또한 복수를 포함한다. 예를들면, 단일 사항이 본원에 기재되면, 하나 이상의 사항이 단일 사항을 대신하여 적용될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 사항이 본원에서 기재되면, 단일 사항이 하나 이상의 사항을 대신할 수 있는 것이다.

달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 재료, 방법 및 실시예들은 예시적인 것일 뿐이고 제한적이지 않다. 본원에 기재되지 않는 한, 특정 재료 및 공정과 관련된 많은 상세 사항들은 통상적이고 참고 서적들 및 구조 분야 및 상응하는 제조 분야의 기타 자료들에서 발견될 수 있다.

유연성 튜브는 고분자 및 바이오-계 가소제를 포함한 고분자 조성물을 포함한다. 고분자는 열가소성 탄성체를 포함한다. 바이오-계 가소제는 열가소성 탄성체 제제에 적합한 비-독성 공급원을 제공한다. 고분자 및 바이오-계 가소제를 포함하는 튜브는 유연하고 유체 환경에서 낮은 추출성 표면을 가지며 통상 입수 가능한 열가소성 탄성체 제제와 비교하여 기계적 특성이 개선된다.

유연성 튜브는 열가소성 탄성체를 형성하는 고분자를 포함한다. 임의의 적합한 열가소성 탄성체가 고려될 수 있다. 실시태양에서, 열가소성 탄성체는 폴리올레핀이다. 특정 실시태양에서, 열가소성 탄성체는 할로겐화 폴리올레핀이다. 예를들면, 할로겐화 폴리올레핀은 고분자, 고분자 블렌드, 또는 단량체, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 염화비닐, 염화비닐리덴, 불화비닐, 불화비닐리덴, 테트라플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌 또는 이들의 조합에서 형성되는 공중합체를 포함한다. 따라서, 열가소성 탄성체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐 (PVC), 폴리염화비닐리덴 (PVDC), 폴리불화비닐 (PVF), 폴리불화비닐리덴 (PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 (PCTFE), 또는 이들의 조합을 포함한다. 특정 실시태양에서, 고분자는 폴리염화비닐이다. 더욱 특정한 실시태양에서, 폴리염화비닐은 동종중합체이다. 예컨대, 폴리염화비닐의 동종중합체는 염화비닐의 반복 단량체 단위를 포함한다. 본원에서 사용되는 “동종중합체”는 폴리염화비닐 총 화학 조성물 기준으로 적어도 95%, 또는 적어도 99% 의 염화비닐 단량체 반복 단위를 가지는 폴리염화비닐을 의미한다.

실시태양에서, 열가소성 탄성체는 바람직한 분자량을 가진다. 예컨대, 열가소성 탄성체는 가소제와 가공되기 용이한 바람직한 분자량을 가진다. 특정 실시태양에서, 열가소성 탄성체의 분자량은 ASTM-D1243으로 측정될 때 약 1.0 이상의 고유 점도 (IV), 예컨대 약 1.1 고유 점도 이상, 또는 약 1.4 이상의 고유 점도이다. 더욱 특정한 실시태양에서, 열가소성 탄성체는 ASTM-D1243으로 측정될 때 1.0 이상의 고유 점도를 가지는 폴리염화비닐이다. 예시적 실시태양에서, 열가소성 탄성체는 높은 분자량의 열가소성 탄성체이다. 본원에서 사용되는 “높은 분자량”이란 약 1.4 이상, 예컨대 약 1.6 이상의 고유 점도를 가지는 열가소성 탄성체를 언급하는 것이다.

고분자 조성물은 가소제, 예컨대 바이오-계 가소제를 더욱 포함한다. 가소제는 열가소성 탄성체에 첨가되어 열가소성 탄성체의 단량체 또는 단량체들과의 화학 반응 없이 고분자 조성물 유연도 증가, 즉 얻어진 고분자 조성물의 쇼어 A 경도를 감소시킨다. 본원에서 사용되는 “바이오-계” 가소제는 천연 유래 예컨대 식물성 가소제를 의미한다. 임의의 적합한 바이오-계 가소제가 고려될 수 있다. 적합한 바이오-계 가소제는, 예를들면, 식물성 재료 예컨대 피마자유, 대두유, 아마인유, 톨유, 기타 등, 또는 이들의 조합에서 유래된다. 실시태양에서, 바이오-계 가소제는 피마자유, 예컨대 완전 수첨 피마자유에서 유래된다. 완전 수첨 피마자유는 또한 피마자 왁스라고도 알려져 있다. 본원에서 사용되는 “완전 수첨”이란, 전형적으로 촉매 존재에서 수소에 노출된 피마자유를 의미한다. 특정 실시태양에서, 완전 수첨 피마자유는 전형적으로 촉매 존재에서 수소에 노출된 불포화 탄소-탄소 결합이 없는 피마자유를 의미한다. 실시태양에서, 바이오-계 가소제는 아세틸화 모노글리세리드를 제공하도록 아세틸화 되는 완전 수첨 피마자유를 포함한다. 전형적으로, 아세틸화 모노글리세리드는 바이오-계 가소제 조성물의 약 85중량%이다. 예시적 피마자유 바이오-계 가소제는 아세틸화 완전 수첨 피마자유가 Grinsted® Soft-n-Safe로서, Brabrand, Denmark의 Danisco에서 상업적으로 입수된다. 다른 예시적 바이오-계 가소제는, 제한되지 않지만, Chicago, IL의 The Hallstar Company에서 상업적으로 입수되는 Plasthall PR-610 및 LCOA; Golden Valley, MN의 Segetis, Inc. 에서 상업적으로 입수되는 SGP9100D 및 SGP2100D; The Dow Chemical Company에서 상업적으로 입수되는 Ecolibrium; Bangor, Maine의 Resinas y Materials에서 상업적으로 입수되는 Rymsaplas Bio525 및 Rymsaplas T400; 및 Bangor, Maine의 Pat Products, Inc.에서 상업적으로 입수되는 PATPLAS Bio-530를 포함한다.

바이오-계 가소제는 열가소성 탄성체 가공성을 개선시킬 수 있는 함량으로 고분자 조성물에 포함된다. 언급된 바와 같이, 바이오-계 가소제는 열가소성 탄성체와 컴파운딩 되어 얻어진 컴파운딩 물품의 쇼어 A 경도를 감소시키고 유연성을 증가시킨다. 임의의 적합한 함량의 바이오-계 가소제가 고려될 수 있다. 실시태양에서, 바이오-계 가소제는 고분자 조성물 총 중량 기준으로 약 50중량%까지, 예컨대 고분자 조성물 총 중량 기준으로 30중량% 내지 약 50중량%으로 존재한다. 다른 실시태양에서, 바이오-계 가소제는 고분자 조성물 총 중량 기준으로 약 50중량% 이상 존재할 수 있다.

바이오-계 가소제는 열가소성 탄성체와 컴파운딩 될 때 더욱 바람직한 특성들을 가진다. 예컨대, 바이오-계 가소제는 ASTM-D1203에 의해 측정될 때 350°F에서 3 시간 후 약 0.5% 미만의 휘발성을 가진다. 이와 대조적으로, 프탈레이트 가소제, 예컨대 디-2-에틸헥실 프탈레이트 (DEHP)는 ASTM-D1203에 의해 측정될 때 350°F에서 3 시간 후 약 1.75% 미만의 휘발성을 가진다. 프탈레이트 가소제와 비교하여 바이오-계 가소제는 바이오-계 가소제 및 열가소성 탄성체 컴파운딩 공정에서 더욱 낮은 휘발성을 가진다. 실시태양에서, 바이오-계 가소제는 연동 펌프와 사용될 때 유연성 튜브 효력을 높일 수 있다. 또한, 바이오-계 가소제 화합물은 5 시간 비등 수 시험 후 약 0.2% 미만의 중량 손실의 수 추출 저항성을 가진다. 이와 대조적으로, 프탈레이트 가소제, 예컨대 디-2-에틸헥실 프탈레이트 (DEHP)는, ASTM-D4715에 의해 측정될 때 5시간 비등 수 시험 후 약 0.7% 중량 손실의 수 추출 저항성을 가진다. 수 추출 저항성은 바이오-계 가소제가 프탈레이트 가소제보다 열가소성 탄성체에서 주변 환경으로 덜 이동된다는 것을 보인다. 특성들 예컨대 휘발성 및 수 추출 저항성은 프탈레이트 가소제와 비교하여 바이오-계 가소제의 바람직한 특성들을 나타낸다.

예시적 실시태양에서, 고분자 조성물은 임의의 첨가제 예컨대 윤활제, 충전제, 재2 가소제, 산화방지제, 착색제, 또는 임의의 이들의 조합을 더욱 포함한다. 예시적 윤활제는 실리콘 유, 왁스, 슬립조제, 점착방지제, 기타 등, 또는 임의의 이들의 조합을 포함한다. 예시적 윤활제는 또한 실리콘 그라프트 폴리올레핀, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 왁스, 올레산 아미드, 에루카미드, 스테아레이트, 지방산에스테르, 기타 등, 또는 임의의 이들의 조합을 포함한다. 전형적으로, 윤활제는 고분자 조성물 총 중량의 약 2.0중량% 미만으로 존재한다. 실시태양에서, 윤활제는 고분자 조성물 총중량의 약 0.5중량% 미만으로 존재한다. 예시적 산화방지제는 페놀성 입체 장애 아민 산화방지제를 포함한다. 예시적 충전제는 탄산칼슘, 탈크, 방사선-비투과성 충전제 예컨대 황산바륨, 옥시염화비스무트, 임의의 이들의 조합, 및 기타 등을 포함한다. 예시적 제2 가소제는 임의의 공지 가소제 예컨대 광유, 대두유, 예컨대 에폭시화 대두유, 기타 등, 또는 이들의 조합을 포함한다. 전형적으로, 첨가제는 고분자 조성물 총 중량의 약 50중량% 이하, 예컨대 고분자 조성물 총 중량의 약 40중량% 이하, 또는 고분자 조성물 총 중량의 약 30중량% 이하로 존재한다.

대안적 실시태양에서, 고분자 조성물은 실질적으로 윤활제, 충전제, 제2 가소제, 산화방지제, 또는 이들의 조합이 부재이다. 또한, 고분자 조성물은 실질적으로 내분비계 교란물질, 동물성 유래 첨가제, 또는 이들의 조합이 부재이다. 실시태양에서, 고분자 조성물은 실질적으로 임의의 프탈레이트 조성물이 부재이다. 특정 실시태양에서, 고분자 조성물은 실질적으로 임의의 프탈레이트 가소제가 부재이다. 본원에서 사용되는 “실질적으로 부재”란 고분자 조성물 총 중량 % 기준으로 상기 임의의 첨가제들이 약 0.1중량%, 또는 미만으로 함유되는 고분자 조성물을 언급한다. 예컨대, 고분자 조성물은 실질적으로 열가소성 탄성체 및 바이오-계 가소제로 이루어진다. 본원에서 사용되는, 고분자 조성물은 고분자 조성물의 기본적이고 새로운 특성에 영향을 줄 수 있는 임의의 추가 고분자 또는 재료들이 실질적으로 부재이다.

실시태양에서, 유연성 튜브는 임의의 적합한 수단, 예컨대 압출 또는 사출 성형으로 형성된다. 실시태양에서, 열가소성 탄성체 및 바이오-계 가소제는 건식 블렌딩 또는 컴파운딩으로 용융 처리된다. 건식 블렌드는 분말, 과립 또는 펠렛 형태일 수 있다. 특정 실시태양에서, 유연성 튜브를 형성하기 위하여, 상응하는 단량체 또는 고분자 펠렛을 가소제와 함께 교합형 동방향 이축압출기를 통해 혼합하고, 수조를 통해 냉각시키고, 및 컴파운드 펠렛으로 절단한다. 이러한 유연성 물품은 연속 컴파운딩 공정 또는 일괄 처리 방식으로 제조된다. 얻어진 블렌드 펠렛들을 튜브 다이를 가지는 압출기에 공급한다. 튜브 중앙 내관을 형성하는 내면을 가지는 튜브는 튜브 다이를 통해 압출된다. 임의의 경화 조건들 예컨대 열 경화가 고려될 수 있다.

성형되면, 유연성 튜브는 바람직하게는 멸균 공정에 견딜 수 있다. 실시태양에서, 유연성 튜브는 임의의 방법으로 멸균화된다. 멸균 방법은 스팀, 감마선, 산화에틸렌, E-빔 기술, 이들의 조합, 및 기타 등을 포함한다. 특정 실시태양에서, 유연성 튜브는 스팀 멸균으로 멸균화된다. 예시적 실시태양에서, 유연성 튜브는 약 121℃까지의 스팀 멸균에서 약 30 분까지 열에 견딘다. 실시태양에서, 유연성 튜브는 약 135℃ 까지의 스팀 멸균에서 약 20 분까지 열에 견딜 수 있다. 실시태양에서, 유연성 튜브는 약 50kGy까지의, 예컨대 적어도 약 35 kGy, 또는 적어도 약 25 kGy의 감마선 멸균으로 멸균화될 수 있다.

본 실시태양들은 바람직한 기계적 특성들을 가지는 낮은 독성 물품들을 생산할 수 있다. 특히, 생성된 블렌드는 바람직한 유연성, 실질적 투명도 또는 반투명도, 및 기타 등을 가진다. 최종 다층 튜브의 유연성은 전형적으로 쇼어 A가 약 40 내지 약 90, 예컨대 약 55 내지 약 75이다. 유연성 튜브 투명도는 가시적으로 확인되고 투명도가 4단계로 분류된다: 투명, 반투명, 혼탁, 불투명. 실시태양에서, 유연성 튜브는 불투명하지 않고 투명하거나 반투명하다. 특정 실시태양에서, 유연성 튜브는 투명하다. 더욱 특정한 실시태양에서, 유연성 튜브는 가시광선 파장 범위의 약 40% 이상, 예컨대 약 50% 이상, 또는 약 60% 이상을 투과시킨다.

실시태양에서, 튜브로 성형될 때 유연성 재료는 바람직한 파열압력, 펌프 수명, 및 플렉스 피로 저항과 같은 특성을 가진다. 예로써, 평균 내경 0.250 인치 및 평균 외경 0.375 인치를 가지는 튜브의 파열압력은 ASTM-D1599에 따라 측정될 때 약 73°F에서 약 97 psi 이상이다. 실시태양에서, 본 발명의 튜브는 바람직한 펌프 수명을 가진다. 예컨대, 물을 매체로 사용하고 실온 및 0 psi 배압에서600 rpm으로 L/S 17 표준 펌프 헤드를 이용할 때 Masterflex 연동 펌프에서 튜브의 펌프 수명은 적어도 약 60 시간, 적어도 약 100 시간, 적어도 약 250 시간, 또는 그 이상이다. 바이오-계 가소제를 가지는 열가소성 탄성체, 예컨대 폴리염화비닐의 유연성 튜브는 프탈레이트 가소제를 가지는 폴리염화비닐 튜브와 비교할 때 펌프 수명은 약 50% 이상 내지 약 300%, 또는 그 이상이다. 실시태양에서, 바이오-계 가소제를 가지는 튜브는 프탈레이트 가소제를 가지는 폴리염화비닐 튜브와 적어도 동등하거나 더욱 양호한 바람직한 플렉스 피로 저항성을 가진다.

또한, 유연성 튜브는 바람직한 기계적 및 물리적 특성들 예컨대 인장 강도, 연신율, 및 인장 탄성률을 가진다. 예컨대, 유연성 튜브의 인장 강도는 ASTM-D412으로 측정될 때 적어도 약 1600 psi, 적어도 약 1800 psi, 적어도 약 2000 psi, 또는 그 이상이다. 실시태양에서, 유연성 튜브의 연신율은 ASTM-D412로 측정될 때 적어도 약 350%, 예컨대 적어도 약 400%, 예컨대 적어도 약 500%, 또는 그 이상이다. 실시태양에서, 유연성 튜브의 인장 탄성률은 ASTM-D412로 측정될 때 100% 연신율에서 적어도 약 550 psi, 예컨대 적어도 약 600 psi, 예컨대 적어도 약 700 psi, 또는 그 이상이다.

예시적 실시태양들에서, 유연성 튜브와 관련되어 상기 유연성 재료는 다양한 분야에서 사용될 수 있다. 유연성 튜브 분야는 다양하다. 특히, 유연성 튜브의 비-독성으로 인하여 유연성 튜브는 독성이 바람직하지 않은 임의의 분야에서 유용하다. 예로써, 유연성 튜브는 FDA, ADCF, USP Class VI, NSF, 유럽약전 규정, 미국약전 (USP) 규정, USP 이화학적 규정, 의료기구의 생체적합성 평가를 위한 ISO 10993 표준, 및 기타 규칙 승인이 가능하다. 특정 실시태양에서, 유연성 튜브는 비-세포독성, 비-용혈성, 비-발열성, 동물-유래 성분 부재, 비-돌연변이 유발성, 비-정균성, 비-항균성, 또는 임의의 이들의 조합이다.

예를들면, 유연성 튜브는 예컨대 산업, 의료, 건강, 생물 제약, 음료수, 식품 ＆ 음료, 낙농, 실험실, FDA 분야 및 기타 등의 분야에서 사용될 수 있다. 예시적 실시태양에서, 유연성 튜브는 예컨대 운동 및 오락 장비용 물 튜브, 식품 및 음료 공정 장비에서 유체 전달 튜브, 의료 및 건강, 생물 제약 장비용 유체 전달 튜브, 및 의료, 실험실 및 생물 제약 분야에서의 연동펌프 튜브에서 사용된다. 특정 실시태양에서, 유연성 튜브는 연동 펌프에서 사용된다. 예시적 실시태양에서, 튜브는 생물제약 분야에서 전형적으로 사용되는 성형 조립체 예컨대 펌프, 바이오 반응기 공정, 샘플링, 충전, 및 기타 등의 일부일 수 있다. 실시태양에서, 튜브는 튜브용 편조 제품 또는 다층 제품으로 구성될 수 있다. 실시태양에서, 튜브는 고압 펌프 분야에서 사용될 수 있다. 본원에서 “고압”이란 적어도 약 40 psi까지, 또는 이상의 압력을 의미한다. 실시태양에서, "고압"은 약 40 psi 내지 약 60 psi이다.

특정 실시태양에서, 유체원, 예컨대 용기, 반응기, 저장소, 탱크, 또는 백은 유연성 튜브에 연결된다. 유연성 튜브는 펌프, 피팅, 밸브, 분배기, 또는 다른 용기, 반응기, 저장소, 탱크, 또는 백과 체결된다. 실시예에서, 유연성 튜브는 물통에 연결되고 원위단에서 분배 피팅을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 유연성 튜브는 유체 백에 연결되고 원위단에서 밸브에 연결된다. 다른 실시예에서, 유연성 튜브는 용기에 연결되고, 펌프에 체결되고, 원위단에서 제2 용기에 연결된다.

다수의 상이한 양태들 및 실시태양들이 가능하다. 일부 이러한 양태들 및 실시태양들이 본원에 개시된다. 본 명세서를 독해한 후, 당업자는 이러한 양태들 및 실시태양들이 단지 예시적이고 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것이 이해할 것이다. 실시태양들은 하기 나열된 임의의 하나 이상의 항목들에 따른다.

항목 1. 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상의 분자량을 가지는 폴리염화비닐 및 바이오-계 가소제를 포함하는 고분자 조성물로 구성되는 유연성 튜브.

항목 2. 항목 1에 있어서, 폴리염화비닐의 분자량은 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상인, 유연성 튜브.

항목 3. 항목 1에 있어서, 폴리염화비닐은 동종중합체인, 유연성 튜브.

항목 4. 항목 1에 있어서, 바이오-계 가소제는 완전 수첨 피마자유에서 유래되는, 유연성 튜브.

항목 5. 항목 4에 있어서, 피마자유에서 유래되는 바이오-계 가소제는 아세틸화 모노글리세리드를 포함하는, 유연성 튜브.

항목 6. 항목 1에 있어서, 바이오-계 가소제는 고분자 조성물 총 중량 기준으로 약 50중량% 존재하는, 유연성 튜브.

항목 7. 항목 6에 있어서, 바이오-계 가소제는 고분자 조성물 총 중량의 약 30중량% 내지 약 50중량%로 존재하는, 유연성 튜브.

항목 8. 항목 1에 있어서, 바이오-계 가소제는 350°F에서3 시간 후 약 0.5% 미만의 휘발성을 가지는, 유연성 튜브.

항목 9. 항목 1에 있어서, 바이오-계 가소화 PVC 화합물은 5 시간 수 비등 시험 후 약 0.2% 미만 중량 손실의 수 추출 저항성을 가지는, 유연성 튜브.

항목 10. 항목 1에 있어서, 바이오-계 가소화 PVC 화합물은 프탈레이트가 부재인, 유연성 튜브.

항목 11. 항목 1에 있어서, 고분자 조성물은 실질적으로 동물성 유래 첨가제가 부재인, 유연성 튜브.

항목 12. 항목 1에 있어서, 튜브는 튜브 중앙 내관을 형성하는 내면을 포함하는, 유연성 튜브.

항목 13. 항목 1에 있어서, 0 psi에서 L/S 17 표준 펌프 헤드를 가지는 Masterflex 연동 펌프를 이용하여600 RPM에서 측정할 때 펌프 수명은 적어도 약 60 시간인, 유연성 튜브.

항목 14. 항목 13에 있어서, 펌프 수명은 적어도 약 100 시간인, 유연성 튜브.

항목 15. 항목 14에 있어서, 펌프 수명은 적어도 약 250 시간인, 유연성 튜브.

항목 16. 항목 1에 있어서, 펌프 수명은 프탈레이트 가소제를 가지는 폴리염화비닐 튜브와 비교하여 약 50% 이상 내지 약 300%인, 유연성 튜브.

항목 17. 항목 1에 있어서, 쇼어 A 경도는 약 55 내지 약 75인, 유연성 튜브.

항목 18. 항목 1에 있어서, 인장 강도는 적어도 약 1600 psi인, 유연성 튜브.

항목 19. 항목 1에 있어서, 연신율은 적어도 약 350%인, 유연성 튜브.

항목 20. 항목 1에 있어서, 100% 연신율에서 인장 탄성률은 적어도 약 550 psi인, 유연성 튜브.

항목 21. 항목 1에 있어서, 생체 적합성 및 동물성 유래 성분 부재의 제제 성분을 가지는, 유연성 튜브.

항목 22. 항목 1에 있어서, 가시광선 파장 범위에서 빛 투과율은 약 40% 이상인, 유연성 튜브.

항목 23. 항목 1에 있어서, 튜브는 멸균될 수 있는, 유연성 튜브.

항목 24. 항목 1에 있어서, 내경은 약 0.010 인치 내지 약 5.00 인치인, 유연성 튜브.

항목 25. 항목 24에 있어서, 내경은 약 0.06 인치 내지 약 1.00 인치인, 유연성 튜브.

항목 26. 항목 1에 있어서, 튜브는 바이팜 분야, FDA 분야, 식품 및 음료 분야, 낙농, 의료, 실험실, 또는 이들의 조합에서 사용될 수 있는, 유연성 튜브.

항목 27. 항목 1에 있어서, 튜브는 펌프, 바이오 반응기 공정, 샘플링, 충전, 및 기타 등의 생물제약 분야에서 사용되는 조립체 일부인, 유연성 튜브.

항목 28. 유연성 튜브 제조방법에 있어서, 상기 방법은 고분자 조성물을 형성하기 위하여 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상의 분자량을 가지는 폴리염화비닐 및 바이오-계 가소제와의 컴파운딩 단계; 및 고분자 조성물을 유연성 튜브로 압출하는 단계를 포함하는, 방법.

항목 29. 항목 28에 있어서, 폴리염화비닐의 분자량은 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상인, 방법.

항목 30. 항목 28에 있어서, 폴리염화비닐은 동종중합체인, 방법.

항목 31. 항목 28에 있어서, 바이오-계 가소제는 완전 수첨 피마자유에서 유래되는, 방법.

항목 32. 항목 31에 있어서, 피마자유에서 유래되는 바이오-계 가소제는 아세틸화 모노글리세리드를 포함하는, 방법.

항목 33. 항목 28에 있어서, 바이오-계 가소제는 고분자 조성물 총 중량 기준으로 약 50중량% 존재하는, 방법.

항목 34. 항목 33에 있어서, 바이오-계 가소제는 고분자 조성물 총 중량의 약 30중량% 내지 약 50중량%로 존재하는, 방법.

항목 35. 항목 28에 있어서, 바이오-계 가소제는 350°F에서3 시간 후 약 0.5% 미만의 휘발성을 가지는, 방법.

항목 36. 항목 28에 있어서, 바이오-계 가소화 PVC 화합물은 5 시간 수 비등 시험 후 약 0.2% 미만 중량 손실의 수 추출 저항성을 가지는, 방법.

항목 37. 항목 28에 있어서, 바이오-계 가소화 PVC 화합물은 프탈레이트가 부재인, 방법.

항목 38. 항목 28에 있어서, 고분자 조성물은 실질적으로 동물성 유래 첨가제가 부재인, 방법.

항목 39. 항목 28에 있어서, 튜브는 튜브 중앙 내관을 형성하는 내면을 포함하는, 방법.

항목 40. 항목 28에 있어서, 0 psi에서 L/S 17 표준 펌프 헤드를 가지는 Masterflex 연동 펌프를 이용하여600 RPM에서 측정할 때 펌프 수명은 적어도 약 60 시간인, 방법.

항목 41. 항목 40에 있어서, 펌프 수명은 적어도 약 100 시간인, 방법.

항목 42. 항목 41에 있어서, 펌프 수명은 적어도 약 250 시간인, 방법.

항목 43. 항목 28에 있어서, 펌프 수명은 프탈레이트 가소제를 가지는 폴리염화비닐 튜브와 비교하여 약 50% 이상 내지 약 300%인, 방법.

항목 44. 항목 28에 있어서, 쇼어 A 경도는 약 55 내지 약 75인, 방법.

항목 45. 항목 28에 있어서, 인장 강도는 적어도 약 1600 psi인, 방법.

항목 46. 항목 28에 있어서, 연신율은 적어도 약 350%인, 방법.

항목 47. 항목 28에 있어서, 100% 연신율에서 인장 탄성률은 적어도 약 550 psi인, 방법.

항목 48. 항목 28에 있어서, 생체 적합성 및 동물성 유래 성분 부재의 제제 성분을 가지는, 방법.

항목 49. 항목 28에 있어서, 가시광선 파장 범위에서 빛 투과율은 약 40% 이상인, 방법.

항목 50. 항목 28에 있어서, 튜브는 멸균될 수 있는, 방법.

항목 51. 항목 28에 있어서, 내경은 약 0.010 인치 내지 약 5.00 인치인, 방법.

항목 52. 항목 51에 있어서, 내경은 약 0.06 인치 내지 약 1.00 인치인, 방법.

항목 53. 항목 28에 있어서, 튜브는 바이팜 분야, FDA 분야, 식품 및 음료 분야, 낙농, 의료, 실험실, 또는 이들의 조합에서 사용될 수 있는, 방법.

항목 54. 항목 28에 있어서, 튜브는 펌프, 바이오 반응기 공정, 샘플링, 충전, 및 기타 등의 생물제약 분야에서 사용되는 조립체 일부인, 방법.

하기 실시예들은 본 발명의 공정 및 조성을 더욱 개시하고 교시하기 위하여 제공된다. 이들은 단지 예시적 목적이고 청구범위에 언급된 본 발명의 사상 및 범위에 실질적으로 영향을 미치지 않는 사소한 변형 및 변형을 인정하여야 한다.

실시예들

많은 예시적 튜브들을 압출하였다. 6종의 컴파운드들, E-LFL, LFL, E-3603, R-3603, B-44-4X (19EX), 및 B-44-4X이 있었다. 조성은 다음과 같다:

E-LFL : PolyOne에서 획득된 PVC Atlas S160은 조성물의 48중량% 수준으로 가소제 Soft-N-Safe (SNS)를 포함한다.

LFL : PolyOne에서 획득된 PVC Geon 407 PVC은 조성물의 47.5중량% 수준으로 가소제 DEHP를 포함한다.

E-3603: Oxy에서 획득된 PVC Oxy 255F는 조성물의 47중량% 수준으로 가소제 Soft-N-Safe (SNS)를 포함한다.

R-3603: Oxy에서 획득된 PVC Oxy 255F는 조성물의 44.3중량% 수준으로 가소제 DEHP를 포함한다.

B-44-4X (19EX): Oxy에서 획득된 PVC인 Oxy 255F는 조성물의 40중량% 수준으로 가소제 Soft-N-Safe (SNS)를 포함한다.

B-44-4X: Oxy에서 획득된 PVC인 Oxy 255F는 조성물의 39중량% 수준으로 가소제 DEHP를 포함한다.

펌프 수명에 대한 시험 결과들을 도 1-4에 제시한다. 내경 (ID) 및 외경 (OD)에 걸쳐 3종의 상이한 크기들로 튜브를 압출하였다. 달리 명기되지 않는 한, 물을 매체로 사용하고 실온에서600 rpm으로 L/S 17 표준 펌프 헤드를 이용한 Masterflex 연동 펌프에서 튜브의 펌프 수명을 시험하였다.

도 1은 E-3603 (SNS) 및 R-3603 (DEHP)을 대비한 것이다. 튜브 크기 및 펌프 수명 시험 중의 압력 조건을 도표에 표기한다. SNS로 제조된 모든 튜브들은 DEHP로 제조된 튜브들과 비교하여 펌프 수명이 증가한다.

도 2는 E-LFL (SNS)의 여러 배치들 및 LFL (DEHP)의 여러 배치들을 비교한 것이다. 튜브 크기 및 펌프 수명 시험 중의 압력 조건을 도표에 표기한다. SNS로 제조된 모든 튜브들은 DEHP로 제조된 튜브들과 비교하여 펌프 수명이 증가한다.

도 3은 B-44-4X(19EX) (SNS) 및 B-44-4X (DEHP)를 비교한 것이다. 튜브 크기 및 펌프 수명 시험 중의 압력 조건을 도표에 표기한다. “STD”는 L/S 표준 펌프 헤드를 의미하고 “EZL”는 EZ 로드 펌프 헤드를 의미한다. SNS로 제조된 모든 튜브들은 DEHP로 제조된 튜브들과 비교하여 펌프 수명이 증가한다.

도 4는 E-LFL (SNS) 및 LFL (DEHP)를 대비한 것이다. 튜브 크기 및 펌프 수명 시험 중의 압력 조건을 도표에 표기한다. SNS로 제조된 모든 튜브들은 DEHP로 제조된 튜브들과 비교하여 펌프 수명이 증가한다.

도면들은 분명히 모든 경우들에서 바이오-계 가소제, SNS를 함유한 폴리염화비닐 튜브들이, DEHP로 제조된 튜브들과 비교하여 펌프 수명이 증가한다는 것을 보인다. 예상치 못하게, 펌프 수명 증가는 프탈레이트 가소제를 가지는 폴리염화비닐 튜브와 비교하여 약 50% 이상 내지 약 300%, 또는 그 이상이다.

튜브 크기 범위들에서 튜브들을 압출하였다. 실시태양에서, 튜브의 내경은 약 0.010 인치 내지 약 5.00 인치, 예컨대 약 0.06 인치 내지 약 1.00 인치이지만, 임의의 적합한 크기도 가능하다. 튜브 두께는 공정에 의해 가능한 얇게 예컨대 약 5 밀 이상의 두께로 제조될 수 있다.

포괄적인 설명 또는 실시예들에서 상기되는 모든 작용들이 요구되지는 않으며, 특정한 작용의 일부는 요구되지 않을 수 있으며, 하나 이상의 다른 작용이 기술된 것들에 추가하여 실행될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 게다가, 작용들이 나열되는 순서가 반드시 이들이 실행되는 순서일 필요는 없다.

상기 명세서에서, 개념들이 특정한 실시태양들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 기술분야에서 통상의 기술을 가진 사람은 다양한 변형들과 변화들이 하기 청구범위에 기술되는 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다고 인정한다. 따라서, 명세서와 도면들은 제한적인 의미보다는 오히려 설명적인 의미로 간주되며, 모든 이와 같은 변형들은 본 발명의 범위의 내에 포함되도록 의도된다.

장점들, 다른 이점들, 및 문제점들에 대한 해결방안이 특정한 실시태양들과 관련하여 상기되었다. 그러나, 장점들, 이점들, 문제들에 대한 해결방안, 및 임의의 장점, 이점, 또는 해결방안을 발생하게 하거나 더 현저하게 할 수 있는 임의의 특징(들)이 청구항들의 일부 또는 전부의 중요하거나, 요구되거나, 또는 필수적인 특징으로 해석되지 말아야 한다.

명세서를 읽은 후에, 숙련된 기술자들은 명료성을 위해 각각의 실시태양들과 관련해서 여기에서 설명되는 임의의 특징들이 또한 단일 실시태양에서 조합하여 제공될 수 있다고 인정할 것이다. 이와 반대로, 간결성을 위해 단일의 실시태양과 관련하여 설명되는 다양한 특징들은 또한 별도로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수 있다. 또한, 범위에서 기술되는 값들에 대한 언급은 이 범위의 내에 있는 각각의 값 및 모든 값을 포함한다.

Claims

약 1.0 고유 점도 (IV) 이상의 분자량을 가지는 폴리염화비닐 및 바이오-계 가소제를 포함하는 고분자 조성물로 구성되는 유연성 튜브.
유연성 튜브 제조방법에 있어서, 상기 방법은 고분자 조성물을 형성하기 위하여 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상의 분자량을 가지는 폴리염화비닐 및 바이오-계 가소제와의 컴파운딩 단계; 및 고분자 조성물을 유연성 튜브로 압출하는 단계를 포함하는, 방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 폴리염화비닐의 분자량은 약 1.0 고유 점도 (IV) 이상인, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 폴리염화비닐은 동종중합체인, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 바이오-계 가소제는 완전 수첨 피마자유에서 유래되는, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 바이오-계 가소제는 고분자 조성물 총 중량 기준으로 약 50중량% 존재하는, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 바이오-계 가소제는 350°F에서3 시간 후 약 0.5% 미만의 휘발성을 가지는, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 바이오-계 가소화 PVC 화합물은 5 시간 수 비등 시험 후 약 0.2% 미만 중량 손실의 수 추출 저항성을 가지는, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 바이오-계 가소화 PVC 화합물은 프탈레이트가 부재인, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 0 psi에서 L/S 17 표준 펌프 헤드를 가지는 Masterflex 연동 펌프를 이용하여600 RPM에서 측정할 때 펌프 수명은 적어도 약 60 시간인, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 펌프 수명은 프탈레이트 가소제를 가지는 폴리염화비닐 튜브와 비교하여 약 50% 이상 내지 약 300%인, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 쇼어 A 경도는 약 55 내지 약 75인, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 생체 적합성 및 동물성 유래 성분 부재의 제제 성분을 가지는, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 가시광선 파장 범위에서 빛 투과율은 약 40% 이상인, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.
선행 청구항들 중 어느 하나에 있어서, 튜브는 멸균될 수 있는, 유연성 튜브 또는 유연성 튜브 제조방법.