SUSTRATOS CON UN RECUBRIMIENTO INHIBIDOR DE BIOPELÍCULA.

La presente invención se refiere a sustratos con un recubrimiento inhibidor de biopelícula, a un procedimiento para su preparación y a su uso. 5 Los objetos se encuentran expuestos a microorganismos que se encuentran prácticamente siempre presentes en el medio ambiente, tales como bacterias, hongos, levaduras, algas y líquenes. El ataque o la incrustación de objetos con estos microorganismos causan enormes daños económicos, ya que una biopelícula de este tipo, por ejemplo, por secreción de enzimas o esfuerzos mecánicos, presenta propiedades que destruyen los materiales. Además existe el peligro de la contaminación de otros objetos o de medios que entran en contacto con un objeto que está provisto de una   biopelícula o incluso que sólo se encuentran en su proximidad. Por eso todas las aplicaciones que requieren una alta pureza son especialmente sensibles a tales biopelículas. El riesgo para la salud por los gérmenes patógenos en la biopelícula requiere medidas especiales de precaución. Debido a la importancia económica existen muchas medidas para evitar en lo posible la formación de tales biopelículas sobre objetos y en general sobre sustratos. Especialmente se usan para ello sustancias microbicidas, con las cuales se rocían los sustratos de tiempo en tiempo o que se usan en recubrimientos sobre el sustrato. El documento EP 1 054 047 A2 describe un sistema de recubrimiento con silanos, que son modificados con polímeros fluorados. La DE 199 35 230 A1 describe un medio inhibidor de biopelícula de un óxido metálico-Xerogel, el que en una distribución homogénea contiene compuestos de metales nobles, así como también un grupo reductor. La US 2002/0013385 A1 describe un recubrimiento que rechaza la suciedad, de siliconas y siloxanos, el cual presenta una estructura reticular interpenetrante. La presente invención provee un recubrimiento inhibidor de biopelícula, que es muy efectivo. Objeto de la invención es un sustrato que tiene un recubrimiento de un condensado inorgánico modificado con grupos orgánicos, que consiste en uno o más compuestos inorgánicos hidrolizables que tienen por lo menos un sustituyente no hidrolizable, en donde los compuestos inorgánicos hidrolizables comprenden uno o más fluorosilanos de la fórmula general (II): Rf(R)bSiX(3-b) en donde los restos R son iguales o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos hidroxilo, Rf es un grupo no hidrolizable, que presenta 1 a 30 átomos de flúor unidos a átomos de carbono alifáticos, y b es 0,1 o 2, y en el recubrimiento se encuentran contenidos coloides de cobre o de plata. En el caso de recubrimiento de la superficie de un sustrato con un barniz de este tipo se inhibe claramente o se evita completamente la formación de la biopelícula sobre el sustrato durante el uso. La inhibición de la biopelícula es sorprendentemente sustancialmente más efectiva que con los recubrimientos convencionales, que contienen, por ejemplo, compuestos de plata microbicidas. Evidentemente, por medio de la combinación de condensados con grupos orgánicos que contienen flúor y la presencia de coloides de cobre o plata en el recubrimiento, se obtiene una sinergia inesperada con respecto al efecto inhibidor de la biopelícula. El sustrato puede ser cualquier material convencional. Ejemplos son metal, roca, madera, papel, textiles, cuero, cerámica, vidrio, esmalte, goma o material plástico. Los metales comprenden aleaciones de metales y ejemplos son acero, inclusive acero inoxidable, cromo, cobre, titanio, estaño, zinc, latón y aluminio. Ejemplos de material plástico son metacrilato de polimetilo (PMMA), polietileno, polipropileno, poliacrilato tales como acrilato de polimetilo, polivinilbutiral o policarbonato. Ejemplos de vidrio son vidrio flotante, vidrio de borosilicato, cristal o sílice amorfa. El papel y los textiles pueden estar hechos de fibras vegetales, animales o sintéticas. La ropa comprende roca natural, tal como mármol, granito o arenisca, y roca artificial, como hormigón y argamasa. El recubrimiento es adecuado en principio para todos los sustratos u objetos. El objeto puede estar compuesto por un material o por varias partes de diferentes materiales. El objeto puede presentar, por lo menos en parte, una capa superficial de recubrimiento. El recubrimiento que inhibe la biopelícula puede ser aplicado sobre toda la superficie del sustrato. En caso necesario, también pueden proveerse de recubrimiento sólo partes del sustrato. Esto puede deberse, por ejemplo, a que estas partes se encuentran especialmente expuestas a los microorganismos (casco de un barco) o que para estas partes es especialmente indeseable una biopelícula (pared interior de recipientes de alimentos). El sustrato puede ser pretratado de manera usual, por ejemplo, para lograr una limpieza, un desengrase o una mejor adherencia con el recubrimiento. El sustrato puede estar provisto de una capa superficial, por ejemplo, por metalización, esmaltado o pintado. Frecuentemente es conveniente proveer al sustrato de una base de un barniz convencional. Por supuesto, cuando sólo tiene que recubrirse una parte del sustrato, la parte a recubrir del sustrato puede ser recubierta primero en forma separada y luego ser ensamblada al objeto terminado. El recubrimiento se puede obtener 2 (II)   mediante la aplicación de una composición de recubrimiento explicada a continuación, sobre el sustrato y tratamiento con calor y/o radiación. Preferentemente se usa una composición de recubrimiento que se endurece con la luz. La composición del recubrimiento usada (barniz) comprende un hidrolizado o precondensado en base a uno o más compuestos hidrolizables inorgánicos con por lo menos un sustituyente no hidrolizable. El sustituyente no hidrolizable es especialmente un sustituyente orgánico (que contiene carbono), en donde por lo menos una parte de los grupos orgánicos del condensado presenta átomos de flúor. La composición del recubrimiento comprende por lo menos un silano hidrolizable con por lo menos un sustituyente no hidrolizable como compuesto hidrolizable, en donde los compuestos inorgánicos hidrolizables comprenden uno o más fluorosilanos de la fórmula general (II): Rf(R)bSiX(3-b) (II) en donde los restos R son iguales o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos hidroxilo, Rf es un grupo no hidrolizable, que presenta 1 a 30 átomos de flúor unidos a átomos de carbono alifáticos, y b es 0,1 o 2. El hidrolizado o precondensado se obtiene preferentemente por hidrólisis parcial o condensación de uno o más silanos de la fórmula general (I): RaSiX(4-a) (1) en donde los restos R son iguales o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos hidroxilo y a tiene el valor de 1, 2 o 3, en donde se prefiere un valor de 1. En los organosilanos de la fórmula (I) los grupos hidrolizables X son, por ejemplo, hidrógeno o halógeno (F, Cl, Br o I, especialmente Cl y Br), alcoxi (preferentemente alcoxi C1-6, especialmente alcoxi C1-4, como por ejemplo, metoxi, etoxi, n-propoxi, i-propoxi, nbutoxi, i-butoxi, sec.-butoxi y tert.-butoxi), ariloxi (preferentemente ariloxi C6-10, como por ejemplo, fenoxi), aciloxi (preferentemente aciloxi C1-6, como por ejemplo, acetoxi o propioniloxi), alquilcarbonilo (preferentemente alquilcarbonilo C2-7, como por ejemplo, acetilo), amino, monoalquilamino o dialquilamino, en donde los grupos alquilo presentan preferentemente 1 a 12, especialmente 1 a 6 átomos de carbono. Restos hidrolizables preferidos son halógeno, grupos alcoxi y grupos aciloxi. Restos hidrolizables especialmente preferidos son grupos alcoxi, especialmente metoxi y etoxi. R es un resto orgánico no hidrolizable, el cual puede llevar eventualmente un grupo funcional. Ejemplos de R son alquilo (por ejemplo, alquilo C1-20, preferentemente alquilo C1-6, como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, s-butilo y tert.butilo, pentilo, hexilo o ciclohexilo), alquenilo) (por ejemplo, alquenilo C2-20, preferentemente alquenilo C2-6, como por ejemplo, vinilo, 1-propenilo, 2-propenilo y butenilo), alquinilo (por ejemplo, alquinilo C2-20, preferentemente alquinilo C2-6, como por ejemplo, acetilenilo y propargilo) y arilo (preferentemente arilo C6-10, como por ejemplo, fenilo y naftilo). Ejemplos especiales de grupos funcionales del resto R son, además de los grupos ya mencionados más arriba con uniones C-C insaturadas, los grupos epoxi, hidroxi, éter, amino, monoalquilamino, dialquilamino, por ejemplo, con los grupos alquilo C1-6 arriba definidos, los grupos amida, carboxi, mercapto, tioéter, vinilo, isocianato, acriloxi, metacriloxi, anhídrido ácido, halogenuro ácido, ciano, halógeno, aldehído, alquilcarbonilo,... [Seguir leyendo]

1. Sustrato que tiene un recubrimiento inhibidor de biopelícula que comprende un condensado inorgánico modificado con grupos orgánicos y consiste en uno o más compuestos inorgánicos hidrolizables que tienen por lo menos un sustituyente no hidrolizable, en donde los compuestos inorgánicos hidrolizables comprenden uno o más fluorosilanos de la fórmula general (II): Rf(R)bSiX(3-b) (II) en donde los restos R son iguales o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o hidroxilo, Rf es un grupo no hidrolizable, que presenta 1 a 30 átomos de flúor unidos a átomos de carbono alifáticos, y b es 0, 1 o 2, y el recubrimiento contiene coloides de cobre o plata. 2. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento contiene además partículas inorgánicas en nanoescala. 3. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque Rf es un grupo alquilo fluorado con 3 a 20 átomos de carbono. 4. Sustrato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque por lo menos en las partes a recubrir está compuesto por metal, roca, madera, papel, textiles, cuero, cerámica, vidrio, esmalte, goma o material plástico. 5. Procedimiento para la preparación de un sustrato con un recubrimiento inhibidor de biopelícula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una composición de recubrimiento, que contiene un hidrolizado o precondensado de uno o más compuestos inorgánicos hidrolizables con por lo menos un sustituyente no hidrolizable, en donde los compuestos inorgánicos hidrolizables comprenden uno o más fluorosilanos de la fórmula general (II): Rf(R)bSiX(3-b) en donde los restos R son iguales o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos hidroxilo, Rf es un grupo no hidrolizable, que presenta 1 a 30 átomos de flúor unidos a átomos de carbono alifáticos, y b es 0, 1 o 2, es aplicada sobre la superficie a recubrir del sustrato y se trata con calor y/o radiación, en donde se encuentran contenidos coloides de cobre o plata en la composición de recubrimiento y/o se forman in situ durante el tratamiento con calor y/o radiación a partir de los compuestos de cobre o plata contenidos en la composición de recubrimiento. 6. Composición de recubrimiento, que contiene un hidrolizado o precondensado de uno o más compuestos inorgánicos hidrolizables que tiene por lo menos un sustituyente no hidrolizable, caracterizada porque contiene coloides de cobre o plata y/o un compuesto de cobre o plata que puede ser convertido en coloide de cobre o plata por medio de calor y/o radiación y los compuestos inorgánicos hidrolizables comprenden uno o más fluorosilanos de la fórmula general (II): Rf(R)bSiX(3-b) en donde los restos R son iguales o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos hidroxilo, Rf es un grupo no hidrolizable, que presenta 1 a 30 átomos de flúor unidos a átomos de carbono alifáticos, y b es 0, 1 o 2. 7. Composición de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque los compuestos inorgánicos hidrolizables comprenden uno o más silanos de la fórmula general (I): RaSiX(4-a) (I) en donde los restos R son iguales o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos hidroxilo y a tiene el valor de 1, 2 ó 3. 8. Composición de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizada porque los compuestos inorgánicos hidrolizables comprenden uno o más silanos, los que presentan por lo menos un resto no - hidrolizable, el que comprende un grupo funcional, a través del cual es posible una reticulación. 9. Composición de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque de los silanos usados con por lo menos un sustituyente no hidrolizable, por lo menos 40% en moles presentan por lo menos un resto no hidrolizable, el cual comprende un grupo funcional, a través del cual es posible una reticulación. 10. Composición de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizada porque el grupo funcional es un doble enlace carbono-carbono. 11. Composición de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizada porque los compuestos de cobre o plata son compuestos de complejos de cobre o plata. 11