Brevet FR2463161A1 — publié le 19810220

Composition plastique et élément de liaison entre matériaux dissemblables. - De nombreux dispositifs usuels à usage médical, tels que les sacs pour le sang, des récipients pour les solutions, des dispositifs pour administrer du sang ou une solution, sont réa- lisés à partir d'une matière plastique souple, déformable telle que du chlorure de polyvinyle. Par ailleurs, d'autres matériaux du type polyoléfine ont été utilisés en lieu et place du chlo- rure de polyvinyle. Des récipients déformables, aplatissables et souples réalisés à partir de mélanges de polyoléfine sont décrits, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 4.140.162. Dans de nombreux cas, il peut être souhaitable de fabri- quer des produits, par exemple des dispositifs à usage médical, dans lesquels une partie est réalisée avec un type de matière plastique telle une polyoléfine, tandis qu'une autre partie est en une autre matière plastique telle qu'un chlorure de poly- vinyle. C'est ainsi qu'on peut souhaiter avoir un sac pour le sang qui comporte un corps en polyoléfine devant être relié à un tube donneur dont la formule de base est un chlorure de polyvinyle. Malheureusement, la liaison ou le scellement entre le chlorure de polyvinyle et les autres matériaux du type poly- oléfine est incompatible, de sorte qu'un sérieux problème se pose lorsqu'on veut réaliser une liaison stérile et étanche entre le tube donneur et le corps d'un sac pour sang. Pour résoudre ce problème, on a proposé des liaisons mécaniques, comme celle qui est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 4.049. 034. Cependant, ces solutions mécaniques de scellement de matériaux incompatibles impliquent toutes une structure plus complexe et plus onéreuse que celle des liaisons simples utilisables lorsque les matériaux ne pré- sentent pas d'incompatibilité entre eux. La présente invention a pour but une composition plas- tique qui puisse être formée dans un organe de liaison pour relier intimement les plastiques à base de polyoléfine et les plastiques à base de chlorure de polyvinyle, tout en éliminant le recours à des techniques mécaniques coûteuses et complexes. 2 2463161 Grâce à la présente invention, de nombreux dispositifs et plus précisément des dispositifs à usage médical, peuvent être fabriqués, tout ou partie, à partir de matériaux divers. C'est ainsi qu'un sac pour sang en polyoléfine, selon l'inven- tion, peut comprendre un tube donneur en chlorure de polyvinyle, ou encore que le sac en chlorure de polyvinyle comprenne un tube donneur ou autres parties en polyoléfine, l'ensemble pré- sentant des liaisons solides et étanches malgré l'incompatibili- té générale entre ces deux matériaux. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront à la lecture de la description donnée ci-dessus, à titre indica- tif mais non limitatif, d'un mode de réalisation, ainsi que du dessin annexé sur lequel la figure unique est une vue en éléva- tion partielle dont une partie est une section verticale d'un sac à sang de forme connue réalisé essentiellement à partir d'un mélange polyoléfine relié à un tube donneur en chlorure de polyvinyle. Bien évidemment, l'invention peut s'appliquer à d'au- tres dispositifs et plus particulièrement à des dispositifs à usage médical tels que ceux pour l'administration à un patient du sang ou une solution parentérale. L'invention a pour objet une composition plastique capable de lier simultanément deux chlorure de polyvinyle entre eux, par exemple au moyen d'un solvant, plus une polyoléfine, par exemple au moyen des ultrasons ou autre technique de sou- dage à chaud. Cette composition comprend: a. de 50 à 75 % en poids d'un matériau essentiellement à base de polyoléfine dont le scellement ou la liaison soit compatible avec le plastique polyoléfine auquel la composition doit être liée; b. de 25 à 50 % en poids d'un bloc copolymère souple d'unités de téréphtalate polybutylène et d'unités d'oxyde poly(1,4-butylène) liés par covalence. De préférence, la composition selon l'invention com- prend, en tant que polyoléfine de base, la formule exacte du polyoléfine auquel la composition doit être liée. Il va de soi que peuvent être inclus du polyéthylène, du propylène, ou du latex de caoutchouc naturel, du polybutadiène, polystyrène, ou 246316 1 des copolymères et mélanges de ces matériaux avec d'autres poly- mères vinyliques pour former des composés tels que du catouchouc d'éthylène propylène, du poly(éthylène vinyl acétate), du plas- tique acrylonitrile-butadiène-styrène, et autres. Le mot "polyoléfine" utilisé dans la présente demande désigne les matériaux qui sont polymérisés par la réction de base de polymérisation vinylique de l'éthylène ou d'un éthylène substitué. Il faut noter également que certaines quantités de matériaux à base d'éthylène substitués pouvant être présents sous forme de styrène, acrylonitrile et autres, peuvent conduire à dire que ces matériaux ne sont pas de vraies oléfines. Néan- moins ces dernières sont concernées par l'invention et sont con- sidérées en tant que matériaux polyoléfine en raison du fait que leur polymérisation est encore proche de la réaction de polymérisation vinylique de l'éthylène, et d'autres oléfines telles que le propylène et le butadiène. De préférence, la partie (a) de la composition selon l'invention et relative au polyoléfine comprend de 10 à 40 % en poids d'un polyoléfine consistant essentiellement en unités de propylène; de 40 à 85 % en poids d'un bloc copolymère pré- sentant des caractéristiques de caoutchouc thermoplastique, dont le centre est de préférence un bloc comprenant de 50 à % en poids d'une molécule copolymère d'un polymère d'oléfine caoutchouteux et de blocs de polystyrène terminaux; et de 0 à 40 % en poids d'un agent ramollissant choisi dans le groupe de polyéthylène, poly(éthylène-vinyle acétate) ne contenant pas de préférence plus de 35 % en poids d'unités acétate de vinyle et du poly(éthylène-propylène) n'ayant pas, de préférence, plus de % en poids d'unités propylène. La formule ci-dessus necomprend, de préférence, pas de plastifiants liquides et le polymère d'oléfine caoutchouteux comporte essentiellement des quantités égales d'unités éthylène et d'unités butylène. A l'aide d'une telle formule, il est possible de réaliser des compositions plastiques dépourvues de plastifiant qui soient claires et susceptibles d'être traitées dans un autoclave, comme décrit dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique No. 4.140.162 cité ci-dessus. La partie (b) de la composition plastique selon 2 4 2463 11 l'invention peut être un bloc copolymère souple d'unités té- réphtalate polybutylène et d'unités d'oxyde poly(1,4-butylène) liés par covalence. De préférence, les blocs oxyde butylène (polyéther) comprennent de 50 à 70 % en poids d'une composition d'un bloc copolymère souple, par exemple 60 %. Un type de bloc copolymère est commercialisé par E.I. DuPont de Nemours sous la dénomination Hytrel. Le produit spécifique vendu sous la dénomi- nation Hytrel 5526 convient très bien au polyoléfine de base utilisé suivant l'exemple préféré de l'invention. Le bloc copo- lymère souple de la partie (b) décrite ci-dessus, peut présen- ter un taux de fluidité à l'état fondu non inférieur à 15 et plus précisément égal à 18 grammes par 10 minutes à 2200C, comme décrit dans le test d'ASTM D 1238. Le matériau de la partie (b) devrait avoir, bien sûr, un poids moléculaire suffisant pour être un matériau thermoplastique solide de cohésion structurelle- satisfaisante. Le matériau polyoléfine de la partie (a) devrait égale- ment être un thermoplastique solide à propriétés physiques adéquates de façon que le mélange des deux matériaux produise un élément de liaison à propriétés physiques appropriées. Le mélange est souvent blanc plutôt que translucide ou transpa- rent, impliquant une certaine quantité d'incompatibilité de. phase.-Néanmoins, on peut produire d'excellents éléments de' liaison à partir du mélange dont les propriétés physiques de traction et la température de ramollissement peuvent être suf-, fisantes pour un traitement dans un autoclave et pour d'autres manipulations usuelles dans les dispositifs à usage médical. La composition comprend de préférence de 60 à 70 % du- matériau polyoléfine de la partie (a) et 30 à 40 %-de la par- tie (b). Les parties de la composition selon l'invention peu- vent se présenter sous forme de plaquettes qui sont-mélangées ensemble dans leur propre proportion et introduites dans une machine de moulage par injection. L'injection tient compte du mélange final à l'état fondu pour que la formule de la composi- tion puisse être réalisée pendant le moulage. En se référant à la figure unique, le-sac à sang 10 dont la forme peut, par exemple, être-similaire à celle décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique déposée au nom de A. Winchell sous le No. 817.940 le 22 juillet 1977, est réalisé en un mélange de polyoléfine comprenant 20 parties en poids d'un polymère polypropylène ayant une fluidité à l'état fondu d'environ 2, et une petite quantité d'éthylène copolymé- risé ("Rexene 23 M2" vendu par Dart Industries); 60 parties en poids d'un bloc copolymère présentant des caractéristiques de caoutchouc thermoplastique consistant en un bloc central de poly(éthylène-butylène), et en des blocs terminaux de polysty- rène ("Kraton G 1662" vendu par Shell Chemical Company); et 20 parties en poids d'un copolymère poly(éthylène-vinyle) ayant 28 % d'unités acétate de vinyle ("Chemplex 3315" vendu par Chemplex Co. de Rolling Meadows, Illinois). Le mélange peut contenir une trace d'un antioxydant usuel. Le sac à sang 10 comporte un orifice d'accès 12 qui, à son tour, définit un rebord terminal 14 qui est réalisé relati- vement épais d'une seule pièce le long des sections plus minces des parois souples du sac à sang 10. Une partie 16 analogue à une membrure relie l'orifice 12 du sac à sang 10 à un orifice non représenté. Selon l'invention, l'organe de liaison 18 est de préfé- rence moulé par injection en une seule pièce suivant la formule rappelée ci-dessus, et comporte une partie tubulaire 20 et un rebord d'extrémité 22. L'organe 18 peut comprendre 65 % en poids d'un polyoléfine autre que celui à partir duquel le sac est fabriqué comme indiqué précédemment, et 35 % en poids d'un bloc copolymère d'unités de téréphtalate polybutylène et d'unités d'oxyde poly(1,4-butylène) liés par covalence et plus précisé- ment le produit vendu sous la dénomination Hytrel 5526. Le rebord 22 de l'élément 18 peut de façon usuelle être soudé par chauffage au rebord 14 du sac à sang en utilisant par exemple un dispositif de soudure par ultrasons, par points ou tout autre dispositif de soudure approprié, de façon qu'un passage 24 soit ménagé entre l'élément 18 et l'orifice 12 du sac à sang. De plus, un tube donneur en chlorure de polyvinyle 26 peut être soudé au moyen d'un solvant à l'extérieur de la par- tie tubulaire 20 de l'élément 18, en utilisant par exemple du 6 2463161 cyclohexanone ou n'importe quel autre solvant volatil entre les deux matériaux, en tant qu'adhésif. On constate de façon surprenante que le rebord 14 et le tube 26 adhèrent très bien à l'élément 18, le résultat étant qu'on obtient une liaison très facile entre les matériaux dis- semblables de ces différents organes. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. 7 2463161 REVENDICATIONS 1. Composition plastique susceptible de souder entre eux des plastiques de chlorure de polyvinyle et desplastiques essentiellement polyolêfines, caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) de 50 à 75 % en poids d'un matériau essentielle- ment polyoléfine dont la liaison par soudure soit compatible avec le plastique polyoléfine auquel la composition doit être soudée; et (b) de 25 à 50 % en poids d'un bloc copolymère sou- ple d'unités téréphtalate polybutylène et d'unités oxyde de poly(1,4-butylène) liés par covalence. 2. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau essentiellement polyoléfine comprend de 10 à 40 % en poids d'une polyoléfine comportant surtout des unités propylène; de 40 à 85 % en poids d'un bloc copolymère présentant des caractéristiques de caoutchouc thermoplastique et comportant surtout d'une part un bloc central de 50 à 85 % en poids d'un polymère d'oléfine caoutchouteux et d'autre part des blocs terminaux de polystyrène; et de 0 à 40 % en poids d'un matériau choisi dans le groupe comprenant le polyethylene, ne le poly(éthylène vinyle acétate)/comportant pas plus de 35 % en poids d'unités acetate de vinyle, et le poly(éthylène-propylène) ne comportant pas plus de 60 % en poids d'unités propylène. 3. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le bloc copolymère de la partie (b) est une matière thermoplastique présentant un taux de fluidité à l'état de fusion au moins égal à 16 grammes par 10 minutes à 220 C. 4. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau essentiellement polyoléfine de la partie - (a) représente 60 à 70 % en poids tandis que le bloc copolymère de la partie (b) représente 30 à 40 % en poids. 5. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le bloc copolymère de la partie (b) comprend de 50 à 70 % en poids de blocs oxyde de poly(1,4-butylène). 6. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le polymère d'oléfine caoutchouteux de la partie (a) est un poly(éthylène-propylène). 24631U1 7. Elément de liaison pour souder entre eux des plasti- ques de chlorure de polyvinyle et des plastiques essentielle- ment polyoléfines, caractérisé en ce qu'il est réalisé à partir de la composition suivant l'une des revendications 1 à 6. 8. Récipient souple aplatissable ou déformable consti- tué notamment par un corps de récipient en un matériau choisi dans le groupe comprenant des matériaux essentiellement poly- oléfines et des plastiques de chlorure de polyvinyle, par un tube en un matériau choisi dans le groupe comprenant des maté- riaux essentiellement polyoléfines et des plastiques de chlo- rure de polyvinyle, le matériau du tube étant différent de celui du corps du récipient, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de liaison suivant la revendication 7 ouvert et soudé auxdits tubes et corps de récipient pour permettre à un fluide de s'écouler de manière aseptique entre le passage du tube et le récipient.