Brevet FR2520880A1 — publié le 19830805

MATERIAU PRESENTANT, EN CE QUI CONCERNE L'ABSORPTION DE RAYONNEMENTS IONISANTS, DES PROPRIETES ANALOGUES A CELLES DES TISSUS VIVANTS La présente invention concerne un matériau mélangé comprenant une composante thermoplastique, dont la composition lui permet de présenter, en ce qui concerne l'absorption de rayonnements ionisants, notamment, des propriétés analogues à celles des tissus organiques vivants, tels que des tissus humains, afin de permettre à un appareil de mesure de ces rayonnements, dont notamment les parois extérieures sont réalisées au moyen de ce matériau, de fournir une indication de leurs effets biologiques.Un tel appareil est appelé dosimètre dont les plus performants sont des chambres d'ionisation qui contiennent à Intérieur d'une enveloppe étanche réalisée en ce matériau et remplie de gaz, deux électrodes polarisées à l'aide d'une source de tension continue de telle sorte que le courant moyen produit par l'ionisation des gaz contenus dans l'en- veloppe sous l'effet des rayonnements qui la traversent, constitue une indication de la dose absorbée par un corps humain. Un tel matériau est généralement appelé "matériau équivalent tissu". Dans la publication FR-A-I 360 381, il a été proposé d'utiliser, d'une part, un mélange de polytétrafluoroéthylène (entre 50 et 60 96) et de carbone et d'autre part, un mélange de polyéthylène (66 %), de polyformaldèhyde (11 %) et de magnésie (23 %). Dans une addition à celle-ci, FR-E-85 924, on a proposé un mélange de polyéthylène (71, 3 %) et de fluorure de magnésium, comme matériau équivalent tissu. Dans une publication ultérieure FR-A-1 453 818, on a proposé un mélange ternaire composé de polypropylène ou polyéthylène (58 ou 65 % environ), de polyoxyméthylène ou polyacétal (12 % environ) et de magnésie éventuellement hydratée (29 ou 22 % environ). Dans la publication FR-A- 1466 400, on a changé les proportions des composants polymères organiques du dernier mélange et remplacé la magnésie par l'alumine (19 %).Dans le publication FR-A- 2 068 732, le matériau équivalent tissu proposé comporte, outre le polypropylène et l'alumine ou la magnésie, un autre matériau thermoplastique contenant de l'azote qui est constitué par un polyamide de type aliphatique (tel qu'un polyamide 6, 11, 12, 6 - 6 ou 6 - 10) dans une proportion pondérale supérieure à 25 et inférieure à 50 pour cent (pour l'utilisation du polyéthylène avec du polyamide, voir également l'article de ROSSI & FAILLA dans la revue américaine NUCLEONICS, Vol. 14, NO 2, pp. 32 dc ss., de février 1956).Ce genre de polyamides présentent des points de fusion relativement francs entre 180 et 255 "C suivant le type utilisé, tandisque le polypropylène qui constitue la matrice du mélange, présente des températures de fusion entre 165 et 176 OC et un point de ramollissement (Vicat) de 1490C environ. Pour certains mélanges, le polyamide fond avant le polypropylène, ce qui peut créer des inhomogénéités. Le mélange d'un polyoléfine tel que le polypropylène ou le polyéthylène avec un polyamide (ou même une autre thermoplastique) s'est avéré difficile à réaliser sans qu'il y ait une détérioration du matériau moulé sous pression avec le temps (pelage), du fait de leur incompatibilité. On a donc proposé, dans le publication FR-A- 2 402 681, d'ajouter au polypropylène, outre la charge minérale (alumine, magnésie ou silice), une charge organique pulvérulente contenant de l'azote sous la forme d'une résine préablablement thermodurcie et finement broyée, telle qu'un aminoplaste du type mélamine-formol ou urée-formol. Les deux charges pulvérulentes (minérale et organique) composent jusqu'à 50 pour cent du poids du matériau ainsi obtenu, ce qui n'ajoute en rien à la solidité des parois du détecteur, exposées à d'importantes variations de la température et/ou de la pression ambiante. L'invention propose un nouveau matériau permettant d'éviter l'incompatibilité du mélange proposé dans la publication FR-A-2 068 732 précitée, en remplaçant le polyamide aliphatique de celui-ci, par un polyamide aromatique. L'invention a pour objet un nouveau matériau équivalent tissu contenant du polypropylène comme matrice thermoplastique et une charge minérale d'alumine, avec un autre additif contenant de l'azote. Suivant l'invention, cet additif est constitué par un polyamide aromatique, tel que le polymétadiphénylène isophtalamide (ou polyaramide, commercialisé sous les marques déposées de KELVAR en forme de fibres, et NOMEX en forme de papier de fibres, par la société américaine DU PONT DE NEMOURS). Ce polyamide aromatique (ou polyaramide) n'a pas, du fait de la présence des noyaux benzéniques dans la chaîne qutil forme, de température de fusion, mais il se décompose à des températures supérieures à 3000C et inférieures à 5000C. Il est donc thermostable et peu déformable dans le polypropylène en fusion autour de 1700C En outre, il peut être produit sous la forme de fibres de faible diamètre et de grande solidité, ce qui permet de rendre le matériau composite mécaniquement plus résistant. Ces fibres peuvent être coupées à des longueurs différentes, suivant que l'on désire une plus grande homogénéité du matériau (fibres courtes) ou une plus grande solidité (fibres plus longues). D'autres polyamides aromatiques, tels que le produit résultant de la polycondensation de l'hexaméthylènediamine et de l'acide terephtalique, appelé "X 113" par son fabricant qui est la société américaine CELANESE CORPORATION et dont la température de fusion est aux environs de 375 OC, peuvent également être utilisés dans le mélange. Les proportions du mélange sont calculées de maniere classique (indiquée dans quelques unes des publications précitées) pour obtenir un coefficient d'absorption en ce qui concerne le rayonnement gamma, les électrons (béta) ou les neutrons, ayant un rapport constant avec celui du tissu humain pour une gamme étendue d'énergies. REVENDICATIONS 1. Matériau présentant, en ce qui concerne l'absorption de rayonnements ionsisants, des propriétés analogues à celles des tissus vivants, comprenant une composante thermoplastique constituant la matrice, en polypropylène et une charge minérale en alumine pulvérulente, caractécisé en ce qu'il comporte, en outre, un polyamide aromatique dont la chaîne comprend des noyaux benzéniques, permettant d'introduire une proportion prédéterminée d'azote dans le mélange. 2. Matériau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le polyamide aromatique est constitué par les substances désignées par polyaramide ou polymétadiphénylène isophtalamide. 3. Matériau suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que Padditif azoté est utilisé sous la forme de fibres.