[发明专利]多层管材

说明书

发明领域

本发明涉及聚合物管材，其典型地通过共挤出方法形成，该管材具有不同的聚合物材料的多个层。

发明背景

包含聚合物材料的管材被用于许多工业和商业应用中，包括医学领域。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。在管材被用于输送流体来用于人类患者的体内治疗或者用于传输任何流体(其中该流体本身或该流体所含的组分需要进行分离和包含在管内，并且不穿过管壁浸出)的情况中，选择具有可选性能的聚合物材料会是一个考虑因素。

聚氯乙烯(PVC)是最广泛使用的塑料之一。虽然结构稳定且容易成型为所需形状，但是通常使用增塑剂制备PVC，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应用的性能。同样地，由于塑化的PVC管材的固有性能，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收到PVC管的侧壁上。Schmitt(“Schmitt”)的美国专利4,627,844，其公开内容在此全部引入作为参考，公开了一种三层管，并包括在由Tekni-Plex,Inc公司的Natvar Division以商标“SUREPATH151”出售的商品中。如Schmitt所公开的，将PVC外层和低密度聚乙烯(LDPE)流体接触内层与乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的中间结合层共挤出。聚氨酯是PVC的潜在替代物，如共同拥有和共同待决的美国序列号13/354,029和13/586,288中所公开的。其他管材构型在美国专利7,647,949、美国专利4,211,741和美国专利公布2007/0119511中公开，其公开内容在此全部引入作为参考。独立权利要求前序部分的现有技术的例子基于US2009286028和US2009087606中给出的。

发明内容

根据本发明，提供一种管材、管或管状装置，其包括至少三层聚合物材料的同心层，该同心层包括包含热塑性聚氨酯的聚合物材料内层和外层，和包含聚合物材料(其包含含有丙烯酸酯的聚合物)的中间层，该中间层位于内层和外层之间，并且将内层和外层通过粘附机理例如化学粘附而结合在一起，无需另外的粘合剂或粘结剂层。该内层和外层每个所包含的聚氨酯的结构、分子量、结晶度、纯度、单体单元含量、支化度、链长、添加剂含量、无机物含量和物理性能例如伸长率、熔点、耐蠕变性和硬度可以相同或不同。

将聚合物材料层一起共挤出来形成管材，以使得外层和内层粘附到中间层，因此全部三层彼此粘附。该管材形成中空沟道、钻孔或通道，其由作为管材的壁的聚合物层径向环绕并限定。

管或管材特别适于输送含水流体例如医用治疗和应用中所用的流体。可选地，管或管材可以用于引导、传输和输送液态和气态非含水和含水流体，包括有机材料例如醚、醇、烃、胺、醛、酮、酰胺、羧酸和酯，和非含水流体例如氧、二氧化碳、一氧化碳、氦、氖、氩、氪、氙、氡、氢、氮等，和任意前述中两种或更多种彼此的混合物或者前述中一种或多种与含水流体一起的混合物。

优选内层和外层的聚合物材料包含聚氨酯热塑性弹性体材料(“TPU”)，和该中间层包含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)，所述丙烯酸酯中两种或更多种的共聚物或者前述中两种或更多种的混合物。