Compositions de matières plastiques contenant des sources radioactives .
La présente invention a pour objet de nouveaux articles contenant des sources radioactives ainsi qu'une méthode pour les préparer . En particulier, l'invention concerne les compositions de matières plastiques contenant une certaine quantité de ces éléments ou composés radioactifs .
La préparation des articles contenant des radioisotopes présente des problèmes sérieux posés par les risques potentiels de contamination . Une forme plastique est certainement un article hautement désirable de fabrication et serait bien accueillie . Un obstacle
à la mise en oeuvre de ces articles est le problème sérieux de contamination que l'on rencontre dans la fabrication de ces compositions . La température élevée requise pour fournir la matière plastique à l'état fondu et la nécessité de l'emploi des appareillages d'extrusion posent de sérieux problèmes de fabrication . Ces appareillages sont contaminés par l'énergie radioactive des isotopes employés . De façon évidente, ces appareillages sont trop complexes et trop coûteux pour être mis de côté ou être immobilisés pendant des périodes appréciables de temps en vue d'éliminer la contamination radioactive présente .
La présente invention a donc pour objet de fournir une composition de matière contenant des substances radioactives .
Un autre objet de l'invention consiste à fournir une composition de matière qui permet l'incorporation de substances radioactives avec un minimum de risque de contamination .
Un autre objet encore consiste à fournir une composition de matière solide et une méthode pour la fabrication de celle-ci grâce à laquelle les risques de contamination sont sensiblement réduits à la fois dans la fabrication et dans l'application ,
Un autre objet de l'invention consiste à fournir une méthode de fabrication qui ne met en jeu que des appareillages auxiliaires peu coûteux et disponibles .
Pour réaliser les objets précités, on fournit de nouvelles compositions de matières et des articles manufacturés contenant des substances radioactives que l'on décrira en détail dans le description et dans les exemple? qui suivent .
On a trouvé selon l'invention que les éléments et composés radioactifs peuvent être incorporés dans un mélange réacticnnel de résine époxy et d'agents de durcissement à base d'amine ou d'amide .
Les résines époxy sont durcies par diverses amines et diverses polyamides pour former une structure pratiquement rigide ou flexible . Le produit peut être préparé à peu près à la température ambiante, ce qui constitue un avantage certain du fait que la nécessité de l'emploi des appareillages d'extrusion complexes et coûteux généralement nécessaires dans la technique des matières plastiques est éliminée . Les températures modérées peuvent également être employées pour accélérer le processus de durcissement . Le mélange réactionnel de résine époxy et d'amide conserve sa forme liquide ou semi-liquide pendant des périodes de temps suffisantes pour qu'un praticien puisse manipuler un tel mélange et le mettre sous la forme manufacturée désirée .
La nature fluide du mélange réactionnel est désignée dans la technique par le terme "durée de séjour en pot" du mélange
ou la période temps pendant laquelle la résine époxy
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présente invention que les substances ou éléments radioactifs peuvent être dispersés intimement dans un mélange
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le mélange peut être transféré dans des formes de moulage choisies pour donner des articles solides tels que feuilles, pastilles, sphères, sutures et analogues . Après la période de durcissement, le mélange de résine époxy durci à l'amine ou à l'amide se solidifie pour donner une composition rigide ou flexible solide qui sert de source d'énergie radioactive .
Les résines époxy qui sont employées dans la confection des articles selon la présente invention ont des propriétés bien connues dans la technique . Les résines époxy utilisées à cet effet sont essentiellement des produits réactionnels du bis-phénol et de l'épichlorhydrine . Une structure chimique type d'une résine époxy est représentée comme suit :
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où n désigne le nombre d'unités de récurrence pour fournir diverses résines époxy de poids moléculaire et de viscosité différents . Les résines époxy à l'état liquide qu semi-liquide sont durcies à la température ambiante par
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triamine, la triéthylènetétramine et analogues . Diverses amides, en particulier les amides d'acides gras à longue chaîne d'huiles végétales, sont également utiles comme agents de durcissement . Les agents à base d'amine, en général, fournissent un durcissement plus rapide et donnent une matière plus rigide tandis que les agents à base de polyamide fournissent un durcissement plus lent et une matière plus flexible .
L'une des caractéristiques physiques utilisée pour évaluer les résines époxy est le nombre . d'équivalent époxyde . Le nombre d'équivalent époxyde désigne le nombre de grammes de résine époxy contenant un équivalent-gramme d'époxyde . Plusieurs types de résines époxy sont utiles dans la pratique de la présente invention et ces divers époxydes peuvent différer par leur couleur, leur viscosité et leur nombre d'équivalent époxyde . On a trouvé qu'une résine époxy utile préférée doit avoir un équivalent époxyde d'environ 140 à environ
550 et un intervalle de viscosité correspondant d'environ 0,9 à environ 1,7 poise . Les caractéristiques précitées du groupe préféré de résines se réfèrent essentiellement aux résines sous la forme liquide, mais certaines résines solides peuvent être incluses si leur point de fusion n'est pas trop élevé .
Ainsi les résines époxy qui sont un équivalent époxyde allant jusqu'à environ 280 sont généralement à l'état liquide, tandis que les résines époxy qui ont un équivalent époxyde compris dans l'intervalle d'environ 280-550 sont solides et commencent à se ramollir et à fondre juste au-dessus de la température ambiante .
Les résines époxy sont vendues par divers fabricants qui donnent également des renseignements sur leurs propriétés physiques et chimiques en vue de permettre aux praticiens de les employer dans la pratique de la présente invention . La firme Shell Oil Company fournit un groupe de résines époxy sous le nom commercial de "EPON" . Cette firme donne une liste de divers "EPON" qui diffèrent par leur poids moléculaire et par d'autres propriétés . Les divers "EPON" sont identifiés par un nombre qui croît avec le poids moléculaire . Les résines époxy liquides sont identifiées sous les noms de EPON 812, EPON 815, EPON 820, EPON 828 et EPON 834 . Ces résines ont un nombre d'équivalent époxyde compris entre environ
140 pour les résines à poids moléculaire inférieur et environ 280 pour les résines à poids moléculaire supérieur.
Les résines solides sont fournies par la Shell Oil Company
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Les résines époxy précitées peuvent être durcies directement par l'addition d'un agent approprié à base d'amine ou d'amide . Si une résine époxy solide est choisie, le praticien peut employer cette résine dans un solvant en vue de faciliter l'étape subséquente de manutention et de durcissement . Une résine telle que EPON 1001 peut être employée dans un système solvant composé de 15 % de méthyléthylcétone et de 15 % de toluène, le restant (70 %) étant constitué par la résine solide . Divers autres solvants organiques sont également utilisables pour dissoudre les résines époxy solides précitées ; parmi ces solvants, on peut citer l'acétone, le toluène , le xylène, la méthylisobutylcétone et divers mélanges des dits solvants .
Le durcissement des résines époxy précitées en vue de former une matière pratiquement solide est- effectué par des amines ou des amides à la température ambiante . Des températures légèrement élevées peuvent éventuellement être employées pour accélérer le durcissement . Un type d'agent de durcissement efficace et préféré est constitué par des produits à point
de fusion relativement bas , fortement solubles obtenus par réaction entre les acides d'huiles végétales dimérisés.
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polyamides ou ces résines d'addition amine-polyamide
(mélanges d'amine et d'amide) peuvent être à l'état liquide, semi-liquide ou solide, mais pour la mise en oeuvre de la présente invention, les formes liquides ou semiliquides sont préférées . Les résines polyamides et les résines d'addition amine-polyamide sont caractérisées physiquement principalement par leur indice d'amine,
leur viscosité, leur poids spécifique et leur couleur . Les résines polyamides liquides peuvent avoir un indice d'amine variant d'environ 200 à environ 450 et une viscosité d'environ 10 à plus de 700 poises (25[deg.]C) . L'indice d'amine désigne le nombre en milligrammes d'équivalent de potasse par gramme de résine . Les résines polyamides semi-solides ont un indice d'amine partant d'une valeur inférieure à 200 et allant en décroissant . La firme General Mills Company fournit des résines polyamides de ce type sous l'appellation commerciale de VERSAMID et
des résines d'addition amine-polyamide sous l'appellation commerciale de GENAMID .
Le VERSAMID 100 est une résine polyamide semi-solide ayant un indice d'aminé d'environ 89-93, une viscosité de 10-15 poises (l50[deg.]C) et un poids spécifique de 0,98 . Les VERSAMID 115 et VERSAMID 125 liquides ont respectivement des indices d'amine d'environ 215 et
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respectifs de 0,99 et 0,97 . Les produits d'addition d'amine ou les mélanges d'amines et de polyamides sont connus sous le nom de GENAMID 250 ayant un indice d'aminé d'environ 435, une viscosité de 5-10 poises (25[deg.]C), un poids spécifique de 0,95 , et sous le nom de GENAMID 310 ayant un indice d'amine de 380-415, une viscosité de
40-60 poises (25[deg.]C) et un poids spécifique de 0,96 .
On a trouvé que lorsque les coréactifs GENAMID sont employés, les résines époxy liquides correspondantes doivent avoir de préférence un équivalent époxyde d'environ 200 . Ces résines époxy sont vendues commercialement sous les noms de GENEPOXY 190 (General Mills) ; EPON 828 et EPON 820 (Shell Oil Company) ;
ERL 2774 (Bakelite Company) ; Jones-Dabney EPI-REZ 510 ; ARALDITE 6010 (Ciba) ; D.E.R. 331 (Dow Chemical Company) ; EPI-TUF 6140 (Richhold) ; et analogues .
Les mélanges résine époxy-résine polyanide peuvent être formés dans un intervalle étendu de proportions pour donner des solides variant de l'état très flexible à l'état rigide en vue de réaliser les buts selon la présente invention . Le praticien peut détermi-
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résine polyamide d'après le temps désiré pour le procédé de durcissement et d'après la dureté du produit .
Un exemple représentatif des proportions combinées est donné pour une résine époxy choisie et un produit d'addition amine-polyamide comme agent de durcissement .
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Les combinaisons précédentes marchent en général pour les diverses résines époxy et les agents de durcissement à base de polyamide ou de produit d'addition amine-polyamide connu, c'est-à-dire qu'une proportion supérieure de résine époxy donne un produit durci de rigidité supérieure .
Il est entendu que divers pigments
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réactifs résine époxy-amine ou polyamide . Ces pigments et charges de remplissage et d'autres additifs peuvent altérer la couleur et le poids spécifique, la dureté et d'autres propriétés du produit fini . Après le démarrage du procédé de durcissement de la résine époxy par l'addition de la polyamide et de l'amine appropriées, la substance radioactive est mélangée en quantité désirée . Si la substance radioactive est à l'état solide sous la forme d'un composé ou d'un isotope élémentaire, elle
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de base c'est-à-dire la résine époxy et l'agent de durcissement à base de polyamide . Lorsqu'on choisit d'incorporer la substance radioactive sous la forme d'une solution, on peut également ajouter cette solution directement
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époxy et polyamide précitée . Une petite Quantité d'acide acétique glacial (environ 0,5 � 1 �) convient pour faciliter une dispersion uniforme des solutions radioactives
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Les articles en matière plastique radioactive décrits peuvent prendre diverses formes rigides, soit seuls soit conjointement avec d'autres matières . Des forme? multiples de segments peuvent être obtenues telles que pastilles sphériques, tiges cylincriques, unités rectangulaires et analogues . Des formée
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spéciales .
Bien entendu des feuilles de la
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rées par des cales ayant une épaisseur correspondant à celle de la feuille de matière plastique désirée . Une méthode préféré'? concerne l'emploi des plaques de verre
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(TEFLON) qui servent à faciliter la séparation de la feuille en matière plastique fermée de la plaque de verre
Une forme particulièrement utile consiste en une suture mince qui peut être implantée autour ou à travers un emplacement sur lequel la radioactivité de la suture peut exercer son effet . Ces sutures peuvent être préparées facilement en transférant un mélange fluide du radioisotope et de la résine durcie dans un tube en matière plastique de faibl diamètre
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vinyle . En particulier, le mélange combiné est transféré dans une seringue hypodermique en matière plastique disponible à laquelle est relié le tube flexible de petit diamètre . Le mélange est forcé dans le tube, le tube est étiré et le procédé de durcissement est accé-
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à environ 150 [deg.]C .
Dans le cas où un système solvant
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les mêmes étapes de traitement sauf que le durcissement initial est conduit à environ 70[deg.]C pendant environ 1 heure . Cette étape de durcissement initial est suivie
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5 minutes .
Diverses subs Lances radioactives
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résine, soit à l'état solide soit en solution . Un avantage supplémentaire que donnent les articles manufacturés selon l'invention est que les radioisotopes ayant une demi-vie relativement courte tels que l'or radioactif (Au^9 ), le brome radioactif (Br82) et ana-
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feuille contenant un isotope radioactif ayant une demivie relativement courte, peut être placé à proximité d'une cible désirée du corps sans que les tissus soient endommagés du fait d'une irradiation excessive et prolongée-. Si le praticien le désire, une source radioactive ayant
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ces articles mais ceci n'est pas habituellement désiré par les médecins de clinique du fait du risque d'endommagement résultant d'une irradiation excessive et prolongée par ces isotopes ayant une demi-vie sensiblement longue . La quantité de substance radioactive et la nature de cette substance radioactive peuvent être choisies parsi les nombreuses formes et variétés, ce choix étant décidé par le praticien . Les composés radioactifs suivants peuvent être avantageusement incorporés dans les divers co-réactifs résine époxy et polyamide ou résine-amine : iodure de sodium radioactif, phosphate chromique radioactif, phosphate de sodium radioactif, chlorure chromique radioactif, chromate de sodium radioactif, chlorure d'yttrium radioactif et autres composés radioactifs .
D'autres substances radioactives appropriées comprennent les éléments radioactifs tels que : cobalt radioactif, or radioactif, fer radioactif, arsenic radioactif, brome radioactif, chlore radioactif et analogues .
Les exemples qui suivent sont présentés pour illustrer divers modes de réalisation de l'invention . Il est entendu que ces exemples ne doivent en aucun cas limiter la portée de l'invention .
EXEMPLE 1.
Un mélange de co-réactifs polyamide et résine époxy est préparé en partant d'une solution constituée de 60 % de VERSAMID 100 , 4 % de 2-éthoxyéthanol comme solvant et 36 % de xylène comme solvant -:
Le VERSAMID 100 a une viscosité de 10-15 poises (150[deg.]C), un indice d'amine de 89-93 et un poids spécifique de 0,98 . On prépare également une solution composée de
70 % d'EPON 1001 , 15 % de méthyléthylcétone comme solvant et 15 % de toluène comme solvant . L'EPON 1001 est un solide et a un point de fusion de 65-75[deg.]C, une viscosité de 1-1,7 poise à 25[deg.]C et un équivalent époxyde de 425-
550 . A 20 parties en poids de la solution de VERSAMID, on ajoute 8 parties en poids de la solution d'EPON et
8 parties en poids supplémentaires de xylène comme solvant. A ce mélange on ajoute alors 3 parties en poids de chlorure chromique radioactif . Le mélange intime est réalisé par agitation douce au moyen d'une tige de malaxage . Le mélange est ensuite versé dans une seringue hypodermique en matière plastique à laquelle est relié un tube flexible de chlorure de polyvinyle ayant un diamètre interne de 0,50 mm et un diamètre extérieur de 0,81 mm . Après remplissage du tube, par un mélange, on l'étire au moyen
d'un dispositif approprié et on le durcit par chauffage
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Après le procédé de durcissement, le tube et le mélange sont chauffés encore à 150*C pendant 5 mn . Le tube étiré durci a un diamètre réduit aux deux tiers de son diamètre initial .
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Une solution de VERSAMID et une solution d'EPON préparées de façon décrite à l'exemple 1 sont choisies pour la combinaison . 20 parties en poids de la solution de VERSAMID sont combinées avec 0,2 partie en poids d'acide acétique glacial et ensuite 8 parties en poids de la solution d'EPON sont ajoutées . Finalement
8 parties supplémentaires en poids de xylène sont ajoutées, puis 3 parties en poids d'une solution aqueuse d'iodure de sodium radioactif . Un tube de polyéthylène ayant les dimensions décrites à l'exemple 1 est rempli
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EXEMPLE 3.
Une résine époxy liquide désignée sous le nom commercial de EPON 815 vendue par la Shell Oil Company est combinée avec une résine d'addition amine-polyamide liquide désignée sous le nom commercial de GENAMID 250 vendue par la General Mills Company . L'EPON 815 a une viscosité de 5-9 poises à 25[deg.]C et un équivalent époxyde de 175-195 . Le GENAMID 250 a une
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425-450 et un poids spécifique de 0,95 . Le mélange est obtenu en prenant 8 parties en poids de résine EPON et
12 parties en poids de résine GENAMID . Au mélange combiné on ajoute 1 partie en poids de chlorure d'yttrium radioactif . Le mélange combiné est transf6ré dans une seringue hypodermique et placé dans un tube
de "NYLON" conformément au procédé décrit à l'exemple 1 .
EXEMPLE 4.
Un mélange réactionnel de résine époxy dans la polyamide est préparé en mélangeant 12 parties en poids de GENAMID 250 avec 0,14 partie en poidsd'acide acétique glacial et 8 parties en poids d'EPON 815. Ace mélange, on ajoute une partie en poids d'une solution aqueuse de phosphate de sodium radioactif . La "durée de séjour en pot" ou la période durant laquelle le mélange demeure très fluide, est d'environ 50 mn . Le temps de mélange effectif des divers ingrédients est d'environ 15 mn . Le mélange est ensuite transféré dans une seringue hypodermique à laquelle est relié un tube en matière plastique tel que celui décrit à l'exemple 1 ayant un diamètre extérieur de 0,76 mm et un diamètre intérieur
de 0,50 mm . Le tube contenant le mélange est durci directement à 150[deg.]C pendant 5 mn . Le mélange est un système exempt de solvant et par suite une température inférieure de durcissement n'est pas requise . Le tube est étiré durant le processus de durcissement de façon que le diamètre final du tube soit égal aux deux tiers environ de son diamètre initial .
EXEMPLE 5.
A 8 g de résine époxy EPON 815
on ajoute 12 g de résine polyamide GENAMID 250 . Au mélange combiné, on ajoute 1 g de phosphate de sodium radioactif ayant une activité d'environ 42 millicuries .
10 g du mélange sont ensuite étalés sur une feuille
de polytétrafluoréthylène supportée par une plaque plane de verre . Cette feuille mince est vendue sous l'appellation commerciale de "TEFLON" . Deux cales ayant une épaisseur de 0,25 mm sont placées à distances convenables sous la feuille de polytétrafluoroéthylène . Une seconde feuille de cette matière plastique mince est placée sur le mélange et sur cet ensable est adaptée une plaque plane . Un poids d'environ 4,5 kg est placé sur la plaque de dessus . Au bout de 3 heures, le poids et la plaque de dessus sont enlevés . La feuille caoutchouteuse occupe une surface de 175 cm2 et est découpée en sections rectangulaires de 1 cm2 . Chacune de ces sections est testée par des moyens de détection appropries et on trouve qu'elle contient une activité d'environ
0,1 millicurie ..
EXEMPLE 6.
On prépare un mélange de résine époxy fluide comme à l'exemple 5, mais à la place du phosphate chromique radioactif, on incorpore du chlorure d'yttrium radioactif dans le mélange . Ce mélange est transféré dans une seringue en matière plastique de
50 cm3 et ensuite forcé dans une série de capsules de
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caractéristique des capsules . Ensuite, la résine époxy est durcie, les capsules sont enlevées par dissolution
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chaude .
EXEMPLE 7.
On prépare une composition de résine époxy radioactive à partir de 800 mg de EPON 815,
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une seringue en matière plastique de 50 cm3 et transféré <EMI ID=33.1>
ayant une section intérieure de 0,50 mm . Le tube est complètement rempli et après durcissement, contient
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un tube entier de suture disponible directement pour
les usages subséquents , et qui contient environ 0,1 milli-
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Il est entendu que l'invention peut être mise en oeuvre de nombreuses façons sans toutefois sortir du cadre de l'invention .
Compositions of plastics containing radioactive sources.
The present invention relates to novel articles containing radioactive sources as well as to a method for preparing them. In particular, the invention relates to plastic compositions containing a certain amount of these radioactive elements or compounds.
The preparation of articles containing radioisotopes presents serious problems posed by the potential risks of contamination. A plastic form is certainly a highly desirable item of manufacture and would be welcomed. A barrier
in the use of these articles is the serious problem of contamination which is encountered in the manufacture of these compositions. The high temperature required to provide the plastic in the molten state and the need for the use of extrusion equipment pose serious manufacturing problems. These devices are contaminated by the radioactive energy of the isotopes used. Obviously, these devices are too complex and too expensive to be put aside or to be immobilized for appreciable periods of time in order to remove the radioactive contamination present.
The object of the present invention is therefore to provide a composition of matter containing radioactive substances.
Another object of the invention is to provide a composition of matter which allows the incorporation of radioactive substances with a minimum risk of contamination.
Still another object is to provide a composition of solid matter and a method for the manufacture thereof whereby the risks of contamination are substantially reduced both in manufacture and in application,
Another object of the invention is to provide a method of manufacture which involves only inexpensive and available auxiliary equipment.
To achieve the aforementioned objects, new compositions of matter and manufactured articles are provided containing radioactive substances which will be described in detail in the description and in the examples. that follow .
It has been found according to the invention that the radioactive elements and compounds can be incorporated into a reaction mixture of epoxy resin and curing agents based on amine or amide.
Epoxy resins are cured by various amines and polyamides to form a substantially rigid or flexible structure. The product can be prepared at about room temperature, which is a definite advantage in that the need for the use of the complex and expensive extrusion equipment generally required in the plastics art is eliminated. Moderate temperatures can also be used to speed up the curing process. The epoxy resin and amide reaction mixture retains its liquid or semi-liquid form for periods of time sufficient for a practitioner to handle such a mixture and put it into the desired manufactured form.
The fluid nature of the reaction mixture is referred to in the art by the term "pot life" of the mixture.
or the period of time during which the epoxy resin
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present invention that radioactive substances or elements can be intimately dispersed in a mixture
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the mixture can be transferred into selected molding forms to provide solid articles such as sheets, pellets, spheres, sutures and the like. After the curing period, the amine or amide cured epoxy resin mixture solidifies to give a solid rigid or flexible composition which serves as a source of radioactive energy.
The epoxy resins which are employed in the manufacture of articles according to the present invention have properties well known in the art. The epoxy resins used for this purpose are essentially reaction products of bis-phenol and epichlorohydrin. A typical chemical structure of an epoxy resin is shown as follows:
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where n denotes the number of repeat units to provide various epoxy resins of different molecular weight and viscosity. Both liquid and semi-liquid epoxy resins are cured at room temperature by
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triamine, triethylenetetramine and the like. Various amides, particularly the long chain fatty acid amides of vegetable oils, are also useful as curing agents. Amine based agents, in general, provide faster cure and a stiffer material while polyamide based agents provide slower cure and more flexible material.
One of the physical characteristics used to evaluate epoxy resins is number. epoxy equivalent. The epoxy equivalent number refers to the number of grams of epoxy resin containing one gram equivalent of epoxy. Several types of epoxy resins are useful in the practice of the present invention and these various epoxies can differ in color, viscosity, and epoxy equivalent number. It has been found that a preferred useful epoxy resin should have an epoxy equivalent of from about 140 to about
550 and a corresponding viscosity range of about 0.9 to about 1.7 poise. The above characteristics of the preferred group of resins refer primarily to resins in liquid form, but some solid resins can be included if their melting point is not too high.
Thus epoxy resins which are an epoxy equivalent of up to about 280 are generally in the liquid state, while epoxy resins which have an epoxy equivalent in the range of about 280-550 are solid and begin to set. soften and melt just above room temperature.
Epoxy resins are sold by various manufacturers who also provide information on their physical and chemical properties to enable practitioners to employ them in the practice of the present invention. Shell Oil Company supplies a group of epoxy resins under the trade name "EPON". This firm gives a list of various "EPONs" which differ in their molecular weight and in other properties. The various "EPONs" are identified by a number which increases with molecular weight. Liquid epoxy resins are identified as EPON 812, EPON 815, EPON 820, EPON 828 and EPON 834. These resins have an epoxy equivalent number of between approximately
140 for lower molecular weight resins and about 280 for higher molecular weight resins.
Solid resins are supplied by Shell Oil Company
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The above epoxy resins can be cured directly by the addition of a suitable amine or amide agent. If a solid epoxy resin is chosen, the practitioner can employ this resin in a solvent to facilitate the subsequent handling and curing step. A resin such as EPON 1001 can be used in a solvent system composed of 15% methyl ethyl ketone and 15% toluene, the remainder (70%) being constituted by the solid resin. Various other organic solvents can also be used to dissolve the aforementioned solid epoxy resins; among these solvents, mention may be made of acetone, toluene, xylene, methyl isobutyl ketone and various mixtures of said solvents.
The curing of the above epoxy resins to form a substantially solid material is effected by amines or amides at room temperature. Slightly elevated temperatures can optionally be used to accelerate curing. One type of effective and preferred curing agent is developed products.
relatively low melting, highly soluble obtained by reaction between the acids of dimerized vegetable oils.
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polyamides or these amine-polyamide addition resins
(mixtures of amine and amide) can be in the liquid, semi-liquid or solid state, but for the implementation of the present invention, the liquid or semi-liquid forms are preferred. Polyamide resins and amine-polyamide addition resins are physically characterized mainly by their amine number,
their viscosity, specific weight and color. Liquid polyamide resins can have an amine number varying from about 200 to about 450 and a viscosity from about 10 to over 700 poise (25 [deg.] C). The amine number refers to the number in milligrams of potash equivalent per gram of resin. Semi-solid polyamide resins have an amine number starting from a value below 200 and decreasing. The General Mills Company supplies polyamide resins of this type under the trade name of VERSAMID and
amine-polyamide addition resins under the trade name GENAMID.
VERSAMID 100 is a semi-solid polyamide resin having an amine number of about 89-93, a viscosity of 10-15 poises (150 [deg.] C) and a specific gravity of 0.98. Liquid VERSAMID 115 and VERSAMID 125 have amine numbers of approximately 215 and
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0.99 and 0.97 respectively. Amine adducts or mixtures of amines and polyamides are known as GENAMID 250 having an amine number of about 435, a viscosity of 5-10 poises (25 [deg.] C ), a specific gravity of 0.95, and under the name GENAMID 310 having an amine number of 380-415, a viscosity of
40-60 poise (25 [deg.] C) and a specific gravity of 0.96.
It has been found that when GENAMID coreactants are employed, the corresponding liquid epoxy resins should preferably have an epoxy equivalent of about 200. These epoxy resins are sold commercially under the names GENEPOXY 190 (General Mills); EPON 828 and EPON 820 (Shell Oil Company);
ERL 2774 (Bakelite Company); Jones-Dabney EPI-REZ 510; ARALDITE 6010 (Ciba); D.E.R. 331 (Dow Chemical Company); EPI-TUF 6140 (Richhold); and the like.
The epoxy resin-polyanide resin blends can be formed in a wide range of proportions to provide solids varying from the very flexible state to the rigid state in order to achieve the purposes of the present invention. The practitioner can determine
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polyamide resin according to the time desired for the curing process and according to the hardness of the product.
A representative example of the combined proportions is given for a selected epoxy resin and an amine-polyamide adduct as a curing agent.
<EMI ID = 10.1>
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The foregoing combinations generally work for the various epoxy resins and known polyamide or amine-polyamide adduct curing agents, i.e. a higher proportion of epoxy resin results in a cured product. of greater rigidity.
It is understood that various pigments
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epoxy-amine or polyamide resin reagents. These pigments and fillers and other additives can alter the color and specific gravity, hardness and other properties of the finished product. After the start of the epoxy resin curing process by the addition of the appropriate polyamide and amine, the radioactive substance is mixed in the desired amount. If the radioactive substance is in the solid state in the form of a compound or elemental isotope, it
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base i.e. epoxy resin and polyamide based curing agent. When choosing to incorporate the radioactive substance in the form of a solution, this solution can also be added directly
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epoxy and polyamide mentioned above. A small amount of glacial acetic acid (approximately 0.5 & 1) is suitable to facilitate uniform dispersion of radioactive solutions.
<EMI ID = 15.1>
The radioactive plastic articles described can take a variety of rigid forms, either alone or in conjunction with other materials. Form? multiples of segments can be obtained such as spherical pellets, cylindrical rods, rectangular units and the like. Trained
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special.
Of course leaves from the
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rees by shims having a thickness corresponding to that of the desired plastic sheet. A preferred method? concerns the use of glass plates
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(TEFLON) which serve to facilitate the separation of the closed plastic sheet from the glass plate
One particularly useful form is a thin suture which can be implanted around or through a location upon which the radioactivity of the suture can exert its effect. These sutures can be easily prepared by transferring a fluid mixture of the radioisotope and the hardened resin into a small diameter plastic tube.
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vinyl. In particular, the combined mixture is transferred into an available plastic hypodermic syringe to which the flexible tube of small diameter is connected. The mixture is forced into the tube, the tube is stretched and the curing process is accelerated.
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at about 150 [deg.] C.
In the event that a solvent system
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the same processing steps except that the initial hardening is carried out at about 70 [deg.] C for about 1 hour. This initial hardening step is followed
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5 minutes .
Various radioactive subs Lances
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resin, either in the solid state or in solution. A further advantage given by articles of manufacture according to the invention is that radioisotopes having a relatively short half-life such as radioactive gold (Au ^ 9), radioactive bromine (Br82) and ana-
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sheet containing a radioactive isotope having a relatively short half-life, can be placed near a desired target of the body without tissue damage due to excessive and prolonged irradiation. If the practitioner so desires, a radioactive source having
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these items but this is not usually desired by clinical physicians because of the risk of damage resulting from excessive and prolonged irradiation with these isotopes having a substantially long half-life. The quantity of radioactive substance and the nature of this radioactive substance can be chosen from the many forms and varieties, this choice being decided by the practitioner. The following radioactive compounds can be advantageously incorporated into the various epoxy resin and polyamide or resin-amine coreactants: radioactive sodium iodide, radioactive chromic phosphate, radioactive sodium phosphate, radioactive chromic chloride, radioactive sodium chromate, yttrium chloride radioactive and other radioactive compounds.
Other suitable radioactive substances include radioactive elements such as: radioactive cobalt, radioactive gold, radioactive iron, radioactive arsenic, radioactive bromine, radioactive chlorine and the like.
The following examples are presented to illustrate various embodiments of the invention. It is understood that these examples should in no way limit the scope of the invention.
EXAMPLE 1.
A mixture of polyamide and epoxy resin co-reactants is prepared starting from a solution consisting of 60% VERSAMID 100, 4% 2-ethoxyethanol as solvent and 36% xylene as solvent -:
VERSAMID 100 has a viscosity of 10-15 poises (150 [deg.] C), an amine number of 89-93 and a specific gravity of 0.98. A solution composed of
70% EPON 1001, 15% methyl ethyl ketone as solvent and 15% toluene as solvent. EPON 1001 is a solid and has a melting point of 65-75 [deg.] C, a viscosity of 1-1.7 poise at 25 [deg.] C and an epoxy equivalent of 425-
550. To 20 parts by weight of the VERSAMID solution, 8 parts by weight of the EPON solution are added and
8 additional parts by weight of xylene as solvent. To this mixture is then added 3 parts by weight of radioactive chromic chloride. Intimate mixing is achieved by gentle agitation using a kneading rod. The mixture is then poured into a plastic hypodermic syringe to which is connected a flexible tube of polyvinyl chloride having an internal diameter of 0.50 mm and an external diameter of 0.81 mm. After filling the tube, with a mixture, it is stretched using
a suitable device and hardened by heating
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After the curing process, the tube and the mixture are heated further at 150 ° C for 5 min. The hardened drawn tube has a diameter reduced to two thirds of its original diameter.
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A VERSAMID solution and an EPON solution prepared as described in Example 1 are chosen for the combination. 20 parts by weight of the VERSAMID solution is combined with 0.2 part by weight of glacial acetic acid and then 8 parts by weight of the EPON solution are added. Finally
8 additional parts by weight of xylene are added, then 3 parts by weight of an aqueous solution of radioactive sodium iodide. A polyethylene tube having the dimensions described in Example 1 is filled
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EXAMPLE 3.
A liquid epoxy resin referred to as EPON 815 sold by the Shell Oil Company is combined with a liquid amine-polyamide addition resin referred to as GENAMID 250 sold by the General Mills Company. EPON 815 has a viscosity of 5-9 poises at 25 [deg.] C and an epoxy equivalent of 175-195. The GENAMID 250 has a
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425-450 and a specific gravity of 0.95. The mixture is obtained by taking 8 parts by weight of EPON resin and
12 parts by weight of GENAMID resin. To the combined mixture is added 1 part by weight of radioactive yttrium chloride. The combined mixture is transferred to a hypodermic syringe and placed in a tube.
of "NYLON" according to the process described in Example 1.
EXAMPLE 4.
A reaction mixture of epoxy resin in polyamide is prepared by mixing 12 parts by weight of GENAMID 250 with 0.14 part by weight of glacial acetic acid and 8 parts by weight of EPON 815. To this mixture, one part by weight is added. of an aqueous solution of radioactive sodium phosphate. The "pot life" or the period during which the mixture remains very fluid, is about 50 minutes. The effective mixing time of the various ingredients is approximately 15 minutes. The mixture is then transferred into a hypodermic syringe to which is connected a plastic tube such as that described in Example 1 having an outer diameter of 0.76 mm and an inner diameter.
0.50 mm. The tube containing the mixture is cured directly at 150 [deg.] C for 5 min. The mixture is a solvent free system and therefore a lower curing temperature is not required. The tube is stretched during the curing process so that the final diameter of the tube is approximately two-thirds of its initial diameter.
EXAMPLE 5.
A 8 g of EPON 815 epoxy resin
12 g of GENAMID 250 polyamide resin are added. To the combined mixture is added 1 g of radioactive sodium phosphate having an activity of about 42 millicuries.
10 g of the mixture are then spread on a sheet
of polytetrafluoroethylene supported by a flat glass plate. This thin sheet is sold under the trade name "TEFLON". Two shims having a thickness of 0.25 mm are placed at suitable distances under the sheet of polytetrafluoroethylene. A second sheet of this thin plastic material is placed on the mixture and on this sand is fitted a flat plate. A weight of about 4.5 kg is placed on the top plate. After 3 hours, the weight and the top plate are removed. The rubbery sheet occupies an area of 175 cm2 and is cut into rectangular sections of 1 cm2. Each of these sections is tested by suitable detection means and found to contain an activity of approximately
0.1 millicurie.
EXAMPLE 6.
A mixture of fluid epoxy resin is prepared as in Example 5, but instead of radioactive chromic phosphate, radioactive yttrium chloride is incorporated into the mixture. This mixture is transferred into a plastic syringe of
50 cc and then forced into a series of
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characteristic of capsules. Then the epoxy resin is hardened, the capsules are removed by dissolving
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hot.
EXAMPLE 7.
A radioactive epoxy resin composition is prepared from 800 mg of EPON 815,
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a 50 cm3 plastic syringe and transferred <EMI ID = 33.1>
having an inner section of 0.50 mm. The tube is completely filled and after hardening contains
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an entire suture tube available directly for
subsequent uses, and which contains approximately 0.1 milli-
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It is understood that the invention can be implemented in numerous ways without, however, departing from the scope of the invention.