專利名稱：適用于高壓消毒的制品的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及由聚(亞芳基醚)組合物制成的制品，特別是適用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的制品。
在醫(yī)學(xué)和研究設(shè)施中，關(guān)鍵的是要求所有用于治療患者或者盛裝測試樣品的設(shè)備和材料對于使用來說是絕對安全的，由此將疾病傳播的機(jī)會最小化。公知諸如B型肝炎的疾病通過受污染的外科器具傳播。這點(diǎn)帶來的結(jié)果是提出更嚴(yán)格的指導(dǎo)方針將消毒和滅菌作為武器以滿足控制傳染和降低或消除研究污染的要求。常規(guī)消毒(滅菌)方法包括使用干熱空氣，使用濕(蒸汽)熱高壓滅菌(消毒)、氣體(環(huán)氧乙烷處理)、輻射和使用消毒劑如戊二醛的化學(xué)消毒。雖然這些方法的每一種有其自身特定的用途，但是使用濕(蒸汽)熱的高壓滅菌是最可靠的且是廣泛用于破壞微生物生命的方法。
蒸汽消毒通常表示為通過在高壓鍋中加熱在壓力下的飽和蒸汽以實(shí)現(xiàn)至少121℃的鍋溫，持續(xù)30分鐘或更長時間。該消毒方法的可靠性依賴于實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臏囟群蜁r間以及用蒸汽徹底置換空氣(即不夾帶空氣)。將消毒循環(huán)時間最小化的期望和更嚴(yán)格的消毒標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，帶來了一種趨勢使加壓蒸汽的溫度升高到134℃并保持30分鐘。相信這種類型的濕熱能殺死大部分已知的微生物細(xì)胞，包括通常耐熱的孢子。
在所有保健和臨床研究工業(yè)中越來越多地使用塑料材料，包括用于醫(yī)學(xué)、牙科、外科、研究和獸醫(yī)行業(yè)的制品。與傳統(tǒng)金屬(如不銹鋼)相比，經(jīng)常期望塑料材料作為結(jié)構(gòu)材料，這是出于諸如降低材料成本、容易制造、設(shè)計(jì)靈活性、質(zhì)輕、耐沖擊性和美觀的原因。這種制品的實(shí)例包括各種器具和工具，如鑷子、探針、控制器、牽引器、擴(kuò)張器、診視器、解剖刀、keratomes、剪刀、剪切器、子宮鏡、導(dǎo)尿管、吊鉤、耳匙、鑿子、夾子、壓板、鉗子、提出器、密封物、壓舌板等。另外，許多制品部分地由塑料材料制成，例如具有用傳統(tǒng)材料如外科鋼材形成的剩余部分的手柄。在制造各種盤子、容器和片材中也增加了塑料材料的使用，這些制品通常用于儲存、收容、轉(zhuǎn)移和覆蓋該器具和工具，還包括用于需要消毒的保健和臨床研究工業(yè)的其它制品，包括器具盤子和容器、廢物容器、樣品容器、輕質(zhì)外殼、器具蓋子、籠子等。
保健和臨床研究工業(yè)趨向于在用蒸汽熱進(jìn)行的高壓消毒中采用越來越高的溫度，這降低了對適宜的塑料材料的易獲得性進(jìn)行選擇的可能性。該制品，包括盤子、蓋子、籠子和容器，需要能夠經(jīng)受住重復(fù)地暴露于消毒過程且不會脆化或物理性能明顯損失。變脆和會碎成許多碎片的制品通常是不可接受的，特別是在手術(shù)室中，其中全部制品需要在外科手術(shù)完成之后進(jìn)行清點(diǎn)。期望的物理性能特征和越來越高要求的消毒技術(shù)的結(jié)合，結(jié)果是對于具有增強(qiáng)的物理性能的塑料材料制成的制品存在不斷地需求。
發(fā)明概述由聚(亞芳基醚)組合物制成的制品滿足了，至少部分地滿足了，對于上述改進(jìn)的制品的需求，其中該組合物的2.5毫米(mm)厚度的測試樣品在用134℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20小時之后，依據(jù)ISO 6603測量的(抗沖)最大載荷能量(energy to maximum load)大于或等于70千克-厘米(70kg-cm)；且在相同高壓消毒條件下80小時之后，最大載荷能量百分比的變化小于或等于絕對值的10％。該測試樣品可以采用注塑、壓塑、吹塑、片材擠出、型材擠出或熱成形技術(shù)中的一種來制備。
詳細(xì)說明在另一實(shí)施方式中，制品由包含至少一種聚(亞芳基醚)(poly(aryleneether))、至少一種鏈烯基芳族化合物(alkenylaromatic compound)的非彈性體聚合物和至少一種抗沖改性劑(impact modifier)的組合物制得；其中該組合物的2.5mm厚的測試樣品在用134℃的蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20小時之后，依據(jù)ISO 6603測量的最大載荷能量大于或等于70kg-cm，且在相同高壓消毒條件下80小時之后，最大載荷能量百分比的變化小于或等于絕對值的10％。該測試樣品可以采用注塑、壓塑、吹塑、片材擠出、型材擠出或熱成形技術(shù)中的一種來制備。
在另一實(shí)施方式中，制品由包含至少一種聚(亞芳基醚)、至少一種橡膠-改性的聚苯乙烯和至少一種氫化的嵌段共聚物的組合物制得；其中該組合物的厚度為2.5mm的測試樣品在用134℃的蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20小時之后，依據(jù)ISO 6603測量的最大載荷能量大于或等于70kg-cm，且在相同高壓消毒條件下80小時之后，顯示的最大載荷能量百分比的變化小于或等于絕對值的10％?？梢圆捎米⑺堋核?、吹塑、片材擠出、型材擠出或熱成形技術(shù)中的一種來制備該測試樣品。
考慮在不斷改變地抗菌環(huán)境中，將來對于消毒技術(shù)的變化可以包括溫度大于134℃且時間任選小于30分鐘。預(yù)期上述制品和材料將適用于采用大于134℃但小于或等于175℃的消毒技術(shù)。
樹脂組合物中所利用的聚(亞芳基醚)為具有式I結(jié)構(gòu)單元的已知聚合物。
其中，每個Q1獨(dú)立地為鹵素、伯或仲低級烷基、苯基、鹵代烷基、氨基烷基、烴氧基、或其中鹵素和氧原子中間間隔至少兩個碳原子的鹵代烴氧基；每個Q2獨(dú)立地為氫、鹵素、伯或仲低級烷基、苯基、鹵代烷基、烴氧基或如Q1中定義的鹵代烴氧基。
聚(亞芳基醚)均聚物和共聚物均包括在內(nèi)。優(yōu)選的均聚物包括含有2，6-二甲基-1，4-亞苯醚(phenylene ether)單元的那些。適宜的共聚物包括組合中含有這種2，6-二甲基-1，4-亞苯醚單元與例如2，3，6-三甲基-1，4-亞苯醚單元的共聚物。也包括含有通過以已知方式在聚(亞芳基醚)上接枝諸如乙烯基單體的材料或諸如聚苯乙烯和彈性體的聚合物而制成的部分的聚(亞芳基醚)，以及偶聯(lián)的聚(亞芳基醚)，其中低分子量聚碳酸酯、醌、雜環(huán)和縮甲醛以已知方式與兩個聚(亞芳基醚)鏈的羥基進(jìn)行反應(yīng)以制得更高分子量的聚合物，前提條件是剩余足夠比例的自由OH基團(tuán)。
該聚(亞芳基醚)通常具有的特性粘度大于或等于0.25、通常為0.25～0.6、且更明確地為0.35～0.60分升/克(dl./g.)，其中該粘度在25℃氯仿中測量。也可以利用高特性粘度的聚(亞芳基醚)與低特性粘度聚(亞芳基醚)的組合。這種低特性粘度聚(亞芳基醚)可以具有0.10～0.33dl./g的特性粘度，該特性粘度是在25℃鹵仿中測量的。當(dāng)使用兩種特性粘度時，確定準(zhǔn)確的比例將在一定程度上取決于所用的聚(亞芳基醚)的準(zhǔn)確的特性粘度和所期望具有的最終物理性能。該聚(亞芳基醚)可以具有的數(shù)均分子量為約3,000至約40,000克/摩爾(g/mol)并且/或者重均分子量為約5,000至約80,000g/mol，這是使用單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物、40℃下的苯乙烯二乙烯基苯凝膠和濃度為每毫升氯仿1毫克的樣品，通過凝膠滲透色譜法測量的。
聚(亞芳基醚)通常通過氧化偶聯(lián)至少一種單羥基芳族化合物如2，6-二甲苯酚或2，3，6-三甲基苯酚來制備。催化劑體系通常用于此種偶聯(lián)中；它們通常含有至少一種重金屬化合物如銅、錳或鈷化合物，經(jīng)常與多種其它材料組合。
該聚(亞芳基醚)包括含有這樣的分子的聚(亞芳基醚)，即分子中具有至少一個含氨基烷基的端基的那些。該氨基烷基共價(jià)鍵合于位于羥基鄰位的碳原子上。含有這種端基的產(chǎn)品可以通過結(jié)合適當(dāng)?shù)牟蛑賳伟啡缍?正丁胺或二甲胺作為該氧化偶聯(lián)反應(yīng)混合物的一種組份來獲得。也經(jīng)常存在4-羥基烷基取代的聯(lián)苯基端基和/或烷基取代的聯(lián)苯基結(jié)構(gòu)單元，通常由其中存在副產(chǎn)物烷基取代的二苯酚合苯醌(例如來自2，6二甲苯酚的四甲基氫醌)的反應(yīng)混合物獲得，特別是在銅-鹵化物-仲或叔胺體系中。絕大部分的聚合物分子，通常構(gòu)成該聚合物的約90wt％之多，可以含有所述含氨基烷基端基的和烷基取代的4-羥基二苯基端基的至少一種。
一種實(shí)施方式中，該聚(亞芳基醚)包括封端的聚(亞芳基醚)。該封端可以用于降低聚(亞芳基醚)鏈上端羥基的氧化?？梢岳缤ㄟ^?；磻?yīng)，用失活封端劑封端，由此使該端羥基失活。所選的封端劑理想地是產(chǎn)生較低反應(yīng)性聚(亞芳基醚)的試劑，由此減少或阻止在高溫處理過程中聚合物鏈的交聯(lián)和凝膠或黑點(diǎn)的形成。適宜的封端劑包括例如，水楊酸、鄰氨基苯甲酸或其取代的衍生物的酯等；優(yōu)選水楊酸的酯，且特別是水楊酸碳酸酯(salicylic carbonate)和線性聚水楊酸酯。本文中所使用的術(shù)語“水楊酸的酯”包括其中羧基、羥基或二者已被酯化的化合物。適宜的水楊酸酯包括，例如，水楊酸芳基酯如水楊酸苯基酯、乙?；畻钏帷⑺畻钏崽妓狨?，和聚水楊酸酯，包括線性聚水楊酸酯和環(huán)狀化合物如二水楊酸內(nèi)酯和三水楊酸內(nèi)酯。優(yōu)選的封端劑為水楊酸碳酸酯和聚水楊酸酯，特別是線性聚水楊酸酯。當(dāng)封端時，該聚(亞芳基醚)可以被封端到任意期望的程度，高達(dá)80％，更具體地高達(dá)約90％，且甚至更具體地高達(dá)100％的羥基被封端。適宜的封端型聚(亞芳基醚)和它們的制備方法描述于美國專利4,760,118(White等)和6,306,978(Braat等)。
用聚水楊酸酯將聚(亞芳基醚)封端也被認(rèn)為可以降低該聚(亞芳基醚)鏈中存在的氨基烷基端基的量。該氨基烷基基團(tuán)是在該方法中采用胺來制備該聚(亞芳基醚)而進(jìn)行的氧化偶聯(lián)反應(yīng)的結(jié)果。在該聚(亞芳基醚)的端羥基的鄰位的氨基烷基，容易在高溫下分解。該分解被認(rèn)為會再次生成伯或仲胺和生成醌甲基化物端基，進(jìn)而會生成2，6-二烷基-1-羥基苯基端基。認(rèn)為用聚水楊酸酯將含有氨基烷基的聚(亞芳基醚)封端除去了這種氨基，由此形成該聚合物鏈的封端的端羥基和2-羥基-N，N-烷基苯沙明(水楊酰胺)的結(jié)果。除去氨基和封端得到了對高溫更穩(wěn)定的聚(亞芳基醚)，由此在該聚(亞芳基醚)的處理過程產(chǎn)生更少的降解性產(chǎn)物，如凝膠或黑點(diǎn)。
在一些實(shí)施方式中，還適用的為已通過該聚(亞芳基醚)與官能化試劑的反應(yīng)而官能化的聚(亞芳基醚)，官能化試劑如馬來酸酐、檸檬酸、富馬酸、或前述物質(zhì)的衍生物、前述物質(zhì)的官能等價(jià)物、或包含兩種或多種前述物質(zhì)的組合。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，能由前述內(nèi)容清楚得知的是該聚(亞芳基醚)包括許多目前已知的那些，與結(jié)構(gòu)單元或輔助的化學(xué)特征中的變化無關(guān)。
一些實(shí)施方式中，特別是將與食品接觸的、其中包含該組合物的那些制品中，該聚(亞芳基醚)可以具有殘余水平的反應(yīng)物和低于一定水平的來自制備該聚(亞芳基醚)的副產(chǎn)物。因此，該聚(亞芳基醚)可以由一種或多種下列表示為相對于該聚(亞芳基醚)重量的重量百分比的極限值來描述(a)小于或等于0.16wt％的二乙胺，(b)小于或等于0.02wt％的甲醇，和(c)小于或等于0.2wt％的甲苯。二乙胺、甲醇和甲苯的量可以采用氣相色譜來確定，任選結(jié)合使用質(zhì)譜來確定。
該樹脂組合物可以包含用量變化范圍很寬的聚(亞芳基醚)。最經(jīng)常地，該聚(亞芳基醚)的用量要足以避免制品在消毒期間所采用的高溫下變形，通常用量大于或等于40％，一些實(shí)施方式中用量大于或等于50％，且在一些其它實(shí)施方式中用量大于或等于60wt％，且在一些另外的實(shí)施方式中用量大于或等于65wt％，基于該組合物的總重。聚(亞芳基醚)的用量的上限通常為小于或等于95％，一些實(shí)施方式中小于或等于90％，且在一些其它實(shí)施方式中小于或等于80wt％，基于該組合物的總重。在一種實(shí)施方式中，聚(亞芳基醚)的用量要足以得到以下組合物依據(jù)ISO 75確定的在1.80MPa的載荷下以平放方式(flatwise)測量的載荷變形溫度(deflection temperature underload)大于或等于130℃。在另一實(shí)施方式中，聚(亞芳基醚)的用量足以得到以下組合物依據(jù)ISO 75確定的在1.80MPa的載荷下以平放方式測量的載荷變形溫度大于或等于140℃。
鏈烯基芳族化合物的非彈性體聚合物可以通過本領(lǐng)域已知的方法，包括本體、懸浮和乳液聚合法來制備。它們通常含有至少約40wt％的衍生自式(II)的鏈烯基芳族單體的結(jié)構(gòu)單元 其中G為氫、低級烷基或鹵素；Z為乙烯基、鹵素或低級烷基；且p為0～5。這些樹脂包括苯乙烯、氯代苯乙烯和乙烯基甲苯的均聚物，苯乙烯與一種或多種通過丙烯腈、丁二烯、α-甲基苯乙烯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯和馬來酸酐所例示的單體的無規(guī)共聚物，和包括共混物和接枝物的橡膠-改性的聚苯乙烯，其中該橡膠為聚丁二烯或98-68％苯乙烯與2-32％二烯單體的橡膠共聚物。這些橡膠改性的聚苯乙烯包括高抗沖聚苯乙烯(通常稱為HIPS)。一種實(shí)施方式中，該高抗沖聚苯乙烯含有乙烯-丁烯橡膠或乙烯-丙烯-二烯橡膠。也可以使用苯乙烯與丁二烯的非彈性體嵌段共聚物組合物，其具有線性嵌段、星型嵌段或遞變嵌段共聚物結(jié)構(gòu)。它們從諸如TotalPetrochemicals的公司以牌號FINACLEAR和從Phillips公司以牌號K-RESINS商購獲得。
一些實(shí)施方式中，用于該樹脂組合物的非彈性體鏈烯基芳族聚合物化合物具有相對于該非彈性體鏈烯基聚合物小于或等于0.5wt％的全部殘余苯乙烯單體，更具體地為小于或等于0.2wt％的全部殘余苯乙烯單體。該全部殘余苯乙烯單體含量可以通過本領(lǐng)域眾所周知的方法來確定，如在UnitedStates Code of Federal Regulations，第21章，第3卷，第177.1640部分(2004.4.1修訂)中所述的那些。
該樹脂組合物中非彈性體鏈烯基芳族聚合物化合物的用量為相對于無該非彈性體鏈烯基芳族聚合物的類似組合物，能夠有效地改進(jìn)該組合物的流動和加工性能的用量。改進(jìn)的流動可以通過粘度降低或者注塑過程期間填充模具以制造制品時所需的注射壓力降低來指示。可以利用的非彈性體鏈烯基芳族聚合物化合物的用量上限主要由該制品將暴露于其中的消毒過程期間的最高溫度(由此避免消毒期間的變形)以及制品設(shè)計(jì)和物理性能(包括用于制造該制品所期望的熔體粘度)來決定。通常，該非彈性體鏈烯基芳族聚合物的用量小于或等于60％，一些實(shí)施方式中小于或等于50％，且在一些其它實(shí)施方式中用量小于或等于40wt％，基于該組合物的總重。該非彈性體鏈烯基芳族聚合物的用量下限通常大于或等于1％，一些實(shí)施方式中大于或等于10％，且在一些其它實(shí)施方式中用量大于或等于20wt％，基于該組合物的總重。
該樹脂組合物也可以含有至少一種抗沖改性劑。該抗沖改性劑包括鏈烯基芳族化合物與二烯的嵌段(通常為多嵌段，例如二嵌段、三嵌段和多嵌段的或星型遠(yuǎn)嵌段(radial teleblock))共聚物。最經(jīng)常地，至少一個嵌段衍生自苯乙烯和至少一個嵌段衍生自丁二烯和異戊二烯中的至少一種。特別適用的為包含聚苯乙烯嵌段和二烯衍生的嵌段的多嵌段(例如三嵌段和二嵌段)共聚物。適用的抗沖改性劑為包括含有小于或等于70wt％的、一些實(shí)施方式中小于或等于55wt％的、且更具體地小于或等于40wt％的鏈烯基芳族化合物(通常為苯乙烯)，并且剩余部分衍生自二烯的那些。一種實(shí)施方式中，來自二烯的脂肪族不飽和殘基已優(yōu)選地采用氫化除去。該抗沖改性劑的重均分子量通常為50,000～300,000。這類嵌段共聚物通常稱為SBS、S-EB-S、和S-EP共聚物，且可以在商業(yè)上從許多供應(yīng)商獲得，包括Phillips Petroleum下的牌號SOLPRENE、Kraton Polymers下的牌號KARTON，Kuraray Company，Ltd.下的牌號SEPTON和Asahi Kasei Chemical Corp.下的牌號TUFTEC。
前述抗沖改性劑的各種混合物也可以適用。該抗沖改性劑的存在量通常為與由不含抗沖改性劑的相同組合物制成的制品比較時，有效地改進(jìn)由該組合物制成的制品的物理性能(例如韌性)的用量。改進(jìn)的韌性可以表示為抗沖強(qiáng)度增加、斷裂伸長率增加、或抗沖強(qiáng)度增加和斷裂伸長率同時增加。通常，抗沖改性劑的用量基于該組合物的總重為1wt％～20wt％。一些實(shí)施方式中，該范圍為1wt％～10wt％；基于該組合物的總重。所用的抗沖改性劑的準(zhǔn)確用量和類型或組合將部分地取決于由該樹脂組合物模塑的制品的要求。
該樹脂組合物也可以包含添加劑。可能的添加劑包括抗氧劑、防滴劑、阻燃劑、染料、顏料、著色劑、穩(wěn)定劑、礦物微粒(例如粘土、云母、滑石等)、玻璃纖維(包括長玻璃纖維)、玻璃珠、抗靜電劑、增塑劑、潤滑劑，和包含至少一種前述添加劑的組合。這些添加劑以及它們的有效量和引入方法是本領(lǐng)域中已知的。示例性添加劑包括受阻酚(hindered phenol)、氧化鋅和硫化鋅。該添加劑的有效量變化差別大，但是它們經(jīng)常的存在量小于或等于大約20wt％，基于該組合物的總重。一些實(shí)施方式中，這些添加劑的用量，單獨(dú)地為約0.1wt％～約5wt％，基于該組合物的總重，但是對于一些制品也可以優(yōu)選其它范圍。
該樹脂組合物可以通過多種方法來制備，這些方法包括將這些材料與配方中期望的任何其它的添加劑均質(zhì)混合。適宜的工序包括溶液共混和熔體共混。由于工業(yè)聚合物處理設(shè)施中熔體共混設(shè)備的易得性，通常優(yōu)選熔體處理工序。用于該熔體共混方法的設(shè)備實(shí)例包括同向旋轉(zhuǎn)和逆向旋轉(zhuǎn)擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、多層盤式共混機(jī)(disc-pack processors)和多種其它類型的擠出設(shè)備。有時，共混的材料通過口模中的小出口離開該擠出機(jī)并且所獲得的熔融樹脂線料通過將該線料通過水槽而冷卻。冷卻的線料可以被切割為用于包裝和進(jìn)一步處理的料粒。
可以最初將所有成分一起加入該處理體系中，或者可以將一些添加劑彼此預(yù)先共混。有時有益的是，將液體組份，例如流動促進(jìn)劑和阻燃劑，通過使用共混領(lǐng)域已知的液體注射系統(tǒng)引入該共混機(jī)中。通常有益的是，利用至少一個出氣口(或是大氣壓或是真空)來使熔體排氣。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將能夠調(diào)節(jié)共混時間和溫度，以及組份加入位置和順序，無需過分的額外試驗(yàn)。
可以采用常規(guī)熱塑性方法將該樹脂組合物轉(zhuǎn)化為制品，如注塑、氣體輔助的注塑、薄膜擠塑和片材擠出、型材擠出、擠拉成型、擠塑、壓塑和吹塑。膜和片材擠出方法可以包括但并非限定于熔體流延、吹膜擠出和壓延。共擠出和層壓方法可以用于形成共混多層膜或片材。
上述膜材和片材可以通過成形和模塑方法進(jìn)一步熱塑性地加工為成形的制品，這些方法包括但并非限定于熱成形、真空成形、壓力成形、注塑和壓塑。也可以通過將熱塑性樹脂注塑到單層或多層膜或片材基體上來形成多層成形的制品。
該制品包括用于外科、整形外科、牙科、和/或獸醫(yī)器具的消毒的盤子，動物籠子以及普通配藥(general pharma)、臨床研究和實(shí)驗(yàn)室盤子，并且獨(dú)立地包括這種盤子的蓋子、底部和內(nèi)部插入隔間。這些盤子的尺寸變化范圍可以很寬，通常為2.5×5×5cm至60×45×15cm，但是也可以考慮使用其它盤子尺寸。其它制品包括獸醫(yī)盤子和籠子，其尺寸可以從極小例如10×15×25cm至極大例如120×120×120cm之間變化。本文中所述的需要高壓消毒的各種食品盤子、食品容器和食品包裝都包括在內(nèi)。這些制品的尺寸也可以在例如2.5×5×15cm至10×30×45cm之間變化。需要消毒的膜過濾介質(zhì)(包括管道和管路)和相關(guān)的外殼也在預(yù)想的制品的范圍之內(nèi)。也可以預(yù)期到各種醫(yī)學(xué)設(shè)備組件和手柄，例如內(nèi)部組件、桿、扳柄、手柄、外殼等。
本領(lǐng)域技術(shù)人員也將認(rèn)識到可以進(jìn)一步在上述制品上應(yīng)用常規(guī)固化和表面改性方法(包括但并非限定于熱凝固、組織化、壓花、電暈處理、火焰處理、等離子體處理和真空沉積)，由此改變表面外觀和賦予該制品另外的官能性。
提供下列非限定性實(shí)施例來闡述一些實(shí)施方式。除非另外指出，所有的百分比均為基于整個組合物的總重的重量百分比。
實(shí)施例用于制備本發(fā)明示例性實(shí)施例的測試樣品的材料描述于表1中。
表1
依據(jù)表2中所示的組成，通過在290℃下操作的雙螺桿擠出機(jī)中混合各成分，并且將擠出物切成丸粒并干燥，由此制備含有聚(亞芳基醚)樹脂的組合物。該組合物也含有小于1wt％的穩(wěn)定劑和抗氧劑。該組合物中所使用的重量百分比是基于該組合物的總重測量的。
表2
制備多個厚度為2.5mm的注塑測試樣品，并且在用121℃的蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒，持續(xù)如表3中所列的所示數(shù)值的時間。測試樣品可以替換地通過壓塑、吹塑、片材擠出、或熱成形技術(shù)中的一種來制備。這些技術(shù)與用于制備該測試樣品的適用條件均是本領(lǐng)域眾所周知的。依據(jù)ISO 6603沖擊該測試樣品，并且給出最大載荷能量，單位為kg-cm。每個時間周期之后，最少7個測試樣品進(jìn)行沖擊，獲得平均的(抗沖)最大載荷能量。
表3
表4中給出了與對照(在將測試樣品在121℃下進(jìn)行高壓消毒之前)相比，表3中所給出的數(shù)據(jù)的最大載荷能量的平均百分比變化。該平均百分比變化是通過在規(guī)定的時間段之后最大載荷能量與對照之間的差值，并且隨后將該差值除以對照的最大載荷能量而計(jì)算得到的。將所獲得的數(shù)值乘以100以得到所報(bào)道的數(shù)值。
表4
如表3和4中的數(shù)據(jù)所示通常用于制造進(jìn)行嚴(yán)格消毒條件的制品的高性能材料PSU、PPSU和PEI最初具有高的(＞50kg-cm)最大載荷(能量)，而這些材料在經(jīng)受上述消毒條件之后具有不期望的退化。這種性能的減弱使得由這些材料制成的制品由于具有破損和脆性破壞的風(fēng)險(xiǎn)，所以具有有限的使用周期。通常認(rèn)為PSU和PPSU材料是用在進(jìn)行高壓消毒的制品中的具有最高性能的材料，并且代表了用于可選擇材料的可接受的性能目標(biāo)。實(shí)施例1出乎意料地顯示在最初和在長期暴露于高壓消毒條件之后，具有所期望的非常高的最大載荷能量(＞50kg-cm)的組合，顯示為暴露333.3小時(20分鐘的1000次等效消毒循環(huán))后的平均百分比變化極低。實(shí)施例2、實(shí)施例3和實(shí)施例4顯示在要求進(jìn)行的高壓消毒之后，具有令人不可接受地、非常低的最大載荷能量或者是如預(yù)期的性能過分惡化。這些數(shù)據(jù)的對比突出顯示了實(shí)施例1中獲得的結(jié)果具有意料不到的特性，尤其是當(dāng)與PSU標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較時。
制備多個厚度為2.5mm的注塑測試樣品，并且用134℃的蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒，持續(xù)如表5中所列的所示數(shù)值的時間。每個時間周期之后，最少7個測試樣品進(jìn)行沖擊，獲得平均的最大載荷能量(an average energy tomaximum load value)。依據(jù)ISO 6603沖擊該測試樣品，得到最大載荷能量，單位為kg-cm。
表5
表6中給出了與對照(在使該測試樣品在134℃下進(jìn)行高壓消毒之前)相比，表5中所給出的數(shù)據(jù)的最大載荷能量的平均百分比變化。
表6
本文中描述了由聚(亞芳基醚)組合物制成的制品，其中該組合物的測試樣品在用134℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20.8小時之后，依據(jù)ISO 6603測量的最大載荷能量至少為50kg-cm；并且在相同高壓消毒條件(5分鐘的1000次等效消毒循環(huán)(equivalent sterilization cycle))下20.8小時之后，最大載荷能量平均百分比變化小于30％。在另一實(shí)施方式中，在用134℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20.8小時之后，前述最大載荷能量至少為70kg-cm。在另一實(shí)施方式中，在相同高壓消毒條件下83.2小時之后，前述最大載荷能量平均百分比變化小于20％。
雖然已參照多種實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解在不背離本發(fā)明的范圍下，可以進(jìn)行多種變化，并且可以用等價(jià)物代替其成分。另外，在不背離本發(fā)明的基本范圍下，可以進(jìn)行多種改進(jìn)，由此使特殊情形或材料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)。由此，希望本發(fā)明并不局限于為描述實(shí)施本發(fā)明的最佳方式而公開的特定實(shí)施方式，但是本發(fā)明將包括落在本發(fā)明權(quán)利要求書范圍之內(nèi)的全部實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種包含樹脂組合物的制品，其中該樹脂組合物包含(a)至少一種聚(亞芳基醚)；(b)至少一種鏈烯基芳族化合物的非彈性體聚合物；和(c)至少一種抗沖改性劑；其中該樹脂組合物的厚度為2.5mm的測試樣品在暴露于121℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒83.3小時之后，依據(jù)ISO6603測量的最大載荷能量至少為50kg-cm；其中該樹脂組合物的厚度為2.5mm的測試樣品在暴露于121℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒83.3小時前和后，依據(jù)ISO 6603測量的最大載荷能量的百分比變化小于或等于絕對值的10％；和其中該測試樣品采用注塑、壓塑、吹塑、片材擠出或熱成形技術(shù)中的一種來制備。
2.權(quán)利要求1的制品，其中該測試樣品具有下列中的至少一種(i)在暴露于121℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒83.3小時之后，依據(jù)ISO 6603測量的最大載荷能量大于或等于70kg-cm；(ii)在暴露于121℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒83.3小時前和后，當(dāng)依據(jù)ISO6603測量最大載荷能量時，最大載荷能量的百分比變化小于或等于絕對值的5％；(iii)在暴露于121℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒333.3小時之后，依據(jù)ISO6603測量的最大載荷能量大于或等于50kg-cm；(iv)在暴露于121℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒333.3小時前和后，當(dāng)依據(jù)ISO6603測量最大載荷能量時，最大載荷能量的百分比變化小于或等于絕對值的10％。
3.權(quán)利要求1的制品，其中該聚(亞芳基醚)包括2，6-二甲基-1，4-亞苯醚單元，且其中該聚(亞芳基醚)包括在25℃氯仿中測量的特性粘度為0.25～0.6dl/g的聚(亞芳基醚)。
4.權(quán)利要求1的制品，其中鏈烯基芳族化合物的非彈性體聚合物包括聚苯乙烯、抗沖改性的聚苯乙烯、或苯乙烯與丁二烯的非彈性體嵌段共聚物組合物中的至少一種。
5.權(quán)利要求1的制品，其中該抗沖改性劑為鏈烯基芳族化合物與二烯的嵌段共聚物；其中該鏈烯基芳族化合物的含量小于該抗沖改性劑的70wt％。
6.權(quán)利要求1的制品，其中該組合物包括(a)40～95wt％的至少一種聚(亞芳基醚)；(b)1～60wt％的鏈烯基芳族化合物的至少一種非彈性體聚合物；和(c)1～20wt％的至少一種抗沖改性劑，其中重量百分比基于該組合物的總重。
7.權(quán)利要求1的制品，其中該組合物包括(a)65～95wt％的至少一種聚(亞芳基醚)；(b)1～35wt％的鏈烯基芳族化合物的至少一種非彈性體聚合物；和(c)1～20wt％的至少一種抗沖改性劑，其中重量百分比基于該組合物的總重。
8.權(quán)利要求1的制品，其中依據(jù)ISO 75確定的該組合物以平放方式在1.80MPa載荷下測量的載荷變形溫度至少為130℃。
9.權(quán)利要求1的制品，其中該制品為適用于外科、整形外科、牙科、和/或獸醫(yī)器具的消毒的盤子。
10.權(quán)利要求1的制品，其中該制品為醫(yī)學(xué)器具元件或醫(yī)學(xué)器具手柄中的一種。
11.一種包括樹脂組合物的制品，其中該樹脂組合物包含(a)至少一種聚(亞芳基醚)；(b)鏈烯基芳族化合物的至少一種非彈性體聚合物；和(c)至少一種抗沖改性劑；其中該樹脂組合物的厚度為2.5mm的注塑測試樣品在暴露于134℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20.8小時之后，具有依據(jù)ISO 6603測量的至少50kg-cm的最大載荷能量；其中該樹脂組合物的厚度為2.5mm的注塑測試樣品，在暴露于1 34℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20.8小時前和后，當(dāng)依據(jù)ISO 6603測量最大載荷能量時，最大載荷能量的百分比變化小于或等于絕對值的30％；其中該測試樣品采用注塑、壓塑、吹塑、片材擠出、或熱成形技術(shù)中的一種來制備。
12.權(quán)利要求11的制品，其中該樹脂組合物的測試樣品具有下列中的至少一種(i)在暴露于134℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20.8小時之后，依據(jù)ISO 6603測量的最大載荷能量小于70kg-cm；(ii)在暴露于134℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒20.8小時前和后，當(dāng)依據(jù)ISO6603測量最大載荷能量時，最大載荷能量百分比的變化小于或等于絕對值的20％；(iii)在暴露于134℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒83.2小時之后，依據(jù)ISO 6603測量的最大載荷能量至少為70kg-cm；(iv)在暴露于134℃蒸汽熱進(jìn)行高壓消毒83.2小時前和后，當(dāng)依據(jù)ISO6603測量最大載荷能量時，最大載荷能量百分比變化小于或等于絕對值20％。
13.權(quán)利要求11的制品，其中該聚(亞芳基醚)包括2，6-二甲基-1，4-亞苯醚單元，且其中該聚(亞芳基醚)包括在25℃氯仿中測量的特性粘度為0.25～0.6 dl/g的聚(亞芳基醚)；其中鏈烯基芳族化合物的非彈性體聚合物包括聚苯乙烯、抗沖改性的聚苯乙烯、或苯乙烯與丁二烯的非彈性體嵌段共聚物組合物中的至少一種；其中該抗沖改性劑為鏈烯基芳族化合物與二烯的嵌段共聚物；其中該鏈烯基芳族化合物的含量小于該抗沖改性劑的70wt％。
14.權(quán)利要求11的制品，其中該組合物包括(a)40～95wt％的至少一種聚(亞芳基醚)；(b)1～60wt％的鏈烯基芳族化合物的至少一種非彈性體聚合物；和(c)1～20wt％的至少一種抗沖改性劑，其中重量百分比基于該組合物的總重。
15.權(quán)利要求11的制品，其中該制品為適用于外科、整形外科、牙科、和/或獸醫(yī)器具的消毒的盤子。
16.權(quán)利要求11的制品，其中該制品為醫(yī)學(xué)器具元件或醫(yī)學(xué)器具手柄中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了由聚(亞芳基醚)組合物制成的制品，其中該組合物的厚度為2.5mm的注塑測試樣品在暴露于121℃蒸汽熱中進(jìn)行高壓消毒83.2小時之后，依據(jù)ISO 6603顯示具有至少50kg－cm的最大載荷能量；且在相同高壓消毒條件下83.2小時之后顯示最大載荷能量百分比變化小于或等于絕對值的10％。該測試樣品采用注塑、壓塑、吹塑、片材擠出或熱成形技術(shù)中的一種獨(dú)立地制備。制品包括進(jìn)行蒸汽高壓消毒的各種盤子、籠子、外殼、醫(yī)療設(shè)備和其它制品。
文檔編號C08L25/04GK101072831SQ200580035858
公開日2007年11月14日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者約翰·E·戴維斯, 托馬斯·J·哈特爾, 繆孔德·帕撒薩拉西, 丹尼路·索薩 申請人:通用電氣公司