BRPI1100353A2 - artigo e mÉtodo para produzir um artigo ou um dispositivo tendo uma superfÍcie metÁlica revestida - Google Patents

Abstract

ARTIGO E MÉTODO PARA PRODUZIR UM ARTIGO OU UM DISPOSITIVO TENDO UMA SUPERFÍCIE METÁLICA REVESTIDA. É divulgado aqui um artigo ou dispositivo tal como dispositivos cirúrgicos, agulhas tais como agulhas cirúrgicas, lâminas de barbear, dispositivos de corte/fatiamento contendo uma superfície metálica, uma camada de primário disposta sobre a superfície metálica, e uma camada superior disposta sobre a camada de primário, sendo que a camada de primário é formada a partir de uma composição de primário contendo uma resina de organopoloisiloxano contendo silanol e um agente reticulador selecionado do grupo consistindo de silicatos de alquila, ácido bórico, boratos, acetoxisilanos, cetoximasilanos, e combinações dos mesmos, e sendo que a camada superior é formada a partir de uma composição de camada superior contendo um poliorganosiloxano com funcionalidade de alquenila, um organohidrogensiloxano, e um catalisador de hidrosililação.

Description

"ARTIGO E MÉTODO PARA PRODUZIR UM ARTIGO OU UM DISPOSITIVO TENDO UMA SUPERFÍCIE METÁLICA REVESTIDA" A presente invenção se relaciona com artigos ou dispositivos tendo pelo menos uma superfície metálica revestida com um revestimento de baixo coeficiente de atrito. Mais particularmente, ela se relaciona com tais artigos ou dispositivos incluindo pelo menos uma superfície metálica, a qual recebe primário ["primer"] com siloxano com funcionalidade de silanol pelo menos parcialmente curado por condensação, e então revestida com uma camada superior de siloxano com funcionalidade de alquenila curada por adição. A presente invenção também se relaciona com métodos para preparar tais artigos ou dispositivos revestidos. . Antecedentes _

O revestimento de superfícies "metálicas" de "artigos- tais como dispositivos cirúrgicos, agulhas, lâminas de

____ barbear, com composições de silicone é geralmente

conhecido. Por exemplo Γ = ã= patente - U.S.- .n.°, JL. 210^.4 37

divul-ga—d-is-po-si-t-i.vo.s_mé_dicos_ _incluindo uma superfície

metálica revestida com uma primeira camada de um silicone" de cadeia curta tendo grupos de hidróxido de silício e hidreto de silício, e uma segunda camada de um polímero de silicone, sendo que o silicone de cadeia curta na prxmeira camada é ligado ao metal via um grupo de hidróxido de silício que não está no término hidreto de silício, e o polímero de silicone na segunda camada é ligado covalentemente via o grupo vinila ao grupo hidreto de silício do silicone de cadeia curta na primeira camada.

A patente U.S. 5.985.355 divulga um processo para revestir agulhas cirúrgicas. O processo inclui formar um primeiro revestimento nivelador sobre a superfície da agulha aplicando uma composição contendo polimetil siloxano condensável à superfície da agulha, e formar um segundo revestimento de deslizamento sobre o revestimento de nivelamento aplicando uma composição contendo siloxano com funcionalidade de amino e alcóxi sobre o primeiro revestimento.

A patente U.S. n° 4.720.521 divulga uma composição de siloxano formadora de película para uso para revestir agulhas hipodérmicas, lâminas de barbear, cateteres e similares. A composição contém um componente reativo incluindo uma combinação de um primeiro polímero de siloxano tendo dois ou mais grupos vinila, um segundo polímero de reticulação de siloxano tendo dois ou mais grupos hidrogênio pendentes, um terceito polímero extensor de cadeia de siloxano tendo dois ou mais grupos hidrogênio terminais, e um componente não reativo tendo uma fórmula de (R)3SiO(SiR2O)zSi(R)3, onde R é alquila, haloalquila, arila, haloarila, cicloalquila,

=Silaciclopentila^aralquila e misturas dos mesmos de Cx- C20, e Z é cerca de 20 a cerca de 1Γ800 Γ " = " = = - = ---- A patente U.S. n° 6.936.2 97 divulga métodos para produzir ^agulhas cirúrgicas siliconizadas empregando uma mistura de revestimento de pelo mèrios ~ um" polidialqui-lsiloxano . e "pelcf menos - um- -ou-t-ra -material de siliconi zar.ãn contendo um

aminoalquil siloxano e pelo menos um outro ^sTTõxanõ^ copolimerizável.

A patente U.S. n° 5.536.582 divulga uma composição de revestimento de silicone aquosa que pode ser usada para lubrificar substratos tais como agulhas de sutura. A composição de revestimento contém um polidimetilsiloxano não reativo, um polímero de siloxano reativo, e pelo menos um agente dispersante, sendo que o polímero de siloxano reativo é uma mistura de um aminoalquil siloxano e pelo menos um outro siloxano copolimerizável. Infelizmente, alguns dos materiais de revestimento da técnica anterior requerem altas temperaturas de cura e longos ciclos de cura. Por exemplo, a US'437 exemplificou que os revestimentos divulgados nela foram curados a 140°C por 4 horas. A US'355 divulga que a cura do polimetil siloxano condensável ocorre por um período na faixa de uma hora a cinco horas a uma temperatura na faixa de 130°C a 250°C. A US'297 divulga que as agulhas revestidas são colocadas em um forno ou estufa a uma temperatura de cerca de IOO0C a 200°C por um período de tempo variando de cerca de 2 horas a cerca de 48 horas.

Até agora, os materiais de revestimento curados têm sido freqüentemente menos que satisfatórios com relação a sua capacidade para se ligar coesivamente aos substratos metálicos. Consequentemente, a durabilidade destes revestimentos pode ser limitada devido ao risco de deslaminação dos substratos.

Adicionalmente, alguns dos revestimentos da técnica anterior podem ter um coeficiente de atrito relativamente alto. Isto não é desejável porque tais revestimentos não são adequados para aplicações que demandam baixo atrito, 1-5= tal =como= agulhas= cirúrgicas requerendo pouca força de penetração do tecido, e lâminas de bãiTbear" requerendo' pouca irritação da pele. - - Consequentemente, existe uma necessidade na comunidade de revestimentos de um artigo "ou" dispositivo - tendo· -uma.

2 0 supèrfrcxe-me-t-ál-i-c-a-que__s_eja revestida com um

revestimento durável e de baixo coeficiente de atrito, que possa ser curado a temperaturas mais baixas em um período de cura mais curto que aqueles da técnica anterior. A presente invenção provê uma reposta para aquela necessidade. Sumário

Em um aspecto, a presente invenção se relaciona com um artigo compreendendo uma superfície metálica, uma camada de primer disposta sobre a citada superfície metálica, e uma camada superior disposta sobre a citada camada de primário, onde a citada camada de primário é formada a partir de uma composição de primário contendo uma resina de organopolisil oxano contendo silanol e um agente reticulador selecionado do grupo consistindo de silicatos de alquila, ácido bóri co, boratos, acetoxisilanos, cetoximasilanos, e combinações dos mesmos, e sendo que a citada camada superior é formada de uma composição de camada superior contendo um poliorganosiloxano com funcionalidade de alquenila, um organohidrogensiloxano, e um catalisador de hidrolisação.

0 artigo da invenção é adequado para uso em aplicações tais como dispositivos relacionados com cuidados com a saúde, por exemplo, dispositivos cirúrgicos, agulhas tais com agulhas cirúrgicas, lâminas de barbear, dispositivos e artigos de corte/fatiamento. Os revestimentos sobre os artigos são duráveis e exibem baixo coeficiente de atrito. Aplicar este revestimento a dispositivos tais como agulhas cirúrgicas pode ajudar a melhorar a capacidade do dispositivo de passar por tecido com menos força.

Em um outro aspecto, a presente invenção se relaciona com um método para, produzir^ um__artigo °u um dispositivo tendo uma superfície metálica revestida compreendendo as etapas de: (1) prover um artigo ou um dispositivo tendo pelo menos uma superfície metálica; (2) prover uma composição de primário e uma composição de revestimento, sendo que ^a

composição dre-pr imárr-io-c-ont-ém-uma_resina_de

organopolisiloxano contendo silanol e um agente reticulador selecionado do grupo consistindo de silicatos de alquila, ácido bórico, boratos, acetoxisilanos, cetoximasilanos, e combinações dos mesmos, e sendo que a composição de camada superior contém um

poliorganosiloxano com funcionalidade de alquenila, um organohidrogensiloxano, e um catalisador de hidrolisação; (3) contatar a citada superfície metálica com a citada composição de primário para formar uma camada de primário; (4) contatar a citada camada de primário com a citada composição de camada superior para formar uma camada superior; (5) curar a citada camada de primário e a citada camada superior produzindo desta forma o citado artigo ou dispositivo. Descrição detalhada

0 artigo ou dispositivo da invenção tem pelo menos uma superfície metálica. 0 material para a superfície metálica não é particularmente limitado e pode incluir qualquer metal ou liga metálica usada comumente em artigos ou dispositivos para cuidados com a saúde. 0 material metálico exemplar inclui aço inoxidável, tungstênio, níquel, cobalto, molibdênio, estanho, vanádio, titânio, alumínio, ferro, cobre, zinco, prata, chumbo, ou as ligas metálicas dos mesmos. Preferivelmente, a superfície metálica contém um material biocompatível tal com aço inoxidável ou tungstênio. De acordo com a presente invenção, a superfície metálica é revestida com uma camada de primário e uma camada superior cobrindo a camada de primário. Como usado aqui, é apreciado que uma ou mais camadas adicionais de revestimento(s) podem ser dispostas sobre a camada 15- superior se desejado para_formar jjma_camada de cobertura para a camada superior.

A composição adequada para formar a camada de primário _ contém uma resina de organopolisiloxano contendo silanol e um reticulador sendo silicato de alquila. Em uma

2Ό conf~iguraçã~o~; a-compo sição-de-primário-consiste-

essencialmente destes dois ingredientes. Preferivelmente, a resina de organopolisiloxano contendo silanol está presente na composição de primário em uma quantidade variando de cerca de 70 a 95% em peso, mais preferivelmente de 80 a cerca de 90% em peso, e o reticulador está presente em uma quantidade de 5 a cerca de 30% em peso, preferivelmente de cerca de 10 a cerca de 20% em peso, tudo baseado no teor de sólidos da composição de primário. A resina de organopolisiloxano contendo silanol útil para a composição de primário inclui organopolisiloxanos terminados em silanol. Os organopolisiloxanos contendo silanol adequados são representados pela fórmula I: MaDbTcQd (Fórmula I)

onde M = R1R2R3SiO1Z2; D = R4R5SiO2; T = R6Si03/2; e Q = SÍO4/2, onde os subscritos a, b, c, e d são zero ou positivos e são escolhidos tal que a resina de organopolisiloxano tenha uma viscosidade, baseada em uma solução de sólidos a 50% em peso em um solvente aromático, variando entre cerca de 5 centistokes e 10.000 centistokes, e onde cada R1, R2, R3, R4, R5, e R6 é selecionado independentemente do grupo de hidrogênio, hidroxila, radicais alquila monovalentes Ci a C6o; radicais haloalquila monovalentes C1 a C60; radicais arila monovalentes Ci a C6o; radicais alquilarila monovalentes Ci a C60; e radicais haloalquilarila monovalentes Ci a C6O/ sujeitos à limitação que pelo menos um de R1, R2, e R3 seja hidroxila. Em uma configuração, R1-R6 são independentemente hidroxila, radicais alquila Ci-C40/ mais preferivelmente radicais alquila Ci-C2O/ ainda mais preferivelmente radicais Cx-C5 sujeitos à limitação que

pelo menos- um de Rl, R2,. R3 se ja_hidroxila. _ _ __ _

Preferivelmente, a resina de organopolisiloxano contendo silanol adequada para a composição de primário da invenção tem a^fórmula:

DeTf (Fórmula II) ~

onde υ = K7KaSiO^TI;—T~R9S±©3727—Onde-Crada-Rz7—R-8 -e -R9- é- independentemente alquila, por exemplo metila, etila ou propila, preferivelmente metila, hidroxila, alcoxi ou aciloxi, com a ressalva que pelo menos um de R7, R8 e R9 por molécula seja hidroxila, e seja de cerca de 160 a cerca de 450, e f seja de 15 a cerca de 50. Em uma configuração preferida, ele é uma resina de metil silicone definida pela Fórmula (II).

0 agente reticulador adequado para a camada de primário pode ser silicatos de alquila, ácido bórico, boratos, acetoxisilanos, cetoximasilanos, e combinações dos mesmos. Em uma configuração, o agente reticulador é um silicato de alquila. 0 silicato de alquila usado na presente invenção é pelo menos um condensado solúvel em solvente orgânico obtido hidrolisando parcialmente pelo menos um silicato de tetraalquila representado pela fórmula seguinte:

Si (OR10) (OR11) (OR12) (OR13) (Fórmula III) Em conexão com esta fórmula, cada ocorrência de R10, R11, R12 e R13 é um grupo alquila contendo 1 a 4 átomos de carbono.

Exemplos de silicato de tetraalquila incluem silicato de tetrametila, silicato de trimetilmonoetila, silicato de dimetildietila, silicato de trimetilmonopropila, silicato de trimetilmonobutila, silicato de monometiltrietila, silicato de tetraetila, silicato de dimetildibutila, silicato de trietilmonobutila, silicato de trietilmono- ter-butila, silicato de dietildibutila, silicato de dietildi-ter-butila, silicato de tetrapropile, silicato de tetraisopropila, silicato de monoetiltributila, silicato de diisopropildibutila, silicato de

monoisopropiltriisobutila, silicato de monoisopropil-tri- ,15— ter-butila, ,silicato .. de, tri-sjsc-buti lmono-ter-butila, silicato de tetrabutila, silicato de tetraisobutila, silicato de tetra-sec-butila, e silicato de tetra-ter- butila. Dentre estes, silicato de tetraetila é especialmente preferido. 2Ό 0 C-OnxIreTrsardO é um—condensado—de—si ti-cato—de—tet-r-a-aiqui-l-a- solúvel em solventes orgânicos, que é obtido hidrolisando parcialmente o silicato de tetraalquila da Fórmula (III) em um solvente orgânico na presença de um catalisador adequado tal como ácido clorídrico usando água em uma quantidade requerida para hidrólise parcial. O condensado especialmente preferido é um condensado de silicato de tetraetila.

Os boratos exemplares incluem mas não estão limitados a borato de trimetila, borato de tributila, borato de trifenila, borato de trihexila, borato de triciclohexila. Os acetosiloxanos adequados incluem viniltriacetoxisilano e alquilacetoxisilanos tais como metiltriacetoxisilano. Os cetoximasilanos adequados são representados pela seguinte fórmula geral: R20jSi (ON=CR212) 4_j, onde cada ocorrência de R20 é independentemente um grupo hidrocarboneto monovalente substituído ou não substituído de 1 a 10 átomos de carbono, cada ocorrência de R21 é independentemente um grupo hidrocarboneto monovalente não substituído de 1 a 10 átomos de carbono, e j é igual a 0, 1 ou 2.

Exemplos ilustrativos de cetoximasilanos incluem mas limitados a metiltris(dimetilcetoxima)silano,

metiltris(metiletilcetoxima)silano, etiltris(metiletilcetoxima)silano, metiltris(metilisobutilcetoxima)silano, viniltris(metiletilcetoxima)silano, viniltris(dimetilcetoxima)silano,

feniltris(metiletilcetoxima)silano, e

feniltris(dimetilcetoxima)silano.

Se necessário, silanos adicionais tais como metiltrimetoxi silano, metiltriisopropenoxisilano,

viniltrimetoxisilano e viniltri(2-metoxietoxi J.silano podem ser usados juntos com o agente reticulador como especificado acima.

Em uma configuração preferida, solventes não são necessários na composição de primário. Entretanto, se

-2-0-necessário-,—solventes—podem—ser—usados—rra—composição de~

primário. Solventes de hidrocarbonetos convencionais tais como alcanos, éteres, e similares são úteis. Preferivelmente, o solvente tem um baixo ponto de ebulição. Em uma configuração, o solvente usado é hexano. A composição de primário pode conter adicionalmente de 5 a 1.000 ppm de um catalisador, baseado no peso total do organopolisiloxano contendo silanol e do silicato de alquila na composição de primário. 0 catalisador promove a reação de condensação entre os componentes da composição de primário. Os catalisadores adequados incluem, mas não estão limitados a, cloreto férrico, octoato de ferro, um sal de ácido carboxílico de zinco, titânio, estanho, zircônio ou uma combinação dos mesmos, tal como, por exemplo, 2-etilhexanoato de zinco, octoato de zinco, um titanato éster, titanato de tetraisopropila, titanato de tetrabutila, dilaurato de dibutilestanho, dineodecanoato de dimetilestanho, dioctoato de 10

15

-2-0-

25

30

dibutilestanho, óxido de dimetilestanho, oleato de dimetilhidroxiestanho, bis(acetilacetonato) de

dibutilestanho, e 2-etilhexanoato de zircônio. Em uma configuração preferida, o catalisador é cloreto férrico. A composição da camada superior que pode ser usada para formar uma camada de revestimento superior cobrindo a camada de primário contém um organopolisiloxano com funcionalidade de alquenila, um organohidrogensiloxano, um catalisador de hidrosililação, e opcionalmente um solvente. O organopolisiloxano com funcionalidade de alquenila está presente na composição da camada superior em uma quantidade variando de cerca de 0,5 a cerca de 30% em peso, pref erivelmente de 1 a cerca de 10% em peso baseado no teor de sólidos da composição da camada

superior._O organohidrogensiloxano cstá_presente em uma.

quantidade tal que os grupos com funcionalidade de CiH e Si-alquenila (Vi) na composição da camada superior estejam em uma razão molar de 0,8 a 10 e pref erivelmente de 1,2 a 8, mais preferivelmente de 1,5 a 5. O

c a tad-i-sa dor-de-h i drosil i 1 ação-está-presente-em-uma~

quantidade de cerca de 5 a cerca de 500 ppm, pref erivelmente de cerca de 10 a cerca de 100 ppm, baseado no peso total do organopolisiloxano com funcionalidade de alquenila e organohidrogensiloxano na composição da camada superior.

O organopolisiloxano com funcionalidade de alquenila adequado para uso na composição da camada superior pode ser um polisiloxano interrompido com cadeia de vinila tendo a fórmula geral:

R

14

R14

I

H2C=CH-Si—O-j-SiO-

R

14

R

14

R

14

SiO

R

15

R

14

-SHCH=CH2

R

14

(Fórmula IV)

onde R14 é um radical de hidrocarboneto monovalente livre

de insaturação, R15 é um radical de hidrocarboneto tendo insaturação alquenila, χ é de 0 a 6.300, y é de 0 a 250, com a ressalva que a soma de χ + y seja pelo menos 80. Em uma configuração, R inclui grupos arila, alcarila ou alquila substituídos ou não substituídos.

Pref erivelmente, R14 é um alquila, tal como metila, etila, propila, preferivelmente um grupo metila, e R15 é um grupo vinila ou vinil éter.

Exemplos de organopolisiloxanos com funcionalidade de alquenila lineares preferidos da fórmula acima que são adequados para a composição da camada superior desta invenção incluem

(CH2=CH) (CH3) 2SiO [Si (CH3) 20] ioo [Si (CH3) (CH2CH2CH2CH2CH=CH2) 0] 2 -Si (CH3) 2 (CH=CH2) ,

(CH2=CH) (CH3)2SiO[SÍ (CH3)2O] ioo [Si (CH3) (CH=CH2 ) O] 2Si (CH3) 2 (CH

=CH2) , ____________.. ,_ ... _

(CH2=CH) (CH3) 2SiO [Si (CH3) 20] 6300 [Si (CH3) (CH=CH2) O] 250Si (CH3) 2 ( CH=CH2) ,

(CH2=CH) (CH3) 2SÍ0 [Si (CH3) 20]; 6300_[Si (CH3JJCH=CH^o] 6Si (CH3) 2 (C_ ~H=CH2) , "" —

-2-0-(CH2=C-H-) (GH3) 2-S-iO [-S-Í (-GH3 )-ζΘ] ff-0-Si (-&H3 ^2-(CH=CHt)-,-

(CH2=CH)2SiO [Si (CH3) (CH=CH2) OJi50Si (CH3) 2 (CH=CH2) , e

misturas dos mesmos.

O organohidrogensiloxano da composição da camada superior é um hidrogênio siloxano substancialmente linear tendo uma fórmula selecionada do grupo consistindo de: MDrDflsM MDilrM MDrDHsMH MHDrDHsMH, e MfiDrMti

onde M é definido como R163SiOi/2 Mti é definido como HgR163-gSiOi/2 D = R16R16SiO2Z2 Dh = R16HSi02/2

onde cada R16 é independentemente um hidrocarboneto monovalente de 1 a 40 átomos de carbono, preferivelmente de 1 a 20 átomos de carbono, mais preferivelmente de 1 a 6 átomos de carbono e o mais preferivelmente 1 átomo de carbono, os subscritos r e s podem ser zero ou positivos sendo que a soma de r e s varia de cerca de 10 a cerca de 100, com a ressalva que a soma de r e g seja pelo menos 2.

Em uma outra configuração da invenção, R16 inclui grupos arila, alcarila ou alquila substituídos ou não substituídos. Preferivelmente, R16 é um alquila, tal como um grupo metila.

Em uma configuração preferida, o organohidrogensiloxano é MDtikM, onde k é maior que 0 e menor que cerca de 100, preferivelmente de 1 a 50, mais preferivelmente de 3 a 25 e o mais pref erivelmente de 5 a 10. M e Dh são como definidos acima. Catalisador ._de hidrosililação. dc ,platina- convencional pode ser usado como um catalisador de hidrosililação, catalisando a reação de adição entre a ligação múltipla carbono-carbono no poliorganosiloxano__com funcionalidade de alquenila descrito acima e os átomos de hidrogênio

20-lrgados—com—s±±±c±o-(~=S i Ff) rro agente re ITicul a do r dê"

organohidrogensiloxano da invenção. Em geral, qualquer catalisador de hidrosililação para composições de silicone de reticulação por adição pode ser usado. Aqueles preferivelmente usados são catalisadores contendo metal, tais como platina, paládio, irídio, ródio e rutênio, com preferência dada à platina e compostos de platina. Particular preferência é dada aos complexos de platina-vinilsiloxano solúveis em poliorganosiloxano e ácido hexacloroplatínico. Opcionalmente, a composição da camada superior contém um inibidor para os catalisadores de metal de hidrosililação. Os inibidores são bem conhecidos na técnica de organosilício. Exemplos de várias classes de tais inibidores de catalisador de metal incluem compostos orgânicos insaturados tais como aminas etilenicamente ou aromaticamente insaturadas, a patente U.S. n° 4.337.332; compostos acetilênicos, patentes U.S. nos 3.445.420; 4.347.346 e 5.506.289; isocianatos etilenicamente insaturados, patente U.S. n° 3.882.083; siloxanos olefinicos, patente U.S. n° 3.989.667; diésteres de hidrocarbonetos insaturados, patente U.S. n° 4.256.870;

4.476.166 e 4.562.096, e eno-inos conjugados, patentes U.S. nos 4.465.818 e 4.472.563; outros compostos orgânicos tais como hidroperóxidos, patente U.S. n° 4.061.609; cetonas, patente U.S. n° 3.418.731; sulfóxidos, aminas, fosfinas, fosfitos, nitrilas, patente U.S. n° 3.344.111; diaziridinas, patente U.S. n° 4.043.977; meio ésteres e meias amidas, patente U.S. η 4.533.575; e vários sais, tais como a patente U.S. η 3.461.185. É acreditado que a composição desta invenção possa compreender um inibidor a partir de qualquer uma destas_ classes_de inibidores. _ . - —- -— — —

Os inibidores podem ser selecionados do grupo consistindo de amidas etilenicamente insaturadas, amidas

aromaticamente insaturadas, compostos acetilênicOS^ isocianatos etilenicamente insaturados, siloxanos

o

O

-2-0-ole-f tni-eos,-di és te re s-de-hidrocarbonetos insaturado s,

monoésteres de hidrocarbonetos insaturados de ácidos insaturados, eno-inos conjugados, hidroperóxidos, cetonas, sulfóxidos, aminas, fosfinos, fosfitos, nitrilas, e diaziridinas. Opcionalmente, solventes podem ser usados nas composições da camada superior. Em uma configuração preferida, a composição da camada superior inclui de cerca de 7 0 a cerca de 99,5% em peso,.preferivelmente de cerca de 80 a cerca de 95% em peso de um solvente inerte. Os solventes adequados incluem alquila ou hidrocarbonetos aromáticos ou misturas dos mesmos. Os solventes exemplares incluem mas não estão limitados a heptanos, hexanos, e xilenos. Opcionalmente, éteres e alcoóis podem ser incluídos em quantidades menores, usualmente não mais que 25% do sistema solvente. Os alcoóis exemplares incluem metanol, etanol, propanol, isopropanol, n-butanol, ter-butanol, metoxipropanol, etileno glicol, dietileno glicol butil éter, ou combinações dos mesmos. Outros solventes orgânicos misciveis em água tais como acetona, metil etil cetona, etileno glicol monopropil éter, e 2-butoxi etanol, também podem ser utilizados em quantidades pequenas se desejado.

Tanto a composição de primário quanto a composição da camada superior podem ser produzidas simplesmente misturando os componentes descritos acima. Uma vez que as composições de primário e camada superior estejam formadas, elas podem ser aplicadas à superfície metálica de um artigo ou dispositivo.

De acordo com uma outra configuração da invenção, é provido um método para produzir um artigo ou um dispositivo tendo uma superfície metálica revestida compreendendo _as_ etapas _de: (1)_ prover _um. artigo- ou um dispositivo tendo pelo menos uma superfície metálica; (2) prover uma composição de primário e uma composição de revestimento de acordo com a presente ^invenção; „_ (3J . _ contatar a citada superfície metálica com a citada

2_0__composição-de-p-r i-má-r i o-para-farmar umã camada de

primário; (4) contatar a citada camada de primário com a citada composição de camada superior para formar uma camada superior; (5) curar a citada camada de primário e a citada camada superior produzindo desta forma o citado artigo ou dispositivo.

A composição de primário pode ser aplicada à superfície metálica empregando técnicas conhecidas por alguém experiente na arte, p.ex., por imersão, pincelamento, esfregamento, por spray, imersão total, etc., com imersão e spray sendo as técnicas preferidas. Se a composição de primário contiver um solvente, é preferível evaporar o solvente primeiro antes de aplicar a composição da camada superior ao substrato.

As composições de camada superior podem ser aplicadas à superfície metálica com primário também por técnicas tais como imersão, pincelamento, esfregamento, por spray, imersão total, etc. Preferivelmente, as agulhas são imersas na composição da camada superior para formar uma camada superior sobre a agulha.

A cura do primário e da camada superior pode ser realizada por métodos convencionais bem conhecidos na arte, por exemplo, cura térmica via estufa. As condições de cura adequadas são dependentes das composições de revestimento. Uma condição de cura preferida é aquecer o substrato revestido de 80 a 300°C por um ou dois segundos até cerca de 20 minutos. A condição de cura mais preferida é aquecer o substrato revestido de 80 a 200°C por cerca de 5 segundos a cerca de 5 minutos. O artigo ou dispositivo revestido da invenção pode ser usado em muitas aplicações. Uma vez que os revestimentos sobre os artigos são duráveis e exibem baixo coeficiente de atrito,_ os_revestimentos são particularmente—úteis em artigos ou dispositivos relacionados com cuidados com a saúde, por exemplo, dispositivos cirúrgicos, agulhas, preferivelmente agulhas cirúrgicas, lâminas jde barbear, dispositivos para corte/fatiamento. Aplicar este

-20-re-ve-s-t-i-mento—a—di-sposit rvo~s ta~is como aguThas cirúrgicas

pode ajudar a melhorar a capacidade do dispositivo para passar pelo tecido com menos força e são portanto configurações preferidas.

Os exemplos seguintes são ilustrativos e não devem ser interpretados como limitando a invenção como divulgada e reivindicada aqui. Todas as partes e porcentagens são em peso e todas as temperaturas são em graus Celsius a menos que explicitamente registrado de outra forma. Todos os pedidos de patentes, patentes e outras publicações citados aqui são incorporados por referência em sua totalidade. Exemplos

Exemplos 1-7 e Exemplos Comparativos (a) - (g) Revestimento de Painéis de Aço Inoxidável Parte 1: Preparação de uma Composição de Primário

Componentes tendo as seguintes estruturas foram misturados para formar uma composição de primário: 84,23% S 15

de (T89i5D9)xOH, x»2-5 baseado em teor de OH a 0,5% em peso, 15,70% em peso de T (OCH2CH3) ~2,5, e 725 ppm de cloreto férrico.

Parte II: Preparação de uma composição de camada superior Os seguintes componentes foram misturados para formar uma composição de camada superior: 96,67 partes de hexano, 3,33 partes de uma goma de polidimetilsiloxano com funcionalidade de vinila (48, 34 partes de MviD63OoDvi2SoMvi mais 51,66 partes de MviD6300Dvi6Mvu). 0, 033 parte de reticulador MviDli50Mvi e 0, 028 parte de catalisador de platina.

Parte III: Preparação de Substrato Metálico Revestido Um conjunto de 14 painéis de aço inoxidável (Painel Q RS- 14, 0,06' χ 1' χ 4') foram limpos. A composição de primario_ preparada .na parte I_foi— esfregada -sobre sete - painéis com um tecido limpo, então secada ao ar por dez minutos.

Os Exemplos 1-7 de sete pajLnéis com primário _e Exemplos . Comparativos (a) - (g) de sete painéis sem primário

-2-0-restantes—foram—revestidos com a composição de camada

superior descrita na parte II usando a técnica de revestimento por imersão.

Os painéis revestidos foram então colocados em estufa de ar forçado a 190°C e deixados a curar por 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, e 5 minutos. Eles foram então removidos da estufa e deixados a resfriar para temperatura ambiente. Os coeficientes de atrito cinéticos (CoF) contra substrato de poliuretano de cada revestimento foram medidos e os resultados foram mostrados na Tabela 1. 0 testador de Deslizamento/Descascamento SP-101B de Instrumentors, Inc. foi usado para executar o teste de CoF de acordo com a Norma ASTM D-1894. A partir dos resultados, pode ser visto que a presença de uma camada de primário ajuda a reduzir o coeficiente de atrito dos revestimentos. Por exemplo, como mostrado no exemplo 7 e exemplo comparativo (g), o coeficiente de atrito cinético foi reduzido de 0,027 para 0,009 quando o painel metálico estava com primário se comparado com um substrato sem primário.

Tabela 1

Coeficiente de Atrito (cinético) Tempo de cura @ Ex. Comparativos Exemplos (E) 190°C (EC) (minutos) Camada superior só Primário e camada superior 2 EC (a) 0, 094 El 0, 066 2,5 EC (b) 0, 094 E 2 0, 033 3 Ec (c) 0, 08 E3 0, 048 3,5 EC (d) 0, 082 E4 0, 044 4 EC (e) 0, 078 E5 0, 033 4,5 EC (f) 0, 072 E6 0, 025 EC(g) 0, 027 E7 0, 009

Exemplo 8-10 e Exemplos Comparativos (h) - (j) Revestimento de Placas de Tungstênio Um conjunto de seis placas de tungstênio polidas foram = —- intensamente =Iimpadas^ ΐοπτ "solvente"- tricloroetiTeno e deixadas a secar. Três das placas foram revestidas com a composição de primário preparada na parte I, Exemplo 1, prirneijro _ esfregando a- composição -de- primário -sobre as placas com um tecido sem fiapos, então deixando a composição de primário secar por cinco minutos. Três das placas restantes não receberam primário.

A seguir, as três placas com primário e três sem primário foram revestidas com a composição de camada superior descrita na parte II, Exemplo 1, usando a técnica de revestimento por imersão.

As placas revestidas foram divididas em três conjuntos, cada conjunto contendo uma placa com primário e uma sem primário. O primeiro conjunto das placas revestidas, Exemplo 8 e Exemplo Comparativo (h) , foram curadas a 200°C por 90 segundos; o segundo conjunto das placas revestidas, Exemplo 9 e Exemplo Comparativo (i), foram curadas a 185°C por 120 segundos; e o terceiro conjunto das placas revestidas, Exemplo 10 e Exemplo Comparativo (j), foram curadas a 200°C por 120 segundos. Todas as placas revestidas foram deixadas a resfriar para temperatura ambiente. Depois cada placa no primeiro conjunto foi esfregada com um dedo com quantidade significativa de pressão, as placas do primeiro conjunto foram testadas quanto ao valor de liberação de acordo com o procedimento seguinte: uma fita adesiva standard Tesa7475 de uma polegada de largura fabricada por Tesa Alemanha foi aplicada a cada placa; a fita recebeu passagem de rolo com o rolo de borracha mecânico de 4,5 libras a 12 polegadas por minuto para remover ar e garantir contato uniforme de adesivo com a superfície revestida; a fita foi então extraída da placa a velocidade de 12 polegadas por minuto, ângulo de 180 graus; e a força necessária para extrair a fita foi medida em Testador de Liberação e Adesão TMI. Os resultados são mostrados na Tabela 2 abaixo. Testes de esfregar^ dedo^ foram .apLicados_a .metade -da-área· revestida em cada placa no segundo e terceiro conjuntos. A outra metade da área revestida em cada placa ficou intocada. A área esfregada e a área não esfregada ^emi cada, placa "foi então testada separadamente quanto ao valor de

Liberação-de- -acordo- eom- -o- prO"cedime~n~t~o_d"e s c rxt o a cima . Os resultados são mostrados na Tabela 2 abaixo.

Tabela 2

Tempo de cura (segundos)/ Valor de Liberação (gramas/polegada) Temperatura (0C) Área esfregada Área não esfregada 90/200 E8 422 C(h) 1452 120/185 E9 903 E9 20 C(i) 1665 C(i) 48 120/200 E(IO) 125 E(IO) 10 C(j) 1297 C(j) 22

Valores de liberação mais baixos indicam tipicamente boa cobertura de revestimento, e um aumento no valor de liberação após esfregamento indica perda de cobertura. Os resultados na Tabela 2 indicam que uma composição de primário de acordo com a invenção melhora significativamente a ancoragem da camada superior. Por exemplo, como comparado com os exemplos comparativos sem primário (h) - (j), os exemplos com primário 8-10 mostram uma liberação significativamente mais baixa da fita acrílica de placas de tungstênio depois que as placas foram expostas ao teste de esfregamento. Adicionalmente, embora os valores de liberação aumentassem para placas tanto com primário quanto sem primário após elas serem esfregadas, as diferenças entre as áreas não esfregadas e áreas esfregadas para os exemplos com primário 8-10 são significativamente mais

baixos que para os exemplos comparativos sem primário (h) - (j) ·

Embora a invenção tenha sido descrita acima com referências a configurações específicas da mesma, é aparente que muitas alterações, modificações e variações podem ser feitas sem se desviar do conceito inventivo divulgado aqui. Consequentemente, é intencionado abranger todas tais alterações, modificações e variações que caiam dentro do espírito e amplo escopo das reivindicações anexas.

Claims (23)

1. Artigo, compreendendo uma superfície metálica, uma camada de primário disposta sobre a citada superfície metálica, e uma camada superior disposta sobre a citada camada de primário, caracterizado pelo fato de a citada camada de primário ser formada de uma composição de primário contendo uma resina de organopolisiloxano contendo silanol e um agente reticulador selecionado do grupo consistindo de silicatos de alquila, ácido bórico, 10 boratos, acetoxisilanos, cetoximasilanos, e combinações dos mesmos, e sendo que a citada camada superior é formada de uma composição de camada superior contendo um poliorganosiloxano com funcionalidade de alquenila.

2. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada superfície metálica compreender um metal selecionado do grupo consistindo de aço inoxidável, tungstênio, níquel, cobalto, molibdênio, estanho, vanádio, titânio, alumínio, ferro, cobre, zinco, prata, chumbo, e combinações dos mesmos.

3. Artigo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a citada superfície metálica ser feita de aço inoxidável.

4. Artigo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a citada superfície metálica conter tungstênio.

5. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a resina de organopolisiloxano contendo silanol na composição de primário ser representada pela fórmula seguinte: MaDbTcQd (Fórmula I) onde M = R1R2R3SiOiz2; D = R4R5SiO2; T = R6Si03/2; e Q = S1O4/2, onde os subscritos a, b, c, e d são zero ou positivos e são escolhidos tal que a resina tenha uma viscosidade, baseada em uma solução de sólidos a 50% em peso em um solvente aromático, variando entre cerca de 5 centistokes e 10.000 centistokes, e onde cada R1, R2, R3, R4, R5, e R6 é selecionado independentemente do grupo de hidrogênio, hidroxila, radicais alquila monovalentes Ci a C6o; radicais haloalquila monovalentes Ci a C6o; radicais arila monovalentes Cx a Côo; radicais alquilarila monovalentes Ci a Ceot e radicais haloalquilarila monovalentes Ci a C6Qr sujeitos à limitação que pelo menos um de R1, R2, e R3 seja hidroxila.

6. Artigo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o organopolisiloxano contendo silanol ser representado pela Fórmula (II): DeTf (Fórmula II) onde D = R7R8SiO2Z2; T = R9Si03/2, onde cada R7, R8 e R9 é independentemente alquila, hidroxila, alcoxi ou aciloxi, com a ressalva que pelo menos um de R7, R8 e R9 por molécula seja hidroxila, e seja de cerca de 160 a cerca de 450, e f seja de 15 a cerca de- 50». ■ —■ - — --= = ^

7. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o citado silicato de alquila na citada composição de primário ser um condensado obtido hidrolisando parcialmente pelo menos um silicato de tetraalquila representado pela fórmula seguinte: Si (OR10) (OR11) (OR12) (OR13), sendo que cada ocorrência de R10, R11, R12 e R13, representa um grupo alquila contendo 1 a 4 átomos de carbono.

8. Artigo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o citado silicato de alquila ser um condensado de silicato de tetraetila.

9. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada composição de primário conter adicionalmente um catalisador de condensação.

10. Artigo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o citado catalisador ser cloreto férrico.

11. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o citado organopolisiloxano com funcionalidade de alquenila ser um polisiloxano de cadeia interrompida com vinila tendo a fórmula geral: <formula>formula see original document page 22</formula> (Fórmula IV) onde R14 é um radical de hidrocarboneto monovalente livre de insaturação, R15 é um radical de hidrocarboneto tendo uma insaturação alquenila, χ é de 0 a 6.300, y é de 0 a250, com a ressalva que a soma de χ + y seja pelo menos80.

12. Artigo, de acordo com a reivindicação caracterizado pelo fato de R <formula>formula see original document page 22</formula> ser metila, a reivindicação 11, ser 1, vinila ou vinil éter.

13. Artigo, de acordo com a caracterizado pelo fato de o organohidrogensiloxano ser um hidrogênio siloxano substancialmente linear tendo uma fórmula selecionada do grupo consistindo de: MDrDiisM MDlirM MDrDHsMH MiiDrDiisMii, e MiiDrMii onde M é definido como R163SiOiz2 Mn é definido como HgR163-gSiOi/2 D = R16R16SiO2Z2 Dii = R16HSi02/2 ,16 onde cada R10 é independentemente um hidrocarboneto monovalente de 1 a 40 átomos de carbono, os subscritos r e s podem ser zero ou positivos sendo que a soma de r e s varia de cerca de 10 a cerca de 100, com a ressalva que a soma de r e g seja pelo menos 2.

14. Artigo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o organohidrogensiloxano ser MDlikM, onde f é maior que 0 e menor que cerca de 100, M e Dh são como definidos na reivindicação 12.

15. Artigo, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o catalisador de hidrosililação ser um complexo baseado em platina.

16. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada composição de camada superior conter um solvente.

17. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser uma agulha cirúrgica.

18. Artigo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser um dispositivo cirúrgico.

19. Método para produzir um artigo ou um dispositivo tendo ' uma superfície metálica revestida, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (1) prover um artigo ou um dispositivo tendo pelo menos, uma superfície metálica; (2) prover uma composição de primário e uma composição de revestimento como identificada na reivindicação 1; (3) contatar a citada superfície metálica com a citada composição de primário para formar uma camada de primário; (4) contatar a citada camada de primário com a citada composição de camada superior para formar uma camada superior; (5) curar a citada camada de primário e a citada camada superior produzindo desta forma o citado artigo ou dispositivo.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de a etapa de contatar a superfície metálica com a composição de primário ser selecionada do grupo consistindo de imersão, pulverização, pincelamento ou esfregamento.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma etapa de secar a composição de primário para formar uma camada de primário.

22. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de a citada camada de primário e a citada camada superior serem curadas a uma temperatura de 80 a 300°C por cerca de um segundo a vinte minutos.

23. Artigo ou dispositivo, caracterizado pelo fato de ser preparado pelo método conforme identificado na reivindicação 19.