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EP2411480A1 - Antimikrobieller beschichtungsstoff auf der basis eines amino- oder hydroxylgruppenfunktionellen reaktionspartners für isocyanate - Google Patents

Antimikrobieller beschichtungsstoff auf der basis eines amino- oder hydroxylgruppenfunktionellen reaktionspartners für isocyanate

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Publication number
EP2411480A1
EP2411480A1 EP10716758A EP10716758A EP2411480A1 EP 2411480 A1 EP2411480 A1 EP 2411480A1 EP 10716758 A EP10716758 A EP 10716758A EP 10716758 A EP10716758 A EP 10716758A EP 2411480 A1 EP2411480 A1 EP 2411480A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating material
solvent
amino
organic
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10716758A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Beck
Anja Krichler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panadur GmbH
Original Assignee
Panadur GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panadur GmbH filed Critical Panadur GmbH
Publication of EP2411480A1 publication Critical patent/EP2411480A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09D5/14—Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
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    • B29C45/1679—Making multilayered or multicoloured articles applying surface layers onto injection-moulded substrates inside the mould cavity, e.g. in-mould coating [IMC]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals

Definitions

  • Antimicrobial coating material based on an amino- or hydroxyl-functional reactant for isocyanates
  • the present invention relates to a solvent-free, lightfast, with the coating object shrinkage-compliant and material, form and kraftschlüssigen coating material based on an isocyanate crosslinkable amino- or hydoxyl-functional and / or derived from its derivatives reactant as a binder and / or other reactive resins, the are equipped with primary particles in the sense of nanotechnology for setting up a biocide depot in the matrix.
  • At least one polyol and / or at least one polyamine and / or at least one alkanolamine at least one compound having at least one functional group capable of anion formation and at least one, in particular two, isocyanate-reactive groups; at least one polyisocyanate and / or at least one polyisocyanate adduct; - At least one blocking agent for isocyanate groups, which are cleaved again at a certain reaction temperature of the blocked isocyanate groups or released again in the presence of crosslinking agents via an exchange reaction; and at least one neutralizing agent for anionic stabilization in an aqueous medium, which inorganic and / or contain organic bases or consist thereof; be implemented together.
  • a coating composition based on polyurea containing a polyester product for surface coating (top coat) for use on a substrate.
  • This polyurea-based paint contains two reactive constituents, namely an isocyanate as the first component and a low-viscosity amino-functional resin as the second component.
  • This known polyurea-based surface-sealing coating material can be used exclusively as a coating system (topcoat) that can be applied to surfaces.
  • topcoat a coating system that can be applied to surfaces. The reason for this lies in the intended composition based on surface adhesion - A -
  • this coating system on freely accessible surfaces of already shaped moldings after shaping. Furthermore, this coating system is not solvent-free. A disadvantage is that a surface coated with this system can not be painted over without pretreatment because of the material composition.
  • the method is further characterized by the fact that benzoic acid, sorbic acid, natamycin, bacteriocins, plant extracts or mixtures thereof are preferably used as preservatives and an ethanol-water mixture, ethyl acetate or acetone as solvent.
  • the state of the art determining methods are based on a solvent-containing system.
  • the active substances are organic in nature and are applied to an existing surface of a shaped body in order to achieve the corresponding effect from the coated surface.
  • the aim of this invention is to provide a solvent-free and light-stable coating material based on a curable polymerization product for industrial processing on metallic and non-metallic base substrates for use in bacterial germs highly stressed area as a germ-reducing coating material for both topcoat and in-mold-coat which releases no volatile organic substances in the form of solvents during processing.
  • the invention is based on the object to provide a solution ⁇ -free and light-resistant coating material on the basis of a curable polymerization based on amine or Hydroxylbasis which is crosslinkable with an isocyanate and hydroxyls to control the viscosity in the group consisting of artificial resins, binders, and / or amino-functional reactants for Isocyanates and Carbonnanotubes incorporated in the binder, which at the same time unfolds an antimicrobial effect and to develop a process for the preparation.
  • the system is mixed with a percentage of the masterbatch. Thereafter, the remaining binder components are added to the 100% base and homogenized. Depending on the physical and chemical properties of the pigments used, fillers and existing additives, the necessary temperature parameters are observed.
  • zeolite A has a framework structure of AlO 4 and SiO 4 tetrahedra. They form a covalent lattice with cavities, which usually contain water. This grid is a huge anion. Therefore, the cavities contain a corresponding number of cations - which are dissolved in the inner water or coordinated on the inner walls.
  • the framework structure consists of AlO 4 and SiO 4 tetrahedra in the ratio 1: 1.
  • AlO 4 and SiO 4 tetrahedra are alternately connected to one another by oxygen atoms. Since the tetrahedra share an oxygen atom at each knot site, each oxygen and silicon atom has 2 oxygen atoms each. atoms of matter. From an assessment of the oxidation states, it follows that each Al atom of the covalent skeleton generates a negative charge. This charge is due to ionic bonds with cations such. B. Ag + balanced. The combination of the Al and Si tetrahedra leads to a spatially three-dimensional structure.
  • From tetrahedra can form a variety of structures, which explains the large number of different zeolites.
  • sodalite cage is formed.
  • One oxygen atom is located near the lines drawn between the atoms.
  • This illustration shows only three bonding directions of the Al and Si tetrahedra.
  • the fourth direction allows linking with other sodalite cages.
  • a new cage is formed in the center, called an alpha cage, with eight linked unit cells.
  • an alpha cage When many unit cells line up, a microscopic cube-shaped crystal forms.
  • Each crystal is a single giant multi-anion. The charge of the multi-anion is balanced by an ionic bond to cations. In an anhydrous zeolite, the cations occupy fairly tight coordination sites near the Si n Al n O 2n rings.
  • An ion exchange with Ag + makes it easy to store silver ions in the zeolite. Silver is very preferred. When used as an additive in surface coatings, low-dose silver is released. Silver ions have biocidal properties.
  • the water in zeolite A for example, is found in the sodalite and alpha cages. They are almost freely movable, but interact strongly with the cations and the anionic zeolite lattice. Therefore, the vapor pressure of the water in the zeolite is significantly lower than the vapor pressure of free Water.
  • the water can be removed by heating from the zeolite without altering or destroying the lattice structure. Upon heating the zeolite, it appears as if the solid would boil. It gaseous water flows from the solid and whirls up the crystals.
  • the alpha cage and the sodalite cage have enough free internal volume and sufficiently large ring openings (also called pores or channels) to receive or release water molecules.
  • Ion exchange with Ag + makes it easy to store silver ions in the zeolite. Silver is very preferred. When used as an additive in surface coatings, low-dose silver is released.
  • Metal ions exert the antibacterial effect due to the release of electrically positively charged (+) particles based, the so-called ions. In a very natural way, bacteria and germs, fungi and microorganisms are killed by blocking energy production.
  • the active ingredients used are metals and / or their inorganic or organic compounds, such as e.g. Silver, silver complexes, hydroxyapatite, encapsulated nanosilver particles, copper and their complexes used. These can be organic and inorganic compounds.
  • Silver ions e.g. have a bactericidal and fungicidal effect above a concentration of 0.1 ppm. If silver ions enter the cell interior of microorganisms, they block the enzymes of the respiratory chain, destabilize the cell membrane and disrupt cell division. Thanks to this mechanism of action, bacteria can not develop resistance to silver. As with almost all chemical or biochemical reactions, the smaller the silver particles, the larger the reactive surface, the greater the bactericidal effect.
  • the water anchored firmly in the polymer matrix ensures a long-term effect of the charge carriers.

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Abstract

Die Erfindungsaufgabe, ein Verfahren für die Herstellung eines lösungsmittelfreien Beschichtungsstoff und einen lösungsmittelfreien Beschichtungsstoff auf der Basis eines mit einem Isocyanat vernetzbaren Polymerisationsproduktes von dem eine antimikrobielle Wirkung ausgeht zu entwickeln, wurde dadurch gelöst, dass im einem Ansatzbehälter Amino/hydoxylgruppen-funktionelles Bindemittel vorgelegt werden, diesem Ansatz anschließend die Pigmente, Füllstoffe und Additive zugegeben und gemischt werden, anschließend diesem Ansatz zur Installation von miniaturisierten Wasserdepots ein Zusatzstoff in Form von Alkali-oder Erdalkali-Alumosilicaten mit der allgemeinen Formel M2/O2-Al2O3-xSiO2-yH2O eingearbeitet werden, die in diesem System mittels Energieeintrag ohne Änderung der Kristallstruktur homogenisiert werden und damit als komplexes Anion von in diesem System ausgebildeten Ionenspendern, bestehend aus durch Energieeintrag erzeugten Nanopartikeln von Halbmetallen und/oder deren organischen und anorganischen Verbindungen, wirken.

Description

Antimikrobieller Beschichtungsstoff auf der Basis eines amino- oder hydroxylgruppenfunktionellen Reaktionspartners für Isocyanate
Die vorliegende Erfindung betrifft einen lösungsmittelfreien lichtechten, mit dem Beschichtungsobjekt schrumpfungskonformen und stoff-, form und kraftschlüssigen Beschichtungs- stoff auf der Basis eines mit Isocyanat vernetzbaren amino- oder hydoxylgruppenfunktionellen und/oder von seinen Derivaten ableitbaren Reaktionspartners als Bindemittel und/oder anderen Reaktionsharzen, die mit Primärteilchen im Sinne der Nanotechnologie zum Aufbau eines Bioziddepots in der Matrix ausgerüstet sind .
Nach der DE 19 9*10 492 A 1 sind ein lösungsmittelfreier Beschichtungsstoff auf der Basis eines reaktiven Polyurethans und einer neuen Polyurethandispersion, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen auf gegebenenfalls grundierten Substraten bekannt. Hiernach wurde ein neu gefundenes Polyurethan offenbart, welches herstellbar ist, indem man - mindestens einen Polyester und/oder mindestens ein Polyether, welche beiden Ausgangsstoffe mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähige funktionelle Gruppen aufweisen;
mindestens ein Polyol und/oder mindestens ein Polyamin und/oder mindestens ein Alkanolamin mindestens eine Verbindung mit mindestens einer zur Anionenbildung befähigten funktionellen Gruppe und mindestens einer, insbesondere zwei, mit Isocyanaten reaktionsfähigen Gruppen; mindestens ein Polyisocyanat und/oder mindestens ein Polyisocyantaddukt; - mindestens ein Blockierungsmittel für Isocyanatgruppen, welche bei einer bestimmten Reaktionstemperatur von den von ihnen blockierten Isocyanatgruppen wieder abgespaltet oder in Gegenwart der Vernetzungsmittel über eine Austauschreaktion wieder freigesetzt werden; sowie mindestens ein Neutralisationsmittel für die anionische Stabilisierung im wäßrigen Medium, welche anorganische und/oder organische Basen enthalten oder hieraus bestehen; miteinander umgesetzt werden.
5 Nachteilig wirkt sich bei diesem vorgeschlagenen Beschich- tungsstoff aus, d'ass er als lösemittelhaltig beschrieben wird und für die Trocknung 50 bis 1550C benötigt werden (Trockenzeit 20 Minuten bei 155°C und 42 μm Schichtdicke) . Der Fest- stoffgehalt wird mit maximal 55 Gew.- % angegeben. Daher ist
10 dieser Beschichtungsstoff für das (IMC) In-Mould-Coating-Ver- fahren nicht geeignet.
Nach der US 2003/0004265 Al und auf dieser basierenden US 15 2003/0105220 Al ist ein Beschichtungsmittel auf Basis von Polyurea, das ein Polyesterprodukt enthält, zur Oberflächen- Beschichtung (Top-Coat) für den Einsatz auf einem Schichtträger, bekannt. Dieses Anstrichmittel auf der Basis von Polyurea enthält zwei reaktive Bestandteile, und zwar als erste 0 Komponente ein Isocyanat und als zweite Komponente ein niedrig viskoses aminofunktionelles Harz.
Dieses bekannte oberflächenverschließende Anstrichmittel auf 25 der Basis von Polyurea ist beschreibungsgemäß ausschließlich als ein auf Oberflächen auftragbares Beschichtungssystem (Top -Coat) einsetzbar. Die Ursache hierfür liegt in der bezweckten, die Oberflächenhaftung begründenden Zusammensetzung - A -
dieses Beschichtungssystems auf frei zugängigen Oberflächen von bereits gestalteten Formkörpern nach deren Formgebung. Weiterhin ist dieses Beschichtungssystem nicht lösungsmittelfrei. Nachteilig wirkt sich aus, dass eine mit diesem System beschichtete Oberfläche wegen der stofflichen Zusammensetzung nicht ohne Vorbehandlung überlackiert werden kann.
In der WO 002006133754 Al wird ein Verfahren zur Herstellung einer antimikrobielle Wirkstoffe freisetzenden Schicht auf einer technischen Oberfläche beschrieben. Das darin offenbarte Verfahren umfasst drei Verfahrensschritte:
a) Herstellen einer Lösung aus Polyvinylacetat, einem Konservierungsmittel und einem Lösungsmittel, b) Aufbringen der Lösung auf die technische Oberfläche, und c) Trocknen der auf die technische Oberfläche aufgebrachten Lösung unter Ausbildung der Schicht.
Das Verfahren zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass vorzugsweise als Konservierungsmittel Benzoesäure, Sorbinsäure, Natamycin, Bacteriocine, Pflanzenextrakte oder deren Gemische und als Lösungsmittel ein Ethanol-Wasser Gemisch, Ethylacetat oder Aceton verwendet werden.
Auch zu diesem, den Stand der Technik bestimmenden Verfahren ist zu bemerken, dass die eingesetzten Stoffe auf einem lö- sungsmittelhaltigen System basieren. Die Wirkstoffe sind organischer Natur und werden auf einer bestehenden Oberfläche eines Formkörpers aufgebracht, um dort die entsprechende Wir- kung aus der beschichteten Oberfläche zu erzielen.
Weiterhin ist nach der DE 10 2007 008 670 Al die Verwendung von die Viskosität steuerenden Carbonnanotubes in Bindemittel- Systemen und lösungsmittelfreien Beschichtungssystemen mit Carbonnanotubes auf der Basis funktioneller Reaktionspartner für In-Mould-Coating (IMC) und Top-Coating sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben bekannt. Nach dieser Lehre ist es möglich, an den Grenzschichten zwischen Beschichtungsstoff und Formteil eine die Grenzschichtflächen übergreifende Verbindung herzustellen. Eine antibakterielle Wirkung ist nicht vorgesehen.
Allen bisherig bekannten Systemen ist gemeinsam, dass die antimikrobielle Wirkung entweder grundsätzlich nur an der Oberfläche erzeugt wird und nicht aus dem Beschichtungsstoff heraus dauerhaft auf der Oberfläche des Beschichtungskörpers emittiert wird oder, obgleich eine gute Haftung des Be- Schichtungsstoffes auf der Oberfläche des Beschichtungskörpers wegen der Grenzflächenschicht übergreifenden Verbindung, keine antibakterielle Wirkung vorgesehen ist. Ziel dieser Erfindung ist es, einen lösungsmittelfreien und lichtbeständigen Beschichtungsstoff auf der Basis eines härtbaren Polymerisationsproduktes für die industrielle Verarbeitung auf metallischen und nichtmetallischen Basissubstraten für einen Einsatz im von bakterellen Keimen hochbelasteten Bereich als keimreduzierenden Beschichtungsstoff sowohl für Topcoat als auch für In-Mould-Coat bereitzustellen, der während der Verarbeitung keine flüchtigen organischen Substanzen in Form von Lösemitteln freisetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen lösungs¬ mittelfreien und lichtbeständigen Beschichtungsstoff auf der Basis eines härtbaren Polymerisationsproduktes auf Amin- oder Hydroxylbasis, das mit einem Isocyanat vernetzbar ist und zur Steuerung der Viskosität im aus künstlichen Harzen bestehenden Bindemitteln hydroxyle und/oder aminofunktionelle Reaktionspartner für Isocyanate und im Bindemittel eingearbeitete Carbonnanotubes einsetzt, das gleichzeitig eine antimikro- bielle Wirkung entfaltet und ein Verfahren zur Herstellung, zu entwickeln.
Diese Aufgabe wurde mit der im unabhängigen Anspruch offenbarten Lehre gelöst. Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der zugehörigen Zeichnung wird das Wirkprinzip gezeigt:
Herstellungsbeispiel
Im Ansatzbehälter werden bis zu 35% Amino- und/oder hydoxyl- gruppenfunktionelles Bindemittel vorgelegt. Diesem Ansatz werden die Pigmente, Füllstoffe und Additive zugegeben und gemischt. Anschließend werden miniaturisierte Wasserdepots in diesem System installiert. In einem Masterbatch, bestehend aus Bindemittel mit Halbmetallanteilen werden parallel die metal- lischen Ionenspender, in Form von Halbmetallanteilen oder organische bzw. Anorganische Verbindungen der Halbmetalle eingebracht. Durch einen geeigneten Energieeintrag in dieses System werden im Top-Down-Prozess (z.B. Rührwerksmühle, Walzenstuhl, Ultraschallgeber) die entsprechenden Primär- teilchen erzeugt.
Anschließend wird das System mit einem prozentualen Anteil des Masterbatches vermischt. Danach werden die restlichen Binde- mittelkomponenten zur 100 % - der Basis zugegeben und homogenisiert. In Abhängigkeit von den physikalischen und chemischen Eigenschaften der eingesetzten Pigmente, Füllstoffe und bestehenden Additive sind die notwendigen Temperaturparameter zu beachten.
Unter gleicher Vorgabe können durch Zugaben von anderen Ionen- Spendern weitere antimikrobielle Eigenschaften erzeugt werden.
Auf der Basis der aminofunktionellen Reaktionspartner für Isocyanate wurde ein Beschichtungsstoff entwickelt, der eine starke antimikrobielle Wirkung aufweist. Dem Wirkungsmechanismus liegt zu Grunde, dass innerhalb einer Polymermatrix Ionen erzeugt werden. Für das Erzeugen von Ionen sind Ladungsträger erforderlich, die sich frei im Molekulargitter bewegen können. Durch den Einsatz von Zeolithen wird im Polymerverbund eine große Menge von Wasser gespeichert. Z.B. Zeolith A hat eine Gerüststruktur aus AlO4- und SiO4- Tetraedern. Sie bilden ein kovalentes Gitter mit Hohlräumen, die in der Regel Wasser enthalten. Dieses Gitter ist ein riesiges Anion. Daher enthalten die Hohlräume entsprechend viele Kationen, -die im inneren Wasser gelöst oder an den inneren Wänden koordiniert sind.
Die Gerüststruktur besteht aus AlO4- und SiO4-Tetraedern in dem Verhältnis 1:1. Dabei sind im Wechsel Aluminium- und Silicium-Atome untereinander durch Sauerstoffatome verbunden. Da sich die Tetraeder an jeder Knüpfungsstelle ein Sauerstoffatom teilen, fallen auf jedes Al- und Si-Atom je 2 Sauer- stoffatome . Aus einer Bilanz der Oxidationsstufen ergibt sich, dass jedes AI-Atom des kovalenten Gerüstes eine negative Ladung erzeugt. Diese Ladung wird durch ionische Bindungen mit Kationen wie z. B. Ag+ ausgeglichen. Die Verknüpfung der Al- und Si-Tetraeder führt zu einer räumlich dreidimensionalen Struktur.
Aus Tetraedern lassen sich eine Vielzahl Strukturen bilden, was die große Anzahl verschiedener Zeolithe erklärt.
Im Beispiel Zeolith A wird der sogenannte Sodalithkäfig gebildet.
Je ein Sauerstoffatom befindet sich in der Nähe der zwischen den Atomen gezeichneten Linien. Diese Darstellung zeigt nur drei Bindungsrichtungen der Al- und Si-Tetraeder. Die vierte Richtung erlaubt eine Verknüpfung mit weiteren Sodalith-kä- figen. Bei dieser Verknüpfung der Sodalithkäfige wird im Zentrum ein neuer Käfig gebildet, der Alpha-Käfig genannt wird und acht verknüpfte Einheitszellen aufweist. Reihen sich viele Einheitszellen aneinander, bildet sich ein mikroskopisch großer, würfelförmiger Kristall. Jeder Kristall ist ein einziges riesiges Multi-Anion. Die Ladung des Multi-Anions wird durch eine ionische Bindung zu Kationen ausgeglichen. In einem wasserfreien Zeolith nehmen die Kationen recht feste Koordinationsplätze in der Nähe der Sin Aln O2n -Ringe ein.
Enthält Zeolith Wasser, sind die Kationen sehr beweglich. Sie sind im Wasser (fast) gelöst und somit gegen andere Kationen austauschbar. Diese Eigenschaft ist entscheidend für die antimikrobielle Wirkung.
Selektivität beim Ionenaustausch:
Ag+ > Na+ > K+ > NH4 + > Li+ > Ba2+ > Ca2+ > Cd2+ > Mg2+
Durch einen Ionentausch mit Ag+ lassen sich leicht Silberionen in den Zeolith einlagern. Silber wird sehr bevorzugt eingefügt. Bei der Verwendung als Zusatzstoff in Oberflächen- beschichtungen wird Silber in niedriger Dosierung freigesetzt. Silber-Ionen haben biozidische Eigenschaften.
Das Wasser z.B. im Zeolith A befindet sich in den Sodalith- und den alpha-Käfigen. Sie sind fast frei beweglich, Wechselwirken aber stark mit den Kationen und dem anionischen Zeolith-Gitter . Daher ist der Dampfdruck des Wassers im Zeolith deutlich niedriger, als der Dampfdruck von freiem Wasser. Das Wasser kann durch Erhitzen aus dem Zeolith entfernt werden, ohne die Gitterstruktur zu verändern oder zu zerstören. Beim Erhitzen des Zeolithen scheint es, als wenn der Feststoff kochen würde. Dabei strömt gasförmiges Wasser aus dem Feststoff und wirbelt die Kristalle auf.
Der Alpha-Käfig und der Sodalith-Käfig haben genug freies Innenvolumen und ausreichend große Ringöffnungen (auch Poren oder Kanäle genannt) um Wassermoleküle aufzunehmen oder abzugeben.
Durch Ionentausch mit Ag+ lassen sich leicht Silberionen in den Zeolith einlagern. Silber wird sehr bevorzugt eingefügt. Bei der Verwendung als Zusatzstoff in Oberflächenbeschich- tungen wird Silber in niedriger Dosierung freigesetzt.
Bei einem Zusatz von Metallen oder deren Verbindungen gehen diese in Lösung, können die Ladungsträger sich austauschen und werden damit zu Ionen, die sich um den jeweiligen Atomkern bewegen. Diese Ionen ihrerseits greifen die biologischen Zellstrukturen an.
Metallionen entfalten die antibakterielle Wirkung, die auf der Freisetzung von elektrisch positiv geladenen (+) Teilchen beruht, den sogenannten Ionen. Auf ganz natürliche Weise werden Bakterien und Keime, Pilze und Mikroorganismen durch Blockierung der Energieerzeugung abgetötet.
In dem antimikrobiellen Beschichtungsstoff auf der Basis eines amino- oder hydroxylgruppenfunktionellen Reaktionspartners für Isocyanate (PANADUR System) sind als Wirkstoff Metalle und/oder deren anorganische bzw. organische Verbin- düngen, wie z.B. Silber, Silberkomplexe, Hydroxylapatit , gekapselte Nanosilberpartikel, Kupfer und deren Komplexe eingesetzt. Die können organische und anorganische Verbindungen sein.
Silberionen z.B. haben ab einer Konzentration von 0,1 ppm eine bakterizide und fungizide Wirkung. Gelangen Silberionen ins Zellinnere von Mikroorganismen, blockieren sie dort die Enzyme der Atmungskette, destabilisieren die Zellmembran und stören die Zellteilung. Dank dieses Wirkungsmechanismus können Bakterien keine Resistenz gegen Silber ausbilden. Wie bei nahezu allen chemischen oder biochemischen Reaktionen gilt hier: Je kleiner die Silberpartikel, desto größer die reaktive Oberfläche, desto größer die bakterizide Wirkung.
Durch das fest in der Polymermatrix verankerte Wasser ist eine Langzeitwirkung der Ladungsträger gesichert.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung eines lösungsmittelfreien, antimikrobiell wirkenden Beschichtungs- stoffes auf der Basis eines amino- und/oder hydoxyl- gruppenfunktionellen Reaktionspartners für Isocyanate, dadurch gekennzeichnet, dass im einem Ansatzbehälter Amino/hydoxylgruppenfunktionelles Bindemittel vorgelegt werden, diesem Ansatz anschließend Pigmente, Füllstoffe und Additive zugegeben und gemischt werden, anschließend diesem Ansatz zur Installation von miniaturisierten Wasserdepots ein Zusatz in Form von Alkali- oder Erdalkali-Alumosilicaten mit der allgemeinen Formel M2ZO2-Al2O3 . XSiO2 . yH2O eingearbeitet werden, die in diesem System mittels Energieeintrag ohne Änderung der Kristallstruktur homogenisiert werden und damit als komplexes Anion von in diesem System ausgebildeten Ionenspendern, bestehend aus durch Energieeintrag erzeugten Nanopartikeln von Halbmetallen und/oder deren organischen und anorganischen Verbindungen, wirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als miniaturisiertes Wasserdepot anorganische und organische wasseradsorbierende Substanzen, wie Zeolithe, CaSO4 (Calciumsulfat) , Superabsorber eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch den Energieeintrag ein Ionenaustausch von Kationen in das Kristallgitter des Wasserdepots bewirkt wird und somit ein Biozid-Depot entsteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeintrag in dieses System im Top-Down- Prozess (z.B. Rührwerksmühle, Walzenstuhl, Ultraschallgeber) erfolgt und die entsprechenden Primärteilchen mit antibakterieller Wirkung dabei erzeugt werden.
5. Lösungsmittelfreier Beschichtungsstoff mit antimikro- bieller Wirkung auf der Basis eines amino- und/oder hydroxylgruppenfunktionellen Reaktionspartners für Isocyanate, dadurch gekennzeichnet, dass der lösungsmittelfreie Beschichtungsstoff aus zwei reaktiven Komponenten gebildet ist, wobei die Komponente A aus einem aliphatischen Isocyanat und/oder dessen Abmischungen und die Komponente B aus einem Anteil von 50 bis 90 % mit der Komponente A vernetzbaren Bindemittels auf der Basis eines amino- und/oder hydroxylfunktionellen Reaktionspartners und/oder deren Abmischungen bestehen, wobei die Komponente B einen Anteil von 10"3 bis 40% von Nanopar- tikeln von Halbmetallen und/oder deren organischen und anorganischen Verbindungen Füllstoffen in Form von Primärteilchen in der Größe von 1 bis 100 nm, 0 bis 7 % Stabilisatoren und 0 bis 3 % Hilfsstoffe enthält und der Energieeintrag mittels Ultraschall und/oder Waizenstuhl im Leistungsbereich von 500 W/s bis 4000 W/s erfolgt.
6. Lösungsmittelfreier Beschichtungsstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsstoff einen im Zusammenwirken mit den Nanopartikeln aus Metallen und/oder deren organischen bzw. anorganischen Verbindungen wir kungsverstär kend als Köder für Mikroorganismen in Erscheinung tretenden Zuschlagsstoff von Nanopartikeln aus Hydroxylapatit (Knochenasche) enthält .
7. Lösungsmittelfreier Beschichtungsstoff nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Beschichtungsstoff zur Erzielung einer antimikrobiellen Wirkung Metalle und/oder deren organische bzw. anorganische Verbindungen eingesetzt sind.
Lösungsmittelfreier Beschichtungsstoff nach Anspruch 5 bis 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Beschichtungsstoff zum Zweck der Ionenbildung innerhalb der Stoffmatrix als sogenannte Wasserfänger oder Trockner bezeichnete miniaturisierte Wasserdepots im Ansatz eingesetzt sind.
9. Lösungsmittelfreier Beschichtungsstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsstoff ein eingemischter, der Unterstützung der Verarbeitbarkeit des Beschichtungsstoffes dienender und als Hilfsstoff zur Entlüftung und Entschäumung bekannter chemischer Zuschlagsstoff mit einer Affinität zu Gasen und/oder ein das Haftvermögen an einer Formwandung minderndes internes oder externes Trennmittel und/oder mit einem thixotropen Einfluss und/oder mit einem den Feuchtigkeitsgehalt mindernden Charakter bewirkender Zuschlagsstoff in der reaktiven Komponente B vorgesehen ist.
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