Brevet FR2471273A1 — publié le 19810619

La présente invention concerne un procédé pour recouvrir la surface d'un corps élastique d'une couche d'un seul tenant. L'invention s'appliqueentre autres au revêtement de corps moulés présentant l'élasticité du caoutchouc, par exemple en caoutchouc au silicone, qui doivent être implantés comme prothèses dans des tissus organiques. Sur le corps moulé est préalablement déposée une couche, par exemple de titane, qui augmente la compatibilité de l'implant avec le tissu. Une autre application concerne les lentilles de con- tact dans lesquelles grâce à un revêtement sans absorption approprié, par exemple en oxyde de titane, on doit former une surface hydrophile pour réduire l'effet d'irritation souvent provoqué autrement par des lentilles de contact non revêtues. Un problème qui apparait toujours lors du revête- ment de corps déformables élastiquement est l'adhérence des couches déposées. Ces dernières ont tendance à se briser lors de la déformation ultérieure du corps ou respectivement à s'user par frottement par suite du mouvement relatif entre l'implant et le tissu environnant. Il existe notamment un danger d'usure par frottement dans le cas de prothèses im- plantées molles qui sont soumises à une déformation fréquente. Pour améliorer l'adhérence et la résistance à l'abrasion de couches déposées sous vide, on a déjà pris différentes mesures. Par exemple, il est connu que sur la plupart des substrats en matière synthétique des couches déposées par pulvérisation cathodique adhèrent mieux que des couches déposées par évaporation classique. On peut également utiliser les nouveaux procédés d'évaporation renforcée par des ions pour obtenir une meilleure adhérence. En outre, il peut être utile de disposer une couche d'adhérence entre le substrat et la couche assurant la compatibilité avec le tissu, par exemple une couche de cuivre comme couche d'adhérence entre un substrat en caoutchouc au silicone et une couche de titane métallique en tant que couche de compatibilité avec le tissu. Cependant, toutes ces mesures connues ne suffisent pas lorsque le corps élastique est soumis, lors de l'utilisa- tion, à une contrainte importante et fréquente par suite d'une déformation, comme cela est souvent le cas par exemple,égale- ment pour des implants,,par suite de déplacements du corps. La présente invention se propose de fournir un procédé qui permet de déposer sur la surface d'un *corps élas- tique une couche d'un seul tenant qui ne se fissure pas même lors de fortes déformations lors de l'utilisation ultérieure. Ce problème est résolu grâce au fait que le corps est étiré pendant le dépôt du revêtement et que de ce fait la partie de la surface à recouvrir est temporairement augmentée, et que la couche est déposée sur la surface plus importante par rapport à l'état d'utilisation normal ultérieur du corps. De façon surprenante, il s'est avéré que des couches déposées de cette façon ne se fissurent pas même lorsque des couches constituées par le même matériau qui ont été déposées de la même façon simplement sans étirement du corps élastique pendant le dépôt, sur des substrats présentant l'élasticité du caoutchouc, se fissurent lorsqu'elles sont soumises à un étirement et de ce fait se détachent facilement. On peut sup- poser que par suite des entailles dues au fissurage>l'adhé- rence de la couche sous contraintes de frottement est fortement réduite. Si on regarde la surface d'un corps élas- tique recouvert suivant l'invention au microscope, elle appa- rait comme une peau ridée, c'est-à-dire qu'elle comporte d'innombrables plis, comme un tissu plissé. Cette peau ridée ne comporte cependant pas d'entailles et tient bien, bien que le corps élastique soit soumis à sa surface à de fortes tensions locales par suite de la formation d'une peau ridée. (Ces tensions sont cependant plutôt supprimées qu'augmentées lors d'une contrainte d'étirement par suite d'une déformation). Pour ce qui est du degré d'étirement devant être utilisé pendant le dépôt de la couche, il faut tenir compte de la mesure dans laquelle le corps élastique subit un étire- ment par suite de la déformation lors de l'utilisation ulté- rieure. L'étirement pendant le dépôt du revêtement devra au moins être aussi important, avantageusement légèrement plus important, pour éviter de façon sure la formation de fissures par suite de l'étirement de la couche lors de l'utilisation ultérieure. Dans le cas de corps présentant l'élasticité du caoutchouc dont le revêtement est surtout visé par l'inven- tion, il est en général recommandé d'utiliser un étirement de 10 % ou plus pendant le dépôt de la couche, au moins dans une direction. Dans le cas de corps en forme de bande ou de fil par exemple, il suffit d'un étirement uniquement dans la direction longitudinale en raison du type de la contrainte ultérieure due à la déformation. De façon avantageuse, l'in- vention est utilisée notamment dans les cas o les couches devant être déposées elles-mêmes ne sont pas suffisamment ductiles et par conséquent se fissurent déjà lors d'un faible étirement. D'autre part, il faut faire attention à ce que l'étirement de la surface à recouvrir ne soit pas trop impor- tant pendant le dépôt du revêtement, par exemple dans le cas d'éléments optiques dont la fonction peut être détériorée si -la peau est trop fortement ridée, dans certaines conditions. (Par exemple par apparitionde lumière diffusée). Cependant, si la sur- face concernée est contiguë à un matériau dont l'indice de réfraction ne diffère pas trop de celui de la couche - ceci peut arriver dans le cas de lentilles de contact - la peau ridée n'a pas d'action perturbatrice. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente un agencement à l'aide duquel le revêtement peut être déposé sur un corps creux élastique en forme de bulle, dans une installation de pulvérisation catho- dique sous vide; et la figure 2 représente la façon dont on peut obtenir un étirement de la surface à recouvrir dans le cas de lentilles de contact, à l'aide d'un dispositif de fixation particulier. La bulle 1 se trouve dans un récipient sous vide 2 qui peut être relié à une pompe à vide au moyen d'un raccord de pompe 3. Comme source de matériau pour la couche, on prévoit un magnétron plan 4 représenté schématiquement, dont la cathode est pulvérisée par bombardement d'ions. La bulle 1 devant être recouverte pend, à l'état gonflé, sur un petit tube 5 qui traverse la paroi du récipient de façon étanche au vide et de façon à pouvoir tourner, et qui peut être entraîné en ro- tation pendant le dépôt du revêtement pour obtenir un dépôt uniforme de tous les côtés sur le substrat. La bulle 1 peut être remplie-et étirée à l'aide d'un agent approprié - de préférence avec le gaz de travail du magnétron. Il est avantageux de la relier au récipient, par l'intermédiaire du robinet 6 à trois voies, pendant la mise sous vide, de manière qu'elle ne soit jamais soumise, de façon sûre, à des différences de pression trop importantes. Une fois que le vide nécessaire pour le dépôt du revêtement est atteint, le robinet à trois voies est tourné de manière que la bulle 1 soit reliée, par l'intermédiaire de la soupape de dosage 7, avec une bouteille de gaz 8. Dans cette position, on laisse pénétrer une quantité de gaz suffisante pour obtenir l'étirement souhaité. Ensuite, les trois voies du robinet 6 sont fermées et le revêtement est déposé sur le substrat qui tourne. Une fois qu'on a obtenu l'épaisseur de couche souhai- tée, par exemple lp, le magnétron est arrêté et la bulle 1 est de nouveau reliée, au moyen du robinet 6, au récipient pendant que celui-ci est mis en communication avec l'atmos- phère pour enlever le corps muni du revêtement. Lorsque le corps creux élastique est rempli par un liquide, un refroidissement très efficace est possible pendant le dépôt du revêtement. Le liquide devra cependant avoir une pression de vapeur négligeable par rapport à la pression souhaitée pendant le dépôt du revêtement. Lors du remplissage avec un liquide on doit éviter des bulles de gaz (lorsqu'on tient à un refroidissement uniforme de la surface devant être munie d'un revêtement). Pour le remplis- sage avec des liquides, on doit également, de la façon la plus simple, comme décrit ci-dessus pour le remplissage avec un gaz, mettre tout d'abord le corps creux sous vide, puis laisser pénétrer le liquide. Un procédé convenant bien pour le dépôt de la 2471273 couche a été décrit dans la demande de brevet français déposée le 31 Mai 1978, No. 78.16221, au nom de la Demanderesse, et publiée sous le No. 2 393 079. On peut également utiliser les procédés de dépôt de revêtement courants connus depuis long- temps, comme le dépôt par évaporation sous vide à partir d'un creuset d'évaporation chauffé par résistance, la pulvérisa- tion cathodique classique, le dépôt de couches à partir de la phase gazeuse et encore d'autres. Lors du dépôt, on peut utiliser en plus les mesures auxiliaires connues pour obtenir une bonne adhérence, par exemple un bon nettoyage préalable de la surface du substrat, un dégazage préalable par chauffage ou bombardement d'électrons, l'élimination par pulvérisation de la couche supérieure du substrat par attaque cathodique, l'utilisation d'une pré-tension électrique (en supposant que les substrats possèdent une conductivité électrique suffi- sante). Lorsqu'un corps élastique n'est pas creux, on peut malgré tout utiliser le procédé suivant l'invention, dans la mesure o il est possible de façon quelconque d'étirer la surface à recouvrir pendant le dépôt de la couche. Par exemple, des feuilles élastiques peuvent être soudées pour former des corps creux (sacs) avant le dépôt du revêtement et être munies du revêtement sous cette forme, puis être de nouveau découpées au moment souhaité. Des pièces moulées en matière synthétique en association avec des corps auxiliaires peuvent former tem- porairement des corps creux pour le dépôt du revêtement. La surface peut souvent être étirée au moyen d'un dispositif de fixation approprié sans former de corps creux. Des plaques planes peuvent par exemple être soumises à une flexion au moyen d'un dispositif de tension, le côté convexe étant étiré. Des substrats en forme de fils ou de bandes peuvent être pas- sés devant la source d'évaporation en les étirant suivant la direction longitudinale. La figure 2 représente un dispositif de fixation pour des lentilles de contact. le corps ll de la lentille qui doit être muni d'un revêtement hydrophile sur sa face concave, est placé dans une bague de fixation 12 avec des épaulements 13 6 2471273 et est appuyé contre celle-ci à partir de la face convexe, par la plaque 14. La face concave subit donc un étirement. Le degré d'appui et par conséquent d'étirement peut être réglé par exemple au moyen d'une bague filetée 15 de la plaque 14 qui coopère avec le côté extérieur, également muni d'un file- tage, de la bague de fixation 12. Naturellement, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation du procédé décrit et représenté à titre d'exemple et il va de soi que toute variante que l'homme de l'art pourrait imaginer en fait également partie. 7 247 1273 REVENDICATIONS 1. Procédé pour recouvrir la-surface d'un corps élastique (1) d'une couche d'un seul tenant, caractérisé en ce que le corps est étiré pendant le dépôt du revêtement, en ce que de ce fait la partie de sa surface qui doit être munie d'un revêtement est temporairement augmentée, et en ce que la couche est déposée sur la surface plus importante par rapport à l'état d'utilisation normal ultérieur du corps. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface devant être munie d'un revêtement est étirée au moins autant qu'elle l'est par la déformation lors de l'utilisation ultérieure du corps élastique. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface devant être munie d'un revêtement est étirée d'au moins 10 % suivant une direction. 4. Procédé suivant la revendication 1, pour recou- vrir un corps creux élastique, caractérisé en ce que le corps est maintenu dans l'état étiré pendant le dépôt du revêtement par un remplissage de gaz de pression correspondante. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche métallique est déposée sur la surface. 6. Corps muni d'une couche suivant le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce que la surface du corps possède l'aspect d'une peau ridée dans l'état d'utilisation normal.