193820. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinil-kloid és/vagy vinilidén-klorid tartalmú polimerek stabilizálására
193820 1 A találmány tárgya eljárás poli(vinil-klorid) és/vagy poli(vinilidén-klorid) alapú homo-, vagy kopolimerek stabilizálására nagyenergiájú (röntgen, alfa, béta, gamma) sugárzás károsító hatása ellen. Ismeretes, hogy a poli (vin il-kló ri d ) (PVC), a poli(vinilidén-klorid) (PVDC), illetve a vinil-klorid és/vagy vinilidén-klorid tartalmú kopolimerek degradálódnak hő-, fény és különös képpen nagyenergiájú röntgen-, alfa-, béta- vagy gamma-sugárzás hatására. A PVC, a PVDC, vinil-klorid és/vagy vinilidén-klorid tartalmú kopolimerek hő- és fénystabilizálásának igen kiterjedt irodalma van. Ennél lényegesen kevesebb ismerettel rendelkeznek a nagyenergiájú sugárzás degradáló hatása elleni stabilizálására vonatkozóan. A PVC, a PVDC, továbbá a vinilklorid és/vagy vinilidén-klorid tartalmú kopolimerek ilyen értelmű stabilizálásának elsősorban a belőlük készüli orvosi (gyógyászati) termékek stabilizálásával kapcsolatban van gyakorlati jelentősége. A műanyagból készült sterilen használt orvosi termékek sterilizálásának ugyanis kivitelezés szempontjából a legegyszerűbb és egyre szélesebb körben alkalmazott módja a sugársterilizálás. Az erre alkalmas, 1,5-3-I04 gray (Gy) elnyelt dózismennyiség azonban a hagyományosan stabilizált vinil-klorid és vinili dén-klorid tartalmú polimereket messzemenően degradálja. Mivel a PVC, a PVDC, továbbá a vinil-klorid és/vagy a vinilidén- klór id tartalmú kopolimerek mind kemény, mind lágyított kivitelben igen alkalmasak orvosi termékek előállítására, számos törekvést találtunk ezek stabilizálására a sterilizálásra alkalmas nagyenergiájú sugárzás degradáló hatásának megakadályozására. Albarino és Otocka (J-Appl. Poiym. Sei. 16(1972) 61—68) a vinil-klorid tartalmú polimerek nagyenergiájú sugárzás elszínező hatása elleni stabilizálására epoxi-vegyületeket ajánl. Az epoxiesoport első lépésként a bomláskor keletkező és a további bomlást katalizáló sósavat klórhidroxi vegyület formájában megköti. Az így keletkezett vegyület ciklikus étert képez, amely képes a degradálódásnál újabban keletkező szabad gyököket addíeionálni. Szymartszki (J. Appl. Poiym. Sei. 23(1979) 791—795) PVC gamma sugárzás elleni stabilizálására kalcium-cink-iaurát és epoxidált vegyületek keverékét, továbbá magnézium-cink-sztearát és epoxidált vegyületek keveréket ajánlja. Lerke és társai (J. Appl. Poiym. Sei. 28(1983) 501—511) vinil-klorid vegyületek gamma besugárzás elleni stabilizálására ugyancsak epoxivegyületeket, többek között epoxidált ricinus- és szójaolajat ajánl. Ogata és munkatársai (J. Appl. Polym. Sei. 28 (1983) 699) rámutat az epoxiesoportot tartalmazó poliamid jó sugárzásállóságára. Tapasztalataink szerint azonban a fent ajánlott, eddig ismert eljárások csak mérsé-2 2 kelt stabilizálást biztosítanak, mivel a termékek hosszabb idő alatt, vagy pedig kimelegítve dohánybarna elszíneződést szenvednek. A találmány célja PVC, PVDC, továbbá vinil-klorid és/vagy vinilidén-klorid tartalmú polimereknek az eddig ismert eljárásokhoz képest tökéletesebb stabilizálása, nagyenergiájú besugárzás károsító hatásával szemben. A találmány azon meglepő felismerésen alapszik, hogy a PVC, a PVDC, továbbá a vinil-klorid és/vagy vinilidén-klorid tartalmú kopolimerek nagyenergiájú besugárzásakor a sugárzás károsító hatása ellen fokozott, az eddig ismert stabilizáló eljárásoknál tökéletesebb védelmet tudunk biztosítani, ha stabilizátorként epoxivegyületek mellett valamilyen polilakton vegyületet is adalékolunk. Tapasztalataink szerint az epoxi-vegyületek a polilaktonokka! erős szinergetikus stabilizáló hatást fejtenek ki, amely felülmúlja az epoxi-vegyületeknek más vegyületekkel, pl. zsírsavakkal (2.590.059.sz. USA szabadalmi leírás) vagy kalcium-, illetve cinksókkal (790.350. sz. belga szabadalmi leírás) kifejtett szinergetikus stabilizáló hatását. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a stabilizálandó polimerhez — amely adott esetben a szokásos adalékanyagokat is tartalmazza — 1 —10 tömegrész epoxi-vegyületet és 1 — 10 tömegrész polilaktont adagolunk, majd a keveréket az ismert módon homogenizáljuk. A homogenizált elegyet pedig az ismert feldolgozó eljárásokkal a kívánt végtermékké alakítjuk. A találmány szerinti eljárás révén olyan műanyagkompozíciót nyerünk, amely nagyenergiájú (röntgen, alfa, béta, gamma) sugárzás ellen megfelelően stabilizálva van. A csak szokásos, viszonylag gyenge hatású orvosi célra alkalmas hő- és fénystabilizátort tartalmazó polimer az 1.5—3.104 Gy nagyenergiájú sugárzás hatására a NIMSZ 40.023—73 szabvány szerinti színmérő skála 6—7 fokát éri el. Ugyanakkor az epoxidált szójaolajjal stabilizált polimer azonos sugárdózis hatására csak a színskála 4 fokáig színeződik el. Polikaprolakton egyedüli adalékolása esetén a szokásos hő- és fénystabilizátorok mellett az elszíneződés mértéke a skála 3—4 fokának felel meg, de a tárolási idő előrehaladásával a szín spontán változik és elérheti a stabilizálatlan anyag elszíneződését is. Az elszíneződés rendkívül alacsony értékét csak epoxi-vegyület és polikaprolakton együttes alkalmazásával lehet elérni, mely legfeljebb a színskála 2—3 fokáig terjed és ezt a szíht tartósan megtartja. Figyelemreméltó, hogy ez a szinergetikus stabilizátorrendszer nemcsak gyengén, hanem erősen stabilizált (pl. szerves ónvegyülettel) rendszerekben is hatásos, amikor is az dszíneződés még alacsonyabb skálaértékkel ellemezhető. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
