ES2306738T3 - Recubrimiento absorbente y lubrificante y articulos recubiertos con el mismo. - Google Patents

Abstract

Método de formación de un recubrimiento sobre un artículo, comprendiendo el método poner en contacto el artículo con un copolímero que comprende un polímero de base soluble en agua que tiene una parte orgánica polimerizada por injerto al mismo que incluye un grupo que es capaz de reaccionar con agua para formar un grupo silanol; y curar el copolímero para formar un recubrimiento que comprende el copolímero reticulado sobre el artículo.

Description

Recubrimiento absorbente y lubrificante y artículos recubiertos con el mismo.

Referencia cruzada a patentes y solicitudes de patente relacionadas

El tema de la presente invención se refiere a solicitudes de patente copendientes y concedidas comúnmente tituladas "Gel de Poli(Óxido de Etileno) Inducido por Humedad, Método de Fabricación del Mismo Y Artículos que Utilizan el Mismo" y "Poli(Óxido de Etileno) Modificado, Método de Fabricación del Mismo Y Artículos que Utilizan el Mismo", las cuales fueron solicitadas el 26 de mayo de 2000.

Antecedentes de la invención (1) Sector de la invención

La presente invención se refiere a un recubrimiento absorbente, lubricante y, más particularmente, a un recubrimiento absorbente, lubricante, que es insoluble en agua y que se forma a partir de un polímero de base soluble en agua modificado que reticula tras la exposición a la humedad.

(2) Descripción de la técnica relacionada

Los recubrimientos que absorben agua y son lubricantes son útiles en aplicaciones médicas, tales como el recubrimiento de instrumentos quirúrgicos, para el alojamiento de biomateriales, tales como endoprótesis vasculares "stents", tornillos y tablillas internas y para intubado, catéteres, guías de cables y similares. Dichos recubrimientos minimizan el traumatismo que provoca el contacto del artículo con tejidos y fluidos biológicos. En particular, dichos recubrimientos son particularmente útiles en tejidos y vendas que están en contacto con cortes y abrasiones para facilitar tejidos y vendas recubiertos que pueden absorber el exceso de fluido de la herida sin provocar irritación en el tejido expuesto.

Otros productos, tales como pañales desechables, productos para la incontinencia y productos de higiene femenina también son grandes comodidades que dependen de las características de absorbencia e inactividad biológica. Sin embargo, estos productos se eliminan después de una única utilización y la mayor parte de las veces, a la larga, se depositan en un vertedero. Si dichos productos están hechos de material no biodegradable, persisten en el vertedero y pueden limitar la utilización final del área del vertedero mientras continúan ocupando espacio en el campo. Por consiguiente, sería ventajoso que los materiales que comprenden estos productos desechables fuesen biodegradables.

Entre las tentativas que se han utilizado en el pasado para dar a conocer materiales que sean lubricantes y absorbentes se incluyen la producción de laminados que tienen una superficie porosa no pegajosa apoyada en una plataforma absorbente, la síntesis de fibras y tejidos a partir de materiales absorbentes, lubricantes y la formación de recubrimientos absorbentes sobre materiales durables estructuralmente pero no absorbentes. Sin embargo, cada tipo de estructura ha encontrado sus problemas particulares. Por ejemplo, los laminados formados enlazando recubrimientos absorbentes con materiales no absorbentes a menudo se deslaminan o es imposible que se enlacen entre ellos. Las fibras y películas que se producen a partir de compuestos lubricantes absorbentes, a menudo tienen resistencia baja y les falta integridad y durabilidad.

Recientes esfuerzos de desarrollo han dado a conocer materiales que se muestran prometedores para los tipos de utilizaciones descritas anteriormente y han mejorado las características de capacidad de procesado y, a menudo, han aumentado la resistencia y durabilidad. Por ejemplo, en la Patente U.S.A. No. 6.054.523, Braun y otros describen materiales que se han formado a partir de organopolisiloxanos que contienen grupos que son capaces de condensarse, un catalizador de condensación, una resina de organopolisiloxano, un compuesto que contiene nitrógeno básico y alcohol polivinílico. Se ha informado de que los materiales son adecuados para la utilización como recubrimientos hidrofóbicos y para pinturas y composiciones de sellado.

Otros técnicos han informado de la producción de polímeros de injerto que tienen grupos funcionales silano que permiten la iniciación de la reticulación mediante la exposición a la humedad. Prejean (Patente U.S.A. No. 5.389.728) describió un copolímero de injerto curable mediante la humedad y procesable a fusión que era el producto de reacción del etileno, un acrilato o metacrilado de alquilo de 1-8 carbonos, un monómero que contiene glicidilo, tal como acrilato o metacrilato de glicidilo, sobre el cual se ha injertado N-tert-butilaminopropil trimetoxisilano. Se ha informado de que los copolímeros resultantes son útiles como adhesivos y para recubrimientos de alambres y cables, sin embargo, no se esperaría que dichos materiales fuesen absorbentes de agua o bien lubricantes cuando están mojados.

Furrer y otros (Patente U.S.A. No. 5.112.919) informaron de un polímero reticulable mediante la humedad que se produjo combinando un copolímero de base termoplástico, tal como polietileno, o un copolímero de etileno, con 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno o similares; un polímero transportador sólido, tal como copolímero de etileno acetato de vinilo (EVA) que contiene un silano, tal como un viniltrimetoxisilano; y un generador de radicales libres, tal como un peróxido orgánico; y el calentamiento de la mezcla. A continuación, los copolímeros se podrían reticular mediante la reacción en presencia de agua y un catalizador, tal como dilaurato de dibutiltino u octoato estanoso.

Keough (Patente U.S.A. No. 4.593.071) informó acerca de copolímeros de etileno reticulables mediante humedad que tenían grupos silano acriloxi colgantes. Se informó de que los polímeros reticulados resultantes eran especialmente resistentes a la humedad y eran útiles para recubrimientos extruídos alrededor de alambres y cables. El mismo grupo ha informado sobre polímeros similares curables por humedad que implican silanos en las Patentes U.S.A. Nos. 5.047.476, 4.767.820, 4.753.993, 4.579.913, 4.575.535, 4.551.504, 4.526.930, 4.493.924, 4.489.029, 4.446.279, 4.440.907, 4.434.272, 4.408.011, 4.369.289, 4.353.997, 4.343.917, 4.328.323 y 4.291.136. Dado que se ha informado de que los productos curados de estas formulaciones son útiles para recubrimientos de alambres y cables y para recubrimientos no conductivos para conductores eléctricos, sería esperable que fuesen recubrimientos durables para cuyas propiedades, tales como la absorbencia de agua y la biodegradabilidad serían una desventaja.

Según se ha dado a conocer, se han producido polímeros hinchables con agua mediante el reticulado de polímeros solubles en agua, tales como poli(óxido de etileno). Se conoce que los poli(óxidos de alquileno), tales como poli(óxido de etileno) se pueden reticular a través de irradiación gamma. Dependiendo del grado de irradiación y del grado de reticulación, las propiedades del polímero reticulado pueden variar desde un material soluble en agua hasta un sólido duro sin absorbencia de agua apreciable. Se pueden producir materiales que sean sustancialmente insolubles en agua y, aún así, absorbentes. Sin embargo, la utilización de rayos gamma requiere equipos caros y procedimientos que requieren mucho tiempo debido a temas de seguridad y el grado de reticulación que se obtiene a menudo es difícil de controlar.

Algunas referencias han dado a conocer la utilización de grupos de reticulación química como método para evitar los peligros y costes asociados a la utilización de radiación ionizante. Chu (Patente U.S.A. No. 3.963.605) dio a conocer un poli(óxido de alquileno) reticulado, hinchable con agua, que se produjo calentando una mezcla de poli(óxido de etileno) con ácido acrílico y un iniciador de radicales libres, tal como peróxido de acetilo en un disolvente hidrocarburo, tal como hexano, heptano o ciclohexano. En la Patente Canadiense No. 756.190 se dio a conocer otra alternativa e implicó el reticulado mediante un monómero de divinilo en presencia de un catalizador de radicales libres. También se ha dado a conocer la utilización de otros agentes de reticulación, tales como diacrilato o metil-bis-acrilamida con un inhibidor de radicales libres.

En la Patente U.S.A No. 6.020.071 Watson ha dado a conocer recubrimientos lubricantes de poliuretano hidrofílico reticulado. Tedeshchl y otros describen otro recubrimiento de poliuretano en la Patente EP 0992 252 A2, en la que se describe un recubrimiento para el alojamiento de fármacos lubricante que es el producto de un poliisocianato; un donador de amina y/o un donador de hidroxilo; y un aducto de isocianatosilano que tiene grupos isocianato terminales y un alcoxi silano. También puede estar presente, opcionalmente, un polímero soluble en agua, tal como poli(óxido de etileno). La reticulación da como resultado la formación de una red de poliuretano o de poliurea, dependiendo de si el isocianato reacciona con los donadores de hidroxilo o los donadores de amina.

A pesar de estos avances, todavía existe la necesidad de un método para formar recubrimientos durables y similares al plástico sobre un artículo en el que el recubrimiento esté adherido al artículo y que aún tenga un grado de absorbencia de agua elevado cuando se ponga en contacto con un fluido acuoso. Existe una necesidad particular de que dichos recubrimientos sean biológicamente inertes y no tóxicos, lubricantes cuando estén húmedos y que se puedan formar bajo condiciones que no requieran irradiación o temperaturas extremas. La presente invención se dirige a dichas necesidades.

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Características de la invención

Brevemente, la presente invención se dirige, por lo tanto, a un método nuevo de formación de un recubrimiento sobre un artículo, comprendiendo el método poner en contacto el artículo con un copolímero que comprende un polímero de base soluble en agua que tiene polimerizado por injerto al mismo una parte orgánica que incluye un grupo que es capaz de reaccionar con agua para formar un grupo silanol; y el curado del copolímero para formar un recubrimiento que comprende el copolímero reticulado sobre el artículo.

La presente invención también se dirige a un recubrimiento nuevo sobre un artículo, comprendiendo el recubrimiento un hidrogel reticulado que incluye un copolímero que comprende polímeros de base solubles en agua que tienen polimerizados por injerto al mismo partes orgánicas que son capaces de reaccionar con agua para formar un grupo silanol, reticulando el copolímero a través de los grupos silanol de las partes orgánicas para formar un recubrimiento que es absorbente, lubricante y sustancialmente insoluble en agua.

La presente invención también se dirige a un nuevo artículo recubierto que comprende un artículo recubierto con un hidrogel reticulado que incluye un copolímero que comprende polímeros de base solubles en agua que tienen polimerizado por injerto al mismo partes orgánicas que son capaces de reaccionar con agua para formar un grupo silanol, reticulando el copolímero a través de los grupos silanol de las partes orgánicas para formar un recubrimiento que es absorbente, lubricante y sustancialmente insoluble en agua.

La presente invención también se dirige a una solución de recubrimiento nueva que comprende una mezcla de un disolvente y un copolímero que comprende un polímero de base soluble en agua que tiene polimerizado por injerto al mismo una parte orgánica que incluye un grupo que es capaz de reaccionar con agua para formar un grupo silanol.

Entre las diversas ventajas que se ha encontrado que se pueden conseguir mediante la presente invención, por lo tanto, se puede indicar la aportación de un método para formar un recubrimiento durable, similar al plástico, sobre un artículo en el que el recubrimiento está adherido al artículo y todavía tiene un elevado grado de absorbencia de agua cuando se pone en contacto con un fluido acuoso y la aportación de un recubrimiento, de tal forma que es inerte biológicamente y no tóxico y es lubricante cuando está húmedo y se pude formar bajo condiciones que no requieren la irradiación o temperaturas extremas.

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Descripción detallada de las realizaciones preferentes

A continuación se hará referencia con detalle a las realizaciones de la presente invención, uno o más ejemplos de las cuales se indican a continuación. Cada ejemplo se facilita a modo de explicación de la presente invención, no como limitación de la presente invención. En realidad, será aparente para los expertos en la técnica que se pueden hacer varias modificaciones y variaciones en la presente invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una realización, se pueden utilizar en otra realización para dar como resultado aún otra realización.

De este modo, se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones, de la forma en que entran dentro del alcance de las reivindicaciones anexadas y sus equivalentes. Otros objetivos, características y aspectos de la presente invención se describen en la siguiente descripción detallada o son evidentes a partir de la misma. Un experto en la técnica debe comprender que la presente discusión es una descripción sólo de realizaciones de ejemplo y no se pretende que limite los aspectos más amplios de la presente invención.

Según la presente invención, se ha descubierto que un recubrimiento absorbente, lubricante y sustancialmente insoluble en agua se puede colocar sobre varios artículos poniendo en contacto el artículo con una solución de un copolímero que comprende un polímero de base soluble en agua que tiene polimerizado por injerto al mismo una parte orgánica que incluye un grupo que reacciona con agua para formar un grupo silanol y, a continuación, curando el copolímero para formar un recubrimiento sobre el artículo que comprende el copolímero reticulado. Las soluciones de recubrimiento que incluyen el copolímero y los artículos que se han recubierto con el recubrimiento nuevo también se incluyen en el alcance de la presente invención, así como el propio recubrimiento.

Una importante propiedad del recubrimiento es que se puede aplicar sobre casi cualquier artículo sin la utilización de radiación ionizante peligrosa o la exposición del artículo a las biológicamente irritantes condiciones de valores de pH altos o bajos. En realidad, el curado se puede realizar simplemente exponiendo el copolímero a la humedad y, a continuación, en una realización, eliminando la humedad para formar el recubrimiento reticulado.

La aplicación del recubrimiento a artículos, tales como fibras y tejidos, en particular, telas tejidas y no tejidas que son útiles como vendas, paños médicos, pañales, productos de higiene femenina y productos para la incontinencia, se realiza de forma fácil y aporta materiales que tienen la ventaja doble de resistencia estructural elevada más la propiedad de ser altamente absorbentes y lubricantes.

Si es deseable, se pueden incluir en el recubrimiento, como agentes liberables, diferentes materiales, tales como agentes terapéuticos. Con esta característica, el recubrimiento se adapta para actuar como matriz de liberación controlada para el componente liberable y para liberar el componente en contacto con, por ejemplo, el lecho de una herida sobre la cual se ha colocado una gasa que contiene el nuevo recubrimiento.

Un copolímero que es útil para el presente recubrimiento comprende un polímero de injerto de un polímero de base soluble en agua al cual se ha injertado una cantidad de una parte orgánica que incluye un grupo que reacciona con el agua para formar un grupo silanol. Entre los polímeros de base solubles en agua sugeridos, útiles en la presente invención, se incluyen, aunque no existe limitación a los mismos, poli(óxidos de alquileno), tales como poli(óxido de etileno) ("PEO"), poli(etilen glicoles), copolímeros en bloque del óxido de etileno y óxido de propileno, poli(alcohol vinílico) y poli(alquil vinil éteres). Estos polímeros de base solubles en agua son capaces de polimerizar por injerto con una parte orgánica que contiene un grupo funcional trialcoxi silano u otra parte orgánica, de tal modo que reaccione con agua para formar un grupo silanol. Un polímero de base soluble en agua particularmente útil para la utilización en la presente invención es el PEO. A continuación se muestra un proceso para la polimerización de injerto del PEO con metacriloxipropil trialcoxi silano, seguida de la reticulación tras la exposición a la humedad.

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Dado que la reticulación de un PEO modificado por injerto con silano no tiene lugar habitualmente durante el procesado térmico, el PEO modificado por injerto que es útil para los recubrimientos de la presente invención facilita un procesado térmico más robusto hacia formas funcionales. Además, dado que el proceso de formación de un PEO modificado por injerto con silano no requiere la utilización de soluciones acuosas, no se implican etapas de evaporación costosas y que requieren mucho tiempo.

Entre los polímeros de base y resinas solubles en agua útiles para la modificación por injerto para la utilización en recubrimientos según la presente invención se incluyen, aunque no existe limitación a los mismos, resinas de PEO que se ha indicado que tienen unos pesos moleculares aproximados iniciales que oscilan entre aproximadamente 10.000 g/mol hasta aproximadamente 8.000.000 g/mol, determinados mediante medidas reológicas. Dichas resinas de PEO están disponibles comercialmente, por ejemplo, de la firma Union Carbide Corporation que tiene oficinas en Danbury, CT y se venden bajo las denominaciones comerciales POLYOX® 205, POLYOX® N-10, POLYOX® N-80, POLYOX® WSR N-750, POLYOX® WSR N-12K y POLYOX® UCARFLOC® Polímero 309.

Los recubrimientos de la presente invención se pueden producir a partir de resinas de PEO disponibles comercialmente, cuando están modificadas según se ha descrito en la presente invención. Entre las resinas de PEO útiles para los recubrimientos tratados se incluyen, aunque no existe limitación a las mismas, resinas de PEO que se ha indicado tienen unos pesos moleculares iniciales aproximados que oscilan entre aproximadamente 50.000 g/mol y aproximadamente 600.000 g/mol. Se desean pesos moleculares superiores para propiedades mecánicas y físicas aumentadas y se desean pesos moleculares inferiores para la facilidad de procesado. Las resinas de PEO deseables para la utilización en recubrimientos tienen pesos moleculares que oscilan desde 50.000 hasta 600.000 g/mol antes de la modificación y resinas de PEO más deseables tienen pesos moleculares que oscilan desde 50.000 hasta 300.000 g/mol antes de la modificación. Las composiciones de PEO modificadas a partir de resinas de PEO, dentro de las resinas anteriores, aportan un equilibrio deseable entre las propiedades mecánicas y físicas y las propiedades de procesado. Dentro de los intervalos anteriores preferentes, existen cuatro resinas de PEO disponibles comercialmente de la firma Union Carbide Corporation y se venden bajo las denominaciones comerciales POLYOX® N-205, POLYOX® N-750, POLYOX® WSR N-10, POLYOX® WSR N-80. Para estas cuatro resinas se han indicado pesos moleculares aproximados, determinados mediante medidas reológicas, de aproximadamente 100.000 g/mol hasta 600.000 g/mol.

Otras resinas de PEO disponibles, por ejemplo, de la firma Union Carbide Corporation, dentro de los anteriores intervalos de pesos moleculares aproximados, se venden bajo las denominaciones comerciales WSR N-750, WSR N-3000, WSR N-3333, WSR N-12K, WSR N-60K, WSR-301, Coagulante WSR, WSR-303. Véase, por ejemplo, "POLYOX®: Resinas Solubles en Agua" ("POLYOX®: Water Soluble Resins"), Union Carbide Chemicals & Plastic Company, Inc. (1991). En la presente invención se puede utilizar tanto el polvo de PEO como los gránulos de PEO, dado que la forma física del PEO no afecta su comportamiento en el estado fundido para las reacciones de injerto. La presente invención se ha demostrado mediante la utilización de PEO en forma de polvo, suministrado por Union Carbide. Sin embargo, las resinas de PEO que se van a modificar se pueden obtener a partir de otros proveedores y en otras formas, tales como gránulos. Las resinas de PEO y las composiciones modificables pueden contener, opcionalmente, diversos aditivos, tales como plastificantes, adyuvantes de procesado, modificadores reológicos, antioxidantes, estabilizadores de luz UV, pigmentos, colorantes, aditivos de deslizamiento, agentes antibloqueo, etc, los cuales se pueden añadir antes o después de la modificación.

Los monómeros orgánicos susceptibles a la polimerización de injerto con los polímeros de base solubles en agua descritos anteriormente y los cuales también contienen un grupo funcional o parte que reacciona con agua para formar un grupo silanol son útiles para la síntesis de copolímeros que se pueden utilizar para formar los recubrimientos de la presente invención. Uno de dichos grupos funcionales que puede reaccionar con agua para formar un grupo silanol es un grupo funcional trialcoxi silano. El grupo funcional trialcoxi silano puede tener la siguiente estructura:

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en la que R_{1}, R_{2} y R_{3} son el mismo grupo alquilo o diferente, teniendo cada uno, independientemente, de 1 a 6 átomos de carbono.

Los términos "monómero o monómeros", tal como se utilizan en la presente invención, incluyen monómeros, oligómeros, polímeros, mezclas de monómeros, oligómeros y/o polímeros y cualquier otra especie química reactiva que pueda enlazarse covalentemente con el polímero matriz, PEO. Los monómeros etilénicamente insaturados, que contienen un grupo funcional trialcoxi silano, son adecuados para la presente invención y son deseables. Entre los monómeros etilénicamente insaturados deseables se incluyen acrilatos y metacrilatos. Un monómero etilénicamente insaturado particularmente deseable que contiene un grupo funcional trialcoxi silano es metacriloxipropil trimetoxi silano. El metacriloxipropil trimetoxi silano está disponible comercialmente de la firma Dow Corning, que tiene oficinas en Midland, Michigan, bajo la denominación comercial Silano Z-6030. Entre otros monómeros etilénicamente insaturados adecuados que contienen un grupo funcional trialcoxi silano se incluyen, aunque no existe limitación a los mismos, metacriloxietil trimetoxi silano, metacriloxipropil trietoxi silano, metacriloxipropil tripopoxi silano, acriloxipropilmetil dimetoxi silano, 3-acriloxipropil trimetoxi silano, 3-metacriloxipropilmetil dietoxi silano, 3-metacriloxipropilmetil dimetoxi silano y 3-metacriloxipropil tris(metoxietoxi) silano. Sin embargo, se contempla que una amplia variedad de monómeros vinílicos y acrílicos que tienen grupos funcionales trialcoxi silano o una parte que reacciona fácilmente con agua para formar un grupo silanol, tal como un clorosilano o un acetoxisilano, aporta los efectos deseables al PEO y son monómeros eficaces para el injerto, de acuerdo con los copolímeros que son útiles en los recubrimientos y métodos de la presente invención.

La cantidad de monómero orgánico que tienen grupos funcionales trialcoxi silano o grupos funcionales formadores de silanol con respecto a la cantidad de PEO puede variar desde aproximadamente el 0,1 hasta aproximadamente el 20 por ciento de monómero respecto al peso de PEO. De forma deseable, la cantidad de monómero debería superar el 0,1 por ciento en peso, a efectos de mejorar suficientemente la procesabilidad del PEO. En los Ejemplos se demuestra una variedad de niveles de injerto. Habitualmente, los niveles de adición de monómero se encuentran entre aproximadamente el 0,25% y aproximadamente el 15% del peso de la resina PEO de base; particularmente, entre aproximadamente el 0,5% y aproximadamente el 10% del peso de la resina PEO de base; y especialmente, entre aproximadamente el 1,5% y aproximadamente el 6,0% del peso de la resina PEO de base.

Para la formación del copolímero de injerto a partir del polímero de base soluble en agua y el monómero pueden ser útiles una variedad de iniciadores. Cuando se lleva a cabo el injerto mediante la aplicación de calor, al igual que en el proceso de extrusión reactiva, es deseable que el iniciador genere radicales libres a través de la aplicación de calor. Generalmente, se hace referencia a dichos iniciadores como iniciadores térmicos. Para que el iniciador funcione como una fuente útil de radicales para el injerto, el iniciador debería estar disponible comercialmente y de forma fácil, ser estable en condiciones ambientales o refrigeradas y generar radicales a las temperaturas de la extrusión reactiva.

Los compuestos que contienen un enlace O-O, S-S o N=N pueden utilizarse como iniciadores térmicos. Los compuestos que contienen enlaces O-O, es decir, peróxidos, se utilizan comúnmente como iniciadores para la polimerización de injerto. Entre dichos iniciadores de peróxido utilizados comúnmente se incluyen: peróxidos de alquilo, dialquilo, diarilo y arilalquilo, tales como peróxido de cumilo, peróxido de t-butilo, peróxido de di-t-butilo, peróxido de dicumilo, peróxido de cumil butilo, 1,1-di-t-butil peroxi-3,5,5-trimetilciclohexano, 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano, 2,5-dimetil-2,5-bis(t-butilperoxi)hexin-3 y bis(a-t-butil peroxiisopropilbenzeno); peróxidos de acilo, tales como peróxidos de acetilo y peróxidos de benzoílo; hidroperóxidos, tales como hidroperóxido de cumilo, hidroperóxido de t-butilo, hidroperóxido de p-metano, hidroperóxido de pinano e hidroperóxido de cumeno; perésteres o peroxiésteres, tales como peroxipivalato de t-butilo, peroctoato de t-butilo, penbenzoato de t-butilo, 2,5-dimetilhexil-2,5-di(perbenzoato) y di(perftalato) de t-butilo; peróxidos de alquilsulfonilo; peroximonocarbonatos de dialquilo; peroxidicarbonatos de dialquilo; diperoxicetales; peróxidos de cetona, tales como peróxido de ciclohexanona y peróxido de metil etil cetona. De forma adicional, se pueden utilizar como iniciador compuestos azo, tales como 2,2'-azobisisobutironitrilo, abreviado como AIBN, 2,2'-azobis(2,4-dimetilpentanonitrilo) y 1,1'-azobis(ciclohexanocarbonitrilo). Los copolímeros de injerto que son útiles en los recubrimientos de la presente invención se han demostrado en los siguientes Ejemplos mediante la utilización de un iniciador de peróxido orgánico líquido, disponible de la firma R. T. Vanderbilt Company, Inc. De Norwalk, CT, vendido bajo la denominación comercial de peróxido VAROX DBPH que es un iniciador de radicales libres y comprende 2,5-bis(tert butilperoxi)-2,5-dimetil hexano junto con cantidades más pequeñas de di(tert butilperóxido). También se pueden utilizar otros iniciadores, tales como LUPERSOL® 101 y LUPERSOL® 130 disponibles de la firma Elf Atochem de América del Norte, Inc. de Filadelfia, PA.

Para producir los copolímeros útiles para los recubrimientos de la presente invención pueden ser útiles una variedad de recipientes de reacción. La modificación del PEO se puede llevar a cabo en cualquier recipiente, siempre que se pueda realizar el mezclado necesario del PEO, el monómero y el iniciador y se aporte suficiente energía térmica para que tenga efecto sobre el injerto. De forma deseable, entre dichos recipientes se incluye cualquier dispositivo adecuado de mezclado, tal como "Brabender Plasticorders", extrusoras de Haake, mezcladores de Bandbury, extrusoras de husillo simple o múltiple o cualquier otro dispositivo de mezclado mecánico que se pueda utilizar para mezclar, componer, procesar o fabricar polímeros. Un dispositivo de reacción útil es una extrusora de doble husillo contrarrotante, tal como una extrusora de Haake, disponible de Haake, 53 West Century Road, Paramus, NJ 07652. Otro es una extrusora de doble husillo corrotante, tal como una extrusora de "compounding" de doble husillo ZSK-30 fabricada por Werner & Pfleiderer Corporation de Ramsey, New Jersey. Debería indicarse que se pueden utilizar una variedad de extrusoras para modificar el PEO, dado que tiene lugar suficiente mezclado y calefacción.

Los presentes inventores han descubierto que los copolímeros descritos anteriormente se puede utilizar para formar un recubrimiento sobre un artículo, el método implica poner en contacto el artículo con un copolímero de un polímero de base soluble en agua que tiene polimerizado por injerto al mismo una parte orgánica que incluye un grupo que reacciona con agua para formar un grupo silanol; y el curado del copolímero para formar un recubrimiento que comprende el copolímero reticulado sobre el artículo.

En una realización, el método para poner en contacto un artículo para ser recubierto con los copolímeros descritos anteriormente es la formación de una solución del copolímero en un disolvente y la colocación de una película de solución sobre el artículo. Tal como se utiliza en la presente invención, el término "solución" debería comprenderse que incluye soluciones verdaderas, emulsiones y dispersiones.

Se cree que esta solución de recubrimiento también se encuentra dentro del alcance de la presente invención. La solución de recubrimiento comprende una mezcla de un disolvente y un copolímero que comprende un polímero de base soluble en agua que tiene una parte orgánica polimerizada por injerto al mismo que incluye un grupo que reacciona con agua para formar un grupo silanol. Los polímeros de base solubles en agua y las partes orgánicas que son útiles para las presentes soluciones de recubrimiento incluyen aquellas que se han discutido anteriormente. En particular, se ha encontrado que son deseables las soluciones que contienen poli(óxido de etileno) injertado con 3-metacriloxipropil tris(metoxietoxi) silano.

Cuando el copolímero se pone en solución en un disolvente, se cree que se puede utilizar casi cualquier líquido. Es deseable que el líquido sea un disolvente orgánico, tal como un alcohol, cetona, aldehído, alcano, alqueno, aromático o mezcla de los mismos, o que sea agua. El agua también puede utilizarse en combinación con un disolvente orgánico. Cuando se utiliza una mezcla de agua y un disolvente orgánico como disolvente, el agua debería estar presente en una cantidad desde aproximadamente el 5% hasta aproximadamente el 100% en peso. Es deseable que se utilice agua pura como disolvente.

Se pueden utilizar cantidades variables del copolímero para formar la solución. Se cree que se pueden utilizar soluciones que contienen desde aproximadamente el 0,1% hasta aproximadamente el 10% en peso del copolímero y que son deseables soluciones que contienen aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 8% en peso.

Después de que el copolímero se haya puesto en solución en un disolvente, la solución se pone en contacto con el artículo que va a recubrirse de modo que se coloque una película de la solución sobre el artículo. Esto puede realizarse mediante baño, pulverización, impresión, pintado o inmersión del artículo con la solución o en la misma. Una forma común de aplicar la película al artículo es simplemente bañar el artículo en la solución y dejar escurrir cualquier exceso de solución del artículo. Esta etapa se puede llevar a cabo una vez, o se puede repetir cualquier número de veces. Si se desea, el copolímero en la película se puede curar después de que la película se haya aplicado, y, a continuación, se puede repetir la aplicación de otra película del copolímero, a efectos de construir un recubrimiento del espesor deseado.

Después de que se haya aplicado una película de la solución que contiene el copolímero sobre el artículo, el copolímero se cura para formar un recubrimiento de hidrogel reticulado. El copolímero puede curarse eliminando el disolvente del copolímero. Un método para eliminar líquido que da como resultado el curado del copolímero es hacer evaporar el disolvente. Un método común para llevar a cabo la evaporación es el secado del artículo. Dicho secado se realiza comúnmente al aire bajo condiciones ambientales, pero el artículo se puede colocar en un horno u otro espacio con temperatura y/o humedad controlada, a efectos de controlar el secado. Dado que se elimina el disolvente de la película, los grupos silanol de copolímeros contiguos forman enlaces para reticular la estructura en un hidrogel.

Como alternativa, la eliminación del disolvente puede realizarse mediante cualquier método, tal como, por ejemplo, absorción, quelación, secuestro o reacción química.

En un método alternativo, el recubrimiento se puede aplicar al artículo mediante la aplicación de una película de líquido al artículo, en la que la película contiene el copolímero en forma no reticulada. Esto puede realizarse fundiendo el copolímero y aplicando el copolímero fundido al artículo para formar la película. Alternativamente, el copolímero se puede dispersar en un disolvente no acuoso para formar una dispersión o emulsión y la dispersión o emulsión se puede aplicar al artículo para formar la película.

Cuando se utiliza el copolímero no reticulado para formar una película sobre un artículo, normalmente es deseable que esto se lleve a cabo bajo condiciones sustancialmente libres de agua, a efectos de evitar el reticulado prematuro del copolímero. De hecho, a menudo es deseable que la película se aplique bajo condiciones que sean sustancialmente anhidras.

Es normal que la película que se aplica al artículo que se va a recubrir se aplique de tal forma que cubra sustancialmente la superficie exterior del artículo. Por supuesto, cuando un recubrimiento se va a colocar sobre la superficie interior de un artículo, es necesario que la película también esté en contacto con esa superficie. De hecho, cualquier superficie que se va a recubrir debería estar cubierta por la película.

Después de que la película que contiene el copolímero no reticulado se haya aplicado, se puede curar poniendo en contacto la película con agua. Esto se puede realizar de cualquier manera, tal como mediante baño, pulverización, vaporización o exposición del artículo a condiciones de humedad elevadas. Cuando se dice que el artículo se tiene que poner en contacto con agua, se incluye cualquier forma de agua, tal como agua líquida o agua vapor.

Una característica importante de la etapa de curado del método de recubrimiento nuevo es que no existe la necesidad de la utilización de radiación ionizante, tal como radiación gamma. También se puede realizar a temperatura y presión ambientales. Además, se puede llevar a cabo a valores de pH fisiológicos normales, por ejemplo, a un pH neutro o a un pH entre aproximadamente 6 y aproximadamente 8. Los beneficios de esta característica incluyen que el curado se puede realizar mientras la película está en contacto con una herida y que no existen fluidos residuales con valores de pH bajos o altos, irritantes biológicamente, que puedan lixiviarse fuera de una gasa e irritar una herida.

El copolímero se cura mediante el método descrito anteriormente, para formar un recubrimiento sobre un artículo, comprendiendo el recubrimiento un hidrogel reticulado que incluye un copolímero que comprende polímeros de base solubles en agua que tienen partes orgánicas polimerizadas por injerto a los mismos que reaccionan con agua para formar un grupo silanol, reticulándose el copolímero a través de los grupos silanol de las partes orgánicas para formar un recubrimiento que es absorbente, lubricante y sustancialmente insoluble en agua.

Cuando se dice que el recubrimiento es "absorbente", se pretende indicar que el recubrimiento puede absorber agua. Tal como se demostrará en los Ejemplos, los cuales se muestran a continuación, los presentes recubrimientos son capaces de absorber su propio peso en agua, o incluso varias veces su propio peso. Se cree que esto es una ventaja de los presentes recubrimientos, particularmente cuando se utilizan en aplicaciones en las que la absorción y control de la humedad son importantes, tal como en vendas, pañales y similares.

Cuando se dice que el recubrimiento es "lubricante", se pretende indicar que la superficie exterior del recubrimiento tiene una calidad suave y deslizante cuando está mojado.

Cuando se dice que el recubrimiento es "sustancialmente insoluble en agua" se pretende indicar que el recubrimiento curado tiene una solubilidad en agua a 25ºC inferior al 40% en peso, deseablemente, inferior al 4% en peso.

Se cree que es deseable que el copolímero que se utiliza para formar el recubrimiento nuevo contenga la parte orgánica que se injerta al polímero de base soluble en agua en una cantidad que se encuentra en el intervalo de aproximadamente el 0,5 hasta aproximadamente el 10 por ciento en peso del polímero de base soluble en agua. Se ha encontrado que las resinas con niveles de injerto más elevados producen un gel más rígido con elevada lubricidad y menor capacidad absorbente, mientras que niveles de injerto más bajos producen geles más blandos, más absorbentes sobre la superficie del sustrato.

En algunos ejemplos, es deseable que el recubrimiento sea translúcido o incluso transparente. En ese caso se puede utilizar sobre lentes o ventanas y puede tener una propiedad antiempañamiento, de modo que las lentes o ventanas recubiertas sean resistentes al empañamiento.

Cuando el recubrimiento se utiliza sobre tubos y artículos que entran en contacto con la sangre y otros fluidos corporales es deseable que el recubrimiento sea no trombogénico o antitrombogénico.

Otra característica del presente recubrimiento es que puede actuar como un depósito de componentes liberables que se van a liberar del recubrimiento a una región fuera del recubrimiento, tal como, por ejemplo, una herida. En esta realización, el recubrimiento puede actuar para facilitar una liberación controlada de dichos compuestos como agentes terapéuticos, agentes bioactivos, antibióticos, bactericidas, fungicidas, fármacos, factores del crecimiento, péptidos, proteínas, enzimas, emolientes, antisépticos, antioxidantes, agentes humectantes y mezclas de los mismos.

Los artículos que tienen un recubrimiento, tal como se ha descrito anteriormente, también se pueden incluir en la presente invención. Dichos artículos recubiertos comprenden un artículo recubierto con un hidrogel reticulado que incluye un copolímero que comprende polímeros de base solubles en agua que tienen partes orgánicas polimerizadas por injerto a los mismos que reaccionan con agua para formar un grupo silanol, reticulándose el copolímero a través de los grupos silanol de las partes orgánicas para formar un recubrimiento que es absorbente, lubricante y sustancialmente insoluble en agua.

Se cree que el recubrimiento nuevo se puede colocar en casi cualquier tipo de artículo y entre los artículos útiles se incluyen artículos que son de metal, cristal, polímero natural o sintético, fibra natural, madera, otro recubrimiento o pintura o una mezcla de los mismos. Tal como se ha indicado anteriormente, el artículo puede ser una lente o ventana transparente. Además, la lubricidad del recubrimiento en cuestión puede ser ventajosa cuando el artículo recubierto es la superficie en contacto con el agua de una tubería, un tubo, una cañería, el casco de un barco, un submarino, un torpedo, un sedal, un sebo, un esquí de agua, una hélice o cualquier otro artículo que transporta agua o está en contacto con la misma. Mediante la utilización del recubrimiento nuevo, se puede reducir la fricción de fluido provocada por el artículo cuando se mueve respecto al agua y el coste o esfuerzo de dicho movimiento también se puede reducir.

El recubrimiento nuevo también se puede aplicar a artículos, tales como instrumentos médicos, vendas, paños, tejidos, fibras, espumas, películas, equipos de intubación, catéteres, derivadores "shunts", órganos artificiales, equipos de diálisis, instrumentos quirúrgicos, endoprótesis vasculares "stents", tablillas internas y cables de guía.

Cuando el artículo recubierto es una fibra, se ha encontrado que para la fibra subyacente que se va a recubrir, es útil que sea una que se produzca a partir de poli(propileno), poli(tereftalato de etileno), poli(ácido láctico) o rayón.

Sin embargo, la presente invención no está limitada por estos o cualquier polímero o material particular a partir del cual se forman las fibras. Por ejemplo, se pueden utilizar varios materiales diferentes, entre los que se incluyen los siguientes: polietileno, poliésteres, polibutano, polimetildenteno, copolímeros de etileno propileno, poliamidas, polímeros tetrabloque, copolímeros de bloque estirénicos, polihexametilen adipamida, poli-(oc-caproamida), polihexametilenesebacamida, polivinilos, poliestireno, poliuretanos, polímeros termoplásticos, politrifluorocloroetileno, polímeros de etileno acetato de vinilo, polieterésteres, poliuretano, elastómeros de poliuretano, elastómeros de poliamida, poliamidas, adhesivos sensibles a la presión de fusión caliente viscoelástica, algodón y cáñamo. Además, dichos materiales se pueden utilizar para extruir fibras monoconstituyentes, biconstituyentes y bicomponentes, en una variedad de formas en sección, que se pueden recubrir con el recubrimiento nuevo de la invención descrita actualmente.

Otro material elastomérico de ejemplo que se puede utilizar incluye materiales elastoméricos de poliuretano, tales como los disponibles bajo el nombre comercial ESTANE de B. F Goodrich & Co., materiales elastoméricos de poliamida, tales como los disponibles bajo el nombre comercial PEBAX de Rilsan Company y materiales elastoméricos de poliéster, tales como los que están disponibles bajo el nombre comercial HYTREL de E. I. DuPont De Nemours & Company.

Sin embargo, las fibras que son útiles en la presente invención no se limitan sólo a dichos materiales elastoméricos. Por ejemplo, diferentes materiales elásticos latentes, tales como los polímeros de la marca Arnitel se pueden utilizar para aportar las características necesarias de elasticidad a los filamentos continuos.

Los materiales utilizados para formar las fibras continuas también se pueden utilizar en la formación de telas tejidas o no tejidas que pueden ser sustratos para el recubrimiento nuevo. En particular, se pueden utilizar varias redes, que se forman a partir de fibras elastoméricas y no elastoméricas. En la Patente de U.S.A. No. 4.741.949 a Morman y otros se describen diversos materiales elásticos de poliéster. Entre otros polímeros elastoméricos útiles también se incluyen, por ejemplo, copolímeros elásticos de etileno y, como mínimo, un monómero de vinilo, tal como, por ejemplo, acetatos de vinilo, ácidos monocarboxílicos alifáticos insaturados y ésteres de dichos ácidos monocarboxílicos. Los copolímeros elásticos y la formación de fibras elastoméricas a partir de estos copolímeros elásticos se describen, por ejemplo, en la Patente U.S.A. No. 4.803.117.

Las telas no tejidas que son útiles en la presente invención pueden ser una mezcla de fibras o particulados elásticos y no elásticos. Por ejemplo, la Patente U.S.A. No. 4.209.563 describe el proceso mediante el cual fibras elastoméricas y no elastoméricas se combinan para formar una red simple coherente de fibras dispersadas al azar. Otro ejemplo de dicha red compuesta elástica se muestra en la Patente U.S.A. No. 4.741.949, en la que se describe que un material no tejido elástico incluye una mezcla de fibras termoplásticas sopladas a fusión y otros materiales. Las fibras y otros materiales se pueden combinar en la corriente de gas que se forma en la cual las fibras se aguantan de modo que tiene lugar una íntima mezcla de fibras enredadas y otros materiales, por ejemplo, pulpa de madera, fibras o particulados textiles, tales como, por ejemplo, carbón activo, arcillas, almidones o particulados de hidrocoloide (hidrogel), antes de la recolección de las fibras sobre un dispositivo de recolección para formar una red coherente de fibras dispersadas al azar.

También se pueden añadir algunos coadyuvantes de procesado a los polímeros elastoméricos utilizados en la presente invención. Por ejemplo, se puede mezclar una poliolefina con el polímero elastomérico (por ejemplo, el copolímero de bloque elastomérico A-B-A) para mejorar la procesabilidad de la composición. La poliolefina debería ser una que, cuando se combina de este modo y se somete a una combinación adecuada de condiciones de presión elevada y temperatura elevada se puede extruir en forma combinada con el polímero elastomérico. Entre los materiales de poliolefina de mezcla se incluyen, por ejemplo, polietileno, polipropileno y polibuteno, que incluyen copolímeros de etileno, copolímeros de propileno y copolímeros de buteno. Un polietileno particularmente útil se puede obtener de U.S.I. Chemical Company bajo la denominación comercial Petrothene NA 601 (al que también se hace referencia en la presente invención como PE NA 601 o polietileno NA 601). Se pueden utilizar dos o más de las poliolefinas. Las mezclas que se pueden extruir de polímeros elastoméricos y poliolefinas se describen, por ejemplo, en la Patente U.S.A. No. 4.663.220.

Los materiales elastoméricos que se utilizan para formar los filamentos elastoméricos pueden tener suficiente pegajosidad para aumentar la fuerza de enlace del laminado permitiendo un grado de enlace autógeno. Por ejemplo, el propio polímero elastomérico puede ser pegajoso cuando coge la forma de fibras y/o filamentos o, de forma alternativa, a las composiciones extruíbles elastoméricas descritas anteriormente se les puede añadir una resina compatible que aporte pegajosidad, para dar como resultado fibras elastoméricas pegajosas y/o filamentos que se enlazan de forma autógena. Se pueden utilizar algunas resinas conocidas que aportan pegajosidad y composiciones elastoméricas extruíbles pegajosas, tales como las descritas en la Patente U.S.A. No. 4.787.699.

Como agente de pegajosidad "tackifier", se puede utilizar cualquier resina que sea compatible con el copolímero elastomérico y que pueda resistir las condiciones de procesado de la extrusión. Si el polímero elastomérico (por ejemplo, el copolímero de bloque elastomérico A-B-A) se mezcla con coadyuvantes de procesado, tales como, por ejemplo, poliolefinas o aceites de extensión, la resina como agente de pegajosidad también debería ser compatible con esos coadyuvantes de procesado Generalmente, las resinas de hidrocarburos hidrogenados muestran una estabilidad a la temperatura aumentada y, de este modo, pueden ser agentes de pegajosidad deseables. Las series de agentes de pegajosidad hidrocarburo REGALREZ^{TM} y ARKON^{TM} son ejemplos de resinas de hidrocarburos hidrogenados. El ZONATAK^{TM} 501 ligero es un ejemplo de un hidrocarburo de terpeno. Las resinas de hidrocarburos REGALREZ^{TM} están disponibles de Hercules Incorporated. Las resinas de la serie ARKON^{TM} están disponibles de Arakawa Chemical (U.S.A.) Incorporated. Por supuesto, la presente invención no se limita a la utilización de dichas resinas como agentes de pegajosidad y también se pueden utilizar otras resinas como agentes de pegajosidad que sean compatibles con los otros componentes de la composición y que puedan resistir las condiciones del procesado.

Una estructura que utiliza un elastómero de este tipo como sustrato sobre el cual se deposita un recubrimiento nuevo tiene la ventaja de tener un material central barato para aportar las características estructurales y el recubrimiento nuevo para aportar absorbencia y lubricidad. Dichas fibras se pueden formar tanto en telas tejidas como no tejidas.

Las telas tejidas y no tejidas que tienen un recubrimiento o relleno del presente recubrimiento ofrecen muchas ventajas. Por ejemplo, una gasa tejida que tiene un recubrimiento de hidrogel de la presente invención aporta una elevada absorbencia junto con una elevada integridad y no adherencia a la herida.

Un material hinchable "surge material" se puede recubrir sobre una cara para aportar una estructura que tiene un gradiente de hidrofilicidad y absorbencia. Además, si se desea, se puede utilizar un adhesivo hidrofílico/absorbente para asegurar el hinchamiento de la capa de retención para eliminar vacíos y asegurar el contacto íntimo.

En una realización alternativa, el material hinchable podría simplemente estar saturado con la solución de recubrimiento para aportar una gasa para heridas con seudo-espuma que presenta el beneficio de ser alternativa de bajo coste a la espuma pero con elevada absorbencia.

Se cree que entre los artículos útiles que pueden actuar como sustratos para el recubrimiento nuevo se incluyen vendas, paños, pañales, productos de higiene femenina o productos para la incontinencia.

Los siguientes ejemplos describen realizaciones preferentes de la presente invención. Otras realizaciones dentro del alcance de las reivindicaciones en la presente invención serán aparentes para un experto en la materia desde la consideración de la especificación o práctica de la presente invención, tal como se ha descrito en la presente invención. Se pretende que la especificación, junto con los ejemplos, sea considerada sólo a modo de ejemplo, indicándose el alcance y espíritu de la presente invención mediante las reivindicaciones que siguen a los ejemplos.

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Procedimientos generales

En los ejemplos todos los porcentajes se dan en base de peso, a menos que se indique lo contrario.

Todos los pesos moleculares se dan en base al promedio en peso, a menos que se indique lo contrario.

Se ensayó la absorbencia de agua bajo condiciones incontroladas (hinchamiento libre) de los copolímeros que se pueden utilizar en los recubrimientos de la presente invención según el siguiente método. Una muestra de película o gránulo de resina con un peso de 30 a 50 miligramos se pesa en estado seco hasta la décima más cercana de un miligramo. La muestra de prueba se coloca en una botella de 500 ml a la cual se añaden 100 ml de agua destilada. La botella se agita en un agitador de laboratorio durante 30 minutos a temperatura ambiente. El contenido de la botella se filtra al vacío con un embudo Beuchner utilizando un papel de filtro Whatman de 55 mm. La muestra hinchada se elimina del papel de filtro y se pesa al miligramo más cercano. La incorporación de peso gramo a gramo se calcula como peso mojado de material recuperado (insoluble), dividido por el peso seco inicial de la muestra, menos 1. En general, se anota la media de 5 repeticiones. Un procedimiento similar se utiliza con solución salina al 0,9% como sustituta del agua destilada.

Para los recubrimientos, se determinó la absorción de menstruos simulados o de solución salina de la siguiente forma: las muestras del copolímero de ensayo se pesaron y, a continuación, se empaparon con 20 ml de solución salina o menstruo simulando un compuesto de sangre de cerdo de hemócrito controlado con albúmina añadida para simular las propiedades viscoelásticas de los menstruos. Las muestras se empaparon durante 30 minutos, se eliminaron, el exceso de fluido se drenó de la superficie y las muestras mojadas se pesaron. Este peso se utiliza para calcular la absorción saturada. La muestra, a continuación, se coloca bajo una presión de 0,5 psi y, a continuación, se pesa nuevamente para determinar la absorción escurrida, después de que el fluido exprimido se haya drenado de la muestra. La cantidad de fluido que permanece en la muestra se utiliza para calcular la absorción de fluido a 0,5 psi.

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Ejemplo 1

Este ejemplo ilustra la síntesis de un copolímero de injerto de poli(óxido de etileno) injertado con 3-(trimetoxisilil) propil metacrilato que es útil en los recubrimientos de la presente invención.

Se utilizó óxido de polietileno ("PEO"), suministrado por Union Carbide bajo el nombre Resinas Solubles en Agua POLYOX. Se utilizó el POLYOX WSR-205 con un peso molecular de aproximadamente 600.000 g/mol en forma de polvo. El monómero vinílico polar reactivo utilizado fue 3-(trimetoxisilil) propil metacrilato suministrado por Aldrich Chemical Company y fabricado por Dow Corning bajo el nombre comercial, Silano Dow Corning Z-6030. El iniciador de peróxido utilizado fue Varox DBPH, suministrado por R. T. Vanderbilt Company, Inc.

El monómero comprende dos grupos funcionales. La función metacrilato reacciona con el PEO después de que se haya iniciado un lugar de radicales libres con peróxido. La resina de PEO modificada resultante todavía es procesable térmicamente, siempre que se mantenga relativamente seca. La reticulación tiene lugar desde el otro extremo de la molécula en la función alcoxisilano. El alcoxisilano se hidroliza fácilmente en un silanol más reactivo y el silanol se condensa con otro silanol para formar una red reticulada. Dado que el monómero de injerto tiene tres alcoxisilanos, cada lugar de injerto es capaz, teóricamente, de formar tres reticulaciones. La utilización de este tipo de monómero de injerto da como resultado una resina modificada, la cual, siempre que se mantenga relativamente seca, puede fabricarse en estructuras útiles y, a continuación, cuando se expone al aire húmedo, queda reticulada. El resultado es un material que mantiene la versatilidad de la procesabilidad térmica en una variedad de estructuras junto con la capacidad de utilizar esas estructuras para la absorbencia. Esta combinación inusual de características es posible debido a la red reticulada e hidrofílica que se genera después de que la estructura se fabrique.

Se utilizó una extrusora de doble husillo HAAKE de pequeña escala. Esta unidad contiene un grupo de dobles husillos cónicos, contrarrotantes, hechos a medida. Diseño del husillo para la Extrusora HAAKE:

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(Tabla pasa a página siguiente)

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En la Tabla 1 se muestra una descripción característica general, dado que las dimensiones exactas pueden ser propiedad del fabricante de la extrusora.

TABLA 1 Características de la Extrusora

3

El troquel tiene dos aberturas de 3 mm de diámetro, las cuales están separadas por 10 mm. Las hebras se enfriaron al aire y posteriormente se formaron gránulos. La sección de alimentación no se calentó, de hecho se enfrió mediante agua. La extrusora tiene tres secciones de calentamiento desde la sección de alimentación hacia el troquel, denominadas Zona 1, Zona 2 y Zona 3. El troquel se denominó Zona 4.

La primera extrusión reactiva se realizó en una extrusora HAAKE de doble husillo de 10/1 L/D con husillos diseñados a medida (descritos anteriormente) a una velocidad de 5 libras por hora. El POLYOX 205 granulado se dosificó en el cuello de la extrusora a una velocidad de 37,8 g/min con un alimentador K-Tron. De la misma forma, se dosificó peróxido Varox DBPH en una proporción equivalente al 0,25 por ciento en peso del POLYOX 205 y el silano Z-6030 se dosificó dentro con una bomba Eldex en una proporción del 2 al 5 por ciento en peso del POLYOX 205. El perfil de temperatura para las zonas de calentamiento fue de 150ºC, 160ºC, 160ºC y 170ºC. La velocidad del husillo fue de 150 rpm. Las hebras se enfriaron al aire mediante una cinta transportadora enfriada con aire. A continuación, las hebras solidificadas del POLYOX 205 injertado se granularon mediante un formador de gránulos Conair.

Los gránulos de la muestra de este experimento se almacenaron bajo condiciones ambientales durante cuatro meses y, a continuación, bajo humedad elevada (33ºC y 80% de humedad relativa) durante 7 días. Las muestras de resina se ensayaron para determinar la fracción de gel última, según el procedimiento descrito a continuación. La fracción de gel es la parte de la muestra que está reticulada y que ha dejado de ser soluble en agua. La fracción soluble es igual a 1-(fracción de gel).

Ensayo de la Fracción de Gel

Se pesa una muestra de película o gránulo de resina con un peso de 30 a 50 miligramos en estado seco a la décima más cercana del miligramo. La muestra de prueba se coloca en una botella de 500 ml a la cual se añaden 100 ml de agua destilada. La botella se agita en un agitador de laboratorio durante 30 minutos a temperatura ambiente. Los contenidos de la botella se filtran al vacío con un embudo Beuchner mediante un papel de filtro Whatman de 55 mm (catálogo # 1001 55) el cual se presecó a 60ºC y se pesan a la décima más cercana de un miligramo. La parte insoluble de la muestra se seca junto con el papel de filtro a 60ºC durante dos horas y, a continuación, se pesa para determinar el peso seco del material insoluble.

Se toma la fracción o porcentaje de gel como el peso seco de material recuperado (insoluble) dividido por el peso seco inicial de la muestra. En general, en la Tabla 2, a continuación, se muestra la media de 5 repeticiones:

TABLA 2 Fracción de gel en varias muestras de polímero injertado

4

La adición del monómero y de iniciador de peróxido da como resultado una reducción de la presión de la extrusora en comparación con el control. La presión reducida es indicadora de la viscosidad del fundido reducida. Este resultado indica que el PEO se ha modificado en una forma que es absorbente de agua y no es completamente soluble en agua como la resina de control (muestra 1-1).

Ejemplo 2

Las siguientes muestras se prepararon mediante el mismo método y temperaturas de extrusora que se han descrito anteriormente en el Ejemplo 1 y utilizando las proporciones de ingredientes indicadas en la Tabla 3 siguiente. Dado que la primera muestra dio como resultado una presión de extrusora baja, las temperaturas se redujeron para llevar la presión de la extrusora al intervalo adecuado.

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TABLA 3 Parámetros de producción para la extrusión/reacción

5

Los gránulos de las muestras 2-1-b, 2-2 y 2-3 se almacenaron durante aproximadamente diez semanas bajo condiciones de laboratorio, expuestas a humedad ambiental. Las tres muestras se hicieron envejecer bajo estas condiciones, disueltas en agua después de aguantar toda la noche.

Las muestras de resina preparadas con trietoxi vinil silano permanecieron solubles en agua. Este resultado sugiere que este monómero no se injertó sobre el P205 bajo las mismas condiciones que fueron eficaces para el injerto del Z6030. La reducción significativa en la presión de fundido y la viscosidad del fundido indica que tenía lugar la escisión de la cadena del PEO en lugar del injerto. Se pueden necesitar diferentes condiciones o iniciadores para inducir el injerto entre el PEO y el trietoxi vinil silano.

Ejemplo 3

Se llevó a cabo un tercer experimento de extrusión reactiva para evaluar el efecto de un nivel de adición más elevado del monómero Z6030 junto con una adición más elevada proporcionalmente del iniciador de peróxido. Se utilizó el mismo diseño de husillo y velocidad de producción que se utilizó en el Ejemplo 1. El POLYOX 205 granulado se dosificó en el cuello de la extrusora a una velocidad de 37,8 g/minuto con un alimentador K-Tron. Se dosificó Silano Dow Corning Z-6030 en el cuello de la extrusora con una bomba Eldex a una velocidad de 3,78 g/minuto, equivalente al diez por ciento en peso del POLYOX 205. De la misma forma, se dosificó peróxido Varox DBPH en una proporción equivalente al 0,4 por ciento en peso del POLYOX 205. Se llevó a cabo un segundo programa con la adición del cinco por ciento en peso del Z6030 con peróxido Varox DBPH dosificado en una proporción equivalente al 0,33 por ciento en peso del POLYOX 205. El perfil de temperatura para las zonas de calentamiento fue de 150ºC, 160ºC, 160ºC y 170ºC. Las hebras se enfriaron al aire mediante una cinta transportadora con un enfriador de aire. A continuación, las hebras solidificadas del POLYOX 205 injertado se granularon sobre un formador de gránulos Conair.

Las descripciones de las muestras y los resultados de la fracción de gel se muestran en la Tabla 4, a continuación. Estos resultados de la fracción de gel se obtuvieron después de seis meses a condiciones ambientales seguidas de una semana al 80% de humedad relativa.

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TABLA 4 Fracciones de gel generadas en las muestras de un copolímero de injerto

6

Este resultado indica que el cinco por ciento de Z6030 es monómero suficiente para aportar un gel de PEO casi completamente reticulado.

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Ejemplo 4

El injerto reactivo del Z6030 se realizó con una extrusora ZSK-30. Se utilizó una extrusora ZSK-30 de doble husillo, corrotante (fabricada por Werner & Pfleiderer) con 14 secciones de cilindro y 1338 mm de longitud de sección de procesado total. El primer cilindro no se calentó, sino que se enfrió con agua. El peróxido se inyectó al cilindro #5 y el monómero Z6030 se inyectó al cilindro #6. Los dos productos químicos se inyectaron a través de un inyector de boquilla a presión. El troquel tenía 4 aberturas de 3 mm de diámetro, las cuales tienen 7 mm de separación. Las hebras de polímero se extrudieron en una cinta con enfriador de aire y posteriormente se granularon.

Se fijaron las siguientes temperaturas de cilindro de la extrusora (en ºC) a los siguientes niveles durante la extrusión, tal como se muestra en la Tabla 5:

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TABLA 5 Condiciones de la extrusora durante el injerto reactivo

7

La temperatura de fusión del polímero era de 195ºC-205ºC. Las hebras de polímero se enfriaron sobre una cinta de enfriamiento de acero inoxidable y posteriormente se granularon.

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TABLA 6 Configuración del Husillo de la ZSK-30 para la Extrusión Reactiva

8

Se alimentó la extrusora ZSK-30 con la resina de PEO en polvo con un alimentador volumétrico K-Tron a una capacidad de procesado de 20 libras/hora. Las hebras de PEO modificado se enfriaron entre cintas de acero inoxidable, que se enfriaron con agua desde la parte opuesta, seguido de la formación de gránulos. Los resultados se muestran en la Tabla 7, a continuación:

TABLA 7 Características del Gel en función de las variables del injerto

10

La variación en los niveles de monómero y peróxido tuvo un efecto mínimo sobre los datos del procesado en cuanto a la presión y torque. Se ensayó la fracción de gel para las muestras 4-1 y 4-4 después de cuatro meses a temperatura y humedad ambientales y una semana a humedad y temperatura elevadas (33ºC y 89% de humedad relativa).

Ejemplo 5

Se diseñó otro proceso de extrusión reactiva sobre la ZSK-30 para determinar el efecto de la adición de iniciador de peróxido y las rpm del husillo, lo cual determina el tiempo de permanencia para la reacción, sobre las propiedades de la resina. El nivel de adición de monómero de silano se mantuvo constante al 1,3 por ciento molar (en base a los moles de la repetición de óxido de etileno) o al 7,3 por ciento en peso. Los ajustes estándares de la temperatura fueron los mismos que se han descrito en el Ejemplo 4.

Los ajustes de las variables experimentales y de los datos del proceso recogidos durante el experimento se muestran en la Tabla 8, a continuación.

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TABLA 8 Ajustes de Variables y Datos del Proceso

11

Los datos del proceso en la Tabla 8 indican un efecto significativo de las rpm del husillo sobre el torque. Nótese que una reducción de las rpm desde 300 hasta 100 da como resultado unas lecturas de torque que aumentan hasta casi el doble. En la presión del fundido se observa un aumento significativo, aunque menos drástico, en el ajuste de rpm reducido. Los cambios en el nivel de adición de peróxido tuvieron un efecto mínimo en el torque o la presión, dentro del intervalo estudiado.

En la Tabla 9, a continuación, se muestran los resultados de la fracción de gel, con un curado de 165 horas a 33ºC y el 80% de humedad relativa:

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TABLA 9 Resultados de la fracción de gel para diversas resinas

12

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Ejemplo 6

Para obtener una resina de PEO modificada adecuada para el hilado de fibras, se utilizó un PEO de peso molecular más bajo, POLYOX N-80, como resina de partida para el injerto reactivo en la extrusora ZSK-30. El peso molecular inicial de esta resina fue de 200.000 g/mol. Los ajustes de la temperatura para la extrusora fueron los mismos que en los Ejemplos 4 y 5. Otros ajustes de procesado se muestran en la Tabla 10, a continuación.

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TABLA 10 Ajustes de procesado para la extrusora reactiva/injerto

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El peso molecular más bajo del PEO da como resultado una presión de la extrusora más baja, en comparación con el POLYOX 205.

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Ejemplo 7

Este ejemplo ilustra la formación de un recubrimiento del nuevo copolímero de injerto sobre goma de silicona.

Se produjo un poli(óxido de etileno) modificado a partir de poli(óxido de etileno) (resina Polyox WSR-205, disponible de Union Carbide) injertado con el 3% en peso de metacriloxipropil trimetoxi silano (Silano Dow Corning Z6030, disponible de Dow Corning Co.) en presencia de un iniciador de peróxido (Varox DBPH, suministrado por R. T. Vanderbilt Co., Inc.), tal como se ha descrito en los Ejemplos 1-6, anteriormente. Se preparó una solución al 2% de este material mediante la adición del copolímero seco a una cantidad adecuada de agua con agitación a temperatura ambiente. Una parte de la solución se vertió en un molde de goma de silicona con una depresión rectangular de 2 mm de profundidad. La solución se secó durante la noche a temperatura ambiente para dar como resultado una película suave que se volvió lubricante cuando se volvió a mojar. La película se adhirió tenazmente a la superficie de la goma de silicona.

Ejemplo 8

Este ejemplo ilustra la formación de un recubrimiento absorbente, lubricante sobre diversas fibras y tejidos diferentes.

Se produjo un poli(óxido de etileno) modificado a partir de poli(óxido de etileno) (resina Polyox N-80, disponible de Union Carbide) injertado con el 6% en peso de metacriloxipropil trimetoxi silano (Silano Dow Corning Z-6030, disponible de Dow Corning Co.) en presencia de un iniciador de peróxido (Varox DBPH, suministrado por R. T. Vanderbilt Co., Inc.), tal como se ha descrito en los Ejemplos 1-6, anteriormente. Se preparó una solución al 3% de este material mediante la adición del copolímero seco a una cantidad adecuada de agua con agitación de alto cizallamiento utilizando un mezclador Ultra Turrax (disponible de IKA Laboratory Technology con oficinas en Wilmington, NC) a temperatura ambiente. Esta solución se utilizó para saturar los siguientes tejidos: (1) funda de pañal humectable "spunbond" de 0,45 onzas por yarda cuadrada (osy) (disponible de Kimberly-Clark Corporation, Neenah, WI), (2) tejido cardado enlazado a rayón (que comprende el 50% de rayón y el 50% de fibra de enlace bicomponente de polipropileno/polietileno (BCW) (disponible de Kimberly-Clark Corporation, Neenah, WI) y (3) material hinchable de fibra de poli(ácido láctico) (PLA) (disponible de Kimberly-Clark Corporation, Neenah, WI). Los sustratos recubiertos se secaron a 50ºC durante la noche. Se determinó el porcentaje en peso de recubrimiento que se depositó sobre cada uno de los materiales secos y se ensayó la absorción de solución salina de cada uno de los materiales bajo una carga de 0,5 psi (tal como se ha descrito en los Procedimientos Generales, anteriormente). Los resultados se muestran en la Tabla 11.

TABLA 11 Porcentaje en peso de recubrimiento y cantidad de solución salina absorbida por los tejidos recubiertos con el 3% de copolímero de injerto

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Los resultados ilustran que los sustratos relativamente baratos, fácilmente disponibles se pueden recubrir con copolímero de poli(óxido de etileno) modificado reticulado para formar un recubrimiento de hidrogel que es muy absorbente en un fluido acuoso.

Ejemplo 9

Este ejemplo ilustra la formación de un recubrimiento absorbente y lubricante sobre un material hinchable de PLA.

Se produjo un poli(óxido de etileno) modificado a partir de poli(óxido de etileno) (resina Polyox N-80, disponible de Union Carbide) injertado con el 6% en peso de metacriloxipropil trimetoxi silano (Silano Dow Corning Z6030, disponible de Dow Corning Co.) en presencia de un iniciador de peróxido (Varox DBPH, suministrado por R. T. Vanderbilt Co., Inc.), tal como se ha descrito en los Ejemplos 1-6, anteriormente. Se preparó una solución al 7% en peso de este material mediante la adición de 28 g del copolímero seco a 372 g de agua con agitación a 11.000 rpm durante 30 minutos utilizando un mezclador Ultra Turrax (disponible de IKA Laboratory Technology) a temperatura ambiente. Esta solución se colocó en una placa sobre una muestra de material hinchable (P-6951-82-1) hecho de fibra de tejido de PLA. Se aplicó presión para forzar la solución viscosa dentro de la estructura hinchable. El exceso de solución se escurrió y la muestra se secó durante cuatro horas a 50ºC. El recubrimiento aumentó el peso del tejido en una media del 62%. La muestra hinchada recubierta absorbió rápidamente la solución salina y retuvo 8,6 g/g de solución salina bajo una carga de 0,5 psi.

Ejemplo 10

Este ejemplo ilustra la eficacia de diversos tejidos recubiertos con el nuevo copolímero de poli(óxido de etileno) absorbente en la absorción de solución salina y fluido de heridas.

Diversos materiales de sustrato diferentes se recubrieron con un copolímero producido a partir de POLYOX N80 con un 6% en peso de monómero Z6030 injertado mediante el método descrito en los Ejemplos 7 y 8 anteriores. La Tabla 12 muestra los sustratos que se recubrieron y el porcentaje en peso del recubrimiento de copolímero seco que se retuvo sobre el tejido. A continuación, se ensayó la absorción por parte de cada uno de los materiales recubiertos de solución salina al 0,9% retenida bajo un peso de 0,5 psi, tal como se describe en los Procedimientos Generales, y la absorción de fluido de herida mediante el ensayo de capacidad de manipulación de fluido de las gasas para heridas. Este ensayo se describe en la Farmacopea Británica 1993, Adenda de 1996 ("British Pharmacopoeia 1993, Addendum 1996"), disponible de la Comisión de la Farmacopea Británica, Londres, UK. El fluido de herida simulado utilizado para este ensayo comprende una solución de cloruro sódico y cloruro cálcico que contiene 142 mmol de iones de sodio y 2,5 mmol de iones de calcio, como sales de cloruro. Esta solución tiene una composición iónica comparable al suero humano o exudado de las heridas. Se prepara disolviendo 8,298 g de cloruro sódico y 0,368 g de cloruro cálcico dihidrato en agua desionizada y completando hasta 1 litro en un matraz volumétrico.

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TABLA 12 Eficacia de diversos tejidos recubiertos con el nuevo copolímero de poli(óxido de etileno) modificado reticulado en la absorción de solución salina y fluido de herida

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Estos resultados indican que los tejidos recubiertos con el nuevo copolímero de poli(óxido de etileno) modificado reticulado tienen una capacidad absorbente equivalente o superior a las gasas para heridas de hidrocoloides disponibles comercialmente, junto con una integridad mecánica mucho mayor en el estado saturado. Los productos comerciales de la tabla anterior se ensayaron con el mismo método. No se incluye una medida del fluido de herida absorbido (g/g) porque estos productos tienen materiales de cobertura integral que no se pueden eliminar sin dañar la gasa. Por lo tanto, no se obtuvo un peso exacto de la parte absorbente real. Si se incluye el peso de la cobertura, la absorbencia g/g para todos estos productos es inferior a 2 g/g.

Ejemplo 11

Este ejemplo ilustra la preparación de un recubrimiento lubricante a partir de un disolvente orgánico. Se produjo un poli(óxido de etileno) modificado a partir de poli(óxido de etileno) (resina Polyox N-80, disponible de Union Carbide) injertado con el 6% en peso de metacriloxipropil trimetoxi silano (Silano Dow Corning Z-6030, disponible de Dow Corning Co.) en presencia de un iniciador de peróxido (Varox DBPH, suministrado por R. T. Vanderbilt Co., Inc.), tal como se ha descrito en los Ejemplos 1-6, anteriormente. Se preparó una solución al 2% en peso de este material mediante la adición de 2 g del copolímero seco a 98 g de acetonitrilo con agitación a 11.000 rpm, durante 4 minutos, mediante un mezclador Ultra Turrax (disponible de IKA Laboratory Technology) a temperatura ambiente. Se combinaron 19,8 gramos de esta solución con 28 gramos de 2-butanona y 1 gramo de agua para dar como resultado una concentración de resina total del 0,8%. Se sumergió una muestra de tubo goma de silicona de 9 cm (diámetro exterior 0,9 cm, diámetro interior 0,6 cm, obtenido de Ballard Medical) en la solución y se secó a 50ºC durante 15 minutos. Se aplicaron dos recubrimientos adicionales de la misma forma, un total de tres aplicaciones de recubrimiento. El tubo de silicona recubierto no estaba pegajoso en estado seco. Cuando el tubo de silicona recubierto se sumergió en agua, o en una solución salina al 0,9%, el recubrimiento se hidrató para aportar una superficie lubricante. De forma alternativa, el recubrimiento puede empaparse de agua de los fluidos corporales, incluso si no se expone al agua antes de la introducción en el cuerpo. El recubrimiento mantiene sus propiedades lubricantes incluso después del secado y rehidratación posteriores.

Ejemplo 12

Este ejemplo ilustra la liberación controlada de diversos materiales terapéuticos que se incorporaron en el nuevo copolímero de poli(óxido de etileno) absorbente. Se preparó una película moldeada de solución mediante el mezclado de soluciones acuosas al 2% (en peso) en una relación de pesos de 60:20:20 de los siguientes componentes: Polyox 205 (Union Carbide) con el 6% en peso del Dow Corning Z-6030 injertado al mismo; malato de quitosán y glicerina. La mezcla de solución se vertió en un plato de pesada de polipropileno. El agua se evaporó a 50ºC durante cuatro horas para dar como resultado una película translúcida, flexible y fina que contiene, como mínimo, el 40% en peso de materiales terapéuticos solubles en agua. De forma similar se preparó una película moldeada de solución mezclando soluciones acuosas al 2% (en peso) de los siguientes componentes: Polyox 205 (Union Carbide) con el tres por ciento en peso de Dow Corning Z-6030 injertado al mismo con malato de quitosán en una relación de pesos de 60/40.

De forma alternativa, se preparó una película con materiales terapéuticos incorporados "cargando" una película de la siguiente manera. Se hizo una película moldeada fundida de Polyox 205 (Union Carbide) con el siete por ciento en peso de Dow Corning Z-6030 injertado al mismo y, a continuación, se expuso a aire húmedo para dar como resultado una película reticulada con una capacidad absorbente de aproximadamente 9 gramos por gramo de película seca. Se preparó una mezcla en solución que consistía en 97 gramos de solución de aloe vera (0,76% en peso) con 3 gramos de glicerina. Se vertieron 24 gramos de esta mezcla de solución en una placa de petri y la película reticulada descrita anteriormente, la cual pesó 266 gramos en estado seco, se colocó en la mezcla de solución. La película se hinchó y absorbió la solución en cinco minutos para producir un gel de película que contenía aloe vera y glicerina. El gel de película hinchado se colocó entre dos pantallas de fibra de vidrio y se secó a 50ºC durante cuatro horas. La película seca resultante tuvo una composición estimada del 75% de copolímero injertado, el 20% de glicerina y el 5% de aloe vera (un agente terapéutico beneficioso para el tratamiento de quemaduras).

El producto hinchable de polipropileno recubierto se preparó tal como se ha descrito en el Ejemplo 9, mezclando 37,5 g de soluciones acuosas al 3% (en peso) de Polyox 205 (Union Carbide) con el seis por ciento en peso de Dow Corning Z-6030 injertado al mismo; 1 gramo de solución de glicerina al 30%; y 9,9 gramos de solución de aloe vera al 1%. Esta solución de mezcla se colocó en una placa sobre una muestra de un material hinchable hecho de fibra de tejido de polipropileno y poliéster. Se aplicó presión para empujar la solución viscosa dentro de la estructura del material hinchable. El exceso de solución se dejó escurrir y la muestra se secó durante cuatro horas a 50ºC. El recubrimiento incrementó el peso del tejido en un 46 por ciento. Se hizo un segundo material hinchable exactamente de la misma forma, excepto en que se utilizaron soluciones acuosas al 3% (en peso) de Polyox N80 (Union Carbide) con el seis por ciento en peso de Dow Corning Z-6030 injertado al mismo. El recubrimiento aumentó el peso del tejido en un 44 por ciento.

Para ensayar la capacidad del nuevo copolímero de poli(óxido de etileno) absorbente para liberar diversos materiales terapéuticos que se habían incorporado a la estructura, se realizó un experimento de extracción de la siguiente forma. Se sumergieron muestras pesadas de la película o del sustrato recubierto con las composiciones indicadas en la Tabla 13, durante 15 minutos en 200 g de solución salina al 0,9% a 37ºC durante 15 minutos. Se escogieron estas condiciones para simular la exposición al exceso de fluido corporal a la temperatura corporal. Las muestras se secaron durante la noche a 50ºC y se volvieron a pesar para determinar la cantidad de material liberado de la muestra. Los resultados indicaron que dado que la composición se hincha y absorbe el fluido corporal simulado, como mínimo, una parte del componente soluble en agua se libera de la película o recubrimiento.

Tal como se ha descrito anteriormente, los compuestos terapéuticos se pueden combinar en una película o recubrimiento con el nuevo copolímero mediante múltiples métodos. La ventaja es que dichos materiales terapéuticos se pueden incorporar a un recubrimiento y el recubrimiento entonces puede actuar para liberar el material durante un periodo prolongado de tiempo cuando el recubrimiento se expone al fluido corporal, por ejemplo, a exudado de herida. La solubilidad del material terapéutico, el nivel de carga del material terapéutico y la proporción de hinchamiento del nuevo copolímero pueden controlar la proporción y cantidad de material terapéutico liberado. También se dispone de métodos conocidos en la técnica para controlar la velocidad de liberación a partir de hidrogeles, controlando la velocidad de absorción de fluido mediante la combinación o recubrimiento la superficie.

TABLA 13 Liberación de materiales terapéuticos incorporados en películas y recubrimientos formados a partir del nuevo copolímero de poli(óxido de etileno) absorbente

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Notas:

a. Los números, tales como 60/20/20 muestran las partes en peso de los componentes listados en el hidrogel reticulado. La denominación 205-3 y 205-6 significa que la resina de poli(óxido de etileno) que se utilizó en la síntesis del copolímero absorbente fue Polyox 205 (Union Carbide) y el porcentaje en peso de Dow Corning Z-6030 injertado al mismo fue, respectivamente, del 3% en peso o el 6% en peso, en base al poli(óxido de etileno). La denominación N80-6 significa que el poli(óxido de etileno) que se utilizó en la síntesis del copolímero absorbente fue Polyox N-80 (Union Carbide) y el porcentaje en peso de Dow Corning Z-6030 injertado al mismo fue del 6% en peso, en base al poli(óxido de etileno).

Solamente se hace mención a todas las referencias citadas en la presente especificación, entre las que se incluyen, sin limitación, todos los artículos científicos, publicaciones, patentes, solicitudes de patente, presentaciones, textos, informes, manuscritos, catálogos, libros, destinos de Internet, artículos de revistas, publicaciones periódicas. Se pretende que la discusión de las referencias en la presente invención simplemente resuma las afirmaciones hechas por sus autores y no se admite que alguna referencia constituya la técnica anterior. Los presentes solicitantes se reservan el derecho de cuestionar la exactitud y pertinencia de las referencias citadas.

En vista de lo anterior, se verá que se consiguen las diversas ventajas de la presente invención y se obtienen otros resultados ventajosos.

Dado que en los métodos y composiciones anteriores se podrían hacer diversos cambios, se pretende que toda la materia contenida en la descripción anterior se interprete como ilustrativa. Los expertos en la materia pueden poner en práctica estas y otras modificaciones y variaciones de la presente invención, las cuales se exponen en las reivindicaciones adjuntas. Además, se debe comprender que aspectos de las diferentes realizaciones se pueden intercambiar en su totalidad o en parte. Además, los expertos en la técnica agradecerán que la descripción anterior no se pretenda que sea limitativa de la presente invención de la forma como se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (33)

1. Método de formación de un recubrimiento sobre un artículo, comprendiendo el método

poner en contacto el artículo con un copolímero que comprende un polímero de base soluble en agua que tiene una parte orgánica polimerizada por injerto al mismo que incluye un grupo que es capaz de reaccionar con agua para formar un grupo silanol;

y curar el copolímero para formar un recubrimiento que comprende el copolímero reticulado sobre el artículo.

2. Método, según la reivindicación 1, en el que el grupo que es capaz de reaccionar con el agua para formar un grupo silanol es un grupo funcional trialcoxi silano.

3. Método, según la reivindicación 1, en el que dicho contacto comprende la aplicación al artículo de una película que contiene copolímero no reticulado.

4. Método, según la reivindicación 3, en el que dicha aplicación se realiza bajo condiciones sustancialmente exentas de agua.

5. Método, según la reivindicación 4, en el que la película cubre sustancialmente la superficie exterior del artículo.

6. Método, según la reivindicación 5, en el que la etapa de curado comprende poner en contacto la película con agua.

7. Método, según la reivindicación 1, en el que la etapa de contacto comprende la formación de una solución del copolímero en un disolvente y la colocación de una película de solución sobre el artículo.

8. Método, según la reivindicación 7, en el que el disolvente es agua, un disolvente orgánico o una mezcla de los mismos.

9. Método, según la reivindicación 8, en el que el disolvente es agua.

10. Método, según la reivindicación 7, en el que la colocación de una película de solución sobre el artículo comprende el baño, pulverización, impresión, pintado o inmersión del artículo con la solución o en la misma.

11. Método, según la reivindicación 10, en el que el curado del copolímero para formar un recubrimiento del copolímero reticulado comprende la eliminación del disolvente del copolímero.

12. Método, según la reivindicación 11, en el que la eliminación del disolvente del copolímero comprende la evaporación del disolvente.

13. Método, según la reivindicación 12, en el que la evaporación comprende el secado.

14. Recubrimiento sobre un artículo, comprendiendo el recubrimiento un hidrogel reticulado que incluye un copolímero que comprende polímeros de base solubles en agua que tienen partes orgánicas polimerizadas por injerto a los mismos que son capaces de reaccionar con agua para formar un grupo silanol, reticulándose el copolímero a través de los grupos silanol de las partes orgánicas para formar un recubrimiento que es absorbente, lubricante y sustancialmente insoluble en agua.

15. Recubrimiento, según la reivindicación 14, en el que el copolímero comprende las partes orgánicas en una cantidad que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente el 0,5 hasta aproximadamente el 10 por ciento en peso del polímero de base soluble en agua.

16. Recubrimiento, según la reivindicación 15, en el que el recubrimiento es transparente.

17. Recubrimiento, según la reivindicación 16, en el que el recubrimiento es resistente al empañamiento.

18. Recubrimiento, según la reivindicación 14, en el que el recubrimiento es antitrombogénico.

19. Recubrimiento, según la reivindicación 15, en el que el recubrimiento comprende, además, un componente liberable.

20. Recubrimiento, según la reivindicación 19, en el que el componente liberable se selecciona del grupo que comprende agentes terapéuticos, agentes bioactivos, antibióticos, bactericidas, funguicidas, fármacos, factores del crecimiento, péptidos, proteínas, enzimas, emolientes, antisépticos, antioxidantes, agentes humectantes y mezclas de los mismos.

21. Artículo recubierto que comprende un artículo recubierto con un hidrogel reticulado que incluye un copolímero que comprende polímeros de base solubles en agua que tienen partes orgánicas polimerizadas por injerto a los mismos que son capaces de reaccionar con agua para formar un grupo silanol, reticulándose el copolímero a través de los grupos silanol de las partes orgánicas para formar un recubrimiento que es absorbente, lubricante y sustancialmente insoluble en agua.

22. Artículo recubierto, según la reivindicación 21, en el que el artículo comprende metal, cristal, polímero natural o sintético, fibra natural, madera, otro recubrimiento o pintura, o una mezcla de los mismos.

23. Artículo recubierto, según la reivindicación 22, en el que el artículo recubierto es una lente transparente o ventana.

24. Artículo recubierto, según la reivindicación 22, en el que el artículo recubierto es la superficie en contacto con el agua de una tubería, un tubo, una cañería, el casco de un barco, un submarino, un torpedo, un sedal, un sebo, un esquí de agua o una hélice.

25. Artículo recubierto, según la reivindicación 22, en el que el artículo recubierto se selecciona del grupo que comprende instrumentos médicos, vendas, paños, tejidos, fibras, espumas, películas, equipos de intubado, catéteres, derivadores "shunts", órganos artificiales, equipos de diálisis, instrumentos quirúrgicos, endoprótesis vasculares "stents", tablillas internas y cables de guía.

26. Artículo recubierto, según la reivindicación 25, en el que el artículo recubierto es una fibra que comprende poli(propileno), poli(tereftalato de etileno), poli(ácido láctico) o rayón.

27. Artículo recubierto, según la reivindicación 25, en el que el artículo es una tela tejida o no tejida.

28. Artículo recubierto, según la reivindicación 25, en el que el artículo recubierto es una venda, paño, pañal, producto para la higiene femenina o un producto para la incontinencia.

29. Solución de recubrimiento que comprende una mezcla de un disolvente y un copolímero que comprende un polímero de base soluble en agua que tiene una parte orgánica polimerizada por injerto al mismo que incluye un grupo que es capaz de reaccionar con agua para formar un grupo silanol.

30. Solución de recubrimiento, según la reivindicación 29, en la que el polímero de base soluble en agua se selecciona del grupo que comprende poli(óxidos de alquileno), poli(óxido de etileno) ("PEO"), poli(etilen glicoles), copolímeros de bloque del óxido de etileno y óxido de propileno, poli(alcohol vinílico) y poli(alquil vinil éteres), y mezclas de los mismos.

31. Solución de recubrimiento, según la reivindicación 30, en la que la parte orgánica se selecciona del grupo que comprende, metacriloxipropil trimetoxi silano, metacriloxietil trimetoxi silano, metacriloxipropil trietoxi silano, metacriloxipropil tripopoxi silano, acriloxipropilmetil dimetoxi silano, 3-acriloxipropil trimetoxi silano, 3-metacriloxipropilmetil dietoxi silano, 3-metacriloxipropilmetil dimetoxi silano y 3-metacriloxipropil tris(metoxietoxi) silano.

32. Solución de recubrimiento, según la reivindicación 30, en la que el grupo o una parte que es capaz de reaccionar con agua para formar un grupo silanol es un grupo funcional trialcoxi silano.

33. Solución de recubrimiento, según la reivindicación 32, en la que el grupo funcional trialcoxi silano es aquel que tiene la siguiente estructura:

100

en la que R_{1}, R_{2} y R_{3} son el grupos alquilo, teniendo cada uno, independientemente, de 1 a 6 átomos de carbono.