ES2329464T3 - Procedimientos y composiciones de inhibicion de microbios y retardado res de llama. - Google Patents
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Abstract
Composición para la aplicación a un material que comprende: (a) por lo menos una sal inorgánica de metal alcalino, en la que la sal inorgánica de metal alcalino está presente en la composición en una cantidad comprendida entre el 5% y el 45% en peso; (b) por lo menos una sal de potasio de un ácido orgánico, en la que la sal de potasio de un ácido orgánico está presente en la composición en una cantidad comprendida entre el 5% y el 50% en peso; y (c) un líquido acuoso, en el que el líquido acuoso está presente en la composición en una cantidad que lleva el porcentaje en peso de la composición al 100%; en la que la composición presenta un pH comprendido entre 7,1 y 14, y en la que la composición, cuando se aplica al material, cuando el material se expone a continuación al fuego, reduce la cantidad de quemado que se produce en el material, o la cantidad o densidad de humo producida por el material, caracterizada porque dicha composición comprende además: (d) por lo menos un compuesto inhibidor de microbios, en la que el compuesto inhibidor de microbios está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 6% en peso; (e) por lo menos un compuesto que contiene boro, en la que el compuesto que contiene boro está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 10% en peso; (f) por lo menos un tensioactivo, en la que el tensioactivo está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 5% en peso; en la que la sal inorgánica de metal alcalino contiene por lo menos un carbono y no incluye cloruro sódico o cloruro potásico, y en la que cuando la composición se aplica a un material antes, durante o después de que el material se exponga a condiciones favorables para el crecimiento de microbios, reduce o inhibe el crecimiento de microbios en el material cuando el material se expone a condiciones favorables para el crecimiento de microbios.
Description
Procedimientos y composiciones de inhibición de
microbios y retardadores de llama.
La presente invención se refiere generalmente a
composiciones retardadoras de la llama e inhibidoras de microbios y
a procedimientos para reducir la cantidad de quemado que se produce
en materiales, y/o la cantidad de densidad de humo, gases tóxicos y
calor liberado producido por los materiales, cuando los materiales
se exponen al fuego, y para inhibir el crecimiento, depósito o
concentración de microbios en materiales cuando se exponen a
condiciones favorables para el crecimiento de microbios.
Más específicamente, la presente invención se
refiere a la propiedad combinada, doble acción, retardadora de la
llama penetrante y a composiciones químicas acuosas inhibidoras de
mohos que pueden aplicarse en una sola o múltiple aplicación a una
o ambas caras de las superficies de materiales, tales como
aglutinantes de cartón adherido a la muro en seco, o que pueden
añadirse, o mezclarse con, materiales durante su fabricación u otra
producción, y a los procedimientos para aplicar estas composiciones
a los materiales. El tratamiento de los materiales ya sea antes de,
o después de, la primera capa o de pinturas de recubrimiento de
acabado, recubrimientos, cintas de junta u otros compuestos se
aplican a los materiales, por ejemplo, a los materiales de
construcción de interiores de paneles de cartón de yeso ("Gypsum
Wall Board") (muro en seco), baldosas para suelos u otros
sustratos porosos o adecuados, tales como hormigón. Esto permite
aplicar la propiedad combinada, doble acción, composiciones
retardadoras de fuego penetrante y las inhibidoras de mohos a
materiales de construcción no cubiertos y/o a las primeras capas, a
las capas de acabado o a otras capas de pintura. Esto confiere
sencillez, flexibilidad y versatilidad de aplicación resultante a
los materiales del producto acabado que generalmente presentan
propagación de la llama ASTM de clase I e índices de generación de
humo significativamente reducidos. Además, confiere propiedades de
inhibición antimicrobiana (mohos, mildiu, etc.) a los materiales
(antes y/o después de que los materiales se han expuesto a
condiciones favorables para el crecimiento de microbios).
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Los fuegos son un riesgo numerosos y costosos en
los Estados Unidos, y en todo el mundo, y frecuentemente producen
lesiones, muertes, destrucción significativa y otros riesgos. En
1998, por ejemplo, hubo 517.500 fuegos en edificios según informa
la National Fire Protection Association (NFPA), lo que significa que
se produjo un fuego en una estructura de construcción
aproximadamente cada 61 segundos todo el año. La NFPA estima el
daño causado por los fuegos en 1998 en casi siete mil millones de
dólares.
Los fuegos con frecuencia causan el derrumbe de
la estructura de los edificios, ocasionando potencialmente que los
ocupantes o habitantes resulten lesionados o muertos al fallar los
materiales de construcción y por los escombros. Por ejemplo, desde
que se construyeron en 1973, las torres gemelas de 110 plantas del
World Trade Center de Nueva York han sido el quinto y sexto
edificios más altos en el mundo, y han alojado unos 50.000 empleados
estimados, y recibido una media de 1,8 millones de visitantes, al
año. Estos edificios han sobrevivido poderosas ráfagas de huracanes,
sobreviviendo uno de ellos también a una explosión de bomba en 1993
que creó un cráter en su base de 5 plantas de profundidad, de 6,7 m.
(22 pies) de ancho. Sin embargo, ambas torres fueron reducidas a
escombros después que se derrumbaron en nubes de humo y escombros
tras el accidente aéreo intencionado de los aviones en sus laterales
el 11 de septiembre de 2001. A pesar del daño inicial ocasionado por
los accidentes de aviación, las torres permanecieron en pie durante
más de una hora, e inicialmente parecían atestiguar la capacidad de
la ingeniería de la estructura. Sin embargo, los expertos
posteriormente concluyeron que el daño a la estructura de los
edificios fue producido en su mayor parte por los fuegos que
siguieron a los impactos, y que este daño fue evidentemente lo
bastante grave para sobrecargar las secciones inferiores de las
torres y finalmente producir el derrumbe de ambas torres. Richard
Behr, profesor de arquitectura en la Pennsylvania State University,
señaló que el retraso de aproximadamente una hora en el derrumbe de
las torres sugiere que el principal daño fue probablemente causado,
no por los propios choques de los aviones, sino por los fuegos que
ardían dentro de los dos edificios durante más de una hora después
de los accidentes. Estos fuegos, alimentados por los depósitos de
combustible presentes en los aviones, posiblemente ocasionados por
las vigas de acero presentes en los edificios al fundirse y perder
su rigidez. En el artículo de las noticias de la ABC titulado
"Final Collapse, Experts: Twin Towers were Designed to Withstand
High Impact" que aparece en Internet en
www.ABC-NEWS.com, el profesor Behr afirma que,
"Fue el fuego del impacto posterior el principal culpable".
Afirma además que, "Después del impacto, no hubo ninguna señal de
estrés y [a continuación], después de 1 hora de llamas, el acero
debilitado [condujo al] derrumbe". Miles de personas que habían
estado en las torres gemelas el 11 de Septiembre de 2001, perdieron
sus vidas, o fueron gravemente lesionadas por el humo, el fuego y/o
la caída de escombros, sufriendo grave inhalación de humo,
quemaduras y/o otras lesiones.
La causa más significativa de muerte en los
fuegos de edificios es el humo, que con frecuencia contiene gases
tóxicos, y que asciende al 73% de muertes relacionadas con oficinas
en 1990 según un informe de 1994 por la National Fire Protection
Association. El resto de las muertes fueron producidas por
quemaduras y caídas de estructuras de edificios.
El fuego puede propagarse sobre muchos
materiales que se encuentran en los edificios, tales como muros,
recubrimientos de suelos, elementos estructurales de madera,
molduras, ventanas y cubrimientos de paredes y muebles, produciendo
de este modo humos densos y con frecuencia mortíferos, que pueden
contener gases tóxicos.
Los mohos y el mildiu (tipos de hongos) son
microorganismos microscópicos y sencillos que pueden crecer
prácticamente en cualquier parte si tienen nutrientes adecuados,
humedad y temperaturas apropiadas. Las fuentes de alimentación de
los mohos y del mildiu incluyen madera, resinas de madera, pólenes
de árboles e inmundicias ricas en nutrientes. La mayoría de los
materiales encontrados en los hogares y otros edificios ayudarán al
crecimiento de mohos y mildiu si están húmedos. Sin embargo, los
mohos no pueden crecer en materiales secos, incluso si todas las
demás condiciones son ideales para su crecimiento. La cantidad de
humedad requerida para la concentración de hongos puede variar
dependiendo del material que sirve como sustrato para el organismo,
y del organismo. Sin embargo, el efecto de la humedad relativa es
indirecto, y cantidades muy pequeñas de humedad permitirán el
crecimiento de hongos. La humedad puede estar presente dentro de los
muros de los edificios, los tejados, áticos y desvanes por
gravedad, acción capilar, fuga de aire y/o difusión.
Las esporas de docenas de clases de mohos y del
mildiu están presentes en todo momento en el aire del interior y
del exterior. Estas esporas que son similares a semillas, son
microscópicas y, por lo tanto, son difíciles de detectar hasta que
forman colonias. Pueden posarse, germinar y crecer en cualquier
parte donde encuentren buenas condiciones de crecimiento. Pueden
crecer en suelos, plantas, materiales vegetales muertos, alimentos,
tejidos, papel y madera, así como en muchos otros materiales.
Para que las esporas de mohos y del mildiu
formen colonias visibles, necesitan alimento, humedad (por ejemplo,
aproximadamente humedad relativa del 75%), aire (oxígeno) y
temperaturas apropiadas (generalmente entre aproximadamente 4,4ºC
(40ºF) y aproximadamente 32ºC (90ºF). Dependiendo del moho o mildiu
específico, el crecimiento de las colonias puede ser casi de
cualquier color del blanco al negro. La mayoría de los mohos y
mildius domésticos, sin embargo, son negros, grises o de color del
carbón vegetal.
Los hongos depositados o que crecen en
superficies de materiales son capaces de generar partículas
(esporas) y emisiones en fase gas (VOC) y llegan a estar en forma
de aerosol. La esporulación de los hongos depende de la emisión de
aerosol para la propagación. Muchos factores, tales como la
actividad (energía para trasladarse), tasa de aire y humedad
relativa, afectan a la emisión y diseminación de hongos en el aire
en el interior de una fuente contaminada.
Los materiales de construcción típicos que son
sensibles al crecimiento de mohos incluyen baldosas, tejidos,
aislamiento, placas de tabiques, recubrimientos para suelos,
recubrimientos para paredes, pintura, muebles, madera y papel. La
humedad puede introducirse en estos materiales de construcción como
resultado del daño directo por el agua, por ejemplo, por tuberías
de agua reventadas, pérdidas por el tejado, inundaciones, y sucesos
similares, o indirectamente en barreras de vapor con variaciones de
temperatura marcadas, que pueden producir acumulación de agua.
El Stachybotrys chartarum es un hongo
saprofítico extendido, negro verdoso que produce esporas tóxicas
potencialmente peligrosas, y que puede crecer en materiales con un
alto contenido en celulosa y bajo de nitrógeno, tal como cartón
piedra, paneles de yeso, polvo y pelusa. Requiere altos niveles de
humedad (aproximadamente 94% de humedad relativa) y materiales que
contengan celulosa para el crecimiento. Se considera que es el más
peligroso de los hongos tóxicos encontrados en edificios húmeros, y
produce tricotecenos macrocíclicos, citotóxicos muy potentes junto
con una variedad de inmunosupresores y micotoxinas antagonistas del
receptor de endotelina. Este hongo se ha asociado con enfermedades
relacionadas con los edificios, y con la muerte de recién nacidos y
puede producir una enfermedad mortal en animales cuando se ingiere,
por ejemplo, en el heno mohoso. Los remedios recomendados para las
baldosas o paneles de muros colonizados extensamente con
Stachybotrys chartarum normalmente implica la sustitución
completa de estos materiales utilizando medidas protectoras. Los
estudios descritos en "Sanitation of Wallboard Colonized with
Stachybotrys chartarum" Current Microbiology, Vol. 39,
páginas 21-26 (1999), indican que las muestras
de referencia de las paneles de yeso no instaladas y las baldosas,
disponibles en distribuidores locales, pueden contener una biocarga
de referencia después de la fabricación y almacenamiento, que
incluyen el hongo Stachybotrys chartarum, que colonizará
superficies de estos materiales de construcción en condiciones de
mucha humedad.
Los mohos y mildius con frecuencia son muy
destructivos para los materiales (sustratos) sobres los que se
desarrollan. Con frecuencia producen manchas, descomposición
(putrefacción de materiales) y olores desagradables, a humedad. Si
las condiciones del moho permiten que exista un periodo en una
estructura de madera, la madera puede rápidamente debilitarse y
pudrirse. Los tejidos y el papel pueden dañarse o destruirse
gravemente en días por la humedad, las condiciones mohosas. Con
frecuencia, se requieren la reparación de las superficies de los
materiales, así como la restauración. Además, determinados
materiales dañados puede que no se puedan salvar.
Cuando las colonias de mohos o mildiu son
extensas, pueden producir bastantes esporas, y subproductos, que
son perjudiciales para la salud de los animales y seres humanos.
Muchos de los subproductos de mohos o mildiu son irritantes para la
piel, los ojos y las vías respiratorias. Además, muchos mohos
producen pequeñas toxinas moleculares (micotoxinas) que son
perjudiciales para la piel y venenosos si se ingieren o inhalan en
cantidad, envenenando a animales y seres humanos con riesgo grave o
extremo para la salud. Los mohos tóxicos incluyen, por ejemplo,
Stachybotrys, Aspergillis, y Penecillium. Algunos
mohos pueden producir enfermedades que ponen en peligro la vida en
condiciones de crecimiento y exposición correctas.
La United States Environmental Protection Agency
("EPA") informó en un documento publicado en el 2002, y
titulado "Children's Health Initiative: Toxic Mold" (localizado
en Internet en http://epa.gov.appcdwww/iemb/child.htm), que se
investigaron brotes de Stachybotrys chartarum relacionados
con muertes de niños en Cleveland, Ohio, y con serios problemas de
salud en otras regiones de los Estados Unidos. El hongo se investigó
por su relación con los problemas graves de salud de una familia que
vivía en un hogar dañado por el agua en Chicago, Illinois, y había
estado implicada en otros varios casos de enfermedad relacionada con
la vivienda. Un grupo de casos de hemorragia pulmonar
aguda/hemosiderosis había sido comunicado en Cleveland, Ohio, donde
veintisiete niños de hogares que padecían daños en la sangre se
pusieron enfermos, comenzando la enfermedad en enero de 1993. Se
produjeron 9 muertes.
En el pasado, con frecuencia ha sido imposible
controlar los mohos y el mildiu donde existen materiales con
humedad. Una familia (los Ballards), mientras vivían en Texas, se
demolió su hogar en 2002 como resultado de la infestación por mohos
que no pudo ser eliminada del hogar. El hijo de la familia padecía
permanentemente pulmones asmáticos cicatrizados, mientras que el
padre perdió su memoria, así como su trabajo. Antes de la
demolición de su hogar, el crecimiento del moho llegó a ser tan
extremo que la familia tuvo que utilizar filtros HEPA para entrar en
casa.
Los procedimientos tradicionales de limpieza de
mohos conllevan el lavado de la zona afectada con una solución de
lejía doméstica (una taza por galón de agua) que queda en contacto
con la superficie de la zona afectada durante un periodo de por lo
menos 15 minutos. Sin embargo, estos procedimientos con frecuencia
son prolongados y desagradables a causa de los olores producidos
por la solución de lejía. Además, con frecuencia es difícil
permitir que una solución de lejía quede en contacto durante un
periodo prolongado de tiempo con una zona afectada que está en
posición vertical. Además, este tipo de procedimiento de limpieza
puede ser completamente ineficaz.
Paneles de yeso y azulejos son de uso extendido
en los Estados Unidos, y en muchos otros países desarrollados, para
paredes y techos de interiores. El acabado de la superficie se
requiere generalmente para sustratos de panel de papel para cubrir
imperfecciones, tapar juntas, agujeros de clavos y/o otras
irregularidades. Las pinturas y recubrimientos de la primera capa y
de la de acabado se aplican generalmente por pulverización,
cepillado, frotamiento, rodillo o inmersión. Numerosos retardadores
de llama e inhibidores de mohos, pinturas o recubrimientos, en
lugar de penetrantes, se utilizan actualmente en un intento de
reducir la extensión de la llama, la generación de humos y/o
propiedades de crecimiento de mohos de materiales de construcción
para interiores. Aquellos que están familiarizados con la puesta en
práctica actual para el tratamiento de paneles para paredes
reconocerán que el tratamiento de la superficie se reserva
habitualmente para la aplicación no solamente de una cara del panel
para la pared, la cara que está frente al interior del recinto.
Es conocido en la técnica que las pinturas
retardadoras de la llama y los inhibidores de mohos pueden aplicarse
a la nueva construcción, sin recubrir, paneles de yeso de
producción en serie para intentar potenciar las propiedades
retardadoras de la llama y de resistencia a los mohos del muro en
seco. Sin embargo, uno de los inconvenientes de la aplicación del
retardador de llama, o del inhibidor de mohos, los recubrimientos de
superficie o pintura para la producción en serie, paneles de yeso
sin tratar es que sustrato de papel que fija la paneles de yeso
estará recubierto en superficie, pero no penetrará, y continúa
siendo la principal fuente de propagación de la llama o del
crecimiento de microbios, tales como mohos.
Es asimismo conocido en la técnica que las
pinturas retardadoras de la llama y las composiciones inhibidoras
de mohos pueden aplicarse al panel de yeso que debe restaurarse o
rehabilitarse a fin de intentar mejorar las propiedades
retardadoras de la llama e inhibidoras de mohos del muro en seco.
Sin embargo, uno de los inconvenientes de aplicar pinturas
retardadoras de la llama o inhibidoras de moho para la restauración
del acabado o la rehabilitación de paneles de yeso es que las capas
de pinturas presentes en el muro en seco, y la fijación del
sustrato de papel, no han sido penetradas por la capa de la
superficie de acabado recién aplicada de pintura retardadora de la
llama o de la composición inhibidora de mohos. Las capas de pintura
presentes en el panel de yeso, y la fijación del sustrato de papel,
por consiguiente, continúan siendo la principal fuente de
propagación de la llama o de crecimiento de microbios, tales como
los mohos.
La patente US nº 1.339.488 ("patente acabada
en 488") describe un procedimiento para los materiales fibrosos
a prueba de llamas utilizando una solución que contiene
preferentemente el 6% o más de borato soluble a la que se ha
añadido una proporción de un álcali, tal como carbonato potásico. En
cambio con los procedimientos y composiciones de la presente
invención, el procedimiento descrito por la patente acabada en 488
requiere una serie de etapas, y lleva mucho tiempo. También en
contraste con los procedimientos y composiciones de la presente
invención, la patente acabada en 488 no da a conocer ni sugiere nada
acerca de la inhibición de microbios en materiales, acerca de la
utilización de una sal de potasio de un ácido orgánico (o cualquier
porcentaje en peso de la misma), acerca de la utilización de un
tensioactivo (o cualquier porcentaje en peso del mismo), acerca de
la utilización de un compuesto inhibidor de microbios además de uno
u otros compuestos más con propiedades antimicrobianas (o cualquier
porcentaje en peso de los mismos), acerca de la utilización de un
componente para la detección (o cualquier porcentaje en peso de los
mismos), acerca de cualquier porcentaje en peso de un líquido
acuoso o acerca de las cantidades de aplicación descritas en la
presente memoria.
La patente US nº 6.335.308 ("la patente
acabada en 308") describe una composición de fertilizante acuoso
para plantas pulverizable que se afirma que estimula o elimina la
infestación de las plantas por determinados insectos, tales como
los áfidos. En contraste con los procedimientos y composiciones de
la presente invención, la patente acabada en 308 no da a conocer ni
sugiere nada acerca del retardo de la llama, acerca de la inhibición
de microbios en materiales, acerca de la utilización de una sal
potásica de un ácido orgánico (o cualquier porcentaje en peso de la
misma), acerca de la utilización de un tensioactivo (o cualquier
porcentaje en peso del mismo), acerca de la utilización de un
compuesto inhibidor de microbios (o cualquier porcentaje en peso del
mismo), acerca de la utilización de un componente para la detección
(o cualquier porcentaje en peso del mismo), acerca del porcentaje
en peso descrito en la presente memoria de una sal inorgánica
metálica alcalina, acerca del pH o acerca de las cantidades de
aplicación descritas en la presente memoria.
La patente US nº 4.756.839 ("patente acabada
en 839") describe una solución acuosa para la proyección (por
pulverización, bombeo, etc.) en un fuego existente que incluye
carbonato potásico, un compuesto que contiene boro, una sal de
potasio de un ácido orgánico con 1 a 6 átomos de carbono y agua, y
que se afirma que es eficaz en la extinción de incendios, por
ejemplo, fuegos de grasas en superficies de la cocina o fuegos de
carbón. En contraste con los procedimientos de la presente
invención en que se aplica una composición de la invención a un
material antes de que el material se exponga al fuego (o a
condiciones favorables para el crecimiento de microbios), las
composiciones descritas en la patente acabada en 839 no se emplean
hasta después que haya comenzado un fuego (para extinguir un
incendio existente). Además, la patente acabada en 839 no da a
conocer ni sugiere nada acerca de microbios, acerca de
tensioactivos (o cualquier porcentaje en peso de los mismos),
acerca de compuestos inhibidores de microbios (o cualquier
porcentaje en peso de los mismos), acerca de los componentes para
la detección (o cualquier porcentaje en peso de los mismos), o
acerca de los niveles de pH. Además, proporciona solamente
afirmaciones vagas referentes a la cantidad de la aplicación de las
composiciones descritas en la presente memoria para incendios.
Afirma, por ejemplo, en la columna 4, líneas 2 a 4, que "Tres
libras de la composición se aplicaron a 16 fuegos de grasa
independientes y los extinguieron".
La patente US nº 4.961.865 ("patente acabada
en 865") describe procedimientos y composiciones para inhibir la
combustión de la madera y de otros materiales celulósicos
impregnando los materiales con las composiciones. En contraste con
los procedimientos y composiciones de la presente invención, la
patente acabada en 865 no da a conocer ni sugiere nada acerca de la
utilización de una sal de potasio de un ácido orgánico (o de
cualquier porcentaje en peso de la misma), acerca de la utilización
de un tensioactivo (o de cualquier porcentaje en peso del mismo),
acerca de la utilización de un compuesto inhibidor de microbios,
además de uno u otros componentes más con propiedades
antimicrobianas (o de cualquier porcentaje en peso de los mismos),
acerca de un componente para la detección (o de cualquier
porcentaje en peso del mismo), acerca del porcentaje en peso
descrito en la presente memoria de una sal inorgánica metálica
alcalina o acerca de las cantidades de aplicación descritas en la
presente memoria.
La publicación de la solicitud de patente US
número 2003/0017565 A1 ("solicitud 0017565 A1") describe
procedimientos y composiciones para tratar un artículo poroso, tal
como madera, para proporcionar retardador de llama, prevenir la
corrosión, repelente de organismos y otras propiedades para los
mismos llevando a cabo reacciones enzimáticas de
macromolecularización en el artículo utilizando una enzima con
actividad oxidante de polifenol (obtenida por cultivo de un hongo)
en una zona de pH alcalino. Los procedimientos multietapa incluyen
un tratamiento de impregnación del artículo a presión o presión
reducida, después de las reacciones de macromolecularización y una
operación de blanqueamiento. En contraste con los procedimientos y
composiciones descritos en la solicitud 0017565 A1, los
procedimientos y composiciones de la presente invención son mucho
más sencillos y muchos más rápidos y son eficaces en el retardo de
la llama y del humo, y en la inhibición del crecimiento, formación
o depósito de microbios en materiales, sin utilización de una enzima
oxidante de polifenol (o cualquier enzima), un sustrato para dicha
enzima (o para cualquier enzima), o cualquier procedimiento o
reacción de macromolecularización enzimática. Además, en contraste
con los procedimientos y composiciones de la presente invención, la
solicitud 0017565 A1 no da a conocer ni sugiere nada hacer de
composiciones o procedimientos para inhibir el crecimiento de mohos
o de mildiu en los materiales, acerca de los porcentajes en peso de
tensioactivos descritos en la presente memoria, acerca de los
porcentajes en peso de sales orgánicas metálicas alcalinas descritas
en la presente memoria, acerca de la utilización de un componente
para detección (o cualquier porcentajes en peso del mismo) o acerca
de las cantidades de aplicación descritas en la presente
memoria.
La publicación de la solicitud de patente
europea nº 0 285 721 ("solicitud 0 285 721")
describe un procedimiento para proteger la madera contra el
crecimiento de hongos y del fuego, que comprende aplicar a la
superficie de madera una solución acuosa de carbonato sódico y
borato sódico. En contraste con los procedimientos y composiciones
de la presente invención, la solicitud 0 285 721 no da a conocer ni
sugiere nada acerca de la utilización de una sal de potasio o de un
ácido orgánico (o cualquier porcentaje en peso de la misma), acerca
de la utilización de un tensioactivo (o cualquier porcentaje en
peso del mismo), acerca de la utilización de un componente de
detección (o cualquier porcentaje en peso del mismo), acerca de un
porcentaje en peso descrito en la presente memoria de un compuesto
inhibidor de microbios o acerca de las cantidades de aplicación
descritas en la presente memoria.
La publicación de la solicitud de patente
internacional nº WO 02/06021 A2 ("solicitud WO 02/06021 A2")
describe composiciones que comprenden una composición de la fuente
de boro, una resina aglutinante de melanina y una resina activadora
de caseína de urea que se indica que protegen productos de madera
del ataque de las termitas, hongos, fuego y llama, y procedimientos
para utilizar estas composiciones. En contraste con los
procedimientos y composiciones descritos en la solicitud WO
02/06021 A2, los procedimientos y composiciones de la presente
invención, son mucho más sencillos y más rápidos, y son eficaces
para retardar la llama y el humo, y en la inhibición del
crecimiento, concentración o depósito de microbios en materiales,
sin la utilización de una resina aglutinante de melanina o de una
resina activadora de urea caseína. Además, en contraste con los
procedimientos y composiciones de la presente invención, la
aplicación WO 02/06021 A2 no enseña ni sugiere nada acerca de la
utilización de una sal inorgánica metálica alcalina además de la
utilización de una composición con fuente de boro (o cualquier
porcentaje en peso de las mismas), acerca de una sal de potasio de
un ácido orgánico (o cualquier porcentaje en peso de la misma),
acerca de la utilización de un tensioactivo (o cualquier porcentaje
en peso del mismo), acerca de los porcentajes en peso de un
compuesto inhibidor de microbios descrito en la presente memoria,
acerca de la utilización de un componente de detección (o cualquier
porcentaje en peso del mismo), o aproximadamente las cantidades de
aplicación descritas en la presente memoria.
Las solicitud de la aplicación de patente
internacional nº WO 00/00570 ("aplicación WO 00/00570")
describe un procedimiento para materiales de aislamiento contra la
llama realizados en materias primas renovables. Los materiales de
aislamiento se impregnan con una solución de impregnación acuosa que
contiene del 5 al 20% en peso de carbonato sódico y/o potásico como
agente contra las llamas y fungicida, y además con 2 al 10% en peso
de un tensioactivo como fungicida. En contraste con los
procedimientos y composiciones descritos en la solicitud WO
00/00570, los procedimientos y composiciones de la presente
invención son eficaces para retardar la llama y el humo, y en la
inhibición del crecimiento, concentración o depósito de microbios en
los materiales, sin utilización de un tensioactivo. Asimismo,
además de otras diferencias, en contraste con los procedimientos y
composiciones de la presente invención, la aplicación WO 00/00570 no
da a conocer ni sugiere nada acerca de la utilización de una sal de
potasio de un ácido orgánico (o cualquier porcentaje en peso de los
mismos), acerca de la utilización de un compuesto inhibidor de
microbios (o cualquier porcentaje en peso del mismo), o acerca de
las composiciones con un pH elevado. Como resultado de la sal de
potasio de un ácido orgánico que está presente en las composiciones
de la presente invención, estas composiciones permitirán
generalmente la liberación de componentes que destruyen las
reacciones de combustión a una temperatura menor y, por
consiguiente, más rápidamente, que las composiciones descritas en
la solicitud WO 00/00570.
Existen también diferencias significativas entre
los procedimientos y las composiciones de la presente invención y
la patente US nº 3.877.979, la patente US nº 4.234.340, la patente
US nº 4.303.726, la patente US nº 4.461.721, la patente US nº
4.610.881, la patente US nº 4.725.382, la patente US nº 4.816.186,
la patente US nº 5.399.190, la patente US nº 5.612.094, la patente
US nº 6.333.399, JP nº 2002-226828, JP nº
2000-108108, RU 2178029, y EP 0 636 461. Por
ejemplo, las composiciones descritas en muchas de estas patentes y
las solicitudes de patente publicadas requieren la utilización de
componentes especificados que no necesitan estar presentes en las
composiciones de la presente invención con objeto de que las
composiciones de la presente invención sean eficaces en el retardo
de la llama, y en la inhibición del crecimiento, el depósito o
concentración de microbios en los materiales.
Los artículos siguientes exponen compuestos a
base de potasio. Referencia I. "Suppression Mechanisms of
Alkali Metal Compounds", Halon Options Technical Working
Conference Proceedings (1999). Williams y Fleming, US Naval
Research Laboratories, observaron que las sales de potasio son 2 ó 3
veces más eficaces que las sales de sodio. Referencia II.
"Pyrogen Fire Suppression Grenades" Halon Options Technical
Working Conference Proceedings (1999). Berezovsky y Joukov, AES
International, Huntsville, Australia, observaron que los radicales
de potasio son muy activos, reaccionan con los "vehículos de la
cadena" OH, H y O, que se separan del área de fuego, destruyendo
de este modo la reacción de combustión. Referencia III.
"Full Scale Evaluation of the Water Mist Additive, QUAD - EX,
Back y Williams, Naval Research Laboratories", Halon Options
Technical Working Conference Proceedings (1999). QUAD - EX
extinguió fuegos por hidrocarburo en la escala completa en 20
segundos, mientras que la utilización de agua en base de
resistencia sola requirió más de 2 minutos para extinguir el fuego.
QUAD-EX es un compuesto químico acuoso a base de
potasio.
Los artículos siguientes exponen potasio
elemental, propiedades del pH o compuestos inhibidores
antimicrobianos. Referencia I. "Intersept®, A Fungistat
and Bacteriostat for Incorporation into Various Products",
Interface, Inc. (Kennesaw, GA 2002). Referencia II. La hoja
de datos de seguridad del material y la bibliografía para Polyphase
P-100, Troysan Biocide Polyphase Products, Troy
Corporation (Floram Park, NJ2001). Referencia III. "Osmo
Regulatory Mechanisms", McGraw Hill Encyclopedia of Science and
Technology (8^{a} edición, McGraw Hill Book Company, Nueva York,
1997). Esta referencia indica que el sodio y el potasio hallan un
equilibrio isotónico en las membranas plasmáticas de las paredes
celulares de plantas o de hongos. Además indica que, si la membrana
está expuesta a una solución hipertónica de potasio en exceso, la
célula libera sodio, produciendo la destrucción del margen de la
célula con membrana. Con contracción, la célula se vuelve agrietada.
Es conocido a partir del documento DE 41 08 341, un agente para la
extinción del fuego para Fine de clase A pero que no expone sobre
microbios o una inhibición de los mismos.
Existe necesidad actualmente en la técnica de
una doble acción, propiedad combinada, composiciones penetrantes
que pueden aplicarse por separado o independientemente a materiales
de construcción de interiores sin tratar y/o finalmente acabados
para reducir la propagación de la llama, y/o la cantidad o densidad
del humo, y los gases tóxicos producidos, cuando los materiales se
exponen al fuego, y para inhibir el crecimiento, concentración o
depósito de microbios, tal como el moho o el mildiu, en los
materiales cuando se exponen a condiciones que son favorables para
el crecimiento de microbios. Actualmente también hay necesidad de
mejorar los procesos disponibles actualmente para la aplicación de
un retardador de llama y de sustancias para la inhibición de mohos
para materiales de construcción de interiores destinados a nueva
construcción, así como para interiores reformados o rehabilitados.
Sería ventajoso para la reducción de la propagación de la llama y
del crecimiento de mohos tratar ambas caras de un papel que se fija
a un panel para la pared u otro material.
La presente invención proporciona composiciones
de materiales que, cuando se aplican a superficies, u otros
componentes, antes de la exposición al fuego, o antes de o después
de la exposición en condiciones favorables para el crecimiento de
microbios, o cuando se añaden, o se mezclan con, los materiales
durante su fabricación u otra producción, reducen favorablemente la
cantidad de quemado que ocurre a los materiales, y/o la cantidad o
densidad de humo y gases tóxicos producidos por los materiales,
cuando los materiales se exponen al fuego, y también inhiben el
crecimiento, la concentración o el depósito de microbios en los
materiales cuando los materiales se exponen a condiciones
favorables para el crecimiento de microbios. De manera ventajosa,
como resultado de la naturaleza muy soluble de los componentes
activos que están presentes en las composiciones, tal como potasio,
las composiciones de la invención, que son dispersiones acuosas,
están generalmente más concentradas que otras soluciones conocidas,
lo que permite una cantidad significativamente mayor de componentes
activos que estén presentes en la misma cantidad de líquido. Debido
a que los componentes activos presentes en las composiciones
llegarán a estar muy concentrados en un líquido acuoso, cuando las
composiciones se aplican a las superficies de materiales, tal como
muro en seco, estos componentes activos estarán presentes en éstos
de una manera más concentrada en comparación con otras soluciones
conocidas. Además, las composiciones de la invención favorablemente
son rentables y pueden manipularse y aplicarse sin necesidad de
elaborar precauciones de seguridad.
La presente invención proporciona asimismo
procedimientos para aplicar las composiciones de la invención, a
materiales. Las composiciones y procedimientos de la presente
invención deberían reducir, o prevenir, la pérdida de, o lesión o
daño a, la vida y/o protección como consecuencia de incendios,
inundaciones, tormentas, varios actos de naturaleza o sucesos
similares.
La aplicación de la doble acción, penetración,
propiedad combinada, composiciones retardadoras de la llama e
inhibidoras de microbios para superficies sin tratar, así como para
superficies de la primera capa y de la capa de acabado, para
reducir la extensión de la llama y para inhibir el crecimiento,
concentración o depósito de microbios en las superficies, que
impactan las paredes y los techos interiores se demuestra en los
ejemplos presentados en la presente memoria.
La presente invención proporciona composiciones
de doble acción, con propiedad combinada para la aplicación a un
material antes de la exposición del material a la llama, o antes o
después de una exposición del material a condiciones favorables
para el crecimiento de microbios según la reivindicación 1. Cuando
las composiciones en la invención se aplican de manera apropiada a
un material antes de que el material se exponga al fuego, o antes o
después de la exposición del material a condiciones favorables para
el crecimiento de microbios, estas composiciones reducen la
cantidad de quemado que se produce en el material, y/o reduce la
cantidad o densidad de humo o de gases tóxicos producidos por el
material, cuando el material se expone al fuego. También inhiben el
crecimiento, la concentración o el depósito de microbios en el
material (o cantidades reducidas ya presentes en el mismo).
La presente invención proporciona también
procedimientos según la reivindicación 31, para reducir el quemado
y/o las cantidades o densidad de humo o gases tóxicas producidos
por, un material que está expuesto al fuego, y para inhibir el
crecimiento, concentración o depósitos de microbios en un material
que está expuesto a condiciones favorables para el crecimiento de
microbios, que comprende aplicar una composición de la presente
invención al material por lo menos una vez antes de que el material
se exponga al fuego, o antes o después de que se exponga a
condiciones favorables para el crecimiento de microbios.
Por consiguiente, un objetivo de la presente
invención consiste en aplicar un retardador de la llama penetrante
de doble acción, con propiedades combinadas y una composición
inhibidora de mohos, por ejemplo, cepillado, frotamiento, por
pulverización o inmersión, utilizando tratamientos sucesivos de la
composición, a un material, tal como un material para la
construcción de interior de la serie de producción sin recubrir y/o
un material para la construcción de interior de una primera capa o
de capa de acabado, antes de que el material se exponga al fuego
y/o antes o después de que el material se exponga a condiciones
favorables para el crecimiento de microbios. La aplicación
apropiada de esta composición al material generalmente reducirá de
manera eficaz la cantidad de combustión que ocasiona que el
material propague la llama, la cantidad o densidad de humo o gases
tóxicos producidos por el material y/o el crecimiento, concentración
o depósito de microbios en el material cuando el material se expone
al fuego y/o a condiciones favorables para el crecimiento de
microbios (o cuando un crecimiento, concentración o depósito de
microbios está ya presente en el material). Este objetivo de la
invención se consigue generalmente aplicando uno o más tratamientos
sucesivos de una composición química retardadora de la llama de
doble acción, inhibidora de microbios, de la presente invención al
material por lo menos una vez antes de que el material se exponga
al fuego, o antes o después de que el material se exponga a
condiciones favorables para el cultivo de microbios, a una tasa de
3,785 \ell (1 galón) por 9,29 a 92,9 m^{2} (100 a 1.000 pies
cuadrados) del material.
Otro objetivo de la invención consiste en
incluir en la composición un compuesto antimicrobiano, inhibidor de
mohos que es un producto comercial registrado.
Estos y otros objetivos y características de la
presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción
detallada siguiente de las formas de realización preferidas de la
invención.
La presente invención se pondrá más claramente
de manifiesto haciendo referencia a la descripción detallada
siguiente de las formas de realización preferidas de la
invención.
En aras de claridad, se definen varios términos
y frases utilizados en toda la presente memoria y en las
reivindicaciones adjuntas de la manera publicada a continuación. Si
un término o frase utilizada en la presente memoria o en las
reivindicaciones adjuntas, no está definido a continuación, el
término o frase se le debería dar su significado habitual.
La frase "a" una tasa de aproximadamente
3,785 l (1 galón) por aproximadamente 9,29 a 92,9 m^{2} (100 a
aproximadamente 1.000 pies cuadrados) del material tal como se
utiliza en la presente memoria significa que aproximadamente 3,785
\ell (1 galón) de una composición de la invención se aplica a
aproximadamente 9,29 a 92,9 m^{2} (100 a aproximadamente 1.000
pies cuadrados) del material, e incluye todos los equivalentes de
esta tasa, alguno de los cuales se presenta a continuación:
Los términos "aplicado", "aplicar" y
"aplicación" tal como se utiliza en la presente memoria en
relación con una composición de la presente invención significan:
(a) la adición y/o mezclado de una composición de la invención con
un material durante la fabricación u otra producción del material de
una manera que produzca la composición que está presente en una o
más de las superficies del material a las tasas de aplicación
descritas en la presente memoria, preferentemente estando cubiertas
las superficies del material en su totalidad; (b) El tratamiento o
la impregnación de un material con una composición de la invención
colocando o extendiendo la composición en o sobre el material,
cubriendo preferentemente una o más de las superficies del material
en su totalidad, por ejemplo, por pulverización, frotamiento,
pintado, cepillado, a rodillo, inmersión, empapamiento u otros
medios conocidos por los expertos en la materia; o (c) el
tratamiento de un material y cualquier otra manera que dé como
resultado una composición de la invención que está colocada,
depositada o extendida en una o más de las superficies del
material, preferentemente en su totalidad a las tasas de aplicación
descritas en la presente memoria.
La abreviatura "ATCC" tal como se utiliza
en la presente memoria se refiere a la American Type Culture
Collection (Rockville, MD).
La frase "que está expuesto a" tal como se
utiliza en la presente memoria significa que se poner en presencia
de, cerca de, o en contacto con.
Los términos "quemar" y "quemado" tal
como se utiliza en la presente memoria significa la producción de
calor, luz y/o combustión, por ejemplo, consumiéndose (ardiendo sin
llama o a fuego lento), carbonizándose, abrasándose, por la
producción de una llama, o por la propagación del rescoldo o de una
llama (un aumento del área en la que, o de la profundidad en la
que, el rescoldo o una llama está presente) o que el material se ha
quemado durante el transcurso ininterrumpido del quemado.
El término "carbón vegetal" tal como se
utiliza en la presente memoria significa una sustancia o estado que
resulta en o cerca de la superficie de un sustrato inflamable en la
combustión incompleta del sustrato inflamable, y que tiene
capacidad para reducir inflamabilidad y/o liberación de calor
aislando el sustrato inflamable del calor, la combustión y/o el
fuego, reduciendo de este modo a propagación de la llama y/o la
penetración y, de este modo, la producción de humo y gases
tóxicos.
Los términos "carbonizado" y
"calcinación" tal como se utilizan en la presente memoria
significa el acto de producir carbón vegetal.
El término "combustión" tal como se utiliza
en la presente memoria significa un cambio químico, especialmente
oxidación, acompañado generalmente por la producción de calor y
luz.
El término "composición" tal como se
utiliza en la presente memoria significa un producto que da como
resultado la combinación de más de un ingrediente.
La frase "condiciones favorables para el
crecimiento de microbios" tal como se utiliza en la presente
memoria significa las condiciones de humedad, temperatura,
suministro de alimento, oxígeno, crecimiento de microbios presentes
y/o condiciones similares que estimulan (facilitan o permiten la
iniciación o continuación de) el crecimiento, concentración o
depósito de uno o más tipos diferentes de microbios, tales como el
moho o el mildiu, o colonias de los mismos, sobre un sustrato, tal
como un material, como son conocidos por los expertos en la
materia.
El término "fuego" tal como se utiliza en
la presente memoria significa una reacción química que libera calor
y/o luz, y que con frecuencia es rápida y persistente, por ejemplo,
la combinación exotérmica de un sustrato combustible con
oxígeno.
Los términos "inhibir", "inhibiendo" e
"inhibición" en relación con el crecimiento de microbios sobre
un material al que se ha aplicado una composición de la invención,
y que ha sido expuesto anterior, simultánea o posteriormente a
condiciones favorables para el crecimiento de microbios significa
que: (a) el número de microbios, de colonias de los mismos, que
crecen, se concentran o depositan, o permanecen sobre el material es
menor que el que habría ocurrido en las mismas circunstancias y
condiciones con un material que es el mismo, pero que tenía una
composición de la invención aplicada a él; y/o (b) el tiempo que
transcurre para que los microbios, o colonias de los mismos,
crezcan, formen o se concentren o depositen en el material es
inferior a la que habría ocurrido en las mismas circunstancias y
condiciones con un material que es el mismo, pero que no tenía una
composición de la invención aplicada a él. Dichos resultados pueden
ser determinados por los procedimientos conocidos por los expertos
en la materia, tales como por los métodos ASTM
G21-96, ASTM 3273-94, ASTM
3274-95 y AATCC descritos en la presente memoria.
Esta inhibición puede que no produzca microbios, ni colonias de los
mismos, creciendo, formando, llegando a concentrarse o a
depositarse o permaneciendo en el material, o siendo visible el
material por una ampliación de potencia 6x o mayor.
El término "material" tal como se utiliza
en la presente memoria significa cualquier tipo de material, o un
componente de dicho material, como es conocido por los expertos en
la materia, que puede utilizarse en la industria de la
construcción, que es capaz de quemarse parcial o totalmente y/o que
tiene por lo menos un tipo de microbio (o colonia del mismo) crece
o se concentrará o depositará, en éste, y que es, se coloca o se
colocará en una estructura, tal como un edificio (casa, casa
unifamiliar pareada, piso, apartamento, dúplex, hotel, motel,
escuela, tienda de comestibles, gran almacén, gasolinera, negocios,
edificio de oficinas, planta de fabricación, restaurante, clínica,
hospital, teatro, etc.), o una parte de una estructura, tal como un
ático, espacio peatonal o sótano, de manera que sus superficies no
estén expuestas a la lluvia, nieve, aguanieve o a otros elementos
ambientales o líquidos en una cantidad que debería ser suficiente
para hacer ineficaces (lavar, disolver, eliminar o sino hacer
ineficaces) los sólidos activos, tales como las sales, que pueden
estar presentes en una dispersión acuosa aplicada a sus superficies,
o que podrían ser determinadas fácilmente por los expertos en la
materia. Preferentemente, el material no estará expuesto a la
lluvia, nieve, aguanieve o elementos medioambientales similares o
líquidos, y estará colocado en el interior de las partes de una
estructura u otras porciones de la estructura que no están
expuestos a condiciones medioambientales, tales como la lluvia. El
material puede estar en un nuevo estado, en un estado "en
bruto" (sin pintar, recubierto o sino tratado de cualquier
manera), o puede estar en estado "tratado" (conteniendo, por
ejemplo, una, dos, tres, cuatro, cinco o más capas de pintura u
otros recubrimientos, compuestos o posiciones), y preferentemente es
poroso, y tiene una o más superficies que pueden estar penetradas
por las composiciones de la presente invención. Ejemplos del
material incluyen, pero no se limitan a, paredes, placas para la
construcción de tabiques (las caras delantera y trasera, y otras
partes, del panel de yeso y otros tipos de panel para la pared),
varios tipos de papel (incluyendo el Kraft u otro papel unido a la
cara delantera o trasera del panel para la pared), aglutinante de
papel para tablero, pulpa de papel, recubrimientos para la pared,
tablero de fibras, techos, baldosas para el techo, recubrimientos
para el techo, suelos, baldosas para suelos, recubrimientos para
suelos, pinturas, mobiliario, varios tipos de maderas y madera (y
otros materiales celulósicos), pulpa para la madera, hormigón,
textiles, aislamientos, otras composiciones utilizadas para producir
las paredes o techos de los interiores de edificios, compuestos
para juntas, cinta para juntas, otros tipos de cinta u otros
sustratos porosos y materiales similares. Cuando el material es el
panel de yeso puede ser, por ejemplo, nueva construcción, sin
recubrir, paneles de yeso de serie de producción o paneles de yeso
que ha sido pintadas previamente (con una, dos, tres, cuatro,
cinco, seis o más capas de pintura) y que debe restaurarse y/o
rehabilitarse, por ejemplo, pintando además (la aplicación de una o
más capas adicionales de pintura al panel de yeso). Si ninguna de
las superficies del material (por ejemplo, acero que ha sido
recubierta con una protección no orgánica y que se emplea para
producir soportes de acero) puede proporcionar una fuente de
alimentación para por los menos un tipo de microbio, el material
puede no ser capaz de tener por lo menos un tipo de crecimiento de
microbio, o llegar a concentrarse o depositarse, sobre éste. Sin
embargo las superficies metálicas, tal como acero, que están
parcial o totalmente cubiertas por el suelo, suciedad o polvo del
ambiente, contienen una fuente de alimento para microbios y, de
este modo, serían capaces de tener por lo menos un tipo de
crecimiento de microbios, o llegar a depositarse en los mismos.
El término "metal" tal como se utiliza en
la presente memoria en relación con los componentes de las
composiciones de la presente invención significa cualquier elemento
que forme iones positivos cuando sus compuestos están en solución o
dispersión, y cuyos óxidos forman hidróxidos, en lugar de ácidos,
con agua, por ejemplo, hierro, cobre, cobalto, potasio, sodio y
otros elementos enumerados en la Tabla Periódica.
El término "microbios" tal como se utiliza
en la presente memoria significa organismos vivos diminutos que
pueden crecer, formar colonias o llegar a concentrarse o
depositarse, sobre un material, y que pueden ser capaces de producir
una o más enfermedades en seres humanos y/o animales e incluyen, por
ejemplo, varios tipos de bacterias, protozoos y hongos (incluyendo
mohos y mildiu, tales como las bacterias Escherichia coli,
Saccharomyces cerevisiae, Legionella pneumophila (y otras
especies de Legionella) y Staphylococcus aureus, y los
hongos Aspergillus niger (ATCC nº 9642), Penicilum
pinophilum (ATCC nº 11797), Chastomium globosum (ATCC nº
6205), Gilociadium virorx (ATCC nº 9645), Aureobasidium
pullulans (ATCC nº 15233), Aspergillus flaviceps,
Aspergillus flavus, Acromonium sulcum, Ascotrichum
lusitanica, Stachybrotrys chartarum, Bacillus
megaterium, Aspergillus nidulans, Botrytis
cinerea, Myrothecium roridum o Myrothecium
verrucaria. En la publicación de la solicitud de patente número
US 2003/0017565 A1 están presentes más ejemplos de bacterias y
hongos.
El término "humedad", tal como se utiliza
en la presente memoria, significa lo mojado o húmedo que puede
encontrarse o sino detectarse en forma de vapor en la atmósfera, o
como líquido presente en las superficies de los objetos. La humedad
puede contener, por ejemplo, agua, sustancias a base de agua o
soluciones, u otras sustancias que pueden estar presentes en forma
de vapor en la atmósfera, o como líquido presente en las superficies
de los objetos depositados por pulverización, inmersión o
condensación en el aire.
El término "moho" tal como se utiliza en la
presente memoria significa cualquier grupo grande de parásitos,
saprofitos u otros hongos que pueden producir la concentración o
depósito de crecimiento, mohosidad y/o mildiu, y que existe como
formas unicelulares (levaduras), o multicelulares u otras formas,
tales como colonias filamentosas. Ejemplos de mohos incluyen, pero
no se limitan a, Bacillus, Mucor, Penicillium, Rhizopus,
Stachybotrys y Aspergillus.
Los términos "reducir", "que reducen",
"retardar" y "que retardan" tal como se utiliza en la
presente memoria en relación con el quemado de un material al que
se ha aplicado previamente una composición de la invención (se ha
aplicado antes del quemado del material), o en relación con la
cantidad o densidad de humo y/o gases tóxicos producidos por el
material al que se ha aplicado previamente una composición de la
invención y que está ardiendo (se ha aplicado antes de la
combustión del material), significa que: (a) la cantidad de
combustión de, llama propagada sobre o por, y/o el calor liberado
por, el material, y/o la cantidad o densidad de humo y/o gases
tóxicos producidos o generados por el material ardiendo, es inferior
a la que habría ocurrido en las mismas circunstancias y condiciones
con un material que es el mismo, pero que no tenía una composición
de la invención aplicada a él; y/o (b) el tiempo que tarda en
consumirse, y/o propagarse una llama en o a través del material,
y/o sino para que el material arda, y/o para que el humo y/o los
gases tóxicos que se producen o se generan en el material cuando
está ardiendo, es inferior a la que habría ocurrido en las mismas
circunstancias y condiciones con un material que es el mismo, pero
que no tenía una composición de la invención aplicada a él. Dichos
resultados pueden ser determinados por los procedimientos conocidos
por los expertos en la materia, tal como por los diversos
procedimientos de ensayo publicados por la American Society for
Testing and Materials, o por Underwriters Laboratories, Inc. y
otros métodos de ensayo similares conocidos, por ejemplo, Método de
Ensayo ASTM-E84-97a, Método de
Ensayo ASTM-E119, Método de Ensayo
ASTM-E-84, Método de Ensayo UL
723, Método de Ensayo NFPA 255, Método de Ensayo
UBC8-2 o Método de Ensayo NFPA265. (Para cada una
de las anteriores llamas propagadas, el desarrollo del humo y otras
pruebas de resistencia del fuego, una clasificación proporciona
orientaciones a un arquitecto, constructor u oficial del código de
construcción. Esto permite la selección de paredes, pisos, techos y
otros montajes que potencialmente contendrán o reducirán los daños
y la destrucción causada por, fuegos, permitiendo que ocurra con más
seguridad la evacuación de ocupantes del edificio, y previniendo
que ocurran daños a los materiales en una parte del edificio, o que
se produzcan daños, en cualquier lugar del edificio. Los resultados
de estas pruebas se esbozan normalmente en la especificación de un
producto, y alto rendimiento, normalmente significa que el producto
puede utilizarse en aplicaciones críticas para el fuego).
El término "tensioactivo", tal como se
utiliza en la presente memoria significa cualquier compuesto que
tenga capacidad para reducir la tensión superficial cuando se
disuelve o se dispersa en agua, o en soluciones o dispersiones a
base de agua, y/o que reduce la tensión interfacial entre dos
líquidos, o entre un líquido y un sólido, e incluye detergentes,
agentes humectantes y emulsionantes.
El término "textiles" tal como se utiliza
en la presente memoria significa ropas, tejidos, alfombras y géneros
tejidos o materiales tejidos incluyendo, pero sin limitarse a,
cortinas, otros tipos de tratamientos para ventanas, sábanas,
alfombras y moquetas. NEODOL es una denominación comercial de
productos químicos para estructuras, Tergitol es una marca
comercial registrada de un tensioactivo de DOW e Intersept una marca
comercial registrada de una preparación antimicrobiana de Interface
Inc. empresa de EE.UU.
En un aspecto, la presente invención proporciona
una aplicación de una composición al material que comprende: (a)
por lo menos una sal inorgánica de metal alcalino, en la que la sal
inorgánica de metal alcalino está presente en la composición en una
cantidad comprendida entre el 5% y el 45% en peso; (b) por lo menos
una sal de potasio de un ácido orgánico, en la que la sal de
potasio de un ácido orgánico está presente en la composición en una
cantidad comprendida entre el 5% y el 50% en peso; (c) por lo menos
un compuesto que contiene boro, en el que el compuesto que contiene
boro está presente en la composición en una cantidad comprendida
entre el 0,1% y el 10% en peso; (d) por lo menos un tensioactivo, en
el que el tensioactivo está presente en la composición en una
cantidad comprendida entre el 0,1% y el 5% en peso; (e) por lo menos
un compuesto inhibidor de microbios, en el que el compuesto
inhibidor de microbios está presente en la composición en una
cantidad comprendida entre el 0,1% y el 6% en peso; (f)
opcionalmente, por lo menos un componente para detección, en el que
el componente para detección está presente en la composición en una
cantidad comprendida entre aproximadamente 0% a aproximadamente 10%
en peso; y (g) un líquido acuoso, en el que el líquido acuoso está
presente en la composición en una cantidad que lleva el porcentaje
en peso de la composición al 100%, en el que la composición tiene
un pH comprendida entre 7,1 y 14, y en el que la composición, cuando
se aplica al material, reduce la cantidad de combustión que ocurre
en el material, o la cantidad o densidad de humo producida por el
material, cuando el material se expone posteriormente al fuego, y
cuando la composición se aplica a un material antes, durante o
después de que el material se exponga a condiciones favorables para
el crecimiento de microbios, reduce o inhibe el crecimiento de
microbios en el material cuando el material se expone a condiciones
favorables para el crecimiento de microbios.
En otro aspecto, la presente invención
proporciona un procedimiento para reducir el quemado de, o la
cantidad o densidad de humo producido por, un material que está
expuesto al fuego, y para inhibir o reducir el crecimiento de
microbios en un material que está expuesto a condiciones favorables
para el crecimiento de microbios, que comprende aplicar por lo
menos una aplicación de una composición al material antes de que el
material se exponga posteriormente al fuego y antes, durante o
después de que el material se exponga a condiciones favorables para
el crecimiento de microbios, a una tasa de 3,785 \ell (1 galón)
por 9,29 a 92,2 m^{2} (100 a 1.000 pies cuadrados) del material,
en el que la composición comprende: (a) por lo menos un sal
inorgánica de metal alcalino, en el que la sal inorgánica de metal
alcalino está presente en la composición en una cantidad comprendida
entre el 5% y el 45% en peso; (b) por lo menos una sal de potasio
de un ácido orgánico, en la que la sal de potasio de un ácido
orgánico está presente en la composición en una cantidad comprendida
entre el 5% y el 50% en peso; (c) por lo menos un compuesto que
contiene boro, en el que el compuesto que contiene boro está
presente en la composición en una cantidad comprendida entre el 0,1%
y el 10% en peso; (d) por lo menos un tensioactivo, en el que el
tensioactivo está presente en la composición en una cantidad
comprendida entre el 0,1% y el 5% en peso; (e) por lo menos un
compuesto inhibidor de microbios, en el que el compuesto inhibidor
de microbios está presente en la composición en una cantidad
comprendida entre el 0,1% y el 6% en peso; (f) opcionalmente, por
lo menos un componente para detección, en el que el componente para
detección está presente en la composición en una cantidad
comprendida entre el 0% y el 10% en peso; y (g) un líquido acuoso,
en el que el líquido acuoso está presente en la composición en una
cantidad que lleva el porcentaje en peso de la composición al 100%,
en el que la composición tiene un pH comprendido entre 7,1 y 14.
La propiedad combinada, doble acción, las
composiciones químicas retardadoras de la llama e inhibidoras de
mohos de la presente invención comprenden por lo menos un sal
inorgánica de metal alcalino, en por lo menos una sal de potasio de
un ácido orgánico y un líquido acuoso. Aunque no necesitan estar
presentes en las composiciones otros componentes o ingredientes
para ser eficaces en el retardo de la llama durante, o en la
inhibición del crecimiento, concentración o depósito de microbios
en, los materiales a los que se ha aplicado de manera apropiada,
estas composiciones opcionalmente, pero preferentemente, contienen
uno o más compuestos que contienen boro, uno o más tensioactivos
(preferentemente que tienen capacidad para favorecer (iniciar o
aumentar) la penetración de otros componentes en un material), uno
o más compuestos inhibidores de microbios (tales como inhibidores
de mohos) y uno o más componentes de detección. Las composiciones de
la invención pueden, contener también, otros componentes o aditivos
adecuados, por ejemplo, agentes de espesamiento o agentes de
humectación adicionales. Todos los componentes empleados para
producir las composiciones de la invención están compuestos
conjuntamente para formar una dispersión de los productos químicos
en el líquido acuoso, dando como resultado composiciones con un pH
alcalino (un pH de 7,1 o superior).
La composición más preferida de la presente
invención contiene carbonato potásico en una cantidad del 35% en
peso, acetato potásico en una cantidad del 13% en peso, ácido bórico
en una cantidad del 2% en peso, cloruro de isodeciloxipropil
dihidroxi, metil amonio en una cantidad del 0,5% en peso, y
carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo en una cantidad del 0,7% en peso, siendo el resto del
porcentaje en peso de la composición agua, y tiene un nivel de pH
superior a 12.
Las composiciones de la presente invención
contienen por lo menos una (una, dos, tres o más) sal inorgánica de
metal alcalino, soluble en agua que es preferentemente no degradable
por el oxígeno y, por lo tanto, permanece estable durante un
periodo prolongado de tiempo, en una cantidad (combinada) que es
suficiente para interferir con, y de este modo reducir, o prevenir
completamente, reacciones de oxidación (reacciones en las que el
oxígenos se combinan químicamente con otras sustancias), incluyendo
las requeridas para la combustión de materiales. Los radicales
metálicos, tales como radicales de potasio, que está presentes en
las sales inorgánicas de metal alcalino reaccionan con los
"vehículos en cadena" OH, H y O, cada uno de los cuales soporta
el proceso de combustión, que eliminan de las zonas del fuego,
afectando de este modo las reacciones del fuego. Además, los átomos
de carbono y oxígeno presentes en las sales inorgánicas del metal
alcalino producen dióxido de carbono y monóxido de carbono durante
la combustión y retardan la propagación del fuego interfiriendo con
las reacciones de oxidación. La cantidad de sal inorgánica de metal
alcalino que está presente en las composiciones de la invención
oscila entre el 5% y el 45% en peso y preferentemente oscila entre
el 30% y el 42% en peso, y más preferentemente está en una cantidad
del 35% en peso.
La interferencia del componente de la sal
orgánica del metal alcalino de las composiciones de la invención
con reacciones de oxidación ayuda a las composiciones a reducir la
propagación de la llama por todas partes, y/o la densidad o
cantidad de humo o gases tóxicos producidos por, los materiales a
los que se ha aplicado, y que se exponen posteriormente al fuego.
El componente de la sal orgánica del metal alcalino de las
composiciones de la invención ayuda también a las composiciones a
inhibir o reducir el crecimiento, concentración o depósito de
microbios, o de las colonias de los mismos, en las superficies de
los materiales a los que se ha aplicado, y que están expuestas a
condiciones favorables para el crecimiento de microbios. La sal
inorgánica del metal alcalino parece disolver la quitina
(polipéptido lineal de alto peso molecular de unidades de
N-acetil-D-glucosamina
unidas por enlaces \beta-D (1\equiv4) que
funciona como un polisacárido estructural y que es abundante en
hongos) contenida en las paredes celulares de los microbios, tales
como los micelios de los hongos, o disolver la lignina
(constituyente no-carbohidrato, con enlace natural
que es un polímero complejo tridimensional de fenilpropano o
propilbenceno) presente en las paredes celulares de los hongos, cada
uno de las cuales produce la descomposición de la integridad de la
pared celular y produce la muerte celular. Se ha determinado que,
cuando las células se sumergen en una solución que contiene
hidróxido potásico, las células se limpian (la materia extraña se
elimina de las células), se contrae (como resultado de la
deshidratación) y deja de propagarse. Se ha determinado también que
puede añadirse glicerina a las células contraídas para prevenirlas
de la muerte (estando en estado "agrietado").
El componente de la sal inorgánica del metal
alcalino de las composiciones de la invención contiene
preferentemente uno átomo de carbono. Por lo tanto, no incluye
cloruro sódico o cloruro potásico.
Por varias razones, no es deseable que el
cloruro sódico o el cloruro potásico (u otros compuestos que
contienen halógenos) esté presente en las composiciones de la
presente invención. En primer lugar, cuando está presente en
condiciones de combustión, el cloro (que está presente tanto en el
cloruro sódico como en el cloruro potásico) y otros halógenos
producen gases ácidos a base de halógeno, tales como HCl, HBr y HF,
que son tóxicos para los seres humanos y animales. En segundo
lugar, la inclusión de uno o ambos de estos compuestos en las
composiciones de la invención producirían de forma indeseable
cationes que potencialmente competirían con los cationes presentes
en el componente de la sal inorgánica del metal alcalino de las
composiciones por los puntos de reacción en los vehículos de la
cadena, reduciendo de este modo la cantidad de cationes presentes en
el componente de la sal inorgánica del metal alcalino de las
composiciones que podrían reaccionar con los vehículos de la cadena.
En tercer lugar, el sodio presente en el cloruro sódico podría
interferir de manera indeseable con la "bomba" de
sodio-potasio del ATT que está presente en las
esporas de los hongos (expuesto con detalle más adelante).
Algunas sales inorgánicas adecuadas de metal
alcalino, solubles en agua, que son conocidas por los expertos en
la materia, y/o que se determinan fácilmente en las fuentes
conocidas por los expertos en la materia, tales como "Langs
Handbook of Chemistry" (Decimotercera edición, McGraw Hill Book
Company, Nueva York, 1985), pueden utilizarse en las composiciones
de la presente invención. Los ejemplos generales de estas sales
inorgánicas de metal alcalino incluyen, pero no se limitan a,
carbonatos, sulfatos, nitratos, fosfatos, o cualquier combinación
de los anteriores de potasio, sodio, litio, rubidio, cesio y
francio. No incluyen, sin embargo, sales inorgánicas de metales
alcalinotérreos, tales como las sales inorgánicas de magnesio;
calcio, berilio, estroncio, bario, radio, escandio, itrio, lantano
o actinio. Si las sales inorgánicas de metales alcalinos están
incluidas como componente en las composiciones de la invención,
deberían estar incluidas como un componente opcional además de las
sales inorgánicas de metales alcalinos.
Ejemplos específicos de sales inorgánicas de
metal alcalino que pueden utilizarse en las composiciones de la
presente invención incluyen, pero no se limitan a, tetraborato
potásico, carbonato potásico, sulfato potásico, nitrato potásico,
fosfato potásico, carbonato sódico, sulfato sódico, nitrato sódico,
fosfato sódico, carbonato de litio, sulfato de litio, nitrato de
litio, fosfato de litio, carbonato de rubidio, sulfato de rubidio,
nitrato de rubidio, fosfato de rubidio, carbonato de cesio, sulfato
de cesio, nitrato de cesio, fosfato de cesio, carbonato de francio,
sulfato de francio; nitrato de francio, fosfato de francio.
El carbonato potásico (K_{2} CO_{3}), que
puede prepararse a partir del hidróxido potásico y el dióxido de
carbono, es una sal inorgánica de metal alcalino preferida para su
utilización en las composiciones de la presente invención, más
preferentemente en una cantidad del 35% en peso. Generalmente no
empieza a descomponerse en su descomposición, en componentes y, por
lo tanto, tiene capacidad para reaccionar con los vehículos de la
cadena para afectar las reacciones del fuego, hasta que alcanza su
temperatura de descomposición. El carbonato de potasio anhidro
comienza a descomponerse a su temperatura del punto de fusión de
aproximadamente 891ºC (1635,8ºF). Sin embargo, la descomposición
rápida del carbonato potásico se produce entre aproximadamente 500
y 600ºC (932 a 1112ºF) en presencia de vapor de agua, que es un
producto de combustión, y tiene un efecto autocatalítico sobre la
descomposición de sales a base de potasio. Estas temperaturas son
superiores a las temperaturas alcanzadas en la mayoría de los
incendios domésticos. Por ejemplo, la temperatura a la que quema
generalmente el papel es de aproximadamente 204,44ºC (400ºF).
Las composiciones de la presente invención
contienen por lo menos una (una, dos, tres o más) sal de potasio de
un ácido orgánico en una cantidad (combinada) que es suficiente para
incrementar (aumentar) la fluidez de las composiciones (capacidad
de las composiciones para fluir) y/o aumenta la solubilidad de uno o
más componentes de las composiciones en un líquido acuoso, y/o
aumenta las propiedades antimicrobianas de las composiciones en
comparación con las composiciones que contienen los mismos
ingredientes, y las mismas cantidades de los mismos, pero que no
contienen unas sal de potasio de un ácido orgánico. Disminuyendo la
tensión superficial de un líquido acuoso que está presente en las
composiciones de la invención (como un tensioactivo), la sal
potásico de un ácido orgánico generalmente hará el líquido acuoso
"más húmedo", aumentando de este modo la fluidez del líquido
acuoso, y la extensibilidad de las composiciones de la invención en
los materiales a los que se aplica. Dicha cantidad oscila entre 5%
y 50% en peso, y preferentemente oscila entre 10% y 25% en peso, y
es con la máxima preferencia del 13% en peso.
La sal potásica de un ácido orgánico
preferentemente contendrá de aproximadamente 1 a aproximadamente 6
átomos de carbono, y tiene una solubilidad mínima en agua fría de
aproximadamente 250 gramos en aproximadamente 100 mililitros de
agua (y será tan soluble como sea posible sin ser muy
delicuescente). Además, preferentemente tendrá un pH alcalino, y
tendrá la cantidad mayor de catión, tal como K^{+}, disponible por
peso molecular del compuesto (para unirse con los portadores de
cadena OH, H, y O).
Algunas sales de potasio adecuadas de ácidos
orgánicos que son conocidas por los expertos en la materia pueden
utilizarse en las composiciones de la presente invención, incluyendo
pero sin limitarse a, acetato potásico, formiato potásico, tartrato
potásico, citrato potásico o sorbato potásico. Una sal de potasio
preferida de un ácido orgánico para su utilización en las
composiciones de la presente invención es el acetato de potasio
(KC_{2}H_{3}O_{2}), que es alcalino y que es rentable. Se
emplea preferentemente en las composiciones en una cantidad del 13%
en peso.
El acetato potásico anhidro comienza a
descomponerse en sus componentes de descomposición, tales como
potasio y dióxido de carbono, cada uno de los cuales afecta las
reacciones del fuego, y su temperatura del punto de fusión de
aproximadamente 292ºC (557,6ºF). Sin embargo el acetato de potasio
comienza a descomponerse en estos componentes a temperaturas más
bajas cuando está en presencia de vapor de agua, que es un producto
de combustión. Estas temperaturas son significativamente inferiores
a las temperaturas de descomposición del carbonato potásico. Como
resultado de las diferentes temperaturas de descomposición del
carbonato potásico y acetato potásico, estos dos compuestos actúan
sinérgicamente en una composición de la invención que contiene ambos
de estos compuestos. Dicha composición tendrá propiedades de lucha
contra el fuego de "liberación del tiempo", con elementos de
bloqueo del fuego potasio y dióxido de carbono que se liberan
favorablemente rápidamente del acetato de potasio en descomposición
cuando una llama o el fuego alcanza una temperatura inferior a 292ºC
(557,6ºF) y con los productos de descomposición liberados del
carbonato de potasio en descomposición que tiene capacidad para
afectar las reacciones del fuego el último momento (cuando la llama
o el fuego alcanza una temperatura entre aproximadamente 500 y 600ºC
(932-1112ºF)).
La utilización de diferentes sales inorgánicas
de metales alcalinos y de sales de potasio de ácidos orgánicos (con
diferentes temperaturas de descomposición) en las composiciones de
la presente invención pueden proporcionar estas composiciones con
un mecanismo de "liberación del tiempo" para los elementos de
descomposición, dando como resultado una "liberación
mantenida" de estos elementos en descomposición en las
composiciones. Este fenómeno se produce como resultado del
diferencial en las temperaturas de descomposición de varias sales
que pueden combinarse en las composiciones.
Las composiciones empleadas por otros para
retardar la llama que contienen carbonato potásico, pero no una sal
de potasio de un ácido orgánico, tal como acetato potásico,
generalmente no presentan la liberación de los componentes de lucha
contra el fuego de los compuestos contenidos en las composiciones
hasta que la temperatura de las composiciones alcanza
aproximadamente entre 500 y 600ºC (932-1112ºF),
temperatura que no es conseguida por la mayoría de los incendios
domésticos.
Las composiciones de la presente invención
contienen por lo menos un (uno, dos, tres o más) compuesto(s)
que contiene(n) boro en una cantidad (combinada) que es
suficiente para inhibir o reducir el crecimiento, concentración o
depósito de microbios, o de las colonias de los mismos, en los
materiales a los que se ha aplicado las composiciones, y/o para
aumentar (incrementar) la capacidad de los materiales a los que se
han aplicado las composiciones para reducir la propagación de la
llama, y/o la cantidad o densidad de humo o gases tóxicos producidos
cuando los materiales se exponen al fuego, y/o para aumentar la
capacidad de los materiales metálicos (materiales de metal o que lo
contienen) a los que se han aplicado las composiciones para inhibir
la corrosión, en comparación con las composiciones que contienen
los mismos ingredientes, y las mismas cantidades de los mismos, pero
que no contienen un compuesto que contiene boro. Dicha cantidad
oscila entre 0,1% y el 10% en peso, y preferentemente oscila entre
el 0,4% y el 8% en peso, y más preferentemente oscila entre el 2% y
el 6% en peso, y aún más preferentemente el 2% en peso.
Algunos compuestos adecuados que contienen boro,
que son conocidos por los expertos en la materia pueden utilizarse
en las composiciones de la presente invención, incluyendo, pero sin
limitarse a, boratos de amonio, sodio, potasio, calcio, hierro,
circonio y cinc (borato amónico, borato sódico (bórax,
Na_{2}B_{4}C_{7}), borato potásico, borato cálcico, borato de
hierro, borato de circonio y borato de cinc), fosfato de boro, boro
elemental, óxido de boro y ácido bórico. Sin embargo, un compuesto
preferido que contiene boro para su utilización en las
composiciones de la presente invención es el ácido bórico, que se
emplea preferentemente en las composiciones en una cantidad del 2%
en peso.
Los compuestos que contienen boro parecen tener
tres efectos diferentes cuando están incluidos como componente de
las composiciones de la invención. Parecen inhibir o reducir el
crecimiento, concentración o depósito en, y favorecer el retardo de
la llama de, materiales a los que se han aplicado las composiciones
de la invención. Cuando están presentes en una solución o
dispersión, parecen también proteger los metales con los que entran
en contacto, tales como los recipientes metálicos que alojan
composiciones de la invención, inhibiendo la corrosión (el acto de
ser corroídos o si no desgastados o la oxidación). En ausencia del
componente que contiene boro, los materiales metálicos con los que
las composiciones de la invención se ponen en contacto, tales como
las vigas de soporte de acero en los edificios, o las bisagras,
pestillos, cerrojos, puertas metálicos u otros pomos, rejillas,
cubiertas de alfombra, clavos y tornillos pueden llegar a corroerse.
Además, la capacidad de las composiciones de la invención para
favorecer el retardo de la llama de los materiales y/o para inhibir
el crecimiento, concentración o depósito de microbios en materiales,
puede disminuirse.
Las composiciones de la presente invención
contienen por lo menos un (uno, dos, tres o más)
tensioactivo(s) en una cantidad (combinada) que es
suficiente para aumentar la capacidad de las composiciones, y los
componentes contenidas en las mismas, para penetrar y/o llegar a
adsorberse en un material al que se aplican las composiciones en
comparación con las composiciones que contienen los mismos
ingredientes, y las mismas cantidades de los mismos, pero que
contienen un tensioactivo. Dicha cantidad oscila entre el 0,1% y
aproximadamente el 5% en peso, y preferentemente oscila entre el
0,2 y el 5% en peso, y más preferentemente oscila entre el 0,3% y
el 3% en peso, y aún más preferentemente oscila entre el 0,5% y el
0,7% en peso, siendo el 0,5% en peso la más preferida.
El tensioactivo que se emplea opcionalmente en
las composiciones de la presente invención tiene preferentemente la
capacidad de penetrar y permear (reducir la tensión superficial
entre un sólido y un líquido, o entre dos líquidos), y ayuda a
otros componentes presentes en las composiciones a penetrar,
permeabilizar y llegar a adsorberse en, un material al que se
aplican las composiciones, y se añade a las composiciones acuosas
para proporcionar propiedades penetrantes a las composiciones. El
tensioactivo puede ser un tensioactivo catiónico, un tensioactivo
aniónico, o un tensioactivo no iónico, pero preferentemente es un
tensioactivo catiónico o no iónico, y aún más preferentemente es un
tensioactivo catiónico.
Algunos tensioactivos adecuados, que son
conocidos por los expertos en la materia, pueden utilizarse en las
composiciones de la presente invención, incluyendo, pero sin
limitarse a, cloruro de isodeciloxipropil dihidroximetil amonio,
bromuro de cetil trimetil amonio, monoéter de telómero B, sal
monosódica del ácido alquil imino, B-alanina, sal
monosódica de
N-(2-carboxietil)-N-3
deciloxipropilo (conocida también como sal monosódica del ácido
isodeciloxipropiliminodipropiónico, alcoholes
C9-C11 etoxilados, etoxalatos de alcohol primario
lineal de cadena lineal, alcoholes C11 poli(3) (5 ó 7 ó 9)
oxietileno solubles en agua, tales como Neodol 25-7
o Neodol 25-9, etoxalatos de alcohol secundario de
cadena lineal solubles en agua, tales como
alquiloxipolietoxeneoxietanol ó Tergitol
15-S-7 (7 moles), nonilfenol (éter
glicólico de polietileno), NP-9 nonilfenol
etoxilado, octilfenol y los tensioactivos disponibles en el mercado
que están descritos en Emulsifiers & Detergents, Vol. I
(McCutcheon, 2002).
Los tensioactivos preferidos para su utilización
en las composiciones de la presente invención son el cloruro de
isodeciloxipropil dihidroximetil amonio y B-alanina,
sal monosódica de
N-(2-carboxietil)-N-3
deciloxipropilo, siendo la más preferida el cloruro de
isodeciloxipropil dihidroximetil amonio, y siendo empleada
preferentemente en las composiciones en una cantidad del 0,5% en
peso.
Las composiciones de la presente invención
contienen por lo menos un (uno, dos, tres o más) compuesto(s)
inhibidor(es) de microbios en una cantidad (combinada) que
es suficiente para aumentar la capacidad de las composiciones para
inhibir o reducir el crecimiento, concentración o depósito de
microbios, o colonias de los mismos, en los materiales a los que se
ha aplicado cuando se exponen a condiciones favorables para el
crecimiento de microbios en comparación con las composiciones que
contienen los mismos ingredientes, y las mismas cantidades de los
mismos, pero que no contienen un compuesto inhibidor de microbios.
Dichas cantidades oscilan entre el 0,1% y aproximadamente el 6% en
peso, y preferentemente oscilan entre el 0,2% y el 3% en peso, y con
la mayor preferencia es del 0,7% en peso.
Se ha determinado que el compuesto inhibidor de
microbios, cuando está presente en las composiciones de la
invención, favorable e inesperadamente actúa sinérgicamente con cada
uno de los demás componentes presentes en las composiciones que
tienen propiedades antimicrobianas (que tienen capacidad para
inhibir el crecimiento, concentración o depósito de microbios en
los materiales a los que se ha aplicado una vez que están expuestos
a las condiciones favorables al crecimiento de microbios), tal como
la sal inorgánica de metal alcalino, la sal de potasio de un ácido
orgánico y el compuesto que contiene boro. Como resultado, y como
puede apreciarse en los experimentos descritos en el apartado
"Ejemplos" publicado en la presente memoria a continuación, la
capacidad de las composiciones de la invención para inhibir el
crecimiento, concentración o depósito de microbios o las colonias
de los mismos, en los materiales a los que se han aplicado una vez
que están expuestos a las condiciones favorables para el
crecimiento de microbios es mayor (generalmente produciendo una
eficacia del 100%, con el crecimiento no microbiano, concentración
o depósito fuere lo que fuere) que la capacidad de las
composiciones que contienen los mismos ingredientes, y los mismos
compuestos de las mismas pero contienen: (a) el compuesto inhibidor
de microbios sólo (sin un sal inorgánica de metal alcalino, una sal
de potasio de un ácido orgánico o un compuesto que contiene boro);
(b) una sal inorgánica de metal alcalino en ausencia de un
compuesto inhibidor de microbios; (c) unas sal de potasio de un
ácido orgánico en ausencia de un compuesto inhibidor de microbios;
o (d) un compuesto que contiene boro en ausencia de un compuesto
inhibidor de microbios. Asimismo como resultado, una concentración
significativamente menos de un compuesto inhibidor de microbios que
la cantidad recomendada por su fabricante puede emplearse
generalmente en las composiciones de la invención. El compuesto
inhibidor de microbios parece que aumenta los efectos
antimicrobianos de la sal inorgánica del metal alcalino, la sal
potásica de un ácido orgánico y el compuesto que contiene boro. El
efecto sinérgico producido por el compuesto inhibidor de microbios
en combinación con uno o más de estos otros componentes produce
generalmente un periodo más prolongado de protección, y una
protección más completa, contra los microbios o colonias de los
mismos, siendo el crecimiento, la concentración o depositada en los
materiales a los que se ha aplicado las composiciones de la
invención que contienen los componentes sinérgicos.
Algunos compuestos inhibidores de microbios
adecuados, que son conocidos por los expertos en la materia, puede
utilizarse en las composiciones de la presente invención,
incluyendo, pero sin limitarse a, carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, cianoditolmidocarbonato disódico,
N-metilditiocarbamato potásico, sales amónicas de
ácidos fosfóricos alquilados, tales como etanol,
2,2'-(cocoimino)-bis, sal con ácido fosfórico, bis
(éster-2-etilhexílico(1:1),
etanol, 2, 2'-(cocoimino)-bis, sal con ácido
fosfórico, éster mono (2-etilhexilo) (1:1) o ácido
fosfórico, éster mono(2-etilhexilo), óxido de
bis(tri-N-butinil), fenoles
clorados, tales como orto-fenil fenol, yoduro
potásico, yoduro amónico, yodato potásico, yodato amónico,
10-10 oxibisfenoxiarsina, cloruro de
octadecil.nodim.etiltrihidroxi sililpropil amonio, cloruro de
(3-trimetoxisilil) propiloctadecildimetil amonio y
el Intersept® fungistat y bacteriostat (complejo fosfatado de amina
cuaternaria que es un fungiestático y bacterioestático de amplio
espectro, que está registrado en la EPA con el número de registro
43670-1 de EPA, que está expuesto en la patente US
nº 4.935.232 y que puede adquirirse en Interface Research
Corporation (Kennesaw, GA). Los compuestos inhibidores de microbios
empleados en las composiciones de la presente invención son
preferentemente compuestos comerciales inhibidores antimicrobianos
que están registrados en la EPA. Un compuesto inhibidor de microbios
preferido para su utilización en las composiciones de la presente
invención es el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, que está disponible en Troy Chemical Corporation (Newark,
NJ), y que se emplea preferentemente en las composiciones en una
cantidad de aproximadamente 0,7% en peso.
Al preparar las composiciones de la invención,
mejor que utilizar una forma anhidra de un compuesto inhibidor de
microbios (el que no se disuelve en un líquido ni se mezcla con él),
puede ser preferible utilizar un compuesto inhibidor de microbios
que está presente en un disolvente orgánico, tal como un disolvente
de propilenglicol o un disolvente de éter glicólico. Los
disolventes de éter glicólico que pueden utilizarse con esta
finalidad incluyen los éteres monometílicos de propilenglicol,
tales como Poly Solve MPM (conocido también como Poly Solve PM),
éter monometílico de dietilenglicol (Poly Solve DM), éter
monometílico de dipropilenglicol (Poly Solve DPM) y el éter
monobutílico de etilenglicol (Poly Solve EB). Por ejemplo, es
preferible utilizar carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo disuelto en disolvente de éter glicólico, en lugar de en
forma anhidra. El Poly Solve MPM es un disolvente preferido para su
utilización debido a sus propiedades beneficiosas de solubilidad,
seguridad y eficacia.
Si un compuesto inhibidor de microbios que ha de
emplearse en una composición de la invención está presente en un
disolvente u otro líquido (en lugar de en forma anhidra), el
porcentaje en peso del líquido acuoso presente en la composición
debería ajustarse a continuación a la baja en la cantidad en tanto
por ciento en peso del disolvente o de otro líquido añadido a la
composición. Por ejemplo, si estuviese presente un líquido acuoso
en una composición de la invención en una cantidad del 50% en peso,
pero se añade 1% en peso de un disolvente orgánico a la composición
como resultado de un compuesto inhibidor de microbios que está
presente en la misma, el porcentaje en peso del líquido acuoso
debería ajustarse a la baja en la cantidad del 1% en peso, de modo
que el porcentaje en peso del líquido acuoso sea del 49%. Una vez
seca la composición de la invención en un material al que se ha
aplicado, tanto el líquido acuoso como el disolvente orgánico (u
otro líquido), se habrán evaporado, se habrán adsorbido en el
material o si no habrán desaparecido.
En los ejemplos publicados en la presente
memoria a continuación, se observó que las muestras de paneles de
yeso a las que se aplicó un retardador y la composición inhibidora
de microbios de la invención que no contenía un compuesto inhibidor
de microbios (inhibidor de mohos resistente a hongos) produjo escasa
colonización micótica cuando el material se expuso ulteriormente a
condiciones favorables para el crecimiento de microbios. Sin
embargo, cuando se añadieron varios compuestos inhibidores de mohos
al retardador de la llama penetrante y a la composición inhibidora
de mohos, no se produjo ninguna colonización de hongos.
Las composiciones de la presente invención
opcionalmente, pero preferentemente, contienen por lo menos un
(uno, dos, tres o más) componente(s) para detección, tal como
un trazador, en una cantidad que es suficiente para permitir una
determinación por uno o más procedimientos de detección antes o
después de que un material se haya expuesto a la llama o al fuego
(u a otro quemado), o a condiciones favorables para el crecimiento
de microbios, de si, se ha aplicado o no una composición de la
invención al material antes de que el material que está expuesto a
la llama o al fuego (u a otro quemado), o a condiciones favorables
para el crecimiento de microbios, y si es así, si la composición se
ha aplicado al material de forma apropiada. Dicha cantidad
generalmente oscila entre el 0% en peso y el 10% en peso, y
preferentemente oscila entre el 0,1% en peso y el 3% en peso, siendo
el 0,7% en peso el más preferido.
Mediante los procesos de irradiación gamma que
pueden realizarse por laboratorios de análisis comerciales de
activación de neutrones, tal como la Ecole Polytechnique (Montreal,
Canadá), o mediante otros procedimientos de activación de
neutrones, o mediante otros procedimientos de detección conocidos
por los expertos en la materia, se posible determinar "después de
los hechos" (después del quemado parcial o completo de un
material, o después del crecimiento, concentración o depósito de
microbios en el material, incluso varios años después) a partir del
material gravemente dañado o completamente destruido (así como del
material menos dañado), tal como las cenizas que quedan en un
material que se ha quemado completamente, si el material ha sido
tratado o no con una composición de la presente invención antes de
que el material sea expuesto al fuego, o a condiciones favorables
para el crecimiento de microbios, y si es así, si se ha aplicado o
no la composición al material de manera apropiada. Esta
característica de "firma" o "huella" de las composiciones
de la invención es completamente favorable porque puede invalidar
las reivindicaciones realizadas por otros de que una composición de
la invención no pueda operar en circunstancias en las que la
composición nunca ha sido aplicada a un material completamente
probado, o se ha aplicado a un material probado de manera
inapropiada.
Cuando, por ejemplo, se emplean los
procedimientos de irradiación gamma de la Ecole Polytechnique para
esta finalidad en relación con el material al que se ha aplicado
una composición de la invención que contiene el componente de
detección carbamato de
3-yodo-2-propinilbutilo,
una muestra del material que debe analizarse, tal como alguna de
las cenizas procedentes del material que se ha quemado, se coloca en
un vial de irradiación. La muestra preferentemente será por lo
menos de aproximadamente de 10 mm x 10 mm x 1 mm de tamaño. La
muestra completa se irradia a continuación en el flujo de neutrones
presente en un reactor nuclear. Una fracción conocida de los átomos
de yodo presente en el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo capturará neutrones, y se convertirá en
I-128 radioactivo que emite rayos gamma de 442 KeV
de energía. La muestra se retira a continuación del reactor nuclear
y se coloca en un detector por rayos gamma semiconductor de germanio
conectado a un analizador multicanal. El número de rayos gamma
detectados a los 442 KeV de energía, corregido para interferencias
del fondo, es proporcional a la cantidad total de yodo presente en
la muestra. La cantidad de yodo presente en la muestra se calcula
comparándola con un patrón conocido. La cantidad resultante se
divide por el área superficial conocida de la muestra para
proporcionar la concentración en superficie de \mug/cm^{2}. La
concentración de carbamato de
3-yodo-2-propinilbutilo
se obtiene dividiendo la concentración de yodo por la fracción de
yodo en la molécula de carbamato de
3-yodo-2-propinilbutilo.
La contribución del yodo que puede estar presente de manera natural
en el material puede comprobarse y corregirse, si es necesario,
analizando una muestra del material que no ha sido tratada con la
composición de la invención.
Los componentes de detección adecuados que
pueden emplearse en las composiciones de la presente invención
incluyen, pero no se limitan a, carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo (que puede funcionar tanto como compuesto inhibidor de
microbios y como un componente de detección en las composiciones de
la invención), circonia (óxido de circonio), dióxidos de selenio,
acetato de circonio y otros componentes de detección conocidos por
los expertos en la materia. Un componente de detección preferido
para su utilización en las composiciones de la invención es el
carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, que se emplea preferentemente en las composiciones en una
cantidad del 0,7% en peso.
Las composiciones de la presente invención
contienen un líquido acuoso en una cantidad que llevará el
porcentaje en peso de las composiciones desde el 100% después de
añadir los porcentajes en peso de todos los demás componentes e
ingredientes presentes en las composiciones, incluyendo el
porcentaje en peso del líquido que contiene un compuesto que inhibe
microbios cuando un compuesto que inhibe microbios se emplea en las
composiciones, y está presente en un líquido (mejor que en forma
anhidra), la cantidad de líquido acuoso que se emplea en las
composiciones de la invención oscila preferentemente entre
aproximadamente 4% y aproximadamente el 95% en peso, y más
preferentemente oscila entre aproximadamente el 25% y
aproximadamente el 75% en peso, y más preferentemente está en una
cantidad de aproximadamente 48,5% en peso.
El líquido acuoso actúa como diluyente que ayuda
en la aplicación y que se extiende de las composiciones de la
invención sobre las superficies o materiales, y preferentemente
contienen desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el
100% de agua, y más preferentemente contiene desde aproximadamente
50% a aproximadamente 100% de agua, y aún más preferentemente
contiene desde aproximadamente 80% hasta aproximadamente 100% de
agua, y aún más preferentemente contiene 100% de agua. El agua
empleada puede ser del grifo, desionizada, destilada o si no
purificada en agua, todas las cuales son económicas.
Una amplia variedad de conocidos líquidos
acuosos puede emplearse en las composiciones de la invención como
reconocerán los expertos en la materia.
Otros componentes o aditivos, tales como agentes
colorantes, agentes de espesamiento, agentes que proporcionan
cualidades de "humectación" mejoradas, o agentes que favorecen
un olor agradable, pueden, opcionalmente, emplearse también en las
composiciones de la invención en cantidades adecuadas, que pueden
ser determinadas por los expertos en la materia.
Dependiendo del material específico al que se
aplica una composición de la invención, o si las superficies
contienen o no una o más capas de látex u otra pintura, puede ser
deseable añadir una cantidad adecuada de un agente de espesamiento,
o de un agente de humectación, a la composición (para aumentar o
disminuir la viscosidad de la composición). Por ejemplo, los
azulejos del techo tienden a empaparse con líquido de manera similar
a la de una esponja, mientras que la pared de mampostería no (el
líquido tiene a gotear en las superficies de la pared de
mampostería). De este modo, puede ser deseable aumentar la
viscosidad de una composición de la invención que se aplica a los
azulejos del techo en comparación con la viscosidad de la
composición que se aplica a la pared de mampostería. La viscosidad
de las composiciones de la invención puede alterarse fácilmente de
una manera conocida de los expertos en materia de aplicación a una
amplia variedad de materiales, con una viscosidad óptima para un
material específico dependiendo del tipo y de la cantidad de
porosidad que está presente en las superficies del material.
Debido a las propiedades de retardo de la llama
y/o de inhibición de microbios de las composiciones de la presente
invención puede reducirse significativamente a niveles de pH neutros
o ácidos, las composiciones de la invención tienen un nivel de pH
comprendido entre 7,1 y 14, y que preferentemente es superior a 12.
El nivel de pH de las composiciones puede medirse con un
pH-metro de manera conocida por los expertos en la
materia.
En contraste con muchos de los compuestos
conocidos que extinguen el fuego de líquidos, las composiciones de
la presente invención generalmente inhiben favorablemente la
corrosión tanto de los metales ferrosos como no ferrosos, tales
como el aluminio, cobre y acero, que con frecuencia están presentes
en, las estructuras de los edificios, o sobre las mismas, y en
contenedores y latas para alojar varios líquidos. De este modo, las
composiciones de la invención no deberían corroer recipientes
metálicos, tales como botes de pintura, utilizados para contener o
administrar las composiciones, o las piezas metálicas presentes en
los artículos empleados para aplicar las composiciones a los
materiales, tales como las brochas de pintura, los rodillos de
pintura, las bombas de pulverización y otros artículos similares
conocidos por los expertos en la materia.
Los componentes químicos presentes en la
composición de la invención que se han aplicado a un material
permanecerán generalmente en reposo hasta que se dé una de las
otras dos situaciones, que probablemente no ocurran simultáneamente,
o incluso cerca al mismo tiempo (debido a que las condiciones que
favorecen una situación son generalmente completamente diferentes,
u opuestas, de las condiciones que favorecen la otra situación: (a)
el material quedará expuesto al fuego o (b) el material llegará a
exponerse a condiciones favorables para el crecimiento de
microbios. Durante el periodo de tiempo en el que estos componentes
químicos permanecen en reposo en el material, se cree que el
material tiene presente en sus superficies en todo momento tanto una
serie de extinguidores de fuego como una serie de rayos
ultravioleta, esperando precisamente a ser empleados.
Las esporas de microbios, tales como mohos,
están por todas partes en el aire. Generalmente, en condiciones que
son favorables al crecimiento de microbios, las esporas de microbios
se desarrollarán en los conidios de la célula.
El ión potasio (K^{+}) es el catión
intracelular más corriente, y es esencial para el mantenimiento de
la presión osmótica y de las propiedades electrodinámicas celulares
en los organismos. Actúa como un material osmóticamente activo que
aumenta la presión "turgencia" interna. Las concentraciones
intracelulares de ión potasio son por lo general altas para la
mayoría de las células, mientras que las concentraciones del ión
potasio extracelular son generalmente significativamente menores. En
cambio, las concentraciones intracelulares del ión sodio (Na^{+})
son generalmente inferiores a las concentraciones del ión sodio
extracelular. Una enzima denominada
sodio-potasio-ATPasa se ha aislado
en la fracción microsómica o membranaria de muchos tejidos que
transportan sodio, tales como la membrana con glucosa del material
celulítico alrededor de las esporas de los hongos. Una "bomba"
de ATP sodio-potasio que está presente en las
esporas micóticas parece que permite la expulsión de iones
Na^{+}, y simultáneamente permite la inyección de iones K^{+} en
las esporas. Un gradiente osmótico entre las esporas y su medio
circundante parece que se crea cuando las esporas están en estado
sano, y la diferencia de la presión osmótica a través de las
membranas de la espora proporciona una fuerza orientada a conducir
el agua desde el exterior al interior de las esporas. El agua parece
penetrar en las esporas hasta que la presión interna es suficiente
para interrumpir el flujo.
Las paredes celulares de muchos microbios forman
una barrera contra influencias ambientales perjudiciales. Los
hongos y levaduras que tienen un contenido en quitina en sus paredes
celulares incluyen generalmente cigomicetos, ascomicetos,
plectomicetos, atreptomicetos, pirenomicetos, discomicetos y
levaduras, y especialmente incluyen la especie Stachybotrys, la
especie Aspergillus, la especie Penicillum, la especie
Mucor, la especie Phycomices, la especie
Choanephora, la especie Zyghonhynchus, la especie
Blakesiia, la especie Actinomyces y la especie
Saccharomyces.
Con respecto a su capacidad para inhibir el
crecimiento, la concentración o el depósito de los microbios, o sus
colonias, en un material, los componentes químicos presentes en las
composiciones de la presente invención, una vez aplicados a un
material, parecen permanecer en reposo hasta el momento en que las
condiciones se vuelven favorables para el crecimiento de microbios,
por ejemplo, condiciones de temperatura, humedad y(o fuente
de alimentación que son favorables para el desarrollo de los
conidios de la célula procedentes de las esporas microbianas. Una
vez las condiciones del material, o de su entorno, se vuelven
favorables para el crecimiento de microbios, por ejemplo, mediante
la edición de humedad, los componentes químicos presentes en las
composiciones de la invención no permanecen más en reposo, sino que
se vuelven activos. Las nuevas condiciones originan que los
componentes químicos presentes en las composiciones liberen iones
que inhiben el desarrollo de los conidios de la célula en las
esporas favoreciendo un ambiente en el que las esporas no pueden
desarrollarse en los conidios de las células. Los iones parecen
producir el mal funcionamiento de la "bomba" de ATP
sodio-potasio presente en la membrana con glucosa
del material celulítico alrededor de las esporas, eliminando el
sodio presente en las esporas, dando lugar a que la presión
osmótica en las esporas se reduzca de manera significativa, y que
las esporas se contraigan (como resultado de la deshidratación) y se
colapsen (se agrieten). La bomba de ATP
sodio-potasio parece bombear las esporas hasta la
muerte, destruyendo de este modo las esporas. Este proceso actúa de
manera similar a la de una "mina terrestre". Los componentes
químicos presente en las composiciones de la invención se sientan y
esperan a ser activados (mediante la adición de condiciones
favorables al crecimiento de microbios, tal como la humedad).
Se cree que el nivel de pH de las composiciones
de la presente invención, y los compuestos de potasio que están
presente en las composiciones, contribuye cada uno a la capacidad de
las composiciones a inhibir el crecimiento, concentración o
depósitos de los microbios, o de sus colonias, en los materiales a
los que se han aplicado las composiciones. Aunque no se desee estar
ligado por ninguna teoría, se cree que un pH alto puede afectar
desfavorablemente a los microbios, tales como mohos, disolviendo uno
de los componentes de la pared celular siguientes, descomponiendo
de este modo la integridad de la pared celular y produciendo la
muerte celular: (a) lignina presente en las paredes celulares de
las células que se desarrollan en las esporas; o (b) la quitina
contenida en las paredes celulares de los micelios del microbio.
En contraste con los iones que se liberan de los
componentes químicos presentes en las composiciones de la invención
en el momento de la exposición de un material con las composiciones
aplicadas a éste a las condiciones favorables para el crecimiento
de los microbios, que afectan desfavorablemente a las esporas de los
microbios, el pH de las composiciones parece afectar
desfavorablemente a las células que han sido capaces de
desarrollarse en las esporas. De este modo, los iones liberados de
los componentes químicos presentes en las composiciones parecen
proporcionar un primer modo de inhibición del crecimiento,
concentración o depósito de microbios en un material, mientras que
el pH de las composiciones parece proporcionar un segundo modo de
inhibición.
Asimismo, las propiedades retardadoras de la
llama de las composiciones de la presente invención permanecen en
reposo, y no se activan hasta que un material que se ha aplicado
previamente a las composiciones se expone a las condiciones de
fuego, llama, combustión u otra forma de quemado. Cuando la
temperatura del material, sin embargo, llega a ser elevada, por
ejemplo, a la temperatura de la llama, la combustión del material
hace que los iones se liberen de los componentes presentes en las
composiciones de la invención, y estos iones interfieren con la
oxidación combinándose con los vehículos de la cadena (OH, H y O)
presentes en los alrededores del ambiente, haciendo que las
moléculas del vehículo de la cadena estén indisponibles para
soportar el proceso de combustión. Este proceso da como resultado
un aumento en la cantidad de carbón vegetal que se produce en el
material, una reducción en la cantidad de materia quemada que
produce el material, una reducción en la propagación de llama sobre
el material, una reducción en la cantidad de calor liberado del
material, una reducción en la cantidad o densidad de humo producido
por el material y/o una reducción en la cantidad de gases tóxicos
producidos por el material. La temperatura mínima del material a la
que se liberarán los iones de los componentes presentes en las
composiciones de la invención variará dependiendo del tipo y
composición del material, de la tasa de aire presente alrededor del
material, del contenido en humedad del material, de los demás
productos combustibles que están en la proximidad del material (si
existen) y de condiciones similares, y pueden ser determinada
fácilmente por los expertos en la materia.
Es preferible que los componentes de las
composiciones de la invención se mezclen o sino se agiten
conjuntamente a temperatura ambiente durante un tiempo suficiente
que produzca que los componentes lleguen a dispersarse en un
líquido acuoso, formando una dispersión acuosa. Cualquier equipo o
procedimientos de mezclado adecuados puede utilizarse para mezclar
los componentes de las composiciones para formar una dispersión, tal
como la agitación con un utensilio o aparato adecuado.
Las composiciones de la presente invención se
preparan preferentemente a una temperatura comprendida entre 33ºF y
aproximadamente 211ºF, y más preferentemente a temperatura ambiente
y a una presión comprendida entre aproximadamente 0,5 y
aproximadamente 3 atmósferas, y más preferentemente a temperatura
ambiente.
Cuando se preparan las composiciones de la
invención en un laboratorio, es preferible en primer lugar añadir
la sal inorgánica del metal alcalino al líquido acuoso, y agitar
estos dos componentes conjuntamente con, por ejemplo, un agitador
magnético de laboratorio (u otro equipo adecuado conocido por los
expertos en la materia) hasta que se forme una dispersión que
generalmente requiere, por lo menos aproximadamente 2 minutos, y
que normalmente requiere aproximadamente 20 minutos. Es preferible
entonces añadir la sal de potasio del ácido orgánico a la
dispersión formada en la etapa anterior con agitación hasta que se
consiga de nuevo una dispersión, lo que generalmente requiere por
lo menos aproximadamente 1 segundo, y que normalmente requiere
aproximadamente 10 minutos. Si en las composiciones se emplea un
compuesto que contiene boro, entonces es preferible añadir en
agitación el compuesto que contiene boro a la dispersión formada en
la etapa anterior hasta que se consiga una dispersión de nuevo, lo
que generalmente requiere por lo menos aproximadamente 2 minutos, y
que habitualmente requiere aproximadamente 20 minutos. Si se emplea
un compuesto que inhibe los microbios en las composiciones, es
preferible añadir este compuesto a la dispersión formada en la etapa
anterior en agitación hasta que se consiga la miscibilidad
completa, lo que generalmente requiere por lo menos aproximadamente
2 minutos, y que normalmente requiere aproximadamente 10 minutos. Si
se emplea un tensioactivo en las composiciones, es preferible
añadir el tensioactivo a la mezcla formada en la etapa anterior en
agitación hasta que se mezcle intensamente con los demás
componentes de las composiciones, lo que generalmente requiere por
lo menos aproximadamente 30 segundos, y que normalmente requiere
aproximadamente 3 minutos. Si se emplea un componente de detección
en las composiciones, y si es diferente del compuesto inhibidor de
microbios, es preferible añadir el componente de detección a la
mezcla formada en la etapa anterior en forma finamente dividida en
agitación hasta que se mezcle intensamente con los demás
componentes de la composición, lo que generalmente requiere por lo
menos 1 minuto.
Los expertos en la materia reconocerán que los
tiempos descritos en el párrafo anterior pueden variar dependiendo
del equipo de mezclado específico empleado, de la velocidad de
agitación empleada, de la temperatura del líquido acuoso empleado y
de los tamaños de los granos de varios componentes anhidros
empleados. Los expertos en la materia reconocerán también que
pueden utilizarse otros procedimientos para preparar las
composiciones de la presente invención, y que las temperaturas,
presiones, tiempos y orden de las etapas empleadas en la preparación
de los compuestos pueden variarse. Además, en el caso en que el
fabricante de un componente específico empleado en las
composiciones de la invención proporcione recomendaciones con
respecto a la utilización del componente, se prefiere generalmente
seguir estas recomendaciones. Utilizando la información
proporcionada en la presente memoria, cualquier experto en la
materia puede también ser capaz fácilmente de preparar las
composiciones de la invención en grandes cantidades.
Las composiciones de la invención pueden
normalmente almacenarse en recipientes adecuados, tales como botes
o recipientes metálicos indefinidamente antes de su utilización en
condiciones razonables (situaciones en las que ni calor intenso, ni
frío intenso, ni condiciones inhabituales similares están
presentes). Sin embargo, con objeto de conseguir la distribución
más beneficiosa y uniforme de los componentes activos en las
composiciones de la invención en, o sobre, los materiales a los que
se aplica, es preferible que las composiciones estén en forma de
dispersión homogénea cuando se aplican a los materiales (los
componentes en las composiciones que no están separados de la
dispersión). Esto puede conseguirse, por ejemplo, removiendo o si no
agitando las composiciones, mezclando las composiciones, o por
otros procedimientos conocidos por los expertos en la materia, justo
antes de aplicar las composiciones a los materiales.
Los procedimientos mejorados para proporcionar
el retardador de la llama, y las propiedades inhibidoras de
microbios a un material tal como una nueva construcción, sin
recubrir, producción de la serie Gypsum Wall Board (paneles de
yeso), o paneles de yeso que se han pintado anteriormente, y que
debe reformarse o rehabilitarse mediante pintado adicional, puede
generalmente conseguirse aplicando por lo menos (una, dos, tres,
cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve, diez o más) capas
moleculares de un retardador de la llama, con propiedades
combinadas, de doble acción y la composición inhibidora de microbios
de la invención a una o más de las superficies del material antes
de que el material se exponga al fuego, o antes, durante o después
de que el material se exponga a las condiciones favorables para el
crecimiento de microbios a temperatura y presión ambientes, o
añadiendo la composición al material o mezclándola con éste durante
la preparación u otra producción. Temperaturas y/o presiones
elevadas o reducidas no son necesarias cuando se llevan a cabo los
procedimientos de la invención.
La aplicación de por lo menos una capa molecular
de una composición de la invención a una o más superficies de un
material puede conseguirse generalmente aplicando por lo menos un
(uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve, diez o
más) tratamientos o aplicaciones de la composición a una o más de
las superficies del material, o a sus componentes, tal como en
ambas caras del papel que se unen ahora tanto a la cara delantera
como a la cara trasera de paneles de yeso, antes de que el material
se exponga al fuego, o antes, durante o después de que el material
se exponga a condiciones para el crecimiento de microbios a una tasa
de 1 galón por 9,29 a 92,9 m^{2} (100 a 1.000 pies cuadrados) de
material por tratamiento o aplicación, y más preferentemente a una
tasa por 27,87 a 55,74 m^{2} (300 a 600 pies cuadrados) material
por tratamiento o aplicación. Una tasa preferida de aplicación de
las composiciones de la invención a un material es la aplicación de
dos tratamientos de la composición al material, cada tratamiento a
una tasa de aplicación de 3,78 \ell (1 galón) por 27,87 a 55,74
m^{2} (300 a 600 pies cuadrados) de material. Una tasa más
preferida de la aplicación es la aplicación de dos tratamientos de
la composición al material, cada tratamiento a una tasa de
aplicación de 1 galón por 37,16 m^{2} (400 pies cuadrados de
material).
Se han realizado muchas pruebas en las que las
composiciones de la invención se aplicaron a un material a varias
tasas, particularmente a la tasa de 1 galón por (23,23 a 69,68
m^{2}) (250 a 750 pies cuadrados) de material utilizando tanto
tratamientos individuales como múltiples. A partir de estas pruebas,
se ha determinado que la tasa de aplicación empleada con un
material específico depende normalmente de las características de
la superficie del material, así como de la posibilidad económica de
los tratamientos. Cualquier experto en la materia será capaz de
determinar fácilmente las características de la superficie de un
material específico (o de la parte del material tal como el nivel
de porosidad, y una tasa de aplicación óptima para este material (o
parte del material).
Los paneles de yeso, por ejemplo, contienen
generalmente una cara delantera (anverso, cara del papel acabado
que tiene el papel Kraft unido a su superficie, y que no se
expondría si se instalase muro en seco en un edificio) y una cara
trasera (cara trasera que tiene papel Kraft unido a su superficie, y
que no debería exponerse si se instalase muro en seco en un
edificio). La cara trasera de paneles de yeso tiene una superficie
que generalmente está poco sellada con una combinación que contiene
cantidades mínimas de cargas sólidas, tales como arcilla y/o
carbonato cálcico. De este modo, esta superficie del panel tiene a
absorber mucho más fácilmente las composiciones del fluido de la
invención, y hasta una profundidad mayor, que la superficie
revestida del papel presente en la cara delantera del panel. La
cara delantera del panel de yeso está cubierta con un papel con
superficie mucho más fina, pero más impermeable, que contiene más
cargas que están presentes en la cara trasera del panel, y que
resisten la humedad en un mayor grado que la cara trasera del panel.
El presente papel en la cara delantera del panel de yeso es más
liso, y tiene mucha menos porosidad y permeabilidad que el papel
presente en la cara trasera del panel. Esto puede permitir un área
mayor de tratamiento de la cara delantera del panel de yeso para el
mismo volumen de composición de líquido de la invención en
comparación con la cara trasera del panel de yeso.
Las superficies de madera tal como las
superficies de pino "OSB", contrachapado de alta calidad, los
soportes de panel de madera y los puntales, presentan mucho las
mismas variaciones que el panel de yeso en la impermeabilidad de sus
superficies, dando como resultado con frecuencia una resistencia a
la penetración y humectación por las composiciones líquidas. Sin
embargo, estas superficies se han tratado de manera eficaz con las
composiciones de la presente invención a la tasa de aproximadamente
1 galón por (9,29 a 92,9 m^{2}) (100 a 1000 pies cuadrados) de
madera por tratamiento, y más preferentemente a una tasa de 3,785
\ell (1 galón) por desde 27,87 a 55,74 m^{2} (300 a 600 pies
cuadrados) de madera por tratamiento. Preferentemente, por lo menos
dos aplicaciones de la composición se aplican a las superficies de
madera.
Si las superficies de un material, tal como
cristal, que debe tratarse con una composición de la presente
invención son resistentes al agua, la cantidad de composición que
debería aplicarse al material por m^{2} (pies cuadrados) de
material generalmente estará comprendido en la parte inferior de los
intervalos publicados en la presente memoria, tal como una tasa de
aplicación de 3,786 \ell (1 galón) de material por cada 92,9
m^{2} (1.000 pies cuadrados) de material.
Las personas expertas en la materia están
familiarizadas con los diferentes tipos de superficies que están
presentes en los diferentes materiales, y con sus diferentes
propiedades, y conocerán cómo varían la tasa de la aplicación a un
material de una composición de la presente invención, y el número de
aplicaciones de la composición al material, de manera que aseguren
que la composición se aplica de manera eficaz al material (que el
material tenga el retardo de la llama útil y las propiedades de
detección de microbios descritas en la presente memoria).
Las composiciones de la invención pueden
aplicarse a nuevos materiales sin tratar, o a materiales existentes
durante los proyectos de retroajuste o renovación en las que los
materiales deben tratarse en el sitio.
Las composiciones de la invención pueden
aplicarse a un material sucesivamente en una serie de aplicaciones
múltiples, o antes, entre y/o después de la aplicación de una o más
capas de pintura (u otros recubrimientos). Aunque no sea necesario,
antes de utilizar un material al que se ha aplicado una composición,
o antes de aplicar una aplicación o tratamiento adicional de una
composición de la invención a un material, o antes de aplicar una
capa de pintura (u otro recubrimiento) a un material al que se ha
aplicado una composición de la invención, es preferible permitir
que la composición de la invención permanezca en el material durante
por lo menos un periodo hasta que no se observe ya ningún líquido
en la superficie del material (hasta que parezca que el material ya
no está húmedo, aún cuando pueda sentirse mojado al tacto, lo que
generalmente sucede cuando disminuye la reflexión de la luz en la
superficie del material en comparación con la reflexión de la luz
que estaba presente en la superficie del material cuando se aplicó
por primera vez la composición de la invención al material). Esta
condición sucederá generalmente a temperatura ambiente y a presión
ambiente en un periodo comprendido entre aproximadamente 1 a
aproximadamente 20 minutos, y sucederá más frecuentemente en un
periodo comprendido entre aproximadamente 2 a aproximadamente 10
minutos pero puede variar dependiendo de la composición específica
aplicada al material, de la pintura específica o de otro
recubrimiento aplicado al material (si lo hay) y la superficie y
otras características del material específico al que se aplica la
composición, y puede ser determinada fácilmente por cualquier
experto en la materia. No se requieren temperaturas y/o presiones
elevadas o reducidas para que suceda esta condición (es decir puede
suceder a temperatura ambiente y a presión ambiente). Normalmente,
tarda un periodo más largo para la primera aplicación o tratamiento
de una composición de la invención para que no parezca ya que está
húmedo en un material al que se ha aplicado en comparación con las
aplicaciones posteriores o los tratamientos de la misma composición
al mismo material Se ha determinado que la primera aplicación o
tratamiento de una composición de la invención a la superficie de un
material, tal como el panel de yeso, parece que forma intercambio
iónico o canales osmóticos en el material, y que este intercambio
iónico o canales osmóticos tienden a retirar aplicaciones ulteriores
de la composición más rápidamente en porciones del material que no
son lo bastante porosos para permitir la circulación de un líquido,
tal como el agua. Este procedimiento es similar al de la
"savia" que asciende hacia arriba en un árbol. El intercambio
iónico o los canales osmóticos están ya formados por el tiempo que
las aplicaciones o tratamientos ulteriores de la composición se
aplican al mate-
rial, y no necesitan ser formados de nuevo por aplicaciones o tratamientos adicionales al material de la composición.
rial, y no necesitan ser formados de nuevo por aplicaciones o tratamientos adicionales al material de la composición.
Cuando se aplica una composición de la invención
sobre la superficie de un material a la que se ha aplicado
recientemente una capa de pintura (u otro recubrimiento) tal como
una imprimación, la capa de pintura (u otro recubrimiento)
preferentemente debería dejarse que secara durante un periodo hasta
que se vuelva poco reflectante (no refleje ya intensamente la luz),
lo que sucede generalmente en un periodo comprendido entre
aproximadamente 1 y aproximadamente 30 minutos, y sucede más
frecuentemente en un periodo de tiempo comprendido entre
aproximadamente 5 y aproximadamente 15 minutos. Sin embargo, como
es sabido por los expertos en la materia, esta cantidad de tiempo
puede variar dependiendo del tipo de pintura (u otro recubrimiento)
empleado, del espesor de la pintura aplicada, del material
específico al que se aplica la pintura y consideraciones
similares.
Cuando se añade una composición de la invención
a un material durante su preparación u otra producción, debería
añadirse al material una cantidad suficiente de la composición para
conseguir la misma distribución de la composición en una o más
superficies del material tal como se conseguiría si la composición
se aplicase a una o más de las superficies del material a una tasa
de 3,785 \ell (1 galón) por 9,29 a 92,9 m^{2} (100 a 1.000 pies
cuadrados) de material por tratamiento. Esta cantidad variará
dependiendo del tipo de material que se prepare, de la cantidad de
material que se prepare, de la superficie presente en el material
una vez se ha preparado en consideraciones similares. Sin embargo,
esta cantidad puede ser determinada fácilmente por los expertos en
la materia.
Una vez se seca una composición acuosa de la
invención sobre un material al que se ha filtrado, los compuestos
químicos que estaba presentes en la dispersión acuosa se secan sobre
el material, proporcionando preferentemente una distribución algo
uniforme de estos componentes químicos sobre las superficies del
material. El líquido acuoso (y cualesquiera otros componentes
líquidos presentes en la composición), tendrían que desaparecer como
resultado de la evaporación, adsorción y/u otros mecanismos
conocidos por los expertos en la materia.
Los materiales a los que se han aplicado las
composiciones de la invención, tal como muro en seco, pueden
normalmente almacenarse indefinidamente antes de utilizarse en
condiciones razonables en las que los materiales están protegidos
contra las condiciones de lluvia, nieve y condiciones similares.
Los procedimientos de la presente invención
producen generalmente una reducción significativa del índice de
propagación de la llama para un material al que se ha aplicado una
composición de la invención (el tiempo requerido para alcanzar la
máxima propagación de la llama), y la cantidad y/o densidad de humo
producido por el material (y los correspondientes gases tóxicos),
cuando el material se expone posteriormente a la llama, fuego,
combustión u otros procesos de quemado. Además, estos procedimientos
generalmente producen una reducción significativa, y con frecuencia
en la inhibición completa y la prevención, del crecimiento,
concentración o depósito de microbios, tales como mohos y mildiu,
en el material cuando el material se expone a condiciones favorables
para el crecimiento de microbios.
El artículo "Standard Test Method for Surface
Burning Characteristics of Burning Materials", está presente en
el Libro Anual de la "American Society for Testing and
Materials" (Filadelfia, PA) de las Normas ASTM, y describe el
método de ensayo ASTM-E84-97a, que
es conocido por los expertos en la materia. El artículo define los
métodos utilizados para ensayar el comportamiento comparativo del
quemado de la superficie de los materiales de construcción
expuestos, tales como paredes y techos. La propagación de la llama,
y la densidad del humo, desarrollados durante este ensayo se
publican independientemente para la asignación de un par de valores
numéricos (uno para la propagación de la llama, y otro para la
densidad del humo), proporcionando los resultado de este ensayo en
un par de números de clasificación que presentan el rendimiento
relativo de un producto ensayado desde el punto de vista de la
llama y del humo. Los valores publicados se comparan con el patrón.
En la mayoría de los códigos de construcción, la mayoría de las
clases de materiales resistentes al fuego se designa como Clase 1 o
Clase A. Las clasificaciones de incendios de Clase 1 o Clase A
requieren una clasificación del índice de 1 a 25 para la
propagación de la llama, y de una clasificación del índice de 1 a 25
para la generación de humos (una clasificación de 25 o menor en
ambos casos). En la Clase 1 o la Clase A oscila de 25 o menos para
la propagación de la llama y la generación del humo, cuanto menor
sea el valor numérico asignado, más seguro será generalmente un
producto ensayado (generalmente será más resistente al fuego y
tendrá una capacidad menor para producir humo y, por lo tanto,
generalmente tendrá una capacidad mayor para reducir la pérdida de
vidas y propiedades de los fuegos). Por lo tanto, en los intervalos
de 25 o inferior, el valor numérico 1 es la mejor clasificación, el
valor numérico 2 es la segunda mejor clasificación, el valor
numérico 3 es la tercera mejor clasificación, y así sucesivamente.
Por ejemplo, un producto ensayado que tiene un índice de 10 para la
propagación de la llama y un índice de 10 para la generación de humo
tendrá una capacidad mucho menor para permitir la propagación de la
llama y la generación de humo en comparación con un producto
ensayado que tiene un índice de 25 para la propagación de la llama
y un índice de 25 para la generación del humo, y, por lo tanto,
debería ser significativamente más seguro durante un fuego real.
Esta prueba, y otras pruebas de evaluación de fuego, pueden ser
realizadas por una o más de las compañías de ensayo de evaluación
del fuego conocidas por los expertos en la materia, tales como
Underwriters Laboratories, Inc. (Northbrook, IL), o Commercial
Testing Laboratories (Dalton, GA).
Los Métodos de Ensayo ASTM G
21-96, ASTM D 3273-94 y ASTM
3274-95 de la American Society for Testing and
Materials y el Método 30, Parte III, de la AATCC, algunos de los
cuales están descritos con mayor detalle a continuación en la
presente memoria, y que son conocidos por expertos en la materia,
definen los métodos de ensayo, los materiales y el equipo para la
medición e información de los niveles de resistencia de las
composiciones de inhibición antimicrobiana (mohos, mildiu, etc.)
cuando se aplican a varios sustratos. Estos ensayos, y otros
ensayos para evaluación de microbios, pueden ser realizados por una
o más de las compañías de experimentación de la evaluación
microbiana conocidas por los expertos en la materia, tales como
Interface Research Corporation (Kennesaw, GA) y North American
Science Associates Inc. (NAMSA, Kennesaw, GA).
Todos los materiales y el equipo que se utilizan
para producir las composiciones de la presente invención, y para
llevar a cabo los métodos de la presente invención, y todo el equipo
empleado en los ejemplos, están disponibles en el mercado en los
proveedores conocidos por los expertos en la materia. Los
proveedores de estos materiales incluyen Troy Chemical Corporation
(Newark, NJ) U.S.Borax Inc. (Valencia, CA), Sigma Chemical Co. (St.
Louis, MO), Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, WI), Fisher Scientific
(Pittsburgh, PA), Boehringer Mannheim (Indianapolis, IN), Fluka
Chemical Corp. (Ronkonkoma, NY), Chemical Dynamics Corp. (South
Plainfield, NJ), Church & Dwight Co., Inc. (Princeton, NJ),
Tomah Product, Inc. (Milton, WI), Interface Research Corporation
(Kennesaw, GA), y Niacet Corp. (Niagara Falls, NY).
Las composiciones y procedimientos específicos
dentro del alcance de la invención Incluyen, pero no se limitan a,
las composiciones y procedimientos expuestos con detalle en la
presente memoria. Los equivalentes contemplados de las
composiciones y procedimientos de la presente invención incluyen
composiciones y procedimientos que de otro modo corresponden a
éstas, y que tienen las mismas propiedades generales y/o sus
componentes, en la que se hacen una o más variaciones sencillas u
otras de los componentes, materiales, temperaturas, presiones, pH,
etapas o variables similares.
Los ejemplos siguientes describen la preparación
y ensayo de las composiciones de la presente invención. Estos
ejemplos se pretende que sean meramente ilustrativos de la presente
invención, y no limitativos de la misma en alcance del espíritu.
Los expertos en la materia entenderán fácilmente que las variaciones
de determinadas de las condiciones, materiales y/o etapas empleadas
en los procedimientos descritos en los ejemplos pueden utilizarse
para preparar y ensayar estas composiciones.
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Ejemplo
I
En este ejemplo se preparó un lote de 500
mililitros de una composición retardadora de la llama preferida e
inhibidora de microbios de la presente invención.
Se añadieron 227,5 g de un carbonato potásico de
calidad comercial a 315,6 g de agua desionizada a una presión y
temperatura de 101,3 mPa (14,7 psi) y 70ºC, respectivamente. La
mezcla se agitó con un agitador magnético de laboratorio
convencional hasta que se consiguió una dispersión, lo que requirió
aproximadamente 20 minutos. Se añadieron a la dispersión 84,5 g de
acetato potásico de calidad comercial y se agitó la mezcla hasta que
se consiguió de nuevo una dispersión, lo que requirió
aproximadamente 10 minutos. Se añadieron 13 g de ácido bórico de
calidad comercial a la dispersión, y la mezcla se agitó hasta que se
consiguió de nuevo una dispersión, lo que requirió aproximadamente
20 minutos. Se añadieron a la dispersión 4,6 g del compuesto
inhibidor de microbios carbamato de
3-yodo-2-propilbutilo
(presente en un disolvente de éter glicólico) y se agitó la mezcla
hasta que se consiguió la miscibilidad completa, lo que requirió
aproximadamente 10 minutos. Se añadieron 4,8 g del tensioactivo
cloruro de isodeciloxipropildihidroximetilamonio a la mezcla, y la
mezcla se agitó hasta que se mezcló completamente, lo que tardó
aproximadamente 3 minutos.
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Ejemplo
II
En este ejemplo, se ensayaron las capacidades de
penetración de una composición de la presente invención producidas
según el Ejemplo I anteriormente en la presente memoria, pero
conteniendo, o no, un tensioactivo catiónico en calidad comercial,
nueva construcción, producción sin recubrimiento de la serie Gypsum
Wall Board (panel de yeso). La composición que contenía el
tensioactivo catiónico contenía cloruro de isodeciloxipropil
dihidroxi metil amonio en una cantidad de 0,7% en peso de la
composición. La composición que no contenía el tensioactivo
catiónico tenía agua adicional añadida a éste con objeto de llevar
el porcentaje en peso de la composición hasta el 100%.
Se aplicó independientemente una aplicación de
cada una de las dos composiciones tanto a la cara delantera como a
la cara trasera de diferentes muestras de ensayo de 3'' x 4'' del
panel de yeso a 3 diferentes tasas de aplicación: (a) una
aplicación a la tasa de 0,16 litros por m^{2} (1 galón por 300
pies cuadrados) de panel de yeso; (b) una aplicación a la tasa de
0,10 litros por m^{2} (1 galón por 500 pies) de panel de yeso, y
(c) una aplicación a la tasa de 0,08 litros por m^{2} (1 galón por
600 pies) de panel de yeso. Las composiciones se aplicaron a
muestras de ensayo de panel de yeso utilizando una pequeña pipeta
graduada para administrar las composiciones de las muestras, y a
continuación propagar las composiciones uniformemente sobre las
muestras de ensayo utilizando una yema de dedo enguantada.
Una vez aplicadas las composiciones a varias
muestras de ensayo del panel de yeso a los tres tasas de aplicación
diferentes descritas anteriormente, las características de adsorción
de varias muestras de ensayo se observaron durante aproximadamente
10 minutos. La adsorción de la composición en la muestra de ensayo
se consideró que se había producido cuando la superficie de la
muestra de ensayo no parecía ya que estaba humedecida, pero se
sentía mojada al tacto.
Se determinó que, para cada una de las tres
tasas de aplicación diferentes ensayadas, el tensioactivo catiónico
permitía absorberse a la composición de la invención y penetrar, el
aglutinante del papel presente en el panel de yeso al
aproximadamente 3 a 5 minutos. En cambio, el tiempo que tardó para
que la composición de la invención no contenga ningún tensioactivo
que se absorba, para cada uno de las tres diferentes tasas de
aplicación ensayadas, fue de aproximadamente 10 minutos. La
penetración o humectación del aglutinante del papel presente en las
muestras del panel de yeso se determinó que había disminuido cuando
no se utilizaba tensioactivos.
Las composiciones utilizadas en el presente
Ejemplo II, que son las que no contienen un tensioactivo, están
fuera del alcance de la invención.
Ejemplo
III
El artículo "Standard Test Method for Surface
Burning Characteristics of Building Materials" describe el método
de ensayo ASTM E-84-97a, ensayo de
determinación del comportamiento del quemado relativo de un
material, tal como un revestimiento o recubrimiento de pared de
tipo lámina, observando la propagación de la llama a lo largo de
una muestra del material. Pueden describirse los índices de
propagación de la llama y del humo desarrollado. Este ensayo es
aplicable a las superficies expuestas, tales como paredes y techos,
y se realiza con una muestra de un material que debe ser ensayado
en la posición del techo, con la superficie del material que debe
evaluarse expuesta cara abajo hacia una fuente de ignición. El
"índice de la propagación de la llama" es un número que indica
una medición comparativa derivada de las observaciones hechas
durante la evolución del límite de una zona de la llama en
condiciones de ensayo definidas, con los valores más altos asociados
a resultados más pobres. La "propagación de la llama en
superficie" es la propagación de la llama fuera de la fuente de
ignición a través de la superficie de la muestra.
En este ejemplo, los Commercial Testing
Laboratories (Dalton, GA) realizaron un Método de Ensayo ASTM
E-84-97a, ensayo de fuego con
protocolo de ensayo en muestras de ensayo de 2' x 8' de calidad
comercial, panel de yeso de la serie de producción sin
recubrimiento de nueva construcción y en las muestras de ensayo 2' x
8' del panel de yeso que tenía cinco capas de la pintura blanca
Behr Premium Plus Latex presente en ésta (en la cara delantera o de
acabado), para simular el flujo medido, de diez minutos de duración,
los laboratorios de ensayo independientes utilizaron llama de gas
natural. La cara delantera (de acabado o expuesta) de las muestras
de panel de yeso en cada uno de estos dos grupos se trató con la
composición de la invención producida según el Ejemplo I anterior
en la presente memoria o se dejó sin tratar (no tratada con una
composición de la invención o de cualquier otra manera).
Se prepararon muestras de ensayo tratadas del
panel de yeso aplicando una aplicación de la composición producida
según el Ejemplo I a la tasa de 1 galón x 500 pies cuadrados de
panel de yeso en la cara delantera de secciones de 2' x 8' de panel
de yeso (sin pintar o que contenía 5 capas de pintura). Se vertieron
porciones de 50 mililitros de la composición en las muestras de
panel de yeso y a continuación se empleó un rodillo de pintura
convencional para extender la composición uniformemente sobre la
superficie de las muestras de panel de yeso. Se determinó la
composición para absorber en la muestra de ensayo en aproximadamente
3 a 5 minutos. Todas las muestras de ensayo se almacenaron durante
la noche, y a continuación se transportaron a Commercial Testing
Laboratories al día siguiente.
Los resultados de este ensayo desde el punto de
vista del "índice de la propagación de la llama", y desde los
puntos de vista de la cantidad de tiempo que tarda en acabar la
propagación de la llama en la superficie máxima en las muestras de
ensayo, para nueva construcción (sin pintar), no tratada y nueva
construcción (sin pintar), muestras de ensayo tratadas de panel de
yeso se publican a continuación, y se indican como ensayos (A) y
(B). Los resultados de los ensayos (A) y (B) demuestran que un
índice de propagación de la llama significativamente superior (casi
dos veces superior) se publicó para las muestras de nueva
construcción (sin pintar) de panel de yeso que no fueron tratadas
en comparación con las muestras de nueva construcción (sin pintar)
de panel de yeso que fueron tratadas con la composición de la
invención producida según el Ejemplo I. Los resultados de los
ensayos (A) y (B) demuestran también que el tiempo que tardan las
muestras de nueva construcción (sin pintar) de panel de yeso que no
fueron tratadas para alcanzar una propagación de la llama en
superficie máxima fue significativamente menor (aproximadamente una
cuarta parte del tiempo) que el tiempo que tarda las muestras de
nueva construcción (sin pintar) de panel de yeso que fueron tratadas
con la composición de la invención producidas según el Ejemplo I
para alcanzar una propagación de la llama máxima en la
superficie.
Los resultados de este experimento desde el
punto de vista de las observaciones que se realizaron en relación
con el deterioro del papel que recubre la superficie de las muestras
de ensayo pintadas, sin tratar y pintadas, tratadas del panel de
yeso en las condiciones de la llama, y en relación con la extensión
de la formación de carbón vegetal en estas muestras de ensayo
durante la combustión, se publican también a continuación, y se
indican como ensayos (C) y (D). El índice de propagación de la
llama, y la cantidad de tiempo que tarda en conseguir la
propagación de la llama en la superficie máxima en las muestras de
ensayo, no se midieron en los ensayos (C) y (D). (Los ensayos (C) y
(D) se realizaron con el fin de observar los efectos de la
composición de la invención producidos de acuerdo con el Ejemplo I
en las muestras de ensayo del panel de yeso que había sido
reparadas varias veces para simular la renovación periódica del
acabado del panel de yeso con fines de mantenimiento). Los
resultados de los ensayos (C) y (D) demuestran que el daño que fue
ocasionado por el fuego a las muestras sin tratar, muestras
pintadas de panel de yeso fue significativamente peor que el daño
que se ocasionó a las muestras pintadas de panel de yeso que habían
sido tratadas con una composición de la invención producida según el
Ejemplo I.
Una extensa cantidad de carbón vegetal (un
resultado útil) se observó en la superficie de todas las muestras
de panel de yeso que habían sido tratadas con la composición de la
invención producida en el Ejemplo I en comparación con las
superficies de las muestras de panel de yeso que no fueron tratadas
con la composición, que contenían solamente cantidades
insignificantes de carbón vegetal. Las cantidades elevadas de carbón
vegetal que estaban presentes en las muestras tratadas de panel de
yeso produjeron favorablemente una inflamabilidad reducida del
panel de cartón, una cantidad reducida del calor liberado por el
panel de cartón, una propagación de la llama reducida y penetración
en el panel de cartón, una cantidad reducida del humo generado por
el panel de cartón y una cantidad reducida de gases tóxicos
producidos por el panel de cartón. Además, las grietas de
desconchado y superficiales resultantes en las muestras de panel de
yeso que habían sido tratadas con la composición de la invención
producida en el Ejemplo I fueron insignificantes en comparación con
las grietas de desconchado y superficiales que se produjeron en las
muestras de panel de yeso sin tratar.
Ejemplo
IV
En este ejemplo, se evaluaron las propiedades
antimicrobianas de la composición retardadora de la llama e
inhibidora de microbios de la invención producida según el Ejemplo I
anteriormente en la presente memoria, pero que contiene, o no, un
compuesto inhibidor de microbios, en muestras de panel de yeso de la
serie de producción de nueva construcción y sin recubrir, o en las
muestras de panel de yeso pintadas, utilizando modificaciones del
método de ensayo ASTM D 3273-94 o en el método de
ensayo ESTM G21-96. El método de aplicación de las
composiciones a las muestras de ensayo de panel de yeso fue el
mismo que se describió anteriormente en la presente memoria en el
Ejemplo II.
El artículo "Standard Test Method for
Resistance to Growth of Mold on the Surface of Interior Coatings in
an Enviromental Chamber" está presente en el Libro Anual de la
American Society for Testing and Materials de las Normas ASTM, y
describe el método de ensayo ASTM D 3273-94, que es
conocido por los expertos en la materia. Este artículo expone una
pequeña cámara medioambiental y las condiciones de operación, que se
utilizan para ensayar y evaluar en un periodo de 4 semanas la
resistencia relativa de la pintura interior y de otros
recubrimientos para el crecimiento en superficie de mohos, hongos y
mildiu en un medio interior severo en el que la temperatura y la
humedad se controlan de manera eficaz en los límites especificados
relativamente estrechos. Una humedad relativa del 95 al 98% a una
temperatura de 32,2 \pm 1,1ºC (90 \pm 2ºF) es necesaria para
que los paneles de ensayo de un material (por lo general por lo
menos 25 paneles de 3'' x 4'' que tienen ½ pulgada de espesor)
se desarrollen rápidamente, y para mantener un nivel de humedad
adecuado para soportar el crecimiento de mohos. La cámara
proporciona una inoculación continua de la superficie de paneles de
ensayo expuestos con esporas de mohos. Esta prueba es útil para
estimar el rendimiento de los recubrimientos diseñados para
utilizar en medios interiores que favorecen el crecimiento de mohos,
y para evaluar los compuestos que pueden inhibir dicho crecimiento,
y los niveles agregados de su utilización. Los paneles de ensayo se
puntúan para el crecimiento de mohos en una escala de puntuación de
0 a 10 utilizando patrones fotográficos y el Método de Ensayo ASTM
D 3274, que es también conocido por los expertos en la materia,
estando asociadas las puntuaciones mayores al menor crecimiento de
mohos. Un recubrimiento mejor puntuado casi siempre funciona mejor
en la utilización real final.
Se realizó una evaluación del tipo ASTM D
3273-94 en relación con las propiedades resistentes
a microbios de la composición retardadora de la llama e inhibidora
de microbios de la invención producida según el Ejemplo I
anteriormente en la presente memoria pero que contiene, o no, un
compuesto inhibidor de microbios, en muestras de paneles de yeso
comerciales, de nueva construcción, de 3'' x 4'' de la serie de
producción comercial, de nueva construcción sin recubrir. En cada
caso, se hizo solamente una aplicación de una composición para una
muestra de ensayo de palcas destinada a la la construcción de
tabiques de yeso, y se emplearon cantidades de aplicación
diferentes para cada composición: (a) una aplicación con una
cantidad de 1 galón por 300 pies cuadrados de paneles de yeso; (b)
una aplicación con una cantidad de 1 galón por 500 pies de placa
para la construcción de tabique de yeso; y (c) una aplicación con
una cantidad de 1 galón por 600 pies de placa para la construcción
de tabique de yeso.
Se evaluó posteriormente la existencia de
microbios en muestras de ensayo de 3'' x 4'' del panel de yeso de
la serie de producción comercial, de nueva construcción, sin
recubrir tratadas en una de las tres maneras diferentes.
Para el primer grupo de muestras de ensayo, la
composición producida en el Ejemplo 1 anteriormente, pero producida
sin un compuesto inhibidor de microbios, se dosificó con 1,0% en
peso de "Intersept®" fungistat y bacteriostat (compuesto
inhibidor de microbios). Se aplicó la composición a ambas
superficies del papel en la cara delantera (de acabado o expuesta)
de las muestras del panel de yeso. (Debido a que no se utilizó
compuesto antimicrobiocida cuando se produjo la composición de la
invención según el Ejemplo I, se añadió agua adicional a la
composición para llevar el porcentaje en peso de la composición
hasta el 100% (antes de añadir 1% en peso del Intersept® fungistat y
bacteriost.
Las muestras de ensayo de los paneles de yeso en
un segundo grupo se trataron de la misma manera, pero con la
composición producida en el Ejemplo I anteriormente que no contenían
el Intersept® fungistat y bacteriostat (o cualquier otro compuesto
inhibidor de microbios). (Debido a que no se utilizó ningún
compuesto inhibidor de microbios cuando la composición de la
invención se produjo según el Ejemplo I, se añadió agua adicional a
la composición para llevar el porcentaje en peso de la composición
hasta el 100%).
Muestras de la placa para la construcción del
tabique de yeso en el tercer grupo se dejaron sin tratar (no fueron
tratadas de ninguna manera).
Se observó la extensa colonización del hongo
"Aspergillus Flavus" y varias especies del hongo
"Penicillium" en las superficies del papel presentes en
ambas caras de todas las muestras de ensayo del panel de yeso en el
tercer grupo (muestras sin tratar). (Se observó la colonización
inicial en un periodo de 7 días, y las colonias continuaron
propagándose a lo largo de un periodo de evaluación de 28 días en el
método de ensayo ASTM D 3273-94). En cambio, las
superficies de papel presentes en ambas caras de todas las muestras
de ensayo de la placa para la construcción de tabique de yeso en el
segundo grupo (tratado con la composición de la invención que no
contiene el Intersept® fungistat y bacteriostat, presentaba
solamente escasa colonización por las mismas descrita anteriormente
al final del periodo de evaluación de 28 días. Además, no se observó
ninguna colonización de hongos en las superficies del papel
presentes en la cara de cualquiera de las muestras de ensayo del
primer grupo del panel de yeso (con la composición que contiene el
1% en peso de Intersept® fungistat y bacteriost aplicada en el
mismo) después de un periodo de evaluación de 28 días.
Se llevó a cabo la prueba tipo ASTM
3273-94 adicional para evaluar las propiedades de
resistencia a los microbios de la composición retardadora de la
llama e inhibidora de microbios de la invención producida según el
Ejemplo I anterior pero que no contiene ningún compuesto inhibidor
de microbios, en las superficies de muestras de ensayo de 3'' x
4'' de paneles de yeso pintadas con pintura blanca Behr Premium Plus
Latex. (Debido a que no se utilizó ningún compuesto inhibidor de
microbios cuando se produjo la composición de la invención según el
Ejemplo I, se añadió agua adicional a la composición para llevar el
porcentaje en peso de la composición hasta el 100%). Se aplicaron
dos tratamientos de la composición (utilizando la misma cantidad de
aplicación para cada tratamiento) a la cara interior del recinto
(cara delantera) de las muestras del panel de yeso que tenía como
mucho 5 capas de pintura presentes en su superficie en cada una de
las tres cantidades de aplicación siguientes: (a) una aplicación en
la cantidad de 0,16 litros por m^{2} (1 galón por 300 pies
cuadrados) de panel de yeso; (b) una aplicación a la cantidad de
0,10 litros por m^{2} (1 galón por 500 pies) de paneles de yeso;
y (c) una aplicación a la cantidad de 0,08 litros por m^{2} (1
galón por 600 pies) de paneles de yeso. Una capa de pintura de
acabado se aplicó a continuación a la superficie de las muestras del
panel de yeso.
No se notó ninguna colonización de hongos en
ninguna de las muestras del panel de yeso después de un periodo de
evaluación de 28 días especificado en el método de ensayo ASTM D
3273-94.
El artículo "Standard Practice for Determining
Resistance of Synthetic Polymeric Materials to Funghi" está
presente en el Libro Anual de la American Society for Testing and
Materials de las Normas ASTM, y describe el método de ensayo ASTM
G21-96, que también es conocido por los expertos en
la materia. Este artículo expone un ensayo para determinar el
efecto de los hongos sobre las propiedades de los materiales
poliméricos sintéticos en forma de artículos moldeados y
fabricados, tubos, varillas, hojas y películas. Se vierte
agar-agar con sales nutrientes en platos
esterilizados adecuados para proporcionar una capa de
agar-agar solidificada que está comprendida entre 3
y 6 mm de profundidad. Una vez se solidifico el
agar-agar, se colocan muestras de ensayo sobre las
superficies del agar-agar, y las superficies del
agar-agar (incluyendo las superficies de las
muestras de ensayo) se inoculan con un compuesto en suspensión de
esporas de hongos. Las muestras de ensayo inoculadas se incuban a
continuación a una temperatura comprendida entre 27,8 y 30ºC (82 y
86ºF) a no menos de 85% de humedad relativa durante un periodo de
28 días. En las muestras de ensayo se puntúa en una escala de 0 a 4
el crecimiento observado de esporulación, sin esporulación o
esporulación y sin esporulación de hongos, indicando una puntuación
de 0 ningún crecimiento, indicando una puntuación de 1 vestigios de
crecimiento (menos del 10%), indicando una puntuación de 2 ligero
crecimiento (10 al 30%), indicando una puntuación de 3 crecimiento
medio (30% al 60%), e indicando una puntuación de 4 mucho
crecimiento (60% hasta la cobertura completa). Una puntuación de 1
o menos debe ser confirmada por observación al microscopio de las
muestras de ensayo.
La North American Science Associates, Inc.
(NAMSA, Kennesaw, GA), laboratorio de ensayo comercial internacional
certificado, realizó el método de ensayo ASTM
G-21-96 en los siguientes seis tipos
diferentes de muestras de ensayo de 50 mm x 50 mm de panel de yeso
que se había preparado según los requisitos del ensayo ASTM
G-21-96 para evaluar su capacidad
(o falta de la misma) en una escala de 0 a 4 para inhibir el
crecimiento, la concentración o el depósito de microbios en varias
muestras:
Muestras de nueva construcción, de producción en
serie que no contienen capas de pintura que no estaban tratadas con
una composición de la invención (o de cualquier otra manera) (Tabla
1);
Muestras de nueva construcción, de producción en
serie que no contienen capas de pintura que fueron tratadas con la
composición retardadora de la llama e inhibidora de microbios
producida según el Ejemplo I (Tabla 2);
Muestras que habían sido pintadas con dos capas
de pintura blanca Behr Premium Plus Latex y que no estaban tratadas
con una composición de la invención, o de cualquier otra manera
(Tabla 3);
Muestras que habían sido pintadas con dos capas
de pintura blanca Zinsser Perma resistente al mildiu de 5 años que
contenía un mildiucida comercial no descrito (uno que no tiene
denominación en la etiqueta del bote de pintura) (Tabla 4);
Muestras que se habían pintado con dos capas de
pintura blanca Behr Premium Plus Latex, y que habían sido tratadas
con aplicaciones alternativas de la composición retardadora de la
llama e inhibidoras de microbios producidas según el Ejemplo I de
la manera descrita con detalle a continuación (Tabla 5); y
Muestras que habían sido pintadas con dos capas
de pintura blanca Behr Premium Plus Latex, que posteriormente se
permitió que tuvieran mucho crecimiento de mohos (una puntuación de
4) se depositaron en la capa superior de pintura (obtenida al final
del experimento (3) anterior), y que se trataron a continuación con
una composición retardadora de la llama e inhibidora de microbios
producidas según el Ejemplo I (Tabla 6).
Para las muestras de ensayo tratadas y sin
pintar de la placa para la composición de la invención, se aplicó
una aplicación de la composición de la invención en ambas caras del
sustrato de papel uniendo las muestras de ensayo del panel de yeso
en una cantidad de aplicación de 0,10 litros por m^{2} (1 galón
por 500 pies) de panel de yeso.
Para las muestras de ensayo tratadas y pintadas
del panel de yeso, se utilizaron dos capas de pintura, y se
emplearon dos aplicaciones de la composición de la invención, cada
una a una cantidad de aplicación de 0,10 litros por m^{2} (1
galón por 500 pies) de panel de yeso, en las etapas sucesivas
siguientes en un periodo total de aproximadamente 1 hora; (a) se
aplicó una primera capa de la composición a las muestras de ensayo
sin pintar; (b) una vez el líquido de la primera capa de la
composición no se observaba ya de forma permanente en la superficie
de las muestras de ensayo, lo que sucedió después de aproximadamente
10 minutos, se aplicó una primera capa de pintura a las primeras
muestras de ensayo; (c) una vez la primera capa de pintura aplicada
a las muestras de ensayo no parecía ya reflejar intensamente la luz,
lo que sucedió después de aproximadamente 18 minutos, una segunda
capa de la composición se aplicó a las muestras de ensayo pintadas;
y (d) una vez el líquido de la segunda capa de la composición no se
observaba ya de manera permanente en la superficie de las muestras
de ensayo, lo que sucedió después de aproximadamente 8 minutos, una
segunda capa (acabado) de pintura se aplicó a las muestras de
ensayo (y permitió secarlas hasta que las muestras de ensayo no
parecían ya reflejar intensamente la luz, lo que sucedió después de
aproximadamente 21 minutos).
En todos los casos, se empleó una mezcla del
organismo de ensayo que contiene Aspergillus niger (ATCC nº
9642), Penicillium pinophilum (ATCC nº 11797), Chaetomivm
Globosum (ATCC nº 6205), Trichoderma virens (ATCC nº
9645), y Aurebasidium pullulans (ATCC nº 15233), la
concentración de inóculo fue de 8,0 x 10^{5}-1,2
x 10^{6} CFU/ml, y los parámetros de incubación fueron 28 días
entre 28ºC y 30ºC y 85% de humedad relativa. Asimismo, en todos los
casos en los que se trató una muestra con una composición producida
según el Ejemplo I se empleó una cantidad de aplicación de 0,10
litros por m^{2} (1 galón por 500 pies) de panel de yeso. Todos
los procedimientos se realizaron conforme a las buenas prácticas de
laboratorio e ISO 17025. Se utilizó una ampliación al microscopio
de 6 aumentos para confirmar todas las observaciones.
Los resultados de estos experimentos se
presentan a continuación en las Tablas 1 a 6, y demuestran
claramente la capacidad de la composición de la invención preparada
según el Ejemplo I para inhibir completamente el crecimiento, la
concentración o el depósito de microbios en varias muestras (sin
pintar, pintadas y reformadas) o en el panel de cartón.
Las composiciones utilizadas en el presente
Ejemplo IV, que no contienen un compuesto inhibidor de microbios
están fuera del alcance de la invención.
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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En cada uno de los experimentos anteriores, no
se observó crecimiento de mohos (o de otros microbios) en las
superficies o en los bordes cortados de cualquiera de las muestras
de ensayo de los paneles de yeso (incluyendo las muestras de las
placas para las placas destinadas a la construcción de tabiques de
yeso nuevas, sin pintar y las muestras de los paneles de yeso
pintadas, que había sido tratadas con la composición de la presente
invención producida según el Ejemplo I después de un periodo de
evaluación de 28 días especificado en el método de ensayo ASTM
G-21-96, dando como resultado una
puntuación de cero (0) (la mejor puntuación posible). En agudo
contraste, las muestras de ensayo sin tratar de los paneles de yeso
(tanto las muestras pintadas como las muestras sin pintar)
generaron mucho crecimiento de mohos en ambas caras del sustrato de
papel que une la placa (tanto en las superficies como en los bordes
cortados de la placa) después de un periodo de evaluación de 28
días especificado en el método de ensayo ASTM
G-21-96, dando como resultado una
puntuación de cuatro (4) (la peor puntuación posible).
Aunque la presente invención se ha descrito en
la presente memoria con alguna especificidad, y haciendo referencia
a determinadas formas de realización preferidas de la misma,
cualquier experto en la materia podrá apreciar que pueden
introducirse numerosas variaciones, modificaciones y sustituciones,
y que están comprendidas dentro del alcance de la invención,
añadiendo, combinando, o subdividiendo etapas, o sustituyendo
equivalentes, aunque conservando ventajas significativas de las
composiciones y procedimientos de la invención, que están definidas
en las reivindicaciones siguientes. Se pretende, por consiguiente,
que todas estas modificaciones, variaciones y sustituciones estén
comprendidas dentro del alcance de la presente invención tal como se
describe y se reivindica en la presente memoria, y que la invención
esté únicamente limitada por el alcance de las reivindicaciones
siguientes, y que dichas reivindicaciones sean interpretadas tan
ampliamente como sea posible.
Claims (59)
1. Composición para la aplicación a un material
que comprende:
- (a)
- por lo menos una sal inorgánica de metal alcalino, en la que la sal inorgánica de metal alcalino está presente en la composición en una cantidad comprendida entre el 5% y el 45% en peso;
- (b)
- por lo menos una sal de potasio de un ácido orgánico, en la que la sal de potasio de un ácido orgánico está presente en la composición en una cantidad comprendida entre el 5% y el 50% en peso; y
- (c)
- un líquido acuoso, en el que el líquido acuoso está presente en la composición en una cantidad que lleva el porcentaje en peso de la composición al 100%;
en la que la composición presenta un pH
comprendido entre 7,1 y 14, y en la que la composición, cuando se
aplica al material, cuando el material se expone a continuación al
fuego, reduce la cantidad de quemado que se produce en el material,
o la cantidad o densidad de humo producida por el material,
caracterizada porque dicha composición
comprende además:
- (d)
- por lo menos un compuesto inhibidor de microbios, en la que el compuesto inhibidor de microbios está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 6% en peso;
- (e)
- por lo menos un compuesto que contiene boro, en la que el compuesto que contiene boro está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 10% en peso;
- (f)
- por lo menos un tensioactivo, en la que el tensioactivo está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 5% en peso;
en la que la sal inorgánica de metal alcalino
contiene por lo menos un carbono y no incluye cloruro sódico o
cloruro potásico, y
en la que cuando la composición se aplica a un
material antes, durante o después de que el material se exponga a
condiciones favorables para el crecimiento de microbios, reduce o
inhibe el crecimiento de microbios en el material cuando el
material se expone a condiciones favorables para el crecimiento de
microbios.
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2. Composición según la reivindicación 1, en la
que dicha composición comprende además por lo menos un componente
para la detección, en la que la detección está presente en una
cantidad comprendida entre 0,1% y 10% en peso tal que permite una
determinación de si la composición se ha aplicado o no al
material.
3. Composición según la reivindicación 2, en la
que el compuesto inhibidor de microbios funciona como el componente
para la detección, y está presente en la composición en una cantidad
comprendida entre 0,1% y 6% en peso, o en la que comprende por lo
menos un componente para la detección en la que el compuesto
inhibidor de microbios es diferente del componente para la
detección y el componente para la detección está presente en una
cantidad comprendida entre 0,1% y 10% en peso.
4. Composición según la reivindicación 3, en la
que la sal inorgánica de metal alcalino está presente en una
cantidad comprendida entre 30% y 42% en peso.
5. Composición según la reivindicación 4, en la
que la sal de potasio de un ácido orgánico está presente en una
cantidad comprendida entre 10% y 25% en peso.
6. Composición según la reivindicación 5, en la
que el compuesto que contiene boro está presente en una cantidad
comprendida entre 0,4% y 8% en peso.
7. Composición según la reivindicación 6, en la
que el tensioactivo está presente en una cantidad comprendida entre
0,3% y 3% en peso.
8. Composición según la reivindicación 7, en la
que el compuesto inhibidor de microbios está presente en una
cantidad comprendida entre 0,2% y 3% en peso.
9. Composición según la reivindicación 2, en la
que el componente para la detección está presente en una cantidad
comprendida entre 0,1% y 3% en peso.
10. Composición según la reivindicación 8, en la
que el componente para la detección está presente en una cantidad
comprendida entre 0,1% y 3% en peso.
11. Composición según la reivindicación 10, en
la que el compuesto que contiene boro está presente en una cantidad
comprendida entre 2% y 6% en peso.
12. Composición según la reivindicación 11, en
la que el tensioactivo está presente en una cantidad comprendida
entre 0,5% y 0,7% en peso.
13. Composición según la reivindicación 9, en la
que el componente para la detección está presente en una cantidad de
0,7%.
14. Composición según la reivindicación 3, en la
que la sal inorgánica de metal alcalino es tetraborato potásico,
carbonato potásico, sulfato potásico, nitrato potásico, fosfato
potásico, carbonato sódico, sulfato sódico, nitrato sódico, fosfato
sódico, carbonato de litio, sulfato de litio, nitrato de litio,
fosfato de litio, carbonato de rubidio, sulfato de rubidio, nitrato
de rubidio, fosfato de rubidio, carbonato de cesio, sulfato de
cesio, nitrato de cesio, fosfato de cesio, carbonato de francio,
sulfato de francio; nitrato de francio, fosfato de francio o una
combinación de uno o más de los anteriores.
15. Composición según la reivindicación 14, en
la que la sal de potasio de un ácido orgánico es acetato potásico,
formiato potásico, tartrato potásico, citrato potásico o sorbato
potásico.
16. Composición según la reivindicación 15, en
la que el compuesto que contiene boro es borato amónico, borato
sódico, borato potásico, borato cálcico, borato de hierro, borato de
circonio, borato de cinc, fosfato de boro, boro elemental, óxido de
boro o ácido bórico.
17. Composición según la reivindicación 16, en
la que el tensioactivo es cloruro de isodeciloxipropil
dihidroximetil amonio, bromuro de cetil trimetil amonio, monoéter de
telómero B, ácido alquil imino, sal monosódica,
B-alanina, sal monosódica de
N-(2-carboxietil)-N-3
deciloxipropilo, alquiloxipolietoxeneoxietanol, nonilfenol,
NP-9 nonilfenol etoxilado u octilfenol.
18. Composición según la reivindicación 17, en
la que el compuesto inhibidor de microbios es el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, cianoditolmidocarbonato disódico,
N-metilditiocarbamato potásico, óxido de
bis(tri-N-butinil), fenol
orto-fenil, yoduro potásico, yoduro amónico, yodato
potásico, yodato amónico, 10-10 oxibisfenoxiarsina,
cloruro de octadecil.nodim.etiltrihidroxi sililpropil amonio,
cloruro de 3-(trimetoxisilil) propiloctadecildimetil amonio o
fungistat y bacteriostat.
19. Composición según la reivindicación 2, en la
que el componente para la detección es el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, circonia, dióxido de selenio o acetato de circonio.
20. Composición según la reivindicación 18, en
la que el componente para la detección es el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, circonia, dióxido de selenio o acetato de circonio.
21. Composición según la reivindicación 20, en
la que la sal inorgánica de metal alcalino es el carbonato
potásico.
22. Composición según la reivindicación 21, en
la que la sal potásica de un ácido orgánico es el acetato
potásico.
23. Composición según la reivindicación 22, en
la que el compuesto que contiene boro es el ácido bórico.
24. Composición según la reivindicación 23, en
la que el tensioactivo es el cloruro de isodeciloxipropil
dihidroximetil amonio.
25. Composición según la reivindicación 19, en
la que el agente para la detección es el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo.
26. Composición según la reivindicación 24, en
la que el agente para la detección es el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo.
27. Composición según la reivindicación 26, en
la que el compuesto inhibidor de microbios es el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, y el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo funciona asimismo como agente para la detección.
28. Composición según la reivindicación 27, en
la que el pH de la composición es 12 o superior.
29. Composición según la reivindicación 1, en la
que la composición contiene carbonato potásico en la cantidad del
35% en peso, acetato potásico en la cantidad de 13% en peso, ácido
bórico en una cantidad de 2% en peso y carbamato de
3-yodo-2-propil
butilo en la cantidad de 0,7% en peso, y un tensioactivo, siendo el
peso restante agua, y presenta un pH de 11 o superior.
30. Composición según la reivindicación 29, en
la que el tensioactivo es el cloruro de isodeciloxipropil
dihidroximetil amonio en una cantidad de 0,5% en peso, siendo agua
el resto del porcentaje en peso de la composición.
31. Procedimiento para reducir el quemado de, o
la cantidad o la densidad del humo producido por, un material que
está expuesto al fuego, que comprende aplicar por lo menos una
aplicación de una composición del material antes de que el material
se exponga a continuación al fuego, en el que la composición
comprende:
- (a)
- por lo menos una sal inorgánica de metal alcalino, en el que la sal inorgánica de metal alcalino está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 5% y 45% en peso;
- (b)
- por lo menos una sal de potasio de un ácido orgánico, en el que la sal de potasio de un ácido orgánico está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 5% y 50% en peso;
- (c)
- un líquido acuoso, en el que el líquido acuoso está presente en la composición en una cantidad que lleva el porcentaje en peso de la composición a 100%;
en el que la composición presenta un pH
comprendido entre 7,1 y 14,
caracterizado porque dicha composición
comprende además:
- (d)
- por lo menos un compuesto inhibidor de microbios, en el que el compuesto inhibidor de microbios está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 6% en peso;
- (e)
- por lo menos un compuesto que contiene boro, en el que el compuesto que contiene boro está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 10% en peso; y
- (f)
- por lo menos un tensioactivo, en el que el tensioactivo está presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y 5% en peso;
en el que la sal inorgánica de metal alcalino
contiene por lo menos un carbono y no incluye cloruro sódico o
cloruro potásico, y
en el que dicha aplicación se proporciona a una
tasa de 3,785 \ell (1 galón) por de 9,29 a 92,9 m^{2} (100 a
1.000 pies cuadrados) de un material, antes, durante o después de
que el material se exponga a las condiciones favorables para el
crecimiento de microbios, para inhibir o reducir el crecimiento de
microbios en dicho material que está expuesto a condiciones
favorables para el crecimiento de microbios.
32. Procedimiento según la reivindicación 31, en
el que dicha composición comprende además por lo menos un componente
para la detección, en el que el componente para la detección está
presente en la composición en una cantidad comprendida entre 0,1% y
10% en peso.
33. Procedimiento según la reivindicación 32, en
el que el compuesto inhibidor de microbios funciona como el
componente para la detección, y está presente en la composición en
una cantidad comprendida entre 0,1% y 6% en peso, o en el que
comprende un componente para la detección diferente del compuesto
inhibidor de microbios y el componente para la detección está
presente en una cantidad comprendida entre 0,1% y 10% en peso.
34. Procedimiento según la reivindicación 33, en
el que la sal inorgánica de metal alcalino está presente en una
cantidad comprendida entre 30% y 42% en peso, y es tetraborato
potásico, carbonato potásico, sulfato potásico, nitrato potásico,
fosfato potásico, carbonato sódico, sulfato sódico, nitrato sódico,
fosfato sódico, carbonato de litio, sulfato de litio, nitrato de
litio, fosfato de litio, carbonato de rubidio, sulfato de rubidio,
nitrato de rubidio, fosfato de rubidio, carbonato de cesio, sulfato
de cesio, nitrato de cesio, fosfato de cesio, carbonato de francio,
sulfato de francio, nitrato de francio, fosfato de francio o una
combinación de uno o más de los anteriores.
35. Procedimiento según la reivindicación 34, en
el que la sal de potasio de un ácido orgánico está presente en una
cantidad comprendida entre 10% y 25% en peso, y es acetato potásico,
formiato potásico, tartrato potásico, citrato potásico o sorbato
potásico.
36. Procedimiento según la reivindicación 35, en
el que el compuesto que contiene boro está presente en una cantidad
comprendida entre 0,4% y 8% en peso, y es borato amónico, borato
sódico, borato potásico, borato cálcico, borato de hierro, borato
de circonio, borato de cinc, fosfato de boro, boro elemental, óxido
de boro y ácido bórico.
37. Procedimiento según la reivindicación 36, en
el que el tensioactivo está presente en una cantidad comprendida
entre 0,3% y 3% en peso, y es cloruro de isodeciloxipropil
dihidroximetil amonio, bromuro de cetil trimetil amonio, monoéter
de telómero B, ácido alquil imino, sal monosódica,
B-alanina, sal monosódica de
N-(2-carboxietil)-N-3
deciloxipropilo, alquiloxipolietoxeneoxietanol, nonilfenol,
NP-9 nonilfenol etoxilado u octilfenol.
38. Procedimiento según la reivindicación 37, en
el que el compuesto inhibidor de microbios está presente en una
cantidad comprendida entre 0,2% y 3% en peso, y es carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, cianoditolmidocarbonato disódico,
N-metilditiocarbamato potásico, óxido de
bis(tri-N-butinil),
orto-fenil fenol, yoduro potásico, yoduro amónico,
yodato potásico, yodato amónico, 10-10
oxibisfenoxiarsina, cloruro de octadecil.nodim.etiltrihidroxi
sililpropil amonio, cloruro de 3-(trimetoxisilil)
propiloctadecildimetil amonio o fungistat y bacteriostat.
39. Procedimiento según la reivindicación 38, en
el que el componente para la detección está presente en una cantidad
comprendida entre 0,1% y 3% en peso, y es carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, circonia, dióxido de selenio o acetato de circonio.
40. Procedimiento según la reivindicación 39, en
el que la sal inorgánica de metal alcalino es el carbonato potásico,
la sal de potasio de un ácido orgánico es el acetato potásico, el
compuesto que contiene boro es el ácido bórico, y está presente en
una cantidad comprendida entre 2% y 6% en peso, el tensioactivo es
el cloruro de isodeciloxipropil dihidroximetil amonio, y está
presente en una cantidad comprendida entre 0,5% y 0,7% en peso, el
compuesto inhibidor de microbios es el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo, y el carbamato de
3-yodo-2-propinil
butilo funciona asimismo como el agente para la detección, y el pH
de la composición es 12 o superior.
41. Procedimiento según la reivindicación 31, en
el que la composición contiene carbonato potásico en la cantidad de
35% en peso, acetato potásico en la cantidad de 13% en peso, ácido
bórico en la cantidad de 2% en peso y carbamato de
3-yodo-2-propil
butilo en una cantidad de 0,7% en peso, siendo agua el peso
restante, y presenta un pH de 11 o superior.
42. Procedimiento según la reivindicación 41, en
el que la composición contiene además cloruro de isodeciloxipropil
dihidroximetil amonio en una cantidad de 0,5% en peso, siendo agua
el resto del porcentaje en peso de la composición.
43. Procedimiento según la reivindicación 39, en
el que la composición se añade al, o se mezcla con, el material
durante su preparación u otra producción.
44. Procedimiento según la reivindicación 39, en
el que la composición se aplica a una o más superficies del
material.
45. Procedimiento según la reivindicación 44, en
el que la composición se aplica a una o más superficies del material
por pulverización, frotamiento, pintado, cepillado, a rodillo,
inmersión o empapamiento.
46. Procedimiento según la reivindicación 44, en
el que el material no ha sido pintado, revestido o tratado después
de su producción de cualquier otra manera.
47. Procedimiento según la reivindicación 44, en
el que la composición se aplica a ambas caras de la cubierta de
papel está presente en el lado anterior del panel de yeso u otro
muro en seco.
48. Procedimiento según la reivindicación 44, en
el que la composición se aplica a ambos lados de la cubierta de
papel que está presente en el lado posterior del panel de yeso u
otro muro en seco.
49. Procedimiento según la reivindicación 44, en
el que la composición se aplica al material después de aplicar al
material una o más capas de pintura u otros revestimientos.
50. Procedimiento según la reivindicación 44, en
el que la composición se aplica al material entre dos o más capas
de pintura u otros revestimientos que se aplican al material.
51. Procedimiento según la reivindicación 44, en
el que la composición se aplica al material después de aplicar al
material una capa de acabado de pintura u otro revestimiento.
52. Procedimiento según la reivindicación 39, en
el que el material es muro en seco, papel, aglutinante de papel
para panel, madera, baldosa para techos, baldosa para suelos, panel
de fibra, hormigón, vidrio, un textil, aislamientos, un compuesto o
cintas para juntas.
53. Procedimiento según la reivindicación 52, en
el que el material es panel de yeso.
54. Procedimiento según la reivindicación 53, en
el que el panel de yeso es panel de yeso de lote de producción, no
revestido, de nueva construcción.
55. Procedimiento según la reivindicación 53, en
el que el panel de yeso está siendo rehabilitado.
56. Procedimiento según la reivindicación 39, en
el que la composición se aplica al material a una tasa de 3,78
\ell (1 galón) por de 27,87 a 55,74 m^{2} (300 a 600 pies
cuadrados) de material.
57. Procedimiento según la reivindicación 39, en
el que se aplican 2 tratamientos de la composición al material,
siendo cada tratamiento a una tasa de aplicación de 3,78 \ell (1
galón) por de 27,87 a 55,74 m^{2} (300 a 600 pies cuadrados) de
material.
58. Procedimiento según la reivindicación 57, en
el que se aplican 2 tratamientos de la composición al material,
siendo cada tratamiento a una tasa de aplicación de 3,78 \ell (1
galón) por 37,16 m^{2} (400 pies cuadrados) de un material.
59. Procedimiento según la reivindicación 31,
para la aplicación de una (1) a diez (10) capas a una tasa de 3,78
\ell (un galón) por 27,87 a 55,74 m^{2} (300 a 600 pies
cuadrados) por tratamiento de composiciones, de propiedad
combinada, acuosas penetrantes retardadoras de la llama e
inhibidoras de mohos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
30, para panel de yeso de producción en serie, de nueva
construcción.
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