CH684680A5 - Adhésifs pour la dentine. - Google Patents
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Description
1
CH 684 680 A5
2
Description
L'invention a pour objet un adhésif pour la dentine et concerne plus spécialement un adhésif particulièrement efficace pour la dentine d'une dent, avec utilisation d'un primaire, caractérisé en ce qu'il renferme un sel métallique.
En thérapie dentaire, il est nécessaire d'accroître la force de liaison du corps de la dent, notamment de la dentine d'une dent, vis-à-vis d'autres produits tels que polymères, métaux ou porcelaine. A cet effet, différentes formes d'adhésifs ont déjà été proposées dans la technique.
De tels adhésifs dentaires sont représentés par
- une composition adhésive comprenant: 1) un monomère méthacrylate polymérisable sur le radical, 2) un mélange de peroxyde de benzoyle et d'une amine tertiaire aromatique avec ou sans sel d'acide sulfinique, servant de catalyseur de polymérisation, et 3) une charge, ou
- une composition adhésive comprenant: 1) un monomère méthacrylate polymérisable sur le radical, 2) un initiateur de photopolymérisation comprenant de la quinone camphrée servant de photosensibilisateur, et une amine agissant comme agent réducteur, telle que le N,N-diméthylaminoéthyl méthacrylate, et 3) une charge, et
- une composition adhésive comprenant: 1) un monomère méthacrylate polymérisable sur le radical, 2) de l'anhydride 4-méthacryloyloxyéthoxylcarbonyl phtalique (4-META) utilisé comme monomère accélérant l'adhérence, et 3) un oxyde partiel de tributyl boranne (TBBO) agissant comme catalyseur de polymérisation, et PMMA utilisé comme charge.
Dans les compositions adhésives conventionnelles connues jusqu'à présent dans la technique, divers composés sont utilisés comme initiateurs de polymérisation pour de monomères polymérisabies sur le radical. Toutefois, on obtient qu'une force de liaison insuffisante, sauf lorsqu'on utilise le TBBO. En vue d'améliorer l'adhérence, il a été proposé d'utiliser des monomères développant l'adhérence, ou des monomères présentant de l'affinité pour la dentine, par exemple des monomères à groupe carboxylé, tels que l'acide 4-méthacryloyioxyéthoxy-carbonyl phtalique (4-MET) ou son anhydride (4-META) et l'acide 10-méthacryloyloxydécyl maloni-que (MAC-10) et des monomères contenant un groupe acide phosphorique, tels que le 10-métha-cryloyloxydécy! dihydrogéno-phosphate, mais aucun de ces composés ne s'est révélé vraiment efficace pour la dentine.
Parmis les adhésifs conventionnels, les systèmes à base de TBBO sont excellents mais présentent toutefois l'inconvénient que le TBBO doit être utilisé en grandes quantités, à savoir 10% ou plus, par rapport au monomère, en vue d'obtenir un durcissement lent. Un autre inconvénient réside dans le fait qu'ils sont utilisés sensiblement avec un monomère de méthyl méthacrylate seul, ce qui signifie qu'ils ne peuvent être utilisés en combinaison avec des diméthacrylates. De plus, le pré-traitement de la dentine présente un inconvénient gênant, du fait que l'émail doit être pré-traité par de l'acide phosphorique, et la dentine, par une solution d'acide citrique contenant du chlorure ferrique. En vue de remédier à de tels inconvénients inhérents au TBBO, il est indispensable de mettre au point un système initiateur de polymérisation différent. Des initiateurs à base de sel peroxyde de benzoyle/amine tertiaire aromatique/acide sulfimique sont considérés comme efficaces pour assurer la liaison à la dentine; toutefois, les méthodes existantes, telles que décrites dans les brevets japonais publiés N° 5 633 363 et 5 915 468 ne donnent pas satisfaction pour l'obtention d'une force de liaison suffisante avec la dentine.
En plus de ce qui vient d'être décrit, on a trouvé que des initiateurs à base de dérivé de l'acide (thio)barbiturique/sel de cuivre/ion chlore sont très efficaces pour assurer une liaison à la dentine [voir par exemple «Dental Material and Equipment», Vol. 8, Special Edition N° 14, p. 89-90 (1989)]. Ces produits présentent toutefois les mêmes insuffisances que dans le cas du TBBO. Une force de liaison suffisante n'est pas non plus obtenue avec de tels produits, les résultats laissant beaucoup à désirer à cet égard.
Conformément à l'invention, un accroissement supplémentaire de la force de liaison et un pré-trai-tement plus simplifié sont désormais obtenus en utilisant un adhésif pour la dentine, comprenant, en combinaison, un primaire caractérisé en ce qu'il contient un monomère miscible à l'eau et un sel de cuivre, de fer ou de cobalt, et une composition de durcissement comprenant un monomère méthacrylate et un initiateur de polymérisation contenant un composant choisi parmi les acides barbituriques et thiobarbituriques substitués.
Plus particulièrement, l'invention apporte une solution aux inconvénients précités grâce à l'enduc-tion, sur la dentine, d'un primaire comprenant des sels de cuivre, de fer ou de cobalt et du 2-hy-droxyéthyl méthacrylate (HEMA) et à l'application, sur le primaire, de l'une des compositions de durcissement correspondant de préférence aux mélanges suivants.
1) une composition de durcissement comprenant un monomère méthacrylate et un initiateur à base de dérivé de l'acide (thio)barbiturique/sel de cuivre/ ion chlore,
2) une composition de durcissement comprenant un monomère méthacrylate et un initiateur à base de quinone camphrée/dérivé de l'acide (thio)barbitu-rique/sel de cuivre/ion chlore, et
3) une composition de durcissement comprenant un monomère méthacrylate et un initiateur à base de quinone camphrée/dérivé de l'acide (thio)barbitu-rique.
Comme exemple de sels de cuivre, de fer et de cobalt ajoutés au primaire HEMA, on mentionne les chlorures, nitrates, sulfates, acétates, acrylates, mé-thacrylates, des sels d'acides organiques, des complexes organiques tels que l'acétylacétone, etc... Ces sels de composés métalliques polyvalents peuvent avoir un nombre quelconque désiré de valences. A titre d'exemple, on mentionne comme sels de cuivre types, le chlorure cuivrique, le nitrate de
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cuivre, l'acétate de cuivre, l'acrylate de cuivre, le méthacrylate de cuivre et le cuivre-acétylacétone.
Les sels de fer utilisés sont, par exemple, le chlorure ferrique, le nitrate ferrique, le sulfate ferri-que, l'acrylate ferreux, le méthacrylate ferreux et le feracétylacétone, tandis que les sels de cobalt types sont le chlorure de cobalt (II), le nitrate de cobalt, l'acétate de cobalt (II), l'acrylate de cobalt, le méthacrylate de cobalt et Pacétylacétone-cobalt. Comme on pourra le relever à la lecture des exemples décrits ultérieurement, les meilleurs résultats sont obtenus lorsque la quantité de sel métallique ajoutée au primaire se situe entre 0,0005 et 0,05% en poids pour le sel de cuivre et entre 0,005 et 0,5% en poids, respectivement pour le sel de fer ou le sel de cobalt.
Le primaire présente une concentration en HEMA de l'ordre de 1~50%, de préférence de 5~40%, et peut être utilisé sous forme aqueuse ou d'un liquide mixte composé d'eau et d'un solvant organique miscible à l'eau, tel que éthanol, isopropanol, acétone et tétrahydrofuranne. En plus du HEMA, ce primaire peut renfermer un monomère polymérisable sur le radical, contenant un groupe carboxyle ou phosphorique, en une quantité permettant sa dissolution dans le primaire.
En vue de renforcer une dentine, un adjuvant tel que le fluorure de sodium peut être incorporé au primaire, en une quantité permettant sa dissolution dans le primaire.
En plus du HEMA, on peut utiliser, par exemple, de l'hydroxypropyl méthacrylate, du 2,3-dihydroxy-propyl méthacrylate et de la N-vinyl-pyrrolidone, comme monomère miscible à l'eau, auquel le sel métallique est ajouté, le HEMA pouvant être substitué partiellement ou complètement par ces composés. Le primaire peut être du type de formulation liquide soit à un seul emballage, soit à deux emballages, pouvant être utilisée en combinaison.
Les dérivés de l'acide (thio)barbiturique utilisés pour amorcer la polymérisation peuvent être, par exemple, les acides 1,3,5-triméthyl, 1,3,5-triéthyl, 1,3-diméthyl-5-éthyl, 1,5-diméthyl, 1-méthyl-5-éthyl, 1 -méthyl-5-propyl, 5-éthyl, 5-propyl, 5-butyl, 1-benzyl-5-phényl, 1-cyclohexyl-5-éthyl (thio) barbituriques.
La source d'ion chlore utilisée peut être par exemple des chlorhydrates de métaux, tels que le chlorure cuivrique, le chlorure ferrique et le chlorure de cobalt (II), ainsi que des chlorhydrates de thrié-thylamine, de propylamine et de butylamine, et des sels d'ammonium quaternaire, tels que le chlorure de méthacryloylcholine et le chlorure de triéthylben-zylammonium. Ces initiateurs de polymérisation peuvent être utilisés avec un peroxyde, comme de peroxyde de benzoyle et/ou un sel de l'acide sulfini-que, comme le sel de sodium de l'acide toluène-sulfinique, ou bien peuvent être utilisés en combinaison.
Conformément à l'invention, le primaire est appliqué sur la surface d'une dent puis, après séchage, cette surface est revêtue 1) d'une composition de durcissement comprenant un monomère méthacrylate et un initiateur à base d'un dérivé d'acide (thio)barbiturique/sel de cuivre/ion chlore, 2) d'une composition de durcissement comprenant un monomère méthacrylate et un initiateur à base de quinone camphrée/dérivé de l'acide (thio)barbiturique/sel de cuivre/ion chlore et, 3) d'une composition de durcissement comprenant un monomère méthacrylate et un initiateur à base de quinone camphrée/dérivé de l'acide (thio)barbiturique. Toutefois, il y a lieu de noter que la composition utilisée n'est pas critique si elle est efficacement durcie par l'un de ces initiateurs. La composition de durcissement peut être une résine à proprement parler, ou un liant pour résine composite, ou un adhésif servant de revêtement. L'invention n'est donc pas limitée aux exemples décrits ultérieurement.
Comme déjà indiqué, une dentine peut être prétraitée pour la liaison avec une solution aqueuse d'acide phosphorique, d'acide citrique, d'éthylène-diamine tétra-acétate ou d'acide citrique contenant du chlorure cuivrique ou ferrique, mais, compte tenu du traitement coexistant de l'émail et des propriétés d'adhérence à l'émail, il sera préférable d'utiliser une solution aqueuse à 5-40% d'acide phosphorique.
L'invention sera maintenant décrite, plus en détail, mais sans aucun caractère limitatif, en référence aux exemples ci-après.
Avant d'indiquer ces exemples, une description sera donnée sur la façon dont on mesure la force de liaison.
1) Une dent antérieure bovine est sectionnée sur sa partie labiale, de manière à mettre à nu la surface de la dentine, puis polie au papier d'émeri N° 600, en vue de préparer une surface d'essai. Après avoir été traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique pendant 30 secondes, lavée à l'eau et séchée, cette surface est recouverte d'une bande plastique adhésive présentant un pore de 5 mm de diamètre pour délimiter le recouvrement. Le primaire selon l'invention est ensuite appliqué sur la surface d'essai, puis séché. On place ensuite sur le primaire une pâte obtenue en mélangeant un composant liquide contenant du méthylméthacrylate (MMA) avec 5% de 2-hydroxyéthylméthacrylate et 0,003% de chlorure cuivrique avec un composant en poudre contenant des poudres de polyméthyl-méthacrylate (PMMA) avec 2% d'un dérivé de l'acide (thio)barbiturique dans un rapport 1:1 pour la liaison d'une tige acrylique sur cette pâte. On laisse reposer l'échantillon à température ambiante pendant 30 minutes, on l'immerge dans de l'eau distillée à 37°C pendant 24 heures supplémentaires, puis on le soumet à un essai de traction en vue de mesurer la force de liaison.
2) Une fois le primaire enduit sur la surface d'essai, conformément au mode opératoire décrit en 1), on prépare un liquide A constitué par un monomère méthacrylate/sel de cuivre/ion chlore et un liquide B constitué par un dérivé de l'acide (thio)barbiturique/ éthanol. Ces liquides sont mélangés ensemble dans un rapport 1:1 de façon à préparer un agent de liaison qui, à son tour, est appliqué sur le primaire. Après séparation pour évaporation des composants volatils, sous faible pression d'air, on place sur l'agent de liaison une pièce d'écartement en caoutchouc siliconé de 1 mm d'épaisseur, présentant des
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pores de 6 mm de diamètre, lesquels sont alors remplis d'une résine composite «Microrest AP» pour durcissement. Après avoir retiré la pièce d'écarte-ment, une tige acrylique est liée à l'agent de liaison au moyen d'une résine à polymérisation instantanée. L'échantillon est plongé dans de l'eau distillée à 30°C pendant 24 heures, puis est soumis à un essai de traction en vue de mesurer la force de liaison.
3) Après application du primaire sur la surface d'essai, en se conformant au mode opératoire spécifié en 1), on prépare un liquide A constitué par un monomère méthacrylate/sel de cuivre/ion chlore/qui-none camphrée, et un liquide B constitué par un dérivé de l'acide (thio)barbiturique/éthanol. Les liquides sont mélangés ensemble dans un rapport 1:1 de façon à préparer un agent de liaison qui, à son tour, est appliqué sur le primaire, ceci étant suivi d'une évaporation des composants volatils sous faible pression d'air. Après cela, l'agent de liaison est irradié à la lumière au moyen d'un irradiateur à rayons lumineux du type GC Light VL-1 (fabriqué par GC Corporation) pendant 30 secondes. Une pièce d'écartement en caoutchouc siliconé de 1 mm d'épaisseur, présentant des pores de 6 mm de diamètre, est placée sur l'agent de liaison, les pores étant ensuite remplis d'une résine composite Graft LC. Le durcissement a lieu par irradiation à la lumière pendant 60 secondes, puis on procède comme indiqué en 2).
4) Le mode opératoire indiqué en 3) est suivi, à l'exception qu'un liquide A formé d'un monomère méthacrylate/quinone camphrée et un liquide B formé d'un dérivé de l'acide (thio)barbiturique/éthanol sont préparés et mélangés ensemble dans un rapport 1:1 pour donner un agent de liaison.
Exemple 1
Un primaire composé de 0,003 g de chlorure cuivrique, 35 g de 2-hydroxyéthylméthacrylate (HEMA) et 65 g d'eau est appliqué sur une dentine qui a été traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10%, puis on effectue un essai de traction avec l'acide 5-butyl barbiturique, conformément au mode opératoire spécifié en 1). On obtient une force de liaison de 14,0 MPa.
Exemple 2
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, excepté que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique, non à 10% mais à 40%.
Exemple comparatif 1
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10%, mais n'est pas enduite par un primaire. On obtient une force de liaison de 4,5 MPa.
Exemple comparatif 2
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 40%, mais n'est pas enduite par un primaire. On obtient une force de liaison de 1,6 MPa.
Exemple comparatif 3
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10% et qu'on utilise un primaire de l'exemple 1, dont on a éliminé le chlorure cuivrique. On obtient une force de liaison de 5,8 MPa.
Exemple 3
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10% et qu'on utilise un primaire de l'exemple 1 contenant 0,1 g de chlorure cuivrique. On obtient une force de liaison de 6,1 MPa.
Exemple 4
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10% et qu'on utilise un primaire comprenant 0,003 g de chlorure cuivrique et 100 g de HEMA. On obtient une force de liaison de 8,0 MPa.
Exemple 5
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10% et qu'on utilise un primaire comprenant 0,003 g de chlorure cuivrique, 65 g de HEMA et 35 g d'eau. On obtient une force de liaison de 10,6 MPa.
Exemple 6
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 40% et qu'on utilise un primaire comprenant 0,07 g de chlorure ferrique, 35 g de HEMA et 65 g d'eau. On obtient une force de liaison de 13,5 MPa.
Exemple 7
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 40% et qu'on utilise un primaire comprenant 1 g de chlorure ferrique, 35 g de HEMA et 65 g d'eau. On obtient une force de liaison de 7,3 MPa.
Exemple 8
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10% et qu'on utilise un primaire comprenant 0,01 g de chlorure ferri-
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que, 35 g de HEMA et 65 g d'eau. On obtient une force de liaison de 12,8 MPa.
Exemple 9
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10% et qu'on utilise un primaire comprenant 1 g de chlorure ferrique, 35 g de HEMA et 65 g d'eau. On obtient une force de liaison de 6,8 MPa.
Exemple 10
Un primaire comprenant 0,003 g de chlorure cuivrique, 35 g de HEMA et 65 g d'eau est appliqué sur une dentine qui a été traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10%. Un essai de traction est effectué avec un liquide A comprenant 50 g de bis-GMA, 10 g de triéthylène glycol dimé-thacrylate (3G), 40 g de HEMA et 0,003 g de chlorure cuivrique et un liquide B comprenant 2 g d'acide 5-butyl barbiturique et 98 g d'éthanol, conformément au mode opératoire 2) pour la force de liaison. On obtient une force de liaison de 9,0 MPa.
Exemple comparatif 4
On suit le mode opératoire de l'exemple 10, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10%, mais n'est pas enduite d'un primaire. On obtient une force de liaison de 2,5 MPa.
Exemple comparatif 5
On suit le mode opératoire de l'exemple 10, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10% et qu'on utilise un primaire de l'exemple 10, dont on a éliminé le chlorure cuivrique. On obtient une force de liaison de 3,5 MPa.
Exemple 11
Un primaire comprenant 0,003 g de méthacrylate de cuivre, 0,02 g de chlorure de méthacryloylcholi-ne, 35 g de HEMA et 65 g d'eau est appliqué sur une dentine qui a été traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10%. Un essai de traction est effectué avec un liquide A de l'exemple 10, contenant en outre 1 g de quinone camphrée et un liquide a comprenant 1 g d'acide 1,3,5-triméthyl barbiturique et 99 g d'éthanol, conformément au mode opératoire 3) pour la force de liaison. On obtient une force de liaison de 8,8 MPa.
Exemple comparatif 6
Un essai de traction similaire est effectué avec un primaire de l'exemple 11, dont on a éliminé le méthacrylate de cuivre. On obtient une force de liaison de 4,0 MPa.
Exemple 12
Un primaire comprenant 0,003 g de chlorure cuivrique, 35 g de HEMA et 65 g d'eau est appliqué sur une dentine qui a été traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 5%. Un essai de traction est effectué avec un liquide A comprenant 99 g de 3G et 1 g de quinone camphrée et un liquide B comprenant 1 g d'acide 1,3,5-triméthyl barbiturique et 99 g d'éthanol, conformément au mode opératoire 4) pour la force de liaison. On obtient une force de liaison de 8,5 MPa.
Exemple comparatif 7
Un essai de traction similaire est effectué avec un primaire de l'exemple 12, dont on a éliminé le chlorure cuivrique. On obtient une force de liaison de 5,7 MPa.
Exemple 13
Un primaire comprenant 0,003 g de chlorure cuivrique, 35 g de HEMA et 65 g d'eau est appliqué sur une dentine qui a été traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 5%. Un essai de traction est effectué avec un liquide A comprenant 99 g de 3G, 3 g d'acide bis (2-méthacryloyloxy-éthyl) phosphorique et 1 g de quinone camphrée et un liquide B comprenant 1 g d'acide 1,3,5-triméthyl barbiturique et 99 g d'éthanol, conformément au mode opératoire 4) pour la force de liaison. On obtient une force de liaison de 8,3 MPa.
Exemple 14
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide citrique à 10% pendant 60 secondes. On obtient une force de liaison de 13,5 MPa.
Exemple comparatif 8
Un essai similaire est effectué conformément à l'exemple 14, mais sans utiliser de primaire. On obtient une force de liaison de 4,0 MPa.
Exemple 15
On suit le mode opératoire de l'exemple 1, à l'exception que la dentine est traitée par une solution aqueuse d'acide EDTA à 15% pendant 60 secondes. On obtient une force de liaison de 13,2 MPa.
Exemple comparatif 9
Un essai similaire est effectué conformément à l'exemple 15, mais sans utiliser de primaire. On obtient une force de liaison de 4,0 MPa.
Exemple 16
Un primaire comprenant 0,003 g de chlorure cuivrique, 30 g de 2-hydroxyéthyl méthacrylate (HEMA), 30 g d'éthanol et 40 g d'eau est appliqué
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sur une dentine qui a été traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10%, en vue d'un essai similaire conformément à l'exemple 1. On obtient une force de liaison de 14,5 MPa.
Exemple 17
Un primaire comprenant 0,003 g de chlorure cuivrique, 30 g de 2-hydroxyéthylméthacrylate (HEMA), 0,01 g de fluorure de sodium et 70 g d'eau est appliqué sur une dentine qui a été traitée par une solution aqueuse d'acide phosphorique à 10%, en vue d'effectuer un essai similaire, conformément à l'exemple 1. On obtient une force de liaison de 13,0 MPa.
Du fait que le sel métallique contenu dans le primaire est entraîné dans une dentine traitée à l'acide, et que le dérivé de l'acide (thio)barbiturique dans la composition de durcissement diffuse dans celle-ci, ces composés forment un système d'oxy-do-réduction générant des radicaux, grâce à quoi la polymérisation de HEMA et du monomère dans la composition de durcissement commence et se développe rapidement. Il s'ensuit que la polymérisation et le durcissement se développent à partir de la surface de la dentine, ce qui permet d'obtenir un adhérence élevée.
Claims (5)
1. Adhésif pour la dentine, comprenant, en combinaison:
- un primaire caractérisé en ce qu'il contient un monomère miscible à l'eau et un sel de cuivre, de fer ou de cobalt, et
- une composition de durcissement comprenant un monomère méthacrylate et un initiateur de polymérisation contenant un composant choisi parmi les acides barbituriques et thiobarbituriques substitués.
2. Adhésif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il renferme un primaire présentant une concentration en sel de cuivre de 0,0005 à 0,05% en poids.
3. Adhésif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il renferme un primaire présentant une concentration en sel de fer ou de cobalt de 0,005 à 0,5% en poids.
4. Adhésif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il renferme un primaire contenant de l'eau ou un liquide mixte composé d'eau et de solvant organique miscible à l'eau, comme solvant.
5. Adhésif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il renferme un primaire pour lequel on utilise le 2-hydroxyéthylméthacrylate comme monomère miscible à l'eau, à une concentration de 1 à 50%.
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