Brevet FR2721037A1 — publié le 19951215

MELANGE POUR LA FABRICATION DE PRODUITS PROFILES EN MATIERE PLASTIOUE A BASE DE POLYCAPROLACTONE. PLAOUES ET ATTELLES ORTHOPEDIOUES REALISEES A PARTIR DE CES MELANGES. L'invention est un mélange pour la fabrication de produits profilés en matière plastique à base de polycaprolactone ; elle concerne également des plaques réalisées à partir de ces mélanges, notamment pour la fabrication d'attelles orthopédiques. Comme on le sait, les "polycaprolactones" sont des homopolymères thermoplastiques linéaires de haut poids moléculaire de polyester basé sur ltepsilon-caprolactone. Ces produits, qui présentent la propriété de fondre à des températures voisines de 60"C, peuvent être réticulés par des peroxydes, tels que par exemple le peroxyde de dicumyle, le peroxyde de benzoyle, en pouvant être extrudés en plaques, qui, par ramollissement à chaud, peuvent être conformés en attelles orthopédiques. Bien que largement répandue, cette technique de fabrication des attelles orthopédiques présente de nombreux inconvénients, notamment - la difficulté de fabrication liée à la présence de peroxydes, composés difficiles à manipuler par suite des risques d'explosion, - un toucher collant des plaques obtenues, - le risque de décomposition des peroxydes et de prise en masse lorsque la température des extrudeuses est trop élevée, - la nécessité de conformer l'attelle très rapidement, tout au plus dans les trente secondes après ramollissement, - enfin, la présence de retrait important et la difficulté de remodelage. En outre, ces attelles présentent d'autres inconvénients, tels que - l'absence de mémoire élastique, - l'impression de gonflement dans l'eau, - le manque d'extensibilité, - le manque de stabilité dimensionnelle après trempage dans l'eau à 60-65"C pour ramollissement. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un mélange pour la fabrication de produits profilés en matière plastique à base de polycaprolactone, notamment pour la fabrication de plaques et plus particulièrement d'attelles orthopédiques, ne présentant pas les inconvénients d-dessus. Ce mélange pour la fabrication de produits profilés en matière plastique à base de polycaprolactone, se caractérise en ce que pour cent parties en poids de polycaprolactone, il contient également: de cinq à vingt-cinq (5 à 25) parties de carbonates minéraux micronisés, de cinq à vingt-cinq (5 à 25) parties d'un élastomère thermoplastique linéaire, choisi dans le groupe comprenant le styrène-éthylène/butylène-styrène (SEBS) et le styrène-butadiène styrène (SBS). En d'autres termes, l'invention consiste à réaliser des mélanges de polycaprolactone pour la conformation en plaques, et plus précisément d'attelles orthopédiques, à ne plus faire appel à des polycaprolactones peroxydés, mais à un mélange spécifique de ces polycaprolactones avec des carbonates minéraux micronisés et avec un élastomère SEBS ou SBS. De manière surprenante, la mise en oeuvre de ces mélanges conduit à des produits présentant un excellent toucher, facile à mettre en oeuvre, facile à remodeler et autorisant des temps de conformation plus étendus. Il importe que la composition contienne de cinq à vingt-cinq (5 à 25) parties de carbonates micronisés et d'élastomère, de préférence au voisinage de vingt parties de chacun de ces deux composés. On a observé que si la proportion de l'un de ces composés est inférieure à cinq (5) parties, on obtient plus aucun effet. De même, si cette proportion excède vingt-cinq (25) parties, on augmente le module d'élasticité des plaques obtenues dans le sens long, mais on le diminue dans le sens travers et on entraîne un surcoût inutile sans amélioration notable. Comme déjà dit, de préférence, ces deux composés sont présents chacun à raison de vingt (20) parties. Comme carbonates minéraux, on utilise de préférence des carbonates de calcium micronisés par une technique connue, présentant une granulométrie moyenne comprise entre un et vingt micromètres, de préférence de trois à cinq micromètres. Comme élastomère, on fait appel essentiellement à un élastomère thermoplastique synthétique, dont la composition chimique est essentiellement du type linéaire triséquencé : styrène-éthylène /butylène styrène (SBS) dans lequel, après mise en oeuvre, les blocs terminaux de polystyrène se réticulent physiquement en emprisonnant le réseau élastomère. Il est indispensable que le mélange contienne à la fois les élastomères du type particulier revendiqué pour améliorer le module d'élasticité, et des charges de carbonates micronisés pour améliorer le toucher et faciliter l'homogénéisation des composés élastomères dans le polycaprolactone. Le mélange des différents composés est effectué de manière dassique à température ambiante. Une fois le mélange réalisé, on introduit ce mélange dans la trémie d'une extrudeuse chauffée à une température voisine de 900C (température de la filière voisine de llO"C), pour obtenir des joncs que l'on coupe après refroidissement pour obtenir des granulés que l'on conditionne en sacs. Ces granulés sont extrudés de manière conventionnelle pour obtenir des plaques que l'on conforme en attelles orthopédiques de manière connue. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit. Exemple: Dans un mélangeur à température ambiante, on introduit - cent (100) parties de granulés de polycaprolactone, de poids moléculaire voisin de 80 000, commercialisé par SOLVAY INTEROX sous la dénomination "CAPA" marque déposée) 680, présentant un point de fusion compris entre 60 et 62cC - vingt (20) parties de carbonates de calcium micronisés présentant une granulométrie moyenne de trois micromètres - vingt (20) parties d'un élastomère SEBS linéaire triséquencé, commercialisé par SHELL sous la marque "KRATON G" Le mélange est ensuite placé dans la trémie d'une extrudeuse bivis chauffée à 902C et dont la filière est chauffée à 110 C, d'où on extrude des joncs de trois millimètres (3 mm) de diamètre que l'on refroidit puis que l'on coupe pour obtenir des granulés Au moyen de ces granulés, on extrude des plaques de 0,5 à 5 mm d'épaisseur, de préférence à 4 mm d'épaisseur pour la confection d'attelles orthopédiques Ces plaques sont transformées en attelles de manière usuelle par ramollissement dans l'eau chaude à 60-6SiC, et conformation par le manipulateur (chirurgien) sur le membre à maintenir. Les plaques obtenues résistent bien au fluage en température, présentent un bon retour élastique à température ambiante, peuvent être conformées après ramollissement pendant une durée de l'ordre de cent (100) secondes (soit trois fois plus que les plaques en polycaprolactone connues à ce jour), et présentent une facilité de remodelage par simple chauffage ponctuel, par exemple au moyen d'un sèche-cheveux pour remettre à la forme appropriée. De la sorte, ces plaques peuvent être utilisées avec succès pour la confection d'attelles orthopédiques, voire de forme ou de première de chaussure. REVEND ICATIONS 1/ Mélange pour la fabrication de produits profilés en matière plastique à base de polycaprolactone, caractérisé en ce que pour cent parties en poids de polycaprolactone, il contient également de cinq à vingt-cinq (5 à 25) parties de carbonates minéraux micronisés, de cinq à vingt-cinq (5 à 25) parties d'un élastomère thermoplastique linéaire, choisi dans le groupe comprenant le styrène-éthylène/butylène-styrène (SEBS) et le styrène-butadiène styrène (SBS). 2/ Mélange selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carbonate micronisé est un carbonate de calcium présentant une granulométrie moyenne comprise entre un et vingt micromètres. 3/ Mélange selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour vingt (20) parties de carbonate de calcium, il contient également vingt (20) parties de SEBS. 4/ Plaque de matière plastique d'épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, réalisée à partir du mélange selon l'une des revendications 1 à 3. 5/ Attelle orthopédique d'épaisseur comprise entre un et quatre millimètres, réalisée à partir d'une plaque selon la revendication 4.