[发明专利]快速固化硅氧烷润滑涂层

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求提交于2011年11月15日的申请序列号13/296,771的优先权。

技术领域

本发明涉及的技术领域为基于硅氧烷的润滑涂层，具体地，用于医疗装置上的基于硅氧烷的润滑涂层。

背景技术

通常在植入式或插入式医疗装置例如皮下注射针、外科针、导管和接触组织的切割装置中需要润滑涂层。此类涂层的主要目的是易于所述装置穿透到或插入到组织中并穿过所述组织，从而使工序易于进行。

已经开发出多种常规的、生物相容性的润滑剂，并且它们通常为硅氧烷(如聚二甲基硅氧烷)或含硅氧烷的涂层。例如，缩合固化的硅氧烷涂层已知可用作医疗装置上的润滑涂层。此类涂层制剂包含氨基与烷氧基官能团，所述官能团可以在相对低温与高湿度水平下固化(交联)。还已知使用含氨基丙基的硅氧烷作为润滑涂层用于注射器针。那些涂层使用含环氧基的硅氧烷作为交联剂并且在多次穿透时可具有改善的穿透性能。还已知利用热塑性聚合物例如(如以粉末形式)在硅氧烷溶液的共混物中的聚丙烯，以改善所得到的涂层的机械性能。聚丙烯粉末可提高硅氧烷针的耐久性，而不必牺牲润滑性。上述所列的大多数已知的及常规使用的硅氧烷涂层在施加后需要漫长的热固化步骤，其常常不适合于快速、高速生产工艺。

已尝试提高涂层固化时间，包括在例如针的医疗装置上经紫外线曝光后可以快速(＜10秒)固化的快速可紫外固化硅氧烷润滑涂层。然而，包含于此类涂层中的某些可紫外固化组分的潜在危害可成为人们担心的理由。

20世纪70年代初，GE Silicone的Karstedt发明了一种用于氢化硅烷化的高活性铂催化剂(US 3,775,452)。“Karstedt催化剂”在环境温度下是高活性的，此性质使得其在不添加抑制剂的情况下在多数商业硅氧烷涂层中难以使用。相继发明出若干其它铂催化剂以试图解决此问题。例如，在Karstedt催化剂发明之后随即制备出铂-环乙烯基甲基硅氧烷复合物(US 3,814,730)，并且此催化剂意图为乙烯基/氢化物反应性涂料溶液混合物提供较长的生产工艺留釜时间。铂四甲基二乙烯基硅氧烷马来酸二甲酯和铂四甲基二乙烯基硅氧烷富马酸二甲酯在20世纪90年中期公开，两者都意图对乙烯基/氢化物涂料溶液混合物提供更长的生产工艺留釜时间。这些催化剂中的每一种仍然常用于硅氧烷涂层行业。

为了用于医疗装置如外科针，润滑硅氧烷涂层耐久并易于以均匀、一致的方式施加是关键。需要用外科缝合线接近或闭合组织的外科手术通常需要外科针与缝合线多次穿过组织。多次通过组织的穿透变容易，会使得外科医生的工作更容易，并且这可能会导致更好的组织修复或闭合。病人不仅会受益于增强的治愈效果以及优异的结果，而且会受益于伤口或开口可能暴露于环境中的病原体的时间更短，并且当需要麻醉时，需要病人全身麻醉的时间更短。

外科针通常在高速生产工艺中制备。例如，以引入方式并入的US 5,776,268公开了此类工艺。针(通常由线材)形成并成型后，清洁制备过程中的针，并且用润滑涂层以常规方式例如浸涂、喷涂、刷涂等涂覆针，在以均匀的方式施加涂层以将针外表面基本涂覆之后，针被移至适当的固化设备例如烘箱中，以进行涂覆固化工艺，其中提供能量(如热)以固化硅氧烷涂层。

通常在制备现场，通过将硅氧烷聚合物组分与适当的催化剂和溶剂混合来制备硅氧烷涂层。此类涂层和催化剂，尤其是作为医疗级用于医疗装置上时是昂贵的并且通常具有本领域常规已知的短“留釜时间”。本领域常规使用的术语“留釜时间”具有如下含义：当硅氧烷涂层与催化剂混合并准备用于在涂覆工艺中施加时，由于在生产设施中在环境条件下发生的交联反应其通常具有很短的可用时间。短“留釜时间”可能导致一些已知的问题，包括例如过早固化，导致涂料溶液在其使用期间粘度增加。这通常将导致医疗装置表面所得涂层的不一致性，导致可见的和性能上的缺陷。

本领域中存在对用于医疗装置的改善的硅氧烷涂层的需求，所述硅氧烷涂层具有改善的润滑性和耐久性用于多次通过组织。还存在对改善的硅氧烷涂层的需求，所述硅氧烷涂层具有改善的固化时间而不必牺牲润滑性和耐久性，并且其不含潜在有害的成分。

本领域中还存在对用于硅氧烷涂层的改善的催化剂的需求，所述催化剂当暴露于热时提供快速固化，但在环境条件下随时间推移在硅氧烷涂料溶液中相对稳定，并且在通常的生产环境下提供延长的时间段。

发明内容