Composition contenant du chlorure depolyvinyle et son procédé de préparation
La présente invention concerne une composition, contenant du chlorure de polyvinyle, fortement plastifiée et un procédé de préparation de cette composition. Plus particulièrement, la présente invention concerne une composition comprenant du chlorure de polyvinyle et environ 25 à 60 % en poids, par rapport au poids total de la composition, de plastifiants classiques, la composition convenant tout particulièrement à la fabrication de tuyaux, de cathéters, de sondes, de récipients et d'articles similaires utiles dans le domaine de la médecine, destinés à entrer en contact avec les tissus corporels et à être utilisés pour effectuer le transfert et/ou le stockage de milieux liquides destinés à être utilisés dans la phléboclyse et les transfusions.
L'utilité de compositions, renfermant du chlorure de polyvinyle, fortement plastifiées destinées à la fabrication des articles médicaux susmentionnés est reconnue depuis longtemps. Le degré de plastification des compositions varie suivant l'utilisation particulière des articles qui en sont fabriqués, ce degré de plastification étant plus élevé pour les articles exigeant une plus grande flexibilité en raison de leur utilisation ultime. En général, on considère que les compositions qui contiennent plus d'environ 20 % en poids de plastifiant sont des compositions fortement plastifiées et, dans l'étendue de la présente invention, on considère, en particulier, comme étant des compositions fortement plastifiées, les compositions comprenant environ 25 à
50 � en poids de plastifiant.
Cependant, les compositions renfermant du chlorure de polyvinyle, actuellement utilisées, présentent de graves inconvénients lorsqu'on les utilise dans les applications susmentionnées. Par exemple, lorsque des parois constituées en ces compositions entrent en contact avec des liquides organiques, en particulier avec du sang lorsqu'il s'agit de récipients et de conduits tubulaires, et avec des tissus et des muqueuses lorsqu'il s'agit de cathéters, il s'avère qu'elles présentent une uniformité insuffisante.
Cet inconvénient est particulièrement grave en ce qui concerne les dispositifs utilisés pour les transfusions de sang et les tuyaux qui transportent le sang jusqu'aux et depuis les systèmes de reins artificiels dans lesquels le passage du sang venant du malade et allant au dialyseur et de ce dernier à nouveau jusqu'au malade, s'effectue sous une certaine pression. Dans ces cas, une uniformité insuffisante des surfaces de contact risque de provoquer un traumatisme et l'hémolyse d'un nombre considérable de globules rouges.
Un autre phénomène indésirable qui risque de
se produire par suite du contact du sang avec les compositions renfermant du chlorure de polyvinyle actuellement utilisées d'une façon générale est celui de la formation de caillots de dimensions microscopiques.
Un autre inconvénient remarquable des compositions renfermant du chlorure de polyvinyle dont la concentration de plastifiant est la plus élevée des compositions généralement utilisées, apparaît dans les conduits tubulaires à paroi mince extrêmement flexibles qui sont fabriqués avec elles. Des conduits tubulaires présentant les caractéristiques mentionnées précédemment sont particulièrement nécessaires dans le domaine des transfusions effectuées en pédiatrie et dans la phléboclyse et, en particulier, lorsqu'on administre par phléboclyse des solutions de nourriture et médicinales
à des nouveaux-nés prématurés. Dans cette situation, on effectue la connexion entre le tuyau transporteur de solution et le malade par insertion d'une aiguille creuse reliée au tuyau dans la veine temporale du nouveau-né. Il est évident qu'une flexibilité maximale du tuyau doit être une particularité essentielle, étant donné qu'il faut éviter que les mouvements brusques du nouveau-né
ne transmettent à l'aiguille, insérée dans la veine mince et fragile du nouveau-né, des efforts d'une intensité susceptible de provoquer-des lacérations de la veine. Une situation similaire peut se produire au cours de transfusions sanguines à des nouveaux-nés ou à des nouveaux-nés prématurés lorsque la connexion à la source de sang est établie par insertion de l'aiguille dans la "vena jugularis" et la veine épicrânienne et, .durant les premières heures qui suivent la naissance, dans la veine du cordon ombilical.
Les conduits tubulaires obtenus en utilisant
les compositions de chlorure de polyvinyle fortement plastifiées classiques présentent l'inconvénient supplémentaire qu'en raison de l'électricité statique sur les surfaces tubulaires, des sections opposées de la paroi
du tuyau ont tendance à adhérer les unes aux autres, ce qui entraîne un aplatissement du tuyau et rend difficile le passage du sang ou de solutions similaires à travers ledit tuyau. Dans ces tuyaux, l'aplatissement est favorisé à la fois par la faible épaisseur de la paroi du tuyau et la forte quantité de plastifiant dans la composition renfermant du chlorure de polyvinyle. D'autre part, la présence de charges électriques statiques sur les surfaces des articles obtenus en utilisant les compositions renfermant du chlorure de polyvinyle fortement plastifiées provoque l'attraction de particules de saletés et de poussières par les surfaces, ce qui favorise
la souillure des articles.
Une composition particulièrement utile en tant qu'élastomère est constituée par environ 32 à environ
<EMI ID=1.1>
étant constitué par des stabilisants, des lubrifiants et des additifs classiques similaires.
La présente invention a pour but principal, par conséquent, de fournir une composition, renfermant du chlorure de polyvinyle, fortement plastifiée suscep-tible d'être utilisée pour la fabrication de récipients, de tuyaux, de sondes, de cathéters et d'articles analogues, ne présentant aucun des inconvénients des compositions de l'art antérieur.
En particulier, l'un des buts de la présente invention consiste à fournir une composition, renfermant du chlorure de polyvinyle, fortement plastifiée permettant de fabriquer, au moyen des techniques classiques couramment utilisées, des récipients, des tuyaux, des sondes, des cathéters et articles médicaux similaires, dont les parois présentent une excellente uniformité et qui ne provoquent ni traumatisme des tissus corporels et des globules rouges, ni hémolyse, ni formation de caillots microscopiques.
La présente invention a pour autre but encore
de fournir une composition, renfermant du chlorure de polyvinyle, fortement plastifiée dotée de propriétés antistatiques et qui, entre autres, permet la fabrication de tuyaux à parois extrêmement minces très flexibles, tels que ceux qui sont nécessaires dans les opérations
de transfusion et de phléboclyse dans le domaine de la pédiatrie, ces tuyaux ne présentant pas l'inconvénient d'aplatissement de leurs parois par suite de la présence d'électricité statique à la surface de celles-ci.
Selon l'invention, on réalise une composition renfermant du chlorure de polyvinyle comprenant entre environ 25 et 60 % en poids de plastifiant, caractérisée en ce qu'elle contient entre environ 0,1 et 3 % en poids, <EMI ID=2.1>
résine fluorocarbonée.
On choisit cette résine fluorocarbonée, de préférence, dans le groupe constitué par le polytétrafluoréthyle, le polymonochlorotrifluoréthylène et des copolymères de tétrafluoréthylène et de monochlorotrifluoréthylène avec du fluorure de vinylidène et de l'hexafluoropropylène. La résine-fluorocarbonée particulièrement préférée est le polytétrafluoréthylène.
On a, en fait, constaté, d'une façon tout à fait surprenante, qu'une quantité aussi faible que 0,1 % en poids de résine fluorocarbonée, par rapport au poids total de la composition renfermant le chlorure de polyvinyle, suffit pour conférer à la composition quelques propriétés qui la rendent comparable, au moins dans l'étendue des utilisations mentionnées précédemment, à une résine fluorocarbonée pure, par exemple, au polytétrafluoréthylène, en particulier en ce qui concerne ses excellentes propriétés diélectriques et la grande uniformité des surfaces qui en sont obtenues.
Etant donné qu'il est connu que les résines fluorocarbonées sont des matériaux extrêmement coûteux, il est bien évident qu'il est extrêmement avantageux, du point de vue économique, d'utiliser la composition de la présente invention pour la fabrication des articles médicaux susmentionnés.
Les plastifiants utilisés pour la préparation des compositions de la présente invention sont ceux que l'on utilise couramment pour plastifier le chlorure de
<EMI ID=3.1>
apparaîtra de façon évidente aux spécialistes de l'art.
A titre d'exemples non limitatifs de plastifiants convenables, on peut citer le phtalate de dioctyle, l'adipate de dioctyle, l'adipate de benzyloctyle, les plastifiants du type époxy tels que l'huile de soya, les plastifiants polymères tels que les polyesters et les copolymères de butadiène-acrylonitrile.
Les compositions de la présente invention peuvent également contenir les additifs habituels tels que des stabilisants, des lubrifiants et additifs analogues, dont le choix et la concentration apparaîtront de façon évidente aux spécialistes de l'art.
Pour préparer les compositions de la présente invention et en fabriquer des articles médicaux, on utilise les procédés de mélange et d'extrusion habituellement employés dans la technologie des résines thermoplastiques.
Cependant, selon un procédé amélioré de préparation des compositions de la présente invention, on mélange la résine de chlorure de polyvinyle avec la résine fluorocarbonée, de préférence le polytétrafluoréthylène, se présentant sous forme de poudre, cette résine fluorocarbonée présentant une dimension granulométrique moyenne inférieure à 10 microns.
De préférence, la dimension granulométrique moyenne de la résine fluorocarbonée est inférieure à
1 micron et, plus particulièrement, est comprise entre
0,5 et 0,1 micron.
On a constaté également, de façon surprenante, que les compositions renfermant du chlorure de polyvinyle, fortement plastifiées de la présente invention, présentent d'excellentes propriétés élastiques qui les rendent comparables aux élastomères connus tels que par exemple,
le caoutchouc naturel et les copolymères élastomères,
tels que par exemple, les copolymères d'éthylène/propylène. Par conséquent, les compositions de la présente invention conviennent aux applications industrielles dans lesquelles on utilise habituellement les élastomères connus. De plus, les compositions d'élastomères de la présente invention présentent des avantages remarquables par rapport aux élastomères connus.
En fait, il est bien connu que les procédés classiques de fabrication d'articles en caoutchouc (ce terme couvrant à la fois le caoutchouc naturel et les élastomères synthétiques) comprennent invariablement une étape finale de vulcanisation. Pour effectuer cette étape de vulcanisation qui permet de conférer les propriétés élastiques à une matière encore plastique, il est nécessaire d'ajouter des agents de vulcanisation convenables
et d'ordinaire aussi des accélérateurs et promoteurs de vulcanisation au lot de caoutchouc brut. A titre d'exemples typiques de ces additifs de vulcanisation, on peut citer le soufre, le sélénium, le tellure, des peroxydes organiques, certains composés nitrés et des sulfures organiques (bisulfure d'alkylthiurame) qui sont susceptibles d'engendrer des radicaux libres. En raison du fait que les additifs de vulcanisation sont des matériaux extrêmement coûteux et que l'étape de vulcanisation comporte des opérations longues qui entraînent un gaspillage de temps, il est évident que l'étape de vulcanisation influence et pèse lourdement sur les prix de revient de fabrication associés à l'ensemble du procédé de réalisation des articles en caoutchouc.
En conséquence, il serait extrêmement avantageux de réaliser des compositions qui n'exigent aucune étape
de vulcanisation pour acquérir les propriétés de l'état élastique.
Par contre, on sait déjà que le chlorure de polyvinyle, lorsqu'on l'ajoute avec des quantités extrêmement
<EMI ID=4.1>
feste un certain degré d'élasticité et, par conséquent,
il serait avantageux de réaliser une composition renfermant du chlorure de polyvinyle, laquelle, tout en maintenant
le caractère- thermoplastique de ce polymère, présenterait également la gamme entière des propriétés qui caractérisent de façon typique les élastomères. On a constaté à présent, de façon surprenante, que les compositions de la présente invention sont non seulement dotées de toute la gamme des propriétés élastiques des élastomères connus tels que le
<EMI ID=5.1>
aucune étape de vulcanisation pour acquérir les propriétés susmentionnées c'est-à-dire, ce sont des élastomères, de façon intrinsèque, telles quelles.
Les exemples non limitatifs suivants illustrent quelques Modes de réalisation particuliers de l'invention. EXEMPLE 1
On prépare une composition particulièrement convenable pour la fabrication de tuyaux utilisables en phléboclyse et pour des transfusions, des prises pour tuyaux obtenues par soufflage, des enceintes compte-gouttes et dispositifs analogues.
La composition est constituée comme suit :
<EMI ID=6.1>
(dimension granulométrique moyenne : 0,5 micron). EXEMPLE 2
On prépare une composition particulièrement convenable pour la fabrication de récipients, tels que par exemple, des flacons pour la conservation du sang.
La composition est constituée comme suit :
<EMI ID=7.1>
(dimension Granulométrique : 0,1 micron).
<EMI ID=8.1>
On prépare une composition particulièrement convenable pour la fabrication de tuyaux extrêmement flexibles tels que ceux que l'on utilise pour la phléboclyse et les transfusions en pédiatrie.
La composition est constituée comme suit :
<EMI ID=9.1>
(dimension granulométrique : 0,1 micron).
EXEMPLE 4
On répète l'exemple 3 sauf que l'on remplace le polytétrafluoréthylène par une quantité égale en poids de polymonochlorotrifluoréthylène.
Les exemples non limitatifs suivants ont pour but d'illustrer les propriétés élastomères de compositions spécifiques comprises dans l'étendue de la présente invention.
EXEMPLE 5
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
Les caractéristiques de cette composition (mèsurées suivant la méthode ASTM) sont comme suit :
<EMI ID=12.1>
<EMI ID=13.1>
<EMI ID=14.1>
Cycle d'hystérésis à 140 % d'allongement Charge : 12,2 kg/cm<2>.
<EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1>
<EMI ID=17.1>
EXEMPLE 6
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=18.1>
<EMI ID=19.1>
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=20.1>
EXEMPLE 8
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=21.1>
EXEMPLE 9
On prépare la composition suivante .
<EMI ID=22.1>
EXEMPLE 10
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=23.1>
EXEMPLE 11
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=24.1>
Les caractéristiques de cette composition sont comme suit :
<EMI ID=25.1>
EXEMPLE 12
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=26.1>
EXEMPLE 13
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=27.1>
EXEIIPLE 14
On prépare la composition suivante :
<EMI ID=28.1>
<EMI ID=29.1>
EXEMPLE 15
On prépare la composition suivante ;
<EMI ID=30.1>
Les caractéristiques de cette composition sont comme suit :
<EMI ID=31.1>
Déformation permanente à 75 % d'allongement
<EMI ID=32.1>
On compare les caractéristiques élastiques d'une composition selon l'invention (exemple 5) avec celles du caoutchouc naturel et d'un copolymère élastomère d'éthylène/propylène (DutraIR). Les données sont portées dans le tableau.
TABLEAU
Comparaison des caractéristiques de la composition de l'exemple 5 avec celles du caoutchouc naturel vulcanisé et d'un élastomère d'éthylène/propylène.
DutralR Caractéristiques Composition Caoutchouc (copolymère selon ASTI-1 de 1<1> naturel élastomère
exemple 5 vulcanisé d'éthylène/
propylène)
<EMI ID=33.1>
Notes :
<EMI ID=34.1>
(1) déformation permanente à la compression
(2) valeurs approximatives de résistance thermique Les données portées dans le tableau indiquent que le caoutchouc naturel et le DutralR (copolymère élastomère d'éthylène/propylène) sont comparables à la composition de l'exemple 5. Comme on peut le constater, cette dernière composition est dotée de caractéristiques très similaires à celles que présentent le caoutchouc naturel et DutralR. En particulier, la composition de l'exemple 5 est intéressante en raison de son faible poids spécifique, de sa faible dureté (à peu près la même que celle de gommes à effacer et de revêtements de rouleaux d'impression) et de son élasticité. En fait, la
<EMI ID=35.1>
sieurs cycles d'allongement élastique et de rappel élastique, mais présente également une faible déformation permanente à 75 Si d'allongement, ce qui est comparable
à ce que l'on obtient avec le caoutchouc naturel et est
<EMI ID=36.1>
Finalement, sa résistance thermique sous des conditions d'exposition au froid et au chaud, est excellente.
L'importance critique de la présence du constituant fluorocarboné (en particulier, du polytétrafluoréthylène) en ce qui concerne les propriétés inattendues que manifestent les compositions de l'invention, est mise en évidence lorsque l'on compare les propriétés d'une composition de la présente invention avec celles d'une composition similaire mais qui ne renferme pas le constituant fluorocarboné. Par exemple, alors que la température de ramollissement de la composition de l'exemple 5 est de 150[deg.]C, la température de ramollissement d'une composition similaire renfermant, en particulier, le même pourcentage de plastifiant mais pas de polytétrafluoréthylène n'est que de 70[deg.]C, ce qui entraîne des limitations concomitantes visant les applications industrielles éventuelles de cette dernière composition.
Il doit bien être entendu, bien que l'on ait illustré l'invention en se référant à des résines fluorocarbonées spécifiques, que d'autres résines similaires, qui apparaîtront de façon évidente aux spécialistes de l'art, peuvent être utilisées qui permettent aussi de réaliser des compositions comprises dans l'étendue de la présente invention.
REVENDICATIONS
1. Composition renfermant du chlorure.de polyvinyle comprenant environ 25 à 60 % en poids de plastifiant caractérisée en ce qu'elle comprend environ 0,1 à
<EMI ID=37.1>
d'une résine fluorocarbonée.