FR2723744A1 - Composition thermoplastique hydro-dispersable et articles fabriques a partir de celle-ci - Google Patents
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Abstract
La composition thermoplastique hydro-dispersable selon l'invention peut être thermoformée en une diversité de dispositifs à parois minces, tels que des dispositifs d'insertion de tampons hygiéniques et analogues. La composition renferme au moins environ 75 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) ayant un poids moléculaire compris entre environ 100 000 daltons et environ 3 000 000 daltons, ainsi qu'un composant thermoplastique synthétique.
Description
La présente invention concerne une composition thermoplastique
hydro-dispersable qui peut être utilisée dans la préparation de dispositifs à parois minces. En
particulier, l'invention concerne une composition hydro-
dispersable qui comprend au moins environ 75 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) et un composant thermoplastique synthétique. Plus particulièrement, l'invention concerne des dispositifs d'insertion de tampons hygiéniques et analogues
dans lesquels au moins une portion du dispositif est hydro-
dispersable et formée à partir de la composition.
En général, les matériaux appropriés à la formation de dispositifs thermoplastiques sont choisis parmi des composés qui présentent habituellement les qualités que l'on souhaite conférer au produit fini et qui sont compatibles au cours du thermoformage. Des techniques habituelles, connues dans l'art, pour thermoformer des thermoplastiques comprennent le moulage par injection et l'extrusion. Habituellement, les dispositifs thermoplastiques doivent être mis au rebut d'une façon appropriée qui permette soit d'en recycler les matériaux constitutifs, soit de les détruire, ou encore être mis au rebut selon un moyen quelconque convenable qui
n'engendre pas de problèmes environnementaux.
Un problème constant qui est généralement associé aux petits dispositifs thermoplastiques est qu'ils sont rejetés d'une manière telle qu'ils deviennent nuisibles à l'environnement. Par exemple, les dispositifs d'insertion, ou applicateurs, de tampons du type tube sont souvent mis au
rebut en les jetant dans les toilettes.
La configuration standard d'un applicateur de tampon est une paire de tubes télescopiques, le tube extérieur contenant le matériau absorbant du tampon, c'est-à-dire la masse absorbante, et le tube intérieur servant de piston pour libérer la masse absorbante. Les applicateurs de tampons courants du commerce sont habituellement fabriqués soit en plastique, soit en un matériau à base de papier. Les applicateurs de tampons en plastique sont préférés par certaines femmes, du fait qu'ils peuvent être moulés de façon à présenter un anneau de serrage dans une extrémité avant en forme de pétales, lequel contribue à l'insertion du dispositif, ainsi qu'au maintien et à la protection de la masse absorbante tandis qu'elle se trouve dans le tube extérieur. Les applicateurs en plastique pour tampons sont habituellement fabriqués à partir de polyéthylène en utilisant un procédé de moulage par injection. Cependant, ces tubes ont pour inconvénient que les matériaux thermoplastiques utilisés ne sont pas solubles dans l'eau et, par conséquent, ne se désintègrent pas ou ne se dégradent pas lorsqu'ils sont rejetés dans les toilettes. L'actionnement de la chasse d'eau les évacue mais ils traversent les systèmes de traitement sans être décomposés. La nature stable de ces applicateurs leur permet également de s'accumuler dans les installations de traitement d'eaux usées, bloquant ainsi les tamis et entravant le traitement d'autres déchets. Si les applicateurs de tampons ne sont pas éliminés via les tamis, ils s'échappent intacts dans l'environnement, et sont souvent rejetés par la mer sur les plages. Compte tenu de ces considérations environnementales et esthétiques, il est hautement souhaitable que les applicateurs en plastique soient hydro-dispersables ou biodégradables. Ces propriétés n'ont pas encore été obtenues commercialement, en dépit des efforts déployés pour conférer ces caractéristiques à un
matériau à base de plastique.
Les tentatives antérieures pour surmonter le problème de la dispersabilité dans l'eau ont consisté à utiliser un matériau synthétique qui se ramollit et gonfle en entrant en
contact avec l'eau, tel que l'alcool polyvinylique.
Toutefois, il a été découvert que l'alcool polyvinylique ne peut être utilisé commercialement, du fait qu'il devient instable en présence d'air chargé d'humidité. La composition devient collante et perd sa stabilité structurale lorsqu'elle
entre en contact avec des surfaces humides.
Une autre approche a consisté à utiliser un polymère thermoplastique normalement hydrosoluble, mélangé avec des argiles, du talc, de la farine de bois, des fibres, et composés analogues de faible coût, qui est ensuite extrudé ou moulé pour obtenir la forme et la configuration voulues du dispositif. Le polymère hydrosoluble comprend les polymères de poly(oxyde d'éthylène) ayant un poids moléculaire qui va d'environ 100 000 à environ 2 000 000 et les polymères d'hydroxypropylcellulose ayant un poids moléculaire d'environ 75 000 à environ 375 000. L'épa4sseur de la paroi des tampons utilisant cette composition est habituellement comprise entre
environ 0,40 et environ 1,19 mm.
Une autre approche dans la préparation d'applicateurs de tampons a consisté à utiliser des polymères hydrosolubles différents pour produire les tubes intérieur et extérieur. De cette manière, on évite le risque que les tubes fusionnent l'un à l'autre dans des conditions de forte humidité/haute température. D'autres solutions comprennent l'utilisation de polymères constitués d'alcool polyvinylique modifié ou d'alcool polyvinylique revêtu d'un polymère insoluble dans
l'eau mais biodégradable, tel que la polycaprolactone.
Bien que les compositions ci-dessus puissent être suffisantes pour former des applicateurs de tampons et d'autres dispositifs pourvus de parois relativement épaisses, c'est-à-dire supérieures à 0,70 mm, il a été découvert qu'elles ne sont pas appropriées à la formation d'applicateurs flexibles à parois minces pour tampons, ni d'autres dispositifs qui auraient une épaisseur de paroi
comprise entre environ 0,15 et environ 0,60 mm.
Par conséquent, il existe un besoin en une composition thermoplastique qui serait stable lors de son stockage et de son utilisation, qui serait hydro-dispersable et qui serait capable d'être transformée en des dispositifs flexibles à
parois minces, tels que des applicateurs de tampons.
La présente invention propose une composition thermoplastique qui est capable d'être thermoformée en une diversité de dispositifs thermoplastiques et qui est particulièrement efficace pour produire des dispositifs thermoplastiques flexibles ayant une épaisseur de paroi inférieure à environ 0,60 mm. Les dispositifs thermoplastiques peuvent être formés soit par moulage par injection, soit par extrusion. Avantageusement, les dispositifs formés à partir de la composition thermoplastique sont hydro-dispersables. Selon une forme d'exécution, la présente invention permet de former des articles à parois minces, tels que les différents composants d'un applicateur de tampon. La composition thermoplastique hydro-dispersable
comprend au moins environ 75 % en poids d'un polymère hydro-
dispersable composé de groupes poly(oxyde d'éthylène) et environ 25 % en poids d'un composant thermoplastique synthétique choisi parmi la polycaprolactone, le poly(éthylène-alcool vinylique), le nylon 11, le nylon 12, le poly(acétate de vinyle), le poly(éthylène- acétate de vinyle), le poly(chlorure de vinyle), le poly(éthylène-acide méthacrylique), le poly(éthylène-acide acrylique), le polystyrène, le poly(méthacrylate de méthyle), le poly(styrène-méthacrylate de méthyle), et leurs mélanges. De préférence, la composition thermoplastique hydro-dispersable a un indice d'écoulement de matière fondue qui va d'environ 1 à environ 150. La composition hydro-dispersable peut également comprendre des lubrifiants, et jusqu'à environ 2 %
en poids d'un tensioactif non ionique.
Un but général de l'invention est de proposer une composition thermoplastique qui est hydro-dispersable. Un but plus particulier de l'invention est de proposer un dispositif d'insertion de tampon qui peut être rejeté dans des toilettes classiques. Un autre but de l'invention est de proposer une composition thermoplastique appropriée à la formation de dispositifs d'insertion de tampons hydro-dispersables par moulage par injection ou par extrusion, lesquels dispositifs ont une forme et une conception pratiques et confortables
pour des applications d'hygiène intime féminine.
Un autre but de l'invention est de proposer un
dispositif d'insertion de tampon thermoplastique et hydro-
dispersable, qui a une dimension stable et est formé d'un matériau stable pendant des périodes de stockage prolongées dans des conditions de forte humidité, telles que celles des
salles de bains.
Un autre but de l'invention est de proposer une composition thermoplastique hydro-dispersable qui est capable d'être moulée ou extrudée en un dispositif ayant une
épaisseur de paroi inférieure à environ 0,70 mm.
D'autres buts et avantages de la présente invention
ressortiront mieux à la lumière de la description suivante.
A titre d'exemple, un applicateur de tampon classique formé à partir de la composition de l'invention peut être constitué d'un élément tubulaire allongé unique. Dans des formes d'exécution préférées, l'applicateur de tampon selon la présente invention est constitué d'une paire de tubes télescopiques, dont l'un ou les deux peu(ven)t être droit(s) ou courbe(s). Si les deux tubes sont courbes, leurs rayons de courbure peuvent être identiques ou différents mais, de préférence, les tubes seront appariés et auront un rayon de courbure commun. Les tubes peuvent être préparés suivant un procédé de moulage par injection ou d'extrusion de profilés, ou en utilisant les deux procédés combinés. Si l'on utilise à la fois un moulage par injection et une extrusion de profilés, le tube extérieur peut habituellement être fabriqué suivant un moulage par injection, tandis que le tube
intérieur peut être fabriqué par extrusion de profilés.
Habituellement, un applicateur de tampon incorporant l'invention peut être constitué d'un tube extérieur qui a une longueur d'environ 6 à 7,5 cm et un diamètre d'environ 1,27 cm et qui a une épaisseur de paroi d'environ 0,35 mm. Le tube intérieur peut avoir une longueur et une épaisseur de paroi similaires à celles du tube extérieur, mais avoir un diamètre extérieur légèrement inférieur à 1,27 cm. Les éléments tubulaires ayant approximativement les dimensions ci- dessus peuvent être fabriqués, selon la forme d'exécution la plus simple, en effectuant un moulage par injection d'un plastique hydro- dispersable transformé en granulés homogènes et ayant la formule suivante: au moins environ 75 % d'un polymère du poly(oxyde d'éthylène) ayant un poids moléculaire allant d'environ 100 000 daltons à environ 3 millions de daltons et environ 25 à environ 5 % en poids d'un polymère ou d'un copolymère à composant thermoplastique synthétique, qui a un degré convenable de compatibilité avec le poly(oxyde d'éthylène). Le moulage ou l'extrusion de la composition thermoplastique peuvent être effectués en utilisant un équipement classique, suivant des procédés bien connus. Le procédé et les conditions précis qui seront utilisés dépendront, bien entendu, des spécificités de l'équipement et des moules ou filières utilisés. Pour une discussion générale du moulage par injection, on pourra se référer à Ruben, "Injection Molding", Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 8, John Wiley and Sons, New York, 1987, pages 102138. Pour une discussion générale de l'extrusion, on pourra se référer à Richardson "Plastics Processing", Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 11, John Wiley and Sons, New York, 1988, pages 262285. Les tubes de tampons résultants ont une surface extérieure lisse et des parois qui sont suffisamment rigides pour résister au bossellement. Les tubes de tampons ont une résilience qui permet une quantité raisonnable de distorsion ou de flexion sans provoquer de déformation permanente. Lorsque ces tubes de tampons sont plongés dans 500 ml d'eau à 22-23 C, ils commencent à se ramollir et à se dissoudre rapidement et, en
temps utile, ils se dispersent complètement.
Si l'on regarde certains des composants plus en détail, une formulation polymère préparée par mélange qui s'est révélé présenter des propriétés de moulage et d'extrusion excellentes est constituée au moins d'environ 75 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) - et, de préférence, d'environ - 95 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) - et d'environ
-5 % en poids d'un composant thermoplastique synthétique.
Le poly(oxyde d'éthylène) peut avoir un poids moléculaire qui
va d'environ 100 000 daltons à environ 3 millions de daltons.
Par exemple, le poids moléculaire des groupes poly(oxyde d'éthylène) peut être compris entre environ 100 000 et environ 500 000 daltons. Du poly(oxyde d'éthylène) est disponible auprès de Union Carbide Corporation, 39 Old Ridgebury Road, Danbury, Connecticut, USA et est vendu sous la dénomination commerciale POLYOXR. Le composant thermoplastique synthétique est choisi parmi la polycaprolactone, le poly(éthylène-alcool vinylique), le nylon 11, le nylon 12, le poly(acétate de vinyle), le poly(éthylèneacétate de vinyle), le poly(chlorure de vinyle), le polystyrène, le poly(éthylène-acide méthacrylique), le poly(éthylène-acide acrylique), le poly(méthacrylate de méthyle), le poly(styrène-méthacrylate de méthyle), et leurs mélanges. De préférence, le composant thermoplastique synthétique est le poly(éthylène-alcool vinylique). Il est important pour cette invention que la quantité de poly(oxyde d'éthylène) présente dans la composition de mélange soit d'au moins 75 % en poids. Il a été découvert que les produits à parois minces, c'est-à-dire inférieures à environ 0,35 mm, formés à partir de compositions renfermant moins d'environ 70 % en poids de poly(oxyde d'éthylène), présentent une formation incomplète et manquent d'intégrité
structurale cohérente.
Compte tenu du fait que la formulation mentionnée ci-dessus est facilement extrudable ou moulable par injection, on peut voir que, en plus des tubes simples décrits précédemment, des tubes ayant diverses autres formes et configurations peuvent être facilement fabriqués. Par exemple, le bord d'attaque du tube extérieur peut avoir une forme conique formée de segments flexibles en forme de pétales pour offrir une pointe d'insertion de petite dimension qui s'ouvre facilement, ce qui facilite l'insertion tout en protégeant le contenu du tampon avant l'insertion. Il peut être donné à l'élément tubulaire éjecteur un diamètre bien plus petit pour le faire coopérer avec une collerette de petit diamètre disposée à la base du tube extérieur, comme
cela est le cas dans certains tubes en polyéthylène courants.
Une contribution importante de cette invention est le développement de tubes en plastique qui offrent toutes les caractéristiques esthétiques et fonctionnelles souhaitables que présentent actuellement les tubes d'insertion en plastique insensibles à l'eau et non dispersables, mais qui peuvent cependant être rejetés dans un système sanitaire à base d'eau avec la garantie que les tubes se désintégreront
et se disperseront complètement en temps utile.
Les compositions ci-dessus peuvent être utilisées seules ou, de préférence, avec des additifs, des charges, des pigments, des agents masquant les odeurs, et d'autres matériaux similaires convenables, habituellement utilisés dans la préparation de produits d'hygiène intime. Des exemples de pigments comprennent le dioxyde de titane, l'oxyde de calcium, l'oxyde de zinc, et analogues. Des agents masquant les odeurs convenables comprennent, entre autres, les parfums, le carbonate de calcium, le bicarbonate de
sodium, l'oxyde de zinc, et analogues.
En plus des ingrédients précédents, des quantités relativement faibles d'un plastifiant externe, c'est-à-dire inférieures à environ 5 % en poids, peuvent être utilisées, si on le souhaite, pour des applications particulières. Par exemple, le moulage d'applicateurs de tampons ayant une forme particulièrement complexe peut tre facilité par la présence d'un plastifiant externe. Des lubrifiants, tels que du stéarate de magnésium ou de zinc, peuvent également être utilisés pour améliorer l'écoulement du plastique dans les appareils de moulage. Une autre composition lubrifiante convenable est un mélange homogène, sous forme de granulés, de polyéthylène glycol et de 2,2'-[(1-méthyléthylidène) bis (4,1-phénylèneoxyméthylène)]bisoxirane, qui est également connue sous la dénomination commerciale CARBOWAXR 20M, disponible auprès de Union Carbide Corporation. La composition polymère transformée en granulés homogènes peut également comprendre d'environ 0,1 à 10 % en poids et, de préférence, moins d'environ 2 % en poids, d'un tensioactif non ionique, tel que l'éther de nonylphénol et de polyéthylène glycol contenant moins d'environ 65 motifs oxyéthylène. Un tel agent est le TERGITOL NP-33 qui est
également disponible auprès de Union Carbide Corporation.
La composition polymère peut également comprendre d'environ 0,5 % en poids à environ 4.% en poids d'un
concentré de moussage formé d'une résine basique convenable.
Sans vouloir être liés par une théorie particulière, on pense que le concentré de moussage remplit une fonction similaire à celle d'un diluant. Cela signifie qu'il permet aux composants thermoplastiques de s'écouler plus librement dans un moule d'injection pour la fabrication de pièces. Différents concentrés de moussage conviennent à une utilisation dans cette invention. Les concentrés de moussage peuvent être choisis en tenant compte des compatibilités des constituants du mélange et de l'opportunité pour l'agent de moussage
d'agir de façon adéquate dans les conditions du traitement.
Des concentrés de moussage convenables comprennent les mélanges bicarbonate de sodium/acide citrique, les composés
d'azodicarbonamide, le borohydrure de sodium et le 5-
phényltétrazole. Des exemples de résines basiques comprennent le polyéthylène (PEBD) et l'éthylène-acétate de vinyle. Ces concentrés de moussage sont disponibles auprès de Quantum Chemical Corporation, Cincinnati, Ohio, USA sous la dénomination commerciale SPECTRATECH FM 1035 H et SPECTRATECH
FM 1570 H.
Sans vouloir limiter cette invention de quelque manière que ce soit, la présente invention sera à présent davantage illustrée par les exemples suivants qui utilisent des
mélanges différents de polymères.
Exemple I
Un mélange polymère a été préparé à partir d'environ 59 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) (POLYOXR WSR-N-80, disponible auprès de Union Carbide Corporation), d'environ % en poids de polyéthylène basse densité linéaire (DOWLEXR 2503, disponible auprès de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA), d'environ 25 % en poids d'un ester de polysorbate (TWEENR 20, disponible auprès de Emulsion Engineering), et d'environ 1 % en poids d'un agent de démoulage exclusif constitué d'un ester de phosphate (MOLD WIZ réf. INT-33PA, disponible auprès de Axel Plastics,
Woodside, New York, USA).
Les composants du mélange ont été transformés en granulés homogènes en utilisant une extrudeuse à vis unique ayant un diamètre de vis de 44,45 mm, fabriquée par Black Clawson et tournant à 60 t/min, à des températures allant d'environ 65 C au niveau de la section d'alimentation jusqu'à
environ 170 C au niveau de la pointe de la filière.
Le mélange a ensuite été moulé dans une machine de moulage par injection Engel Model ES80 en utilisant une vis de 35 mm de diamètre, dans les conditions suivantes: Températures: Buse: 187 C (368 F) Zone 2 (avant): 177 C (351 F) Zone 3 (centre): 165 C (328 F) Zone 4 (arrière): 157 C (315 F) Alimentation: 216 C (420 F) Pointes chauffées: 182 C (360 F) Moule: 26,7 C (80 F) (noyau) 32,2 C (90 F) (cavité) Pression d'injection: 130,48 kg/cm2(1856 livres/pouce2) Pression de maintien: 21,72 kg/cm2 (309 livres/pouce2) Temps de maintien: 2,0 s Vitesse d'injection: 5,08 cm/s Temps de refroidissement: 12,0 s On a observé que le matériau remplissait moins de la
moitié du volume de la cavité du moule.
Les tubes partiels d'applicateurs de tampons qui ont été moulés à partir du matériau avaient les caractéristiques suivantes: opaques, couleur blanc cassé; flexibilité et résilience approximativement égales à celles du polyéthylène basse densité linéaire, et surface non collante. Les tubes d'applicateurs de tampons se dispersaient dans l'eau du
robinet à 23 C, sans agitation, en moins de deux heures.
Exemple II
Un mélange polymère a été préparé à partir d'environ 84 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) (POLYOXR WSR-N-80, disponible auprès de Union Carbide Corporation), d'environ % en poids de nylon 11 (disponible auprès de Elf Atochem Polymers), et d'environ 1 % en poids d'un agent de démoulage
exclusif constitué d'un ester de phosphate (MOLD WIZ réf.
INT-33PA, disponible auprès de Axel Plastics).
Les composants du mélange ont été transformés en granulés homogènes en utilisant une extrudeuse à vis unique ayant un diamètre de vis de 44,45 mm, fabriquée par Black Clawson et tournant à 60 t/min, à des températures allant d'environ 65 C au niveau de la section d'alimentation jusqu'à
environ 170WC au niveau de la pointe de la filière.
Le mélange a ensuite été extrudé à travers une extrudeuse Killion de 2, 54 cm (I pouce) de diamètre, avec une filière de profilés en tubes et un système de tirage pour produire des pièces en tube de petit diamètre, fabriquées et découpées en continu à la longueur voulue. Les conditions d'extrusion suivantes ont été utilisées: Températures: Zone 1 (avant): 110 C (231 F) Zone 2 (centre): 133 C (272 F) Zone 3 (arrière): 138 C (280 F) Filière 1: 1410C (2860F) Filière 2: 141 C (286 F) Filière 3: 1320C (2700F) Mélange fondu: 149 C (301 F) Vitesse de la vis: 16,5 t/min Pression arrière: 351,5 kg/cm2 à 386,65 kg/cm2 (5000 à 5500 livres/pouce2)
Intensité de percussion 6 à 7 ampères.
On a observé que le matériau présentait une résistance inadéquate pour une extrusion de profilés en continu. Des tubes courts produits de cette manière présentaient les caractéristiques suivantes: opaques, couleur blanc cassé; rigidité comparable au polyéthylène haute densité et surface non collante. Les tubes d'applicateurs de tampons se dispersaient dans l'eau du robinet, sans agitation, en moins
de deux heures.
Exemple III Des mélanges polymères ont été préparés à partir de poly(oxyde d'éthylène) (POLYOXR WSR-N-80, disponible auprès de Union Carbide Corporation), de poly(éthylène-alcool vinylique) (ES-GllOA, disponible auprès de EVAL Company of America, Lisle, Illinois, USA), et d'un additif renfermant moins de 2 % d'un ester de polysorbate (TWEENR 20, disponible auprès de Emulsion Engineerina, Sanford, Floride, USA) ou d'un éther de nonylphénol et de polyéthylène glycol (TERGITOL NP-13, disponible auprès de Union Carbide Corporation). Les compositions sont listées dans le Tableau I qui donne les
pourcentages pondéraux des composants.
Tableau I
Mélange Cl Mélange C2
POLYOXTM WSR-N-80 84,25 84,25
EVALCA ES-GllOA 14,25 14,25
TWEENR 20 0,50 0
TERGITOLR NP-13 0 0,50
Les composants du mélange ont été transformés en granulés homogènes en utilisant une extrudeuse à vis unique ayant un diamètre de vis de 44,45 mm, fabriquée par Black Clawson, tournant à 60 t/min, à des températures qui allaient d'environ 65 C au niveau de la section d'alimentation jusqu'à
environ 170 C au niveau de la pointe de la filière.
Le mélange C1 a ensuite été moulé dans une machine de moulage par injection Engel Model ES80 en utilisant une vis de 35 mm de diamètre, dans les conditions suivantes: Mélanqe C1 Mélance C2 Températures: Buse: 158 C (317 F) 170,5 C (339 F) Zone 2 (avant): 176 C (350 F) 171,5 C (341 F) Zone 3 (centre): 167 C (332 F) 165 C (328 F) Zone 4 (arrière): 153 C (308 F) 157 C (3150F) Alimentation: 216 C (420 F) 216 C (420OF) Pointes chauffées: 155 C, 182 C 182 C (360 F)
(312 F, 360 F)
Moule (noyau): 26,7 C (80 F) 26,7 C (80 F) (cavité): 32,2 C (90 F) 32,2 C (90 F) Pression d'injection: 130,48 kg/cm2 (1856 livres/pouce2) Pression de maintien: 32, 41 kg/cm2 57,36 kg/cm2 (461 livres/pouce2) (816 livres/pouce2) Temps de maintien: 1,6 s 1,6 s Vitesse d'injection: 2,54 cm/s 2,54 cm/s Temps de refroidissement: 12,0 s 20,0 s On a observé que les matériaux C1 et C2 présentaient des caractéristiques de moulage similaires au polyéthylène, mais des temps de refroidissement plus longs. On a noté que les températures de l'Exemple 1 étaient trop basses, comme l'indique la présence de lignes de coulée visibles sur la plupart des tubes d'applicateurs de tampons produits dans ces
conditions.
Les tubes d'applicateurs de tampons moulés par injection, qui ont été moulés à partir des matériaux C1 et
C2, présentaient les caractéristiques suivantes: trans-
lucides, couleur blanc cassé, flexibilité et résilience approximativement égales à celles du polyéthylène basse densité linéaire, et surface non collante. Les tubes d'applicateurs de tampons se dispersaient dans l'eau du
robinet à 23 C, sans agitation, en moins de deux heures.
Exemple IV
Un mélange polymère a été préparé à partir d'environ 77 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) (POLYOXR WSR-N-80, disponible auprès de Union Carbide Corporation), d'environ 14 % en poids de poly(éthylène-acide acrylique) (PRIMACORR 3460, disponible auprès de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA), d'environ 8 % en poids d'un ester de polysorbate (TWEENR 20, disponible auprès de Emulsion Engineering), et d'environ 1 % en poids d'un mélange concentré exclusif de pigments (HOLLAND CROSS-WHITE PIGMENT,
disponible auprès de Holland Colors, Richmond, Indiana, USA).
Les composants du mélange ont été transformés en granulés homogènes en utilisant une extrudeuse à vis unique ayant un diamètre de vis de 44,45 mm, fabriquée par Black Clawson et tournant à 60 t/min, à des températures allant d'environ 65 C au niveau de la section d'alimentation jusqu'à
environ 170 C au niveau de la pointe de la filière.
Le mélange a ensuite été moulé dans une machine de moulage par injection Engel Model ES80 en utilisant une vis de 35 mm de diamètre, dans les conditions suivantes: Températures: Buse: 188 C (3700 F) Zone 2 (avant): 177 C (351 F) Zone 3 (centre): 169 C (337 F) Zone 4 (arrière): 154 C (311 F) Alimentation: 217 C (421 F) Pointes chauffées: 147 C (298 F) Moule: 26,7 C (800F) (noyau) 37,8 C (100 F) (cavité) Pression d'injection: 136,59 kg/cm2 (1943 livres/pouce2) Pression de maintien: 44,64 kg/cm2 (635 livres/pouce2) Temps de maintien: 1,4 s Vitesse d'injection: 11,18 cm/s Temps de refroidissement: 20,0 s On a observé que le matériau présentait des caractéristiques de moulage similaires au polyéthylène, mais
des temps de refroidissement plus longs.
Les tubes d'applicateurs de tampons moulés à partir de ce matériau présentaient les caractéristiques suivantes: opaques, couleur blanc cassé; flexibilité et résilience approximativement égales à celles du polyéthylène basse densité linéaire, et surface non collante. Les tubes d'applicateurs de tampons se dispersaient dans l'eau du
robinet à 23 C, sans agitation, en moins de deux heures.
Exemple V
Un mélange polymère a été préparé à partir d'environ 85 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) (POLYOXR WSR-N-10, disponible auprès de UnionCarbide Corporation) et d'environ % en poids de poly(éthylène-alcool vinylique) (ES-Gl10A,
disponible auprès de EVAL Company of America).
Les composants du mélange ont été transformés en granulés homogènes en utilisant une extrudeuse à vis unique ayant un diamètre de vis de 44,45 mm, fabriquée par Black Clawson et tournant à 60 t/min, à des températures qui allaient d'environ 65 C au niveau de la section d'alimentation jusqu'à environ 170 C au niveau de la pointe
de la filière.
Le mélange a ensuite été moulé dans une machine de
moulage par injection Van Dorn modèle 150-RS-8F.
Températures: (réelles) Buse: 231 C (4470 F) Zone 2 (avant): 226 C (438 0F) Zone 3 (centre): 223 C (433 F) Zone 4 (centre): 224 C (435 F) Zone 5 (arrière): 223 - (433 F) Moule: 21,1 C (700F) Pression d'injection: 58,07 kg/cm2 (826 livres/pouce2) Pression de maintien: 31,56 kg/cm2 (449 livres/pouce2) Temps de maintien: 0,1 s Vitesse d'injection: 13,97 cm/s Temps de refroidissement: 22,2 s Par comparaison avec le polyéthylène, on a observé que le matériau présentait des caractéristiques de moulage similaires, mais des temps de refroidissement plus longs et
une difficulté à éjecter les pièces.
Les tubes d'applicateurs de tampons moulés à partir de ce matériau avaient les caractéristiques suivantes: translucides, couleur blanc cassé; flexibilité et résilience approximativement égales à celles du polyéthylène basse densité linéaire, et surface non collante. Les tubes d'applicateurs de tampons se dispersaient dans l'eau du
robinet à 23 C, sans agitation, en moins de deux heures.
Exemple VI Un mélange polymère a été préparé à partir d'environ 77 % en poids de poly(oxyde d'éthylène) (POLYOXR WSR-N-80, disponible auprès de Union Carbide Corporation), d'environ % en poids de poly(éthylène-acide acrylique) (PRIMACORR 1321, disponible auprès de The Dow Chemical Company), et d'environ 8 % en poids d'un ester de polysorbate (TWEENR 20,
disponible auprès de Emulsion Engineering).
Les composants du mélange ont été transformés en granulés homogènes en utilisant une extrudeuse à vis unique ayant un diamètre de vis de 44,45 mm, fabriquée par Black Clawson et tournant à 60 t/min, à des températures qui allaient d'environ 65 C au niveau de la section d'alimentation jusqu'à environ 170 C au niveau de la pointe
de la filière.
Le mélange a ensuite été moulé dans une machine de
moulage par injection Van Dorn modèle 150-RS-8F.
Températures: (réelles) Buse: 224 C (435 F) Zone 2: 220 C (4290F) Zone 3: 220 C (429 F) Zone 4: 214 C (417 F) Zone 5: 204 C (401 F) Moule: 21, 1 C (70 F) Pression d'injection: 46,89 kg/cm2 (667 livres/pouce2) Pression de maintien: 31,56 kg/cm2 (449 livres/pouce2) Temps de maintien: 1,5 s Vitesse d'injection: 8,89 cm/s Temps de refroidissement: 22,2 s Par comparaison avec le polyéthylène, on a observé que le matériau présentait des caractéristiques de moulage similaires, mais des temps de refroidissement plus longs et une difficulté d'éjection des pièces.
Exemple VII
Un mélange polymère a été préparé à partir d'environ % en poids de poly(oxyde d'éthylène) (POLYOXR WSR-N-80), d'environ 13,7 % en poids de poly(éthylène-acide acrylique) (PRIMACORR 3460), d'environ 8,3 % en poids d'ester de polysorbate (TWEENR 20), d'environ 1 % en poids d'un mélange concentré exclusif de pigments, et d'environ 2 % en poids d'un mélange bicarbonate de sodium/acide citrique (SPECTRATECH FM 1570 H, disponible auprès de Quantum Chemical
Corporation, Cincinnati, Ohio, USA).
Les composants du mélange ont été transformés en granulés homogènes en utilisant une extrudeuse à vis unique ayant un diamètre de vis de 44,45 mm, fabriquée par Black Clawson et tournant à 60 t/min, à des températures allant d'environ 65 C au niveau de la section d'alimentation jusqu'à
environ 170 C au niveau de la pointe de la filière.
Le mélange a ensuite été moulé dans une machine de moulage par injection Engel Model ES80 en utilisant une vis de 35 mm de diamètre dans les conditions suivantes: Températures: Zone 2: 204 C (401 F) Zone 3: 203 C (399 F) Zone 4: 150 C (300 F) Alimentation: 204 C (400 F) Pointes chauffées: 99 C (210 F) Moule: -1,1 C (30 F) Pression d'injection: 152,90 kg/cm2 (2175 livres/pouce2) Pression de maintien: 31,63 kg/cm2 (450 livres/pouce2) Temps de maintien: 0,8 s Vitesse d'injection: 11,94 cm/s Temps de refroidissement: 20 s On a observé que le matériau présentait des caractéristiques de moulage similaires au polyéthylène, mais
des temps de refroidissement plus longs.
Les tubes d'applicateurs de tampons moulés à partir du matériau présentaient les caractéristiques suivantes: translucides, couleur blanc cassé; flexibilité et résilience approximativement égales à celles du polyéthylène basse densité linéaire, et surface non collante. Les tubes d'applicateurs de tampons se dispersaient dans l'eau du
robinet à 23 C, sans agitation, en moins de deux heures.
Claims (16)
1 - Composition thermoplastique comprenant: a) au moins environ 75 % en poids d'un polymère du poly(oxyde d'éthylène) ayant un poids moléculaire qui va d'environ 100 000 daltons à environ 3 millions de daltons; et b) environ 25 à 5 % en poids d'un composant thermoplastique synthétique choisi parmi la polycaprolactone, le poly(éthylène-alcool vinylique), le Nylon 11, le Nylon 12, le poly(acétate de vinyle), le poly(éthylène-acétate de vinyle), le poly(chlorure de vinyle), le poly(éthylène-acide méthacrylique), le poly(éthylène-acide acrylique), le polystyrène, le poly(méthacrylate de méthyle), le
poly(styrène-méthacrylate de méthyle), et leurs mélanges.
2 - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit polymère du poly(oxyde d'éthylène) représente
d'environ 80 à environ 95 % du poids de ladite composition.
3 - Composition selon la revendication 1, comprenant en outre moins d'environ 2 % en poids d'un tensioactif non
ionique.
4 - Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit tensioactif est un ester de polysorbate ou un
éther de nonylphénol et de polyéthylène glycol.
- Composition selon la revendication 1, comprenant en outre d'environ 0, 5 % en poids à environ 4 % en poids d'un
concentré de moussage.
6 - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit composant thermoplastique est le
poly(éthylène-alcool vinylique).
7 - Dispositif thermoplastique moulé hydro-dispersable ayant une épaisseur de paroi inférieure à environ 0,70 mm, caractérisé en ce que ledit dispositif thermoplastique est constitué d'une composition de mélange renfermant: a) au moins environ 75 % en poids d'un polymère du poly(oxyde d'éthylène) ayant un poids moléculaire qui va d'environ 100 000 daltons à environ 3 millions de daltons; b) environ 25 à 5 % en poids d'un composant thermoplastique synthétique choisi parmi la polycaprolactone, le poly(éthylène-alcool vinylique), le Nylon 11, le Nylon 12, le poly(acétate de vinyle), le poly(éthylène-acétate de vinyle), le poly(chlorure de vinyle), le poly(éthylène-acide méthacrylique), le poly(éthvlène-acide acrylique), le polystyrène, le poly(méthacrylate de méthyle), le poly(styrène-méthacrylate de méthyle), et leurs mélanges; et c) une quantité efficace d'un concentré de moussage
approprié.
8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite composition thermoplastique de mélange renferme d'environ 0,5 % en poids à environ 4 % en poids dudit concentré de moussage, lequel concentré de moussage est un mélange de bicarbonate de sodium et d'acide citrique, un
composé azodicarbonamide, le borohydrure de sodium ou le 5-
phényltétrazole. 9 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit polymère du poly(oxyde d'éthylène) représente d'environ 80 à environ 95 % du poids de ladite composition thermoplastique. - Dispositif selon la revendication 7, comprenant en
outre un tensioactif non ionique.
11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit tensioactif est un ester de polysorbate ou un
éther de nonylphénol et de polyéthylène glycol.
12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit tensioactif représente moins d'environ 2 % du
poids de ladite composition.
13 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit composant thermoplastique est le
poly(éthylène-alcool vinylique).
14 - Applicateur de tampon thermoplastique hydro- dispersable, possédant au moins un élément tubulaire allongé qui est préparé à partir d'un matériau moulable par injection ou extrudable, lequel matériau comprend: a) d'environ 75 % à 95% en poids d'un polymère du poly(oxyde d'éthylène) ayant un poids moléculaire qui va d'environ 100 000 daltons à environ 3 millions de daltons; b) d'environ 25 à 5 % en poids d'un composant thermoplastique synthétique choisi parmi la polycaprolactone, le poly(éthylène-alcool vinylique), le Nylon 11, le Nylon 12, le poly(acétate de vinyle), le poly(éthylène-acétate de vinyle), le poly(chlorure de vinyle), le poly(éthylène-acide méthacrylique), le poly(éthylène-acide acrylique), le polystyrène, le poly(méthacrylate de méthyle), le poly(styrène-méthacrylate de méthyle), et leurs mélanges; et c) d'environ 0,5 % en poids à environ 4 % en poids
d'un concentré de moussage approprié.
- Applicateur selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit concentré de moussage est un mélange
bicarbonate de sodium/acide citrique.
16 - Applicateur selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit polymère du poly(oxyde d'éthylène) représente d'environ 80 à environ 95% du poids de ladite composition
thermoplastique.
17 - Applicateur selon la revendication 14, comprenant
en outre un tensioactif non ionique.
18 - Applicateur selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit tensioactif représente moins d'environ 2 % du poids de ladite composition et est un ester de polysorbate ou
un éther de nonylphénol et de polyéthylène glycol.
19 - Applicateur selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit composant thermoplastique est le
poly(éthylène-alcool vinylique).
20 - Applicateur selon la revendication 14, caractérisé en ce que le poids moléculaire desdits groupes poly(oxyde d'éthylène) va d'environ 100 000 daltons à environ 500 000 daltons.
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