DE10341445A1 - Antimicrobial coating for hot galvanized or alloy galvanized sheet steel, e.g. for air conditioning or ventilation plant, domestic appliance, refrigeration or storage unit, insulation or cladding, contains silver nanoparticles - Google Patents

Antimicrobial coating for hot galvanized or alloy galvanized sheet steel, e.g. for air conditioning or ventilation plant, domestic appliance, refrigeration or storage unit, insulation or cladding, contains silver nanoparticles Download PDF

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Abstract

Antimicrobial coating for application to hot galvanized or alloy galvanized sheet steel comprises a film-forming coating containing nanoparticulate silver.

Description

Die Erfindung betrifft eine antimikrobielle Beschichtung, deren Wirkung auf der Einlagerung von Nano-Silberpartikeln beruht und die in einem Arbeitsgang zusammen mit einer aus Korrosionsschutzgründen notwendigen Antifingerprint-Beschichtung direkt nach dem Verzinkungsvorgang auf Stahlbleche aufgebracht werden kann.The The invention relates to an antimicrobial coating whose effect based on the incorporation of nano-silver particles and in one Operation together with a necessary for corrosion protection reasons Antifingerprint coating directly after galvanizing can be applied to steel sheets.

Feuerverzinkte (andere Bezeichnungen: sendzimierverzinkt, HDG) oder legierungsverzinkte Stahlbleche bedürfen einer Passivierung, die die Oberfläche vor Korrosionseinflüssen und Oberflächenverfärbungen schützt. Dies erfolgt nach dem heutigen Stand der Technik vielfach mittels Chromatierung (schädliches Chrom VI !) oder auch schon durch Antifingerprint-Beschichtungen.Hot-dip galvanized (other designations: sendzimierverzinkt, HDG) or alloy-galvanized steel sheets need a passivation that protects the surface from corrosion and surface discoloration protects. This is done according to the current state of the art often means Chromating (harmful Chrome VI!) Or even with anti-fingerprint coatings.

Die feuerverzinkten oder legierungsverzinkten Stahlbleche kommen in verschiedenen Bereichen zur Anwendung (z.B. in Klima- und Lüftungsanlagen, Haushaltsgeräten, Kühl- und Lagereinrichtungen, Isolierungen, Verkleidungen), wo sich Ablagerungen bzw. Verschmutzungen bilden können die unter Feuchtigkeitseinwirkung eine Schimmelpilz-, Bakterien- oder Mikroorganismen-Bildung auslösen.The Hot-dip galvanized or alloy-galvanized steel sheets come in various areas (for example in air conditioning and ventilation systems, Household appliances, Cold and Storage facilities, insulation, cladding), where deposits or soiling can form which, under the influence of moisture, is a mold, bacterial or cause microorganism formation.

Diese können durch intensive Reinigung mit Chemikalien oder durch zusätzliche Aufbringung von Schutzmechanismen gehemmt werden.These can by intensive cleaning with chemicals or by additional Application of protective mechanisms are inhibited.

Aufgabe der Erfindung ist es, direkt in dem Herstellprozess des Stahlbleches eine antimikrobiell wirkende Beschichtung aufzubringen, die dauerhaft gegen die Bildung von Schimmelpilz-, Bakterien- oder Mikroorganismen wirkt.task The invention is directly in the manufacturing process of the steel sheet to apply an antimicrobial coating that is permanently resistant to the formation of mold, bacteria or microorganisms acts.

Diese Aufgabe wird mit einer mit Silber-Nanopartikeln beladenen Beschichtung durch die Aufbringung in vorhandenen In-Line Produktionsverfahren gelöst.These Task is with a loaded with silver nanoparticles coating by application in existing in-line production processes solved.

Die Verwendung dieser Beschichtung weist folgende Vorteile auf:

  • • Dauerhafte, antimikrobielle Schutzwirkung
  • • Gesundheitliche Unbedenklichkeit von Silber ist erwiesen durch Einsatz z.B. in der Medizintechnik
  • • Die weitreichenden antimikrobiellen Eigenschaften von Silber sind allgemein bekannt
  • • Kontrollierte Wirkstoffabgabe
  • • Entfall zusätzlicher Beschichtungs- oder Nachbehandlungsvorgänge
  • • Wegfall des chromathaltigen Oberflächenschutzes
  • • Reduzierung des Einsatzes von Chemikalien
  • • Fertigungstechnische Vereinfachung in der Blechverarbeitung
  • • Kostengünstiger Einsatz vorhandener Herstellungsprozesse
The use of this coating has the following advantages:
  • • Lasting, antimicrobial protective effect
  • • Health safety of silver has been proven by use eg in medical technology
  • • The extensive antimicrobial properties of silver are well known
  • • Controlled drug delivery
  • • Elimination of additional coating or post-treatment operations
  • • Elimination of the chromate-containing surface protection
  • • Reduce the use of chemicals
  • • Production-related simplification in sheet metal processing
  • • Cost effective use of existing manufacturing processes

Die Beschichtung besteht aus einer wasserverdünnbaren, chromatfreien, polymerhaltigen organischen Lösung, in die nanopartikuläres Silber eingelagert wurde.The Coating consists of a water-dilutable, chromate-free, polymer-containing organic solution, into the nanoparticulate Silver was stored.

Diese Beschichtung kann im Roll-Coater-Verfahren in bereits bestehenden Fertigungsabläufen (Coil-Coating) eingesetzt werden. Bei Aufbringung der Beschichtung direkt nach dem Verzinken, also In-Line, sind keine Vorbehandlungsschritte notwendig.These Coating can be done in roll coater method already existing production processes (Coil coating) can be used. When applying the coating directly after galvanizing, ie in-line, are not pretreatment steps necessary.

1 zeigt den Schichtaufbau:
Pos.1 Anti-Finger-Print-Beschichtung mit antimikrobiell wirksamen Nano-Silber
Pos.2 Stahlblech
Pos.3 Feuer- oder Legierungsverzinkung 1 shows the layer structure:
Pos.1 Anti-fingerprint coating with antimicrobial nano-silver
Pos.2 steel sheet
Pos.3 Fire or alloy galvanizing

Eine Nachbehandlung ist nicht notwendig. Die mechanische Weiterverarbeitungsmöglichkeit der Bleche ist nicht eingeschränkt bzw. kann sogar begünstigt werden; für die antimikrobielle Wirkungsentfaltung ist keine geschlossene Beschichtungsoberfläche notwendig.A Aftercare is not necessary. The mechanical further processing possibility of Sheets is not restricted or even favors become; For the antimicrobial effect development is not a closed coating surface necessary.

Die antimikrobielle Wirkung entsteht mit Abgabe von Ionen durch die Silber-Nanopartikel und setzt immer dann ein wenn Feuchtigkeit auftritt. Die Funktion wird also immer nur dann aktiviert, wenn auch die Voraussetzungen für die Bildung und das Wachstum von Schimmelpilzen, Bakterien oder Mikroorganismen vorhanden sind.The antimicrobial effect arises with release of ions through the Silver nanoparticles and is always used when moisture occurs. The function is therefore always activated only if the requirements for the Formation and growth of molds, bacteria or microorganisms available.

Als alternatives Beschichtungsgrundmaterial können, unter Anpassung des Aufbringverfahrens, sowohl flüssige Lacksysteme oder Trockenlacke (Pulver) dienen, in die die Silber-Nanopartikel eingebetet werden.When alternative coating base material may, while adapting the application method, both liquid Lacquer systems or dry lacquers (powders) are used in which the silver nanoparticles be embedded.

Beispiele sind 2- oder Mehrkomponenten Lacksysteme, Acryl-, Kunstharz-, Polyurethan-, Polyester-, PVC-, reaktive Polymersysteme, Fluorkunststoffe und auf diesen Materialien aufbauende Beschichtungen.Examples are 2- or multi-component coating systems, acrylic, synthetic resin, polyurethane, Polyester, pvc, reactive polymer systems, fluoroplastics and Coatings based on these materials.

Die Silber-Nanopartikel können in verschiedenen Zustandsformen, z.B. nanoporös (Pulver), nanodispers, nanopolymer, eingelagert werden.The Silver nanoparticles can in different states, e.g. nanoporous (powder), nanodisperse, nanopolymer, be stored.

Zur Verbesserung der Verarbeitungs- bzw. Anwendungseigenschaften können z.B. Additive zur Verhinderung von Sedimentation, zur Verbesserung der Gleit- und Umformeigenschaften, gegen Schaumbildung, gegen Frostempfindlichkeit (bei der Lagerung) zugesetzt werden.To improve the processing or application properties, for example, additives to prevent sedimentation, to improve the sliding and forming properties, against Foaming, against frost sensitivity (during storage) may be added.

Die Beschichtung kann durch Farbbeimengungen verändert werden zur optischen Unterscheidung.The Coating can be changed by adding color to the optical Distinction.

Neben der Aufbringung im Coil-Coatingverfahren ist die Aufbringung auf Einzelbleche oder auf Bauteile möglich.Next the application in the coil coating process is the application on Single sheets or components possible.

Es können andere Aufbringungsverfahren wie z.B. Spritz- oder Tauchtechniken angewandt werden.It can other application methods such as e.g. Spraying or dipping techniques be applied.

Insbesondere ist auch eine einseitige antimikrobielle Beschichtung ausführbar.Especially is also a unilateral antimicrobial coating executable.

2 zeigt den Schichtaufbau:
Pos.1 Anti-Finger-Print-Beschichtung mit antimikrobiell wirksamen Nano-Silber
Pos.2 Stahlblech
Pos.3 Feuer- oder Legierungsverzinkung
Pos.4 Anti-Finger-Print-Beschichtung ohne antimikrobiellen Wirkstoff 2 shows the layer structure:
Pos.1 Anti-fingerprint coating with antimicrobial nano-silver
Pos.2 steel sheet
Pos.3 Fire or alloy galvanizing
Pos.4 Anti-fingerprint coating without antimicrobial agent

Die Aufbringung auf andere Materialen wie z.B. die Metalle Edelstahl, Aluminium und andere Nichteisenmetalle ist ebenso möglich.The Application to other materials, e.g. the metals stainless steel, Aluminum and other non-ferrous metals are also possible.

3 zeigt den Schichtaufbau:
Pos.1 Anti-Finger-Print-Beschichtung mit antimikrobiell wirksamen Nano-Silber
Pos.2 Edelstahl oder Nichteisenmetalle 3 shows the layer structure:
Pos.1 Anti-fingerprint coating with antimicrobial nano-silver
Pos.2 stainless steel or non-ferrous metals

Claims (8)

Antimikrobielle Beschichtung zur Aufbringung auf feuerverzinkten oder legierungsverzinkten Stahlblechen, dadurch gekennzeichnet, dass die filmbildende Beschichtung nanopartikuläres Silber enthält.Antimicrobial coating for application to hot-dip galvanized or alloy-galvanized steel sheets, characterized in that the film-forming coating contains nanoparticulate silver. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung im Coil-Coating-Verfahren In-Line mit Roll-Coatern aufgebracht werden kann.Coating according to claim 1, characterized that the coating in the coil-coating process in-line with roll coaters can be applied. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Silber-Nanopartikel handelt, die unter Feuchtigkeitseinwirkung Ionen abgeben.Coating according to claim 1, characterized that it is silver nanoparticles that are exposed to moisture Release ions. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine wasserverdünnbare Beschichtungsbasis handelt.Coating according to claim 1, characterized that it is a water dilutable Coating base acts. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine chromatfreie Beschichtungsbasis handelt.Coating according to claim 1, characterized that it is a chromate-free coating base. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine organische Beschichtungsbasis handelt.Coating according to claim 1, characterized that it is an organic coating base. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine polymerhaltige Beschichtungsbasis handelt.Coating according to claim 1, characterized that it is a polymer-based coating base. Beschichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung im Coil-Coating-Verfahren In-Line ein- oder beidseitig mit Schichtstärken < 10 μm aufgebracht wird.Coating according to claim 2, characterized that the coating in the coil coating process in-line one or both sides applied with layer thicknesses <10 microns becomes.
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