WO2012049419A2 - Revêtement pour des contenants, notamment en matière plastique souple - Google Patents

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WO2012049419A2
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Komla Oscar Awitor
Emmanuelle Feschet-Chassot
Valérie SAUTOU
Régis CUEFF
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Universite D'auvergne Clermont I
Centre Hospitalier Universitaire De Clermont-Fd
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Definitions

  • the present invention relates to the flexible plastic coating used in the construction of containers, in particular medical devices, in particular for:
  • any fluid e.g. organic, or products, e.g. medical, contained in the container and / or
  • Polyvinyl chloride is a widely used polymer, especially in the manufacture of medical devices such as tubing used for infusions, dialysis, etc.
  • plasticizing compounds are added during its manufacture.
  • the plasticizer molecules are mobile with respect to the PVC matrix and can therefore be released outside this matrix.
  • the plasticisers mainly used are phthalates, especially di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP), di-2-ethylhexyl terephthalate (DEHT) and di-isononyl phthalate (DINP). These phthalates migrate easily from the matrix PVC in contact with liquids and greases. Thus, the phthalates contained in the medical devices are gradually released into the medical compositions and / or organic fluids (blood, urine, physiological solution, etc.) taken or administered to the patient. However, some of these phthalates are substances classified at risk carcinogenic, mutagenic or reprotoxic and present a particular risk for newborns and pregnant women, especially in terms of effects on fertility and reproduction. A European directive introduces a labeling requirement for elements including phthalates.
  • DEHP di-2-ethylhexyl phthalate
  • DEHT di-2-ethylhexyl terephthalate
  • DINP di-isononyl phthalate
  • PVC polyurethane-ethylene
  • the substitute compounds include tri (2-ethylhexyl) trimellitate (TOTM) or 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononyl ester (DINCH). These larger molecules should migrate less easily. However, the flexibility of the materials obtained is less than that of standard PVC and is not optimal for applications in medical devices, especially tubing for infusion. In addition, these plasticizers migrate all the same in liquids and greases.
  • plastics in general, and PVC in particular are sensitive to UV radiation.
  • PVC is altered by UV radiation and becomes brittle.
  • photosensitive drugs can be used, which requires special precautions. Indeed, UV can degrade photosensitive drugs which will cause a change in the dosage and thus an alteration of the quality of medical care.
  • An object of the present invention is therefore to provide a flexible plastic material treated so as not to release or release very little plasticizer compound.
  • Another object of the present invention is to provide a flexible plastic treated to eliminate the release of plasticizer compounds, limit or eliminate the interaction between the plastic and drugs and absorb UV radiation, including UVA.
  • the invention relates to an object (O) comprising at least one plastic part or made entirely of such material, wherein the plastic material comprises a plasticizer compound, and is coated on at least one of its internal surfaces. or external, at least one layer consisting of a metal oxide or a mixture of metal oxides.
  • object means the object (O) before coating with at least the metal oxide layer, that is to say an object comprising at least one part made of plastic or constituted entirely such a material, wherein the plastics material comprises a plasticizer compound.
  • the plastic material is a flexible plastic material, the resulting flexibility, as is known per se, the use of a plasticizer.
  • the plastic is also soft and ductile. The presence of the metal oxide layer has no influence on the flexibility and ductility of the plastic material.
  • the object may be a medical device, in particular chosen from tubing, extensions, probes, cannulas, insufflators, humidifiers, drains, catheters or collection bags.
  • the object may be a medical device chosen from perfusion or transfusion tubing, enteral or parenteral nutrition tubing, extension tubes used for infusion or transfusion; enteral or parenteral nutrition probes; endotracheal, nasogastric, tracheotomy probes; urinary, blood, perfusion, enteral or parenteral nutrition; tracheostomy tubes; insufflators; humidifiers; drains; rectal, urinary, ureteral probes.
  • the object is chosen from medical devices, in particular those which contain or which are capable of containing a fluid chosen from human body fluids, in particular urine, blood, plasma, physiological solutions; water or aqueous solutions, solutions and drug suspensions; lipid emulsions, nutritive mixtures for enteral or parenteral nutrition; air ; medical gases, such as anesthetic gases.
  • Said fluid can be contained for a certain time in the medical device, for example before its administration, in particular to the patient, or can only circulate inside the medical device.
  • the fluid may be intended to be injected into the patient or taken, in particular from the patient.
  • the plastic material may be chosen from polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene, polyurethane, polycarbonate and polyamide.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PE polyethylene
  • polypropylene polypropylene
  • polyurethane polycarbonate
  • polyamide polyamide
  • the plasticizer compound may be a phthalate.
  • the plasticizer compound may be chosen from di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP), di-2-ethylhexyl terephthalate (DEHT), di-isononyl phthalate (DINP) and dimethyl phthalate.
  • DMP diethyl phthalate DEP, dibutyl phthalate (DBP), benzylbutyl phthalate (BBP), di-isodecyl phthalate (DIDP), di-cyclohexyl phthalate (DCHP), di phthalate n-octyl (DNOP), preferably DEHP, di-2-ethylhexyl terephthalate (DEHT), di-isononyl phthalate (DINP); tri (2-ethylhexyl) trimellitate (TOTM), 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononyl ester (DINCH).
  • DEHP di-2-ethylhexyl terephthalate
  • DEHT di-isononyl phthalate
  • TOTM 2,2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononyl ester
  • the object comprises an outer surface and an inner surface, one or both of these surfaces being able to be in contact with a fluid such as defined in the invention.
  • a fluid such as defined in the invention.
  • the latter at least is coated with the metal oxide layer.
  • both surfaces are generally coated.
  • the term "metal oxide layer” means a layer consisting of a metal oxide or a mixture of metal oxides.
  • the layer consists of a metal oxide.
  • the metal oxide layer may be titanium dioxide (TiO 2 ).
  • the layer is made of titanium dioxide.
  • the titanium dioxide is amorphous.
  • the crystalline TiO 2 generally has a photocatalytic activity which could interact or even damage the drugs or other fluids contained in said object, in particular a medical device.
  • the TiO 2 layer is a combination of Ti and O linked by covalent bonds in Ti-O-Ti linkages.
  • the metal oxide layer preferably the TiO 2 layer, is bonded to the plastics material, preferably PVC, by weak bonds, in particular of Van der Waals bonds.
  • the metal oxide layer in particular Ti0 2
  • the metal oxide layer can be obtained by application of a sol-gel solution.
  • the metal oxide layer can be obtained by application of a sol-gel solution, then evaporation or drying, the sol-gel solution can comprise between 1 and 10% of metal oxide, preferably between 2 and 6% of metal oxide, in particular 4% of metal oxide.
  • the metal oxide layer can be obtained by applying a sol-gel solution that can be prepared from a titanium dioxide precursor, in particular titanium isopropoxide (Ci 2 H 28 0 4 Ti), ethanol, acetylacetonate and water, according to the following steps:
  • the concentration of metal oxide precursor in the sol-gel solution may be between 0.5 and 1 M, preferably between 0.8 and 1 M; the concentration of ethanol in the sol-gel solution may be between 15 and 25 M, preferably between 18 and 22 M;
  • the concentration of acetylacetonate in the sol-gel solution may be between 0.5 and 1 M, preferably between 0.6 and 1 M;
  • the concentration of water in the sol-gel solution may be between 2 and 4 M, preferably between 3 and 4 M.
  • the molar ratios of precursor of titanium dioxide / ethanol / acetylacetonate / water in the sol-gel solution are 1/20/1/3 or 0.8 / 22 / 0.7 / 4.
  • the volume percentages of titanium dioxide / ethanol / acetylacetonate / water in the sol-gel solution are 18.3 / 72.1 / 6.3 / 3.3 or 14.3 / 77.1 / 4.3 / 4.3.
  • the metal oxide layer may have a thickness of between 0.5 and 2 ⁇ , preferably between 0.5 and 1 ⁇ , for example between 0.5 and 0.8 ⁇ . This thickness makes it possible to preserve the flexibility of the object (O) necessary for its use, in particular as a medical device, while allowing the coating layer to act as a barrier to the migration of the plasticizer compounds.
  • the object (O) according to the invention may further comprise at least one layer of at least one amphiphilic molecule deposited on at least the metal oxide layer that may be in contact with a fluid according to the invention.
  • amphiphilic molecule is meant a molecule having a hydrophilic polar part and a hydrophobic part.
  • amphiphilic molecules mention may be made of phosphatidyl ethanolamine type molecules, phosphonic acids and surface-active compounds, in particular of the methyl cellulose type.
  • the amphiphilic molecule is octadecylphosphonic acid.
  • the amphiphilic molecule layer has a thickness of the order of one micron, for example the thickness is between 0.5 and 1 micron, for example about 1 micron.
  • the metal oxide layer has an anti-UV property.
  • the metal oxide layer absorbs UV radiation between 300 and 380 nm, preferably UVA (315-380 nm).
  • the metal oxide layer absorbs between 80 and 100% of UV, preferably 100% of UV, in particular UVA.
  • the metal oxide layer has an anti-interaction property with the fluids or drugs, preferably with the drugs, the metal oxide layer makes it possible in particular to limit the interaction with drugs so that at least 50 %, preferably 90 to 100%, for example 95 to 100% of the drug contained in the initial drug solution is present in the container.
  • this property is improved when the object comprises at least one layer of at least one amphiphilic molecule.
  • the metal oxide layer is a barrier to plasticizer molecules, especially phthalate.
  • the metal oxide layer does not pass the plasticizer compound molecules, especially phthalates.
  • at most 10% of the plasticizer compounds present in the plastic material can be salted out.
  • the metal oxide layer in particular of amorphous titanium oxide, makes it possible to reduce the release of the plasticizer compound from 90 to 100%, preferably of 100%, to the fluid contained or intended to be contained in the object.
  • the metal oxide layer does not pass the plasticizer molecules having a size of between 350 and 600 g / mol.
  • the metal oxide layer combines the following properties:
  • the object (O) according to the invention may comprise at least one layer of polyethylene (PE) deposited on the metal oxide layer.
  • PE polyethylene
  • the object (O) according to the invention may comprise a plastic part or consist of such a plastic material and be coated with at least one metal oxide layer on at least the surface in contact. or likely to be in contact with a fluid according to the invention and a PE layer covering the metal oxide layer.
  • the two surfaces of the object (O) have a metal oxide layer and the PE layer is placed on at least the metal oxide layer in contact or likely to be in contact with a fluid according to the invention.
  • the PE layer can also cover the metal oxide layer deposited on the outer surface of the object (O).
  • the thickness of the PE layer is between 50 and 250 ⁇ , preferably between 50 and 200 ⁇ , preferably between 100 and 200 ⁇ .
  • the PE layer advantageously reduces or even eliminates interactions between fluids or drugs, preferably with drugs, and plastic.
  • it makes it possible to retain at least 90% of the drugs initially present in the drug solution, preferably 100%.
  • the invention also relates to a method (P) for preparing an object (O) comprising at least one part made of plastic or consisting entirely of such a plastic material for which the plastic material comprises a plasticizer compound and is coated on with at least one of its internal or external surfaces of at least one metal oxide layer, comprising the following steps:
  • the general and preferred characteristics of the object (O), in particular concerning the object, the plastic material, the plasticizer compound, the coating layer and the metal oxide define the corresponding characteristics of the process (P) according to the invention.
  • the sol-gel solution may comprise between 1 and 10% of metal oxide, preferably between 2 and 6% of metal oxide, in particular 4% of metal oxide.
  • the sol-gel solution may be prepared from a metal oxide precursor, in particular a titanium dioxide precursor, in particular titanium isopropoxide (Ci 2 H 2 80 4 Ti), ethanol, acetylacetonate and water, according to the following steps: (1) mixture of titanium isopropoxide and acetylacetonate;
  • the concentration of metal oxide precursor in the sol-gel solution may be between 0.5 and 1 M, preferably between 0.8 and 1 M;
  • the concentration of ethanol in the sol-gel solution may be between 15 and 25 M, preferably between 18 and 22 M;
  • the concentration of acetylacetonate in the sol-gel solution may be between 0.5 and 1 M, preferably between 0.6 and 1 M;
  • the concentration of water in the sol-gel solution may be between 2 and 4 M, preferably between 3 and 4 M.
  • the molar ratios of precursor of titanium dioxide / ethanol / acetylacetonate / water in the sol-gel solution are 1/20/1/3 or 0.8 / 22 / 0.7 / 4.
  • the volume percentages of titanium dioxide / ethanol / acetylacetonate / water in the sol-gel solution are 18.3 / 72.1 / 6.3 / 3.3 or 14.3 / 77.1 / 4.3 / 4.3.
  • the coating by deposition is carried out by any technique known to those skilled in the art, in particular by soaking, in particular by immersion (dip-coating).
  • the method (P) can comprise the following steps:
  • the acid may be chosen from sulfuric acid, chlorosulfuric acid, with a concentration of between 1 and 5M, for example 5M.
  • This acid treatment may allow better adhesion of the metal oxide layer by facilitating in particular the formation of bonds, for example hydrogen bonds, between the surface of the object and the metal oxide.
  • the sulfuric acid can allow a sulfonation of the plastic material thus making it possible to make the surface of the object more polar and to facilitate the formation of hydrogen bonds with the metal oxide.
  • the prior functionalization treatment time is between 10 minutes and 4 hours, preferably between 1 hour and 3 hours.
  • step (a2) is carried out between 15 and 30 ° C, preferably between 20 and 25 ° C, for 1 to 5 hours.
  • the metal oxide layer may have a thickness of between 0.5 and 2 ⁇ , preferably between 0.5 and 1 ⁇ , for example between 0.5 and 0.8. ⁇ .
  • the method (P) according to the invention may comprise an additional step (e) of deposition of a PE layer.
  • the method according to the invention may also comprise an additional step of depositing at least one layer of at least one amphiphilic molecule on at least the metal oxide layer that may be in contact with a fluid according to the invention.
  • amphiphilic molecule is meant a molecule having a hydrophilic polar part and a hydrophobic part.
  • amphiphilic molecules mention may be made of phosphatidyl ethanolamine and phosphonic acid molecules, surfactant compounds, in particular of the methyl cellulose type.
  • the amphiphilic molecule is octadecylphosphonic acid.
  • the deposition of the amphiphilic molecule layer can in particular be carried out by immersion in a solution comprising the amphiphilic molecule.
  • the duration of the immersion can be between 6 and 48 hours, for example 24 hours.
  • the immersion is carried out at room temperature, for example between 20 and 25 ° C.
  • the amphiphilic molecule solution may for example be a solution of an amphiphilic molecule in an organic solvent, for example toluene.
  • the solution of amphiphilic molecules is carried out by mixing 50 ⁇ l of amphiphilic molecules in toluene at room temperature.
  • the amphiphilic molecule layer has a thickness of about one micron, for example the thickness is between 0.5 and 1 micron, for example about 1 micron.
  • the invention also relates to the following uses implemented alone or in combination:
  • the invention relates to the use of a layer of titanium dioxide, deposited on at least one surface, in contact with or likely to be in contact with a fluid according to the invention, of a PVC object comprising a plasticizer compound, especially phthalate, to reduce from 90 to 100%, preferably 100%, the release of the plasticizer compound, especially phthalate, to the fluid contained or intended to be contained in the object, with respect to a PVC object not including a layer of titanium dioxide.
  • the invention relates to the use of a layer of titanium dioxide, deposited on at least the external surface of a PVC object comprising a plasticizer compound, in particular phthalate, for absorbing UV radiation between 300 and 380. nm, preferably UVA radiation (315-380 nm).
  • titanium dioxide is used to absorb between 80 and 100% of UV, preferably 100% of UV, in particular UVA.
  • a metal oxide layer deposited on at least one surface of an object comprising at least one plastic material or consisting entirely of such a material, and optionally a layer of least one amphiphilic molecule deposited on the metal oxide layer, the plastic material comprising a plasticizer compound, as a barrier to the absorption of fluids or drugs, preferably drugs, on said plastic material.
  • the invention relates to the use of a layer of titanium dioxide, in particular amorphous, deposited on at least the surface, in contact with or likely to be in contact with a fluid according to the invention, of an object PVC comprising a plasticizer compound, especially phthalate, so that at least 50%, preferably 90 to 100%, for example 95 to 100% of the drug contained in the initial drug solution is present in the infusion solution.
  • a plasticizer compound especially phthalate
  • the invention also relates to the combined uses u1 and u2; u1 and u3, u2 and u3; u1 and u2 and u3.
  • FIG. 1 presents the results of the X-ray fluorescence analysis of a layer of the sol-gel solution according to the invention deposited on a glass plate.
  • FIG. 2 represents the UV absorbance of samples 1 (PVC tubing comprising a DEHP plasticizer (Codan Set ® L86P, batch H83056-1), not coated with TiO 2 ) and 2 (PVC tubing comprising a DEHP plasticizer (Codan Set ® L86P, lot H83056-1), covered with Ti0 2 ).
  • FIG. 3 represents the UV absorbance of the samples 3 (PVC tubing comprising a TOTM plasticizer (Codan Set ® 43.4400, lot F712238-1), not coated with TiO 2 ) and 4 (PVC tubing comprising a TOTM plasticizer (Codan Set ® 43.4400, lot F712238-1), covered with Ti0 2 ).
  • FIG. 4 represents the UV absorbance of a sample 2 having undergone a treatment of 5 hours in water and of a sample 2 not having undergone this treatment.
  • FIG. 5 represents a general view of a sample of PVC tubing covered with Ti0 2 (sample 3).
  • FIG. 6 represents a sectional view of a PVC pipe covered with TiO 2 , this figure makes it possible to calculate the thickness of the TiO 2 layer.
  • Figure 7 shows the standard curve of the DEHP assay in polysorbate.
  • Figure 8 shows the chromatograph obtained for the determination of DEHP in polysorbate for samples 1 and 2.
  • Figure 9 shows the plot of fragmentation density versus strain for fragmentation tests applied to 3 PVC / T02 assemblies.
  • Figure 10 shows the distribution of shear and stress stresses during random fragmentation.
  • Titanium isopropoxide (1 molar equivalent) and acetylacetonate (1 molar equivalent) are mixed in a container, then ethanol (3 molar equivalents) and finally water (20 molar equivalents) are added. The solution is stirred for 30 min at room temperature (20%). The solution is then placed in a shaded bottle away from light to limit its degradation (aging: change from light yellow to very dark orange).
  • Table 1 shows the volume of each product sampled per 100 ml of soil.
  • Example 2 Deposition of the TiC layer on the PVC object
  • the deposition of the TiO 2 layer is by Sol-gel process
  • the tubing to be coated is immersed in the sol-gel solution with a controlled rate of descent and rise of the piston.
  • the average rate of rise of the piston is 25.65 cm. min "1 which allows, by applying the results of N.Barati (N.Barati, Preparation of uniform Ti0 2 nanostructurefilm on 316L stainless stell by sol-gel dip-coating, Applied surface science 255, 2009, 8328-8333) d obtain a layer thickness of approximately 1.1 ⁇ .
  • the tubing thus coated is then dried in an oven at 25 ° C. for 2 hours.
  • the PVC tubing used is derived from plasticized PVC infusers with:
  • sample 1 DEHP plasticizer (Codan Set ® L86P, lot H83056-1), not covered with TiO 2 ,
  • sample 2 DEHP plasticizer (Codan Set® L86P, lot H83056-1), coated with TiO 2 ,
  • plasticizer TOT M (Codan Set® 43.4400, lot F712238-1), not covered with TiO 2 ,
  • sample 4 TOTM plasticizer (Codan Set ® 43.4400, lot F712238-1), covered with TiO 2 ,
  • control of the sol-gel solution can be carried out by the techniques known to those skilled in the art and in particular by X-ray characterization, electron microscopy (SEM), X-ray fluorescence.
  • An X-ray fluorescence analysis carried out using the Rongtengerat X ray 553 81 apparatus makes it possible to confirm the presence of titanium in the deposited thin film.
  • a glass plate is soaked in the sol-gel solution for 5 minutes and then dried at room temperature for 2 hours. The sample is then analyzed by X-ray fluorescence.
  • the applied voltage is 30kV and the intensity of 1 mA.
  • Figure 1 shows the results of the X-ray fluorescence analysis.
  • the spectrum of the solution shows a peak corresponding to an energy of 4.51 Kev, which corresponds to that of the theoretical line Ka of titanium.
  • Figures 5 and 6 The photos taken at SEM are shown in Figures 5 and 6.
  • Figure 5 shows an enlargement of the surface of the sample to see a uniform surface condition.
  • Figure 6 shows an enlargement of the blank PVC and PVC interface with Ti0 2 . This makes it possible to measure the thickness of the coating, ie 71 1 nm.
  • the method of the invention makes it possible to deposit a uniform and thin layer of TiO 2 on the surface of the object.
  • UV-visible analysis of the samples is carried out using the Perkin-Elmer lambda 35 spectrophotometer.
  • the TiO 2 layer thus makes it possible to protect the tubing from UVA radiation.
  • the fragmentation test makes it possible to evaluate the adhesion of coatings deposited on ductile substrates, which may have significant elongations.
  • the principle of this test is to subject the coated substrate to a uniaxial tensile load. This charge causes a transfer of the stresses of the substrate to the coating. A shear stress, ⁇ ( ⁇ ) appears at the substrate / coating interface. Under the load increase, the shear stress induces a stress of stress, ⁇ ( ⁇ ) in the coating. When this tension stress reaches the maximum tensile strength ⁇ 0 of the coating, the latter fractures perpendicular to the direction of the stress. Fragmentation continues until the shear resistance of the interface, T 0 , is reached. At this stage, there is loss of adhesion and the fragments of the coating, from the broadest to the broadest, become detached from the substrate.
  • the shear strength of the interface is related to the dimensional parameters of the substrate / coating assembly (a: tubing radius, b: radius of the coated tubing), to the maximum tensile strength of the coating, ⁇ 0 , as well as the average length of the cladding fragments, l d , obtained when the fragmentation density reaches saturation: _ 1.337 ( ⁇ - ⁇ 2 ) ⁇ 0
  • ⁇ 0 the value of ⁇ 0 , for a material deposited in a thin layer by the sol-gel method, is difficult to access. Also, we will consider the ratio - as ⁇ 0 representative of the adhesion level of the polymer / coating assembly.
  • a and b are respectively the spokes of the tubing without and with coating.
  • the progression of the fractures in the coating has 3 evolutionary stages: random fragmentation, division of the fragments and the step of saturation and detachment of the fragments (see Figure 9).
  • the first stage begins when the applied tensile load is sufficient to cause fractures in the coating. It is possible to determine the critical deformation, e c , minimum strain from which the coating fractures. 7 ( ⁇ ) is a linear function of ⁇ with a maximum ⁇ m at the edge of the fragment, which decreases to zero at a distance / c from the edge of the fragment (Fig. 10). At a distance between the c and LL c of the edge, the tensile stress is constant and equal to the resistance tensile rupture, ⁇ 0 , of the coating. Fractures are then performed randomly. At the end of this stage, the deposit is divided into fragments whose widths vary from c 2 / c.
  • the stress stress distribution has a similar appearance in all the fragments. It is zero at the edges of the fragment and becomes maximum in the middle. The highest value is obtained for the largest fragment which will then fracture first in the middle, followed by the other fragments. The successive division takes place as long as T m remains lower than T 0 . The appearance of new fragments gradually decreases and transverse folds may begin to appear in connection with the effects of contractions due to the Poisson coefficients.
  • the widest fragment When the value of T m reaches the shear strength of the interface t 0 , the widest fragment then presents the first, the characteristic aspects of a detachment. Adhesive failure occurred at locations where shear stress is greatest. If the shear stress continues to increase, the adhesive break propagates to the narrowest segments without the appearance of a new fracture. At this point, the fragmentation density has reached saturation. The detachment of fragments develops.
  • the average width of the fragments observed during step 3 allows the calculation of the shear resistance of the interface which characterizes the adhesion of the coating to the substrate.
  • the uniaxial tensile stress is applied using a mechanical test device, operating at a constant strain rate.
  • An optical microscope equipped with a graduated eyepiece makes it possible to precisely determine the width of the fragments.
  • the tubes used are of cylindrical shape, they have a length of about 60 mm.
  • the thickness of the coating deposited on each tubular is 700 nm.
  • UV-visible analysis of the samples is carried out using the Perkin-Elmer lambda 35 spectrophotometer.
  • the spectrum is plotted between 300 and 500 nm and the scanning rate is 240 nm.min -1 .
  • Figure 4 compares the spectrum of sample 2 not treated with water and the spectrum of sample 2 after treatment with water for 5 hours.
  • the study is performed on a sample 1 and sample 2 tubing.
  • the samples are 6 cm long specimen tubing cuts filled with the polysorbate 80 syringe constituting important medical solutions, which solubilizes the phthalates.
  • the contact time is one hour.
  • the polysorbate is removed by syringe in each sample before being weighed, then placed in a vial with 500 ⁇ of mobile phase for analysis by liquid chromatography.
  • the mobile phase consists of acetonitrile, water and tetrahydrofuran in proportions 70/15/15 by volume.
  • the calibration curve is carried out by diluting DEHP dissolved in methanol to obtain DEHP concentrations of 1, 2, 5, 10 and 20 ⁇ g / ml.
  • the area of the chromatographic peak obtained (Y) is proportional to the concentration in
  • Table 3 shows the mean DEHP levels in polysorbate taken from samples 1 and 2. (C: concentration, A: peak area, m: mass of polysorbate removed)
  • the presence of the TiO 2 film on the inner surface of the tubes makes it possible to significantly reduce the release of DEHP from the PVC to the polysorbate.
  • the quantities of DEHP released by the samples 2 are more than 12 times lower than those of the samples 1.
  • Figure 8 shows the chromatograph obtained for samples 1 and 2.
  • the flexibility was qualified by a mechanical test, the tensile test, performed on samples of PVC and PVC coextruded PE. This test consists of exerting a pulling force on the tubing until it breaks, following a loading process up to a constant rate of deformation. By recording the force applied to the test piece and its progressive elongation, a series of important mechanical characteristics is determined: the modulus of elasticity, the stress and the elongation at break.
  • the mechanical test was performed from the MTS 20M tensile test system, equipped with a 5 KN force sensor. The specimens are cylindrical profiles, the tubings (length about 60 mm) were used as such for the test. The cross section of each tubing was accurately calculated by measuring the outer and inner diameters by optical microscopy. The rate of deformation is set at 8.3% / min, the reference dimension of the test piece (calibrated part of the test piece whose elongation variation is measured) is 25 mm.

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Abstract

L'invention concerne un objet (O) comprenant au moins une partie en matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière plastique, dans lequel la matière plastique comprend un composé plastifiant et est revêtue sur au moins l'une de ses surfaces, interne ou externe, d'au moins une couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques. L'invention concerne également le procédé de fabrication de cet objet ainsi que son utilisation.

Description

Revêtement pour des contenants, notamment en matière plastique souple
La présente invention concerne le revêtement de matière plastique souple utilisée dans la constitution de contenants, en particulier de dispositifs médicaux, afin notamment de :
- limiter la migration du composé plastifiant contenu dans cette matière plastique et sa libération dans le contenu du contenant et/ou
- limiter l'interaction entre la matière plastique et le ou les éventuels fluides, e.g. organiques, ou produits, e.g. médicaux, contenus dans le contenant et/ou
- limiter l'altération par les rayons UV de la matière plastique ou des fluides, e.g. organiques, ou produits, e.g. médicaux, contenus dans le contenant.
Le polychlorure de vinyle (PVC) est un polymère largement utilisé, notamment dans la fabrication de dispositifs médicaux tels que les tubulures employées pour les perfusions, dialyses, etc.
Afin d'améliorer la manipulation et la mise en œuvre du PVC, des composés plastifiants sont ajoutés lors de sa fabrication. Les molécules de plastifiant sont mobiles par rapport à la matrice PVC et peuvent donc être relarguées à l'extérieur de cette matrice.
Les composés plastifiants principalement utilisés sont les phtalates, notamment le phtalate de di-2-éthylhexyle (DEHP), le téréphtalate de di-2-ethylhexyle (DEHT) et le phtalate de di-isononyle (DINP) Ces phtalates migrent facilement depuis la matrice PVC au contact des liquides et graisses. Ainsi, les phtalates contenus dans les dispositifs médicaux sont progressivement relargués dans les compositions médicales et/ou fluides organiques (sang, urine, solution physiologique, etc.) prélevés ou administrés au patient. Or, certains de ces phtalates sont des substances classées à risque cancérigène, mutagène ou reprotoxique et présentent notamment un risque pour les nouveau-nés et femmes enceintes, notamment en terme d'effets sur la fertilité et la reproduction. Une directive européenne introduit une obligation d'étiquetage des éléments comprenant des phtalates.
Il y a donc un réel besoin de supprimer ces phtalates des matières plastiques utilisées dans les dispositifs médicaux ou de supprimer la migration de ces phtalates.
L'avantage du PVC est son coût peu élevé ainsi que sa maniabilité. Il est donc nécessaire de pouvoir trouver une solution à la migration des phtalates dans les dispositifs médicaux sans avoir à modifier les PVC déjà utilisés. Les industriels ont développé quelques alternatives à l'utilisation des phtalates et à leur migration. Une solution connue est de remplacer le PVC par d'autres matières plastiques telles que les silicones, le polyuréthane ou le polyéthylène (PE), qui présentent une bonne innocuité. Cependant, ces matières plastiques ne présentent pas les caractéristiques techniques nécessaires pour une application dans les dispositifs médicaux et présentent un coût trop élevé.
Une autre solution est d'utiliser des tubulures co-extrudées PVC/PE qui allient la flexibilité du PVC et l'innocuité du PE. Cependant, les composés plastifiants, notamment phtalates, migrent à travers le PE.
Une autre solution encore est de remplacer les phtalates dans le PVC par d'autres composés plastifiants. Les composés de remplacement sont notamment le tri(2- éthylhexyl)trimellitate (TOTM) ou l'acide 1 ,2-cyclohexanedicarboxylique diisononylester (DINCH). Ces molécules, plus volumineuses devraient migrer moins facilement. Cependant, la flexibilité des matériaux obtenus est moindre par rapport au PVC standard et n'est pas optimale pour des applications dans les dispositifs médicaux, notamment tubulure pour perfusion. De plus, ces plastifiants migrent tout de même dans les liquides et graisses.
Aucune solution parfaitement sécurisée n'a donc pour le moment été proposée. Un autre inconvénient du PVC dans les dispositifs médicaux est que ce matériau a tendance à interagir avec certains médicaments, entraînant ainsi une modification du dosage et une altération de la qualité des soins médicaux.
Il est donc nécessaire de fournir un produit permettant d'éliminer ou de réduire l'interaction des médicaments avec le matériau.
Un autre inconvénient des matières plastiques en général, et du PVC en particulier, est qu'elles sont sensibles aux rayonnements UV. Ainsi, le PVC est altéré par les rayonnements UV et devient cassant.
De plus, dans le cas des dispositifs médicaux, des médicaments photosensibles peuvent être utilisés, ce qui nécessite des précautions particulières. En effet, les UV peuvent dégrader les médicaments photosensibles ce qui va entraîner une modification du dosage et ainsi une altération de la qualité des soins médicaux.
Pour pallier ce problème, des tubulures spécifiques, intégrant notamment du Ti02 intégré dans la masse de PVC afin de rendre celui-ci opaque, sont utilisées pour limiter le passage des UV. Cependant, cette solution ne permet pas de protéger contre le relargage des phtalates. L'invention permet de répondre à tout ou partie des problèmes des dispositifs de l'état de la technique à un coût compétitif.
Un objectif de la présente invention est donc de fournir une matière plastique souple traitée de manière à ne pas relarguer ou relarguer très peu de composé plastifiant.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une matière plastique souple traitée de manière à limiter ou supprimer l'interaction de la matière plastique avec les médicaments. Un autre objectif encore de l'invention est de fournir une matière plastique souple traitée de manière à absorber les rayonnements UV.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir une matière plastique souple traitée de manière à éliminer le relargage des composés plastifiants, limiter ou éliminer l'interaction entre la matière plastique et les médicaments et absorber les rayonnements UV, notamment UVA.
D'autres avantages encore apparaîtront à la lecture de la description de la présente invention.
L'invention concerne un objet (O) comprenant au moins une partie en matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière, dans lequel la matière plastique comprend un composé plastifiant, et est revêtue sur au moins l'une de ses surfaces, interne ou externe, d'au moins une couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques.
Dans la suite de la description on entend par « objet » l'objet (O) avant revêtement par au moins la couche d'oxyde métallique, c'est-à-dire un objet comprenant au moins une partie en matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière, dans lequel la matière plastique comprend un composé plastifiant.
Selon l'invention, la matière plastique est une matière plastique souple, la souplesse résultant, comme cela est connu en soi, de l'emploi d'un plastifiant. La matière plastique est également souple et ductile. La présence de la couche d'oxyde métallique n'a aucune influence sur la souplesse et la ductilité de la matière plastique.
Selon l'invention, l'objet peut être un dispositif médical, notamment choisi parmi les tubulures, prolongateurs, sondes, canules, insufflateurs, humidificateurs, drains, cathéters ou poches de recueil. Selon l'invention, l'objet peut être un dispositif médical choisi parmi les tubulures de perfusion ou de transfusion, les tubulures de nutrition entérale ou parentérale, les prolongateurs utilisés en perfusion ou transfusion ; les sondes de nutrition entérale ou parentérale ; les sondes endotrachéales, nasogastriques, de trachéotomie ; les poches urinaires, sanguines, de perfusion, de nutrition entérale ou parentérale ; les canules de trachéotomie ; les insufflateurs ; les humidificateurs ; les drains ; les sondes rectales, urinaires, urétérales.
Selon l'invention, l'objet est choisi parmi les dispositifs médicaux notamment ceux qui contiennent ou qui sont susceptibles de contenir un fluide choisi parmi les fluides corporels humains notamment urine, sang, plasma, solutions physiologiques ; de l'eau ou des solutions aqueuses, des solutions et suspensions médicamenteuses ; des émulsions lipidiques, des mélanges nutritifs pour nutrition entérale ou parentérale ; de l'air ; des gaz médicaux, tels que des gaz anesthésiques. Ledit fluide peut être contenu un certain temps dans le dispositif médical, par exemple avant son administration, notamment au patient, ou peut seulement circuler à l'intérieur du dispositif médical. Le fluide peut être destiné à être injecté au patient ou prélevé, notamment sur le patient.
Selon l'invention, la matière plastique peut être choisie parmi le polychlorure de vinyle (PVC), le polyéthylène (PE), le polypropylène, le polyuréthane, le polycarbonate, le polyamide. De façon avantageuse, la matière plastique est le PVC.
Selon l'invention, le composé plastifiant peut être un phtalate. Selon l'invention, le composé plastifiant peut être choisi parmi le phtalate de di-2-éthylhexyle (DEHP), le téréphtalate de di-2-éthylhexyle (DEHT), le phtalate de di-isononyle (DINP), le phtalate de diméthyle (DMP), le phtalate de diéthyle DEP, le phtalate de dibutyle (DBP), le phtalate de benzylbutyle (BBP), le phtalate de di-isodécyle (DIDP), le phtalate de di-cyclohexyle (DCHP), le phtalate de di-n-octyl (DNOP), de préférence le DEHP, le téréphtalate de di-2- éthylhexyle (DEHT), le phtalate de di-isononyle (DINP) ; le tri(2-éthylhexyl)trimellitate (TOTM), l'acide 1 ,2-cyclohexanedicarboxylique diisononylester (DINCH).
Selon l'invention, l'objet comprend une surface externe et une surface interne, l'une de ces surfaces, ou les deux, pouvant être en contact avec un fluide notamment tel que défini dans l'invention. Lorsque l'une seulement des surfaces est au contact d'un fluide, celle-ci au moins est revêtue de la couche d'oxyde métallique. De préférence, les deux surfaces en sont généralement revêtues. Dans la suite de la description de l'invention on entend par « couche d'oxyde métallique » une couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques. De préférence la couche est constituée d'un oxyde métallique.
Généralement, selon l'invention, un seul type d'oxyde métallique est compris dans la couche d'oxyde métallique. De façon avantageuse l'oxyde métallique peut être le dioxyde de titane (Ti02). Ainsi et de façon avantageuse, la couche est constituée de dioxyde de titane.
De façon avantageuse le dioxyde de titane est amorphe. En effet, le Ti02 cristallin possède généralement une activité photocatalytique qui pourrait interagir voire endommager les médicaments ou autres fluides contenus dans ledit objet, notamment dispositif médical.
La couche de Ti02 est une association de Ti et O liés par des liaisons covalentes en des enchaînements Ti-O-Ti. La couche d'oxyde métallique, de préférence la couche de Ti02, est liée à la matière plastique, de préférence au PVC, par des liaisons faibles, notamment de type liaisons de Van Der Waals.
Selon l'invention la couche d'oxyde métallique, notamment Ti02, est susceptible d'être obtenue par application d'une solution sol-gel.
Selon l'invention, la couche d'oxyde métallique est susceptible d'être obtenue par application d'une solution sol-gel, puis évaporation ou séchage, la solution de sol-gel pouvant comprendre entre 1 et 10 % d'oxyde métallique, de préférence entre 2 et 6 % d'oxyde métallique, notamment 4% d'oxyde métallique.
De façon avantageuse la couche d'oxyde métallique est susceptible d'être obtenue par application d'une solution de sol-gel pouvant être préparée à partir d'un précurseur de dioxyde de titane, notamment l'isopropoxyde de titane (Ci2H2804Ti), d'éthanol, d'acétylacétonate et d'eau, selon les étapes suivantes :
(1 ) mélange d'isopropoxyde de titane et d'acétylacétonate,
(2) ajout d'éthanol, puis
(3) ajout d'eau ;
(4) agitation de la solution obtenue notamment à une température comprise entre 15 et 30 ^, de préférence à température ambiante (20-25 °C), par exemple pendant 30 min à température ambiante.
Selon l'invention :
- la concentration de précurseur d'oxyde métallique dans la solution sol-gel peut être comprise entre 0,5 et 1 M, de préférence entre 0,8 et 1 M ; - la concentration d'éthanol dans la solution sol-gel peut être comprise entre 15 et 25 M, de préférence entre 18 et 22 M ;
- la concentration d'acétylacétonate dans la solution sol-gel peut être comprise entre 0,5 et 1 M, de préférence entre 0,6 et 1 M ;
- la concentration en eau dans la solution sol-gel peut être comprise entre 2 et 4 M, de préférence entre 3 et 4 M.
Par exemple les ratios molaires de précurseur de dioxyde de titane/éthanol/acétylacétonate/eau dans la solution sol-gel sont de 1/20/1/3 ou 0,8/22/0,7/4. Par exemple les pourcentages volumiques de dioxyde de titane/éthanol/acétylacétonate/eau dans la solution sol-gel sont de 18,3/72,1/6,3/3,3 ou 14,3/77,1 /4,3/4,3.
Selon l'invention, la couche d'oxyde métallique peut avoir une épaisseur comprise entre 0,5 et 2 μηι, de préférence entre 0,5 et 1 μηι, par exemple entre 0,5 et 0,8 μηι. Cette épaisseur permet de conserver la souplesse de l'objet (O) nécessaire à son utilisation, notamment en tant que dispositif médical, tout en permettant à la couche de revêtement de jouer le rôle de barrière à la migration des composés plastifiants.
L'objet (O) selon l'invention peut comprendre en outre au moins une couche d'au moins une molécule amphiphile déposée sur au moins la couche d'oxyde métallique susceptible d'être en contact avec un fluide selon l'invention.
Par molécule amphiphile, on entend une molécule possédant une partie polaire hydrophile et une partie hydrophobe.
Parmi les molécules amphiphiles, on peut citer les molécules de type phosphatidyl éthanolamine, les acides phosphoniques les composés tensioactifs, notamment de type méthyle cellulose. Par exemple la molécule amphiphile est l'acide octadécyle phosphonique.
De façon avantageuse, la couche de molécule amphiphile a une épaisseur de l'ordre du micron, par exemple l'épaisseur est comprise entre 0,5 et 1 micron, par exemple d'environ 1 micron.
De façon avantageuse, la couche d'oxyde métallique possède une propriété anti-UV. Ainsi, de façon avantageuse, la couche d'oxyde métallique absorbe les rayonnements UV compris entre 300 et 380 nm, de préférence les UVA (315-380 nm). De façon avantageuse, la couche d'oxyde métallique absorbe entre 80 et 100% des UV, de préférence 100% des UV, notamment UVA. De façon avantageuse, la couche d'oxyde métallique possède une propriété antiinteraction avec les fluides ou médicaments, de préférence avec les médicaments, la couche d'oxyde métallique permet notamment de limiter l'interaction avec des médicaments de façon à ce que au moins 50%, de préférence 90 à 100%, par exemple 95 à 100% du médicament contenue dans la solution médicamenteuse initiale soit présent dans le contenant.
De façon avantageuse, cette propriété est améliorée lorsque l'objet comprend au moins une couche d'au moins une molécule amphiphile.
De façon avantageuse, la couche d'oxyde métallique est une barrière aux molécules de plastifiants, notamment phtalate. De façon avantageuse, la couche d'oxyde métallique ne laisse pas passer les molécules de composé plastifiant, notamment phtalates. Ainsi au maximum 10% des composés plastifiants présents dans la matière plastique peuvent être relargués. La couche d'oxyde métallique, notamment d'oxyde de titane amorphe, permet de réduire de 90 à 100%, de préférence de 100 %, le relargage du composé plastifiant, vers le fluide contenu ou destiné à être contenu dans l'objet.
De façon avantageuse, la couche d'oxyde métallique ne laisse pas passer les molécules de plastifiants ayant une taille comprise entre 350 et 600g/mol.
De façon avantageuse, dans l'objet (O) de l'invention, la couche d'oxyde métallique combine les propriétés suivantes :
- anti-UV et anti-interaction avec les fluides ou médicaments, de préférence avec les médicaments ;
- anti UV et barrière aux composés plastifiants ;
- barrière aux composés plastifiant et anti-interaction avec les fluides ou les médicaments, de préférence avec les médicaments ;
- anti-UV, anti-interaction avec les fluides ou médicaments, de préférence avec les médicaments et barrière aux composés plastifiant.
En outre, l'objet (O) selon l'invention peut comprendre au moins une couche de polyéthylène (PE) déposée sur la couche d'oxyde métallique.
De façon avantageuse, l'objet (O) selon l'invention peut comprendre une partie en matière plastique ou être constitué d'une telle matière plastique et être revêtu d'au moins une couche d'oxyde métallique sur au moins la surface en contact ou susceptible d'être en contact avec un fluide selon l'invention et une couche de PE recouvrant la couche d'oxyde métallique.
Selon l'invention, les deux surfaces de l'objet (O) présentent une couche d'oxyde métallique et la couche de PE est placée sur au moins la couche d'oxyde métallique en contact ou susceptible d'être en contact avec un fluide selon l'invention. Selon l'invention la couche de PE peut également recouvrir la couche d'oxyde métallique déposée sur la surface externe de l'objet (O).
Selon l'invention, l'épaisseur de la couche de PE est comprise entre 50 et 250 μηι, de préférence entre 50 et 200 μηι, de préférence entre 100 et 200 μηι.
La couche de PE permet avantageusement de réduire, voire d'éliminer les interactions entre les fluides ou les médicaments, de préférence avec les médicaments, et la matière plastique. De façon avantageuse elle permet de conserver au moins 90% des médicaments initialement présents dans la solution médicamenteuse, de préférence 100%.
L'invention concerne également un procédé (P) de préparation d'un objet (O) comprenant au moins une partie en matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière plastique pour lequel la matière plastique comprend un composé plastifiant et est revêtue sur au moins l'une de ses surfaces, interne ou externe, d'au moins une couche d'oxyde métallique, comprenant les étapes suivantes :
(a) la formation d'une solution sol-gel comprenant un oxyde métallique ;
(b) le revêtement par dépôt sol-gel de l'objet ;
(c) le séchage de l'objet à une température comprise entre 15 et 50 °C, de préférence entre 15 et βΟ 'Ό, par exemple 20 à 25 'Ό.
L'homme du métier est capable d'adapter la température de séchage optimale pour obtenir la couche d'oxyde métallique.
Les caractéristiques générales et préférées de l'objet (O), notamment concernant l'objet, la matière plastique, le composé plastifiant, la couche de revêtement et l'oxyde métallique définissent les caractéristiques correspondantes du procédé (P) selon l'invention.
Dans le procédé (P) selon l'invention, la solution de sol-gel peut comprendre entre 1 et 10 % d'oxyde métallique, de préférence entre 2 et 6 % d'oxyde métallique, notamment 4% d'oxyde métallique.
Selon l'invention la solution de sol-gel peut être préparée à partir d'un précurseur d'oxyde métallique, notamment d'un précurseur de dioxyde de titane, notamment l'isopropoxyde de titane (Ci2H2804Ti), d'éthanol, d'acétylacétonate et d'eau, selon les étapes suivantes : (1 ) mélange d'isopropoxyde de titane et d'acétylacétonate ;
(2) ajout d'éthanol ; puis
(3) ajout d'eau ;
(4) agitation de la solution obtenue notamment à une température comprise entre 15 et 30 'Ό de préférence à température ambiante (20-25 °C), par exemple pendant 30 min à température ambiante.
Selon l'invention :
- la concentration de précurseur d'oxyde métallique dans la solution sol-gel peut être comprise entre 0,5 et 1 M, de préférence entre 0,8 et 1 M ;
- la concentration d'éthanol dans la solution sol-gel peut être comprise entre 15 et 25 M, de préférence entre 18 et 22 M ;
- la concentration d'acétylacétonate dans la solution sol-gel peut être comprise entre 0,5 et 1 M, de préférence entre 0,6 et 1 M ;
- la concentration en eau dans la solution sol-gel peut être comprise entre 2 et 4 M, de préférence entre 3 et 4 M.
Par exemple les ratios molaires de précurseur de dioxyde de titane/éthanol/acétylacétonate/eau dans la solution sol-gel sont de 1/20/1/3 ou 0,8/22/0,7/4. Par exemple les pourcentages volumiques de dioxyde de titane/éthanol/acétylacétonate/eau dans la solution sol-gel sont de 18,3/72,1/6,3/3,3 ou 14,3/77,1 /4,3/4,3.
Selon l'invention le revêtement par dépôt est réalisé par toute technique connue de l'homme du métier, notamment par trempage, notamment par immersion (dip-coating).
Selon l'invention, le procédé (P) peut comprendre les étapes suivantes :
(a) la formation d'une solution sol-gel comprenant un oxyde métallique ;
(a1 ) le traitement de fonctionnalisation préalable de la surface de l'objet, notamment par
- immersion dans un bain acide, notamment de pH compris entre 1 et 4, de préférence entre 1 et 2, ou
- traitement par gaz plasma ;
(a2) le séchage de l'objet ; puis
(b) le revêtement par dépôt sol-gel de l'objet ;
(c) le séchage de l'objet à une température comprise entre 15 et 30 °C, de préférence entre 20 °C et 30 °C, de préférence entre 20 et 25 °C. L'homme du métier est capable d'adapter la température optimale pour obtenir la couche d'oxyde métallique.
De façon avantageuse, à l'étape (a1 ), l'acide peut être choisi parmi l'acide sulfurique, l'acide chlorosulfurique, de concentration comprise entre 1 et 5M, par exemple 5M.
Ce traitement acide peut permettre une meilleure adhérence de la couche d'oxyde métallique en facilitant notamment la formation de liaisons, par exemple de liaisons hydrogène, entre la surface de l'objet et l'oxyde métallique. Notamment, l'acide sulfurique peut permettre une sulfonation de la matière plastique permettant ainsi de rendre la surface de l'objet plus polaire et de faciliter la formation de liaisons hydrogène avec l'oxyde métallique.
De façon avantageuse le temps de traitement de fonctionnalisation préalable est compris entre 10 minutes et 4h, de préférence entre 1 h et 3h.
De façon avantageuse l'étape (a2) est réalisée entre 15 et 30 'C, de préférence entre 20 et 25 °C, pendant 1 à 5 heures.
Dans le procédé (P) selon l'invention, la couche d'oxyde métallique peut avoir une épaisseur comprise entre 0,5 et 2 μηι, de préférence entre 0,5 et 1 μηι, par exemple entre 0,5 et 0,8 μπι.
Le procédé (P), selon l'invention, peut comprendre une étape supplémentaire (e) de dépôt d'une couche de PE.
Le procédé selon l'invention peut également comprendre une étape supplémentaire de dépôt d'au moins une couche d'au moins une molécule amphiphile sur au moins la couche d'oxyde métallique susceptible d'être en contact avec un fluide selon l'invention. Par molécule amphiphile on entend une molécule possédant une partie polaire hydrophile et une partie hydrophobe. Parmi les molécules amphiphiles on peut citer les molécules de type phosphatidyl éthanolamine, acide phosphonique, les composés tensioactifs, notamment de type méthyle cellulose. Par exemple la molécule amphiphile est l'acide octadécyle phosphonique.
Le dépôt de la couche de molécule amphiphile peut notamment être réalisé par immersion dans une solution comprenant la molécule amphiphile. La durée de l'immersion peut être comprise entre 6 et 48 heures, par exemple 24 heures.
De façon avantageuse l'immersion est réalisée à température ambiante, par exemple entre 20 et 25 °C. La solution de molécule amphiphile peut par exemple être une solution de molécule amphiphile dans un solvant organique, par exemple le toluène.
Par exemple, la solution de molécules amphiphiles est réalisée en mélangeant 50 μΜ de molécules amphiphiles dans du toluène à température ambiante.
De façon avantageuse, la couche de molécule amphiphile à une épaisseur de l'ordre du micron, par exemple l'épaisseur est comprise entre 0,5 et 1 micron, par exemple d'environ 1 micron. L'invention concerne également les utilisations suivantes mises en œuvre seules ou en combinaison :
- l'utilisation (u1 ), comme barrière contre la migration d'un composé plastifiant, d'une couche d'oxyde métallique, déposée sur au moins une surface d'un objet comprenant au moins une matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière plastique, la matière plastique comprenant ledit composé plastifiant. De façon avantageuse l'invention concerne l'utilisation d'une couche de dioxyde de titane, déposée sur au moins surface, en contact ou susceptible d'être en contact avec un fluide selon l'invention, d'un objet en PVC comprenant un composé plastifiant, notamment phtalate, pour réduire de 90 à 100%, de préférence de 100 %, le relargage du composé plastifiant, notamment phtalate, vers le fluide contenu ou destiné à être contenu dans l'objet, par rapport à un objet en PVC ne comprenant pas de couche de dioxyde de titane.
- l'utilisation (u2) d'une couche d'oxyde métallique, déposée sur au moins une surface d'un objet comprenant au moins une matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière plastique, la matière plastique comprenant un composé plastifiant, comme barrière contre les UV. De façon avantageuse l'invention concerne l'utilisation d'une couche de dioxyde de titane, déposée sur au moins la surface externe d'un objet en PVC comprenant un composé plastifiant, notamment phtalate, pour absorber les rayonnements UV compris entre 300 et 380 nm, de préférence les rayonnements UVA (315-380 nm). De façon avantageuse le dioxyde de titane est utilisé pour absorber entre 80 et 100% des UV, de préférence 100% des UV, notamment UVA.
- l'utilisation (u3) d'une couche d'oxyde métallique, déposée sur au moins une surface d'un objet comprenant au moins une matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière, et éventuellement d'une couche d'au moins une molécule amphiphile déposée sur la couche d'oxyde métallique, la matière plastique comprenant un composé plastifiant, comme barrière à l'absorption des fluides ou médicaments, de préférence des médicaments, sur ladite matière plastique. De manière avantageuse l'invention concerne l'utilisation d'une couche de dioxyde de titane, notamment amorphe, déposée sur au moins la surface, en contact ou susceptible d'être en contact avec un fluide selon l'invention, d'un objet en PVC comprenant un composé plastifiant, notamment phtalate, de façon à ce que au moins 50%, de préférence 90 à 100%, par exemple 95 à 100% du médicament contenu dans la solution médicamenteuse initiale soit présent dans la solution de perfusion.
L'invention concerne également les utilisations combinées u1 et u2 ; u1 et u3, u2 et u3 ; u1 et u2 et u3.
Les caractéristiques générales et préférées de l'objet (O), notamment concernant l'objet, la matière plastique, le composé plastifiant, la couche de revêtement et l'oxyde métallique, la couche d'au moins une molécule amphiphile ainsi que les caractéristiques générales et préférées du procédé (P) selon l'invention définissent les caractéristiques correspondantes des utilisations seules ou combinées u1 , u2 et U3, selon l'invention. La figure 1 présente les résultats de l'analyse par fluorescence X d'une couche de la solution sol-gel selon l'invention déposée sur une plaque de verre.
La figure 2 représente l'absorbance des UV des échantillons 1 (tubulure en PVC comprenant un plastifiant DEHP (Codan Set ® L86P, lot H83056-1 ), non recouverte de Ti02) et 2 (tubulure en PVC comprenant un plastifiant DEHP (Codan Set ® L86P, lot H83056-1 ), recouverte de Ti02).
La figure 3 représente l'absorbance des UV des échantillons 3 (tubulure en PVC comprenant un plastifiant TOTM (Codan Set ® 43.4400, lot F712238-1 ), non recouverte de Ti02) et 4 (tubulure en PVC comprenant un plastifiant TOTM (Codan Set ® 43.4400, lot F712238-1 ), recouverte de Ti02).
La figure 4 représente l'absorbance des UV d'un échantillon 2 ayant subi un traitement de 5 heures dans l'eau et d'un échantillon 2 n'ayant pas subi ce traitement.
La figure 5 représente une vue générale d'un échantillon de tubulure en PVC recouverte de Ti02 (échantillon 3).
La figure 6 représente une vue en coupe d'une tubulure de PVC recouverte de Ti02, cette figure permet de calculer l'épaisseur de la couche de Ti02.
La figure 7 représente la courbe d'étalonnage du dosage du DEHP dans le polysorbate. La figure 8 représente le chromatographe obtenu pour le dosage du DEHP dans le polysorbate pour les échantillons 1 et 2.
La figure 9 représente la courbe de la densité de fragmentation en fonction de la déformation pour les tests de fragmentation appliqués à 3 assemblages PVC/TÎ02 La figure 10 représente la distribution des contraintes de cisaillement et de tension au cours de la fragmentation aléatoire
La présente invention va maintenant être décrite à l'aide d'exemples non limitatifs. Exemples
Exemple 1 : Préparation de la solution sol-gel
Dans un récipient, on mélange de l'isopropoxyde de titane (1 équivalent molaire) et de l'acétylacétonate (1 équivalent molaire), on ajoute ensuite l'éthanol (3 équivalents molaires) et enfin l'eau (20 équivalents molaires). La solution est agitée pendant 30 min à température ambiante (20 'Ό). La solution est ensuite placée dans un flacon ombré à l'abri de la lumière afin de limiter sa dégradation (vieillissement : passage du jaune clair à l'orange très foncé).
Le tableau 1 présente le volume de chacun des produits à prélevés pour 100 ml de sol-
Figure imgf000014_0001
Tableau 1
Exemple 2 : Dépôt de la couche de TiC sur l'objet en PVC
Le dépôt de la couche de Ti02 se fait par procédé Sol-gel
La tubulure à revêtir est plongée dans la solution de sol-gel avec une vitesse de descente et de remontée du piston contrôlée. La vitesse moyenne de remontée du piston est de 25,65 cm. min"1 ce qui permet, en appliquant les résultats de N.Barati (N.Barati, Préparation of uniform Ti02 nanostructurefilm on 316L stainless stell by sol-gel dip- coating, Applied surface science 255, 2009, 8328-8333) d'obtenir une épaisseur de couche d'environ 1 ,1 μηι.
La tubulure ainsi revêtue est ensuite séchée dans une étuve à 25^ pendant 2h. Les tubulures en PVC utilisées sont issues des perfuseurs en PVC plastifié avec :
- échantillon 1 : plastifiant DEHP (Codan Set ® L86P, lot H83056-1 ), non recouverte de Ti02,
- échantillon 2 : plastifiant DEHP (Codan Set ® L86P, lot H83056-1 ), recouverte de Ti02,
- échantillon 3 : plastifiant TOT M (Codan Set ® 43.4400, lot F712238-1 ), non recouverte de Ti02,
- échantillon 4 : plastifiant TOTM (Codan Set ® 43.4400, lot F712238-1 ), recouverte de Ti02,
- échantillon s : plastifiant DINCH (Flocare ® 35138, lot 20051 1659), non recouverte de Ti02,
- échantillon 6 : plastifiant DINCH (Flocare ® 35138, lot 20051 1659), recouverte de Ti02. Exemple 3 : Contrôle de la solution sol-gel
Le contrôle de la solution sol-gel peut être réalisé par les techniques connues de l'homme du métier et notamment par caractérisation aux rayons X, par microscopie électronique (MEB), fluorescence X.
Une analyse par fluorescence X, réalisée à l'aide de l'appareil Rongtengeràt X ray 553 81 permet de confirmer la présence de titane dans la couche mince déposée. Une plaque de verre est trempée dans la solution sol-gel pendant 5 minutes, puis séchée à température ambiante pendant 2 heures. L'échantillon est ensuite analysé par fluorescence X.
Les conditions de l'analyse sont les suivantes : Tube de Rayon X avec anticathode de
Molybdène, la tension appliquée est de 30kV et l'intensité de 1 mA.
La figure 1 présente les résultats de l'analyse par fluorescence X. Le spectre de la solution montre un pic correspondant à une énergie de 4,51 Kev, qui correspond à celle de la raie théorique Ka du titane.
Cette analyse confirme la présence de titane dans la couche mince déposée.
Pour apprécier l'état du revêtement de la surface d'un échantillon de PVC traité par Dip- Coating (épaisseur de la couche, homogénéité du dépôt) une analyse par microscopie électronique à balayage est effectuée. Pour cela, les échantillons de PVC subissent une étape préalable de métallisation sur leur face inférieure, ce qui les rend conducteurs. Une mince couche d'or est alors déposée grâce au "sputter coater". Les échantillons ainsi traités sont analysés au MEB dont la tension d'accélération est fixée à 1 KeV afin d'éviter l'effet de charge sur le plastique.
Les photos prises au MEB sont présentées sur les figures 5 et 6. La figure 5 montre un agrandissement de la surface de l'échantillon permettant de voir un état de surface uniforme. La figure 6 représente un agrandissement de l'interface PVC vierge et PVC avec Ti02. Cela permet de mesurer l'épaisseur du revêtement soit 71 1 nm. Le procédé de l'invention permet de déposer une couche uniforme et mince de Ti02 sur la surface de l'objet.
Exemple 4 : Etude de la protection UV des tubulures obtenues à l'exemple 2
L'analyse UV-visible des échantillons est réalisée au moyen du spectrophotomètre lambda 35 du fabricant Perkin-Elmer.
Le spectre est tracé entre 300 et 500 nm et la vitesse de balayage est de 240 nm.min"1. L'analyse UV a été réalisée sur les échantillons 1 à 4 tels que définis au point 2. Les résultats obtenus sont représentés aux figures 2 et 3. Les résultats montrent que la couche de Ti02 permet une absorption des rayonnements UVA.
La couche de Ti02 permet donc de protéger la tubulure des rayonnements UVA.
Exemple 5 : Etude de l'adhérence de la couche de TiO?
Test de fragmentation
Description générale
Le test de fragmentation permet d'évaluer l'adhérence de revêtements déposés sur des substrats ductiles, susceptibles de présenter des allongements importants. Le principe de ce test est de soumettre le substrat revêtu à une charge uniaxiale de traction. Cette charge provoque un transfert des contraintes du substrat au revêtement. Une contrainte de cisaillement, τ (ε) apparaît à l'interface substrat/revêtement. Sous l'augmentation de la charge, la contrainte de cisaillement induit une contrainte de tension, σ(χ) dans le revêtement. Lorsque cette contrainte de tension atteint la résistance maximale à la traction σ0 du revêtement, celui-ci se fracture perpendiculairement à la direction de la sollicitation. La fragmentation se poursuit jusqu'à ce que la résistance au cisaillement de l'interface, T0 , soit atteinte. A ce stade, il y a perte d'adhérence et les fragments du revêtement, du plus large au moins large, se détachent du substrat.
La connaissance de τ0 permet d'évaluer l'adhérence du revêtement au substrat.
La résistance au cisaillement de l'interface est liée aux paramètres dimensionnels de l'assemblage substrat/revêtement (a : rayon de la tubulure, b : rayon de la tubulure revêtue), à la résistance maximale à la traction du revêtement, σ0, ainsi qu'à la longueur moyenne des fragments du revêtement, ld, obtenue lorsque que la densité de fragmentation atteint la saturation : _ 1,337(^ - α2)σ0
En pratique, la valeur de σ 0 , pour un matériau déposé en couche mince par la méthode sol-gel, est difficilement accessible. Aussi, nous considérerons le rapport — comme σ0 représentatif du niveau d'adhérence de l'assemblage polymère/revêtement.
Théorie
Le test de fragmentation repose sur l'étude théorique de Wheeler et Osaki (D. R. Wheeler and H. Osaki, "Intrinsic bond strength of métal films on polymer substrates", In Metallization of polymers, ACS Symposium Séries, pp. 500-512, 1990)
Ces auteurs ont établi la relation liant la contrainte de cisaillement interfaciale 7(ε) à la contrainte de tension σ 0 dans le dépôt, lorsque qu'un ensemble substrat/revêtement est soumis à une contrainte uniaxiale de traction. L'étude initialement développée pour une géométrie parallépipédique, a été étendue à une géométrie cylindrique (E. K. Chong and M. G. Stevens, "A quantitative adhésion test for métal coated polymer fibres", In Metallized Plastics 5&6: fundamental and applied aspects, K.L. Mittal (Ed.), pp. 409-422, 1998)
En supposant un revêtement d'épaisseur suffisamment faible afin de considérer constante la contrainte de tension à travers sa section, la relation liant les contraintes 7 (ε) et σ 0 s'expriment en un point x quelconque du revêtement par :
x
(7ib2 -m2).a(x) = 2m^T(£).d(£) (2)
0
Où a et b sont respectivement les rayons de la tubulure sans et avec revêtement.
Lorsque la charge de traction augmente, la progression des fractures dans le revêtement comporte 3 stades évolutifs : la fragmentation aléatoire, la division des fragments et l'étape de saturation et détachement des fragments (voir figure 9).
Etape 1 . Fragmentation aléatoire
Le premier stade débute lorsque la charge de traction appliquée est suffisante pour provoquer des fractures dans le revêtement. Il est possible de déterminer la déformation critique, ec, déformation minimale à partir de laquelle le revêtement se fracture. 7 (ε) est une fonction linéaire de ε avec un maximum τ m au bord du fragment, qui décroît jusqu'à une valeur nulle à une distance /c du bord du fragment (Fig. 10). A une distance comprise entre lc et L-Lc du bord, la contrainte de tension est constante et égale à la résistance à la rupture en traction, σ 0, du revêtement. Les fractures s'effectuent alors de façon aléatoire. A la fin de ce stade, le dépôt est divisé en fragments dont les largeurs varient de lc à 2/c.
Etape 2. Division des fragments
La distribution des contraintes de tension a une allure similaire dans tous les fragments. Elle est nulle aux bords du fragment et devient maximale en son milieu. La valeur la plus élevée est obtenue pour le fragment le plus large qui se fracturera alors le premier en son milieu, suivi des autres fragments. La division successive se déroule ainsi tant que T m reste inférieur à T 0. L'apparition de nouveaux fragments diminue progressivement et des plissements transversaux peuvent commencer à apparaître en liaison avec les effets de contractions dues aux coefficients de Poisson.
Etape 3. Saturation et détachements des fragments
Lorsque la valeur de T m atteint la résistance au cisaillement de l'interface t 0, le fragment le plus large présente alors le premier, les aspects caractéristiques d'un détachement. Il s'est produit une rupture adhésive aux endroits où la contrainte de cisaillement est maximale. Si la contrainte de cisaillement continue d'augmenter, la rupture adhésive se propage aux segments les plus étroits, sans apparition de nouvelle fracture. A ce stade, la densité de fragmentation a atteint la saturation. Le détachement des fragments se développe.
La largeur moyenne des fragments observés au cours de l'étape 3 permet le calcul de la résistance au cisaillement de l'interface qui caractérise l'adhérence du revêtement au substrat. 1. Expérimental
La contrainte uniaxiale de traction est appliquée à l'aide d'un dispositif d'essai mécanique, en opérant à taux de déformation constant. Un microscope optique équipé d'un oculaire gradué permet de déterminer avec précision la largeur des fragments. Les tubulures utilisées sont de forme cylindrique, elles présentent une longueur d'environ 60 mm. L'épaisseur du revêtement déposé sur chaque tubulure est de 700 nm.
2. Résultats
Les premiers résultats (tableau 2) permettent de valider l'utilisation de ce test mécanique d'adhérence dans le cadre de l'invention. Ils montrent par ailleurs que la nature du plastifiant n'a aucune influence sur l'adhérence de l'assemblage PVC/Ti02. Plastifiant μηι) io2A
DEHT 93±1 1 20,1 ±2,4
DEHP 92±14 20,3±3,1
DINP 89±16 21 ,0±3,8
Tableau 2
Ces résultats montrent une bonne adhérence de la couche d'oxyde métallique. Mesure d'adhérence après immersion dans l'eau et agitation
Afin de mesurer l'adhérence de la couche de Ti02, un échantillon 2 à été placé 5 heures dans l'eau sous agitation, l'échantillon a ensuite été séché et analysé par spectroscopie UV.
L'analyse UV-visible des échantillons est réalisée au moyen du spectrophotomètre lambda 35 du fabricant Perkin-Elmer.
Le spectre est tracé entre 300 et 500 nm et la vitesse de balayage est de 240 nm.min"1.
La figure 4 compare le spectre de l'échantillon 2 n'ayant pas subi un traitement à l'eau et le spectre de l'échantillon 2 après traitement à l'eau pendant 5 heures.
Le spectre de l'échantillon 2 ayant subi le traitement à l'eau est rigoureusement le même que celui de l'échantillon 2 n'ayant pas subi ce traitement. La couche de Ti02 n'a donc pas été altérée par l'eau.
Exemple 6 : Etude du relarqaqe des phtalates
L'étude est réalisée sur une tubulure échantillon 1 et échantillon 2.
Trois séries de deux échantillons 1 et trois séries de deux échantillons 2 sont analysées. Les échantillons sont des découpes de tubulures d'échantillon 6 cm de longueur remplis à la seringue de polysorbate 80 constituant important des solutions médicales, qui solubilise les phtalates. Le temps de contact est d'une heure. Après la mise en contact le polysorbate est prélevé à la seringue dans chaque échantillon avant d'être pesé, puis placé dans un vial avec 500 μΙ de phase mobile pour analyse par chromatographie en phase liquide. La phase mobile est constituée d'acétonitrile, d'eau et de tétrahydrofuranne dans des proportions 70/15/15 en volume.
Les conditions de chromatographie sont les suivantes :
- débit de phase mobile : 1 ,5 ml. min"1 ; - volume du produit à doser injecté : 50 μΙ ;
temps de rétention du DEHP : 5,5 min ;
longueur d'onde du détecteur 254 nm.
• Réalisation de la courbe d'étalonnage
La courbe d'étalonnage est effectuée en diluant le DEHP en solution dans du méthanol pour obtenir des concentrations en DEHP de 1 , 2, 5, 10 et 20 μg/ml.
La courbe d'étalonnage obtenu pour le DEHP est représentée par la figure 7.
La surface du pic chromatographique obtenu (Y) est proportionnelle à la concentration en
DEHP (X).
L'équation de la droite d'étalonnage obtenu est Y=541885X -56457,2.
• Analyse des échantillons
Le tableau 3 présente les teneurs en DEHP moyenne dans le polysorbate prélevé dans les échantillons 1 et 2. (C : concentration, A : aire du pic, m : masse de polysorbate prélevé)
Figure imgf000020_0001
Tableau 3
La présence du film de Ti02 sur la surface interne des tubulures permet de réduire significativement le relargage du DEHP depuis le PVC vers le polysorbate. En effet, les quantités de DEHP relarguées par les échantillons 2 sont plus de 12 fois moindres que celles des échantillons 1 .
La figure 8 présente le chromatographe obtenu pour les échantillons 1 et 2.
La figure montre que les échantillons 1 présentent un pic correspondant au phtalate. Au contraire pour les échantillons 2 ce pic est très réduit voire inexistant. Ces exemples montrent que le revêtement comprenant du Ti02 selon l'invention constitue une véritable barrière à la migration des phtalates. Exemple 7 : Tests mécaniques
La souplesse a été qualifiée par un test mécanique, l'essai de traction, effectué sur des échantillons de PVC et de PVC coextrudés PE. Cet essai consiste à exercer une force de traction sur la tubulure, jusqu'à sa rupture, en suivant un processus de mise en charge jusqu'à une vitesse de déformation constante. En enregistrant la force appliquée à l'éprouvette et son allongement progressif, on détermine une série de caractéristiques mécaniques importantes : le module d'élasticité, la contrainte et l'allongement à la rupture. Le test mécanique a été effectué à partir du système d'essai de traction MTS 20M, équipé d'un capteur de force de 5 KN. Les éprouvettes sont des profilés cylindriques, les tubulures (longueur d'environ 60 mm) ont été utilisées telles quelles pour l'essai. La section droite de chaque tubulure a été calculée avec précision en mesurant les diamètres externe et interne par microscopie optique. La vitesse de déformation est fixée à 8,3%/min, la dimension de référence de l'éprouvette (partie calibrée de l'éprouvette dont on mesure la variation d'allongement) est de 25 mm.
Les résultats obtenus (tableau 4) montrent que les polymères utilisés sont souples et ductiles. La présence du revêtement de Ti02 n'a aucune influence sur les caractéristiques mécaniques de l'assemblage.
Figure imgf000021_0001
Tableau 4

Claims

Revendications
1 . Objet (O) comprenant au moins une partie en matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière plastique, dans lequel la matière plastique comprend un composé plastifiant et est revêtue sur au moins l'une de ses surfaces, interne ou externe, d'au moins une couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques.
2. Objet selon la revendication 1 pour lequel l'oxyde métallique est le dioxyde de titane (Ti02).
3. Objet selon l'une des revendications 1 ou 2 pour lequel l'oxyde métallique est le dioxyde de titane amorphe.
4. Objet selon l'une des revendications 2 ou 3 pour lequel la couche constituée de dioxyde de titane est susceptible d'être obtenue par application d'une solution sol- gel.
5. Objet selon l'une des revendications 1 à 4 dont la matière plastique est choisie parmi le polychlorure de vinyle (PVC), le polyéthylène (PE), le polypropylène, le polyuréthane, le polycarbonate, le polyamide.
6. Objet selon l'une des revendications 1 à 5 dont la matière plastique est le PVC.
7. Objet selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel le composé plastifiant est choisi parmi le phtalate de di-2-éthylhexyle (DEHP), le téréphtalate de di-2- éthylhexyle (DEHT), le phtalate de di-isononyle (DINP), le phtalate de diméthyle (DMP), le phtalate de diéthyle DEP, le phtalate de dibutyle (DBP), le phtalate de benzylbutyle (BBP), le phtalate de di-isodécyle (DIDP), le phtalate de di- cyclohexyle (DCHP), le phtalate de di-n-octyl (DNOP) ; le tri(2- éthylhexyl)trimellitate (TOTM), le 1 ,2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononylester (DINCH).
8. Objet selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il est choisi parmi les dispositifs médicaux.
9. Objet selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il est choisi parmi les tubulures, prolongateurs, sondes, canules, insufflateurs, humidificateurs, drains, cathéters ou poches de recueil
10. Objet selon l'une des revendications 1 à 9 comprenant une surface externe et une surface interne, l'une de ces surfaces, ou les deux, étant susceptibles d'être en contact avec un fluide.
1 1 . Objet selon la revendication 10 dans lequel le fluide est choisi parmi les fluides corporels, les solutions physiologiques ; de l'eau ou des solutions aqueuses, des solutions et suspensions médicamenteuses ; des émulsions lipidiques, des mélanges nutritifs pour nutrition entérale et parentérale ; de l'air.
12. Objet selon l'une des revendications 10 ou 1 1 dans lequel au moins la surface en contact avec un fluide ou susceptible d'être en contact avec un fluide est recouverte de la couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques.
13. Objet selon l'une des revendications 1 à 12 pour lequel la couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques a une épaisseur comprise entre 0,5 et 2 μηι.
14. Objet selon l'une des revendications 1 à 13 pour lequel la couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques :
- possède une propriété anti-UV ; et/ou
- permet de limiter ou d'éliminer les interactions entre les médicaments susceptibles d'être contenus dans l'objet et la matière plastique ; et /ou
- est une barrière à la migration des composés plastifiants.
15. Objet selon l'une des revendications 1 à 14 comprenant une couche d'au moins une molécule amphiphile déposée sur au moins la couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques susceptible d'être en contact avec un fluide.
16. Objet selon l'une des revendications 1 à 14 comprenant en outre au moins une couche de polyéthylène déposée sur la couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques.
17. Objet selon l'une des revendications 10 à 14 comprenant une couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques sur au moins la surface en contact ou susceptible d'être en contact avec un fluide et comprenant également une couche de polyéthylène recouvrant la couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques.
18. Objet selon la revendication 17 dans lequel les deux surfaces sont revêtues par la couche d'oxyde métallique et la couche de polyéthylène (PE) est placée sur au moins la couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques en contact ou susceptible d'être en contact avec un fluide.
19. Objet selon l'une des revendications 16 à 18 dans lequel la couche de polyéthylène permet de limiter ou d'éliminer les interactions entre les médicaments susceptibles d'être contenus dans l'objet et la matière plastique.
20. Procédé (P) de préparation d'un objet (O) comprenant au moins une partie en matière plastique ou constitué entièrement d'une telle matière plastique pour lequel la matière plastique comprend un composé plastifiant et est revêtue sur au moins l'une de ses surfaces, interne ou externe, d'au moins une couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques, comprenant les étapes suivantes :
(a) formation d'une solution sol-gel comprenant un oxyde métallique ;
(b) revêtement par dépôt sol-gel de l'objet ;
(c) séchage de l'objet à une température comprise entre 20 et 50 'Ό.
21 . Procédé selon l'une des revendications 20 ou 21 pour lequel l'oxyde métallique est le dioxyde de titane (Ti02).
22. Procédé selon la revendication 20 dans lequel la solution de sol-gel comprend entre 1 et 10 % d'oxyde métallique.
23. Procédé selon l'une des revendications 20 à 22 pour lequel l'oxyde métallique est le dioxyde de titane amorphe.
24. Procédé selon l'une des revendications 20 à 23 caractérisé en ce que la matière plastique est choisie parmi le polychlorure de vinyle (PVC), le polyéthylène (PE), le polypropylène, le polyuréthane, le polycarbonate, le polyamide.
25. Procédé selon l'une des revendications 20 à 24 caractérisé en ce que la matière plastique est le PVC.
26. Procédé selon l'une des revendications 20 à 25 comprenant une étape de dépôt d'au moins une couche d'au moins une molécule amphiphile sur au moins la couche constituée d'un oxyde métallique ou d'un mélange d'oxydes métalliques susceptible d'être en contact avec un fluide.
27. Utilisation d'une couche constituée de dioxyde de titane, déposée sur au moins surface, en contact ou susceptible d'être en contact avec un fluide, d'un objet en PVC comprenant un composé plastifiant, pour réduire de 90 à 100% le relargage du composé plastifiant, vers le fluide contenu ou destiné à être contenu dans l'objet, par rapport à un objet en PVC ne comprenant pas de couche de dioxyde de titane.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60179246A (ja) * 1984-02-27 1985-09-13 積水化学工業株式会社 帯電防止フイルムもしくはシ−ト
JPS60222251A (ja) * 1984-04-19 1985-11-06 積水化学工業株式会社 帯電防止フィルムもしくはシ−ト

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. R. WHEELER; H. OSAKI: "Intrinsic bond strength of metal films on polymer substrates", METALLIZATION OF POLYMERS, ACS SYMPOSIUM SERIES, 1990, pages 500 - 512
E. K. CHONG; M.G. STEVENS: "Metallized Plastics 5&6: fundamental and applied aspects", 1998, article "A quantitative adhesion test for metal coated polymer fibres", pages: 409 - 422
N.BARATI: "Preparation of uniform Ti02 nanostructurefilm on 316L stainless stell by sol-gel dip-coating", APPLIED SURFACE SCIENCE, vol. 255, 2009, pages 8328 - 8333

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9664935B2 (en) 2013-11-11 2017-05-30 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing flexible display panel and method of manufacturing flexible display apparatus

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