WO2006072338A1 - Uv-vernetzbare materialzusammensetzung zur herstellung von dampfsterilisierbaren mehrschichtigen schläuchen - Google Patents

Uv-vernetzbare materialzusammensetzung zur herstellung von dampfsterilisierbaren mehrschichtigen schläuchen Download PDF

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WO2006072338A1
WO2006072338A1 PCT/EP2005/013183 EP2005013183W WO2006072338A1 WO 2006072338 A1 WO2006072338 A1 WO 2006072338A1 EP 2005013183 W EP2005013183 W EP 2005013183W WO 2006072338 A1 WO2006072338 A1 WO 2006072338A1
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crosslinking
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photoinitiator
ethylene
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Andreas Zeitler
Ralf Ziembinski
Stefan Eibl
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Raumedic Ag
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Definitions

  • UV-crosslinkable material composition for the production of steam-sterilizable multilayer tubing
  • the present invention relates to a UV crosslinkable material composition for producing steam sterilizable multilayer tubing.
  • hoses are so-called port hoses, which find application as filling hoses for infusion bags.
  • port hoses In addition to good flexibility and transparency, these port hoses also have high compatibility with the container material.
  • Port hoses are extruded as multilayer tubing.
  • the outer layer is compatible with the container material. This ensures good weldability between the port hose and the container, which prevents bursting of the bond between the port hose and the container during steam sterilization in an autoclave.
  • ionizing radiation is understood to mean the irradiation with gamma rays and / or electron beams.
  • the crosslinking with ionizing radiation takes place after the extrusion in a separate manufacturing step.
  • Port hoses are packaged in polyethylene bags to protect them from microbial germs after extrusion as bundle goods. These bags are placed on pallets and driven through an irradiation facility. Due to the bundling into lots, different degrees of crosslinking are observed depending on the position of the radiation source and / or penetration depth of the radiation. Distal parts have a lower degree of cross-linking, in contrast to parts that are passed relatively close to the radiation source.
  • the high-energy ⁇ -irradiation also leads to a high degree to a cleavage of acetic acid from the vinyl acetate portion of the EVA copolymer.
  • This released acetic acid has particularly negative effects on infusion solutions, in the form of a reduction in pH. Especially in unbuffered solutions, the pH can thereby drift outside the specification limits.
  • the object of the present invention is therefore to provide a material composition for the production of steam-sterilizable and multilayered hoses, which can be cross-linked in a single-stage inline process under the action of radiation, whereby the disadvantages of the prior art in the production of steam-sterilizable and multilayer hoses by ionizing radiation be resolved.
  • the object is achieved by adding UV-active substances and crosslinking enhancers to the material compositions used according to the state of the art for producing the flexible inner layer of the tubes.
  • these UV-active substances and crosslinking enhancers cause crosslinking of the polymers on exposure to UV radiation.
  • Multilayer hoses made of polymer material are crosslinked inline by the action of UV radiation, that is to say after the shaping of the hose in the extrusion process.
  • the crosslinking by means of UV radiation advantageously takes place in the extrusion section.
  • the inline crosslinked by UV radiation multilayer tubing have a two- or three-layer structure.
  • the outer layer is made of a material that has good weldability with the bag inner material of the medical container.
  • the material of the outer layer consists of 1.) a polypropylene and / or 2.) an ethylene-propylene copolymer and / or 3.) a thermoplastic elastomer and / or 4.) a mixture thereof.
  • the transparent inner and / or intermediate layer serves to make the hose flexible.
  • the flexible inner and / or intermediate layer must also form an intimate and tight connection to connectors, which are pushed into the hoses, as far as the application of the hoses is concerned.
  • These connectors usually consist of polycarbonate (PC) and / or hard polyvinyl chloride (hard PVC) and / or acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS).
  • PC polycarbonate
  • hard PVC hard polyvinyl chloride
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • VLDPE very low density polyethylene
  • VLDPP 1 very low density polypropylene
  • thermoplastic elastomers are as thermoplastic elastomers
  • thermoplastic polyolefin elastomers TPE-O 1 and / or
  • thermoplastic styrene elastomers TPE-S and / or
  • thermoplastic urethanes TPU, and / or
  • a three-layer hose has, in addition to the intermediate layer, another
  • the materials for the 1.) interlayer and / or 2.) inner layer are used to achieve crosslinkability
  • a photoinitiator which has a low volatility.
  • the photoinitiator should have a good miscibility with the polymer. This miscibility is supported by: a) a photoinitiator as a liquid with a high boiling point. It is necessary a boiling point of greater than 220 0 C to prevent evaporation of the photoinitiator during the extrusion. b) A photoinitiator as a solid. It is a melting point of less than 200 0 C required to achieve during the extrusion melting of the photoinitiator. The melting achieves a homogeneous mixing with the polymer. c) to achieve a photoinitiator with a temperature resistant up to 220 0 C.
  • the photoinitiator during extrusion no thermal decomposition is allowed to show, especially to d under the temperature conditions of the extrusion melt temperatures of about 200 0 C.) a photoinitiator with a good compatibility with polymers.
  • a high compatibility with polymers, in particular with polyolefins and / or polyolefin copolymers, is achieved in that the photoinitiator contains functional groups which ensure a high compatibility via interactions with the polymer matrix.
  • a photoinitiator that has this combination of properties is para-dodecylbenzophenone.
  • the dodecyl side chain ensures good compatibility with the polymer matrix of the flexible intermediate layer and / or flexible inner layer of the port tube.
  • the preferred photoinitiator is para-dodecylbenzophenone.
  • the silane compound used is preferably vinyltrimethoxysilane, VTMO.
  • UV irradiation uses a catalytic amount of Lewis acids.
  • Lewis acids are suitable according to the invention:
  • UV-crosslinking substances are preferably added to the polymers in the flexible inner layer of the two-layer hose or the flexible inner layer of the three-layer hose in order to ensure steam sterilizability by crosslinking the flexible parts.
  • the crosslinking can be carried out as a) silane crosslinking to form silicon-containing bridges and / or b) covalent crosslinking to form carbon-carbon bridges and / or c) as a mixture thereof.
  • degrees of crosslinking of between 50 and 90% are achieved in the flexible intermediate layer or flexible inner layer. These levels of crosslinking are sufficient to ensure the steam sterilizability of such hoses in the autoclave.
  • the one-step inline UV crosslinking process avoids sticking of the port tube bundles.
  • 0.5 to 5 percent by weight of photoinitiator and 0.5 to 5 percent by weight of crosslinking enhancer are added to the flexible intermediate layer to be crosslinked in the case of a three-layer hose or in the flexible inner layer in the case of a two-layer hose.
  • the material composition disclosed according to the invention can advantageously be used for the production of port hoses, that is to say of filling hoses for infusion bags.
  • containers for storing and / or transporting media can also be produced and used in medicine, food technology, pharmaceutical technology, packaging, pharmaceutical packaging, etc.
  • Example 1 two-layer hose
  • Outer layer Mixture of polypropylene and ethylene-propylene copolymer Inner layer: 100% by weight of ethylene vinyl acetate, EVA
  • Example 2 Three-layer hose
  • Outer layer Mixture of polypropylene and ethylene-propylene copolymer and thermoplastic elastomer
  • Interlayer 100 weight percent polyolefin elastomer, POE
  • Inner layer Mixture of polypropylene and ethylene-propylene copolymer and thermoplastic elastomer.
  • Example 3 Three-layer hose
  • Outer layer Mixture of polypropylene and ethylene-propylene copolymer
  • Interlayer 100 weight percent ethylene-methyl acrylate copolymer, EMA
  • Inner layer copolyester.

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Abstract

Materialzusammensetzung zur Herstellung dampfsterilisierbarer mehrschichtiger Schläuche, die mindestens aus einer transparenten und verschweißbaren Außenschicht und aus einer transparenten und flexiblen innen angeordneten Schicht bestehen, wobei in der Materialzusammensetzung der innen angeordneten Schicht mindestens ein Photoinitiator und mindestens ein Vernetzungsverstärker enthalten sind, die eine Vernetzung des Materials unter Einwirkung von UV-Strahlung bewirken, wobei eine gleichmäßige und homogene Vernetzung des Materials erfolgt, eine Freisetzung von Carbonsäuren aus dem vernetzten Material derartig stattfindet, dass die pH-Wertänderung bei einer Elution mit entionisiertem Wasser maximal 0,5 beträgt, und eine Dampfsterilisierung des vernetzten Materials im Autoklaven bei 121°C für mindestens 20 min ohne Erweichung und Verformung möglich ist.

Description

UV-vernetzbare Materialzusammensetzung zur Herstellung von dampfsterilisierbaren mehrschichtigen Schläuchen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine UV-vernetzbare Materialzusammensetzung zur Herstellung dampfsterilisierbarer mehrschichtiger Schläuche.
Ein Beispiel für solche Schläuche sind sogenannte Portschläuche, die als Befüllschläuche für Infusionsbeutel Anwendung finden.
Die Schrift EP 0 380 270 lehrt die Herstellung von Portschläuchen. Diese Portschläuche weisen neben guter Flexibilität und Transparenz auch hohe Kompatibilität mit dem Behältermaterial auf.
Portschläuche werden als mehrschichtige Schläuche extrudiert. Die äußere Schicht ist mit dem Behältermaterial kompatibel. Dadurch wird eine gute Verschweißbarkeit zwischen Portschlauch und Behälter sichergestellt, wodurch ein Platzen des Verbundes zwischen Portschlauch und Behälter während der Dampfsterilisierbarkeit im Autoklaven verhindert wird.
Um die Portschläuche problemlos im Autoklaven dampfsterilisieren zu können, müssen diese zuvor in einem separaten Fertigungsschritt durch bekannte Bestrahlungstechniken vernetzt werden.
Während die äußere Schicht für gute Kompatibilität zum Behältermaterial sorgt, zeichnen sich die darunter liegenden Schichten neben hoher Transparenz insbesondere durch hohe Flexibilität aus. Diese Flexibilität ist erforderlich, um im wesentlichen ein Abknicken von Infusionsschläuchen, welche in die Portschläuche eingeschoben werden, zu verhindern. Die Schriften US 4 643 926, EP 0 380 270 und DE 197 19 593 nennen Polymere, die zur Herstellung von Portschläuchen mit flexiblen und transparenten Schichten und/oder Zwischenschichten geeignet sind.
Nachteil dieser Polymere mit flexiblen Eigenschaften ist, dass diese aufgrund ihrer niedrigen Schmelzpunkte während der Dampfsterilisierbarkeit im Autoklaven erweichen. Um das Erweichen zu verhindern, werden die Portschläuche strahlenvernetzt. US 4 401 536 lehrt, dass die Strahlenvernetzung durch den Einsatz und die Verwendung von ionisierender Strahlung erfolgt.
Gemäß dem Stand der Technik, wie er in der DE 100004633 zur Herstellung von Halbzeugen aus zumindest teilweise vernetzbaren Kunststoffen gelehrt wird, wird unter ionisierender Strahlung die Bestrahlung mit Gamma-Strahlen und/oder Elektronenstrahlen verstanden.
Die Vernetzung mit ionisierender Strahlung geschieht nach der Extrusion in einem separaten Fertigungsschritt.
Wie die Schrift US 4 582 656 offenbart, kann es bei der Bestrahlung von Polymeren mit ionisierender Strahlung zu Durchschüssen und/oder zum Entstehen sogenannter Lichten- berg'scher Figuren kommen.
Neben diesen Durchschüssen aufgrund elektrischer Entladung weist der Stand der Technik für Portschläuche darüber hinaus noch folgende Nachteile auf:
1.) Inhomogenität des Vernetzungsgrades im Schlauch aufgrund der geometrischen Anordnung der Schlauchbunde während der Bestrahlung.
Portschläuche werden nach der Extrusion als Bundware zum Schutz vor Keimen luft- und feuchtigkeitsdicht in Polyethylenbeuteln verpackt. Diese Beutel werden auf Paletten angeordnet und durch eine Bestrahlungsanlage gefahren. Bedingt durch die Bündelung zu Partien werden in Abhängigkeit von der Lage zur Strahlungsquelle und/oder Eindringtiefe der Strahlung unterschiedliche Vernetzungsgrade beobachtet. Distale Partien weisen im Unterschied zu Partien, die relativ nah an der Strahlungsquelle vorbeigeschleust werden, einen niedrigeren Vernetzungsgrad auf.
2.) Durch die Bestrahlung kommt es zu einer Erwärmung der Schläuche, die dann an der Außenseite miteinander verschweißen können. Bunde, die in sich verklebt sind, können nicht weiter verarbeitet werden. 3.) Durch die Bündelung werden die Schläuche gekrümmt. Diese Krümmung wird zudem durch die Bestrahlung mit ionisierender Strahlung analog eines Shape-Memory-Effektes fixiert. In der Regel führt dies zu einem hohen Ausschuss, da für die Weiterverarbeitung als Portschläuche in Beuteln für Medizinanwendungen nur gerade Stücke verwendet werden können.
4.) Die energiereiche ß-Bestrahlung führt zudem in hohem Maße zu einer Abspaltung von Essigsäure aus dem Vinylacetat-Anteil des EVA-Copolymers. Diese freiwerdende Essigsäure hat besonders negative Auswirkungen auf Infusionslösungen, in Form einer Reduzierung des pH-Werts. Besonders bei ungepufferten Lösungen kann der pH-Wert dadurch außerhalb der Spezifikationsgrenzen driften.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Materialzusammensetzung zur Herstellung dampfsterilisierbarer und mehrschichtiger Schläuche bereitzustellen, die in einem Einstufen-Inline-Verfahren unter Strahlungseinwirkung vernetzt werden können, wodurch die Nachteile aus dem Stand der Technik bei der Herstellung dampfsterilisierbarer und mehrschichtiger Schläuche durch ionisierende Strahlung behoben werden.
Die Lösung der Aufgabe gelingt dadurch, dass den Materialzusammensetzungen, die gemäß dem Stand der Technik zur Herstellung der flexiblen innen angeordneten Schicht der Schläuche verwendet werden, UV-aktive Substanzen und Vernetzungsverstärker beigemengt werden.
Erfindungsgemäß bewirken diese UV-aktiven Substanzen und Vernetzungsverstärker ein Vernetzen der Polymeren bei Exposition gegenüber UV-Strahlung.
Es werden mehrschichtige Schläuche aus Polymermaterial durch die Einwirkung von UV- Strahlung inline, das heißt nach der Formgebung des Schlauches im Extrusionsprozess, vernetzt. Die Vernetzung mittels UV-Strahlung findet vorteilhaft in der Extrusionsstrecke statt.
Die durch UV-Strahlung inline vernetzten mehrschichtigen Schläuche weisen einen zwei- oder dreischichtigen Aufbau auf.
Dieser gliedert sich wie folgt: 1.) Eine transparente und verschweißbare Außenschicht.
2.) Eine transparente und flexible innen angeordnete Zwischenschicht bei einem Dreischichtschlauch oder eine flexible innen angeordnete Schicht (Innenschicht) bei einem Zweischichtschlauch.
3.) Eine transparente und wärmeresistente innen angeordnete Schicht (Innenschicht) bei einem Dreischichtschlauch.
Die Außenschicht besteht aus einem Material, das gute Verschweißbarkeit mit dem Beutelinnenmaterial des medizinischen Behälters aufweist.
Erfindungsgemäß ist das Material der Außenschicht aus 1.) einem Polypropylen und/oder 2.) einem Ethylen-Propylen-Copolymeren und/oder 3.) einem thermoplastische Elastomeren und/oder 4.) einer Mischung hieraus.
Die transparente Innen- und/oder Zwischenschicht dient dazu, den Schlauch flexibel zu machen. Die flexible Innen- und/oder Zwischenschicht muss femer während der Dampfsterilisation eine innige und dichte Verbindung zu Konnektoren eingehen, die in die Schläuche - soweit die Anwendung Portschläuche betrifft - eingeschoben werden. Diese Konnektoren bestehen üblicherweise aus Polycarbonat (PC) und/oder Hart- Polyvinylchlorid (Hart-PVC) und/oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS). Während der Dampfsterilisation erfolgt ein kurzzeitiges Erweichen der Innen- und/oder Zwischenschicht.
Dieses kurzzeitige Erweichen ist insbesondere bei zweischichtigen Portschläuchen erforderlich, damit schmelzekleberähnlich ein Verschweißen der Portschläuche mit den Konnektoren stattfindet. Um dieses Verschweißen zu gewährleisten, werden in der transparenten Innenschicht Materialien mit niedrigen Schmelzpunkten, im allgemeinen mit einem Schmelzpunkt < 130°C, verwendet. Diese Polymere besitzen aber den gravierenden Nachteil, dass sie aufgrund ihrer geringen thermischen Beständigkeit unter dem Einfluss der Dampfsterilisation erweichen und aus den Portschläuchen wegtropfen würden. Um während der Dampfsterilisation ein Wegtropfen der flexiblen und transparenten Innen- und/oder Zwischenschicht zu verhindern, werden die Portschläuche in einem Inline-UV- Vernetzungsverfahren hergestellt. Erfindungsgemäß werden als Polymere dazu verwendet:
1.) Polyethylen sehr niedriger Dichte (Very low density polyethylene), VLDPE, und/oder
2.) Polyolefinelastomere, POE1 und/oder
3.) Polypropylen sehr niedriger Dichte (Very low density polypropylene), VLDPP1 und/oder
4.) Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, EVA, und/oder
5.) Ethylen-Ethylacrylat-Copolymere, EEA, und/oder
6.) Ethylen-Methylacrylat-Copolymere, EMA1 und/oder
7.) Ethylen-Butylacrylat-Copolymere, EBA, und/oder
8.) Thermoplastische Elastomere und/oder
9.) Mischungen hiervon.
Erfindungsgemäß werden als thermoplastische Elastomere
1.) Polyetherester-Copolymere, TPE-E, und/oder
2.) thermoplastische Polyolefin-Elastomere, TPE-O1 und/oder
3.) thermoplastische Styrol-Elastomere, TPE-S und/oder
4.) thermoplastische Urethane, TPU, und/oder
5.) Polyamidelastomere, PEBAX, und/oder
6.) Mischungen hiervon verwendet.
Bei einem dreischichtigen Schlauch weist, in Ergänzung zur Zwischenschicht, eine weitere
Innenschicht, als Polymerbestandteil wärmeresistente Polymere, ausgewählt aus
1.) einem Copolyester und/oder
2.) einem Polypropylen und/oder
3.) einem Ethylen-Propylen-Copolymeren und/oder
4.) einem Polyurethan, PUR1 und/oder
5.) einem Polyvinylchlorid, PVC, und/oder
6.) einer Mischung eines Copolyesters mit Ethylvinylacetat und/oder
7.) einer Mischungen hiervon, auf.
Erfindungsgemäß werden als wärmeresistente Polymere solche verwendet, die unter den Bedingungen der Dampfsterilisierbarkeit im Autoklaven bei 121 0C für 30 bis 40 Minuten kein Erweichen und/oder Verformen zeigen. Erfindungsgemäß werden zur Erzielung der Vernetzbarkeit den Materialien für die 1.) Zwischenschicht und/oder 2.) Innenschicht
Substanzen zugesetzt, die unter dem Einfluss von UV-Strahlung eine Vernetzung der Polymere bewirken.
Diese UV-vernetzenden Substanzen sind
1.) Photoinitiatoren und/oder
2.) Vernetzungsverstärker und/oder
3.) Silane und/oder
4.) Lewissäuren und/oder
5.) Mischungen hiervon.
Erfindungsgemäß wird ein Photoinitiator verwendet, der eine geringe Volatilität aufweist. Zudem soll der Photoinitiator eine gute Mischbarkeit mit dem Polymer aufweisen. Diese Mischbarkeit wird unterstützt durch: a) Einen Photoinitiator als Flüssigkeit mit einem hohen Siedepunkt. Es ist ein Siedepunkt von größer 220 0C notwendig, um ein Verdampfen des Photoinitiators während der Extrusion zu vermeiden. b) Einen Photoinitiator als Feststoff. Es ist ein Schmelzpunkt von weniger als 200 0C erforderlich, um während der Extrusion ein Aufschmelzen des Photoinitiators zu erreichen. Durch das Aufschmelzen wird ein homogenes Vermischen mit dem Polymer erreicht. c) Einen Photoinitiator mit einer Temperaturbeständig bis 220 0C. Um eine hohe Vernetzungsgradausbeute zu erreichen, darf der Photoinitiator während der Extrusion keine thermische Zersetzung zeigen, insbesondere nicht unter den Temperaturbedingungen der Extrusion mit Massetemperaturen von bis zu 200 0C. d) Einen Photoinitiator mit einer guten Verträglichkeit mit Polymeren. Eine hohe Verträglichkeit mit Polymeren, insbesondere mit Polyolefinen und/oder Polyolefin-Copolymeren wird dadurch erreicht, dass der Photoinitiator funktionelle Gruppen enthält, die über Wechselwirkungen mit der Polymermatrix für eine hohe Verträglichkeit sorgen.
Ein Photoinitiator, der über diese Kombination von Eigenschaften verfügt, ist para- Dodecylbenzophenon. Die Dodecylseitenkette sorgt durch Verankerung für eine gute Verträglichkeit mit der Polymermatrix der flexiblen Zwischenschicht und/oder flexiblen Innenschicht des Portschlauches. Erfindungsgemäß wird als Photoinitiator vorrangig para-Dodecylbenzophenon verwendet.
Im Fall der Vernetzungsverstärker werden
1.) Triallylcyanurat, TAC, und/oder
2.) Triallylisocyanurat, TAIC, und/oder
3.) Trimethallylisocyanurat, TMAIC, und/oder
4.) Trimethylolpropantrimethacrylat, TRIM, und/oder
5.) Mischungen hiervon verwendet.
Als Silanverbindung kommt vorzugsweise Vinyltrimethoxysilan, VTMO, zum Einsatz.
Erfindungsgemäß wird zur Beeinflussung der Reaktionskinetik von Vinyltrimethoxysilan unter
UV-Einstrahlung eine katalytische Menge von Lewissäuren verwendet. Als Lewissäuren sind erfindungsgemäß geeignet:
1.) Zinndioctanoat und/oder
2.) Zinnoxalat und/oder
3.) Zinnoxid und/oder
4.) Dioctylzinndilaurat und/oder
5.) Dibutylzinndilaurat und/oder
6.) Laurylstannoxan und/oder
7.) Dibutylzinncarboxylat und/oder
8.) Monobutylzinntris(2-ethylhexanoat) und/oder
9.) Dibutylzinndiisooctanoat und/oder
10.) Dibutylzinndiacetat und/oder
11.) Dibutylzinnoxid und/oder
12.) Mischungen hiervon.
Bevorzugt werden diese UV-vernetzenden Substanzen den Polymeren in der flexiblen Innenschicht des Zweischichtschlauches oder der flexiblen Innenschicht des Dreischichtschlauches beigefügt, um durch die Vernetzung der flexiblen Anteile die Dampfsterilisier- barkeit zu gewährleisten. Die Vernetzung kann als a) silanische Vernetzung unter Ausbildung von siliziumhaltigen Brücken und/oder b) kovalente Vernetzung unter Ausbildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Brücken und/oder c) als Mischung hiervon erfolgen.
Erfindungsgemäß werden im einstufigen Inline-UV-Vemetzungsverfahren Vernetzungsgrade zwischen 50 und 90 % in der flexiblen Zwischenschicht oder flexiblen Innenschicht erzielt. Diese Vernetzungsgrade sind ausreichend, um die Dampfsterilisierbarkeit solcher Schläuche im Autoklaven zu gewährleisten.
Durch die Inline-UV-Vemetzung der Schläuche in der Extrusion werden zahlreiche Probleme des Standes der Technik bei Portschläuchen gelöst: 1.) Krümmung der Portschläuche:
Die Vernetzung der Schläuche findet in der Extrusionsstrecke nach dem Austritt aus dem Extrusionswerkzeug statt. Durch Fixlängenschnitt und Vermeidung des Wickeins zu Bunden wird ein Krümmen der Schläuche vermieden. 2.) Vernetzungsverfahren:
Die Vernetzung findet in der Extrusionsstrecke mit UV-Strahlung statt. Auf die konventionelle Strahlenvernetzung mittels Elektronen- und/oder Gammastrahlen, welche in der Regel in separaten Anlagen durchgeführt werden muss, wird verzichtet. Die aufwendige Verpackungslogistik zur Aufrechterhaltung der Keimfreiheit wird überflüssig. 3.) Abspaltung von Essigsäure:
Untersuchungen an vernetzten EVA-Zwischenschichten haben gezeigt, dass der pH- Wert einer wässrigen Lösung, in welcher eine UV-vernetzte EVA-Probe gelagert wurde, nur unwesentlich den pH-Wert von pH(Ausgang) = 5,8 auf pH(2,5 g UV-vernetztes EVA in 250 ml Wasser, Lagerung 40 0C, 24 h) = 5,4 ändert. Die Abspaltung von Essigsäure aus EVA durch den Einfluss von Strahlung kann aufgrund der Verwendung der im Vergleich zur hochenergetischen und ionisierenden Elektronen- und/oder Gammastrahlung niedrig energetischen UV-Strahlung reduziert werden. 4.) Verklebung:
Durch das Einstufen-Inline-UV-Vernetzungsverfahren wird ein Verkleben der Portschlauchbündel vermieden. Erfindungsgemäß werden in der zu vernetzenden flexiblen Zwischenschicht bei einem Dreischichtschlauch oder in der flexiblen Innenschicht bei einem Zweischichtschlauch zu 100 Gewichtsprozent Polymer 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Photoinitiator und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Vernetzungsverstärker zugegeben.
Die erfindungsgemäß offenbarte Materialzusammensetzung kann vorteilhaft zur Herstellung von Portschläuchen, also von Befüllschläuchen für Infusionsbeutel, verwendet werden.
Es können erfindungsgemäß aber auch Behältnisse zum Lagern und/oder Transportieren von Medien hergestellt werden und in der Medizin, Lebensmitteltechnik, Pharmatechnik, für Verpackungen, Pharmaverpackungen etc. eingesetzt werden.
Beispiele:
Die nachfolgenden Beispiele zeigen einen Ausschnitt aus den erfindungsgemäßen Möglichkeiten der Materialzusammensetzungen für dampfsterilisierbare Schläuche gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsbeispiele sind nicht beschränkend zu sehen.
Beispiel 1 : Zweischichtschlauch
Außenschicht: Gemisch aus Polypropylen und Ethylen-Propylen-Copolymer Innenschicht: 100 Gewichtsprozent Ethylenvinylacetat, EVA
1 ,5 Gewichtsprozent Photoinitiator
1 ,5 Gewichtsprozent Vernetzungsverstärker TAC.
Beispiel 2: Dreischichtschlauch
Außenschicht: Gemisch aus Polypropylen und Ethylen-Propylen-Copolymer und thermoplastischem Elastomer
Zwischenschicht: 100 Gewichtsprozent Polyolefinelastomer, POE
2 Gewichtsprozent Photoinitiator
1 ,5 Gewichtsprozent Vernetzungsverstärker TAC
3 Gewichtsprozent Vinyltrimethoxysilan 0,1 Gewichtsprozent Dibutylzinndilaurat Innenschicht: Gemisch aus Polypropylen und Ethylen-Propylen-Copolymer und thermoplastischem Elastomer.
Beispiel 3: Dreischichtschlauch
Außenschicht: Gemisch aus Polypropylen und Ethylen-Propylen-Copolymer
Zwischenschicht: 100 Gewichtsprozent Ethylen-Methylacrylat-Copolymer, EMA
2 Gewichtsprozent Photoinitiator
3 Gewichtsprozent Vinyltrimethoxysilan 0,15 Gewichtsprozent Dibutylzinndilaurat
Innenschicht: Copolyester.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche
1. Materialzusammensetzung zur Herstellung dampfsterilisierbarer mehrschichtiger
Schläuche, die mindestens aus einer transparenten und verschweißbaren Außenschicht und aus einer transparenten und flexiblen innen angeordneten Schicht bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Materialzusammensetzung der innen angeordneten Schicht mindestens ein Photoinitiator und mindestens ein Vernetzungsverstärker enthalten sind, die eine Vernetzung des Materials unter Einwirkung von UV-Strahlung bewirken, wobei
a. eine gleichmäßige und homogene Vernetzung des Materials erfolgt, und / oder b. eine Freisetzung von Carbonsäuren aus dem vernetzten Material derartig stattfindet, dass die pH-Wertänderung bei einer Elution mit entionisiertem Wasser maximal 0,5 beträgt, und / oder c. eine Dampfsterilisierung des vernetzten Materials im Autoklaven bei 121 0C für mindestens 20 min ohne Erweichung und Verformung möglich ist.
2. Materialzusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Photoinitiator para-Dodecylbenzophenon ist.
3. Materialzusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungsverstärker ausgewählt ist aus einem Triallylcyanurat, TAC, und/oder Triallyli- socyanurat, TAIC, und/oder Trimethylolisocyanurat, TMAIC, und/oder Trimethylolpro- pantrimethacrylat, TRIM, und/oder Vinyltrimethoxysilan, VTMO, und/oder Mischungen hiervon
4. Materialzusammensetzung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass auf 100 Gewichtsprozent Polymer 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Photoinitiator und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Vernetzungsverstärker enthalten sind.
5. Materialzusammensetzung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung als d) silanische Vernetzung unter Ausbildung von siliziumhaltigen Brücken und/oder e) kovalente Vernetzung unter Ausbildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Brücken und/oder f) als Mischung hiervon erfolgt.
6. Materialzusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die flexible und transparente innen angeordnete Schicht aus Polyethylen sehr niedriger Dichte (ve- ry low density polyethylene), VLDPE, und/oder Polyolefinelastomeren, POE, und/oder Polypropylen sehr niedriger Dichte (very low density polypropylene), VLDPP, und/oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, EVA, und/oder Ethylen-Ethylacrylat-Copolymeren, EEA, und/oder Ethylen-Methylacrylat-Copolymeren, EMA1 und/oder Ethylen- Butylacrylat-Copolymeren, EBA1 und/oder Thermoplastischen Elastomeren und/oder Mischungen hiervon besteht.
7. Materialzusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Elastomere Polyetherester-Copolymere, TPE-E, und/oder thermoplastische Polyolefin-Elastomere, TPE-O, und/oder thermoplastische Styrol-Elastomere, TPE-S, und/oder thermoplastische Urethane, TPU, und/oder Polyamidelastomere, PEBAX, und/oder Mischungen hiervon sind.
8. Verwendung einer Materialzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von Portschläuchen und von Behältnissen zum Lagern und/oder Transportieren von Medien in der Medizintechnik, Lebensmitteltechnik, Pharmatechnik, als Verpackung, Pharmaverpackung, etc..
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7744803B2 (en) 2006-08-02 2010-06-29 Shawcor Ltd. Photo-crosslinkable polyolefin compositions
US11149880B2 (en) 2014-12-17 2021-10-19 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Composite tubing and method for making and using same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011107371U1 (de) 2011-10-31 2011-11-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Strahlenvernetzte Thermoplastpatronen für Überdruckventile eines hydraulischen Zugmittelspanners
JP6403230B2 (ja) 2013-05-03 2018-10-10 ウポノール・イノベーション・エービーＵｐｏｎｏｒ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ａｂ ポリオレフィンパイプ
GB2525453A (en) 2014-04-23 2015-10-28 Uponor Innovation Ab Polyolefin pipe
CN112662041A (zh) * 2020-12-21 2021-04-16 青岛润兴塑料新材料有限公司 一种紫外光辐照交联poe透明软管及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4627844A (en) * 1985-10-30 1986-12-09 High Voltage Engineering Corporation Tri-layer tubing
EP0232171A2 (de) * 1986-02-07 1987-08-12 BAXTER INTERNATIONAL INC. (a Delaware corporation) Sterilisierbare, mehrschichtige Kunststoffmaterialien für medizinische Gefässe
US4772497A (en) * 1985-09-25 1988-09-20 Wihuri Oy Strong steam-sterilizable multiple-layer film, and packages for physiologic solutions, made therefrom
EP0380270A2 (de) * 1989-01-23 1990-08-01 W.R. Grace & Co.-Conn. Schlauch für medizinische Lösungen
DE19719593A1 (de) * 1997-05-09 1999-01-21 Rehau Ag & Co Polymermischungen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2710344B1 (fr) * 1993-09-21 1995-11-17 Inst Francais Du Petrole Compositions de polyéthylènes réticulables, utilisées notamment pour la fabrication de tubes et de gaines flexibles.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4772497A (en) * 1985-09-25 1988-09-20 Wihuri Oy Strong steam-sterilizable multiple-layer film, and packages for physiologic solutions, made therefrom
US4627844A (en) * 1985-10-30 1986-12-09 High Voltage Engineering Corporation Tri-layer tubing
EP0232171A2 (de) * 1986-02-07 1987-08-12 BAXTER INTERNATIONAL INC. (a Delaware corporation) Sterilisierbare, mehrschichtige Kunststoffmaterialien für medizinische Gefässe
EP0380270A2 (de) * 1989-01-23 1990-08-01 W.R. Grace & Co.-Conn. Schlauch für medizinische Lösungen
DE19719593A1 (de) * 1997-05-09 1999-01-21 Rehau Ag & Co Polymermischungen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7744803B2 (en) 2006-08-02 2010-06-29 Shawcor Ltd. Photo-crosslinkable polyolefin compositions
US7923121B2 (en) 2006-08-02 2011-04-12 Shawcor Ltd. Photo-crosslinkable polyolefin compositions
US11149880B2 (en) 2014-12-17 2021-10-19 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Composite tubing and method for making and using same

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