[发明专利]多层管道

说明书

技术领域

本发明涉及通常由共挤出方法形成的聚合物管道，该管道具有相同或不同聚合物材料形成的多层，每层依次互相粘结。

背景技术

由聚合物材料组成的管道在包括医学领域的许多工业和商业应用中使用。根据所需性能和预期的应用，使用了多种符合FDA要求的塑料。当使用管道传输流体对人类患者进行体内治疗时，聚合物材料的选择可能是一个因素。

聚氯乙烯(PVC)是最广泛使用的塑料之一。由于结构稳定且容易成型为所需形状，制备PVC通常使用增塑剂，该增塑剂可以从PVC基质中迁移出来进入体液，并且具有其他不是理想地适宜于医学治疗的性能。同样地，由于增塑化的PVC管道的内在性能，会引起用于医用治疗中的药物和其他含水流体成分潜在地吸附到PVC管的侧壁上。聚氨酯是PVC的潜在替代物。然而，由聚氨酯和聚乙烯组成的双层管道在相对低到中等应力、应变或机械操作条件下，存在不能使两层保持粘结在一起的问题。Schmitt的美国专利No.4,627,844公开的内容在此全部引入作为参考，其公开了一种三层管，并由the Natvar Division of Tekni-Plex，Inc公司以商标名“SUREPATH151”作为商品出售。如Schmitt所公开的内容，将PVC外层和低密度聚乙烯(LDPE)内流体接触层与乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的中间结合层共挤出。但是，Schmitt极大降低了乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的可能性。然而，尽管Schmitt通过提供LDPE流体接触层，极大地降低了添加剂从PVC中迁移出来而进入流体并使组分从流体中吸附到PVC管道的可能性，但还是优选不使用PVC。其他管道的构型在美国专利No.7.647,949、美国专利No.4.211,741和美国专利公开No.2007/0119511中公开，其内容在此全部引入作为参考。

发明内容

根据本发明，提供一种管道、管或管状装置，其包括至少三层聚合物材料的同心层，包括选择的第一种聚合物材料(通常由至少约90wt％的聚氨酯组成)的外层、所选的第二种聚合物材料(通常由至少约90wt％的聚乙烯组成)的内层，以及第三种聚合物材料(通常由至少约90wt％的含丙烯酸酯的聚合物组成)的中间层，该中间层位于内外层中间并通过粘接机理例如化学粘接，与内外层结合在一起。将聚合物层一起共挤出从而形成管道，使得内外层粘接到中间或中央层并由此结合在一起。管道形成中空沟道、钻孔或通道，由作为管壁的聚合物层径向环绕并限定。

聚合物材料优选是“无污染的”，意味着它们不包含不可忽略不计的的潜在的不需要的材料(通常低于约0.5wt％，并优选低于约0.2wt％)和/或在管的正常使用过程中输送含水流体至人体或从人体上输送时，防止不需要的材料浸出或漏出到水溶液或三层中的一层或其他层与之接触的介质中，其中不需要的材料例如增塑剂、催化剂、单体、金属、盐类、离子或其他潜在的人体不需要的物质，其中含水流体例如胰岛素、化疗药物或其他潜在的不稳定的药物水悬浮液。除了作为内外层之间并与内外层粘结的粘接剂之外，在相对低到中等的应力或应变条件下中间层防止内外层从中间层的脱层。另外，中间层作为屏障防止污染物从外层浸出或漏出到或穿过内层进入中空钻孔或管道的通道。

优选外层的聚合物材料由聚氨酯热塑性弹性体材料(“TPU”)组成，内层由聚乙烯(“PE”)组成，通常是低密度聚乙烯(“LDPE”)、线性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、高密度聚乙烯(“HDPE”)或其共混物，中间或中央层由乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、酸酐接枝的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(AEMA)、两种或更多种所述丙烯酸酯的共聚物或两种或更多种前述物质的混合物组成。

参考图1，2，优选聚氨酯外层1的厚度T3在约0.001”到约0.025”之间，内层聚乙烯层3的厚度T1在约0.001”到约0.025”之间，中间丙烯酸酯共聚物层2的厚度T2在约0.001”到约0.025”之间。层1、2、3联合形成管壁包围并限定中央流体流过通道20。