WO2011077056A1 - Procede de traitement de surface d'un dispositif de distribution de produit fluide - Google Patents

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Pascal Bruna
Matthieu Laurent
Fabien Nekelson
Sébastien ROUSSEL
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Valois Sas
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Definitions

  • Dispensing devices for fluid products are well known. They generally comprise a reservoir, a dispensing member, such as a pump or a valve, and a dispensing head provided with a dispensing orifice.
  • the fluid dispensing devices may also be inhalers comprising a plurality of reservoirs each containing an individual dose of powder or liquid, and means for opening and expelling said doses during successive actuations.
  • these devices have many parts that come into contact with the fluid during actuation. There is therefore a risk that the product remains glued or hooked to one or more parts of the device before being distributed to the user. This results in a decrease in the dose distributed over the theoretical dose, which can create serious problems, for example for crisis treatments, such as asthma.
  • These gluing problems can arise in particular at the level of the tank or tanks, but also at the level of the piston and the pump chamber or the valve and the valve chamber. It is the same in the pushers or dispensing heads.
  • the present invention aims to provide a surface treatment method that does not reproduce the aforementioned drawbacks.
  • said thin film is a polymeric film comprising silicone.
  • said thin film has a thickness of less than 1 micrometer, between 10 and 2000 angstroms.
  • said thin film has a thickness of less than 1 micrometer, between 10 and 800 angstroms.
  • said thin film has a thickness between 400 and 1000 angstroms.
  • the vinyl-terminated or acrylic-terminated siloxanes are chosen from the group consisting of polyalkylsiloxanes with acrylic or vinyl terminations, such as vinyl-terminated or acrylic-terminated polymethylsiloxane, and vinyl-terminated or acrylic-terminated polydimethylsiloxane, such as polydimethylsiloxane-acrylate (PDMS).
  • polyalkylsiloxanes with acrylic or vinyl terminations such as vinyl-terminated or acrylic-terminated polymethylsiloxane
  • vinyl-terminated or acrylic-terminated polydimethylsiloxane such as polydimethylsiloxane-acrylate (PDMS).
  • a potential difference is applied in said solution.
  • the electrodes are made of stainless steel.
  • the potential difference is generated by a chemical battery.
  • said two thin films are deposited on said support surface simultaneously during the same chemical grafting step in a multi-component bath.
  • said dispensing device includes a plurality of individual reservoirs each containing a dose of fluid, reservoir opening means, such as a piercing needle, and dose delivery means for dispensing a dose of product. fluid from an individual reservoir open through a dispensing orifice.
  • the solvent employed in the process may be protic or aprotic in nature. It is preferable that the primer is soluble in said solvent.
  • adheresion primer corresponds to any organic molecule capable, under certain conditions, of chemisorbing on the surface of the solid support by radical reaction such as radical chemical grafting.
  • Such molecules comprise at least one functional group capable of reacting with a radical and also a reactive function with respect to another radical after chemisorption.
  • These molecules are thus capable of forming a film of polymeric nature after grafting of a first molecule on the surface of the support and then reaction with other molecules present in its environment.
  • the vinyl-terminated poly (dimethylsiloxane) (1.0 g, 5 g / L) was poured into a solution of Brij® (0.874 g to 4.37 g / L) in 70 mL of milliQ water and then the suspension. was magnetically stirred to form an emulsion.

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Abstract

Procédé de traitement de surface d'un dispositif de distribution de produit fluide, caractérisé en ce que ledit procédé comprenant une étape de former par greffage chimique un film mince sur au moins une surface de support d'au moins une partie dudit dispositif qui est en contact avec le produit fluide lors de l'actionnement dudit dispositif, ledit film mince ayant des propriétés anti-collage pour ledit produit fluide.

Description

Procédé de traitement de surface d'un dispositif de distribution de produit fluide
La présente invention concerne un procédé de traitement de surface pour des dispositifs de distribution de produits fluides.
Les dispositifs de distribution de produits fluides sont bien connus. Ils comportent généralement un réservoir, un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, et une tête de distribution pourvue d'un orifice de distribution. En variante, les dispositifs de distributions de produit fluide peuvent aussi être des inhalateurs comportant une pluralité de réservoirs contenant chacun une dose individuelle de poudre ou de liquide, et des moyens pour ouvrir et expulser lesdites doses lors d'actionnements successifs. Ainsi, ces dispositifs comportent de nombreuses pièces qui viennent en contact avec le produit fluide lors de l'actionnement. Il y a donc des risques que du produit reste collé ou accroché à une ou plusieurs parties du dispositif avant d'être distribué à l'utilisateur. Il s'en suit une diminution de la dose distribuée par rapport à la dose théorique, ce qui peut créer des problèmes graves, par exemple pour des traitements de crise, tels que l'asthme. Ces problèmes de collage peuvent se poser notamment au niveau du ou des réservoirs, mais aussi au niveau du piston et de la chambre de pompe ou de la soupape et de la chambre de valve. Il en est de même dans les poussoirs ou têtes de distribution.
Les procédés de traitement de surface existants présentent tous des inconvénients. Ainsi, certains procédés ne sont utilisables que sur des surfaces planes. D'autres procédés imposent un choix limité de substrat, par exemple de l'or.
La polymérisation de molécules induite par plasma telle que décrite dans les demandes WO 02/47829 et US 2007/0131226 est complexe et exige le recours à des monomères fluorés ou perfluorés, elle est coûteuse, et la couche de revêtement obtenue est difficile à contrôler et présente des problèmes de vieillissement. De même, la polymérisation de molécules induite par ultraviolets est également complexe et coûteuse, et ne fonctionne qu'avec des molécules photosensibles. Il en est de même de la polymérisation radicalaire par transfert d'atomes (ATRP), qui est aussi complexe et coûteuse. Enfin, les procédés d'électro-greffage sont complexes et nécessitent des surfaces de support conductrices.
La présente invention a pour but de proposer un procédé de traitement de surface qui ne reproduit pas les inconvénients susmentionnés.
En particulier, la présente invention a pour but de fournir un procédé de traitement de surface qui soit efficace, durable, non polluant et simple à réaliser.
La présente invention a donc pour objet un procédé de traitement de surface d'un dispositif de distribution de produit fluide, ledit procédé comprenant l'étape de former par greffage chimique un film mince sur au moins une surface de support d'au moins une partie dudit dispositif qui est en contact avec ledit produit fluide lors de l'actionnement dudit dispositif, ledit film mince ayant des propriétés anti-collage pour ledit produit fluide.
Dans un mode de réalisation avantageux, ladite étape de greffage comprend la mise en contact de ladite surface en contact avec le produit fluide avec une solution comprenant au moins un primaire d'adhésion, ledit primaire d'adhésion étant un sel d'aryle clivable et au moins un monomère ou un polymère choisi dans le groupe constitué par les siloxanes à terminaison vinylique ou acrylique.
Avantageusement, ledit film mince est un film polymérique comportant de la silicone.
Avantageusement, ladite silicone est une silicone de grade DM300 ou DM1000
Avantageusement, ledit greffage chimique crée des liaisons covalentes entre les molécules dudit film mince et ladite surface de support. Ceci crée une liaison forte et durable dans le temps. Avantageusement, ledit greffage chimique est réalisé dans un milieu aqueux. Ceci permet une chimie non polluante ou verte, qui ne présente pas de risques pour l'environnement.
Dans un mode de réalisation le sel d'aryle clivable est choisi dans le groupe constitué par les sels d'aryle diazonium, les sels d'aryle ammonium, les sels d'aryle phosphonium les sels d'aryle sulfonium, et les sels d'aryle iodonium.
Les sels d'aryles clivables sont choisis parmi les composés de formule générale ArN2+, X" dans laquelle Ar représente le groupe aryle et X" représente un anion. Le groupe aryle dans un composé organique est un groupe fonctionnel issu d'un noyau aromatique.
Dans un mode de réalisation, les anions X" sont choisis parmi les anions inorganiques tels que les halogénures, comme I", CI" et Br", les halogénoborates tels que le tetrafluoroborate et les anions organiques tels que les alcoolates, les carboxylates, les perchlorates et les sulfonates.
Dans un mode de réalisation, les groupes aryles Ar sont choisis parmi les aromatiques ou hétéroaromatiques, éventuellement mono- ou polysubstitués, constitués d'un ou plusieurs cycles aromatiques de 3 à 8 carbones. Les hétéroatomes des composés hétéroaomatiques sont choisis parmi N, O, P et S. Les substituants peuvent contenir des groupes alkyles et un ou plusieurs hétéroatomes tels que N, O, F, Cl, P, Si, Br ou S.
Dans un mode de réalisation, les groupes aryles sont choisis parmi les groupes aryles substitués par des groupements attracteurs tels que NO2, COH, CN, CO2H, les cétones, les esters, les aminés et les halogènes.
Dans un mode de réalisation, les groupes aryles sont choisis dans le groupe constitué par le phényle et le nitrophényle.
Dans un mode de réalisation, le sel d'aryle clivable est choisi dans le groupe constitué par le tétrafluoroborate de phényldiazonium, le tétrafluoroborate de 4-nitrophényldiazonium, le tétrafluoroborate de 4- bromophényldiazonium, le chlorure de 4-aminophényldiazonium, le chlorure de 4-aminométhylphényldiazonium, le chlorure de 2-méthyl-4- chlorophényldiazonium, le tétrafluoroborate de 4-benzoylbenzènediazonium, le tétrafluoroborate de 4-cyanophényldiazonium, le tétrafluoroborate du 4- carboxyphényldiazonium, le tétrafluoroborate de 4- acétamidophényldiazonium, le tétrafluoroborate de l'acide 4-phénylacétique diazonium, le sulfate de 2-méthyl-4-[(2- méthylphényl)diazényl]benzènediazonium, le chlorure de 9,10-dioxo-9,10- dihydro-1 -anthracènediazonium, le tétrafluoroborate de 4- nitronaphtalènediazonium et le tétrafluoroborate de naphtalènediazonium.
Dans un mode de réalisation, le sel d'aryle clivable est choisi dans le groupe constitué par le tétrafluoroborate de 4-nitrophényldiazonium, le chlorure de 4-aminophényldiazonium, le chlorure de 2-méthyl-4- chlorophényldiazonium, le tétrafluoroborate du 4-carboxyphényldiazonium.
Dans un mode de réalisation, la concentration en sel d'aryle clivable est comprise entre 5.10"3 M et 10"1 M.
Dans un mode de réalisation, la concentration en sel d'aryle clivable est de l'ordre de 5.10"2 M.
Dans un mode de réalisation, le sel d'aryle clivable est préparé in situ.
Avantageusement, ladite étape de greffage chimique est initiée par activation chimique d'un sel de diazonium pour former une couche d'ancrage pour ledit film mince.
Avantageusement, ladite étape de greffage chimique est initiée par activation chimique.
Dans un mode de réalisation ladite activation chimique est initiée par la présence d'un réducteur dans la solution.
Dans un mode de réalisation la solution comprend un agent réducteur.
Par agent réducteur, on entend un composé qui lors d'une réaction d'oxydoréduction cède des électrons. Selon la présente invention, l'agent réducteur présente un potentiel d'oxydoréduction dont la différence de potentiel par rapport au potentiel d'oxydoréduction du sel d'aryle clivable est comprise entre 0,3 V et 3 V.
Selon un aspect de l'invention, l'agent réducteur est choisi dans le groupe constitué par les métaux réducteurs pouvant se présenter sous forme finement divisée tels que du fer, du zinc, ou du nickel, un sel métallique pouvant être sous forme de métallocène et un réducteur organique tel que l'acide hypophosphoreux, l'acide ascorbique.
Dans un mode de réalisation, la concentration en agent réducteur est comprise entre 0,005 M et 2 M.
Dans un mode de réalisation, la concentration en agent réducteur est de l'ordre de 0,6 M.
Dans un mode de réalisation, ledit film mince a une épaisseur inférieure à 1 micromètre, comprise entre 10 et 2000 angstrôms.
Dans un mode de réalisation, ledit film mince a une épaisseur inférieure à 1 micromètre, comprise entre 10 et 800 angstrôms.
Dans un mode de réalisation, ledit film mince a une épaisseur comprise entre 400 et 1000 angstrôms.
On entend par siloxane à terminaison vinylique ou acrylique un hydrure saturé de silicium et d'oxygène formé de chaînes droites ou ramifiées, d'atomes de silicium et d'oxygène en alternance comportant des motifs vinyliques ou des motifs acryliques terminaux.
Dans un mode de réalisation les siloxanes à terminaison vinylique ou acrylique sont choisis dans le groupe constitué par les polyalkylsiloxanes à terminaisons acryliques ou vinyliques tels que le polyméthylsiloxane à terminaisons vinyliques ou acryliques, le polydiméthylsiloxane à terminaisons vinyliques ou acryliques comme le polydiméthylsiloxane-acrylate (PDMS- acrylate), les polyarylsiloxanes à terminaisons vinyliques ou acryliques tels que le polyphénylsiloxane à terminaisons vinyliques ou acryliques comme le polyvinylphénylsiloxane, les polyarylalkylsiloxanes à terminaisons vinyliques ou acryliques tels que le polyméthylphénylsiloxane à terminaisons vinyliques ou acryliques.
Dans un mode de réalisation une différence de potentiel est appliquée dans ladite solution.
On entend par différence de potentiel, la différence de potentiel d'oxydoréduction mesurée entre deux électrodes. Dans un mode de réalisation, la différence de potentiel est appliquée par un générateur relié à deux électrodes, identiques ou différentes, plongeant dans la solution pendant l'étape de trempage.
Dans un mode de réalisation, les électrodes sont choisies parmi l'inox, l'acier, le nickel, le platine, l'or, l'argent, le zinc, le fer, le cuivre, sous forme pure ou sous forme d'alliage.
Dans un mode de réalisation, les électrodes sont en inox.
Dans un mode de réalisation, la différence de potentiel appliquée par un générateur est comprise entre 0,1 V et 2 V.
Dans un mode de réalisation, elle est de l'ordre de 0,7 V.
Dans un mode de réalisation, la différence de potentiel est générée par une pile chimique.
On entend par pile chimique une pile composée de deux électrodes reliées par un pont ionique. Selon un aspect de la présente invention, les deux électrodes sont judicieusement choisies pour que la différence de potentiel soit comprise entre 0,1 V et 2,5 V.
Dans un mode de réalisation, la pile chimique est créée entre deux électrodes différentes plongeant dans la solution.
Dans un mode de réalisation, les électrodes sont choisies parmi le nickel, le zinc, le fer, le cuivre, l'argent sous forme pure ou sous forme d'alliage.
Dans un mode de réalisation, la différence de potentiel générée par la pile chimique est comprise entre 0,1 V et 1 ,5 V.
Dans un mode de réalisation, la différence de potentiel est de l'ordre de 0,7 V.
Dans un mode de réalisation, les électrodes sont isolées chimiquement pour éviter tout contact entre le substrat immergé dans la solution et les électrodes plongées également dans la solution.
Avantageusement, le procédé comprend en outre l'étape de former par greffage chimique un second film mince sur ladite surface de support, ledit second film mince empêchant les interactions entre ladite surface de support et ledit produit fluide. Selon une première variante, lesdits deux films minces sont déposés sur ladite surface de support lors de deux étapes de greffage chimiques successives réalisées chacune dans un bain mono composant.
Selon une seconde variante, lesdits deux films minces sont déposés sur ladite surface de support simultanément lors d'une même étape de greffage chimique dans un bain multi composants.
Avantageusement, ladite surface de support est en matériau synthétique, comprenant notamment du polyéthylène et/ou du polypropylène.
Avantageusement, ladite surface de support est en matériau métallique.
Avantageusement, ledit film mince a une épaisseur inférieure à 1 micromètre, de préférence comprise entre 10 et 800 angstroms. Aucune technique de revêtement classique ne permet d'obtenir des couches aussi minces greffées chimiquement.
Avantageusement, ledit dispositif de distribution comporte un réservoir contenant le produit fluide, un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, fixé sur ledit réservoir, et une tête de distribution pourvue d'un orifice de distribution, pour actionner ledit organe de distribution.
En variante, ledit dispositif de distribution comporte une pluralité de réservoirs individuels contenant chacun une dose de produit fluide, des moyens d'ouverture de réservoir, tel qu'une aiguille de perçage, et des moyens de distribution de dose pour distribuer une dose de produit fluide à partir d'un réservoir individuel ouvert à travers un orifice de distribution.
Avantageusement, ledit produit fluide est un produit fluide pharmaceutique destiné à être pulvérisé de manière nasale ou orale.
Dans un mode de réalisation on peut utiliser un procédé similaire à celui décrit dans le document WO 2008/078052, qui décrit un procédé de préparation d'un film organique à la surface d'un support solide dans des conditions non électrochimiques. De manière surprenante, ce type de procédé s'est avéré adapté pour former un film mince anti-collage sur des surfaces mobiles lors de l'actionnement des dispositifs de distribution susmentionnés. Une telle application de ce procédé de greffage n'avait jamais été envisagée.
De manière synthétique, le procédé a pour but de préparer un film mince à la surface d'un support solide, notamment en polyéthylène et/ou en polypropylène et/ou en métal. Ce procédé comprend principalement une mise en contact de ladite surface de support avec une solution liquide. Celle- ci comprend au moins un solvant et au moins un primaire d'adhésion permettant la formation d'entités radicalaires à partir du primaire d'adhésion.
Le "film mince" peut être tout film polymérique, notamment de nature organique, par exemple issu de plusieurs unités d'espèces chimiques organiques, et lié de manière covalente à la surface du support sur lequel est effectué le procédé. Il s'agit particulièrement d'un film lié de manière covalente à la surface du support et comprenant au moins une couche d'unités structurales de nature similaires. Selon l'épaisseur du film, sa cohésion est assurée par les liaisons covalentes qui se développent entre les différentes unités. De préférence, le film mince contient du silicone.
Le solvant employé dans le cadre du procédé peut être de nature protique ou aprotique. Il est préférable que le primaire soit soluble dans ledit solvant.
Par "solvant protique" on entend un solvant qui comporte au moins un atome d'hydrogène susceptible d'être libéré sous forme de proton. Le solvant protique peut être choisi dans le groupe constitué par l'eau, l'eau désionisée, l'eau distillée, acidifiées ou non, l'acide acétique, les solvants hydroxylés comme le méthanol et l'éthanol, les glycols liquides de faible poids moléculaire tels que l'éthylèneglycol, et leurs mélanges.
Dans une première variante, le solvant protique n'est constitué que par un solvant protique ou par un mélange de différents solvants protiques.
Dans une autre variante, le solvant protique ou le mélange de solvants protiques peut être utilisé en mélange avec au moins un solvant aprotique, étant entendu que le mélange résultant présente les caractéristiques d'un solvant protique. L'eau acidifiée est le solvant protique préféré et, plus particulièrement, l'eau distillée acidifiée ou l'eau désionisée acidifiée.
Par "solvant aprotique" on entend un solvant qui n'est pas considéré comme protique. De tels solvants ne sont pas susceptibles de libérer un proton ou d'en accepter un dans des conditions non extrêmes. Le solvant aprotique est avantageusement choisi parmi la diméthylformamide (DMF), l'acétone et le diméthyl sulfoxyde (DMSO).
Le terme "primaire d'adhésion" correspond à toute molécule organique susceptible, sous certaines conditions, de se chimisorber à la surface du support solide par réaction radicalaire tel qu'un greffage chimique radicalaire.
De telles molécules comportent au moins un groupe fonctionnel susceptible de réagir avec un radical et également une fonction réactive vis-à-vis d'un autre radical après chimisorption.
Ces molécules sont ainsi capables de former un film de nature polymérique après greffage d'une première molécule à la surface du support puis réaction avec d'autres molécules présentes dans son environnement.
Le terme "greffage chimique radicalaire" se réfère notamment à l'utilisation d'entités moléculaires possédant un électron non apparié pour former des liaisons de type liaison covalente avec la surface de support, lesdites entités moléculaires étant générées indépendamment de la surface de support sur laquelle elles sont destinées à être greffées. Ainsi, la réaction radicalaire conduit à la formation de liaisons covalentes entre la surface de support concernée et le dérivé du primaire d'adhésion greffé puis entre un dérivé greffé et des molécules présentes dans son environnement.
Par "dérivé du primaire d'adhésion" on entend une unité chimique résultant du primaire d'adhésion, après que ce dernier a réagi par greffage chimique radicalaire notamment avec la surface du support solide, ou avec un autre radical. Il est clair pour l'homme du métier que la fonction réactive vis-à-vis d'un autre radical après chimisorption du dérivé du primaire d'adhésion est différente de la fonction impliquée dans la liaison covalente notamment avec la surface du support solide. Le primaire d'adhésion est avantageusement un sel d'aryle clivable choisi dans le groupe constitué par les sels d'aryle diazonium, les sels d'aryle d'ammonium, les sels d'aryle phosphonium les sels d'aryle sulfonium, et les sels d'aryle iodonium.
De préférence, le film mince comporte de la silicone, qui peut être de différents grades médicaux, par exemple DM300 ou DM1000. En variante aux liaisons covalentes directes de la silicone sur la surface de support, obtenues en milieu aqueux, on peut aussi utiliser un procédé d'imprégnation d'une couche poreuse préalablement greffée avec de la silicone.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, au moins un second film mince est réalisé par greffage chimique sur la même surface de support, pour donner au moins une autre propriété à cette surface de support. Ainsi, les surfaces en élastomères, et notamment les joints susmentionnés, les surfaces métalliques ou en verre, ou les surfaces synthétiques, par exemple en polyéthylène ou en polypropylène, sont susceptibles d'interagir avec le produit fluide, par exemple en relarguant des extractibles dans ledit produit fluide, ce qui peut avoir un effet néfaste sur celui-ci.
L'invention prévoit avantageusement de former par greffage chimique un second film mince qui empêche les interactions entre la surface élastomère et le produit fluide. Ce second film mince peut être appliqué lors d'une seconde étape de greffage chimique. Dans ce cas, chaque étape de greffage chimique est réalisée dans un bain mono composant. Il est à noter que l'ordre des ces deux étapes successives de greffage chimique peut être quelconque. En variante, les deux films minces peuvent aussi être appliqués lors d'une seule et même étape de greffage chimique, qui est alors réalisée dans un bain multi composants. Eventuellement, d'autres films minces supplémentaires peuvent aussi être réalisés par greffage chimique, par exemple pour limiter les frottements entres des pièces qui se déplacent lors de l'actionnement.
L'invention concerne également l'utilisation d'un procédé de greffage selon l'invention pour former un film mince sur au moins une surface d'au moins une partie constitutive d'un dispositif de distribution de produit fluide en contact avec ledit produit fluide lors de l'actionnement dudit dispositif, ledit film mince ayant des propriétés anti-collage pour ledit produit fluide.
Les exemples qui suivent ont été réalisés dans une cuve en verre. Sauf précision contraire, ils ont été réalisés dans des conditions normales de température et de pression (environ 22 °C sous environ 1 atm) à l'air ambiant. Sauf mention contraire, les réactifs employés ont été directement obtenus dans le commerce sans purification supplémentaire. Les échantillons ont au préalable subit un nettoyage sous ultrasons à l'eau savonneuse à 40 °C.
Exemple 1 - Greffage d'un film de poly(diméthylsiloxane) sur des pièces d'une pompe pour la lubrifier Par pompe on entend un dispositif de distribution de produit fluide actionné manuellement, comportant un corps de pompe dans lequel coulisse un ou plusieurs pistons.
Le poly(diméthylsiloxane) à terminaisons vinyliques (1 ,0 g, 5 g/L) a été versé dans une solution de Brij ® 35 (0,874 g à 4,37 g/L) dans 70 mL d'eau milliQ puis la suspension a été agitée magnétiquement pour former une émulsion.
L'acide 4-aminobenzoïque (1 ,370 g, 10-2 mol) a été solubilisé dans une solution d'acide chlorhydrique (4,0 mL dans 120 ml d'eau MQ) et d'acide hypophosphoreux (6,3 mL, 6,0 10-2 mol). Cette solution a été ajoutée à l'émulsion de PDMS.
A cette émulsion, ont été ajoutés 8 mL d'une solution aqueuse de NaNO2 (0,667 g, 9,7 10-3 mol) puis les échantillons de la pompe.
Après 30 minutes de réaction, les échantillons : un corps en PP, piston haut piston bas et tube en PE ont été retirés puis rincés dans des bains successifs d'eau savonneuse (Renoclean) à 1 % sous ultrasons à 40 °C et de bains d'eau. Après séchage des pièces à l'air comprimé, la présence de PDMS sur les échantillons a été confirmée par analyses IR grâce aux bandes spécifiques du PDMS à 1260, 1 1 10 et 1045 cm_i . Exemple 2 - Greffage d'un film de poly(diméthylsiloxane) sur des pièces d'une valve pour la lubrifier
Par valve on entend un dispositif de distribution de produit fluide contenant du gaz propulseur, comportant un corps de valve dans lequel coulisse une soupape.
Le sodium dodécyle benzène sulfonate (1 ,307 g, 0,015 M) a été solubilisé dans 175 mL d'eau milliQ. Le poly(diméthylsiloxane) à terminaisons vinyliques (2,5 g, 10 g/L) a été ajouté puis le mélange a été mis à agiter magnétiquement pour former une émulsion.
L'acide 4-aminobenzoïque (3,462 g, 2,5 10-2 mol) a été solubilisé dans une solution d'acide chlorhydrique (9,6 mL dans 20 ml d'eau MQ) et d'acide hypophosphoreux (33 mL, 3,1 10-1 mol). Cette solution a été ajoutée à l'émulsion de PDMS.
A cette émulsion, ont été ajoutés 10 mL d'une solution de NaNO2 (1 ,664 g, 2,37 10-2 mol) dans l'eau MQ et les échantillons : joints EPDM ou
Nitrile et haut de soupape en POM ainsi qu'une lame d'or témoin.
Après 15 minutes de réaction, les échantillons ont été retirés puis rincés successivement à l'eau MilliQ, à l'éthanol ainsi qu'à l'hexane.
La présence de PDMS sur la lame d'or et les autres échantillons a été confirmée par analyses IR avec les bandes spécifiques du PDMS à 1260,
1 1 10 et 1045 cm"1.
Exemple 3 : Greffage chimique électrocatalysé d'un film polymère en PDMS-acrylique sur un substrat polyéthylène
L'exemple qui suit illustre comment greffer un revêtement lubrifiant (PDMS-acrylique) sur un thermoplastique tel que le polyéthylène (PE). Un nettoyage des échantillons de PE à l'éthanol, aux ultrasons (puissance de 50%, température de 40°C) pendant 5 minutes est effectué.
La préparation de la solution biphasique s'opère en deux temps. Dans le bêcher (1 ), sont ajoutés, dans l'ordre et sous agitation magnétique (300 rpm), du PDMS-acrylate (1 g/L) ; du Brij® 35 en solution dans l'eau à 8,5% wt (4,37 g/L) et 33 mL d'eau Dl. L'émulsification se fait ensuite aux ultrasons à 40°C sous une puissance de 200 W (100 %) pendant 15 minutes.
Dans le bêcher (2), sont ajoutés, sous agitation magnétique (300 rpm), le nitrobenzene diazonium tetrafluoroborate (0.05 mol/L) ; 130 mL d'eau Dl et l'acide chlorhydrique (0.23 mol/L).
Le contenu du bêcher (2) est versé dans l'émulsion du bêcher (1 ). Les échantillons de PE (x 2), un fil d'acier galvanisé (enroulé sur 10 spires, soit une longueur d'environ 25 à 30 cm) et un fil de Ni (enroulé sur 10 spires, soit une longueur d'environ 25 à 30 cm) sont placés dans le bêcher (1 ). Les deux fils sont connectés entre eux et un ampèremètre est branché en série.
Enfin, une fois le montage prêt, l'acide hypophosphoreux (0.7 mol/L) est ajouté en dernier ce qui marque le début de la réaction. Après 30 minutes de réaction à température ambiante, les échantillons de PE sont retirés et rincés successivement à l'eau, à l'éthanol et enfin à l'isopropanol dans un extracteur de soxhlet pendant 16 heures.
Le soxhlet se compose d'un corps en verre dans lequel est placé l'échantillon, d'un tube siphon et d'un tube d'adduction. Le soxhlet est placé sur un ballon (ici de 500 ml chauffer et agité via un chauffe ballon) contenant le solvant (ici de 300 ml d'isopropanol) et surmonté d'un réfrigérant.
Quand le ballon est chauffé, les vapeurs de solvant passent par le tube adducteur, se condensent dans le réfrigérant et retombent dans le corps en verre, faisant ainsi macérer l'échantillon dans un solvant pure (chauffé par les vapeurs se trouvant en dessous). Le solvant condensé s'accumule dans l'extracteur jusqu'à atteindre le sommet du tube-siphon, qui provoque alors le retour du liquide dans le ballon, accompagné des substances extraites, et le solvant contenu dans le ballon s'enrichit donc progressivement en composés solubles. Le solvant continue alors de s'évaporer, alors que les substances extraites restent dans le ballon (leur température d'ébullition doit être nettement supérieure à celle du solvant extracteur).
L'utilisation d'un extracteur de soxhlet permet de confirmer le greffage chimique de PDMS-acrylique à la surface du substrat en PE.
Une analyse par spectroscopie IR est réalisée. Le spectre infrarouge permet de confirmer le greffage de PDMS-acrylique par la présence de la bande caractéristique à 1260 cm"1 correspondant à la vibration de la liaison Si-CH3.
Exemple 4 : Greffage chimique électrocatalysé d'un film polymère en PDMS-acrylique sur un substrat polyéthylène en présence d'un potentiostat L'exemple qui suit illustre comment greffer un revêtement lubrifiant
(PDMS-acrylique) sur un thermoplastique tel que le polyéthylène (PE) en présence d'un potentiostat.
Un nettoyage des échantillons de PE à l'éthanol, aux ultrasons (puissance de 100 W, température de 40°C) pendant 5 minutes est effectué.
La préparation de la solution biphasique s'opère en deux temps. Dans le bêcher (1 ), sont ajoutés, dans l'ordre et sous agitation magnétique (300 rpm), du PDMS-acrylate (1 g/L) ; du Brij® 35 en solution dans l'eau à 8,5% wt (4,37 g/L) et 33 mL d'eau Dl. L'émulsification se fait ensuite aux ultrasons à 40°C sous une puissance de 200 W (100 %) pendant 15 minutes.
Dans le bêcher (2), sont ajoutés, sous agitation magnétique (300 rpm), le nitrobenzene diazonium tetrafluoroborate (0.05 mol/L) ; 130 mL d'eau Dl et l'acide chlorhydrique (0.23 mol/L).
Le contenu du bêcher (2) est versé dans l'émulsion du bêcher (1 ). Les échantillons de PE (x 2), un fil d'acier galvanisé (enroulé sur 10 spires, soit une longueur d'environ 25 à 30 cm) et un fil de Ni (enroulé sur 10 spires, soit une longueur d'environ 25 à 30 cm) sont placés dans le bêcher (1 ). Les deux fils sont reliés à un potentiostat et un ampèremètre est branché en série. Le potentiostat impose une différence de potentiel constante de 0.5 V et l'intensité du courant est mesurée au cours du temps via l'ampèremètre.
Enfin, une fois le montage prêt, l'acide hypophosphoreux (0.7 mol/L) est ajouté en dernier ce qui marque le début de la réaction. Après 30 minutes de réaction à température ambiante, les échantillons de PE sont retirés et rincés successivement à l'eau (cascade) puis à l'éthanol (cascade) et enfin à l'isopropanol dans un extracteur de soxhlet pendant 16 heures.
L'utilisation d'un extracteur de soxhlet permet de confirmer le greffage chimique de PDMS-acrylique à la surface du substrat en PE.
Une analyse par spectroscopie IR est réalisée. Le spectre IR permet de confirmer le greffage de PDMS-acrylique par la présence de la bande caractéristique à 1260 cm"1 correspondant à la vibration de la liaison Si-CH3.
Diverses modifications sont également possibles pour un homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées.

Claims

Revendications
1 . - Procédé de traitement de surface d'un dispositif de distribution de produit fluide, caractérisé en ce que ledit procédé comprenant une étape de former par greffage chimique un film mince sur au moins une surface de support d'au moins une partie dudit dispositif qui est en contact avec le produit fluide lors de l'actionnement dudit dispositif, ledit film mince ayant des propriétés anti-collage pour ledit produit fluide.
2. - Procédé selon la revendication 1 , dans lequel ladite étape de greffage comprend la mise en contact de ladite surface en contact avec le produit fluide avec une solution comprenant au moins un primaire d'adhésion, ledit primaire d'adhésion étant un sel d'aryle clivable et au moins un monomère ou un polymère choisi dans le groupe constitué par les siloxanes à terminaison vinylique ou acrylique.
3.- Procédé selon la revendication 2, dans lequel les siloxanes à terminaison vinylique ou acrylique sont choisis dans le groupe constitué par les polyalkylsiloxanes à terminaisons acryliques ou vinyliques tels que le polyméthylsiloxane à terminaisons vinyliques ou acryliques, le polydiméthylsiloxane à terminaisons vinyliques ou acryliques comme le polydiméthylsiloxane-acrylate (PDMS-acrylate), les polyarylsiloxanes à terminaisons vinyliques ou acryliques tels que le polyphénylsiloxane à terminaisons vinyliques ou acryliques comme le polyvinylphénylsiloxane, les polyarylalkylsiloxanes à terminaisons vinyliques ou acryliques tels que le polyméthylphénylsiloxane à terminaisons vinyliques ou acryliques.
4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, carctérisé en ce que le sel d'aryle clivable est choisi dans le groupe constitué par les sels d'aryle diazonium, les sels d'aryle ammonium, les sels d'aryle phosphonium les sels d'aryle sulfonium et les sels d'aryle iodonium.
5. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite étape de greffage chimique est initiée par activation chimique.
6. - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite activation chimique est initiée par la présence d'un réducteur dans la solution.
7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'agent réducteur est choisi dans le groupe constitué par les métaux réducteurs pouvant se présenter sous forme finement divisée tels que du fer, du zinc, ou du nickel, un sel métallique pouvant être sous forme de métallocène et un réducteur organique tel que l'acide hypophosphoreux, l'acide ascorbique.
8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une différence de potentiel est appliquée dans ladite solution.
9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la différence de potentiel est appliquée par un générateur relié à deux électrodes, identiques ou différentes, plongeant dans la solution .
10. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la différence de potentiel est générée par une pile chimique.
1 1 . - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comprend en outre l'étape de former par greffage chimique un second film mince sur ladite surface de support, ledit second film mince empêchant les interactions entre ladite surface de support et ledit produit fluide.
12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite surface de support est en matériau synthétique, comprenant notamment du polyéthylène et/ou du polypropylène.
13.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , dans lequel ladite surface de support est un élastomère, du verre ou un métal.
14. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit film mince a une épaisseur inférieure à 1 micromètre, de préférence comprise entre 10 et 2000 angstrôms.
15. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de distribution comporte un réservoir contenant le produit fluide, un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, fixé sur ledit réservoir, et une tête de distribution pourvue d'un orifice de distribution, pour actionner ledit organe de distribution.
16. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel ledit dispositif de distribution comporte une pluralité de réservoirs individuels contenant chacun une dose de produit fluide, des moyens d'ouverture de réservoir, tel qu'une aiguille de perçage, et des moyens de distribution de dose pour distribuer une dose de produit fluide à partir d'un réservoir individuel ouvert à travers un orifice de distribution.
17.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit produit fluide est un produit pharmaceutique liquide ou pulvérulent destiné à être pulvérisé de manière nasale ou orale.
18.- Utilisation d'un procédé de greffage selon l'une quelconque des revendications précédentes pour former un film mince sur au moins une surface d'au moins une partie constitutive d'un dispositif de distribution de produit fluide en contact avec ledit produit fluide lors de l'actionnement dudit dispositif, ledit film mince ayant des propriétés anti-collage pour ledit produit fluide.
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