PROCEDIMIENTO PARA FORMAR PREPOLÍMEROS ALEATORIOS QUE CONTIENEN (MET)ACRILATO.

Procedimiento para formar prepolímeros aleatorios que contienen (met)acrilato Antecedentes de la invención Las lentes de contacto se han usado comercialmente para mejorar la visión desde los años 50. Las lentes de contacto más corrientes están fabricadas de hidrogeles formados polimerizando monómeros hidrófilos, tales como HEMA y vinilpirrolidona, en presencia de una cantidad mínima de un agente de reticulación. Se han desvelado prepolímeros que tienen estructuras básicas de PVA y grupos reactivos de grupos acrílicos. Se han desvelado también prepolímeros que contienen unidades de repetición de metacrilato de 2-hidroxetilo, tanto en solitario como en forma de copolímeros con otros monómeros o co-reactantes. Descripción de las figuras Las Figuras 1-4 y 6-10 son gráficos que muestran el porcentaje de conversión como una función del tiempo para las mezclas de reacción de los Ejemplos 1 a 10, respectivamente. La Figura 5 es un gráfico que muestra el porcentaje de conversión como una función del tiempo para el lote de mezcla de reacción del Ejemplo Comparativo 1. Sumario de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para formar un prepolímero a partir de al menos un primer componente que tiene una constante de la velocidad de reacción k1, y al menos un segundo componente que tiene una constante de la velocidad de reacción k2, que es menor de 0,5k1, caracterizado porque dicho procedimiento comprende cualquiera de: (a) añadir, en condiciones de formación de prepolímeros, a una segunda mezcla que comprende un disolvente, una primera mezcla que comprende dicho al menos un primer componente, dicho al menos un segundo componente, al menos un iniciador de polimerización y, opcionalmente, al menos un disolvente; o (b) añadir, en condiciones de formación de prepolímeros, una primera mezcla que comprende dicho al menos un primer componente, a una segunda mezcla que comprende al menos un disolvente y dicho al menos un segundo componente, estando controlada dicha etapa de adición para conseguir tasas de conversión sustancialmente coincidentes de dicho primer y segundo componentes a dicho prepolímero mediante dicha etapa de adición. El procedimiento de la presente invención puede comprender adicionalmente: formar una primera mezcla que comprende al menos un disolvente, al menos una porción de iniciador de polimerización, y una porción de dicho primer y segundo componentes reactivos que comprende entre el 1 y aproximadamente el 40% en peso de dicho al menos un primer componente basado en todo el primer componente que hay que añadir durante dicho procedimiento, estando presentes el segundo y el primer componentes en la primera mezcla de reacción en una proporción de al menos k1/k2; y añadir, en condiciones de formación de prepolímeros, una segunda mezcla que comprende cualquier porción restante de los componentes reactivos y el iniciador. Descripción de la invención Como se usa en el presente documento, el término (met)acrilato se refiere a grupos que tienen la fórmula CH2=CRCOX-, en la que R es hidrógeno o metilo y X es O o N. Por "dispositivo biomédico" se entiende cualquier dispositivo diseñado para usarlo mientras está en o sobre cualquiera o ambos de tejido o fluido humano. Los ejemplos de dichos dispositivos incluyen, sin limitación, endoprótesis vasculares, implantes, catéteres, vendajes para heridas y lentes oftálmicas. En una realización, el dispositivo biomédico es un dispositivo oftálmico. Los dispositivos oftálmicos son cualquier dispositivo que reside en o que está en contacto con cualquier parte del entorno ocular, tal como la córnea, conjuntiva, párpados, orificio lacrimal o cualquier combinación de los mismos. Los ejemplos de dispositivos oftálmicos incluyen, sin limitación, lentes de contacto, tales como lentes de contacto duras y blandas, tampones punctales, inserciones oculares, lentes intraoculares y similares. En una realización, el dispositivo es una lente de contacto. Los solicitantes han descubierto que ciertos materiales prepoliméricos que contienen silicona pueden tener un impacto sobre la calidad óptica de los dispositivos oftálmicos resultantes. Sorprendentemente, se ha descubierto que controlando la velocidad de adición de los componentes del prepolímero, los dispositivos oftálmicos fabricados de dichos prepolímeros presentan distorsiones ópticas sustancialmente reducidas. La presente invención se refiere a procedimientos para formar prepolímeros aleatorios, en una realización aquellos en los que las propiedades ópticas son deseables, a partir de componentes reactivos que tienen constantes de la velocidad de reacción, k, sustancialmente diferentes. En una realización, la presente invención se refiere a prepolímeros aleatorios que son útiles para formar dispositivos ópticos, tales como lentes oftálmicas. En otra 2   realización más, la presente invención se refiere a prepolímeros que son útiles para formar lentes de contacto y particularmente lentes de contacto de hidrogel. Como se usa en el presente documento, los "prepolímeros" son cualquier material formado por vinilo o polimerización por adición. Los prepolímeros pueden tener pesos moleculares de aproximadamente 20.000 a aproximadamente 200.000, y en algunas realizaciones de aproximadamente 25.000 a aproximadamente 150.000. En una realización, los prepolímeros están funcionalizados y comprenden grupos reactivos de tipo radicales libres. La presente invención se refiere a controlar la adición de componentes de formación de prepolímeros que tienen constantes de la velocidad de reacción, k, que son sustancialmente diferentes para formar prepolímeros aleatorios. Como se usa en el presente documento "sustancialmente diferente" significa que al menos un primer componente tiene una constante de la velocidad de reacción, kv que es al menos un 50% mayor que la constante de la velocidad de reacción, k2 al menos un segundo componente. Por lo tanto, en una realización, k2< < 0,5k1. En otra realización k2< 0,2k1. Las constantes de la velocidad de reacción pueden medirse de la siguiente manera. Los componentes de reacción del prepolímero se hacen reaccionar en condiciones discontinuas usando las condiciones de reacción (temperatura, sistema de disolvente, concentración de componente, incluyendo el iniciador de polimerización) que se tienen que usar para fabricar el prepolímero. Se toman muestras de la mezcla de reacción a intervalos de diez minutos y se analizaron para la concentración del componente o componentes que se están analizando. Deben tomarse muestras al menos hasta una conversión del 50% del segundo componente. Para reacciones que se completan en menos de aproximadamente 1 hora, la evaluación debería repetirse con muestras tomadas a intervalos más cortos, para proporcionar al menos aproximadamente 10 puntos de datos. La constante de la velocidad de reacción, k, es el valor negativo de la pendiente de la línea del logaritmo neperiano (In) de la concentración de componente representada frente al tiempo de reacción. La concentración de componente puede medirse en cualquier unidad, tal como % en peso, % en moles o el área del pico proporcionado a partir de un procedimiento de CG, en el que el área del pico es proporcional a la concentración. En una realización, los prepolímeros aleatorios se forman a partir de componentes reactivos de tipo radicales libres. Los ejemplos adecuados de los primeros componentes incluyen componentes reactivos que contienen (met)acrilato, componentes reactivos que contienen estireno, mezclas de los mismos y similares. Los ejemplos de primeros componentes adecuados incluyen monómeros de (met)acrilato que contienen silicio y componentes de (met)acrilato hidrófilos. Los segundos componentes son cualquier componente reactivo de tipo radicales libres que tenga una constante de la velocidad de reacción, k2, como se ha definido anteriormente. Los ejemplos de segundos componentes adecuados incluyen monómeros de (met)acrilamida, tales como monómeros de (met)acrilamida que contienen silicio y componentes de (met)acrilamida hidrófilos, y componentes que contienen vinilo, tales como N-vinil lactamas y N-vinil amidas, combinaciones de los mismos y similares. Los ejemplos de dichos compuestos incluyen, aunque sin limitación, N,N-dimetacrilamida, N-vinil pirrolidona, N-vinil-N-metil acetamida, VINAL, TRIS-VC, combinaciones de los mismos y similares. Los monómeros de (met)acrilato que contienen silicio contienen al menos un grupo (-Si-O-] y uno (met)acrilato. En una realización, el Si total y O fijado están presentes en el monómero de (met)acrilato que contiene silicio en una cantidad mayor de aproximadamente el 20 por ciento en peso, y en algunas realizaciones mayor del 30 por ciento en peso del peso molecular total de los monómeros de (met)acrilato que contienen silicio. Los monómeros... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para formar un prepolímero a partir de al menos un primer componente, que tiene una constante de la velocidad de reacción k1, y al menos un segundo componente que tiene una constante de la velocidad de reacción, k2, que es menor de 0,5 k1, caracterizado porque dicho procedimiento comprende cualquiera de: (a) añadir, en condiciones de formación de prepolímeros, a una segunda mezcla que comprende un disolvente, una primera mezcla que comprende dicho al menos un primer componente, dicho al menos un segundo componente, al menos un iniciador de polimerización y opcionalmente al menos un disolvente; o (b) añadir, en condiciones de formación de prepolímeros, una primera mezcla que comprende dicho al menos un primer componente, a una segunda mezcla que comprende al menos un disolvente y dicho al menos un segundo componente. estando controlada dicha etapa de adición para conseguir tasas de conversión sustancialmente coincidentes de dicho primer y segundo componentes para dicho prepolímero, mediante dicha etapa de adición. 2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende: formar una primera mezcla que comprende al menos un disolvente, al menos una porción de iniciador de polimerización, y una porción de dicho primer y segundo componentes reactivos que comprende entre el 1 y el 40% en peso de dicho al menos un primer componente basado en todo el primer componente que hay que añadir durante dicho procedimiento, estando presentes el segundo y el primer componentes en la primera mezcla de reacción en una proporción de al menos k1/k2; y añadir, en condiciones de formación de prepolímeros, una segunda mezcla que comprende cualquier porción restante de los componentes reactivos y el iniciador. 3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que al menos uno de dicho primer y segundo componentes comprende silicio, y al menos uno de dicho primer y segundo componentes comprende al menos un componente hidrófilo. 4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha segunda mezcla se añade gradualmente a dicha primera mezcla, en intervalos a lo largo del tiempo de reacción. 5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho primer componente comprende al menos un monómero de (met)acrilato que contiene silicio. 6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que dicha primera mezcla comprende adicionalmente al menos un monómero de (met)acrilato hidrófilo. 7. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que dicho segundo componente es un monómero hidrófilo. 8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que dicho monómero hidrófilo comprende al menos un componente de (met)acrilamida seleccionado entre el grupo que consiste en monómeros hidrófilos que comprenden un grupo estireno, un grupo n-vinil lactama, un grupo vinil amida, fumarato y combinaciones de los mismos. 9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que dicho componente de (met)acrilamida se selecciona entre el grupo que consiste en N,N-dimetilacrilamida, N-vinilpirrolidona, N-vinilmetacetamida, 2-hidroxietil metacrilamida, 2,vinil-4,4-dimetil-2-oxazolin-5-ona, N-viniloxicarbonil alanina y combinaciones de los mismos. 10. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que dicho monómero de (met)acrilato hidrófilo se selecciona entre el grupo que consiste en metacrilato de 2-hidroxietilo, monometacrilato de glicerol, monometacrilato de polietilenglicol, ácido metacrílico, ácido acrílico, y combinaciones de los mismos. 11. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que dicho monómero de (met)acrilato hidrófilo comprende metacrilato de 2-hidroxietilo. 12. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que dicho al menos un monómero de (met)acrilato que contiene silicio se selecciona entre el grupo que consiste en monómeros de PDMS, monómeros de tipo SiGMA, monómeros de tipo TRIS, y mezclas de los mismos. 13. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que dicho al menos un monómero de (met)acrilato que contiene silicio comprende al menos un monómero de PDMS seleccionado entre el grupo que consiste en polidimetilsiloxanos terminados en mono-butilo, terminados en mono-(3-metacriloxi-2-hidroxipropiloxi)propilo; 17   polidimetilsiloxanos terminados en mono-n-butilo, terminados en monometacriloxipropilo, y combinaciones de los mismos. 14. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que dicho al menos un monómero de (met)acrilato que contiene silicio comprende un monómero seleccionado entre el grupo que consiste en 3-metacriloxi-2- (hidroxipropiloxi)propilbis(trimetilsiloxi)metilsilano), 3-metacriloxi-2-(hidroxipropiloxi)propiltris(trimetilsiloxi)silano, polidimetilsiloxanos terminados en mono-butilo, terminados en mono-(3-metacriloxi-2-hidroxipropiloxi)propilo; polidimetilsiloxanos terminados en mono-n-butilo, terminados en monometacriloxipropilo; y mezclas de los mismos. 15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que dicho segundo componente comprende un componente de (met)acrilamida seleccionado entre el grupo que consiste en N,N-dimetilacrilamida, N-vinilpirrolidona, Nvinilmetacetamida, y combinaciones de los mismos. 16. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que dicho componente de (met)acrilamida comprende N,Ndimetilacrilamida. 17. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho prepolímero está formado a partir de una mezcla de reacción, que después de la adición de todos los componentes, comprende entre aproximadamente el 20 y aproximadamente el 80% en peso de componentes hidrófilos y entre aproximadamente el 20 y aproximadamente el 80% en peso de componentes que contienen silicio basados en todos los componentes reactivos. 18. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicho prepolímero está formado a partir de una mezcla de reacción que, después de la adición de todos los componentes, comprende entre aproximadamente el 30 y aproximadamente el 60% en peso de componentes hidrófilos, y entre aproximadamente el 40 y aproximadamente el 60% en peso de componentes que contienen silicio, basado en todos los componentes reactivos. 19. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que la conversión de dichos primer y segundo componentes en dicho prepolímero está dentro del 30% a lo largo de dicha etapa de adición. 20. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que la conversión de dicho primer y segundo componentes está dentro del 10% a lo largo de dicha etapa de adición. 21. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicho prepolímero tiene un peso molecular de aproximadamente 30 a aproximadamente 200 kD, y una polidispersidad de menos de aproximadamente 3. 22. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicho prepolímero tiene un peso molecular de aproximadamente 30 a aproximadamente 200 kD, y una polidispersidad de entre aproximadamente 1,5 y aproximadamente 3. 23. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la adición de una cantidad acumulada de aproximadamente el 50% en peso de el al menos un (met)acrilato y los componentes de (met)acrilamida se alcanza en aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 horas desde el inicio de la adición de dicha mezcla de reacción. 24. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha primera mezcla comprende adicionalmente una porción de dicho al menos un iniciador de polimerización. 25. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicha primera mezcla se mantiene a una temperatura de la reacción mediante dicha etapa de adición. 26. El procedimiento de la reivindicación 23, en el que dicha primera mezcla comprende una porción de dicho disolvente, y dicha segunda mezcla comprende el disolvente restante. 18   19     21   22   23