Brevet FR2556972A1 — publié le 19850628

Le domaine général de cette invention se rapporte aux garnitures dermiques pour les ostomies, le drainage des plaies, l'incontinence et les utili- sations analogues. Pour de telles applications, les garnitures sont utilisées sous la forme d'anneaux mou- lés, de feuilles ou de bandes qui sont appliqués pour protéger la peau des fluides corporels qui s'écoulent et pour former un joint d'étanchéité aux liquides. Les propriétés physiques souhaitables de ces compositions de garniture sont diverses et il était difficile d'ob- tenir toutes les propriétés désirables en combinaison. La garniture dermique devrait être souple et flexible tout en assurant en même temps un certain de- gré d'élasticité et en possédant la capacité de con- server sa forme. Pour l'application initiale, la gar- niture devrait avoir une "adhésivité à sec "de manière que la garniture possède une adhérence initiale par adhésion sur la peau. L'adhésivité doit également être maintenue lorsque la garniture est en dontact avec un fluide aqueux tel que l'urine, les fluides intestinaux ou fécaux. Ceci est habituellement appelé "l'adhésivi- té à l'état humide". Les garnitures dermiques doivent également posséder une endurance mécanique lorsqu'ils sont expo- sés à des fluides corporels. L'absorption du fluide est souhaitable mais la quantité d'absorption doit être réglée de manière qu'il ne se produise pas de gonflement exagéré de la composition. Un gonflement excessif pourrait altérer la forme de la garniture en l'obligeant à se séparer de la peau et à rompre l'é- tanchéité à l'humidité, de sorte que la garniture ne pourrait plus assurer efficacement sa fonction de joint étanche. Toutefois, s'il ne se produit pas de gonflement, le fluide s'accumule entre la garniture et la peau et il peut à nouveau se produire une sépara- tion entre la garniture et la peau. En outre, la péné- tration de fluide entre la garniture et la peau peut accroître l'irritation de la peau. Une autre considération importante consiste en ce que la garniture doit avoir une durée de vie utile aussi grande que possible. Ceci permet à l'uti- lisateur de laisser la garniture en place pendant plu- sieurs jours ou, dans certains cas, pendant une semai- ne ou plus. En outre, le remplacement fréquent de la garniture accroît le coût et les inconvénients pour l'utilisateur et peut contribuer à une irritation de la peau dans la région sur laquelle la garniture est appliquée. Depuis de nombreuses années, on cherche con- tinuellement à améliorer les compositions de garnitu- res dermiques. L'une des compositions antérieures qui a donné de bons résultats était composée d'un mélange gélifié de gomme de karaya et de glycérine. Cette com- position est encore en utilisation commerciale, en particulier dans les applications d'ostomies intesti- nales (c'est-à-dire iléostomies et de colostomies). De telles compositions sont également utilisées sous la forme de couches de garnitures pour plaies, pour ap- plications au drainage des plaies et ont été mises sur le marché sous une forme stérilisée par irradiation pour cette application. Malheureusement, lorsqu'oh soumet la gomme de karaya à une irradiation gamma, par exemple en vue de la stérilisation, l'irradiation dé- grade la gomme de karaya, en diminuant sa résistance mécanique. Pour compenser cet effet, dans les appli- cations o la stérilisation est importante, il a déjà été proposé d'incorporer une résine polyacrylamide dans la formule karaya-glycérine. Voir à ce propos le brevetE.U.A. N 4306 551 et 4 307 717. On a également réa- lisé une formule à base de résine polyacrylamide addi- tionnée de glycérine ou d'un autre polyol, réticulée ensuite par irradiation, comme décrit dans le brevet des E.U.A. N' 4 258 715. On connait également des compositions de garnitures dermiques composées de mélanges d'élasto- mères et d'hydrocolloides qui ont été utilisées com- mercialement. Voir par exemple, les brevet des E.U.A. N' 3 339 546 et 4 253 460. Avec ce type de composition de garniture, l'élastomère, qui peut être un caout- chouc naturel ou synthétique, ou des mélanges de tels caoutchouc, constitue la phase continue et l'hydro- colloide y est dispersé sous une forme particulière. On a déjà utilisé aussi bien des gommes hydrocolloides naturelles telles que la gomme de karaya, la pectine et la gélatine que des hydrocolloides synthétiques telles que la carboxyméthyl-cellulose en divers mélan- ges. L'élastomère, par exemple du polyisobutylène, donne aux compositions une caractéristique d'adhéren- ce du type adhésivité à sec. Les particules d'hydro- colloides dispersées absorbent l'eau et même lorsqu'- elles sont mouillées, elles possèdent une caractéris- tique d'adhérence du type adhésivité à l'état humide. Ces formules étaient stérilisées par irradiation gamma mais cette stérilisation dégrade le polyisobutylène qui ne se réticule pas. La stérilisation s'effectue donc au prix d'une dégradation des propriétés physi- ques voulues. Une telle dégradation due à une perte de ré- sistance mécanique par irradiation tendait à limiter la possibilité de mise sur le marché de garnitures dans un état stérile. La présente invention est basée en partie sur la découverte du fait que l'on peut préparer des compositions de garnitures dermiques possédant des propriétés supérieures en utilisant un réseau de po- lymère réticulé dans lequel est dispersé un élastomère insoluble dans l'eau qui assure l'adhésivité à sec. Le réseau de polymère utilise comme principal ingrédient la résine copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA). Le EVA est utilisé sans résine polyacrylamide ni autre résine hydrophile se réticulant avec le EVA. Par exemple, dans une forme de réalisation, on prépare un mélange homogène du EVA et de l'élastomère, tel que le polyisobutylène. Après avoir été moulé à la forme désirée, le mélange est soumis à une irradiation gamma de réticulation, qui forme le réseau de polymère. On incorpore de préférence une proportion mineure d'hy- drocolloides tels que la gomme de karaya. Le produit moulé réticulé résultant possède une combinaison de propriétés que l'on n'avait pas encore obtenue jusqu'à présent pour les compositions de garnitures dermiques c'est-à-dire une composition qui soit molle, flexible, souple ou extensible tout en possédant une bonne ré- sistance mécanique. On peut également obtenir une re- prise de forme élastique lorsque le produit a été dé- formé à partir de sa forme moulée. En outre, l'endu- rance de ces formules aux fluides est supérieure à celle des formules qui ont été expérimentées antérieu- rement. Ceci est particulièrement important pour les applications dans lesquelles la garniture dermique est en contact avec l'urine, c'est-à-dire dans les appli- cations d'urostomie et d'incontinence masculine. En outre, la composition pour garniture peut être stéri- lisée par l'irradiation de réticulation tout en amé- liorant en même temps les propriétés mécaniques et de résistance aux fluides. La composition réticulée peut également pré- senter un gonflement limité tout en absorbant cepen- dant l'eau de manière adéquate et en présentant une adhésivité à l'état humide satisfaisante. Le gonfle- ment est limité par la réticulation de la résine EVA et par la présence de la phase élastomère continue. Si l'on désire obtenir une plus grande absorption d'eau et une plus grande adhésivité à l'état humide, ceci peut être obtenu par l'addition d'une plus grande quantité de particules dispersées d'hydrocolloides tels que la gomme de karaya, ou d'une autre substance particulaire capable d'absorber l'eau. Le principale ingrédient des formules préparées conformément à l'invention est la résine EVA, qui est un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle. Lorsque de tels copolymères contiennent des quantités relativement grandes d'acétate de vinyle,-on les appelle quelquefois des résines VAE mais, pour les besoins de la présente invention, on appellera la classe de ces polymères les résines EVA. En général, la résine EVA peut contenir de 25 à 65 % en poids d'a- cétate de vinyle la quantité d'éthylène présente étant en conséquence de 75 à 35 %. Dans certaines formes de réalisation, on utilise des résines EVA contenant des quantités relativement grandes d'acétate de vinyle, telles que des résines EVA contenant de 40 à 60 % en poids d'acétate de vinyle. On peut se procurer des ré- sines EVA appropriées auprès d'un certain nombre de sources commerciales. Par exemple, le "ULTRATHENE-" et le "VYNATHENE" sont vendus par U.SI. chemicals Co, division de la National Distillers and chemical Corp. New York, New York, E.U.A. Les copolymères VYNATHENE comprennent 40 à 60 % d'acétate de vinyle. Lorsque le réseau réticulé est formé de EVA réticulé seul, c'est-à-dire sans l'addition d'un mo- nomère réticulant, on a constaté qu'il était avanta- geux d'utiliser une proportion relativement grande d'hydrocolloide ou de mélange d'hydrocolloides par rapport au EVA. Par exemple, le EVA peut représenter à 25 % en poids de la formule totale tandis que l'hydrocolloide peut représenter 20 à 50 % en poids de la formule. Dans de telles réalisations, le polyisobu- tylène peut représenter 25 à 55 % en poids de la for- mule, de préférence environ de 30 à 50 % en poids. Dans certaines réalisations, on peut utiliser en tota- lité ou en partie, en remplacement du polyisobutylène, d'autres élastomères tels que les caoutchoucs synthé- tiques qui ont été utilisés antérieurement dans les compositions pour garnitures dermiques. Ces élastomè- res sont insolubles dans l'eau et donnent une carac- téristique d'adhérence du type adhésivité à sec. Voir les brevets des E.U.A. 3 339 546 et 4 253 460 qui dé- crivent en outre des élastomères appropriés. L'élas- tomère est dispersé dans un mélange homogène avec les ingrédients formant le réseau. Le polyisobutylène est l'élastomère préféré mais on peut également utiliser d'autres élastomères ou mélanges d'élastomères possé- dant des propriétés analogues. La proportion d'élas- tomère peut varier entre aussi peu que 30 % en poids de la composition totale jusqu'à 65 % en poids. Un intervalle préféré est de 40 à 60 % de la composition. Une formule générale représentative est la suivante: Inarédients Parties en poids Résine copolymère EVA 10 à 30 Polyisobutylène 30 à 50 Hydrocolloide 20 à 50 Par exemple, dans des modes spécifiques de réalisation de la formule ci-dessus, l'EVA peut conte- nir des parties en poids à peu près égale d'éthylène et d'acétate de vinyle et l'hydrocolloide peut être un mélange d'hydrocolloides tels que la gélatine la pectine et le sel de sodium de la carboxyméthyl-cellulose. Dans la fabrication des compositions selon l'invention, les mélanges des ingrédients ci-dessus peuvent être préparés d'une façon connue, par exemple selon les procédures décrites dans les brevets des E. U.A. 3 339 546 et 4 253 460. On peut utiliser pour mélanger les ingrédients des broyeurs à rouleaux, des malaxeurs banbury et autres appareils de malaxage analogues. Le malaxage doit être prolongé jusqu'à ce qu'on ait obtenu un mélange pratiquement uniforme et homogène. On combine tout d'abord l'élastomère et la résine EVA dans un malaxeur du type pétrin (ou autre malaxeur approprié) et on les mélange jusqu'à obtenir une homogénéité à peu près totale. Le malaxage est en- suite poursuivi avec une addition lente de la gomme hydrocolloide sous la forme d'une poudre sèche. On poursuit le malaxage jusqu'à ce qu'on ait obtenu un mélange final à peu près homogène. Le mélange ainsi préparé peut être stocké pour être utilisé ultérieu- rement dans la préparation des produits moulés. Le mélange ainsi préparé peut être moulé à la forme désirée (bande, anneau, carré, etc.) par n'importe lequel des moyens communément utilisés pour donner de telles formes aux matières plastiques et élastomères. Ces moyens comprennent le moulage par compression et le moulage par injection. On peut éga- lement utiliser le calandrage et l'extrusion du mé- lange pour obtenir la forme de feuille, suivi d'un découpage à la forme désirée à l'emporte-pièce. Ce dernier procédé présente des avantages de fabrication pour la production de produits à partir de feuilles moulées. Avec les compositions selon l'invention, on obtient des propriétés améliorées en soumettant les compositions & une irradiation de réticulation. On utilise une source de rayonnement ionisant telle que celle décrite dans le brevet des E.U.A. 4 115 339 pour la réticulation des polymères vinyliques à haut poids moléculaire. Par exemple, on peut utiliser une source de rayonnement au cobalt 60 pour assurer une irradia- tion gamma ionisante appropriée. Le niveau de rayonne- ment n'est pas très critique mais on le choisit de ma- nière à obtenir un degré satisfaisant de réticulation sans dégradation excessive de l'élastomère et de l'hy- drocolloide. En général, on peut obtenir ce résultat dans l'intervalle allant de 0,2 à 8,0 mégarads. Un in- tervalle actuellement préféré est d'environ 2 à 4 mé- garads. On peut utiliser des niveaux d'irradiation inférieurs pour obtenir un plus faible degré de réti- culation qui peut être avantageux dans certains pro- duits. On peut également obtenir la stérilisation à des niveaux d'irradiation d'environ 2,8 mégarads et plus. L'exemple suivant illustre la mise en oeuvre de l'invention dans ses détails et des résultats obtenus: EXEMPLE Dans une formule préférée destinée à être utilisée comme garniture d'ostomie stérile, les in- grédients sont combinés selon la formule suivante: Inqrédients Pourcentage en poids Polyisobutylène 39,0 Résine copolymère EVA 21,0 (51% éthylène) Gélatine 18,6 Pectine 11,8 Sel de sodium de la car- boxyméthyl-cellulose (CMC) 9,6 100.0 Ainsi qu'on le remarquera, dans la formule ci-dessus, on utilise un mélange de trois hydrocol- loides le totale des hydrocodolloides présents dans le mélange représentant 40 % de la formule. Tout les hydrocolloides sont utilisés dans un état particulaire finement divisé. Dans le mélange, on trouve environ 2 parties en poids de l'hydrocolloide pour chaque partie du EVA et des quantités d'hydrocolloides approximati- vement égales à celle du polyisobutylène. Les ingré- dients sont combinés d'une façon décrite plus bas et, après le moulage, on irradie la composition moulée à un niveau d'environ 2 à 3 mégarads. L'irradiation stérilise la composition et forme un réseau de polymère réticulé à partir du EVA. A titre d'exemple de préparation, on mélange les ingrédients hydrocolloides (gélatine, pectine et CMC), qui sont en forme de poudre, pour produire un mélange sec. On peut utiliser pour cette application un mélangeur à rubans ou un autre malaxeur pour pou- dres. A l'aide d'un malaxeur du type pétrin ou d'un type comparable, on malaxe le polyisobutylène pendant environ une minute, on ajoute la résine EVA et on pro- longe le malaxage pendant environ cinq minutes. Ensui- te, on ajoute le mélange sec par incréments tout en prolongeant le malaxage et jusqu'à ce que la totalité de la poudre ait été uniformément dispersée dans les autres ingrédients. Ensuite, on décharge le mélange homogène terminé et on le moule en pains pour le trai- tement ultérieur. On range les pains sur des plateaux jusqu'à ce qu'ils soient prêts à être utilisés pour le formage des produits moulés. Les compositions suivantes et d'autres com- positions selon l'invention peuvent être mises en for- me de feuille en faisant passer la matière à travers une calandre qui présente une fente pré-réglée ou bien les feuilles peuvent être mises en forme par compres- sion dans la cavité d'un moule possédant la profondeur désirée. La composition peut également être mise en forme en faisant passer la matière malaxée à travers un équipement d'extrusion classique équipé d'une fi- lière à fente ou à ruban réglée pour extruder un ruban possédant à peu près l'épaisseur désirée. Si nécessai- re, le ruban extrudé peut être soumis à une compres- sion ultérieure en épaisseur en le faisant passer à travers un ou plusieurs jeux de rouleaux de compres- sion. Le mode de préparation actuellement préféré con- siste à extruder directement un ruban de la largeur et de l'épaisseur désirées sur un papier anti-adhésif que l'on découpe ensuite en "préformes" de base. Si on le désire, les préformes peuvent être revêtues, sur leur face libre, d'un de plusieurs types de renforcement, pour lesquels on peut utiliser des films poreux ou non poreux. Parmi les renforcements disponibles, il est préférable d'utiliser un film plastique, poreux ou non poreux, avec ou sans adhésif de contact, des tissus non tissés aussi bien que tissés, des types de rubans poreux ou non poreux enduits d'un adhésif de contact. Les renforcements peuvent être appliqués à la main ou en combinaison avec les rouleaux de compression men- tionnés plus haut. Les produits terminés sont ensuite emballés dans des récipients fermés appropriés tels que des en- veloppes en matière plastique. La matière d'emballage est avantageusement choisie de telle manière que le produit puisse être irradié après l'emballage pour réaliser la réticulation et la stérilisation décrites plus haut. Par exemple, le Mylar constitue une matière d'emballage flexible appropriée. L'irradiation est alors exécutée à un niveau de 2,5 à 3,0 mégarads pour réticuler les résines et d'environ 2,8 mégarads et au- dessus pour stériliser également le produit. Les produits garnitures dermiques fabriqués de la façon décrite ci-dessus possèdent une remarqua- ble combinaison de propriétés. Les produits moulés sous la forme de feuilles, bandes, anneaux et équiva- lents sont mous, extensibles et présentent une meil- leure élasticité qu'aucun des produits de ce genre qui étaient connus antérieurement. Les excellentes pro- priétés d'extensibilité et d'élasticité sont particu- lièrement évidentes lorsque la composition se présente sous la forme de feuilles ou bandes minces. On estime que ces propriétés sont dues au réseau de polymère ré- ticulé qui donne de la cohérence structurale à l'élas- tomère mou. Les produits présentent également de bon- nes propriétés d'adhésivité à sec et d'adhésivité à l'état humide et une absorption d'eau réglée. L'endu- rance de ces produits en contact avec les fluides agressifs tels que l'urine et les fluides intestinaux surpasse de loin les meilleures compositions de la technique antérieure pour les applications aux osto- mies, au drainage des plaies et à l'incontinence. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une composition de garniture dermique sous la forme d'un élément mou- lé, caractérisé en ce que: (a) on prépare un mélange homogène en phase solide en mélangeant comme ingrédients solides un co- polymère élastomère non réticulé d'éthylène et d'acé- tate de vinyle (EVA) avec du polyisobutylène, ledit mélange étant exempt de monomère ou polymère de résine capable de réticulation avec le EVA par irradiation; (b) on transforme ledit mélange en éléments moulés pouvant être appliqués sur le peau; et (c) on soumet lesdits éléments moulés à une irradiation gamma suffisante pour assurer l'autoréti- culation du polymère d'EVA. 2. Elément moulé destiné à être appliqué sur la peau, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par le procédé de la revendication 1. 3. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ledit EVA contient 40 à 60 % en poids d'acétate de vinyle. 4. Procédé de fabrication d'une composition de garniture dermique présentée sous la forme d'élé- ments moulés et emballés, caractérisé en ce que: (a) on prépare un mélange homogène en phase solide en malaxant, comme ingrédients solides, les in- grédients suivants: Inqrédients Parties en poids Résine de copolymère EVA 10 à 30 Polyisobutylène 30 à 50 Hydrocolloide 20 à 50 ledit copolymère EVA étant un copolymère non-réticulé d'éthylène et d'acétate de vinyle contenant de 25 à 255697f % en poids d'acétate de vinyle, ledit hydrocolloide comprenant une gomme hydrocolloide végétale ou un mé- lange de gommes hydrocolloides sous forme particulai- re, capable d'absorber l'eau et procurant une adhési- vité à l'état humide; (b) on transforme ledit mélange en éléments moulés pouvant être appliqués sur la peau; (c) on conditionne lesdits éléments moulés dans des emballages dans lesquels les éléments moulés peuvent être soumis à une irradiation gamma; et (d) on soumet lesdits emballages à une irra- diation gamma d'au moins 2 à 4 mégarads pour réticulé le EVA. 5. Elément moulé irradié et emballé, carac- térisé en ce qu'il est produit par le procédé selon la revendication 4.