RECUBRIMIENTO ANTIMICROBIANO CURABLE POR RADIACIÓN.

Un recubrimiento curable por radiación que posee propiedades antimicrobianas que comprende:

un oligómero de acrilato de uretano curable por radiación; un paquete de curado por radiación; un agente reticulante; y agente antimicrobiano que consiste esencialmente en al menos un agente antimicrobiano orgánico

Campo de la invención

La presente invención en general se refiere a recubrimientos poliméricos que poseen propiedades antimicrobianas, y más particularmente a recubrimientos curados por radiación que poseen propiedades antimicrobianas. 5

Antecedentes de la invención

Los poliuretanos se utilizan ampliamente para proporcionar un recubrimiento durable en numerosos productos para consumidores que requieren resistencia a la abrasión, flexibilidad, y resistencia química. Los sistemas de recubrimiento de poliuretano son típicamente de curado rápido, poseen buena adhesión a una amplia variedad de sustratos, buenas propiedades de nivelación y son excelentes formadores de película. Los 10 recubrimientos de tipo poliuretano pueden aplicarse como recubrimientos transparentes con características generalmente transparentes o translúcidas, lo que convierte de ese modo a los recubrimientos de poliuretano en ideales para muchas aplicaciones diferentes y, particularmente, para potenciar y proteger la apariencia de productos, por ejemplo entablado de madera y como muebles. También, los recubrimientos de poliuretano pueden teñirse para producir recubrimientos que cuando se formulan adecuadamente, tienen buena firmeza de color, y proporcionan aún 15 al mismo tiempo cualidades de resistencia a la abrasión sustancial y resistencia química. Debido a su excelente adhesión, los recubrimientos de poliuretano a menudo se aplican directamente a la superficie del producto, y no requieren un recubrimiento cebador. Muchos recubrimientos de uretano se aplican como oligómeros reactivos, en donde los oligómeros son prepolímeros que tienen grupos isocianato sin reaccionar. Típicamente, los prepolímeros se reducen o diluyen en un disolvente aprótico tal como disolvente aromático (es decir, tolueno), una cetona (es 20 decir, metil etil cetona), un éster (es decir, acetato butílico), un éter (es decir, tetrahidrofurano), una amina terciaria (es decir, 1-metil pirrolidona), o una mezcla de los mismos. Potencialmente el grupo isocianato puede reaccionar con el sustrato, reaccionar con la humedad ambiental, o con un reactivo in situ, y formar un polímero reticulado con excelente resistencia a la abrasión. La mayoría de los recubrimientos de uretano aplicados a superficies de madera o madera simulada se curan a través de la reacción con la humedad ambiental. La principal ventaja de un sistema 25 de curado con humedad es que el recubrimiento posee una larga vida de almacenamiento. Una desventaja potencial es que el grupo isocianato puede reaccionar con aditivos en el recubrimiento que poseen protones lábiles (es decir, alcoholes, ácidos carboxílicos y la mayoría de las aminas). Otra desventaja de los uretanos curados con humedad es que el tiempo de curado del recubrimiento puede variar significativamente, lo que depende de las condiciones ambientales, y esta incertidumbre hace difícil ejecutar un programa de producción. Los tiempos de 30 curado variables también pueden afectar cuanto del recubrimiento permanece en las superficies del sustrato, y puede necesitarse un recubrimiento adicional. La principal desventaja de los oligómeros de uretano es que se curan a través de un grupo funcional isocianato, y los isocianatos transportados por aire son extremadamente tóxicos. Los límites de exposición típica (TLV) están en el intervalo de partes por mil millones, y los hornos de aire caliente generalmente crean isocianatos transportados por el aire que deben se ambientalmente tratados. 35

Un recubrimiento preferible es uno que posee una larga vida de almacenamiento, aún puede ser curado y llegar a un estado altamente reticulado virtualmente en forma instantánea. Además sería preferible si el recubrimiento podría ser curado con muy poco calor. Otra preferencia es que el recubrimiento pueda aplicarse en sólidos muy altos, con un blanco de 100% de sólidos, para eliminar la eliminación y disposición de disolvente. Una consideración mucho más importante es que los recubrimientos no curen a través de un grupo isocianato, sino a 40 través de otro resto que es inferior en toxicidad.

Las superficies de madera, tales como entarimado de madera dura, muebles utilizados en ambientes de oficina, residenciales, del cuidado de la salud y de hotelería, y armarios son idealmente apropiados para el recubrimiento con poliuretanos para proteger las superficies de la abrasión y proporcionar resistencia química. Además, las superficies sintéticas o naturales y cerámicos pueden potenciarse mediante dicho recubrimiento. 45

Los muebles y otros productos de madera están bajo constante exposición a bacterias, hongos y microbios que existen en los respectivos ambientes. Por ejemplo, el entarimado, armarios y muebles recubiertos con poliuretano son particularmente susceptibles al desarrollo bacteriológico y otros desarrollos microbianos. La gente y los objetos movibles, donde ambos son transportadores de bacterias y microbios, dan cuentas de la mayoría de los microbios en el entarimado de áreas altamente transitadas. El tránsito da como resultado un depósito continuo de 50 bacterias y microbios en entarimados, y consecuentemente se desarrolla una "biocarga" que es una fuente continua de contaminación cruzada. Adicionalmente, los armarios recubiertos con poliuretano y superficies encontradas en baños y cocinas, incorporadas en ambientes domésticos o ambientes comerciales, producen una biocarga como consecuencia de estar en contacto con partes contaminadas del cuerpo. Los microbios residuales típicamente permanecen y continúan poblando el entarimado, armario, muebles y otras superficies recubiertas. 55

El efecto neto es que hay creada una variedad de ambientes que son una fuente constante de contaminación bacteriana, micótica o de otros microbios. No sólo los productos recubiertos con poliuretano son contaminados por bacterias, hongos y microbios en estos ambientes, sino que estos ambientes también ayudan en la proliferación de las bacterias, hongos y microbios. La presencia de humedad en estos ambientes es generalmente

conducente del crecimiento de bacterias, hongos y microbios. Las bacterias, hongos y microbios pueden crecer y multiplicarse en las superficies de los productos recubiertos, lo que produce niveles significativos de contaminación, en forma de una biocarga. Si se deja sin control, la biocarga aumenta con el tiempo.

Para combatir la presencia y crecimiento de microbios en la superficie de productos recubiertos con poliuretano, típicamente se aplica un desinfectante o agente sanitizante a la superficie, tal como mediante el lavado, 5 pulverización o enjuagado. Desafortunadamente, los desinfectantes y agentes sanitizantes no siempre son adecuadamente aplicados y de ese modo no siempre son completamente efectivos. En cualquier caso, los desinfectantes y agentes sanitizantes aplicados tópicamente proporcionan sólo eliminación temporaria de los microbios sobre la superficie porque, según lo mencionado previamente, el medio asociado es una fuente de más contaminación. La reaplicación del desinfectante y agente sanitizante es costosa, requiere mucho tiempo, no es 10 durable, y por ello solamente controla temporalmente la presencia y crecimiento de microbios.

Además, la limpieza no completa de los productos recubiertos con poliuretano deja contaminación residual según lo mencionado previamente. Sin atención al detalle al limpiar los productos recubiertos, es más posible que exista contaminación residual. Adicionalmente, mediante la aplicación del desinfectante u otro biocida a la superficie del producto recubierto, un residuo del desinfectante o biocida ingresa en el ambiente y puede impactar 15 negativamente en este.

Lo que se necesita es un agente antimicrobiano que pueda incorporarse, o embutirse, en un recubrimiento polimérico previo a la polimerización, donde el agente antimicrobiano sobrevive a polimerización. En particular, lo que se necesita es un agente antimicrobiano incorporado a un recubrimiento polimérico que se aplica a las superficies, y que está libre de efectos tóxicos y es durable durante la vida útil del recubrimiento polimérico. Además 20 se necesita un recubrimiento polimérico que posea al menos un agente antimicrobiano incorporado en el recubrimiento polimérico donde el agente antimicrobiano migrará a la superficie del recubrimiento polimérico según sea necesario para proporcionar protección apropiada. Además se necesita un recubrimiento polimérico que posea propiedades antimicrobianas que pueda aplicarse mediante técnicas convencionales de recubrimiento. Además se necesita un recubrimiento polimérico que posea... [Seguir leyendo]

1. Un recubrimiento curable por radiación que posee propiedades antimicrobianas que comprende:

un oligómero de acrilato de uretano curable por radiación;

un paquete de curado por radiación;

un agente reticulante; y 5

agente antimicrobiano que consiste esencialmente en al menos un agente antimicrobiano orgánico.

2. El recubrimiento curable por radiación según en la reivindicación 1, donde el oligómero de acrilato de uretano curable por radiación posee un polímero de uretano de esqueleto de cadena relativamente corta que está protegido con un resto curable por radiación, donde el resto es un resto acrílico o metacrílico o una combinación de los mismos. 10

3. El recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en la reivindicación 1, donde dicho agente antimicrobiano es 2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenil éter.

4. El recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el recubrimiento curable por radiación además comprende un paquete de aditivos. 15

5. El recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en la reivindicación 4, donde dicho paquete de aditivos es un producto químico seleccionado del grupo que consiste en diluyentes, plastificantes, antioxidantes, colorantes, disolventes, emulsionantes, agua, agentes de nivelación, agentes humectantes, micro balones, vidrio y cuentas fenólicas, y agentes de relleno.

6. Un recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en la reivindicación 1, donde dicho 20 agente antimicrobiano es piritiona de zinc.

7. El recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en la reivindicación 2, donde dicho paquete de curado por radiación contiene un fotoiniciador UV.

8. El recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en la reivindicación 1, donde dicho agente antimicrobiano es para-cloro-xileno. 25

9. El recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en la reivindicación 1, donde dicho agente antimicrobiano es hexaclorofeno.

10. El recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en la reivindicación 1, donde dicho agente antimicrobiano está presente en una concentración de 0,075% a 5% en peso del recubrimiento polimérico.

11. El recubrimiento curable por radiación según lo reivindicado en la reivindicación 1, donde dicho 30 recubrimiento polimérico posee una zona de inhibición de crecimiento de Staphylococcus aureus y Kleibsella pneumoniae.

12. El recubrimiento curable por radiación reivindicado en la reivindicación 1, donde el oligómero de acrilato de uretano es el producto de reacción de un éster de acrilato que contiene hidroxi y un prepolímero de isocianato. 35

13. El recubrimiento curable por radiación reivindicado en la reivindicación 1, donde dicho agente reticulante es uno o más monómeros que incluyen ésteres de acrilato de alcoholes mono, di, tri, o tetrafuncionales, y que disminuyen la viscosidad y promueven la reticulación.

14. El recubrimiento curable por radiación reivindicado en la reivindicación 7, donde dicho recubrimiento curable por radiación se cura con la radiación con luz UV. 40

15. Un artículo recubierto con un recubrimiento curable por radiación según lo definido en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

16. El artículo recubierto con recubrimiento curable por radiación que posee propiedades antimicrobianas según lo reivindicado en la reivindicación 15, donde dicho artículo está hecho de madera.

17. El artículo recubierto con un recubrimiento curable por radiación que posee propiedades 45 antimicrobianas según lo reivindicado en la reivindicación 15, donde dicho artículo es entarimado de madera.

18. El artículo recubierto con recubrimiento curable por radiación que posee propiedades antimicrobianas según lo reivindicado en la reivindicación 15, donde dicho artículo es muebles.

19. El artículo recubierto con un recubrimiento curable por radiación que posee propiedades antimicrobianas según lo reivindicado en la reivindicación 15, donde dicho recubrimiento curable por radiación es curado con radiación con luz UV. 5