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Title:
BIOCIDAL RESIN COMPOSITION INCLUDING ONE OR A PLURALITY OF RESINS SELECTED FROM MF, UF, PF, MUF AND PHENOLIC RESINS; AND MORE THAN ONE SOLUBLE COPPER SALT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/048918
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a biocidal resin composition including one or a plurality of resins selected from melamine-formaldehyde, urea-formaldehyde, phenol-formaldehyde, melamine-urea-formaldehyde and phenolic resins; and more than one copper salt that is soluble in aqueous systems and in said resin solutions, wherein the copper salt is generally selected from organic copper salts, R-Cu, R1-Cu-R2, wherein R, R1 and R2 can be (C3-C18) alkyl chains with one or a plurality of acid, aldehyde, ester, ether, hydroxy or amino groups, among others, in the structure thereof. The invention also relates to the method for manufacturing the biocidal resin composition and to the use of said biocidal resin compositions to obtain, for example, flooring, impregnated paper, adhesive mixtures and moulded products. The invention further relates to wood covered with paper impregnated with biocidal resin compositions and to the method for obtaining same; and to a method for manufacturing moulded products having biocidal action.

Inventors:
AMÉSTICA SALAZAR LUIS ALBERTO (CL)
Application Number:
PCT/CL2013/000069
Publication Date:
April 09, 2015
Filing Date:
October 03, 2013
Export Citation:
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Assignee:
AMÉSTICA SALAZAR LUIS ALBERTO (CL)
International Classes:
A61K33/34
Domestic Patent References:
WO2013086647A12013-06-20
WO2006078358A22006-07-27
Foreign References:
US20100144913A12010-06-10
US4181786A1980-01-01
US20060166024A12006-07-27
US20110000016A12011-01-06
US20060068662A12006-03-30
US20110000616A12011-01-06
Other References:
"International Standard ISO 22196 (ISO 22196-2007) (E", 2007, article "Plastics - Measurement of Antibacterial Activity on Plastic Surfaces", pages: 10 - 15
"International Standard ISO 22196 (ISO 22196-2007 (E", 2007, article "Plastics - Measurement of Antibacterial Activity on Plastics Surfaces", pages: 10 - 15
"The test used is International Standard ISO 22196 (ISO 22196-2007 (E", 2007, article "Plastics - Measurement of Antibacterial Activity on Plastics Surfaces", pages: 10 - 15
See also references of EP 3053588A4
Attorney, Agent or Firm:
FLORES ACUÑA, José Miguel (CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1.- Composición biocida de resinas CARACTERIZADA porque comprende una o más resinas seleccionadas de melamina-formaldehído, urea-formaldehído, fenol- formaldehído, melamínicas-urea-formaldehído y fenólicas; y más de una sal de cobre soluble en sistemas acuosos y en soluciones melamina-formaldehído, urea- formaldehído, melamina-urea-formaldehído, fenol-formaldehído y fenólicas, donde la sal de cobre se selecciona de: citrato de cobre, lisinato de cobre, gluconato de cobre, salicinato de cobre, talocianina de cobre, quelato de cobre, oxalato de cobre, acetato de cobre, metionina de cobre, tartrato de cobre, glicinato de cobre, picolinato de cobre, aspartato de cobre, complejos de amoniacales de cobre, complejos de EDTA- cobre, glicolato de cobre, glicerato de cobre, ascorbato de cobre, en general sales de cobre del tipo orgánico, R-Cu, R1 -Cu-R2, en que R, R1 y R2 pueden ser cadenas alquílicas (C3-Ci 8) con uno o más grupos ácido, aldehido, éster, éter, hidroxilos, amino u otros en su estructura. 2.- Composición biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 1 ,

CARACTERIZADA porque las sales de cobre son usadas en combinación de 2 o más de ellas, de preferencia en combinación de dos o tres de ellas.

3. - Composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADA porque las resinas están en la forma de soluciones de resinas y las sales de cobre están en la forma de soluciones acuosas que contienen las sales de cobre.

4. - Composición biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 3, CARACTERIZADA porque las sales de cobre antes de ser incorporadas, son disueltas formando la solución acuosa y llevadas a un pH en el rango de 3,8 a 5,5. 5.- Composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, CARACTERIZADA porque la concentración de iones cobre en la composición biocida de resina terminada está en el rango de 20 a 2.500 ppm y donde la composición biocida de resina terminada es la composición seca, la cual corresponde a la composición biocida en solución de resina una vez que ha sido evaporada el agua de la mezcla de la solución de resina y de la solución de las sales de cobre.

6. - Composición biocida de resinas de acuerdo con la reivindicación 5, CARACTERIZADA porque la concentración de iones cobre en la composición biocida de resinas terminada está en el rango de 100 a 1 .000 ppm.

7. - Composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, CARACTERIZADA porque adicionalmente, se puede utilizar algún catalizador adecuado a cada resina, como por ejemplo una solución del ácido p-tolueno sulfónico para la resina melamina-formaldehído y sales de un ácido fuerte, preferentemente cloruro de aluminio o sulfato de amonio para la resina urea- formaldehído. 8.- Composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, CARACTERIZADA porque las resinas están en la forma de resinas en forma de polvo y las sales de cobre están en la forma de sales de cobre en forma de polvo.

9.- Composición biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 8, CARACTERIZADA porque la concentración de iones cobre en la composición biocida de resina terminada está en el rango de 20 a 2.500 ppm y donde la composición biocida de resina terminada es la composición en polvo una vez mezcladas las sales de cobre en polvo con la resina en forma de polvo.

10. - Composición biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 9, CARACTERIZADA porque la concentración de iones cobres en la composición biocida de resinas está en el rango de 100 a 1 .000 ppm.

1 1 . - Composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, CARACTERIZADA porque la composición biocida además comprende uno o más aditivos seleccionados de agentes antipolvos, agentes humectantes, agentes antiespuma, agentes que promueven la flexibilidad, agentes desmoldantes, agentes que evitan el pegado entre superficies (lámina-lámina), agentes de relleno, agentes adsorbentes, agentes que mejoran dureza, blanqueadores, colorantes, pigmentos y otros.

12. - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas, CARACTERIZADO porque comprende: a) disponer de una o más resinas seleccionadas de melamina- formaldehído, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, melamínicas-urea- formaldehído, y fenólicas;

b) disponer de más de una sal de cobre soluble en sistemas acuosos y en soluciones melanina-formaldehído, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, melamínicas-urea-formaldehído, y fenólicas, en que la sal de cobre se seleccione de: citrato de cobre, lisinato de cobre, gluconato de cobre, salicinato de cobre, talocianina de cobre, quelato de cobre, oxalato de cobre, acetato de cobre, metionina de cobre, tartrato de cobre, glicinato de cobre, picolinato de cobre, aspartato de cobre, complejos de amoniacales de cobre, complejos de

EDTA-cobre, glicolato de cobre, glicerato de cobre, ascorbato de cobre, en general sales de cobre del tipo orgánico, R-Cu, R1 -Cu-R2, en que R, R1 y R2 pueden ser cadenas alquílicas (C 3-C 1 8) con uno o más grupos ácido, aldehido, éster, éter, hidroxilos, amino u otros en su estructura;

c) mezclar las sales de cobre; y

d) juntar la mezcla de sales de cobre y la resina.

13. - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque la resina es una solución de resina y las sales de cobre se agregan como soluciones acuosas que contienen las sales de cobre.

14. - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 13, CARACTERIZADO porque las sales de cobre antes de ser incorporadas en la solución de resina, son disueltas formando la solución acuosa y llevadas a un pH en el rango de 3,8 a 5,5.

15. - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 14, CARACTERIZADO porque el pH se ajusta con ácidos y bases, siendo los ácidos preferidos ácido cítrico, ácido tartárico, ácido acético, de preferencia de origen orgánico, y las bases preferidas hidróxido de amonio, metil amina, etil amina, propil amina, de preferencia de origen orgánico.

16. - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, CARACTERIZADO porque las sales de cobre incorporadas en la solución de resina quedan uniformemente distribuidas sobre la resina y quedan atrapadas en la red polimérica durante la polimerización o gelificación.

17.- Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 16, CARACTERIZADO porque adicionalmente, se puede utilizar algún catalizador adecuado a cada resina, como por ejemplo una solución del ácido p-tolueno sulfónico para la resina melamina- formaldehído y sales de un ácido fuerte, preferentemente cloruro de aluminio o sulfato de amonio para la resina urea-formaldehído. 18.- Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo con la reivindicación 17, CARACTERIZADO porque el catalizador suele ser necesario durante la etapa de polimerización o gelación de la resina.

19. - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, CARACTERIZADO porque opcionalmente se utiliza un agente quelante en una razón molar en el rango de 1/2 a 1/50 con el fin de mantener los iones cobre en solución y de esta manera evitar su precipitación; los agentes quelantes de preferencia son EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) y DTPA (ácido dietilen triamino pentaacético).

20. - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, CARACTERIZADO porque además comprende agregar a la composición uno o más aditivos seleccionados de agentes antipolvos, agentes humectantes, agentes antiespuma, agentes que promueven la flexibilidad, agentes desmoldantes, agentes que evitan el pegado entre superficies (lámina-lámina), agentes de relleno, agentes adsorbentes, agentes que mejoran dureza, blanqueadores, colorantes, pigmentos y otros.

21 . - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque la resina es una resina en forma de polvo y las sales de cobre se agregan como sales de cobre en forma de polvo y porque una vez mezcladas las sales de cobre con la resina se obtiene una mezcla homogénea.

22. - Procedimiento de fabricación de la composición biocida de resinas de acuerdo con la reivindicación 21 , CARACTERIZADA porque además comprende agregar a la mezcla homogénea uno o más aditivos seleccionados de agentes antipolvos, agentes humectantes, agentes antiespuma, agentes que promueven la flexibilidad, agentes desmoldantes, agentes que evitan el pegado entre superficies (lámina-lámina), agentes de relleno, agentes adsorbentes, agentes que mejoran dureza, blanqueadores, colorantes, pigmentos y otros.

23. - Uso de la composición biocida de resinas según las reivindicaciones 2 a 7, CARACTERIZADO porque sirve para obtener, entre otros, papeles impregnados en resina, tableros recubiertos con dichos papeles, láminas de polímeros, cartón recubierto con resina, cerámicas recubiertas con resina.

24. - Uso de la composición biocida de resinas según las reivindicaciones 2 a 7, CARACTERIZADO porque sirve para obtener pisos flotantes, pisos decorativos y papeles con motivos decorativos, los cuales son impregnados con las composiciones de resina.

25. - Uso de la composición biocida de resinas según las reivindicaciones 2 a 6, CARACTERIZADO porque sirve para obtener mezclas adhesivas.

26. - Uso de la composición biocida de resinas según las reivindicaciones 8 a 10, CARACTERIZADO porque sirve para obtener asientos de baños, tomadores de puertas, envases, componentes de muebles, utensilios de cocinas, accesorios de baños.

27. - Procedimiento de obtención de maderas recubiertas con papeles impregnados en composiciones biocida de resinas, CARACTERIZADO porque comprende impregnar un papel con la composición biocida de resina de las reivindicación 2 a 7, secar el papel impregnado a una temperatura desde 100°C a 250°C y prensar dicho papel impregnado sobre una madera.

28. - Procedimiento de obtención de maderas recubiertas con papeles impregnados en composiciones biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 27, CARACTERIZADO porque los papeles utilizados para la impregnación son porosos con un gramaje que va desde los 10 g/m2 hasta 200 g/m2, preferentemente, los papeles están en el rango de 30-120 g/m2.

29. - Procedimiento de obtención de maderas recubiertas con papeles impregnados en composiciones biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 28, CARACTERIZADO porque las composiciones biocida de resinas son forzadas a penetrar en los poros del papel por medio de rodillos.

30. - Procedimiento de obtención de maderas recubiertas con papeles impregnados en composiciones biocida de resinas de acuerdo a la reivindicación 29, CARACTERIZADO porque la cantidad de la composición biocida de resina sobre el papel puede variar de 20 a 120 g/m2, distribuidos en ambas caras del papel.

31 . - Madera recubierta con papeles impregnados en composiciones biocidas de resinas, CARACTERIZADA porque comprende una capa superficial y un sustrato; donde la capa superficial está compuesta de papel impregnado con la composición biocida de resina de las reivindicaciones 2 a 7 y el sustrato es madera.

32. - Procedimiento de fabricación de productos moldeados con acción biocida, CARACTERIZADO porque comprende moldear la mezcla homogénea obtenida con la composición biocida de resina de las reivindicación 8 a 10 a una temperatura de moldeo en un rango desde 100°C a 250°C y a una presión en una rango desde 50 a 400 atm.

33. - Procedimiento de fabricación de productos moldeados con acción biocida de acuerdo con la reivindicación 32, CARACTERIZADO porque antes de moldear la mezcla homogénea se agrega a dicha mezcla uno o más aditivos seleccionados de agentes antipolvos, agentes humectantes, agentes antiespuma, agentes que promueven la flexibilidad, agentes desmoldantes, agentes que evitan el pegado entre superficies (lámina-lámina), agentes de relleno, agentes adsorbentes, agentes que mejoran dureza, blanqueadores, colorantes, pigmentos y otros.

34. - Procedimiento de fabricación de productos moldeados con acción biocida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 32 a 33, CARACTERIZADO porque posteriormente, la mezcla moldeada se prensa por un tiempo desde 1 a 10 minutos, para obtener el producto moldeado.

Description:
COMPOSICION BIOCIDA DE RESINAS QUE COMPRENDE UNA O MAS RESINAS SELECCIONADAS DE MF, UF, PF, MUF Y FENOLICAS; Y MAS DE UNA SAL DE

COBRE SOLUBLE.

DESCRIPCIÓN

Campo de la Invención

La invención se relaciona con la obtención de materiales biocidas que comprenden plásticos termoestables como son las resinas melamínicas-formaldehído (MF), urea-formaldehído (UF), fenol-formaldehído (PF), melamínicas-urea- formaldehído (MUF) y fenólicas; y sales de cobre. La invención se relaciona con la obtención de composiciones biocidas (antibacterial, fúngica, antiviral) de resinas mediante la adición, en soluciones de dichas resinas, de sales de cobre solubles en las mencionadas resinas. La invención se relaciona con la obtención de composiciones biocidas (antibacterial, fúngica, antiviral) de resinas mediante la adición de dichas resinas en forma de polvo y la incorporación de sales de cobre en forma de polvo en las mencionadas resinas.

La invención considera la incorporación de sales de cobre en las resinas melamínicas-formaldehído (MF), urea-formaldehído (UF), fenol-formaldehído (PF), melamínicas-urea-formaldehído (MUF) y fenólicas, ya que se ha establecido que dejar iones libres de cobre permite obtener superficies con propiedades biocidas.

La invención para lograr su objetivo tiene presente que la liberación de agentes biocidas para el caso de una sal está definida por la dispersión de iones en su superficie logrando un efecto sinergístico al mezclar sales solubles de distinto tipo de peso molecular y estructura química. Las sales solubles de cobre, al tener cadenas orgánicas se pueden entrelazar con la red de melamina-formaldehído, con la red de urea-formaldehído, con la red fenólica y/o mezclas de estas resinas permaneciendo unidas a la estructura.

Adicionalmente, la invención comprende el procedimiento de obtención de materiales biocidas que contienen resinas melamínicas-formaldehído, urea- formaldehído, fenol-formaldehído, melamínicas-urea-formaldehído y fenólicas; y sales de cobre solubles en dichas resinas. Las resinas con sales de cobre pueden ser aplicadas a un soporte como: superficies de papel, madera, algodón, arcillas y otros materiales. Además, pueden ser utilizadas sin la necesidad de un soporte, como es el caso de productos obtenidos por moldeo.

Antecedentes de la Invención

Los beneficios biocidas de las sales de cobre están bien documentados en la literatura. Estas sales en contacto con agua liberan iones cuprosos y/o cúpricos dependiendo del tipo de sales. Está científicamente aceptado que el mecanismo por el cual hongos, bacterias y virus son inactivados y/o eliminados por los iones cobre es por la penetración de estos iones en el microorganismo a través de la membrana. Los iones que penetran la membrana de estos microorganismos alteran los sistemas vitales (permeabilidad de la membrana, degradación de proteínas, inhibición de reacciones enzimáticas, entre muchos otros efectos dañinos).

En el documento US4181786 se describe un proceso de obtención de melaninas con propiedades antibacteriales y antifúngicas que compromete la formación de un compuesto orgánico con grupos carboxilos con las propiedades indicadas mediante la reacción con iones plata. Este compuesto orgánico con plata es mezclado con la melamina. Además, de iones de plata, la patente indica que pueden usarse iones de cobre y de zinc. El proceso de obtener el compuesto orgánico con cobre puede ser mediante reacción del cobre con monómero, un oligopolímero. Además, indica que es posible un polímero poroso y la incorporación de los iones plata dentro de los poros del polímero. La concentración de plata en el polímero está en el rango de 0,0009 milimoles por gramo de polímero.

El documento US20060166024A1 describe la incorporación de agentes antimicrobiales en resina melamínicas utilizada en artículos decorativos y de moldeo teniendo propiedades antimicrobiales en su superficie. Los agentes antimicrobiales descritos son triclosan, orto fenil-fenol, peritionato de zinc, peritionato de sodio, biguadine, dióxido de titanio, compuestos de plata, compuestos de cobre y compuestos de zinc. Para estos últimos no existe ninguna especificación de que compuestos se tratan. Los agentes antimicrobales se utilizan en el rango de 0,1 a 5% en peso de la resina melamínica.

En el documento US20110000616A1 presentan la invención relacionada a incorporar agentes antimicrobiales en las resinas melamínicas capaces de proveer una propiedad antimicrobial permanente. Este es un polvo finamente dividido y disperso en un líquido. Los agentes antimicrobiales descritos son del tipo orgánico: triclosan y peritionato de metales, de preferencia peritionato de zinc. La concentración de agente antimicrobiano está en el rango de 0,3 a 1 % en peso de la resina melamínica. En el documento US20060068662, de los mismos autores de la solicitud de patente de invención US20110000616, se presenta la invención relacionada a incorporar agentes antimicrobianos en resinas melamínicas. Los agentes son polvos finos que se dispersan en un líquido. Los productos antimicrobianos en polvo dispersos en un líquido son triclosan, ortofenil fenol perionato de zinc, peritionato de sodio, monohidrato de bario, zeolitas que contienen cobre, polvos amorfos de vidrio que contengan cobre, zeolitas que contengan zinc y polvos amorfos de vidrio que contengan zinc. El contenido de polvos antimicrobianos dispersos en líquido en la resina melamínica están en el orden de 0,1% a 5% en peso.

En general, las superficies obtenidas de resinas melamínicas-formaldehído, urea-formaldehído y fenólicas son duras, transparentes, resistentes al agua y aceites, de baja flamabilidad, resistentes a ácidos débiles y otros productos químicos (acetona, alcohol, aceites, entre otros), difícil de rallar, resistentes al calor y la electricidad, y fáciles de limpiar.

Las resinas melamínicas-formaldehído, urea-formaldehído y fenólicas son usadas ampliamente para aplicaciones de recubrimientos de papel para maderas laminadas, y otras formas decorativas.

El papel impregnado con una de estas resinas, melamínicas-formaldehído, urea-formaldehído y fenólicas, es pasado por un horno a una velocidad entre 20 a 60 metros/min donde la resina gela parcialmente. El papel, impregnado con la resina parcialmente gelada en su superficie, es prensado a alta temperatura y presión sobre unas superficies de madera obteniéndose maderas decorativas. Estas maderas son utilizadas para fabricación de muebles, cubiertas de muebles, maderas para pisos, pisos flotantes, pisos laminados, puertas y todo tipo de cubiertas. También es posible utilizar otros sustratos que no sean maderas naturales.

El color decorativo de la superficie de las maderas lo confiere el color y diseño del papel impregnado. Es ahí la importancia que la superficie que deja la resina sea transparente. La variedad de colores es amplia, desde el blanco hasta el negro y pasando por una gama de colores y diseños, tales como imitación de todo tipo de maderas (cedro, pino, cerezo, etc.) y otros motivos.

Los plásticos termoestables tales como resinas melamínicas-formaldehído (MF), urea-formaldehído (UF), fenol-formaldehído (PF), melamínicas-urea- formaldehído (MUF) y fenólicas también pueden ser utilizada para otros fines como artículos para el hogar (platos, cubiertos, tazas), artículos eléctricos (placas, enchufes, interruptores), artículos para el baño (tapas de baño), tomadores de puertas, envases, objetos decorativos, mediante técnicas de moldeo y adhesivos.

La cantidad de resina melamínicas-formaldehído, urea-formaldehído y fenólicas aplicada a las superficies depende de cada aplicación. En el caso de papeles, esta varía entre 10 y 200 gramos/metro cuadrado de superficies, siendo las cantidades más usadas en la industria de 30-120 gramos por metro cuadrado.

En la aplicación de resinas se utiliza un catalizador de modo de promover la polimerización. La polimerización se lleva generalmente a cabo a temperatura del orden de 100°C a 250°C. El tiempo que se demora en polimerizar a una temperatura de 100°C se denomina tiempo de gelación (curado). Este puede variar de pocos segundos a varios minutos. Por ejemplo, la resina melamínica- formaldehído calentada a una temperatura de 100°C sin catalizador no polimeriza, puede calentarse por mucho tiempo (sobre 20 a 30 minutos) sin que exista reacción. Más aún, las resinas melamínicas y ureicas, en condiciones ambientales, se mantienen sin polimerizar hasta por 30 a 45 días.

El tiempo de gelación de la mezcla es muy importante para la aplicación final de ésta. En el caso de figuras decorativas se requieren bajos tiempos de gelación. En el caso de aplicación sobre papeles para ser prensados sobre maderas u otros materiales el tiempo de gelación debe estar sobre 3 minutos, en forma ideal entre 5 y 7 minutos. Otras variables importantes en la polimerización de resinas es el pH. En el caso de la resinas melamínicas - formaldehído el ambiente debe ser básico, con pH deseable sobre 8,9. De modo, que cualquier aditivo que se agregue a las resinas, tales como antipolvos, antiespuma, o aditivos para mejorar flexibilidad no debe bajar el valor del pH de 8,9.

Las microorganismos en general, llámese bacterias, hongos y otros, tienden a anidar sobre superficies que les permitan un hábitat donde alimentarse y reproducirse. Los microorganismos pueden sobrevivir por largos periodos de tiempo sobre las superficies y transmitir infecciones por contacto. Las superficies a partir de resinas del tipo melaminas-formaldehído, urea-formaldehído y fenólicas no están exentas de esta situación y se convierten en un vector de infecciones, es el caso de los mobiliarios que poseen superficies con este tipo de resinas y que son instalados en los hospitales, cocinas, closet, pisos, oficinas y otros lugares. Los microorganismos que viven en estas superficies pueden pasar a las personas por contacto y/o por alimentos que se colocan en estas superficies, generando por consecuencia infecciones. También ocurre sobre superficies decorativas de estos materiales.

De esta manera, el objetivo es convertir estas superficies en base a resinas en superficies biocidas, es decir que los microorganismos que entran en contacto con ellas se eliminen y que dichas superficies se mantengan libres de microorganismos que pueden causar infecciones por contacto.

Por tanto, sería deseable disponer de una composición biocida en base a resinas melamínicas-formaldehído, urea-formaldehído y fenólicas; y a sales de cobre solubles, que pueda ser adecuada para emplear junto a diferentes sustratos y en forma independiente.

Por lo que, un objetivo de la presente invención es obtener una composición biocida de resinas que comprenda una o más resinas y más de una sal de cobre.

Otro objetivo, de la presente invención es obtener un material biocida que comprenda al menos una capa formada por una composición biocida de resinas melamínicas-formaldehído, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, melamínicas- urea-formaldehído y fenólicas; y sales de cobre solubles y una segunda capa formada por papel u otro soporte. Otro objetivo, de la presente invención es obtener un producto moldeado biocida que comprenda al menos una resina en forma de polvo seleccionada de resinas melamínicas-formaldehído, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, melamínicas-urea-formaldehído y fenólicas; y más de una sal de cobre en polvo. Además, se busca que el tiempo de gelificación de la resina melamina- formaldehído esté en el rango de 5 minutos a 10 minutos; de la resina urea- formaldehído en el orden de 0,5-2 minutos, y de las resinas fenólicas en el rango de 3 a 10 minutos.

Resumen de la Invención La presente invención corresponde a una composición biocida de resinas que comprende una o más soluciones de resinas seleccionadas de melamina- formaldehído, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, melamínicas-urea-formaldehído y fenólicas; y más de una sal de cobre soluble en sistemas acuosos y en soluciones melamina-formaldehído, urea-formaldehído y fenólicas. Las sales de cobre son del tipo: citrato de cobre, lisinato de cobre, gluconato de cobre, salicinato de cobre, talocianina de cobre, quelato de cobre, oxalato de cobre, acetato de cobre, metionina de cobre, tartrato de cobre, glicinato de cobre, picolinato de cobre, aspartato de cobre, complejos de amoniacales de cobre, complejos de EDTA (ácido etilendiaminotetraacético)-cobre, glicolato de cobre, glicerato de cobre, ascorbato de cobre, en general sales de cobre del tipo orgánico, R-Cu, R1 - Cu-R2, en que R, R1 y R2 pueden ser cadenas alquílicas ( C3-C 1 8) con uno o más grupos ácido, aldehido, éster, éter, hidroxilos, amino u otros en su estructura.

Adicionalmente, la presente invención corresponde a productos moldeados biocidas que comprenden una o más resinas en polvo para moldeo seleccionadas de melamina-formaldehído, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, melamínicas-urea-formaldehído y fenólicas; y más de una sal de cobre en polvo soluble en sistemas acuosos y en soluciones melamina-formaldehído, urea- formaldehído y fenólicas. Las sales de cobre son del tipo: citrato de cobre, lisinato de cobre, gluconato de cobre, salicinato de cobre, talocianina de cobre, quelato de cobre, oxalato de cobre, acetato de cobre, metionina de cobre, tartrato de cobre, glicinato de cobre, picolinato de cobre, aspartato de cobre, complejos de amoniacales de cobre, complejos de EDTA (ácido etilendiaminotetraacético)-cobre, glicolato de cobre, glicerato de cobre, ascorbato de cobre, en general sales de cobre del tipo orgánico , R-Cu , R1 -Cu-R2, en que R, R1 y R2 pueden ser cadenas alquílicas (C3-C 1 8) con uno o más grupos ácido, aldehido, éster, éter, hidroxilos, amino u otros en su estructura. Además, la presente invención describe el procedimiento de obtención de las composiciones biocida de resinas.

Descripción Detallada de la Invención

La presente invención corresponde a una composición biocida de resinas que comprende una o más resinas seleccionadas de melamina-formaldehído (MF), urea-formaldehído (UF), fenol-formaldehído (PF), melamina-urea-formaldehído (MUF) y fenólicas; y más de una sal de cobre soluble en sistemas acuosos y en soluciones melamina-formaldehído, urea-formaldehído, fenol-formaldehído, melamina-urea- formaldehído y fenólicas; y donde la sal de cobre se selecciona de: citrato de cobre, lisinato de cobre, gluconato de cobre, salicinato de cobre, talocianina de cobre, quelato de cobre, oxalato de cobre, acetato de cobre, metionina de cobre, tartrato de cobre, glicinato de cobre, picolinato de cobre, aspartato de cobre, complejos de amoniacales de cobre, complejos de EDTA-cobre, glicolato de cobre, glicerato de cobre, ascorbato de cobre, en general sales de cobre del tipo orgánico, R- Cu , R1 -Cu-R2, en que R, R1 y R2 pueden ser cadenas alquílicas (C3-C 1 8) con uno o más grupos ácido, aldehido, éster, éter, hid roxilos, amino u otros en su estructura.

La presente invención corresponde a una composición biocida de resinas que comprende agregar las resinas como soluciones de resina y las sales de cobre como soluciones acuosas que contienen las sales de cobre.

La presente invención corresponde a una composición biocida de resinas de que comprende agregar las resinas como resinas en forma de polvo y las sales de cobre como sales de cobre en forma de polvo.

Las sales de cobre son usadas en combinación de 2 o más de ellas, de preferencia en combinación de dos o tres de ellas. Las sales de cobre se agregan a las resinas en una cantidad necesaria para que la concentración de iones cobre en la composición biocida de resinas terminada, esté en el rango de 20 a 2.500 ppm (partes por millón) y de preferencia en el rango de 100 a 1 .000 ppm. La composición biocida de resinas terminada se refiere a la composición en polvo una vez mezcladas las sales de cobre con la resina o a la composición seca, la cual corresponde a la composición biocida en solución de resina una vez que ha sido evaporada el agua de la mezcla de la solución de resina y de la solución de las sales de cobre.

En el caso de las composiciones biocida de resinas en solución, las sales de cobre son disueltas formando una solución acuosa y llevadas a pH en el rango de 3,8 a 5,5 de modo que al mezclarse con la solución de melamina-formaldehído, urea- formaldehído, fenol-formaldehído, melamínicas-urea-formaldehído y fenólica, no se modifique significativamente el valor del pH de la solución de resina. Para el ajuste del pH se utiliza una base o ácido débil según corresponda. Los ácidos preferidos son ácido cítrico, ácido tartárico, ácido acético, de preferencia de origen orgánico, por su parte las bases preferidas son hidróxido de amonio, metil amina, etil amina, propil amina, de preferencia de origen orgánico. El procedimiento de obtención de la composición biocida de resinas en solución, comprende mezclar más de una sal de cobre (soluble en soluciones de la resina) con una solución de resinas que comprende una o más soluciones de resina, antes del proceso de gelificación ("polimerización") de la solución de resinas. Las sales de cobre incorporadas en la solución de resinas, se agregan como soluciones acuosas y quedan uniformemente distribuidas en la resina y atrapadas (entrelazadas) en la red polimérica de la resina, durante el proceso de polimerización. En dichas sales de cobre, el radical R de las cadenas de carbono con grupos carboxilos, ácidos, aminos, hidroxilos se entrelaza con el polímero formando una sola estructura, sin permitir que éstas se desprendan. Adicionalmente, se puede utilizar algún catalizador adecuado a cada resina, como por ejemplo una solución del ácido p-tolueno sulfónico para la resina melamina-formaldehído y sales de un ácido fuerte, preferentemente cloruro de aluminio o sulfato de amonio para la resina urea-formaldehído. Los catalizadores suelen ser necesario durante la etapa de polimerización o gelación de la resina. Las sales de cobre utilizadas no modifican la velocidad de polimerización

(gelación) de la resina, lo que implica que no es necesario hacer modificaciones al proceso. Opcionalmente, puede ser recomendable utilizar un agente quelante en una razón molar en el rango de 1/2 a 1/50, con el fin de mantener los iones cobre en solución y de esta manera evitar su precipitación. Los agentes quelantes de preferencia son EDTA y DTPA (ácido dietilen triamino pentaacético).

Las superficies formadas por la polimerización de estas resinas son por lo general sólidas, transparentes, repelentes del sucio, fácil de limpiar, de alta dureza, resistentes a álcalis y ácidos, y resistentes a temperaturas altas.

El proceso de obtención de las composiciones de resina en polvo comprende mezclar la o las resinas en polvo con las sales de cobre en polvo y obtener una mezcla homogénea, la que luego es moldeada en un rango de temperatura desde 100°C a 250°C y en un rango de presión desde 50 a 400 atm. Posteriormente, la mezcla moldeada se prensa por un tiempo desde 1 a 10 minutos, para obtener el producto terminado moldeado.

Una de las aplicaciones de estas composiciones biocida de resinas de alta importancia, es la obtención de tableros con superficies decorativas de papel impregnado en resina. Los tableros pueden ser Médium Density Fiberboard (madera aglomerada de densidad media), Médium Density Plywood (madera contrachapada de densidad media) u otros. Estos son utilizados en construcción de muebles, closet, superficies de cocinas, y otras aplicaciones. En el caso, que la fabricación de tableros se realice con la superposición de resinas ureicas y luego melamina, las sales de cobre pueden aplicarse a ambas resinas o solo a la resina de la cara más externa. Otras aplicaciones de las composiciones biocidas de resina de la presente invención corresponden a la obtención de pisos flotantes, pisos decorativos y papeles con motivos decorativos, los cuales son impregnados en resinas, por lo general en una solución acuosa de la resina conteniendo un catalizador que promueve la polimerización (comúnmente llamada gelificación de la resina), luego sometidos a una temperatura en el rango de 80°C a 250°C, para que ocurra la polimerización en la superficie y la evaporación del agua en las soluciones de las composiciones biocidas de resinas.

Aún más, otra aplicación de las composiciones biocidas de resina de la presente invención corresponde a obtener tableros en base a papel impregnado en la composición de resina de la presente invención. La obtención del tablero comprende prensar a alta presión y temperatura el papel con la resina polimerizada sobre ambas caras de una base de madera, que puede ser por ejemplo madera aglomerada o madera terciada. Las superficies del tablero obtenido, en el caso de resina melamínica, de "melamina" tiene las propiedades de alta dureza, hidrófobo, fácil de limpiar, resistente a la temperatura, y resistente a álcalis y ácidos. Además, los tableros así obtenidos tienen propiedades biocidas que hacen que bacterias, hongos y virus que entran en contacto con la superficie de dichos tableros sean eliminados en un muy corto tiempo evitando su crecimiento e eliminando vectores de infecciones. Esta es una propiedad muy deseada en áreas donde pueden existir microorganismos que pueden contagiar a las personas, por ejemplo muebles, escritorios, mobiliario de colegios, y otras superficies en áreas hospitalarias. Los papeles utilizados para la impregnación son porosos con un gramaje que va desde los 10 g/m 2 hasta 200 g/m 2 . Por lo general los papeles están en el rango de 30-120 g/m 2 . La solución de las composiciones biocida de resinas de la presente invención, es decir de las resinas melamina-formaldehído, urea-formaldehído, fenol- formaldehído, melamínicas-urea-formaldehído y fenólicas, son forzadas a penetrar en los poros del papel por medio de rodillos. Estos rodillos pueden controlar la cantidad de resina que queda sobre el papel. La cantidad de resina sobre el papel puede variar de 20 a 120 g/m 2 , distribuidos en ambas caras del papel.

Con los papeles impregnados se obtienen maderas recubiertas, las cuales comprenden una capa superficial y un sustrato; donde la capa superficial está compuesta del papel impregnado con la composición biocida de resinas en solución y el sustrato es la madera.

Otra de las aplicaciones de las composiciones de resina en solución, de la presente invención comprende aplicar dicha composición en otro tipo de sustratos, como por ejemplo sobre cerámica, láminas de polímeros, cartón. Aún más, otra de las aplicaciones de las composiciones de resina son en asientos de baños, tomadores de puertas, envases, componentes de muebles, utensilios de cocinas, accesorios de baños, los cuales son obtenidos por procesos de moldeo de las resinas en polvo.

También, la composición biocida de resinas, puede ser utilizada para proteger mezclas adhesivas, mezclas de melamina-urea-formaldehído, fenol-melamina- formaldehído, fenol-urea-formaldehído solas o con adición de aditivos, tales como almidón, celulosa u otros, de la acción de microorganismos, pero sin incorporación de un catalizador.

Adicionalmente, las composiciones biocida de resinas, tanto en solución como en polvo, comprenden aditivos agregados, los cuales pueden ser agentes antipolvos, agentes humectantes, agentes antiespuma, agentes que promueven la flexibilidad, agentes desmoldantes, agentes que evitan el pegado entre superficies (lámina- lámina), agentes de relleno, agentes adsorbentes, agentes que mejoran dureza, blanqueadores, colorantes, pigmentos y otros.

En forma alternativa la adición de los agentes antimicrobianos, puede realizarse por adición directa de las sales de cobre sobre la solución de resina.

Las sales de cobre adicionadas tienen la particularidad de no modificar el tiempo de gelación (polimerización) de la resina a las temperaturas normales de operación.

Ejemplo 1 : Se prepararon superficies de papel con resina melamínica y cobre y se sometieron a pruebas de desafíos para medir la actividad antimicrobiana. La prueba utilizada es el International Standard ISO 22196 (ISO 22196-2007 (E). First Edition 2007 - 10-15. "Plastics - measurement of antibacterial activity on plastics surfaces" (Plásticos - medida de la actividad antibacterial en superficies plásticas). Las mediciones de actividad antimicrobiana se hicieron utilizando la cepa

Prototipo de Staphylococcus aureus meticilino resistente (MRSA) ATCC-43300.

Se utilizó papel poroso de 80 m 2 /g, papel estándar en la producción de superficies melamínicas.

Se prepara una solución en base a melamina-formaldehído que comprende melamina-formaldehído al 50%. Se preparan varias soluciones bactericidas testeadas con las sales de cobre, con distintas concentraciones de cobre. Luego, se preparan varias mezclas en base a la solución de melamina-formaldehído y a las soluciones de sales de cobre, agregando 0,797 partes de solución de sales de cobre por cada 100 partes de cada una de dichas mezclas. Adicionalmente, las composiciones biocidas de resina melamina-formaldehído comprenden un catalizador para melamina (CYCAT 400 de CYTEC, que corresponde a una solución del ácido p-tolueno sulfónico) y algunos aditivos agregados, como un agente humectante (Alton 833), un agente desmoldante (Alton R1000), un agente antipegado (Alton AT837) y un agente antipolvo (Alton AP100). En la Tabla 1 se listan cada uno, de los componentes o ingredientes que conforman la composición biocida de resinas, con indicación de su contenido dentro de la mezcla total.

Tabla 1 : Composición biocida de resinas para impregnación de papel.

Las soluciones acuosas bactericidas preparadas, que contienen las sales de cobre, se prepararon mezclando dos y tres tipos diferentes de sales de cobre. Las sales de cobre se mezclaron en diferentes razones molares, con el fin de obtener soluciones bactericidas con distintas concentraciones, en la Tabla 2, se puede ver cada una de las mezclas de sales preparadas, las cuales han sido identificadas con las letras B, C, D, E, F, G, H, I, J. Adicionalmente, la letra A representa la solución control sin sales de cobre. Tabla 2: Soluciones de sales de cobre preparadas y sus diferentes concentraciones en ppm.

Como se puede ver en la Tabla 2, se prepararon nueve soluciones de sales de cobre variando el tipo de sal de cobre agregada, el número total de sales de cobre agregadas, la razón molar entre las sales de cobre y los ppm de cobre a obtener en la resina sólida. Las soluciones bactericidas B, C y D comprenden las mismas sales de cobre y la misma razón molar entre ellas, pero varían los ppm de cobre a obtener en la resina sólida, es decir varía la cantidad real en peso que se debe agregar de cada sal de cobre en la solución bactericida, con el fin de obtener los diferentes ppm de cobre en la resina sólida. En la Tabla 2 no se muestra la cantidad real en peso de partes de sal de cobre, que se debe agregar de cada una de las sales de cobre, para obtener los respectivos ppm de cobre en la resina sólida, pero a continuación se incluye la metodología de cálculo que permite determinar la cantidad real en peso de partes de sal de cobre para cada caso.

A continuación se incluye a modo de ejemplo, la metodología de cálculo, que muestra la forma en que se calcula la cantidad de sal de cobre en peso que se debe agregar, para preparar una solución bactericida de sales de cobre que permita obtener 100 ppm de cobre en resina sólida (prueba B). A fines de claridad del ejemplo, se define X como la cantidad en peso de gluconato de cobre e Y como la cantidad en peso de glicinato de cobre a agregar en la solución de sales de cobre para obtener los 100 ppm de cobre en la resina sólida. Según la fórmula de la composición biocida de resinas de la Tabla 1 , se agregan 93,81 partes de Melamina-formaldehído al 50% (en solución), en la mezcla total, lo que implica que en definitiva se agregan 46,905 partes de resina sólida (93,81 x0,5).

Siendo la cantidad de resina sólida igual a 46,905 partes, implicaría que si se desea preparar una solución de 100 ppm de cobre en resina sólida, se tienen que agregar 0,0046905 partes de cobre por cada 46,905 partes de resina sólida:

100 = partes de cobre

1 .000.000 46,905 Partes de cobre = 0,0046905

En la prueba B (Tabla 2), las sales de cobre utilizadas son gluconato de cobre y glicinato de cobre, y sus pesos moleculares son 453,8 Kg/Kgmol y 21 1 ,66 Kg/Kgmol, respectivamente. Por otra parte, el peso atómico del cobre es 63,546. El peso atómico del cobre junto a los pesos moleculares de las sales permite determinar la cantidad de cobre en cada mol de la molécula de sal de cobre.

Gluconato de cobre 63,546/453,8 = 0, 14

Glicinato de cobre 63,546/21 1 ,66 = 0,3

Por tanto, un mol de una molécula de gluconato de cobre contiene 0, 14 partes de cobre y un mol de una molécula de glicinato de cobre contiene 0,3 partes de cobre. Teniendo presente, que el total de partes de cobre a agregar para obtener 100 ppm de cobre en la resina sólida es de 0,0046905, que cada mol de la molécula de gluconato de cobre contiene 0,14 partes de cobre, que cada mol de la molécula de glicinato de cobre contiene 0,3 partes de cobre, y que la relación molar de gluconato de cobre/glicinato de cobre es de 3/1 (ver Tabla 2); se puede en definitiva determinar los valores de X e Y:

0, 14X + 0,3Y = 0,0046905

(X/453,8) / (Y/21 1 ,66) = 3/1 Resolviendo se tiene que: X = 0,02515 partes

Y = 0,00391 partes

Por tanto, para obtener las 0,797 partes de solución bactericida (Tabla 1 ) se debe agregar 0,02515 partes de gluconato de cobre más 0,00391 partes de glicinato de cobre y más 0,76794 partes de agua.

De la misma manera, en el caso de la prueba J (500 ppm de cobre en la resina sólida, al mezclar gluconato de cobre/glicinato de cobre/lisinato de cobre en una razón molar 3/1/1 ), se tiene que las cantidades en peso de gluconato de cobre (X), glicinato de cobre (Y) y lisinato de cobre (Z) son:

500 = partes de cobre

1 .000.000 46,905

Partes de cobre = 0,0234525

Gluconato de cobre 63,546/453,8 = 0,14

Glicinato de cobre 63,546/21 1 ,66 = 0,3

Lisinato de cobre 63,546/355,5 = 0,179 0, 14X + 0,3Y + 0, 179Z = 0,0234525

(X/453,8) / (Y/21 1 ,66) = 3/1

(X/453,8) / (Z/355,5) = 3/1

Resolviendo se tiene que: X = 0, 10049 partes Y = 0,01562 partes

Z = 0,02624 partes

Por tanto, para obtener las 0,797 partes de solución bactericida (prueba J, Tabla 1) se debe agregar 0,10049 partes de gluconato de cobre más 0,01562 partes de glicinato de cobre más 0,02624 partes de lisinato de cobre y más 0,65465 partes de agua.

Posteriormente, cada una de las composiciones biocida de resinas preparadas fue impregnada sobre papel. Cada papel se impregnó con 40 gramos de la composición biocida de resinas preparada por metro cuadrado.

Los papeles impregnados se secaron a una temperatura de 100°C y luego fueron prensados sobre la madera, formando una superficie melamínica. Las superficies melamínicas de las maderas fueron sometidas a los desafíos microbiológicos descritos más arriba, con el fin de medir su actividad antimicrobiana. La siguiente Tabla 3 muestra los resultados antimicrobianos de las superficies, medidos como porcentajes de eliminación de MRSA.

Tabla 3: Porcentaje de eliminación de MRSA en superficies de papel (superficies melamínicas). ppm Cu en la % Eliminación

composición de MRSA en

biocida de resinas superficies de

Prueba

terminada (resina papel

melamina- (superficies

formaldehído) melamínicas)

A 0 -65%

B 100 85%

C 200 98%

D 500 100%

E 150 94%

F 150 92%

G 500 88%

H 1.000 99% 1 1.000 100%

J 500 100%

La muestra control tiene un porcentaje negativo, es decir que en la superficie melamínica formada con la composición biocida de resinas melamina-formaldehído sin soluciones de sales de cobre, se genera reproducción de la bacteria MRSA. Por su parte, todas las superficies melamínicas formadas con las composiciones de resina melamina-formaldehído con soluciones de sales de cobre, mostraron eliminación de la bacteria MRSA, inclusive las soluciones de cobre D, I, J mostraron un 100% de eliminación de la bacteria MRSA.

Ejemplo 2:

Se prepararon superficies de papel tratadas con composiciones de resina urea-formaldehído y soluciones de cobre, las que se sometieron a pruebas de desafíos para medir la actividad antimicrobiana. La prueba utilizada es el International Standard ISO 22196 (ISO 22196-2007 (E). First Edition 2007 - 10-15. "Plastics - measurement of antibacterial activity on plastics surfaces" (Plásticos - medida de la actividad antibacterial en superficies plásticas).

Las mediciones de actividad antimicrobiana se hicieron utilizando la cepa Prototipo de Escherichia Coli, ATCC-25922.

Se utilizó papel poroso de 80 m 2 /g. Se prepara una composición biocida de resinas en base a resinas urea- formaldehído al 50% y sales de cobre. Adicionalmente, la composición biocida de resinas comprende un catalizador para urea, que corresponde a sales de un ácido fuerte, preferentemente cloruro de aluminio o sulfato de amonio. Los componentes que conforman la composición biocida de resinas, con indicación de su contenido en la mezcla total, son listados en la Tabla 4. Tabla 4: Composición biocida de resinas para impregnación de papel

Se prepara una solución de resinas urea-formaldehído a la cual se le agregan soluciones acuosas conteniendo sales de cobre, las soluciones fueron preparadas de modo de agregar 0,855 partes de la solución bactericida (solución de sales de cobre) testeada en la solución de urea-formaldehído. Se prepararon varias composiciones biocidas de resina, cada una con distintas concentraciones de iones cobre. En la Tabla 5 se listan las distintas soluciones bactericidas (soluciones de sales de cobre) preparadas, las cuales han sido identificadas con las letras B2, C2, D2, E2, F2. Adicionalmente, la letra A2 representa la solución control sin sales de cobre.

Tabla 5: Soluciones de sales de cobre preparadas y sus diferentes concentraciones en ppm.

Razón Molar de ppm de Ion Cobre las sales dentro presentes en la

Prueba Sales de Cobre en de la solución composición biocida

Solución Bactericida bactericida de resinas terminada

(Cu) (resina sólida)

A2 Ninguna (Control) 0

B2 Gluconato de Cobre 3/1 100

Glicinato de Cobre

C2 Gluconato de Cobre 1/1 500

Citrato de Cobre

D2 Glicinato de Cobre 1/1 1.000

Citrato de Cobre E2 Salicinato de Cobre 4/1 1.000 Lisinato de Cobre

F2 Gluconato de Cobre 3/1/1 500

Glicinato de Cobre

Lisinato de Cobre

Posteriormente, se impregnó el papel con 50 gramos de composición biocida de resinas urea-formaldehído por metro cuadrado.

Los papeles impregnados se secaron a una temperatura de 100°C y luego fueron prensados sobre la madera, formando una superficie ureica. Las superficies ureicas de las maderas fueron sometidas a los desafíos microbiológicos descritos más arriba, con el fin de medir su actividad antimicrobiana.

En la Tabla 6 se pueden ver los resultados antimicrobianos de las superficies ureicas de las maderas tratadas con las composiciones biocida de resinas, medidos como porcentaje de eliminación de Escherichia Coli (ATCC-25922).

Tabla 6: Porcentaje de eliminación de Escherichia Coli (ATCC-25922) en superficies de papel (superficies ureicas).

% Eliminación de

Escherichia Coli

Prueba ppm Cu en la (ATCC-25922)en

composición biocida superficies de

de resinas terminada papel

(resina urea- (superficies

formaldehído) ureicas)

A2 0 -15%

B2 100 80%

C2 500 95%

D2 1.000 100%

E2 1.000 100%

F2 500 100% La muestra control tiene un porcentaje negativo, es decir que en la superficie ureica formada con la composición biocida de resinas urea-formaldehído sin soluciones de sales de cobre, se genera reproducción de la bacteria. Por su parte, todas las superficies ureicas formadas con las composiciones de resina urea- formaldehído con soluciones de sales de cobre, mostraron eliminación de la bacteria Escherichia Coli (ATCC-25922), inclusive las soluciones de sales de cobre D2, E2, F2 mostraron un 100% de eliminación de la bacteria.

Ejemplo 3: Se prepararon superficies de papel con composiciones biocidas de resina melamina- formaldehído y sales de cobre, y se sometieron a pruebas de desafíos para medir la actividad antimicrobiana. La prueba utilizada es el International Standard ISO 22196 (ISO 22196-2007 (E). First Edition 2007 - 10-15. "Plastics - measurement of antibacterial activity on plastics surfaces" (Plásticos - medida de la actividad antibacterial en superficies plásticas)

Las mediciones de actividad antimicrobiana se hicieron utilizando la cepa Prototipo de Escherichia Coli, ATCC-25922.

Se utilizó papel poroso de 80 m 2 /g.

Se prepara una solución en base a melamina-formaldehído que comprende melamina-formaldehído al 50%. Se preparan varias soluciones bactericidas testeadas con las sales de cobre, con distintas concentraciones de cobre. Luego, se preparan varias mezclas en base a la solución de melamina-formaldehído y a las soluciones de sales de cobre, agregando 0,81 partes de solución de sales de cobre por cada 100 partes de cada una de dichas mezclas. Adicionalmente, las composiciones biocidas de resina comprenden un catalizador para melamina (CYCAT 400 de CYTEC, corresponde a una solución del ácido p-tolueno sulfónico) En la Tabla 7 se listan cada uno, de los componentes o ingredientes que conforman la composición biocida de resinas, con indicación de su contenido dentro de la mezcla total. Tabla 7: Composición biocida de resinas para impregnación de papel.

Las soluciones acuosas bactericidas preparadas, que contienen las sales de cobre, se prepararon mezclando dos tipos diferentes de sales de cobre. Las sales de cobre se mezclaron en diferentes razones molares, con el fin de obtener soluciones bactericidas con distintas concentraciones. En la Tabla 8, se puede ver cada una de las mezclas de sales preparadas, las cuales han sido identificadas con las letras B3, C3, D3. Adicionalmente, la letra A3 representa la solución control sin sales de cobre. Tabla 8: Soluciones de sales de cobre preparadas y sus diferentes concentraciones en ppm.

Posteriormente, se impregnó el papel con 40 gramos de la composición biocida de resinas melamina-formaldehído por metro cuadrado. Los papeles impregnados se secaron a una temperatura de 100°C y luego fueron prensados sobre la madera, formando una superficie melamínica. Las superficies melam micas de las maderas fueron sometidas a los desafíos microbiológicos descritos más arriba, con el fin de medir su actividad antimicrobiana. La siguiente Tabla 9 muestra los resultados antimicrobianos de las superficies, medidos como porcentaje de eliminación de Escherichia Coli (ATCC-25922).

Tabla 9: Porcentaje de eliminación de Escherichia Coli (ATCC-25922) en superficies de papel.

La muestra control tiene un porcentaje negativo, es decir que en la superficie melamínica formada con la composición biocida de resinas melamina-formaldehído sin soluciones de sales de cobre, se genera reproducción de la bacteria Escherichia Coli (ATCC-25922). Los ejemplos 1 y 3 permiten mostrar que el efecto biocida se debe a las sales de cobre y no a los aditivos de proceso, ya que el ejemplo 3 no incluye aditivos adicionales de proceso y los resultados son equivalentes a los obtenidos en el ejemplo 1 que si considera el uso de aditivos de proceso. Ejemplo 4.

Se preparó un producto moldeado cuadrado de 10x10 cm y 0,5 cm de alto, también denominado placa. Para ello se utilizo una mezcla para moldeo ya preparada, de 30% melamina-formaldehído y 70% urea-formaldehído (MF-UF) en forma de polvo. A la mezcla de resinas se le agregó sales de cobre en polvo y se mezclaron hasta tener una mezcla homogénea. La Tabla 10 muestra los componentes que forman las composiciones de resina con indicación de su contenido dentro de la mezcla total. La mezcla se moldeo a una temperatura aproximada de 170°C y a una presión aproximada de 30 MPa (296 atm). Posteriormente, se prensó durante aproximadamente 2 minutos para obtener la placa moldeada.

Tabla 10: Composición biocida de resinas en polvo.

Las sales de cobre se mezclaron en diferentes razones molares, con el fin de obtener composiciones biocidas de resina en polvo con diferente contenido de sales de cobre. En la Tabla 1 1 , se puede ver cada una de las mezclas de sales preparadas, las cuales han sido identificadas con las letras B4, C4, D4, E4. Adicionalmente, la letra A4 representa la muestra control sin sales de cobre. Tabla 11 : Mezclas de sales de cobre preparadas y sus diferentes concentraciones en ppm.

Las placas obtenidas fueron sometidas a desafíos microbiologicos como los descritos en el Ejemplo 1 , se utilizo MRSA, para evaluar efectividad. Los resultados se pueden ver en la Tabla 12.

Tabla 12: Porcentaje de eliminación de MRSA en las superficies de las placas. ppm Cu en la % Eliminación de

Prueba composición biocida MRSA en

de resinas terminada superficies de

(resina sólida) placas

A4 0 -10%

B4 2.000 99%

C4 500 84%

D4 1.200 100%

E4 1.500 100% La muestra control tiene un porcentaje negativo, es decir que en la superficie de la placa sin sales de cobre, se genera reproducción de la bacteria MRSA. Por su parte, todas las placas con sales de cobre, mostraron eliminación de la bacteria MRSA, inclusive las muestras con cobre D4 y E4 mostraron un 100% de eliminación de la bacteria MRSA.

Ejemplo 5:

Al igual que en el ejemplo 4, se preparó un producto moldeado cuadrado de 10x10 cm y 0,5 cm de alto, también denominado placa. La placa moldeada se fabrica en base a urea-formaldehído en forma de polvo y sales de cobre en polvo. Adicionalmente, se incorporan a la mezcla algunos aditivos como un lubricante para ayudar al desmoldado (estearato de zinc); materiales de relleno (celulosa, carbonato de calcio, harina o algún otro compuesto mineral); y algún pigmento (dióxido de titanio). La Tabla 13 muestra los componentes que forman las composiciones de resina en polvo para moldeo con indicación de su contenido dentro de la mezcla total. Las condiciones de moldeo fueron iguales a las del ejemplo 4.

Las sales de cobre corresponden a una mezcla 1/1 molar de gluconato de cobre y glicinato de cobre y se probó con dos concentraciones de ión cobre identificadas con las letras B5 y C5. Los ppm de cobre, indicados corresponden a los ppm de cobre a tener en la composición biocida de resinas terminada (resina sólida, placa). Adicionalmente, la letra A5 representa la muestra control sin sales de cobre.

Tabla 13: Composición biocida de resinas en polvo.

695 ppm 1.946 ppm

partes de: sin cobre Cu Cu

A5 B5 C5

urea - formaldehído 67,50 67,50 67,50

Celulosa 30,00 29,50 28,60

Estearato de zinc 0,50 0,50 0,50

Dióxido de titanio 2,00 2,00 2,00

sales de cobre 0,00 0,50 1 ,40

Total 100,00 100,00 100,00 Las placas obtenidas fueron sometidas a desafíos microbiológicos como los descritos en ejemplo 1 , se utilizo MRSA, para evaluar la efectividad. Los resultados se pueden ver en la Tabla 14.

Tabla 14: Porcentaje de eliminación de MRSA en las superficies de las placas.

La muestra control no eliminó la reproducción de la bacteria MRSA, ya que su porcentaje de eliminación fue igual a cero. Por su parte, las placas con sales de cobre, mostraron eliminación de la bacteria MRSA, inclusive la muestra C5 mostró un 100% de eliminación de la bacteria MRSA.

Las placas obtenidas pueden ser utilizadas en la fabricación de tapas de baño.

Ejemplo 6:

Se preparó una placa moldeada en base a melamina-formaldehído con sales de cobre. Las condiciones de moldeo y tamaño de la placa son las mismas de los ejemplos 4 y 5. Los aditivos incorporados a la mezcla son los mismos del ejemplo 5. En la Tabla 5 se listan los componentes que forman las composiciones de resina en polvo para moldeo, con indicación de su contenido dentro de la mezcla total.

Las sales de cobre corresponde a una mezcla 1/1 molar de gluconato de cobre y glicinato de cobre y se probaron con dos concentraciones de ión cobre identificadas con las letras B6 y C6. Los ppm de cobre indicados corresponden a los ppm de cobre a tener en la composición biocida de resinas terminada (resina sólida, placa). Adicionalmente, la letra A6 representa la muestra control sin sales de cobre. Tabla 15: Composición biocida de resinas en polvo.

Ingrediente sin cobre 695 ppm Cu 1.946 ppm

A6 B6 C6

melamina - formaldehído 67,50 67,50 67,50

celulosa 30,00 29,50 28,60

Estearato de zinc 0,50 0,50 0,50

Dióxido de titanio 2,00 2,00 2,00

sales de cobre 0,00 0,50 1,40

total 100,00 100,00 100,00

Las placas obtenidas fueron sometidas a desafíos microbiológicos como los descritos en ejemplo 1 , se utilizo MRSA, para evaluar la efectividad. Los resultados se pueden ver en la Tabla 16.

Tabla 16: Porcentaje de eliminación de MRSA en las superficies de las placas.

Al igual que en el ejemplo 5, la muestra control no eliminó la reproducción de la bacteria MRSA, ya que su porcentaje de eliminación fue igual a cero. Por su parte, las placas con sales de cobre, mostraron eliminación de la bacteria MRSA, inclusive la muestra C6 mostró un 100% de eliminación de la bacteria MRSA.

Los resultados de los ejemplos 5 y 6 permiten concluir que la acción de las sales de cobre, tiene el mismo efecto independiente de la resina que se esté utilizando, ya que los porcentajes de eliminación de la bacteria MRSA fueron los mismos en ambos ejemplos, a las mismas concentraciones de cobre por placa.

Ejemplo 7 Se preparó una placa moldeada en base a fenol-formaldehído con sales de cobre. Adicionalmente, se incorporan a la mezcla algunos aditivos como un lubricante para ayudar al desmoldado (estearato de zinc); materiales de relleno (celulosa, carbonato de calcio, harina o algún otro compuesto mineral); y algún aditivo para aumentar la dureza de la resina y la resistencia al agua (hexamina). La Tabla 17 muestra los componentes que forman las composiciones de resina en polvo para moldeo, con indicación de su contenido dentro de la mezcla total.

Las sales de cobre corresponde a una mezcla 1/1 molar de gluconato de cobre y glicinato de cobre y se probaron con dos concentraciones de ión cobre identificadas con las letras B7 y C7. Los ppm de cobre indicados corresponden a los ppm de cobre a tener en la composición biocida de resinas terminada (resina sólida, placa). Adicionalmente, la letra A7 representa la muestra control sin sales de cobre.

Las condiciones de moldeo y tamaño de la placa son las mismas de los ejemplos 4 y 5.

Tabla 17: Composición biocida de resinas en polvo.

695 ppm 1.946 ppm

partes de: sin cobre Cu Cu

A7 B7 C7

fenol - formaldehído 50,00 50,00 50,00

celulosa 43,00 42,50 41 ,60

hexamina 1 ,50 1 ,50 1 ,50

Estearato de zinc 0,50 0,50 0,50

Carbonato de Calcio 5,00 5,00 5,00

sales de cobre 0,00 0,50 1 ,40

total 100,00 100,00 100,00 Las placas obtenidas fueron sometidas a desafíos microbiológicos como los descritos en ejemplo 1 , se utilizo MRSA, para evaluar la efectividad. Los resultados se pueden ver en la Tabla 18. Tabla 18: Porcentaje de eliminación de MRSA en las superficies de las placas.

Al igual que los resultados de los ejemplos 5 y 6, el resultado del ejemplo 7 permite concluir que la acción de las sales de cobre, tiene el mismo efecto independiente de la resina que se esté utilizando, ya que los porcentajes de eliminación de la bacteria MRSA fueron los mismos en todos los ejemplos, a las mismas concentraciones de cobre por placa.

Ejemplo 8:

Se preparó un adhesivo en base a melamina-urea-formaldehído y sales de cobre.

Se utilizó una composición de resina comercial, que corresponde a una mezcla de Urea Melamina Formaldehído IM-300 de Intan Wijaya Internacional, la cual es un líquido semi-opaco viscoso, con contenido de sólidos de 53-56%.

La muestra control, representada con la letra A8, corresponde a la aplicación de la mezcla IM-300 directamente sobre una placa de madera, sin la aplicación de sales de cobre. Una vez aplicada la mezcla IM-300 sobre la madera se deja endurecer. Por otro lado, se preparan dos mezclas de IM-300 y sales de cobre, para lo cual se agrega una mezcla de sales de cobre (mezcla 1/1 molar de gluconato de cobre y lisinato de cobre). La adición de la mezcla de sales de cobre en la mezcla IM- 300, es tal de tener 750 y 1.500 ppm de Cu en el adhesivo (composición biocida de resinas terminada), es decir 0,54 partes (B8) y 1 ,08 (C8) partes, respectivamente. Cada una de dichas mezclas, se aplica sobre una placa de madera y se deja endurecer. En la Tabla 19 se listan cada uno de los componentes que forman las composiciones de resina para adhesivos, con indicación de su contenido dentro de la mezcla total.

Tabla 19: Composición biocida de resinas en mezcla para adhesivos.

Partes en fórmula A8 B8 C8

IM-300 100 99,46 98,92

sales de cobre 0 0,54 1 ,08

Las placas de madera con el adhesivo seco en su superficie fueron sometidas a desafíos microbiológicos como los descritos en ejemplo 1 , se utilizo MRSA, para evaluar la efectividad. Los resultados se pueden ver en la Tabla 20.

Tabla 20: Porcentaje de eliminación de MRSA en las superficies de las placas de madera.

Ejemplo 9:

Se preparó una composición biocida de resinas en base a una mezcla de soluciones de resina de aproximadamente 25% de melamina-formaldehído al 50% y aproximadamente 75% de urea-formaldehído al 50% y sales de cobre. Adicionalmente, la composición biocida de resinas comprende un catalizador de melamina CYCAT 400 de CYTEC, que corresponde a una solución del ácido p- tolueno sulfónico y un catalizador de urea que corresponde a sales de un ácido fuerte, preferentemente cloruro de aluminio o sulfato de amonio. Las sales de cobre corresponde a una mezcla 1/1 molar de gluconato de cobre y glicinato de cobre y se probaron con dos concentraciones de ión cobre identificadas con las letras B9 y C9. Adicionalmente, la letra A9 representa la solución control sin sales de cobre. Los componentes que conforman la composición biocida de resinas, con indicación de su contenido en la mezcla total, son listados en la Tabla 21 :

Tabla 21 : Composición biocida de resinas para impregnación de papel.

Posteriormente, se impregnó el papel con 40 gramos de la composición biocida de resinas preparada por metro cuadrado.

Los papeles impregnados se secaron a una temperatura de 100°C y luego fueron prensados sobre la madera, formando una superficie melamínica-ureica. Las superficies melmínicas-ureicas de las maderas fueron sometidas a los desafíos microbiológicos de acuerdo al ejemplo 1 , con el fin de medir su actividad antimicrobiana.

La Tabla 22 muestra los resultados antimicrobianos de las superficies, medidos como porcentajes de eliminación de MRSA. Tabla 22: Porcentaje de eliminación de MRSA en superficies de papel.

Ejemplo 10:

Se preparó una placa moldeada en base a melamina-formaldehído en polvo con sales de cobre. Las condiciones de moldeo y tamaño de la placa son las mismas de los ejemplos 4 y 5. En la Tabla 23 se listan los componentes que forman la mezcla de moldeo. En este experimento solo se moldeo la resina con las sales de cobre mezcladas homogéneamente.

Las sales de cobre corresponde a una mezcla 1/1 molar de gluconato de cobre y glicinato de cobre y se probaron con dos concentraciones de ión cobre identificadas con las letras B10 y C10. Adicionalmente, la letra A10 representa la muestra control sin sales de cobre.

Tabla 23: Composición biocida de resinas en polvo.

Los ppm de Cobre están calculados de acuerdo a la contribución de cobre de cada una de sales y referidos a la resina sólida. Las placas obtenidas fueron sometidas a desafíos microbiológicos como los descritos en ejemplo 1 , se utilizó MRSA, para evaluar la efectividad. Los resultados se pueden ver en la Tabla 24.

Tabla 24: Porcentaje de eliminación de MRSA en las superficies de las placas.

La muestra control no eliminó la reproducción de la bacteria MRSA, ya que su porcentaje de eliminación fue igual a cero. Por su parte, las placas con sales de cobre, mostraron eliminación de la bacteria MRSA, inclusive la muestra C10 mostró un 100% de eliminación de la bacteria MRSA.