ES2222373T3

ES2222373T3 - Prepolimeros reticulares o polimerizables.

Info

Publication number: ES2222373T3
Application number: ES01933737T
Authority: ES
Inventors: Beat Muller; Alain Laurent; Veerle Coessens; Aaldert Rens Molenberg
Original assignee: Novartis AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2005-02-01
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: MXPA02009352A; AU2001260143A1; US7091283B2; US20060160957A1; US7268189B2; JP2003528211A; CA2401865A1; EP1266246A1; CA2401865C; CA2682118A1; NO20024557D0; US20060235162A1; US20010037001A1; DE60103621T2; EP1266246B1; NO332817B1; WO2001071392A1; ATE268481T1; CN1419656A; US20080021127A1

Abstract

Un polímero reticulable y polimerizable que se puede obtener por (a) copolimerización de al menos un monómero hidrófilo que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y al menos un agente de reticulación que comprende dos o más dobles enlaces etilénicamente insaturados en presencia de un agente de transferencia de cadena que tiene un grupo funcional; y (b) reacción de uno o más grupos funcionales del copolímero resultante con un compuesto orgánico que tiene un grupo etilénicamente insaturado.

Description

Prepolímeros reticulables o polimerizables.

La presente invención se refiere a nuevos polímeros reticulables, a un proceso para la preparación de los mismos y al uso de los mismos en la fabricación de piezas moldeadas, especialmente piezas moldeadas biomédicas tales como lentes de contacto.

El documento WO 92/09639 describe macrocomonómeros polimerizables que se obtienen por co-telomerización de dos o más monómeros mono-etilénicamente insaturados de presencia de un agente de transferencia de cadena funcional y protección terminal del copolímero resultante con un compuesto que proporciona un doble enlace C-C. Los macrocomonómeros después se copolimerizan con más comonómeros, agentes de reticulación y similares en un molde adecuado para producir piezas moldeadas, por ejemplo, lentes de contacto. Esta ruta sintética es complicada debido a que incluye dos etapas de reacción (i) preparación del macrocomonómero polimerizable y (ii) copolimerización de dicho macromonómero con otros comonómeros, y al menos dos etapas de purificación - el macromonómero e, incluso más importante, la pieza moldeada final tienen que purificarse de los monómeros sin reaccionar. Por lo tanto, sería muy deseable simplificar este proceso, por ejemplo, proporcionando solo un macromonómero reticulable que tenga todas las propiedades deseadas y que después de la reticulación produzca una pieza moldeada que sea fácil de usar sin una posterior etapa de purificación.

Además, en el campo actual de las piezas moldeadas biomédicas a menudo es deseable impartir a un material polimérico diferentes propiedades deseadas opuestas entre sí. Por ejemplo, en lo relativo al campo de las lentes de contacto, un material a granel adecuado debe proporcionar una buena combinación de alta permeabilidad al oxígeno, alta hidrofilia y permeabilidad iónica junto con buenas propiedades mecánicas. Con el fin de equilibrar las diferentes propiedades, sería muy deseable tener un sistema de compuestos polimerizables y agentes de control de la polimerización que permitiera diseñar materiales a granel específicos sólo por medio de una simple variación de las cantidades estequiométricas de los ingredientes.

Sorprendentemente, ahora se ha descubierto un sistema que conduce a nuevos copolímeros reticulables que cumplen los requisitos anteriores. Los nuevos copolímeros se pueden obtener por medio de la incorporación de un agente de reticulación en la reacción de telomerización descrita anteriormente.

Por lo tanto, la presente invención, en un aspecto, se refiere a un polímero reticulable y polimerizable que se puede obtener por

(a) copolimerización de al menos un monómero hidrófilo que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y al menos un agente de reticulación que comprende dos o más dobles enlaces etilénicamente insaturados en presencia de un agente de transferencia de cadena que tiene un grupo funcional; y

(b) reacción de uno o más grupos funcionales del copolímero resultante con un compuesto orgánico que tiene un grupo etilénicamente insaturado.

Los monómeros hidrófilos adecuados en la etapa (a) son, en principio, cualquier compuesto mono-etilénicamente insaturado que comprende un substituyente no iónico, aniónico, catiónico o bipolar. Se entenderá que un comonómero hidrófilo en este contexto se refiere a un monómero que típicamente da, como un homopolímero, un polímero que es soluble en agua o que puede absorber al menos un 10% en peso de agua.

Un substituyente no iónico del monómero hidrófilo incluye, por ejemplo, alquilo con 1 a 6 átomos de carbono que está substituido con uno o más substituyentes iguales o diferentes seleccionados entre el grupo compuesto por -OH, alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono y -NRR', donde cada uno de R y R', independientemente entre sí, es hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono sin substituir o substituido con hidroxi, o fenilo; fenilo que está substituido con hidroxi, alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono o -NRR', donde R y R' son como se han definido anteriormente; un radical -COOY, donde Y es alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, alquilo con 1 a 24 átomos de carbono que está substituido, por ejemplo, con hidroxi, alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, -O-Si(CH_{3})_{3}, -NRR', donde R y R' son como se han definido anteriormente, un radical -O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-24}-E, donde E es hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, o un radical -NH-C(O)-O-G, donde -O-G es el radical de un sacárido con 1 a 8 unidades de azúcar o es un radical -O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-24}-E, donde E es como se ha definido anteriormente, o Y es cicloalquilo con 5 a 8 átomos de carbono que está sin substituir o substituido con alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, o es fenilo sin substituir o substituido con alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, o aralquilo con 7 a 12 átomos de carbono; -CONY_{1}Y_{2}, donde cada uno de Y_{1} e Y_{2} es independientemente hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, alquilo con 1 a 12 átomos de carbono que está substituido, por ejemplo, con hidroxi, alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, un radical -CH(OR_{18})_{2}, donde R_{18} es hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcanoílo con 2 a 5 átomos de carbono, o un radical -O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-24}-E, donde E es como se ha definido anteriormente, o Y_{1} e Y_{2} junto con el átomo de N adyacente forman un anillo herterocíclico de cinco o seis miembros que no tiene ningún heteroátomo más o que tiene un átomo de oxígeno o nitrógeno adicional; un radical -OY_{3}, donde Y_{3} es hidrógeno; alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alquilo con 1 a 12 átomos de carbono que está substituido con -NRR'; o es un radical -C(O)-alquilo con 1 a 4 átomos de carbono; y donde R y R' son como se han definido anteriormente; o un radical heterocíclico de cinco o siete miembros que tiene al menos un átomo de N y que está unido en cada caso mediante dicho átomo de nitrógeno.

Los substituyentes aniónicos adecuados del monómero hidrófilo incluyen, por ejemplo, alquilo con 1 a 6 átomos de carbono que está substituido con -SO_{3}H, -OSO_{3}H, -OPO_{3}H_{2} y -COOH; fenilo que está substituido con uno o más substituyentes iguales o diferentes seleccionados entre el grupo compuesto por -SO_{3}H, -COOH, -OH y -CH_{2}-SO_{3}-H; -COOH; un radical -COOY_{4}, donde Y_{4} es alquilo con 1 a 24 átomos de carbono que está substituido, por ejemplo, con -COOH, -SO_{3}H, -OSO_{3}H, -OPO_{3}H_{2} o con un radical -NH-C(O)-O-G', donde G' es el radical de un carbohidrato aniónico; un radical -CONY_{5}Y_{6}, donde Y_{5} es alquilo con 1 a 24 átomos de carbono que está substituido con -COOH, -SO_{3}H, -OSO_{3}H o -OPO_{3}H_{2} e Y_{6} independientemente tiene el significado de Y_{5} o es hidrógeno o alquilo con 1 a 12 átomos de carbono; o -SO_{3}H; o una sal del mismo, por ejemplo una sal de sodio, potasio, amonio o similares.

Los substituyentes catiónicos adecuados del monómero hidrófilo incluyen alquilo con 1 a 12 átomos de carbono que está substituido con un radical -NRR'R''^{+}An^{-}, donde cada uno de R, R' y R'' es, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo sin substituir o substituido con hidroxi, o fenilo, y An^{-} es un anión; o un radical -C(O)OY_{7}, donde Y_{7} es alquilo con 1 a 24 átomos de carbono que está substituido con -NRR'R''^{+}An^{-} y está adicionalmente sin substituir o substituido, por ejemplo, con hidroxi, donde R, R', R'' y An^{-} son como se han definido anteriormente.

Los substituyentes bipolares adecuados del monómero hidrófilo incluyen un radical -R_{1}-Zw, donde R_{1} es un enlace directo o un grupo funcional, por ejemplo, un grupo carbonilo, carbonato, amida, éster, dicarboanhídrido, dicarboimida, urea o uretano; y Zw es un resto alifático que comprende un grupo aniónico y un grupo catiónico.

A los substituyentes hidrófilos del monómero hidrófilo se les aplican las siguientes preferencias:

(i) substituyentes no iónicos

Los substituyentes alquilo preferidos son alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, en particular alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, que está substituido con uno o más substituyentes seleccionados entre el grupo compuesto por -OH y -NRR', donde cada uno de R y R' es independientemente entre sí hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, preferiblemente hidrógeno, metilo o etilo, siendo particularmente preferible que sea hidrogeno o metilo, por ejemplo, -CH_{2}-NH_{2}-, -CH_{2}-N(CH_{3})_{2}.

Los substituyentes fenilo preferidos son fenilo que está substituido con -NH_{2} o -NC(alquilo con 1 a 2 átomos de carbono)_{2}, por ejemplo o-, m- o p-aminofenilo.

En el caso de que el substituyente hidrófilo sea un radical -COOY, Y como alquilo es preferiblemente alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; y como alquilo substituido es preferiblemente alquilo con 1 a 12 átomos de carbono, más preferiblemente alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, aún más preferiblemente alquilo con 1 a 4 átomos de carbono y de forma particularmente preferida alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, estando cada uno de ellos substituido como se ha mencionado anteriormente. En el caso de que el radical alquilo Y esté substituido con -NRR', se aplican los significados y preferencias dados anteriormente para R y R'. Los ejemplos de substituyentes sacáridos adecuados -O-G del radical alquilo Y que está substituido con -NH-C(O)-O-G- son el radical de un mono- o disacárido, por ejemplo, glucosa, acetil glucosa, metil glucosa, glucosamina, N-acetil glucosamina, glucono lactona, manosa, galactosa, galactosamina, N-acetil galactosamina, fructosa, maltosa, lactosa, fucosa, sacarosa o trehalosa, el radical de un sacárido anhidro tal como levoglucosano, el radical de un glucósido tal como octilglicósido, el radical de un alcohol de azúcar tal como sorbitol, el radical de un derivado de ácido de azúcar tal como amida del ácido lactobiónico, el radical de un oligosacárido con un máximo de 8 unidades de azúcar, por ejemplo, fragmentos de una ciclodextrina, almidón, quitosana, maltotriosa o maltohexosa. El radical -O-G preferiblemente representa el radical de un mono- o disacárido o el radical de un fragmento de ciclodextrina con un máximo de 8 unidades de azúcar. Los radicales sacáridos -O-G particularmente preferidos son el radical de trehalosa o el radical de un fragmento de ciclodextrina. En el caso de que el radical alquilo Y esté substituido con un radical -O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-24}-E o -NH-C(O)-O-G, donde-O-G es -O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-24}-E, el número de unidades (CH_{2}-CH_{2}O) es preferiblemente de 1 a 12 en cada caso y más preferiblemente de 2 a 8. E es preferiblemente hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono.

Y como cicloalquilo con 5 a 8 átomos de carbono es, por ejemplo, ciclopentilo o preferiblemente ciclohexilo, estando cada uno de ellos sin substituir o substituido por ejemplo con 1 a 3 grupos alquilo con 1 a 2 átomos decarbono. Y como aralquilo con 7 a 12 átomos de carbono es, por ejemplo, bencilo.

Los radicales no iónicos -COOY preferidos son aquellos en los que Y es alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; o alquilo con 2 a 6 átomos de carbono que está substituido con uno o dos substituyentes seleccionados entre el grupo compuesto por hidroxi; alcoxi con 1 a 2 átomos de carbono; -O-Si(CH_{3})_{3}; y -NRR' donde cada uno de R y R' es, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono; o Y es un radical -CH_{2}CH_{2}-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-12}-E donde E es hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; o es un radical alquileno con 2 a 4 átomos de carbono-NH-C(O)-O-G, donde -O-G es el radical de un sacárido.

Los radicales no iónicos -COOY más preferidos son aquellos en los que Y es alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; o alquilo con 2 a 4 átomos de carbono que está substituido con uno o dos substituyentes seleccionados entre el grupo compuesto por-OH y -NRR', donde cada uno de R y R' es, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; o un radical -CH_{2}CH_{2}-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-2}E, donde E es hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; o es un radical -alquileno con 2 a 4 átomos de carbono-NH-C(O)-O-G donde -O-G es el radical de un sacárido.

Los radicales -COOY particularmente preferidos comprenden aquellos en los que Y es alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, particularmente metilo; o alquilo con 2 a 3 átomos de carbono que está sin substituir o substituido con hidroxi o N,N-di-alquilamino con 1 a 2 átomos de carbono, o es un radical -alquileno con 2 a 3 átomos de carbono-NH-C(O)-O-G donde -O-G es el radical de trehalosa o el radical de un fragmento de ciclodextrina con un máximo de 8 unidades de azúcar.

Los substituyentes no iónicos -C(O)-NY_{1}Y_{2} preferidos son aquellos en los que cada uno de Y_{1} e Y_{2}, independientemente entre sí, es hidrógeno, alquilo con 1 a 2 átomos de carbono o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono que está substituido con hidroxi o con un radical -CH(OR_{18}) donde R_{18} es hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, acetilo o propionilo; o Y_{1} e Y_{2} junto con el átomo de N adyacente forman un anillo heterocíclico de 6 miembros que no tiene heteroátomos adicionales o que tiene un átomo de N o O adicional. Los significados de Y_{1} e Y_{2} aún más preferidos, independientemente entre sí, son hidrógeno, alquilo con 1 a 2 átomos de carbono o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono que está sin substituir o substituido con hidroxi o un radical -CH(OR_{18})_{2} donde R_{18} es hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; o Y_{1} e Y_{2} junto con el átomo de N adyacente forman un anillo de N-alquilpiperazino con 1 a 2 átomos de carbono o morfolino. Los radicales no iónicos -C(O)-NY_{1}Y_{2} particularmente preferidos son aquellos en los que uno de Y_{1} e Y_{2} es hidrógeno, metilo o etilo y el otro es hidrógeno, metilo, etilo, 2-hidroxietilo o un radical -(CH_{2})_{1-3}-CH(O-alquilo con 1 a 2 átomos decarbono)_{2}; o Y_{1} e Y_{2} junto con el átomo de N adyacente forman un anillo de morfolino.

Los substituyentes no iónicos -OY_{3} preferidos son aquellos en los que Y_{3} es hidrógeno, alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono que está substituido con -NH_{2} o -N(alquilo con 1 a 2 átomos de carbono)_{2}
o es un grupo -C(O)alquilo con 1 a 2 átomos de carbono. Y_{3} es, de forma particularmente preferida, hidrógeno o
acetilo.

Los substituyentes heterocíclicos no iónicos preferidos son un radical heteroaromático o heteroalifático que tiene un átomo de N y que además no tiene un heteroátomo o un heteroátomo de N o O adicional, o es una lactama de 5 a 7 miembros. Los ejemplos de tales radicales heterocíclicos con N-pirrolidinilo, 2- o 4-piridinilo, 2-metil piridin-5-ilo, 2-, 3- o 4-hidroxipiridinilo, N-\varepsilon-caprolactamilo, N-imidazolilo, 2-motilimidazol-2-ilo, N-morfolinilo o 4-N-metilpiperazin-1-ilo, particularmente N-morfolino o N-pirrolidonilo.

Un grupo de substituyentes no iónicos preferidos del monómero hidrófilo comprende alquilo con 1 a 2 átomos de carbono que está sin substituir o substituido con -OH o -NRR', donde cada uno de R y R' es, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; un radical -COOY, donde Y es alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; alquilo con 2 a 4 átomos de carbono que está substituido con -OH, -NRR', donde cada uno de R y R', independientemente entre sí, es hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, o Y es un radical -alquileno con 2 a 4 átomos de carbono-NH-C(O)-O-G, donde -O-G es el radical de un sacárido; un radical -C(O)-NY_{1}Y_{2}, donde cada uno de Y_{1} e Y_{2} es, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo con 1 a 2 átomos de carbono o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono que está sin substituir o substituido con hidroxi o con un radical -CH(OR_{18}), donde R_{18} es hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, acetilo o propionilo, o Y_{1} e Y_{2} junto con el átomo de N adyacente forman un anillo heterocíclico de 6 miembros que no tiene ningún heteroátomo más o que tiene un átomo de N o O adicional; un radical -OY_{3}, donde Y_{3} es hidrógeno, alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono que está substituido con -NH_{2} o -N(alquilo con 1 a 2 átomos de carbono)_{2} o es un grupo -C(O)alquilo con 1 a 2 átomos de carbono; o un radical heteroalifático o heteroaromático de 5 ó 6 miembros que tiene un átomo de N y que no tiene ningún heteroátomo más o que tiene un heteroátomo adicional de N, O o S, o una lactama de 5 a 7
miembros.

Un grupo de substituyentes no iónicos más preferido del monómero hidrófilo comprende un radical -COOY, donde Y es alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, alquilo con 2 a 3 átomos de carbono que está substituido con hidroxi, amino, o N,N-di-alquilamino con 1 a 2 átomos de carbono, o es un radical -alquileno con 2 a 4 átomos de carbono-NH-C(O)-O-G, donde -O-G es el radical de trehalosa o un fragmento de ciclodextrina con un máximo de 8 unidades de azúcar; un radical -CO-NY_{1}Y_{2}, donde cada uno de Y_{1} e Y_{2} es, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo con 1 a 2 átomos de carbono o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono que está substituido con hidroxi o un radical -CH(OR_{18})_{2},
donde R_{18} es hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, o Y_{1} e Y_{2} junto con el átomo de N adyacente forman un anillo de N-alquil con 1 a 2 átomos de carbono-piperazino o morfolino; o un radical heterocíclico seleccionado entre el grupo compuesto por N-pirrolidonilo, 2- o 4-piridinilo, 2-metilpiridin-5-ilo, 2-, 3- o 4-hidroxipiridinilo, N-\varepsilon-caprolactamilo, N-imidazolilo, 2-metilimidazol-1-ilo, N-morfolinilo y 4-N-metilpiperazin-1-ilo.

Un grupo particularmente preferido de substituyentes no iónicos del monómero hidrófilo comprende los radicales -COO-alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, -COO-(CH_{2})_{2-4}-OH, -CONH_{2}, -CON(CH_{3})_{2}, -CONH-(CH_{2})_{2}-OH, -CONH-(CH_{2})_{1-3}-CH(alquilo con 1 a 2 átomos de carbono),

1

(ii) substituyentes aniónicos

Los substituyentes aniónicos preferidos del monómero hidrófilo son alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, en particular alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, que está substituido con uno o más substituyentes seleccionados entre el grupo compuesto por -SO_{3}H y -OPO_{3}H_{2}, por ejemplo, -CH_{2}-SO_{3}H; fenilo que está substituido con -SO_{3}H o sulfometilo, por ejemplo, o-, m- o p-sulfofenilo u o-, m- o p-sulfometilfenilo; -COOH; un radical -COOY_{4}, donde Y_{4} es alquilo con 2 a 6 átomos de carbono que está substituido con -COOH, -SO_{3}H, -OSO_{3}H, -OPO_{3}H_{2}, o con un radical -NH-C(O)-O-G', donde G' es el radical de un ácido lactobiónico, ácido hialurónico o ácido siálico, en particular alquilo con 2 a 4 átomos de carbono que está substituido con -SO_{3}H o -OSO_{3}H; un radical -CONY_{5}Y_{6} donde Y_{5} es alquilo con 1 a 6 átomos de carbono substituido con sulfo, en particular alquilo con 2 a 4 átomos de no substituido con sulfo e Y_{6} es hidrógeno, por ejemplo, el radical -C(O)-NH-C(CH_{3})_{2}-CH_{2}SO_{3}H; o -SO_{3}H; o una sal adecuada del mismo. Los substituyentes aniónicos particularmente preferidos de B o B' son -COOH, -SO_{3}H, u o-, m- o p-sulfofenilo, o-, m- o p-sulfometilfenilo o un radical -CONY_{5}Y_{6}, donde Y_{5} es alquilo con 2 a 4 átomos de carbono substituido con sulfo, e Y_{6} es hidrógeno.

(iii) substituyentes catiónicos

Los substituyentes catiónicos preferidos del monómero hidrófilo son alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, en particular alquilo con 1 a 2 átomos de carbono que, en cada caso, está substituido con -NRR'R''^{+}An^{-}; o un radical -C(O)OY_{7} donde Y_{7} es alquilo con 2 a 6 átomos de carbono, en particular alquilo con 2 a 4 átomos de carbono que, en cada caso, está substituido con -NRR'R''^{+}An^{-} y que está adicionalmente sin substituir o substituido con hidroxi. Cada uno de R, R' y R'' es preferiblemente, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, más preferiblemente metilo o etilo y de forma particularmente preferida metilo. Son ejemplos de aniones adecuado An^{-} Hal^{-}, donde Hal es halógeno, por ejemplo, Br^{-}, F^{-}, J^{-} o particularmente Cl^{-}, además HCO_{3}^{-}, CO_{3}^{2-}, H_{2}PO_{3}^{-}, HPO_{3}^{2-}, PO_{3}^{3-}, HSO_{4}^{-}, SO_{4}^{2-} o el radical de un ácido orgánico tal como OCOCH_{3}^{-} y similares. Un substituyente catiónico particularmente preferido de B o B' es un radical -C(O)OY_{7} donde Y_{7} es alquilo con 2 a 4 átomos de carbono, que está substituido con -N(alquilo con 1 a 2 átomos de carbono)_{3}^{+}An^{-} y que está adicionalmente substituido con hidroxi, y An^{-} es un anión, por ejemplo, el radical -C(O)O-CH_{2}-CH(OH)-CH_{2}-N(CH_{3})_{3}^{+}An^{-}.

(iv) substituyentes bipolares -R_{1}-Zw

R_{1} es preferiblemente un grupo funcional carbonilo, éster o amida y más preferiblemente un grupo éster -C(O)-O-. Los grupos aniónicos adecuados del radical Zw son por ejemplo -COO^{-}, -SO_{3}^{-}, -OSO_{3}^{-}, -OPO_{3}H^{-} o -O-PO_{2}^{-} bivalente o -O-PO_{2}^{-}-O-, preferiblemente un grupo -COO^{-} o -SO_{3}^{-} o un grupo bivalente -O-PO_{2}^{-}-, y en particular un grupo -SO_{3}^{-}.

Los grupos catiónicos adecuados del radical Zw son, por ejemplo, un grupo -NRR'R''^{+} o un grupo bivalente -NRR'^{+}, donde R, R' y R'' son como se han definido anteriormente, y cada uno independientemente entre sí, es preferiblemente hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, preferiblemente hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono y lo más preferible es que cada uno sea metilo o etilo.

El resto Zw es, por ejemplo, alquilo con 2 a 30 átomos de carbono, preferiblemente alquilo con 2 a 12 átomos de carbono y más preferiblemente alquilo con 3 a 8 átomos de carbono que, en cada caso, está sin interrumpir o interrumpido con -O- y substituido o interrumpido con uno de los grupos tanto aniónicos como catiónicos mencionados anteriormente y además está adicionalmente sin substituir o substituido con un radical -OY_{8}, donde Y_{8} es hidrógeno o el radical acilo de un ácido carboxílico.

Y_{8} es preferiblemente hidrógeno o el radical acilo de un ácido graso superior.

Zw es preferiblemente alquilo con 2 a 12 átomos de carbono e incluso más preferiblemente alquilo con 3 a 8 átomos de carbono que está substituido o interrumpido con uno de los grupos tanto aniónicos como catiónicos mencionados anteriormente y además puede estar adicionalmente substituido con un radical -OY_{8}.

Un grupo preferido de substituyentes bipolares -R_{1}-Zw corresponde a la fórmula

-C(O)O-(alk''')-N(R_{2})^{+}-(alk')-An^{-}

-C(O)O-(alk'')-O-PO_{2}{}^{-}-(O) _{0-1}-(alk''')-N(R) _{3}{}^{+}

donde R es hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono; An^{-} es un grupo aniónico -COO^{-}, -SO_{3}^{-}, -OSO_{3}^{-} o
-OPO_{3}H^{-}, preferiblemente -COO- o -SO_{3} y más preferiblemente -SO_{3}, alk' es alquileno con 1 a 12 átomos de carbono, (alk'') es alquileno con 2 a 24 átomos de carbono que está sin substituir o substituido con un radical -OY_{8}, Y_{8} es hidrógeno o el radical acilo de un ácido carboxílico, y (alk''') es alquileno con 2 a 8 átomos de carbono.

(alk') es preferiblemente alquileno con 2 a 8 átomos de carbono, más preferiblemente alquileno con 2 a 6 átomos de carbono y aún más preferiblemente alquileno con 2 a 4 átomos de carbono, en cada caso sin substituir o substituido con hidroxi o con un radical -OY_{8}. (alk''') es preferiblemente alquileno con 2 a 4 átomos de carbono y de forma particularmente preferida alquileno con 2 a 3 átomos de carbono. R_{9} es hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, más preferiblemente metilo o etilo y de forma particularmente preferida metilo. Un substituyente bipolar preferido es de la fórmula

-C(O)O-CH_{2}-CH(OY_{8})-CH_{2}-O-PO_{2}{}^{-}-(CH_{2})_{2}-N(CH_{3})_{3}{}^{+},

donde Y_{8} es hidrógeno o el radical acilo de un ácido graso superior.

El monómero hidrófilo de acuerdo con la etapa a) es, por ejemplo, un radical de fórmula

2

en la que R_{2} es hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, preferiblemente hidrógeno o metilo; R_{3} es un substituyente hidrófilo, donde se aplican los significados y preferencias dados anteriormente; R_{4} es alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, fenilo o un radical -C(O)OY_{9}, donde Y_{9} es hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono sin substituir o substituido con hidroxi; y R_{5} es un radical -C(O)Y_{9}' o -CH_{2}-C(O)OY_{9} donde Y_{9}' independientemente tiene el significado de Y_{9}.

R_{4} es preferiblemente alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, fenilo o un grupo -C(O)OY_{9}. R_{5} es preferiblemente un grupo -C(O)OY_{9}' o -CH_{2}-C(O)OY_{9}', donde cada uno de Y_{9} e Y_{9}' es, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo con 1 a 2 átomos de carbono o hidroxi-alquilo con 1 a 2 átomos de carbono. Las unidades -CHR_{4}-CHR_{5}- particularmente preferidas de acuerdo con la invención son aquellas en las que R_{4} es metilo o un grupo -C(O)OY_{9} y R_{5} es un grupo -C(O)OY_{9}' o -CH_{2}-C(O)OY_{9}', donde cada uno de Y_{9} e Y_{9}' es hidrógeno, alquilo con 1 a 2 átomos de carbono o hidroxi-alquilo con 1 a 2 átomos de carbono.

El monómero hidrófilo de acuerdo con la etapa a) es preferiblemente un radical de la fórmula (1) anterior, en el que se aplican los significados y preferencias dados anteriormente a las variables contenidas en éste. Un monómero hidrófilo particularmente preferido es de la fórmula (1 a) anterior en la que R_{2} es hidrógeno o metilo y R_{3} es
-COO-alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, -COO-(CH_{2})_{2-4}-OH, -CONH_{2}, -CON(CH_{3})_{2}, -CONH-(CH_{2})_{2}-OH,
-CONH-(CH_{2})_{1-3}-CH(O-alquilo con 1 a 2 átomos de carbono),

3

La mezcla de polimerización de acuerdo con la etapa (a) puede contener uno o más de uno de los monómeros hidrófilos mencionados anteriormente, preferiblemente un solo monómero.

Un grupo adicional de monómeros hidrófilos adecuados en la etapa (a) se refiere a telómeros hidrófilos como se describe en la solicitud PCT WO 99/57581, fórmula (1) en la página 2, donde en cada caso se aplican las definiciones y preferencias dadas en ese documento para las variables. Una realización adicional de la invención se refiere al uso en la etapa (a) de una mezcla de uno o más monómeros de la fórmula (1 a) o (1 b) anterior y un telómero de fórmula (1) de la solicitud PCT WO 99/57581.

La elección del agente de reticulación empleado en la etapa (a) puede variar dentro de amplios limites y depende en gran medida del uso pretendido.

Un grupo de agentes de reticulación adecuados son agentes de reticulación di- o poli-vinílicos de bajo peso molecular, por ejemplo, agentes de reticulación que tienen de 2 a 4, preferiblemente de 2 a 3 y en particular 2 dobles enlaces etilénicamente insaturados y que tienen un peso molecular medio ponderal de, por ejemplo, <500. Son ejemplos un etilenglicol diacrilato o dimetacrilato, di-, tri- o tetra-etilenglicol diacrilato o dimetacrilato, alil (mot)acrilato, un alquileno con 2 a 12 átomos de carbono diacrilato o dimetacrilato, un alquileno con 2 a 12 átomos de carbono diacrilato o dimetacrilato parcial o completamente fluorado, divinil éter, divinil sulfona, di- y tri-vinilbenceno, trimetilolpropano triacrilato o trimetacrilato, pentaeritritol tetraacrilato o tetrametacrilato, bisfenol A diacrilato o dimetacrilato, metileno bisacrilamida o -bismetacrilamida, etileno bisacrilamida o etileno bismetacrilamida, N,N'-(1,2-dihidroxietileno)-bisacrilamida, trialil ftalato o dialil ftalato. Los agentes de reticulación preferidos de acuerdo con esta realización de la invención son etilenglicol-dimetacrilato, pentaeritritoltetraacrilato o pentaeritritoltetrametacrilato.

Un grupo adicional de agentes de reticulación adecuados comprende polisiloxanos, perfluoroalquil poliéteres o copolímeros en bloque de polisiloxano/perfluoroalquil poliéter que comprenden en cada caso dos o más, por ejemplo de 2 a 8, preferiblemente de 2 a 4 y más preferiblemente de 2 a 3 dobles enlaces etilénicamente insaturados.

Un agente de reticulación de polisiloxano adecuado puede ser cualquier polisiloxano que comprenda unidades repetidas de -O-Si(R_{6}R_{7})-silicona y dos o más, preferiblemente de 2 a 8, más preferiblemente de 2 a 4 y en particular 2 radicales etilénicamente insaturados unidos terminalmente o de forma colgante a átomos de silicio por medio de un miembro de unión adecuado, donde R_{6} y R_{7} son como se definen más adelante. El peso molecular medio ponderal del agente de reticulación de polisiloxano es, por ejemplo, de 500 a 50000, preferiblemente de 1000 a 25000, más preferiblemente de 2500 a 150000 y en particular de 3000 a 12000. Un agente de reticulación de polisiloxano preferido es, por ejemplo, de la fórmula

4

en la que (alk) es alquileno que tiene hasta 20 átomo de carbono que puede estar interrumpido por -O-; X es -O- o
-NR_{8}-, R_{8} es hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, Q es un radical orgánico que comprende un grupo reticulable o polimerizable, de un 80 a un 100% de los radicales R_{6}, R_{6}', R_{6}'', R_{6}''', R_{6}*, R_{7}, R_{7}' y R_{7}'', independientemente entre sí, son alquilo con 1 a 8 átomos de carbono y de un 0 a un 20% de los radicales R_{6}, R_{6}', R_{6}'', R_{6}''', R_{8}*, R_{7}, R_{7}' y R_{7}'', independientemente entre sí, son fenilo sin substituir o substituido con alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, fluoro(alquilo con 1 a 18 átomos de carbono), ciano(alquilo con 1 a 12 átomos de carbono), hidroxi-alquilo con 1 a 6 átomos de carbono o amino-alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, x es el número 0 ó 1, d_{1} es un número entero de 5 a 700, d_{2} es un número entero de 0 a 8 si x es 0, y es de 2 a 10 si x es 1, y la suma de (d_{1}+d_{2}) es de 5 a 700.

En un significado preferido, la suma de (d_{1}+d_{2}) es un número entero de 10 a 500, más preferiblemente de 10 a 300, de una forma particularmente preferida de 20 a 200 y en particular de 20 a 100. Preferiblemente, cada uno de d_{2} y x es 0. De acuerdo con otra realización preferida, x es 0 y d_{2} es un número entero de 1 a 4. De acuerdo con otra realización preferida más, x es 1 y d_{2} es un número entero de 2 a 4.

Preferiblemente de un 90 a un 100% de los radicales R_{6}, R_{6}', R_{6}'', R_{6}''', R_{6}*, R_{7}, R_{7}' y R_{7}'' son alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, en particular metilo, y de un 0 a un 10% de los radicales R_{6}, R_{6}', R_{6}'', R_{6}''', R_{6}*, R_{7}, R_{7}' y R_{7}'', cada uno independientemente, es amino-alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o hidroxi-alquilo con 1 a 4 átomos de carbono.

Una realización preferida de agentes de reticulación de polisiloxano adecuados incluye un radical de la fórmula anterior (2), donde x es 0, d_{2} es 0, d_{1} es un número entero de 5 a 700, preferiblemente de 10 a 500, más preferiblemente de 10 a 300, aún más preferiblemente de 20 a 200 y de una forma particularmente preferida de 20 a 100, cada uno de R_{6}, R_{6}', R_{6}''', R_{7}, R_{7}' y R_{7}'' es, independientemente entre sí, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, en particular metilo, y para (alk), X y Q se aplican los significados y preferencias dados anteriormente.

(alk) preferiblemente es alquileno con 2 a 8 átomos de carbono, que puede estar interrumpido por -O- y más preferiblemente alquileno con 2 a 6 átomos de carbono que puede estar interrumpido por -O-. Son ejemplos de radicales (alk) particularmente preferidos alquileno con 2 a 6 átomos de carbono lineal o ramificado o un radical -(CH_{2})_{1-3}-O-(CH_{2})_{1-3}-, especialmente alquileno con 2 a 4 átomos de carbono tal como 1,2-etileno, 1,3-propileno o 1,4-butileno, o un radical -(CH_{2})_{2-3}-O-(CH_{2})_{2-3}-, en particular -(CH_{2})_{2}-O-(CH_{2})_{2}-o-(CH_{2})_{2}-O-(CH_{2})_{3}-.

R_{8} es preferiblemente hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono y particularmente hidrógeno o alquilo con 1 a 2 átomos de carbono. X es preferiblemente -O-, -NH- o -N(alquil con 1 a 2 átomos de carbono)-, en particular -O- o especialmente -NH-.

Q es, por ejemplo, un radical de fórmula

5

donde R_{11} es hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, cada uno de R_{9} y R_{10} es, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, fenilo, carboxi o halógeno, X_{1} es -O- o -NH-, w es el número 0 ó 1, y A es un radical bivalente

6

donde (Alk) es alquileno con 3 a 6 átomos de carbono lineal o ramificado, (Alk') es alquileno con 2 a 12 átomos de carbono lineal o ramificado y (Alk'') es alquileno con 1 a 6 átomos de carbono lineal o ramificado.

R_{11} preferiblemente es hidrógeno o metilo. Cada uno de R_{9} y R_{10} es, independientemente entre sí, preferiblemente hidrógeno, carboxi, cloro, metilo o fenilo. En una realización preferida de la invención, R_{9} es hidrógeno o metilo y R_{10} es hidrógeno o carboxi. Más preferiblemente, cada uno de R_{9} y R_{10} es hidrógeno. El radical -[(Alk)-OH]- en la fórmula (4a) es preferiblemente 2-hidroxi-1,3-propileno. (Alk') es preferiblemente alquileno con 2 a 6 átomos de carbono, más preferiblemente alquileno con 2 a 4 átomos de carbono y en particular etileno. (Alk'') es preferiblemente alquileno con 1 a 3 átomos de carbono, por ejemplo metileno o, en particular, 1,1-dimetilmetileno.

Los radicales -Q especialmente preferidos corresponden a la fórmula

7

8

Un agente de reticulación de polisiloxano preferido corresponde a la fórmula

9

en la que cada uno de R_{6}, R_{6}', R_{7} y R_{7}' es alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, en particular metilo, d_{1} es un número entero de 10 a 500, preferiblemente de 10 a 300, más preferiblemente de 20 a 200 y en particular de 25 a 150, (alk) es alquileno con 2 a 6 átomos de carbono lineal o ramificado o un radical -(CH_{2})_{1-3}-O-(CH_{2})_{1-3}-, X es -O- o en particular -NH- y Q es un radical de la fórmula anterior (3a), (4a'), (4b') o (4c'), en particular (3a) o (4b').

Un agente de reticulación de perfluoroalquil poliéter adecuado es, por ejemplo, un macrómero de la fórmula

(5),Q-(PFPE-L) _{n-1}-PFPE-Q

donde n es \geq1, cada PFPE puede ser igual o diferente y es un poliéter perfluorado de la fórmula

(6)-OCH_{2}CF_{2}O(CF_{2}CF_{2}O) _{z} (CF_{2}O) _{y}CF_{2}CH_{2}O-

donde las unidades CF_{2}CF_{2}O y CF_{2}O pueden distribuirse aleatoriamente o como bloques a lo largo de la cadena y donde z e y pueden ser iguales o diferentes, de forma que el peso molecular medio ponderal del perfluoropoliéter esté en el intervalo de 500 a 4.000 y preferiblemente de 500 a 2.500;

L es un grupo de unión difuncional; y

Q es como se ha definido anteriormente.

Preferiblemente n es un número entero de 1 a 4 y en particular 1.

El grupo de unión L puede ser un resto difuncional capaz de reaccionar con hidroxilo. Los precursores adecuados para L son \alpha,\omega-diepóxidos, \alpha,\omega-diisocianatos, \alpha,\omega-diisotiocianatos, \alpha,\omega-diacilhaluros, \alpha,\omega-ditioacilhaluros, ácidos \alpha,\beta o \alpha,\omega-dicarboxílicos, ácidos \alpha,\omega-ditiocarboxílicos, \alpha,\omega-dianhídridos, \alpha,\omega-dilactonas, \alpha,\omega-dialquilésteres, \alpha,\omega-dihaluros, \alpha,\omega-dialquiléteres, \alpha,\omega-dihidroximetilamidas. Es preferible que el grupo de unión sea un resto bivalente
-C(O)-NH-R_{12}-NH-C(O)- de un diisocianato, donde R_{12} es un radical orgánico divalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono. De acuerdo con una realización adicional, el grupo de unión es un radical divalente de un ácido carboxílico, por ejemplo oxalilo.

El radical divalente R_{12} es, por ejemplo, alquileno, arileno, alquilenoarileno, arilenoalquileno o arilenoalquilenoarileno que tienen de 1 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalifático bivalente saturado que tiene de 6 a 20 átomos de carbono o cicloalquilenoalquilenocicloalquileno que tiene de 7 a 20 átomos de carbono.

En una realización preferida, R_{12} es alquileno, arileno, alquilenoarileno, arilenoalquileno o arilenoalquilenoarileno que tienen hasta 14 átomos de carbono o un grupo cicloalifático divalente saturado que tiene de 6 a 14 átomos de carbono. En una realización particularmente preferida, R_{12} 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 realización preferida, R_{12} es alquileno o arileno que tiene hasta 10 átomos de carbono o un grupo cicloalifático bivalente que tiene de 6 a 10 átomos de carbono.

En una realización particularmente preferida, R_{12} es un radical derivado de un diisocianato, por ejemplo, de hexano 1,6-diisocianato, 2,2,4-trimetilhexano 1,6-diisocianato, tetrametileno diisocianato, fenileno 1,4-diisocianato, tolueno 2,4-diisocianato, tolueno 2,6-diisocianato, m-o p-tetrametilxileno diisocianato, isoforona diisocianato o ciclohexano 1,4-diisocianato.

Arilo es un radical aromático carbocíclico que está sin substituir o substituido preferiblemente con alquilo inferior o alcoxi inferior. Son ejemplos fenilo, tolilo, xililo, metoxifenilo, t-butoxifenilo, naftilo y fenantrilo.

Arileno es preferiblemente fenileno o naftileno, que están sin substituir o substituidos con alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, 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 ciclohexileno(alquileno con 1 a 4 átomos de carbono), por ejemplo ciclohexilenometileno, que está sin substituir o substituido con uno o más grupos alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, por ejemplo grupos metilo, por ejemplo trimetilciclohexilenometileno, por ejemplo el radical de isoforona bivalente.

Alquileno tiene de 1 a 12 átomos de carbono y puede ser de cadena lineal o ramificada. Son ejemplos adecuados decileno, octileno, hexileno, pentileno, butileno, propileno, etileno, metileno, 2-propileno, 2-butileno, 3-pentileno y similares. Los significados particularmente preferidos de alquileno son propileno, etileno y metileno.

La unidad arileno en alquilenoarileno o arilenoalquileno es preferiblemente fenileno, sin substituir o substituido con alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, y la unidad alquileno en este documento es preferiblemente alquileno con 1 a 4 átomos de carbono, tal como metileno o etileno, en particular metileno. Por lo tanto, estos radicales son preferiblemente fenilenometileno o metilenofenileno.

Arilenoalquilenoarileno es preferiblemente fenileno(alquileno con 1 a 4 átomos de carbono)fenileno, por ejemplo fenilenoetilenofenileno o fenilenometilenofenileno.

Algunos ejemplos de diisocianatos preferidos son aquellos en los que R_{12} es alquileno con 6 a 10 átomos de carbono lineal o ramificado; ciclohexileno-metileno o ciclohexileno-metileno-ciclohexileno, cada uno de los cuales está sin substituir o substituido en el resto ciclohexilo con 1 a 3 grupos metilo; o fenileno o fenileno-metileno-fenileno cada uno de los cuales está sin substituir o substituido en el resto fenilo con metilo.

El radical bivalente R_{12} se deriva preferiblemente de un diisocianato y más preferiblemente de un diisocianato seleccionado entre el grupo compuesto por isoforona diisocianato (IPDI), toluileno-2,4-diisocianato (TDI), 4,4'-metilenobis(ciclohexil isocianato), 1,6-diisocianato-2,2,4-trimetil-n-hexano (TMDI), metilenobis(fenil isocianato) (MDI), metilenobis(ciclohexil-4-isocianato) y hexametileno diisocianato (HMDI).

Preferiblemente, z en la fórmula (6) está en el intervalo de 0 a 20, más preferiblemente de 2 a 16, y en particular de 4 a 12 e y está en el intervalo de 0 a 25, más preferiblemente de 4 a 20 y en particular de 6 a 14. Preferiblemente, z e y pueden ser iguales o diferentes, de tal forma que el peso molecular medio ponderal del perfluoroalquil poliéter está en el intervalo de 500 a 2.500 y más preferiblemente en el intervalo de 1000 a 2200.

Un agente de reticulación preferido del componente polimerizable de acuerdo con (a) es un macromonómero de la fórmula

(5a),Q-PFPE-Q

donde

PFPE es un radical de la fórmula anterior (6) donde z e y pueden ser iguales o diferentes, de tal forma que el peso molecular del perfluoroalquil poliéter esté en el intervalo de 500 a 2.500; y Q es el radical -C(O)NH-(CH_{2})_{2}-OC(O)-C(CH_{3})=CH_{2}, el radical de metacriloílo -C(O)-C(CH_{3})=CH_{2} o preferiblemente el radical -C(O)-CH=CH_{2}.

Son ejemplos de agentes de reticulación de PFPE preferidos:

(i) CH_{2}=C(CH_{3})C(O)OC_{2}H_{4}NHC(O)-(PFPE-(O)CNH-R_{12}-NHC(O)_{n-1}-PFPE-C(O)NHC_{2}H_{4}O-C(O)C(CH_{3})=CH_{2}
CH_{2}=C(CH_{3})C(O)OC_{2}H_{4}NHC(O)-PFPE-(O)CNH-R_{12}-NHC(O)-PFPE-H,

(ii) CH_{2}=C(CH_{3})C(O)OC_{2}H_{4}NHC(O)-PFPE-(O)CNH-C_{2}H_{4}OC(O)C(CH_{3})=CH_{2},

(iii) CH_{2}=C(CH_{3})C(O)-PFPE-(O)CC(CH_{3})=CH_{2}

donde PFPE es un poliéter perfluorado de fórmula (6), donde z está en el intervalo de 8 a 10 e y está en el intervalo de 10 a 14, n > 1,0, y R_{12} es el radical de un diisocianato, donde se aplican los significados y preferencias dados anteriormente.

Un agente de reticulación de copolímero en bloque de polisiloxano/perfluoroalquil poliéter adecuado es, por ejemplo, de la fórmula

(7),Q-PFPE-L-M-L-PFPE-Q

donde para cada uno de PFPE, L y Q se aplican los significados y preferencias dados anteriormente y M es un radical de la fórmula

10

donde para cada uno de R_{6}, R_{6}', R_{7}, R_{7}', (alk), X y d_{1} se aplican los significados y preferencias dados anteriormente. El peso molecular medio ponderal del segmento de fórmula (2b) está preferiblemente en el intervalo de 180 a 6000.

Un ejemplo de agente de reticulación de copolímero en bloque de polisiloxano/perfluoroalquil poliéter es CH_{2}=C(CH_{3})-COO-C_{2}H_{4}-NHCO-PFPE-CONH-R_{12}-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_{12}-NHCO-PFPE-CONH-C_{2}H_{4}-OCO-C(CH_{3})=CH_{2}, donde PFPE es un poliéter perfluorado de fórmula (6), donde z está en el intervalo de 8 a 10 e y está en el intervalo de 10 a 14, y R_{12} es el radical de un diisocianato, donde se aplican los significados y preferencias dados anteriormente.

Un grupo adicional de agentes de reticulación de poliisocianato son aquellos de la fórmula

(2c),Q-(PDMS) _{1}-L-(PDMS) _{2}-Q

donde cada uno de (PDMS)_{1} y (PDMS)_{2} es independientemente un radical de la fórmula (2b) anterior, y cada uno de Q y L es como se ha definido anteriormente.

Un grupo adicional de agentes de reticulación adecuados son polímeros hidrófilos, por ejemplo, un polialquilenglicol, alcohol polivinílico, ácido poliacrílico o polimetacrílico, oligosacárido, polipéptido, polihidroxialquilacrilato o -metacrilato o poli(ácido hidroxicarboxílico) que comprende en cada caso dos o más grupos etilénicamente insaturados.

Un agente de reticulación de polialquilenglicol adecuado es, por ejemplo, polietilenglicol, polipropilenglicol o un copolímero en bloque de polietilen/polipropilenglicol que tiene dos grupos etilénicamente insaturados.

El agente de reticulación de polialquilenglicol se ajusta, por ejemplo, a la fórmula

(8)Q-[NH-(alk\text{*})_{t}-O-[CH_{2}-CH_{2}-O] _{s1}-[CH_{2}-CH(CH_{3})-O] _{s2}-[alk\text{*}-NH] _{t}-Q

en la que (alk*) es un alquileno con 2 a 8 átomos de carbono lineal o ramificado, t es el número 0 o 1, cada uno de s1 y s2 es independientemente un número entero de 5 a 275, siendo el total de (s1 + s2) de 5 a 275, y para Q se aplican los significados y preferencias dados anteriormente.

En la fórmula anterior (8), (alk*) es preferiblemente alquileno con 2 a 4 átomos de carbono y en particular alquileno con 2 a 3 átomos de carbono. s2 es preferiblemente el número 0. s1 es preferiblemente un número entero de 5 a 100, más preferiblemente de 8 a 60 y en particular de 9 a 25. Q es preferiblemente un radical de las fórmulas (3a) o (4b') dadas anteriormente. Un grupo preferido de agentes de reticulación de polialquilenglicol se ajusta a la fórmula (8) anterior, en la que t es 1, (alk*) es alquileno con 2 a 4 átomos de carbono, s1 es un número entero de 5 a 100, s2 es 0, y para Q se aplican los significados y preferencias dados anteriormente. Otro grupo preferido de agentes de reticulación de polietilenglicol se ajusta a la fórmula (8) anterior, en la que t es 0, s1 es un número entero de 5 a 100, s2 es 0 y para Q se aplican los significados y preferencias dados anteriormente.

Un agente de reticulación adecuado de alcohol polivinílico (PVA), ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, polialilamina, polisacárido, polipéptido, polihidroxialquilacrilato, polihidroxialquilmetacrilato o poli(ácido hidroxicarboxílico) es, por ejemplo, un polímero respectivo que tiene un peso molecular medio ponderal de, por ejemplo, 250 a 100000, en el que como media, al menos en dos unidades monoméricas los grupos hidroxi, amino o carboxi están substituidos con un resto reticulable etilénicamente insaturado, por ejemplo, con un radical -O-Q o -NH-Q, -C(O)-NH-(alk')-OC(O)-C(H,CH_{3})=CH_{2},

-C(O)O-(alk[OH])-OC(O)-C(H, CH_{3})=CH_{2} o

11

en las que se aplican los significados y preferencias dados anteriormente para Q, (alk) y (alk'). Por ejemplo, en el documento EP-A-641806 se describen agentes de reticulación de PVA adecuados o pueden derivarse de los mismos mediante una reacción de fragmentación, por ejemplo, mediante tratamiento con peryodato. El peso molecular medio ponderal de dichos agentes de reticulación hidrófilos es, preferiblemente, de 350 a 75.000, más preferiblemente de 500 a 50.000 y en particular de 500 a 15.000. Además, preferiblemente de 2 a 10, más preferiblemente de 2 a 6 e incluso más preferiblemente de 2 a 4 de las unidades monoméricas están substituidas con un resto reticulable etilénicamente insaturado. Además, los agentes de reticulación hidrófilos mencionados anteriormente también pueden comprender pequeñas proporciones, por ejemplo, hasta el 20%, preferiblemente hasta el 5% de unidades copoliméricas hidrófilas o hidrófobas. Un agente de reticulación de oligosacárido adecuado es, por ejemplo, un oligosacárido que tiene de 2 a 12 unidades de azúcar donde, como media al menos dos grupos hidroxi están substituidos con uno de los restos reticulables mencionados anteriormente. Un agente de reticulación de poli(ácido hidroxicarboxílico) adecuado es, por ejemplo, un poli(ácido glicólico), poli(ácido 2-hidroxibutírico) o polilactida, donde el grupo hidroxi y carboxi terminal están substituidos en cada caso con un resto reticulable etilénicamente insaturado de los mencionados anteriormente.

El agente funcional de transferencia de cadena usado en la etapa (a) controla el peso molecular del prepolímero resultante y proporciona funcionalidad para la adición posterior de un grupo polimerizable o reticulable. El agente de transferencia de cadena puede comprender uno o más grupos tiol, por ejemplo dos o más, preferiblemente un grupo tiol. Los agentes de transferencia de cadena adecuados incluyen tioles primarios orgánicos o mercaptanos que tienen un grupo funcional adicional tal como, por ejemplo, hidroxi, amino, N-alquilamino con 1 a 6 átomos de carbono, carboxi o un derivado adecuado de los mismos. Un agente de transferencia de cadena preferido es un tiol cicloalifático preferiblemente alifático que tiene de 2 a aproximadamente 24 átomos de carbono y que tiene un grupo funcional adicional seleccionado entre amino, hidroxi y carboxi; por consiguiente, los agentes de transferencia de cadena preferidos son ácido mercaptocarboxílicos alifáticos, hidroximercaptanos o aminomercaptanos. Son ejemplos de agentes de transferencia de cadena particularmente preferidos ácido tioglicólico, 2-mercaptoetanol y especialmente 2-aminoetano tiol (cisteamina). En el caso de una amina o un ácido carboxílico, el agente de transferencia de cadena puede estar en forma de la amina o ácido libre o, preferiblemente, en forma de una sal adecuada del mismo, por ejemplo, un clorhidrato en el caso de una amina o una sal de sodio, potasio o amina en el caso de un ácido. Un ejemplo de agente de transferencia de cadena que tiene más de un grupo tiol es el producto de reacción de un equivalente de dietilentriamina con aproximadamente dos equivalentes de \gamma-tiobutirolactona.

La estequiometría del monómero hidrófilo, agente de reticulación y agente de transferencia de cadena en la etapa (a) puede elegirse entre amplios límites y depende en gran medida del uso pretendido. Por ejemplo, se ha demostrado que una proporción molar de 0,5 a 5 equivalentes de agente de transferencia de cadena : 1 equivalente de agente de reticulación : 5 a 60 equivalentes de monómero(s) hidrófilo(s) es viable para fines biomédicos. Un intervalo preferido es de 1 a 3 equivalentes molares de agente de transferencia de cadena : 1 equivalente molar de agente de reticulación : 10 a 50 equivalentes molares de monómero(s) hidrófilo(s). Un intervalo más preferido es de 1 a 3 equivalentes molares de agente de transferencia de cadena : 1 equivalente molar de agente de reticulación : 12 a 40 equivalentes molares de monómero(s) hidrófilo(s).

La etapa de copolimerización (a) puede realizarse en presencia de un disolvente. La elección del disolvente depende de los monómeros y agentes de reticulación usados. Los disolventes preferidos incluyen alcoholes con 1 a 4 átomos de carbono tales como metanol, etanol o n- o isopropanol; éteres cíclicos tales como tetrahidrofurano o dioxano; cetonas tales como metil etil cetona; hidrocarburos opcionalmente halogenados tales como tolueno, cloroformo o diclorometano; y mezclas de estos disolventes. Los disolventes preferidos son etanol, THF, n- o isopropanol o una mezcla de etanol y THF. Los contenidos de componentes polimerizables en la solución pueden variar dentro de amplios límites. Ventajosamente, el total de componentes polimerizables en la solución está en el intervalo de \leq 30% en peso, preferiblemente \leq 25% en peso y más preferiblemente del 10 al 20% en peso con respecto en cada caso al peso total de la solución.

La copolimerización del monómero(s) hidrófilo(s) y el agente de reticulación en la etapa (a) puede inducirse fotoquímicamente o, de forma preferida, térmicamente. Los iniciadores de polimerización térmica adecuados son conocidos para un especialista en la técnica y comprenden, por ejemplo, peróxidos, hidroperóxidos, azo-bis(alquil- o cicloalquilnitrilos), persulfatos, percarbonatos o mezclas de los mismos. Son ejemplos peróxido de benzoílo, peróxido de terc-butilo, diperoxiftalato de di-terc-butilo, hidroperóxido de terc-butilo, azo-bis(isobutironitrilo) (AIBN), 1,1-azodiisobutiramidina, 1,1'-azo-bis (1-ciclohexanocarbonitrilo), 2,2'-azo-bis(2,4-dimetilvaleronitrilo) y similares. La polimerización se realiza convenientemente en un disolvente de los mencionados anteriormente a una temperatura elevada, por ejemplo, a una temperatura de 25 a 100ºC y preferiblemente de 40 a 80ºC. El tiempo de reacción puede variar dentro de amplios límites, aunque convenientemente es, por ejemplo, de 1 a 24 horas o preferiblemente de 2 a 12 horas. Es ventajoso desgasificar previamente los componentes y disolventes usados en la reacción de polimerización y realizar dicha reacción de copolimerización en una atmósfera inerte, por ejemplo, en una atmósfera de nitrógeno o argón. Sorprendentemente, la reacción de telomerización en presencia de un agente de reticulación no produce una mezcla de reacción incontrolable gelatinizada como esperaría el especialista si no que produce copolímeros ópticamente transparentes bien definidos que pueden tratarse de una manera convencional usando por ejemplo, extracción, precipitación, ultrafiltración y técnicas similares.

El peso molecular medio ponderal de los copolímeros resultantes depende en gran medida, por ejemplo, de la cantidad usada de agente de transferencia de cadena. Se ha demostrado que un peso molecular medio ponderal de por ejemplo 500 a 200000, preferiblemente de 750 a 100000, más preferiblemente de 750 a 50000, y en particular de 1000 a 25000, es valioso.

El compuesto orgánico que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado de acuerdo con la etapa (b) es, por ejemplo, un compuesto etilénicamente insaturado que tiene de 2 a 18 átomos de carbono que está substituido con un grupo reactivo que es co-reactivo con el grupo funcional del agente de transferencia de cadena. Son ejemplos de dichos grupos co-reactivos un grupo carboxi, éster de ácido carboxílico, anhídrido de ácido carboxílico, epoxi, lactona, azlactona o isocianato, si el grupo funcional del agente de transferencia de cadena es, por ejemplo, un grupo amino o hidroxi; o son amino e hidroxi si el grupo funcional del agente de transferencia de cadena es, por ejemplo, carboxi o similar.

Un grupo de los grupos reactivos preferidos comprende carboxi, anhídrido de ácido carboxílico, azlactona o isocianato, en particular isocianato. Un compuesto orgánico adecuado que tiene dicho grupo reactivo y un doble enlace etilénicamente insaturado es, por ejemplo, de la fórmula

12

13

14

15

o

16

en las que R_{13} es halógeno, hidroxi, alcoxi con 1 a 6 átomos de carbono sin substituir o substituido con hidroxi, o fenoxi,

cada uno de R_{14} y R_{15} es independientemente entre sí alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, fenilo, carboxi o halógeno,

R_{16} es hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o halógeno,

cada uno de R_{17} y R_{17}' es un radical etilénicamente insaturado que tiene de 2 a 6 átomos de carbono, o

R_{17} y R_{17}' conjuntamente forman un radical bivalente -C(R_{14})=C(R_{16})- donde R_{14} y R_{16} son como se han definido anteriormente, y (Alk*) es alquileno con 1 a 6 átomos de carbono, y (Alk**) es alquileno con 2 a 12 átomos de carbono.

Las siguientes preferencias se aplican a las variables contenidas en las fórmulas (9a) a (9e):

R_{13} es preferiblemente halógeno tal como cloro; hidroxi; o hidroxi-alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, tal como 2-hidroxietilo; en particular cloro.

Una de las variables R_{14} y R_{15} es preferiblemente hidrógeno y la otra es hidrógeno, metilo o carboxi. Más preferiblemente cada uno de R_{14} y R_{15} es hidrógeno.

R_{16} es preferiblemente hidrógeno o metilo.

Cada uno de R_{17} y R_{17}' es preferiblemente vinilo o 1-metilvinilo, o R_{17} y R_{17}' conjuntamente forman un radical
-C(R_{14})=C(R_{16})- donde cada uno de R_{14} y R_{16} es independientemente hidrógeno o metilo.

(Alk*) es preferiblemente metileno, etileno o 1,1-dimetil-metileno, en particular un radical -CH_{2}-o -C(CH_{3})_{2}-.

(Alk**) es preferiblemente alquileno con 2 a 4 átomos de carbono y en particular 1,2-etileno.

Son compuestos orgánicos particularmente preferidos que tienen un doble enlace etilénicamente insaturado que son co-reactivos con un grupo amino o hidroxi del agente de transferencia de cadena 2-isocianatoetilmetacrilato (IEM), 2-vinil-azlactona, 2-vinil-4,4-dimetil-azlactona, ácido acrílico o un derivado del mismo, por ejemplo cloruro de acriloílo o anhídrido de ácido acrílico, ácido metacrílico o un derivado del mismo, por ejemplo cloruro de metacriloílo o anhídrido del ácido metacrílico, anhídrido del ácido maleico, 2-hidroxietilacrilato (HEA), 2-hidroximetacrilato (HEMA), glicidilacrilato o glicidilmetacrilato.

Las reacciones de un compuesto de fórmula (9a)-(9e) que tiene un grupo haluro de ácido carboxílico, un grupo anhídrido de ácido carboxílico, un grupo azlactona o un grupo isocianato con un grupo amino o hidroxi del copolímero formado en la etapa (a) son bien conocidas en la técnica y pueden realizarse como se describe en libros de texto de química orgánica. En general, el copolímero de acuerdo con la etapa (a) se hace reaccionar con cantidades estequiométricas o preferiblemente con un exceso de los componentes de las fórmulas (9a)-(9e).

Por ejemplo, la reacción del haluro de ácido carboxílico de fórmula (9a) con un grupo hidroxi- o amino- del copolímero de la etapa (a) puede realizarse en las condiciones habituales para la formación de un éster o amida, por ejemplo a temperaturas por ejemplo de -40 a 80ºC, preferiblemente de 0 a 50ºC y más preferiblemente de 0 a 25ºC, en un disolvente aprótico dipolar, por ejemplo tetrahidrofurano, dioxano, DMSO, o un alcanol con 1 a 4 átomos de carbono o en una mezcla de agua y uno o más de los disolventes mencionados anteriormente, en presencia de una base, por ejemplo un hidróxido de metal alcalino y, cuando sea aplicable, en presencia de un componente tampón tal como carbonato de hidrógeno o un estabilizante. Son estabilizantes adecuados, por ejemplo, 2,6-dialquilfenoles, derivados de hidroquinona, por ejemplo hidroquinona o ésteres monoalquílicos de hidroquinona, o N-óxidos, por ejemplo 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil-piperidinil-1-ilo. Los tiempos de reacción pueden variar dentro de amplios límites, habiéndose descubierto que son aplicables en general, por ejemplo de 5 minutos a 12 horas, preferiblemente de 15 minutos a 6 horas y especialmente de 20 minutos a 3 horas.

La reacción de un anhídrido o epóxido de ácido carboxílico de fórmula (9b) o (9c) con un grupo hidroxi- o amino- del copolímero de la etapa (a) puede realizarse como se describe en libros de texto de química orgánica, por ejemplo en un medio ácido o básico.

La reacción de una azlactona de fórmula (9d) con un grupo hidroxi- o amino- del polímero de acuerdo con la etapa (a) puede realizarse a una temperatura elevada, por ejemplo de aproximadamente 50 a 75ºC, en un disolvente adecuado, por ejemplo un disolvente polar aprótico tal como DMF, DMSO, dioxano y similares, opcionalmente en presencia de un catalizador, por ejemplo en presencia de una amina terciaria tal como trietilamina o de una sal de organoestaño tal como dilaurato de dibutilestaño, o en particular en presencia de 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno (DBU).

La reacción de un compuesto de fórmula (9e) con un grupo hidroxi- o amino- del polímero de acuerdo con la etapa (a) puede realizarse en las condiciones habituales para la formación de uretanos o ureas. En el caso de la formación de uretano, es ventajoso realizar la reacción en un disolvente inerte. Los copolímeros de amino de la etapa (a) pueden hacerse reaccionar con el isocianato de fórmula (9e) también en un medio acuoso.

Los disolventes inertes adecuados para la reacción de un copolímero de la etapa (a) con un compuesto de fórmula (9e) son disolventes apróticos, preferiblemente polares, por ejemplo hidrocarburos (éter de petróleo, metilciclohexano, benceno, tolueno y xileno), hidrocarburos halogenados (cloroformo, cloruro de metileno, tricloroetano, tetracloroetano y clorobenceno), éteres (éter dietílico, éter dibutílico, etilenglicol dimetil éter, dietilenglicol dimetil éter, tetrahidrofurano y dioxano), cetonas (acetona, dibutil cetona, metil etil cetona y metil isobutil cetona), ésteres y lactonas de ácido carboxílico (acetato de etilo, butirolactona y valerolactona), amidas alquiladas de ácido carboxílico (N,N-dimetilacetamida y N-metilpirrolidona), nitrilos (acetonitrilo), sulfonas y sulfóxidos (dimetil sulfóxido y tetrametilensulfona). Preferiblemente se usan disolventes polares. La temperatura de reacción puede ser, por ejemplo de -40 a 200ºC. Cuando se usan catalizadores, las temperaturas pueden estar ventajosamente en el intervalo de 0 a 50ºC, preferiblemente a temperatura ambiente. Son catalizadores adecuados, por ejemplo sales metálicas, tales como cloruro férrico o sales de metales alcalinos de ácidos carboxílicos, aminas terciarias, por ejemplo (alquil con 1 a 6 átomos de carbono)_{3}N (trietilamina, tri-n-butilamina), N-metilpirrolidina, N-metilmorfolina, N,N-dimetilpiperidina, piridina y 1,4-diazabiciclooctano. Se ha descubierto que estas sales son especialmente eficaces, especialmente las sales de alquilestaño de ácidos carboxílicos, por ejemplo dilaurato de dibutilestaño y dioctoato de estaño. El aislamiento y purificación de los compuestos preparados se realiza de acuerdo con métodos conocidos, por ejemplo mediante métodos de extracción, cristalización, recristalización o purificación cromatográfica.

Los compuestos de fórmula (9a), (9b), (9c), (9d) y (9e) son compuestos conocidos que están disponibles en el mercado o que pueden prepararse de acuerdo con métodos conocidos.

Otro grupo de compuestos orgánicos adecuados que tienen un doble enlace etilénicamente insaturado en la etapa (b) son aquellos que tienen un grupo amino, hidroxi o epoxi que es correactivo con el grupo carboxi o un derivado del mismo del copolímero de la etapa (a). Son ejemplos alil amina, alcohol alílico, acrilato y metacrilato de 2-hidroetilo o preferiblemente un compuesto de la fórmula (9c) anterior, por ejemplo acrilato o metacrilato de glicidilo. La reacción puede realizarse como se ha descrito anteriormente para la formación de un éster o amida.

En toda la solicitud, términos tales como carboxi, ácido carboxílico, -COOH, sulfo, -SO_{3}H, amino, -NH_{2} y similares incluyen el ácido o amina libre así como una sal adecuada del mismo, por ejemplo una sal biomédica o en particular una sal ocularmente aceptable del mismo tal como, por ejemplo, una sal de sodio, potasio, amonio o similar (de un ácido) o un halohidrato tal como clorhidrato (de una amina).

Los copolímeros que pueden obtenerse de acuerdo con la invención son prepolímeros y, por lo tanto, son reticulables pero no están reticulados o al menos no están substancialmente reticulados; además, son estables, es decir no tiene lugar la reticulación espontánea como resultado de la homopolimerización.

Los copolímeros de la invención son reticulables de una manera controlada y extremadamente eficaz, especialmente mediante foto-reticulación.

La presente invención también se refiere, por lo tanto, a un polímero que puede obtenerse por reticulación térmica o, preferiblemente, mediante foto-reticulación de un prepolímero que puede obtenerse mediante el proceso descrito anteriormente, en presencia de o preferiblemente en ausencia de un comonómero de vinilo adicional. Estos polímeros reticulados son insolubles en agua.

En la foto-reticulación, se añade adecuadamente un fotoiniciador que puede iniciar la reticulación de radicales libres. Los ejemplos de los mismos serán familiares para los especialistas en la técnica, siendo algunos fotoiniciadores adecuados que pueden mencionarse específicamente éter metílico de benzoína, 1-hidroxiciclohexilfenil cetona, Darocure® 1173 o 2959 o Irgacure®. La reticulación puede producirse por radicación actínica, por ejemplo luz visible, luz UV o radiación ionizante, por ejemplo rayos gamma o rayos X. La cantidad de fotoiniciador puede seleccionarse dentro de amplios límites, habiéndose demostrado que una cantidad del 0,01 al 1,5% en peso y especialmente del 0,05 al 0,5% en peso, basada en cada caso en los contenidos de prepolímero, es beneficiosa.

El copolímero reticulable de la invención se introduce en el proceso de reticulación preferiblemente en forma pura, particularmente substancialmente libre de constituyentes indeseados, tal como por ejemplo libre de compuestos de partida monoméricos, oligoméricos o poliméricos usados para la preparación del prepolímero y/o libre de productos secundarios formados durante la preparación del prepolímero. Dichos prepolímeros se obtienen en forma pura ventajosamente purificándolos previamente de una manera conocida per se, por ejemplo por precipitación con un disolvente adecuado, filtración y lavado, extracción en un disolvente adecuado, diálisis, ósmosis inversa (RO) o ultrafiltración, siendo especialmente preferidas la ósmosis inversa y ultrafiltración.

Los procesos de purificación preferidos para los prepolímeros de la invención, la ósmosis inversa y la ultrafiltración, pueden realizarse de una manera conocida per se. Es posible realizar la ultrafiltración y la ósmosis inversa repetidamente, por ejemplo de dos a diez veces. Como alternativa, la ultrafiltración y la ósmosis inversa pueden realizarse de manera continua hasta conseguir el grado de pureza seleccionado. El grado de pureza seleccionado puede ser, en principio, tan alto como se desee.

Los copolímeros de la invención pueden reticularse, por ejemplo, en forma de una solución o una mesofase.

Una realización de la invención se refiere a la foto-polimerización de los prepolímeros de la invención en solución, preferiblemente en una solución acuosa o en uno o más disolventes orgánicos diferentes. Los disolventes orgánicos adecuados son en principio todos los disolventes que disuelven los polímeros de acuerdo con la invención en un comonómero de vinilo opcional que puede usarse adicionalmente, por ejemplo alcoholes tales como alcanoles con 1 a 6 átomos de carbono, por ejemplo n-o iso-propanol, etanol o metanol, glicoles tales como etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, amidas de ácido carboxílico, tales como dimetilformamida o dimetilsulfóxido y mezclas de disolventes adecuados, por ejemplo mezclas de agua con un alcohol, por ejemplo, una mezcla de agua/propanol, o una mezcla de agua/metanol, o mezclas de agua con un glicol.

De acuerdo con esta realización de la invención, la foto-reticulación se realiza preferiblemente en una solución que comprende (i) uno o más copolímeros reticulables de acuerdo con la invención que pueden obtenerse como resultado de la etapa de purificación preferida, ultrafiltración, (ii) uno o más disolventes seleccionados entre el grupo compuesto por un alcanol con 1 a 6 átomos de carbono, un glicol, una amida de ácido carboxílico, dimetilsulfóxido y agua, y opcionalmente (iii) un comonómero de vinilo adicional. Por ejemplo, la foto-reticulación de los prepolímeros se realiza en agua, en etanol o en n- o iso-propanol o en una mezcla de agua y etanol o n- o iso-propanol.

El comonómero de vinilo que puede usarse adicionalmente de acuerdo con la invención en la foto-reticulación puede ser hidrófilo o hidrófobo o puede ser una mezcla de un monómero de vinilo hidrófobo e hidrófilo. Los monómeros de vinilo adecuados incluyen especialmente aquellos que se usan habitualmente en la preparación de lentes de contacto. Se entiende que la expresión "monómero de vinilo hidrófilo" significa un monómero que típicamente produce como homopolímero un polímero que es soluble en agua o que puede absorber al menos un 10% en peso de agua. Análogamente, se entiende que la expresión "monómero de vinilo hidrófobo" significa un monómero que típicamente produce como homopolímero un polímero que es insoluble en agua o que puede absorber menos del 10% en peso de agua.

La proporción de comonómeros de vinilo, si se usa, es preferiblemente del 5 al 60% en peso, especialmente del 10 al 30% en peso, de comonómero de vinilo con respecto al peso de prepolímeros de la invención.

También es preferible usar un comonómero de vinilo hidrófobo o una mezcla de un comonómero de vinilo hidrófobo con un comonómero de vinilo hidrófilo, conteniendo la mezcla al menos un 50% en peso de un comonómero de vinilo hidrófobo. De esta manera, las propiedades mecánicas del polímero pueden mejorarse sin que se reduzca apreciablemente el contenido en agua. Sin embargo, en principio, ambos comonómeros de vinilo hidrófobos convencionales y comonómeros de vinilo hidrófilos convencionales son adecuados para la copolimerización con un prepolímero de la invención.

Los comonómeros de vinilo hidrófobos adecuados incluyen, sin que la siguiente lista sea exhaustiva, acrilatos y metacrilatos de alquilo con 1 a 18 átomos de carbono, alquil-acrilamidas y -metacrilamidas con 3 a 18 átomos de carbono, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, vinil-alcanoatos con 1 a 18 átomos de carbono, alquenos con 2 a 18 átomos de carbono, haloalquenos con 2 a 18 átomos de carbono, estireno, alquilestireno con 1 a 6 átomos de carbono, vinil alquil éteres en los que el resto alquilo tiene de 1 a 6 átomos de carbono, acrilatos y metacrilatos de perfluoroalquilo con 2 a 10 átomos de carbono o los acrilatos y metacrilatos parcialmente fluorados, acrilatos y metacrilatos de perfluoroalquil con 3 a 12 átomos de carbono-etil-tiocarbonilaminoetilo, acriloxi- y etacriloxi-alquilsiloxanos, N-vinilcarbazol, ésteres de alquilo con 1 a 12 átomos de carbono de ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido mesacónico y similares. Son preferidos, por ejemplo, ésteres de alquilo con 1 a 4 átomos de carbono de ácido carboxílicos vinílicamente insaturados que tienen de 3 a 5 átomos de carbono o esteres de vinilo de ácidos carboxílicos que tienen hasta 5 átomos de carbono.

Los ejemplos de comonómeros de vinilo hidrófobos adecuados incluyen 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, 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 isobomilo, metacrilato de trifluoroetilo, metacrilato de hexafluoroisopropilo, metacrilato de hexafluorobutilo, metacrilato de tris-trimetilsililoxi-sililpropilo, 3-metacriloxipropilpentametildisiloxano y bis(metacriloxipropil)tetrametildisiloxano.

Los comonómeros de vinilo hidrófilos adecuados incluyen, sin que la siguiente lista sea exhaustiva, acrilatos y metacrilatos de alquilo inferior substituidos con hidroxi, acrilamida, metacrilamida, alquilacrilamida y -metacrilamida inferior, acrilatos y metacrilatos etoxilados, alquilacrilamidas y metacrilamidas inferiores substituidas con hidroxi, alquil vinil éteres inferiores substituidos con hidroxi, etilensulfonato sódico, estirensulfonato sódico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, N-vinilpirrol, N-vinilsuccinimida, N-vinilpirrolidona, 2- o 4-vinilpiridina, ácido acrílico, ácido metacrílico, amino-(incluyendo también el término "amino" amonio cuaternario), acrilatos y metacrilatos de mono- alquilamino-inferior o di-alquilamino inferior-alquilo inferior, alcohol alílico y similares. Son preferidos, por ejemplo, (met)acrilatos de alquilo con 2 a 4 átomos de carbono substituidos con hidroxi, lactamas de N-vinilo con cinco a siete miembros, N,N-di-alquil con 1 a 4 átomos de carbono (met)acrilamidas y ácidos carboxílicos vinílicamente insaturados que tienen un total de 3 a 5 átomos de carbono.

Los ejemplos de comonómeros de vinilo hidrófilos adecuados incluyen metacrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxietilo, acrilamida, metacrilamida, dimetilacrilamida, alcohol alílico, vinilpiridina, vinilpirrolidina, metacrilato de glicerol, N-(1,1-dimetil-3-oxobutil)-acrilamida y similares.

Los comonómeros de vinilo hidrófobos preferidos son metacrilato de metilo y acetato de vinilo. Los comonómeros de vinilo hidrófilos preferidos son metacrilato de 2-hidroxietilo, N-vinilpirrolidona y acrilamida. Más preferiblemente, la reticulación de los prepolímeros de la invención se realiza en ausencia de un comonómero de vinilo.

De acuerdo con otra realización de la invención, los prepolímeros de la invención se convierten previamente en una mesofase acuosa, y la mesofase acuosa se somete después a fotoreticulación. En la solicitud PCT WO 99/12059 se describe un proceso adecuado para producir una composición de mesofase acuosa y su reticulación en una pieza moldeada oftálmica y puede realizarse de acuerdo con un prepolímero de la presente invención.

Las soluciones o mesofases que comprenden un prepolímero de la invención pueden procesarse de una manera conocida per se para formar piezas moldeadas, especialmente piezas moldeadas oftálmicas tales como lentes de contacto, por ejemplo realizando la foto-reticulación de los prepolímeros de la invención en un molde adecuado, en particular un molde de lente de contacto. Por ejemplo, la solución o mesofase se introduce en un molde oftálmico de un manera conocida per se, tal como especialmente, medida convencional, por ejemplo introducción gota a gota o por extrusión. Los moldes adecuados son generalmente moldes habituales de lentes de contacto como se conoce en el estado de la técnica. Por lo tanto, las lentes de contacto de acuerdo con la invención pueden prepararse, por ejemplo, de una manera conocida per se, por ejemplo en un "molde de moldeo giratorio" convencional como se describe, por ejemplo en el documento US-A-3 408 429, o por el proceso denominado de molde lleno en un molde estático, como se describe por ejemplo en el documento US-A-4347198. Se preparan moldes apropiados, por ejemplo, de polipropileno. Son materiales adecuados para moldes reutilizables, por ejemplo cuarzo, vidrio de zafiro y metales.

La reticulación puede desencadenarse en el molde, por ejemplo mediante radicación actínica, tal como por ejemplo luz visible o luz UV, o mediante radiación ionizante, tal como por ejemplo radiación gamma, radiación de electrones o radiación X. La reticulación también puede desencadenarse, cuando sea apropiado, térmica o electroquímicamente. Llama la atención el hecho de que la fotoreticulación puede realizarse en un tiempo muy corto, por ejemplo en \leq 30 minutos, preferiblemente en \leq 20 minutos, más preferiblemente en \leq 5 minutos, incluso más preferiblemente en \leq 1 minuto, especialmente en 10 a 45 segundos, de forma especialmente preferida como se describe en los ejemplos.

La apertura del molde de manera que la pieza moldeada pueda retirarse puede realizarse de una manera conocida per se.

Si la pieza moldeada preparada de acuerdo con la invención es una lente de contacto y esta última se ha preparado a partir de un prepolímero de la invención purificado previamente, entonces normalmente es innecesario que la retirada de la pieza moldeada que vaya seguido de etapas de purificación, por ejemplo, extracción, porque los prepolímeros usados no contienen ningún constituyente de bajo peso molecular no deseado; en consecuencia, el producto reticulado también está libre o substancialmente libre de dichos constituyentes y puede omitirse la extracción posterior. Por consiguiente, las lentes de contacto pueden convertirse directamente en lentes de contacto listas para su uso de una manera convencional mediante intercambio de disolvente e hidratación. Las formas de hidratación adecuadas que pueden producir lentes de contacto listas para su uso con una amplia variedad de contenidos acuosos son conocidas por los especialistas en la técnica. La lente de contacto se hincha, por ejemplo, en agua, en una solución salina acuosa, especialmente en solución salina acuosa que tiene una osmolaridad de aproximadamente de 200 a 450 miliosmol en 1000 ml (unidad: mosm/l), preferiblemente aproximadamente de 250 a 350 mosm/l y especialmente aproximadamente 300 mosm/l o en una mezcla de agua o una solución salina acuosa con un disolvente orgánico polar fisiológicamente tolerable, por ejemplo glicerol. Se prefiere el hinchamiento del prepolímero en agua o en soluciones salinas acuosas.

Las soluciones salinas acuosas usadas para la hidratación son ventajosamente soluciones de sales fisiológicamente tolerables, como por ejemplo sales tampón en el campo del cuidado de lentes de contacto, por ejemplo sales fosfato o agentes de isotonicidad habituales en el campo del cuidado de lentes de contacto, tales como por ejemplo, especialmente, haluros de metales alcalinos, por ejemplo cloruro sódico o soluciones de mezclas de los mismos. Un ejemplo de una solución salina especialmente adecuada es un fluido lacrimal sintético, preferiblemente tamponado, que se ha ajustado al fluido lagrimal natural con respecto al valor de pH y osmolaridad, por ejemplo una solución no tamponada o preferiblemente tamponada, por ejemplo solución de cloruro sódico tamponada con tampón fosfato cuyo valor de osmolaridad y pH corresponde al valor de osmolaridad y pH del fluido lacrimal humano.

Los fluidos de hidratación definidos anteriormente son preferiblemente puros, es decir, libres o substancialmente libres de constituyentes no deseados. Más preferiblemente, el fluido de hidratación es agua pura o un fluido lacrimal sintético como se ha descrito anteriormente.

Si la pieza moldeada preparada de acuerdo con la invención es una lente de contacto y esta última se ha preparado a partir de una solución o mesofase acuosa de un prepolímero de la invención purificado previamente, el producto reticulado tampoco contendrá ninguna impureza molesta. Por lo tanto, normalmente no es necesaria una extracción posterior. Como la reticulación se realiza en un medio acuoso, tampoco hay necesidad de una hidratación posterior. De acuerdo con una realización ventajosa, por lo tanto, las lentes de contacto que pueden obtenerse mediante este proceso se distinguen por el hecho de que son adecuadas para el uso como tales sin extracción o hidratación. Se entiende que la expresión "uso como tal" en este contexto significa especialmente que las lentes de contacto pueden insertarse en el ojo humano.

Los copolímeros de la invención son especialmente adecuados para la fabricación de artículos producidos en serie, tales como por ejemplo lentes de contacto que se llevan durante un corto periodo de tiempo, por ejemplo durante un mes, una semana o un solo día, y después se substituyen por lentes nuevas. Esto es especialmente cierto si las lentes de contacto se preparan a partir de una solución o mesofase acuosa de un copolímero de la invención que puede usarse en el ojo sin etapas de tratamiento posteriores, tales como extracción o hidratación.

La invención también se refiere a piezas moldeadas que comprenden o, preferiblemente, substancialmente están compuestas por un prepolímero reticulado de la invención. Son ejemplos adicionales de piezas moldeadas de la invención, aparte de lentes de contacto, piezas moldeadas biomédicas u oftálmicas especiales, por ejemplo, lentes intraoculares, cornea artificial, vendajes oculares, apósitos para curado de heridas, materiales para la liberación sostenida de un compuesto activo tal como un parche de administración de un fármaco, piezas moldeadas para uso en cirugía, tales como válvulas cardiacas, injertos vasculares, catéteres, órganos artificiales, implantes biológicos encapsulados, por ejemplo, islotes pancreáticos, materiales para prótesis tales como substitutos óseos y similares, piezas moldeadas para diagnóstico, instrumentos biomédicos y películas o membranas, por ejemplo, membranas para controlar la difusión, películas fotoestructurables para almacenamiento de información, o materiales fotoresistentes, por ejemplo, membranas o piezas moldeadas para productos resistentes al ataque químico o resistentes a la estampación con resarcido.

Las piezas moldeadas biomédicas, especialmente las piezas moldeadas oftálmicas tales como las lentes de contacto que pueden obtenerse de acuerdo con la invención tienen una serie de propiedades inusuales y muy ventajosas. Entre estas propiedades, pueden mencionarse, por ejemplo, su excelente compatibilidad con la córnea humana, que se debe a una proporción equilibrada del contenido de agua, permeabilidad al oxígeno y propiedades mecánicas. Las lentes de contacto de la invención además tienen una gran estabilidad dimensional. Incluso después de esterilizar en autoclave a, por ejemplo, 120ºC, no pueden detectarse cambios en la forma.

Un grupo de polímeros reticulados preferido que puede obtenerse de acuerdo con la invención se refiere a aquellos que pueden obtenerse a partir de un prepolímero de la invención que está basado en uno o más monómeros hidrófilos y un agente de reticulación de polisiloxano o perfluoroalquil poliéter. Las piezas moldeadas que pueden obtenerse a partir de dichos prepolímeros son preferiblemente al menos parcialmente bicontínuos, es decir, las piezas moldeadas tienen al menos dos fases parcialmente bicontínuas, en particular una fase permeable al oxígeno y una fase permeable a iones, que están entremezcladas. Debido a esta característica estructural, las lentes de contacto y otros artículos biomédicos que pueden obtenerse a partir de dichos prepolímeros tienen una serie de propiedades inusuales y muy ventajosas y por lo tanto son adecuados para largos periodos de uso (uso verdaderamente prolongado, es decir, siete días o más). Entre estas propiedades, por ejemplo, están su excelente compatibilidad con la córnea humana y con el fluido lacrimal, si fuera necesario después del tratamiento superficial adecuados (por ejemplo, recubrimiento), que se basa en una proporción equilibrada entre el contenido de agua, la permeabilidad al oxígeno, la permeabilidad a iones y las propiedades mecánicas y de absorción. Esto da como resultado una gran comodidad y la ausencia de irritación y efectos alérgicos. Debido a sus favorables propiedades de permeabilidad con respecto a gases (CO_{2} y O_{2}), diversas sales, nutrientes, agua y otros varios componentes de fluido lacrimal, las lentes de contacto preparadas de acuerdo con el proceso de la invención no tienen efecto o prácticamente no tienen efecto sobre los procesos metabólicos naturales en la córnea. Además, las lentes de contacto que pueden obtenerse de acuerdo con el proceso son ópticamente claras y transparentes, tienen un gran periodo de validez y buenas propiedades mecánicas, por ejemplo, en lo que respecta al módulo de elasticidad, elongación a rotura o estabilidad dimensional.

En los ejemplos que siguen, las cantidades están en peso a menos que se especifique otra cosa y las temperaturas se proporcionan en grados Celsius.

Ejemplo 1a

Preparación de un agente de reticulación de polisiloxano

Se añaden 300 g de H_{2}O, 30 g de cloruro sódico y 16 g de Na_{2}CO_{3} a una solución de 200 g de polidimetilsiloxano terminado en di-aminopropilo (Shin-Etsu KF-8012, M_{n} \sim 4000) en 350 g de pentano en un recipiente de reacción adecuado. A la mezcla agitada se le añaden gota a gota 10 ml de cloruro de acriloílo durante aproximadamente 60 minutos, mientras se mantiene la mezcla a temperatura ambiente. Después, la mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante 60 minutos más.

La fase orgánica del sistema bifásico resultante se separa y se seca con MgSO_{4}. Después de la retirada del disolvente en un evaporador rotatorio se obtiene el compuesto de la fórmula

17

en la que d_{1} es aproximadamente 54 como media, en forma de un líquido transparente incoloro (0,48 meq/g de dobles enlaces).

Ejemplos 1b-1c

Se repite el procedimiento del ejemplo 1a usando polidimetilsiloxanos terminados en di-aminopropilo adicional como se indica en la Tabla.

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Ejemplo	Polidimetilsiloxano	Peso molecular medio	Contenido de dobles
		ponderal M_{n}	enlaces [meq/g]
1b	Sin-Etsu KF 8008	11300	0,175
1c	Genesee GP 654	7200	0,275

Ejemplo 1d

se prepara otro agente de reticulación mezclando el producto del ejemplo 1b con el producto del ejemplo 1a en una proporción en peso de 2,92:1 (0,25 meq/g de dobles enlaces).

Ejemplo 1e

se añaden 300 g de H_{2}O, 30 g de cloruro sódico y 16 g de Na_{2}CO_{3} a una solución de 200 g de polidimetilsiloxano terminado en di-aminopropilo (Shin-Etsu KF-8012, M_{n} \approx 4000) en 350 g de pentano en un recipiente de reacción adecuado. A la mezcla agitada se le añaden gota a gota 1,97 g de cloruro de oxalilo seguido de 10 ml de cloruro de acriloílo durante aproximadamente 60 minutos, mientras se mantiene la mezcla a temperatura ambiente. Después, la mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante 60 minutos más y se aísla de acuerdo con el ejemplo 1a (0,252 meq/g de dobles enlaces).

Ejemplo 1f

preparación de un agente de transferencia de cadena bifuncional

A 10 g de bis-(2-aminoetil)-amina en un recipiente adecuado con termómetro y equipo de refrigeración se le añaden lentamente 22 g de gamma-tiobutirolactona mientras se mantiene la mezcla a 50ºC. Una vez completada la adición, la mezcla de reacción se calienta a 80ºC y el exceso de gamma-butirolactona se retira por destilación a presión reducida. El producto cristalino se disuelve en aproximadamente 48 ml de HCl 2 N para dar un valor de pH de 5. La solución acuosa se evapora en un evaporador rotatorio y después el producto se seca al vacío a 80ºC.

Después de la recristalización en etanol, se obtiene el producto de la fórmula

18

en forma de un producto cristalino, pf: 164,5ºC.

Ejemplo 2a

Preparación de un copolímero en bloque anfífilo

Un matraz de fondo redondo de tres bocas equipado con una barra de agitación magnética, termómetro interno, refrigerador intensivo y tubo de secado, se carga con una solución de 76 g de agente de reticulación de polisiloxano obtenido de acuerdo con el ejemplo 1 en 120 g de tetrahidrofurano (THF). El aparato se evacua y se carga con nitrógeno. Esto se repite tres veces.

Se prepara una segunda solución por separado a partir de 4,0 g de clorhidrato de cisteamina (agente de transferencia de cadena) y 340 g de etanol (EtOH). Se añaden 0,1 g de azobisisobutironitrilo (AIBN) y 38 g de N,N-dimetil acrilamida (DMA) y el conjunto se desgasifica tres veces como se ha descrito anteriormente. Después se añade la solución resultante a la primera solución que comprende el agente de reticulación de polisiloxano y toda la mezcla de reacción se desgasifica de nuevo tres veces. La mezcla se calienta durante aproximadamente ocho horas a 65ºC y después se enfría a temperatura ambiente. El producto se purifica mediante ultrafiltración y se aísla por liofilización. Se caracteriza una muestra analítica del producto de clorhidrato de amina mediante valoración de la amina (0,1 meq/g), GPC y RMN.

Ejemplos 2b-2k

Se obtienen copolímeros en bloque anfífilos con propiedades similares repitiendo el procedimiento del ejemplo 2a con la excepción de que se usan las cantidades de compuesto mostradas en la siguiente tabla.

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Ej.	Agente de	DMA	Agente de transferencia de	Disolvente^{1)}	Valoración de
	reticulación	[g]	cadena Ej./[g]		amina [meq/g]
	Ej./[g]
2b	1a/18,3	7,7	2a/0,95	EtOH/THF	0,95
2c	1a/18,9	15,0	2a/11,0	EtOH/THF	n.m.
2d	1a/18,9	9,7	2a/0,75	EtOH/THF	0,08
2e	1a/76,8	42	2a/4,0	n-propanol	0,11
2f	1b/19,6	13,9	2a/0,8	n-propanol	0,06
2g	1c/19,9	9,4	2a/0,6	EtOH/THF	0,054
2h	1c/19,8	9,3	1f/1,7	EtOH/THF	0,056
2i	1d/198,7	93,7	2a/5,8	EtOH/THF	0,055
2j	1e/76,7	42	2a/2,7	EtOH/THF	0,063
2k	1a/20,0	9,0	2a/0,9	iso-propanol	0,073
1) EtOH/THF cada uno 2,8/1

Ejemplo 2l Preparación de un copolímero en bloque anfífilo

Una mezcla de dos \alpha,\omega-bisacrilamida-polidimetilsiloxanos, 120,1 g del ejemplo 1b y 43,6 g del ejemplo 1a, se añaden a un reactor equipado con una camisa calefactora y termostato, termómetro, refrigerador de reflujo, conexión de vacío/N_{2} y agitador magnético. El reactor se estabiliza térmicamente a 15ºC y la mezcla de PDMS se desgasifica mediante 5 ciclos de evacuación a 15 mbar (1,50 kPa) y lavando abundantemente con N_{2}. Se añaden 77,03 g de DMA destilado a un matraz de fondo redondo de 2 l y se disuelve en 831,3 g de 1-propanol. La solución se agita con ayuda de una barra de agitación magnética y se desgasifican mediante dos ciclos de evacuación rápida a 80 mbar (8,0 kPa) y lavando con N_{2}, y después se añade al reactor.

Se disuelven 4,8 g de HCl de cisteamina en 816 g de 1-propanol y la solución se desgasifica como se ha descrito para la solución de DMA (50 mbar (5,0 kPa)) y se añade al reactor. Se disuelven 0,86 g de AIBN en 559 g de 1-propanol y la solución se desgasifica como se ha descrito para la solución de DMA (50 mbar (5,0 kPa)) y se añade al reactor.

La mezcla turbia en el reactor se enfría a 8ºC y, mientras se agita vigorosamente, se desgasifica mediante 4 ciclos de evacuación a 25 mbar (2,5 kPa) y lavando abundantemente con N_{2}, después de lo cual se mantiene a una ligera sobrepresión de N_{2}. Posteriormente el reactor se calienta a 65ºC, tiempo durante el cual la mezcla de reacción se vuelve transparente e incolora. La solución se agita a 65ºC durante 12 horas y después se deja enfriar a temperatura ambiente. Después de esto el reactor se abre y se toma una muestra para cromatografía de capa fina, confirmando la ausencia de DMA residual. Aproximadamente la mitad del disolvente se destila del reactor a presión reducida, se añade agua a la solución y el disolvente restante se retira por destilación, proporcionando una emulsión acuosa del producto.

Se toma una muestra de la emulsión y se liofiliza. Se toma otra muestra y se purifica mediante ultrafiltración sobre una membrana con un límite de peso molecular nominal de 10 kmol/g, seguido de liofilización, proporcionando un sólido blanco. La comparación del espectro ^{1}H RMN de ambos productos mostró que aproximadamente el 53% del DMA había constituido el copolímero.

Ejemplo 3a

Preparación de un copolímero en bloque anfífilo reticulable

Se retira el 50% en volumen del disolvente (etanol y THF) de la mezcla de reacción obtenida en el ejemplo 2a antes de la ultrafiltración, en un evaporador rotatorio. Después se añade agua y el disolvente restante se retira en un evaporador rotatorio hasta que se alcanza una cantidad total de aproximadamente 1000 ml de emulsión, y la temperatura de la mezcla de reacción se ajusta a aproximadamente 0ºC. Después de la adición de un tampón (10 g
de NaHCO_{3}), se añaden gota a gota aproximadamente 8 ml de cloruro de acriloílo a la mezcla de reacción a una proporción de aproximadamente 0,8 ml/minuto mientras que el pH se mantiene constante a un valor de 9 por la adición de una solución acuosa de hidróxido sólido al 15%. Después el pH se ajusta a 7 y la mezcla de reacción se filtra en primer lugar usando una frita G-3 y después se purifica mediante ultrafiltración usando una membrana de 300 kD. Después de la concentración se obtiene una emulsión acuosa del 10 al 20% del producto reticulable que después de la liofilización produce un sólido blanco.

Ejemplos 3b-3k

Se obtienen copolímeros en bloque anfífilos reticulables con propiedades similares repitiendo el ejemplo 3a con la excepción de que se usa el copolímero en bloque anfífilo de los ejemplos 2b-2k.

Ejemplo 3l Preparación de un copolímero en bloque anfífilo reticulable

La emulsión residual obtenida en el ejemplo 2l se transfiere a un vaso de precipitados de 2 l equipado con un agitador mecánico; se añaden 4,0 g de NaHCO_{3} y la mezcla se enfría a 1ºC con un baño de hielo. El pH se ajusta a 9,5 y se mantiene a ese valor con NaOH acuoso al 15%, y se añaden 15 ml de cloruro de acriloílo a una velocidad de 0,30 ml/minutos. Una vez finalizada la adición, la emulsión se purifica mediante ultrafiltración sobre una membrana con un límite de peso molecular nominal de 10 kmol/g, seguido de liofilización, produciendo un sólido blanco.

Ejemplo 4a-4k Preparación de una lente de contacto

Se carga un tuvo de centrifugación con 2,3 g de un producto de uno de los ejemplos 3a a 3k y 1,0 g de etanol que contiene un 0,3 por ciento en peso del fotoiniciador Darocur® 2959. Los componentes se mezclan minuciosamente hasta que se forma una solución viscosa homogénea. La formulación se centrifuga a 5000 rpm durante 10 minutos para eliminar las burbujas de aire. Se cargan moldes de lentes de contacto de polipropileno con porciones de la formulación y se curan mediante irradiación UV durante 15 a 25 segundos con una intensidad UV de 1,6 mW/cm^{2} (lámpara Macam). Después de abrir el molde e hidratar se obtienen, en cada caso, lentes de contacto perfectamente transparentes e incoloras (contenidos de agua, Ej. 4a aproximadamente 20% en peso; Ej. 4b aproximadamente 30% en peso; Ej. 4c aproximadamente 23% en peso; Ej. 4d n.m.; Ej. 4e aproximadamente 19% en peso; Ej. 4f aproximadamente 27% en peso; Ej. 4g aproximadamente 28% en peso; Ej. 4h aproximadamente 25% en peso; Ej. 4i aproximadamente 20% en peso; Ej. 4j aproximadamente 26% en peso; Ej. 4k aproximadamente 19% en peso) que tienen una elevada permeabilidad iónica y permeabilidad a oxígeno así como buenas propiedades mecánicas, por ejemplo en lo que respecta al módulo E y a elongación a rotura.

Ejemplo 4l Preparación de una lente de contacto

Se disuelve una muestra del macromonómero obtenido de acuerdo con el ejemplo 3l en diclorometano. La solución se filtra por presión a través de un filtro de 1,2 \mum y el disolvente se retira por evaporación rotatoria. Del material céreo resultante, se mezclan 2,3 g con 1,0 g de 2-metil-1-pentanol que contiene el fotoiniciador Darocur® 2959, produciendo una formulación transparente e incolora (viscosidad = 7,6 Pa\cdots, 70,5% de sólidos, 0,30% en peso de fotoiniciador con respecto a los sólidos). Las formulaciones se moldean en moldes de polipropileno y se curan durante 15 segundos con luz UV a una intensidad de 1,6 mW/cm^{2} a 310 nm con una lámpara Macam (400 W). Después de la extracción en etanol y esterilización en autoclave, se obtienen, en cada caso, lentes claras, transparentes y elásticas que tienen contenidos de agua del 24% en peso y que tiene valores elevados de permeabilidad iónica y permeabilidad a oxígeno junto con buenas propiedades mecánicas. En la patente de Estados Unidos Nº 5.807.944 se describen métodos apropiados para la determinación de la permeabilidad iónica o permeabilidad a oxígeno.

Ejemplo 5 Preparación de una lente de contacto de hidrogel

Se convierten 23,7 g de bis(2-aminopropil)polietilenglicol 2000 en el correspondiente compuesto de bis-acrilamida en THF usando el método descrito en el ejemplo 1a.

Se hacen reaccionar 10,2 g de bis(2-acrilamidopropil)polietilenglicol, 8,0 g de DMA y 1,0 g de clorhidrato de cisteamina usando el método del ejemplo 2 con la excepción de que se usa agua como disolvente y 1,1-azodiisobutiramidina como catalizador para proporcionar un copolímero en bloque de DMA/PEG que tiene funcionalización amina. Los grupos amina del copolímero se convierten en grupos acrilamido usando el método del ejemplo 3a. Se obtienen lentes de contacto preparando una solución acuosa al 30% del copolímero reticulable obtenido anteriormente, añadiendo un 0,3% (con respecto al contenido de polímero) del fotoiniciador Irgacure 2959, e irradiando durante aproximadamente 15-30 segundos en un molde de lente de contacto transparente de polipropileno usando una intensidad UV de 1,6 mW/cm^{2} (lámpara Macam). Las lentes se retiran del molde; son ópticamente transparentes y tienen buenas propiedades mecánicas.

Ejemplo 6 Preparación de un agente de reticulación de alcohol polivinílico de bajo peso molecular

A 380 g de una solución acuosa de Nelficon A (PVA modificado con acrilato, contenido en sólidos del 10%, síntesis análoga a la del documento EP-A-641806, ejemplo 15i) se le añaden 2,2 g de H_{5}IO_{6} en 20 ml de agua y el pH se ajusta a 7 con una solución de Na_{2}CO_{3}. La solución resultante se purifica mediante ultrafiltración usando una membrana de 1 kD para producir un agente de reticulación de PVA de bajo peso molecular (contenido en sólidos del 13,7% en peso).

Ejemplo 7 Preparación de una pieza moldeada

77,2 g de solución acuosa del agente de reticulación de PVA obtenida de acuerdo con el ejemplo 6 (10,6 g de agente de reticulación) se desgasifican y lavan abundantemente con nitrógeno. Se añaden 1,5 g de clorhidrato de cisteamina, 4,78 g de DMA y 0,1 g de 1,1-azodiisobutiramidina. La mezcla de reacción se desgasifica tres veces y después se polimeriza durante aproximadamente 8 horas a 50ºC. Después, la solución del polímero se trata con un exceso de cloruro de acriloílo a pH 9 y a una temperatura de 0ºC. Después de la neutralización, la solución de reacción resultante se purifica por ultrafiltración usando una membrana de 1 kD para producir un prepolímero reticulable. A una solución del 30% en peso del prepolímero reticulable se le añade un 0,1% en peso de un fotoiniciador (Irgacure 2959). A partir de la solución viscosa transparente, se produce una película de 0,1 mm de espesor entre las placas de vidrio con espaciadores. La película se expone a una lámpara de UV durante 15 segundos. Se obtiene una película transparente que forma un hidrogel transparente en agua.

Ejemplo 8 Preparación de una pieza moldeada

2,3 g de DMA, 1,0 g de N,N'-(1,2-dihidroxietilen)-bis-acrilamida, 1,0 g de clorhidrato de cisteamina y 0,1 g de 1,1-azodiisobutiramidina se mezclan y se desgasifican tres veces. Después, la mezcla de reacción se polimeriza en una atmósfera de nitrógeno durante aproximadamente 8 horas a 50ºC. La solución del polímero se trata con cloruro de acriloílo en exceso a pH 9 y a una temperatura de 0ºC. Después de la neutralización, la solución de reacción resultante se purifica por ultrafiltración usando una membrana de 1 kD para producir un prepolímero reticulable. A una solución al 35% en peso del prepolímero reticulable se le añade un 0,1% en peso de un fotoiniciador (Irgacure 2959). A partir de la solución viscosa transparente, se produce una película de 0,1 mm de espesor entre las placas de vidrio con espaciadores. La película se expone a una lámpara de UV durante 15 segundos. Se obtiene una película transparente que forma un hidrogel transparente en agua.

Claims

1. Un polímero reticulable y polimerizable que se puede obtener por

2. Un prepolímero de acuerdo con la reivindicación 1, donde el monómero hidrófilo de acuerdo con la etapa (a) es un radical de la fórmula

180

en la que R_{2} es hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, R_{4} es alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, fenilo o un radical -C(O)OY_{9}, donde Y_{9} es hidrógeno o alquilo con 1 a 4 átomos de carbono sin substituir o substituido con hidroxi, R_{5} es un radical -C(O)Y_{9}' o -CH_{2}- C(O)OY_{9}, donde Y_{9}' independientemente tiene el significado de Y_{9}, y R_{3} es

(i) un substituyente no iónico seleccionado entre alquilo con 1 a 6 átomos de carbono que está substituido con uno o más substituyentes iguales o diferentes seleccionados entre el grupo compuesto por -OH, alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono y -NRR', donde cada uno de R y R', independientemente entre sí, es hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono sin substituir o substituido con hidroxi, o fenilo; fenilo que está substituido con hidroxi, alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono o -NRR', donde R y R' son como se han definido anteriormente; un radical -COOY, donde Y es alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, alquilo con 1 a 24 átomos de carbono que está substituido con hidroxi, alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, -O-Si(CH_{3})_{3} o -NRR', donde R y R' son como se han definido anteriormente, un radical -O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-24}-E, donde E es hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, o un radical -NH-C(O)-O-G, donde -O-G es el radical de un sacárido con 1 a 8 unidades de azúcar o es un radical -O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-24}-E, donde E es como se ha definido anteriormente, o Y es cicloalquilo con 5 a 8 átomos de carbono que está sin substituir o substituido con alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, o es fenilo sin substituir o substituido con alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, o aralquilo con 7 a 12 átomos de carbono; -CONY_{1}Y_{2}, donde cada uno de Y_{1} e Y_{2} es independientemente hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, alquilo con 1 a 12 átomos de carbono que está substituido con hidroxi, alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, un radical -CH(OR_{18})_{2}, donde R_{18} es hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcanoílo con 2 a 5 átomos de carbono, o un radical -O-(CH_{2}CH_{2}O)_{1-24}-E, donde E es como se ha definido anteriormente, o Y_{1} e Y_{2} junto con el átomo de N adyacente forman un anillo herterocíclico de cinco o seis miembros que no tiene ningún heteroátomo más o que tiene un átomo de oxígeno o nitrógeno adicional; un radical -OY_{3}, donde Y_{3} es hidrógeno; alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alquilo con 1 a 12 átomos de carbono que está substituido con -NRR'; o es un radical -C(O)-alquilo con 1 a 4 átomos de carbono; y donde R y R' son como se han definido anteriormente; o un radical heterocíclico de cinco o siete miembros que tiene al menos un átomo de N y que está unido en cada caso mediante dicho átomo de nitrógeno; o

(ii) un substituyente aniónico seleccionado entre alquilo con 1 a 6 átomos de carbono que está substituido con -SO_{3}H, -OSO_{3}H, -OPO_{3}H_{2} y -COOH; fenilo que está substituido con uno o más substituyentes iguales o diferentes seleccionados entre el grupo compuesto por -SO_{3}H, -COOH, -OH y -CH_{2}-SO_{3}-H; -COOH; un radical -COOY_{4}, donde Y_{4} es alquilo con 1 a 24 átomos de carbono que está substituido con -COOH, -SO_{3}H, - OSO_{3}H, -OPO_{3}H_{2} o con un radical -NH-C(O)-O-G', donde G' es el radical de un carbohidrato aniónico; un radical -CONY_{5}Y_{6}, donde Y_{5} es alquilo con 1 a 24 átomos de carbono que está substituido con -COOH, -SO_{3}H, -OSO_{3}H o -OPO_{3}H_{2} e Y_{6} independientemente tiene el significado de Y_{5} o es hidrógeno o alquilo con 1 a 12 átomos de carbono; o -SO_{3}H; o una sal del
mismo; o

(ii) un substituyente catiónico seleccionado entre alquilo con 1 a 12 átomos de carbono que está substituido con un radical -NRR'R''^{+}An^{-}, donde cada uno de R, R' y R'' es, independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo sin substituir o substituido con hidroxi, o fenilo, y An^{-} es un anión; o un radical -C(O)OY_{7}, donde Y_{7} es alquilo con 1 a 24 átomos de carbono que está substituido con -NRR'R''^{+}An^{-} y está adicionalmente sin substituir o substituido con hidroxi, donde R, R', R'' y An^{-} son como se han definido anteriormente; o

(iv) un substituyente bipolar -R_{1}-Zw, donde R_{1} es un enlace directo o un grupo carbonilo, carbonato, amida, éster, dicarboanhídrido, dicarboimida, urea o uretano; y Zw es un resto alifático que comprende un grupo aniónico y un grupo catiónico.

3. Un prepolímero de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde el monómero hidrófilo de acuerdo con la etapa (a) es un radical de la fórmula

19

en la que R_{2} es hidrógeno o metilo y R_{3} es un substituyente no iónico seleccionado entre -COO-alquilo con 1 a 2 átomos de carbono, -COO(CH_{2})_{2-4}-OH, -CONH_{2}, -CON(CH_{3})_{2}, -CONH-(CH_{2})_{2}-OH, -CONH-(CH_{2})_{1-3}-CH(O-alquilo con 1 a 2 átomos de carbono),

20

4. Un prepolímero de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el agente de reticulación de acuerdo con la etapa (a) es un polisiloxano, perfluoroalquil poliéter o copolímero en bloque de polisiloxano/perfluoroalquil poliéter que comprende, en cada caso, dos o más dobles enlaces etilénicamente insaturados.

5. Un prepolímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el agente de reticulación de acuerdo con la etapa (a) es un polisiloxano de la fórmula

21

en la que (alk) es alquileno que tiene hasta 20 átomo de carbono que puede estar interrumpido por -O-; X es -O- o
-NR_{8}-, R_{8} es hidrógeno o alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, Q es un radical orgánico que comprende un grupo reticulable o polimerizable, de un 80 a un 100% de los radicales R_{6}, R_{6}', R_{6}'', R_{6}''', R_{6}*, R_{7}, R_{7}' y R_{7}'', independientemente entre sí, son alquilo con 1 a 8 átomos de carbono y de un 0 a un 20% de los radicales R_{6}, R_{6}', R_{6}'', R_{6}''', R_{6}*, R_{7}, R_{7}' y R_{7}'', independientemente entre sí, son fenilo sin substituir o substituido con alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o alcoxi con 1 a 4 átomos de carbono, fluoro(alquilo con 1 a 18 átomos de carbono), ciano(alquilo con 1 a 12 átomos de carbono), hidroxi-alquilo con 1 a 6 átomos de carbono o amino-alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, x es el número 0 ó 1, d_{1} es un número entero de 5 a 700, d_{2} es un número entero de 0 a 8 si x es 0, y es de 2 a 10 si x es 1, y la suma de (d_{1}+d_{2}) es de 5 a 700.

6. Un prepolímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el agente de reticulación de acuerdo con la etapa (a) es un polisiloxano de la fórmula

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en la que cada uno de R_{6}, R_{6}', R_{7} y R_{7}' es metilo, d_{1} es un número entero de 10 a 300, (alk) es alquileno con 2 a 6 átomos de carbono lineal o ramificado o un radical -(CH_{2})_{1-3}-O-(CH_{2})_{1-3}-, X es -O- o -NH- y Q es un radical de la fórmula

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7. Un prepolímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el agente de transferencia de cadena usado en la etapa (a) es un tiol orgánico primario que tiene un grupo hidroxi, amino, N-alquilamino con 1 a 6 átomos de carbono o carboxi.

8. Un prepolímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde los componentes en la etapa (a) se usan en una relación molar de 0,5 a 5 equivalentes de agente de transferencia de cadena : 1 equivalente de agente de reticulación : 5 a 60 equivalentes de monómero(s) hidrófilo(s).

9. Un prepolímero de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde el copolímero de la etapa (a) se hace reaccionar en la etapa (b) con un compuesto de la fórmula

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o

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en las que R_{13} es halógeno, hidroxi, alcoxi con 1 a 6 átomos de carbono sin substituir o substituido con hidroxi, o fenoxi, cada uno de R_{14} y R_{15} es independientemente entre sí hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, fenilo, carboxi o halógeno, R_{16} es hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o halógeno, cada uno de R_{17} y R_{17}' es un radical etilénicamente insaturado que tiene de 2 a 6 átomos de carbono, o R_{17} y R_{17}' conjuntamente forman un radical bivalente -C(R_{14})=C(R_{16})- donde R_{14} y R_{16} son como se han definido anteriormente, y (Alk*) es alquileno con 1 a 6 átomos de carbono, y (Alk**) es alquileno con 2 a 12 átomos de carbono.

10. Un proceso para la fabricación de una pieza moldeada, que comprende la reticulación de un prepolímero que se puede obtener de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en un molde.

11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 10, donde la pieza moldeada es una pieza moldeada oftálmica y donde el prepolímero es foto-reticulable en un molde oftálmico usando luz visible o UV.

12. Una pieza moldeada que se puede obtener de acuerdo con la reivindicación 10 u 11.

13. Una pieza moldeada de acuerdo con la reivindicación 12, que es una pieza moldeada oftálmica, en particular una lente de contacto, lente intraocular o cornea artificial.