ES2259138T3 - Audifono o piezas de un audifono, diseñado para su aplicacion en el conducto auditivo y/o en el pabellon auricular de un usuario. - Google Patents
Audifono o piezas de un audifono, diseñado para su aplicacion en el conducto auditivo y/o en el pabellon auricular de un usuario.Info
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Abstract
Audífono o pieza de audífono para aplicar en el conducto auditivo y/o detrás del pabellón auditivo del usuario, con un recubrimiento inhibidor de biopelícula preparado a partir de un condensado inorgánico modificado con grupos orgánicos sobre la base de una composición de recubrimiento, que comprende un hidrolizado o precondensado de uno o múltiples compuestos hidrolizables con al menos un sustituyente no hidrolizable, en donde al menos una parte de los grupos orgánicos del condensado posee átomos de flúor y/o el recubrimiento contiene coloides de cobre o plata.
Description
Audífono o piezas de un audífono, diseñado para
su aplicación en el conducto auditivo y/o en el pabellón auricular
de un usuario.
La invención se refiere a un audífono o a una
pieza de un audífono, diseñado para su aplicación en el conducto
auditivo y/o detrás del pabellón auricular de un usuario.
Los audífonos o piezas de audífonos adaptados al
pabellón auricular y/o al conducto auditivo se designan, en parte,
también como elementos de otoplástica. Sin embargo, en el uso del
lenguaje técnico se ha establecido que por el término otoplástica
sólo se debe entender aquella parte del dispositivo situado detrás
de la oreja (dispositivo DdO, o HdO en sus siglas en alemán) que se
introduce en el conducto auditivo. De acuerdo con la terminología
reciente, la designación del objeto de la presente invención como
"elemento de otoplástica" resulta excesivamente limitada. El
objeto de la invención se refiere, en mayor medida, a todos los
audífonos y piezas de audífonos que entran en contacto con la piel
del usuario.
Además de los dispositivos DdO que, como
dispositivos eléctricos o electrónicos para mejorar la capacidad de
audición, comprenden habitualmente un micrófono, un amplificador, un
altavoz y, eventualmente, elementos electrónicos adicionales tales
como un microprocesador, cuya parte eléctrica o electrónica se lleva
detrás de la oreja, y que está conectada a través de un tubo
flexible con un tapón auricular dispuesto en el conducto auditivo,
designado hoy en día como otoplástica, son los llamados audífonos de
oído los que, actualmente, muestran una más amplia difusión. En
dichos audífonos de oído, que deben estar construidos con las
menores dimensiones posibles, la totalidad del audífono está
recubierta por una cubierta cuyo contorno exterior se adapta al
contorno interior del conducto
auditivo.
auditivo.
La colocación de audífonos del tipo
anteriormente descrito resulta problemática en muchos casos. El uso
de audífonos puede desencadenar diversas reacciones indeseadas.
Además de inflamaciones o reacciones alérgicas, que se pueden
combatir, probablemente, a través de una exhaustiva y especialmente
cuidadosa limpieza de las zonas de contacto de la superficie
externa de los audífonos, existen problemas con los pacientes
afectos de otitis externa. En la actualidad, los pacientes que
sufren esta enfermedad no pueden utilizar ningún audífono en
absoluto.
En el conducto auditivo se forma una sustancia
llamada cerumen, o en lenguaje coloquial, cera. Tanto este cerumen
como otras secreciones pueden depositarse sobre las zonas de
contacto del audífono o de piezas del audífono. Esto da origen a un
depósito, designado también como biopelícula, en el que pueden
anidar microorganismos. A causa de este hecho, las zonas de
contacto de audífonos o piezas de audífonos que se encuentran en
contacto con la piel del usuario se deben limpiar a menudo para
eliminar la citada biopelícula. Dado que la biopelícula es difícil
de retirar, y que se forma de manera relativamente rápida después,
no se puede evitar, con seguridad suficiente, la formación de la
biopelícula con el uso prolongado.
A partir del estado de la técnica anteriormente
explicado, la invención tiene como misión lograr un audífono o pieza
de audífono, según el preámbulo de la reivindicación 1, que sea
especialmente compatible también con la piel de los pacientes
problemáticos, y cuyas zonas de contacto con la piel del usuario se
puedan limpiar de modo particularmente sencillo y rápido, o se
puedan conservar limpias. De manera particular, se debe evitar
también la formación de una biopelícula.
La solución de esta misión se encuentra en las
características de la reivindicación 1.
Sorprendentemente, se ha demostrado que la
aplicación de un recubrimiento preparado a partir de un condensado
inorgánico modificado con grupos orgánicos, del tipo descrito en la
reivindicación 1, conlleva una drástica mejoría en la solución de
los problemas mencionados. El recubrimiento de las superficies de
audífonos o piezas de audífono con un material de esta clase da
lugar a una clara inhibición o, incluso, a evitar por completo la
formación de una biopelícula sobre el audífono o piezas del audífono
durante su uso. El correspondiente recubrimiento permite, asimismo,
la aplicación de audífonos en pacientes problemáticos en los que
anteriormente esto resultaba impensable, tales como, por ejemplo,
los pacientes afectos de otitis externa.
Mediante la aplicación del recubrimiento sobre
la superficie exterior del audífono o pieza del audífono se reduce
considerablemente también el riesgo de inflamación en el oído o en
el pabellón auricular, así como el riesgo de reacciones alérgicas.
El empleo de condensados cuyos grupos orgánicos presentan, al menos
parcialmente, átomos de flúor, impide, en este caso, especialmente
el crecimiento de la biopelícula sobre el elemento de otoplástica
gracias a su propiedad antiadherente o su propiedad de fácil
limpieza. La presencia de coloides de cobre o plata en el
recubrimiento impide, de manera particular, el crecimiento adicional
de la biopelícula gracias a su efecto microbicida. Mediante la
combinación de condensados con grupos orgánicos que contienen flúor
y la presencia de coloides de cobre o plata en el recubrimiento, se
mejora de manera sinérgica tanto el efecto inhibidor sobre la
biopelícula como el efecto anti-alérgico, de modo
que esta combinación representa una forma de realización
especialmente preferida.
Los audífonos o piezas de audífono provistos con
el recubrimiento exterior pueden estar fabricados de cualquier
material adecuado, incluidos los ya utilizados de manera
tradicional. Habitualmente, este material es sintético,
preferentemente poli(metacrilato de metilo) (PMMA). Ejemplos
de otros materiales sintéticos apropiados son polietileno,
polipropileno, poliacrilatos tales como poli(acrilato de
metilo), poli(vinil-butiral), o
policarbonato. La carcasa del audífono o las piezas del audífono
puede estar fabricada con un único material, o también a partir de
múltiples piezas fabricadas de diferentes materiales. La carcasa del
audífono o las piezas del audífono, antes de la aplicación del
recubrimiento, puede estar parcial o totalmente vitrificada, dorada
o galvanizada. El recubrimiento se utiliza, especialmente, sobre las
piezas o zonas del audífono que se insertan en el conducto
auditivo.
Un recubrimiento de este tipo se puede aplicar
sobre la totalidad de la superficie del audífono o pieza del
audífono. En superficies no críticas, en las que no cabe esperar que
se forme una biopelícula, o que no esté en contacto con la piel del
usuario, se puede prescindir del recubrimiento, lo mismo que en el
interior de una cavidad cóncava, si bien también allí es posible
proceder al recubrimiento. Bajo determinadas circunstancias, también
es suficiente dotar con el recubrimiento sólo a partes del audífono
o de las piezas del audífono.
Los audífonos o piezas de audífonos se pueden
tratar previamente de forma habitual, por ejemplo, limpiándolos o
desengrasándolos, para lograr una buena adhesión con el
recubrimiento que se aplica. Evidentemente, entonces, cuando se debe
recubrir sólo una parte del audífono o de la pieza de audífono, se
procede al recubrimiento por separado de dicha zona o de la pieza
correspondiente, agregándola posteriormente al dispositivo o a la
pieza del dispositivo terminado. En una forma de realización
preferida, el audífono o la pieza del audífono sobre el que se va a
aplicar el recubrimiento, se provee, en primer lugar, con una capa
de adhesivo o una imprimación. El recubrimiento se puede obtener
mediante la aplicación de una composición de recubrimiento,
explicada más adelante, sobre el audífono o la pieza de audífono, y
el posterior tratamiento con calor y/o radiación. Preferentemente,
se utiliza una composición de recubrimiento susceptible al
foto-endurecimiento.
La composición de recubrimiento (laca) utilizada
comprende un hidrolizado o precondensado basado en uno o múltiples
compuestos hidrolizables con al menos un sustituyente no
hidrolizable. El sustituyente no hidrolizable es, en especial, un
sustituyente orgánico (que contiene carbono). Preferentemente, la
composición de recubrimiento comprende como compuesto hidrolizable
al menos un silano hidrolizable con al menos un sustituyente
no
hidrolizable.
hidrolizable.
El hidrolizado o precondensado se obtiene,
preferentemente, por hidrólisis o condensación parcial de uno o
múltiples silanos de la fórmula general (I)
(I)R_{a}SiX_{(4-a)}
en la que los restos R son iguales
o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son
iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos
hidroxilo, y a tiene el valor de 1, 2 ó 3, siendo 1 el valor
preferido.
En los organosilanos de la fórmula (I), los
grupos hidrolizables X son, por ejemplo, hidrógeno o halógeno (F,
Cl, Br o I, en especial Cl y Br), alcoxi (preferentemente,
alcoxi-C_{1-6}, en especial
alcoxi-C_{1-4} tales como, por
ejemplo, metoxi, etoxi, n-propoxi,
i-propoxi, n-butoxi,
i-butoxi, sec-butoxi, y
terc-butoxi), ariloxi (preferentemente,
ariloxi-C_{6-10} tales como, por
ejemplo, fenoxi), aciloxi (preferentemente,
aciloxi-C_{1-6} tales como, por
ejemplo, acetoxi o propioniloxi), alquilcarbonilo (preferentemente,
alquil-C_{2-7}-carbonilo
tales como, por ejemplo, acetilo), amino, monoalquilamino o
dialquilamino, en donde los grupos alquilo tienen, preferentemente,
1 hasta 12, en especial, 1 hasta 6 átomos de carbono. Restos
hidrolizables preferidos son halógeno, grupos alcoxi y grupos
aciloxi. Restos hidrolizables especialmente preferidos son los
grupos alcoxi, en especial metoxi y etoxi.
R es un resto orgánico no hidrolizable que,
eventualmente, puede ser portador de un grupo funcional. Ejemplos de
R son alquilo (preferentemente,
alquilo-C_{1-6} tales como metilo,
etilo, n-propilo, isopropilo,
n-butilo, s-butilo y
t-butilo, pentilo, hexilo o ciclohexilo), alquenilo
(preferentemente,
alquenilo-C_{2-6} tales como, por
ejemplo, vinilo, 1-propenilo,
2-propenilo y butenilo), alquinilo (preferentemente,
alquinilo-C_{2-6} tales como, por
ejemplo, acetilenilo y propargilo), y arilo (preferentemente,
arilo-C_{6-10} tales como, por
ejemplo, fenilo y naftilo).
Ejemplos especiales de grupos funcionales del
resto R son, además de los grupos anteriormente ya mencionados con
enlaces C-C insaturados, los grupos epoxi, hidroxi,
éter, amino, monoalquilamino, dialquilamino, por ejemplo, con los
grupos alquilo-C_{1-6}
anteriormente definidos, y los grupos amida, carboxi, mercapto,
tioéter, vinilo, isocianato, acriloxi, metacriloxi, anhídrido
ácido, halogenuro ácido, ciano, halógeno, aldehído, alquilcarbonilo,
ácido sulfónico, y ácido fosfórico. Estos grupos funcionales están
unidos al átomo de silicio a través de grupos puente de alquileno,
alquenileno o arileno, que pueden estar interrumpidos por átomos de
oxígeno o azufre, o por grupos -NH. Los citados grupos puente
derivan, por ejemplo, de los restos alquilo, alquenilo o arilo
mencionados anteriormente. Los restos R contienen, preferentemente,
1 hasta 18, en especial 1 hasta 8 átomos de carbono. Los citados
restos R y X pueden tener, eventualmente, uno o múltiples
sustituyentes tales como, por ejemplo, halógeno o alcoxi.
Preferentemente, al menos uno de los silanos
hidrolizables utilizados, con al menos un sustituyente no
hidrolizable, contiene en el sustituyente no hidrolizable uno de los
grupos funcionales anteriormente mencionados. A través de estos
grupos funcionales puede producirse una reticulación, por ejemplo,
mediante la reacción de los grupos funcionales de los silanos entre
sí, en donde grupos funcionales diferentes o iguales pueden
reaccionar entre sí, o con grupos funcionales de los compuestos
orgánicos descritos más adelante, que pueden estar contenidos
igualmente en la composición de recubrimiento. La reticulación a
través de grupos funcionales conduce a un endurecimiento
establecido a través de los grupos orgánicos que se encuentran en el
condensado (reticulación orgánica).
Grupos funcionales preferidos son dobles enlaces
carbono-carbono, así como los grupos epóxido,
anhídrido ácido y amino, en donde se prefiere de manera especial el
uso como grupo funcional de dobles enlaces
carbono-carbono.
Los compuestos utilizados con dobles enlaces
carbono-carbono como grupo funcional son, en
especial, silanos de la fórmula general (I), en los que el resto R
tiene un doble enlace polimerizable reactivo. Preferentemente, se
trata de un silano de la fórmula general (I) en el que X y a son
como se han definido anteriormente (X es, preferentemente, metoxi o
etoxi, a es, preferentemente, 1) y R es un resto no hidrolizable,
por ejemplo, un resto alifático, cicloalifático o aromático, en
especial alquileno, por ejemplo,
alquileno-C_{1}-C_{6}, tal como
metileno, etileno, propileno y butileno, con un grupo vinilo,
(met)acrilo o (met)acriloxi. El resto R es,
preferentemente, un resto
(met)acriloxi-alquileno-C_{1-6},
tal como, por ejemplo, (met)acriloxi-propilo.
Ejemplos concretos son vinil-trietoxisilano,
vinil-trimetoxisilano,
metacriloxipropil-trimetoxisilano (MPTS),
metacriloxipropil-trietoxisilano,
acriloxipropil-trimetoxisilano, y
acriloxipropil-trietoxisilano.
Ejemplos de silanos con un grupo epoxi son
epoxisilanos de la anterior fórmula (I), en la que a tiene un valor
de 1, X es, preferentemente,
alcoxi-C_{1-4}, de forma
especialmente preferida metoxi y etoxi, y R es un resto no
hidrolizable con al menos un grupo epoxi, por ejemplo, un resto
alifático, cicloalifático, o aromático, en especial alquileno, por
ejemplo, alquileno-C_{1}-C_{6}
tal como metileno, etileno, propileno y butileno, con al menos un
grupo epoxi. El resto R es, preferentemente, un resto
glicidiloxi-alquileno-C_{1-6}
tal como, por ejemplo,
\gamma-glicidiloxi-propilo.
Ejemplos son
\gamma-glicidiloxi-propil-trimetoxisilano
(GPTS) y
\gamma-glicidiloxi-propil-trietoxisilano
(GPTES).
Ejemplos de aminosilanos son los de la anterior
fórmula (I), en los que a tiene un valor de 1, X es,
preferentemente, alcoxi-C_{1-4},
de forma especialmente preferida metoxi y etoxi, y R es un resto no
hidrolizable con al menos un grupo amino, por ejemplo, un resto
alifático, cicloalifático o aromático, en especial, alquileno, por
ejemplo, alquileno-C_{1}-C_{6}
tal como metileno, etileno, propileno y butileno, con al menos un
grupo amino primario, secundario o terciario. Por ejemplo, R es un
resto
R^{1}_{2}N-(alquilen-NR^{1})_{x}-alquileno,
en el que x es 0 hasta 5, los grupos alquileno pueden ser iguales o
diferentes y, en especial, pueden ser los anteriormente
mencionados, y R^{1} es igual o diferente y significa hidrógeno o
un resto alquilo eventualmente sustituido, por ejemplo, el
mencionado en la fórmula general (I) anterior. R^{1} puede ser
también un resto bivalente, por ejemplo, alquileno, con la
formación de un anillo heterocíclico. Eventualmente, puede estar
presente también un resto no hidrolizable adicional, por ejemplo,
alquilo (a = 2). Ejemplos concretos de este tipo de silanos son
3-aminopropil-trimetoxisilano
(APTS),
3-aminopropil-trietoxisilano,
N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxisilano,
N-[N'-(2'-aminoetil)-2-aminoetil]-3-aminopropil-trimetoxi-silano,
N-[3-(trietoxisilil)-propil]-4,5-dihidroimidazol,
y
[N-(2-aminoetil)-3-aminopropil]-metil-dietoxisilano.
Ejemplos de anhídrido-silanos
son aquellos de la fórmula general (I) anterior, en los que a tiene
un valor de 1, X es, preferentemente,
alcoxi-C_{1-4}, de forma
especialmente preferida metoxi y etoxi, y R es un resto no
hidrolizable con al menos un grupo anhídrido, por ejemplo, un resto
alifático, cicloalifático o aromático, en especial alquileno, por
ejemplo, alquileno-C_{1}-C_{6},
en especial
alquileno-C_{1}-C_{4}, tal como
metileno, etileno, propileno y butileno, con un grupo anhídrido. En
el caso del grupo anhídrido que, al igual que el grupo epoxi, está
capacitado para la condensación con grupos amino, se puede tratar,
por ejemplo, de restos derivados de anhídridos de ácidos
carboxílicos tales como anhídrido del ácido succínico, anhídrido
del ácido maleico, o anhídrido del ácido ftálico, unidos con el
átomo de silicio a través de uno de los restos anteriormente
mencionados, en especial
alquileno-C_{1}-C_{4}. Ejemplos
son
[3-(trietoxisilil)-propil]-anhídrido
del ácido succínico
(dihidro-3-(3-trietoxisilil)-propil-2,5-furandión,
GF20), y
[3-(trimetoxisilil)-propil]-anhídrido
del ácido succínico.
De acuerdo con una forma de realización de la
invención, en el recubrimiento inhibidor de la biopelícula al menos
una parte de los grupos orgánicos del condensado inorgánico está
sustituida con flúor.
Para ello, los compuestos hidrolizables
utilizados en las composiciones de recubrimiento comprenden uno o
múltiples silanos hidrolizables con al menos un grupo no
hidrolizable que contiene flúor. Estos silanos aparecen
detalladamente descritos, por ejemplo, en el documento WO 92/21729 o
DE 4118184, a los cuales se hace referencia. El uso de un silano
fluorado de este tipo confiere al recubrimiento propiedades
hidrófobas y de repelencia al aceite.
A tal efecto, se pueden utilizar,
preferentemente, compuestos silánicos hidrolizables con al menos un
resto no hidrolizable, de la fórmula general
(II)Rf(R)_{b}SiX_{(3-b)}
en la que X y R son como se han
definido en la fórmula (I), Rf es un grupo no hidrolizable con 1
hasta 30 átomos de flúor unidos al átomo de carbono, que están
preferentemente separados de Si por al menos dos átomos,
preferentemente, un grupo etileno, y b es 0, 1 ó 2. R es, en
particular, un resto sin grupo funcional, preferentemente un grupo
alquilo tal como metilo o etilo. Preferentemente, los grupos Rf
contienen al menos 2, 3, 5 u 8 átomos de flúor y no más de 25, 21 ó
18 átomos de flúor, unidos a átomos de carbono alifáticos o
cicloalifáticos. Rf es, preferentemente, un grupo alquilo fluorado
con 3 hasta 20 átomos C, y ejemplos de los mismos son
CF_{3}CH_{2}CH_{2}, C_{2}F_{5}CH_{2}CH_{2},
n-C_{6}F_{13}CH_{2}CH_{2},
i-C_{3}F_{7}OCH_{2}CH_{2}CH_{2},
n-C_{8}F_{17}CH_{2}CH_{2}, y
n-C_{10}F_{21}-CH_{2}CH_{2}.
No se toman en consideración los átomos de flúor
que están eventualmente unidos a átomos de carbono aromáticos (por
ejemplo, en el caso de C_{6}F_{4}). El grupo Rf que contiene
flúor puede ser también un ligando de quelatos. Asimismo, es
posible que haya uno o múltiples átomos de flúor unidos a un átomo
de carbono, del que se derive una unión de doble o triple enlace.
Ejemplos de fluorosilanos utilizables con
CF_{3}CH_{2}CH_{2}SiCl_{2}(CH_{3}),
CF_{3}CH_{2}CH_{2}SiCl(CH_{3})_{2},
CF_{3}CH_{2}CH_{2}Si(CH_{3})(OCH_{3})_{2},
C_{2}F_{5}CH_{2}CH_{2}-SiZ_{3},
n-C_{6}F_{13}-CH_{2}CH_{2}SiZ_{3},
n-C_{8}F_{17}-CH_{2}CH_{2}-SiZ_{3},
n-C_{10}F_{21}-CH_{2}CH_{2}-SiZ_{3},
en donde Z = OCH_{3} o Cl;
i-C_{3}F_{7}O-CH_{2}CH_{2}CH_{2}-SiCl_{2}(CH_{3}),
n-C_{6}F_{13}-CH_{2}CH_{2}-Si(OCH_{2}CH_{3})_{2},
n-C_{6}F_{13}-CH_{2}CH_{2}-SiCl_{2}(CH_{3}),
y
n-C_{6}F_{13}-CH_{2}CH_{2}-SiCl(CH_{3})_{2}.
En tanto que en el condensado deben estar
presentes grupos orgánicos que contienen flúor, en los grupos de
compuestos hidrolizables utilizados en la composición de
recubrimiento que contienen uno o múltiples átomos de flúor debe
haber habitualmente no menos de 0,1% en moles, en especial no menos
de 0,5% en moles, preferentemente no menos de 1% en moles, de forma
más preferente no menos de 2% en moles y, de manera muy preferida no
menos de 4% en moles, así como, habitualmente, 100% en moles o
menos, en especial no más de 50% en moles, preferentemente no más
de 30% en moles y, de forma más preferida no más de 15% en moles de
todos los grupos no hidrolizables. Se prefieren también estos
valores cuando el recubrimiento contiene, adicionalmente, coloides
de cobre o de plata.
De los silanos hidrolizables utilizados, con al
menos un sustituyente no hidrolizable, para el hidrolizado o
precondensado, preferentemente al menos 40% en moles,
preferentemente al menos 70% en moles, de forma especialmente
preferida al menos 90% en moles y, como mínimo, un sustituyente no
hidrolizable, posee al menos un grupo funcional. En la forma de
realización preferida, con la excepción de los silanos que contienen
flúor eventualmente utilizados, todos los restantes silanos
hidrolizables usados que poseen, al menos, un sustituyente no
hidrolizable tienen como mínimo un sustituyente no hidrolizable con
al menos un grupo funcional, a través del cual es posible la
reticulación.
Para la preparación del hidrolizado o
precondensado se pueden utilizar, eventualmente, compuestos
hidrolizables adicionales de un elemento M, sin grupos no
hidrolizables como formadores de matriz. Se trata, en este caso, en
especial de compuestos de elementos formadores de vidrio o cerámica,
en particular compuestos de al menos un elemento M de los grupos
principales III hasta V y/o de los grupos secundarios II hasta IV
del sistema periódico de elementos. Preferentemente, se trata de
compuestos hidrolizables de Si, Al, B, Sn, Ti, Zr, V o Zn, en
especial de aquéllos de Si, Al, Ti o Zr, o mezclas de dos o más de
estos elementos. En este sentido, cabe destacar que, evidentemente,
se pueden utilizar otros compuestos hidrolizables, en particular
aquéllos de elementos de los grupos principales I y II del sistema
periódico (por ejemplo, Na, K, Ca y Mg), y de los grupos
secundarios V hasta VIII del sistema periódico (por ejemplo, Mn, Cr,
Fe y Ni). Asimismo, se pueden utilizar compuestos hidrolizables de
los lantánidos. Preferentemente, sin embargo, estos compuestos
hidrolizables exentos de grupos no hidrolizables no representan más
de 40% en moles y, en especial, no más de 20% en moles y, en
especial, 0% en moles de los compuestos mónomeros hidrolizables
utilizados en total. Con la aplicación de compuestos hidrolizables
altamente reactivos (por ejemplo, compuestos de aluminio), se
recomienda el uso de formadores de complejos, que evitan la
precipitación espontánea de los correspondientes hidrolizados tras
la adición de agua. En el documento WO 92/21729 se mencionan
formadores de complejos adecuados que se pueden utilizar con
compuestos hidrolizables reactivos.
Estos compuestos tienen, en especial, la fórmula
general MX_{n}, en la que M es el elemento anteriormente definido,
X se define como en la fórmula (I), en donde dos grupos X pueden
estar sustituidos con un grupo oxo, y n corresponde a la valencia
del elemento, siendo a menudo 3 ó 4. Preferentemente se utilizan
alcóxidos de Si, Zr y Ti. Por ejemplo, en el documento WO 95/31413
(DE 4417405), al que se hace referencia en este documento, se
describen composiciones de recubrimiento basadas en compuestos
hidrolizables con grupos no hidrolizables, y compuestos
hidrolizables exentos de grupos no hidrolizables.
Como compuestos adicionales exentos de grupos no
hidrolizables resultan adecuados, en especial, los silanos
hidrolizables, que tienen, por ejemplo, la fórmula
(III)SiX_{4}
en la que X es como se ha definido
en la fórmula (I). Ejemplos concretos son
Si(OCH_{3})_{4},
Si(OC_{2}H_{5})_{4},
Si(O-n- ó
i-C_{3}H_{7})_{4},
Si(OC_{4}H_{9})_{4}, SiCl_{4}, HsiCl_{3},
Si(OOCC_{3}H_{4})_{4}. De estos silanos se
prefieren, en particular, tetrametoxisilano y
tetraetoxisilano.
En una forma de realización adicional de la
invención, el recubrimiento inhibidor de la biopelícula contiene
coloides de cobre o, preferentemente, de plata. Con este fin, se
pueden incluir los correspondientes coloides de cobre o plata en la
composición de recubrimiento, de modo que, después de la aplicación
de la composición de recubrimiento, y del secado o endurecimiento,
se forme un recubrimiento con coloides de cobre o plata en la matriz
de condensado inorgánica modificada con grupos orgánicos.
No obstante, y de manera preferente, los
coloides de cobre o plata se forman in situ en la
composición de recubrimiento a partir de compuestos de cobre o
plata. Esto se puede llevar a cabo por medio de tratamiento térmico
y/o irradiación, efectuando el tratamiento antes de la aplicación o,
preferentemente, después de la aplicación de la composición de
recubrimiento, es decir, junto con el secado o endurecimiento del
recubrimiento, o antes y después de la aplicación.
En este caso, la composición de recubrimiento
comprende al menos un compuesto de cobre o plata. Puede tratarse,
en este contexto, de compuestos de cobre o plata solubles en agua o
en disolventes orgánicos, por ejemplo, AgNO_{3} o CuSO_{4},
pero, preferentemente, los iones de cobre o plata se utilizan en
forma de compuestos complejos y, en especial, de compuestos
complejos de quelato. Los iones de cobre o plata (I), o los
compuestos complejos de cobre o plata pueden reaccionar, bajo
condiciones de reducción, para formar coloides metálicos. Ejemplos
de formadores de complejos que generan con los iones de cobre o
plata (I) un compuesto complejo de cobre o plata, son iones de
halogenuros tales como yoduro, bromuro y, en especial, cloruro (o
los correspondientes hidrácidos halogenados),
tio-compuestos, compuestos de tiociano, azúcares
tales como pentosas y hexosas, por ejemplo, glucosa, compuestos
\beta-dicarbonilo tales como dicetonas, por
ejemplo, acetonatos acetílicos, cetoésteres, por ejemplo, ésteres
de ácido acetoacético y acetoacetonato de alilo, alcoholes etéricos,
ácidos carboxílicos, carboxilatos, por ejemplo, acetato, citrato o
glicolato, betaínas, dioles, polioles, así como polímeros tales
como polialquilenglicoles, éteres corona, compuestos de fósforo y
amino-compuestos. De forma especialmente preferida,
se utilizan como formadores de complejos
amino-compuestos tales como
amino-silanos, mono-, di-, tri-, y
tetra-aminas y poliaminas superiores. Ejemplos de
aminas orgánicas son trietilen-tetraamina,
dietilen-triamina, y etilen-diamina.
Ejemplos de amino-silanos son
3-amino-propil-tri(m)etoxisilano
y, en especial,
2-aminoetil-3-aminopropil-trimetoxisilano
(DIAMO),
2-aminoetil-3-aminopropil-trietoxisilano,
aminohexil-3-aminopropil-trimetoxi-silano,
y
aminohexil-3-aminopropil-trietoxisilano.
Preferentemente, se utilizan compuestos complejos de diamina de
cobre o diamina de plata, siendo especialmente adecuados los
formadores de complejos con al menos dos grupos amino, capaces de
formar complejos de quelato. De los formadores de
amino-complejos, se prefieren, en particular, los
amino-silanos. Estos se incluyen, convenientemente,
en la matriz en formación, lo que puede contribuir a la
estabilización de los coloides de cobre o plata.
Cuando se utiliza un formador de complejos, la
relación estequiométrica de Cu o Ag, respectivamente, a los grupos
formadores de complejos presentes asciende, preferentemente, a 1:0,1
hasta 1:500, en especial 1:1 hasta 1:200. Los formadores de
complejos pueden actuar, al menos de manera parcial, como agentes
reductores para los iones de cobre o plata. Adicionalmente, se
toman en consideración, eventualmente, los disolventes descritos a
continuación, por ejemplo, alcoholes o cetonas, de los productos
secundarios formados durante la hidrólisis y condensación, por
ejemplo, alcoholes, los compuestos hidrolizables utilizados, o una
combinación de los mismos como agentes reductores.
La composición de recubrimiento, en una forma de
realización preferida, puede contener, además, partículas sólidas
inorgánicas a escala nanométrica, que proporcionan una resistencia
mecánica incrementada (resistencia al rayado, dureza) del
recubrimiento. Dado que con el uso prolongado, y debido a la
irregularidad de la formación de la biopelícula, se pueden producir
arañazos, estas nanopartículas contribuyen igualmente a la propiedad
inhibidora de la biopelícula.
En general, tienen un tamaño de partícula
comprendido dentro del intervalo de 1 hasta 300 nm o 1 hasta 100 nm,
preferentemente 2 hasta 50 nm y, de forma especialmente preferida,
de 5 hasta 20 nm. Este material se puede utilizar en forma de polvo,
si bien se le utiliza, preferentemente, en forma de un sol,
especialmente ácido o alcalino, estabilizado. Las partículas sólidas
inorgánicas a escala nanométrica pueden estar formadas a partir de
cualquier material inorgánico tales como, por ejemplo, óxidos
(eventualmente, hidratados) tales como ZnO, CdO, SiO_{2},
TiO_{2}, ZrO_{2}, CeO_{2}, SnO_{2}, Al_{2}O_{3},
In_{2}O_{3}, La_{2}O_{3}, Fe_{2}O_{3}, Cu_{2}O,
Ta_{2}O_{5}, Nb_{2}O_{5}, V_{2}O_{5}, MoO_{3}, o
WO_{3}, calcogenuros, nitruros, fosfuros, fosfatos, silicatos,
zirconatos, aluminatos o carburos. Las partículas sólidas
inorgánicas a escala nanométrica son, preferentemente, un óxido,
oxihidrato, nitruro o carburo de Si, Al, B, Zn, Cd, Ti, Zr, Ce, Sn,
In, La, Fe, Cu, Ta, Nb, V, Mo o W y, de forma especialmente
preferida, de Si, Al, B, Ti, y Zr. De manera especialmente
preferida, se utilizan óxidos u oxihidratos. Partículas sólidas
inorgánicas a escala nanométrica preferidas son SiO_{2},
Al_{2}O_{3}, ITO, ATO, AlOOH, ZrO_{2}, y TiO_{2}. Ejemplos
de partículas de SiO_{2} a escala nanométrica son los preparados
de ácido silícico habituales en el comercio, por ejemplo, soles de
sílice tales como Levasile®, sol de sílice de Bayer AG, o ácidos
silícicos pirógenos, por ejemplo, los productos Aerosil® de
Degussa.
Las partículas sólidas inorgánicas a escala
nanométrica pueden ser partículas sólidas inorgánicas a escala
nanométrica, modificadas con grupos superficiales orgánicos. La
modificación de superficie de las partículas sólidas inorgánicas a
escala nanométrica es un procedimiento conocido, que se describe,
por ejemplo, en los documentos WO 93/21127 (DE 4212633) y WO
98/51747 (DE 19746885).
Las partículas sólidas inorgánicas a escala
nanométrica se pueden utilizar en una cantidad de 1 hasta 50% en
peso, referida a los componentes sólidos de la composición de
recubrimiento. En general, el contenido en partículas sólidas
inorgánicas a escala nanométrica se encuentra en el intervalo de 1
hasta 30% en peso.
La composición de recubrimiento puede contener
aditivos adicionales, que se agregan en la técnica en función del
objetivo y de las propiedades deseadas. Ejemplos concretos son
compuestos orgánicos, agentes reticulantes, disolventes, pigmentos
colorantes orgánicos e inorgánicos, colorantes, absorbentes UV,
lubricantes, agentes de nivelación, agentes tensioactivos,
adhesivos e iniciadores. El iniciador puede servir para la
reticulación inducida química o térmicamente.
Eventualmente, se puede agregar a la composición
de recubrimiento compuestos o reticulantes orgánicos. En este caso,
pueden ser mónomeros, oligómeros o polímeros orgánicos que
contienen, en especial, dos grupos funcionales, que pueden
reaccionar con los grupos funcionales de los silanos hidrolizables
utilizados, formando una reticulación orgánica. Se trata, por
ejemplo, de compuestos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos. Se
utilizan, preferentemente, compuestos orgánicos con al menos dos
dobles o triples enlaces carbono-carbono, al menos
dos grupos epoxídicos, o al menos dos grupos amino, siendo
especialmente preferidos los dobles enlaces
carbono-carbono. Ejemplos de estos compuestos
orgánicos son compuestos con al menos dos grupos acriloxi,
metacriloxi, glicidiloxi, epóxido, hidroxilo y/o amino. El
compuesto orgánico se utiliza, preferentemente, en una cantidad de
no más de 30% en peso, referido al contenido en sólidos de la
composición de recubrimiento.
Ejemplos de compuestos orgánicos con al menos
dos dobles enlaces carbono-carbono son dimetacrilato
de 1,6-hexanodiol, diacrilato de
1,6-hexanodiol, bisacrilato de
bisfenol-A, bismetacrilato de
bisfenol-A, triacrilato de trimetilolpropano,
trimetacrilato de trimetilolpropano, dimetacrilato de
neopentilglicol, diacrilato de neopentilglicol, diacrilato de
dietilenglicol, dimetacrilato de dietilenglicol, diacrilato de
trietilenglicol, dimetacrilato de dietilenglicol, diacrilato de
tetraetilenglicol, dimetacrilato de tetraetilenglicol, diacrilato de
polietilenglicol, dimetacrilato de polietilenglicol, diacrilato y
dimetacrilato de
2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butanodiol,
1,5-diacrilato y dimetacrilato de
1,1,5,5-tetrahidro-perfluoropentilo,
diacrilato y dimetacrilato de
hexafluoro-bisfenol-A,
1,6-diacrilato y dimetacrilato de
octafluoro-hexanodiol,
1,3-bis-(3-metacriloxipropil)-tetrakis-(trimetilsiloxi)-disiloxano,
1,3-bis(-3-acriloxipropil)-tetrakis-(trimetilsi-
loxi)-disilo-xano, y 1,3-bis-(3-acriloxipropil)-tetrametilsiloxano.
loxi)-disilo-xano, y 1,3-bis-(3-acriloxipropil)-tetrametilsiloxano.
Los compuestos epoxídicos orgánicos utilizables
pueden derivar, por ejemplo, de ésteres o éteres, alifáticos,
cicloalifáticos o aromáticos, o mezclas de los mismos, por ejemplo,
a base de etilenglicol, 1,4-butanodiol,
propilenglicol, 1,6-hexanodiol,
ciclohexano-dimetanol, pentaeritrita,
bisfenol-A, bisfenol-F o glicerina.
Ejemplos concretos de compuestos orgánicos con al menos dos grupos
epoxídicos son carboxilato de
3,4-epoxiciclohexil-metil-3,4-epoxi-ciclohexano,
adipato de bis-(3,4-epoxiciclohexilo),
1,4-butanodiol-glicidoéter,
ciclohexano-dimetanol-diglicidoéter,
glicerin-triglicidiloéter,
neopentilglicol-diglicidoéter,
pentaeritrita-poliglicidoéter,
2-etilhexil-glicidoéter,
1,6-hexanodiol-diglicidoéter,
propilenglicol-diglicidoéter,
polipropilenglicol-diglicidoéter,
bisfenol-A-diglicidoéter,
bisfenol-F-diglicidoéter, resinas
epoxídicas a base de bisfenol-A, resinas epoxídicas
a base de bisfenol-F, y resinas epoxídicas a base
de bisfenol-A/F. Ejemplos concretos de compuestos
orgánicos con al menos dos grupos amino son
1,3-diamino-pentano,
1,5-diamino-2-metil-pentano,
1,4-diamino-ciclohexano,
1,6-diaminohexano, dietilen-diamina,
trietilen-tetraamina o
isoforon-diamina. Evidentemente, se pueden utilizar
también compuestos orgánicos que contienen diferentes grupos
funcionales.
Como iniciador o iniciador de la reticulación se
toman en consideración todos los iniciadores/sistemas iniciadores
conocidos por el especialista, incluidos los fotoiniciadores
radicales, termoiniciadores radicales, fotoiniciadores catiónicos,
termoiniciadores catiónicos, y cualquier combinación de los
mismos.
Ejemplos concretos de fotoiniciadores radicales
utilizables son Irgacure® 184
(1-hidroxi-ciclohexil-fenilcetona),
Irgacure® 500
(1-1-hidroxi-ciclohexil-fenilcetona,
benzofenona), y otros fotoiniciadores fabricados por la Compañía
Ciba-Geigy del tipo Irgacure®: Darocur® 1173, 1116,
1398, 1174 y 1020 (fabricados por la Compañía Merck); benzofenona,
2-cloro-tioxantona,
2-metil-tioxantona,
2-isopropil-tioxantona, benzoína,
4,4-dimetoxi-benzoína, éter etílico
de benzoína, éter isopropílico de benzoína,
bencil-dimetil-cetal,
1,1,1-tricloro-acetofenona,
dietoxi-acetofenona, y
dibenzo-suberona.
Ejemplos de termoiniciadores radicales son,
entre otros, peróxidos orgánicos en forma de
diacil-peróxidos,
peroxi-dicarbonatos, perésteres alquílicos,
peróxidos alquílicos, percetales, peróxidos de cetonas e
hidroperóxidos alquílicos, así como azo-compuestos.
Como ejemplos concretos cabría citar en este caso, en especial,
peróxido de dibenzoilo, perbenzoato de terc-butilo,
y azo-bis-isobutironitrilo.
Un ejemplo de fotoiniciador catiónico es
Cyracure® UVI-6974, en tanto que un termoiniciador
catiónico preferido es
1-metil-imidazol.
Estos iniciadores se utilizan en las cantidades
habituales, conocidas por el especialista, preferentemente 0,01
hasta 5% en peso, en especial 0,1 hasta 3% en peso, referido al
contenido en sólidos total de la composición de recubrimiento.
Ejemplos de disolventes apropiados son
alcoholes, preferentemente alcoholes alifáticos inferiores tales
como metanol, etanol, 1-propanol,
i-propanol, y 1-butanol, cetonas,
preferentemente dialquil-cetonas inferiores tales
como acetona y
metil-isobutil-cetona, éteres,
preferentemente dialquil-éteres inferiores tales como éter
dietílico, éter dibutílico y THF, isopropoxi-etanol,
hidrocarburos aromáticos tales como tolueno, éteres tales como
éster etílico de ácido acético, butoxi-etanol,
sulfóxidos, sulfonas, amidas tales como dimetilformamida, y sus
mezclas. En principio, no se debe utilizar ningún disolvente, en
especial en aquellos casos en los que la hidrólisis de los silanos
hidrolizables conduce a la formación de alcoholes tales como, por
ejemplo, los anteriormente mencionados. Evidentemente, se puede
utilizar, sin embargo, un disolvente.
La hidrólisis o (pre)condensación de los
compuestos hidrolizables tiene lugar, en especial, de acuerdo con el
procedimiento gel-sol. El procedimiento
gel-sol es un procedimiento conocido por el
especialista. La hidrólisis o condensación se lleva a cabo en
ausencia de un disolvente o, preferentemente, en un medio de
reacción acuoso o acuoso/orgánico, eventualmente en presencia de un
catalizador de condensación ácido o básico tal como HCl, HNO_{3}
o NH_{3}. Se obtiene una hidrólisis parcial o
(poli)condensación de los compuestos hidrolizables
(hidrolizado o precondensado). El grado de condensación, al igual
que la viscosidad, se puede ajustar de manera conveniente, por
ejemplo, a través del disolvente. Otras características del
procedimiento sol-gel se describen, por ejemplo, en
C.J. Brinker, G.W. Scherer: "Sol-Gel Science -
The Physics and Chemistry of Sol-Gel
Processing", Academic Press, Boston, San Diego, Nueva York,
Sydney (1990). El sol obtenido de esta manera se utiliza como
composición de recubrimiento, al que se agregan eventualmente
componentes adicionales tales como, por ejemplo, los compuestos
complejos de cobre o plata, o las partículas a escala nanométrica,
en cualquier orden. Estos componentes se pueden mezclar también
antes o durante la hidrólisis o precondensación con los compuestos
hidrolizables. Existe también la posibilidad de hidrolizar o
precondensar, en primer lugar, el compuesto hidrolizable, agregando
posteriormente los compuestos hidrolizables a utilizar
adicionalmente, por ejemplo, los fluoro-silanos.
La composición de recubrimiento se puede aplicar
de cualquier forma habitual sobre el elemento de otoplástica. En
este caso, se pueden utilizar todos los procedimientos de
recubrimiento de química húmeda. Ejemplos son el recubrimiento por
centrifugación, recubrimiento por (electro)inmersión,
racleado, rociado, pulverización, coagulación, embutición,
proyección, fundición, revestimiento por rodillos, pintura,
revestimiento por inundación, fundición por láminas, fundición por
cuchillas, revestimiento por encaje, revestimiento de cortina,
recubrimiento por rodillos, o procedimientos de impresión
habituales tales como serigrafía o impresión flexográfica. La
cantidad de composición de recubrimiento aplicada se selecciona de
forma que se alcance el grosor de capa deseado. Por ejemplo, se
procede de manera que se obtengan grosores de capa seca en el
intervalo de 1 hasta 15 \mum y, preferentemente, de 2 hasta 5
\mum. Una ventaja de la presente invención es el grosor de capa
ajustable de forma variable. Tras la aplicación de la composición de
recubrimiento, se lleva a cabo, eventualmente, el secado, por
ejemplo, a temperatura ambiente
(menor de 40ºC).
(menor de 40ºC).
El recubrimiento eventualmente presecado se
somete, en general, a un tratamiento de calor y/o irradiación para
su endurecimiento. En una forma de realización preferida, el
endurecimiento se lleva a cabo por irradiación. Para la irradiación
se utiliza la radiación actínica, por ejemplo, radiación UV o láser,
o el haz electrónico. De forma especialmente preferida, se utiliza
para la irradiación radiación UV o de luz azul, como la empleada en
el campo odontológico. Mediante la irradiación, se pueden convertir
los compuestos de cobre o plata aplicados en coloides de cobre o
plata.
Sorprendentemente, se ha demostrado que se
forman coloides en la composición de recubrimiento, a partir de los
compuestos de cobre o plata, ya a temperaturas francamente bajas. La
formación de coloides se inicia, en especial, a temperaturas menores
de 200ºC, en especial menores de 130ºC, menores de 100ºC e, incluso,
menores de 80ºC; en general, se requiere una temperatura mayor a
50ºC, si no se lleva a cabo irradiación alguna. La formación de
coloides se inicia, por ejemplo, con un tratamiento térmico en el
intervalo de 50 hasta 100ºC, preferentemente de 60 hasta 80ºC o de
70 hasta 80ºC. En una forma de realización preferida, el tratamiento
térmico de este tipo de la composición de recubrimiento se puede
llevar a cabo también antes de la aplicación de dicha composición de
recubrimiento, para iniciar o completar la formación de coloides. En
el tratamiento consiguiente del recubrimiento aplicado, por calor o,
preferentemente, por radiación, se puede proseguir la formación de
coloides si ésta no se ha completado anteriormente.
Se pueden formar coloides de mayor tamaño, por
ejemplo, de 5-20 nm, en especial, de
10-20 nm de diámetro, que exhiben una acción
prolongada elevada. Sorprendentemente, se ha demostrado que se
pueden formar, de manera especialmente rápida, coloides de cobre o
plata con un diámetro de, por ejemplo, 10 hasta 30 nm, mediante
radiación y/o tratamiento térmico. La cantidad de compuestos de
cobre o plata utilizados en la composición de recubrimiento depende
de la concentración deseada de coloides en el recubrimiento, que
puede elevarse, por ejemplo, hasta múltiples % en peso.
El endurecimiento de la composición de
recubrimiento puede llevarse a cabo, eventualmente, también mediante
tratamiento térmico a temperaturas menores de 300ºC,
preferentemente no mayores de 200ºC y, en especial, a no más de
130ºC. Se prefieren temperaturas apropiadas para la formación de
coloides anteriormente descrita, por ejemplo, menores de 100ºC o
menores de 80ºC, por ejemplo, de 50 hasta 100ºC, o de 60 hasta 80ºC.
Evidentemente, este tratamiento térmico conduce igualmente a la
formación de coloides, siempre que éstos no se hayan formado ya con
anterioridad.
A través de la formación de los coloides por
irradiación y/o temperaturas relativamente bajas, es posible evitar,
de manera conveniente, un rápido endurecimiento del recubrimiento,
de modo que se dé tiempo a los coloides para su formación. Por otra
parte, durante el tratamiento por radiación y/o calor para la
formación de los coloides, tienen lugar procesos de condensación
y/o reacciones de reticulación en el recubrimiento, que conducen a
un incremento de la viscosidad, lo cual contribuye a la
estabilización de los coloides.
Se obtiene un recubrimiento con una matriz
inorgánica orgánicamente modificada, es decir, además de la
estructura básica inorgánica de la matriz hay presentes también
grupos laterales orgánicos que, eventual y preferentemente, están
reticulados entre sí o sobre compuestos orgánicos. Los grupos
laterales orgánicos se encuentran al menos parcialmente fluorados
y/o la matriz contiene coloides de cobre o plata, con lo que la
combinación de ambas características da lugar a un recubrimiento
inhibidor de la biopelícula especialmente eficaz, que posee un
potente efecto biocida también durante prolongados períodos de
tiempo, especialmente en combinación con medios líquidos, y
excelentes propiedades antiadherentes.
Los siguientes ejemplos explican la invención,
sin limitarla.
En un matraz de triple cuello de 1 l de volumen,
equipado con termómetro, agitador y un condensador de reflujo, se
introdujeron 248,4 g (1 mol) de
3-metacriloxipropil-trimetoxisilano
(MPTS), que se mezclaron, bajo agitación, con 99,36 g de
AlO(OH) estabilizado con ácido acético (Boehmit, Sol P3,
Compañía Condea), y se suspendió durante 10 min (relación óxido de
MPTS/AlO(OH) = 1,8). A continuación, se calentó la mezcla a
90ºC y se continuó agitando durante 15 min adicionales. Se
agregaron lentamente, entonces, 35,95 g (2 mol) de agua destilada,
con agitación, y la mezcla se calentó a 100ºC. Después de alrededor
de 5-10 min, la mezcla de reacción espumó de manera
intensa (metanol), tras lo cual, la mezcla de reacción, contando
desde el momento de adición de agua, se calentó a reflujo durante
2,5 h a 100ºC de temperatura del baño de aceite, con agitación.
Seguidamente, se enfrió a temperatura ambiente, y se filtró a
presión a través de un filtro de membrana de 1 \mum (acetato de
celulosa) con un filtro previo de fibra de vidrio, almacenándola
hasta su uso posterior a -18ºC.
En un matraz redondo de 100 ml de capacidad se
introducen 27,0 g de etanol, que se mezclan con 1,28 g (7,5 mmol) de
AgNO_{3}. La mezcla se agitó durante 30 min a temperatura
ambiente, y se combinó con 14,0 g de 2-propanol, así
como 3,0 g de acetona. La solución de AgNO_{3} se agitó a
temperatura ambiente, bajo exclusión de luz UV, hasta su
utilización.
A 100 g del hidrolizado básico filtrado, se
agregaron 143 g de 1-butanol, así como 12,9 g de
dimetacrilato de 1,6-hexanodiol (HDDMA), agitando
vigorosamente durante 15 min. A continuación, se agregaron 1,3 g del
agente de nivelación BYK® 306, el fotoiniciador Irgacure® 819 (8,3
g; 5,5% en moles/mol de doble enlace), así como 2,6 de fluorosilano
(Dynasil® F8261), agitando durante 24 h con exclusión de radiación
UV. Los componentes individuales aparecen mencionados en la Tabla 1,
y en la Tabla 2 se indican las partes en peso de los
componentes.
En un matraz de triple cuello, de 500 ml de
capacidad, equipado con condensador de reflujo, se homogeneizaron,
bajo agitación, 100 g del hidrolizado básico con 122,3 g de
1-butanol. A continuación, la mezcla se combinó con
23,5 g de la solución de AgNO_{3} preparada, y se calentó a una
temperatura de baño de aceite de 60ºC. Después de 10 min, se
agregaron, gota a gota, a la mezcla, bajo agitación intensa, 0,72 g
de
N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxisilano,
con lo que la mezcla adquirió lentamente una coloración parda. La
solución de reacción se agitó durante 24 h a 60ºC. Después de
enfriar a temperatura ambiente, se agregaron 12,9 g de dimetacrilato
de 1,6-hexanodiol, 1,3 g de agente de nivelación
BYK® 306, y 8,3 g (5,5% en moles/mol de dobles enlaces) de
fotoiniciador Irgacure® 819, así como 2,5 g de fluorosilano
(Dynasil® F 8261), agitando durante 24 h con exclusión de luz UV.
Los componentes individuales aparecen mencionados en la Tabla 1, y
la Tabla 2 recoge las partes en peso de los componentes.
Sistema de recubrimiento | ||
Laca 1 | Laca 2 | |
Contenido en sólidos [% en peso] | 35 | 35 |
Hidrolizado básico | 100 g | 100 g |
1-butanol | 143,4 g | 122,3 g |
Comonómero (HDDMA) | 12,9 g | 12,9 g |
Fluorosilano | 2,6 g | 2,5 g |
Solución de AgNO_{3} | - - - | 23,5 g |
BYK 306 | 1,3 g | 1,3 g |
Fotoiniciador | 8,3 g | 8,3 g |
Sistema de recubrimiento | ||
Partes de los componentes en % en peso | ||
Laca 1 | Laca 2 | |
Óxido de MPTS | 17,4 | 17,2 |
AlO(OH) | 9,2 | 9,1 |
Ácido acético | 0,5 | 0,5 |
Agua | 3,4 | 3,4 |
Metanol | 9,3 | 9,2 |
1-butanol | 53,4 | 45,0 |
Etanol | - - - | 5,2 |
2-propanol | - - - | 2,7 |
Acetona | - - - | 0,6 |
Ag | - - - | 0,2 |
DIAMO | - - - | 0,3 |
Fluorosilano | 1,0 | 0,9 |
Irgacure 819 | 3,1 | 3,1 |
Las lacas 1 y 2 descritas se aplicaron por medio
de un pincel sobre un material de mezcla de PMMA. Tras el análisis
de la propiedades de nivelación y algunos ensayos mecánicos (por
ejemplo, ensayos de resistencia al agua y al sudor, resistencia a la
abrasión), las lacas se aplicaron sobre cubiertas de audífonos de
oído. Para ensayos adicionales (por ejemplo, resistencia al
cepillado o de Crockmeter), los recubrimientos se aplicaron sobre
placas de mezcla de PMMA.
Las lacas 1 y 2 descritas se aplicaron para una
superficie de recubrimiento plana (por ejemplo, para mediciones de
ángulo de medición) por medio de un procedimiento de rotación sobre
placas de policarbonato planas (5 x 5 cm; grosor 3 mm). Con un
número de revoluciones de 800 rpm y una duración de rotación de 10
seg se obtuvieron grosores de capa entre 4 y 6 \mum (tras la
polimerización).
Los sustratos se dotaron con una imprimación de
una laca habitual. El endurecimiento de la imprimación y de las
lacas 1 y 2 tuvo lugar con luz azul (instalación de endurecimiento
de Dreve, Modelo Polylux 2 x 11 W). La imprimación se endureció,
tras un período de aireación de 10 min (temperatura de aireación:
22ºC), en 6 min bajo atmósfera normal. Las lacas 1 y 2 se
endurecieron, tras un período de aireación de 10 min (temperatura
de aireación: 22ºC), en 2 min bajo atmósfera de argón.
Claims (14)
1. Audífono o pieza de audífono para aplicar en
el conducto auditivo y/o detrás del pabellón auditivo del usuario,
con un recubrimiento inhibidor de biopelícula preparado a partir de
un condensado inorgánico modificado con grupos orgánicos sobre la
base de una composición de recubrimiento, que comprende un
hidrolizado o precondensado de uno o múltiples compuestos
hidrolizables con al menos un sustituyente no hidrolizable, en donde
al menos una parte de los grupos orgánicos del condensado posee
átomos de flúor y/o el recubrimiento contiene coloides de cobre o
plata.
2. Audífono o pieza de audífono según la
reivindicación 1, caracterizado porque el audífono o la pieza
de audífono presenta, al menos en las zonas recubiertas, una
superficie de materia sintética, o está compuesto de materia
sintética.
3. Audífono o pieza de audífono según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la materia
sintética es poli(metacrilato de metilo).
4. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el
elemento de otoplástica presenta bajo el recubrimiento inhibidor de
la biopelícula un recubrimiento básico.
5. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los
compuestos hidrolizables comprenden uno o múltiples silanos
hidrolizables con al menos un sustituyente no hidrolizable.
6. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los
compuestos hidrolizables comprenden uno o múltiples silanos de la
fórmula general (I)
(I)R_{a}SiX_{(4-a)}
en la que los restos R son iguales
o diferentes y representan grupos no hidrolizables, los restos X son
iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos
hidroxilo, y a tiene el valor de 1, 2 ó
3.
7. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los
compuestos hidrolizables comprenden uno o múltiples silanos que
presentan al menos un resto no hidrolizable que comprende un grupo
funcional, en especial un doble enlace
carbono-carbono, a través del cual es posible una
reticulación.
8. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los
compuestos hidrolizables comprenden uno o múltiples silanos de la
fórmula general (II)
(II)Rf(R)_{b}SiX_{(3-b)}
en la que X y R se definen como en
la fórmula (I), Rf es un grupo no hidrolizable que presenta 1 hasta
30 átomos de flúor unidos a átomos de carbono, y b es 0, 1 ó
2.
9. Audífono o pieza de audífono según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la composición
de recubrimiento contiene compuestos de cobre o plata,
preferentemente, compuestos complejos de cobre o plata.
10. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la
composición de recubrimiento contiene partículas inorgánicas a
escala nanométrica.
11. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el
recubrimiento inhibidor de la biopelícula se obtiene mediante la
aplicación de la composición de recubrimiento sobre al menos una
parte de la superficie del audífono o pieza de audífono, y
tratamiento con calor y/o radiación, preferentemente radiación.
12. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los
compuestos de cobre o plata contenidos en la composición de
recubrimiento se convierten en coloides de cobre o plata mediante
tratamiento con calor y/o radiación.
13. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el
recubrimiento inhibidor de la biopelícula se obtiene mediante la
aplicación de la composición de recubrimiento, que comprende un
compuesto de cobre o plata, y tratamiento con calor y/o radiación,
formándose un recubrimiento que contiene coloides de cobre o
plata.
14. Audífono o pieza de audífono según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque una
parte de los grupos orgánicos del condensado presenta átomos de
flúor y, adicionalmente, el recubrimiento contiene coloides de cobre
o plata.
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