BRPI0903540A2

BRPI0903540A2 - solução de ureia-poliuretano contendo prata

Info

Publication number: BRPI0903540A2
Application number: BRPI0903540-0A
Authority: BR
Inventors: Juergen Koecher; Stefanie Eiden
Original assignee: Bayer Materialscience Ag
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2010-06-01
Also published as: US20090253826A1; EP2108382A1; AU2009201286A1; CN101555349A; MX2009003623A; JP2009249636A; CA2661383A1; RU2009112754A; EP2108385A1

Abstract

A presente invenção refere-se a uma solução de um ureia-poliuretano não-iónico, que apresenta como substância ativa antimicrobiana um componente contendo prata.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SOLUÇÃODE UREIA-POLIURETANO CONTENDO PRATA".

A presente invenção refere-se a uma solução de ureia-poliuretano, que apresenta um componente antimicrobiano contendo prata.

Outro objeto da presente invenção é um método para a fabricação de umasolução de ureia-poliuretano correspondente assim como seu uso.

Objetos de material plástico e metálicos são empregados na á-rea médica muito freqüentemente. Exemplos de materiais desse tipo sãoimplantes, cânulas ou cateteres. No caso do uso desses produtos existe oproblema da colonização fácil das superfícies desses materiais por germes.

A conseqüência do uso de um objeto colonizado por bactérias, como umimplante, uma cânula ou um cateter, são muitas vezes infecções pela forma-ção de um biofilme. Especialmente graves são aquelas infecções na área decateteres venosos centrais assim como na área de urologia, onde são em-pregados cateteres.

Foram feitos no passado inúmeros ensaios até então, para im-pedir a colonização de superfícies por bactérias e, consequentemente, infec-ções. Muitas vezes tentou-se impregnar a superfície implantes médicos oucateteres com antibióticos. Neste caso, naturalmente foi preciso contar coma formação e seleção de bactérias resistentes.

Um outro princípio para evitar infecções no caso do uso de im-plantes ou cateteres é o uso de metais ou ligas de metal, por exemplo emcateteres.

Neste caso, a ação antibacteriana da prata possue um importân-cia especial. A prata e sais de prata já são conhecidos há muitos anos comosubstâncias de ação antimicrobiana. A ação antimicrobiana de superfícies,que contém prata, refere-se à liberação de íons de prata. A vantagem daprata reside em sua elevada toxicidade em relação a bactérias já em con-centrações extremente baixas. Hardes et al., Biomaterials 28 (2007) 2869-2875, relatam uma atividade bactericida da prata até uma concentração de35 ppb. Por outro lado, a prata ainda não é tóxica inclusive em uma concen-tração significativamente maior com relação a células de animais mamíferos.Uma outra vantagem é a pequena tendência das bactérias à formação debactérias resistentes em relação à prata.

Diferentes princípios para prover equipamentos médicos comprata, como por exemplo cateteres, são descritos na literatura médica. Umprincípio é o uso de prata metálica em superfície de cateter. Um cateter, quecontém na parede externa uma superfície prateada, é descrito no documentoUS 3800087. Neste caso é desvantajoso o fato da prata aderir mal no casode esforços do cateter, por exemplo em armazenagem em fluidos corpóreoscomo urina, atrito durante introdução e retirada de dentro do corpo ou quan-do o cateter é repetidas vezes dobrado. Uma melhoria da aderência da ca-mada de prata em um material plástico de cateter é descrita no documentoDE 4328999, em que entre o material plástico e a camada de prata são apli-cadas camadas de metal mais aderentes. A prata é aplicada no caso dosprodutos descritos mediante metalização por vácuo em uma câmara de vá-cuo, deposição catódica ou também por implantação de íons. Esses méto-dos são circunstanciais e onerosas. É também desvantajoso o fato de aquantidade de prata elementar evaporada ser relativamente alta, porém so-mente quantidades extremamente pequenas de íons de prata ativos são ce-didas ao fluido envolvente. Além disso, através desses métodos pode-serevestir apenas o lado externo de um implante ou de um cateter. Mas è co-nhecido o fato de bactérias aderirem facilmente no lado interno de um cate-ter, o que provoca a formação de biofilme e causa infecção do paciente.

Revestimentos metálicos de equipamentos médicos porém a-presentam não somente a desvantagem da má aderência sobre o materialde cateter como também o fato de uma aplicação sobre o lado interno docateter não ser possível ou ser viável apenas de forma extremamente dis-pendiosa.

Muitas aplicações trabalham com o uso de sais de prata em re-vestimentos antimicrobianos, que são aplicados em implantes médicos oucateteres. Com relação à prata metálica os sais de prata apresentam a des-vantagem de na camada impregnada estarem presente ainda anions, alémda prata ativa, que podem ser tóxicos dependendo das circunstâncias, comopor exemplo nitrato no nitrato de prata. Um outro problema é a taxa de libe-ração de íons de prata resultantes de sais de prata. Muitos sais de prata co-mo nitrato de prata, são extremamente hidrosolúveis e por isso, são cedidosmuito rapidamente do revestimento de superfície para o meio circundante.

Outros sais de prata como cloreto de prata são tão pouco solúveis que íonsde prata são cedidos sob determinadas circunstâncias muito lentamente pa-ra fluido.

Outras publicações, como por exemplo os documentos WO2004/017738 A, WO 2001/043788 A e US 2004/0116551, descrevem umprojeto de se obter um revestimento contendo prata mediante combinaçãode diferentes sais de prata, que libera os íons de prata continuamente. Osdiferentes sais de prata são misturados com diferentes polímeros, por exem-plo poliuretanos, e a combinação de sais de prata de diferentes solubilidadesé conciliada de tal forma que ocorra uma constante liberação de prata portodo o período de uso do equipamento revestido. Esses métodos são com-plicados pelo uso de vários sais de prata e vários polímeros.

Outros métodos que utilizam íons de prata são descritos nas pu-blicações WO 2001/037670 A e US 2003/0147960 A. A publicação WO2001/037670 A refere-se, neste caso, a uma formulação antimicrobiana, quecomplexa íons de prata em zeólitas. A publicação US 2003 / 0147960 A des-creve revestimentos nos quais íons de prata são ligados em uma mistura depolímeros hidrófilos e hidrófobos.

Os métodos descritos sob uso de sais de prata apresentam asdesvantagens anteriormente mencionadas e, além disso, são complicadospara serem executados, e por isso, onerosos pelo esforço da fabricação, deforma que existe também a necessidade de revestimentos contendo pratamelhorados com relação ao processo de fabricação e a sua eficácia.

Uma possibilidade interessante para a preparação antimicrobia-na de materiais plásticos é o uso de partículas de prata nanocristalinas. Avantagem para revestir com prata metálica reside na superfície da prata na-nocristalina bem maior com relação ao volume, o que produz uma liberaçãoelevada de íons de prata em comparação com um revestimento de pratametálico.

Furno et al., Journal of Antimicrobial Chemotherapy 2004, 54, p.1019-1024 descrevem um método, que impregna prata nanocristalina sobutilização de dióxido de carbono supercrítico, em superfícies de silicone. Es-se método é caro e não é facilmente aplicável devido ao processo de im-pregnação complicado.

Além disso, são conhecidos diversos métodos para incorporarprata nanocristlaina em materiais plásticos. Assim, os documentos WO01/09229 A1, WO 2004/024205 A1, EP 0 711 113 A e Munstedt et al., Ad-vanced Engineering Materials 2000, 2(6), páginas 380 a 386 descrevem aincorporação de prata nanocristalina em poliuretano termoplástico. Nestecaso, grânulos de um poliuretano termoplástico comercialmente comum sãomisturados em solução com prata coloidal mediante embebição. Para au-mentar a eficácia antimicrobiana os documentos WO 2004/024205 A1 e DE103 51 611 A1 mencionam também que o sulfato de bário pode ser empre-gado como aditivo. Dos grânulos de poliuretano dotados são fabricados porextrusão os produtos correspondentes, como cateter. Esse procedimentodescrito nas publicações é desvantajoso já que a quantidade de prata, quepermanece nos grânulos de poliuretano após imersão, não é constante ounão pode ser pré-determinada. O teor de prata efetivo dos produtos resultan-tes precisa por isso ser conclusivamente determinados, ou seja, após a fa-bricação dos produtos finais. Por outro lado, um procedimento, através doqual a quantidade de prata efetiva que é prevista no produto final resultante,é ajustado com precisão, não é conhecido a partir dessas publicações.

O documento EP 0 433 961 A descreve um método semelhante.Aqui também uma mistura de um poliuretano termoplástico (peletano), pósde prata e sulfato de bário é misturada e extrudada.

Uma desvantagem desse método é a necessidade relativamentegrande de prata, que é distribuída no corpo todo plástico. Esse método é porisso oneroso, e através da incoporação da prata coloidal em toda a matrizplástica a liberação da prata é muito lenta para uma eficácia satisfatória emcasos especiais. A melhoria da liberação da prata mediante adição de sulfa-to de bário implica em uma outra estapa de trabalho extremamente onerosa.

Uma solução de revestimento composta de poliuretano termo-plástico com prata nanocristalina em um solvente orgânico para a fabricaçãode próteses vasculares é descrita na publicação WO 2006/032497 A. A es-trutura do poliuretano não é, por isso, especificada, porém devido à exigên-cia de plásticos termoplásticos deve-se partir do uso de poliuretanos livresde uréia. A ação antibateriana foi determinada através do crescimento decélulas Staphylococcus epidermidis aderiadas sobre a superfície do corpode teste em comparação com um controle. A ação antibacteriana detectadados revestimentos contendo prata deve naturalmente ser avaliada como fra-ca, já que apenas um atrado de crescimento de no máximo 33,2 h (partindode um determinado crescimento-limite) foi verificado em relação à superfíciede controle. Essa formulação de revestimento não é portanto indicada paraaplicações mais prolongadas como implante ou cateter.

As publicações acima discutidas sugerem que a prata é um ma-terial antimicrobiano muito interessante, que porém as propostas de soluçãotécnicas publicadas para a fabricação de superfícies antimicrobianas paraimplantes ou cateteres ainda não representam soluções satisfatórias.

Ureia-poliuretanos em solução orgânica são materiais de reves-timento muito interessantes, já que com eles pode ser estabelecido um de-senvolvimento praticamente ilimitado de propriedade de filme. Como alterna-tivas pode ser fabricados também ureia-poliuretanos em dispersão aquosa.

Embora tais sistemas puramente aquosos para determinadas consideraçõestoxicológicas representam uma alternativa, a experiência mostra que tam-bém revestimentos de ureia-poliuretanos podem ser feitos de solução orgâ-nica sem teores de solvente residual e, portanto, sem propriedades tóxicas,que são opcionalmente atribuídas a resíduos dos solventes orgânicos.

Naturalmente, os revestimentos conhecidos do estado da técni-ca com relação à lisura da superfície, com relação à resistência dos revesti-mentos formados e com relação ao comportamento de liberação das subs-tâncias ativas antimicrobianas, ainda não são satisfatórios.

A tarefa da presente invenção consiste na preparação de revés-timentos que são providos de ação antimicrobiana e que não apresentampreferivelmente as desvantagens anteriormente citadas.

Os revestimentos apresentam particularmente uma superfícielisa.

Além disso, os revestimentos apresentam preferivelmente umaresistência suficiente.

Finalmente, os revestimentos devem apresentar preferivelmenteum comportamento satisfatório no caso da liberação das substâncias ativasantimicrobianas.

Essa tarefa é solucionada através de um solução de um ureia-poliuretano, que apresenta como substância ativa antimicrobiana um com-ponente contendo prata.

De acordo com a invenção, descobriu-se que através do uso deureia-poliuretanos em solventes orgânicos, que são misturados com umcomponente contendo prata, podem ser produzidos revestimentos, que sãosatisfatórios com relação à lisura da superfície, com relação à resistênciados revestimentos formados e com relação ao comportamento de liberaçãodas substâncias ativas antimicrobianas. Ensaios de acordo com a invenção,correspondentes, assim como ensaios comparativos correspondentes, quecorroboram esse conhecimento, são descritos mais adiante.

Ureia-poliuretanos no sentido da presente invenção, são com-postos poliméricos, que

(a) apresentam pelo menos duas unidades de repetição conten-do grupos uretano da seguinte estrutura geral

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(b) pelo menos uma unidade de repetição contendo grupos uréia

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As soluções de acordo com a invenção contém um ureia-poliuretano, que não apresenta basicamente nenhuma modificação iônica.

Entende-se aqui no âmbito da invenção, que os ureia-poliuretanos a seremempregados de acordo com a invenção não apresentam basicamente ne-nhum grupo iônico, como particularmente nenhum grupo sulfonato, carboxi-lato, fosfato e fosfonato.

Entende-se por "basicamente nenhum grupo iônico", no âmbitoda presente invenção, que os revestimentos resultantes do ureia-poliuretanoapresentam grupos iônicos com uma porcentagem em geral de no máximo2,50% em peso, especialmente de no máximo 2,00% em peso, preferivel-mente de no máximo 1,50% em peso, especialmente preferivelmente de nomáximo 1,00% em peso, especialmente de no máximo 0,50% em peso, ain-da mais especialmente nenhum grupo iônico. Portanto, é especialmente pre-ferível que o ureia-poliuretano não paresenta nenhum grupo iônico, já queelevadas concentrações de íons em solução orgânica podem fazer com queo polímero não seja mais suficientemente solúvel e, portanto, que não po-dem ser mais obtidas soluções estáveis. Caso o poliuretano empregado deacordo com a invenção apresente grupos iônicos, então trata-se preferivel-mente de carboxilatos.

Os ureia-poliuretanos previstos de acordo com a invenção pararevestir os aparelhos médicos são preferivelmente basicamente moléculaslineares, porém podem também ser ramificadas, o que no entanto é menospreferível. Entende-se basicamente por moléculas lineares sistemas facil-mente reticulados, que compreendem um componente macropoliol comocomponente estrutural, preferivelmente selecionado do grupo composto deum polieterpoliol, policarbonato poliol e um poliéster poliol, que apresentamuma funcionalidade média de preferivelmente 1,7 a 2,3, especialmente 1,8 a2,2, especialmente preferivelmente 1,9 a 2,1.

Se tais misturas de macropolióis e opcionalmente polióis no u-reia-poliuretano, conforme abaixo mais detalhadamente esclarecido, foremempregadas, então a funcionalidade refere-se a um valor médio, que resultada totalidade dos macropolióis ou polióis.

O peso molecular numérico médio dos ureia-poliuretanos prefe-rivelmente empregados de acordo com a invenção importam, preferivelmen-te, 1000 a 200 000, de 500 a 100 000. Neste caso, o peso molecular numéri-co médio é medida frente ao padrão de polistirol em dimetilacetamida a 30°C.

Ureia-poliuretano

A seguir os sistemas de revestimentos utilizados de acordo coma invenção em solvente orgânico, com base em ureia-poliuretanos, são maisdetalhadamente esclarecidos.

Os ureia-poliuretanos empregados de acordo com a invençãosão formados pela conversão de pelo menos um componente macropoliol,pelo menos um componente poliisocianato, preferivelmente pelo menos umpolioxialquileno éter, pelo menos uma diamina e/ou um amino álcool e op-cionalmente um componente poliol.

(a) Componente macropoliol

A composição do do ureia-poliuretano previsto de acordo com ainvenção apresenta unidades, que em sua origem pelo menos de um com-ponente macropoliol como componente estrutural.

O componente macropoliol, neste caso, em geral selecionado dogrupo compreendendo um polieterpoliol, um policarbonato poliol, um polies-terpoliol e quaisquer misturas destes.

Em uma forma preferida de concretização da presente invenção,os componente estrutural é formado de um polieterpoliol, ou um policarbona-to poliol assim como de misturas de um polieterpoliol e um policarbonatopoliol.

Em uma outra forma de concretização da presente invenção, ocomponente estrutural de um macropoliol é formado de um polieterpoliol,especialmente de um polieterdiol. Polieterpolióios e especialmente polieter-dióis são, com relação à liberação de prata especialmente preferidos. Ensai-os de acordo com a invenção preferidos, que corroboram esses conheci-mentos, são mais adiantes representados.

A seguir são mais detalhadamente descritos os componentesestruturais macropoliois individuais, sendo que no âmbito da presente inven-ção, são incluídos ureia-poliuretanos, que compreendem tanto somente umcomponente estrutural, selecionado de em geral policarbonatopolióis, polies-terpolióis e policarbonatopolióis, como também misturas desses componen-tes estruturais. Além disso, os ureia-poliuretanos previstos de acordo com ainvenção também podem compreender um ou vários diferentes representan-tes dessas classes de componentes estruturais.

A funcionalidade anteriormente definida dos ureia-poliuretanosprevistos de acordo com a invenção, se forem adicionados vários diferentesmacropolióis e polióis ou poliamina (que são descritos adiante sob o c) e e)ao ureia-poliuretano, é entendida como a funcionalidade média.

Polieterpoliol

Os poliéteres que apresentam grupos hidroxila são aqueles quesão fabricados através de polimerização de éteres cíclicos tais como oxidode etileno, oxido de propileno, oxido de butileno, tetrahidrofurano, oxido deestireno ou epiclorohidrina consigo própria, por exemplo na presença deBF3, ou catalisadores básicos, ou por adição desses compostos cíclicos, op-cionalmente na mistura ou sucessivamente, em componentes de partidacom átomos de hidrogênio reativos tais como álcoois e aminas ou aminoal-coóis, por exemplo água, etilenoglicol, propilenoglicol-1,2 ou propilenoglicol-1,3.

Poliéteres contendo grupos hidroxila preferidos são aqueles abase de oxido de etileno, oxido de propileno ou tetrahidrofurano ou misturasdestes éteres cíclicos. Poliéteres contendo grupos hidroxila totalmente espe-cialmente preferidos são aqueles a base de tetrahidrofurano polimerizado.Podem ser ainda adicionados outros poliéteres contendo grupo hidroxila po-limerizados, tais como a base de oxido de etileno ou oxido de propileno,sendo que os poliéteres a base de tetrahidrofurano estão contidos pelo me-nos a preferivelmente 50% em peso.

Policarbonato poliol

Podem ser empregados como Policarbonatos que apresentamgrupos hidroxila, policarbonatos do peso molecular determinado pelo numeroOH, de preferivelmente 400 a 6000 g/mol, especialmente preferivelmente500 a 5000 g/mol, especialmente de 600 a 3000 g/mol, que podem ser obti-dos por exemplo através da reação de derivados de ácidos carboxílicos, taiscomo difenilcarbonato, dimetilcarbonato ou fosgênio, com polióis, preferivel-mente dióis. Podem ser empregados como dióis desse tipo por exemplo eti-lenoglicol, 1,2- e 1,3-propanodiol, 1,3- e 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol, neopentilglicol, 1,4-bishidroximetilciclohexano, 2-metil-1,3-propanodiol, 2,2,4-trimetilpentano-1,3-diol, di-, tri- ou tetraetilenoglicol, dipro-pilenoglicol, polipropilenoglicóis, dibutilenoglicol, polibutilenoglicóis, bisfenolA, tetrabrombisfenol A porém também dióis lactona-modificados.

Preferivelmente, o componente diol contém de 40 a 100% empeso de hexanodiol, preferivelmente 1,6-hexanodiol e/ou derivados de hexa-nodiol, preferivelmente aqueles que, além de grupos OH terminais, apresen-tam grupos éter ou éster, por exemplo produtos, que foram obtidos por con-versão de 1 mol de hexanodiol com pelo menos 1 mol, preferivelmente 1 a 2moles de caprolactona ou por eterificação de hexanodiol consigo próprioformando di- ou trihexilenoglicol. Também podem ser utilizados polieter-policarbonatodióis. Os hidroxilpolicarbonato devem ser basicamente linea-res. Eles podem porém ser facilmente ramificados opcionalmente por incor-poração de componentes polifuncionais, especialmente de polióis de baixopeso molecular. Neste caso, são adequados por exemplo glicerina, trimeti-lolpropano, hexantriol-1,2,6, butantriol-1,2,4, trimetilolpropano, pentaeritrita,quinita, manita, sorbita, metilglicosídeo ou 1,3,4,6-dianhidrohexita. São pre-feridos aqueles policarbonatos a base de hexandiol-1,6, assim como co-dióisde ação modificadora, como por exmeplo butandiol-1,4 ou também de £-Caprolactona. Outros policarbonatodióis preferidos são aqueles a base demisturas de hexandiol-1,6 e butandiol-1,4.

O policarbonato é formado preferivelmente basicamente linear, eapresenta apenas uma reticulação tridimensional pequena, de forma quesão formados poliuretanouréias, que apresentam a especificação anterior-mente citada.

Poliesterpoliol

Os poliésteres que apresentam grupos hidroxila, aqui em ques-tão, são preferivelmente produtos de conversão de álcoois polivalentes, pre-ferivelmente bivalentes com ácidos policarboxílicos polivalentes, preferível-mente bivalentes. Ao invés dos ácidos carboxílicos livres também podem serutilziados os anidridos de ácido policarboxílico correspondentes ou éster deácido policarboxílico correspondente de álcoois inferiores ou suas misturaspara a fabricação dos poliésteres.

Os ácidos policarboxílicos podem ser de natureza alifática, ciclo-alifática, aromática e/ou heterocíclica e opcionalmente, por exemplo, sersubstituídos com átomos de halogênio e/ou ser insaturados. São preferidosácidos dicarboxílicos alifáticos ou cicloalifáticos. Podemos citar como exem-plos:

Ácido succínico, ácido adípico, ácido azelainico, ácido sebácico,ácido itálico, ácido tetracloroftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácidotetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido ciclohexanodicarboxílico, ácidoitacônico, ácido sebácico, ácido glutárico, ácido subérico, ácido 2-metilsuccínico, ácido 3,3-dietilglutárico, ácido 2,2-dimetilsuccínico, ácido ma-leico, ácido malônico, ácido fumárico ou dimetilester de ácido tereftálico. A-nidridos desses ácidos são também aplicáveis, desde que existam. Exem-plos disto são anidrido de ácido maleico, anidrido de pacido itálico, anidridode ácido tetrahidroftálico, anidrido de ácido glutárico, anidrido de ácido he-xahidroftálico e anidrido de ácido tetracloroftálico.

Podemos citar neste caso como ácido policarboxílicoa ser jun-tamente empregado opcionalmente em quantidades pequenas ácido trimelí-tico.

Podem ser empregados como álcoois polivalentes preferivel-mente dióis. Exemplos de tais dióis são, etilenoglicol, propilenoglicol-1,2,propilenoglicol-1,3, butanodiol-1,4, butanodiol-2,3, dietilenoglicol, trietileno-glicol, hexanodiol-1,6, octanodiol-1,8, neopentilglicol, 2-metil-1,3-propanodiolou neiopentilglicolester de ácido hidroxipiválico. Também podem ser utiliza-dos poliesterdióis de lactonas, por exemplo £-Caprolacton. Podemos citarcomo polióis a serem juntamente empregados, por exemplo, trimetilolpropa-no, glicerina, eritrita, pentaeritrita, trimetilolbenzeno trishidroxietilisocianurato.

(b) Poliisocianato

Os ureia-poliuretanos previstos de acordo com a invenção apre-sentam unidades, que tem sua origem pelo menos de um poliisocianato co-mo componente estrutural.

Podem ser utilizados como poliisocianatos (b) todos os isociana-tos conhecidos pelo versado na técnica, aromáticos, aralifáticos, alifáticos ecicloalifáticos de uma funcionalidade NCO média > 2 individualmente ou emquaisquer misturas entre si, não sendo relevante se foram fabricados de a-cordo com métodos de fosgênio ou livres de fosgênio. Estes também podemapresentar estruturas de iminooxadiazindiona, de isocianurato, de uretdiona,de uretano, de alofanato, de biureto, de uréia, oxadiazintriona, de oxazolidi-nona, de acil uréia e/ou de carbodiimida. Os poliisocianatos podem ser utili-zados individualmente ou em quaisquer misturas entre si.

São preferivelmente utilizados isocianatos da série dos repre-sentantes alifáticos ou cicloalifáticos, sendo que estes apresentam um es-queleto básico de carbono(sem os grupos NCO presentes) de 3 a 30, prefe-rivelmente de 4 a 20 átomos de carbono.

Compostos especialmente preferidos dos componentes (b) cor-respondem ao tipo anteriormente citado com grupos NCO ligados alifáticae/ou cicloalifaticamente, como por exemplo bis-(isocianatoalquil)eter, bis- etris-(isocianatoalquil)benzenos, -toluenos, assim como -xilóis, propanodiiso-cianato, butanodiisocianato, pentanodiisocianato, hexanodiisocianato (porexemplo hexametilenodiisocianato, HDI), heptanodiisocianato, octanodiisoci-anato, nonanodiisocianato (p.ex. trimetil-HDI (TMDI) em geral como misturados 2,4,4- e 2,2,4-isômeros), nonanotriisocianato (p.ex. 4-isocianatometil-1,8-octanodiisocianato), decanodiisocianato, decanotriisocianato, undecano-diisocianato, undecantriisocianato, dodecanodiisocianato, dodecanotriisocia-nato, 1,3- assim como 1,4-bis-(isocianatometil)ciclohexano (H6XDI), 3-isocianatometil-3,5,5-trimetilciclohexilisocianato (isoforonadiisocianato, IPDI),bis-(4-isocianatociclohexil)metano (H12MDI) ou bis- (isocianatometil)norbornano (NBDI).

Compostos totalmente especialmente preferidos do componente(b) são hexametilendiisocianato (HDI), trimetil-HDI (TMDI), 2-metilpentano-1,5-diisocinato (MPDI), isoforonadiisocianato (IPDI), 1,3- assim como 1,4-bis(isocianatometil)ciclohexano (HeXDI), bis(isocianatometil)norbornano(NBDI), 3(4)-isocianatometil-1-metil-ciclohexilisocianato (IMCI) e/ou 4,4'-bis-(isocianatociclohexil)metano (H12MDI) ou mistura desses isocianatos. Outrosexemplos são derivados dos diisocianatos acima com estrutura de uretdiona,de isocíanurato, de uretano, de alofanato, biureto, de iminooxadiazindionae/ou oxadiazintriona com masid e dois grupos NCO.

A quantidade de componente (b) no ureia-poliuretano, previstode acordo com a invenção, é de preferivelmente 1,0 a 4,0 moles, especial-mente preferivelmente 1,2 a 3,8 moles, especialmente 1,5 a 3,5 moles, res- pectivamente com relação ao componente (a) do ureia-poliuretano.

(c) Diamina ou aminoalcool

Os ureia-poliuretanos previstos de acordo com a invenção, apre-sentam unidades, que tem sua origem em pelo menos uma diamina ou umaminoalcool como componente estrutural e atuam como os assim chamadosprolongadores de cadeia ( c).

Tais prolongadores de cadeia são por exemplo di- ou poliaminaassim como hidrazida, p.ex. hidrazina, etilenodiamina, 1,2- e 1,3-diaminopropano, 1,4-diaminobutano, 1,6-diaminohexano, isoforonadiamina,mistura isomérica de 2,2,4- e 2,4,4-trimetilhexametilenodiamina, 2-metilpentametilenodiamina, dietilenotriamina, 1,3- e 1,4-xililenodiamina,a,a,a',a'-tetrametil-1,3- e -1,4-xililenodiamina e 4,4'-diaminodiciclohexilmetano, dimetiletilenodiamina, hidrazina, hidrazida de á-cido adipínico, 1,4-bis(aminometil)ciclohexano, 4,4'-diamino-3,3'-dimetildiciclohexilmetano e outros (Ci - C4)-di- e tetraalquildiciclohexilmeta-no, p.ex 4,4'-diamino-3,5-dietil-3',5'-diisopropildiciclohexilmetano.

Como diamina ou aminoálcoois podem ser empregados em ge-ral diaminas de baixo peso molecular ou aminoálcoois, que contém hidrogê-nio ativo com reatividade diferente com relação a grupos NCO, tais comocompostos, que além de um grupo amino primário, também apresentamgrupos amino secundários ou, além de um grupo amino (primário ou secun-dário) também apresentam grupos OH. Exemplos são aminas primárias esecundárias, tais como 3-amino-1-metilaminopropano, 3-amino-1-etilaminopropano, 3-amino-1-ciclohexilaminopropano, 3-amino-1- metilami-nobutano, além disso aminoalcoóis, tais como N-aminoetiletanolamina, eta-nolamina, 3-aminopropanol, neopentanolamina e especialmente preferidadietanolamina.

O componente (c ) do ureia-poliuretano previsto de acordo coma invenção, pode ser utilizado, no caso de sua fabricação, como prolongadorde cadeia.

A quantidade de componente (c ) no ureia-poliuretano previsto,de acordo com a invenção, é de preferivelmente 0,05 a 3,0 moles, especial-mente preferivelmente 0,1 a 2,0 moles, especialmente 0,2 a 1,5 moles, res-pectivamente com relação ao componente (a) de ureia-poliuretano.

(d) Polioxialquilenoeter

Os ureia-poliuretanos previstos de acordo com a invenção, apre-sentam preferivelmente unidades que tem sua origem em um polioxialquile-noéter como componente estrutural.

No caso do polioxialquilenoeter, trata-se preferivelmente de umcopolímero de oxido de polietileno e oxido de polipropileno. Essas unidadescopoliméricas estão presentes como grupos terminais no ureia-poliuretano eproduzem uma hidrofilização do ureia-poliuretano.

Compostos hidrofilizantes não-iônicos, de acordo com a defini-ção do componente (d) são, p. ex. polioxialquilenoeter, que contém pelo me-nos um grupo amino ou hidróxi. Esses poliéteres contém em geral uma por-centagem de 30% em peso a 100% em peso de componentes, que são deri-vados do oxido de etileno.

Compostos hidrofilizantes não-iônicos (d) são por exemplo, poli-alquilenoxidopolieterálcoois monovalentes, que apresentam na média esta-tística de 5 a 70, preferivelmente de 7 a 55 unidades de oxido de etileno pormolécula, conforme são acessíveis de maneira conhecida por alcoxilação demoléculas adequadas de partículas (por exemplo, em UllmannsEnzyklopádie der technischen Chemie, 4a edição, tomo 19, Editora Chemie,Weinheim p. 31-38).

Moléculas de partida adequadas são, por exemplo monoalcoóissaturados, tais como etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol,sec-butanol, os isoméricos pentanóis, hexanóis, octanóis e nonanóis, n-decanol, n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol, n-octadecanol, ciclo-hexanol, os isoméricos metilciclohexanóis ou hidroximetilciclohexana, 3-etil-3-hidroximetiloxetano ou tetrahidrofurfurilalcool, dietilenoglicol-monoalquiléter, como por exemplo dietilenoglicolmonobutiléter, álcoois insa-turados tais como alilalcool, 1,1-dimetilalilalcool ou álcool oléico, álcoois a-romáticos tais como fenol, os isoméricos cresóis ou metoxifenóis, álcooisaralifáticos tais como benzilalcool, anisalcool ou zimtalcool, monoaminassecundárias tais como dimetilamina, dietilamina, dipropilamina, diisopropila-mina, dibutilamina, bis-(2-etilhexil)-amina, N-metil- e N-etilciclohexilamina oudiciclohexilamina assim como aminas heterocíclicas secundárias tais comomorfolina, pirrolidina, piperidina ou 1H-pirazol. Moléculas de partida preferi-das são monoálcoois saturados.

É preferivelmente empregado dietilenoglicolmonobutiléter comomolécula de partida.

Óxidos de alquileno adequados para a reação de alcoxilaçãosão especialmente oxido de etileno e oxido de propileno, que podem ser uti-lizados em qualquer seqüência ou na mistura durante reação de alcoxilação.

No caso dos polialquilenoxidpolieterálcoois, trata-se ou de polie-tilenoxidopoliéter ou polialquilenoxidopoliéter misturado, cujas unidades deoxido de alquileno se compõem preferivelmente de no mínimo 40 moles por-cento de unidade de oxido de etileno. Compostos misturados monofuncio-nais são polialquilenoxidopoliéter, que apresentam pelo menos moles por-cento de unidades de oxido de etileno e no máximo 60 moles porcento deoxido de propileno.

De acordo com a invenção, verificou-se que os ureia-poliuretanos que são a base de polioxidalquilenoéter misturado de oxido depolietileno e oxido de polipropileno, especialmente indicados para produzirrevestimentos, que liberam especialmente com eficácia a substância ativaantimicrobiana. Isso também foi verificado experimentalmente, conforme i-lustrado mais abaixo.Se forem utilizados óxidos de alquileno, oxido de etileno e oxidode propileno, eles poderão ser utilizados em qualquer seqüência ou na mis-tura durante a reação de alcoxilação.

O peso molecular médio do polioxialquilenoéter é de preferivel-mente 500 g/mol a 5000 g/mol, especialmente preferivelmente 1000 g/mol a4000 g/mol, especialmente 1000 a 3000 g/mol.

A quantidade de componente (d) no ureia-poliuretano previsto deacordo com a invenção é de preferivelmente 0,01 a 0,5 mol, especialmentepreferivelmente 0,02 a 0,4 mol, especialmente 0,04 a 0,3 mol, respectiva-mente com relação ao componente (a) do ureia-poliuretano.

(e) Polióis

Em uma outra forma de concretização o ureia-poliuretano previs-to de acordo com a invenção, compreende unidades adicionais, que tem suaorigem pelo menos em um poliol como componente estruturais. No casodesses componentes estruturais poliol trata-se de componentes estruturausde cadeia relativamente curta em comparação com o macropoliol, que po-dem provocar um reforço através de segmentos duros adicionais.

Os polióis (e)de baixo peso molecular utilizados para a estrutu-ração dos ureia-poliuretanos em geral produzem um reforço e/ou uma rami-ficação da cadeia polimérica. O peso molecular é preferivelmente de 62 a500 g/mol, especialmente preferivelmente 62 a 400 g/mol, especialmente 62a 200 g/mol.

Polióis adequados podem conter grupos alifáticos, alicíclicos ouaromáticos. Podemos mencionar neste caso por exemplo os polióis de baixopeso molecular com até aproximadamente 20 átomos de carbono por molé-cula, como por exemplo etilenoglicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,3-butilenoglicol, ciclohexano-diol, 1,4-ciclohexanodimetanol, 1,6-hexanodiol, neopentilglicol, hidroquino-nadihidroxietiléter, bisfenol A (2,2-Bis(4-hidroxifenil)propano), Bisfenol hidra-tado A (2,2-Bis(4-hidroxiciclohexil)propano), assim como trimetilolpropano,glicerina ou pentaeritrita e misturas desses e opcionalmente também de ou-tros polióisde baixo peso molecular. Também podem ser empregados ester-dióis como por exemplo éster de ácido a-hidroxibutil-e-hidroxi-caprônico,éster de ácido u)-hidroxihexil-y-hidroxibutírico, (íi-hidroxietil)éster de ácidoadipínico ou bis(ft-hidroxietil)-éster de ácido tereftálico.

A quantidade de componente (e) no ureia-poliuretano previsto deacordo com a invenção é de preferivelmente 0,1 a 1,0 mol, especialmentepreferivelmente 0,2 a 0,9 mol, especialmente 0,2 a 0,8 mol, respectivamentecom relação ao componente (a) do ureia-poliuretano.

(f) Outros componentes contendo amino e/ou hidroxi (componentes estrutu-rais)

A conversão dos componentes contendo isocianato (b) com oscompostos (a), (c ), (d) e opcionalmente (e) hidroxi-funcionais ou amino-funcionais, é feita normalmente mediante obtenção de um excesso NCO le-ve em relação aos compostos hidroxi ou amino reativos. Neste caso, no pon-to final da reação sempre restam resíduos de isocianato ativo ao se obteruma viscosidade-alvo. Esses resíduos precisam ser bloqueados, para quenão se realize uma reação com grandes cadeias poliméricas. Uma reaçãoassim desse tipo provoca a reticulação tridimensional e gelação da prepara-ção. O processamento de uma solução derevestimento desse tipo é possívelapenas de forma restrita ou não é mais viável. Normalmente as preparaçõescontém elevadas quantidades de álcoois. Esses álcoois bloqueiam dentro devaias horas durante o período de descanso ou durante agitação da prepara-ção, sob temperatura ambiente, os grupos isocianato ainda remanescentes.

Se quiser bloquear rapidamente o teor de isocianato residualainda remanescente, os ureia-poliuretanos previstos de acordo com a inven-ção podem conter também monômeros (f) , que se encontram respectiva-mente nas extremidades da cadeia, fechando-as.

Esses componentes derivam, por um lado, de compostos mono-funcionais, reativos com grupos NCO, tais como monoaminas, especialmen-te aminas monossecundarias, ou monoálcoois. Podemos citar neste casopor exemplo etanol, n-butanol, etilenoglicol-monobutiléter, 2-etilhexanol, 1-octanol, 1-dodecanol, 1-hexadecanol, metilamina, etilamina, propilamina,butilamina, octilamina, laurilamina, estearilamina, isononiloxipropilamina, di-metilamina, dietilamina, dipropilamina, dibutilamina, N-metilaminopropilamina, dietil(metil)aminopropilamina, Morfolina, piperidina ederivados substituídos adequados destes.

Como os componentes (f) basicamente são empregados nosrevestimentos de acordo com a invenção para eliminar o excesso NCO, aquantidade necessária depende basicamente da quantidade do excessoNCO e não pode em geral ser especificada.

Durante a síntese é preferivelmente dispensado esse compo-nente. Neste caso, o isocianato ainda não convertido, é convertido preferi-velmente neste caso através dos álcoois de solventes presentes em quanti-dades muito grandes, formando uretanos terminais.

(g) Outros componentes

Embora as soluções, de acordo com a invenção, dos poliureta-nouréias sejam já suficientemente funcionaiizados devido à preparação an-timicrobina por meio do componente contendo prata, em caso especial tam-bém pode ser vantajoso ointegrar outras funcionalizações na solução. Essasoutras possíveis funcionalizações são descritas a seguir mais detalhadamen-te.

As soluções de poliuretanoureia previstas de acordo com a in-venção podem conter além disso outros componentes, comuns para o obje-tivo almejado. Um exemplo, neste caso, são substâncias ativas farmacológi-cas, medicamentos e aditivos, que exigem a liberação de substâncias ativasfarmacológicas ("drug-eluting-Additive").

Substâncias ativas farmacológicas ou medicamentos, que po-dem ser empregados nos revestimentos de acordo com a invenção nos apa-relhos médicos, em geral são agentes trombo-resistentes, antibióticos, anti-tumorais, hormônios do crescimento, agentes antivírus, aníiangiogênicos ,agentes angiogênicos, agentes antimocóticos, agentes antiinflamatórios, a-gentes reguladores do ciclocelular, agentes genéticos, hormônios, assimcomo homólogos, derivados, fragmentos, sais farmacêuticos e combinaçõesdestes.

Exemplos específicos de tais substâncias farmacológicas oumedicamentos incluem portanto agentes trombo-resistentes (não-trombogênicos) ou outros agentes para a eliminação de uma trombose agi-da, estenose ou reestenose tardia das artérias, por exemplo heparina, es-treptoquinase, uroquinase, ativador plasminôgenico tecidual, agentes anti-tromboxano-B2; Anti-B-tromoboglobulina, prostaglandina-E, aspirina, dipiri-dimol, agentes antitromboxano-A2, anticorpos monoclonais murinos 7E3,triazolopirimidina, ciprosten, hirudina, ticlopidina, nicorandil etc. Um fator decrescimento pode ser utilizado também como um medicamento para eliminarhiperplasia subíntima fibromuscular nos pontos de estenose arteriais, ou po-de ser utilizado qualquer outro inibidor do crescimento celular no ponto deestenose.

A substância ativa farmacológica ou o medicamento pode sercomposto também de um vasodilatador, para agir contra vasoespasmo, porexemplo um agente antiespasmo como papaverina. O medicamento podeser um agente vasoativo, como antagonista do cálcio, ou agonistas a-adrenérgicos ou antagonistas. Adicionalmente o agente terapêutico pode serum agente adesivo biológico como cianoacrilato em qualidade médica oufibrina, por exemplo para a aderência de uma capa tecidual à parede de umaartéria coronária.

O agente terapêutico, além disso, pode ser um agentes antineo-plástico tais como 5-fluorouracil, preferivelmente com um suporte liberadorcontrolador para o agente (p.ex. para a aplicação de um agente antineoplás-tico liberador controlado permanentemente em um ponto tumoral).

O agente terapêutico pode ser um antibiótico, preferivelmenteem combinação com um suporte liberador controlador para a liberação con-tínua dos revestimento de um aparelho médico em um foco de infecção loca-lizado dentro do corpo. Semelhantemente, o agente terapêutico pode conterum esteróide destinado a eliminar uma inflamação em tecido localizado oupara outros fins.

Exemplos específicos de medicamentos adequados compreen-dem:

(a) Heparina, sulfato de heparina, hirudina, ácido hialurônico,sulfato de condroitina, sulfato de dermatano, sulfato de ceratano, agente líti-co, incluindo uroquinase estreptoquinase, seus homólogos, análogos, frag-mentos, derivados e sais farmacêuticos deste;

(b) Agentes antibióticos, tais como penicilina, , cefalosprina, va-comicina, aminoglicosídeo, quinolona, polimxina, eritromicina; tertraciclina,cloramfenicós, clindamicina, lincomicina, sulfonamida, seus homólogos, aná-logos, derivados, sais farmacêuticos e misturas destes;

(c) Paclitaxel, Docetaxel, imunosupressivos tais como Sirolimusou Everolimus, agentes de alquilação incluindo mecloretamina, clorambucila,ciclofosfamida, melfalano e ifosfamida; antimetabólitos,incluindo metotrexato,6-mercaptopurina, 5-fluorouracila e citarabina; alcoides vegetais incluindovinblastina; vincristina e etoposide; antibióticos incluindo doxorubicina, dau-nomicina, bleomicina e mitomicina; nitrosurea incluindo carmustina e lomus-tina; íons inorgânicos incluindo cisplatina; modificadores de reação biológi-cos incluindo interferona; agentes angioestatínicos e agentes endoestatíni-cos; enzimas incluindo asparaginase; e hormônios incluindo tamoxifeno eflutamida, seus homólogos, análogos, fragmentos, derivados, sais farmacêu-ticos e misturas destes;

(d) Agentes antivirais tais como amantadina, rimantadina, rabavi-rina, idoxuridina, vidarabina, trifluridina, aciclovir, ganciclocir, zidovudina, fos-fonoformato, interferona, seus homólogos, análogos, fragmentos, derivados,sais farmacêuticos e misturas destes;

(e) Agentes antiinflamatórios tais como por exemplo ibuprofeno,dexametasona ou metilprednisolona.

Outros aditivos e agentes auxiliares comuns, tais como agentesespessantes, agentes auxiliares aderentes, pigmentos, corantes, agentes dematização, estabilisadores UV, antioxidantes fenólicos, estabilisadores deluz, agentes hidrofobização e/ou agentes auxiliares dispersantes podemtambém ser empregados no revestimento previsto de acordo com a inven-ção.

(h) Prata de ação antimicrobiana

A solução de ureia-poliuretano, de acordo com a invenção, com-preende um componente contendo prata antimicrobinano.

Entende-se por um componente contendo prata antimicrobianopor um componente da solução de poloiuretanoureia de acordo com a in-venção, que apresenta um teor ativo de um componente, que libera pratae/ou íons de prata sob determinadas condições e tem ação portanto antimi-crobiana. Componentes contendo prata preferidos no sentido da presenteinvenção são então descritos, sendo que a presente invenção não está res-trita a esses sistemas especiais.

A ação biocida da prata refere-se à ação recíproca de íons deprata com bactérias. Para poder produzir uma quantidade o maior possívelde íons de prata resultantes de prata elementar, é vantajosa uma grandesuperfície da prata. Por essa razão, são empregados principalmente paraaplicações antimicrobianas pós de prata altamente porosos sobre materiaisde suporte ou sol de prata coloidal.

Atualmente podem ser comercialmente obtidos por exemplo íon-Ag (prata em uma zeólita, agion, Wakefield, MA, EUA), lonpure® (Ag+ emvidro, Ciba Spezialitátenchemie GmbH, Lampertheim, Alemanha), Alphasan®(AgZr-fosfato, Milliken Chemical, Gent, Bélgica), Irgaguard® (Ag em zeóli-ta/vidro), Hygate® (pó de prata, Bio-Gate, Numberg, Alemanha), NanoSilver®BG (prata em suspensão) e Nanocid® (prata em Ti02, Pars Nano Nasb Co.,Teerã, Irã).

Os pós de prata são preferivelmente obtidos a partir de uma fasegasosa, sendo que uma fusão d eprata em hélio é evaporada. As nanopartí-culas daí resultantes se aglomeram imediatamente e são obtidos pós facil-mente filtráveis, altamente porosos. A desvantagem desses pós reside nofato de os aglomerados não mais se dispersarem em partículas individuais.

Dispersões de prata coloidais são obtidas por redução de saisde prata em agente orgânico ou aquoso. A fabricação é mais dispendiosa doque a dos pós de prata, mas oferece a vantagem de serem obtidas nanopar-tículas não aglomeradas. Através da incorporação de nanopartículas nãoaglomeradas em materiais de revestimento podem ser produzidos filmestransparentes.Para as soluçõesde ureia-poliuretano contendo prata de acordocom a invenção, podem ser empregados quaisquer pós de prata ou disper-sões de prata coloidais. Pode-se obter comercialmente uma multiplicidadede materiais de prata desse tipo.

Os sóis de prata empregados para a formulação das soluções abase de ureia-poliuretano contendo prata, de acordo com a invenção, sãoproduzidos a partir de Ag20 por redução com um agente redutor tais comosolução aquosa de formaldeíd, após adição anterior de um agente auxiliardispersante. Para tanto, os sóis de Ag20 por exemplo são fabricados atravésde uma rápida mistura de solução de nitrato de prata com NaOH medianterápida agitação por bateladas ou mediante uso de um micromisturador deacordo com a publicação DE 10 2006 017 696 em um processo contínuo.

Em seguida, as nanopartículas de Ag20 são reduzidas com formaldeído noexcesso em um processo por batelada e finalmente purificadas por centrifu-gação ou filtração por membrana, preferivelmente por filtração com mem-brana. É especialmente vantajoso esse modo de produção, pois a quantida-de de agentes auxiliares orgânicos ligados na superfície das nanopartículaspode ser mantida a um nível pequeno. Pode-se obter uma dispersão de solde prata em água com um tamanho de partícula médio de aproximadamente10 a 150 nm, especialmente preferivelmente 20 a 100 m.

Para a fabricação de revestimentos com preparação antimicrobi-ana podem ser utilizadas partículas de prata nanocristalinas com um tama-nho médio de 1 a 1000nm, preferivelmente de 5 a 500 nm, totalmente espe-cialmente preferivelmente de 10 a 250 nm. Esse tamanho de partícula é de-terminado por meio de espectroscopia de correlação laser.

O grau de cristalinidade das partículas de prata utilizadas é pre-ferivelmente de 50, especialmente preferivelmente de 70, totalmente especi-almente preferivelmente 90%.

As nanopartículas são dispersas em solventes orgânicos. Para aadição em soluções orgânicas de poluretanosuréias a água da dispersão deprata nanocristalina precisa ser trocada por um solvente orgânico. Preferi-velmente a dispersão de prata é incorporada nos solventes, que também sãoempregados para a solução dos poliuretanouréias. Exemplos desses solven-tes são solventes aromáticos tais como tolueno, álcoois tais como etanol ouisopropanol, ésteres orgânicos tais como éster de ácido acético ou acetatode butila tais como cetona ou metiletilcetona. Também misturas a partir dossolventes mencionados são adequadas para a incorporação da dispersão deprata. A fabricação das matérias-primas de revestimento é feita através daadição da dispersão de prata formando a solução de poliuretano e homoge-neização subsequente por agitação ou trepidação.

A quantidade de prata nanocristalina, com relação à quantidadede polímero sólido e calculada como Ag e Ag+, pode ser ajustada de formavariável. Concentrações usuais vão de 0,1 a 10% em peso, preferivelmentede 0,3 a 5% em peso, especialmente preferivelmente de 0,5 a 3% em peso.

A vantagem do poliuretano contendo prata, de acordo com a in-venção, reside em comparação com muitos métodos alternativos, na capaci-dade de combinação extremamente fácil das soluções de poliuretano e dasdispersões de prata coloidais. Diferentes concentrações de prata podem serfacilmente ajustadas e com precisão conforme a necessidade de diferentesaplicações. Muitos métodos do estado da técnica são fundamentalmentemais caros e também não são precisos na dosagem da quantidade de pratacomo no método de acordo com a invenção.

Em uma forma de concretização especialmente preferida a pratade ação antimicrobiana está presente na forma de pós de prata altamenteporoso, prata sobre materiais de suporte ou na forma de slamouras de pratacoloidais, sendo que com relação ao polímero de poliuretano sólido está pre-sente 0,1 a 10% em peso de prata.

Em uma outra forma de concretização especialmente preferida,a prata de ação antimicrobiana está presente na forma de sóis de prata co-loidais em meio aquoso com um tamanho de partícula médio de 1 500nm,sendo que com relação ao polímero de poliuretano sólido é adicionado 0,5 a3% em peso.

Composto de ureia-poliuretano

Em uma forma de concretização preferida, a solução de uréia-poliuretano, de acordo com a invenção, compreende um ureia-poliuretanoque é constituído pelo menos a partir

a) de pelo menos um macropoliol;

b) pelo menos de um poliisocianato;

c) pelo menons de uma diamina ou de um aminoálcool; e

d) preferivelmente pelo menos de um polioxialquilenoéter mono-funcional;

assim como

h) pelo menos de um componente contendo prata de ação anti-microbiana.

Em uma outra forma de concretização da presente invenção, asolução de ureia-poliuretano, de acordo com a invenção, compreende umureia-poliuretano, que é constituído pelo menos

a) de pelo menos um macropoliol;

b) pelo menos um poliisocianato;

c) pelo menos uma diamina ou um aminoálcool;

d) pelo menos um polioxialquilenoéter monofuncional; e

e) pelo menos um outro poliol;

assim como

h) pelo menos um componente contendo prata de ação microbi-ana.

Em uma outra forma de concretização da presente invenção, asolução de ureia-poliuretano, de acordo com a invenção, compreende umureia-poliuretano, que é constituído pelo menos de

a) de pelo menos um macropoliol;

b) pelo menos um poliisocianato;

c) pelo menos uma diamina ou um aminoálcool;

d) pelo menos um polioxialquilenoéter monofuncional;

e) pelo menos um poliol;

assim como

h) pelo menos um componente contendo prata de ação microbi-ana.De acordo com a invenção, são preferidas soluções de poliure-tanouréias, que contém um ureia-poliuretano, que é constituído de

a) pelo menos um macropoliol com um peso molar médio entre400 g/mol e 6000 g/mol e uma funcionalidade hidroxila de 1,7 a 2,3 ou mistu-ras de tais macropolióis.

b) pelo menos um poliisocianato aromático ou cicloalifático oumisturas de tais poliisocianatos em uma quantidade por mol do macropoliolde 1,0 a 4,0 moles;

c) pelo menos uma diamina alifática ou cicloalifática ou pelo me-nos um aminoalcool como o assim chamado prolongador de cadeia ou mis-turas de tais compostos em uma quantidade por mol do macropoliol de 0,05a 3,0 moles;

d) pelo menos um polioxialquilenoéter monofuncional ou umamistura de tais poliéteres com peso molar médio entre 500 g/mol e 5000g/mol em uma quantidade por mol do macropoliol de 0,01 a 0,5 mol;

e) opcionalmente um ou vários polióis alifáticos de cadeia curtacom um peso molar em 62 g/mol e 500 g/mol em uma quantidade por mol domacropoliol de 0,1 a 1 mol; e

f) opcionalmente componentes contendo amino ou OH, que seencontram nas extremidades da cadeia polimérica fechando-a; assim como

h) contém pelo menos um componente contendo prata de açãoantimicrobiana.

De acordo com a invenção, são mais preferidas soluções de u-reia-poliuretano, que contém um ureia-poliuretano, que pe constituído de

a) pelo menos um macropoliol com um peso molar médio entre500 g/mol e 5000 g/mol e uma funcionalidade hidroxila de 1,8 a 2,2 ou mistu-ras de tais macropolióis.

b) pelo menos um poliisocianato aromático ou cicloalifático oualifático ou misturas de tais poliisocianatos em uma quantidade por mol domacropoliol de 1,2 a 3,8 moles;

c) pelo menos uma diamina alifática ou cicloalifática ou pelo me-nos um aminoalcool como o assim chamado prolongador de cadeia ou mis-turas de tais compostos em uma quantidade por mol do macropoliol de 0,1 a2,0 moles;

d) pelo menos um polioxialquilenoeter monofuncional ou umamistura de tais poliéteres com peso molar médio entre 1000 g/mol e 4000g/mol em uma quantidade por mol do macropoliol de 0,02 a 0,4 mol;

e) opcionalmente um ou vários polióis alifáticos de cadeia curtacom um peso molar em 62 g/mol e 400 g/mol em uma quantidade por mol domacropoliol de 0,2 a 0,9 mol; e

h) contém pelo menos um componente contendo prata de açãoantimicrobiana.

De acordo com a invenção são ainda mais preferidas soluçõesde poliuretanoréia, que contém um ureia-poliuretano, que é constituído de

a) pelo menos um macropoliol com um peso molar médio entre600 g/mol e 3000 g/mol e uma funcionalidade hidroxila de 1,9 a 2,1 ou mistu-ras de tais macropolióis.

b) pelo menos um poliisocianato aromático ou cicloalifático oualifático ou misturas de tais poliisocianatos em uma quantidade por mol domacropoliol de 1,5 a 3,5 moles;

c) pelo menos uma diamina alifática ou cicloalifática ou pelo me-nos um aminoalcool como o assim chamado prolongador de cadeia ou mis-turas de tais compostos em uma quantidade por mol do macropoliol de 0,2 a1,5 moles;

d) pelo menos um polioxialquilenoeter monofuncional ou umamistura de tais poliéteres com peso molar médio entre 1000 g/mol e 3000g/mol em uma quantidade por mol do macropoliol de 0,04 a 0,3 mol, sendoque é especialmente preferida uma mistura de oxido de polietileno e oxidode polipropileno; e

e) opcionalmente um ou vários polióis alifáticos de cadeia curtacom um peso molar em 62 g/mol e 400 g/mol em uma quantidade por mol domacropoliol de 0,2 a 0,8 mol; eh) pelo menos contém um componente contendo prata de açãoantimicrobiana.

Os compostos anteriormente definidos das soluções de poliure-tano compreendem adicionalmente ainda pelo menos um solvente orgânico.

Os solventes orgânicos podem ser neste caso, por exemplo, se-lecionados do grupo compreendendo dimetilformamida, N-metilpirrolidona,dimetilacetamida, tetrametilureia, solventes clorados, solventes aromáticos,eter, éster, cetona e álcoois. Neste caso, são preferidos especialmente sol-ventes aromáticos, éter, éster, cetona e álcoois, sendo que são ainda maispreferidas misturas de tolueno e álcoois.

As soluções de ureia-poliuretano de acordo com a invenção po-dem ser empregadas para a fabricação de revestimentos.

Neste caso podem ser revestidos diversos substratos, tais comometais, têxteis, cerâmicas e materiais plásticos. O revestimento é preferivel-mente de aparelhos médicos, que são feitos de metais e material plástico.Como metais podemos citar por exemplo: aço inox medicinal e ligas de ní-quel-titênio. É possível produzir muitos materiais poliméricos, a partir dosquais o aparelho médico pode ser construído, por exemplo poliamida, polies-tireno; policarbonato; poliéter; poliéster; acetato polivinilico; cautchu natural esintético; copolímeros em bloco de estireno e compostos insaturados, taiscomo etileno, butileno e isopreno; polietileno ou copolímeros de polietileno epolipropileno; silicone; cloreto de polivinila (PVC) e poliuretano. Para umamelhor aderência do poliuretano hidrófilo ao aparelho médico, podem seraplicados como base antes da aplicação desses materiais de revestimentohidrófilos, ainda outros revestimentos adequados.

Especialmente as soluções de poliuretnoureia servem portantopara revestir aparelhos médicos.

A designação "aparelho médico", no âmbito da presente inven-ção, deve ser entendida num sentido amplo. Exemplos adequados, não res-tritivos de aparelhos médicos (incluindo instrumentos) são lentes de contato;cânulas, cateteres, por exemplo cateteres urológicos como cateteres de ba-lão ou cateteres uretrais; cateteres venosos sentrais; cateteres venosos oucateteres de entrada ou de saída; balões de dilatação; cateteres para a an-gioplastia e biópsia; cateteres, que são empregados para a colocação de umstent, de um filtro de veia cava; cateteres de balão ou outros aparelhos mé-dicos extensíveis; endoscopia; larnigoscopia; aparelhos traqueais tais comotubos endotraqueal , aprelhos respiratórios e outros aparelhos de sucçãotraqueal; cateteres de lavagem broncoalveolares; cateteres que são empre-gados na coronárioangioplastia; barras-guia, introdutores e semelhantes;tampão vascular; peças de marca-passo; implantes de cochlea; tubos deimplante dentário para a condução de alimento, tubos de drenagem; fioscondutores.

Além disso, as soluções de revestimento, de acordo com a in-venção, podem ser empregadas para a fabricação de revestimentos proteto-res, como por exemplo para luvas, stents e outros implantes; tubos de san-gue (tubos para condução de sangue); membranas, por exemplopara a diáli-se; filtros de sangue; aparelhos para o suporte circulatório; material curativopara o tratamento de feridas; sacos urinários e saco de colostomia. Estãotambém incluídos implantes, que contém um agente de ação medicinal, taiscomo agentes de ação medicinal para stents ou para superfícies de balão oupara contraceptivos.

Normalmente, o aparelho médico é composto de cateteres, en-doscópios, laringoscopios, tubos endotraqueais, tubos de alimentação, fioscondutores, stents, e outros implantes.

Fabricação dos revestimentos

No âmbito da presente invenção é previsto que os revestimentossejam fabricados a partir das soluções descritas acima.

De acordo com a invenção, verificou-se que os revestimentos sediferenciam, dependendo se a composição de revestimento acima descrita éproduzida a partir de uma dispersão ou de uma solução.

Neste caso, os revestimentos apresentam então vantagens comrelação a estabilidade mecânica, se forem obtidos a partir de soluções doscompostos de revestimento acima descritos. Além disso, os filmes feitos desoluções orgânicas são basicamente mais lisos do aqueles filmes que sãoobtidos a partir de dispersões de poliuretano aquosas.

Os revestimentos, neste caso, podem ser produzidos por meiode diferentes métodos. Técnicas adequadas de revestimento são por exem-plo raspagem, compressão, revestimento de transferência, pulverização,"spincoating" ou imersão.

As soluções de poliuretano orgânicas propriamente ditas podemser fabricadas de acordo com qualquer método.

Como preferidos verificou-se porém os seguintes procedimentos:

Para fabricar as soluções de ureia-poliuretano empregadas parao revestimento, de acordo com a invenção, são convertidos entre si preferi-velmente o macropoliol, o poliisocianato, opcionalmenteo polieterálcool mo-nofuncional e opcionalmente o poliol na massa fundida ou em solução, atétodos os grupos hidróxi serem esgotados.

A estequiometria aqui utilizada entre os componentes individuaisque participarem na conversão, resulta das proporções quantitativas anteri-ormente citadas para o revestimento de acordo com a invenção.

A conversão é feita sob uma temperatura de preferivelmente en-tre 60 e 110° C, especialmente preferivelmente 75 a 110° C, especialmente90 a 110° C, sendo que são preferidas temperaturas em torno de 110° C de-vido á velocidade da conversão. Temperaturas mais elevadas podem tam-bém ser empregadas, naturalmente existe em caso especial e dependendodos componentes empregados individuais, o risco de que processos de de-composição e descolorações ocorram no polímero gerado.

No caso do prepolímero feito de isocianato e todos os compo-nentes que apresentam grupos hidroxila, a conversãona massa fundida épreferida, naturalmente existe o risco de que ocorram viscosidades muitoelevadas da mistura reagida. Nesses casos recomenda-se também adicionarsolventes. Porém não deve estar presente não mais do que aproximadamen-te 50% em peso de solvente, já que caso contrário a diluição retarda bastan-te a velocidade de reação.

No caso da conversão de isocianato e dos componentes queapresentam grupos hidroxila a reação é feita na massa fundida em um inter-valo de 1 hora a 24 horas. Adições pequenas de quantidades de solventeprovocam uma lentidão, sendo que os intervalos de reação porém situam-senos mesmos intervalos.

A seqüência das adições ou conversão dos componentes indivi-duais pode divergir da seqüência anteiormente indicada. Essa pode especi-almente ser vantajosa se as propriedades mecânicas dos revestimentos re-sultantes forem alteradas. Se for feita a conversão por exemplo de todos oscomponentes que apresentam grupos hidroxila, ocorrerá uma mistura decomponentes duros e moles. Se por exemplo for adicionado o poliol de aixopeso molecular após os componentes macropoliol, serão obtidos blocos de-finidos, o que pode trazer consigo outras propriedades dos revestimentosresultantes. A presente invenção, portanto, não está limitada a uma seqüên-cia qualquer das adições ou conversão dos componentes individuais do re-vestimento de poliuretano.

Então são adicionados um outro solvente e a diamina prolonga-dora de cadeia opcionalmente dissolvida ou o aminoalcool prolongador decadeia dissolvido (composto ( c)).

A outra adição do solvente é feita preferivelmente por etapaspara não retardar desnecessariamente a reação, o que no caso de uma adi-ção completa da quantidade de solvente ocorrerira por exemplo no escopoda conversão. Além disso, no caso de um elevado teor de solvente no inícioda reação, é associada uma temperatura relativamente baixa, que é deter-minada pelo tipo do solvente. Isso também provoca um retardamento da re-ação.

Após obter a viscosidade-alvo, os resíduos ainda remanescentespodem ser bloqueados em NCO através de uma amina alifática monofuncio-nal. Preferivelmente são bloqueados os grupos isocianato ainda remanes-centes mediante conversão com os álcoois presentes na mistura de solven-te.

Como solvente para a fabricação e uso das soluções de ureia-poliuretano, de acordo com a invenção, são empregados todos os solventespossíveis e misturas de solventes, tais como dimetilformamida, N-metilacetamida, tetrametiluréia, N-metilpirrolidona, solventes aromáticos taiscomo tolueno, ésteres lineares e cíclicos, éter, cetona e álcoois. Exemplosde éster e cetona são por exemplo, acetato de etila, acetato de butila, aceto-na, y-butirolactona, metiletilcetona e metilisobutilcetona.

São preferidas misturas de álcoois com tolueno. Exemplos deálcoois, empregados juntamente com o tolueno, são etanol, n-propanol, iso-propanol e 1-metóxi-2-propanol.

Em geral na conversão são utilizados tantos solventes, que sãoobtidos aproximadamente 10 a 50% em peso de soluções, especialmentepreferivelmente aproximadamente 15 a 45% em peso de soluções, especi-almente preferivelmente aproximadamente 20 a 40% em peso de soluções.

O teor de matéria sólida das soluções de ureia-poliuretano emgeral situa-se entre 5 a60% em peso, preferivelmente de 10 a 40% em peso.Para ensaios de revestimento as oluções de ureia-poliuretano podem serdiluídas aleatoriamente com misturas de tolueno/álcool para poder ajustar aespessura do revestimento. Todas as concentrações de 1 a 60% em pesosão possíveis, preferivelmente são concentrações na faixa de 1 a 40% empeso.

Neste caso, podem ser obtidas quaisquer espessuras de cama-da, como por exemplo alguns 100nm até alguns um, sendo que no âmbitoda presente invenção também são possíveis espessuras mais altas e maisbaixas.

A fabricação das soluções de ureia-poliuretano, de acordo com ainvenção, que compreendem o componente contendo prata, é feita medianteadição de pelo menos um componente contendo prata, na forma sólida oudispersa, formando a solução de poloiuretano-poliuréia e mediante homoge-neização em seguida por agitação ou trepidação.

As partículas são dispersas para a adição em soluções de ureia-poliuretano orgânicas, em solventes orgânicos.

Outros aditivos, como por exemplo, antioxidantes ou pigmentospodem também ser empregados. Além disso podem ser empregados aindaopcionalmente outros aditivos como por exemplo agentes auxiliares aderen-tes, corantes, agentes de matização, estabilisadores UV, estabilisadores deluz, agentes de hidrofobização, agentes de hidrofilização e/ou agentes auxi-liares dispersantes.

A partir dessas soluções são produzidas através dos métodosanteriormente descritos os revestimentos previstos de acordo com a inven-ção.

As vantagens das soluções de poliuretano, de acordo com a in-venção, são mostradas nos exemplos seguintes.

Exemplos

A determinação do teor de NCO das resinas descritas nos e-xemplos e exemplos comparativos foi feita por titulação de acordo com anorma DIN EN ISO 11909.

A determinação dos teores de sólidos foi feita conforme DIN-ENISO 3251. Foi secado 1 g de dispersão de poliuretano a 115° C até obteruma constância de peso (15-20 min) por meio de um secador por infraver-melho.

A medição dos tamanhos médios de partículas das dispersõesde poliuretano é feita com auxílio do High Performance Particle Sizer (HPPS3.3) fabricado pela firma Malvern Instruments.

Os dados quantitativos indicados em %, quando não indicadaoutra forma, são entendidos como % em peso e referem-se à solução totalobtida.

Substâncias utilizadas e abreviações

Desmophen® C2200: Policarbonatopoliol, índice OH 56 mg KOH/g, pesomolecular numérico médio 2000 g/mol (Bayer AG,Leverkusen, ALEMANHA)

PolyTHF® 1000: Politetrametilenoglicolpoliol, índice-OH 110 mg

KOH/g,peso molecular numérico médio 1000g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, ALEMANHA)

PolyTHF® 2000: Politetrametilenoglicolpoliol, índice-OH 56 mg

KOH/g, peso molecular numérico médio 2000g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, ALEMANHA)Polyether LB 25: (polieter monofuncional a base de oxido de etile-no/de propileno peso molecular numérico médio2250 g/mol, índice-OH 25 mg KOH/g (Bayer AG, Leverkusen, ALEMANHA)

Exemplo 1:

Esse exemplo descreve a fabricação de uma solução de ureia-poliuretano, de acordo com a invenção.

197,4 g de PolyTHF® 2000, 15,0 g de LB 25 e 47,8 g de 4,4'-bis(isocianatociclohexil)metano (H12MDI) foram convertidos a 110 °C até a-tingir um teor de NCO constante de 2,5 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com350,0 g de tolueno e 200 g de isopropanol. Sob temperature ambiente adi-cionou-se uma solução de 11,7 g de isoforonadiamina em 90,0 g de 1-metoxipropanol-2. Após terminado o estabelecimento do peso molecular eatingida a faixa de viscosidade desejada foi feita agitação por 4 horas parabloquear o teor de isocianato residual com isopropanol. Obteve-se 912 g deuma solução de ureia-poliuretano a 30% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com uma viscosidade de 26800 mPas sob 22 °C.

Exemplo 2:

194 g de PolyTHF® 2000, 22,6 g de LB 25 e 47,8 g de 4,4'-bis(isocianatociclohexil)metano (H-|2MDI) foram convertidos a 110 °C até a-tingir um teor de NCO constante de 2,3 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com350,0 g de tolueno e 200 g de isopropanol. Sob temperature ambiente adi-cionou-se uma solução de 12,1 g de isoforonadiamina em 89,0 g de 1-metoxipropanol-2. Após terminado o estabelecimento do peso molecular eatingida a faixa de viscosidade desejada foi feita agitação por 4 horas parabloquear o teor de isocianato residual com isopropanol. Obteve-se 916 g deuma solução de ureia-poliuretano a 30,7% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com uma viscosidade de 15200 mPas sob 22 °C.

Exemplo 3:

Esse exemplo descreve a fabricação de uma solução de uréia-poliuretano, de acordo com a invenção.

190,6 g de PolyTHF® 2000, 30,0 g de LB 25 e 47,8 g de 4,4'-bis(isocianatociclohexil)metano (H-i2MDI) foram convertidos a 110 °C até a-tingir um teor de NCO constante de 2,3 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com350,0 g de tolueno e 200 g de isopropanol. Sob temperature ambiente adi-cionou-se uma solução de 11,6 g de isoforonadiamina em 89,0 g de 1-metoxipropanol-2. Após terminado o estabelecimento do peso molecular eatingida a faixa de viscosidade desejada foi feita agitação por 4 horas parabloquear o teor de isocianato residual com isopropanol. Obteve-se 919 g deuma solução de ureia-poliuretano a 30,7% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com uma viscosidade de 21000 mPas sob 22 °C.

Exemplo 4:

202,2 g de Desmophen® C2200, 15,0 g de LB 25 e 47,8 g de4,4'-bis(isocianatociclohexil)metano (H12MDI) foram convertidos a 110 °C atéatingir um teor de NCO constante de 2,5 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com350,0 g de tolueno e 200 g de isopropanol. Sob temperature ambiente adi-cionou-se uma solução de 12,4 g de isoforonadiamina em 94,0 g de 1-metoxipropanol-2. Após terminado o estabelecimento do peso molecular eatingida a faixa de viscosidade desejada foi feita agitação por 3,5 horas parabloquear o teor de isocianato residual com isopropanol. Obteve-se 921 g deuma solução de ureia-poliuretano a 30,0% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com uma viscosidade de 34600 mPas sob 22 °C.

Exemplo 5:

198,6 g de Desmophen® C2200, 23,0 g de LB 25 e 47,8 g de4,4'-bis(isocianatociclohexil)metano (H12MDI) foram convertidos a 110 °C atéatingir um teor de NCO constante de 2,4 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com350,0 g de tolueno e 200 g de isopropanol. Sob temperature ambiente adi-cionou-se uma solução de 12,5 g de isoforonadiamina em 95,0 g de 1-metoxipropanol-2. Após terminado o estabelecimento do peso molecular eatingida a faixa de viscosidade desejada foi feita agitação por 4 horas parabloquear o teor de isocianato residual com isopropanol. Obteve-se 927 g deuma solução de ureia-poliuretano a 30,4% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com uma viscosidade de 19600 mPas sob 22 °C.

Exemplo 6:

195,4 g de Desmophen® C2200, 30,0 g de LB 25 e 47,8 g de4,4'-bis(isocianatociclohexil)metano (H12MDI) foram convertidos a 110 °C atéatingir um teor de NCO constante de 2,3 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com350,0 g de tolueno e 200 g de isopropanol. Sob temperature ambiente adi-cionou-se uma solução de 12,7 g de isoforonadiamina em 94,0 g de 1-metoxipropanol-2. Após terminado o estabelecimento do peso molecular eatingida a faixa de viscosidade desejada foi feita agitação por 4 horas parabloquear o teor de isocianato residual com isopropanol. Obteve-se 930 g deuma solução de ureia-poliuretano a 30,7% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com uma viscosidade de 38600 mPas sob 22 °C.

Exemplo 7:

215,0 g de PolyTHF® 2000, e 47,8 g de 4,4'-bis(isocianatociclo-hexil)metano (H12MDI) foram convertidos a 110 °C até atingir um teor deNCO constante de 2,4 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com 350,0 g de tolue-no e 200 g de isopropanol. Sob temperatura ambiente adicionou-se uma so-lução de 10,0 g de isoforonadiamina em 82,0 g de 1-metoxipropanol-2. Apósterminado o estabelecimento do peso molecular e atingida a faixa de visco-sidade desejada foi feita agitação por 4 horas para bloquear o teor de isocia-nato residual com isopropanol. Obteve-se 905 g de uma solução de ureia-poliuretano a 30,2% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com umaviscosidade de 19800 mPas sob 22 °C.

Exemplo 8:Esse exemplo descreve a fabricação de uma solução de ureia-poliuretano, de acordo com a invenção.

107,0 g de PolyTHF® 2000, e 47,8 g de 4,4'-bis(isocianatociclo-hexil)metano (H12MDI) foram convertidos a 110 °C até atingir um teor deNCO constante de 3,9 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com 350,0 g de tolue-no e 200 g de isopropanol. Sob temperature ambiente adicionou-se uma so-lução de 10,9 g de isoforonadiamina em 94,0 g de 1-metoxipropanol-2. Apósterminado o estabelecimento do peso molecular e atingida a faixa de visco-sidade desejada foi feita agitação por 1,5 horas para bloquear o teor de iso-cianato residual com isopropanol. Obteve-se 810 g de uma solução de ureia-poliuretano a 20,5% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com umaviscosidade de 40000 mPas sob 22 °C.

Exemplo 9:

219,0 g de Desmophen® 2200, e 47,8 g de 4,4'-bis(isocianatociclohexil)metano (H12MDI) foram convertidos a 110 °C até a-tingir um teor de NCO constante de 2,4 %. Deixou-se esfriar e diluiu-se com350,0 g de tolueno e 200 g de isopropanol. Sob temperatura ambiente adi-cionou-se uma solução de 10,7 g de isoforonadiamina em 90,0 g de 1-metoxipropanol-2. Após terminado o estabelecimento do peso molecular eatingida a faixa de viscosidade desejada foi feita agitação por 4 horas parabloquear o teor de isocianato residual com isopropanol. Obteve-se 918 g deuma solução de ureia-poliuretano a 31,1% em tolueno/isopropanol/1-metoxipropanol-2 com uma viscosidade de 19400 mPas sob 22 °C.

Exemplo 10: Soluções de poliuretano contendo prata

Misturou-se uma solução de nitrato de prata a 0,054 mol comuma mistura de uma de lixívia de soda cáustica a 0,054 mol e um agenteauxiliar dispersante Disperbyk 190 (Fabricante BYK Chemie) (1 g/l) em umarazão volumétrica de 1:1 e agitado por 10 min. Surgiu um nanosol Ag20 decor marrom. A essa mistura de reação foi adicionada sob agitação uma solu-ção de formaldeído aquosa a 4,6 Mol, de forma que obteve-se a razão molarde Ag+ para agente de redução de 1:10. Essa mistura foi aquecida a 60°C,mantida durante 30 min sob essa temperatura e em seguida resfriada. Aspartículas foram purificadas por meio de centrifugação (60 min a 30000U/min) e redispersadas por emissão de ultrasom (1 min) em água totalmentedesalinizada. Esse processo foi repetido duas vezes. Assim obteve-se umsol coloidal-estável com um toer de sólidos de 5% em peso (partículas deprata e agente dispersante). O rendimento foi de praticamente 100 %. A dis-persão de prata contém a pós a centrifugação, conforme análise elementar3% em peso de Disperbyk 190 com relação ao teor de prata. Uma análisepor meio de espectroscopia de correlação laser revelou um diâmetro efetivodas partículas de 73 nm.

Para'a adição do sol de prata nas soluções de ureia-poliuretano,de acordo com a invenção, a prata obtida teve que ser redispersada somen-te em um agente orgânico. Neste caso, o sol de prata aquoso foi evaporadorapidamente formando matéria seca no evaporador de rotação. Em seguida,o pó de prata foi incorporado em uma mistura de Tolueno/lsopropanol(2.1) eredispersado com um unidade ultrassom, durante poucos segundos.

50 ml das soluções de poliuretano dos exemplos de 1 a 9 forammisturados com uma dispersão de prata coloidal a 15%, cuja fabricação édescrita acima e homogeneizada por trepidação. Nas soluções de poliureta-no dos exemplos de 1 a 9 é adicionada muita dispersão de prata de formaque as dispersões com relação ao teor de polímero sólido contém 1% empeso de prata.

Tabela 1: Soluções de poliuretano com 1% em peso de prata nanocristalina

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Exemplo 11: Estudo de liberação de Ag, químico

Os revestimentos contendo prata para a medição da liberaçãode prata forma produzidos em plaquetas feitas de poliuretano (Poliuretanotermoplástico Texin 3041, Bayer MateriaIScience AG) do tamanho 25x75mm com auxílio de um Spincoaters (RC5 Gyrset 5, Karl Suss, Garching, A-lemanha). As plaquetas foram fixadas sobre oprato de ensaio do spincoater(depositor por centrifugação) e cobertas com aproximadamente 2,5 - 3 g dassoluções de poliuretano de forma homogênia. As soluções de poliuretanoempregadas dos exemplos 1-9 foram diluídas com uma mistura feita de tolu-eno e isopropanol (65% em peso / 35% em peso) para metade da concen-tração original. Mediante rotação do prato de ensaio durante 20 segundossob 1300 giros por minuto obteve-se revestimentos homogênios, que foramsecados por 24 hs a 50 °C. Das plaquetas revestidas assim obtidas foramfabricados pedaços de aproximadamente 4 cm2 e empregadas para a medi-ção das quantidades de prata liberadas.

Os diferentes revestimentos de poliuretano contendo prata dosexemplos 10a a 10i foram sobrerevestidos em tubinhos de comprimidos com2,5 ml de água destilada e armazenado por 1 semana na incubadora sob 37°C. A água foi retirada e a quantidade de prata cedida pelo filme ao líquidodeterminada por espectroscopia de absorção atômica. Os filmes secadossobre as plaquetas de poliuretano foram novamente sobrerevestidos com<table>table see original document page 40</column></row><table>

Os resultados mostram, que os revestimentos cedem prata porum período mais prolongado. Apontaram iberações de prata mais elevadasos revestimentos 10 a a 10f providos de poliéter LB 25. Por um período de 5semanas os filmes fabricados com PolyTHF® 2000 e LB 25, 10b und 10cliberam os valores um pouco mais elevados de prata do que os filmes fabri-cados com policarbonato, 10d a 10e.

Exemplo 12: Atividade antimicrobiana de revestimento contendo prata

Plaquetas de poliuretano feitas das dispersões de poliuretanocontendo prata dos exemplos 10 a até 10i, foram analisadas em uma sus-pensão de bactérias Escherichia coli ATCC 25922 quanto à sua ação bacte-ricida.

O germe de teste E. coli ATCC 25922 foi cultivado em uma cul-tura durante a noite em Columbia Agar (Columbian plaquetas de Agar san-güíneo, Firma Becton Dickinson, # 254071) sob 37°C. Em seguida algumascolônias foram suspensas em PBS (PBS pH 7,2, Firma Gibco, #20012) com5 % de agente Muller Hinton (Becton Dickinson, #257092) e ajustado umnúmero de células de aproximadamente 1 x 105 germes/ml. Respectivamen-te 100 ul dessa suspensão foram distribuídos sobre o material de teste comauxílio de um parafilme 20 x 20 mm de tamanho de forma que a superfí-cieestivesse uniformemente molhada com suspensão celular. Em seguida omaterial de teste foi incubado com uma suspensão de bactérias durante 6 hssob 37 °C em uma câmara úmida. Após 6 hs foram retirados 20 ul da sus-pensão celular para o controle do crescimento. O número de células foi de-terminado por diluição em série e por plaqueamento das etapas de diluiçãoem placas agar. Neste caso, foram apuradas somente células vivas. O nú-mero de células foi indicado como unidades formadoras de colônias (CFU)/ml. Em seguida o parafilme foi retirado do material de teste e o material deteste foi lavado 3 vezes com respectivamente 4 ml de PBS para removercélulas livremente nadantes.

Para a determinação da atividade anti-adesiva as plaquetas re-vestidas foram lavadas três vezes com 4 ml de PBS, para remover célulasnão aderidas. Em seguida, as plaquetas revestidas foram transportadas para15 ml de PBS e expostas durante dois minutos a ondas ultrassônicas, parasoltar as células aderentes. Da solução PBS, que contém as células separa-das, foi realizada também uma determinação do número de células por sé-ries de diluição e plaqueamento em placas de agar. Também neste caso,foram registradas somente células vivas. Quando se obteve material de testesuficiente, esse teste foi feito respectivament três vezes de forma indepen-dente entre si. O resultado foi anotado como valor médio do CFU/ml comdesvio de padrão.

Tabela 3: Ação antibacteriana dos revestimentos dos exemplos 10 a até 10 i.

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A tabela deixa bem claro a eficácia antibacteriana dos revesti-mentos contendo prata pesquisados. Até quanto a um material, todos os ou-tros revestimento não mostraram populações celulares aderidas significantesao revestimento, o que é muito importante para a formação de um biofilme.Além disso, no caso da maioria dos revestimentos o crescimento de germesna suspensão de bactérias circundante é claramente impedido.

Claims

1. Solução de um ureia-poliuretano não-iônico, que apresentacomo substância ativa antimicrobiana um componente contendo prata.

2. Solução, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de o ureia-poliuretano ser terminado com uma unidade de copolímerofeita de oxido de polietileno e polipropileno.

3. Solução, de acordo com a reivindicação 1 ou , caracterizadopelo fato de o ureia-poliuretano ser constituído pelo menos dos seguintescomponentes estruturais:a) de pelo menos um macropoliol;b) pelo menos de um poliisocianato;c) pelo menos de uma diamina ou de um aminoalcool;d) pelo menos de um polioxialquilenoéter monofuncional, termi-nado com uma unidade de copolímero de oxido de polietileno e oxido de po-lipropileno; eh) prata de ação antimicrobiana.

4. Solução, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-3, caracterizada pelo fato de o componente contendo prata ser selecionadodo grupo, composto de um pó de prata altamente poroso, prata em materiaisde suporte ou sóis de prata coloidais.

5. Solução, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 4, caracterizado pelo fato de a solução apresentar partículas de pratananocristalinas com um tamanho médio de 1 a 1000 nm, para o acabamentode ação antimicrobiana.

6. Solução, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 5, caracterizada pelo fato de a quantidade de prata, com relação à quan-tidade de polímero sólido e calculada como Ag e Ag+, ser de 0,1 a 10% empeso.

7. Método para a fabricação de uma solução de um ureia-poliuretano estabilizado não-iônico, como definido em uma das reivindica-ções 1 a 6, caracterizado pelo fato de para a fabricação(a) pelo menos um macropoliol, pelo menos um poliisocianato,opcionalmente pelo menos um polioxialquiléter monofuncional e opcional-mente pelo menos um poliol serem convertidos entre si na massa fundida ouna presença de um solvente em solução, até que todos os grupos hidroxilasejam esgotados.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de após a fabricação da solução de ureia-poliuretano a solução resultan-te seja misturada com um componente contendo prata.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizadopelo fato de o solvente ser selecionado do grupo composto de dimetilforma-mida, N-metilacetamida, tetrametiluréia, N-metilpirrolidona, Y-butirolactona,solventes aromáticos, ésteres lineares e cíclicos, éteres, cetonas, álcoois emisturas destes.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 9, caracterizado pelo fato de o teor de sólidos da solução de poliuretanoser entre 5 a 60% em peso.

11. Solução de ureia-poliuretano, que pode ser obtida de acordocom um método, conforme definido em uma das reivindicações de 6 a 9.

12. Uso da solução de ureia-poliuretano, de acordo com umadas reivindicações de 1 a 6 ou 11 para a fabricação de revestimentos.