Un revestimiento protector contra agentes químicos que comprende una lámina selectivamente permeable compuesta por un polímero de poliamina en el que al menos un 10% de las aminas del polímero de poliamina son restos de aminoácido en los que las especies ácidas de dichos restos de aminoácido tienen una pKa inferior a 6,

4; en la que el revestimiento protector contra agentes químicos tiene un índice de transmisión de vapor de agua de al menos 2.000 g/(m2*día) y una permeabilidad al sulfuro de bis-2-cloroetilo de 0,02 cm/s o inferior al 80% de humedad relativa

Revestimiento protector contra agentes químicos.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a revestimientos protectores contra agentes químicos. Más específicamente, la invención se refiere a materiales y artículos que se pueden usar para dar protección a personas o contenidos frente a agentes químicos nocivos o dañinos en forma de vapores, aerosoles o partículas. Los revestimientos protectores contra agentes químicos proporcionados de acuerdo con la invención son particularmente adecuados para aplicaciones tales como artículos de ropajes, tiendas, sacos de dormir y similares.

Antecedentes de la invención

Los revestimientos protectores contra agentes químicos están destinados para prevenir niveles dañinos de productos químicos existentes en un ambiente externo de alcanzar al usuario o portador o los contenidos de dichos materiales.

Las ropas protectoras contra agentes químicos se llevan cuando el entorno de alrededor puede suponer un riesgo potencial de exponer a un individuo a productos químicos dañinos o nocivos. Históricamente, los materiales usados en las ropas protectoras han tenido que cambiar protección por comodidad. Es decir, los que ofrecen más protección eran inaceptablemente incómodos y los que eran de comodidad satisfactoria, no ofrecían una protección aceptable.

Por ejemplo, un enfoque conocido en la técnica es interponer lo que generalmente se denomina un material "impermeable" entre el portador y el ambiente peligroso. Un material de este tipo adecuado exhibirá una permeabilidad baja a los productos químicos dañinos y seguirá siendo lo suficientemente flexible como para emplearse en una prenda u otro artículo de aplicación en ropa. Un ejemplo de este enfoque sería un guante que utiliza goma de butilo como barrera para productos químicos dañinos.

Aunque dichos materiales pueden proporcionar una protección adecuada frente a productos químicos dañinos mediante la restricción significativa del paso de dichos agentes, estos materiales también previenen característicamente el paso de vapor de agua. Un material que previene en gran medida la transmisión de vapor de agua se denomina no transpirable.

Cuando se usan para revestimientos protectores para personas, los materiales no transpirables retrasan el proceso del cuerpo humano de disipación del calor que normalmente se alcanza a través de la evaporación de la perspiración. Sin una transmisión significativa de vapor de agua, o transpirabilidad, el uso prolongado de dichos materiales puede tener como resultado molestias intolerables e incluso la muerte del portador. Inicialmente, las molestias serán el resultado de niveles elevados de humedad generada por el portador y acumulada dentro del revestimiento protector, seguido por las tensiones térmicas impuestas sobre el portador debido a la ausencia de enfriamiento por evaporación. Esto puede progresar a ataque cardíaco y, en última instancia, a la muerte. Por tanto, estos tipos de materiales pueden ofrecer una protección satisfactoria, pero molestias no satisfactorias. Esta problemática característica de materiales de revestimiento protectores no transpirables los convierte en inadecuados para nada más que para un uso de duración corta o áreas limitadas de cubrimiento.

Por el contrario, muchos materiales de cubrimiento que poseen índices significativos de transmisión de vapor de agua, por ejemplo muchas telas tejidas o materiales de poliolefina no tejidos, no proporcionarán los niveles deseados de protección frente a productos químicos dañinos o nocivos. Por tanto, estos tipos de materiales pueden ofrecer una comodidad satisfactoria, pero una protección insatisfactoria.

Se han realizado varios esfuerzos para abordar el intercambio entre protección y comodidad en términos más favorables.

Uno de tales esfuerzos, bien conocido en la técnica, implica el uso de materiales de absorción que se interponen entre el portador y el ambiente contaminado, tal como se describe en la patente de EE.UU. 4.510.193 de Blucher, Blucher y de Ruiter.

Los sistemas de absorción protectores químicos funcionan absorbiendo líquidos y vapores peligrosos a sorbentes, de modo que se inhibe que alcancen lo que los sistemas están destinados a proteger. Una característica limitante de los sorbentes es que poseen una capacidad finita de absorber productos químicos. Una segunda característica limitante de los sorbentes es que absorberán de forma indiscriminada las especies químicas para las que la protección es innecesaria, de modo que se reduce la capacidad disponible para la absorción de los productos químicos frente a los que están destinados a proporcionar protección.

Las características de capacidad finita y de absorción indiscriminada de los sistemas de absorción limitan su duración de uso y la duración en almacenamiento. Los sistemas de absorción comenzarán a absorber varios contaminantes de vapor químico presentes en la atmósfera tras la exposición, de modo que reducen de forma progresiva su capacidad disponible en el tiempo. Esto limita su duración de uso. Este proceso puede producirse incluso cuando los sistemas de absorción se mantienen dentro de paquetes sellados durante largos espacios de tiempo. Esto limita la duración en el almacenamiento de dichos materiales.

Además, las características de capacidad finita y de absorción indiscriminada necesitan la incorporación de cantidades relativamente grandes de elementos de absorción dentro de un revestimiento protector contra agentes químicos con el fin de alcanzar y sostener niveles adecuados de protección. Esto puede tener como resultado gruesos y pesados sistemas de barrera que pueden proporcionar resistencias elevadas a la transferencia de calor y de humedad y pueden imponer tensiones fisiológicas indeseables sobre el portador. Por tanto, los sistemas de absorción también están restringidos por un intercambio entre protección y comodidad.

Además, el incremento de la masa y el peso son también características indeseadas para el embalaje, almacenamiento, manipulación y transporte de estos materiales.

Un enfoque más preferido para crear revestimientos protectores contra agentes químicos que proporcionan una comodidad y protección satisfactorias depende del uso de materiales selectivamente permeables. Los materiales que son selectivamente permeables exhiben una permeabilidad preferencial significativa a especies químicas específicas. Este enfoque puede permitir la creación de revestimientos protectores que facilitan la transmisión de especies químicas deseadas al tiempo que restringen el paso de especies químicas indeseadas. Particularmente, para artículos de ropas protectoras contra agentes químicos, sería deseable que un material selectivamente permeable tenga una permeabilidad preferencial hacia el vapor de agua respecto a los vapores nocivos o dañinos. Es decir, la permeabilidad al vapor de agua debe ser sustancialmente mayor que la permeabilidad a vapores nocivos o dañinos. Esto puede proporcionar la base para que los revestimientos protectores sean cómodos al mismo tiempo que altamente protectores.

Dado que la función protectora de los materiales selectivamente permeables no depende de la absorción de productos químicos, no están ligados por las limitaciones intrínsecas de los sistemas de absorción. Al contrario que los sistemas de absorción, que dependen de una masa y grosor significativos de los materiales adecuados para proporcionar una protección adecuada y sostenida, los materiales selectivamente permeables, libres de estas limitaciones, pueden fabricarse extremadamente finos y ligeros. Esto facilita la creación de prendas y accesorios protectores mucho menos voluminosos y más ligeros.

Con independencia del tipo de material de revestimiento protector empleado, es probable que se expongan en uso a condiciones diferentes y con frecuencia variables de humedad y temperatura. Por ejemplo, un portador de un artículo de ropa protector generará cantidades variables de calor y humedad dentro del revestimiento protector en función de las tensiones fisiológicas impuestas sobre el portador. Fuera del revestimiento protector, las condiciones variarán debido a las motivaciones naturales, tales como condiciones climáticas, o condiciones influidas por el ser humano tales como las que se pueden encontrar dentro de una estructura vehículo o hecha por el hombre. Por tanto, cabe esperar que un revestimiento protector se exponga a una amplia gama de condiciones durante su uso, que deben considerarse en el diseño y aplicación de cualquier material de revestimiento...

1. Un revestimiento protector contra agentes químicos que comprende una lámina selectivamente permeable compuesta por un polímero de poliamina en el que al menos un 10% de las aminas del polímero de poliamina son restos de aminoácido en los que las especies ácidas de dichos restos de aminoácido tienen una pK_a inferior a 6,4; en la que el revestimiento protector contra agentes químicos tiene un índice de transmisión de vapor de agua de al menos 2.000 g/(m²*día) y una permeabilidad al sulfuro de bis-2-cloroetilo de 0,02 cm/s o inferior al 80% de humedad relativa.

2. Un revestimiento protector contra agentes químicos de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la lámina selectivamente permeable es una lámina compuesta que comprende al menos un sustrato permeable a vapor de agua y el polímero de poliamina; y en el que dicho polímero de poliamina forma una capa sustancialmente continua que reside esencialmente sobre la superficie de dicho sustrato.

3. Un revestimiento protector contra agentes químicos de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la lámina selectivamente permeable es una lámina compuesta constituida por al menos un sustrato de poros abiertos permeable a vapor de agua y el polímero de poliamina; y en el que dicho polímero de poliamina forma una capa sustancialmente continua con al menos una porción del polímero de poliamina que reside dentro de dicho sustrato de poros abiertos.

4. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el polímero de poliamina tiene al menos 6,5 miliequivalentes de amina/gramo.

5. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el revestimiento protector es flexible y tiene un tacto de 1000 o inferior, sin significativos daños después de la evaluación del tacto.

6. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el polímero de poliamina comprende una polialquilamina.

7. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el polímero de poliamina comprende una polialquilenimina.

8. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que la lámina del polímero de poliamina tiene un espesor de entre 5 y 100 micrómetros.

9. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el componente del polímero de poliamina de la lámina compuesta tiene un espesor de entre 5 y 100 micrómetros.

10. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que la permeabilidad a sulfuro de bis-2-cloroetilo es de 0,002 cm/s o inferior a una humedad relativa del 80%.

11. El revestimiento protector de la reivindicación 10, en el que el índice de transmisión de vapor de agua es de al menos 4.000 g/(m²*día).

12. El revestimiento protector de la reivindicación 11, en el que la permeabilidad a sulfuro de bis-2-cloroetilo es de 0,0002 cm/s o inferior a una humedad relativa del 80%.

13. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que al menos el 25% de las aminas del polímero de poliamina son restos de aminoácido en los que las especies ácidas de dichos restos tienen una pK_a de 5,0 o inferior.

14. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el polímero de poliamina está reticulado.

15. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que sustrato es un sustrato de poros abiertos.

16. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que sustrato es un sustrato de poros cerrados.

17. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que sustrato es un sustrato de sustancialmente libre de huecos.

18. El revestimiento protector de la reivindicación 15, en el que sustrato es de poros abiertos es PTFE expandido.

19. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el revestimiento protector es un laminado constituido por al menos una capa de una tela.

20. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el revestimiento protector es flexible y la lámina selectivamente permeable es una lámina compuesta que comprende dos sustratos de PTFE expandido de poros abiertos permeables a vapor de agua; la especie ácida de dichos restos de aminoácido es H₂SO₄; y en el que dicho polímero de poliamina está compuesto por una polialquilenimina y forma una capa sustancialmente continua que reside entre dichos sustratos con al menos una porción del polímero de poliamina que reside dentro de cada sustrato.

21. El revestimiento protector de la reivindicación 20, en el que el revestimiento protector tiene un índice de transmisión de vapor de agua de al menos 4.000 g/(m²*día) y una permeabilidad a sulfuro de bis-2-cloroetilo de 0,002 cm/s o menor a una humedad relativa del 80%.

22. El revestimiento protector de la reivindicación 21, en el que la permeabilidad a sulfuro de bis-2-cloroetilo es de 0,0002 cm/s o inferior a una humedad relativa del 80%.

23. El revestimiento protector de la reivindicación 20, en el que la polialquilenimina es polietilenimina.

24. El revestimiento protector de la reivindicación 20, en el que el polímero de poliamina está reticulado.

25. El revestimiento protector de la reivindicación 24, en el que la reticulación comprende enlaces epóxido.

26. El revestimiento protector de la reivindicación 20, en el que al menos el 25% de las aminas del polímero de poliamina son restos de aminoácido.

27. El revestimiento protector de la reivindicación 20, en el que al menos el 40% de las aminas del polímero de poliamina son restos de aminoácido.

28. El revestimiento protector de la reivindicación 20, en el que el revestimiento protector es un laminado constituido por al menos una capa de una tela.

29. El revestimiento protector de la reivindicación 20 ó 28, que tiene un tacto de 250 o menor sin daños significativos posteriores a la evaluación del tacto.

30. El revestimiento protector de la reivindicación 1, en el que el revestimiento protector es flexible y la lámina selectivamente permeable es una lámina compuesta que comprende al menos un sustrato de poros abiertos permeable a vapor de agua y al menos el 25% de las aminas del polímero de poliamina son restos de aminoácido en los que la especie ácida de dichos restos de aminoácido tienen una pK_a de 5 o menor; y en el que dicho polímero de poliamina forma una capa sustancialmente continua con al menos una porción del polímero de poliamina que reside dentro de dicho sustrato de poros abiertos.

31. El revestimiento protector de la reivindicación 30, en el que el polímero de poliamina tiene al menos 6,5 miliequivalentes de amina/gramo y está constituido por polialquilenimina.

32. El revestimiento protector de la reivindicación 30, en el que los restos de aminoácido implican especies ácidas que son multipróticas.

33. El revestimiento protector de la reivindicación 30, en el que el polímero de poliamina está reticulado.

34. El revestimiento protector de la reivindicación 30, en el que la lámina compuesta selectivamente permeable comprende un segundo sustrato permeable a vapor de humedad que es un sustrato de poros abiertos, en el que el polímero de poliamina está contenido entre los dos sustratos, con una porción que residen dentro de cada uno.

35. El revestimiento protector de la reivindicación 30, en el que la lámina compuesta selectivamente permeable comprende un segundo sustrato permeable a vapor de humedad que es un sustrato de poros cerrados, en el que el polímero de poliamina está contenido entre los dos sustratos.

36. El revestimiento protector de la reivindicación 30, en el que la lámina compuesta selectivamente permeable comprende un segundo sustrato permeable a vapor de humedad que es un sustrato esencialmente libre de huecos, en el que el polímero de poliamina está contenido entre los dos sustratos.

37. El revestimiento protector de la reivindicación 30, en el que sustrato es de poros abiertos es PTFE expandido de poros abiertos.

38. El revestimiento protector de la reivindicación 34, en el que el segundo sustrato es de poros abiertos es PTFE expandido de poros abiertos.

39. El revestimiento protector de la reivindicación 35 ó 36, en el que el segundo sustrato está compuesto por un polímero de poliéter.

40. El revestimiento protector de la reivindicación 30, en el que el revestimiento protector es un laminado constituido por al menos una capa de una tela.

41. El revestimiento protector de la reivindicación 30 ó 40, que tiene un tacto de 1000 o menor sin daños significativos posteriores a la evaluación del tacto.

42. Un artículo de ropa que comprende el revestimiento protector de cualquiera de las reivindicaciones 5, 19, 29 ó 41.