EP4146841A1 - Verfahren zur beschichtung eines gegenstands, verwendung von nanopartikeln und gegenstand mit einer beschichteten oberfläche - Google Patents

Verfahren zur beschichtung eines gegenstands, verwendung von nanopartikeln und gegenstand mit einer beschichteten oberfläche

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EP4146841A1
EP4146841A1 EP21723970.6A EP21723970A EP4146841A1 EP 4146841 A1 EP4146841 A1 EP 4146841A1 EP 21723970 A EP21723970 A EP 21723970A EP 4146841 A1 EP4146841 A1 EP 4146841A1
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EP
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nanoparticles
layer
coating
building
partially
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Withdrawn
Application number
EP21723970.6A
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Inventor
Torsten Meier
Matthias Nauß
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Grohe AG
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Grohe AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
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    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths

Definitions

  • the present invention relates to a method for coating an object, a use of nanoparticles, in particular for coating the object, and an object with a coated surface.
  • the object can in particular be an object for equipping a building or a building hardware or a sanitary article.
  • the object according to the invention can also be a sanitary article.
  • the sanitary article can in particular be a sanitary fitting, by means of which a liquid can in particular be delivered to a wash basin, a shower, a bathtub and / or a toilet.
  • Such sanitary articles regularly have operating elements, such as operating levers, operating switches and / or operating buttons, which are contacted when a user is in use.
  • Bacteria and / or viruses can accumulate on the controls and cause diseases.
  • the sanitary articles often have to be disinfected in a complex manner. This is particularly the case if these are installed in hospitals or residential facilities for the elderly.
  • the object of the invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and, in particular, to specify a method for coating an object through which the effort for disinfecting the object can at least be reduced.
  • a use of a PVD method for coating a surface of the object is to be specified, as a result of which the effort for disinfecting the object can at least be reduced.
  • an object is to be specified whose disinfection effort is at least reduced.
  • the aforementioned object can be an object for equipping the structure of a building or a fitting.
  • the object can be connected to the building or the structure of the building.
  • the building can be a residential building, an office building or a factory building.
  • a method for coating an object to equip the structure of a building which has at least the following steps, contributes to this: a) Providing the item for equipping the structure of a building, for example the sanitary article; and b) coating a surface of the object with a layer, the coating being carried out using a PVD process in which antimicrobial or antiviral nanoparticles are at least partially poured into the layer.
  • the object for equipping the structure of a building can be a fitting such as a building fitting, for example a door or window fitting.
  • the window fitting can in particular be a window handle or a window regulator or a window hinge.
  • the door fitting can be a door handle or a door hinge or door hinge.
  • the object for equipping the structure of a building can also be an object that is used to equip a driveway or a property boundary (e.g. wall, fence) of the associated structure of the building or an operating element for a doorbell or a light switch or a mailbox or the like.
  • the object can be an object that can be touched by a user.
  • the term structure of the building can refer, for example, to the walls or parts of the building, such as doors or windows, which are at least essentially firmly connected to these or to the floor.
  • the sanitary article is, in particular, a technical component that is used for water supply and / or wastewater disposal.
  • the Sanitärarti can serve the needs-based water supply to a wash basin, sink, shower, bath tub and / or toilet.
  • the sanitary article can be a housing or an actuating element, such as an actuating lever, actuating button, actuating plate and / or rotary element for such a technical component.
  • the sanitary article can at least partially consist of plastic or metal, such as zinc die-cast.
  • the object, for example the surface thereof, can comprise or consist of a metal.
  • the object can, on the other hand, also be an object for equipping the structure of a building, which is not a sanitary item or a sanitary fitting or a water-bearing object.
  • the object e.g. at least the surface thereof, can have or consist of a metal such as brass, steel, bronze, aluminum, magnesium, etc.
  • the object can be a door fitting such as a door handle or a door hinge.
  • a door handle is in particular a technical component that is used to open or close a lock of a door and / or to move a door relative to a door frame.
  • the door handle can be an actuating element, such as an actuating lever, actuating button, door knob, doorknob, an actuating plate and / or rotary element.
  • the door handle can at least partially consist of plastic or metal, such as brass, steel, bronze, aluminum, magnesium, etc., for example.
  • the door handle according to the invention is particularly adapted to be operated by means of the hand of a user to whoever.
  • the term door handle can also include the associated plate or the associated rosette, which is arranged at the transition from door to door handle.
  • the window fitting can be a window handle or a window hinge.
  • the window handle is in particular a technical component that is used to open or close a lock of a window and / or to move a window relative to a window frame.
  • the window handle can be an actuating element, such as an actuating lever, actuating button, an actuating plate and / or rotating element act.
  • the window handle can be at least partially or completely dig made of metal, such as brass, steel, bronze, aluminum, magnesium, etc., are made.
  • the window handle according to the invention is particularly adapted to be operated by means of the hand of a user.
  • the term window handle can also include the associated plate or the associated rosette, which is arranged at the transition from window to window handle.
  • the window fitting can also be a window regulator or a window frame.
  • step a) the object is provided for equipping the structure of a building.
  • This can in particular include the arrangement of the object in a coating chamber of a reactor which is set up to carry out a PVD process (“physical vapor deposition” process).
  • the PVD process is a (thin-film) coating
  • the object can be arranged in the coating chamber, for example on or on a carrier or rotary element, such as a turntable or the like, by means of which the object can be rotated during the coating can be formed on a surface of the article.
  • step b) the surface of the object is coated by means of the PVD method, in which a layer is formed on a surface of the object.
  • the layer can be formed from a plurality of overlapping individual layers and / or have a layer thickness of 1 nm (nanometers) to 20 ⁇ m (micrometers).
  • a vacuum or a controlled atmosphere can be generated in the coating chamber of the reactor.
  • the material or the materials from which the layer is to be made is provided, for example, in the form of gases, vapors and / or particles within the coating chamber of the reactor.
  • the Gases, vapors and / or particles come into contact with the surface of the object to be coated and are deposited on it.
  • the material or materials can be pure or alloyed metals, nitrides, carbonitrides and / or oxides, for example.
  • antimicrobial and / or antiviral nanoparticles are included in the layer that is formed, so that these can make harmful pathogens such as bacteria or viruses that get onto the layer when the object is used.
  • a mass fraction of the nanoparticles in the layer can be, for example, 1% to 80%.
  • the nanoparticles can be provided and / or generated directly in the coating chamber of the reactor or in an additional container.
  • the coating chamber can be connected to the additional container via a channel, for example.
  • the channel can have a valve by means of which a feed of the nanoparticles into the coating chamber can be controlled.
  • the nanoparticles can be generated, for example, by evaporation, ablation, plasma formation or exfoliation of a solid, liquid or gaseous starting material.
  • the starting material can contain the nanoparticles or consist of the same material from which the nanoparticles are to be formed.
  • the evaporation of the starting material can take place, for example, by heating or by techniques known as magnetron sputtering.
  • the starting material can alternatively also be vaporized by bombardment with ion or electron beams (IB-PVD process or EB-PVD process) or with a pulsed high-power laser beam (laser beam vaporization). After the nanoparticles have been produced, they can be conveyed into the coating chamber of the reactor.
  • nanoparticles and carrier gas or liquid can also be fed to the reactor by ion or plasma sources or various feed systems.
  • the nanoparticles can also be generated directly in the reactor.
  • the nanoparticles or the starting material are provided in the coating chamber of the reactor and / or on the carrier or rotating element for the object.
  • the nanoparticles can have a diameter of 1 nm to 10 nm.
  • the nanoparticles can at least partially consist of silver. In particular, it can be colloidal silver.
  • the nanoparticles can at least partially consist of copper.
  • the nanoparticles can at least partially consist of zinc or zinc oxide.
  • the nanoparticles can consist of an alloy which comprises at least silver, copper, zinc and / or the zinc oxide.
  • the layer can at least partially form a contact surface of the object.
  • the contact area is, in particular, an area that can be or is contacted by a user when the object is used.
  • the item can be an actuator for a window, door or gate, or similar obstruction for controlling access to a building or property.
  • the door handle can be a component for a door or a gate.
  • the use of a PVD method for coating a surface of an object with a layer is also proposed, with antimicrobial or antiviral nanoparticles being at least partially poured into the layer.
  • the use of nanoparticles comprising at least silver, copper, zinc, zinc oxide or alloys thereof for producing at least one antimicrobial or antiviral layer on a surface of an object is also proposed.
  • an object is also proposed with a surface that is coated with a layer in which antimicrobial or antiviral nanoparticles are at least partially enclosed.
  • Fig. 1 shows a device 7 for performing a method for coating an object to equip the structure of a building 1, wherein it is in the embodiment of Fig. 1 is a door handle. Nonetheless, other objects for equipping the structure of a building can also be coated with the method described below.
  • the device 7 comprises a reactor 8 with a coating chamber 9, in which the door handle 1 is provided rotatably on a rotary element 10, for example in the manner of a rotary plate.
  • the door handle 1 is a door handle which is set up to unlock a door by rotating the door handle relative to the door.
  • a PVD process is used to coat a surface 2 of the door handle 1 shown in FIG. 2 with a layer 3 also shown in FIG. 2.
  • a vacuum or a controlled atmosphere can be generated in the coating chamber 9 of the reactor 8.
  • the material or the materials from which the layer 3 is to consist is made available in the coating chamber 9 of the reactor 8, for example in the form of gases, vapors and / or particles. These come into contact with the surface 2 of the door handle 1 to be coated and adhere to it.
  • the layer 3 is thus formed by depositing the material or the materials on the surface 2 of the door handle 1.
  • the layer 3 can be of different types, thicknesses and densities and / or can be constructed from overlapping layers of the material or materials.
  • the coating chamber 9 of the reactor 8 is connected to an additional container 12 via a channel 11.
  • the container 12 is here outside the reactor 8. Alternatively, however, it can also be arranged in the coating chamber 9 of the reactor 8.
  • the container 12 serves to provide antimicrobial or antiviral nanoparticles 4 shown in FIG. 2.
  • the connection between the coating chamber 9 of the reactor 8 and the container 12 can be interrupted by a valve 13 in the channel 11. Thus, by means of the valve 13, a Flow of the nanoparticles 4 into the coating chamber 9 of the reactor 8 can either be made possible or completely or partially prevented.
  • the valve 13 is at least partially opened, so that the nanoparticles 4 get into the reactor 8 and come into contact with the layer 3.
  • the nanoparticles 4 are at least partially enclosed in the layer 3 and consequently on the surface to be coated
  • the nanoparticles 4 can be generated in the container 12, for example. This can take place, for example, by evaporation, ablation, plasma formation or exfoliation of a solid, liquid or gaseous starting material 14. After the production of the nanoparticles 4, they are conveyed into the reactor 8 via the channel 11 with the valve 13 open at least partially. This can be done, for example, by gravity, a pressure difference and / or by a flow of a carrier gas or a carrier liquid.
  • FIG. 2 shows the door handle 1 in a sectional view along the line in FIG. 1 shown section line II-II. The surface 2 of the door handle 1 coated with the layer 3 can be seen here in particular.
  • the nanoparticles 4 are at least partially enclosed in the layer 3.
  • the nanoparticles 4 have a diameter 5 which can be, for example, 1 nm to 10 nm.

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Abstract

Verfahren zur Beschichtung eines Gegenstands zur Ausstattung eines Gebäudes (1), insbesondere Baubeschlag, zumindest aufweisend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen des Gegenstands (1); und b) Beschichten einer Oberfläche (2) des Gegenstands (1) mit einer Schicht (3), wobei das Beschichten mit einem PVD-Verfahren erfolgt, bei dem antimikrobielle oder antivirale Nanopartikel (4) zumindest teilweise in der Schicht (3) eingeschlossen werden. Zudem werden eine Verwendung von Nanopartikeln, insbesondere für ein PVD-Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche (2) eines Gegenstands (1), sowie ein Gegenstand (1) mit einer beschichteten Oberfläche (2) offenbart.

Description

Verfahren zur Beschichtung eines Gegenstands, Verwendung von Nanopartikeln und Gegenstand mit einer beschichteten Oberfläche
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung eines Gegenstands, eine Ver- wendung von Nanopartikeln, insbesondere zum Beschichten des Gegenstands, und einen Gegen stand mit einer beschichteten Oberfläche. Bei dem Gegenstand kann es sich insbesondere um einen Gegenstand zur Ausstattung eines Gebäudes bzw. einen Baubeschlag bzw. einen Sanitär artikel handeln. Fenster, Türen und Tore und ähnliche Einrichtungen zum Öffnen bzw. Schließen von Durchgän gen in Gebäuden, z.B. zum Durchgang für Personen und/oder Fahrzeuge oder zum Austausch von Luft, weisen regelmäßig Bedienelemente, wie zum Beispiel Betätigungshebel, Betätigungsschal ter und/oder Betätigungstasten, auf, die bei einer Verwendung durch einen Benutzer kontaktiert werden. Dabei können sich an den Bedienelementen Bakterien und/oder Viren ansammeln, die Krankheiten verursachen können. Um eine Übertragung der Bakterien und/oder Viren auf unter schiedliche Benutzer zu verhindern, müssen die Bedienelemente häufig aufwendig desinfiziert werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn diese in Krankenhäusern oder Wohneinrich tungen für Senioren installiert sind. Bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand kann es sich auch um einen Sanitärartikel handeln. Bei dem Sanitärartikel kann es sich insbesondere um eine Sanitärarmatur handeln, mittels der ins besondere eine Flüssigkeit an einem Waschbecken, einer Dusche, Badewanne und/oder einem WC abgebbar ist. Derartige Sanitärartikel weisen regelmäßig Bedienelemente, wie zum Beispiel Betätigungshebel, Betätigungsschalter und/oder Betätigungstasten, auf, die bei einer Verwendung durch einen Be nutzer kontaktiert werden. Dabei können sich an den Bedienelementen Bakterien und/oder Vi ren ansammeln, die Krankheiten verursachen können. Um eine Übertragung der Bakterien und/oder Viren auf unterschiedliche Benutzer zu verhindern, müssen die Sanitärartikel häufig aufwendig desinfiziert werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn diese in Krankenhäu sern oder Wohneinrichtungen für Senioren installiert sind. Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Prob leme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren zur Beschichtung eines Ge genstands anzugeben, durch das der Aufwand zur Desinfektion Gegenstands zumindest reduzier bar ist. Zudem soll eine Verwendung eines PVD-Verfahrens zum Beschichten einer Oberfläche Gegenstands angegeben werden, wodurch der Aufwand zur Desinfektion des Gegenstands zu- mindest reduzierbar ist. Weiterhin soll ein Gegenstand angegeben werden, dessen Aufwand zur Desinfektion zumindest reduziert ist. Bei dem vorgenannten Gegenstand kann es sich um einen Gegenstand zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes bzw. einen Beschlag handeln. Der Ge genstand kann dabei mit dem Gebäude bzw. der Struktur des Gebäudes verbunden sein. Bei spielsweise kann es sich bei dem Gebäude um ein Wohnhaus, ein Bürogebäude oder ein Fabrik- gebäude handeln.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren, einer Verwendung und einem Gegenstand gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltun gen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Pa tentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wo bei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Hierzu trägt ein Verfahren zur Beschichtung eines Gegenstandes zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes bei, welches zumindest die folgenden Schritte aufweist: a) Bereitstellen des Gegenstands zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes, z.B. des Sanitär artikels; und b) Beschichten einer Oberfläche des Gegenstands mit einer Schicht, wobei das Beschichten mit einem PVD-Verfahren erfolgt, bei dem antimikrobielle oder antivirale Nanopartikel zumindest teilweise in der Schicht eingegossen werden.
Bei dem Gegenstand zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes kann es sich um einen Be schlag wie einen Baubeschlag handeln, zum Beispiel um einen Tür- oder Fensterbeschlag. Bei dem Fensterbeschlag kann es sich insbesondere um einen Fenstergriff oder einen Fenstersteller oder ein Fensterscharnier handeln. Bei dem Türbeschlag kann es sich um einen Türgriff oder ein Türscharnier bzw. Türband handeln. Ferner kann es sich bei dem Gegenstand zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes auch um einen Gegenstand handeln, der zur Ausstattung einer Einfahrt oder einer Grundstücksbegrenzung (z.B. Mauer, Zaun) der zugehörigen Struktur des Gebäudes dient oder um ein Bedienelement für eine Türklingel oder einen Lichtschalter oder einen Brief- kästen oder dergleichen. Der Gegenstand kann ein Gegenstand sein, der von einem Benutzer berührbar ist. Der Begriff Struktur des Gebäudes kann sich beziehen auf z.B. die Mauern bzw. Wände oder mit diesen oder dem Boden zumindest im Wesentlichen fest verbundene Teile des Gebäudes wie Türen oder Fenster. Bei dem Sanitärartikel handelt es sich insbesondere um eine technische Komponente, die der Wasserversorgung und/oder der Abwasserentsorgung dient. Insbesondere kann der Sanitärarti kel der bedarfsgerechten Wasserversorgung an einem Waschbecken, Spülbecken, Dusche, Bade wanne und/oder Toilette dienen. Weiterhin kann es sich bei dem Sanitärartikel um ein Gehäuse oder ein Betätigungselement, wie zum Beispiel einen Betätigungshebel, Betätigungsknopf, eine Betätigungsplatte und/oder Drehelement, für eine solche technische Komponente handeln. Der Sanitärartikel kann zumindest teilweise aus Kunststoff oder Metall, wie zum Beispiel Zink-Druck guss, bestehen. Der Gegenstand, z.B. die Oberfläche davon, kann ein Metall aufweisen oder daraus bestehen.
Gemäß optionalen Ausführungsformen der Erfindung kann es sich bei dem Gegenstand anderer- seits auch um einen Gegenstand zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes handeln, welcher gerade kein Sanitärartikel bzw. keine Sanitärarmatur bzw. kein wasserführender Gegenstand ist.
Der Gegensand, z.B. zumindest die Oberfläche davon, kann ein Metall wie zum Beispiel Messing, Stahl, Bronze, Aluminium, Magnesium, etc., aufweisen oder daraus bestehen.
Der Gegenstand kann ein Türbeschlag wie ein Türgriff oder ein Türscharnier sein. Bei einem Tür griff handelt es sich insbesondere um eine technische Komponente, die dem Öffnen bzw. Schlie ßen einer Verriegelung einer Tür und/oder dem Bewegen einer Tür relativ zu einem Türrahmen dient. Weiterhin kann es sich bei dem Türgriff um ein Betätigungselement, wie zum Beispiel einen Betätigungshebel, Betätigungsknopf, Türknauf, Türklinke, eine Betätigungsplatte und/oder Dre helementhandeln. Der Türgriff kann zumindest teilweise aus Kunststoff oder Metall, wie zum Beispiel Messing, Stahl, Bronze, Aluminium, Magnesium, etc., bestehen. Der Türgriff gemäß der Erfindung ist insbesondere dafür eingerichtet, mittels der Hand eines Benutzers bedient zu wer den. Gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann der Begriff Türgriff auch das zugehörige Schild bzw. die zugehörige Rosette, die am Übergang von Tür zu Türgriff angeordnet ist, einschlie ßen.
Bei dem Fensterbeschlag kann es sich um einen Fenstergriff oder ein Fensterscharnier handeln. Bei dem Fenstergriff handelt es sich insbesondere um eine technische Komponente, die dem Öff- nen bzw. Schließen einer Verriegelung eines Fensters und/oder dem Bewegen eines Fensters re lativ zu einem Fensterrahmen dient. Weiterhin kann es sich bei dem Fenstergriff um ein Betäti gungselement, wie zum Beispiel einen Betätigungshebel, Betätigungsknopf, eine Betätigungs- platte und/oder Drehelementhandeln. Der Fenstergriff kann zumindest teilweise oder vollstän dig aus Metall, wie zum Beispiel Messing, Stahl, Bronze, Aluminium, Magnesium, etc., bestehen. Der Fenstergriff gemäß der Erfindung ist insbesondere dafür eingerichtet, mittels der Hand eines Benutzers bedient zu werden. Gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann der Begriff Fens- tergriff auch das zugehörige Schild bzw. die zugehörige Rosette, die am Übergang von Fenster zu Fenstergriff angeordnet ist, einschließen. Bei dem Fensterbeschlag kann es sich ferner um einen Fenstersteller oder um einen Fensterrahmen handeln.
In Schritt a) wird der Gegenstand zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes bereitgestellt. Dies kann insbesondere die Anordnung des Gegenstands in einer Beschichtungskammer eines Reaktors umfassen, der zur Ausführung eines PVD-Verfahrens („physical vapour deposition"-Ver- fahren) eingerichtet ist. Bei dem PVD-Verfahren handelt es sich um ein (Dünnschicht-)Beschich- tungsverfahren mithilfe von physikalischer Gasphasenabscheidung. Der Gegenstand kann in der Beschichtungskammer beispielsweise auf oder an einem Träger oder Drehelement, wie zum Bei- spiel einem Drehteller oder dergleichen, angeordnet werden, mittels dessen der Gegenstand während dem Beschichten drehbar ist. Hierdurch kann eine gleichmäßige Schicht auf einerOber- fläche des Gegenstands ausgebildet werden.
In Schritt b) erfolgt das Beschichten der Oberfläche des Gegenstands mittels des PVD-Verfahrens, bei dem eine Schicht auf einer Oberfläche des Gegenstands ausgebildet wird. Die Schicht kann aus einer Mehrzahl von überlappenden Einzelschichten gebildet werden und/oder eine Schicht dicke von 1 nm (Nanometer) bis 20 pm (Mikrometer) aufweisen. Vor der eigentlichen Beschich tung kann in der Beschichtungskammer des Reaktors insbesondere ein Vakuum oder eine kon trollierte Atmosphäre erzeugt werden. Bei der Beschichtung wird das Material bzw. die Materia lien, aus denen die Schicht bestehen soll, zum Beispiel in Form von Gasen, Dämpfen und/oder Partikeln innerhalb der Beschichtungskammer des Reaktors bereitgestellt. Hierbei kommen die Gase, Dämpfe und/oder Partikel mit der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstands in Kon takt und scheiden sich auf dieser ab. Bei dem Material bzw. bei den Materialien kann es sich beispielsweise um reine oder legierte Metalle, Nitride, Karbonitride und/oder Oxide handeln. Während der Beschichtung der Oberfläche werden in der gebildeten Schicht antimikrobielle und/oder antivirale Nanopartikel eingeschlossen, sodass diese bei der Benutzung des Gegen stands auf die Schicht gelangende Krankheitserreger, wie zum Beispiel Bakterien oder Viren, un schädlich machen können. Hierzu kann ein Massenanteil der Nanopartikel in der Schicht bei spielsweise 1 % bis 80 % betragen. Die Nanopartikel können direkt in der Beschichtungskammer des Reaktors oder in einem zusätzlichen Behälter bereitgestellt und/oder erzeugt werden. Zu diesem Zweck kann die Beschichtungskammer beispielsweise über einen Kanal mit dem zusätzli chen Behälter verbunden sein. Der Kanal kann ein Ventil aufweisen, mittels dem eine Zuführung der Nanopartikel in die Beschichtungskammer steuerbar ist. Bei der Ausbildung der Schicht auf der Oberfläche des Gegenstands kommen die Nanopartikel mit der Schicht in Kontakt und wer- den hierdurch zumindest teilweise in der Schicht eingeschlossen. Hierdurch werden die Nano partikel folglich an der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstands befestigt.
Die Erzeugung der Nanopartikel kann zum Beispiel durch Verdampfung, Ablation, Plasmabildung oder Exfoliation eines festen, flüssigen oder gasförmigen Ausgangsmaterials erfolgen. Das Aus- gangsmaterial kann die Nanopartikel enthalten oder aus dem gleichen Material bestehen, aus dem die Nanopartikel gebildet werden sollen. Die Verdampfung des Ausgangsmaterials kann bei spielsweise durch Erhitzen oder durch Techniken erfolgen, die als Magnetronsputtern bekannt sind. Eine Verdampfung des Ausgangsmaterials kann alternativ auch durch Beschuss mit lonen- oder Elektronenstrahlen (IB-PVD-Verfahren oder EB-PVD-Verfahren) oder mit einem gepulsten Hochleistungslaserstrahl (Laserstrahlverdampfen) erfolgen. Nach der Erzeugung der Nanoparti kel können diese in die Beschichtungskammer des Reaktors gefördert werden. Dies kann zum Beispiel mithilfe von Schwerkraft, einer Druckdifferenz und/oder durch eine Strömung eines Trä- gergases oder einer Trägerflüssigkeit erfolgen. Ein derartiger Strom von Nanopartikeln und Trä gergas oder -flüssigkeit kann dem Reaktor auch durch Ionen- oder Plasmaquellen oder verschie dene Zuführsysteme zugeführt werden. Die Erzeugung der Nanopartikel kann alternativ auch di rekt in dem Reaktor erfolgen. In diesem Fall werden die Nanopartikel oder das Ausgangsmaterial in der Beschichtungskammer des Reaktors und/oder auf dem Träger oder Drehelement für den Gegenstand bereitgestellt.
Durch die antimikrobielle und/oder antivirale Wirkung der Nanopartikel ist eine Desinfektion der beschichteten Oberfläche des Gegenstands nicht notwendig bzw. der Aufwand zur Desinfektion des Gegenstands zumindest reduzierbar.
Die Nanopartikel können einen Durchmesser von 1 nm bis 10 nm aufweisen.
Die Nanopartikel können zumindest teilweise aus Silber bestehen. Insbesondere kann es sich um kolloidales Silber handeln.
Die Nanopartikel können zumindest teilweise aus Kupfer bestehen.
Die Nanopartikel können zumindest teilweise aus Zink oder Zinkoxid bestehen.
Die Nanopartikel können aus einer Legierung bestehen die zumindest Silber, Kupfer, Zink und/o der Zinkoxid umfasst.
Die Schicht kann zumindest teilweise eine Kontaktfläche des Gegenstands bilden. Bei der Kon- taktfläche handelt es sich insbesondere um eine Fläche, die bei der Verwendung des Gegen stands durch einen Benutzer kontaktierbar ist oder kontaktiert wird. Bei dem Gegenstand kann es sich um ein Betätigungselement für ein Fenster, eine Tür oder ein Tor oder ein ähnliches Hindernis zum Steuern des Zugangs zu einem Gebäude oder Grundstück handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Türgriff um eine Komponente für eine Tür oder ein Tor handeln.
Einem weiteren Aspekt folgend wird auch eine Verwendung eines PVD-Verfahrens zum Beschich ten einer Oberfläche eines Gegenstands mit einer Schicht vorgeschlagen, wobei antimikrobielle oder antivirale Nanopartikel zumindest teilweise in der Schicht eingegossen werden. Weiter wird die Verwendung von Nanopartikeln umfassend zumindest Silber, Kupfer, Zink, Zin koxid oder Legierungen davon zur Erzeugung zumindest einer antimikrobiellen oder antiviralen Schicht einer Oberfläche eines Gegenstands vorgeschlagen.
Einem noch weiteren Aspekt folgend wird auch ein Gegenstand mit einer Oberfläche vorgeschla- gen, die mit einer Schicht beschichtet ist, in der zumindest teilweise antimikrobielle oder antivi rale Nanopartikel eingeschlossen sind.
Für weitere Einzelheiten zu der Verwendung bzw. des Gegenstands wird vollumfänglich auf die Beschreibung des Verfahrens verwiesen.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher er läutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvari ante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:
Fig. 1: eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; und Fig. 2: ein Türgriff gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer (Teil-)Schnittdarstel- lung.
Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 7 zur Durchführung eines Verfahrens zur Beschichtung eines Gegenstands zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes 1, wobei es sich in der Ausführungs form der Fig. 1 um einen Türgriff handelt. Gleichwohl können mit dem im Folgenden beschriebe nen Verfahren auch andere Gegenstände zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes beschich tet werden. Die Vorrichtung 7 umfasst einen Reaktor 8 mit einer Beschichtungskammer 9, in der der Türgriff 1 auf einem Drehelement 10, beispielsweise nach Art eines Drehtellers, drehbar be- reitgestellt ist. Bei dem Türgriff 1 handelt es sich hier um einen Türgriff, der zum Entriegeln einer Tür durch Verdrehen des Türgriffs relativ zu der Tür eingerichtet ist. Zur Beschichtung einer in der Fig. 2 gezeigten Oberfläche 2 des Türgriffs 1 mit einer ebenfalls in der Fig. 2 gezeigten Schicht 3 wird ein PVD-Verfahren verwendet. Hierzu kann in der Beschichtungskammer 9 des Reaktors 8 ein Vakuum oder eine kontrollierte Atmosphäre erzeugt werden. Bei der Beschichtung wird das Material oder die Materialien, aus denen die Schicht 3 bestehen soll, zum Beispiel in Form von Gasen, Dämpfen und/oder Partikeln in der Beschichtungskammer 9 des Reaktors 8 zur Verfügung gestellt. Diese kommen mit der zu beschichtenden Oberfläche 2 des Türgriffs 1 in Kontakt und haften an dieser. Die Schicht 3 wird somit durch Abscheidung des Materials bzw. der Materialien auf der Oberfläche 2 des Türgriffs 1 ausgebildet. Die Schicht 3 kann von unterschiedlicher Art, Dicke und Dichte sein und/oder aus überlappenden Lagen des Materials bzw. der Materialien aufgebaut sein.
Die Beschichtungskammer 9 des Reaktors 8 ist über einen Kanal 11 mit einem zusätzlichen Be hälter 12 verbunden. Der Behälter 12 befindet sich hier außerhalb des Reaktors 8. Alternativ kann er jedoch auch in der Beschichtungskammer 9 des Reaktors 8 angeordnet sein. Der Behälter 12 dient der Bereitstellung von in der Fig. 2 gezeigten antimikrobiellen oder antiviralen Nanoparti- keln 4. Die Verbindung der Beschichtungskammer 9 des Reaktors 8 mit dem Behälter 12 kann durch ein Ventil 13 in dem Kanal 11 unterbrochen werden. Somit kann mittels des Ventils 13 ein Fluss der Nanopartikel 4 in die Beschichtungskammer 9 des Reaktors 8 entweder ermöglicht oder ganz oder teilweise verhindert werden. Während der Beschichtung der Oberfläche 2 des Türgriffs
1 wird das Ventil 13 zumindest teilweise geöffnet, sodass die Nanopartikel 4 in den Reaktor 8 gelangen und mit der Schicht 3 in Kontakt kommen. Hierdurch werden die Nanopartikel 4 zumin- dest teilweise in der Schicht 3 eingeschlossen und folglich an der zu beschichtenden Oberfläche
2 befestigt.
Die Nanopartikel 4 können beispielsweise in dem Behälter 12 erzeugt werden. Dies kann zum Beispiel durch Verdampfung, Ablation, Plasmabildung oder Exfoliation eines festen, flüssigen o- der gasförmigen Ausgangsmaterials 14 erfolgen. Nach der Erzeugung der Nanopartikel 4 werden diese bei zumindest teilweise geöffnetem Ventil 13 über den Kanal 11 in den Reaktor 8 gefördert. Dies kann zum Beispiel durch Schwerkraft, eine Druckdifferenz und/oder durch eine Strömung eines Trägergases oder einer Trägerflüssigkeit erfolgen. Die Fig. 2 zeigt den Türgriff 1 in einerSchnittdarstellungentlangder in derFig. 1 gezeigten Schnitt linie ll-ll. Zu erkennen ist hier insbesondere die mit der Schicht 3 beschichtete Oberfläche 2 des Türgriffs 1. Die Nanopartikel 4 sind zumindest teilweise in der Schicht 3 eingeschlossen. Hier durch können diese antimikrobiell und/oder antiviral an einer Kontaktfläche 6 des Türgriffs 1 wirken, die durch die Schicht 3 gebildet ist. Die Nanopartikel 4 weisen einen Durchmesser 5 auf, der beispielsweise 1 nm bis 10 nm betragen kann.
Durch die vorliegende Ausführungsform ist ein Aufwand zur Desinfektion des Türgriffs reduzier bar. Bezugszeichenliste
Gegenstand zur Ausstattung der Struktur eines Gebäudes/Türgriff
Oberfläche
Schicht
Nanopartikel
Durchmesser
Kontaktfläche
Vorrichtung
Reaktor
Beschichtungskammer
Drehelement
Kanal
Behälter
Ventil
Ausgangsmaterial

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Beschichtung eines Gegenstands zur Ausstattung einer Struktur eines Ge bäudes (1), insbesondere Beschlag, zumindest aufweisend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen des Gegenstands zur Ausstattung der Struktur des Gebäudes (1); und b) Beschichten einer Oberfläche (2) des Gegenstands (1) mit einer Schicht (3), wobei das Beschichten mit einem PVD-Verfahren erfolgt, bei dem antimikrobielle oder antivirale Nanopartikel (4) zumindest teilweise in der Schicht (3) eingeschlossen werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die Nanopartikel (4) einen Durchmesser (5) von
1 nm bis 10 nm aufweisen.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Nanopartikel (4) zumindest teilweise aus Silber bestehen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Nanopartikel (4) zumindest teilweise aus Kupfer bestehen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Nanopartikel (4) zumindest teilweise aus Zink oder Zinkoxid bestehen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Nanopartikel (4) aus einer Legierung bestehen, die zumindest Silber, Kupfer, Zink oder Zinkoxid umfasst.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Schicht (3) zumin dest teilweise eine Kontaktfläche (6) des Gegenstands (1) zum Kontaktieren durch einen Benutzer bildet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest die Ober fläche (2) des Gegentstands (1) aus Metall besteht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei es sich bei dem Ge- genstand (1) um ein Betätigungselement für einen Lichtschalter, einen Briefkasten, ein
Fenster, ein Tor, insbesondere ein Rolltor, eine Drehtür, oder eine an einer Längsseite schwenkbar gelagerte Tür handelt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei es sich bei dem Ge- genstand (1) um einen Sanitärartikel, insbesondere eine Sanitärarmatur, ein Betätigungs element für die Sanitärarmatur, eine Toilette oder ein Betätigungselement für die Toilette handelt.
11. Verwendung von Nanopartikeln umfassend zumindest Silber, Kupfer, Zink, Zinkoxid oder
Legierungen davon zur Erzeugung zumindest einer antimikrobiellen oder antiviralen Schicht (3) einer Oberfläche (2) eines Gegenstandes zur Ausstattung der Struktur eines Ge bäudes (1).
12. Gegenstand zur Ausstattung eines Gebäudes (1) aufweisend eine Oberfläche (2), die mit einer Schicht (3) beschichtet ist, in der zumindest teilweise antimikrobielle oder antivirale Nanopartikel (4) eingeschlossen sind.
13. Gegenstand (1) gemäß Anspruch 12, hergestellt unter Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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