DE19535729A1 - Mikroorganismenabweisende Oberflächen - Google Patents
Mikroorganismenabweisende OberflächenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Gegenstände, deren Oberflächen besondere Eigen
schaften aufweisen, ein Verfahren zur Erzeugung solcher Oberflächen und
die Verwendung fluororganosilanhaltiger Zubereitungen hierfür.
Die Abwesenheit von Bakterien und anderen Mikroorganismen, wie z. B. Pil
zen, ist bei vielen Gegenständen und Vorrichtungen, beispielsweise aus
hygienischen oder medizinischen Gründen, sehr erwünscht oder sogar Vor
aussetzung für ihren Gebrauch.
Es ist bekannt, daß man zur Vermeidung der mikrobiellen Besiedelung von
Gegenständen und Vorrichtungen Mikrozide einsetzt. Beispiele hierfür
sind: DE-OS 43 24 994 (Oberflächen-Coating mit einer Kupfer-Zinnlegie
rung), EP 0 400 349 A (Beschichtung mit Silber), US 51 08 740 (Einsatz
eines Polymers, das nach Kontakt mit Wasser Glutardialdehyd freisetzt)
oder auch CA 1 316 623 (Einsatz eines Coatings, das quaternäre Ammonium
gruppen enthält). Eine Besonderheit dieser Verfahren ist es, daß so be
handelte Gegenstände eine metallische Beschichtung tragen bzw. daß - bei
Einsatz eines organischen Biozids - das Biozid sich mit der Zeit ver
braucht und somit in seiner Wirksamkeit nachläßt.
Es ist auch bekannt, daß durch Oberflächenpfropfung mit hydrophilen Grup
pen Materialien mit bakterienabweisenden Eigenschaften ausgestattet wer
den können, vgl. u. a.: Biomaterials 1992, Vol. 13, No. 7, S. 411; FEMS
Micobiol. Ecol. 1987, Vol. 45, S. 297. Die Besonderheit von Materialien
mit hydrophilen Oberflächen liegt darin, daß die Oberflächen sehr hygro
skopisch sind und Produkte mit derartigen Oberflächen im allgemeinen nur
in wäßriger Umgebung eingesetzt werden können.
Owen und Williams; J. Adhesion Sci. Technol. Vol. 5, No. 4, pp. 307-320
(1991); diskutieren hier Struktur- und Oberflächeneigenschaften solcher
Oberflächen, die mit fluoralkyl-funktionalisierten Silanen modifiziert
werden, u. a. hinsichtlich der Bindung antimikrobieller Substanzen. So
sind aus der US 4 866 192 funktionalisierte Silane bekannt, die selbst
biozide Wirkung zeigen, insbesondere aufgrund hier vorliegender quater
närer Ammoniumgruppierungen.
DE-OS 41 18 184 offenbart eine Beschichtungszusammensetzung auf der Basis
von Polykondensaten von einer oder mehreren hydrolysierbaren Verbindungen
mit mindestens einem Element M aus den Hauptgruppen III bis V und den
Nebengruppen II bis IV des Periodensystems der Elemente, beispielsweise
B, Al, Si, Ti, Zr, u. a. m., wobei zumindest ein Teil dieser Verbindungen
neben hydrolysierbaren Gruppen A, wie beispielsweise Halogene, Alkoxy
gruppen mit 1 bis 4 C-Atomen, Aryloxygruppen, Acryloxygruppen, Methacryl
oxygruppen, Alkylcarbonylgruppen, auch nicht hydrolysierbare kohlenstoff
haltige Gruppen B, beispielsweise Alkylgruppen mit 1 bis 4 C-Atomen, Al
kenylgruppen mit 2 bis 4 C-Atomen, Alkinylgruppen, Arylgruppen sowie zu
vor genannten Gruppen mit Substituenten, wie Halogene, Hydroxy-, Alkoxy-,
Epoxi-, Amino-, Aminoalkylgruppen, aufweist und das Gesamt-Molverhältnis
von Gruppen A zu Gruppen B in den zugrundeliegenden monomeren Ausgangs
verbindungen 10 : 1 bis 1 : 2 beträgt, wobei im wesentlichen 0,1 bis
100 Mol.-% der Gruppen B Gruppen B′ sind, die durchschnittlich 2 bis 30
Fluoratome aufweisen, die an ein oder mehrere aliphatische Kohlenstoff
atome gebunden und die durch mindestens zwei Atome von M getrennt sind.
Die Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung gemäß DE-OS 41 18 184
erfolgt in der Art, daß man zunächst alle oder einen Teil der Ausgangs
verbindungen, ohne die der Gruppe B′, durch Zugabe von Wasser hydroly
siert oder vorkondensiert, dann die Ausgangsverbindung der Gruppe B′ zu
gibt und nach Reaktion derselben mit der bereits vorhandenen vorhydroly
sierten Ausgangsverbindung bzw. Vorkondensaten durch Zugabe von weiterem
Wasser und gegebenenfalls der restlichen bzw. übrigen Ausgangsverbindun
gen die Hydrolyse und Kondensation der anwesenden Spezies bis zum Erhalt
eines für eine Beschichtung geeigneten Systems weiterführt. Die Zugabe
der Ausgangsverbindungen mit Gruppen B′, wie oben dargelegt, erfolgt da
bei erst, wenn der Wassergehalt des Systems nicht mehr als 5 Gew.-%, be
zogen auf das Gewicht des Gesamtsystems ohne gegebenenfalls eingesetzte
Lösemittel, beträgt und nicht mehr als 50% der theoretisch möglichen
Gruppen M-OH im System vorliegen.
DE-OS 41 18 184 lehrt ferner die Verwendung der Beschichtungszusammenset
zungen für solche Gegenstände, bei denen eine schmutz-, wasser- sowie
ölabweisende Oberfläche erwünscht ist, insbesondere zur Beschichtung von
Gläsern.
EP 0 171 493 A sind Lackzusammensetzungen und ein Verfahren zur Herstel
lung kratzfester Beschichtungen zu entnehmen.
Ferner lehrt DE-PS 38 36 815 die Herstellung kratzfester Materialien.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit
bereitzustellen, die Oberflächen vor einer Besiedelung durch Mikroorga
nismen weitgehend schützt, insbesondere vor Bakterien sowie vor Pilzen.
Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß entsprechend der Angabe der
Patentansprüche gelöst.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Gegenstände, deren Oberfläche man
mit einer Zubereitung beschichtet, die organofunktionelle Silane und Flu
ororganosilane und/oder deren Hydrolysate und/oder deren Kondensations
produkte enthält, so vor einer Besiedelung ihrer Oberfläche durch Mikro
organismen zu schützen sind, wobei die hier eingesetzten Silane vorzugs
weise mindestens eine Alkoxygruppe besitzen, besonders bevorzugt sind Al
koxygruppen mit 1 bis 4 C-Atomen. Besonders überraschend war, daß bei der
vorliegenden Erfindung auch biozid-freie Zubereitungen eingesetzt werden
konnten, d. h. insbesondere solche, bei denen die eingesetzten Silane
keine biozidisch wirkenden Gruppen, beispielsweise in form quaternärer
Ammoniumgruppen, enthalten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Erzeu
gung mikroorganismenabweisender Oberflächen, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man die Oberfläche eines Gegenstandes mit einer Zubereitung be
schichtet, die organofunktionelle Silane und Fluororganosilane und/oder
deren Hydrolysate und/oder deren Kondensationsprodukte enthält. Vorzugs
weise besitzen die hier eingesetzten Silane mindestens eine Alkoxygruppe,
besonders bevorzugt sind solche mit 1 bis 4 C-Atomen.
Geeigneterweise kann man beim erfindungsgemäßen Verfahren die Oberfläche
eines Gegenstandes auch mit einer Zubereitung beschichten, die Alkoxide
des Titans und/oder Zirkons und organofunktionelle Silane und Fluororga
nosilane und/oder deren Hydrolysate und/oder deren Kondensationsprodukte
enthält.
Im allgemeinen können hier solche fluororganosilanhaltigen Zubereitungen,
wie sie aus DE-OS 41 18 184 bekannt sind, für das erfindungsgemäße Ver
fahren verwendet werden.
Die Beschichtungszusammensetzungen können sowohl zur Beschichtung von
gebrauchsfertigen Gegenständen als auch zur Beschichtung von Ausgangsma
terialien, aus denen die erfindungsgemäßen Gegenstände gefertigt werden,
eingesetzt werden.
In der Regel verfährt man bei der Herstellung der Beschichtungszusammen
setzung so, daß man alle oder einen Teil der Ausgangsverbindungen,
zunächst ohne die der Gruppe B′, durch Zugabe von Wasser hydrolysiert
oder vorkondensiert. Dann erfolgt geeigneterweise die Zugabe der Aus
gangsverbindung der Gruppe B′. Nach Reaktion der zugegebenen Komponenten
mit den bereits vorhandenen vorhydrolysierten Ausgangsverbindungen bzw.
Vorkondensaten kann durch Zugabe von weiterem Wasser und gegebenenfalls
der restlichen bzw. übrigen Ausgangsverbindungen die Hydrolyse und Kon
densation der anwesenden Spezies bis zum Erhalt eines für eine Beschich
tung geeigneten Systems weitergeführt werden. Hydrolyse und Vorkondensa
tion werden üblicherweise unter Rühren und bei Raumtemperatur durchge
führt, die Umsetzung kann aber auch bei einer höheren Temperatur erfol
gen. Die Zugabe der Ausgangsverbindungen mit Gruppen B′ erfolgt geeigne
terweise erst, wenn der Wassergehalt des Systems nicht mehr als 5 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Gesamtsystems ohne gegebenenfalls eingesetzte
Lösemittel, beträgt und nicht mehr als 50% der theoretisch möglichen
Gruppen M-OH im System vorliegen, wobei der pH-Wert geeigneterweise zwi
schen 3 und 9 liegt, vorzugsweise bei einem pH-Wert zwischen 4 und 6,5.
Beispiele für bevorzugte organofunktionelle Silane mit Gruppen B sind:
Si(OCH₃)₄, Si(OC₂H₅)₄, Si(OC₃H₇)₄, Si(OC₄H₉)₄, SiCl₄, HSiCl₃, Si(OOCCH₃)₄, CH₃SiCl₃, CH₃Si(OC₂H₅)₃, C₂H₅SiCl₃, C₂H₅Si(OC₂H₅)₃, C₃H₇Si(OCH₃)₃, C₆H₅Si(OCH₃)₃, C₆H₅Si(OC₂H₅)₃, Cl(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, (CH₃)₂SiCl₂, (CH₃)₂Si(OCH₃)₂, (CH₃)₂Si(OC₂H₅)₂, (CH₃)₂Si(OH)₂, (C₆H₅)₂SiCl₂, (C₆H₅)₂Si(OCH₃)₂, (C₆H₅)₂Si(OC₂H₅)₂, (i-C₃H₇)₃SiOH, CH₂=CHSi(OOCCH₃)₃, CH₂=CHSiCl₃, CH₂=CHSi(OCH₃)₃, CH₂=CHSi(OC₂H₅)₃, CH₂=CHSi(OC₂H₄OCH₃)₃, CH₂=CHCH₂Si(OCH₃)₃, CH₂=CHCH₂Si(OC₂H₅)₃, CH₂=CHCH₂Si(OOCCH₃)₃, CH₂=C(CH₃)COO(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, CH₂=C(CH₃)COO(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, CH₂=CHCOO(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, H₂NC₆H₄Si(OC₂H₅)₃, H₂N(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, H₂N(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, H₂N(CH₂)₃Si(CH₃)(OC₂H₅)₂, H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₃Si(CH₃)(OCH₃)₂, H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, H₃CNH(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, NC(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, HS(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, HS(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, HS(CH₂)₃Si(CH₃)(OCH₃)₂, H₂NCONH(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃,
Si(OCH₃)₄, Si(OC₂H₅)₄, Si(OC₃H₇)₄, Si(OC₄H₉)₄, SiCl₄, HSiCl₃, Si(OOCCH₃)₄, CH₃SiCl₃, CH₃Si(OC₂H₅)₃, C₂H₅SiCl₃, C₂H₅Si(OC₂H₅)₃, C₃H₇Si(OCH₃)₃, C₆H₅Si(OCH₃)₃, C₆H₅Si(OC₂H₅)₃, Cl(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, (CH₃)₂SiCl₂, (CH₃)₂Si(OCH₃)₂, (CH₃)₂Si(OC₂H₅)₂, (CH₃)₂Si(OH)₂, (C₆H₅)₂SiCl₂, (C₆H₅)₂Si(OCH₃)₂, (C₆H₅)₂Si(OC₂H₅)₂, (i-C₃H₇)₃SiOH, CH₂=CHSi(OOCCH₃)₃, CH₂=CHSiCl₃, CH₂=CHSi(OCH₃)₃, CH₂=CHSi(OC₂H₅)₃, CH₂=CHSi(OC₂H₄OCH₃)₃, CH₂=CHCH₂Si(OCH₃)₃, CH₂=CHCH₂Si(OC₂H₅)₃, CH₂=CHCH₂Si(OOCCH₃)₃, CH₂=C(CH₃)COO(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, CH₂=C(CH₃)COO(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, CH₂=CHCOO(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, H₂NC₆H₄Si(OC₂H₅)₃, H₂N(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, H₂N(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, H₂N(CH₂)₃Si(CH₃)(OC₂H₅)₂, H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₃Si(CH₃)(OCH₃)₂, H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, H₃CNH(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, NC(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, HS(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, HS(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, HS(CH₂)₃Si(CH₃)(OCH₃)₂, H₂NCONH(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃,
Beispiele für bevorzugte Fluororganosilane mit Gruppen B′ sind:
CF₃-(CH₂)₂SiX₃, C₂F₅-(CH₂)₂SiX₃, C₄F₉-(CH₂)₂SiX₃, n-C₆F₁₃-(CH₂)₂SiX₃, n-C₈F₁₇-(CH₂)₂SiX₃, n-C₁₀F₂₁-(CH₂)₂SiX₃,
wobei X hydrolysierbare Gruppen sind, insbesondere (OCH₃), (OC₂H₅) und/oder Cl.
CF₃-(CH₂)₂SiX₃, C₂F₅-(CH₂)₂SiX₃, C₄F₉-(CH₂)₂SiX₃, n-C₆F₁₃-(CH₂)₂SiX₃, n-C₈F₁₇-(CH₂)₂SiX₃, n-C₁₀F₂₁-(CH₂)₂SiX₃,
wobei X hydrolysierbare Gruppen sind, insbesondere (OCH₃), (OC₂H₅) und/oder Cl.
Für die Zubereitung der Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung er
findungsgemäßer Gegenstände können u. a. auch Alkoxide mit 1 bis 4 C-Ato
men des Bors oder des Aluminiums oder des Zinns oder des Zinks oder des
Titans oder des Zirkons oder Mischungen daraus in Verbindung mit den
funktionalisierten Silanen eingesetzt werden.
Die Zubereitungen, die organofunktionelle Silane und Fluororganosilane
und/oder deren Hydrolysate und/oder deren Kondensationsprodukte enthal
ten, wobei die hier eingesetzten Silane bevorzugt mindestens eine Alkoxy
gruppe besitzen, eignen sich in hervorragender Weise zur Verwendung für
die Erzeugung mikroorganismenabweisender Oberflächen.
Insbesondere handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Gegenständen um
solche, deren Oberfläche bakterienabweisend bzw. pilzabweisend ist.
Geeigneterweise können die Zubereitungen darüber hinaus auch noch andere
Bestandteile enthalten, so z. B. Lösemittel - wie Alkohole mit 1 bis
4 C-Atomen, Ether, aromatische Kohlenwasserstoffe, Ketone, Ester; Carbon
säuren - beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure; ungesättigte organi
sche Verbindungen - wie Styrol, Nitrile; Netzhilfsmittel; Filmbildner;
Füllstoffe; Färbemittel; Oxidationsinhibitoren; UV-Absorber; Katalysato
ren für eine photochemisch und/oder thermisch initiierte Härtung und an
dere Stoffe, wie sie für Lacke bekannt sind.
Das Aufbringen der Zubereitung auf einen zu beschichtenden Gegenstand
erfolgt in der Regel durch Tauchen, Spritzen, Streichen oder einer ande
ren diesbezüglich bekannten Arbeitsweise. Üblicherweise erfolgt vor der
Härtung der Beschichtungszusammensetzung eine Trocknungsphase, geeigne
terweise bei Raumtemperatur. Die Härtung der Beschichtungszusammensetzung
kann durch eine thermisch und/oder photochemisch initiierte Polymerisa
tion erfolgen, beispielsweise durch Bestrahlung der getrockneten Be
schichtungszusammensetzung mit einer IR- oder UV-Lampe oder anderen
Licht- bzw. Wärmequellen. Die Schichtdicken liegen üblicherweise im Be
reich von 0,001 bis 1 mm, bevorzugt werden Schichtdicken von 0,001 bis
0,01 mm.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ferner Gegenstände mit
mikroorganismenabweisender Oberfläche, die durch die Beschichtung der
Oberfläche mit einer Zubereitung erhältlich sind, die organofunktionelle
Silane und Fluororganosilane und/oder deren Hydrolysate und/oder deren
Kondensationsprodukte enthält. Vorzugsweise besitzen die hier eingesetz
ten Silane mindestens eine Alkoxygruppe, besonders bevorzugt sind Alkoxy
gruppen mit 1 bis 4 C-Atomen.
Bevorzugte Beispiele für erfindungsgemäße Gegenstände sind:
- - Medizinische Geräte, Hilfsmittel, Einrichtungen und/oder Vorrichtun gen: Hierzu zählen beispielsweise Fußböden, Wände und Tische von OP- Räumen, medizinische Bekleidung, medizinische Instrumente, chirurgi sche Geräte, Fadenmaterial, Herzschrittmacher, Implantate, Schrauben, Nägel, Schienen, Platten, Gelenke, Katheter, Dialysemembranen, Kon taktlinsen, Zahnersatz, Coatings zur Versiegelung von Zähnen, u. v. m.
- - Gegenstände und/oder Vorrichtungen des Lebensmittelbereiches: Hierzu zählen beispielsweise Wände von Räumen und Gefäßen, in denen Lebens mittel aufbewahrt werden, sowie Materialien, mit denen Lebensmittel verpackt werden oder auf andere Art und Weise in Kontakt kommen.
- - Gegenstände und/oder Vorrichtungen des sanitären Bereiches: Hierzu zählen beispielsweise Spiegel, Wasserhähne, Waschbecken, Badewannen, Duschwannen, Toilettenbrillen in Badezimmern, u. v. m.
- - Gegenstände und/oder Vorrichtungen aus dem Bereich der Kranken- und Altenpflege sowie der Rehabilitation: Hierzu zählen beispielsweise Wände, Fußböden und Betten sowie Teile von Belüftungs- und Klimaanla gen, u. v. m.
- - Gegenstände und/oder Vorrichtungen des täglichen Lebens: Hierzu zählen beispielsweise Türklinken, Telefonhörer, Kücheneinrichtungen, u. v. m.
- - Gegenstände und/oder Vorrichtungen aus dem Sport- und Freizeitbereich:
Hierzu zählen beispielsweise Fußböden, Wände und Geräte in Fitneß-Stu dios, Einrichtungen in Saunen und Schwimmbädern, u. v. m. - - Der mikrobiellen Besiedelung und Zersetzung ausgesetzte Gegenstände:
Hierzu zählen beispielsweise Fensterrahmen aus Holz und Kunststoff sowie andere Konstruktionsgegenstände.
Im allgemeinen können erfindungsgemäße Gegenstände eine Oberflächenspan
nung von 10 bis 25 mN/m aufweisen. Die Oberflächen der erfindungsgemäßen
Gegenstände weisen bevorzugt eine Oberflächenspannung von 10 bis kleiner
20 mN/m auf.
Besonders überraschend bei der vorliegenden Erfindung ist, daß die
Oberflächen der erfindungsgemäßen Gegenstände insbesondere auch mit einer
Oberflächenspannung von kleiner 20 mN/m in hervorragender Weise mikroor
ganismenabweisend sind, obwohl sie damit außerhalb des Bereiches von 20
bis 30 mN/m - mit einem Optimum bei 25 mN/m - liegen, der gemäß der Hypo
these von R. E. Baier der günstigste Bereich zur Vermeidung von biologi
schen Adhäsionsvorgängen ist (Journal of Colloid and Interface Science 70
(2), 346-354 (1979); Journal of Colloid and Interface Science 88 (1),
296-297 (1982); Chemtech. 16 (3), 178-185 (1986)).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren zur
Erzeugung mikroorganismenabweisender Oberflächen, das dadurch gekenn
zeichnet ist, daß Coatings, vorzugsweise Fluor-haltige Coatings, mit
einer Oberflächenspannung im Bereich von 10 bis kleiner 20 mN/m einge
setzt werden; d. h., daß geeigneterweise solche Coatings eingesetzt wer
den, die nach Aushärtung einer auf die Gegenstände aufgebrachten Be
schichtungszusammensetzung eine Oberflächenspannung im Bereich von 10 bis
kleiner 20 mN/m aufweisen. Insbesondere sind hierfür die zuvor dargeleg
ten Fluororganosilan-haltigen Beschichtungszusammensetzungen geeignet.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
Eine Aluminiumfolie (Al-Folie) mit einer Dicke von 0,03 mm wurde gemäß
Beispiel 1 von DE-OS 41 18 184 gecoatet (Einsatz von 1H, 1H, 2H, 2H-Per
fluoroctyltriethoxysilan als Fluororganosilan) und anschließend in Refe
renz zu einer nicht gecoateten Folie und Folien aus anderen Materialien
auf Antihafteigenschaften gegenüber Staphylococcus epidermidis DSM 1798
getestet. Hierzu wurden 15 × 15 mm große Folienstücke in einen 250-ml-
Erlenmeyerkolben mit 50 ml MRS-Nährlösung (Difco) gegeben und mit 1 ml
einer gut gewachsenen Zellsuspension von Staphylococcus epidermidis DSM
1798 beimpft. Nach 3tägiger Inkubation auf der Schüttelmaschine bei 37°C
wurden die Folienstücke entnommen und in 100 ml entionisiertem Wasser 10
sec geschwenkt. Anschließend wurden die Folienstücke in Luft und im Hoch
vakuum getrocknet, mit Gold/Palladium besputtert und in einem Rasterelek
tronenmikroskop (Firma Philips, Typ SE 515) betrachtet. Die Auswertung
und Dokumentation der Ergebnisse erfolgten über einen angeschlossenen PC
bzw. mit einem Laserdrucker.
Folien aus
- - Polytetrafluorethylen (Teflon, Firma DuPont),
- - Weich-PVC (38% Polyvinylchlorid, 60% Diethylhexylphthalat, 1% zinnorganischer Stabilisator, 1% Emulgator),
- - unbeschichtete Aluminiumfolie,
wurden wie in Beispiel 1 gegenüber Staphylococcus epidermidis DSM 1798
getestet.
Die Bestimmung der Oberflächenspannung der gecoateten Al-Folie aus Bei
spiel 1 erfolgte nach S. Wu, J. Polymer. Sci.: Part C, No. 34, pp. 19-30
(1971), über die Messung der Randwinkel mit VE-Wasser und Dÿodmethan.
Claims (14)
1. Gegenstände mit mikroorganismenabweisender Oberfläche
erhältlich durch
die Beschichtung der Oberfläche mit einer Zubereitung, die organo
funktionelle Silane und Fluororganosilane und/oder deren Hydrolysate
und/oder deren Kondensationsprodukte enthält.
2. Gegenstände nach Anspruch 1,
deren Oberfläche bakterienabweisend ist.
3. Gegenstände nach Anspruch 1 oder 2,
deren Oberfläche pilzabweisend ist.
4. Gegenstände nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
erhältlich durch die Beschichtung mit einer biozid-freien Zuberei
tung.
5. Gegenstände nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Fluororganosilane der Formel CF₃-(CH₂)₂SiX₃, C₂F₅-(CH₂)₂SiX₃,
C₄F₉-(CH₂)₂SiX₃, n-C₆F₁₃-(CH₂)₂SiX₃, n-C₈F₁₇-(CH₂)₂SiX₃ oder n-C₁₀F₂₁-
(CH₂)₂SiX₃ entsprechen und X eine hydrolysierbare Gruppe aus der
Reihe -OCH₃, -OC₂H₅, -Cl darstellt.
6. Gegenstände nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die Zubereitung Alkoxide mit 1 bis 4 C-Atomen des Bors oder
des Aluminiums oder des Zinns oder des Zinks oder des Titans oder
des Zirkons oder Mischungen daraus und/oder deren Hydrolysate und/oder
deren Kondensationsprodukte enthält.
7. Gegenstände gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, deren Oberflä
che eine Oberflächenspannung von 10 bis kleiner 20 mN/m aufweist.
8. Gegenstände gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wie medizinische Geräte, Hilfsmittel, Einrichtungen und/oder Vor
richtungen, Gegenstände und/oder Vorrichtungen des Lebensmittelbe
reichs, Gegenstände und/oder Vorrichtungen des sanitären Bereichs,
Gegenstände und/oder Vorrichtungen aus dem Bereich der Kranken- und
Altenpflege sowie der Rehabilitation, Gegenstände und/oder Vorrich
tungen des täglichen Lebens, Gegenstände und/oder Vorrichtungen aus
dem Sport- und Freizeitbereich sowie Gegenstände, die der mikrobiel
len Besiedelung und Zersetzung ausgesetzt sind.
9. Verfahren zur Erzeugung mikroorganismenabweisender Oberflächen nach
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Oberfläche eines Gegenstandes mit einer Zubereitung be
schichtet, die organofunktionelle Silane und Fluororganosilane und/oder
deren Hydrolysate und/oder deren Kondensationsprodukte enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Oberfläche eines Gegenstandes mit einer Zubereitung be
schichtet, die Alkoxide des Titans und/oder Zirkons und organofunk
tionelle Silane und Fluororganosilane und/oder deren Hydrolysate
und/oder deren Kondensationsprodukte enthält.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Beschichtungszusammensetzung zur Beschichtung von ge
brauchsfertigen Gegenständen und/oder zur Beschichtung von Ausgangs
materialien, aus denen die Gegenstände gefertigt werden, einsetzt.
12. Verfahren zur Erzeugung mikroorganismenabweisender Oberflächen,
dadurch gekennzeichnet,
daß Coatings mit einer Oberflächenspannung im Bereich von 10 bis
kleiner 20 mN/m eingesetzt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß solche Coatings Fluor-haltig sind.
14. Verwendung von Zubereitungen, die organofunktionelle Silane und
Fluororganosilane und/oder deren Hydrolysate und/oder deren Konden
sationsprodukte enthalten, für die Erzeugung mikroorganismenabwei
sender Oberflächen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19535729A DE19535729A1 (de) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Mikroorganismenabweisende Oberflächen |
Publications (1)
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|---|---|
| DE19535729A1 true DE19535729A1 (de) | 1997-03-27 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19535729A1 (de) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1127930A1 (de) * | 2000-02-24 | 2001-08-29 | Franz Kaldewei GmbH & Co.KG | Verfahren zur Herstellung einer schmutzabweisenden Beschichtung und Beschichtungslösung zur Durchführung des Verfahrens |
| WO2001094477A1 (en) * | 2000-06-02 | 2001-12-13 | Baco Consumer Products Limited | Baking foil |
| US6673889B1 (en) | 1999-06-28 | 2004-01-06 | Omnova Solutions Inc. | Radiation curable coating containing polyfuorooxetane |
| WO2004044071A3 (de) * | 2002-11-14 | 2004-11-25 | Hansgrohe Ag | Beschichtungsverfahren |
| US7033841B1 (en) | 1995-03-01 | 2006-04-25 | Schering Aktiengesellschaft | Process and compounds for use in detecting analytes by measurement of residual magnetism, and the use of the said compounds |
| US7495037B2 (en) | 2003-08-29 | 2009-02-24 | Ivoclar Vivadent Ag | Dental coating materials |
| US10525614B2 (en) | 2015-01-09 | 2020-01-07 | Nano And Advanced Materials Institute Limited | Built-in antimicrobial plastic resins and methods for making the same |
-
1995
- 1995-09-26 DE DE19535729A patent/DE19535729A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7033841B1 (en) | 1995-03-01 | 2006-04-25 | Schering Aktiengesellschaft | Process and compounds for use in detecting analytes by measurement of residual magnetism, and the use of the said compounds |
| US6673889B1 (en) | 1999-06-28 | 2004-01-06 | Omnova Solutions Inc. | Radiation curable coating containing polyfuorooxetane |
| EP1127930A1 (de) * | 2000-02-24 | 2001-08-29 | Franz Kaldewei GmbH & Co.KG | Verfahren zur Herstellung einer schmutzabweisenden Beschichtung und Beschichtungslösung zur Durchführung des Verfahrens |
| WO2001094477A1 (en) * | 2000-06-02 | 2001-12-13 | Baco Consumer Products Limited | Baking foil |
| WO2004044071A3 (de) * | 2002-11-14 | 2004-11-25 | Hansgrohe Ag | Beschichtungsverfahren |
| US7919147B2 (en) | 2002-11-14 | 2011-04-05 | Hansgrohe Ag | Coating method |
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| US10525614B2 (en) | 2015-01-09 | 2020-01-07 | Nano And Advanced Materials Institute Limited | Built-in antimicrobial plastic resins and methods for making the same |
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