FR2612120A1 - HYDROPHILIC COATING AND COATED SUBSTRATE - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN ARTICLE DE MANUFACTURE AYANT UN REVETEMENT QUI GONFLE EN PRESENCE DE MILIEUX AQUEUX AVEC REDUCTION CONCOMITANTE DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT. SELON L'INVENTION, ON APPLIQUE, A UN SUBSTRAT, UN REVETEMENT ADHERENT CONTENANT DES GROUPES ISOCYANATES LIBRES; ON APPLIQUE AU SUBSTRAT AINSI ENDUIT UN SECOND REVETEMENT D'UN COPOLYMERE VINYLIQUE AYANT UN COMPOSANT POLYMERIQUE MAJEUR DERIVE DE LA N-VINYLPYRROLIDONE ET UN COMPOSANT POLYMERIQUE MINEUR DERIVE D'UN MONOMERE A INSATURATION ETHYLENIQUE CONTENANT DES HYDROGENES REACTIFS ET ON CHAUFFE LE SUBSTRAT REVETU AUX TEMPERATURES DE DURCISSEMENT POUR EFFECTUER LA REACTION ENTRE LES HYDROGENES ACTIFS ET LES GROUPES ISOCYANATES ET AINSI LIER CHIMIQUEMENT LE REVETEMENT DE COPOLYMERE AU REVETEMENT D'ISOCYANATE ADHERENT. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA PRODUCTION DE CATHETERS, DISPOSITIFS FORMANT IMPLANTS, VERRES DE CONTACT, CHAMBRES POUR POMPE PERISTALTIQUE, PRESERVATIFS, PONTAGES ARTERIOVEINEUX, TUBES D'ALIMENTATION GASTRO-ENTERIQUE OU BIEN TUBES ENDOTRACHEENS.THE INVENTION RELATES TO A MANUFACTURING ARTICLE HAVING A COATING WHICH INFLATES IN THE PRESENCE OF AQUEOUS MEDIA WITH A CONCOMITANT REDUCTION OF THE FRICTION COEFFICIENT. ACCORDING TO THE INVENTION, AN ADHESIVE COATING CONTAINING FREE ISOCYANATE GROUPS IS APPLIED TO A SUBSTRATE; A SECOND COATING OF A VINYL COPOLYMER HAVING A MAJOR POLYMERIC COMPONENT DERIVED FROM N-VINYLPYRROLIDONE AND A MINOR POLYMERIC COMPONENT DERIVED FROM A MONOMER WITH ETHYLPYLPYRROLIDONE INSATURATION DERIVED FROM AN ETHYLPYLPYRROLIDONE AND A MINOR POLYMERIC COMPONENT DERIVED FROM A MONOMER WITH ETHYLPYLPYRROLIDONE INSATURATION DERIVED FROM AN ETHYLPYLPYLPYRROLIDONE UNSATURATED MONOMER AND REHYAUFFENIC SUBSTATURATED HYHYLASTRANT AND REHYAUDENIC SUBSTATURATED MONOMER FROM REHYAUFFENIC AND REHYAUDENIC SUBSTATURATED HYHYLPYLPYRROLIDONE AND SUBSTRATE MONOMER FROM THE REHYAUFFENIC REQUIRED COATINGS. TO REACTION BETWEEN ACTIVE HYDROGENS AND ISOCYANATE GROUPS AND THUS CHEMICALLY BINDING THE COPOLYMER COATING TO THE ADHERENT ISOCYANATE COATING. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO THE PRODUCTION OF CATHETERS, DEVICES FORMING IMPLANTS, CONTACT LENSES, CHAMBERS FOR PERISTALTIC PUMPS, CONDOMS, ARTERIOVENOUS BRIDGES, GASTRO-ENTERAL FEEDING TUBES OR OF ENDOTRACHEAL TUBES.
Description
La présente invention se rapporte à des revêtements hydrophiles ayant unThe present invention relates to hydrophilic coatings having a
plus faible coefficient de frottement à l'état humide qu'à l'état sec. L'invention se rapporte également à un procédé de préparation de tels revêtements et aux articles revêtus qui en sont produits. Des revêtements hydrophiles qui absorbent les fluides aqueux pour former des revêtements hydratés ayant lower coefficient of friction in the wet state than in the dry state. The invention also relates to a process for preparing such coatings and to the coated articles produced therefrom. Hydrophilic coatings which absorb aqueous fluids to form hydrated coatings having
un plus faible coefficient de frottement que les revête- a lower coefficient of friction than coatings
ments secs précurseurs sont connus. De tels revêtements ont divers usages, en particulier dans le domaine de la médecine. Par exemple, les revêtements peuvent. être appliqués à des dispositifs ou instruments destinés à une insertion dans des tissus ou cavités du corps. Au contact avec les fluides corporels ou membranes muqueuses humides, les revêtements subissent une hydratation, devenant très dry precursors are known. Such coatings have various uses, in particular in the field of medicine. For example, coatings can. be applied to devices or instruments intended for insertion into tissues or cavities of the body. On contact with bodily fluids or moist mucous membranes, the coatings undergo hydration, becoming very
glissants grâce à la diminution du coefficient de frotte- slippery thanks to the reduction of the friction coefficient
ment. Dans cette condition, les objets revêtus peuvent is lying. In this condition, coated objects can
être facilement insérés ou enlevés du corps sans l'endom- be easily inserted or removed from the body without damaging it
mager ou provoquer d'inconfort au patient. Cependant, à l'état sec, les objets revêtus ne sont pas glissants et peuvent facilement être saisis à la main et généralement mediate or cause discomfort to the patient. However, when dry, coated objects are not slippery and can easily be gripped by hand and generally
manipulés d'une manière normalement pratique. handled in a normally practical manner.
Un exemple de revêtements hydrophiles ci-dessus est donné dans le brevet britannique N 1 600 963 au nom de Biomedical Medical Products, Inc. Selon ce brevet, An example of the above hydrophilic coatings is given in British Pat. No. 1,600,963 to Biomedical Medical Products, Inc. According to that patent,
les revêtements comprennent un interpolymère de polyvinyl- the coatings include a polyvinyl interpolymer
pyrrolidone-polyuréthane. Ils sont produits en appliquant d'abord un polyisocyanate et un polyuréthane dans un solvant à un substrat approprié et ensuite le solvant est évaporé, laissant une couche de surface de polyuréthane avec des groupes isocyanates n'ayant pas réagi. Le substrat ainsi traité est alors enduit de polyvinylpyrrolidone pour pyrrolidone-polyurethane. They are produced by first applying a polyisocyanate and a polyurethane in a solvent to a suitable substrate and then the solvent is evaporated, leaving a surface layer of polyurethane with unreacted isocyanate groups. The substrate thus treated is then coated with polyvinylpyrrolidone to
former l'interpolymère de polyvinylpyrrolidone-polyuréthane. forming the polyvinylpyrrolidone-polyurethane interpolymer.
Bien que présentant une nature glissante accrue à l'état humide, les revêtements hydrophiles du brevet Although exhibiting an increased slippery nature in the wet state, the hydrophilic coatings of the patent
britannique ne se sont pas révélés totalement satisfaisants. Britain have not been fully satisfactory.
Cela n'est pas surprenant car, selon le brevet US N 4 487 808 publié ultérieurement, qui décrit ces revêtements, leur fabrication est trop compliquée pour une production à grande échelle et par ailleurs, les revêtements se sont révélés être susceptibles de se fissurer. Un autre inconvénient est la présence de polyvinylpyrrolidone n'ayant pas réagi qui peut fuir du revêtement pendant This is not surprising since, according to subsequently published US Patent No. 4,487,808, which describes these coatings, their manufacture is too complicated for large-scale production and, moreover, the coatings have been found to be susceptible to cracking. Another disadvantage is the presence of unreacted polyvinylpyrrolidone which can leak from the coating for
son utilisation.its use.
Des revêtements hydrophiles de polyvinylpyrrolidone Hydrophilic polyvinylpyrrolidone coatings
ont maintenant été découverts qui représentent une amélio- have now been discovered which represent an improvement
ration par rapport à ceux de l'art antérieur ci-dessus et la formation de tels revêtements, des substrats qui en sont revêtus et des polymères de vinylpyrrolidone utilisés pour produire ces revêtements constituent l'objectif principal et le but de l'invention. D'autres objets et The ratio to those of the prior art above and the formation of such coatings, the substrates coated therewith, and the vinylpyrrolidone polymers used to produce such coatings constitute the primary object and purpose of the invention. Other objects and
buts se manifesteront subséquemment. goals will emerge subsequently.
Les revêtements hydrophiles de l'invention sont produits par application, à un substrat ayant des groupes isocyanates libres, d'un copolymère de vinylpyrrolidone avec un monomère à insaturation éthylénique contenant de The hydrophilic coatings of the invention are produced by applying to a substrate having free isocyanate groups a copolymer of vinylpyrrolidone with an ethylenically unsaturated monomer containing
l'hydrogène actif pouvant réagir avec les groupes iso- the active hydrogen being able to react with the iso- groups
cyanates libres attachés au substrat. Une réaction chimique est alors provoquée pour se produire entre les groupes isocyanates et les hydrogènes réactifs dans le copolymère, liant ainsi fermement ce dernier au substrat. Autant qu'on puisse le déterminer, la polyvinylpyrrolidone ne fuit pas des présents revêtements lorsqu'ils sont mis en contact avec des solutions polaires telles qu'un alcool ou des milieux aqueux. On pense que la forte union chimique entre les groupes isocyanates dans le substrat et les hydrogènes réactifs dans le monomère éthylénique empêche la fuite de la polyvinylpyrrolidone. Dans les revêtements de référence, par ailleurs, la polyvinylpyrrolidone est apparemment assez faiblement liée à la couche intermédiaire free cyanates attached to the substrate. A chemical reaction is then caused to take place between the isocyanate groups and the reactive hydrogens in the copolymer, thus firmly bonding the latter to the substrate. As far as can be determined, polyvinylpyrrolidone does not leak from the present coatings when contacted with polar solutions such as alcohol or aqueous media. It is believed that the strong chemical union between the isocyanate groups in the substrate and the reactive hydrogens in the ethylenic monomer prevents the leakage of the polyvinylpyrrolidone. In the reference coatings, on the other hand, the polyvinylpyrrolidone is apparently rather weakly bound to the intermediate layer.
de polyuréthane/polyisocyanate sur le substrat. On consi- of polyurethane / polyisocyanate on the substrate. We consider
dère que cela est dû à ce que la polyvinylpyrrolidone est liée à la couche intermédiaire par des forces physiques plutôt que chimiques; en effet, il n'y a pas de réaction states that this is because the polyvinylpyrrolidone is bonded to the intermediate layer by physical rather than chemical forces; indeed, there is no reaction
chimique de la polyvinylpyrrolidone avec un isocyanate. chemical of polyvinylpyrrolidone with an isocyanate.
Mais quelle que soit l'explication, le fait reste que les revêtements de référence font l'objet de fuites de But whatever the explanation, the fact remains that benchmark coatings are leaking from
la polyvinylpyrrolidone.polyvinylpyrrolidone.
Les copolymères de N-vinylpyrrolidone de l'inven- The N-vinylpyrrolidone copolymers of the invention
tion sont obtenus par la copolymérisation de N-vinyl- tion are obtained by the copolymerization of N-vinyl-
pyrrolidone et d'un monomère à insaturation éthylénique ayant des hydrogènes actifs du type réa2issant avec un isocyanate organique. La polymérisation est effectuée à la manière connue. Typiquement, les monomères sont pyrrolidone and an ethylenically unsaturated monomer having active hydrogens of the reactive type with an organic isocyanate. The polymerization is carried out in the known manner. Typically, the monomers are
dissous dans un solvant contenant un initiateur de polymé- dissolved in a solvent containing a polymer initiator
risation et la solution est chauffée à des températures modérément élevées, généralement comprises entre environ C et environ 100 C. L'accomplissement de la réaction est effectué par chauffage pendant quelques heures, usuellement environ 2 à 8 heures. Le copolymère est The solution is heated to moderately high temperatures, generally between about C and about 100 C. Completion of the reaction is effected by heating for a few hours, usually about 2 to 8 hours. The copolymer is
récupéré par enlèvement du solvant qui, de manière souhai- recovered by removing the solvent which, desirably
table, est un liquide organique bouillant entre environ C et environ 130 C. Des exemples de tels solvants comprennent l'alcool méthylique, l'alcool éthylique, le tétrahydrofuranne, l'isopropyl éther, le chloroforme, le chlorure de méthylène, l'acétone, la méthyl éthyl cétone et analogues. Des initiateurs appropriés de polymérisation comprennent toute source de radicaux libres comme par exemple l'azobisisobutyronitrile, des composés de peroxygène tels que le peroxyde d' hydrocarbure, le diisopropyl percarbonate, le peroxyde de benzoyle et analogues. Comme on l'a fait précédemment remarquer, les table, is an organic liquid boiling between about C and about 130 C. Examples of such solvents include methyl alcohol, ethyl alcohol, tetrahydrofuran, isopropyl ether, chloroform, methylene chloride, acetone , methyl ethyl ketone and the like. Suitable polymerization initiators include any source of free radicals such as, for example, azobisisobutyronitrile, peroxygen compounds such as hydrocarbon peroxide, diisopropyl percarbonate, benzoyl peroxide and the like. As previously noted, the
copolymères de N-vinylpyrrolidone de l'invention contien- N-vinylpyrrolidone copolymers of the invention contain
nent des hydrogènes actifs qui réagissent avec les groupes isocyanates dans le substrat. Cela a pour résultat une liaison chimique des revêtements préparés à partir des copolymères de N-vinylpyrrolidone au substrat. Les generate active hydrogens which react with isocyanate groups in the substrate. This results in chemical bonding of the coatings prepared from the N-vinylpyrrolidone copolymers to the substrate. The
hydrogènes réactifs ont la forme de substituants fonc- reactive hydrogens have the form of functional substituents.
tionnels attachés à un monomère à insaturation éthylénique. tional attached to an ethylenically unsaturated monomer.
En termes généraux, la quantité du monomère éthylénique qu'il faut pour bien lier le copolymère au substrat est relativement mineure en comparaison à la N-vinylpyrrolidone qui constitue la partie majeure du copolymère. Un rapport numérique satisfaisant des monomères pour la préparation des copolymères est d'environ 2% à environ 10% du monomère éthylénique et d'environ 90% à environ 98% de N-vinylpyrrolidone. In general terms, the amount of ethylenic monomer required to properly bond the copolymer to the substrate is relatively minor compared to N-vinylpyrrolidone which constitutes the major part of the copolymer. A satisfactory number ratio of monomers for the preparation of the copolymers is from about 2% to about 10% ethylenic monomer and from about 90% to about 98% N-vinylpyrrolidone.
Les hydrogènes actifs dans le monomère se présen- Hydrogens active in the monomer are present
tant typiquement en des entités fonctionnelles telles que -OH, =NH, -COOH et -SH. Des exemples des monomères éthyléniques ci-dessus comprennent l'alcool allylique, l'alcool méthallylique, l'acide acrylique et leurs hydroxyalkyl esters inférieurs comme l'acrylate de 2-hydroxyéthyle, l'acide méthacrylique et leurs hydroxyalkyl both typically in functional entities such as -OH, = NH, -COOH and -SH. Examples of the above ethylenic monomers include allyl alcohol, methallyl alcohol, acrylic acid and their lower hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, methacrylic acid and their hydroxyalkyls.
esters inférieurs tels que le méthacrylate de 2-hydroxy- lower esters such as 2-hydroxy- methacrylate
éthyle, le 2-hydroxyéthylthioacrylate, le N-hydroxyéthyl- ethyl, 2-hydroxyethylthioacrylate, N-hydroxyethyl-
acrylamide, l'acide 2-butène-1-carboxylique, le acrylamide, 2-butene-1-carboxylic acid,
2-hydroxyéthyl ester et analogues.2-hydroxyethyl ester and the like.
Le substrat peut être en tout matériau de l'inté- The substrate can be any material of the interior.
grité de structure requise mais est couramment en un métal ou un polymère tel que le polyuréthane, une résine vinylique représentée par le chlorure de polyvinyle, un polyacrylate tel que le polyméthylméthacrylate, un polycarbonate, un polyester tel que le téréphtalate de polyéthylène, le téréphtalate de polybutylène, le téréphtalate de polytétraméthylène ainsi que divers polymères caoutchouteux tels que le polyisoprène et un latex. Les groupes isocyanates sont appliqués au substrat en le revêtant d'une solution d'un polyisocyanate par des techniques connues de revêtement comme une immersion, une pulvérisation ou analogue et ensuite en évaporant le solvant, de préférence par séchage à l'air laissant un film du polyisocyanate sur la surface. Des exemples de structure required but is commonly a metal or a polymer such as polyurethane, a vinyl resin represented by polyvinyl chloride, a polyacrylate such as polymethyl methacrylate, a polycarbonate, a polyester such as polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate. polybutylene, polytetramethylene terephthalate as well as various rubbery polymers such as polyisoprene and latex. Isocyanate groups are applied to the substrate by coating it with a solution of a polyisocyanate by known coating techniques such as dipping, spraying or the like and then evaporating the solvent, preferably by air drying leaving a film. polyisocyanate on the surface. Examples of
polyisocyanates sont le polyphényl ioscyanate, le 4,4'- polyisocyanates are polyphenyl ioscyanate, 4,4'-
diphénylméthane diisocyanate et le 2,4-toluène diisocyanate. diphenylmethane diisocyanate and 2,4-toluene diisocyanate.
De manière souhaitable, la solution de revêtement de polyisocyanate contient une matière formant un film pour améliorer la solidité et l'adhérence du revêtement de Desirably, the polyisocyanate coating solution contains a film-forming material to improve the strength and adhesion of the coating.
polyisocyanate séché. Cependant, de manière plus souhai- dried polyisocyanate. However, more desirably
table, le revêtement est formé d'un prépolymère de polyuréthane du type obtenu par condensation d'une résine ayant des hydrogènes actifs avec un excès d'un polyiso- cyanate. De tels prépolymères terminés en isocyanate sont bien connus dans la technique des polyuréthanes et leur Generally, the coating is formed from a polyurethane prepolymer of the type obtained by condensing a resin having active hydrogens with an excess of a polyisocyanate. Such isocyanate terminated prepolymers are well known in the polyurethane art and their
description comprenant leur préparation et leur utilisation description including their preparation and use
en tant que matériaux de revêtement sont largement documentées dans la littérature des brevets et techniques; on peut voir "The Development and Use of Polyurethane Products" par E. N. Doyle (1971) publié par McGrawHill, Inc. as coating materials are widely documented in the patent and technical literature; see "The Development and Use of Polyurethane Products" by E. N. Doyle (1971) published by McGrawHill, Inc.
Comme exemple de résines utilisées pour la prépa- As an example of resins used for the preparation
ration des prépolymères de polyuréthane, on peut citer les polyéther polyols comme le polyéthylène glycol, le ration of polyurethane prepolymers, mention may be made of polyether polyols such as polyethylene glycol,
polypropylène glycol, des polylactones et analogues. polypropylene glycol, polylactones and the like.
Une classe particulièrement grande de polyols à hydrogène A particularly large class of hydrogen polyols
actif sont les polyol polyesters qui peuvent être géné- active are polyol polyesters which can be generated
ralement décrits comme le produit réactionnel d'un acide polycarboxylique et d'un composé polyhydroxy. Des exemples des composés polyhydroxy comprennent l'éthylène glycol, le propylène glycol, le tétraméthylène glycol, la glycérine et analogues. L'acide polycarboxylique est couramment un acide dicarboxylique, en particulier un acide aliphatique de 5 à 8 atomes de carbone, l'acide adipique étant un élément typique qui est souvent employé dans la fabrication des polyol polyesters. Dans certains cas, une petite quantité d'un diol de faible poids moléculaire, par exemple du 1,4-butanediol, peut être ajoutée à la résine de polyol dans la préparation des prépolymères de polyuréthane. Un prépolymère terminé en isocyanate préféré dérivé d'un polyéther polyol est obtenu par réaction d'une quantité majeure d'un polyoxyéthylène glycol ayant un poids moléculaire compris entre environ 1.000 et environ 8.000 ou ses mélanges, d'une quantité mineure de diéthylène glycol et du polyisocyanate en excès Generally described as the reaction product of a polycarboxylic acid and a polyhydroxy compound. Examples of the polyhydroxy compounds include ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, glycerin and the like. Polycarboxylic acid is commonly a dicarboxylic acid, particularly an aliphatic acid of 5 to 8 carbon atoms, adipic acid being a typical component which is often employed in the manufacture of polyol polyesters. In some cases, a small amount of a low molecular weight diol, for example 1,4-butanediol, can be added to the polyol resin in the preparation of the polyurethane prepolymers. A preferred isocyanate terminated prepolymer derived from a polyether polyol is obtained by reacting a major amount of a polyoxyethylene glycol having a molecular weight of between about 1,000 and about 8,000 or its mixtures, a minor amount of diethylene glycol and excess polyisocyanate
tel que DESMODUR WR (Mobay). Des exemples de polyoxy- such as DESMODUR WR (Mobay). Examples of polyoxy-
éthylène glycols sont les divers "Carbowax" commercia- ethylene glycols are the various commercially available "Carbowaxes"
lisés par Union Carbide Corporation dans une gamme de poids moléculaires. Les Carbowax représentatifs sont PEG (CARBOWAX 1450R) et PEG (CARBOWAX 8000R) o les nombres indiquent les poids moléculaires. De tels diols simples servent d'agents d'extension de chaîne et de modificateurs. Pour de plus amples détails concernant la fabrication et l'utilisation des polymères d'uréthane, on peut voir "The Development and Use of Polyurethane read by Union Carbide Corporation in a range of molecular weights. Representative Carbowaxes are PEG (CARBOWAX 1450R) and PEG (CARBOWAX 8000R) where numbers indicate molecular weights. Such simple diols serve as chain extenders and modifiers. For further details regarding the manufacture and use of urethane polymers, see "The Development and Use of Polyurethane
Products"" cité ci-dessus.Products "" cited above.
L'isocyanate est appliqué au substrat dans un The isocyanate is applied to the substrate in a
solvant qui ne réagit pas avec les groupes isocyanates. solvent which does not react with isocyanate groups.
Des solvants appropriés comprennent des chlorures d'alcoyle comme le chlorure de méthylène, le chlorure d'éthylène; l'acétate d'éthyle, l'acétone, la méthyl éthyl cétone et des alkyl éthers. Le solvant est de manière souhaitable un liquide à températures et pressions ordinaires. La solution d'isocyanate peut être de toute concentration mais elle est de manière pratique appliquée au substrat à une teneur en solides comprise entre environ Suitable solvents include alkyl chlorides such as methylene chloride, ethylene chloride; ethyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone and alkyl ethers. The solvent is desirably a liquid at ordinary temperatures and pressures. The isocyanate solution can be of any concentration but is conveniently applied to the substrate at a solids content of between about
2% et 15% en poids, généralement environ 3 à environ 7%. 2% and 15% by weight, generally about 3 to about 7%.
L'application de la solution de l'isocyanate est par les The application of the isocyanate solution is by
processus usuels, couramment par immersion ou pulvérisa- usual processes, commonly by immersion or spraying
tion. Le revêtement est séché à l'air pour effectuer l'évaporation du solvant. Normalement, les temps de tion. The coating is air dried to effect evaporation of the solvent. Normally the times of
séchage sont compris entre environ 5 et 60 minutes. drying time is between about 5 and 60 minutes.
L'adhérence de l'isocyanate à certains substrats tels The adhesion of the isocyanate to certain substrates such as
qu'un latex de caoutchouc peut être améliorée par pré- that a rubber latex can be improved by pre-
traitement avec un solvant de gonflement ou bien l'iso- treatment with a swelling solvent or iso-
cyanate peut être dissous dans un solvant qui présente cyanate can be dissolved in a solvent which exhibits
une action de gonflement sur la surface. a swelling action on the surface.
Après évaporation du solvant d'isocyanate, il reste un film résistant et adhérent de l'isocyanate à la surface du substrat. Celui-ci est alors recouvert par immersion ou pulvérisation, d'une solution du copolymère de N-vinylpyrrolidone et le substrat ainsi enduit est soumis à un séchage à l'air jusqu'à évaporation du solvant. Le solvant du copolymère de Nvinylpyrrolidone est de manière souhaitable un liquide organique qui s'évapore relativement facilement à température ambiante ou à des températures légèrement élevées. Des exemples de solvants du copolymère sont les alcanes chlorés tels que le dichloroéthane et le chlorure de méthylène. A la suite de l'enlèvement du solvant, il reste, sur le substrat revêtu d'isocyanate, un film externe du copolymère After evaporation of the isocyanate solvent, a strong and adherent film of isocyanate remains on the surface of the substrate. The latter is then covered by immersion or spraying with a solution of the N-vinylpyrrolidone copolymer and the substrate thus coated is subjected to drying in air until the solvent has evaporated. The solvent for the Nvinylpyrrolidone copolymer is desirably an organic liquid which evaporates relatively easily at room temperature or at slightly elevated temperatures. Examples of copolymer solvents are chlorinated alkanes such as dichloroethane and methylene chloride. Following removal of the solvent, an outer film of the copolymer remains on the isocyanate coated substrate.
de N-vinylpyrrolidone.of N-vinylpyrrolidone.
Le substrat enduit ci-dessus est chauffé à des températures de durcissement, de préférence comprises entre environ 50 C et 110 C, pour qu'ainsi les groupes isocyanates libres dans le revêtement interne réagissent avec l'hydrogène actif dans les unités du monomère éthylénique du copolymère de N-vinylpyrrolidone. Cette union chimique lie fermement la polyvinylpyrrolidone externe au revêtement d'isocyanate interne. Au contact avec des milieux aqueux, la surface externe du substrat subit une hydratation avec l'augmentation concomitante du coefficient de frottement de la surface mouillée. Il n'y a pas eu de fuite des ingrédients du revêtement vers The above coated substrate is heated to curing temperatures, preferably between about 50 C and 110 C, so that the free isocyanate groups in the inner coating react with the active hydrogen in the ethylenic monomer units of the N-vinylpyrrolidone copolymer. This chemical union firmly binds the outer polyvinylpyrrolidone to the inner isocyanate coating. In contact with aqueous media, the outer surface of the substrate undergoes hydration with the concomitant increase in the coefficient of friction of the wetted surface. There was no leakage of the coating ingredients to
les milieux aqueux.aqueous media.
Les substrats enduits selon l'invention sont utiles en tant que cathéters, dispositifs formant implants, verres de contact, chambres de pompe péristaltique, The substrates coated according to the invention are useful as catheters, devices forming implants, contact lenses, peristaltic pump chambers,
préservatifs, pontages artérioveineux, tubes d'alimenta- condoms, arteriovenous bypass, feeding tubes
tion gastro-entérique, tubes endotrachéens et analogues. gastroenteric tion, endotracheal tubes and the like.
L'invention sera mieux illustrée par les exemples The invention will be better illustrated by the examples
qui suivent o les quantités sont en parties en poids. which follow o the amounts are in parts by weight.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
On a dissous 111,0 parties de N-vinylpyrrolidone et 2,06 parties de 2hydroxyéthyl méthacrylate dans 300 parties d'alcool méthylique dans un récipient réactionnel, équipé d'un agitateur et d'un condenseur à reflux. Le mélange réactionnel a été porté à 68 C-69 C 111.0 parts of N-vinylpyrrolidone and 2.06 parts of hydroxyethyl methacrylate were dissolved in 300 parts of methyl alcohol in a reaction vessel, equipped with a stirrer and a reflux condenser. The reaction mixture was brought to 68 C-69 C
sous azote et l'on a ajouté 0,5 partie d'azobisisobutyro- under nitrogen and 0.5 part of azobisisobutyro-
nitrile (initiateur de polymérisation). nitrile (polymerization initiator).
Le mélange réactionnel a été soumis au reflux pendant 6 heures sous agitation constante. La conversion en polymère s'est révélée être de 99, 2%. The reaction mixture was refluxed for 6 hours with constant stirring. The conversion to polymer was found to be 99.2%.
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
La solution du polymère de l'Exemple 1 a été extraite de 200 parties de l'alcool méthylique à 400 C sous vide. On a ajouté 200 parties de diméthylformamide, à la solution, et l'alcool restant a été extrait à 40 C sous vide. La viscosité de la solution finale du polymère The polymer solution of Example 1 was extracted from 200 parts of methyl alcohol at 400 ° C under vacuum. 200 parts of dimethylformamide were added to the solution and the remaining alcohol was extracted at 40 ° C under vacuum. The viscosity of the final polymer solution
dans DMF (diméthylformamide) était de 920 cP à 25 C. in DMF (dimethylformamide) was 920 cP at 25 C.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
On a dissous 120 parties de N-vinylpyrrolidone et 4,6 parties d'alcool allylique dans 200 parties de tétrahydrofuranne dans un récipient réactionnel, équipé d'un agitateur et d'un condenseur à reflux. Le mélange réactionnel a été chauffé à 400C sous une couverture d'azote, et l'on a ajouté 0,6 partie de diisopropyl percarbonate. On a laissé la réaction se passer à 40 C 120 parts of N-vinylpyrrolidone and 4.6 parts of allyl alcohol were dissolved in 200 parts of tetrahydrofuran in a reaction vessel, equipped with a stirrer and a reflux condenser. The reaction mixture was heated to 400C under a blanket of nitrogen, and 0.6 part of diisopropyl percarbonate was added. The reaction was allowed to take place at 40 C
pendant 5 heures.for 5 hours.
La conversion en polymère s'est révélée être de The conversion to polymer was found to be
99,1%; la viscosité de la solution état de 550 cP à 25 C. 99.1%; the viscosity of the solution is 550 cP at 25 C.
EXEMPLE 4EXAMPLE 4
On a dissous 86 parties de N-vinylpyrrolidone et 3 parties d'hydroxypropyl acrylate dans 160 parties d'alcool éthylique et 60 parties d'acétone dans un récipient réactionnel équipé d'un agitateur et d'un condenseur à reflux. Le mélange réactionnel a été porté à 40 C sous une couverture d'azote, on a ajouté 0,5 partie de diisopropyl percarbonate et la réaction a été effectuée 86 parts of N-vinylpyrrolidone and 3 parts of hydroxypropyl acrylate were dissolved in 160 parts of ethyl alcohol and 60 parts of acetone in a reaction vessel equipped with a stirrer and a reflux condenser. The reaction mixture was brought to 40 ° C under a nitrogen blanket, 0.5 part of diisopropyl percarbonate was added and the reaction was carried out.
pendant 6 heures.for 6 hours.
La conversion en polymère s'est révélée être de 98,5% et la viscosité de la solution était de 480 cP The conversion to polymer was found to be 98.5% and the viscosity of the solution was 480 cP
à 25 C.at 25 C.
EXEMPLE 5EXAMPLE 5
Un tube en latex (cathéter urologique) a été enduit par immersion dans une solution contenant 2 parties de Pellethane 2363 (Dow) et 1 partie d'un prépolymère de diisocyanate, contenant 20%-22% d'isocyanate libre (Boscodur 4 de Bostik) dans 97 parties de dichloroéthane. La solution a été séchée à l'air pendant 10 minutes et le tube revêtu a été enduit par immersion dans une solution de polymère de l'Exemple 2 et on l'a laissé sécher à l'air pendant 10 minutes. Les revêtements ont A latex tube (urological catheter) was dipped in a solution containing 2 parts of Pellethane 2363 (Dow) and 1 part of a diisocyanate prepolymer, containing 20% -22% free isocyanate (Boscodur 4 from Bostik ) in 97 parts of dichloroethane. The solution was air dried for 10 minutes and the coated tube was dipped in a polymer solution of Example 2 and allowed to air dry for 10 minutes. The coatings have
été durcis à 100 C pendant 20 minutes. cured at 100 C for 20 minutes.
Le revêtement final avait un coefficient de frottement cinétique à l'état humide de 0,024, en The final coating had a wet kinetic friction coefficient of 0.024, in
mesurant selon la méthode de la norme ASTM D-1894-75. measuring according to the method of ASTM D-1894-75.
EXEMPLE 6EXAMPLE 6
Un prépolymère a été préparé par réaction de 48,79 parties de CARBOWAX 1450R (Union Carbide), de 7,73 parties de diéthylène glycol et de 43,48 parties de méthylène-bis(dicyclohexylisocyanate) (DESMODURR W, Mobay) avec 0,2 partie d'octoate stanneux (catalyseur A prepolymer was prepared by reacting 48.79 parts of CARBOWAX 1450R (Union Carbide), 7.73 parts of diethylene glycol and 43.48 parts of methylene-bis (dicyclohexylisocyanate) (DESMODURR W, Mobay) with 0, 2 part of stannous octoate (catalyst
de réaction).reaction).
Le polymère a été dissous sous la forme de 5% The polymer was dissolved as 5%
de solides dans le chloroforme.solids in chloroform.
EXEMPLE 7EXAMPLE 7
Un prépolymère a été préparé par réaction de A prepolymer was prepared by reacting
76,10 parties de CARBOWAX 8000R (Union Carbide), 2,59 par- 76.10 parts of CARBOWAX 8000R (Union Carbide), 2.59 per
ties de diéthylène glycol et 21,31 parties de DESMODURR W parts of diethylene glycol and 21.31 parts of DESMODURR W
(Mobay) avec 0,2 partie d'octoate staneux. (Mobay) with 0.2 part of stanous octoate.
Le polymère a été dissous sous la forme de 3% The polymer was dissolved as 3%
de solides dans le diméthylformamide. solids in dimethylformamide.
EXEMPLE 8EXAMPLE 8
Un tube extrudé en PVC (chlorure de polyvinyle) a été revêtu par immersion dans une solution d'un prépolymère de l'Exemple 6 et séché à l'air pendant 5 minutes. On l'a alors revêtu par immersion dans 1 partie de la solution du polymère de l'Exemple 3 et 2 parties de dichloroéthane, et on l'a séché à l'air pendant 5 minutes. Les deux An extruded PVC (polyvinyl chloride) tube was dipped in a solution of a prepolymer of Example 6 and air dried for 5 minutes. It was then dipped in 1 part of the polymer solution of Example 3 and 2 parts of dichloroethane, and air dried for 5 minutes. Both
revêtements ont été durcis à 80 C pendant 1 heure. Coatings were cured at 80 C for 1 hour.
Le revêtement final avait une excellente adhérence au substrat, qui n'a pas diminué après un gonflement prolongé dans l'eau à 37 C, a présenté un état glissant élevé sans fuite de composés de faible poids moléculaire. The final coating had excellent adhesion to the substrate, which did not decrease after prolonged swelling in water at 37 C, exhibited a high slippery condition with no leakage of low molecular weight compounds.
EXEMPLE 9EXAMPLE 9
Un tube extrudé en polyuréthane (Pellethane 2363, Dow) a été revêtu par immersion, en utilisant la solution du prépolymère de l'Exemple 7 et séché à l'air pendant 10 minutes. Le revêtement externe a été revêtu par immersion, en utilisant la solution du polymère de l'Exemple 4, séché à l'air pendant 10 minutes et les deux revêtements ont été durcis à 100 C pendant An extruded polyurethane tube (Pellethane 2363, Dow) was dip coated, using the prepolymer solution of Example 7 and air dried for 10 minutes. The outer coating was dip coated, using the polymer solution of Example 4, air dried for 10 minutes and both coatings were cured at 100 C for
minutes.minutes.
Le revêtement final à l'état gonflé avait le coefficient de frottement cinétique de 0,031 et tous The final coating in the swollen state had the coefficient of kinetic friction of 0.031 and all
les autres avantages mentionnés à l'Exemple 8. the other advantages mentioned in Example 8.
2612 1202612 120
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