具有控制的取向的聚合物管制造技术

技术编号:24334616 阅读:153 留言:0更新日期:2020-05-29 21:40
本文中提供了用于制备适合体内使用的取向聚合物管如可生物降解的聚合物管的方法。所公开的方法提供了典型的挤出/膨胀方法(通常通过该方法生产用于这样的用途的取向聚合物管)的替代方案。有利地,所公开的方法能够提供管壁内可结晶聚合物的更均匀的分子取向,这能够赋予这样的聚合物管以提高的强度(例如抗压缩性)和韧性。

Polymer tube with controlled orientation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有控制的取向的聚合物管专利
本申请涉及具有特定分子取向的聚合物管,其在各种领域中都有应用。专利技术背景聚合物管被广泛用于许多应用中。特别地,生物可吸收的聚合物管可以被设计用于体内植入(例如血管和动脉内),以用作支架来代替传统的金属支架。一些可生物吸收的聚合物管可用作神经导管和/或在体内用作用于神经组织再生的占位符。其它生物可吸收的聚合物管可以被设计为用于从体腔或伤口中排出流体和/或气体(例如用于促进愈合)的排泄管。有利地,用一种或多种可生物降解的聚合物制备可生物吸收的聚合物管,并且因此所述可生物吸收的聚合物管可以随着时间的流逝而溶解或被人体吸收,从而消除了对在使用后通过外科手术移除这些管的需要。可生物降解的聚合物管通常包含一种或多种可生物降解的聚合物,例如包括但不限于聚(L-丙交酯)(PLLA),聚(D-丙交酯)(PDLA),聚(D,L-丙交酯)(PDLLA)),聚(ε-己内酯)(PCL),聚乙醇酸(PGA),聚(对二噁烷酮)(PDO),聚(碳酸-1,3-亚丙酯)(PTMC),聚(羟基丁酸酯),聚(羟基戊酸酯),聚(碳酸1,4-亚丁酯),聚环氧乙烷(PEO),聚乙二醇(PEG),聚丙二醇(PPG)及它们的共聚物、共混物和衍生物。用于生产可生物吸收的聚合物管的一种或多种聚合物的选择可能对所得管的生物相容性/毒性和所得管的物理/机械性质(例如降解速率、强度(例如径向强度)和反冲率)都有影响。生产这样的聚合物管(特别是单层厚壁聚合物管)的一种常用方法涉及挤出和环形膨胀过程。使用这样的方法,将聚合物挤出成管形式,并且将所得的管形式环形地拉伸/膨胀以提供聚合物管。在通过环形膨胀提供的聚合物管壁内分子取向通常是有利的,因为它导致提高的强度和/或热收缩性能。但是,关于在整个聚合物管壁厚度内可能的分子取向程度,已知的挤出和环形膨胀过程固有地受到限制。此外,由于管状结构,在整个壁厚度上可能存在分子取向的梯度,因为采用环形膨胀时管的内径通常比管的外径经受更大的拉伸/分子取向。这样,提供用于控制聚合物管壁内分子取向的方法以及提供具有显示出这样的受控分子取向的壁的聚合物管将是有益的。专利技术概述本专利技术总体上涉及用于生产聚合物管的方法以及通过这样的方法生产的聚合物管。用于例如生物医学应用的聚合物管通常以某种方式膨胀/拉伸以引起管壁内的分子取向,这提供增加的强度(例如抗径向压缩性)。本文中公开的、包括生产聚合物管并使其中的聚合物分子取向以得到取向的聚合物管的新颖方法有利地采用平面拉伸和/或多层环形膨胀工艺。如本文中将公开的,通过改变分子在聚合物管内取向的方法(相对于用于提供这种取向的聚合物管的典型的挤出/环形膨胀方法),可以提供显示出改变的结晶度特性且在一些实施方案中显示出相应的提高的强度(例如提高的抗径向压缩性)和/或受控的热收缩性能的管。在一个方面,本公开提供了用于生产取向的聚合物管的方法,该方法包括:使包含可结晶的可生物降解聚合物并且具有第一尺寸的聚合物材料经历平面拉伸以增加第一尺寸,以给出显示出至少部分分子取向的拉伸的聚合物材料;和将所述拉伸的聚合物材料和粘合剂聚合物材料形成管状形式(其也可以被称为管或取向的聚合物管)。作为一个实例,所述粘合剂聚合物材料将拉伸的聚合物材料的相邻层粘附到其自身或所述管状形式内的其它层。在一些实施方案中,所述聚合物材料可以是聚合物膜,并且在一些实施方案中,所述聚合物材料可以是聚合物型材。在某些实施方案中,所述聚合物材料具有第二尺寸,并且所述经历平面拉伸步骤还包括拉伸所述聚合物材料以增加该第二尺寸,从而给出双轴取向的聚合物材料。所述粘合剂聚合物材料可以在所公开的方法的各个阶段与所述可结晶的可生物降解聚合物缔合。例如,在一个实施方案中,上述方法还包括在所述经历平面拉伸步骤之前将所述粘合剂聚合物材料与所述可结晶的可生物降解聚合物结合,以给出聚合物材料,该聚合物材料是具有呈分层形式的可结晶的可生物降解聚合物和粘合剂聚合物材料的复合聚合物材料。在另一个实施方案中,上述方法还包括在所述形成步骤之前将所述粘合剂聚合物材料与所述拉伸的聚合物材料结合。在某些实施方案中,所述形成步骤包括将聚合物材料和粘合剂聚合物材料包裹在圆柱形物体上。在一些实施方案中,这样的包裹包括将聚合物材料和粘合剂聚合物材料围绕所述圆柱形物体多次包裹,从而给出包含多层拉伸的聚合物材料和多层粘合剂聚合物材料的管。所述圆柱形物体可以变化并且可以是例如心轴,其中所述方法还包括从所述心轴移除管。在一些实施方案中,所述圆柱形物体包括装置。在另一方面,本公开提供了用于生产取向的聚合物管的方法,该方法包括:获得至少两个聚合物管,每个聚合物管包含可结晶的、可生物降解的聚合物;环形膨胀所述至少两个聚合物管以产生至少两个取向的聚合物管;和将所述至少两个取向的聚合物管和一种或多种粘合剂聚合物材料组合成多层管状形式。在一些实施方案中,所述环形膨胀步骤在所述组合步骤之前完成。在一些实施方案中,所述组合步骤在所述环形膨胀步骤之前完成,并且在一些实施方案中,所述组合步骤在所述环形膨胀步骤期间完成(即,所述至少两个取向的聚合物管和所述粘合剂聚合物材料被在所述至少两个聚合物管的环形膨胀期间组合)。在一些实施方案中,本方法可以进一步包括在环形膨胀步骤之前将粘合剂聚合物材料与所述至少两个聚合物管中的一个或多个组合以得到一个或多个聚合物管,它们是具有呈层状形式的可结晶的、可生物降解的聚合物以及粘合剂聚合物材料的复合聚合物管。在一些实施方案中,本方法可以进一步包括将粘合剂聚合物材料与所述至少两个聚合物管中的一个或多个(在所述环形膨胀步骤之前或之后)组合以得到一个或多个聚合物管,它们是具有呈层状形式的可结晶的、可生物降解的聚合物以及粘合剂聚合物材料的复合聚合物管。在某些实施方案中,上面提及和在下文中更详细描述的方法还包括通过使所述多层管状形式经受热、压力或热和压力两者而使所述管状形式熔融的步骤。压力可以是正压或负压,例如包括抽真空以形成管(例如通过经带孔的心轴施加真空)。所述熔融步骤可以例如包括在使管状形式/层状结构经受热、压力或热和压力两者之前,在所述管状形式周围施加收缩管或收缩膜以给出层状结构。收缩管或收缩膜的组成可以变化,并且可以包含一种或多种例如选自含氟聚合物(例如聚四氟乙烯)、聚烯烃(例如低密度聚乙烯(LLDPE))、聚氨酯和/或硅氧烷聚合物(例如聚二甲基硅氧烷PDMS)及其组合的材料。在本文中公开的任何方法的上下文中,在某些实施方案中的所述可结晶的、可生物降解的聚合物选自下组:聚(L-丙交酯)(PLLA),聚(D-丙交酯)(PDLA),聚(ε-己内酯)(PCL),聚乙醇酸(PGA),聚(对二噁烷酮)(PDO),聚(羟基丁酸酯),聚(羟基戊酸酯),聚(碳酸-1,4-亚丁酯),聚环氧乙烷(PEO),聚乙二醇(PEG),聚丙二醇(PPG)及它们的共聚物、共混物和衍生物。粘合剂聚合物材料选自例如下组:聚(ε-己内酯),聚(碳酸-1,3-亚丙酯),聚(D,L-丙交酯)(PDLLA),聚(L-丙交酯-共-ε-己内酯),聚(L-丙交酯-共-碳酸-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于生产管的方法,该方法包括:/n获得至少一种显示至少部分分子取向的拉伸的聚合物材料,其中:/n获得所述至少一种拉伸的聚合物材料的步骤包括拉伸至少一种聚合物材料,/n所述至少一种聚合物材料包含第一尺寸且包含至少一种可结晶的、可生物降解的聚合物材料,并且/n所述至少一种聚合物材料被以增加所述第一尺寸的方式拉伸;和/n使用所述至少一种拉伸的聚合物材料形成所述管。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170908 US 62/555,7961.用于生产管的方法,该方法包括:
获得至少一种显示至少部分分子取向的拉伸的聚合物材料,其中:
获得所述至少一种拉伸的聚合物材料的步骤包括拉伸至少一种聚合物材料,
所述至少一种聚合物材料包含第一尺寸且包含至少一种可结晶的、可生物降解的聚合物材料,并且
所述至少一种聚合物材料被以增加所述第一尺寸的方式拉伸;和
使用所述至少一种拉伸的聚合物材料形成所述管。


2.权利要求1的方法,其中所述拉伸包括平面拉伸。


3.权利要求1的方法,其中所述至少一种聚合物材料中的一种或多种是聚合物膜、聚合物单丝、聚合物带和聚合物棒中的一种或多种。


4.权利要求1的方法,其中:
所述至少一种聚合物材料具有第二尺寸,并且
拉伸所述至少一种聚合物材料的步骤包括拉伸所述至少一种聚合物材料以增加所述第二尺寸,
所述至少一种拉伸的聚合物材料包含双轴拉伸的聚合物材料。


5.权利要求1的方法,其中所述形成步骤包括使用所述至少一种拉伸的聚合物材料和至少一种粘合剂聚合物材料。


6.权利要求1的方法,其进一步包括:
至少部分地基于将所述至少一种粘合剂聚合物材料与所述至少一种可结晶的、可生物降解的聚合物材料组合而获得所述至少一种聚合物材料。


7.权利要求6的方法,其中所述至少一种聚合物材料是复合聚合物材料,其包含呈层状形式的所述至少一种可结晶的、可生物降解的聚合物材料和所述至少一种粘合剂聚合物材料。


8.权利要求6的方法,其中在所述至少一种聚合物材料被拉伸之前、期间或之后将所述至少一种粘合剂聚合物材料和所述至少一种可结晶的、可生物降解的聚合物材料组合。


9.权利要求1的方法,其中所述形成管的步骤包括将所述至少一种拉伸的聚合物材料和所述至少一种粘合性聚合物材料包裹在支撑物周围。


10.权利要求9的方法,其中所述支撑物具有圆柱形、圆形、矩形、三角形、椭圆形、多边形和管形式中的一种或多种。


11.权利要求9的方法,其中所述包裹步骤包括将所述至少一种拉伸的聚合物材料和所述至少一种粘合剂聚合物材料围绕所述支撑物多次包裹,使得所述管包含多层所述至少一种拉伸的聚合物材料和多层所述至少一种粘合剂聚合物材料。


12.权利要求9的方法,其中:
所述至少一种拉伸的聚合物材料包含多个单元的拉伸的聚合物材料,
所述多个单元的拉伸的聚合物材料包含不同的聚合物材料或相同的聚合物材料;并且
所述形成管的步骤包括以堆叠方式和交错方式中的至少一种方式布置所述多个单元的拉伸的聚合物材料,和将所述布置的多个单元的拉伸的聚合物材料以偏角方式缠绕。


13.权利要求9的方法,其中所述支撑物是心轴,并且所述方法还包括从所述心轴移除所述管。


14.权利要求9的方法,其中所述支撑物包括装置。


15.权利要求14的方法,其进一步包括至少部分地基于所述管和所述支撑物形成一种所得的复合材料,并且所得的复合材料为医疗装置。


16.权利要求1的方法,其进一步包括至少部分地基于所述管形成医疗装置。


17.权利要求16的方法,其中所述形成医疗装置的步骤包括将所述管切割成支架。


18.权利要求17的方法,其进一步包括将治疗剂、覆盖物和涂层中的一种或多种施加到所述支架上。


19.权利要求1的方法,其中所述形成管的步骤包括使所述至少一种拉伸的聚合物材料经受热和压力中的至少一种。


20.权利要求1的方法,其中所述形成管的步骤包括:
形成层状结构,所述形成层状结构的操作包括:
在所述至少一种拉伸的聚合物材料的至少一部分周围施加收缩管或收缩膜以给出层状结构,和
使所述层状结构经受热和压力中的至少一种。


21.权利要求1的方法,其中所述形成管的步骤包括:
将所述至少一种拉伸的聚合物材料的至少一部分插入模具中;
将所述至少一种拉伸的聚合物材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·M·林赛J·R·坎帕内利E·A·弗雷B·L·安纽克斯J·A·马洛
申请(专利权)人:宙斯工业产品股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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