DE202020104366U1

DE202020104366U1 - Beschichtungsverbund mit Wirkfunktion

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Publication number: DE202020104366U1
Application number: DE202020104366.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: LEHNER, INGRID, DE
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2030-07-29

Abstract

Beschichtungsverbund (10), aufbringbar auf ein Grundmaterial (12); der Beschichtungsverbund (10) aufweisend mindestens eine Beschichtungslage (14a, 14b) mit jeweils einer metallischen Wirkbeschichtungsstruktur (16) und jeweils einer die Wirkbeschichtungsstruktur (16) bindenden Bindemittelstruktur (18);
wobei der Anteil der Wirkbeschichtungsstruktur (16) der mindestens einen Beschichtungslage (14a, 14b) zwischen einschließlich neunzig Gewichtsprozent bis einschließlich achtundneunzig Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds (10) beträgt; und
wobei der Anteil der Bindemittelstruktur (18) derselben Beschichtungslage (14a, 14b) zwischen einschließlich zwei Gewichtsprozent bis einschließlich zehn Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds (10) beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Beschichtungsverbund nach Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts nach Anspruch 20. Beispielhaft und nicht limitierend kann die Vorrichtung Schutzmaske sein oder ein tragbares Schürzenelement eine.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Körperkontaktelement zum Bedienen durch ein Körperteil nach Anspruch 20. Beispielhaft und nicht limitierend kann das Körperkontaktelement ein Schalter, insbesondere ein Lichtschalter, eine Haltestange, ein Haltegriff, ein Türgriff, eine Armauflage oder ein Handlauf sein.
Hintergrund der Erfindung
Bei einer Beschichtung kann es sich um eine dünne Schicht oder eine dicke Schicht sowie um mehrere voneinander unabhängige oder in sich zusammenhängende Schichten handeln, die Unterscheidung ist nicht genau definiert und orientiert sich am Beschichtungsverfahren und Anwendungszweck. Die Beschichtungsverfahren unterscheiden sich durch die Art der Schichtaufbringung in chemische, mechanische, thermische und thermomechanische Verfahren.
Wie vorgenannt, kann die Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts eine Schutzmaske sein oder ein tragbares Schürzenelement sein. Schutzmasken werden zum Schutz des Gesichtes oder Teilen davon (Augen, Nase usw.) sowie der Atemorgane benutzt. Sie schützen üblicherweise mechanisch vor Verletzungen oder als Filtermasken oder Frischluftmasken vor Gasen, Dämpfen, Flüssigkeitsnebel, groben und lungengängig feinen Stäuben (Staubmaske) und/oder belästigenden Gerüchen. Ein besonderer Fall sind Atemschutzmasken. Eine Atemschutzmaske ist eine das Gesicht teilweise oder ganz bedeckende Schutzmaske. Sie dient dem Schutz des Trägers vor luftgängigen Schadstoffen (Atemgiften) oder Krankheitserregern. Die verschiedenen Geräte werden eingeteilt in Vollmasken sowie Halb- und Viertelmasken. Zu den Halbmasken gehören partikelfiltrierende FFP-Masken (englisch: filtering face piece, filtrierendes Gesichtsteil). Solche Atemschutzsysteme werden dort benötigt, wo verhindert werden muss, dass gesundheitsgefährdende Stoffe in die Atemwege gelangen; zum Beispiel im Rettungswesen, bei der Feuerwehr, beim Technischen Hilfswerk, bei der Brandermittlung und an Arbeitsplätzen, an welchen Atemgifte auftreten können. Die Atemschutzmaske kann beispielsweise aus Gummi, Silikonkautschuk oder einem Kunststoff gefertigt sein. Es kommen auch Leder oder Stoff, manchmal auch mit Gummiüberzug, zum Einsatz. Sie können unterschieden werden in medizinischen Mund-Nasen-Schutz (MNS, auch „OP-Maske“ oder „Mundschutz“ genannt) sowie selbst gebastelte Alltagsmasken. Ein Schürzenelement, auch Schürze, Vorbinder oder Vorstecker genannt, ist ein Kleidungsstück, das vor den Bauch und manchmal auch die Brust gebunden wird, um die Kleidung vor Schmutz zu schützen. Je nach Verwendungszweck bestehen Schürzenelemente aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise aus verschiedenen Stoffarten, Gummi, Blei (beim Röntgen) oder Leder.
Wie vorgenannt, kann das Körperkontaktelement ein Schalter, insbesondere ein Lichtschalter, eine Haltestange, ein Haltegriff, ein Türgriff, eine Armauflage oder ein Handlauf sein. Schalter sind eine Baugruppe, die mittels zweier elektrisch leitender oder ableitender Materialien oder eines Halbleiterbauelements eine elektrisch leitende Verbindung herstellen oder trennen (Schaltkontakt). Ein Lichtschalter ist ein meist mit der Hand bedienbarer, mechanischer Schalter zum Ein- und Ausschalten der Beleuchtung. Eine Haltestange ist beispielsweise eine in einem Bus angeordnete Stange, die dazu ausgebildet ist, dass sich Passagiere an dieser mit ihrer Hand festhalten können, um bei etwaigen unruhigen Fahrmanövern des Busses nicht zu stürzen. Haltegriffe in Fahrzeugen (insbesondere in öffentlichen Verkehrsmitteln) dienen zur Erhaltung bzw. Verbesserung des sicheren Stands oder Sitzen bzw. der sicheren Bewegung in einem fahrenden Fahrzeug. Haltegriffe müssen im oder am Fahrzeug für diesen Zweck und für die auftretende Belastungen geeignet und in ausreichender Anzahl vorhanden und angeordnet sein. Der Türgriff dient zum Bewegen des Türblattes, speziell zum Ziehen oder (bei Schiebetüren) Schieben ist er erforderlich. Er kann hervorstehend oder als Griffmulde ausgeführt sein, letzteres ist die bei Schiebetüren übliche Ausführung. Wenn mit ihm gleichzeitig die Schlossfalle betätigt werden kann, wird er als Türdrücker oder Türklinke bezeichnet. Bei den meisten drehbar aufgehängten Türen befindet sich auf beiden Seiten des Türblatts ein Türdrücker, bei Abschlusstüren einseitig nur ein unbeweglicher Türknauf oder Stangengriff. Eine Armauflage bietet eine Unterstützung der Arme, beispielsweise in einem Fahrzeug während einer Fahrt oder beim Arbeiten an einem Schreibtisch. Ein Handlauf ist eine (meist profilierte oder runde) Festhalte- und Führungsmöglichkeit für die Hände von Menschen in Griffhöhe. Handläufe sind zumeist in Form von Stangen, Schienen oder Leisten ausgeführt. Gängige Grundmaterialien sind Metall, Holz, Holzwerkstoffe oder Kunststoff. Ein Handlauf kann der obere Teil eines Geländers oder einer Brüstung sein. Er kann auch direkt an einer Wand befestigt sein.
Probleme bei den bekannten Vorrichtungen zum Bedecken eines Körperabschnitts sowie Körperkontaktelementen entstehen beispielsweise dann, wenn der Benutzer und/oder ein Dritter mit der Hand und/oder mit aus dem Atem oder anderen Ausscheidungen entstehenden Aerosolen oder anderen Flüssigkeiten die bis dahin sterile Vorrichtung oder das bis dahin sterile Körperkontaktelement mit Bakterien und/oder Viren verunreinigt.
Alltagsmasken werden aus handelsüblichen Stoffen genäht und im Alltag getragen, wodurch die Geschwindigkeit des Atemstroms oder Speichel-/Schleim-Tröpfchenauswurfs reduziert werden kann.
Als Schutz vor Tröpfchenauswurf des Trägers dienen medizinische Mund-Nasen-Schutze. Diese werden z. B. eingesetzt, um zu verhindern, dass Tröpfchen aus der Atemluft des Behandelnden in offene Wunden eines Patienten gelangen. Da der Träger je nach Sitz der medizinischen Schutzmasken im Wesentlichen nicht durch das Vlies des Mund-Nasen-Schutzes einatmet, sondern die Atemluft an den Rändern der medizinischen Schutzmasken vorbei angesogen wird, bieten medizinische Schutzmasken für den Träger in der Regel kaum Schutz gegenüber erregerhaltigen Tröpfchen und Aerosolen. Sie können jedoch die Mundpartie und die Nasenpartie des Trägers vor einem direkten Auftreffen größerer Tröpfchen des Gegenuber schützen sowie vor einer Erregerübertragung durch direkten Kontakt mit den Händen.
Einen Schutz des Trägers vor festen und flüssigen Aerosolen bieten die zuvor genannten filtrierenden Halbmasken (FFP). Filtrierende Halbmasken sind Gegenstande der persönlichen Schutzausrüstung im Rahmen des Arbeitsschutzes und haben die Zweckbestimmung, den Träger der Maske vor Partikeln, Tröpfchen und Aerosolen zu schützen. Das Design der filtrierenden Halbmasken ist unterschiedlich. Es gibt Masken ohne Ausatemventil und Masken mit Ausatemventil. Masken ohne Ventil filtern sowohl die eingeatmete Luft als auch die Ausatemluft und bieten daher sowohl einen Eigenschutz als auch einen Fremdschutz. Masken mit Ventil filtern nur die eingeatmete Luft und sind daher nicht für den Fremdschutz ausgelegt. Man unterschiedet nach den Standards FFP1, FFP2 oder FFP3.
Bei diesen Halbmasken ist es daher bekannt, zweilagige sterile Vorrichtungen mit einer der Haut zugewandten Lage und einer der Haut abgewandten Lage anzugeben. Zwischen den beiden Lagen wird ein Filter eingelegt, um Keime abzufangen bzw. abzutöten.
Diese bekannten sterilen Schutzmasken haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht gegen eine Verunreinigung von außen geschützt sind, d. h. von der der Haut abgewandten Seite. Daher kann sich der Benutzer der sterilen Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts bzw. jemand, der diese Vorrichtung berührt, durch den Kontakt mit der Außenseite der sterilen Vorrichtung infizieren, wenn diese zuvor verunreinigt wurde.
Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich bei Körperkontaktelementen. Wurde beispielsweise ein Schalter, insbesondere ein Lichtschalter, eine Haltestange, ein Haltegriff, ein Türgriff, eine Armauflage oder ein Handlauf mit einer verunreinigten Hand angefasst, so droht eine Weitergabe dieser Verunreinigung an die nächste Person, die das Körperkontaktelement an der verunreinigten Stelle berührt. Eine solche Risikosituation kann beispielsweise in einem öffentlichen Verkehrsmittel vorherrschen, wenn ein Passagier mit einer verunreinigten Hand eine Haltestange berührt. Sobald er aussteigt und ein neuer Passagier einsteigt, besteht ein Risiko, dass der neue Passagier mit seiner Hand in die verunreinigte Stelle der Haltestange greift und somit die Kontamination auf seine Hand übergeht.
Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, wird allgemein geraten, die sterilen Vorrichtungen nur kurz zu verwenden. Beispielsweise besteht die Vorschrift, Einmal-Gesichtsmasken, bereits nach einer kurzen Benutzungsdauer zu wechseln, um das Risiko einer Fremd- bzw. Eigeninfektion zu verringern. Daher besteht auch der Bedarf an einer sterilen Vorrichtung, die über einen längeren Zeitraum verwendet werden kann, ohne ein signifikantes Risiko einer Fremd- bzw. Eigeninfektion zu schaffen. Da Körperkontaktelemente üblicherweise fest verbaut sind, können diese nicht so leicht ausgetauscht werden, sodass Personen gut beraten sind beim Gebrauch der Körperkontaktelemente undurchlässige Handschuhe auf korrekte Weise zu tragen, was jedoch praktisch nur schwer umsetzbar ist.
Beschreibung der Erfindung
Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Beschichtungsverbund, eine Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts und ein Körperkontaktelement zum Bedienen durch ein Körperteil zu schaffen, die einer Person ein erhöhtes Maß an Sicherheit bewirken.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Sofern technisch möglich, können die Lehren der Unteransprüche beliebig mit den Lehren der Haupt- und Unteransprüche kombiniert werden.
Insbesondere wird die Aufgabe demnach gelöst durch einen Beschichtungsverbund, aufbringbar auf ein Grundmaterial; der Beschichtungsverbund aufweisend mindestens eine Beschichtungslage mit jeweils einer metallischen Wirkbeschichtungsstruktur und jeweils einer die Wirkbeschichtungsstruktur bindenden Bindemittelstruktur; wobei der Anteil der Wirkbeschichtungsstruktur der mindestens einen Beschichtungslage zwischen einschließlich neunzig Gewichtsprozent bis einschließlich achtundneunzig Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds beträgt; und wobei der Anteil der Bindemittelstruktur derselben Beschichtungslage zwischen einschließlich zwei Gewichtsprozent bis einschließlich zehn Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds beträgt.
Nachfolgend werden vorteilige Aspekte der beanspruchten Erfindung erläutert und weiter nachfolgend bevorzugte modifizierte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Erläuterungen, insbesondere zu Vorteilen und Definitionen von Merkmalen, sind dem Grunde nach beschreibende und bevorzugte, jedoch nicht limitierende Beispiele. Sofern eine Erläuterung limitierend ist, wird dies ausdrücklich erwähnt.
In anderen Worten ist insbesondere vorgesehen, dass der Beschichtungsverbund eine oder mehrere Beschichtungslagen umfasst. Jede Beschichtungslage weist zumindest zwei unterschiedliche Strukturanteile auf, nämlich eine Wirkbeschichtungsstruktur und eine Bindemittelstruktur. Ebendieser Beschichtungsverbund kann als Beschichtung auf ein beliebiges Grundmaterial aufgetragen werden und somit mit wenig Gewicht viel Wirkung erzielen.
Die Wirkbeschichtungsstruktur umfasst eine metallische Grundzusammensetzung, wobei das oder die Elemente dieser Grundzusammensetzung gemäß einer erforderlichen Wirkung auszuwählen ist oder sind. Beispielsweise und nicht limitierend kann Kupfer wegen seiner dekontaminierenden Wirkung verwendet werden, wohingegen beispielhaft und nicht limitierend eine Legierung aus Barium und Wismut als Strahlungsschutzschicht wirken kann. Dabei können die metallischen Wirkelemente in einer einzelnen Beschichtungslage miteinander vermischt sein und/oder jeweils in einer separaten Beschichtungslage separiert sein.
Die Bindemittelstruktur hat somit die primäre Funktion, die Teilchen der Wirkbeschichtungsstruktur zu binden, sodass letztere ihre Wirkung, beispielsweise Dekontamination oder Strahlenschutz, erfüllen kann.
Es hat sich herausgestellt, dass es vorteilig ist, dass der Anteil der Wirkbeschichtungsstruktur der mindestens einen Beschichtungslage zwischen einschließlich neunzig Gewichtsprozent bis einschließlich achtundneunzig Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds beträgt; und dass der Anteil der Bindemittelstruktur derselben Beschichtungslage zwischen einschließlich zwei Gewichtsprozent bis einschließlich zehn Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds beträgt. Ein derart geringer Anteil der Bindemittelstruktur mag überraschen, allerdings haben Versuche gezeigt, dass hierdurch eine ausreichende Bindewirkung entsteht, sodass der Fokus auf die funktionserfüllende Wirkbeschichtungsstruktur gerichtet werden kann. Zur Gewichtsreduktion ist es vorteilig, dass möglichst wenig Beschichtungsverbund, dafür jedoch mit einem möglichst hohen Anteil von der Wirkbeschichtungsstruktur als Beschichtung aufgetragen wird.
Vorzugsweise wird der Beschichtungsverbund als Flüssigbeschichtung auf das Grundmaterial aufgetragen, sodass er als pastöse Masse auf diesem aufliegt und aushärtet. Beispielhaft kann das Aushärten der jeweiligen Beschichtungslage unter Einwirkung von Sedimentation erfolgen. Sedimentation bzw. Sedimentierung ist in diesem Kontext das Ablagern von Teilchen aus der Flüssigbeschichtung unter dem Einfluss der Gewichtskraft und/oder der Zentrifugalkraft. Die sich bildende Schicht von Schwebstoffen heißt Sediment, Bodensatz, oder Lockersediment. Bei der Sedimentation schichten sich die abgelagerten Teilchen aufgrund ihrer unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeiten (Absinkgeschwindigkeiten) nach ihrer Dichte und ihrer Größe. Die Teilchen mit größter Sedimentationsgeschwindigkeit, also Teilchen der Wirkbeschichtungsstruktur, lagern sich zuerst ab, liegen also zuunterst und somit nah am Grundmaterial. Somit kann die Wirkbeschichtungsstruktur während und nach dem Aushärten des Beschichtungsverbunds beispielhaft wegen des höheren Eigengewichts der Elemente näher am Grundmaterial angeordnet sein, sodass die Bindemittelstruktur über der Wirkbeschichtungsstruktur schwimmt und diese somit gleichmäßig bindend benetzen kann.
Der Beschichtungsverbund kann auf beliebige Grundmaterialien als Substrate aufgetragen werden, beispielsweise Holz, Metall, Plastik, Gewebe, mineralische Untergründe oder weiteres.
Die Angaben der Gewichtsprozente beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, sofern nicht anders angeführt, stets auf die Trockenmasse. So kann es sein, dass der Anteil einer jeweiligen Bindemittelstruktur während des Auftrags des pastösen Beschichtungsverbunds beispielsweise bis zu zwanzig Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds beträgt, wobei nach dem Austrocknen des Beschichtungsverbunds der Anteil der jeweiligen Bindemittelstruktur in der getrockneten Form zwischen einschließlich zwei Gewichtsprozent bis einschließlich zehn Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds beträgt. Dieses Prinzip ist in der zuvor genannten Weise auf andere Mengenangaben zu übertragen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anteil der Bindemittelstruktur der mindestens einen Beschichtungslage zwischen einschließlich drei Gewichtsprozent bis einschließlich acht Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds beträgt. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch ein vorteiliges Verhältnis von Wirkfunktion der Wirkbeschichtungsstruktur und Bindefunktion der Bindemittelstruktur einstellbar ist.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Beschichtungsverbund nur aus der Wirkbeschichtungsstruktur und der Bindemittelstruktur besteht. Dies ermöglicht einen gewichtsoptimierten Beschichtungsverbund.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bindemittelstruktur als wasserbasiertes Bindemittel zumindest Wasser und eine alkoholhaltige Lösung aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch eine vorteilige Bindefunktion der Bindemittelstruktur einstellbar ist.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bindemittelstruktur als lösemittelhaltiges Bindemittel zumindest Kohlenwasserstoffverbindungen und Butylacetat aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch eine vorteilige Bindefunktion der Bindemittelstruktur einstellbar ist.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bindemittelstruktur Isocyanate aufweist. Isocyanate sind die Ester der unbeständigen Isocyansäure. Die Salze der Isocyansäure sind identisch mit den Salzen der Cyansäure und werden deshalb als Cyanate bezeichnet. Schichten mit einer Schichtdicke von bis zu einschließlich fünfhundert Mikrometer können ohne Aufschäumen aushärten, wobei die Wirkbeschichtungsstruktur eine genügende Durchlässigkeit für Kohlendioxid besitzt. Auf Grund der Reaktivität der Isocyanate haftet der Beschichtungsverbund sehr gut an dem Grundmaterial. Es hat sich zudem herausgestellt, dass die Festigkeit der Bindemittelstruktur durch die Hinzugabe von Isocyanaten verbessert werden kann, sodass hierdurch der Mengenanteil der Bindemittelstruktur an dem gesamten Beschichtungsverbund weiter reduziert werden kann.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Beschichtungsverbund zwei oder mehrere aufeinander aufgetragene Beschichtungslagen aufweist. Diese Beschichtungslagen können voneinander unterschiedliche oder jeweils gleiche Zusammensetzungen aufweisen. Weisen die Beschichtungslagen voneinander unterschiedliche Zusammensetzungen auf, so können beispielsweise unterschiedliche Funktionen verschiedener Wirkbeschichtungsstrukturen genutzt werden. Demnach kann eine Wirkbeschichtungsstruktur mit Kupfer als äußerste Beschichtungslage zum Entkeimen vorgesehen sein, wobei zwischen dieser Beschichtungslage und dem Grundmaterial eine oder mehrere Beschichtungslagen mit Wismut und/oder Barium zum Strahlenschutz angeordnet sein können. Somit kann ein sich selbst entkeimender und gleichzeitig strahlenschützender Beschichtungsverbund geschaffen werden. Dabei können mehrere artgleiche Beschichtungslagen aufeinanderfolgen, um die Wirkung der spezifischen Wirkbeschichtungsstrukturen sicherzustellen und/oder zu verstärken. Auch wenn die Beschichtungslagen ausschließlich jeweils gleiche Zusammensetzungen aufweisen, kann dies die Wirkung der spezifischen Wirkbeschichtungsstrukturen sicherstellen und/oder verstärken. Weiterhin lässt oder lassen sich durch die Konfiguration der Beschichtungslagen auch eine fallbezogen erforderliche Haptik und/oder Optik einstellen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Beschichtungslage eine Schichtdicke zwischen einschließlich zehn Mikrometer bis einschließlich dreihundert Mikrometer aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch ein gewichtsoptimierter und dennoch ein mit einer Wirkfunktion ausgestatteter Beschichtungsverbund einstellbar ist.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine jeweilige Schichtdicke im Falle mehrerer Beschichtungslagen variieren kann. Somit kann die Wirkfunktion bedarfsgerecht unter Berücksichtigung von Beschichtungsmaterialkosten eingestellt werden.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wirkbeschichtungsstruktur Kupfer, Kupfer(I)-oxid, Kupfer(II)-oxid, Zink, Zinn, Messing, Zinnbronze, Bronze, Magnesium, Barium, Wismut, Blei, Gold, Silber und/oder eine Legierung daraus aufweist.
Hierdurch können Verunreinigung der Außenseite der beschichteten Einrichtung durch den direkten Kontakt mit der metallhaltigen Beschichtung möglichst schnell unschädlich gemacht bzw. deren Schädlichkeit reduziert wird.
Kupfer deaktiviert bzw. tötet ebenso wie Zinn und Zink höchst effizient ein breites Spektrum an Viren und Mikroorganismen. Insbesondere Kupfer bzw. die Kupferionen wirken ebenso wie Zinn und Zink und ihre Ionen auf verschiedene Arten: da sie hoch redoxaktive Metallionen darstellen, fördern sie die Peroxidation von Membranlipiden und beschädigen dadurch die Zellwand des Mikroorganismus. In dieser Eigenschaft bewirken sie zudem eine Verschiebung der essentiellen Metalle von ihren ursprünglichen Bindungszentren und stören so den Stoffwechsel des Mikroorganismus; sie beschädigen das genetische Material des Mikroorganismus bzw. Virus, indem sie die DNA binden und somit ihre Konformation ändern; sie beschädigen die Proteine des Mikroorganismus bzw. des Virus, insbesondere bewirken sie einen Abbau von Sulfhydrylgruppen sowie eine Oxidation bestimmter Aminosäurereste; sie beeinträchtigen die oxidative Phosphorylierung und stören das osmotische Gleichgewicht. Zudem beeinflussen Kupfer bzw. Zink bzw. Zinn und ihre Ionen die unterschiedlichen biologischen Verteidigungsmechanismen des Mikroorganismus derart, dass eine Resistenz gegen antimikrobielle Wirkstoffe praktisch nicht mehr vorhanden ist. Da Kupfer, Zink bzw. Zinn lebensnotwendige Spurenelemente sind, die die Hautschichten stabilisieren, ist es für die Haut bzw. bei der Verwendung auf Wunden unbedenklich. Daher besteht keine Gefahr, wenn man mit der Außenseite der sterilen Vorrichtung in Berührung geraten sollte bzw. mit dieser versehentlich eine ggf. vorhandene Mikroläsion bzw. eine Schleimhaut berühren sollte. Somit weist der Beschichtungsverbund den Vorteil auf, dass er durch Kupfer, Zink bzw. Zinn bzw. deren Ionen sowohl antimikrobielle Eigenschaften als auch antivirale Eigenschaften aufweist, und zwar auf seiner Außenseite, die beim bestimmungsgemäßen Gebrauch dem Risiko einer Verunreinigung durch Aerosole oder Berührungen der eigenen oder fremden Hände ausgesetzt ist.
Messing ist eine Kupferlegierung mit bis zu vierzig Gewichtsprozent Zink. Weitere Metalle können in geringeren Anteilen hinzugefügt werden, um den Legierungen bestimmte Eigenschaften zu geben. Messing ist härter als reines Kupfer, jedoch nicht so hart wie Bronze. Der Schmelzpunkt liegt niedriger als der von Bronze und verringert sich mit steigendem Zinkanteil. Messing ist amagnetisch, wird also im Allgemeinen durch magnetische Felder nicht beeinflusst, und schlägt keine Funken. Messing gibt über die Oberfläche kleine Mengen von Kupferionen ab, die desinfizierend wirken. Das wird auch als Selbst-Desinfektion oder Oligodynamie bezeichnet. Entsprechend können beispielsweise Messing aufweisende Beschichtungsverbunde für Türgriffe, Türplatten und Lichtschalter teilweise in Krankenhäusern etc. zur Bekämpfung von Krankenhauskeimen eingesetzt werden. Auch Viren können innerhalb von Stunden inaktiv werden.
Bei Zinnbronze nimmt durch den Zinnzusatz die Festigkeit der Legierung zu und erreicht zwischen zehn und fünfzehn Gewichtsprozent Zinn ein Maximum. Die Dehngrenze nimmt annähernd linear zu, wobei sie sich gegenüber dem Reinkupfer vervielfacht, und erreicht bei etwa zwanzig Gewichtsprozent ein Maximum. Die Bruchdehnung beginnt, ausgehend von den hohen Werten des Kupfers, jenseits von fünf Gewichtsprozent Zinn rapide abzunehmen und nähert sich annähernd exponentiell der Nulllinie, die zwischen zwanzig und fünfundzwanzig Gewichtsprozent praktisch erreicht ist. Die Härte nimmt stetig zu, was sich bei höherem Zinngehalt nochmals verstärkt. Die Dichte nimmt pro sechs Gewichtsprozent Zinnzusatz um 0,1 g/cm^3 ab. Sie liegt bei acht Gewichtsprozent Zinn bei 8,79 g/cm^3. Zinnbronze ist elastisch, zäh und korrosionsbeständig.
Mit dem Sammelbegriff Bronzen werden Legierungen mit mindestens sechzig Gewichtsprozent Kupfer bezeichnet, soweit sie nicht durch den Hauptlegierungszusatz Zink den Messingen zuzuordnen sind. Metallurgisch ist der Begriff nur zusammen mit dem vorangestellten Hauptlegierungszusatz zu verwenden; dies ist dann zum Beispiel eine Antimon- und Arsenbronze, Aluminiumbronze, Bleibronze, Manganbronze oder Phosphorbronze. Beispielsweise ist Aluminiumbronze seewasserbeständig, verschleißfest, elastisch, leicht magnetisch und goldfarben. Bleibronze ist korrosionsbeständig und hat gute Gleiteigenschaften. Manganbronze ist korrosionsbeständig und hitzebeständig. Phosphorbronze hat eine hohe Dichte und Festigkeit. Siliciumbronze ist mechanisch und chemisch hoch beanspruchbar und hat eine hohe Leitfähigkeit. Leitbronze hat elektrische Eigenschaften ähnlich Kupfer, ist jedoch zugfester.
Das feste, silbrig glänzende Leichtmetall Magnesium ist etwa ein Drittel leichter als Aluminium. Dabei ist die Korrosionsbeständigkeit von Magnesium gegen normale atmosphärische Einflüsse vorteilig.
Barium hat bei zwanzig Grad Celsius eine Dichte von 3,62 g/cm^3 und zählt damit zu den Leichtmetallen. Mit einer Mohshärte von 1,25 ist es vergleichsweise weich und auch das weichste der Erdalkalimetalle.
Wismut, auch bekannt als Bismut, hat bei zwanzig Grad Celsius eine Dichte von 9,78 g/cm^3.
Es hat sich herausgestellt, dass eine Kombination oder auch einzelne Verwendung der Elemente Barium und Wismut eine vorteilige Wirkbeschichtungsstruktur zum Strahlenschutz ermöglicht. Ein solcher Beschichtungsverbund kann beispielsweise für Röntgenschürzen verwendet werden. Bevorzugt sind hierbei mehr als eine Beschichtungslage mit der obigen Legierungsausgestaltung, um sicherzustellen, dass Strahlung, die durch eine äußere Beschichtungslage hindurchgelangt ist, durch eine oder mehrere darunterliegende Beschichtungslagen abgefangen wird. Besonders bevorzugt und nicht limitierend, kann die äußerste Beschichtungslage ein dekontaminierendes Metall aufweisen, beispielsweise Kupfer oder eine Legierung daraus. Somit kann dies einen leichtgewichtigen Ersatz für die sonst sehr schwere und sperrige Bleischürze als Röntgenschürze darstellen. Neben dem gleichwirkenden Strahlungsschutz besteht als Alternative zur Bleischürze somit der Vorteil des geringeren Gewichts und der optionalen Selbstentkeimung.
Blei eignet sich wegen seiner hohen Atommasse zur Abschirmung gegen Gamma- und Röntgenstrahlung; es absorbiert Röntgen- und Gammastrahlung sehr wirksam. Blei ist hierfür günstiger und leichter zu verarbeiten als noch atom-schwerere, also dichtere Metalle. Deshalb wird es allgemein im Strahlenschutz, z. B. Nuklearmedizin, Radiologie oder Strahlentherapie, zur Abschirmung benutzt. Ein Beispiel ist die Bleischürze, welche Ärzte und Patienten bei Röntgenaufnahmen tragen. Bleiglas wird ebenfalls zum Strahlenschutz verwendet.
Gold hat sich als besonders korrosionsbestätig erwiesen. Gold hat bei zwanzig Grad Celsius eine Dichte von 19,3 g/cm^3.
Silber beziehungsweise Silberionen wirken in feinstverteilter Form bakterizid, also schwach toxisch, was ihre große reaktive Oberfläche zurückzuführen ist. Die Wirkung ist oberflächenabhängig. Dies wird in der Medizin genutzt für Wundauflagen wie für invasive Geräte. In der Regel wird Silber für bakterizide Zwecke daher in Medizinprodukten als Wirkbeschichtungsstruktur eingesetzt, zunehmend auch Nanosilber. Demgegenüber unbekannt ist die Verwendung von Silberionen in einer Bindemittelstruktur. Silberionen können silberempfindliche Erreger reversibel inhibieren, können darüber hinaus bakteriostatisch oder sogar bakterizid, also abtötend, wirken. Man spricht hier vom oligodynamischen Effekt. Optional können vorliegend Chlorverbindungen zugesetzt werden, um die Wirksamkeit der Silberionen zu erhöhen. Dabei können verschiedene Wirkmechanismen zum Einsatz kommen, nämlich eine Blockierung von Enzymen und Unterbindung deren lebensnotwendiger Transportfunktionen in der Zelle; eine Beeinträchtigung der Zellstrukturfestigkeit; und eine Schädigung der Membranstruktur. Die vorgenannten Effekte können zum Zelltod führen.
Die dem Grundmaterial nächste Beschichtungslage kann gegebenenfalls derart ausgewählt werden, dass die metallische Wirkbeschichtungsstruktur mit dem Grundmaterial wechselwirkt, sodass bestimmte Wirkfunktionen begünstigt werden können oder dass nicht gewollte Wirkfunktionen durch eine entsprechend ausgewählte Beschichtungslage neutralisiert werden können.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bindemittelstruktur Mikrowirkpartikel, insbesondere Silberionen, aufweist. Mikrowirkpartikel bedeutet im Sinne dieser Offenbarung, dass der durchschnittliche Querschnitt der Mikrowirkpartikel höchstens im Mikrometerbereich liegt. Möglich sind somit auch durchschnittliche Querschnitt der Mikrowirkpartikel im Nanometerbereich. Dabei können Mikrometerbereich und Nanometerbereich kombiniert oder alternativ zueinander vorgesehen sein. Silberionen wirken in feinstverteilter Form bakterizid, also schwach toxisch, was aufgrund der ihre große reaktive Oberfläche zurückzuführen ist. Die Wirkung ist oberflächenabhängig. Dies wird in der Medizin genutzt für Wundauflagen wie für invasive Geräte. In der Regel wird Silber für bakterizide Zwecke daher in Medizinprodukten als Wirkbeschichtungsstruktur eingesetzt, zunehmend auch Nanosilber. Demgegenüber unbekannt ist die Verwendung von Silberionen in einer Bindemittelstruktur. Silberionen können silberempfindliche Erreger reversibel inhibieren, können darüber hinaus bakteriostatisch oder sogar bakterizid, also abtötend, wirken. Man spricht hier vom oligodynamischen Effekt. Optional können vorliegend Chlorverbindungen zugesetzt werden, um die Wirksamkeit der Silberionen zu erhöhen. Dabei können verschiedene Wirkmechanismen zum Einsatz kommen, nämlich eine Blockierung von Enzymen und Unterbindung deren lebensnotwendiger Transportfunktionen in der Zelle; eine Beeinträchtigung der Zellstrukturfestigkeit; und eine Schädigung der Membranstruktur. Die vorgenannten Effekte können zum Zelltod führen. Weitere mögliche Mikropartikel umfassen beispielsweise Kupfer, Kupferoxid, diese Elemente aufweisende Legierungen oder ähnlich wirkende Legierungen. Auch kann eine gewünschte Farbgebung durch die Auswahl der Mikrowirkpartikel, beispielsweise Zinn, Messing oder Zink, beeinflusst werden. Insbesondere kann hinsichtlich der Zugabe von Mikropartikeln das Phänomen der Sedimentation berücksichtigt werden. Wie bereits erwähnt, beschreibt Sedimentation bzw. Sedimentierung das Ablagern von Teilchen aus der Flüssigbeschichtung unter dem Einfluss der Gewichtskraft und/oder der Zentrifugalkraft. Die sich bildende Schicht von Schwebstoffen heißt Sediment, Bodensatz, oder Lockersediment. Bei der Sedimentation schichten sich die abgelagerten Teilchen aufgrund ihrer unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeiten (Absinkgeschwindigkeiten) nach ihrer Dichte und ihrer Größe. Die Teilchen mit größter Sedimentationsgeschwindigkeit, also Teilchen der Wirkbeschichtungsstruktur, lagern sich zuerst ab, liegen also zuunterst und somit nah am Grundmaterial. Somit kann die Wirkbeschichtungsstruktur während und nach dem Aushärten des Beschichtungsverbunds beispielhaft wegen des höheren Eigengewichts der Elemente näher am Grundmaterial angeordnet sein, sodass die Bindemittelstruktur über der Wirkbeschichtungsstruktur schwimmt und diese somit gleichmäßig bindend benetzen kann. Da die Bindemittelstruktur somit die Wirkbeschichtungsstruktur zumindest teilweise überdeckt, kommen zwar einzelne Abschnitte der Wirkbeschichtungsstruktur mit der äußeren Umwelt in Kontakt, allerdings sind auch Bereiche der Wirkbeschichtungsstruktur bedeckt, sodass der Einsatz von Mikrowirkpartikeln in der Bindemittelstruktur die Wirksamkeit des Beschichtungsverbunds im Bereich der überdeckten Wirkbeschichtungsstruktur und somit des gesamten Beschichtungsverbunds erhöhen kann.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anteil der Mikrowirkpartikel zwischen einschließlich einem Gewichtsprozent bis einschließlich sechs Gewichtsprozent der gesamten Bindemittelstruktur pro Beschichtungslage beträgt. Es hat sich herausgestellt, dass eine derartige Verteilung eine vorteilige Wirkung der Mikrowirkpartikel ermöglicht, ohne die Bindewirkung der Bindemittelstruktur nennenswert negativ zu beeinflussen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass im Falle mehrerer Beschichtungslagen der Anteil der Mikrowirkpartikel in den Beschichtungslagen unterschiedlich ist. Dies erhöht die Nutzungsmöglichkeiten des Beschichtungsverbunds und die Beeinflussbarkeit der Wirkungen einzelner Beschichtungslagen des Beschichtungsverbunds. Beispielsweise können Mikrowirkpartikel nur in der äußeren Beschichtungslage vorhanden sein und gar nicht in den darunterliegenden Beschichtungslagen. Dies reduziert wegen des reduzierten Einsatzes von Mikrowirkpartikeln die Kosten, wobei die Wirkung der Mikrowirkpartikel nur an der äußersten Beschichtungslage genutzt wird, sodass in den darunterliegenden Beschichtungslagen die Funktion der Bindemittelstruktur ausschließlich auf die Bindewirkung fokussiert sein kann.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass im Falle mehrerer Beschichtungslagen der Anteil der Mikrowirkpartikel in einer dem Grundmaterial entfernter liegenden Beschichtungslage größer ist als in einer dem Grundmaterial näher liegenden Beschichtungslage. Anders formuliert kann die zur Kontaktseite nächste Beschichtungslage einen höheren Anteil der Mikrowirkpartikeln aufweisen. Dies kann wegen des reduzierten Einsatzes von Mikrowirkpartikeln die Kosten reduzieren, wobei die Wirkung der Mikrowirkpartikel insbesondere an der äußersten Beschichtungslage genutzt wird und dann zum Grundmaterial mit jeder Beschichtungslage abnehmen kann, sodass in den darunterliegenden Beschichtungslagen die Funktion der Bindemittelstruktur verstärkt auf die Bindewirkung fokussiert werden kann. Es ist vorteilig, dass auch unter der äußersten Beschichtungslage Mikrowirkpartikel angeordnet sein, falls die äußerste Beschichtungslage beschädigt wird, sodass die Mikrowirkpartikel der darunterliegenden Beschichtungslage ersatzweise wirken können. Die vorgenannten Vorteile lassen sich verstärken, wenn im Falle mehrerer Beschichtungslagen der Anteil der Mikrowirkpartikel in der Bindemittelstruktur von außen nach innen zum Grundmaterial abnimmt.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bindemittelstruktur stromleitende Partikel aufweist. Dies können beispielsweise Silberionen sein. Somit kann der Bindemittelstruktur neben der Bindungsfunktion noch eine weitere Funktion zukommen, sodass der Einsatz zusätzlicher Schichten des Beschichtungsverbunds reduziert werden kann, sodass Gewicht eingespart werden kann. Vorteilig können die stromleitenden Partikel bei zwanzig Grad Celsius eine Dichte von einschließlich 0,85 bis einschließlich 0,9 g/ml aufweisen, und besonders vorteilig von einschließlich 0,864 bis einschließlich 0,884 g/ml.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bindemittelstruktur elektrisch isolierende Partikel aufweist. Dies kann beispielsweise Polyurethan sein. Somit kann der Bindemittelstruktur neben der Bindungsfunktion noch eine weitere Funktion zukommen, sodass der Einsatz zusätzlicher Schichten des Beschichtungsverbunds reduziert werden kann, sodass Gewicht eingespart werden kann.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Beschichtungsverbund an seiner von dem Grundmaterial entfernten Oberfläche zumindest gestrahlt, geschliffen und/oder poliert ist. Bevorzugt ist mindestens einer dieser Schritte, vorzugsweise jeder oder eine ausgewählte Kombination hieraus. Bevorzugt ist somit einerseits entweder nur gestrahlt, geschliffen oder poliert. Bevorzugt sind alternativ gestrahlt und geschliffen, gestrahlt und poliert sowie geschliffen und poliert. Schließlich bevorzugt ist auch ein Beschichtungsverbund, der gestrahlt, geschliffen und poliert ist. Weitere Ausgestaltungen des Beschichtungsverbunds sind hiervon nicht ausgenommen. Zweck dieser Ausführungsform ist, dass die Wirkbeschichtungsstruktur der äußeren Beschichtungslage durch zumindest teilweisen Abtrag der Bindemittelstruktur weiter freigesetzt wird, um die Wirkung der Wirkbeschichtungsstruktur zu verstärken.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Beschichtungsverbund unterstützend mittels Ultraviolettstrahlung dekontaminierbar ausgebildet ist. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch mit geringem Zeiteinsatz schnell ein dekontaminierter Beschichtungsverbund geschaffen werden kann. Hierzu kann auch eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein. Beispielhaft kann die UV-Beleuchtungseinrichtung als Portaleinrichtung ausgebildet sein. So kann beispielhaft ein UV-Leuchtmittel durch die Portaleinrichtung geführt werden, um ein den Beschichtungsverbund aufweisendes und mit UV-Licht dekontaminierbares Element, beispielsweise einen Türgriff, zu bestrahlen. Grundgedanke ist, dass eine Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts oder ein Körperkontaktelement zum Bedienen durch ein Körperteil nach Gebrauch durch eine Person schnell wieder für den Gebrauch durch eine weitere Person einsatzbereit gemacht werden kann.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest achtzig Prozent der Partikel der Wirkbeschichtungsstruktur einen durchschnittlichen Querschnitt von einschließlich zehn Mikrometer bis einschließlich einhundert Mikrometer aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch eine optimale Wirkfunktion eingestellt werden kann.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest achtzig Prozent der Partikel der Wirkbeschichtungsstruktur einen durchschnittlichen Querschnitt von einschließlich zwanzig Mikrometer bis einschließlich achtzig Mikrometer aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch eine besonders optimale Wirkfunktion eingestellt werden kann.
Vorteilhaft ist außerdem eine Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts, die Vorrichtung aufweisend einen Beschichtungsverbund nach mindestens einem der vorgenannten Merkmale. Beispielhaft und nicht limitierend kann die Vorrichtung eine Schutzmaske oder ein tragbares Schürzenelement sein. Beispielhaft und nicht limitierend kann die Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts auch ausgebildet sein als Overall, Halskrause, Jacke, Weste, Hose, Latzhose, Handschuh, Stiefel oder auch Gummistiefel. Oder auch aus dem hergestellten Stoff angefertigt werden können. Exemplarisch ist möglich, dass die Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts beispielhaft nachträglich auf ein Kleidungsstück angebracht, beispielhaft aufgenäht, wird oder dass das Kleidungsstück die Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts inert aufweist.
Weiterhin ist vorteilhaft ein Körperkontaktelement zum Bedienen durch ein Körperteil, das Körperkontaktelement aufweisend einen Beschichtungsverbund nach mindestens einem der vorgenannten Merkmale. Beispielhaft und nicht limitierend kann das Körperkontaktelement ein Schalter, insbesondere ein Lichtschalter, eine Haltestange, ein Haltegriff, ein Türgriff, eine Armauflage oder ein Handlauf sein. Exemplarisch ist möglich, dass ein Schalter zur Strahlungsabschirmung und auch zur Selbstentkeimung beschichtet wird, um unter anderem eine Kontamination durch ständig wechselnden Körperkontakt zu vermeiden. Weiterhin beispielhaft möglich sind Körperkontaktelemente zum Bedienen durch ein Körperteil in Bahn, Flugzeugen, Aufzügen, Maschinengriffen, Rollstühle, Speisewagen, Stuhlbezüge sowie Liegekissen, beispielhaft in einer Arztpraxis oder in einem Krankenhaus. Bedienen durch ein Körperteil bedeutet somit, dass eine Nutzung bzw. Kontakt mit einem Körper entstehen.
Weiterhin ist vorteilhaft eine UV-Beleuchtungseinrichtung zum Dekontaminieren eines vorgenannten Beschichtungsverbunds. Beispielhaft kann die Beleuchtungseinrichtung als Portaleinrichtung ausgebildet sein. So kann beispielhaft ein UV-Leuchtmittel durch die Portaleinrichtung geführt werden, um ein den Beschichtungsverbund aufweisendes und mit UV-Licht dekontaminierbares Element, beispielsweise einen Türgriff, zu bestrahlen. Grundgedanke ist, dass eine Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts oder ein Körperkontaktelement zum Bedienen durch ein Körperteil nach Gebrauch durch eine Person durch Verwendung der UV-Beleuchtungseinrichtung schnell wieder für den Gebrauch durch eine weitere Person einsatzbereit gemacht werden kann. Die UV-Beleuchtungseinrichtung kann auch anders als vorgenannt ausgebildet sein. Ein alternatives Beispiel ist ein Schrank mit einem UV-Leuchtmittel, um darin angeordnete Elemente, beispielsweise Strahlenschürzen oder Anzüge, zu dekontaminieren. Möglich ist auch die Anwendung der UV-Beleuchtungseinrichtung für Rolltorschleusen.
Figurenliste
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Formulierung Figur ist in den Zeichnungen mit Fig. abgekürzt.
In den Zeichnungen zeigen

1 eine schematische Ansicht eines Beschichtungsverbunds gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Ansicht des Beschichtungsverbunds gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine schematische Ansicht des Beschichtungsverbunds gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
4 eine schematische Ansicht des Beschichtungsverbunds gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbespiele
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wird, kann eigenständig oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel genutzt werden. Jedes Merkmal, das für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten Anspruchskategorie beschrieben wird, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbeispiel einer anderen Anspruchskategorie eingesetzt werden.
Die 1 bis 4 zeigen jeweils eine bevorzugte Ausführungsform eines Beschichtungsverbunds 10, aufbringbar auf ein Grundmaterial 12.
Der Beschichtungsverbund 10 weist hierzu mindestens eine Beschichtungslage 14a, 14b mit jeweils einer metallischen Wirkbeschichtungsstruktur 16 und jeweils einer die Wirkbeschichtungsstruktur 16 bindenden Bindemittelstruktur 18 auf;
wobei der Anteil der Wirkbeschichtungsstruktur 16 der mindestens einen Beschichtungslage 14a, 14b zwischen einschließlich neunzig Gewichtsprozent bis einschließlich achtundneunzig Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds 10 beträgt; und
wobei der Anteil der Bindemittelstruktur 18 derselben Beschichtungslage 14a, 14b zwischen einschließlich zwei Gewichtsprozent bis einschließlich zehn Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds 10 beträgt.
Wie in den Figuren symbolisch dargestellt ist, beträgt der Anteil der Bindemittelstruktur 18 der mindestens einen Beschichtungslage 14a, 14b zwischen einschließlich drei Gewichtsprozent bis einschließlich acht Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds 10.
Dabei ist zumindest gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass der Beschichtungsverbund 10 nur aus der Wirkbeschichtungsstruktur 16 und der Bindemittelstruktur 18 besteht.
Nicht erkennbar, jedoch bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bindemittelstruktur 18 entweder als wasserbasiertes Bindemittel zumindest Wasser und eine alkoholhaltige Lösung aufweist; oder als lösemittelhaltiges Bindemittel zumindest Kohlenwasserstoffverbindungen und Butylacetat aufweist. In beiden Fällen ist bevorzugt, dass die Bindemittelstruktur 18 Isocyanate aufweist.
In 3 ist beispielhaft und nicht limitierend dargestellt, dass der Beschichtungsverbund 10 zwei aufeinander aufgetragene Beschichtungslagen 14a, 14b aufweist. Die tatsächliche Anzahl hängt vom Bedarf ab. Mehrere Schichten sind vorteilig, wenn beispielsweise Strahlenschutz erforderlich ist. Bei dem vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiel nach den 1, 2 oder 4 könnte Strahlung mit erhöhter Wahrscheinlichkeit zwischen den Partikeln der einen Beschichtungslage 14a der Wirkbeschichtungsstruktur 16 hindurchstrahlen. Durch die beiden Beschichtungslagen 14a, 14b der der Wirkbeschichtungsstruktur 16 kann Strahlung, die durch die erste Beschichtungslage 14a hindurchgestrahlt ist, durch die zweite Beschichtungslage 14b abgefangen werden. Grundsätzlich erhöht sich die Schutzwirkung konsequenter Weise mit zunehmender Zahl an Beschichtungslagen. Allerdings ist hierbei auf die Menge und somit das Gewicht der Lagen zu achten, um einen leichten und zugleich auch günstigen Beschichtungsverbund 10 zu schaffen.
Weiterhin ist beispielhaft in 3 symbolisch dargestellt, dass die beiden Beschichtungslagen 14a, 14b eine jeweilige Schichtdicke S1, S2 zwischen einschließlich zehn Mikrometer bis einschließlich dreihundert Mikrometer aufweisen. Selbsterklärend ist dies deutlich vergrößert dargestellt.
In sämtlichen Ausführungsbeispielen ist bevorzugt vorgesehen, dass die Wirkbeschichtungsstruktur 16 Kupfer, Kupfer(I)-oxid, Kupfer(II)-oxid, Zink, Zinn, Messing, Zinnbronze, Bronze, Magnesium, Barium, Wismut, Blei, Gold, Silber und/oder eine Legierung daraus aufweist.
Die Ausführungsbeispiele der 2 bis 4 sehen symbolisch vor, dass die Bindemittelstruktur 18 Mikrowirkpartikel 20, insbesondere Silberionen, aufweist.
Weiterhin sehen die Ausführungsbeispiele der 2 bis 4 symbolisch vor, dass der Anteil der Mikrowirkpartikel 20 zwischen einschließlich einem Gewichtsprozent bis einschließlich sechs Gewichtsprozent der gesamten Bindemittelstruktur 18 pro Beschichtungslage 14a, 14b beträgt.
Weiterhin sieht das Ausführungsbeispiel der 3 symbolisch vor, dass bei den beiden Beschichtungslagen 14a, 14b der Anteil der Mikrowirkpartikel 20 in den Beschichtungslagen 14a, 14b unterschiedlich ist. Insbesondere ist bevorzugt, dass dabei der Anteil der Mikrowirkpartikel 20 in der dem Grundmaterial 12 entfernter liegenden Beschichtungslage 14a größer ist als in der dem Grundmaterial 12 näher liegenden Beschichtungslage 14b. Insbesondere ist weiterhin bevorzugt, dass bei den Beschichtungslagen 14a, 14b der Anteil der Mikrowirkpartikel 20 in der Bindemittelstruktur 18 von außen nach innen zum Grundmaterial 12 abnimmt.
Nicht erkennbar, jedoch bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bindemittelstruktur 18 stromleitende Partikel aufweist; oder dass die Bindemittelstruktur 18 elektrisch isolierende Partikel aufweist.
Das Ausführungsbeispiel der 3 sieht vor, dass der Beschichtungsverbund 10 an seiner von dem Grundmaterial 12 entfernten Oberfläche zumindest gestrahlt, geschliffen und/oder poliert ist.
Nicht erkennbar, jedoch bevorzugt ist vorgesehen, dass der Beschichtungsverbund 10 unterstützend mittels Ultraviolettstrahlung dekontaminierbar ausgebildet ist.
Die Ausführungsbeispiele der 2 bis 4 sehen symbolisch vor, dass zumindest achtzig Prozent der Partikel der Wirkbeschichtungsstruktur 16 einen durchschnittlichen Querschnitt von einschließlich zehn Mikrometer bis einschließlich einhundert Mikrometer aufweisen. Weiterhin sehen die Ausführungsbeispiele der 2 bis 4 symbolisch vor, dass zumindest achtzig Prozent der Partikel der Wirkbeschichtungsstruktur 16 einen durchschnittlichen Querschnitt von einschließlich zwanzig Mikrometer bis einschließlich achtzig Mikrometer aufweisen.
Bezugszeichenliste

10: B eschichtungsverbund
12: Grundmaterial
14a, b: Beschichtungslage
16: Wirkbeschichtungsstruktur
18: Bindemittelstruktur
20: Mikrowirkpartikel
S1, S2: Schichtdicke

Claims

Beschichtungsverbund (10), aufbringbar auf ein Grundmaterial (12); der Beschichtungsverbund (10) aufweisend mindestens eine Beschichtungslage (14a, 14b) mit jeweils einer metallischen Wirkbeschichtungsstruktur (16) und jeweils einer die Wirkbeschichtungsstruktur (16) bindenden Bindemittelstruktur (18); wobei der Anteil der Wirkbeschichtungsstruktur (16) der mindestens einen Beschichtungslage (14a, 14b) zwischen einschließlich neunzig Gewichtsprozent bis einschließlich achtundneunzig Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds (10) beträgt; und wobei der Anteil der Bindemittelstruktur (18) derselben Beschichtungslage (14a, 14b) zwischen einschließlich zwei Gewichtsprozent bis einschließlich zehn Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds (10) beträgt.
Beschichtungsverbund (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Bindemittelstruktur (18) der mindestens einen Beschichtungslage (14a, 14b) zwischen einschließlich drei Gewichtsprozent bis einschließlich acht Gewichtsprozent des gesamten Beschichtungsverbunds (10) beträgt.
Beschichtungsverbund (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsverbund (10) nur aus der Wirkbeschichtungsstruktur (16) und der Bindemittelstruktur (18) besteht.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelstruktur (18) als wasserbasiertes Bindemittel zumindest Wasser und eine alkoholhaltige Lösung aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelstruktur (18) als lösemittelhaltiges Bindemittel zumindest Kohlenwasserstoffverbindungen und Butylacetat aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelstruktur (18) Isocyanate aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsverbund (10) zwei oder mehrere aufeinander aufgetragene Beschichtungslagen (14a, 14b) aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Beschichtungslage (14a, 14b) eine Schichtdicke (S1, S2) zwischen einschließlich zehn Mikrometer bis einschließlich dreihundert Mikrometer aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkbeschichtungsstruktur (16) Kupfer, Kupfer(I)-oxid, Kupfer(II)-oxid, Zink, Zinn, Messing, Zinnbronze, Bronze, Magnesium, Barium, Wismut, Blei, Gold, Silber und/oder eine Legierung daraus aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelstruktur (18) Mikrowirkpartikel (20), insbesondere Silberionen, aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Mikrowirkpartikel (20) zwischen einschließlich einem Gewichtsprozent bis einschließlich sechs Gewichtsprozent der gesamten Bindemittelstruktur (18) pro Beschichtungslage (14a, 14b) beträgt.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mehrerer Beschichtungslagen (14a, 14b) der Anteil der Mikrowirkpartikel (20) in den Beschichtungslagen (14a, 14b) unterschiedlich ist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mehrerer Beschichtungslagen (14a, 14b) der Anteil der Mikrowirkpartikel (20) in einer dem Grundmaterial (12) entfernter liegenden Beschichtungslage (14a, 14b) größer ist als in einer dem Grundmaterial (12) näher liegenden Beschichtungslage (14a, 14b).
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mehrerer Beschichtungslagen (14a, 14b) der Anteil der Mikrowirkpartikel (20) in der Bindemittelstruktur (18) von außen nach innen zum Grundmaterial (12) abnimmt.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelstruktur (18) stromleitende Partikel aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelstruktur (18) elektrisch isolierende Partikel aufweist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsverbund (10) an seiner von dem Grundmaterial (12) entfernten Oberfläche zumindest gestrahlt, geschliffen und/oder poliert ist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsverbund (10) unterstützend mittels Ultraviolettstrahlung dekontaminierbar ausgebildet ist.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest achtzig Prozent der Partikel der Wirkbeschichtungsstruktur (16) einen durchschnittlichen Querschnitt von einschließlich zehn Mikrometer bis einschließlich einhundert Mikrometer aufweisen.
Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest achtzig Prozent der Partikel der Wirkbeschichtungsstruktur (16) einen durchschnittlichen Querschnitt von einschließlich zwanzig Mikrometer bis einschließlich achtzig Mikrometer aufweisen.
Vorrichtung zum Bedecken eines Körperabschnitts, die Vorrichtung aufweisend einen Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche.
Körperkontaktelement zum Bedienen durch eine Hand, das Körperkontaktelement aufweisend einen Beschichtungsverbund (10) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche.
UV-Beleuchtungseinrichtung zum Dekontaminieren eines Beschichtungsverbunds nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche.