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

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DE10341445A1
DE10341445A1 DE2003141445 DE10341445A DE10341445A1 DE 10341445 A1 DE10341445 A1 DE 10341445A1 DE 2003141445 DE2003141445 DE 2003141445 DE 10341445 A DE10341445 A DE 10341445A DE 10341445 A1 DE10341445 A1 DE 10341445A1
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silver nanoparticles
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Juergen Luft
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Luft, Jürgen
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; MISCELLANEOUS COMPOSITIONS; MISCELLANEOUS APPLICATIONS OF MATERIALS
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/14Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides

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 invention relates to an antimicrobial coating, whose effect is based on the incorporation of nano-silver particles and which can be applied in one operation together with a necessary reasons of corrosion protection anti-fingerprint coating directly after the galvanizing on steel sheets.
  • Feuerverzinkte (andere Bezeichnungen: sendzimierverzinkt, HDG) oder legierungsverzinkte Stahlbleche bedürfen einer Passivierung, die die Oberfläche vor Korrosionseinflüssen und Oberflächenverfärbungen schützt. Hot-dip galvanized (other names: hot galvanized, HDG) or alloy galvanized steel sheets require passivation, which protects the surface from corrosion influences and surface discoloration. Dies erfolgt nach dem heutigen Stand der Technik vielfach mittels Chromatierung (schädliches Chrom VI !) oder auch schon durch Antifingerprint-Beschichtungen. This is done according to the state of the art in many cases by means of chromate (chromium VI harmful!) Or even by anti-fingerprint coatings.
  • Die feuerverzinkten oder legierungsverzinkten Stahlbleche kommen in verschiedenen Bereichen zur Anwendung (zB 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 different areas and the application (for example in air conditioning and ventilation installations, household appliances, cooling and storage, insulation, covers), which may form deposits or contaminants under the action of moisture a mold fungi, bacteria or microorganisms formation trigger.
  • Diese können durch intensive Reinigung mit Chemikalien oder durch zusätzliche Aufbringung von Schutzmechanismen gehemmt werden. This may be inhibited by intensive cleaning with chemicals or by additional application of safeguards.
  • 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. The object of the invention is applied directly in the manufacturing process of the steel sheet a antimicrobial coating that acts permanently against the formation of mold fungi, bacteria or microorganisms.
  • Diese Aufgabe wird mit einer mit Silber-Nanopartikeln beladenen Beschichtung durch die Aufbringung in vorhandenen In-Line Produktionsverfahren gelöst. This object is achieved with a silver-loaded nanoparticles coating by the application in existing in-line production processes.
  • Die Verwendung dieser Beschichtung weist folgende Vorteile auf: The use of this coating has the following advantages:
    • • Dauerhafte, antimikrobielle Schutzwirkung • Durable, anti-microbial protection
    • • Gesundheitliche Unbedenklichkeit von Silber ist erwiesen durch Einsatz zB in der Medizintechnik • Health safety of silver has been proven by using, for example, in medical technology
    • • Die weitreichenden antimikrobiellen Eigenschaften von Silber sind allgemein bekannt • The wide-ranging antimicrobial properties of silver are well known
    • • Kontrollierte Wirkstoffabgabe • Controlled release
    • • Entfall zusätzlicher Beschichtungs- oder Nachbehandlungsvorgänge • Elimination of additional coating or post-treatment processes
    • • Wegfall des chromathaltigen Oberflächenschutzes • elimination of chromate surface protection
    • • Reduzierung des Einsatzes von Chemikalien • reducing the use of chemicals
    • • Fertigungstechnische Vereinfachung in der Blechverarbeitung • Manufacturing Technical simplification in sheet metal processing
    • • Kostengünstiger Einsatz vorhandener Herstellungsprozesse • 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 was incorporated into the silver nanoparticles.
  • Diese Beschichtung kann im Roll-Coater-Verfahren in bereits bestehenden Fertigungsabläufen (Coil-Coating) eingesetzt werden. This coating can be used in roll-coater method in existing manufacturing processes (Coil Coating). Bei Aufbringung der Beschichtung direkt nach dem Verzinken, also In-Line, sind keine Vorbehandlungsschritte notwendig. In applying the coating directly after galvanizing, so in-line, no pretreatment steps are necessary.
  • 1 1 zeigt den Schichtaufbau: shows the layer structure:
    Pos.1 Anti-Finger-Print-Beschichtung mit antimikrobiell wirksamen Nano-Silber Pos.1 anti-fingerprint coating with antimicrobial nanosilver
    Pos.2 Stahlblech Pos.2 steel
    Pos.3 Feuer- oder Legierungsverzinkung Pos.3 fire or Legierungsverzinkung
  • Eine Nachbehandlung ist nicht notwendig. A post-treatment is not necessary. Die mechanische Weiterverarbeitungsmöglichkeit der Bleche ist nicht eingeschränkt bzw. kann sogar begünstigt werden; The mechanical finishing ability of the sheets is not limited, or may even be favored; für die antimikrobielle Wirkungsentfaltung ist keine geschlossene Beschichtungsoberfläche notwendig. for the antimicrobial action unfolding not a closed surface coating is necessary.
  • Die antimikrobielle Wirkung entsteht mit Abgabe von Ionen durch die Silber-Nanopartikel und setzt immer dann ein wenn Feuchtigkeit auftritt. The antimicrobial effect occurs with release of ions through the silver nanoparticles and always uses when moisture occurs. 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 function is thus only activated when the conditions for the formation and growth of mold, bacteria or microorganisms are present.
  • Als alternatives Beschichtungsgrundmaterial können, unter Anpassung des Aufbringverfahrens, sowohl flüssige Lacksysteme oder Trockenlacke (Pulver) dienen, in die die Silber-Nanopartikel eingebetet werden. As an alternative coating base material both liquid coating systems or dry coatings can, under the adjustment of the application method, (powder) are used in which the silver nanoparticles are eingebetet.
  • 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 paint systems, acrylic, synthetic, polyurethane, polyester, PVC, reactive polymer systems, fluoroplastics, and based on these materials coatings.
  • Die Silber-Nanopartikel können in verschiedenen Zustandsformen, zB nanoporös (Pulver), nanodispers, nanopolymer, eingelagert werden. The silver nanoparticles may be in different physical states, eg nanoporous (powder), nanodispersed, nano polymer, can be stored.
  • Zur Verbesserung der Verarbeitungs- bzw. Anwendungseigenschaften können zB 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 such as additives can to prevent sedimentation, to improve the slip and formability, antifoams, against frost Sensitivity (at storage) are added.
  • Die Beschichtung kann durch Farbbeimengungen verändert werden zur optischen Unterscheidung. The coating may be changed by color additives to the optical distinction.
  • Neben der Aufbringung im Coil-Coatingverfahren ist die Aufbringung auf Einzelbleche oder auf Bauteile möglich. In addition to raising the coil coating process the application on individual plates or components is possible.
  • Es können andere Aufbringungsverfahren wie zB Spritz- oder Tauchtechniken angewandt werden. It can be applied other application methods such as spraying or dipping techniques.
  • Insbesondere ist auch eine einseitige antimikrobielle Beschichtung ausführbar. In particular, a one-sided antimicrobial coating is executable.
  • 2 2 zeigt den Schichtaufbau: shows the layer structure:
    Pos.1 Anti-Finger-Print-Beschichtung mit antimikrobiell wirksamen Nano-Silber Pos.1 anti-fingerprint coating with antimicrobial nanosilver
    Pos.2 Stahlblech Pos.2 steel
    Pos.3 Feuer- oder Legierungsverzinkung Pos.3 fire or Legierungsverzinkung
    Pos.4 Anti-Finger-Print-Beschichtung ohne antimikrobiellen Wirkstoff Pos.4 anti-fingerprint coating without antimicrobial agent
  • Die Aufbringung auf andere Materialen wie zB die Metalle Edelstahl, Aluminium und andere Nichteisenmetalle ist ebenso möglich. Application to other materials such as metals, stainless steel, aluminum and other nonferrous metals is also possible.
  • 3 3 zeigt den Schichtaufbau: shows the layer structure:
    Pos.1 Anti-Finger-Print-Beschichtung mit antimikrobiell wirksamen Nano-Silber Pos.1 anti-fingerprint coating with antimicrobial nanosilver
    Pos.2 Edelstahl oder Nichteisenmetalle Pos.2 stainless steel or non-ferrous metals

Claims (8)

  1. 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 containing silver nanoparticles.
  2. 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 in that the coating in the coil coating process in-line with roll coaters can be applied.
  3. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Silber-Nanopartikel handelt, die unter Feuchtigkeitseinwirkung Ionen abgeben. Coating according to claim 1, characterized in that it is silver nanoparticles that emit ions on exposure to moisture.
  4. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine wasserverdünnbare Beschichtungsbasis handelt. Coating according to claim 1, characterized in that it is a water-dilutable coating base.
  5. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine chromatfreie Beschichtungsbasis handelt. Coating according to claim 1, characterized in that it is a chromate coating base.
  6. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine organische Beschichtungsbasis handelt. Coating according to claim 1, characterized in that it is an organic coating base.
  7. Beschichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine polymerhaltige Beschichtungsbasis handelt. Coating according to claim 1, characterized in that it is a polymer-containing coating base.
  8. 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 in that the coating in the coil coating process in-line mono- or <10 microns is applied on both sides with layer thicknesses.
DE2003141445 2003-09-09 2003-09-09 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 Withdrawn DE10341445A1 (en)

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