用於外科縫針的有機矽塗料的原位等離子聚合的方法
2023-12-03 14:32:46 2
用於外科縫針的有機矽塗料的原位等離子聚合的方法【專利摘要】本發明公開了一種對醫療裝置例如外科縫針的表面上的有機矽聚合物塗料進行原位固化的新型方法。所述方法提供了用等離子固化所述塗料。【專利說明】用於外科縫針的有機矽塗料的原位等離子聚合的方法【
技術領域：
】[0001]本發明涉及的【
技術領域：
】為用於固化塗料的方法，更具體地講，為用於固化醫療裝置如外科縫針上的有機矽塗料的方法。【
背景技術：
】[0002]外科縫針是本領域所熟知的。縫針通常具有尖的遠側組織穿刺端部和近側縫合線安裝端部。近側縫合線安裝端部可以具有用於容納外科縫合線遠端的鏜孔或通道，然後將外科縫合線遠端以常規方式(包括機械型鍛、膠合等)附連到鏜孔或通道。外科縫針通常具有彎曲的或直的構型，以便於傷口的縫合或其他組織拉近手術。外科縫針還可以具有切割邊緣，以便於穿過組織。[0003]在製造過程中通常為外科縫針提供潤滑塗料。向外科縫針施加此類塗料的主要原因之一是減小組織阻力。已知的是，添加疏水表面(如由有機矽型塗料形成的那些)還提高了潤滑塗料最小化組織阻力的能力。可以用多種常規方法(包括浸塗、噴塗、簾式塗布方法等)施加塗料。用於外科縫針的塗料需要具有使其可用的若干特性。塗料必須是生物相容的，並且必須提供所需的潤滑性。塗料還必須在製造過程中提供施加便利性，並且必須容易固化。此外，塗料需是耐用的，以便能夠經受對組織的多次穿過。[0004]通常用已知的熱固化方法(包括在空氣烘箱、氮氣烘箱或真空烘箱中加熱)使常規用於塗布外科縫針的有機矽塗料固化。在高溫(例如，最高200°C)下進行固化，並且固化時間足以提供所需的固化，例如，可以在幾小時至最長几百小時範圍內。可以任選地將由有機鉬絡合物、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫組成的常規催化劑添加到塗料組合物中，以縮短固化或交聯反應時間。[0005]已知的是，現有的固化方法具有若干缺點。一種已知的缺點與熱場的不均勻以及缺乏相關聯的固化效果的可預測性有關。此外，使用固化催化劑的方法可能具有潛在的生物相容性問題，例如，在使用鉬催化劑時。此外，塗料中使用的催化劑可不利地影響加工。使用環境空氣的熱固化方法還可引起在加工或工藝轉移步驟過程中暴露於過量的水分，導致交聯能力的喪失，從而導致塗料性能的劣化。另外，熱固化方法可引起有機矽氫化物(如果存在的話)的熱分解。還已知的是，熱固化反應可以是可變的，並且通常需要較長的反應時間。這可導致缺乏再現性，因為較長的反應時間會導致不可靠的熱固化過程。[0006]如前文所述，已知的是，用常規的潤滑塗料塗布外科縫針。此類塗料包括常規的聚合物有機矽和矽氧烷，包括諸如聚二甲基矽氧烷的聚合物，其具有多個不同的端基和分子量。塗料還可以包含常規的添加劑，如交聯劑、催化劑等。這些塗料添加劑有助於確保有機矽和矽氧烷在用作縫針塗料時具有足夠的粘附性和耐用性。[0007]用於包括外科縫針在內的醫療裝置的有機矽塗料在美國專利號7，041，088中有所描述，該專利公開了具有反覆暴露於身體組織的接觸表面的醫療裝置，該接觸表面上塗有塗料混合物，該塗料混合物包含約40重量％至約86重量％的有機矽聚合物和約14重量％至約60重量％的非有機矽疏水性聚合物。美國專利號6，936，297公開了用於製造矽化外科縫針的方法，該方法由以下步驟組成:提供具有組織穿刺端部、縫合線附接端、和表面的外科縫針，以及在縫針的表面上施加塗料混合物。塗料混合物由有機溶劑、至少一種具有足以為塗料混合物提供至少約10，000cp的粘度的分子量的聚二烷基矽氧烷，以及至少一種其他矽化材料組成。塗料混合物在縫針的表面上固化，以在上面提供有機矽塗料。美國公開專利申請號20110112565公開了用於塗布醫療裝置的方法。該方法由以下步驟組成:提供醫療裝置，以及為醫療裝置表面的至少一部分施加厚度在約I微米至約12微米範圍內的均勻塗料。均勻塗料由乙烯基官能化有機聚矽氧烷和聚二甲基矽氧烷組成。[0008]美國專利號5，944，919公開了用於使金屬合金外科縫針或金屬合金外科器械的表面變黑的方法。該方法由以下步驟組成:使金屬合金外科縫針或外科器械的表面暴露於氣態等離子足夠長的時間，以便有效地使縫針或器械的表面變黑。[0009]在醫療裝置領域，對由生物相容性材料製成的可植入醫療裝置使用等離子處理通常局限於表面調整，即，改變裝置表面上的官能團，而不注意表面形態。用射頻(RF)等離子體對植入物和其他裝置進行的表面改性可見於以下美國專利:3，814，983;4，929，319；4，948，628;5，055，316;5，080，924;5，084，151;5，217，743;5，229，172;5，246，451；5，260，093;5，262，097;5，364，662;5，451，428;5，476，509;和5，543，019。[0010]美國專利號6，558，409公開了用於塗布外科縫針的方法，該方法包括以下步驟:提供具有表面的外科縫針，以及通過氫環矽氧烷單體的等離子聚合在縫針表面的至少一部分上形成聚合物塗料。[0011]美國專利號7，553，529公開了一種具有減小的啟動力和減小的滑動摩擦力的製品，其由一個或多個表面組成，至少一個表面上施加了潤滑劑，所述潤滑劑包括聚矽氧烷型化合物。隨後在約大氣壓下將塗布潤滑劑的表面暴露於能量源，其中能量源為電離氣體等離子。[0012]美國專利號5，364，662公開了對聚二甲基矽氧烷矽橡膠的表面進行改性的方法。該方法由以下步驟組成:在基本上不含氧氣的等離子中且在不會將反應性氫基團從矽橡膠表面剝去以在其表面上產生S1-H部分的條件下處理矽橡膠。[0013]美國專利號6，765，069公開了等離子交聯的親水性和潤滑塗料，其由與等離子沉積的雙鍵單體原位交聯的親水性聚合物單元組成。[0014]美國專利號6，630，243公開了用於處理有機矽醫療裝置的表面的方法，該方法具有以下步驟:(a)使有機矽醫療裝置的表面在含烴氣氛中經受等離子聚合反應，從而在有機矽醫療裝置的表面上形成厚度為50-500埃的聚合物碳質層；(b)在碳質層表面上形成反應性官能團；以及(c)將有機矽醫療裝置的表面暴露於在碳質層上具有互補反應性官能團的親水性反應性聚合物的溶液，從而在有機矽醫療裝置上形成生物相容性表面，其中有機娃醫療裝置為有機娃接觸鏡片或有機娃眼內裝置。[0015]美國專利號5，463，010公開了由任選地與共聚單體共聚的聚合脂肪族氫環矽氧烷單體組成的等離子聚合膜，以及它們的製備方法。該膜由氫環矽氧烷單體的等離子聚合形成。[0016]除上述與常規的熱固化方法相關聯的缺點之外，並且雖然用等離子處理醫療裝置表面上的有機矽塗料或用等離子在表面上塗布有機矽塗料的方法是已知的，但還有與此類常規等離子方法的使用相關聯的缺點。例如，在等離子環境中塗布醫療裝置的方法據信具有與在氣相中反應然後凝結在裝置表面上的單體的使用相關聯的缺點。這些方法被認為具有低構建速率並需要較長的反應時間才能產生厚度足夠有效的塗料。還已知的是，現有技術中使用的等離子處理可能具有使塗料劣化的可能性。[0017]因此，本領域需要用於固化包括外科縫針在內的醫療裝置的表面上的有機矽塗料的新型方法。【
發明內容】[0018]本發明公開了用於固化諸如外科縫針的醫療裝置的表面上的有機矽塗料的新型方法。在該方法中，首先將有機矽塗料施加到醫療裝置的表面上。有機矽塗料不包含催化齊U。然後，將塗布表面暴露於等離子，使得塗料固化，從而形成耐用的潤滑塗料。任選地，在等離子處理之前乾燥塗料。特別優選地使用用於外科縫針的本發明的新型方法。[0019]本發明的這些和其他特徵及優點將通過下列【具體實施方式】和附圖變得更為顯而易見。【專利附圖】【附圖說明】[0020]圖1示出了根據本發明的實施例的縫針塗布方法的示意性框圖。[0021]圖2示出了隨距離和對介質穿過次數而變化的施加到塗布的縫針(根據實例1-3製成)的穿過模擬的組織介質所需的力的試驗性關係圖；測試根據實例4進行。[0022]圖3為曲線圖，示出了隨具有根據本發明的等離子處理過的塗料的縫針的穿過次數而變化的縫針阻力，與隨具有根據實例5的熱處理過的塗料的縫針的穿過次數而變化的縫針阻力，與隨未塗布的縫針的穿過次數而變化的縫針阻力的比較。[0023]圖4為曲線圖，示出了塗有RF等離子固化的塗料的縫針的測試結果，其可變暴露於RF處理，並且根據實例6穿過測試介質十次。【具體實施方式】[0024]表面制各[0025]通常在塗布之前用常規清潔方法清潔醫療裝置的表面，該表面可以用本發明的新型方法處理，所述醫療裝置包括但不限於外科縫針。這些清潔方法可以包括，例如，含碳氟化合物的方法中的蒸汽脫脂，然後是鹼洗步驟，以及衝洗和乾燥。用常規的合適等離子清潔方法也可促進清潔。清潔可以是任選的，取決於表面狀況。[0026]基底[0027]可以用本發明的塗料和方法塗布的醫療裝置可由多種常規的生物相容性材料形成，所述材料包括但不限於奧氏體或馬氏體不鏽鋼，例如304ss、316ss、420ss、455ss、ETHALL0Y金屬合金(或ASTMF899中所述的任何不鏽鋼)、耐火合金、陶瓷、玻璃和生物相容性聚合物，包括聚烯烴和氟化聚合物，例如聚偏二氟乙烯。醫療裝置還可以包括這些材料與複合材料的組合。可以用本發明方法在其上塗布有機矽聚合物塗料的醫療裝置包括但不限於外科縫針、縫釘、解剖刀、植入物和外科工具。特別優選地使用外科縫針。此外，其他醫療裝置可以用本發明方法進行塗布，包括，例如，聚丙烯網片型植入物，以提供改善的潤滑性，從而改善例如在腹腔鏡式手術過程中通過套管針的部署。[0028]塗布方法[0029]將有機矽塗料施加到包括外科縫針在內的醫療裝置的方法以及多種塗料組合物在美國專利號7，041,088、美國公開專利申請號20110112565和美國專利號5，944，919中有所公開，所述專利以引用方式併入本文中。使用常規的塗布技術和方法以及常規的塗布工藝設備將可用於本發明實踐的有機矽塗料組合物施加到醫療裝置的一個或多個表面。可以通過例如浸塗、刷塗、輥塗、噴塗法、簾式法或任何其他合適的塗布技術施加塗料。[0030]在塗布步驟之前，可以任選地進行常規的表面修整或製備步驟，例如電解拋光、發黑、清潔、等離子處理或任何其他表面處理和製備步驟。[0031]任何表面製備之後，將反應性有機矽(例如羥基或乙烯基封端的有機矽)溶液施加到醫療裝置例如外科縫針的一個或多個表面上，其中反應性有機矽溶液具有足以確保有效耐用性的分子量並包含本文如下所述的交聯劑，例如甲基氫聚二甲基矽氧烷。[0032]有機矽聚合物[0033]本發明新型方法中使用的潤滑塗料組合物將包含足量的有機矽聚合物，以便有效地在醫療裝置的一個或多個表面上提供足夠厚度和官能團的均勻塗料。可用於本發明實踐的有機矽塗料包括包含常規有機矽聚合物的常規有機矽塗料。塗料組合物中使用的有機矽聚合物包括具有不同分子量和官能團的常規有機矽聚合物。如本文所用，術語有機矽是指聚矽氧烷和它們的衍生物、聚二甲基矽氧烷衍生物，以及任何具有能夠與有機矽氫化物或其他合適的交聯劑反應的合適功能化學結構的娃氧燒聚合物。術語有機娃和娃氧燒在本文中可互換使用。優選的聚合有機矽為聚矽氧烷，具體地講，為聚烷基矽氧烷。[0034]可商購獲得用於塗料的具有不同分子量、端基化學結構和功能接枝的常規生物相容性有機矽。優選的和常用的矽氧烷為聚二甲基矽氧烷(PDMS)。聚二甲基矽氧烷通常提供有便於粘結到金屬基底的專有端基化學結構，並以「潤滑性有機矽」塗料出售和銷售。PDMS(聚二甲基矽氧烷)可以是乙烯基封端的、羥基封端的或氨基封端的。為了可用，它們還必須能夠交聯，以便獲得穩定性和耐用性。用於本發明方法的特別優選的有機娃聚合物為輕基封端的聚二甲基娃氧燒，例如NUSILTechnology(Caprenteria,CA)提供的MED4162(Nusil4162)。其他可商購獲得的有機矽，例如AppliedSilicone40114(得自AppliedSiliconeCorporation(SantaPaula,CA))也可用於所述塗料。[0035]有機矽聚合物可以包括分子量通常在約300，000至約800，000道爾頓，優選地約400，000-600,000道爾頓範圍內的羥基或乙烯基封端的有機矽。[0036]交聯劑[0037]用於本發明新型方法的潤滑塗料組合物還將包含足量的至少一種交聯劑，以便使塗料組合物的有機矽聚合物組分有效交聯，從而提供多次穿過組織所需的塗料耐用性。交聯劑可以包括甲基氫聚二甲基矽氧烷、四乙基矽氧烷或能夠化學連接矽氧烷聚合物鏈的任何常規生物相容性交聯劑。聚合物塗料組合物將通常包含至多約10重量％的有機矽交聯齊U，例如包含氫化物的有機矽，以促進反應性有機矽的交聯，並優選地包含約4重量％至約6重量％。本領域的技術人員將會了解到，包含易受等離子激發影響的官能團的其他有機矽也可以用作交聯劑。交聯劑的分子量將通常在約3，000道爾頓至約15，000道爾頓範圍內，優選的分子量範圍為約4，000道爾頓至約6，000道爾頓。[0038]優選的塗料配方將包含用作具有不同分子量的交聯劑的甲基氫聚二甲基矽氧烷，其中分子量至多但不限於10，OOO道爾頓。根據有機矽聚合物的重量計算在可用於本發明實踐的塗料配方中使用的交聯劑的濃度，並用重量百分比表示。[0039]結合有機矽(例如聚二甲基矽氧烷或如上所述的任何合適矽氧烷)中存在的活性端基，確定交聯劑的濃度。交聯劑對矽氧烷的濃度通常為矽氧烷重量的約1.0重量％至約10.0重量％。交聯劑的優選濃度為存在的矽氧烷的約2.0重量％至約8.0重量％。最優選的交聯劑濃度為佔存在的矽氧烷的總重量的約4.0重量％至約8重量％。[0040]塗料溶液[0041]根據本發明，塗料不包含催化劑。沒有作為塗料溶液組分的催化劑(例如，有機鉬絡合物、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫)的優點涉及更佳的生物相容性、溶液穩定性和較低的成本。[0042]在合適蒸汽壓的相容溶劑,例如二甲苯、甲苯、IsoparK或其他Isopar型溶劑中製備用於本發明方法的有機矽塗料溶液。可以使用水性體系，包括水乳液。按溶液的總重量計，有機矽(包括有機矽聚合物和交聯劑)在這些溶劑中的總濃度通常在約5重量％至約10重量％的範圍內。在一個例子中，包含23重量％與30重量％之間的具有合適官能團的合適矽氧烷，例如羥基封端的PDMSJP2重量％至約6重量％的交聯劑(甲基氫PDMS)，且餘量為二甲苯的二甲苯中的儲備(即，可商購獲得的)有機矽溶液用聚合物可溶於其中的任何合適烴溶劑進行稀釋，所述溶劑例如IsoparK、二甲苯、甲苯、庚烷或它們的混合物，以獲得可用於本發明方法的工作塗料組合物。可用於本發明實踐的用於浸塗的工作塗料溶液將通常包含溶劑中的約4重量％至約10重量％的有機矽和交聯劑共混物，更通常為約4重量％至約8.4重量％，並優選地為約6重量％至約8.4重量％。本領域的技術人員將會了解到，溶劑中的有機矽和交聯劑的濃度可根據施加方法、所需的膜厚度等而有所不同。[0043]可用於混合、稀釋並通過降低塗料的粘度以及調節塗料溶液的表面張力而有利於施加塗料的溶劑包括任何用於有機矽聚合物的普通的常規使用的溶劑，包括芳烴溶劑(如，二甲苯、苯、甲苯)，和揮發性烷烴，例如己烷、庚烷等。也可以使用水性體系。分子量較低的揮發性溶劑非常容易揮發，實踐中通常避免使用此類溶劑。用以混合可用於本發明實踐的塗料溶液的組分的優選溶劑為高分子量烷烴，例如EXXONIsoparK。IsoparK為揮發性較小、沸點較高的溶劑，通常被認為更適用於製造操作。以足以允許塗料溶液組分的有效混合的濃度添加該溶劑。通常，用足量的溶劑為塗料混合物提供有效的混合和塗布特性，例如，存在的溶劑量可佔混合物重量的約70-95重量％。[0044]通常在合適的容器中用常規的混合設備，例如高剪切攪拌器，進行可用於本發明的等離子方法的塗料溶液的混合。通常在室溫下進行混合，但如果需要，也可以根據塗料溶液的特性使用其他合適的溫度。考爾斯(Cowles)葉輪攪拌器和球磨機是常規的高剪切攪拌器的例子。混合時間將足以有效混合塗料溶液的組分，並將取決於包括要製備的塗料溶液的體積等在內的各種因素。[0045]RF等離子固化[0046]用合適的塗布方法將有機矽塗料溶液施加到醫療裝置的表面之後，任選地對製品進行風乾，以便使過量的溶劑蒸發。所施加的塗料在乾燥時粘度可增大，據信這可有助於使塗料保持在合適位置。在本發明新型方法的實踐中，用RF等離子處理有機矽塗料來形成固化和耐用的潤滑塗料。不希望受到具體理論的約束，從理論上講，該固化方法可以通過使交聯劑上可用的或存在的有機矽聚合物官能團(如，氫化物)的一個或多個反應性端部交聯來進行。[0047]可以用冷等離子技術，例如射頻(RF)、微波、直流(DC)等，完成用本發明方法對施加的塗料進行的等離子處理。在一個實施例中，等離子為RF等離子。等離子處理通過某些變量和參數來控制，包括使用的氣體類型、射頻、功率、處理時間、大氣壓力等。[0048]常規用於等離子處理方法的氣體類型為常規的反應性氣體，例如氧氣，或者常規的惰性氣體，如氬氣。通常，反應性氣體用於在處理的表面上提供不同的化學組合物。在本發明實踐中，惰性氣體用於使有機矽塗料物理聚合。合適的惰性氣體包括但不限於氮氣、氬氣和氦氣。[0049]當在本發明實踐中使用RF等離子處理方法時，RF等離子射頻將足以在塗料內有效產生交聯反應所需的自由基，並通常將在約5MHz至約IOOMHz範圍內，優選地在約IOMHz至約45MHz範圍內。在一個實施例中，射頻為約13.56MHz。在另一個實施例中，使用約30MHz至約45MHz範圍內的更高的射頻。射頻也可以進行調製，即，在等離子處理過程中改變頻率。RF等離子的頻率、功率、強度和調製可進行調整以獲得具有所需特性(特別是減少消融)的等離子。有效的和所需的等離子特性包括具有足以產生交聯而不會使正在製備的塗料產生消融或負面影響的能量的等離子。為等離子提供的RF功率足以在塗料內有效生成自由基，以便有效地使聚合物塗料聚合，而不會導致塗料消融，該功率通常將在約5瓦特至約500瓦特(W)之間。在一個實施例中，該功率在約100W-500W範圍內。在另一個實施例中，等離子功率範圍可以在75W至約250W範圍內。在另一個實施例中，等離子處理的功率為約250W。功率範圍將選擇成獲得所需等離子特性。本領域的技術人員將會了解到，等離子的類型(RF、DC、微波等)和使用的功率將隨塗料體系和所需的效果而有所不同。[0050]任選地，可以在等離子處理過程中調製RF功率電平，以改變固化特性。可以採用射頻能量(即，提供給等離子的功率)的量的人工和/或編程的快速和/或緩慢改變。一般來講，將RF功率設定為初始水平，例如100瓦特，隨後在聚合期間的過程中以指定的時間間隔從初始功率設定值提高和降低例如25%。據信，功率的變化將會影響等離子產生自由基的能力。據信，自由基引發矽氧烷的交聯反應。施加的功率越大，將更可能產生更高濃度的自由基。但是如果施加過大的功率，則可能會導致塗料消融，並會損害塗料的潤滑性。因此，通過調節功率來獲得最佳的交聯量或速率。[0051]等離子處理壓力將足夠有效，以提供所需的處理，例如，可以在約0.01託至約0.50託範圍內。在一個實施例中，等離子處理壓力為約0.03託。據信，壓力越低，自由分子的濃度越低，因此平均自由程增大，從而導致離子或分子或電子的速率更高，並且碰撞強度更高。[0052]等離子處理的持續時間將為足以提供形成耐用潤滑塗料的有效處理的一段時間，該持續時間與矽氧烷塗料的聚合程度直接相關，並且，例如，可以在約10分鐘至約45分鐘範圍內，或者為提供足夠有效交聯的一段充足時間。在一個實施例中，等離子處理的持續時間為約20分鐘至約30分鐘。[0053]在一個實施例中，將聚合物樣品或金屬樣品置於非偏置架上的等離子中央，其基本上為浮動電極，室壓力為0.03託。在其他實施例中，將其上放置樣品的電極電連接到RF發生器和/或施加DC偏壓。[0054]可用於本發明方法實踐的等離子真空室或設備將具有常規的構型並將通常由具有入口和出口的常規室組成。入口用於感興趣的氣體的送入。用常規方式控制流量，例如用質量流量控制器。出口連接到抽吸源(例如真空泵)，並用於將室抽空，以移除空氣並且還移除流入的過量氣體。室本身具有金屬電極，通過該電極可以施加高電壓，從而用感興趣的氣體生成等離子。[0055]通過RF等離子處理，使聚合物有機矽塗料在醫療裝置的一個或多個表面上固化和交聯。用本發明方法獲得的有機矽塗料的厚度將通常在約I至約20微米範圍內，更優選地在約I至約10微米範圍內。通過RF等離子處理，使塗料完全或至少部分地交聯，如通過用不溶性(交聯的)級分測量的，交聯程度相當於熱處理的樣品。等離子中，可以在30-60分鐘內獲得相當的交聯程度，而熱處理需要在190°C下至多5小時。[0056]使用等離子處理使包括外科縫針在內的醫療裝置的一個或多個表面上的有機矽塗料固化的本發明新型方法具有許多優點。一個優點是等離子固化的塗料消除了用以縮短固化反應時間的催化劑的需要。另外，由於室處於低壓下，還可以將殘餘的溶劑和未反應的物類從縫針表面上移除。另一個優點是，由於可以精確控制等離子的強度，所以可以開發確保塗布過程的可預測效果的可靠方法。[0057]圖1所示的示意性框圖示出了根據本發明的實施例的縫針塗布方法。根據本發明的實施例，該方法包括以下工序。在步驟10中，任選地清潔醫療裝置的金屬或聚合物表面，以移除與製品製造相關聯的汙染物，如油脂、灰塵、漆等。然後進行步驟20，用本文此前所述的塗料溶液和塗布方法或等同物在表面上塗布有機矽塗料溶液。在任選的步驟30，在環境條件下(例如在室溫和壓力下的空氣中)乾燥醫療裝置的塗布表面。將塗布的醫療裝置轉移到等離子室中進行等離子處理步驟40。在步驟40中，在氣體氣氛(如，氬氣、氦氣或氮氣)中用RF等離子在足以固化塗料的有效條件下處理裝置的塗布表面，然後從室中取出裝置。[0058]根據本發明，令人驚奇和意想不到地發現，當對醫療裝置表面上的有機矽塗料施加RF等離子處理時，通常用於破壞性處理(例如清潔)的RF等離子處理產生了耐用的潤滑塗料。令人驚奇的是，用RF等離子使不含任何催化劑的塗料成功固化，並且周期時間比常規的熱固化方法短得多。不含催化劑提高了有機矽塗料的生物相容性，原因在於不含重金屬，例如錫或鉬。[0059]以下實例旨在說明本發明的原理和實施，而非限制本發明。[0060]實例I[0061]塗料溶液的製備[0062]將包含23-30重量％之間的總固體(其為有機矽聚合物)、包含2-6重量％的交聯劑(甲基氫PDMS)、總重量餘量為二甲苯的商購獲得的儲備溶液(得自NuSilSiliconesCorp.的MED14162)轉移到合適的混合容器中並用ExxonIsoparK異鏈烷烴稀釋，以獲得包含大約6重量％的羥基封端的聚二甲基矽氧烷、至多1.2重量％的甲基氫矽氧烷、約15重量％的二甲苯和約77.8重量％的ExxonIsoparK異鏈烷烴的工作溶液。用高剪切攪拌器(考爾斯)在室溫下進行混合約10分鐘。該塗料溶液不含任何催化劑。然後如實例2所述用該工作溶液對外科縫針進行浸塗。[0063]實例2[0064]浸淦[0065]直的、漸尖不鏽鋼縫針(直徑23密耳)得自常規的外科縫針製造方法。通過在典型的四氟甲烷/氧等離子中的等離子清洗對縫針進行脫脂。用商購獲得的等離子處理系統在約100W下運行等離子,具體地講,所述系統為等離子技術系統(PlasmaTechnologySystem)，型號PS0150，RF室具有500瓦特RF功率源；該系統具有三個質量流量控制器。使用的補充氣體為在約0.05託下約30分鐘作為氣體氣氛的60體積％的四氟甲烷和40體積％的氧氣。在每個縫針的基部將縫針單獨夾在常規的縫針夾持器中。然後通過將縫針單次浸入包含實例I中所述的工作溶液的常規的I升浸槽中若干秒而對縫針進行浸塗。然後提起縫針並從槽中取出，將它們末端朝上放置在夾持塊縫針夾持器中。然後在環境條件下讓縫針風乾至多4小時。[0066]實例3[0067]等離子固僕,[0068]用商購獲得的等離子處理系統進行等離子固化，具體地講，所述系統為等離子技術系統(PlasmaTechnologySystem)，型號PS0150，RF室具有500瓦特RF功率源；該系統具有三個質量流量控制器。用夾持塊縫針夾持器將具有如實例2所述通過浸塗方法施加的塗料的塗布的縫針定位在RF室中。然後施加真空，以建立約0.01託的基壓。氦氣吹掃氣體流確定為20-50cc/min。然後在450瓦特下施加RF功率，並使室中的真空保持在30-40毫託，未調製的頻率為13.56MHz。處理30分鐘之後，使室置於大氣壓力下，然後從室中取出縫針進行測試。移除時塗料是無粘性的。還觀察到，有機矽塗料完全固化，也就是已聚合，如缺乏粘性所證實的。[0069]實例4[0070]縫針性能評估[0071]用以下方式對實例3的塗布的縫針進行潤滑性和耐用性分析。使用的設備為由StableMicroSystems(Scarsdale,NY)製造的型號為TA.XTPlus並運行TextureExponent32軟體的質構分析儀，並且其配備有適於保持每個測試的縫針的夾具。質構分析儀以5mm/min的十字頭速度驅動縫針，RedSeptum橡膠(3.35mm厚,並具有通過65的肖氏硬度A表徵的硬度，由McMasterCarr(Chicago,IL)提供)用作測試介質。將縫針保持在質構分析儀中的定製縫針夾頭中。[0072]通過測量推動塗布有機矽並經RF等離子處理過的縫針穿過橡膠介質所需的力來測試該縫針。繪製所得的力隨縫針位移而變化的關係圖。圖2按照施加到塗布的縫針使其穿過橡膠片測試介質的力(kg)隨穿透距離(mm)和穿過介質的次數而變化的關係圖，示出了單個縫針的實驗數據。第一個峰值表示穿透基底，而從約8mm或更高開始的下一個平臺表示與縫針的直的主體相關聯的縫針阻力，其中距離15mm處的平臺高度(圖上用附圖標號200表示)表示縫針潤滑性。對多個縫針進行類似的實驗(通常使用10個縫針，並進行10次穿透測試)，並對結果的平均值進行分析。[0073]圖2的關係圖中所示的五條曲線對應於縫針穿過介質的逐漸增加的次數，從用標號110表示的對應第I次穿過的最低曲線，到用標號150表示的對應第5次穿過的最高曲線，標為120、130和140的曲線分別對應第2、3和4次穿過。縫針阻力隨穿過次數增大的程度是塗料耐用性的指標。該數據表明，經過每次連續穿透，潤滑性由於塗料磨損而逐漸降低。[0074]實例5[0075]比較研究[0076]進行塗布有機矽的縫針的比較研究，將所測試的實例3中所述的RF等離子固化的塗料與具有熱固化塗料的類似縫針進行比較，並與未塗布的縫針進行比較。用實例2中針對等離子固化縫針塗料所述的相同方法通過浸塗在實例2所述的相同測試縫針上施加熱固化的塗料。熱固化塗料所用的塗料溶液與RF處理過的塗料所用的塗料溶液完全相同，如實例I所述。然後在空氣氣氛中在195°C的常規烘箱中對比較性熱固化縫針進行4小時的熱固化。熱固化縫針的塗料溶液中未使用催化劑。圖3示出了具有等離子處理塗料的縫針、具有熱處理塗料的縫針與未塗布的縫針在15_縫針穿透深度處的縫針阻力隨穿過次數而變化的關係圖。圖3的數據還示於表1中。用五個縫針獲得圖3和表1中所示的每個平均數據點。如從圖3和表1可以看出，塗有相同塗料並在烘箱中熱處理過的類似縫針顯示，在測試介質中測得的平均主體阻力明顯高於RF等離子處理過的縫針。對縫針的比較性能測試的結果顯示，等離子處理產生更耐用的潤滑塗料，如隨穿過介質的次數增加，拖曳阻力增加量較小所指示。[0077]MI[0078]五個鏠針在15mm鏠針穿誘處的平詢鏠針陽力(s)[0079]【權利要求】1.一種固化醫療裝置的塗料的方法，包括:將塗料溶液施加到醫療裝置的表面，所述塗料溶液包含有機矽聚合物、含有機矽的交聯劑、和溶劑，其中所述塗料溶液不包含催化劑；以及將所述塗布表面暴露於等離子足夠的時間段，以有效固化所述有機矽聚合物。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述等離子包括選自氬氣、氦氣、氮氣，以及它們的組合的氣體。3.根據權利要求2所述的方法，其中所述氣體為氦氣。4.根據權利要求1所述的方法，其中所述有機矽聚合物選自羥基封端的聚二甲基矽氧烷、乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷，以及它們的組合。5.根據權利要求4所述的方法，其中所述含有機矽的交聯劑包括甲基氫聚二甲基矽氧燒。6.根據權利要求1所述的方法，其中所述塗料具有約2微米至約10微米的厚度。7.根據權利要求1所述的方法，其中所述等離子具有約5瓦特至約500瓦特的外加功率。8.根據權利要求1所述的方法，其中所述等離子具有約0.01託至約I託的壓力。9.根據權利要求1所述的方法，其中所述溶劑包括有機溶劑。10.根據權利要求1所述的方法，還包括在將所述塗料暴露於所述等離子之前風乾所述塗料的步驟。11.根據權利要求1所述的方法，其中所述溶劑選自二甲苯、甲苯、苯、庚烷、IsoparK，以及它們的共混物。12.根據權利要求1所述的方法，其中所述醫療裝置包括外科縫針。13.根據權利要求1所述的方法，其中所述醫療裝置包括外科網片。14.根據權利要求1所述的方法，其中所述有機矽聚合物和所述交聯劑在所述塗料溶液中的濃度為約4.0重量％至約10.0重量％。15.根據權利要求1所述的方法，其中所述交聯劑包括包含氫化物的有機矽聚合物。16.根據權利要求1所述的方法，其中所述等離子選自RF等離子、微波等離子和直流(DC)等離子。17.根據權利要求1所述的方法，其中所述醫療裝置包括選自金屬、合金、聚合物、陶瓷、玻璃、複合物，以及它們的組合的材料。18.根據權利要求16所述的方法，其中所述等離子包括RF等離子。19.根據權利要求18所述的方法，其中所述RF等離子具有約5MHz至約IOOMHz的頻率。20.根據權利要求19所述的方法，其中所述頻率被調製。【文檔編號】B05D3/14GK103619493SQ201280029886【公開日】2014年3月5日申請日期:2012年6月13日優先權日:2011年6月17日【發明者】R.維特雷欣申請人:伊西康公司