高阻隔性彈性體糞便導(dǎo)管或造口袋的制作方法
【專利摘要】糞便導(dǎo)管或造口袋，由臭味阻隔性材料制成，包括熱塑性彈性體、臭味阻隔性改良劑和防粘連劑。
【專利說明】高阻隔性弾性體糞便導(dǎo)管或造ロ袋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于糞便導(dǎo)管、糞便袋或造ロ袋的臭味阻隔性材料。
【背景技術(shù)】
[0002]糞便導(dǎo)管有時候由于糞便臭味透過管壁而遭受詬病。
[0003]臭味阻隔性差的可能原因是這些器件由硅酮材料組成。硅酮的臭味阻隔性已知在聚合物材料中是最差的之一。例如，硅酮的氧透過率據(jù)報道是775，000 CC mil/m2/天。因此，20 mil厚的硅酮導(dǎo)管比通常使用的透過率為50cc mi 1/m2/天或更低的造ロ薄膜差大約3個數(shù)量級。
[0004]對于硅酮糞便導(dǎo)管具有不好的臭味阻隔性的另ー可能的解釋是該類器件中使用的擠出硅酮相對粗糙并因此會存蓄糞便組分。存蓄了糞便的斑點(diǎn)輪廓提供了相當(dāng)大的表面積，臭味通過該面積進(jìn)行傳遞。
[0005]高的臭味透過率和大的表面積結(jié)合成為了糞便導(dǎo)管中使用的硅酮臭味阻隔特性不好的原因之一。
[0006]希望的是開發(fā)一種用于糞便導(dǎo)管中的材料，該材料具有所需的硅酮特性同時提供了顯著優(yōu)于硅酮的臭味阻隔性。
[0007]本發(fā)明的目的是提供具有這些特性的臭味阻隔性聚合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]熱塑性弾性體(TPE)或可固化的弾性體在醫(yī)療器件中的應(yīng)用是眾所周知的。然而，這些弾性體不為人知的是顯示高的臭味阻隔性能。本發(fā)明是改性弾性體以實(shí)現(xiàn)高的臭味阻隔性同時保持其柔軟性、后擠出轉(zhuǎn)化(焊接和粘結(jié))的能力以及不粘連的特征。
[0009]本發(fā)明的一個實(shí)施方案涉及由高阻隔性弾性體制成的單層導(dǎo)管，從而根據(jù)ASTMD3985通過氧透過率而測量的臭味阻隔性在23°C不大于50，000 cc mil/m2/天，或更優(yōu)選不大于5，000 cc mil/m2/天。這樣的導(dǎo)管在臭味阻隔性上比硅酮導(dǎo)管好至少10倍。
[0010]U.S.專利 N0.6，946，522、7，056，971 和 7，060，753 公開了使用液體聚異丁烯油增塑劑提高TPE的氣體阻隔性。然而，這些配制劑，尤其是當(dāng)目的在于軟質(zhì)弾性體(即肖氏A小于60)時，產(chǎn)生粘連問題，其中TPE導(dǎo)管的表面在折疊和包裝時相互密封。使用更大量的油增塑劑允許產(chǎn)生更軟的TPE，但是伴隨著在油性表面中的不利效應(yīng)，導(dǎo)致后擠出轉(zhuǎn)化(焊接和粘結(jié))不好。另外，沒有公開基于烯烴嵌段共聚物(0BC，如Dow公司制備的Infuse?)的TPE。盡管存在使粘連最小化的普通方法，包括添加礦物油或滑潤添加剤。然而，這些方法具有的缺點(diǎn)在于由于它們對于表面粘結(jié)的不利效應(yīng)所以阻止了各部分進(jìn)ー步轉(zhuǎn)化成糞便導(dǎo)管。U.S.專利N0.7，629，406公開了以小于4%的濃度使用有機(jī)粘土以提高高密度聚乙烯(HDPE)的阻隔性能。然而，沒有提到在TPE中使用有機(jī)粘土，其中肖氏A硬度不大于60，或者優(yōu)選不大于50。
[0011]本發(fā)明的另ー實(shí)施方案涉及ー種糞便導(dǎo)管，其肖氏A硬度不大于60和氧透過率不大于2，500 cc/m2/天或優(yōu)選不大于1，000 cc/m2/天，包含(I)熱塑性弾性體、(2)臭味阻隔性改良劑和(3)至少0.1%的防粘連劑，其中熱塑性弾性體選自苯乙烯嵌段共聚物、熱塑性硫化橡膠或聚烯烴弾性體，并且其中臭味阻隔性改良劑選自聚異丁烯、聚丁烯或有機(jī)粘土，而其中防粘連劑主要選自無機(jī)填料，如硅石、滑石、粘土、云母等以及它們的共混物。要注意的是在ー個實(shí)施方案中有機(jī)粘土既可以用作臭味阻隔性改良劑又可以用作防粘連劑。有機(jī)粘土包括蒙脫石粘土、蒙阜石粘土、嵌入粘土(intercalated clay)、納米粘土或上述粘土的混合物。本發(fā)明中描述的有機(jī)粘土包括Nanocor公司制造的蒙脫石粘土，這是蒙皂石粘土族中最普通的ー種。有機(jī)粘土可以由具有獨(dú)特形態(tài)的納米粘土組成，由此ー維是在納米范圍內(nèi)。另外，有機(jī)粘土優(yōu)選使用有機(jī)嵌入物嵌入從而形成粘土-化學(xué)品絡(luò)合物，其中粘土通道間隔由于表面改性過程而增加。在適當(dāng)?shù)臏囟群图羟袟l件下，嵌入體能夠在樹脂基質(zhì)中脫落。任選地，可以使用下面的添加劑以便于導(dǎo)管擠出物的制造，包括熔體粘度改性劑、增粘劑、防粘劑、增塑劑等。
[0012]基于熱塑性弾性體的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)包括苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-こ烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)和它們的共混物。熱塑性硫化橡膠(TPV)包括可固化橡膠和聚烯烴(即PP或PE的均聚物和共聚物)的共混物。可固化橡膠包括EPDM、EP橡膠、山都平(santoprene)等。聚烯烴弾性體包括烯烴嵌段共聚物(OBC),如Dow公司制備的Infuse,其中在相同的聚合物基質(zhì)中烯烴嵌段共聚物的晶相充當(dāng)硬嵌段，而無定形嵌段共聚物充當(dāng)軟嵌段。下面是根據(jù)ASTM D3985由在23°C的氧透過率測量的臭味阻隔性的概述:
表1-不含有機(jī)粘土或沸石的各種弾性體的臭味阻隔性比較
【權(quán)利要求】
1.糞便導(dǎo)管，由臭味阻隔性材料制成，包含: i)熱塑性弾性體，選自苯乙烯嵌段共聚物、熱塑性硫化橡膠或聚烯烴弾性體； ii)臭味阻隔性改良劑，選自聚異丁烯、聚丁烯或有機(jī)粘土；和 iii)防粘連劑，主要選自無機(jī)填料，包括硅石、滑石、粘土和云母。
2.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，其中所述苯乙烯嵌段共聚物包括苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯こ烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)或上述共聚物的共混物。
3.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，其中所述熱塑性硫化橡膠包含可固化的橡膠與聚烯烴的共混物。
4.權(quán)利要求3的糞便導(dǎo)管，其中所述聚烯烴是聚乙烯和聚丙烯，包括它們的均聚物和共聚物。
5.權(quán)利要求3的糞便導(dǎo)管，其中可固化的橡膠選自乙烯丙烯二烯単體(EPDM)、乙烯丙烯橡膠和山都平以及它們的共混物。
6.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，其中所述聚烯烴弾性體包括烯烴嵌段共聚物，其中烯烴嵌段共聚物的晶相充當(dāng)硬嵌段而無定形嵌段共聚物充當(dāng)軟嵌段。
7.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，其中所述有機(jī)粘土包括蒙脫石粘土、蒙皂石粘土、嵌入粘土、納米粘土或上述粘土的混合物。
8.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，其中根據(jù)ASTMD3985的氧阻隔性透過率在23°C為1000cc/m2/天或更低。
9.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，具有的肖氏A硬度為60或更低。
10.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，具有的算木平均表面粗糙度Ra不小于0.1 或優(yōu)選不小于 I U m。
11.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，其中糞便導(dǎo)管的表面可以用粘合強(qiáng)度大于5N/in的粘合劑粘結(jié)。
12.權(quán)利要求1的糞便導(dǎo)管，其中糞便導(dǎo)管的表面可以用焊接強(qiáng)度大于5N/in熱焊接。
13.糞便導(dǎo)管，由臭味阻隔性材料制成，包含: i)熱塑性弾性體，選自苯乙烯嵌段共聚物、熱塑性硫化橡膠或聚烯烴弾性體； ii)臭味阻隔性改良劑，選自聚異丁烯、聚丁烯或有機(jī)粘土；和 iii)防粘連劑，主要選自無機(jī)填料，包括硅石、滑石、粘土和云母， 所述臭味阻隔性材料具有60或更小的肖氏A硬度和不小于0.1 V- m或優(yōu)選不小于I ii m的算木平均表面粗糙度Ra。
14.權(quán)利要求13的糞便導(dǎo)管，其中根據(jù)ASTMD3985的氧阻隔性透過率在23°C為1000cc/m2/天或更低。
15.造ロ袋，由臭味阻隔性材料制成，包含: i)熱塑性弾性體，選自苯乙烯嵌段共聚物、熱塑性硫化橡膠或聚烯烴弾性體； ii)臭味阻隔性改良劑，選自聚異丁烯、聚丁烯或有機(jī)粘土；和 iii)防粘連劑，主要選自無機(jī)填料，包括硅石、滑石、粘土和云母。
16.糞便導(dǎo)管，具有臭味阻隔性材料，包含: 弾性體，選自硅酮、聚氨酷、苯乙烯嵌段共聚物、熱塑性硫化橡膠或聚烯烴弾性體；納米復(fù)合材料填料，其涂覆在所述弾性體上或存在于所述弾性體中以提供臭味阻隔性； 所述弾性體和納米復(fù)合材料形成肖氏A硬度不大于60的軟質(zhì)導(dǎo)管用管。
17.權(quán)利要求16的糞便導(dǎo)管，其中所述導(dǎo)管用管在彎曲時不開裂。
18.權(quán)利要求16的糞便導(dǎo)管，其中所述用管是擠出的并且可以通過焊接和粘結(jié)而轉(zhuǎn)化成。
19.糞便導(dǎo)管，含有臭味阻隔性材料，包含: 弾性體基材，在所述弾性體基材上包含含沸石的涂層； 所述弾性體和沸石形成肖氏A硬度不大于60的軟質(zhì)導(dǎo)管用管。
20.糞便導(dǎo)管，含有臭味阻隔性材料，包含: 硅酮管； 在所述管上的至少ー層納米復(fù)合材料涂層；和 至少ー層硅烷偶聯(lián)劑； 所述涂覆的管具有不大于20，000cc/m2/天的氧透過率。
【文檔編號】A61F5/445GK103533969SQ201280021995
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月17日
【發(fā)明者】M.L.蔡, T.阮-德瑪麗 申請人:康沃特克科技公司