(57)【要約】医療デバイスの構成要素は、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）をそれらのベースポリマー配合物中に含む。ベースポリマー配合物は、プロピレンのポリマーまたはコポリマーを少なくとも含む。これらの構成要素は、他の構成要素との溶剤接着に適しており、医療デバイスの接着強度を強化する。
2020503908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と、
ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を含む添加剤と
を含むブレンドから形成される医療デバイス用チューブであって、前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、前記ブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量で前記ブレンド中に存在する、チューブ。
【請求項２】
前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは式（Ｉ）：
【化１】
2020503908.tif 000008
（式中、Ｒは、水素、アルキル、置換アルキル、ビニル置換アルキル、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたはビニル置換ヒドロカルビル基であり；グラフト化無水マレイン酸単位のモル百分率ｍは、２から１０モルパーセントの範囲内にあり；プロピレン単位のモル値ｎは、９８から９０モルパーセントの範囲内にあり、ｐは５から５００エチレンオキシド単位の範囲内にある）
に従う、請求項１に記載のチューブ。
【請求項３】
前記ベースポリマー配合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはそれらの組合せを含む、請求項１に記載のチューブ。
【請求項４】
前記ベースポリマー配合物は、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む、請求項３に記載のチューブ。
【請求項５】
前記ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、少なくとも６０モル％の全ポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含む、請求項３に記載のチューブ。
【請求項６】
前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合の生成物である、請求項１に記載のチューブ。
【請求項７】
前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、２から１０の範囲内の分散度指数を有する、請求項１に記載のチューブ。
【請求項８】
少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と、式（Ｉ）：
【化２】
2020503908.tif 000009
（式中、Ｒは、水素、アルキル、置換アルキル、ビニル置換アルキル、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたはビニル置換ヒドロカルビル基であり；グラフト化無水マレイン酸単位のモル百分率ｍは、２から１０モルパーセントの範囲内にあり；プロピレン単位のモル値ｎは、９８から９０モルパーセントの範囲内にあり、ｐは５から５００エチレンオキシド単位の範囲内にある）
によるポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を含む添加剤とを含むポリマーブレンドを含むチューブであって、前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、前記ブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量で前記ブレンド中に存在する、チューブと、
前記チューブに接着したコネクタと
を含む、医療デバイスであって、
前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、コネクタへの前記チューブの接着を強化するのに有効である、医療デバイス。
【請求項９】
前記ベースポリマー配合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはそれらの組合せを含む、請求項８に記載の医療デバイス。
【請求項１０】
前記ベースポリマー配合物は、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む、請求項８に記載の医療デバイス。
【請求項１１】
前記ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、少なくとも６０モル％のポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含む、請求項８に記載の医療デバイス。
【請求項１２】
前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合の生成物である、請求項８に記載の医療デバイス。
【請求項１３】
前記コネクタは極性材料を含む、請求項８に記載の医療デバイス。
【請求項１４】
前記極性材料は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびメチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＭＡＢＳ）からなる群から選択される、請求項１３に記載の医療デバイス。
【請求項１５】
前記コネクタは前記チューブに溶剤接着されている、請求項８に記載の医療デバイス。
【請求項１６】
医療デバイスを作製する方法であって、
ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を得るステップと、
前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯを、少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と合わせてブレンドを形成するステップであって、前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは前記ブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量で前記ブレンド中に存在する、ステップと、
前記ブレンドからチューブを形成するステップと、
溶剤の存在下で前記チューブをコネクタに接着して前記医療デバイスを形成するステップと
を含み、
前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、コネクタへの前記チューブの接着を強化するのに有効である、方法。
【請求項１７】
１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合が、式（Ｉ）：
【化３】
2020503908.tif 000010
（式中、Ｒは、水素、アルキル、置換アルキル、ビニル置換アルキル、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたはビニル置換ヒドロカルビル基であり；グラフト化無水マレイン酸単位のモル百分率ｍは、２から１０モルパーセントの範囲内にあり；プロピレン単位のモル値ｎは、９８から９０モルパーセントの範囲内にあり、ｐは５から５００エチレンオキシド単位の範囲内にある）
による前記ＰＰ−ｇ−ＰＥＯを形成するために使用される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ベースポリマー配合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレンおよび／もしくはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはそれらの組合せを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ベースポリマー配合物は、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、少なくとも６０モル％のポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の原理および実施形態は、概して、ポリプロピレンポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）をそれらのベースポリマー配合物中に含む医療デバイスに関する。具体的には、エチレンおよび／またはプロピレン含有ポリオレフィンまたは熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）チューブのための配合物にＰＰ−ｇ−ＰＥＯを含めることにより、チューブと、チューブと比較して異なる材料で作製されるコネクタとの間の接着強度を強化する。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィン（例えば、エチレンまたはプロピレン含有）または熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）材料から作製される医療用チューブは、例えば、静脈内（ＩＶ）流体の送達のための輸液セットで使用される。コネクタはチューブに接着し、それによって医療デバイスを形成し、それは、例えば流体を送達するために、単独でまたは他の医療デバイスと併用して使用することができる。
【０００３】
溶剤接着は、医療デバイスの成形プラスチック部品を接合するために使用される技術である。接着プロセスの間に、溶剤は２つの合せ部品の表面を溶解し、材料が一緒に流れることを可能にする。溶剤が蒸発すると、材料間の接着が生じる。超音波接着が機能しない用途において、プラスチック製の医療デバイスの多くの部品を溶剤で接着することができる。しかし、異なる材料の場合は、溶剤接着は満足な接着を一般的に達成しない。すなわち、疎水性および低い界面エネルギーのために、ポリオレフィンおよび熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびメチルメタクリレート−アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＭＡＢＳ）から一般的に作製されるコネクタ材料との劣った相互作用および溶剤接着を示す。ＰＭＭＡまたはＳＭＡまたはＰＣまたはＭＡＢＳコネクタに接続したポリプロピレンまたはポリプロピレン含有ＴＰＥチューブによる輸液キットなどの特定の用途には、ポリプロピレンまたはＴＰＥとコネクタとの間の接着性能はまだ許容できない。溶剤接着プロセスに適する溶剤には、継ぎ目に沿ってプラスチックを部分的に液化し、継ぎ目を凝固させて、恒久的な化学的接着を生じさせることのできる溶剤が含まれる。それは、最終的には、熱接着金属または熱可塑性物質に類似している。接着した継ぎ目は、継ぎ目を形成する第３の材料がないという点で、他の接着剤に勝る利点を有する。継ぎ目は、適切に形成されると、気密性でもある。溶剤接着は、より伝統的な接着剤と比較してそれが迅速な自動化アセンブリープロセスにより容易に組み入れられるという点でさらなる利点を提供し、費用上の利点もしばしば提供する。医療デバイスの溶剤接着部品に適する溶剤は、不燃性であり、発がん性でないこと、および部品への機械的応力を引き起こさないことが要求され、その例はシクロヘキサノンである。
【０００４】
接着強度の向上が試みられている。例えば、特許文献１（米国特許第６，６１３，１８７号明細書）は、第１および第２のポリマー材料を溶剤接着するための、環状オレフィン含有ポリマーならびに溶剤を含むセメント組成物を使用している。特許文献２（国際公開第０１／１８１１２号パンフレット）はまた、環状オレフィン含有ポリマー系セメント組成物であるかまたは架橋多環式炭化水素含有ポリマー系であるセメント組成物を開示している。さらに、特許文献２（国際公開第０１／１８１１２号パンフレット）は、溶剤接着することができ、環状オレフィン含有ポリマーおよび架橋多環式炭化水素含有ポリマーのホモポリマーおよび／またはコポリマー（まとめて「ＣＯＣ」と呼ぶことがある）を含む、医療用製品を開示している。特許文献３は、医療用途に使用される物品の構成要素にポリマー取付具を接着するために、溶剤型接着剤を使用している。特許文献４（米国特許第６，６７３，１９２号明細書）は、ポリオレフィン基材を接着するためにある特定の多アミン化合物で活性化したシアノアクリレート接着剤が使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，６１３，１８７号明細書
【特許文献２】国際公開第０１／１８１１２号パンフレット
【特許文献３】米国特許第６，６４９，６８１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６７３，１９２号明細書
【特許文献５】米国特許第９，１５０，６７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
医療デバイスの接着強度を向上させる必要性が継続してある。特に、可燃性でなく、発がん性でなく、部品の機械的応力を引き起こさない溶剤によって接着が行われるときに、医療デバイスの接着強度を向上させる必要性がある。これらの溶剤要件のために、溶剤接着に適する医療デバイスの構成要素のための材料を見出すことは継続した課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
医療デバイスの構成要素、例えばチューブが提供され、それは他の構成要素、例えばコネクタへの強化された接着を示す。
【０００８】
様々な実施形態が、以下に列挙される。以下に列挙される実施形態は、下記の通りにだけでなく、本発明の範囲に従って他の適切な組合せにおいても組み合わせることができることが理解されよう。
【０００９】
第１の態様は、少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を含む添加剤とを含むブレンドから形成される医療デバイス用チューブであって、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、ブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量でブレンド中に存在する、チューブである。
【００１０】
ベースポリマー配合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン−および／もしくはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはそれらの組合せを含むことができる。ベースポリマー配合物は、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む。ポリエチレン−および／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、少なくとも６０モル％の全ポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含む。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合の生成物であってよい。１つまたは複数の実施形態では、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、コネクタへのチューブの接着を強化するのに有効である。
【００１１】
別の態様は、少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を含む添加剤とを含むポリマーブレンドを含むチューブであり、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、ブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量でブレンド中に存在するチューブと、チューブに接着したコネクタとを含む医療デバイスであって、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、コネクタへのチューブの接着を強化するのに有効である、医療デバイスである。
【００１２】
ベースポリマー配合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン−および／もしくはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはそれらの組合せを含むことができる。ベースポリマー配合物は、ポリエチレンとポリプロピレンとのコポリマーを含むことができる。ポリエチレン−および／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、少なくとも６０モル％のポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含むことができる。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合の生成物であってよい。コネクタは、極性材料を含むことができる。極性材料は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびメチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＭＡＢＳ）からなる群から選択することができる。コネクタは、チューブに溶剤接着することができる。
【００１３】
さらなる態様は、医療デバイスを作製する方法であって、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を得るステップと、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯを、少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と合わせてブレンドを形成するステップであり、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯはブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量でブレンド中に存在する、ステップと、ブレンドからチューブを形成するステップと、溶剤の存在下でチューブをコネクタに接着して医療デバイスを形成するステップとを含み、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、コネクタへのチューブの接着を強化するのに有効である、方法である。
【００１４】
１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合を使用して、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】チューブ、ＩＶ注入ポートおよび接続部を含む例示的な静脈内（ＩＶ）輸液キットの一部を示す平面図である。
【図２】比較実施例１（０％）ならびに実施例２−１（０．５％）および２−２（５．０％）の接着強度（Ｎ）対ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ濃度（重量％）のグラフである。
【図３】ベース配合物中の添加剤として０．５重量％のＰＥ−７６０−ｇ−ＰＥＯ−４を使用した、例示的なＴＰＥベース配合物における接着強度（Ｎ）対ＰＥ濃度のグラフである。
【図４】比較実施例５（０％）ならびに実施例６−１（０．５％）および６−２（５．０％）の接着強度（Ｎ）対ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ濃度（重量％）のグラフである。
【図５】比較実施例８（０％）ならびに実施例９−１（０．５％）および９−２（５．０％）の接着強度（Ｎ）対ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ濃度（重量％）のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のいくつかの例示的な実施形態を記載する前に、本発明は以下の記載に示される構築またはプロセスステップの詳細に限定されないことを理解すべきである。本発明は、他の実施形態も可能であり、様々な方法で実施または行うことが可能である。
【００１７】
以下の用語は、本出願の目的のために、以下に示すそれぞれの意味を有する。
【００１８】
ベースポリマー配合物は、医療デバイスを作製することができる材料である。好ましくは、本明細書に開示されるポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）と共に利用されるベースポリマー配合物は、プロピレンのポリマーまたはコポリマーを少なくとも含む。例示的な望ましいベースポリマー配合物は、限定されずに、ポリプロピレン、系、例えば限定されるわけでないがポリプロピレン、限定されるわけでないがポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマーを含むポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマーおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含む。ベース配合物は、以下の１種または複数から独立して選択される他の成分をさらに含むことができる：補強および非補強充填剤、可塑剤、抗酸化剤、安定剤、プロセス油、エキステンダー油、滑沢剤、ブロッキング防止剤、静電気防止剤、ワックス、起泡剤、色素、難燃剤、ならびに配合分野で公知であるその他の加工助剤。利用可能な充填剤およびエキステンダーには、従来の無機物、例えば炭酸カルシウム、粘土、シリカ、タルク、二酸化チタン、カーボンブラックなどが含まれる。プロセス油は、一般的に石油留分に由来するパラフィン系、ナフテン系または芳香油である。油は、配合物中に存在する特定のプラスチックまたはゴムと共に通常使用されるものから選択される。
【００１９】
ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）への言及は、グラフトコポリマーがポリプロピレン含有モノマーまたはプレポリマーおよびポリ（エチレンオキシド）によって形成され、ポリプロピレン主鎖およびＰＥＯ側鎖を少なくとももたらすことを意味する。ポリプロピレン含有モノマーまたはプレポリマーは、側鎖を受け入れるために所望の官能性または反応性を提供してもよい。ポリプロピレン含有モノマーまたはプレポリマーは、ＰＥＯを受けるのに適するペンダント基を有するポリプロピレン主鎖を有することができる。ポリプロピレン含有プレポリマーの非限定的な例は、マレイン酸化ポリプロピレン（ポリプロピレン無水マレイン酸コポリマーとも呼ばれる）（ＰＰ−ＭＡ）である。
【００２０】
「遊離のポリ（エチレンオキシド）」への言及は、ポリエチレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマーの一部でないポリ（エチレンオキシド）を意味する。
【００２１】
本明細書で用いるときに、用語「コネクタ」は、二次静脈内デバイスと接続することが可能である静脈内デバイスの一部である任意の構造を含むものと理解される。本発明によるコネクタの非限定的な例には、無針コネクタ、雄型ルアーコネクタ、雌型ルアーコネクタ、サイドポートバルブ、ｙ−ポートバルブ、ポートバルブおよび他の類似の構造が含まれる。コネクタは、好ましくは極性材料から形成され、極性材料は、そのポリマーが対称的に分布していない電子を有し、その結果わずかに正の電荷をもつ部分とわずかに負の電荷をもつ部分を有するポリマーをもたらす材料である。例示的な極性材料には、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびメチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＭＡＢＳ）が限定されずに含まれる。
【００２２】
添加剤は、配合物中で反応性でない、配合物に加えられる成分である。
【００２３】
本発明の原理および実施形態は、一般的に、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を含む添加剤が加えられているベースポリマー配合物から作製される医療デバイス、および、その中で使用される構成要素に関する。添加剤は、溶融プロセスを介してベースポリマー配合物に加えられるが、相溶性溶剤に溶解することなどの他の機構により組み込むこともできる。これらの医療デバイスおよび構成要素を作製および使用する方法も、本明細書で提供される。
【００２４】
本発明の実施形態は、先行技術に勝る利点を提供する。例えば、本明細書で開示される発明は、プロセスに関与する反応性薬剤が存在しないという点で、清潔な系であり、特に医療用途のために、未反応の薬剤または残留物のいかなる懸念も排除する。さらに、伝統的な溶剤接着プロセスは、溶剤型接着剤またはバルク接着剤のいずれかの接着剤を適用するステップなどのさらなるステップが必要でないという点で、相変わらず変わりがない。さらに、少量の添加剤が強化された接着を達成する。すなわち、コポリマー添加剤は、医療デバイス構成要素（例えば、チューブ）のベースポリマー配合物の約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量でベースポリマー配合物中に存在し、構成要素の最終特性または構成要素を作製する方法にいかなる影響も及ぼさないと予想される。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯコポリマーは、極めて疎水性のセグメントＰＰおよび極めて親水性のセグメントＰＥＯを有するように設計されている。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯコポリマーは、０．５重量％の添加量で、ＰＰとＰＭＭＡ、ＳＭＡ、ＰＣおよびＭＡＢＳのような第２のポリマーとの間の界面接着強度を強化した。
【００２５】
ＰＰ−ｇ−ＰＥＯグラフトコポリマーは、２種類のセグメントを有する。ＰＰセグメントはポリプロピレンなどのポリオレフィンと混和性であり、ＰＥＯセグメントは第２の材料、例えばＰＭＭＡ、ＳＭＡ、ＰＣまたはＭＡＢＳと混和性／相溶性である。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯがポリプロピレンなどのポリオレフィンと溶融ブレンドされるとき、ＰＥＯセグメントの親水性のために、グラフトコポリマーは低い濃度または添加量（例えば、約５重量％以下、または約１重量％以下、またはさらに０．５重量％以下）であるが、ポリマー表面に浮上し、そこに留まる傾向がある。これは、他の相溶剤系とそれ自体を差別化する。ポリオレフィン（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯコポリマーを含有する）を第２の材料と溶剤接着するとき、ＰＰセグメントはポリエチレン側に留まるが、ＰＥＯセグメントは第２の材料、ＰＭＭＡ、ＳＭＡ、ＰＣまたはＭＡＢＳにからまるか、接着するかまたはそれと相互作用する。ＰＰ−ＰＥＯグラフトコポリマーは、他の場合であれば不混和性であるポリエチレン／第２の材料を連結する化学架橋として働き、界面接着強度を向上させる。
【００２６】
一般的に、機械的性能の強化におけるその優位性のために、反応性ブレンド／相溶性化が好ましい。予め作られたコポリマーでは、相溶性化または機械的性能の向上を達成するために、最低５〜１０重量％の添加量を必要とするだろう。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ系の場合は、約５重量％以下の量のコポリマーが、予想外である、界面接着強度の有意な増加を達成する。理論によって束縛されるものではないが、これは、チューブ材料に存在するポリプロピレン（ＰＰ）が添加剤のＰＰセグメントと極めて優れた混和性を有し、同時にそれが、異なるポリマーマトリックスから表面へのＰＥＯセグメントの分離を引き起こすＰＥＯセグメントと不混和性であるという事実により説明することができる。
【００２７】
ＰＰ−ｇ−ＰＥＯの合成およびベースポリマー配合物とのブレンドの調製のための一般手順
【００２８】
ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）は、医療デバイスの構成要素のベースポリマー配合物のための添加剤である。これらのコポリマーは、参照により本明細書に組み込まれる、共同譲受人への特許文献５（米国特許第９，１５０，６７４号明細書）においても議論されている。両親媒性グラフトコポリマーを作製するプロセスは、オキソアニオン開環重合化学を使用して、ポリ（エチレンオキシド）をマレイン酸化ポリプロピレンプラットホームにグラフトすることを含む。ポリプロピレン系グラフトコポリマーは、無水マレイン酸グラフト化アイソタクチックポリプロピレンから出発して調製される。両親媒性の特徴は、親水性ポリ（エチレンオキサイド）（ＰＥＯ）側鎖の組込みからもたらされるであろう。
【００２９】
両親媒性ポリプロピレン系コポリマーの調製は、無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレンを得るステップであって、グラフト化無水マレイン酸単位のモル分子百分率は２から１０モルパーセントの範囲内にあり、プロピレン単位のモル値は９８から９０モルパーセントの範囲内にあるステップと、無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレンを還元剤と反応させてｉＰＰ−ジオールコポリマーを調製するステップであって、ジオール含有量は元々グラフト化されている無水マレイン酸単位のモル百分率と等しいステップと、
【００３０】
【化１】
2020503908.tif 000003
【００３１】
ｉＰＰ−ジオールコポリマー上でエチレンオキシド開環重合をその後行うステップと、両親媒性ｉＰＰ−ｇ−ＰＥＯコポリマーを単離するステップとを含む。
【００３２】
例示的なＰＰ−ｇ−ＰＥＯコポリマーは、式（Ｉ）
【００３３】
【化２】
2020503908.tif 000004
【００３４】
（式中、Ｒは、チーグラーナッタまたはメタロセンによって触媒されたポリプロピレンに存在する末端基を表し、当該末端基には、水素、アルキル、置換アルキル、ビニル置換アルキル、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたはビニル置換ヒドロカルビル基が含まれるが、これらに限定されない；グラフト化無水マレイン酸単位のモル百分率ｍは、２から１０モルパーセントの範囲内にあり；プロピレン単位のモル値ｎは、９８から９０モルパーセントの範囲内にあり；ｐは５から５００の範囲内にある）
により示される。無水マレイン酸の還元後のジオールの量は、２から１０モルパーセントの範囲内にあってよい。
【００３５】
プロピレンのモル百分率の値は、９０から９８モルパーセントの範囲内にあってよく、無水マレイン酸の還元に由来するジオールのモル百分率の値は、１０から２モルパーセントの範囲内にあってよく、ｐのモル百分率の値は、５から４００モルパーセントの範囲内にあってよい。
【００３６】
１つまたは複数の実施形態では、エチレンオキシド開環重合は、−２０から１５０℃の範囲内の反応温度で行われる。具体的な実施形態では、エチレンオキシド開環重合は、３０℃を超える反応温度で行われる。別の具体的な実施形態では、エチレンオキシド開環重合は、１３０℃の反応温度で行われる。
【００３７】
エチレンオキシド開環重合は、アルカリ性条件下で行うことができる。エチレンオキシド開環重合は、１，３プロパンスルトンおよび／またはトリエチルアミンを使用して行うことができる。
【００３８】
１つまたは複数の実施形態では、両親媒性ｉＰＰ−ｇ−ＰＥＯコポリマーは、２から８の範囲内の分散度指数を有する。
【００３９】
例示的なＰＰ−ｇ−ＰＥＯコポリマー組成物を、表１に掲載する。
【００４０】
【表１】
2020503908.tif 000005
【００４１】
ベースポリマー配合物へのポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）の添加は、溶融処理を通して行われる。用語「溶融処理」は、ポリオレフィンなどのポリマーが溶融または軟化される任意のプロセスを意味するために使用される。溶融処理には、押出、ペレット化、フィルムブローイングもしくはキャスティング、熱成形、ポリマー溶融形でのコンパウンディング、紡糸または他の溶融プロセスが含まれる。
【００４２】
十分な混合および温度制御を提供する限り、溶融処理に適する任意の装置を使用することができる。例えば、連続ポリマー処理システム、例えば押出成形機、静的ポリマー混合デバイス、例えばＢｒａｂｅｎｄｅｒブレンダー、または半連続ポリマー処理システム、例えばバンブリーミキサーを使用することができる。用語「押出成形機」は、ポリオレフィンおよびＴＰＥ押出のための任意の機械を含む。例えば、本用語は、粉末またはペレット、シート、繊維または所望の他の形状および／もしくはプロファイルの形態で材料を押し出すことができる機械を含む。一般的に、押出成形機は、１つまたは複数のスクリューと接触する供給スロート（バレルの後部の近くの開口部）を通して材料を供給することによって作動する。回転スクリューは、１つまたは複数の加熱したバレルの中にポリオレフィンを強制的に送る（例えば、１バレルにつき１つのスクリューがあってよい）。多くのプロセスでは、３つ以上の独立した比例積分微分制御器（ＰＩＤ）によって制御される加熱器ゾーンが、バレルの温度を後部（プラスチックが入る所）から前部にかけて徐々に上昇させることができるバレルに対して、加熱プロファイルを設定することができる。溶融押出が使用されるとき、溶融押出ステップの間に混合が起こり得る。押出ステップの間に生成される熱は、異なる成分の混合のために必要なエネルギーを提供する。全ての成分を混合するのに十分な時間、ポリマーの融点以上の温度を維持することができる。例えば、混合時間は、少なくとも５秒、少なくとも１０秒または少なくとも１５秒であってよい。一般的に、混合時間は、１５〜９０秒である。
【００４３】
ポリオレフィンまたはＴＰＥと添加剤との溶融混合の間の適するブレンド温度は、最も高い融点または軟化点を有する組成物の成分を溶融または軟化させるのに十分であるべきである。この温度は、典型的には６０から３００℃、例えば１００から２８０℃、９０から１５０℃の範囲内である。当業者であれば、ポリオレフィンまたはそのＴＰＥ混合物が、典型的には、単一の温度で急激ではなく、ある温度範囲にわたって溶融または軟化することを理解している。したがって、ポリオレフィンが部分的に融解した状態にあることが十分であり得る。溶融または軟化の温度範囲は、ポリオレフィンまたはその混合物の示差走査熱量計（ＤＳＣ）曲線から概算することができる。
【００４４】
【表２】
2020503908.tif 000006
【００４５】
１つまたは複数の実施形態では、例示的な配合物Ａ、ＢおよびＣを含めて、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）添加剤は、約０．０１から約５．０重量％；約０．１から約４．０重量％；約０．２から約２．０重量％；約０．２５から約０．７５重量％；または約０．５重量％の量で存在することができる。
【００４６】
適するポリエチレン−ポリプロピレンコポリマーは、ポリオレフィンエラストマーを伴うかまたは伴わない、ポリプロピレンおよびポリエチレンポリオレフィンのリアクタグレードまたは溶融ブレンド混合物を含むことができる（最終配合物は、約１０重量％から約８０重量％までのエチレンおよび／またはプロピレンモノマー単位を含有するが、これに限定されない）。用語「ブレンド」または「ポリマーブレンド」は一般的に、２つ以上の成分の混合物を指す。そのようなブレンドは混和性であっても、またはなくてもよく、相分離していても、またはしていなくてもよい。
【００４７】
適するポリオレフィンには、２から２０個の炭素原子、２から１６個の炭素原子、または２から１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状のオレフィンから調製されるものが含まれる。典型的には、ポリオレフィンを調製するために使用されるオレフィンは、α−オレフィンである。例示的な直鎖状または分枝状のα−オレフィンには、限定されずに、エチレン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、３，５，５−トリメチル−１−ヘキセン、４，６−ジメチル−１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセンおよび１−エイコセンが含まれる。これらのオレフィンは、酸素、窒素またはケイ素などの１つまたは複数のヘテロ原子を含有することができる。用語「ポリオレフィン」は、単一種のオレフィンモノマーから調製されるホモポリマー、ならびに２種以上のオレフィンモノマーから調製されるコポリマーを一般的に包含する。本明細書で言及される特定のポリオレフィンは、その特定のオレフィンのホモポリマーまたはその特定のオレフィンモノマーに由来する単位を含有するコポリマー、および１種または複数種の他のオレフィンコモノマーを含む、その特定のオレフィンモノマーに由来する５０重量％を超える単位を含むポリマーを意味するものとする。本明細書で使用されるポリオレフィンは、コモノマーがポリマー鎖に沿ってランダムに分布するコポリマー、周期的コポリマー、交互コポリマー、または共有結合によって連結される２つ以上のホモポリマーブロックを含むブロックコポリマーであってよい。典型的なポリオレフィンには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマー、ならびにポリエチレン、ポリプロピレン、および／またはポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含有するポリマーブレンドが含まれる。ポリオレフィンは、エチレンに富むインパクトコポリマー（エチレンコモノマーを少なくとも１０重量％、および４０重量％までの量で含有することができる）、すなわち、１つのポリオレフィンが連続相であり、エラストメリック相がその中に均一に分散しているヘテロ相のポリオレフィンコポリマーであってもよい。これには、例えば、ポリプロピレンが連続相であり、エラストメリック相がその中に均一に分散している、ヘテロ相のポリプロピレンコポリマーが含まれるだろう。インパクトコポリマーは、物理的ブレンドではなくリアクタ内プロセスからもたらされる。上で指摘したポリオレフィンは、従来のチーグラー／ナッタ触媒系によって、または単一部位触媒系によって作製することができる。
【００４８】
本発明の方法で使用するのに適するポリオレフィンエラストマーには、スチレンエチレンブチレンスチレン（ＳＥＢＳ）系エラストマーが含まれ、これにはポリプロピレンが含まれる。本明細書で用いるとき、用語「エラストマー」は、ゴム様特性を有し、結晶性をほとんどまたはまったく有していない生成物を指す。好ましくは、ポリオレフィンエラストマーは、約１０重量％から約８０重量％までのプロピレンモノマー単位を含有する。市販されている例示的なポリオレフィンエラストマーには、Ｌａｎｘｅｓｓ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＢＵＮＡ  ＥＰ  Ｔ２０７０（２２  Ｍｏｏｎｅｙ  ＭＬ（１＋４）１２５℃、６８％エチレンおよび３２％プロピレン）；ＢＵＮＡ  ＥＰ  Ｔ２３７０（１６  Ｍｏｏｎｅｙ、３％エチリデンノルボルネン、７２％エチレンおよび２５％プロピレン）；ＢＵＮＡ  ＥＰ  Ｔ２４６０（２１  Ｍｏｏｎｅｙ、４％エチリデンノルボルネン、６２％エチレンおよび３４％プロピレン）；ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ＣｈｅｍｉｃａｌのＶＩＳＴＡＬＯＮ  ７０７（７２％エチレン、２８％プロピレンおよび２２．５  Ｍｏｏｎｅｙ）；ＶＩＳＴＡＬＯＮ  ７２２（７２％エチレン、２８％プロピレンおよび１６  Ｍｏｏｎｅｙ）；およびＶＩＳＴＡＬＯＮ  ８２８（６０％エチレン、４０％プロピレンおよび５１  Ｍｏｏｎｅｙ）が含まれる。商業的供給源から入手可能な適するＥＰエラストマーには、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ＣｈｅｍｉｃａｌのＶＩＳＴＡＭＡＸＸシリーズのエラストマー、特にＶＩＳＴＡＭＡＸＸグレード６１００、１１００および３０００も含まれる。これらの材料は、それぞれ１６、１５および１１重量％のエチレン含有量、ならびに約−２０から−３０℃のＴｇのエチレン−プロピレンエラストマーである。ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ６１００、１１００および３０００はそれぞれ、２３０℃で、３，４および７ｇ／ｌ０分のメルトフローレート；０．８５８，０．８６２および０．８７１ｇ／ｃｍ3の密度；ならびに４８，４７および、６４℃の２００ｇビカー軟化点を有する。他の適するエラストマーには、Ｄｏｗ  ＣｈｅｍｉｃａｌのＶＥＲＳＩＦＹプロピレン−エチレンコポリマー、特にグレードＤＰ３２００．０１、ＤＰ３３００．０１およびＤＰ３４００．０１が含まれ、それらは、それぞれ９、１２および１５重量％の名目エチレン含有量、ならびにそれぞれ９１、８８および８５重量％の対応する名目プロピレン含有量を有する。これらのグレードは、２３０℃で、８ｇ／１０分のメルトフローレート；それぞれ０．８７６、０．８６６および０．８５８ｇ／ｃｍ3の密度；それぞれ６０、２９および＜２０℃のビカー軟化点；ならびにそれぞれ−２５、−２８および−３１℃のＴｇを有する。
【００４９】
好ましくは、ポリオレフィンエラストマーは、約１０重量％から約８０重量％までのプロピレンモノマー単位を含有するが、これに限定されない。用語「熱可塑性エラストマー」（ＴＰＥ）は、概して、ゴム相のブレンドが硬化していないポリオレフィンとゴムのブレンド、すなわち、いわゆる熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）、ゴム相のブレンドが加硫プロセスによって部分的または完全に硬化して熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）を形成するポリオレフィンとゴムのブレンド、または未加硫のブロックコポリマーもしくはそのブレンドを定義する。無極性熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリオレフィンホモポリマーまたはコポリマー、および完全に架橋されているか、部分的に架橋されているか、または架橋されていないオレフィン系ゴム、任意選択で一般的に使用される添加剤；ならびにスチレン／共役ジエン／スチレンのブロックコポリマーおよび／またはその完全もしくは部分的に水素化されたその誘導体から作製することができる。
【００５０】
ＴＰＥ組成物で使用するのに適するポリオレフィンには、熱可塑性、結晶性ポリオレフィンホモポリマーおよびコポリマーが含まれる。それらは、望ましくは、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、５−メチル−１−ヘキセン、それらの混合物などの、２から７個の炭素原子を限定されずに有するモノオレフィンモノマー、ならびにそれらの、（メタ）アクリレートおよび／または酢酸ビニルとのコポリマーから調製される。ＴＰＥ配合物において使用することができるポリオレフィンは、アイソタクチックポリプロピレンを含む任意の所望のグレードのポリプロピレンであってよい。例えばポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマーを含む、官能基化されたポリプロピレンも望ましい。ポリオレフィンは、従来のチーグラー／ナッタ触媒系によって、もしくは単一部位触媒系、または、様々なプロセス技術および解決策と組み合わせた他のポリオレフィン触媒技術によって作製することができる。
【００５１】
モノオレフィンコポリマーゴムの適するオレフィン系ゴムは、少なくとも１つのポリエン、通常ジエンと好ましくは共重合された、２種以上のα−モノオレフィンの非極性のゴム様コポリマーを含む。飽和モノオレフィンコポリマーゴム、例えばエチレン−プロピレンコポリマーゴム（ＥＰＭ）を使用することができる。しかし、ＥＰＤＭゴムなどの不飽和モノオレフィンゴムがより好適である。ＥＰＤＭは、エチレン、プロピレンおよび非共役ジエンのターポリマーである。満足な非共役ジエンには、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）；１，４−ヘキサジエン；５−メチレン−２−ノルボルネン（ＭＮＢ）；１，６−オクタジエン；５−メチル−１，４−ヘキサジエン；３，７−ジメチル−１，６−オクタジエン；１，３−シクロペンタジエン；１，４−シクロヘキサジエン；ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）およびビニルノルボルネン（ＶＮＢ）が含まれる。ＴＰＥ配合物においては、ブチルゴムも使用される。用語「ブチルゴム」には、イソオレフィンと共役モノオレフィンのコポリマー、共役モノオレフィンを伴うまたは伴わないイソオレフィンのターポリマー、ジビニル芳香族モノマーならびにそのようなコポリマーおよびターポリマーのハロゲン化誘導体が含まれる。オレフィン系ゴム中の別の適するコポリマーは、Ｃ4~7イソモノオレフィンとパラアルキルスチレンのコポリマーである。ＴＰＥで使用されるさらなるオレフィン系ゴムは、天然ゴムである。天然ゴムの主成分は、直鎖状ポリマーである、ｃｉｓ−１，４−ポリイソプレンである。さらに、ポリブタジエンゴムおよびスチレン−ブタジエンコポリマーゴムを使用することもできる。単一のオレフィン系ゴムではなく、上記のオレフィン系ゴムのいずれかのブレンドを用いることができる。さらなる適するゴムは、ニトリルゴムである。ニトリル基含有ゴムの例には、エチレン性不飽和ニトリル化合物および共役ジエンを含むコポリマーゴムが含まれる。さらに、コポリマーゴムは、コポリマーゴムの共役ジエン単位が水素化されているものであってよい。エチレン性不飽和ニトリル化合物の具体例には、アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−フルオロアクリロニトリルおよびメタクリロニトリルが含まれる。それらの中で、アクリロニトリルが特に好ましい。他の適するゴムは、ポリクロロプレンゴムなどのポリ塩素化ブタジエンをベースとする。これらのゴムは、商品名Ｎｅｏｐｒｅｎｅ（登録商標）およびＢａｙｐｒｅｎｅ（登録商標）の下で市販されている。
【００５２】
ＰＰ−ｇ−ＰＥＯの追加でいくつかの利点を示した市販の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、０．８８８ｇ／ｃｍ3の公称密度（ＡＳＴＭＤ  ７９２−１３）および３３．０モル％のプロピレン、２４．８モル％のエチレンおよび４２．２モル％のブチレンの公称組成を有する、可塑剤なしで配合されたものである。
【００５３】
本発明の方法により調製されたＰＰ−ｇ−ＰＥＯ添加剤を有するベースポリマー材料は、当技術分野で公知の標準成形方法によって、例えば、吹込フィルム押出、キャストフィルム押出、射出もしくはブロー成形、ペレット化、発泡、熱成形、ポリマー溶融形でのコンパウンディングまたは紡糸によって、有益な物品に成形することができる。例えば、溶融プロセスを記載した実施形態において、上記の任意の技術を使用して、変性ポリマーを調製し、それによって、使用した溶融処理技術の種類に応じて、様々な有益な物品を形成することができる。例えば、ブレンドを、吹込みまたはキャストフィルムなどのフィルムの作製において使用することができる。吹込フィルム押出およびキャストフィルムの技術は、薄いプラスチックフィルムの製造分野の当業者に公知である。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ添加剤を有するポリマーを、共押出フィルムで使用することもできる。共押出吹込フィルムの形成は、当業者に公知である。用語「共押出」は、例えば冷却またはクエンチの前に押出物が一緒になって層状構造になるように配置された２つ以上のオリフィスを有する単一のダイを通して２つ以上の材料を押し出すプロセスを指す。
【００５４】
図１を参照すると、チューブ、ＩＶ注入ポートおよび接続部を含む静脈内（ＩＶ）輸液キットの一部が図示されている。患者は、静脈内（ＩＶ）輸液キットによってＩＶ供給源に接続される。キットは、末端のコネクタおよび１つもしくは複数の注入部位またはポートを有する、ある長さのチューブを含む。注入部位またはポートは、シリンジまたは他のＩＶ供給源を介して、さらなる医薬品などの注入を可能にする。例示的なキットは、図示されるように、Ｙ部位（コネクタ）１６を有するチューブ１４に接続される患者への挿入のための針１２およびＩＶ液の供給源（示さず）への接続のためのチューブ分枝部１８を含む。Ｙ部位は、Ｙ字管の一部の末端にまたは末端を覆う、Ｎｅｏｐｒｅｎｅなどの弾性プラグおよびキャップ組合せ２０を含む従来のＩＶ注入部位またはポートを含む。液の注入のためのさらなるＩＶ供給源の接続は、部位またはポート２０を介して、下にあるチューブに従来の針２２を挿入することによって達成される。本発明の実施形態は、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を含む添加剤が加えられる、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン）または熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を含むベースポリマー配合物から形成されるチューブ１４を含む。Ｙ部位（コネクタ）１６は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびメチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＭＡＢＳ）からなる群から選択される材料から形成することができる。チューブ１４は、Ｙ部位（コネクタ）１６に溶剤接着されている。
【００５５】
溶剤接着のための一般手順
【００５６】
チューブの外面を処理するための溶剤は、典型的に、１種または複数の炭化水素、例えばシクロヘキサノン、シクロヘキサン、ヘキサン、キシレン、トルエン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、酢酸エチル（ＥＡ）およびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）から選択される。溶剤処理は、末端部分をコネクタの管状体の軸方向の通路に挿入する前にチューブの末端部分の表面に溶剤を適用することを典型的に含む。
【００５７】
溶剤接着は、接着剤を使わずに２つ以上の材料の接着を可能にする方法である。例えば、材料「Ａ」は、コネクタであってよい材料「Ｂ」に恒久的に固定する（または、接着する）必要がある、チューブなどの第１の構成要素である。材料「Ａ」および「Ｂ」の両方は、医療デバイスの処理に適する溶剤中に浸す。次に、材料は重ねられ、固定されて（例えば、クランピングによって）、接着領域を形成する。重ねられた領域が硬化して接着を形成するのに適する時間、材料を互いに接触したままにする。
【００５８】
医療デバイスを組み立てるのに適する溶剤には、限定されずに以下：シクロヘキサノン、塩化メチレン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラン、アセトン、１，２−ジクロロエタン、メチルベンゼン、テトラヒドロフランおよび溶剤のブレンド（５０／５０％の塩化メチレン／シクロヘキサノン、５０／５０％または８０／２０％のＭＥＫ／シクロヘキサノン）が含まれ、粘度を増加させる（チューブまたはコネクタの）親プラスチックまたはベース配合物材料の構成成分とともに、接着溶剤をさらに２５重量％まで加えることができる。
（実施形態）
【００５９】
種々の実施形態を、以下に列挙する。以下に列挙する実施形態は、本発明の範囲に従う全ての態様および他の実施形態と組み合わせてもよいことは理解されるであろう。
【００６０】
実施形態１。少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を含む添加剤とを含むブレンドから形成される医療デバイス用チューブであって、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、ブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量でブレンド中に存在する、チューブ。
【００６１】
実施形態２。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは式（Ｉ）：
【００６２】
【化３】
2020503908.tif 000007
（式中、Ｒは、水素、アルキル、置換アルキル、ビニル置換アルキル、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたはビニル置換ヒドロカルビル基であり；グラフト化無水マレイン酸単位のモル百分率ｍは、２から１０モルパーセントの範囲内にあり；プロピレン単位のモル値ｎは、９８から９０モルパーセントの範囲内にあり、ｐは５から５００エチレンオキシド単位の範囲内にある）
に従う、実施形態１のチューブ。
【００６３】
実施形態３。ベースポリマー配合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレンおよび／もしくはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはそれらの組合せを含む、実施形態１または２のチューブ。
【００６４】
実施形態４。ベースポリマー配合物は、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む、実施形態１から３のうちの１つのチューブ。
【００６５】
実施形態５。ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、少なくとも６０モル％の全ポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含む、実施形態１から３のうちの１つのチューブ。
【００６６】
実施形態６。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合の生成物である、実施形態１から５のうちのいずれか１つのチューブ。
【００６７】
実施形態７。少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と、式（Ｉ）によるポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を含む添加剤とを含むポリマーブレンドを含むチューブであり、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、ブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量でブレンド中に存在するチューブと、チューブに接着したコネクタとを含む医療デバイスであって、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、コネクタへのチューブの接着を強化するのに有効である、医療デバイス。
【００６８】
実施形態８。ベースポリマー配合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン−および／もしくはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはそれらの組合せを含む、実施形態７の医療デバイス。
【００６９】
実施形態９。ベースポリマー配合物は、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む、実施形態７または８の医療デバイス。
【００７０】
実施形態１０。ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、少なくとも６０モル％のポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含む、実施形態７または８の医療デバイス。
【００７１】
実施形態１１。ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合の生成物である、実施形態７から１０のうちの１つの医療デバイス。
【００７２】
実施形態１２。コネクタは極性材料を含む、実施形態７から１１のうちの１つの医療デバイス。
【００７３】
実施形態１３。極性材料は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびメチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＭＡＢＳ）からなる群から選択される、実施形態１２の医療デバイス。
【００７４】
実施形態１４。コネクタはチューブに溶剤接着されている、実施形態７から１３のうちの１つの医療デバイス。
【００７５】
実施形態１５。医療デバイスを作製する方法であって、ポリプロピレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）を得るステップと、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯを、少なくともエチレンまたはプロピレンのポリマーまたはコポリマーを含み、遊離のポリ（エチレンオキシド）を除くベースポリマー配合物と合わせてブレンドを形成するステップであり、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯはブレンドの約０．０１から約５．０重量％の範囲内の量でブレンド中に存在する、ステップと、ブレンドからチューブを形成するステップと、溶剤の存在下でチューブをコネクタに接着して医療デバイスを形成するステップとを含み、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、コネクタへのチューブの接着を強化するのに有効である、方法。
【００７６】
実施形態１６。１０〜５０重量％の無水マレイン酸を有するポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）のエチレンオキシド開環重合は、式（Ｉ）によるＰＰ−ｇ−ＰＥＯを形成するために使用される、実施形態１５の方法。
【００７７】
実施形態１７。ベースポリマー配合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレンおよび／もしくはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはそれらの組合せを含む、実施形態１５または１６の方法。
【００７８】
実施形態１８。ベースポリマー配合物は、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む、実施形態１５から１７のうちの１つの方法。
【００７９】
実施形態１９。ポリエチレンおよび／またはポリプロピレン含有熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、少なくとも６０モル％のポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含む、実施形態１５から１７のうちの１つの方法。
【００８０】
実施形態２０。実施形態１から１９のいずれかにおいて、ＰＰ−ｇ−ＰＥＯは２から８の範囲内の分散度指数を有する。
【実施例】
【００８１】
本明細書で試験されるＰＰ−ｇ−ＰＥＯグラフトコポリマーは、特許文献５（米国特許第９，１５０，６７４号明細書）の方法によって調製される。具体的には、ポリプロピレン系グラフトコポリマーは、ポリプロピレン−無水マレイン酸コポリマー（ＰＰ−ＭＡ）出発原料から調製した。制御された開環重合を使用して、ポリプロピレン主鎖上にエチレンオキシドのポリマー側鎖をグラフト化し、官能基化された側基を有するポリプロピレングラフト−ポリ（エチレンオキシド）（ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ）コポリマーを調製した。ポリプロピレン主鎖上への親水性ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）側鎖の組込みは、所望の両親媒性を有するコポリマーをもたらした。
【００８２】
より具体的には、本発明の両親媒性グラフトコポリマーは、２ステップ合成シーケンスで調製した。第１に、ＰＰ−ＭＡプラットホームで還元反応を行って、ｉＰＰ−ジオールコポリマーを調製した。ここで、ジオール含有量は元々グラフト化されている無水マレイン酸単位のモル百分率に等しい。プロセスの第２のステップでは、エチレンオキシド開環重合をｉＰＰ−ジオールコポリマー上で行って、ポリプロピレン系グラフトコポリマーを生成した。
【００８３】
以下の実施例で使用されるＰＰ−ｇ−ＰＥＯは、＜１のブラシ（Ｂｒｕｓｈ）密度；４５．５のブラシ中の平均ＥＯ単位；および約１６重量％のＰＥＯ含有量を有していた。
（実施例１  比較）
【００８４】
市販されている熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）のみをベースとする第１のベースポリマー配合物を調製した。１３Ｃ−ＮＭＲおよびＦＴＩＲによって、ＴＰＥは、３３．０モル％のプロピレン、２４．８モル％のエチレンおよび４２．２モル％のブチレンを含有すると分析された。第１のベースポリマー配合物から、２．５”×０．５”圧縮成形試料を２００℃で調製した。
（実施例２）
【００８５】
ＰＰ−ｇ−ＰＥＯグラフトコポリマーを実施例１の第１のベースポリマー配合物と溶融混合することによって、様々なＰＰ−ｇ−ＰＥＯグラフトコポリマー含有量のブレンドを作製した。グラフトコポリマーは、ブレンドの重量の０．５重量％（実施例２−１）および５重量％（実施例２−２）の量で存在した。医療デバイスの例示的な構成要素を、実施例１に記載の圧縮成形によって調製した。
（実施例３  試験）
【００８６】
溶剤接着手順。実施例１〜２による医療デバイスの例示的な構成要素の各々（材料「Ａ」）を、ポリカーボネート（ＰＣ）（Ｍａｋｒｏｌｏｎ（登録商標）２５５８）から作製された医療デバイスの例示的な第２の構成要素（材料「Ｂ」）に溶剤接着した。材料「Ａ」および「Ｂ」を両方ともシクロヘキサノン溶剤に浸し（約５秒間）、その後重ねて（約０．７５〜１インチ）接着領域を形成した。次いで、試料を、一緒に固定し、４８時間、乾燥、硬化させた。
【００８７】
接着強度は、インストロン機械式試験機を使用して測定した。試料の寸法は、厚さ０．１インチ、幅０．５インチと測定され、５ｋＮロードセルを使用して１．５ｍｍ／分の歪速度を適用した。接着試験片が「剥離」するまで試料を引っ張り、互いに分離させた。破損の前に到達した最大の力を、各接着試料について記録した。５つの試料を各組成に対して試験し、平均値を図２に報告するが、それは接着強度（Ｎ）対ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ含有量を示す。接着強度のわずかな増加（１１〜１７％）が、実施例２−１および２−２によって達成された。
（実施例４）
【００８８】
実施例１〜２によるＴＰＥの接着強度に及ぼすポリエチレン（ＰＥ）含有量の影響を判定した。特許文献５（米国特許第９，１５０，６７４号明細書）によって作製されたポリエチレン−ポリ（エチレンオキシド）両親媒性グラフトコポリマー（ＰＥ−ｇ−ＰＥＯ）である０．５重量％のＰＥ７６０−ｇ−ＰＥＯ４と合わせて、様々な量のＰＥをＴＰＥに加えた。最初に、エチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）プラットホームで加水分解反応を行い、アセテート構造単位を除去して、エチレンビニルアルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）および酢酸メチル副産物を生成した。アセテート構造単位はカリウムメトキシドとの反応によって除去した。副産物の酢酸メチルは蒸留によって除去される。次いで、得られたポリマーのカリウムアルコキシドを用いて、エチレンオキシド開環重合（ＲＯＰ）を開始した。本プロセスの第２のステップにおいて、オキソアニオン重合をエチレンと酢酸ビニルのコポリマー上で行って、ポリエチレン系グラフトコポリマーを生成した。ＰＥ７６０−ｇ−ＰＥＯ４は、３６のブラシ密度および１４５のブラシ中の平均ＥＯ単位を有した。
【００８９】
医療デバイスの例示的な構成要素を、実施例１に記載の圧縮成形によって調製した。これらの構成要素を、実施例３によるＰＣ、ＭＡＢＳおよびＰＭＭＡコネクタ材料の試料に溶剤接着し、接着強度について試験した。
【００９０】
図３は、ベース配合物中の添加剤として０．５重量％のＰＥ−７６０−ｇ−ＰＥＯ−４を使用した、例示的なＴＰＥベース配合物における、異なるコネクタ材料にわたって平均化された接着強度（Ｎ）対ＰＥ濃度のグラフを提供する。図３から、ＴＰＥがポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）に富むとき、コポリマーＰＥ−ｇ−ＰＥＯはより効果的であるようである。ＴＰＥへの１０％ＰＥの追加の後、［ＴＰＥ＋０．５重量％ＰＥ−ｇ−ＰＥＯ］試料の接着強度は２３％増加した。グラフト化コポリマーは、ＰＰおよびＰＥに富むＴＰＥ試料で溶剤接着強度の増加を示し、プロピレン（Ｃ３）および／またはエチレン（２）単一成分（ＴＰＥはＣ３またはＣ２に富むべきである）の各々を少なくとも３０〜４０モル％以上含有しているＴＰＥにおいて、コポリマーがより効果的であることを示唆する。
【００９１】
このことから、ＴＰＥがポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）に富んでいることも、本明細書に開示されるようにコポリマーＰＰ−ｇ−ＰＥＯと一緒に使用される場合に、より効果的であると結論づけられる。好ましいベースポリマー配合物は、合計６０〜１００モル％（または、６５〜１００モル％またはさらに７０〜１００モル％）のポリエチレンおよびポリプロピレンを含有する。
（実施例５  比較）
【００９２】
市販されているポリプロピレン（ＰＰ）（ホモポリマーＰＨ５９２）のみをベースとする第２のベースポリマー配合物を調製した。医療デバイスの例示的な構成要素を、実施例１に記載の圧縮成形によって調製した。
（実施例６）
【００９３】
ＰＰ−ｇ−ＰＥＯグラフトコポリマーを実施例５の第２のベースポリマー配合物と溶融混合することによって、様々なＰＰ−ｇ−ＰＥＯグラフトコポリマー含有量のブレンドを作製した。グラフトコポリマーは、ブレンドの重量の０．５重量％（実施例６−１）および５重量％（実施例６−２）の量で存在した。医療デバイスの例示的な構成要素を、実施例１に記載の圧縮成形によって調製した。
（実施例７  試験）
【００９４】
実施例３による溶剤接着手順および試験を、ポリカーボネート（ＰＣ）（Ｍａｋｒｏｌｏｎ（登録商標）２５５８）から作製された医療デバイスの例示的な第２の構成要素（材料「Ｂ」）に溶剤接着する、実施例５〜６による医療デバイスの例示的な構成要素（材料「Ａ」）に対して行った。
【００９５】
平均値を図４に報告するが、それは接着強度（Ｎ）対ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ含有量を示す。実施例６−１（５４％）および６−２によって、接着強度の有意な増加が達成された。
（実施例８  比較）
【００９６】
市販されている直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（Ｄｏｗｌｅｘ（商標）２０４５．０１  Ｇ）のみをベースとする第３のベースポリマー配合物を調製した。医療デバイスの例示的な構成要素を、実施例１に記載の圧縮成形によって調製した。
（実施例９）
【００９７】
ＰＰ−ｇ−ＰＥＯグラフトコポリマーを実施例８の第３のベースポリマー配合物と溶融混合することによって、様々なＰＰ−ｇ−ＰＥＯグラフトコポリマー含有量のブレンドを作製した。グラフトコポリマーは、ブレンドの重量の０．５重量％（実施例９−１）および５重量％（実施例９−２）の量で存在した。医療デバイスの例示的な構成要素を、実施例１に記載の圧縮成形によって調製した。
（実施例１０  試験）
【００９８】
実施例３による溶剤接着手順および試験を、ポリカーボネート（ＰＣ）（Ｍａｋｒｏｌｏｎ（登録商標）２５５８）から作製された医療デバイスの例示的な第２の構成要素（材料「Ｂ」）に溶剤接着する、実施例８〜９による医療デバイスの例示的な構成要素（材料「Ａ」）に対して行った。
【００９９】
平均値を図５に報告するが、それは接着強度（Ｎ）対ＰＰ−ｇ−ＰＥＯ含有量を示す。実施例９−１（３０％）および９−２によって、接着強度の有意な増加が達成された。
【０１００】
本明細書の全体を通して、「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「ある特定の実施形態」、「１つまたは複数の実施形態」または「一実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及は、その実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、材料または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、この明細書全体の様々な場所における、「１つまたは複数の実施形態では」、「ある特定の実施形態では」、「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）では」または「一実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）では」などの語句の出現は、本発明の同じ実施形態を必ずしも指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適する方法で組み合わせることができる。
【０１０１】
本発明を特定の実施形態に関して本明細書に記載したが、これらの実施形態は単に本発明の原理および適用の例示であることを理解すべきである。本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲で、様々な修正および変更を本発明の方法および装置に加えることができることは、当業技術者に明らかである。したがって、本発明は、添付の請求項の範囲およびそれらの同等物の範囲内である修正および変更を含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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