Brevet FR2552330A1 — publié le 19850329

L'invention est relative à un sac médical ayant d'excellentes qualités sanitaires, de flexibilité, de transparence et de resistance à la chaleur et susceptible d'être utilise comme recipient pour du sang et différents liquides médicaux. Des récipients rigides faits par exemple en verre, en polyéthylène, et polypropylène, et des sacs flexibles (ou non rigides) faits par exemple en polychlorure de vinyl contenant des éléments plastiques sont bien connus comme récipients ou sacs medicaux. Cependant, les récipients rigides présentent le désavantage que de l'air peut être introduit dans le récipient lorsqu'on utilise un équipement de transfusion avec une lumière pour aiguille ou un trou lorsque le liquide contenu dans le récipient est introduit goutte à goutte dans un corps humain, par exemple, dans une veine, et de ce fait, le liquide contenu dans le récipient est probablement contaminé et de l'air est susceptible d'entrer dans la veine pouvant provoquer des ambolies.Ainsi, ces récipients rigides ne satisfont pas complètement aux exigences des besoins sanitaires et sont dangereux à différents points de vue. D'un autre côté, les sacs flexibles présentent l'avantage de ne nécessiter aucune introduction d'air, le sac se comprimant naturellement sous la pression atmospherique avec l'introduction au goutte à goutte du liquide qu'il contient, aucune introduction de l'air contenu dans le sac ne se produit dans un corps humain étant donné que le liquide contenu dans le sac reste dans le fond du sac jusqu'à la transfusion complète, une transfusion rapide peut être réalisée sous pression, et les sacs ne sont pas encombrants comme les récipients, de ce fait, le transport en est facile. Pour ces raisons, l'utilisation de sacs flexibles comme récipients médicaux ou comme sacs s'est accrue.Cependant, l'utilisation de ces sacs flexibles, spécialement ceux qui sont réalisés en polychlorure de vinyl non rigides impliquent de possibles problèmes causés par la migration des plastifiants dans le liquide contenu dans les sacs et la toxicité du monomère de chlorure de vinyl contenu dans le polychlorure de vinyl. Le but de la présente invention est d'eliminer les inconvénients mentionnés precedemment et les problèmes de l'Art Antérieur et de proposer un sac médical ayant d'excellentes qualités sanitaires, de flexibilité, de transparence, et de résistance à la chaleur à l'é- gard de la température de traitement de stérilisation. D'autres buts et avantages de la présente invention apparai tront au cours de la description qui suit. La présente invention propose un sac médical composé d'un élément feuilleté comprenant (i) une couche interne de polyethylène de faible densité, (ii) une couche intermédiaire en un copolymère acétate éthylène vinyl, un elastomère du type ethylène propylène, un élastomère du type éthylène butène-1, et (iii) une couche externe en polyéthylène de faible densité. Les polyéthylènes de faible densité utilisés pour les couches intérieure et extérieure du sac médical selon la présente invention sont ceux qui ont une densité de0,930 g/cm3 ou moins. Un polyéthylène de faible densité ayant une densité de 0,930 g/cm3 ou moins a beaucoup plus d'excellentes qualités sanitaires qu'un chlorure de polyvinyl, et il a également une bonne flexibilité et une bonne transparence. Cependant, l'utilisation d'un polyéthylêne de faible densité ayant une densité de 0,920 g/cm3 ou plus et ayant une vitesse d'écoulement, selon la norme JIS K 6760, de 0,1 à 10 g/10 minutes, de preference 0,4 à 3 g/10 minutes est souhaitable du point de vue des conditions de température lors du traitement de stérilisation.Le polyéthylène basse densité peut être modifié, par exemple, par un établissement réduit de liaison au moyen d'un dispositif utilisant un péroxyde organique ou des électrons, ou par un mélange avec d'autres resines comme un polyéthylène moyenne densité ou un polybutadiène 1, 2, des charges comme un hydroxyde de magnésium ou un oxyde de magnésium, et des additifs comme de la cire de polyéthylène, aussi longtemps que les caractéristiques souhaitées mentionnées précédemment ne sont pas affectées d'une manière défavorable par l'utilisation pratique. Les copolymeres d'acétate éthylène vinyl, les élastomères du type éthylène propylène et les élastomères du type éthylène butène1 utilises pour la couche intermédiaire du sac médical selon l'invention doivent présenter, d'une manière spécifique une excellente flexi bilité aussi bien qu'une excellente transparence et avoir également de bonnes propriétés adhésives avec le polyéthylène basse densité utilisé pour les couches intérieure et extérieure du sac médical selon l'invention.Pour obtenir la flexibilité souhaitée, on utilise un copolymère acétate ethylène vinyl ayant une teneur en acétate de vinyl d'au moins 15 % par poids, de préférence entre 18 et 28 Z par poids et ayant une vitesse d'ecoulement, selon la norme JIS K 6760, de 0,4 à 5 g/10 minutes, un élastomère du type éthylène propylène ayant une teneur en propylène de 60 moles % ou moins, de préférence entre 15 et 40 moles % et ayant une vitesse d'écoulement, selon la norme JIS K 6760, de 0,3 à 5 g/10 minutes, ou un élastomère du type éthylène butène-1 ayant une teneur en butène-1 de 5 moles % ou plus, de preference entre 8 moles % et 20 moles % et ayant une vitesse d'ecoulement, selon la norme JIS K 6760, de 0,3 à 5 g/10 minutes.Ces copolymères d'acetate ethylène vinyl, élastomères du type éthylène propylène, et élastomères du type éthylène butène-1 peuvent être modifiés, par exemple, en etablissant quelques ponts par radiation, où ils peuvent etre mélangés avec d'autres resines comme un polyéthylene basse densité, un poly-butadiène-1, 2, des charges comme un hydroxyde de magnésium ou un oxyde de magnésium, et des additifs comme une cire de polyéthy- lène, aussi longtemps que les caractéristiques souhaitées mentionnées précédemment ne sont pas affectées en sens contraire par l'usage pratique.Le copolymère d'acétate éthylène vinyl, l'élastomère du type éthylène propylène et l'élastomère du type ethylène butene-1 sont généralement utilisés seuls pour la couche intermédiaire. Cependant, un niélange(a)d'acétate éthylène vinyl et(b)d'élastomère du type éthylène propylène ou d'élastomère éthylène butène-1 dans un rapport quelconque peut être utilisé en option pour la couche intermédiaire. -L'épaisseur de l'élément feuilleté est de péférence,de 0,15 à 0,6 mm. Une épaisseur inférieure à 0,15 mm tend a donner un sac qui manque de substance au toucher, tandis qu'une epaisseur de 0,6 mn ou plus aboutit à une flexibilité insuffisante. Bien qu'il n'y ait pas de limite spécifique pour l'épaisseur de chaque couche, il est souhaitable que l'épaisseur de la couche intermédiaire soit de 60 % ou plus, de préférence 70 % à 90 %, de l'épaisseur totale de l'élément feuilleté pour donner la flexibiité suffisante à l'élément feuilleté. De plus, une épaisseur de 0,1 mm ou plus pour la couche interne ou externe entraine une flexibilité insuffisante, tandis qu'une épaisseur de moins de 0,01 mm pour la couche interne ou externe entraîne une diminution de la résistance de la soudure à la chaleur. La flexibilité souhaitée de l'élément feuilleté peut être présentée par un coefficient d'élasticité de 600 kg/cm2 ou moins, de préférence 500 kg/cm2 ou moins mesuré à l'aide d'une jauge effilée selon la norme ASTM D 747. L'élément feuillete selon l'invention peut être preparé à l'aide de n'importe quel procédé conventionnel de laminage, tel qu'un procéde avec co-extrusion et enflement avec un refroidissement par eau ou par air, un procedé de co-extrusion avec une filière en T, un procédé -de laminage à sec, ou un procédé de laminage extrusion. L'utilisation d'un procédé de co-extrusion, enflement avec un refroidissement a eau et un procédé de co-extrusion avec filière en T est souhaitable d'un point de vue économique. L'élément feuilleté est généralement préparé sous la forme d'un tube ou d'une feuille et alors il est soude à la chaleur pour former un sac ayant une forme appropriée et les dimensions souhaitées. Alors, les embouts pour l'entrée et la sortie du liquide sont fixés sur le sac. Les surfaces interne et externe du sac médical ainsi obtenues sont lavées et nettoyees avec de l'eau distillée ou de l'eau désinfectée ayant une température prédéterminée avant de le remplir avec le liquide de remplissage du sac, si nécessaire, et ensuite, l'on remplit le sac après séchage. Alors, le sac medical contenant le liquide fait l'objet d'un traitement de stérilisation,-par exemple, au moyen d'un procédé a la vapeur sous haute pression. Des conditions habituelles de stérilisation à la vapeur sous haute pression sont, par exemple, 115 "C pendant 30 minutes et 121 OC pendant 20 minutes. Lorsque le sac médical selon l'invention fait l'objet d'une stérilisation à la vapeur sous haute pression, il a été trouvé que des faux plis sont probablement engendrés près de et autour de la zone soudée du sac, et de ce fait, l'apparence externe du sac est quelque peu affectée. Cependant, l'apparition des faux-plis peut être empêchée, d'une manière avantageuse, en fixant en place le sac medical pendant le traitement de stérilisation. La fixation du sac médical peut être faite, par exemple, par la fixation mécanique des bords haut et bas et/ou des bords gauche et droit des zones soudées du sac médical, par l'empilement des sacs médicaux, ou par l'application d'une pression dans la zone centrale du sac médical par un objet quelconque ou un corps. De plus, il a été trouve que la transparence du sac medical est améliorée lorsque le sac fait l'objet d'un traitement à la chaleur à une température de 40 "C ou plus pendant au moins 10 minutes. Une température de traitement inférieure à 40 OC demande-un temps de traitement à la chaleur trop long, tandis qu'un temps de traitement à la chaleur inferieure à 10 minutes, n'entraîne pas d'améliorations substan tielles pour la transparence. Chaque couche du sac medical selon l'invention est transparente. Les conditions sanitaires souhaitées, la capacité de résistance à la chaleur pour le traitement de stérilisation, et les proprietés de soudure à la chaleur peuvent être obtenues avec les couches intérieure et exterieure du sac médical selon l'invention, et la flexibilité souhaitée et les propriétes adhesives avec les couches intérieure et extérieure peuvent être obtenues par la presence de la couche intermédiaire. Ainsi, le sac medical selon l'invention présente l'avantage que les migrations non souhaitées de plastifiants, de polychlorure de vinyl, et la toxicité éventuelle du monomère chlorure de vinyl peuvent être complètement empêchées , alors que les caractéristiques d'un sac médical conventionnel flexible ou non rigide sont conservées. EXEMPLE La présente invention sera maintenant illustrée d'une maniere non limitative par les exemples suivants. EXEMPLES 1 à 6 et EXEMPLES COMPARATIFS 1 à 4 Des plaques feuilletées ayant la composition des résines synthétiques et des couches mentionnées au tableau 1 sont préparées en utilisant un procedé de co-extrusion, enflement avec refroidissement à l'eau dans les exemples 1 à 6 et dans les exemples comparatifs 1 et 2 et au moyen d'un procéde de filière en T dans les exemples comparatifs 3 et 4. A partir des plaques feuilletées ainsi obtenues, des sacs médicaux ayant des volumes internes de 500 cm3 sont formés. Les differentes propriétés et caractéristiques de ces sacs médicaux sont déterminées. Les résultats sont indiqués au tableau 1 ci-dessous. Les abreviations utilisées dans le tableau 1 sont les suivantes LDPE : Polyéthylène basse densité ayant une densité de 0,029 g/cm3 et une vitesse d'ecoulement de 1,1 gi10 minutes à 190 "C ; EVA : Copolymère d'acétate éthylène vinyl ayant une-teneur en acétate de vinyl de 25 Z par poids et une vitesse d'écoulement de 2 g/10 minutes à 190 "C ; EPR : Elastomère du type éthylène propylène ayant une densité de 0,900 g/cm3, une vitesse d'écoulement de 1,2 g/1O minutes à 190 "C, et une teneur en propylène de 28 moles % ; EB :Elastomère du type éthylène butène-1 ayant une densité de 0,890 g/cm3, une vitesse d'ecoulement de 3,5 g/10 minutes à 190 C et une teneur en butène-1 de 10 moles Z ; HDPE : Polyéthylène haute densite ayant une densité de 0,948 g/cm3 et une vitesse d'écoulement de 1 g/10 minutes, et PP : Un copolymère de propylène déterminé au hasard ayant une teneur en éthylène de 4 Z par poids et une vitesse d'écoulement de 1 g/10 minutes à 230 OC. La fixation est réalisée par un empilage de trois sacs contenant les liquides. Les propriétés et les caractéristiques des sacs sont determinées de la manière suivante Résistance la chaleur : les conditions (deformation, rupture, fuite) sont observées visuellement après que le sac contenant le liquide (solution saline physiologique) ait fait l'objet d'un traitement de stérilisation à la vapeur à haute pression à une température de 115 OC pendant 30 minutes suivi par un traitement à une température de 40 OC pendant 10 minutes. Coefficient de flexibilité : déterminé à l'aide d'unejauge effiléede rigidité selon la norme ASTM-D-747. Déchargement naturel : observé visuellement. Transparence : le sac est rempli d'une solution saline physiologique et la contamination du contenu avec des substances étrangères (par exemple verre ou particules de plastique) est observée visuellement après le traitement de sterilisation à la vapeur a haute pression. La transmittence est mesurée à 450 m # dans l'aire du spectre d'absorption visible. Qualités sanitaires : déterminées par un procéde test pour un récipient en plastique pour la transfusion selon la Pharma copée japonaise ; et Apparences visuelles : les conditions de faux-plis, les deformations et ruptures sont observées visuellement. Les observations visuelles sont évaluées de la manière suivante très bon o bon correct x pauvre. TABLEAU 1 s, e 0 0 0 0 0 0 O X X ç ,L O O O o a 4 x x h c z tn Epaisseur Puissance Resistance FlexibilitS Transoarent Test Apparence 0 O X X 82 ec 9 = I 2 nature visuelle m 'e > ('e > x3Omin. Kg/cm e C LOPE EVA LOPE = oui o 350 = 85 Passable = = (40) (220) (40) 2 LOPE EPR LOPE 300 oui o X n n o O O Ed, 3 LOPE EB LOPE 300 oui o 360 o 86 o o (40) (220) (40) t LOPE EVA LOPE non o 350 O 82 o (40) (220) (40) o > (60) (210) (30) s Ú É 4) 61 400 oui o 355 o o 83 o O 5 (320) (40) Exemple = O HOPE EPR LOPE 300 oui Oc 620 65 o tif (40) (220) > 2 PP EVA LOPE 300 oui 610 o 75 o (40) (220) (40) 3 L C %m ,E 4 f EPR x 300 oui x 270 o Qo 70 &commat; x x (300) XC MC l L o ~ rl m n fr) e t e X e r) u U L ~ I.J ^ S hl . W ~ u 1a1 a1 o O C ~ o cl C10 0 0 0 0 0 s L t Vl C L a ~ st K ô o ô cc e C Ô zI Ô 0: 0 uz U X L c 1 m N n) J : > rJ > H : > N X N : > N > O X O a. 8 -~ E 1d sQ 1d N &verbar; J 1s N U.l cQ J 1 uJ N 1w1 N J ra IJJ ro S es L ^ io it w~ S X ~ N X v U' D . N n t X v1 U V REVENDICATIONS 1. Sac médical composé d'un élément feuilleté, caractérisé par le fait qu'il comprend (i) une couche interne de polyethylène basse densité, (ii) une couche intermédiaire de copolymère d'acétate ethylène vinyl, d'élastomère du type éthylène propylène, ou d'elastomère du type éthylène butène-1, et (iii) une couche externe de polyéthylène basse densité. 2. Sac médical selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les couches interne et externe sont composées de polypropylène basse densité ayant une densité de 0,920 à 0,930 g/cm3. 3. Sac médical selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche intermédiaire est composée d'un copolymère d'acétate ethylène vinyl ayant une teneur en acétate de vinyl d'au moins 15 Z par poids. 4. Sac médical selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche intermédiaire est composée d'un élastomère du type éthylène propylène ayant une teneur en propylène de 60 moles Z ou moins. 5. Sac médical selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche intermédiaire est composée d'un elastomère du type ethylène butène-1 ayant une teneur en butène-îde 5 Z par mole ou plus. 6. Sac médical selon la revendication 1, caractérise par le fait que l'élément feuillete a une épaisseur de 0,15 à 0,6 mm. 7. Sac médical selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la couche intermediaire est de 60 à 90 Z de l'épaisseur totale de l'élément feuilleté.