再循环树脂组合物及由其制造的一次性医疗器械的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是基于申请号为201180045977. X、申请日为2011年8月17日、发明名称为 "再循环树脂组合物及尤其制造的一次性医疗器械"的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及再循环树脂组合物、由再循环树脂组合物形成的医疗器械和由再循环 树脂组合物制造医疗器械的方法。
[0003] 背景
[0004] 塑料形成大多数一次性医疗器械、非一次性医疗器械、医疗器械包装以及包括汽 车和商品应用的其他非医疗器械应用的重要组分。这些热塑性塑料包括聚合物，诸如聚丙 烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯等。在过去的十年中，塑料的使用 逐渐增多已经导致对填埋能力和基于化石燃料的资源的消耗的影响增加。塑料和塑性材料 的使用逐渐增多也已经导致了环境污染和相关碳足迹的水平增加。
[0005] 考虑到上述问题，日益关注可从多种来源获得的再循环热塑性聚合材料的使用。 对使用再循环热塑性聚合材料的日益关注受许多因素驱动，包括消费者对环境保护的警觉 和关注增加、由消费者发展的环境优选购买政策、品牌所有者对市场上环境管理的益处的 认识、用以减少碳足迹的新规章和环境政策的发展和对降低伴随着对于处置和焚化的更严 格规章的储存和/或填埋空间的递增成本的愿望。对使用再循环热塑性聚合材料的日益关 注也受再循环器不断地制造高品质的再循环树脂的能力改善所驱动。这些因素已经引起在 汽车和食品包装应用中广泛使用再循环塑料。例如，福特汽车公司（Ford Motor Company) 已经发展了增加再循环材料在其车辆生产中的使用的方法。该发展的两个例示性结果包括 伟世通汽车系统公司（Visteon Automotive Systems)的来自汽车保险杜的热塑性碎片的 再循环和纳幕尔杜邦公司（E.I.du Pont de Nemours and Company)的碎片再循环到汽车 空气净化器。再循环的PET或聚对苯二甲酸乙二醇酯广泛用于包括饮料瓶的食品和包装应 用中。
[0006] 为了增强医疗器械的环境管理和保健机构满足环境指标的能力，例如LEED系统 在降低对填埋场的影响的同时没有牺牲安全性，逐渐强调发展适用于生产由再循环塑料制 造的医疗器械的组合物。对于在医疗器械或其组件的生产中使用再循环树脂的先前尝试遇 到了障碍，诸如缺乏生物相容性、批次间性质改变及在灭菌过程期间外观存在不合需要的 改变。另外，当将再循环树脂组合物用以形成流体路径接触式医疗器械时，注意到再循环树 脂组合物将妨碍该材料经由医疗器械输送、载运或传送。
[0007] 因此，工业上需要由生物相容、灭菌稳定且可用于医疗器械应用的再循环树脂组 合物构成的热塑性组合物。所述再循环树脂组合物不限于医疗器械应用且将适用于可使用 灭菌稳定的这种组合物的任何工业。
[0008] 概述
[0009] 本发明的第一方面涉及医疗器械。在一个或多个实施方案中，所述医疗器械由灭 菌稳定的再循环树脂组合物形成。在一个更具体的实施方案中，所述医疗器械能够经受住 灭菌，所述灭菌包括暴露于约5kGys至约75kGys范围内的y射线。所述医疗器械能够经受 住灭菌，所述灭菌包括暴露于约40kGys至约IOOkGys范围内的电子束的暴露或对X-射线 辐射、暴露于环氧乙烷气体、热压处理、等离子体灭菌及其他类型的灭菌。一个或多个实施 方案的医疗器械的至少一部分可包括流体路径接触式医疗器械或与流体接触的医疗器械。
[0010] 在一个或多个实施方案中，如上定义，所述再循环树脂组合物为生物相容的。所述 组合物可包括可以在约0. 1重量％至约100重量％范围内的量存在的再循环树脂。所述再 循环树脂可包括工业用后再循环树脂、消费后再循环树脂中的一种或其组合。在一个或多 个实施方案中，所述再循环树脂组合物可包括原始树脂组分和/或生物基树脂组分中的一 种或多种。
[0011] 所述再循环树脂组合物也可包括以下组分中的一种或多种：抗氧化剂组分、滑爽 添加剂组分、抗静电组分、冲击改性剂组分、着色剂组分、除酸剂组分、X-射线荧光剂组分、 遮放射线的填料组分、表面改性剂组分、加工助剂组分、熔体稳定剂、澄清剂和增强剂组分。 所述抗氧化剂组分可包括位阻酚和位阻胺中的一种或多种且可任选地以占所述再循环树 脂组合物高达约10重量％的量存在。在一个或多个实施方案中使用的冲击改性剂组分可 包括乙烯-丁烯共聚物和乙烯-辛烷共聚物中的一种或多种。所述除酸剂组分可包括硬脂 酸钙、碱式碳酸铝镁、乳酸钙和柠檬酸单钾中的一种或多种。所述遮放射线的填料可包括硫 酸钡、碱式碳酸铋、三氧化二铋、氯氧化铋和钨中的一种或多种，而所述着色剂组分可包括 有机染料、无机颜料、碳黑、槽黑（channel black)和二氧化钛。在一个或多个实施方案中 使用的加工助剂组分可包括脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、石蜡和氧化聚乙烯中的一种或多种。所 述增强剂组分可包括玻璃纤维、粉煤灰（cinderash)、天然纤维和矿物、碳纤维、陶瓷填料中 的一种或多种，其可作为纳米粒子或纳米纤维而提供。
[0012] -个或多个实施方案的医疗器械可包括柱塞杆、针头护罩、手柄、安全挡板。在所 述医疗器械为柱塞杆的实施方案中，其显示可被包括临床医师的使用者接受的功能特性。 换句话说，所述柱塞杆可显示出与由由非再循环树脂组合物形成的柱塞杆所显示的功能特 性相同或更大的功能特性。本文所述的医疗器械可通过模塑或挤出形成。
[0013] 本发明的第二方面涉及用于模塑医疗器械的组合物。所述组合物包括源自可追溯 来源的再循环树脂且可任选包括以下组分中的一种或多种：抗氧化剂组分、滑爽添加剂组 分、抗静电组分、冲击改性剂组分、着色剂组分、除酸剂组分、X-射线荧光剂组分、遮放射线 的填料组分、表面改性剂组分、加工助剂组分、熔体稳定剂组分、澄清剂组分、成核剂和增强 剂组分，如上文另外描述。在一个或多个实施方案中，所述组合物能够经受住对在约5kGys 至约75kGys范围内的y射线的暴露。在另一变体中，所述组合物能够经受住对在约30kGys 至约IOOkGys范围内的电子束的暴露。所述组合物也可任选能够经受住对X-射线福射、环 氧乙烷气体、热压处理和等离子体灭菌中的一种的暴露。
[0014] 所述组合物可用以形成本文所述的医疗器械。所述组合物可包括原始树脂组分和 /或生物基树脂组分中的一种或多种。
[0015] 本发明的第三方面涉及形成医疗器械的方法。在一个或多个实施方案中，所述方 法包括提供包括50 % -99 %再循环树脂组分的熔体共混组合物，使所述组合物稳定以经受 住对Y射线、电子束、X-射线辐射、环氧乙烷气体、热压处理、等离子体灭菌的暴露和使所 述组合物以预选的形状凝固。在一个或多个实施方案中，所述方法包括使所述组合物稳定 以经受住对在约5kGys至约75kGys范围内的y射线的暴露。
[0016] 在一个或多个实施方案中，提供熔体共混组合物的步骤包括将再循环树脂组分和 以下组分中的一种或多种进料到熔体混配挤出机中：抗氧化剂组分、滑爽添加剂组分、抗静 电组分、冲击改性剂组分、着色剂组分、除酸剂组分、成核剂、澄清剂、X-射线焚光剂组分、遮 放射线的填料组分、表面改性剂组分、加工助剂组分和增强剂组分。使所述组合物凝固的步 骤可包括注射模塑所述组合物、挤出所述组合物、吹塑所述组合物和旋转模塑所述组合物。
[0017] 在一个或多个实施方案中，所述组合物可以预选的形状凝固，所述预选的形状包 括下列之一：柱塞杆、注射器套筒、导管、血液收集装置、手术刀柄、针头护罩、安全挡板、导 管翼（catheter wing)、导管流量控制旋塞和针头接口、锐器盒、体液收集装置、管材、管接 头和引流管。
[0018] 本发明的一个实施方案包括医疗器械，其由灭菌稳定的再循环树脂组合物形成。
[0019] 在一个实施方案中，所述医疗器械能够经受住灭菌，所述灭菌包括暴露于约5kGys 至约75kGys范围内的y射线。
[0020] 在一个实施方案中，所述医疗器械能够经受住灭菌，所述灭菌包括暴露于约 40kGys至约IOOkGys范围内的电子束。
[0021] 在一个实施方案中，所述医疗器械能够经受住灭菌，所述灭菌包括暴露于X-射线 辐射。
[0022] 在一个实施方案中，所述医疗器械能够经受住灭菌，所述灭菌包括暴露于环氧乙 烷气体、热压处理、等离子体灭菌。
[0023] 在一个实施方案中，所述再循环树脂组合物是生物相容的。
[0024] 在一个实施方案中，所述再循环树脂组合物包含约0. 1重量％至约100重量％的 选自工业用后再循环树脂、消费后再循环树脂及其组合之一的再循环树脂。
[0025] 在一个实施方案中，所述医疗器械的至少一部分包含流体路径接触式医疗器械。
[0026] 在一个实施方案中，所述再循环树脂组合物进一步包含原始树脂组分和/或生物 基树脂组分中的一种或多种。
[0027] 在一个实施方案中，所述再循环树脂组合物进一步包含以下组分中的一种或多 种：抗氧化剂组分、滑爽添加剂组分、抗静电组分、冲击改性剂组分、着色剂组分、除酸剂组 分、X-射线荧光剂组分、遮放射线的填料组分、表面改进剂组分、加工助剂组分、熔体稳定 剂、澄清剂和增强剂组分。
[0028] 在一个实施方案中，所述医疗器械包含柱塞杆、针头护罩、手柄、安全挡板中的一 种。
[0029] 在一个实施方案中，所述医疗器械包括具有可被包括临床医师在内的使用者接受 的功能特性的柱塞杆。
[0030] 在一个实施方案中，所述医疗器械显示出与由非再循环树脂组合物形成的柱塞杆 所显示的功能特性相同或更大的功能特性。
[0031] 本发明的另一实施方案包括用于模塑医疗器械的组合物，其包含：源自可追溯来 源的再循环树脂；和以下组分中的一种或多种：抗氧化剂组分、滑爽添加剂组分、抗静电组 分、冲击改性剂组分、着色剂组分、除酸剂组分、X-射线荧光剂组分、遮放射线的填料组分、 表面改进剂组分、加工助剂组分、熔体稳定剂组分、澄清剂组分、成核剂和增强剂组分，其中 所述组合物是生物相容的。
[0032] 在一个实施方案中，所述组合物能够经受住对在约5kGys至约75kGys范围内的y 射线的暴露。
[0033] 在一个实施方案中，所述组合物能够经受住对在约30kGys至约IOOkGys范围内的 电子束的暴露。
[0034] 在一个实施方案中，所述组合物能够经受住对X-射线辐射、环氧乙烷气体、热压 处理和等离子体灭菌中的一种的暴露。
[0035] 在一个实施方案中，所述医疗器械显示出可被使用者/临床医师接受的功能特 性。
[0036] 在一个实施方案中，所述组合物包含在约70kpsi至约350kpsi范围内的烧曲模 量。
[0037] 在一个实施方案中，所述组合物包含在约3dg/min至约80dg/min范围内的恪体流 动范围。
[0038] 在一个实施方案中，所述组合物包含约60°C _260°C的热挠曲温度。
[0039] 在一个实施方案中，所述组合物包含在约0. lft-lb/in至约4. Oft-lb/in范围内 的缺口悬臂梁式冲击强度。
[0040] 在一个实施方案中，所述组合物进一步包含原始树脂组分和生物基树脂组分中的 一种或多种。
[0041] 本发明的另一实施方案包括形成医疗器械的方法，其包括：提供包括50% -99% 的再循环树脂组分的熔体共混组合物；使所述组合物稳定以经受得住对Y射线、电子束、 X-射线辐射、环氧乙烷气体、热压处理、等离子体灭菌的暴露；和使所述组合物以预选的形 状凝固。
[0042] 在一个实施方案中，提供熔体共混组合物包括将再循环树脂组分和以下组分中的 一种或多种进料到熔体混配挤出机中：抗氧化剂组分、滑爽添加剂组分、抗静电组分、冲击 改性剂组分、着色剂组分、除酸剂组分、成核剂、澄清剂、X-射线荧光剂组分、遮放射线