ES2201280T3

ES2201280T3 - Procedimiento para la fabricacion de un polimero poroso a partir de una mezcla.

Info

Publication number: ES2201280T3
Application number: ES97914274T
Authority: ES
Inventors: Hassan Chaouk; Gordon Francis Meijs; Bronwyn Glenice Laycock
Original assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO; Novartis AG
Current assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO; Novartis AG
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1997-03-20
Publication date: 2004-03-16
Anticipated expiration: 2017-03-20
Also published as: BR9708357A; DE69722603D1; JP2000508005A; CA2248162A1; KR20000004952A; EP0889924A1; US6015609A; CN1217003A; EP0889924B1; NO984478D0; AR006376A1; NO984478L; AU717979B2; DE69722603T2; ATE242286T1; WO1997035904A1; ID18815A; NZ332034A; AU2158297A

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO DE PRODUCCION DE UN POLIMERO POROSO, QUE COMPRENDE LAS SIGUIENTES FASES: I) FORMAR UNA MEZCLA QUE COMPRENDE UN COMPONENTE POLIMERIZABLE Y UN DISOLVENTE ORGANICO, TAL QUE EL COMPONENTE POLIMERIZABLE COMPRENDE COMO MINIMO UN MACROMONOMERO QUE TIENE AL MENOS UNA UNIDAD DE PERFLUOROPOLIETER; II) POLIMERIZAR DICHA MEZCLA, DE FORMA QUE, INMEDIATAMENTE DESPUES DE DICHA POLIMERIZACION, AL MENOS UNA PROPORCION CONSIDERABLE DE DICHO DISOLVENTE ORGANICO ESTA EN FORMA DE UNA FASE DISCRETA Y CONSTITUYENDO DICHA FASE DISCRETA DE DISOLVENTE ORGANICO UNA RED INTERPENETRANTE A TRAVES DE LA MEZCLA, O DISPERSANDOSE A TRAVES DE LA MEZCLA; E III) ELIMINAR DICHA FASE DISOLVENTE ORGANICA DISCRETA.

Description

Procedimiento para la fabricación de un polímero poroso a partir de una mezcla

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir polímeros porosos, en particular a un procedimiento para polimerizar o copolimerizar monómeros que incorporan perfluoropoliéteres para formar polímeros porosos y a polímeros porosos que comprenden perfluoropoliéteres obtenidos de acuerdo con dicho procedimiento.

En muchas aplicaciones se ha encontrado ventajoso que los polímeros sean porosos. El grado de porosidad requerido depende de la aplicación. Por ejemplo, la filtración con membrana depende del uso de polímeros microporosos para efectuar separaciones de diversos materiales. Además, las láminas macroporosas de polímeros químicamente resistentes encuentran uso intensivo como separadores de células en células para electrólisis o almacenamiento de electricidad.

Pueden formarse poros en el polímero durante el procedimiento de fabricación de un artículo de la conformación deseada o pueden formarse en el artículo después de la fabricación. Hay una variedad de métodos conocidos en la técnica para la introducción de porosidad en polímeros sintéticos, tales como los descritos en WO 90/07575, WO 91/07687, US-A-5.244.799, US-A-5.238.613 o US-A- 4.799.931. Algunos se basan en un procedimiento de perforación o mordentado después de que se haya formado el polímero. Así, se han usado partículas de alta energía o radiación electromagnética, tal como la emitida a partir de láseres, según se describe en WO 91/07687. Estos procedimientos generalmente exigen mucha mano de obra y consumen mucho tiempo.

Menos comúnmente, la porosidad puede ser una propiedad inherente del polímero y la porosidad puede mantenerse a medida que el polímero se forma en la conformación deseada para una aplicación particular. Es particularmente ventajoso que la porosidad se introduzca durante las etapas de formación del polímero. Esto es generalmente económico y, en casos apropiados, puede alcanzarse un buen control sobre la porosidad y el tamaño de los poros.

Los polímeros basados en perfluoropoliéteres, en general, tienen muchas propiedades únicas y deseables. Estas incluyen resistencia al ensuciamiento por materiales proteínicos y otros, una flexibilidad excelente, transparencia, alta resistencia a temperaturas extremas y excepcional resistencia química y a la oxidación. Estas propiedades harían a los polímeros basados en perfluoropoliéter particularmente adecuados para una variedad de aplicaciones y serían particularmente adecuados para usar como membranas si estuvieran disponibles métodos para la introducción económica de porosidad. En efecto, ha habido una necesidad percibida durante mucho tiempo de materiales de membrana con los atributos previos. Los materiales de membrana basados en politetrafluoroetileno (PTFE) proporcionan una solución parcial a esta necesidad. Sin embargo, a diferencia de los polímeros basados en perfluoropoliéter, que pueden curarse fácilmente y formarse como artículos mediante polimerización in situ, los materiales basados en PTFE tienen la desventaja de ser difíciles de fabricar y elaborar como artículos. Además, los procedimientos de estiramiento tales como los descritos en US-A-3.953.566 (Gore) dan un intervalo algo limitado de tamaño y conformación de las porosidades y son difíciles de controlar.

Debido a las propiedades mencionadas previamente, los polímeros basados en perfluoropoliéter son materiales altamente deseables para lentes de contacto y otros dispositivos oftálmicos (US-A-4.440.918, US-A-4.818.801); si tales materiales pudieran hacerse porosos para permitir la transferencia de fluidos lagrimales o nutrientes, sus utilidades se mejorarían considerablemente.

A pesar de las ventajas potenciales obvias de estos materiales, no han estado disponibles previamente polímeros de perfluoropoliéter porosos.

En ciertos polímeros la porosidad puede ser una red interpenetrante de agujeros, celdillas cerradas o una combinación de los mismos. Esto puede alcanzarse mediante polimerización en presencia de un material insoluble denominado a menudo un porógeno. La percolación subsiguiente del porógeno da lugar a intersticios a través del material polímero formado. El cloruro sódico es uno de tales materiales que se ha usado. Una desventaja de este procedimiento es la dificultad de establecer la suspensión de porógeno en la mezcla de polimerización. Las suspensiones inestables pueden conducir a un producto heterogéneo e inaceptable. En muchos casos, la optimización intensiva de la viscosidad del sistema y el tipo de porógeno se necesita para obtener un resultado satisfactorio. Además, el procedimiento está limitado en términos de la disponibilidad de porógenos adecuados para introducir los intervalos deseados de tamaños de poros.

Un método conveniente y versátil para obtener materiales porosos es la polimerización de microemulsiones co-continuas. La polimerización de microemulsiones implica la polimerización de una mezcla isotrópica estable de una fase aceitosa y una fase acuosa estabilizada por tensioactivos. La fase aceitosa generalmente contiene el monómero polimerizable, que se polimeriza alrededor de gotículas continuas de la fase acuosa estabilizada por tensioactivos o alrededor de una fase acuosa co-continua. Típicamente, no se usan disolventes orgánicos en la fase acuosa.

Se apreciará que los productos fluoroquímicos, tales como los perfluoropoliéteres, poseen características inusuales en su interacción con otras sustancias. Una energía superficial inusualmente baja es una de tales características. Otra característica es la baja solubilidad en muchos disolventes, especialmente agua. La baja energía superficial y la baja propensión a absorber muchos materiales comunes son, en parte, responsables de su excelente resistencia a las incrustaciones y a la degradación y de la utilidad de los fluoropolímeros en aplicaciones no adherentes y resistentes a las manchas. Otra consecuencia de la baja energía superficial y solubilidad de los productos fluoroquímicos es que son muy difíciles de alcanzar emulsiones y microemulsiones estables en medios acuosos y otros medios comunes. Por ejemplo, los tensioactivos estándar bien conocidos en la técnica son ineficaces para establecer microemulsiones acuosas que contienen perfluoropoliéteres. De acuerdo con esto, los procedimientos estándar para elaborar microemulsiones son ineficaces para monómeros basados en perfluoropoliéter.

Se ha encontrado ahora un procedimiento para la producción de polímeros porosos basados en perfluoropoliéteres. Este permite que estos materiales altamente estables y resistentes se utilicen en forma porosa. De acuerdo con esto, se proporciona un procedimiento para la producción de un polímero poroso, que comprende las etapas de:

i) formar una mezcla que comprende un componente polimerizable y un disolvente orgánico, en la que el componente polimerizable comprende al menos un macromonómero que tiene al menos una unidad de perfluoropoliéter;

ii) polimerizar dicha mezcla, en donde inmediatamente después de la polimerización de dicha mezcla al menos una proporción sustancial de dicho disolvente orgánico está en la forma de una fase discreta y en donde dicha fase de disolvente orgánico discreta forma una red interpenetrante a través de la mezcla o se dispersa a través de la mezcla; y

iii) retirar la fase de disolvente orgánico discreta.

El componente polimerizable incluye al menos un macromonómero que tiene al menos una unidad de perfluoropoliéter. Se entenderá por los expertos en la técnica que los términos "unidad de perfluoropoliéter" y "unidad de PFPE" significan preferiblemente el resto de fórmula PFPE

-OCH_{2}CF_{2}O(CF_{2}CF_{2}O)x(CF_{2}O)yCF_{2}CH_{2}O- (PFPE)

en la que las unidades de CF_{2}CF_{2}O y CF_{2}O pueden distribuirse aleatoriamente o distribuirse como bloques a lo largo de la cadena y en donde x e y pueden ser iguales o diferentes, tal que el peso molecular del poliéter perfluorado esté en el intervalo de 242 a 4.000.

Preferiblemente, x en la Fórmula (PFPE) está en el intervalo de 0 a 20, más preferiblemente en el intervalo de 8 a 12, e y está en el intervalo de 0 a 25, más preferiblemente en el intervalo de 10 a 14. Aún más preferiblemente, x e y en la Fórmula (PFPE) son ambos diferentes de cero, de modo que x está en el intervalo de 1 a 20, más preferiblemente en el intervalo de 8 a 12, e y está en el intervalo de 1 a 25, más preferiblemente en el intervalo de 10 a 14.

Macromonómeros preferidos que tienen al menos una unidad de perfluoropoliéter incluyen, pero no se limitan a, los de fórmula I, II y III, según se especifica más adelante aquí:

Macromonómeros de fórmula (I):

(I)Q-(PFPE-L) _{n-1}-PFPE-Q

macromonómeros de fórmula (II):

(II)Q-B-(L-B) _{n}-T

y macromonómeros de fórmula (III)

(III)Q-PFPE-L-M-L-PFPE-Q

en donde en estas fórmulas

Q puede ser igual o diferente y es un grupo polimerizable,

PFPE es un residuo divalente de fórmula (PFPE) según se define previamente aquí,

L es un grupo de conexión difuncional;

es al menos 1;

en macromonómeros de fórmula (II); cada B puede ser igual o diferente y es un bloque difuncional de peso molecular en el intervalo de 100 a 4.000 y en donde al menos un B es un poliéter perfluorado de fórmula (PFPE);

en macromonómeros de fórmula (II), T es un grupo terminal univalente que no es polimerizable por radicales libres pero que puede contener otra funcionalidad; y

en macromonómeros de fórmula (III) M es un residuo de un polímero o copolímero difuncional que comprende unidades repetitivas de silicona de fórmula IV, que tiene un peso molecular preferiblemente en el intervalo de 180 a 60.000 y funcionalidades extremas como las descritas más adelante

(IV)---O

\melm{\delm{\para}{R ^{2} }}{S}{\uelm{\para}{R ^{1} }}

i---

en donde R^{1} y R^{2} pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo, alquilo sustituido con halo, y similares. R^{1} y R^{2} son preferiblemente metilo.

En las fórmulas (I), (II) y (III), se prefiere que n esté en el intervalo de 1 a 5, más preferiblemente n esté en el intervalo de 1 a 3. Los macromonómeros en los que n es 1 son particularmente preferidos.

Q es un grupo polimerizable que comprende preferiblemente un resto etilénicamente insaturado que puede entrar en una reacción de polimerización por radicales libres. Preferiblemente, Q es un grupo de la fórmula A

(A)P_{1}---(Y)_{m}---(R'---X_{1})_{p}-

en la que P_{1} es un grupo polimerizable por radicales libres;

Y es -CONHCOO-, -CONHCONH-, OCONHCO-, -NHCONHCO-, -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- o -OCONH-;

m y p, independientemente uno de otro, son 0 ó 1;

R' es un radical divalente de un compuesto orgánico que tiene hasta 20 átomos de carbono;

X_{1} es -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- o -OCONH-.

Un grupo polimerizable por radicales libres P_{1} es, por ejemplo, alquenilo, alquenilarilo o alquenilarilenalquilo que tiene hasta 20 átomos de carbono. Ejemplos de alquenilo son vinilo, alilo, 1-propen-2-ilo, 1-buten-2-, -3- y -4-ilo, 2-buten-3-ilo, y los isómeros de pentenilo, hexenilo, octenilo, decenilo y undecenilo. Ejemplos de alquenilarilo son vinilfenilo, vinilnaftilo o alilfenilo. Un ejemplo de alquenilarilenalquilo es o-, m- o p-vinilbencilo.

P_{1} es preferiblemente alquenilo o alquenilarilo que tiene hasta 12 átomos de carbono, de forma particularmente preferible alquenilo que tiene hasta 9 átomos de carbono, en particular alquenilo que tiene hasta 4 átomos de carbono.

Y es preferiblemente -COO-, -OCO-, -NHCONH-, NHCOO-, -OCONH-, -NHCO- o -CONH-, de forma particularmente preferible -COO-, -OCO-, NHCO- o -CONH-, y en particular -COO- o -OCO-.

X_{1} es preferiblemente -NHCONH-, -NHCOO- o -OCONH-, de forma particularmente preferible -NHCOO- o -OCONH-.

En una modalidad preferida, los índices m y p no son simultáneamente cero. Si p es cero, m es preferiblemente 1.

R' es preferiblemente alquileno, arileno, un grupo cicloalifático bivalente saturado que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, arilenalquileno, alquilenarileno, alquilenarilenalquileno o arilenalquilenarileno.

Preferiblemente, R' es un radical divalente que tiene hasta 12 átomos de carbono, de forma particularmente preferible un radical divalente que tiene hasta 8 átomos de carbono. En una modalidad preferida, R' es además alquileno o arileno que tiene hasta 12 átomos de carbono. Una modalidad particularmente preferida de R' es alquileno inferior, en particular alquileno inferior que tiene hasta 4 átomos de carbono.

Se prefiere particularmente que Q se seleccione del grupo que consiste en acriloílo, metacriloílo, estirilo, acrilamido, acrilamidoalquilo, metacrilato de uretano o cualesquiera derivados sustituidos de los mismos. Lo más preferiblemente, Q es un compuesto de fórmula A en la que P_{1} es alquenilo de hasta 4 átomos de carbono, Y es -COO-, R' es alquileno de hasta 4 átomos de carbono, X_{1} es -NHCOO- y m y p son cada uno 1.

\newpage

El grupo de conexión L puede ser el residuo bivalente de cualquier resto bifuncional capaz de reaccionar con hidroxilo. Precursores adecuados para L son \alpha,\omega-diepóxidos, \alpha,\omega -diisocianatos, \alpha,\omega diisotiocianatos, haluros de \alpha,\omega diacilo, haluros de \alpha,\omega ditioacilo, ácidos \alpha,\omega- dicarboxílicos, ácidos \alpha,\omega-ditiocarboxílicos, \alpha,\omega-dianhídidos, \alpha,\omega-ditioisocianatos, \alpha,\omega-dilactonas, ésteres \alpha,\omega-dialquílicos, \alpha,\omega-dihaluros, éteres \alpha,\omega-dialquílicos, \alpha,\omega-dihidroximetilamidas. Se prefiere que el grupo de conexión sea un residuo bivalente (-C(O)-NH-R-NH-C(O)-) de un diisocianato o el residuo correspondiente de un ditioisocianato en el que R es un radical orgánico divalente que tiene hasta 20 átomos de carbono.

El radical divalente R es, por ejemplo, alquileno, arileno, alquilenarileno, arilenalquileno o arilenalquilenarileno que tiene hasta 20 átomos de carbono, un grupo cicloalifático bivalente saturado que tiene de 6 a 20 átomos de carbono o cicloalquilenalquilencicloalquileno que tiene de 7 a 20 átomos de carbono.

En una modalidad preferida, R es alquileno, arileno, alquilenarileno, arilenalquileno o arilenalquilenarileno que tiene hasta 14 átomos de carbono o un grupo cicloalifático divalente saturado que tiene de 6 a 14 átomos de carbono. En una modalidad particularmente preferida, R es alquileno o arileno que tiene hasta 12 átomos de carbono o un grupo cicloalifático bivalente saturado que tiene de 6 a 14 átomos de carbono.

En una modalidad preferida, R es alquileno o arileno que tiene hasta 10 átomos de carbono o un grupo cicloalifático bivalente saturado que tiene de 6 a 10 átomos de carbono.

En un significado particularmente preferido, R es un radical derivado de un diisocianato, por ejemplo de 1,6-diisocianato de hexano, 1,6-diisocianato de 2,2,4-trimetilhexano, diisocianato de tetrametileno, 1,4-diisocianato de fenileno, 2,4-diisocianato de tolueno, 2,6-diisocianato de tolueno, diisocianato de m- o p-tetrametilxileno, diisocianato de isoforona o 1,4-diisocianato de ciclohexano.

Arilo es un radical aromático carbocíclico que no está sustituido o está sustituido preferiblemente con alquilo inferior o alcoxi inferior. Ejemplos son fenilo, tolilo, xililo, metoxifenilo, t-butoxifenilo, naftilo y fenantrilo.

Arileno es preferiblemente fenileno o naftileno, que no está sustituido o está sustituido por alquilo inferior o alcoxi inferior, en particular 1,3-fenileno, 1,4-fenileno o metil-1,4-fenileno, 1,5-naftileno o 1,8-naftileno.

Un grupo cicloalifático bivalente saturado es preferiblemente cicloalquileno, por ejemplo ciclohexileno o ciclohexilen(alquileno inferior), por ejemplo ciclohexilenmetileno, que no está sustituido o está sustituido por uno o más grupos alquilo inferior, por ejemplo grupos metilo, por ejemplo trimetilciclohexilenmetileno, por ejemplo el radical isoforona bivalente.

Para los propósitos de la presente invención, el término "inferior" en relación con radicales y compuestos, a no ser que se defina otra cosa, indica en particular, radicales o compuestos que tienen hasta 8 átomos de carbono, preferiblemente que tienen hasta 4 átomos de carbono.

Alquilo inferior tiene, en particular, hasta 8 átomos de carbono, preferiblemente hasta 4 átomos de carbono, y es, por ejemplo, metilo, etilo, propilo, butilo, terc-butilo, pentilo, hexilo o isohexilo.

El alquileno tiene hasta 12 átomos de carbono y puede ser de cadena lineal o ramificada. Ejemplos adecuados son decileno, octileno, hexileno, pentileno, butileno, propileno, etileno, metileno, 2-propileno, 2-butileno, 3-pentileno y similares.

Alquileno inferior es alquileno que tiene hasta 8 átomos de carbono, de forma particularmente preferible hasta 4 átomos de carbono. Significados particularmente preferidos de alquileno inferior son propileno, etileno y metileno.

La unidad arileno en el alquilenarileno o el arilenalquileno es preferiblemente fenileno, no sustituido o sustituido por alquilo inferior o alcoxi inferior, y la unidad alquileno allí es preferiblemente alquileno inferior, tal como metileno o etileno, en particular metileno. Estos radicales, por lo tanto, preferiblemente son fenilenmetileno o metilenfenileno.

El alcoxi inferior tiene, en particular, hasta 8 átomos de carbono, preferiblemente hasta 4 átomos de carbono, y es, por ejemplo, metoxi, etoxi, propoxi, butoxi, terc-butoxi o hexiloxi.

El arilenalquilenarileno es preferiblemente fenilen(alquilen inferior)fenileno que tiene hasta 8, en particular hasta 4, átomos de carbono en la unidad alquileno, por ejemplo fenilenetilenfenileno o fenilenmetilenfenileno.

Algunos ejemplos de diisocianatos preferidos a partir de los cuales se derivan residuos L bivalentes incluyen diisocianato de trimetilhexametileno (TMHMDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de metilendifenilo (MDI) y diisocianato de 1,6-hexametileno (HMDI).

Los bloques B pueden ser monómeros, oligómeros o polímeros. Los pesos moleculares y la composición química de cada bloque B pueden ser iguales o diferentes, con tal de que estén dentro del intervalo de pesos moleculares especificado previamente. Los bloques B pueden ser hidrófobos o hidrófilos, con tal de que al menos uno de los bloques sea de fórmula (PFPE). Otros bloques B adecuados pueden derivarse de poli(óxidos de alquileno). Cuando uno o más de los bloques B es hidrófilo, estos bloques se derivan de forma particularmente preferible de poli(óxidos de alquileno), más preferiblemente de poli(óxidos de alquileno inferior), lo más preferiblemente de los polietilenglicoles. Lo más preferido es que los bloques B se seleccionen de bloques de fórmula (PFPE) y poli(óxidos de alquileno), con tal de que al menos uno de los bloques sea de fórmula (PFPE). En dos modalidades muy preferidas de la invención hay dos bloques B en un macromonómero de fórmula II que son ambos de fórmula (PFPE), o uno de los cuales es de fórmula (PFPE) mientras que el otro se deriva de un poli(óxido de alquileno), preferiblemente de un poli(óxido de alquileno inferior), lo más preferiblemente de polietilenglicoles. "Derivado de un poli(óxido de alquileno)" en el contexto de la definición de los bloques B significa que tal bloque B difiere de un poli(óxido de alquileno) en que los dos hidrógenos terminales se han retirado de tal poli(óxido de alquileno). Para ejemplificar esto, B indica, si se deriva de un polietilenglicol, -(OCH_{2}CH_{2})_{a}O-, en donde a es el índice que indica el número de grupos etilenoxi repetidos.

El grupo terminal T es un grupo terminal univalente que no se polimeriza mediante radicales libres pero que puede contener otra funcionalidad. Grupos terminales preferidos son hidrógeno, alquilo, alquilo sustituido, arilo o arilo sustituido. Grupos T más preferidos son hidrógeno, alquilo inferior y fenilo.

Sustituyentes adecuados para Q o T pueden seleccionarse de: alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, halo, haloalquilo, haloalquenilo, haloalquinilo, haloarilo, hidroxi, alcoxi, alqueniloxi, ariloxi, haloalcoxi, haloalqueniloxi, haloariloxi, amino, alquilamino, alquenilamino, alquinilamino, arilamino, acilo, aroílo, alquenilacilo, arilacilo, acilamino, alquilsulfoniloxi, arilsulfeniloxi, heterociclilo, heterocicliloxi, heterociclilamino, haloheterociclilo, alcoxicarbonilo, alquiltio, alquilsulfonilo, ariltio, arilsulfonilo, aminosulfonilo, dialquilamino y dialquilsulfonilo, que tienen hasta 10 átomos de carbono.

El polímero difuncional del que se deriva M contiene una funcionalidad terminal independientemente seleccionada en cada extremo que puede reaccionar con el precursor del grupo de conexión L de modo que se forme un enlace covalente. La funcionalidad terminal preferida es hidroxilo o amino. Tal funcionalidad puede estar enlazada a las unidades de siloxano en M por medio de un grupo alquenilo u otro espaciador no reactivo. Restos terminales preferidos son hidroxialquilo, hidroxialcoxialquilo y alquilamino. Hidroxialquilos especialmente preferidos son hidroxipropilo e hidroxibutilo; hidroxialcoxialquilos especialmente preferidos son hidroxietoxietilo e hidroxietoxipropilo. Grupos R^{1} y R^{2} preferidos son metilo.

Residuos M preferidos en la fórmula III que se especifica previamente son de fórmula B

2

donde n es un número entero de 5 a 10; Alk es alquileno que tiene hasta 20 átomos de carbono, no interrumpido o interrumpido por oxígeno; y los radicales R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4}, independientemente unos de otros, son alquilo, arilo o alquilo sustituido con halo; y X_{3} es -O- o -NH-.

En un significado preferido, n es un número entero de 5 a 70, de forma particularmente preferible de 8 a 50, en particular de 10 a 28.

En un significado preferido, los radicales R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4} son, independientemente unos de otros, alquilo inferior que tiene hasta 8 átomos de carbono, de forma particularmente preferible alquilo inferior que tiene hasta 4 átomos de carbono, especialmente alquilo inferior que tiene hasta 2 átomos de carbono. Una modalidad particularmente preferida adicional de R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4} es metilo.

Alquileno interrumpido por oxígeno es preferiblemente alquilen(inferior)-oxi-alquileno(inferior) que tiene hasta 6 átomos de carbono en cada uno de los dos restos alquileno inferior, más preferiblemente alquilen(inferior)-oxi-alquileno(inferior) que tiene hasta 4 carbonos en cada uno de los dos restos alquileno inferior, siendo ejemplos etilen-oxi-etileno o etilen-oxi-propileno.

Alquilo sustituido con halo es preferiblemente alquilo inferior sustituido por uno o más, especialmente hasta tres, halógenos tales como fluoro, cloro o bromo, siendo ejemplos trifluorometilo, clorometilo, heptafluorometilo o bromoetilo.

Un macromonómero preferido es de fórmula I en la que n está en el intervalo de 2 a 5, L es un residuo bivalente (-C(O)-NH-R-NH-C(O)-) de un diisocianato en el que R es alquileno, arileno, alquilenarileno, arilenalquileno o arilenalquilenarileno que tiene hasta 14 átomos de carbono o un grupo cicloalifático divalente saturado que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y Q es un compuesto de fórmula A en la que P_{1} es alquenilo de hasta 4 átomos de carbono, Y es -COO-, R' es alquileno de hasta 4 átomos de carbono, X_{1} es -NHCOO- y m y p son cada uno 1.

Un macromonómero preferido de fórmula I es uno en el que n está en el intervalo de 2 a 5, L es el residuo bivalente derivado de diisocianato de trimetilhexametileno (TMHMDI) y Q es el residuo derivado de metacrilato de isocianatoetilo.

Una modalidad preferida de esta invención se dirige a un macromonómero de fórmula 1:

CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-(PFPE-CONH-R-NHCO-)_{n-1}-PFPE-CONHC_{2}H_{4}OCOC(CH_{3})=CH_{2}

(Fórmula 1)

en la que PFPE es un poliéter perfluorado de fórmula (PFPE) según se define aquí, en donde x está en el intervalo de 8 a 10 e y está en el intervalo de 10 a 14, n > 1,0 y R e s alquileno o arileno que tiene hasta 12 átomos de carbono o un grupo cicloalifático bivalente saturado que tiene de 6 a 14 átomos de carbono.

En una modalidad preferida de la presente invención, se proporciona un macromonómero de fórmula 2:

CH_{2}=C(CH_{3}COOC_{2}H_{4}NHCO-(PFPE-CONH-R-NHCO-)_{n-1}-PFPE-CONHC_{2}H_{4}OCOC(CH_{3})=CH_{2}

(Fórmula 2)

en la que PFPE es un poliéter perfluorado de fórmula (PFPE) según se define aquí, n > 1,0, R es el componente de trimetilhexametileno de TMHMDI, y en donde x está en el intervalo de 8 a 10 e y está en el intervalo de 10 a 14.

En una modalidad preferida de la presente invención, se proporcionan macromonómeros de fórmula II que corresponden a las fórmulas 3 a 6

(3)CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PFPE-CONH-R-NHCO-PFPE-H

(4)CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PEG-CONH-R-NHCO-PFPE-H

(5)CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PFPE-CONH-R-NHCO-PEG-CH_{3}

(6)CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PFPE-CONH-R-NHCO-PEG-H

en las que PFPE es de fórmula (PFPE) en la que x e y son como se definen previamente aquí, R es alquileno, arileno, alquilenarileno, arilenalquileno o arilenalquilenarileno que tiene hasta 14 átomos de carbono o un grupo cicloalifático divalente saturado que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y PEG se deriva de polietilenglicol. Preferiblemente, el PEG tiene un peso molecular en el intervalo de 200 a 2000.

En una modalidad aún más preferida de la presente invención, se proporcionan macromonómeros de fórmulas 7 a 10

(7)CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PFPE-CONH-R-NHCO-PFPE-H

(8)CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PEG-CONH-R-NHCO-PFPE-H

(9)CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PFPE-CONH-R-NHCO-PEG-CH_{3}

(10)CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PFPE-CONH-R-NHCO-PEG-H

en las que PFPE es de fórmula (PFPE) en la que x e y son como se definen previamente aquí, en las que R es el componente de trimetilhexametileno de TMHMDI, y PEG se deriva de polietilenglicol. Preferiblemente, el PEG tiene un peso molecular en el intervalo de 200 a 2000. También se prefiere en esta modalidad que x sea 10 e y sea 12.

Un macromonómero preferido de fórmula III es uno en el que el peso molecular del poliéter perfluorado está en el intervalo de 800 a 4.000, L es el residuo bivalente derivado del diisocianato de trimetilhexametileno (TMHMDI) y Q es el residuo derivado de metacrilato de isocianatoetilo. Se prefiere particularmente que el peso molecular del poliéter perfluorado sea aproximadamente 2.000 y el peso molecular de M sea aproximadamente 1.000.

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Un macromonómero preferido de la presente invención es de fórmula 11:

(11)CH_{2}=C(CH_{3})-COO-C_{2}H_{4}-NHCO-PFPE-CONH-R-NHCO-OCH_{2}CH_{2}CH_{2}-Si(CH_{3})_{2}-(OSi(CH_{3})_{2})_{11}-CH_{2}CH_{2}CH_{2}O-CONH-R -NHCO-PFPE-CONH-C_{2}H_{4}-OCO-C(CH_{3})=CH_{2}

en la que PFPE es de fórmula (PFPE) y R es el componente de trimetilhexametileno de TMHMDI (diisocianato de trimetilhexametileno) y en la que x es 10 e y es 12.

El componente polimerizable comprende al menos un macromonómero que tiene al menos una unidad de perfluoropoliéter. Pueden usarse otros comonómeros para proporcionar propiedades útiles en el polímero poroso, tales como agentes de reticulación y otros de los macromonómeros descritos previamente. Comonómeros adecuados también pueden incluir comonómeros que comprenden uno o más grupos etilénicamente insaturados que pueden entrar en una reacción para formar un copolímero. Se prefiere que el grupo etilénicamente insaturado se seleccione del grupo que consiste en acriloílo, metacriloílo, estirilo, acrilamido, acrilamidoalquilo, metacrilato de uretano o cualesquiera derivados sustituidos de los mismos. Comonómeros adecuados incluyen acrilatos de alquilo que contienen flúor y silicio y comonómeros hidrófilos, que pueden seleccionarse de una amplia gama de materiales disponibles para un experto en la técnica, y mezclas de los mismos. Comonómeros particularmente preferidos incluyen acrilatos de dihidroperfluoroalquilo, tales como acrilato de dihidroperfluorooctilo y acrilato de 1,1-dihidroperfluorobutilo, acrilatos de trihidroperfluoroalquilo, acrilatos de tetrahidroperfluoroalquilo metacrilato o acrilato de tris(trimetilsililoxi)propilo y comonómeros que contienen amina, tales como metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo, N,N-dimetilacrilamida y N,N-dimetilaminoetilacrilamida. Otros comonómeros adecuados pueden incluir una amplia variedad de macromonómeros tales como oligómeros de poli(metacrilato de metilo) terminados en vinilo y polidimetilsiloxanos terminados con grupos etilénicamente insaturados. Cuando se usan, se prefiere que los comonómeros estén presentes en el componente de polimerización en una cantidad de 1 a 60% en peso del componente de polimerización, lo más preferiblemente de 2 a 40%.

Los copolímeros pueden formarse a partir de mezclas de macromonómeros de fórmulas (I), (II) y (III) con o sin otros comonómeros. Otros macromonómeros (monofuncionales o difuncionales) también pueden incorporarse con o sin comonómeros adicionales.

Un agente de reticulación tal como dimetacrilato de polietilenglicol puede añadirse opcionalmente.

Cuando el componente polimerizable comprende monómeros etilénicamente insaturados, la polimerización puede iniciarse mediante radiación ionizante, fotoquímicamente o térmicamente usando un iniciador de radicales libres. Se prefiere usar un iniciador de radicales libres tal como éter metílico de benzoína, Darocur, azobisisobutironitrilo, peróxido de benzoílo, peroxidicarbonatos y similares. Iniciadores de radicales libres fotoquímicos particularmente preferidos son éter metílico de benzoína y Darocur 1173 (marca comercial registrada de Ciba-Geigy AG). Los radicales libres pueden formarse a partir del iniciador por medios térmicos o fotoquímicos; también puede usarse iniciación redox.

Se apreciará que el "disolvente orgánico" puede ser una mezcla y opcionalmente puede contener un o más tensioactivos, agua, materiales polares o no polares.

El disolvente orgánico es preferiblemente un disolvente polar y se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en alcoholes, aminas, éteres, nitrilos, ácidos carboxílicos y cetonas de cadena corta no fluorados, y mezclas de los mismos. Dichos alcoholes, aminas, éteres, nitrilos, ácidos carboxílicos o cetonas de cadena corta pueden ser cíclicos, ramificados o lineales; los compuestos de cadena ramificada se prefieren particularmente. El número de átomos de carbono dentro del compuesto de cadena corta puede ser de 1-12; se prefiere sin embargo que el número sea de 2-8. Disolventes orgánicos preferidos son aminas que tienen hasta 12 átomos de carbono, alcoholes de hasta 12 átomos de carbono, preferiblemente alcoholes, éteres de hasta 12 átomos de carbono, nitrilos de hasta 12 átomos de carbono, ácidos carboxílicos de hasta 12 átomos de carbono y cetonas de hasta 12 átomos de carbono, no fluorados. Disolventes orgánicos más preferidos son alcanoles de 1 a 10 átomos de carbono, tales como metanol, etanol, alcohol isopropílico, 3-metil-2-butanol, ciclohexanol o ciclopentanol, aminas de 1 a 10 átomos de carbono, tales como 3-hexilamina e isopropilamina, éteres de 1 a 10 átomos de carbono, tales como éter diisopropílico, nitrilos de 1 a 10 átomos de carbono, tales como acetonitrilo, ácidos carboxílicos de 1 a 10 átomos de carbono, tales como ácido acético, y cetonas de 1 a 10 átomos de carbono, tales como ciclohexanona o p-fluorobenceno-metil-cetona, y aún más preferidos son estos disolventes que tienen hasta 7 átomos de carbono, no fluorados. Más preferidos son alcanoles de 1 a 10 átomos de carbono, aminas de 1 a 10 átomos de carbono, éter diisopropílico, nitrilos de 1 a 10 átomos de carbono, ácidos carboxílicos de 1 a 10 átomos de carbono y cetonas de 1 a 10 átomos de carbono, no fluorados, y aún más preferidos son estos disolventes que tienen hasta 7 átomos de carbono. Especialmente preferidos como disolventes orgánicos son los alcoholes, incluyendo las preferencias previas.

También es posible usar como un disolvente orgánico un disolvente no polar, pero preferiblemente un disolvente polar según se especifica previamente aquí mezclado con una pequeña cantidad de un disolvente no polar. Tal disolvente no polar puede ser un disolvente hidrocarbúrico que tiene hasta 20 átomos de carbono que puede ser cíclico, ramificado o lineal, y que puede estar sustituido por alquilo inferior, alcoxi inferior o halógeno, tal como metilo, etilo, metoxi, fluoro o cloro. Tales disolventes no polares preferidos son dichos disolventes hidrocarbúricos que tienen hasta 8 átomos de carbono, tales como ciclohexano o p-fluorometoxibenceno. La cantidad de estos disolventes no polares, si no se usan solos, es preferiblemente hasta 25% del disolvente total usado, más preferiblemente hasta 10% de disolvente total usado.

El alcohol isopropílico, el éter diisopropílico, el 3-hexanol, ciclopentanol, la 3-hexilamina y la isopropilamina son disolventes orgánicos particularmente preferidos.

El componente polimerizable puede mezclarse con el disolvente orgánico y otros componentes opcionales mediante cualquier medio conveniente. Por ejemplo, el componente polimerizable puede mezclarse con el disolvente orgánico y otros componentes opcionales mediante remoción o agitación. El orden en el que se añaden los componentes a la mezcla no es estrictamente crítico. La mezcla puede estar en la forma de una solución homogénea o puede tener el disolvente orgánico como una fase distinta, tal como en la forma de una dispersión, una microemulsión o preferiblemente una microemulsión co-continua. La forma de la mezcla antes de la polimerización no es estrictamente crítica puesto que es la forma de la mezcla durante la polimerización lo que controla la morfología del polímero poroso.

La mezcla puede estar en la forma de una microemulsión. Las microemulsiones son sistemas en dos fases termodinámicamente estables y esencialmente transparentes que se estabilizan habitualmente mediante una capa interfacial de agentes de superficie. Las microemulsiones consisten típicamente en gotículas uniformes y esféricas dispersadas en un medio continuo. El tamaño de partícula es típicamente del orden de 10^{-2} micras. Las microemulsiones también pueden existir en una estructura co- continua en la que cada fase existe como una red interpenetrante continua dentro de la otra fase.

Cantidades secundarias de componentes modificadores de las propiedades pueden añadirse opcionalmente a la mezcla antes de la polimerización. Por ejemplo, pueden añadirse otros disolventes para controlar el tamaño y la morfología de los poros. Otros disolventes adecuados incluyen acetato de etilo, dimetilformamida, agua y alcoholes fluorados.

Pueden incorporarse a la mezcla tensioactivos, preferiblemente tensioactivos fluorados. El uso de tensioactivos es un medio eficaz para controlar el tamaño y la densidad de los poros. Se prefieren tensioactivos no iónicos que contienen flúor. Tensioactivos particularmente preferidos incluyen tensioactivos fluorados disponibles comercialmente tales como Zonyl (DuPont) y Fluorad (3M). Zonyl FS300 (DuPont), que está formado por una cola hidrófoba perfluorada y un grupo de cabeza de poli(óxido de etileno) hidrófilo es un tensioactivo particularmente preferido para usar en el procedimiento de la presente invención.

Otro tipo de compuesto que puede actuar como un tensioactivo en el contexto de esta invención son macromonómeros de fórmula II como los descritos aquí. Estos compuestos se describen con más detalle en la solicitud de patente internacional PCT/Ep96/01256, cuya descripción relevante, incluyendo las preferencias de la misma, se incorpora aquí.

La mezcla puede polimerizarse mediante cualquier método convencional generalmente como se describe previamente con referencia a la iniciación del componente polimerizado. Las condiciones de polimerización adecuadas serán evidentes para los expertos en la técnica. Por ejemplo, las temperaturas pueden variar de -100 a 350ºC y las presiones pueden variar desde por debajo de la atmosférica hasta por encima de la atmosférica.

Inmediatamente después de la polimerización, es esencial que una proporción sustancial del disolvente orgánico esté en la forma de una fase discreta. La fase de disolvente orgánico discreta puede estar en la forma de una red interpenetrante a través del componente polimerizado o puede estar dispersada como gotículas a través del componente polimerizado.

Se entenderá que por "una proporción sustancial del disolvente orgánico está en la forma de una fase discreta" se entiende que hay suficiente fase de disolvente orgánico para formar una red interpenetrante de fases de disolvente orgánico o una dispersión de fase de disolvente orgánico. Se entenderá por el experto en la técnica que, dependiendo del componente de polimerización y del disolvente orgánico, una proporción de disolvente orgánico puede adsorberse o retenerse en el componente de polimerización y finalmente en el polímero poroso. Típicamente, más de 60% del disolvente orgánico está en la forma de una fase discreta inmediatamente después de la polimerización. Se prefiere que más de 80% de disolvente orgánico esté en la forma de una fase discreta, más preferiblemente más de 95% del disolvente orgánico está en la forma de una fase discreta.

Se prefiere particularmente que la fase de disolvente orgánico forme una red interpenetrante en el componente de polimerización dando como resultado el polímero poroso que tiene una morfología porosa reticulada. La morfología porosa reticulada puede ser una estructura esponjosa de celdillas abiertas de partículas globulares de polímero interconectadas o puede tener una estructura de celdillas abiertas con una serie de poros generalmente esféricos interconectados.

En otra modalidad preferida, el polímero poroso puede estar en la forma de una estructura de celdillas cerradas con poros discretos dispersados a través del polímero.

El disolvente orgánico puede retirarse del polímero poroso mediante cualquier medio conveniente. Medios adecuados para la retirada del disolvente incluyen evaporación, extracción con disolvente, lavado o percolación.

El procedimiento de la presente invención es útil para generar materiales de diversos tamaños y morfologías de poro. El límite superior de tamaño de poro medio de poros individuales es aproximadamente 5 micras, siendo típicos 10 nanómetros. Aunque también pueden obtenerse poros de alrededor de 10 nanómetros de diámetro.

Los poros pueden formar una red interpenetrante. Es más útil caracterizar estas morfologías en términos de permeabilidad para moléculas de peso molecular definido. Un método típico para manejar los polímeros porosos, una vez polimerizados, y para la caracterización de la morfología en términos de permeabilidad para las moléculas se describe antes de la sección de ejemplos.

La morfología y la porosidad del polímero poroso pueden controlarse alterando la relación del disolvente orgánico al monómero. A relaciones altas de disolvente orgánico, se obtiene una estructura esponjosa abierta que consiste en partículas globulares de polímero interconectadas. Con relaciones inferiores, se obtiene una trama reticular de poros. Con relaciones aún inferiores, se obtiene una morfología de celdillas cerradas.

Se ha encontrado que las relaciones de componente polimerizable a disolvente de aproximadamente 1:1,3 dan como resultado que el polímero poroso tiene una estructura esponjosa abierta que consiste en partículas globulares de polímero interconectadas. Con relaciones de aproximadamente 1:0,5, el polímero poroso generalmente tiene una trama reticular de poros. Con relaciones de aproximadamente 1:0,1, el polímero poroso tiene generalmente una morfología de celdillas cerradas.

Modalidades particularmente útiles de la presente invención tienen la fase de disolvente orgánico en la forma de una estructura entramada interpenetrante continua que puede extraerse fácilmente para dejar un material de PFPE poroso que tiene una trama reticular de poros que permiten el paso fácil de fluido y partículas de diámetro pequeño a través del polímero poroso.

El tamaño y la densidad de los poros pueden controlarse mediante la relación del componente polimerizable al disolvente orgánico. Pueden efectuarse cambios pequeños mediante el uso de tensioactivos como los descritos previamente aquí. La adición de una proporción pequeña de agua también incrementa la porosidad.

En otro aspecto esta invención proporciona un polímero (homopolímero o copolímero) poroso que contiene perfluoropoliéter según se describe previamente cuando se elabora mediante el procedimiento de la invención.

Según se indica en alguna extensión previamente aquí, pueden incorporarse comonómeros que comprenden uno o más grupos etilénicamente insaturados que pueden entrar en una reacción para formar un copolímero. Se prefiere que el grupo etilénicamente insaturado se seleccione del grupo que consiste en acriloílo, metacriloílo, estirilo, acrilamida, acrilamidoalquilo o metacrilato de uretano, o cualesquiera derivados sustituidos de los mismos.

Un comonómero usado en este procedimiento puede ser hidrófilo o hidrófobo o una mezcla de los mismos. Comonómeros adecuados son, en particular, los que se usan habitualmente en la producción de lentes de contacto y materiales biomédicos. Se considera que un comonómero hidrófobo significa un monómero que da típicamente un homopolímero que es insoluble en agua y puede absorber menos de 10% en peso de agua. Análogamente, se considera que un comonómero hidrófilo significa un monómero que da típicamente un homopolímero que es soluble en agua o puede absorber al menos 10% en peso de agua.

Comonómeros hidrófilos adecuados son, sin limitación a los mismos, acrilatos y metacrilatos de alquilo de 1 a 18 átomos de carbono y cicloalquilo de 3 a 18 átomos de carbono, alquil(de 3 a 18 átomos de carbono)-acrilamidas y -metacrilamidas, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, alcanoatos(de 1 a 18 átomos de carbono) de vinilo, alquenos de 2 a 18 átomos de carbono, haloalquenos de 2 a 18 átomos de carbono, estireno, (alquilo inferior)estireno, alquil(inferior)-vinil-éteres, acrilatos y metacrilatos de perfluoroalquilo de 2 a 10 átomos de carbono y acrilatos y metacrilatos correspondientemente parcialmente fluorados, acrilatos y metacrilatos de perfluoroalquiletiltiocarbonilaminoetilo de 3 a 12 átomos de carbono, acriloxi- y metacriloxi-alquilsiloxanos, N-vinilcarbazol, ésteres alquílicos de 1 a 12 átomos de carbono de ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido mesacónico y similares.

Se da preferencia, por ejemplo, al acrilonitrilo, ésteres alquílicos de 1 a 4 átomos de carbono de ácidos carboxílicos vinílicamente insaturados que tienen de 3 a 5 átomos de carbono o ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos que tienen hasta 5 átomos de carbono.

Ejemplos de comonómeros hidrófobos adecuados son acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de ciclohexilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, acrilato de butilo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, valerato de vinilo, estireno, cloropreno, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, acrilonitrilo, 1-buteno, butadieno, metacrilonitrilo, viniltolueno, vinil-etil-éter, metacrilato de perfluorohexiletiltiocarbonilaminoetilo, metacrilato de isobornilo, metacrilato de trifluoroetilo, metacrilato de hexafluoroisopropilo, metacrilato de hexafluorobutilo, metacrilato de tristrimetilsililoxisililpropilo (en lo sucesivo aquí: metacrilato de Tris), acrilato de tristrimetilsililoxisililpropilo (en lo sucesivo aquí: acrilato de Tris), 3-metacriloxipropilpentametildisiloxano y bis(metacriloxipropil)-tetrametildisiloxano.

Ejemplos preferidos de comonómeros hidrófobos son metacrilato de metilo, acrilato de Tris, metacrilato de Tris y acrilonitrilo.

Comonómeros hidrófilos adecuados son, sin que esta sea una lista exhaustiva, acrilatos y metacrilatos de alquilo inferior sustituidos con hidroxilo, acrilamida, metacrilamida, (alquil inferior)-acrilamidas y -metacrilamidas, acrilatos y metacrilatos etoxilados, (alquil inferior)-acrilamidas y -metacrilamidas sustituidas con hidroxilo, alquil(inferior)-vinil-éteres sustituidos con hidroxilo, vinilsulfonato sódico, estirenosulfonato sódico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, N-vinilpirrol, N-vinil-2-pirrolidona, 2-viniloxazolina, 2-vinil-4,4'- dialquiloxazolil-5-ona, 2- y 4-vinilpiridina, ácidos carboxílicos vinílicamente insaturados que tienen un total de 3 a 5 átomos de carbono, acrilatos y metacrilatos de amino(alquilo inferior) (donde el término "amino" también incluye amonio cuaternario), mono(alquil(inferior)-amino)-(alquilo inferior) y di(alquil(inferior)-amino)-(alquilo inferior), alcohol alílico y similares. Se da preferencia, por ejemplo, a la N-vinil-2-pirrolidona, la acrilamida, la metacrilamida, los acrilatos y metacrilatos de alquilo inferior sustituidos con hidroxilo, las (alquil inferior)-acrilamidas y -metacrilamidas sustituidas con hidroxi y los ácidos carboxílicos vinílicamente insaturados que tienen un total de 3 a 5 átomos de carbono.

Ejemplos de comonómeros hidrófilos adecuados son metacrilato de hidroxietilo (HEMA), acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, hidrocloruro de 2-hidroxipropilmetacrilato de trimetilamonio (Blemer® QA, por ejemplo de Nippon Oil), metacrilato de dimetilaminoetilo (DMAEMA), dimetilaminoetil(met)acrilamida, acrilamida, metacrilamida, N,N-dimetilacrilamida (DMA), alcohol alílico, vinilpiridina, metacrilato de glicerol, N-(1,1-dimetil-3-oxobutil)acrilamida, N-vinil-2-pirrolidona (NVP), ácido acrílico, ácido metacrílico y similares.

Comonómeros hidrófilos preferidos son hidrocloruro de 2-hidroxipropilmetacrilato de trimetilamonio, metacrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de dimetilaminoetilo, hidrocloruro de 2-hidroxipropilmetacrilato de trimetilamonio, N,N-dimetilacrilamida y N-vinil-2-pirrolidona.

Según se indica previamente aquí, comonómeros adecuados incluyen acrilatos de alquilo que contienen flúor y silicio y comonómeros hidrófilos, que pueden seleccionarse de una amplia gama de materiales disponibles, y mezclas de los mismos. Comonómeros particularmente preferidos incluyen acrilatos de dihidroperfluoroalquilo, tales como acrilato de dihidroperfluorooctilo y acrilato de 1,1-dihidroperfluorobutilo, acrilatos de trihidroperfluoroalquilo, acrilatos de tetrahidroperfluoroalquilo, metacrilato o acrilato de tris(trimetilsililoxi)propilo y comonómeros que contienen amina, tales como metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo, N,N-dimetilacrilamida y N,N-dimetilaminoetilacrilamida. El intervalo preferido para la adición de comonómeros individuales en la formulación es de 0 a 60% en peso y lo más preferiblemente de 0 a 40% en peso de la formulación. También pueden usarse mezclas de macromonómeros de fórmula I, II o III para elaborar copolímeros adecuados con o sin otros comonómeros.

Una red de polímero puede, si se desea, reforzarse mediante la adición de un agente de reticulación, por ejemplo un comonómero de reticulación poliinsaturado. En este caso, se usa el término polímeros reticulados. La invención, por lo tanto, se refiere además a un procedimiento para producir un polímero reticulado que comprende el producto de la polimerización de un macrómero de la fórmula (I), (II) o (III), si se desea, con al menos un monómero vinílico y con al menos un comonómero de reticulación.

Ejemplos de comonómeros de reticulación típicos son (met)acrilato de alilo, di(met)acrilato de alquilen(inferior)-glicol, di(met)acrilato de poli(alquilen inferior)glicol, di(met)acrilato de alquileno inferior, éter divinílico, divinilsulfona, di- y tri-vinilbenceno, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, tetra(met)acrilato de pentaeritritol, di(met)acrilato de bisfenol A, metilenbis(met)acrilamida, ftalato de trialilo y ftalato de dialilo.

Si se usa un comonómero de reticulación, la cantidad usada está en el intervalo de 0,05 a 20% en peso del peso total esperado de polímero, preferiblemente está en el comonómero está en el intervalo de 0,1 a 10% y más preferiblemente en el intervalo de 0,1 a 2%.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un dispositivo oftálmico, preferiblemente una lente de contacto, y aún más preferiblemente una lente de contacto blanda fabricada a partir de los polímeros o copolímeros porosos que se describen previamente aquí.

Las lentes de contacto, y también las lentes de contacto blandas, son ciclos de polímero con superficies de diferentes radios de curvatura. Los radios se seleccionan en combinación con el índice de refracción del polímero de modo que se obtiene la corrección óptica deseada y la superficie interna de la lente se adapta al contorno de la córnea del usuario. Se vende normalmente en solución salina estéril. Opcionalmente, la superficie de la lente puede modificarse mediante revestimiento usando procedimientos bien conocidos en la técnica, tales como polimerización plasmática, descarga luminiscente o injertos de un polímero más hidrófilo.

A modo de ejemplo, el procedimiento puede usarse en la fabricación de artículos tales como dispositivos oftálmicos, preferiblemente lentes de contacto. En tal caso, las cantidades apropiadas de monómeros polimerizables, disolvente (si se requiere) y fotoiniciador se mezclan entre sí para formar una mezcla de polimerización. La mezcla de polimerización se barre a continuación con nitrógeno y la cantidad requerida se dispensa en la mitad cóncava de un molde de polipropileno. El molde se cierra y se sujeta y el dispositivo se pone en una cadena de irradiación UV equipada con lámparas UV. La irradiación se realiza durante el tiempo requerido y a continuación las mitades del molde se separan. La lente polimerizada se extrae en un disolvente apropiado (por ejemplo, una mezcla de acetato de isopropilo terc-butilo/disolvente fluorado). El disolvente se intercambia a continuación intensivamente con un alcohol (por ejemplo, alcohol isopropílico) y subsiguientemente con solución salina para dar la lente obtenida como producto.

Los polímeros producidos de acuerdo con la presente invención pueden formarse como otros artículos útiles usando técnicas de moldeo y procesamiento convencionales que son bien conocidas en la industria. Dada la transparencia visual de los polímeros de la presente invención, pueden encontrar un uso en aparatos de cultivo tisular, instrumentos ópticos, portaobjetos de microscopios y similares.

Un aspecto adicional de esta invención es el uso del perfluoropoliéter poroso en forma de película o lámina como una membrana o un filtro. Tal película de PFPE porosa puede estratificarse con otra película de soporte para formar un material compuesto. Tales aplicaciones pueden implicar permeabilidad a los gases o los líquidos.

Los polímeros porosos de la presente invención pueden ser adecuados, por ejemplo, para usar en los campos de filtros de membrana y separación, en el campo de la biotecnología industrial y en el campo biomédico.

Ejemplos para el campo de filtros de membrana y separación son membranas industriales, por ejemplo para microfiltración y ultrafiltración, por ejemplo en las industrias alimenticia, lechera, de zumos o de cervezas con bajo contenido de alcohol, el tratamiento de aguas residuales, la ósmosis inversa doméstica o la destilación con membranas usando presión osmótica.

Ejemplos para el campo de la biotecnología industrial son soportes para ligandos o receptores sintéticos y biológicos para los reactores y biosensores, dispositivos de liberación sostenida para compuestos activos, o capacitores.

Ejemplos para el campo biomédico son dispositivos oftálmicos, por ejemplo lentes de contacto o córneas artificiales, diálisis y filtración de sangre, implantes biológicos encapsulados, por ejemplo islotes pancreáticos, controladores de glucosa implantados, parches y dispositivos de aporte de fármacos, curación y vendaje de heridas, piel artificial, injertos vasculares, plantillas regenerativas o parches para la curación de heridas, aumento de tejido (blando), dispositivo de fijación percutáneo u órganos artificiales.

A lo largo de esta memoria descriptiva y de las reivindicaciones que siguen, a no ser que el contexto requiera otra cosa, se entenderá que la palabra "comprende", o variaciones tales como "comprenden" o "que comprende", implica la inclusión de un integrante o grupo de integrantes indicado pero no la exclusión de cualquier otro integrante o grupo de integrantes.

La presente invención se describe además en los siguientes ejemplos no limitativos. Si no se especifica otra cosa, todas las partes son en peso. Las temperaturas son en grados Celsius. Los pesos moleculares de los macrómeros o los polímeros son pesos moleculares medios numéricos si no se especifica otra cosa.

En los ejemplos de esta memoria descriptiva, el Macromonómero (1) es un macrómero perfluorado terminado en vinilo de la fórmula

CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-PFPE-CONHC_{2}H_{4}OCOC(CH_{3})=CH_{2}

en la que PFPE es el componente de poliéter perfluorado de 3M Experimental Product L-12875, que es una mezcla de poliéteres perfluorados de fórmula:

–OCH_{2}CF_{2}O(CF_{2}CF_{2}O) _{x} (CF_{2}O) _{y}CF_{2}CH_{2}O-

en la que las unidades CF_{2}CF_{2}O y CF_{2}O pueden estar distribuidas aleatoriamente o distribuirse como bloques a lo largo de la cadena y en la que x está en el intervalo de 8 a 10 e y está en el intervalo de 10 a 14.

En el ejemplo 17, el Macromonómero (2) es un macrómero perfluorado terminado en vinilo de la fórmula

CH_{2}=C(CH_{3})COOC_{2}H_{4}NHCO-(-PFPE-CONH-R-NHCO-)_{0.65}-PFPE-CONHC_{2}H_{4}OCOC(CH_{3})=CH_{2}

en la que PFPE se define como para el Macrómero (1) previamente, y

R es el componente de trimetilhexametileno de TMHMDI.

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Se usan los siguientes métodos:

Medida del Contenido de Agua

El % de contenido de agua (p/p) de los polímeros porosos se determinó comparando el peso hidratado y deshidratado de los polímeros. Los polímeros se secaron en primer lugardurante la noche en una estufa de vacío (0,1 mm de Hg) a 37ºC y a continuación se pesaron al enfriar. La hidratación se alcanzó a través de un procedimiento de intercambio de disolvente graduado. Los discos de polímero secos se encendieron en las siguientes soluciones sucesivamente, transcurriendo 1/2 horas en cada solución antes de que el disolvente se cambie por el siguiente. Para cada 10 discos de polímero se usaron 60 ml de disolvente.

: 1. Etanol al 100%

: 2. Etanol al 75%/agua

: 3. Etanol al 50%/agua

: 4. Etanol al 25%/agua

: 5. Agua al 100%

Se dejó que los polímeros se equilibraran durante la noche en agua o hasta peso constante - los tiempos de equilibración para los polímeros hidrófilos pueden ser superiores a 16 h. Los polímeros hidratados se ponen sobre papel Kimwipes libre de hilas, de grano fino (Kimberly-Clark) para secar al tacto la humedad superficial en exceso y finalmente se pesan como el peso hidratado.

% de contenido de agua =\frac{peso \ hidratado - peso \ seco}{peso \ hidratado} x 100

Medida de la Permeabilidad Método A Control de la permeabilidad mediante espectroscopía UV

Permeado: Albúmina de Suero Bovino (BSA, Peso molecular = 67.000).

Concentración de BSA = 8 mg/ml en solución salina tamponada con fosfato (PBS).

PBS = Fosfato 20 mM en cloruro sódico 0,2M, pH = 7,4.

La porosidad de los polímero sintéticos se investigó usando una celdilla de difusión estática (es decir, las soluciones no se agitan). Este método implica fijar un disco de polímero plano hidratado de 20 mm de diámetro (véanse las medidas del contenido de agua para el procedimiento de hidratación) entre dos cámaras que están separadas por una junta tórica de caucho con un diámetro interno de 7,5 cm. Cada cámara contiene un volumen de aproximadamente 2,2 ml.

Una cámara contiene una solución de 8 mg/ml de BSA en PBS mientras que la otra cámara está llena sólo con PBS. A intervalos de tiempo seleccionados se retiraron muestras de la cámara de PBS usando una pipeta de vidrio y se midió la absorbancia UV de la solución a 280 nm (A_{280}). Esto determina si algo de BSA se ha difundido a través del disco de polímero. Una lectura de absorbencia superior apunta a una velocidad superior de difusión de BSA y por lo tanto es indicativa de una estructura con un tamaño de los poros relativamente grande y/o una densidad de poros mayor.

Método B

Se estableció una medida más cuantitativa de la permeabilidad a BSA usando un dispositivo en el que la muestra plana de 20 mm de diámetro se fijaba entre dos cámaras en las que las soluciones el BSA/PBS y PBS se estaban agitando a velocidades de más de 200 ppm. El propósito de la agitación era vencer la resistencia a la transferencia de masas que existe predominantemente en la capa límite superficial de un material poroso. Este método se usó para medir la permeabilidad de los discos de polímero a glucosa, inulina y BSA marcada con I_{125}. La permeabilidad se mide con relación a membranas de policarbonato mordentadas por trayectorias (nombre comercial de Poretics) con tamaños de poros de 50 mm y 25 mm.

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Ejemplo 1

Las siguientes formulaciones se pusieron en moldes de polipropileno y se polimerizaron durante 3 horas bajo la irradiación a partir de lámparas UV de 365 nm. Todas las partes son en peso.

	A (partes)	B (partes)
Macromonómero (1)	1,41	1,40
Iso-propanol	1,23	0,70
Zonyl FS-300	0,06	0,006
Darocur	0,008	0,008

Los polímeros se retiran del molde y se someten a un procedimiento de extracción y secado general para retirar cualesquiera componentes no polimerizados. Este procedimiento consistía en una imbibición de 4 h en un disolvente fluorado (PF5060 de 3M Corporation), a continuación 16 h de inmersión en acetato de isopropilo y la inmersión subsiguiente durante 4 h en alcohol isopropílico. Después de secar a vacío el polímero adquiere un color blanco. Cuando los polímeros blancos sufren un cambio de disolvente graduado desde etanol, etanol al 75%/agua, etanol al 50%/agua, etanol al 25%/agua y a continuación agua o solución salina pura, se hacen transparentes. El cambio de disolvente graduado tiene el efecto de introducir agua en los canales porosos de los materiales porosos de PFPE; esto se produce a pesar de la naturaleza muy hidrófoba de los materiales basados en PFPE. Se midió que el contenido de agua de los polímeros así "hidratados" era 46% y 36% (p/p), respectivamente, para los ejemplos 1A y B.

Usando discos planos de 20 mm de diámetro moldeados a partir de moldes de 0,2 mm de grosor, la permeabilidad de las películas de polímero a albúmina marcada con yodo-125 (I^{125}) se midió usando la técnica de la cámara de solución agitada. Se midió que la permeabilidad a la I^{125}-albúmina de las membranas de los ejemplos 1 a y b era 1,36 x 10^{-5} y 8,60 x 10^{-6} cm/s, respectivamente.

Una comparación de los ejemplos 1a y 1b muestra que reducir la cantidad de isopropanol en la mezcla de polimerización no sólo reduce el contenido de agua intercambiada de las películas de polímero sino que también provoca una reducción en la permeabilidad a I^{125}-albúmina. Esto apunta al ejemplo 1b que tiene una morfología de poros más pequeños y/o una densidad de poros inferior.

Ejemplo 2

Las siguientes formulaciones se pusieron en moldes de polipropileno y se polimerizaron durante 3 horas bajo la irradiación de lámparas UV de 365 nm. Todas las partes son en peso.

	A (partes)	B (partes)
Macromonómero (1)	1,00	1,00
Iso-propanol	1,30	1,00
Zonyl FS-300	-	0,30
Darocur	0,006	0,005

Al realizar un intercambio de disolvente graduado desde etanol hasta agua, se midió un contenido de agua idéntico de 53% (p/p) para los Ejemplos 2A y 2B. Usando discos de polímero planos de 20 mm de diámetro moldeados a partir de moldes de 0,2 mm de grosor, la permeabilidad de los discos de polímero se comparó controlando la difusión de BSA usando espectroscopía UV (véase el Ejemplo 1). Después de 1,5 horas, las lecturas de absorbancia de las soluciones de PBS inicialmente libres de proteína eran A_{280} = 0,169 y 0,083 para las formulaciones 2A y 2B, respectivamente. Por lo tanto, la introducción del tensioactivo Zonyl FS-300 en la mezcla de polimerización (formulación 2B) provoca una disminución sustancial en la permeabilidad a la albúmina. Un ejemplo de las imágenes de SEM producidas a partir de los Ejemplos 2A y 2B muestra que el material sin tensioactivo tiene una estructura porosa más abierta.

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Ejemplo 3

Las siguientes formulaciones se pusieron en moldes de polipropileno (0,2 mm de grosor, 20 mm de diámetro) y se polimerizaron durante 3 horas bajo la irradiación de lámparas UV de 365 nm. Todas las partes son en peso.

	A (partes)	B (partes)
Macromonómero (1)	0,51	0,31
Metanol	0,50	-
3-Metil-2-butanol	-	0,31
Darocur	0,003	0,004

La permeabilidad de los discos de polímero a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 25 horas la lectura de la absorbancia para el polímero A era A_{280} = 0,87 mientras que la medida para el polímero B era A_{280} = 0,83 (27 horas), mostrando que los perfluoropoliéteres porosos podían generarse mediante polimerización en presencia de alcoholes de cadena corta. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de los polímeros A y B era 34,0 y 48,8% (p/p), respectivamente.

Ejemplo 4

	A (partes)	B (partes)
Macromonómero (1)	0,60	0,53
3-Hexanol	0,30	-
Etanol	-	0,31
Fluorad (3M)	0,05	-
Darocur	0,004	0,004

La permeabilidad de los discos de polímero a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 25 horas la lectura de la absorbancia para el polímero A era A_{280} = 0,38 mientras que la medida para el polímero B era A_{280} = 0,62 (27 horas), mostrando que el polímero era poros. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente B era 35,1% (p/p).

Ejemplo 5

Las siguientes formulaciones se pusieron en moldes de polipropileno planos (0,2 mm de grosor, 20 mm de diámetro) y se polimerizaron durante 3 horas bajo la irradiación a partir de lámparas UV de 365 nm. Todas las partes son en peso.

	A (partes)	B (partes)
Macromonómero (1)	0,41	0,40
Agua	0,21	0,12
Fluorad (3M)	0,09	0,06
Isopropanol	0,60	0,40
Dimetacrilato de etilenglicol	0,04	-
Darocur	0,009	0,008

La permeabilidad de las películas de polímero a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 27 horas, la lectura de la absorbancia para el polímero A era A_{280} = 1,11 mientras que la medida para el polímero B era A_{280} = 1,29. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de los polímeros A y B era 63,6 y 56,2% (p/p), respectivamente, demostrando que la presencia de agua en la mezcla incrementa el volumen de los poros.

Ejemplo 6

La siguiente formulación se puso en moldes de polipropileno planos (0,2 mm de grosor, 20 mm de diámetro) y se polimerizó durante 3 horas bajo la irradiación a partir de lámparas UV de 365 nm. Todas las partes son en peso.

	A (partes)
Macromonómero (1)	0,55
Eter diisopropílico	0,51
Darocur	0,005

La permeabilidad de las películas de polímero a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua del polímero B era 35,1% (p/p).

Una micrografía electrónica de exploración (SEM) de la lente A mostraba que la estructura estaba constituida por partículas de látex poco interconectadas fusionadas de aproximadamente 365 nm de diámetro con los canales porosos distribuidos alrededor de ellas.

Ejemplo 7

La siguiente formulación se puso en moldes para lentes de polipropileno planos (0,2 mm de grosor, 20 mm de diámetro) y se polimerizó durante 3 horas sobre la irradiación generada a partir de una lámpara UV a una longitud de onda de 365 nm. Todas las partes son en peso.

	(partes)
Macromonómero (1)	100
Isopropanol	20
Acetonitrilo	100
Darocur	0,3

La permeabilidad de la lente a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia era A_{280} = 0,250. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 40,0% (p/v).

Ejemplo 8

	(partes)
Macromonómero (1)	100
Acido acético	120
Darocur	0,3

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La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas, la lectura de la absorbancia para la lente era A_{280} = 0,559. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 30,9% (p/v).

Ejemplo 9

Las siguientes formulaciones se pusieron en moldes para lentes de polipropileno planos (0,2 mm de grosor, 20 mm de diámetro) y se polimerizaron durante 3 horas sobre la irradiación generada a partir de una lámpara UV a una longitud de onda de 365 nm. Todas las partes son en peso.

	A (partes)	B (partes)
Macromonómero (1)	100	100
Isopropanol	20	20
(p-fluorobenceno)-metil-cetona	100	-
p-fluorometoxibenceno	-	100
Darocur	0,3	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas, la lectura de la absorbancia para la lente A era A_{280} = 0,28 y la lente B era A_{280} = 0,65. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de las lentes A y B era 28,0 y 31,0% (p/p), respectivamente.

Ejemplo 10

	(partes)
Macromonómero (1)	100
Monocon 400*	50
Isopropanol	74,5
Darocur	0,3

La permeabilidad de la lente a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia para la lente era A_{280} = 0,19. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 31,0% (p/p).

* Monocon 400 es un tensioactivo polimerizable de acuerdo con la solicitud de patente internacional Nº PCT/EP96/
01256 con la estructura de macromonómero de fórmula (10), según se describe aquí, en donde PEG se deriva de un polietilenglicol de peso molecular 400.

Ejemplo 11

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	(partes)
Macromonómero (1)	100
Monocon 200*	51
Isopropanol	100
Darocur	0,3

La permeabilidad de la lente a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia para la lente A era A_{280} = 0,26. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 32% (p/p).

* Monocon 200 es un tensioactivo polimerizable de acuerdo con la solicitud de patente internacional Nº PCT/EP96/
01256 con la estructura de macromonómero de fórmula (10), según se describe aquí, en donde PEG se deriva de un polietilenglicol de peso molecular 200.

Ejemplo 12

	A (partes)	B (partes)
Macromonómero (1)	100	100
Isopropanol	43	7
Acetonitrilo	100	79
Zonyl FS-300	21	20
Darocur	0,3	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas, la lectura de la absorbancia para la lente A era A_{280} = 0,28 y la lente B era A_{280} = 0,32. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de las lentes A y B era 40,8 y 45,2% (p/v), respectivamente.

Ejemplo 13

	(partes)
Macromonómero (1)	100
Isopropanol	100
Ciclohexanona	30
Darocur	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia era A_{280} = 0,52. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 50% (p/p).

Ejemplo 14

Componente	(partes)
Macromonómero (1)	60,3
3-hexanol	47,2
Fluorad	9
Darocur	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia era A_{280} = 0,57. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 45,7% (p/p).

Ejemplo 15

Componente	(partes)
Macromonómero (1)	100
(p-fluorobenceno)-metil-cetona	30
Isopropanol	100
Darocur	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia era A_{280} = 1,03. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 43,0% (p/p).

Ejemplo 16

Componente	(partes)
Macromonómero (1)	100
Ciclohexano	10
Isopropanol	100
Darocur	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia era A_{280} = 1,06. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 48,0% (p/p).

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Ejemplo 17 (Ejemplo comparativo)

Componente	(partes)
Macromonómero (1)	102
Zonyl FS-300	120
Isopropanol	50,1
Trifluoroetanol	30
Darocur	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia era A_{280} = 0,36. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 34,3% (p/p).

Ejemplo 18 Preparación de discos de polímero microporos

Los discos de polímero porosos se sintetizaron mediante la polimerización iniciada por radicales ultravioleta (UV) de las mezclas termodinámicamente estables, transparentes y homogéneas que contienen un macromonómero de fórmula I (n = 1) e isopropanol. El macromonómero de fórmula I (n = 1) se obtuvo de Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, EE.UU. de A. como el producto experimental L-9629 (L-9629 es un perfluoropoliéter que está protegido en los extremos con dos funcionalidades metacrilato polimerizables y tiene un peso molecular aproximado de 2000). La siguiente composición se usa en la fabricación de estos discos:

	Partes en peso
Macromonómero de Fórmula I (n = 1)	54
Isopropanol	43
Zonyl FS-300 (Du Pont)	2,25
Darocur 1173 (Ciba-Geigy)	0,15

El macromonómero, el disolvente y el tensioactivo se añadieron a un vial de vidrio con tapón roscado equipado con una barra agitadora magnética revestida de PTFE. El vial de vidrio se puso a continuación sobre una placa agitadora magnética durante 10 minutos para permitir la mezcladura a fondo de los tres componentes. Se añadió a continuación el iniciador de radicales libres Darocur 1173 y la mezcladura continuó durante 5 minutos más. La mezcla resultante se puso a continuación bajo nitrógeno en moldes planos de polipropileno (0,2 mm de grosor) y se polimerizó durante 3 h bajo la irradiación de lámparas UV de 365 nm.

Después de que la polimerización fuera completa, los discos polímeros planos resultante se desmoldaron y se extrajeron en isopropanol durante la noche (usando 60 ml de disolvente para cada 10 discos). El disolvente se decantó a continuación y se reemplazó por acetato de isopropilo. Después de reposar a 37ºC durante 4 horas, este disolvente se reemplazó a continuación por PF5060. Después de cuatro horas más a 37ºC, el PF5060 se decantó y los discos se dejaron reposar a temperatura ambiente hasta que el PF5060 en exceso se evaporaban. Los discos se almacenaron finalmente en etanol.

Mediante este procedimiento, el polímero se obtuvo en forma microporosa como discos planos. Se determinó que el contenido de agua (% p/p) "hidratado" de los discos porosos resultantes era 52%. Se determinó que las permeabilidades de los discos a la glucosa (Peso Molecular = 181), la inulina (Peso Molecular = 5.500) y la albúmina (Peso Molecular = 67.000) eran:

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	Permeabilidad cm/s
Glucosa	2,1 x 10^{-4}
Inulina	8,3 x 10^{-5}
Albúmina	1,4 x 10^{-5}

La permeabilidad de los discos perfluorados se midió con referencia a las permeabilidades de glucosa, inulina y albúmina a través de discos Nuclepore de 50 nm y Poretics de 25 nm de diámetro, cuyas porosidades muestran PCT/EP94/03680 que son adecuadas para un implante corneal artificial.

	Permeablllrar cm/s
	Glucosa	Inulina	Albúmina
Nuclepore 50 nm	4,7 x 10^{-4}	1,7 x 10^{-4}	2,2 x 10^{-5}
Poretics 25 nm	4,6 x 10^{-5}	1,1 x 10^{-5}	0,6 x 10^{-6}

Esto muestra que el polímero de este ejemplo tiene una porosidad intermedia entre la membrana Nuclepore y Poretics y así es de porosidad adecuada para proporcionar un flujo apropiado de nutrientes y proteínas de alto peso molecular para un implante corneal.

Ejemplo 19

El polímero del Ejemplo 18 se obtuvo en una forma de disco microporoso alternativa. La siguiente mezcla se puso en moldes para membranas de polipropileno de 7 x 10 y se polimerizó durante 3 horas sobre lámparas UV de amplio espectro usando un procedimiento idéntico al del Ejemplo 18.

	Partes en peso
Macromonómero de Fórmula I (n = 1)	70
Isopropanol	35
Darocur 1173 (Ciba-Geigy)	0,19

Se determinó que el contenido de agua era 33%. La permeabilidad era como sigue:

	Permeabilidad cm/s
Glucosa	9,8 x 10^{-5}
Inulina	3,21 x 10^{-5}
Albúmina	0,86 x 10^{-5}

El polímero poroso se examinó con respecto a la unión de epitelio corneal bovino y fibroblastos. Los resultados indican que este polímero soporta la unión y el crecimiento de células epiteliales corneales y fibroblastos estromales corneales.

Ejemplo 20

El polímero del Ejemplo 18 se obtuvo en una forma de disco microporoso alternativa. La siguiente mezcla se puso en moldes para membrana de polipropileno de 7 x 10 y se polimerizó durante 3 horas sobre lámparas UV de amplio espectro usando un procedimiento idéntico al del Ejemplo 18.

	Partes en peso
Macromonómero de Fórmula I (n = 1)	40
Isopropanol	40
Zonyl FS-300 (Du Pont)	12
Darocur 1173 (Ciba-Geigy)	0,31

Se determinó que el contenido de agua era 52%. La permeabilidad era:

	Permeabilidad cm/s
Glucosa	1,2 x 10^{-4}
Inulina	4,51 x 10^{-5}
Albúmina	0,8 x 10^{-5}

Ejemplo 21

Una forma microporosa adicional del polímero del Ejemplo 18 se obtuvo polimerizando la siguiente mezcla mediante el método del Ejemplo 18.

	Partes en peso
Macromonómero de Fórmula I (n = 1)	85
Isopropanol	25
Darocur 1173 (Ciba-Geigy)	0,30

Se determinó que el contenido de agua era 15%. La permeabilidad era:

	Permeabilidad cm/s
Glucosa	1,3 x 10^{-5}
Inulina	0,4 x 10^{-5}
Albúmina	9,0 x 10^{-5}

Ejemplo 22

La siguiente formulación, que comprendía macromonómero (1) y un comonómero hidrófilo, se puso en moldes para lentes de polipropileno planos (0,2 mm de grosor, 20 mm de diámetro) y se polimerizó durante 3 horas sobre la irradiación generada a partir de una lámpara UV a una longitud de onda de 365 nm. Todas las partes son en peso.

	A
Macromonómero (1)	0,505
HEMA	0,100
Acetonitrilo	0,400
Isopropanol	0,035
Darocur	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia para la lente era A_{280} = 0,322. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 45% (p/v).

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Ejemplo 23

	A	B
Monocon 400*	0,511	0,504
Isopropanol	0,504	0,504
HEMA	0,106	0,501
Darocur	0,3	0,3

* Para la definición de Monocon 400 véase el Ejemplo 10. La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia para la lente A era A_{280} = 0,157 y la lente B era A_{280} = 0,227. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de las lentes A y B era 43 y 41% (p/p), respectivamente.

Ejemplo 24

	A
Macromonómero (1)	0,406
HEMA	0,121
Monocon 400*	0,205
Isopropanol	0,304
Darocur	0,3

* Para la definición de Monocon 400 véase el Ejemplo 10. La permeabilidad de la lente a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia para la lente era A_{280} = 0,164. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de la lente era 31% (p/p).

Ejemplo 25 (Ejemplo comparativo)

Las siguientes formulaciones se pusieron en moldes para lentes de polipropileno planos (0,2 mm de grosor, 20 mm de diámetro) y se polimerizaron durante 3 horas sobre la irradiación generada a partir de una lámpara UV a una longitud de onda de 365 nm. Todas las partes son en peso. El macromonómero (X) en este ejemplo es un macromonómero de fórmula I en la que n es 2,9.

	A	B
Macromonómero (X)	0,500	0,255
Isopropanol	0,248	-
Ciclohexanol	-	0,118
Trifluoroetanol	0,422	0,298
Darocur	0,3	0,3

La permeabilidad de las lentes a una solución de BSA se controló mediante la técnica espectroscópica UV. Después de 24 horas la lectura de la absorbancia para la lente A era A_{280} = 0,64 y la lente B era A_{280} = 0,33. Después de la hidratación, se midió que el contenido de agua de las lentes A y B era 33 y 28% (p/v), respectivamente.

Claims

1. Un procedimiento para la producción de un polímero poroso, que comprende las etapas de:

i) formar una mezcla que comprende un componente polimerizable y un disolvente orgánico seleccionado del grupo que consiste en alcoholes de 1 a 12 átomos de carbono, aminas de 1 a 10 átomos de carbono, éteres de 1 a 10 átomos de carbono, nitrilos de 1 a 10 átomos de carbono, ácidos carboxílicos de 1 a 10 átomos de carbono, cetonas de 1 a 10 átomos de carbono, no fluorados, y mezclas de los mismos, en donde el componente polimerizable comprende al menos un macromonómero que tiene al menos una unidad de perfluoropoliéter;

iii) retirar la fase de disolvente orgánico discreta.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el disolvente es un alcanol de 1 a 10 átomos de carbono no fluorado.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el disolvente es isopropanol.

4. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el disolvente orgánico se usa mezclado con una proporción pequeña de un disolvente no polar o agua.

5. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la mezcla polimerizable comprende un tensioactivo.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el tensioactivo es un tensioactivo fluorado.