FR2649404A1

FR2649404A1 - Procede de revetement hydrophile de matieres plastiques et ses applications medicales

Info

Publication number: FR2649404A1
Application number: FR9008988A
Authority: FR
Inventors: Gregory Halpern
Original assignee: Universal High Technologies
Current assignee: Universal High Technologies
Priority date: 1984-08-23
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1991-01-11
Anticipated expiration: 2010-07-09
Also published as: FR2649404B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de revêtement hydrophile de matières plastiques. Le procédé consiste à revêtir un objet avec une solution d'un polymère pouvant réagir avec un mucopolysaccharide, à extraire le solvant, à appliquer une solution aqueuse d'un mucopolysaccharide, à sécher et à chauffer l'objet pour réaliser le greffage interlaminaire entre les revêtements. Application à la réalisation de prothèses osseuses orthopédiques, de sondes, d'aiguilles hypodermiques, de lentilles de contact, etc.

Description

Les matières plastiques à haut module de flexion, à grande résistance à la traction et à la compression et capables de recevoir des formes utiles sont insolubles dans l'eau et hydrophobes à un haut degré, en sorte qu'elles sont médiocrement mouillées par l'eau.

Ainsi, l'eau tend à former des perles à la surface du dôme d'habitacle d'-un aéronef en poly(méthacrylate de méthyle) par exemple. La lumière transmise à travers un tel dôme présentant ainsi des taches d'humidité tend à subir une rétraction et une distorsion de la part de la multitude de lentilles formées par les gouttelettes d'eau à la surface de la matière plastique, et des essuie-glaces inefficaces sont mis en jeu pour améliorer l'acuité de la visibilité possible à travers un tel dôme.

Des dômes dont les surfaces exposées aux facteurs atmosphériques sont revêtues de polysaccharides conformément à la présente invention sont uniformément mouillés par l'eau et ne se recouvrent pas de perles à la surface mais forment un film continu de liquide entraînant peu ou pas de distorsion de la lumière transmise.

De même, des verres de lunettes réalisés en matières plastiques d'emploi courant telles qu'un polycarbonate sont hydrophobes et présentent une vision déformée lorsqu'elles sont mouillées par des gouttelettes d'eau. Le joueur de golf ou le piéton portant de telles lunettes sous une averse est gêné par sa vision altérée. En revanche, des verres en polycarbonate réalisés conformément à la présente invention sont mouillés uniformément par l'eau et continuent d'assurer une vision correcte.

De même, des implants corporels tels que des lentilles en matière plastique pour la vue et des articulations orthopédiques et d'autres prothèses osseuses présentent fréquemment des problèmes liés à une lubrification subnormale à mesure que l'organisme se rétablit du choc'pathologique et de son traitement correctif. Il n'est pas rare que le patient éprouve de la douleur et supporte un usage limité de la partie affectée pendant de longues périodes de rééducation.La
Demanderesse a obtenu de très bons résultats avec des produits réalisés conformément à l'enseignement de la présente invention, dont les parties à implanter sont revêtues de façon permanente de polysaccharides hydrophiles et de haute lubricité étroitemment apparentés, du point de vue chimique et par leur caractère physique, aux matières normalement présentes et agissant comme lubrifiants et commehumectants dans le domaine corporel.

Une autre illustration de l'application de la présente invention réside dans la production et l'utilisation de sondes douées de souplesse permanente. Des sondes plastiques portant des revêtements de polysaccharides greffés ou réticulés, conservés dans un milieu aqueux tel qu'une solution isotonique, peuvent être insérées dans des orifices corporels selon les nécessités, avec une remarquable facilité et de façon indolore. De même, des connecteurs vasculaires devant être laissés en place dans ltartère ou la veine pendant de longues périodes tandis que sont effectués des traitements extra-oorporels du sang peuvent être insérés de façon moins douloureuse et présentent souvent une formation réduite de thrombose lorsqu'ils sont réalisés selon les procédés de la présente invention.Cela doit permettre dans une mesure importante de mieux supporter intravasculairement à long terme la matière plastique.

Une particularité essentielle de l'invention qui sert de base à toutes ces applications ainsi qu'à d'autres réside dans le fait que les surfaces des objets en matière plastique traitée présentent une aptitude au mouillage et une lubricité non caractéristiquesde ces matières. Normalement, des matières montrant de telles propriétés hydrophiles, comme la gélatine, sont aisément déformées, ont peu ou pas du tout de résistance et montrent un faible module de flexion.

Les produits de la présente invention montrent de façon permanente les caractéristiques de surface désirables des matières molles tout en ayant la résistance mecanique et le module des matières plastiques structurales de base.

Un second caractère distinctif essentiel, en relation avec le premier, est la structure laminaire hétérogène et la composition des produits de la présente invention, comprenant une matière plastique structurale supportant les charges, dont la surface est revêtue d'un film de polysaccharide insoluble intimement lié par une forte adhérence spécifique et/ou par des liaisons chimiques au substrat.Une vue en coupe transversale des articles de la présente invention, examinés analytiquement de la limite externe vers l'intérieur, montrerait une nette transition, partant du polysaccharide insoluble, d'une épaisseur de l'ordre du dixième de millimètre, passant par une couche de liaison de quelques centièmes de millimètre, de composition nettement différente et arrivant finalement à la matière plastique de support principale telle qu'un polycarbonate, un polyméthacrylate de méthyle, un polystyrène, un polyformaldéhyde, etc.

Cette hétérogénéité chimique et physique est une particu larité essentielle des nouvelles compositions présentant un intérêt.

Il est bien connu d'utiliser des polysaccharides tels que l'acide hyaluronique et-le sulfate de chondroltine dans des méthodes ophtalmiques et en chirurgie orthopédique pour permettre une lubrification temporaire des surfaces et interfaces oculaires ou osseuses. Les effets intéressants ne sont que temporaires, et la répétition du traitement ne peut pas être effectuée après la cicatrisation de la blessure. Il peut aussi y avoir des conséquences défavorables de ces applications, comme des signes de glaucome dans certains cas après l'utilisation de préparations comprenant des polysaccharides en chirurgie ophtalmique.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4 365 050 enseigne l'utilisation de polysaccharides comme composants de mélanges fonctionnant comme "larmes artificielles" devant être introduites fréquemment dans l'oeil, dans des solutions de nettoyage de lentilles de contact, et dans des pommades anti-inflammatoires. Ce brevet revendique des compositions polymériques formées par réaction de polysaccharides avec des monomères polymérisables, une silicone, la pyrrolidone et le collagène. Comme le montrent clairement les exemples et la description de ce brevet, les-compositions polymériques qui en font l'objet sont préparées par des techniques classiques telles que mastication; polymérisation en émulsion, suspension et solution ; et polymérisation en masse dans des moules.

Aucun des produits polymériques du brevet des
Etats-Unis d'Amérique précité ne suggère les structures laminaires remarquablement permanentes de la présente invention. Les polymèrés ophtalmiques de ce brevet sont destinés par exemple à ne pas laisser de résidu de film sur les lentilles de contact (colonne 10, lignes 62-63).

Les techniques préparatoires proprement dites utilisées dans le brevet précité sont incapables de produire les articles polymériques laminaires de la présente invention, à surface externe hydrophile. Les seuls exemples de formation des compositions polymériques du brevet précité montrent le greffage d'acide méthacrylique ou de méthacrylate de méthyle sur des lamelles de chitine, où toute structure laminaire qui pourrait apparaître par hasard présenterait une couche de polymère acrylique recouvrant le polysaccharide insoluble, à l'inverse de la présente invention, anéantissant ses véritables objectifs.

Conformément à la présente invention, des revêtements hydrophiles sont immobilisés sur des objets en matière plastique afin de créer des caractéristiques de lubricité et de mouillage uniforme. Par exemple, des objets en matière plastique tels que des lentilles de contact, des dômes d'habitacle d'aéronef, etc., peuvent recevoir un revêtement hydrophile sous la forme d'un film de mucopolysaccharide lubrifiant qui est réticulé ou greffé à la surface de l'objet en matière plastique pour la durée de vie de cet objet.

Manifestement, le revêtement hydrophile peut être appliqué à une large gamme de produits en matière plastique comprenant, à titre d'exemple, des matières plastiques à usage optique, des substituts orthopédiques d'os, des sondes, des aiguilles hypodermiques, des lentilles intraoculaires, etc.

Sur les dessins annexés:
. la figure 1 est une vue en coupe partielle montrant la réticulation du film de polysaccharide (I) à la partie structurale en matière plastique (PSt conformément aux exemples 1 et 2;
. la figure 2 est une vue en coupe partielle de la réticulation selon l'exemple 3;
la figure 3 est une vue en élévation explosée montrant la réticulation ionique d'un film de sulfate de chondroitine (II), selon l'exemple 5;
. la figure 4 est une vue schématique explosée montrant la réticulation par covalence et le greffage d'un film de polysaccharide (III) selon l'exemple 7;;
. la figure 5 est une vue schématique explosée montrant le greffage ionique et la réticulation d'un film d'acide hyaluronique conformément à l'exemple 9;
la figure 6 est une vue schématique explosée illustrant la réticulation par covalence et le greffage d'un film de polysaccharide sur un copolymère de méthyl méthacrylate d'isocyanatodthyle selon l'exemple 12.

On donne tout d'abord une représentation des formules de l'acide hyaluronique et du sulfate de chondroltine:
Acide hyaluronique:

Disaccharide se
répétant dans l'acide
hyaluronique
Sulfate de chondrointine:

Disaccharide se répétant dans les sulfates de chondroltine
Par souci de clarté, il peut être utile de considérer pas à pas les processus par lesquels les nouvelles compositions plastiques de la présente invention peuvent être produites, mais il y a lieu de remarquer que les étapes décrites sont illustratives plutôt que limitatives.

La première étape consiste à fabriquer l'objet pris en considération, tel qu'une lentille de contact; une.prothèse d'os ou d'articulation; un pare-brise ou un autre habitacle transparent pour véhicules automobiles, aéronefs et autres.véhicules; une sonde; etc. Ces objets sont fabriqués selon les normes par des procédés classiques de fabrication, par exemple moulage par injection, coulée, moùlage par compression, usinage à partir de lingots, thermoformage, etc. Dans les commentaires qui suivent, le produit de cette première étape sera appelé "pièce structurale".

La deuxième étape peut consister à préparer la pièce structurale (PS) à recevoir le revêtement de polysaccharide. Etant donné que la pièce structurale est habituellement formée d'une matibre très hydrophobe, il est souvent souhaitable d'appliquer une couche de liaison qui est moins hydrophobe mais encore suffisamment similaire pour mouiller la pièce et pour y adhérer convenablement. La couche de liaison présente aussi une surface plus mouillable pour le revêtement de polysaccharide, en sorte que le composite est plus uniformément et plus sûrement cohérent.

Dans la troisième étape, le revêtement de polysaccharide est appliqué, habituellement sous la forme d'une solution aqueuse, par tout procédé classique convenable, par exemple pulvérisation, application au couteau, application à la brosse, immersion, etc. L'épaisseur du film humide dépend du poids moléculaire et de la viscosité du polysaccharide, mais elle se situe habituellement dans l'intervalle de 0,76 à 12,7 mm. Des revêtements multiples peuvent être appliqués avec des périodes intermédiaires de séchage, en vue d'établir l'épaisseur du film dans la plage indiquée.

La quatrième étape consiste à déshydrater le revêtement de polysaccharide. Cette opération est effectuée par mise en contact intime de l'objet revêtu avec des substances volatiles qui sont des non-solvants pour le polysaccharide mais qui sont miscibles à l'eau, qui font précipiter le polysaccharide sur la couche de liaison ou la pièce structurale et qui éliminent l'eau. Des nonsolvants convenables peuvent être par exemple des alcools aliphatiques inférieurs tels que le méthanol ou l'éthanol ou des mélanges d'éthanol et d'éther de diéthyle. Toute tendance du revêtement de polysaccharide à former des plis dans ce traitement peut être atténuée par une légère pulvérisation de N-méthylpyrrolidone comme agent d'égalisation, ou par l'addition d'une petite quantité de
N-méthylpyrrolidone ou d'acétate de butyle aux non-solvants utilisés dans la précipitation.On fait alors sécher le revêtement dans un courant d'air propre en prenant des mesures convenables contre l'incendie et les explosions.

Le traitement de-précipitation et de séchage peut nécessiter d'être répété. Le but recherché est d'obtenir un revêtement de polysaccharide aussi dépourvu d'eau que possible, pour des raisons qui deviendront évidentes cidessous.

La cinquième étape est la réticulation et/ou le greffage du film de polysaccharide sur la couche de liaison (si une telle couche a été utilisée) et de la couche de liaison à la pièce structurale. Le polysaccharide doit être insolubilisé soit par réticulation, soit par greffage au substrat; un greffage à la pièce structurale est une option dépendant de l'agressivité des conditions d'utilisation de la.pièce.

La réticulation peut être effectuée par l'un quelconque de divers procddds. Les molécules de tout polysaccharide choisi contiennent des groupes hydroxyle par lesquels la réticulation peut s'accomplir, par exemple avec des diisocyanates ou des polyisocyanates (IV).

L'acide hyaluronique, en particulier, contient aussi plusieurs groupes carboxyle par lesquels des réactions ioniques de réticulation sont possibles, par exemple avec des cations polyvalents. Le sulfate de chondroltine contient non seulement des groupes hydroxyle. comme groupes réactifs, mais aussi des groupes sulfate acide.

La couche de liaison peut aussi être conçue pour participer à des réactions de réticulation et de greffage par le fait qu'elle contient des groupes réactifs similaires, par exemple un copolymère en solution comprenant une quantité dominante de méthacrylate de méthyle et une quantité secondaire de méthacrylate d'hydroxyéthyle ou d'acide méthacrylique.

De même, la pièce structurale peut être un copolymère comprenant une quantité secondaire d'un monomère destiné à introduire des groupes hydroxyle, carboxyle ou autres groupes réactifs.

(Les commentaires présentés ci-dessus font ressortir clairement la nécessité de déshydrater le film de polysaccharide: des isocyanates, des dicétènes et d'autres agents de réticulation de choix peuvent être à même de réagir avec toute l'eau présente plutôt que de la manière désirée).

METHODES D'ESSAI:
Lorsque les articles de la présente invention ont été convenablement réalisés, leurs surfaces traitées sont facilement mouillables par l'eau et le restent en service à moins qu'elles ne soient endommagées par des causes qui pourraient rompre ou arracher le revêtement insoluble de polysaccharide. En effet, le comportement au mouillage de la surface constitue tui-même une méthode d'essai importante indiquant qualitativement et en termes pratiques si la surface du polysaccharide est présente et uniforme. Etant donné que le film est transparent et invisible à l'oeil nu, on trouve souhaitable de mettre au point d'autres méthodes d'essai comme moyens de confirmation de la présence permanente et de la continuité du revêtement dans les conditions pratiques de service.L'un des essais a été appelé "essai du palet de Hockey" et le second essai a été appelé "essai de rétention des colorants". Une brève description en est donnée.ci-apres.

Essai au palet de hockey
Cet essai est basé sur le fait que le film de pblysaccharide mouillé par l'eau est plus glissant que la couche de liaison ou la surface de la pièce structuraie. I1 est utile principalement sur des panneaux plats ou pratiquement plats qui ont été mis en équilibre avec de l'eau par immersion pendant une heure ou davantage.

Le panneau à tester est inséré horizontalement dans un châssis en forme de boite ouvert sur les côtés. Le npalet" est un petit bloc d'aluminium dont la face inférieure est nettoyée pour chaque essai. Le bloc présente un canal percé horizontalement dans un côté, en liaison avec un canal percé verticalement depuis le centre de la face supérieure et taraudé pour recevoir un tube d'aluminium. Un tuyau de caoutchouc à paroi mince est rendu solidaire de ce tube, avec un ample relâchemènt pour permettre son mouvement libre autour de la surface du panneau, conduisant à une soupape marche-arrêt dans un conduit d'air à pression constante.La pression de l'air a été réglé à un niveau dont l'expérience a montré qu'il permettait un glissement ais sur une surface fratchement préparée, mais qui est trop bas pour provoquer un glissement sur les surfaces de la couche de liaison ou de la pièce structurale. Le cas échéant, la course du galet peut être guidéevers des zones d'intérêt particulier avec une baguette tenue d'une main expérimentée. A l'occasion d'un mouvement désordonné sur la surface du panneau, le galet prend aussitôt une position de repos sur toute surface qui est nueen raison d'une préparation impropre ou d'une rupture de service.

Essai de rétention des colorants
Cet essai exige que le film de polysaccharide contienne des groupes fonctionnels acides tels que des groupes carboxyle dans le cas de l'acide hyaluronique ou des groupes sulfate acide dans le cas du sulfate de chondroStine, par exemple. L'essai peut être perturbé par transformation en service des groupes acides en sels de cations communs tels que calcium ou fer, en sorte que les résultats négatifs doivent être considérés comme signifiant simplement que l'essai n'est valable qu'avec une autre preuve de ce que le film de polysaccharide n'est plus présent.

Le panneau à expérimenter est immergé dans une solution aqueuse (0,05%)de Violet Cristal, colorant du commerce, pendant une heure. On le transfère dans un bain de rinçage sous agitation où il séjourne pendant une heure puis on le laisse s'égoutter pendant 10 minutes. Dans le cas de panneaux plats en matière plastique, des échantillons de dimensions appropriées peuvent être mis en place dans un colorimètre classique et l'intensité de couleur peut être caractérisée sur une échelle numérique. Ces valeurs peuvent ensuite être adaptées d'une manière significative à l'exposition aux conditions dans lesquelles l'échantillon a été utilisé.

A titre de variante, ces panneaux-échantillons peuvent être adaptés, en dimensions et en forme, à l'examen dans un spectrophotomètre, et les absorptions maximales caractéristiques peuvent être comparées avant et après des expositions de service, réelles ou simulées.

Bien que le sel utilisé comme colorant puisse produire des absorptions particulièrement intenses, notamment dans l'ultraviolet, la formation d'un sel par suite d'échange ionique en service peut donner lieu à des confusions. L'expérience montre la fréquence d'absorption qui est la plus fiable comme indicateur dans des circonstances particulières.

Exemple 1
Un film humide de 5, 8 mm a été coulé avec un applicateur de film sur un panneau de "Plexiglas" propre à partir d'une solution aqueuse à 0,5% de hyaluronate de sodium. Après repos pendant une nuit dans l'air à une humidité relative de 50% et à 20au, le panneau a été immergé dans du méthanol contenant 2% de N-méthylpyrrolidone. I1 a ensuite été séché à la température ambiante dans un four à I'épreuve de l'explosion avec ventilation par un courant d'air forcé pendant une heure, après quoi la moitié de la surface du film a été recouverte d'une feuille d'aluminium robuste.

L'aire exposée du film a été recouverte légèrement mais uniformément par pulvérisation d'une solution méthyl-éthyl-cétonique à 0,lG de zDesmcdarN < ,diisocyanata aliphatique catalysé au dilaurate de dibutylétain.

Le film transparent résultant était collant et mobile au toucher. Après repos pendant une nuit à la température ambiante, le film clair était non collant et ferme au toucher.

La feuille a été retirée de la section témoin du film et le panneau a été immergé dans une solution aqueuse de chlorure de sodium à 0,9% en circulation.

Le panneau a été retiré périodiquement et examiné comme décrit ci-dessus sous le titre "Méthodes d'essai".

Aucune moitié du film n'a présenté de modification importante pendant quatorze jours. Le quinzième jour, la présence du film témoin était douteuse et elle n'apparaissait plus le seizième jour. Le film réticulé, en revanche, était inchangé à ce moment, et plus tard.

Le film témoin a pu être retiré à tout moment pendant les quatorze premiers jours en frottant énergiquement avec le doigt cependant que le film était immergé. Le film réticulé n'a pas été enlevé par traitoent.

Cet exemple illustre la réticulation par covalence du mucopolysaccharide.

Exemple 2
Un film humide de 5,C8 mm a été coulé à l'aide d'un applicateur de film sur un panneau de 1Plexiglas" propre, à partir d'une solution aqueuse à 0,5% de hyaluronate de sodium. Après repos pendant une nuit dans un four à courant d'air forcé à la température ambiante, le panneau a été traité par une pulvérisation légère et uniforme de solution à 0,1% de BaC12, CaC12 ou FeC13.

Après repos pendant seize heures, les films traités au BaC12 et au CaCl2 étaient légèrement- troubles et incolo res (le film traité au.FeC13 avait changé de couleur) et ils ont été immergés dans le bain de sel normal. Lorsqu'ils ont été examinés le lendemain et par la suite, tous les films étaient clairs et incolores. Là encore, des films témoins d'acide hyaluronique non traité ont persisté pendant dix à dix-huit jours. Des films traités avec les sels polyvalents étaient encore présents et inchangés dans l'essai au palet de hockey après un mois d'immersion. Le frottement avec un doigt du film immergé a retiré le film témoin à chaque fois, mais les films traités ont montré une plus grande résistance à ce traitement.

Cet exemple illustre la réticulation ionique des films de mucopolysaccharide.

Exemple 3
Un film de couche de liaison A1 d'épaisseur à l'état humide de 0,25 mm a été coulé sur un panneau de "Plexiglas" et le panneau a été chauffé au four à 930C pendant 30 minutes. Après refroidissement du panneau, un.

second film de couche de revêtement B2 a été coulé sous une épaisseur à 1'état humide de 0,25 mm par dessus le premier revêtement et le panneau a été de nouveau chauffé à 930C pendant 30 minutes. Après un nouveau refroidissement à la température ambiante, on a appliqué un revêtement d'hyaluronate de sodium à partir d'une solution aqueuse à G,st sous une épaisseur de 5gss mm et on l'a laissé sécher à la température ambiante pendant une nuit.

Le lendemain, le panneau a été immergé dans un mélange à 1:1 de méthanol et dJacétate de n-butyle et il a été de nouveau séché à la température ambiante dans un courant d'air propre. Le film de polysaccharide a ensuite été réticulé avec du 1,Desmodur NW comme décrit dans l'exemple 1.

Le panneau résultant était clair , incolore et il ne provoquait aucune distorsion de la lumière transmise. Dans l'essai classique au couteau, l'adhérence du film composite entre ses couches constitutives a été jugée excellente. La surface était promptement et uniformément mouillée par l'eau, et la surface humide était uniformément glissante dans l'essai au paletdehockey. Une longue immersion dans l'eau n'a pas provoqué de déstratification ni d'autre modification visible.

Remarques: 1. La couche de liaison A est un copolymère
comprenant du méthacrylate d'éthyle et
une mole % d'acide méthacrylique, présenté
à 30% de matières solides dans un mélange
de xylène et d'acétate de n-butyle (75/25).

2. La couche de liaison B est un copolymère
comprenant du méthacrylate de méthyle, de
l'acrylate de butyle, du méthacrylate
d'hydroxyéthyle et de l'acide acrylique
(proportions molaires de 50:40:8:2 respestivaxme),
présenté dans un mélange de xylène et
d'acétate de "Cellosolve" (70/30).

Exemple 4
Un film d'épaisseur à l'état humide de 0,76 mm a été coulé sur un panneau de "Plexiglas" à partir d'une solution aqueuse à 13,2% de sulfate de chondroltine.

Après conditionnement pendant une nuit à une humidité relative de 50% et à 200C, le film a été séché, contracté et décollé du "Plexiglas".

On a appliqué par pulvérisation sur un autre panneau propre de "Plexiglas" une solution à 18 de "Desmodur Nw catalysé dans de la méthyl-éthyl-cétone.

Après séchage pendant une heure à la température ambiante, la surface était claire, incolore et collante. On a coulé sur cette surface un film humide de 0,76 mm d'épaisseur à partir d'une solution aqueuse à 13,2% de sulfate de chondroftine. Après conditionnement jusqu'au lendemain, le film composite était clair, il adhérait solidement au substrat et sa superficie était inchangée par rapport à celle du jour précédent. Le panneau a été immergé dans une solution normale de sel et on a trouvé que le film réticulé était très semblable à des films réticulés d'hyaluronate en ce qui concerne la persistance, et dans l'essai au palet de hockey.

Exemple 5
On a appliqué par étapes sépares sur un panneau de "Plexiglas" une couche de liaison A et une couche de liaison B comme décrit en détail dans l'exemple 3.

Une couche finale de sulfate de chondroitine a été appliquée à partir d'une solution aqueuse à 13,2% de sulfate de chondroltine, en une épaisseur de film à l'état humide de 0,25 mm. Après séchage pendant une nuit à la température ambiante, on a appliqué sur le panneau par pulvérisation une solution à 1% de BaC12 dans l'eau, l'opération étant de nouveau suivie d'un séchage. L'immersion du panneau dans une solution normale de sel avec retrait périodique pour l'essai au palet de hockey a montré la persistance à long terme du film et la rétention des caractéristiques hydrophiles.

Exemple 6
Un-panneau de "Plexiglas" a été-revêtu d'une solution à 0,1% dans la méthyl-éthyl-cétone de "Desmodur N" catalysée, et on l'a laissé sécher dans de l'air propre à la température ambiante pendant 15 minutes. On a ensuite coulé sur la même superficie un film humide de 2,54 mm d'épaisseur d'hyaluronate de sodium à 0,5% dans l'eau. Le panneau a ensuite été immergé dans un mélange de solvants comprenant
Méthanol 49%
Acétone 49%
N-méthylpyrrolidone 2%
Le panneau revêtu a ensuite été maintenu dans un four à circulation d'air forcée pendant une nuit. Le lendemain matin, il était clair, non collant et d'aspect uniforme.

I1 a été immergé dans un bain en circulation de solution aqueuse à 0,9% de chlorure de sodium puis il a été retiré brièvement et périodiquement en vue des essais décrits ci-dessus. Ces essais ont montré la présence continue du film de polysaccharide pendant plus d'un mois, et l'essai a alors été arrêté.

Exemple 7
On a réalisé un panneau coulé plan par copo lymérisation, dans un moule en verre, de 95 moles pour ceint de méthacrylate de méthyle (à 93,6 pour cent en poids) et de 5 moles pour cent de méthacrylate d'hydroxyléthyle (d 6,4% en poids). Une surface du copolymère incolore dur transparent a été revêtue par pulvérisation d'une solution à 1% de Desmodur N" catalysé dans de l'acétate de butyle. Après séchage à l'air pendant une heure, on a appliqué sur le diisocyanate un film humide de 2.54 mm d'hyaluronate de sodium. Après repos jusqu'au lendemain à la température ambiante, le panneau composite transparent a été immergé dans une solution normale de sel puis soumis quotidiennement aux essais. Aucune modification n'a été observée au bout d'un mois.

Cet exemple illustre la réticulation par covalence et le greffage du film de'polysaccharide au substrat de polymère.

Exemple 8
Un panneau de matière plastique transparente comprenant 95 moles pour cent de MMA et 5 moles pour cent de méthacrylate d'hydroxyéthyle a été revêtu de diisocyanate catalysé. On a ensuite coulé sur la même superficie une solution à 30% dans le dichlorure d'étbyîèneet l'acétate d'éthyle d'un copolymère comprenant:
50 parties de MMA
30 parties d'acrylate d'éthyle
20 parties de méthacrylate d'hydroxyéthyle
Le panneau a été séché dans un four à courant d'air forcé pendant 30 minutes à.la température ambiante puis un second revêtement de diisocyanate a été appliqué et les étapes de séchage ont été répétées.Un film de s,oe- mm d'hyaluronate de sodium à 0,5% a ensuite été appliqué et le panneau a été immergé dans un mélange méthanol/acdtone/N-méthylpyrrolidone. Après séchage pendant une nuit dans un four b circulation d'air forcée, le panneau revêtu était clair, transparent et sec au toucher.

Après immersion pendant six semaines dans une solution normale de sel, le panneau humide a continué à ne montrer aucune modification de sa caractéristique de surface glissante du revêtement de polysaccharide, et de son aspect uniforme.

Exemple 9
Un panneau coulé plan a été formé par copolymérisation, dans un moule en verre, de 95 moles pour cent de MMA (d 95,7 pour cent en poids) et de 5 moles pour cent d'acide méthacrylique (à 4,3 pour cent en poids).

Le panneau a été plongé pendant la nuit dans une solution à 0,1% de BaC12 et rincé le lendemain dans l'eau distillée. Un film humide de 2,54 mm d'hyaluronate de sodium a été coulé sur une surface du panneau et contidionné pendant une nuit dans les conditions ambiantes.

Le panneau clair revêtu s'est montré résistant au détachement en solution normale de sel.

Cet exemple illustre le greffage ionique et la réticulation du film de polysaccharide au substrat de matière plastique.

Exemple 10
Une solution aqueuse d'hyaluronate de sodium a été convertie en l'acide libre par traitement dans une colonne avec une résine macroréticulaire d'échange d'ions sulfoniques sous la forme hydrogène.

Un volume égal de N-méthylpyrrolidone a ensuite été ajouté et l'eau a été chassée par distillation sous vide. On a ajouté à cette solution un mélange de "Desmodur NZ catalysé dans de l'acétate de butyle anhydre, en quantité calculée pour apporter une mole de diisocyanate pour 50 "moles" de noyaux de glucoside dans le polysaccharide.

La solution claire résultante a été coulée sous
forme de film sur du "Plexiglas" et le panneau a ensuite
été laissé au repos à la température ambiante pendant
trois jours. A la fin de cette période, le revêtement
était ferme et sec au toucher. Il a été immergé dans
une solution normale de sel et lorsqu'il a été soumis
aux essais pendant plus d'un mois, il a montré le compor
tement glissant caractéristique de films polysaccharidi
ques non modifiés. Le film n'a pas été enlevé ni détérioré
par frottement avec le doigt lorsqu'il était immergé.

Exemple 11
Un panneau en polycarbonate "Lexan" a été
revêtu d'un copolymère en solution de méthacrylate de
méthyle, d'acrylate de butyle, de méthacrylate d'hydroxyle
éthyle et d'acide acrylique auquel avaient-été ajoutés
10% en poids de "Desmodur N" catalysé, sur la base de la
teneur en matières solides de la solution de polymère.

Le film a été séché à la température ambiante puis
revêtu à nouveau d'un film de 5,08 mm d'acide hyaluro
nique à 0,5%. Après une brève périodé de séchage à l'air,
le panneau a été immergé dans un mélange méthanol/acétone/
N-méthylpyrrolidone, égoutté puis laissé au repos à la
température ambiante. Au bout de 18 heures, le panneau
était voilé et sec au toucher. Lorsqu'il a été immergé
dans l'eau, il s'est éclairci et est devenu transparent
avec la caractéristique de surface glissante du
hyaluronate. Après avoir mouillé de nouveau le panneau,
on l'a laissé reposer dans l'air pendant une semaine,
période au cours de laquelle il est resté clair. Lors
qu'il a été immergé de nouveau, les propriétés du film
ont été maintenues sans autre modification lors d'une
longue immersion dans l'eau.

Exemple 12
Un panneau coule plan à été formé par copolymérisation de 77,5 g (0,5 mole) de méthacrylate d'isocyanatoéthyle et de 953 g (9,5 moles) de mFtha- crylate de méthyle soigneusement séché dans un moule qui avait été séché pendant 2 heures à 1150C puis purgé continuellement à l'azote sec en même temps qu'on le refroidissait à une température convenable pour le chargement du mélange de monomères. Le panneau a été revêtu d'un film humide de 2,54 mm d'acide hyaluronique en solution aqueuse à 0,58. Après séchage pendant une nuit à la température ambiante, le film a été traité par pulvérisation uniforme d'une solution à 1% de dilaurate de dibutylétain dans l'acétate de n-butyle.

Les réactions de greffage entre le polysaccharide et le panneau de support ont eu lieu spontanément pendant la nuit, et il en est résulté que le film de polysaccharide était lié chimiquement et de façon permanente au polymère sous-jacent. La possibilité d'hydrolyse ultérieuredes groupes isocyanato restants non impliqués dans le greffage à l'interface, engendrant des bulles indésirables d'anhydride carbonique noyées dans la matière plastique, constituait initialement un problème. Toutefois, l'expérience n'a montré aucun inconvénient de ce genre, peut-être du fait que tous ces sous-produits sont capables d'émigrer à travers le polymère et de s'échapper sans provoquer d'altération visible.

Des exemples de polyisocyanates et de catalyseurs pouvant être utilisés conformément à l'invention dans les opérations décrites ci-dessus, sont donnés ciaprès:
POLYISOCYANATES "Desmodur N" tris(6-hexaméthylèneisocyanate) de biuret, à 75% dans un mélange xylène/acétate de "Cellosolve".

Méthylène-bis(4,4'-isocyanatocyclohexane). "Desmodur H".

Méthacrylate d'isocyanatoéthyle et ses polymères et copolymères.

6-isocyanatocaproate d'isocyanatoéthyle OCN(CH2)5COOCH2CH2NCO 2-isocyanatopropionate d'isocyanatoéthyle OCNCH2CH2COOCH2CH2NCO- 2,2,4-trimdthylhexaméthylbnediisocyanate

1,2-diisocyanatométhylcyclobutane

CATALYSEURS
Dilaurate de dibutylétain. Catalyseur T-12.

(C4H9)2Sn(00CC11H23)2
Di-2-éthylhexoate de dibutylétain
(C4Hg)2Sn( < OOOC7H15)2
Acide p-toluènesulfonique

2-éthylhexoate stanneux
Sn(OOCC7H15) 2
Octoate de zinc ZnOOC (C7H15) 2
Di-o-tolylzinc

Claims

REVENDICATIONS

1 - Procédé pour le greffage interlaminaire de revêtements sur un objet, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de a) revêtir l'objet avec une solution d'un polymère ayant de multiples groupes fonctionnels capables de réagir chimiquement avec un mucopolysaccharide, b) extraire le solvant, c) appliquer en tant que second revêtement une solution acqueuse d'un mucopolysaccharide, d) extraire l'eau dudit second revêtement, et e) chauffer l'objet de manière à réaliser le greffage interlaminaire entre les revêtements.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère de 'étape (a) est un copolymère d'acrylate d'isocyanate éthyle, ou de méthacrylate d'isocyanate éthyle avec un ou plusieurs des groupes monomères comprenant l'acrylate d'alkyle, le méthacrylate d'alkyle, le styrène, le vinyle toluène, et l'acétate de vinyle.

3 - Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le polymère de étape (a) est un prépolymère diisocyanate -d'un copolymère d'acrylate d'hydroxyéthyle ou de méthacrylate d'hydroxyéthyle avec un ou plusieurs des groupes monomères comprenant l'acrylate d'alkyle, le méthacrylate d'alkyle, le styrène, lue vinyle toluène, et l'acétate de vinyle.

4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mucopolysaccharide est l'acide hyaluronique ou son sel de sodium ou de potasium.

5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, c-ractérisé en ce que le mucopolysaccharide est un sulfate de chon droitine.

6 - Procédé selon l'une quelconque des evendicationa 1 à 5, caractérisé en ce que l'objet à revêtir est une lentille optique.

7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracterisé en ce que l'objet à revêtir est une lentille intraocculaire.

8 - Procédé selon l'une quelconque des. revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'objet à revêtir est un verre de lunette.

9 - Procédé selon l'une quelconque des -revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'objet à revêtir est une lentille de contact.