ES2329464T3 - Procedimientos y composiciones de inhibicion de microbios y retardado res de llama. - Google Patents

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.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

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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Información de los antecedentes Fuegos

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.

Mohos y mildiu

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.

Productos retardadores de la llama o inhibidores de mohos

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.

Descripción de la técnica

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.

Sumario de la invención

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.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

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.

Definiciones

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:

1

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.

Descripción de las formas de realización preferidas

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.

Composiciones

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.

Sales inorgánicas de metales alcalinos

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).

Sales de potasio de ácidos orgánicos

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.

Compuestos que contienen boro

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.

Tensioactivos

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.

Compuestos inhibidores de microbios

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.

Componente de detección

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.

Líquido acuoso

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 opcionales

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.

Nivel de pH

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.

Ausencia de corrosividad a metales

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.

Modos de actuación

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.

Procedimientos de preparación

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.

Procedimientos de utilización

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.

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.

Procedimientos de ensayo para el retardo de la llama y la inhibición de microbios Fuego

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).

Microbios

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

Preparación de una composición preferida de la invención

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

Ensayo de penetración del panel de yeso

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

Ensayo de propagación de la llama en panel de yeso

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.

2

Ejemplo IV

Evaluación del crecimiento microbiano en nuevo y pintado Muestras de panel de yeso en diferentes condiciones

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.

(A) Evaluación del crecimiento microbiano en muestras de nuevas paneles de yeso utilizando el método de ensayo ASTM D 3273-94

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.

(B) Evaluación del crecimiento microbiano en muestras de placas pintadas para la construcción de tabiques de yeso utilizando el método de ensayo ASTM D 3273-94

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.

(C) Evaluación del crecimiento microbiano en muestras de nuevas paneles de yeso utilizando el método de ensayo ASTM G-21-96

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:

(1) Muestras de referencia positiva (muestras nuevas sin pintar y sin tratar)

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);

(2) Muestras nuevas tratadas sin pintar

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);

(3) Muestras sin tratar pintadas

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);

(4) Muestras pintadas con pintura que contiene un mildiucida comercial

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);

(5) Muestras tratadas pintadas

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

(6) Muestras restauradas

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.

TABLA 1 Muestras de referencia positiva (muestras nuevas sin pintar y sin tratar)

3

TABLA 2 Muestras nuevas sin pintar tratadas

4

TABLA 3 Muestras pintadas sin tratar

5

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TABLA 4 Muestras pintadas con pintura que contiene un mildeucida comercial

6

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TABLA 5 Muestras pintadas tratadas

7

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TABLA 6 Muestras recuperadas

8

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.