DE102022001868A1 - Biocide-coated, reticulated plastic foams, process for their production and their use - Google Patents

Biocide-coated, reticulated plastic foams, process for their production and their use Download PDF

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Abstract

Biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoff 1 gemäß Figur 1 einer Feinheit von 10 PPI (Parts per Inch) bis 100 PPI mit mindestens einer bioziden Beschichtung 4 auf den Zellstegen 3, wobei die biozide Beschichtung 4 auf und in ihrer Polymermatrix 5.2 eine mikroraue Oberflächenschicht 5, enthaltend in elektrisch leitfähigem Kontakt miteinander stehende, biozide Metallmikroteilchen 5.1 einer mittleren Teilchengröße d50von 0,1 µm bis <1.000 µm, umfasst, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Reinigung von Raumluft sowie biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoff 1 enthaltende Zusatzbauteile 8.Biocide-coated, reticulated foams made of plastic 1 according to FIG , containing biocidal metal microparticles 5.1 that are in electrically conductive contact with one another and have an average particle size d50 of 0.1 µm to <1,000 µm, comprising processes for their production and their use for cleaning room air as well as additional components 8 containing biocide-coated, reticulated foams made of plastic 1 .

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoff.The present invention relates to biocide-coated, reticulated plastic foams.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung Vorrichtungen, enthaltend biozid beschichtete retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoff.The present invention further relates to devices containing biocide-coated reticulated foams made of plastic.

Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff.The present invention also relates to a method for producing the biocide-coated, reticulated foams made of plastic.

Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe zur Reinigung von Raumluft.Last but not least, the present invention relates to the use of the biocide-coated, reticulated foams for cleaning indoor air.

Stand der TechnikState of the art

Mikroorganismen sind Archaeen, Bakterien, Eukaryoten, Protisten, Pilze und Grünalgen. Es ist immer noch ein Gegenstand von Diskussionen, ob Viren oder Virionen überhaupt als Organismen anzusehen sind. Die Mikroorganismen und Viren sind die Quelle einer Reihe von schweren Krankheiten, von Epidemien und Pandemien wie die gegenwärtige Covid-19-Pandemie.Microorganisms include archaea, bacteria, eukaryotes, protists, fungi and green algae. It is still a matter of debate whether viruses or virions should even be considered organisms. The microorganisms and viruses are the source of a number of serious diseases, epidemics and pandemics such as the current Covid-19 pandemic.

Zahlreiche Pestizide wie Fungizide, Herbizide, Insektizide Algizide, Molluskizide, Rodentizide, Akarizide und Schleimbekämpfungsmittel sind entwickelt worden, um die schädlichen Wirkungen auf multizelluläre Menschen, Tieren und Pflanzen zu bekämpfen.Numerous pesticides such as fungicides, herbicides, insecticides, algaecides, molluscicides, rodenticides, acaricides and slimicides have been developed to combat the harmful effects on multicellular humans, animals and plants.

In gleicher Weise sind zahlreiche antimikrobielle Wirkstoffe wie Germicide, Antibiotika, Bakterizide, Viruzide, Antimykotika, Antiprotozoenmittel und Antiparasitenmittel entwickelt worden um die Krankheiten, die durch die Mikroorganismen ausgelöst werden, zu heilen.In the same way, numerous antimicrobial agents such as germicides, antibiotics, bactericides, virucides, antifungal agents, antiprotozoal agents and antiparasitic agents have been developed to cure the diseases caused by the microorganisms.

Die permanente Bedrohung durch Mikroorganismen, insbesondere durch Viren und Virionen und ganz speziell durch das Coronavirus SARS-Co-V2 hat eine wachsende Nachfrage nach effizienten und effektiven Methoden für die Dekontamination und Desinfektion hervorgerufen. Die „List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus Claims for Use against SARS-CoV-2, Date Accessed: 05/31/2020 of the EPA lists, US Govt.,"
führt zahlreiche organische und anorganische aktive Verbindungen wie HOCI, Peroxoessigsäure, quaternäres Ammonium, Kaliumperoxomonosulfat, Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Zitronensäure, Milchsäure, Dichlorisocyanurat, Natriumhypochlorit oder Ethanol. Diese Desinfektionsmittel können aber nur in Reinigungslösungen oder Wischlösungen verwendet werden und haben keine dauerhafte desinfizierende Wirkung.The constant threat from microorganisms, especially viruses and virions and especially the coronavirus SARS-Co-V2, has caused a growing demand for efficient and effective methods for decontamination and disinfection. The "List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus Claims for Use against SARS-CoV-2, Date Accessed: 05/31/2020 of the EPA lists, US Govt.,"
contains numerous organic and inorganic active compounds such as HOCI, peroxoacetic acid, quaternary ammonium, potassium peroxomonosulfate, chlorine dioxide, hydrogen peroxide, citric acid, lactic acid, dichloroisocyanurate, sodium hypochlorite or ethanol. However, these disinfectants can only be used in cleaning solutions or wiping solutions and do not have a lasting disinfectant effect.

PropioconazolPropioconazole

(±)-1-{[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazol (IUPAC),(±)-1-{[2-(2,4-Dichlorophenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazole (IUPAC),

FolpetFolpet

N-(Trichlormethylthio)phthalimid,N-(trichloromethylthio)phthalimide,

Chlorkresole,chlorocresols,

FludioxonilFludioxonil

4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC), and4-(2,2-Difluoro-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrole-3-carbonitrile (IUPAC), and

AzoxvstrobinAzoxvstrobin

Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC)
werden als genehmigte Schutzmittel für Fasern, Leder, Gummi und polymerisierte Materialien in dem" Helpdesk - Genehmigte Wirkstoffe - Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin":

  • https://www.reach-clp-biozid-helpdesk.de/DE/Biozide/Wirkstoffe/Genehmiate-Wirkstoffe/Genehmigte-Wirkstoffe-0.html#PT9

aufgeführt.Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylate (IUPAC)
are listed as approved protective agents for fibers, leather, rubber and polymerized materials in the "Helpdesk - Approved Active Ingredients - Federal Institute for Occupational Safety and Health":
  • https://www.reach-clp-biozid-helpdesk.de/DE/Biozide/Wirkstoffe/Genehmiate-Wirkstoffe/Genehmigte-Wirkstoffe-0.html#PT9

listed.

Diese Wirkstoffe sind jedoch niedermolekulare Verbindungen, sodass stets die Gefahr besteht, dass sie aus den geschützten Materialien ausgelaugt werden.However, these active ingredients are low molecular weight compounds, so there is always the risk that they will leach out of the protected materials.

Deswegen hat es schon zahlreiche Versuche gegeben, die desinfizierenden Wirkstoffe und Pharmazeutika zu immobilisieren, um eine dauerhafte desinfizierende und/oder pharmazeutisch wirksame Oberfläche zu erzielen.For this reason, there have been numerous attempts to immobilize the disinfectant active ingredients and pharmaceuticals in order to achieve a permanent disinfectant and/or pharmaceutically effective surface.

So offenbart die internationale Patentanmeldung WO 96/39821 Reagenzien und Verfahren um Textilien mit dem Ziel zu modifizieren, dass sie Viren beim Kontakt desaktivieren. Dazu werden die Textilien modifiziert, indem man hydrophile Polymere, die quaternäre Ammoniumgruppen und Kohlenwasserstoffketten enthalten, photochemisch immobilisiert, wodurch man eine Oberfläche erhält, die in der Lage ist, lipidumhüllte Viren beim Kontakt zu zerreißen. Wenn diese hydrophilen Polymere aber auf Vliesstoffe aufgetragen werden, besteht keine Garantie, dass sie durch das Licht vollständig vernetzt werden, weil Teilbereiche notwendigerweise beschattet werden. Demzufolge bleibt stets ein gewisser Anteil der Polymere löslich.This is what the international patent application reveals WO 96/39821 Reagents and processes for modifying textiles with the aim of deactivating viruses upon contact. To do this, the textiles are modified by photochemically immobilizing hydrophilic polymers containing quaternary ammonium groups and hydrocarbon chains, resulting in a surface capable of tearing lipid-enveloped viruses upon contact. However, when these hydrophilic polymers are applied to nonwovens, there is no guarantee that they will be completely cross-linked by the light because some areas are necessarily shaded. As a result, a certain proportion of the polymers always remains soluble.

Aus dem amerikanischen Patent US 5,883,155 gehen Filme aus Elastomeren hervor, worin aktive Chemikalien wie Biozide für medizinische Zwecke gleichmäßig in der Form von Geleinschlüssen dispergiert sind. Beispielsweise enthält der elastomere Film als Wirkstoffe quaternäres Ammonium, Phthalaldehyd, Phenolderivate, Formalin, nichtionische Tenside, die mindestens einen Polyoxyethylen-Block enthalten, Hexamidin, lodverbindungen, oberflächenaktive Substanzen mit viruzider Wirkung, Natrium- und Kaliumdichromat und Hydrochlorite. Diese Wirkstoffe sind jedoch toxisch und krebserzeugend und werden in die Umwelt abgegeben.From the American patent US 5,883,155 Films are made from elastomers in which active chemicals such as biocides for medical purposes are evenly dispersed in the form of gel inclusions. For example, the elastomeric film contains quaternary ammonium, phthalaldehyde, phenol derivatives, formalin, nonionic surfactants that contain at least one polyoxyethylene block, hexamidine, iodine compounds, surface-active substances with virucidal effects, sodium and potassium dichromate and hydrochlorites as active ingredients. However, these active ingredients are toxic and carcinogenic and are released into the environment.

Das amerikanische Patent US 6,180,584 B1 offenbart desinfizierende Mischungen mit länger anhaltender biozider Wirkung. Die Mischungen bilden einen haftfähigen, transparenten, wasserunlöslichen Polymerfilm auf den Substratoberflächen, der eine länger anhaltende antimikrobielle desinfizierende Wirkung hat. Die Wirkung hält auch ohne einen neuen Auftrag länger an. Die desinfizierende Wirkung der Oberfläche beruht auf dem direkten Kontakt, und die Bestandteile werden nicht in eine kontaktierende Lösung in einer Menge freigesetzt, die die Lösung desinfizieren würde. Der Wirkstoff ist ein metallisches Material, insbesondere Silberiodid. Dieses Salz ist aber lichtempfindlich sodass sich im Lauf der Zeit dunkle Flecken in der Mischung bilden.The American patent US 6,180,584 B1 reveals disinfectant mixtures with longer-lasting biocidal effects. The mixtures form an adhesive, transparent, water-insoluble polymer film on the substrate surfaces, which has a longer-lasting antimicrobial disinfectant effect. The effect lasts longer even without a new application. The disinfecting effect of the surface is due to direct contact and the components are not released into a contacting solution in an amount that would disinfect the solution. The active ingredient is a metallic material, in particular silver iodide. However, this salt is sensitive to light, so dark spots form in the mixture over time.

Die amerikanische Patentanmeldung 2007/0031512 A1 offenbart, dass schichtförmige Phyllosilikate geeignet sind, Viren zu adsorbieren und/oder zu binden und sie so zu desaktivieren. Die schichtförmigen Phyllosilicate können in die menschlichen Nasenöffnungen gesprüht werden oder können in einer Gesichtsmaske enthalten sein, um Infektionen zu verhindern. Sie können zur Inaktivierung der Viren in Wasser, das für den Hautkontakt gedacht ist, suspendiert werden oder Teil eines HVAC Filters, der den Transfer von Viren von Zimmer zu Zimmer, zum Beispiel in einem Krankenhaus, verhindert. Die Phyllosilicate können in einem Papier oder einem Wischtuch enthalten sein, um damit Viren auf Möbeln in Krankenhäusern und Operationssälen sowie chirurgischen Geräten zu deaktivieren. Darüber hinaus können die schichtförmigen Phyllosilicate in Anstrichen für Reinräume verwendet werden.The American patent application 2007/0031512 A1 discloses that layered phyllosilicates are suitable for adsorbing and/or binding viruses and thus deactivating them. The layered phyllosilicates can be sprayed into human nostrils or can be included in a face mask to prevent infections. They can be suspended in water intended for skin contact to inactivate viruses, or part of an HVAC filter that prevents the transfer of viruses from room to room, for example in a hospital. The phyllosilicates can be contained in a paper or wipe to deactivate viruses on hospital and operating room furniture and surgical equipment. In addition, the layered phyllosilicates can be used in paints for clean rooms.

Die internationale Patentanmeldung WO 2007/120509 offenbart eine Maske, die eine Vielzahl von Schichten enthält, wobei die erste Schicht eine Säure oder ein Salz oder einen Ester der Säure enthält. Die zweite Schicht enthält eine Base oder ein Salz oder einen Ester der Base. Die dritte Schicht der Maske enthält ein metallisches Germicid, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zink, Kupfer, Nickel, lod, Mangan, Zinn, Bor, Silber und deren Salze, Komplexierungsmittel und Tenside. Offenbar enthält insbesondere die dritte Schicht toxische Substanzen.The international patent application WO 2007/120509 discloses a mask containing a plurality of layers, wherein the first layer contains an acid or a salt or ester of the acid. The second layer contains a base or a salt or an ester of the base. The third layer of the mask contains a metallic germicide selected from the group consisting of zinc, copper, nickel, iodine, manganese, tin, boron, silver and their salts, complexing agents and surfactants. Apparently the third layer in particular contains toxic substances.

Die amerikanische Patentanmeldung US 2007/0292486 A1 offenbart biozide Polymer-Nano-/Mikropartikel-Komposite die ein ionisches Polymer und biozide Metallsalze, insbesondere Silberbromid, enthalten. Das Silberbromid ist gleichmäßig in der Polymermatrix verteilt. Es wird angenommen, dass die biozide Wirkung auf Silberpartikeln, die Silberionen und Bromidionen, freisetzen, beruht. Außerdem wird angenommen, dass die Bromidionen Textilien flammhemmend machen. Die Nachteile dieser Komposite sind der hohe Preis von Silberbromid, die Lichtempfindlichkeit des Salzes, durch die dunkle Verfärbungen in den Kompositschichten hervorgerufen werden, und das Auslaugen von toxischen Silberionen. Darüber hinaus sind die bioziden Metallsalze nicht an der Oberfläche der Komposite konzentriert, sodass der größte Teil der Metallsalze nicht in Kontakt mit den Mikroorganismen kommt.The American patent application US 2007/0292486 A1 discloses biocidal polymer-nano/microparticle composites that contain an ionic polymer and biocidal metal salts, in particular silver bromide. The silver bromide is evenly distributed in the polymer matrix. It is believed that the biocidal effect is due to silver particles releasing silver ions and bromide ions. The bromide ions are also believed to make textiles flame retardant. The disadvantages of these composites are the high price of silver bromide, the light sensitivity of the salt, which causes dark discoloration in the composite layers are caused, and the leaching of toxic silver ions. In addition, the biocidal metal salts are not concentrated on the surface of the composites, so that most of the metal salts do not come into contact with the microorganisms.

Die internationale Patentanmeldung WO 2008/127416 A2 offenbart hydrophobe polymere Beschichtungen, die nicht-kovalent auf feste Oberflächen von Metallen, Kunststoffen, Glas, Polymeren, Textilien und anderen Substraten wie Geweben, Verbandsmull, Bandagen, Tüchern und Fasern in der gleichen Weise wie Anstriche durch Pinselauftrag, Sprühen oder Tauchen appliziert werden können, um die Oberflächen biozid oder bakterizid zu machen. Die hydrophoben Polymere enthalten quaternäre Ammoniumgruppen mit langkettigen aliphatischen Gruppen, die mehr als 10 Kohlenstoffatome enthalten. Die hydrophoben Polymere können jedoch durch organische Lösemittel geschädigt und sogar von den Oberflächen ganz entfernt werden.The international patent application WO 2008/127416 A2 discloses hydrophobic polymeric coatings that can be applied non-covalently to solid surfaces of metals, plastics, glass, polymers, textiles and other substrates such as fabrics, gauze, bandages, cloths and fibers in the same manner as paints by brushing, spraying or dipping , to make the surfaces biocidal or bactericidal. The hydrophobic polymers contain quaternary ammonium groups with long chain aliphatic groups containing more than 10 carbon atoms. However, the hydrophobic polymers can be damaged by organic solvents and even completely removed from the surfaces.

Die amerikanische Patentanmeldung US 2009/0081249 A1 offenbart antimikrobielle Zusammensetzungen, die zwei oder mehr antivirale Wirkstoffe enthalten, die kovalent an ein Polymer gebunden sind. Geeignete antivirale Wirkstoffe sind Sialinsäure, Zanamivir, Oseltamivir, Amantadin und Rimantadin. Das Polymer ist vorzugsweise wasserlöslich wie Poly(isobutylen-altmaleinsäureanhydrid), Polyasparaginsäure, Poly(l-glutaminsäure), Chitosan, Carboxymethylcellulose, Carboxymethyldextran oder Polyethylenimin. Die Zusammensetzungen können für die enterale oder parenterale Applikation zubereitet werden. Die antimikrobiellen Zusammensetzungen sind jedoch nur schwer in industriellem Maßstab herzustellen.The American patent application US 2009/0081249 A1 discloses antimicrobial compositions containing two or more antiviral agents covalently linked to a polymer. Suitable antiviral agents include sialic acid, zanamivir, oseltamivir, amantadine and rimantadine. The polymer is preferably water-soluble such as poly(isobutylene-alt-maleic anhydride), polyaspartic acid, poly(l-glutamic acid), chitosan, carboxymethyl cellulose, carboxymethyl dextran or polyethyleneimine. The compositions can be prepared for enteral or parenteral administration. However, the antimicrobial compositions are difficult to produce on an industrial scale.

Die amerikanische Patentanmeldung US 2009/0320849 A1 offenbart eine Gesichtsmaske, die ein Filtermaterial aus einem faserförmigen Substrat enthält. Dessen Fasern enthalten auf ihrer Oberfläche insbesondere ein Vlies aus Polypropylen oder Polyester, das ein saures Polymer insbesondere vom Polycarbonsäure-Typ enthält. Die Gesichtsmaske hat eine antivirale Wirkung gegen eingeatmete oder ausgeatmete Luft. Da aber die Polycarbonsäuren wie Polyacrylsäure wasserlöslich sind, können sie durch wässrige Aerosole korrodiert werdenThe American patent application US 2009/0320849 A1 discloses a face mask containing a filter material made of a fibrous substrate. Its fibers contain on their surface in particular a fleece made of polypropylene or polyester, which contains an acidic polymer, in particular of the polycarboxylic acid type. The face mask has an antiviral effect against inhaled or exhaled air. However, since polycarboxylic acids such as polyacrylic acid are water-soluble, they can be corroded by aqueous aerosols

Die amerikanische Patentanmeldung US 2012/0016055 A1 offenbart biozide Beschichtungszusammensetzungen, die ein Biozid und nicht-ionische Polymere und Lösemittel enthalten. Die Beschichtungszusammensetzungen bilden klare und nicht klebrige Filme und Oberflächen, die aber wegen ihrer Löslichkeit leicht entfernt werden können.The American patent application US 2012/0016055 A1 discloses biocidal coating compositions containing a biocide and nonionic polymers and solvents. The coating compositions form clear and non-tacky films and surfaces, but due to their solubility they can be easily removed.

Die amerikanische Patentanmeldung US 2013/0344122 A1 offenbart medizinische Artikel mit antimikrobiellen Eigenschaften und guten Barriereeigenschaften. Die medizinischen Artikel enthalten Vliesstoffe aus Polypropylen und eine Beschichtung die Chlorhexidinacetat und Trichlosan enthält. Diese Pharmazeutika werden beispielsweise in Ethanol gelöst und auf das Gewebe gesprüht, bis dieses gleichmäßig gesättigt ist. Danach werden die Stoffproben getrocknet. Die medizinischen Artikel können Kleider, Überschuhe, Abdecktücher, Wickeltücher, Mützen, Laborkittel und Gesichtsmasken sein. Der Nachteil dieser medizinischen Artikel ist, dass die Pharmazeutika nicht fest an die Fasern des Vliesmaterials gebunden sind und leicht davon als Staub entfernt oder durch Lösemittel ausgewaschen werden können.The American patent application US 2013/0344122 A1 discloses medical articles with antimicrobial properties and good barrier properties. The medical items contain nonwovens made of polypropylene and a coating that contains chlorhexidine acetate and triclosan. These pharmaceuticals are dissolved in ethanol, for example, and sprayed onto the tissue until it is evenly saturated. The fabric samples are then dried. The medical items may include gowns, shoe covers, drapes, wraps, caps, lab coats and face masks. The disadvantage of these medical articles is that the pharmaceuticals are not tightly bound to the fibers of the nonwoven material and can easily be removed from it as dust or washed out by solvents.

Die internationale Patentanmeldung WO 2014/149321 A1 offenbart eine Beschichtung mit einer reaktiven Oberfläche, die desinfizierende und biozide Eigenschaften hat. Die reaktiven Zusammensetzungen sind erneuerbar oder „wieder aufladbar“ durch die erneute Applikation der aktiven Komponente und müssen nicht entfernt, entsorgt oder ersetzt werden. Die reaktive Zusammensetzung enthält einen hygroskopischen Polymerfilm wie beispielsweise vernetztes Polyvinylpyrrolidon, das mit einem flüssigen oder gasförmigen Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid, Chlor, Peressigsäure, lod oder Mischungen hiervon so lange behandelt worden ist, dass das Oxidationsmittel mit dem Polymerfilm reagiert hat oder darin absorbiert ist. Die Nachteile dieser reaktiven Oberflächenbeschichtungen sind, dass sie mit toxischen und korrosiven oder gasförmigen Oxidationsmittel aktiviert werden müssen, wobei diese Oxidationsmittel wieder von den Beschichtungen abgegeben werden.The international patent application WO 2014/149321 A1 discloses a coating with a reactive surface that has disinfectant and biocidal properties. The reactive compositions are renewable or “rechargeable” through reapplication of the active component and do not need to be removed, discarded or replaced. The reactive composition contains a hygroscopic polymer film such as cross-linked polyvinylpyrrolidone that has been treated with a liquid or gaseous oxidizing agent such as hydrogen peroxide, chlorine, peracetic acid, iodine or mixtures thereof for such a time that the oxidizing agent has reacted with or is absorbed into the polymer film. The disadvantages of these reactive surface coatings are that they must be activated with toxic and corrosive or gaseous oxidants, these oxidants being released again by the coatings.

Die amerikanische Patentanmeldung US 2014/0127517 A1 offenbart Filme von linearen oder verzweigten Polyethylenminen mit antiviralen Eigenschaften. Diese Filme sind kovalent an Oberflächen gebunden und mit hydrophoben Seitenketten quaternisiert und mit aktinischer Strahlung vernetzbaren Gruppen modifiziert. Die Nachteile dieser Filme sind, dass die Polethylenimine durch polymeranaloge Reaktionen modifiziert werden müssen. Nach ihrer Applikation auf Oberflächen müssen sie mit UV-Licht bestrahlt werden. Wenn Sie jedoch auf Vliesmaterialien appliziert werden, kann nicht sichergestellt werden, dass das gesamte modifizierte Polyethylenimin von der UV-Strahlung erreicht und vernetzt wird.The American patent application US 2014/0127517 A1 discloses films of linear or branched polyethylene mines with antiviral properties. These films are covalently bound to surfaces and quaternized with hydrophobic side chains and modified with actinic radiation cross-linkable groups. The disadvantages of these films are that the polyethyleneimines have to be modified by polymer-analogous reactions. After they have been applied to surfaces, they must be irradiated with UV light. However, when applied to non-woven materials, it cannot be guaranteed that all of the modified polyethyleneimine will be reached and crosslinked by UV radiation.

Die internationale Patentanmeldung WO 2016/116259 A1 offenbart biozide Materialien, die eine organische Polymermatrix oder eine anorganische Keramikmatrix enthalten, worin biozide Polyoxometallate inhomogen verteilt sind. So kann die Konzentration der Polyoxometalate an der Oberfläche der Matrices höher als in deren Inneren sein.The international patent application WO 2016/116259 A1 discloses biocidal materials that contain an organic polymer matrix or an inorganic ceramic matrix in which biocidal polyoxometalates are inhomogeneously distributed. The concentration of polyoxometalates on the surface of the matrices can be higher than inside them.

Die amerikanische Patentanmeldung 2017/0275472 A1 offenbart antimikrobielle Beschichtungsmaterialien für die Oberflächenbeschichtung, die (i) Biozide wie Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Peroxysäuren, Alkohole, essenzielle Öle, antimikrobielle Bestandteile von essenziellen Ölen, Bleichmittel, Antibiotika, Phytochemikalien und Mischungen hiervon, (ii) anorganisch-organische Hohlkörper, die für Biozide durchlässig sind, wobei die anorganischen Materialien Metalloxide, Metallkomplexe, Metallsalze, Metallpartikel und Gemische hiervon sind und die organischen Materialien nicht-ionische Polymere wie Polyethylenglycol oder Polyvinylpyrrolidon sind. Es wird angenommen, dass das antimikrobielle Beschichtungsmaterial eine dauerhafte und vielseitige antimikrobielle Wirkung bei hohen Temperaturen durch die Abtötung durch Kontakt, durch Freisetzung, durch Antihaftwirkung und durch Selbstreinigung hat. Der Nachteil ist, dass flüchtige Biozide verwendet werden, die permanent von den Beschichtungsmaterialien freigesetzt werden.The American patent application 2017/0275472 A1 discloses antimicrobial coating materials for surface coating containing (i) biocides such as chlorine dioxide, hydrogen peroxide, peroxyacids, alcohols, essential oils, antimicrobial components of essential oils, bleaches, antibiotics, phytochemicals and mixtures thereof, (ii) inorganic-organic hollow bodies suitable for biocides are permeable, the inorganic materials being metal oxides, metal complexes, metal salts, metal particles and mixtures thereof and the organic materials being non-ionic polymers such as polyethylene glycol or polyvinylpyrrolidone. The antimicrobial coating material is believed to have a durable and versatile antimicrobial effect at high temperatures through contact killing, release killing, non-adhesive action and self-cleaning. The disadvantage is that volatile biocides are used, which are permanently released by the coating materials.

Das amerikanische Patent 10,227,495 B2 beansprucht biozide Biopolymerbeschichtungen aus vernetzten funktionalisierten Triglyceriden und kovalent gebundenen quaternären Ammoniumverbindungen. Die Vernetzung kann durch Bestrahlung mit aktinischem Licht oder durch Polyisocyanate erfolgen. Nachteilig ist, dass die biozide Wirkung auf die Verwendung einer Klasse von Verbindungen, nämlich quaternäre Ammoniumverbindungen, beschränkt ist.The American Patent 10,227,495 B2 claims biocidal biopolymer coatings made from cross-linked functionalized triglycerides and covalently bonded quaternary ammonium compounds. Crosslinking can be carried out by irradiation with actinic light or by polyisocyanates. The disadvantage is that the biocidal effect is limited to the use of one class of compounds, namely quaternary ammonium compounds.

Seit dem Beginn der SARS-Co-V2 Pandemie sind zahlreiche Versuche zur Entwicklung neuer Methoden und Materialien zur Verhinderung der Ausbreitung des Virus gemacht worden.Since the beginning of the SARS-Co-V2 pandemic, numerous attempts have been made to develop new methods and materials to prevent the spread of the virus.

So beschreiben A. J. Galante et al. vom Department of Industrial Engineering, University of Pittsburgh, and The Department of Ophthalmology, Charles T. Campbell Laboratory of Ophthalmic Microbiology, University of Pittsburgh, School of Medicine, superhemophobe Anti-Virofouling-Beschichtungen für medizinische Kleidung (siehe auch: SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, „Researchers Create New Washable, Textile, Coating the Can Repel Viruses.“, Published on 2020-05-26"; und „New coating could improve medical gear by making the coronavirus slide right off.“; https://www.zmescience.com/science/newsscience/coating-personal-protection-equipment-252342/). Die widerstandsfähigen, mehrschichtigen Beschichtungen werden durch Sintern von Polytetrafluoroethylen(PTFE)-Nanopartikeln in einem Lösemittel auf Polypropylen-Mikrofasern hergestellt. Nachteilig ist, dass ihre Herstellung viel Energie und Lösemittel sowie teures PTFE verbraucht. Außerdem töten sie nicht die Viren ab.A. J. Galante et al. from the Department of Industrial Engineering, University of Pittsburgh, and The Department of Ophthalmology, Charles T. Campbell Laboratory of Ophthalmic Microbiology, University of Pittsburgh, School of Medicine, superhemophobic anti-virofouling coatings for medical clothing (see also: SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, "Researchers Create New Washable, Textile, Coating the Can Repel Viruses.", Published on 2020-05-26"; and "New coating could improve medical gear by making the coronavirus slide right off."; https ://www.zmescience.com/science/newsscience/coating-personal-protection-equipment-252342/). The resistant, multi-layer coatings are produced by sintering polytetrafluoroethylene (PTFE) nanoparticles in a solvent onto polypropylene microfibers. Disadvantage is that their production uses a lot of energy and solvents as well as expensive PTFE and they also do not kill viruses.

Forscher von der Ben Gurion University, Israel, haben Beschichtungen auf Basis von Nanopartikeln entwickelt, um die Verbreitung des Coronavirus zu verhindern. Sie haben herausgefunden, dass Kupfernanopartikel in dieser Hinsicht am effektivsten sind. Die antiviralen Beschichtungen können auf Oberflächen gepinselt oder gesprüht werden. Es können übliche und bekannte Polymere, die Nanopartikel von Kupfer enthalten, verwendet werden. Die Nanopartikel ermöglichen die kontrollierte Freisetzung von Metallionen auf die beschichteten Oberflächen (siehe auch SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-21). Die Kupfernanopartikel und die Kupferionen sind aber nicht nur für Mikroorganismen und Viren toxisch, sondern auch für höhere Tiere und Menschen.Researchers from Ben Gurion University, Israel, have developed nanoparticle-based coatings to prevent the spread of the coronavirus. They found that copper nanoparticles are the most effective in this regard. The antiviral coatings can be brushed or sprayed onto surfaces. Common and known polymers containing nanoparticles of copper can be used. The nanoparticles enable the controlled release of metal ions onto the coated surfaces (see also SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-21). The copper nanoparticles and the copper ions are not only toxic to microorganisms and viruses, but also to higher animals and humans.

Bio-Fence, Inc., Israel, hat neue antimikrobielle Beschichtungen entwickelt, die einen dauerhaften Schutz gegen Coronaviren bieten sollen. Offenbar enthalten die Beschichtungen ein Polymer, das aktives Chlor umfasst, das durch Hydrochlorit-Lösungen wiederaufgefrischt werden kann (siehe SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-12). Der Nachteil dieser Beschichtungen ist die Verwendung von korrosivem Hypochlorit und aktivem Chlor, das vermutlich an Stickstoffatome in der Form von >N-Cl Gruppen gebunden ist. Somit sind diese Materialien toxisch und haben einen intensiven unangenehmen Geruch.Bio-Fence, Inc., Israel, has developed new antimicrobial coatings designed to provide lasting protection against coronaviruses. Apparently the coatings contain a polymer that includes active chlorine, which can be refreshed using hydrochlorite solutions (see SpecialChem, The material selection platform, Coating Ingredients, published on 2020-05-12). The disadvantage of these coatings is the use of corrosive hypochlorite and active chlorine, which is believed to be bound to nitrogen atoms in the form of >N-Cl groups. These materials are therefore toxic and have an intense unpleasant smell.

Am 30.6.2020 veröffentlichte die SpecialChem Website eine Notiz betreffend „New Hybrid Coatings to Protect Interior Walls from Microbial Contamination“ auf der Basis von Polyacrylaten, die als Comonomer 3-(Methacrylamino)propyltrimethylammoniumchlorid enthalten. Die seitenständigen quaternären Ammoniumgruppen fungieren als biozide Zentren:

  • https://physicsworld.com/a/cellular-nanosponges-could-neutralize-sars-cov-2/?utm medium=email&utm source=iop&utm term=&utm campaign=14258-46562&utm content=Title%3A%20Cellular%20nanosponges%20could%20neutralize%20SARS -CoV-2%20%20-%20research update&Campaign+Owner=
On June 30, 2020, the SpecialChem website published a note regarding “New Hybrid Coatings to Protect Interior Walls from Microbial Contamination” based on polyacrylates that contain 3-(methacrylamino)propyltrimethylammonium chloride as a comonomer. The pendant quaternary ammonium groups act as biocidal centers:
  • https://physicsworld.com/a/cellular-nanosponges-could-neutralize-sars-cov-2/?utm medium=email&utm source=iop&utm term=&utm campaign=14258-46562&utm content=Title%3A%20Cellular%20nanosponges% 20could%20neutralize%20SARS -CoV-2%20%20-%20research update&Campaign+Owner=

Ein anderer Ansatz wird an der Concordia University, Canada, und dem Canada-wide research network based at Concordia, verfolgt. Dabei handelt es sich um Kupfer- und Titandioxid-Spritzlacke, die die Verbreitung von Covid 19 verhindern sollen:

  • https://www.conordia.ca/content/shared/en/news/stories/2020/05/28/a-canada-wide-researchnetwork-based-at-concordia-is-readv-to-make-work-surfeces-safer-for-frontline-staff. html
A different approach is being taken at Concordia University, Canada, and the Canada-wide research network based at Concordia. These are copper and titanium dioxide spray paints that are intended to prevent the spread of Covid 19:
  • https://www.conordia.ca/content/shared/en/news/stories/2020/05/28/a-canada-wide-researchnetwork-based-at-concordia-is-readv-to-make-work- surfeces-safer-for-frontline-staff. html

Noch ein weiterer Ansatz wird von der Firma TriOptoTec von Forschern der Universitätskliniken der Universität Regensburg, Deutschland, verfolgt. (Siehe „SpecialChem“ 29.6.2020:

  • https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/siegwerk-to-distribute-varcotecantimicrobial-coating-innovation-000221983?lr=ipc20061570&li=200165733&utm_source=NL&utm_medium=EML&utm_campai gn=ipc20061570&m_i=NcWvxMS iqE4uDtFR2SUvnvKpGP6scLXvpSt5WIN3KriGtDbdz%2Bxz VTOAM%2Bqw0%2BV%2B21wdafiul3gOabGieKUHdjkvRbBNp
Yet another approach is being pursued by the company TriOptoTec by researchers at the University Hospitals of the University of Regensburg, Germany. (See “SpecialChem” June 29, 2020:
  • https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/siegwerk-to-distribute-varcotecantimicrobial-coating-innovation-000221983?lr=ipc20061570&li=200165733&utm_source=NL&utm_medium=EML&utm_campai gn=ipc20061570&m_i=Nc WvxMS iqE4uDtFR2SUvnvKpGP6scLXvpSt5WIN3KriGtDbdz%2Bxz VTOAM%2Bqw0 %2BV%2B21wdafiul3gOabGieKUHdjkvRbBNp

Der betreffende Lack enthält offenbar Dioctylnatriumsulfosuccinat in Butyldiglycol. Er enthält außerdem 10H-Benzo[G]pteridin-2,4-dion-Derivate (vgl. die amerikanischen Patente US 10,227,348 B2 und US 9,796,715 B2 ) oder Phenalen-1-on-Derivate (vgl. das amerikanische Patent US 9,302,004 B2 ) als Fotosensibilisatoren. Der Lack wird vor allem auf Papier oder Karton appliziert. Beim Bestrahlen mit sichtbarem Licht produziert der Fotosensibilisator Singulettsauerstoff, der die Mikroorganismen auf der Oberfläche des Papiers oder des Kartons abtötet. Der Nachteil ist, dass diese Reaktion nur im Licht aber nicht im Schatten stattfindet, sodass zahlreiche Anwendungen ausgeschlossen sind.The paint in question apparently contains dioctyl sodium sulfosuccinate in butyl diglycol. It also contains 10H-benzo[G]pteridine-2,4-dione derivatives (see the American patents US 10,227,348 B2 and US 9,796,715 B2 ) or phenalen-1-one derivatives (cf. the American patent US 9,302,004 B2 ) as photosensitizers. The varnish is primarily applied to paper or cardboard. When irradiated with visible light, the photosensitizer produces singlet oxygen, which kills the microorganisms on the surface of the paper or cardboard. The disadvantage is that this reaction only takes place in light and not in shadow, so many applications are excluded.

Auf dem Gebiet der Oberflächentechnologie ist es allgemein bekannt, dass man einen besonders starken Lotus-Effekt oder einer Superhydrophobie durch ein hierarchisch strukturiertes Oberflächendesign erreichen kann. So offenbart die amerikanische Patentanmeldung US 2014/0238646 A1 eine Methode für die Herstellung von hierarchisch angeordneten Strukturen von nanoskaligen anorganischen Phosphatpartikeln, die homogen auf der Oberfläche von mikrometerskaligen Phyllosilikatpartikeln verteilt sind. Weil diese Oberflächen nicht benetzt werden und kondensierte Feuchtigkeit sofort Tropfen bildet, die von den Oberflächen herunterrollen, ist die Kontaktzeit zu kurz für eine biozide oder viruzide Wirkung.In the field of surface technology, it is well known that a particularly strong lotus effect or superhydrophobicity can be achieved through a hierarchically structured surface design. This is what the American patent application reveals US 2014/0238646 A1 a method for the production of hierarchically arranged structures of nanoscale inorganic phosphate particles that are homogeneously distributed on the surface of micrometer-scale phyllosilicate particles. Because these surfaces are not wetted and condensed moisture immediately forms droplets that roll off the surfaces, the contact time is too short for a biocidal or virucidal effect.

Aditya Kumar, Kalpita Nath und Poonam Chauhan vom, Department of Chemical Engineering haben eine superhydrophobe antivirale Beschichtung mit selbstreinigenden Eigenschaften auf der Basis von Silbernanopartikeln, die mit UV-Strahlung bestrahlt und anschließend mit Perfluorodecyltriethoxysilan behandelt werden, entwickelt:

  • https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-superhydrophobic-antiviral-coatingself-cleaning-properties-000221961?lr=ipc20061569&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm campai qn=ipc20061569&m i=owCobZpJ7BFfD70L%2BHEhcWDRZ0rH4AKAPPd55yGetHRPb8itAEQ FCfeJRcddTTWGNwEzLArkBh9IQcRenmqXfr87TrjboV
  • https://www.technicaltextile.net/news/iit-ism-s-silver-nanoparticle-anti-viral-textile-coating-268082.html
  • (Vgl. auch SpecialChem for Coatings, Industry News, 23. 6. 2020). Wegen der Superhydrophobie sind aber auch hier die vorstehend geschilderten Nachteile zu erwarten.
Aditya Kumar, Kalpita Nath and Poonam Chauhan from the Department of Chemical Engineering have developed a superhydrophobic antiviral coating with self-cleaning properties based on silver nanoparticles that are irradiated with UV radiation and then treated with perfluorodecyltriethoxysilane:
  • https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-superhydrophobic-antiviral-coatingself-cleaning-properties-000221961?lr=ipc20061569&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm campai qn=ipc20061569&m i=owCobZpJ7B FfD70L%2BHEhcWDRZ0rH4AKAPPd55yGetHRPb8itAEQ FCfeJRcddTTWGNwEzLArkBh9IQcRenmqXfr87TrjboV
  • https://www.technicaltextile.net/news/iit-ism-s-silver-nanoparticle-anti-viral-textile-coating-268082.html
  • (See also SpecialChem for Coatings, Industry News, June 23, 2020). Because of the superhydrophobicity, the disadvantages described above are also to be expected here.

Noch ein weiterer Ansatz wird von J. Mostaghimi von der Universität Toronto, Kanada verfolgt. Siehe dazu „SpecialChem The material selection platform, 7.9.2020“, Twin-wire Arc Spray Technology to Deposit Cu on Fabrics):

  • https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-way-cu-coatinqs-masks-covid19- transmission- 000222593?lr=ipc20091591&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm campai gn=ipc20091591&m i=LKHowSxEDOQqaf6IRKqtys82qOFcOeUHDQqfVqznX2JyZxguMONNd HnP8q95KPhnJ0ofLb9h8b0 4U4K4q4szOnptKr2LD&status=valid und „Anti-viral copper coatings could help slow the transmission of COVID 19“, Department of Mechanical & Industrial Engineering, University of Toronto, [email protected]; 31.8.2020.
Yet another approach is being pursued by J. Mostaghimi from the University of Toronto, Canada. See “SpecialChem The material selection platform, September 7, 2020”, Twin-wire Arc Spray Technology to Deposit Cu on Fabrics):
  • https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/new-way-cu-coatinqs-masks-covid19- transmission- 000222593?lr=ipc20091591&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm campai gn=ipc20091591&m i=LKHowSxEDOQq af6IRKqtys82qOFcOeUHDQqfVqznX2JyZxguMONNd HnP8q95KPhnJ0ofLb9h8b0 4U4K4q4szOnptKr2LD&status=valid and “Anti-viral copper coatings could help slow the transmission of COVID 19”, Department of Mechanical & Industrial Engineering, University of Toronto, [email protected]; August 31, 2020.

Jinghzi Pu et al. von der School of Science an der IUBUI, Iniana, USA, einen Maskenfilter entwickelt, der die innere Struktur von Fischkiemen nachahmt. Die Herstellung der komplexen Strukturen erfolgt durch 3-D-Drucken und anschließender Beschichtung der Oberfläche mit Kupfer durch Elektroplattieren. Durch die Erhöhung der Oberfläche, über die die Luft hinwegstreicht, soll sich die biozide Wirkung des Kupfers erhöhen. Die Entwickler spekulieren, dass diese Strukturen auch für Filter für Klimaanlagen in Gebäuden und Flugzeugen geeignet sein könnten (vgl. SpecialChem, Industry News, Researchers Use Cu Coating on Plastic Mask Filters to Reduce Virus Spread, Publ. 17.9.2020
https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/cu-coating-plastic-mask-filters-reduce- virus-spread-
000222707?lr=ipc20091594&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm campai qn=ipc20091594&m i=fM1fEM0ZwQ1A6LPH0ipPWKoH2EusD4Rm30xmwWHtDbV2rPu33i6w C0fu0%2Bwy4Rm1vNWcGxaS2K9Fxo WpaHR7r3%2B8aWffp&status=valid
vgl. auch
https://news.iu.edu/stories/2020/09/iupui/releases/16-copper-coating-3d-printed-plastic-fillerspandemic-fighter.html.Jinghzi Pu et al. from the School of Science at IUBUI, Iniana, USA, developed a mask filter that mimics the internal structure of fish gills. The complex structures are manufactured by 3D printing and then coating the surface with copper using electroplating. By increasing the surface over which the air passes, the biocidal effect of the copper is said to increase. The developers speculate that these structures could also be suitable for filters for air conditioning systems in buildings and aircraft (see SpecialChem, Industry News, Researchers Use Cu Coating on Plas tic Mask Filters to Reduce Virus Spread, Publ. September 17, 2020
https://coatings.specialchem.com/news/industry-news/cu-coating-plastic-mask-filters-reduce-virus-spread-
000222707?lr=ipc20091594&li=200165733&utm source=NL&utm medium=EML&utm campai qn=ipc20091594&m i=fM1fEM0ZwQ1A6LPH0ipPWKoH2EusD4Rm30xmwWHtDbV2rPu33i6w C0fu0% 2Bwy4Rm1vNWcGxaS2K9Fxo WpaHR7r3%2B8aWffp&status=valid
see also
https://news.iu.edu/stories/2020/09/iupui/releases/16-copper-coating-3d-printed-plastic-fillerspandemic-fighter.html.

Es steht indes zu befürchten, dass bei einem hohen Luftdurchsatz mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten diese komplexen Strukturen intensive Geräusche wie Rauschen oder Pfeifen erzeugen.However, it is to be feared that with a high air throughput and high flow speeds, these complex structures will generate intense noises such as hissing or whistling.

Luftreiniger sind mobile Vorrichtungen zur Reinigung von Luft mithilfe von Filtern. Nach ihrer Abscheidungswirksamkeit können die Filter in

  • - Hochleistungs-Partikelfilter (EPA = Efficient Particulate Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 100 nm,
  • - Schwebstofffilter (HEPA = High Efficiency Particulate Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 100 nm,
  • - Hochleistungs-Schwebstofffilter (ULPA = Ultra Low Penetration Air filter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 50 nm,
  • - Medium-Filter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 300 nm,
  • - Vorfilter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 1000 nm, und
  • - Automobilinnenraumfilter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 500 nm
unterteilt werden. Für den Bereich von 1 nm bis 50 nm stehen somit keine Filter zur Verfügung.Air purifiers are mobile devices that clean air using filters. Depending on their separation effectiveness, the filters can be
  • - High-performance particle filter (EPA = Efficient Particulate Air filter), smallest filterable particle size: 100 nm,
  • - HEPA filter (HEPA = High Efficiency Particulate Air filter), smallest filterable particle size: 100 nm,
  • - High-performance HEPA filter (ULPA = Ultra Low Penetration Air filter), smallest filterable particle size: 50 nm,
  • - Medium filter, smallest filterable particle size: 300 nm,
  • - Pre-filter, smallest filterable particle size: 1000 nm, and
  • - Automotive cabin filter, smallest filterable particle size: 500 nm
be divided. There are therefore no filters available for the range from 1 nm to 50 nm.

Je nach Partikelgröße beruht ihre Filterwirkung auf den folgenden Effekten:

  • - Diffusionseffekt: Sehr kleine Partikel (Partikelgröße: 50 nm bis 100 nm) folgen nicht dem Gasstrom, sondern haben durch ihre Zusammenstöße mit den Gasmolekülen einer der Brownschen Bewegung ähnliche Flugbahn und stoßen dadurch mit den Filterfasern zusammen, woran sie haften bleiben. Dieser Effekt wird auch als Diffusionscharakteristik (diffusion regime) bezeichnet.
  • - Sperreffekt: Kleinere Partikel (Partikelgröße: 100 nm bis 500 nm), die dem Gasstrom um die Faser folgen, bleiben haften, wenn sie der Filterphase zu nahekommen. Dieser Effekt wird auch als Abfangcharakteristik (interception regime) bezeichnet.
  • - Trägheitseffekt: Größere Partikel (Partikelgröße: 500 nm bis >1 µm) folgen nicht dem Gasstrom um die Faser, sondern prallen aufgrund ihrer Trägheit dagegen und bleiben daran haften. Dieser Effekt wird auch als inerte Einschlags- und Abfangcharakteristik (inertial impaction regime) bezeichnet.
Depending on the particle size, their filtering effect is based on the following effects:
  • - Diffusion effect: Very small particles (particle size: 50 nm to 100 nm) do not follow the gas flow, but due to their collisions with the gas molecules, they have a trajectory similar to Brownian motion and thus collide with the filter fibers, to which they stick. This effect is also known as the diffusion regime.
  • - Barrier effect: Smaller particles (particle size: 100 nm to 500 nm) that follow the gas flow around the fiber will stick if they get too close to the filter phase. This effect is also known as the interception regime.
  • - Inertial effect: Larger particles (particle size: 500 nm to >1 µm) do not follow the gas flow around the fiber, but rather collide with it due to their inertia and remain attached to it. This effect is also referred to as the inertial impaction regime.

In dem Partikelgrößenbereich von 100 nm bis 500 nm treten der Diffusionseffekt und der Sperreffekt gemeinsam auf. In dem Partikelgrößenbereich von 500 nm bis >1 µm treten der Trägheitseffekt und der Sperreffekt ebenfalls gemeinsam auf.In the particle size range from 100 nm to 500 nm, the diffusion effect and the barrier effect occur together. In the particle size range from 500 nm to >1 µm, the inertia effect and the barrier effect also occur together.

Gemäß den Filtereffekten sind Teilchen einer Teilchengröße von 200 nm bis 400 nm am schwersten abzuscheiden. Sie werden auch als MMPS = most penetrating particle size bezeichnet. Die Filtereffizienz sinkt in diesem Größenbereich auf 50 %. Größere und kleinere Teilchen werden aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften besser abgeschieden.According to the filter effects, particles with a particle size of 200 nm to 400 nm are the most difficult to separate. They are also known as MMPS = most penetrating particle size. The filter efficiency drops to 50% in this size range. Larger and smaller particles are separated better due to their physical properties.

Man klassifiziert EPA, HEPA und UPLA nach der Effektivität für diese Korngrößen mittels eines Prüfaerosols aus Di-2-ethylhexyl-sebacat (DEHS). K. W. Lee und B. Y. H. Liu geben in ihrem Artikel „On the Minimum Efficiency and the Most Penetrating Particle Size for Fibrous Filters“ in Journal of the Air Pollution Control Association, Bd. 30, Nr. 4, April 1980, Seiten 377 bis 381 , Formeln an, die es gestatten, die kleinste Effizienz und MMPS für Faserfilter aufgrund des Diffusionseffekts und des Trägheitseffekts zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen, dass MMPS mit steigender Filtriergeschwindigkeit und mit steigendem Faservolumenanteil abnimmt und mit zunehmender Fasergröße zunimmt.EPA, HEPA and UPLA are classified according to their effectiveness for these particle sizes using a test aerosol made of di-2-ethylhexyl sebacate (DEHS). KW Lee and BYH Liu in their article “On the Minimum Efficiency and the Most Penetrating Particle Size for Fibrous Filters” in Journal of the Air Pollution Control Association, Vol. 30, No. 4, April 1980, pages 377 to 381 , formulas that allow to calculate the minimum efficiency and MMPS for fiber filters due to the diffusion effect and the inertia effect. The results show that MMPS decreases with increasing filtration speed and fiber volume fraction and increases with increasing fiber size.

Besonders kritisch ist aber auch die Tatsache, dass es für Nanopartikel einer mittleren Teilchengröße d50 von 1 nm bis <50 nm keine Filter gibt. Ausgerechnet diese Teilchen lagern sich leicht in Bronchien und Lungenbläschen ab und haben generell die höchste Mortalität und Toxizität. Sie können daher Krankheiten wie Asthma, Bronchitis, Arteriosklerose, Arrythmie, Dermitis, Autoimmunerkrankungen, Krebs, Morbus Crohn oder Organversagen hervorrufen.What is also particularly critical is the fact that there are no filters for nanoparticles with an average particle size d 50 of 1 nm to <50 nm. These particles, of all things, are easily deposited in the bronchi and alveoli and generally have the highest mortality and toxicity. They can therefore cause diseases such as asthma, bronchitis, arteriosclerosis, arrhythmia, dermatitis, autoimmune diseases, cancer, Crohn's disease or organ failure.

Das ist besonders kritisch, da die Tiefenfilter oder Schwebstofffilter unter anderem im medizinischen Bereich wie Operationsräumen, Intensivstationen und Laboratorien sowie in Reinräumen, in der Kerntechnik und in Luftwäschern eingesetzt werden.This is particularly critical since the depth filters or suspended matter filters are used, among other things, in the medical sector such as operating rooms, intensive care units and laboratories as well as in clean rooms, in nuclear technology and in air washers.

Eine weitere in dieser Hinsicht problematische Technologie sind Elektrofilter für die elektrische Gasreinigung, Elektro-Staubfilter oder Elektrostate, die auf der Abscheidung von Partikeln aus Gasen mittels des elektrostatischen Prinzips beruhen. Die Abscheidung im Elektrofilter kann in fünf getrennten Phasen stattfinden:

  1. 1. Freisetzung von elektrischen Ladungen, meist Elektronen,
  2. 2. Aufladung der Staubpartikel im elektrischen Feld oder lonisator,
  3. 3. Transport der geladenen Staubteilchen zu der Niederschlagselektrode
  4. 4. Anhaftungen der Staubpartikel an der Niederschlagselektrode und
  5. 5. Entfernung der Staubschicht von der Niederschlagselektrode.
Another technology that is problematic in this regard are electrostatic precipitators for electrical gas cleaning, electrodust filters or electrostats, which are based on the separation of particles from gases using the electrostatic principle. The separation in the electrostatic precipitator can take place in five separate phases:
  1. 1. Release of electrical charges, mostly electrons,
  2. 2. Charging the dust particles in the electric field or ionizer,
  3. 3. Transport the charged dust particles to the collecting electrode
  4. 4. Adhesion of dust particles to the collecting electrode and
  5. 5. Removal of the dust layer from the collecting electrode.

Es gelingt indes nicht Partikel im Nanometerbereich vollständig abzutrennen, sodass die Gefahr einer Kontamination mit lungengängigen Partikeln in der Umgebung solcher Anlagen besteht.However, it is not possible to completely separate particles in the nanometer range, so there is a risk of contamination with respirable particles in the environment of such systems.

Diese Elektro-Staubfilter werden häufig in der Abgasaufbereitung eingesetzt. Dabei werden Amine, Kohlendioxid, Ammoniak, Salzsäure, Schwefelwasserstoff und andere giftige Gase mithilfe von Membranen dem Abgasstrom entzogen. Da die Elektro-Staufilter die feinsten Partikel nicht vollständig entfernen können, schädigen diese die Membranen und erniedrigen deren Trennleistung.These electric dust filters are often used in exhaust gas treatment. Amines, carbon dioxide, ammonia, hydrochloric acid, hydrogen sulfide and other toxic gases are removed from the exhaust stream using membranes. Since the electrostatic filters cannot completely remove the finest particles, they damage the membranes and reduce their separation performance.

Zu Einzelheiten betreffend die Toxikologie wird auf die Übersichtsartikel von Günter Oberdörster, Eva Oberdörster und Jan Oberdörster, „Nanotoxicology, An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles“, in Environmental Health Perspectives Volume 113. (7), 2005, 823-839, und Günter Oberdörster, Vicki Stone und Ken Donaldson, „Toxicology of nanoparticles: A historical perspective“, Nanotoxicology, March 2007; 1(1): 2-25, verwiesen.For details regarding toxicology, see the review articles by Günter Oberdörster, Eva Oberdörster and Jan Oberdörster, “Nanotoxicology, An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles”, in Environmental Health Perspectives Volume 113. (7), 2005, 823-839, and Günter Oberdörster, Vicki Stone and Ken Donaldson, “Toxicology of nanoparticles: A historical perspective,” Nanotoxicology, March 2007; 1(1): 2-25, referred.

Außerhalb von Zellen vorliegende Viren werden wissenschaftlich als Virionen bezeichnet. Sie haben einen Durchmesser von 15 nm bis 440 nm und sind deutlich kleiner als Bakterien, von denen die meistens einen Durchmesser von 1 µm bis 5 µm haben. Die Viren oder Virionen weisen somit Größen auf, die in die „Filterlücken“ von 1 nm bis 50 nm und von 200 nm bis 400 nm fallen.Viruses that exist outside of cells are scientifically referred to as virions. They have a diameter of 15 nm to 440 nm and are significantly smaller than bacteria, most of which have a diameter of 1 µm to 5 µm. The viruses or virions therefore have sizes that fall into the “filter gaps” of 1 nm to 50 nm and 200 nm to 400 nm.

Daher können die mit Filtern ausgestatteten Luftreiniger bestenfalls die Konzentration von Viren oder Virionen in der Raumluft senken, aber sie können sie nicht vollständig entfernen oder vernichten, weil eine desinfizierende Wirkung fehlt.Therefore, air purifiers equipped with filters can at best reduce the concentration of viruses or virions in the room air, but they cannot completely remove or destroy them because they lack a disinfectant effect.

Durch Menschen und Tiere erzeugte, nicht sedimentierende Aerosole, insbesondere Aerosole, die durch Atmen, Husten oder Niesen entstehen und sich in geschlossenen Räumen sehr rasch in großen Volumina verteilen, spielen eine zentrale Rolle für die Übertragung von Viren von Mensch zu Mensch, von Tier zu Mensch, von Tier zu Tier und von Mensch zu Tier. Sie tragen wesentlich zur Verbreitung von Krankheiten bei. Da die nicht sedimentierenden Aerosole im Allgemeinen einen Teilchendurchmesser von 0,1 nm bis 100 nm haben, lassen sie sich - wenn überhaupt - nur unvollständig durch die Luftfilter abfangen.Non-sedimenting aerosols generated by humans and animals, especially aerosols that are created by breathing, coughing or sneezing and are distributed very quickly in large volumes in closed rooms, play a central role in the transmission of viruses from person to person and from animals to others Human, from animal to animal and from person to animal. They contribute significantly to the spread of diseases. Since the non-sedimenting aerosols generally have a particle diameter of 0.1 nm to 100 nm, they can only be partially captured - if at all - by the air filters.

Will man daher die Konzentration von Viren und Virionen in der Luft in geschlossenen Räumen unterhalb einer Schwelle halten, ab der eine hochgradige Infektionsgefahr besteht, muss die Luft permanent in großen Mengen umgewälzt werden. Dies funktioniert aber derzeit nur mit stationären Klimaanlagen, die aber häufig nicht nachträglich in Gebäude, Transportmittel usw. eingebaut werden können. Ein weiterer Nachteil ist, dass leistungsstarke Klimaanlagen, Gebläse und mobile Luftreiniger häufig laut rauschen, was als störend empfunden wird. Ihre besonders starken Luftströme verursachen häufig gesundheitliche Probleme wie Erkältungen und Gelenkschmerzen.If you want to keep the concentration of viruses and virions in the air in closed rooms below a threshold above which there is a high risk of infection, the air must be constantly circulated in large quantities. However, this currently only works with stationary air conditioning systems, which often cannot be retrofitted into buildings, means of transport, etc. Another disadvantage is that powerful air conditioning systems, fans and mobile air purifiers often make a loud noise, which is perceived as annoying. Their particularly strong air currents often cause health problems such as colds and joint pain.

In der Firmenschrift von „LUFTREINIGERDEPOT Ihr Spezialist für gesunde Raumluft“,

  • https://www.luftreinigerdepot.de/gegen/bakterien-und-viren?p=1&o=2&n=20&f=784 heruntergeladen am 25.8.2020 werden noch einmal die Probleme verdeutlicht (Originalzitat Anfang):
In the company brochure from “LUFTREINIGERDEPOT your specialist for healthy indoor air”,
  • https://www.luftreinigerdepot.de/gegen/bacterialen-und-viren?p=1&o=2&n=20&f=784 downloaded on August 25, 2020, the problems are clarified once again (original quote at the beginning):

„Luftreiniger gegen Viren & Bakterien - auch gegen den Coronavirus?“Air purifier against viruses & bacteria - also against the coronavirus?

Ein Luftreiniger gegen Bakterien und Viren ist besonders sinnvoll für Warteräume von Arztpraxen, für Büros oder Pakete, für andere öffentliche Räume wie Kantinen, Friseursalons oder Nagelstudios. Überall dort, wo Menschen zusammenkommen und die Luft mehr oder weniger steht, steigt nämlich die Ansteckungsgefahr, die durch den Einsatz von Luftreinigern gesenkt werden kann. Ob Luftreiniger auch konkret gegen den Covid 19 Coronavirus wirken, ist aufgrund dessen, dass es Ihn noch nicht lange gibt noch nicht getestet worden. Da es kein komplett neuer Virus ist, sondern eine mutierte Form bereits bekannter Viren, spricht jedoch sehr viel für eine Wirksamkeit.An air purifier against bacteria and viruses is particularly useful for waiting rooms in doctor's offices, for offices or parcels, for other public spaces such as canteens, hair salons or nail salons. Wherever people come together and the air is more or less stagnant, the risk of infection increases, which can be reduced by using air purifiers. Whether air purifiers actually work against the Covid 19 coronavirus has not yet been tested because they have not been around for long. Since it is not a completely new virus, but a mutated form of already known viruses, there is a lot to be said for its effectiveness.

Welche Luftreiniger besonders gut gegen Bakterien und Viren geeignet sind, erfahren Sie weiter unten.You can find out below which air purifiers are particularly suitable against bacteria and viruses.

WICHTIGER HINWEIS:IMPORTANT NOTE:

Bitte beachten Sie, dass Luftreiniger zwar die Konzentration von Viren und Bakterien in der Luft erheblich reduzieren, jedoch nicht komplett verhindern können. Der beste Schutz vor dem Coronavirus ist die Meidung sozialer Kontakte sowie häufiges und gründliches Händewaschen. Bitte leisten Sie in jedem Fall den Auflagen der Bundes- und Landesregierungen folge.Please note that although air purifiers significantly reduce the concentration of viruses and bacteria in the air, they cannot completely prevent them. The best protection against the coronavirus is to avoid social contact and wash your hands frequently and thoroughly. In any case, please follow the requirements of the federal and state governments.

„Aufgrund der geringen Größe von Bakterien und Viren müssen Luftreiniger über die richtigen Filter verfügen, um schwebende Gefahren aus der Luft sicher einfangen zu können. Luftreiniger mit HEPA-Filter arbeiten sehr effektiv gegen mikroskopisch kleine Infektionsherde und filtern auch besonders winzige Bakterien mit einer Partikelgröße von nur 0,3 Mikrometer (µm) sicher aus der Raumluft. Zusätzliche Methoden wie photokatalytische Filter, Nano-Silber-Filter oder zugeschaltete Ionisatoren können dabei helfen, den Wirkungsgrad von Luftreinigern noch weiter zu verbessern. Um Bakterien und Viren möglichst schnell in die verfügbaren Filter einzufangen ist auch ein hoher Luftdurchsatz bei Luftreinigern wichtig. Ein Luftreiniger sollte in der Lage sein, die komplette Raumluft mindestens zwei Mal pro Stunde zu reinigen. Hersteller von Premium Geräten visieren eine komplette Reinigung der Raumluft bis zu 5 Mal pro Stunde an.““Due to the small size of bacteria and viruses, air purifiers must have the right filters to safely capture airborne threats. Air purifiers with HEPA filters work very effectively against microscopic sources of infection and safely filter even tiny bacteria with a particle size of just 0.3 micrometers (µm) from the room air. Additional methods such as photocatalytic filters, nano-silver filters or switched ionizers can help to further improve the efficiency of air purifiers. In order to capture bacteria and viruses as quickly as possible in the available filters, a high air throughput is also important for air purifiers. An air purifier should be able to clean the entire room air at least twice an hour. Manufacturers of premium devices aim to completely clean the room air up to 5 times per hour.”

(Originalzitat Ende).(End of original quote).

Eine weitere Möglichkeit, die Konzentration von Virionen und Aerosolen in geschlossenen Räumen zu reduzieren, ist eine intensive Stoßlüftung durch Außenluft. Dies setzt zum einen voraus, dass die Räume auf der Außenseite von Gebäuden liegen, damit solche Lüftungsmöglichkeiten überhaupt vorhanden sind und wenn ja, dass die Wetterbedingungen eine Lüftung gestatten. Dies dürfte bei tiefen Außentemperaturen, Schlagregen, Gewitter, Hagel, Schnee, Eisregen usw. schwierig werden.Another way to reduce the concentration of virions and aerosols in closed rooms is intensive ventilation using outside air. On the one hand, this requires that the rooms are on the outside of buildings so that such ventilation options are available and, if so, that the weather conditions allow ventilation. This is likely to be difficult in low outside temperatures, driving rain, thunderstorms, hail, snow, freezing rain, etc.

Retikulierte Schaumstofffilter aus Kunststoffen sind aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 199 528 A2 bekannt. Sie werden hauptsächlich als Luftfilter in Verbrennungsmotoren eingesetzt. Diese Luftfilter sind indes nicht biozid.Reticulated foam filters made of plastics are from the European patent application EP 0 199 528 A2 known. They are mainly used as air filters in internal combustion engines. However, these air filters are not biocidal.

Biozide Schaumstoffe sind aus den amerikanischen Patenten US 5 059 629 und US 5 004 760 bekannt. Sie sind beispielsweise aus einem Polyurethanschaum, in den ein Copolymer aus einem alpha-Olefin und einer alpha-beta-ethylenisch ungesättigten Carbonsäure eingebettet ist, bekannt. An die Carbonsäuregruppen werden kationische Biozide wie quaternäre Ammoniumsalze gebunden. Da die Einbettung in situ bei der Herstellung der Schaumstoffe erfolgt, handelt es sich nicht um retikulierte Schaumstoffe. Diese bekannten Schaumstoffe haben den Nachteil, dass sie einen hohen Luftwiderstand haben.Biocidal foams are from American patents US 5,059,629 and US 5,004,760 known. They are known, for example, from a polyurethane foam in which a copolymer of an alpha-olefin and an alpha-beta-ethylenically unsaturated carboxylic acid is embedded. Cationic biocides such as quaternary ammonium salts are bound to the carboxylic acid groups. Since the embedding takes place in situ during the production of the foams, they are not reticulated foams. These known foams have the disadvantage that they have high air resistance.

Biozide Schaumstoffe, bei deren Herstellung aus schaumbildenden Bestandteilen in situ Zinnverbindungen eingelagert werden, sind aus der kanadischen Patentanmeldung CA 717123 bekannt. Auch hierbei handelt es sich nicht um retikulierte Schaumstoffe. Sie wurden auch nur mit Staphylococcus aureus getestet. Sie haben ebenfalls den Nachteil, dass sie einen hohen Luftwiderstand habenBiocidal foams, in the production of which tin compounds are incorporated in situ from foam-forming components, are known from Canadian patent application CA 717123. These are not reticulated foams either. They were also only tested with Staphylococcus aureus. They also have the disadvantage that they have high air resistance

Aus dem amerikanischen Patent US 9 266 048 B2 ist ein mikrobiozider Luftfilter bekannt, der in der Richtung des Luftstroms eine erste Filtrationsschicht, einen HEPA-Filter und eine zweite Filtrationsschicht aufweist. Die erste und die zweite Filtrationsschicht sind aus Polypropylenfasern aufgebaut, in die Silberpartikel injiziert wurden. Bekanntermaßen haben jedoch die HEPA-Filter einen hohen Luftwiderstand.From the American patent US 9,266,048 B2 A microbiocidal air filter is known which has a first filtration layer, a HEPA filter and a second filtration layer in the direction of the air flow having. The first and second filtration layers are made of polypropylene fibers into which silver particles have been injected. However, HEPA filters are known to have high air resistance.

Die biozide Wirkung von Silber ist seit Jahrhunderten bekannt. Kolloidale Lösungen von Metallen, insbesondere von Silber, sind ebenfalls altbekannte Biozide. Kolloidales Silber findet sich in zahlreichen medizinischen kosmetischen Produkten. Silberwasser kann als Antibiotikum verwendet werden. Zur Luftreinigung sind diese Anwendungsformen jedoch nicht geeignet (vgl. Deutsche Apotheker Zeitung DAZ, 2013, Nr. 7, Seite 60).The biocidal effects of silver have been known for centuries. Colloidal solutions of metals, especially silver, are also well-known biocides. Colloidal silver is found in numerous medical cosmetic products. Silver water can be used as an antibiotic. However, these forms of application are not suitable for air purification (see Deutsche Apotheker Zeitung DAZ, 2013, No. 7, page 60).

Auf Oberflächen appliziert und angetrocknet hat kolloidales Silber einen hohen Wirkungsgrad bei der Eliminierung von Viren und Virionen. Die Eliminierung erfolgt praktisch momentan, jedoch wird kolloidales Silber dann ebenso rasch wirkungslos, weswegen es nur sehr kurz wirkt, aber keine Langzeitwirkung hat.When applied to surfaces and dried, colloidal silver is highly effective in eliminating viruses and virions. Elimination occurs almost instantaneously, but colloidal silver then becomes ineffective just as quickly, which is why it only works for a very short time but has no long-term effect.

Untersuchungen am NATIONAL HEALTH INSTITUTE, NIH, 9000 Rockville Pike, Bethesda, MD 20892, USA belegen, dass kolloidales Silber Coronaviren zu 99,9 % innerhalb kurzer Zeit eliminiert. Allerdings ist die Wirkungsdauer sehr kurz.Studies at the NATIONAL HEALTH INSTITUTE, NIH, 9000 Rockville Pike, Bethesda, MD 20892, USA show that colloidal silver eliminates 99.9% of coronaviruses within a short period of time. However, the duration of the effect is very short.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 20 2021 000 895 sind biozid beschichtete Schaumstoffe aus Kunststoff einer Feinheit von 10 PPI bis 100 PPI mit mindestens einer bioziden Beschichtung auf den Zellstegen bekannt. Die biozide Beschichtung besteht aus kolloidalem Gold, kolloidalem Silber, kolloidalem Kupfer, kolloidalem Zink oder kolloidalem Zinn, insbesondere aber kolloidalem Silber, sowie einem Schutzkolloid. Die Schutzkolloide für die kolloiden Metalle sind insbesondere wasserlösliche Polymere wie

  • - teilverseiftes Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon,
  • - Nanocellulose, Mikrocellulose und Makrocellulose sowie Stärken,
  • - Celluloseether (Tylose) wie Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und
  • - Polyetheracrylate, Proteine, Alginate, Peptine und Gelatine.
Biocide-coated foams made of plastic with a fineness of 10 PPI to 100 PPI with at least one biocide coating on the cell bars are known from German Utility Model No. 20 2021 000 895. The biocidal coating consists of colloidal gold, colloidal silver, colloidal copper, colloidal zinc or colloidal tin, but especially colloidal silver, as well as a protective colloid. The protective colloids for the colloidal metals are in particular water-soluble polymers such as
  • - partially saponified polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone,
  • - nanocellulose, microcellulose and macrocellulose as well as starches,
  • - Cellulose ethers (tylose) such as ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose and
  • - Polyether acrylates, proteins, alginates, peptins and gelatin.

Besonders bevorzugt wird Methylcellulose verwendet.Methyl cellulose is particularly preferably used.

Indes ist es schwierig, die Konzentration der kolloidalen Metalle, insbesondere des kolloidalen Silbers, in den Beschichtungen zu erhöhen, um eine rasche viruzide Wirkung zu erzeugen. Dies liegt insbesondere an den niedrigen Konzentrationen der Metallkolloide in ihren kolloidalen Lösungen, die als Beschichtungsmittel verwendet werden. Wird nämlich versucht, die Kolloidkonzentration zu erhöhen, besteht die Gefahr, dass die kolloidalen Teilchen agglomerieren und als Makroteilchen ausfallen.However, it is difficult to increase the concentration of colloidal metals, especially colloidal silver, in the coatings to produce a rapid virucidal effect. This is particularly due to the low concentrations of metal colloids in their colloidal solutions used as coating agents. If an attempt is made to increase the colloid concentration, there is a risk that the colloidal particles will agglomerate and precipitate as macroparticles.

In dem deutschen Gebrauchsmuster werden neben mehreren hundert sonstigen potentiell verwendbaren, organischen und anorganischen, festen Bioziden auch kursorisch Silbermikropartikel erwähnt. Es werden jedoch im Rahmen der technischen Lehre des Gebrauchsmusters keinerlei näheren Angaben über die Art und Weise der Verwendung des Silbermikropartikel und deren mittleren Teilchengrößen gemacht. Darüber hinaus wird der Begriff „Mikropartikel“ im Stand der Technik auch für Mikropartikel verwendet, die, wie experimentell nachgewiesen, eigentlich Nanopartikel sind. So sollen nach einer Definition Mikropartikel eine mittlere Teilchengröße von 100 nm bis 100 µm und nach einer anderen Definition eine solche von 1,0 µm bis 1.000 µm haben. Die Lehre des Gebrauchsmusters bleibt in dieser Hinsicht unklar,In addition to several hundred other potentially usable organic and inorganic solid biocides, the German utility model also cursorily mentions silver microparticles. However, within the scope of the technical teaching of the utility model, no further information is given about the way in which the silver microparticles are used and their average particle sizes. In addition, the term “microparticles” is also used in the prior art for microparticles, which, as experimentally proven, are actually nanoparticles. According to one definition, microparticles should have an average particle size of 100 nm to 100 µm and, according to another definition, 1.0 µm to 1,000 µm. The utility model doctrine remains unclear in this regard,

Nach der gängigen Theorie (vgl. z.B. Deutsche Apotheker Zeitung DAZ, 2013, Nr. 7, Seite 60) hängt die Wirkung des Silbers vor allem von seiner spezifischen Oberfläche ab. D. h., je größer die spezifische Oberfläche ist, umso besser ist seine Wirkung. Das wird aber den Fachmann davon abhalten, Silbermikropartikel für biozide Luftfilter in Betracht zu ziehen, sondern er wird gleich Silbernanopartikel wegen ihrer bedeutend größeren spezifischen Oberfläche in Betracht ziehen.According to the common theory (see e.g. Deutsche Apotheker Zeitung DAZ, 2013, No. 7, page 60), the effect of silver depends primarily on its specific surface. This means that the larger the specific surface area, the better its effect. However, this will prevent the expert from considering silver microparticles for biocidal air filters, but will immediately consider silver nanoparticles because of their significantly larger specific surface area.

Aus der chinesischen Patentanmeldung CN 101 190393A ist ein antibakterielles Filtermaterial aus Metall bekannt, bei dem es sich um ein Metallgitter aus einem Kupfer-Silber-Komposit handelt. Das Filtermaterial wird hergestellt, indem man einen Kupferfilm auf einen Schwamm oder ein Fasermaterial als Träger durch Galvanisieren aufbringt. Das resultierende Produkt wird bei 700 °C bis 850 °C unter einer Argonatmosphäre erhitzt, um das Trägermaterial zu entfernen, wodurch ein Metallgitter aus Kupfer entsteht. Dieses Metallgitter wird mit Silber galvanisch beschichtet, wodurch das Metallgitter aus dem Kupfer-Silber-Komposit resultiert. Die Dicke des Kupferfilms ist 200 µm bis 100 µm und die des Silberfilms ist 100 nm bis 300 nm. Die Porosität der Gitterstruktur ist 85 % bis 95 %, und die Porengröße kann im Bereich von 150 µm bis 500 µm eingestellt werden. Nachteile sind die aufwendige, energieintensive Herstellung und der hohe Preis des antibakteriellen Filtermaterials.From the Chinese patent application CN 101 190393A An antibacterial filter material made of metal is known, which is a metal grid made of a copper-silver composite. The filter material is manufactured by electroplating a copper film onto a sponge or fiber material as a support. The resulting product is heated at 700°C to 850°C under an argon atmosphere to remove the support material, creating a metal grid made of copper. This metal grid is galvanically coated with silver, resulting in the metal grid made of the copper-silver composite. The thickness of the copper film is 200 µm to 100 µm and that of the silver film is 100 nm to 300 nm. The porosity of the lattice structure is 85% to 95%, and the pore size can range from 150 µm to 500 µm can be set. The disadvantages are the complex, energy-intensive production and the high price of the antibacterial filter material.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2013 021 071 A1 ist ein Filtermedium zur Filterung von Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs bekannt, dass eine erste Filterschicht zum Zurückhalten von Partikeln sowie einen antimikrobiellen und einen antiallergenen Stoff enthält. From the German patent application DE 10 2013 021 071 A1 a filter medium for filtering air for the interior of a motor vehicle is known, which contains a first filter layer for retaining particles and an antimicrobial and an antiallergenic substance.

Die erste Filterschicht dient soll gröbere Partikel zurückhalten. Eine zweite Filterschicht enthält einen antimikrobiellen Stoff, der auf einem Fasermaterial, insbesondere einem Gelege, einem Gewebe, einem Filz, einem Vlies, einem Spinnvlies-Material oder einem Melt-Blown-Material aus Mikro- und Nanofasern, geträgert ist. Als antimikrobielle Stoffe können unter anderem Nanosilber sowie andere Metalle und Metallverbindungen, insbesondere Silber-, Kupfer- und Aluminiumverbindungen enthalten. Eine dritte Filterschicht dient als Absorptionsfilterschicht und umfasst einen retikulierten Schaumstoff aus Polyurethanen, Polyurethan-Ether oder Polyurethan-Ester, in den Aktivkohlekügelchen eingelagert und mittels eines Zweikomponenten Klebstoffs auf Polyurethanbasis fixiert werden. Die Verwendung von Mikrosilber in den retikulierten Schaumstoffen aus Kunststoff wird nicht beschrieben.The first filter layer is intended to retain coarser particles. A second filter layer contains an antimicrobial substance that is supported on a fiber material, in particular a scrim, a woven fabric, a felt, a nonwoven, a spunbond material or a melt-blown material made of microfibers and nanofibers. Antimicrobial substances can include, among other things, nanosilver and other metals and metal compounds, in particular silver, copper and aluminum compounds. A third filter layer serves as an absorption filter layer and comprises a reticulated foam made of polyurethane, polyurethane ether or polyurethane ester, in which activated carbon beads are embedded and fixed using a two-component polyurethane-based adhesive. The use of microsilver in the reticulated plastic foams is not described.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 034 604 A1 sind modifizierte offenzellige bekannt, die eine Dichte im Bereich von 5 bis 1000 kg/m3 und einem mittleren Porendurchmesser im Bereich von 1 µm bis 1 mm aufweisen. Sie enthalten, bezogen auf das Gewicht des jeweiligen unmodifizierten offenzelligen Schaumstoffs 1 bis 2500 Gew.-% eines bei Zimmertemperatur festen Carboxylgruppen-haltigen und/oder Carbonsäureestergruppen-haltigen Polymerisats mit einem zahlenmittlerem Molekulargewicht Mn im Bereich von 1000 bis 1.000.000 g/mol. Die Schaumstoffe aus Kunststoff können noch Biozide wie Silberpartikel enthalten. Ob es sich dabei um Nanopartikel, Mikropartikel oder Makropartikel handelt, geht aus der Patentanmeldung nicht hervor. Die bekannten Schaumstoffe aus Kunststoff werden nicht zur Filtration von Luft eingesetzt, sondern als Putzschwämme verwendet.From the German patent application DE 10 2004 034 604 A1 Modified open-cell ones are known which have a density in the range from 5 to 1000 kg/m 3 and an average pore diameter in the range from 1 μm to 1 mm. Based on the weight of the respective unmodified open-cell foam, they contain 1 to 2500% by weight of a polymer containing carboxyl groups and/or carboxylic acid ester groups which is solid at room temperature and has a number-average molecular weight M n in the range from 1000 to 1,000,000 g/mol . The plastic foams can still contain biocides such as silver particles. It is not clear from the patent application whether these are nanoparticles, microparticles or macroparticles. The well-known plastic foams are not used to filter air, but are used as cleaning sponges.

Aus der amerikanischen Patentanmeldung US 2016/0263510 A1 ist ein beschichteter retikulierten Schaumstoff als Luftfilter bekannt, dessen retikulierten Schaumstruktur mit einer nicht toxischen Klebschicht ausgerüstet ist. Die Klebschicht kann zur Reinigung des Luftfilters mit Wasser ausgewaschen werden, und der Schaumstoff kann erneut beschichtet werden.From the American patent application US 2016/0263510 A1 is a coated reticulated foam known as an air filter, the reticulated foam structure of which is equipped with a non-toxic adhesive layer. The adhesive layer can be washed out with water to clean the air filter and the foam can be recoated.

Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, einen bioziden Schaumstoff bereitzustellen, der sich für die Reinigung von Raumluft eignet, einfach herzustellen ist und einen sehr niedrigen Luftwiderstand aufweist und eine biozide Langzeitwirkung hat.The present invention was based on the object of providing a biocidal foam that is suitable for cleaning indoor air, is easy to produce and has very low air resistance and has a long-term biocidal effect.

Die erfindungsgemäße LösungThe solution according to the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wurde durch die erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis 6.The object of the present invention was achieved by the biocide-coated, reticulated foams made of plastic according to claim 1. Advantageous embodiments are the subject of dependent claims 2 to 6.

Außerdem wurde die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff gemäß dem Nebenanspruch 7 gelöst.In addition, the object of the present invention was achieved using the method according to the invention for producing the biocide-coated, reticulated foams made of plastic according to independent claim 7.

Des Weiteren wurde die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mithilfe der erfindungsgemäßen Verwendung gemäß dem Nebenanspruch 8 gelöst.Furthermore, the object of the present invention was achieved using the use according to the invention according to independent claim 8.

Ferner wurde die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mithilfe des erfindungsgemäßen Zusatzbauteils gemäß dem Nebenanspruch 9. gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Zusatzbauteils sind Gegenstand des abhängigen Patentanspruchs 10.Furthermore, the object of the present invention was achieved using the additional component according to the invention according to secondary claim 9. Advantageous embodiments of the additional component according to the invention are the subject of dependent patent claim 10.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde lag, mithilfe der erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffen aus Kunststoff, des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ihrer Herstellung, der erfindungsgemäße Verwendung und des erfindungsgemäße Zusatzbauteils gelöst werden konnte.In view of the state of the art, it was surprising and unforeseeable for the person skilled in the art that the object on which the present invention was based could be achieved using the biocide-coated, reticulated foams made of plastic according to the invention and the method according to the invention for their production position, the use according to the invention and the additional component according to the invention could be solved.

Insbesondere überraschte, dass der erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoff eine hohe biozide Wirkung und einen geringen Luftwiderstand aufwies, in vielfältigen Ausführungsformen in einfacher Weise herstellbar und verwendbar war und sich hervorragend für die Reinigung von Raumluft eignete.What was particularly surprising was that the biocide-coated, reticulated foam according to the invention had a high biocidal effect and low air resistance, was easy to produce and usable in a variety of embodiments, and was ideal for cleaning indoor air.

So konnte er mit Vorteil als alternatives Bauteil in und als Zusatzbauteil auf Raumbelüftern eingesetzt werden.This meant that it could be used advantageously as an alternative component in and as an additional component on room ventilators.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantages of the invention emerge from the following description.

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst die Eigenschaft „biozid“ auch die Eigenschaft „viruzid“ oder „antiviral“In the context of the present invention, the property “biocidal” also includes the property “virucidal” or “antiviral”.

Die retikulierten Schaumstoffe werden aus Kunststoffen hergestellt.The reticulated foams are made from plastics.

Geeignete Kunststoffe sind übliche und bekannte lineare und/oder verzweigte und/oder blockartig, kammartig und/oder statistisch aufgebaute Polyadditionsharze, Polykondensationsharze und/oder (Co)Polymerisate von ethylenisch ungesättigten Monomeren in Betracht.Suitable plastics include conventional and known linear and/or branched and/or block-like, comb-like and/or randomly structured polyaddition resins, polycondensation resins and/or (co)polymers of ethylenically unsaturated monomers.

Beispiele geeigneter (Co)Polymerisate sind (Meth)Acrylat(co)polymerisate und/oder Polystyrol, Polyvinylester, Polyvinylether, Polyvinylhalogenide, Polyvinylamide, Polyacrylnitrile Polyethylene, Polypropylene, Polybutylene, Polyisoprene und/oder deren Copolymerisate.Examples of suitable (co)polymers are (meth)acrylate (co)polymers and/or polystyrene, polyvinyl esters, polyvinyl ethers, polyvinyl halides, polyvinyl amides, polyacrylonitrile polyethylenes, polypropylenes, polybutylenes, polyisoprenes and/or their copolymers.

Beispiele geeigneter Polyadditionsharze oder Polykondensationsharze sind Polyester, Alkyde, Polylactone, Polycarbonate, Polyether, Proteine, Epoxidharz-Amin-Addukte, Polyurethane, Alkydharze Polysiloxane, Phenol-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Cellulose, Polysulfide, Polyacetale, Polyethylenoxide, Polycaprolactame, Polylactone, Polylactide, Polyimide, und/ oder Polyharnstoffe.Examples of suitable polyaddition resins or polycondensation resins are polyesters, alkyds, polylactones, polycarbonates, polyethers, proteins, epoxy resin-amine adducts, polyurethanes, alkyd resins, polysiloxanes, phenol-formaldehyde resins, urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, cellulose, polysulfides , polyacetals, polyethylene oxides, polycaprolactams, polylactones, polylactides, polyimides, and/or polyureas.

Bekanntermaßen werden die Duroplaste aus mehrfach funktionellen, niedermolekularen und/oder oligomeren Verbindungen durch thermisch und/oder mit aktinischer Strahlung initiierte (Co)Polymerisation hergestellt.As is known, the thermosets are produced from multifunctional, low molecular weight and/or oligomeric compounds by (co)polymerization initiated thermally and/or with actinic radiation.

Die die Retikulierung, d. h. die Zerstörung der Zellwände der Schaumstoffe aus Kunststoff, wird üblicherweise mithilfe der sogenannten Wasser-Retikulierung durchgeführt. Dabei wird ein Gemisch aus gasförmigen, brennbaren Stoffen wie zum Beispiel Knallgas gleichzeitig mit dem Zündimpuls mit etwa 185 °C heißen Wasserdampf unter Druck vermengt. Es wird eine exotherme Reaktion eingeleitet, und diese bewirkt durch die explosiv freiwerdende Reaktionswärme die Perforierung der -Zellwände und deren gezielte Sinterung zu der gewünschten Stegstärke der Gerüstsubstanz des Schaumstoffs.The reticulation, i.e. H. The destruction of the cell walls of plastic foams is usually carried out using so-called water reticulation. A mixture of gaseous, combustible substances such as oxyhydrogen is mixed under pressure with steam at around 185 °C at the same time as the ignition pulse. An exothermic reaction is initiated and, through the explosively released reaction heat, this causes the perforation of the cell walls and their targeted sintering to the desired web thickness of the structural substance of the foam.

Die retikulierten Schaumstoffe können die unterschiedlichsten dreidimensionalen Formen haben. So können sie runde, ovale, elliptische, dreieckige, viereckige, quadratische, fünfeckige, sechseckige, siebeneckige oder achteckige Platten oder Scheiben, Würfel, Quader, Säulen, Kegelstümpfe, Kugeln oder Rohre mit unterschiedlichen Querschnitten und Wandstärken sein. Sie können gegebenenfalls Vertiefungen, Erhebungen oder Durchbohrungen aufweisen. Außerdem können sie spezielle dreidimensionale Formen haben, die an bestimmte Verwendungszwecke und Vorrichtungen angepasst sind.The reticulated foams can have a wide variety of three-dimensional shapes. They can be round, oval, elliptical, triangular, square, square, pentagonal, hexagonal, heptagonal or octagonal plates or disks, cubes, cuboids, columns, truncated cones, spheres or tubes with different cross-sections and wall thicknesses. They may optionally have depressions, elevations or perforations. In addition, they can have special three-dimensional shapes adapted to specific uses and devices.

Die retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff können des Weiteren Abmessungen im Bereich von Quadratzentimetern bis zu Quadratmetern haben, wobei die Abmessungen von dem jeweiligen Verwendungszweck und den Vorrichtungen, in die die erfindungsgemäßen bioziden, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff eingepasst werden, bestimmt werden.The reticulated plastic foams may further have dimensions ranging from square centimeters to square meters, the dimensions being determined by the intended use and the devices into which the biocidal reticulated plastic foams according to the invention are fitted.

Erfindungsgemäß sind die retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff in runder, viereckiger und quadratischer Plattenform bevorzugt. Besonders bevorzugt weisen sie eine Stärke von 0,5 cm bis 30 cm, ganz besonders bevorzugt 1 cm bis 20 cm und insbesondere 2 cm bis 10 cm auf. Besonders bevorzugt bedecken sie eine Fläche von 10 cm2 bis 10 m2, ganz besonders bevorzugt 100 cm2 bis 5 m2 und insbesondere 150 cm2 bis 3 m2. Die quadratischen Platten haben vorzugsweise eine Fläche von 30 cm x 30 cm, 50 cm x 50 cm und 100 cm x 100 cm und Stärken von 2 cm, 3 cm und 4 cm.According to the invention, the reticulated foams made of plastic in round, square and square plate shapes are preferred. They particularly preferably have a thickness of 0.5 cm to 30 cm, very particularly preferably 1 cm to 20 cm and in particular 2 cm to 10 cm. It is particularly preferable to cover they have an area of 10 cm 2 to 10 m 2 , very particularly preferably 100 cm 2 to 5 m 2 and in particular 150 cm 2 to 3 m 2 . The square panels preferably have an area of 30 cm x 30 cm, 50 cm x 50 cm and 100 cm x 100 cm and thicknesses of 2 cm, 3 cm and 4 cm.

Erfindungsgemäß werden retikulierte Schaumstofffiltermatten aus den vorstehend genannten Kunststoffen, insbesondere aus Polyesterurethan, Polyetherurethan, Polyesteretherurethan, Polyester, Polypropylen, und Polyethylen, besonders bevorzugt verwendet. Insbesondre werden Schaumstofffiltermatten aus dauerhaft hydrophilem Polyesterurethan, Polyetherurethan und Polyesteretherurethan eingesetzt. Schaumstofffiltermatten dieser Art werden im Allgemeinen als Aquarienfilter und Teichfilter verwendet und sind im Handel erhältlich. Sie sind in Feinheiten von 10 PPI (Poren pro Inch) bis 100 PPI erhältlich. Vorzugsweise werden die retikulierten Schaumstofffiltermatten in Feinheiten von 10 PPI, 20 PPI, 30 PPI und 40 PPI verwendet.According to the invention, reticulated foam filter mats made from the above-mentioned plastics, in particular from polyester urethane, polyether urethane, polyester ether urethane, polyester, polypropylene, and polyethylene, are particularly preferably used. In particular, foam filter mats made of permanently hydrophilic polyester urethane, polyether urethane and polyester ether urethane are used. Foam filter mats of this type are generally used as aquarium filters and pond filters and are commercially available. They are available in grades from 10 PPI (pores per inch) to 100 PPI. The reticulated foam filter mats are preferably used in finenesses of 10 PPI, 20 PPI, 30 PPI and 40 PPI.

Die retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff können je nach Verwendungszweck der hiermit hergestellten erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff starr oder biegsam sein.The reticulated plastic foams can be rigid or flexible depending on the intended use of the biocide-coated, reticulated plastic foams according to the invention produced herewith.

Die retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff sind handelsübliche Produkte. Bezugsquellen finden sich in
Filtertechnik - Industrielle Lösungen | EMW.de
RETIKULIERTE SCHÄUME - Koepp Schaumstoffe GmbH (koepp-schaum.de)
RETIKULIERTE FILTER FOAM 1 Master Sponge & Foam Products Hersteller (sponpesupplier.com)
Filterschaum | PPI-Schaum - PANA Foamtec GmbH
10ppi-60ppi reticulated offenzelligen Polyether basierende Polyurethanschaum | Master Sponge & Foam Products Hersteller (sponpesupplier.com)
Polyethylen PE Schaumstoff schwarz | PE Schaumstoffplatten | Schaumstoffplatten | SaarschaumThe reticulated plastic foams are commercially available products. Sources of supply can be found in
Filter technology - industrial solutions | EMW.de
RETICULATED FOAM - Koepp Schaumstoffe GmbH (koepp-schaum.de)
RETICULATED FILTER FOAM 1 Master Sponge & Foam Products Manufacturer (sponpesupplier.com)
Filter foam | PPI foam - PANA Foamtec GmbH
10ppi-60ppi reticulated open cell polyether based polyurethane foam | Master Sponge & Foam Products Manufacturer (sponpesupplier.com)
Polyethylene PE foam black | PE foam panels | Foam panels | Saarschaum

Die erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff haben auf ihren Netzwerken oder auf ihren Zellstegen eine biozide Beschichtung auf, die auf und in ihrer Oberfläche eine Schicht aus mindestens einer Art von immobilisierten oder fixierten Metallmikroteilchen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gold, Osmium, Silber, Kupfer, Kupfer-Silber-Legierungen, Zink, Zinn, Kupferbronzen, Messingbronzen und Messing, enthält, wobei die Metallmikropartikel durch die Beschichtung immobilisiert sind, in elektrisch leitfähigem Kontakt miteinander stehen und eine mikroraue Oberfläche bilden.The biocide-coated, reticulated plastic foams according to the invention have a biocidal coating on their networks or on their cell bars, which has on and in their surface a layer of at least one type of immobilized or fixed metal microparticles, selected from the group consisting of gold, osmium , silver, copper, copper-silver alloys, zinc, tin, copper bronzes, brass bronzes and brass, whereby the metal microparticles are immobilized by the coating, are in electrically conductive contact with one another and form a micro-rough surface.

Besonders bevorzugt werden Mikropartikel aus Silber und/oder Kupfer und/oder Silber-KupferLegierungen wie AgCu verwendet. Insbesondere werden Mikropartikel aus Silber und/oder Kupfer eingesetzt.Microparticles made of silver and/or copper and/or silver-copper alloys such as AgCu are particularly preferably used. In particular, microparticles made of silver and/or copper are used.

Die Metallmikroteilchen haben eine mittlere Teilchengröße d50 von 0,1 µm bis <1000 µm, vorzugsweise 0,2 µm bis 900 µm, bevorzugt 0,3 µm bis 800 µm, besonders bevorzugt 0,4 µm bis 700 µm, ganz besonders bevorzugt 0,5 µm bis 600 µm und insbesondere 0,6 µm bis 500 µm.The metal microparticles have an average particle size d 50 of 0.1 µm to <1000 µm, preferably 0.2 µm to 900 µm, preferably 0.3 µm to 800 µm, particularly preferably 0.4 µm to 700 µm, very particularly preferably 0 .5 µm to 600 µm and in particular 0.6 µm to 500 µm.

Sie können unterschiedliche geometrische Formen wie Kugeln, Ellipsoide, Würfel, Quader, Pyramiden, Kegel, Zylinder, Rhomben, Dodekaeder, abgestumpfte Dodekaeder, Ikosaeder, abgestumpfte Ikosaeder, Hanteln, Tori, Nadeln oder Plättchen (Flakes) mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen (drei-, vier-, fünf- oder mehrzackig) Umriss haben. Dabei können gegebenenfalls vorhandene Kanten und Ecken abgerundet sein. Es können sich auch zwei oder mehr Metallmikroteilchen unterschiedlicher Morphologie und/oder geometrischer Form zusammenlagern. Beispielsweise können kugelförmige Metallmikroteilchen spitze Auswüchse in Kegelform haben. Oder zwei oder drei zylinderförmige Metallmikroteilchen können sich derart zusammenlagern, dass sie ein T-förmiges oder Y-förmiges Teilchen bilden. Des Weiteren kann ihre Oberfläche Vertiefungen aufweisen, so dass die Metallmikropartikel eine erdbeer-, himbeer- oder brombeerförmige Morphologie haben. Nicht zuletzt können die Hanteln, Tori, Nadeln oder Plättchen in mindestens eine Richtung des Raumes gebogen sein.You can use different geometric shapes such as spheres, ellipsoids, cubes, cuboids, pyramids, cones, cylinders, rhombuses, dodecahedrons, truncated dodecahedra, icosahedrons, truncated icosahedrons, dumbbells, tori, needles or flakes with circular, oval, elliptical, square , triangular, square, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal or star-shaped (three-, four-, five- or multi-pointed) outline. Any existing edges and corners can be rounded off. Two or more metal microparticles of different morphology and/or geometric shape can also aggregate together. For example, spherical metal microparticles can have pointed projections in the shape of a cone. Or two or three cylindrical metal microparticles may aggregate to form a T-shaped or Y-shaped particle. Furthermore, their surface can have depressions so that the metal microparticles have a strawberry, raspberry or blackberry-shaped morphology. Last but not least, the dumbbells, tori, needles or plates can be curved in at least one direction of the room.

Insbesondere werden plättchenförmige Metallmikroteilchen verwendet, die im Folgenden als „Flakes“ bezeichnet werdenIn particular, platelet-shaped metal microparticles are used, which are referred to below as “flakes”.

Die mittlere Teilchengröße d50 wird durch Lichtmikroskopie, Trockensieben, Nasssieben, Elektronenmikroskopie, Zentrifugieren, Coulter Counter, Fraunhofersche Beugung und durch Miesche Streuung ermittelt. Bei nichtsphärischen Mikropartikeln wie Nadeln, Plättchen (Flakes) oder unregelmäßig geformten Metallmikropartikeln wird die gedachte längste, durch die Metallmikroteilchen gelegte Strecke als Teilchengröße angesehen.The average particle size d 50 is determined by light microscopy, dry sieving, wet sieving, electron microscopy, centrifugation, Coulter counter, Fraunhofer diffraction and Miesche scattering. For non-spherical microparticles such as needles, flakes or irregularly shaped metal For microparticles, the imaginary longest distance passed through the metal microparticles is considered the particle size.

Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Silbermikropartikel und ihrer Dispersionen ist beispielsweise aus den Patentschriften EP 2 942 128 A1 , EP 3 578 283 A1 , EP 3 693 109 A1 , US 2008/0272344 A1 , US 2009/0246358 A1 , US 2009/0253848 A1 , US 2015/0283175 A1 , US 2017/0043396 A1 , US 2019/0344354 A1 , WO 2021/211305 A1 , US 7,575,621 B2 , US 8,293,142 B2 oder US 8,486,310 B2 oder bekannt. Mikrosilberplättchen (Micro Flakes) einer mittleren Teilchengröße d50 von 5 µm und d20 von 2 µm können beispielsweise von ACS Material, Pasadena, California, USA, bezogen werden. Weitere Bezugsquellen sind:

  • Micro Flakes - MST-Design Wassertransferdruck 8 Lackierzubehör (mst-shop.com)
  • MicroSilver BG™ (Siehe auch U.S. EPA, Pesticides, Label, MICROSILVER BG-R, 7/16/2010)
  • Silver flakes (silber-pulver.de)
  • DODUCO's Silver-plated copper powder (silber-pulver.de)
  • Metallic Micro Flakes 1 Kryolan - Professional Make-up (Silberflakes)
  • Silver powder (silber-pulver.de)
The production of the silver microparticles to be used according to the invention and their dispersions is, for example, from the patent specifications EP 2 942 128 A1 , EP 3 578 283 A1 , EP 3 693 109 A1 , US 2008/0272344 A1 , US 2009/0246358 A1 , US 2009/0253848 A1 , US 2015/0283175 A1 , US 2017/0043396 A1 , US 2019/0344354 A1 , WO 2021/211305 A1 , US 7,575,621 B2 , US 8,293,142 B2 or US 8,486,310 B2 or known. Microsilver flakes with an average particle size d 50 of 5 µm and d 20 of 2 µm can be obtained, for example, from ACS Material, Pasadena, California, USA. Other sources of supply are:
  • Micro Flakes - MST-Design water transfer printing 8 painting accessories (mst-shop.com)
  • MicroSilver BG™ (See also US EPA, Pesticides, Label, MICROSILVER BG-R, 7/16/2010)
  • Silver flakes (silber-pulver.de)
  • DODUCO's Silver-plated copper powder (silber-pulver.de)
  • Metallic Micro Flakes 1 Kryolan - Professional Make-up (Silver Flakes)
  • Silver powder (silber-pulver.de)

Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Kupfermikropartikel ist beispielsweise aus den Patentschriften EP 1 787 742 B1 und EP 2 542 767 B1 bekannt. Außerdem können Kupfermikropartikel mit mittleren Teilchengrößen dso von 5 µm bis 800 µm von Merck bezogen werden. Weitere Bezugsquellen sind:

  • Copper Micro Flake - Flakes (kandvdip.de)
  • Micro Flakes - Micronic Orange-Copper Metallic Effektlack - MST-Design Wassertransferdruck 8 Lackierzubehör (mst-shop.com)
  • Metallic Micro Flakes 1 Kryolan - Professional Make-up (Kupferflakes)
The production of the copper microparticles to be used according to the invention is, for example, from the patent specifications EP 1 787 742 B1 and EP 2 542 767 B1 known. In addition, copper microparticles with average particle sizes dso of 5 µm to 800 µm can be purchased from Merck. Other sources of supply are:
  • Copper Micro Flake - Flakes (kandvdip.de)
  • Micro Flakes - Micronic Orange-Copper Metallic Effect Paint - MST-Design Water Transfer Printing 8 Painting Accessories (mst-shop.com)
  • Metallic Micro Flakes 1 Kryolan - Professional Make-up (Copper Flakes)

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Metallmikropartikel haben eine monomodale oder multimodale, insbesondere bimodale, Teilchengrößenverteilung. Die Teilchengrößenverteilung ist breit oder eng. Der Vorteil einer breiten monomodalen oder multimodalen Teilchengrößenverteilung ist, dass die kleineren Metallmikroteilchen in der Metallmikroteilchenschicht in die Hohlräume zwischen den größeren Metallmikroteilchen eingelagert werden, sodass sich eine dichtere Oberflächenschicht bildet. Der Vorteil einer engen monomodale Teilchengrößenverteilung ist, dass sich die Metallmikroteilchen aufgrund ihrer weitgehend ähnlichen oder identischen physikalisch-chemischen Eigenschaften in den Beschichtungsmitteln und den Beschichtungen weitgehend ähnlich oder identisch verhalten. Deshalb kann die Teilchengrößenverteilung besonders gut an die Anforderungen des jeweiligen Einzelfalls angepasst werden.The metal microparticles to be used according to the invention have a monomodal or multimodal, in particular bimodal, particle size distribution. The particle size distribution is wide or narrow. The advantage of a broad monomodal or multimodal particle size distribution is that the smaller metal microparticles in the metal microparticle layer are incorporated into the cavities between the larger metal microparticles, so that a denser surface layer is formed. The advantage of a narrow monomodal particle size distribution is that the metal microparticles behave largely similarly or identically in the coating agents and the coatings due to their largely similar or identical physicochemical properties. The particle size distribution can therefore be adapted particularly well to the requirements of the respective individual case.

Die erfindungsgemäßen bioziden Beschichtungen werden mithilfe von flüssigen Beschichtungsmitteln hergestellt, die die vorstehend beschriebenen bioziden Metallmikroteilchen enthalten.The biocidal coatings according to the invention are produced using liquid coating agents which contain the biocidal metal microparticles described above.

Die Konzentration der erfindungsgemäß zu verwendenden flüssigen Beschichtungsmittel an mindestens einer Art von bioziden Metallmikroteilchen kann stark variieren und richtet sich vor allem nach der Art, der Form und der Größe der Metallmikroteilchen, den sonstigen Bestandteilen des flüssigen Beschichtungsmittels und der anvisierten Stärke der bioziden Beschichtung. Wesentlich ist, dass die Konzentration so gewählt wird, dass sich beim Aushärten oder Antrocknen flüssigen Beschichtungsmittels erfindungsgemäß zu verwendende Oberflächenschicht aus Metallmikropartikeln bildet.The concentration of the liquid coating agent to be used according to the invention of at least one type of biocidal metal microparticles can vary greatly and depends primarily on the type, shape and size of the metal microparticles, the other components of the liquid coating agent and the intended thickness of the biocidal coating. It is important that the concentration is selected so that when the liquid coating agent hardens or dries, a surface layer of metal microparticles to be used according to the invention is formed.

Vorzugsweise liegt die Konzentration der bioziden Metallmikroteilchen in den flüssigen Beschichtungsmittel bei 0,001 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,001 Gew.-% Gew.-% bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,001 Gew.-% bis 15 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-% und insbesondere 0,001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des Feststoffs des jeweiligen flüssigen Beschichtungsmittels.The concentration of the biocidal metal microparticles in the liquid coating composition is preferably 0.001% by weight to 30% by weight, preferably 0.001% by weight to 20% by weight, particularly preferably 0.001% by weight to 15 % by weight, very particularly preferably 0.001% by weight to 10% by weight and in particular 0.001% by weight to 5% by weight, in each case based on the total amount of solids of the respective liquid coating agent.

Dabei werden die flüssigen Beschichtungsmittel auf Wasserbasis oder auf der Basis organischer Lösemittel verwendet. Die Beschichtungsmittel können zusätzlich zu der mindestens einen Art von dispergierten Metallmikroteilchen molekulardispers gelöste und weitere dispergierte Stoffe enthalten.The liquid coating agents used are water-based or organic solvent-based. In addition to the at least one type of dispersed metal microparticles, the coating agents can contain molecularly dispersed dissolved and other dispersed substances.

Vorzugsweise werden flüssige Beschichtungsmittel auf Wasserbasis verwendet.Water-based liquid coating agents are preferably used.

Die flüssigen Beschichtungsmittel können mithilfe üblicher und bekannter Beschichtungsverfahren wie Tauchverfahren, Sprühverfahren, insbesondere Druckluftsprühen, luftfreies Sprühen, Air-Mix-Sprühen und Heißsprühen, Vorhanggießen, Streichen, Rakeln, Zweikomponentenbeschichtung, Rollerapplikation, Kalanderbeschichten, Wischen, Giesen, Abkellen, Streifenbeschichtung, Zentrifugieren und Trommelbeschichtung appliziert werden.The liquid coating agents can be applied using conventional and known coating methods such as dipping methods, spraying methods, in particular compressed air spraying, air-free spraying, air mix spraying and hot spraying, curtain casting, brushing, knife coating, two-component coating, roller application, calender coating, wiping, casting, troweling, strip coating, centrifuging and Drum coating can be applied.

Vorzugsweise werden die flüssigen Beschichtungsmittel durch Sprüh- oder Tauchverfahren appliziert.The liquid coating agents are preferably applied by spraying or dipping processes.

Die vorstehend beschriebenen Metallmikropartikel sind in den flüssigen Beschichtungsmitteln dispergiert.The metal microparticles described above are dispersed in the liquid coating compositions.

Nach ihrer Applikation werden die flüssigen Beschichtungsmittel ausgehärtet oder getrocknet, sodass sie eine feste biozide Beschichtung auf dem Netzwerk oder den Zellstegen der erfindungsgemäßen retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff bilden.After their application, the liquid coating agents are cured or dried so that they form a solid biocidal coating on the network or the cell bars of the reticulated plastic foams according to the invention.

Die Stärke der bioziden Beschichtung kann breit variieren und wird von der lichten Weite der offenen Zellen mitbestimmt. So darf sie nicht so stark sein, dass die lichte Weite der offenen Zellen zu gering werden, weil dies die Luftdurchlässigkeit verringert und damit den Luftwiderstand der biozid beschichteten retikulierten Schäume erhöht. Andererseits soll sie nicht zu gering sein, damit eine vollständige Bedeckung der Zellstege gewährleistet ist. Im Einzelfall ist es daher das Ziel, ein Optimum zwischen Materialverbrauch an flüssigen Beschichtungsmittel mit Metallmikroteilchen einerseits und Luftdurchlässigkeit und Luftwiderstand der biozid beschichteten retikulierten Schäume zu finden. Ein solches Optimum kann in jedem Einzelfall experimentell ermittelt werden, ohne dabei erfinderisch tätig zu werden.The thickness of the biocidal coating can vary widely and is determined by the clear width of the open cells. It must not be so strong that the clear width of the open cells becomes too small, because this reduces the air permeability and thus increases the air resistance of the biocide-coated reticulated foams. On the other hand, it should not be too low to ensure complete coverage of the cell bars. In individual cases, the aim is therefore to find an optimum between the material consumption of liquid coating agents with metal microparticles on the one hand and the air permeability and air resistance of the biocide-coated reticulated foams on the one hand. Such an optimum can be determined experimentally in each individual case without having to be inventive.

Vorzugsweise beträgt die Stärke der bioziden Beschichtung auf den Zellstegen 1,0 µm bis 1000 µm, vorzugsweise 2,0 µm bis 500 µm, bevorzugt 3,0 µm bis 400 µm, besonders bevorzugt 4,0 µm bis 300 µm, ganz besonders bevorzugt 5,0 µm bis 200 µm und insbesondere 6,0 µm bis 100 µm.The thickness of the biocidal coating on the cell bars is preferably 1.0 µm to 1000 µm, preferably 2.0 µm to 500 µm, preferably 3.0 µm to 400 µm, particularly preferably 4.0 µm to 300 µm, very particularly preferably 5 .0 µm to 200 µm and in particular 6.0 µm to 100 µm.

Soll beispielsweise biozide Beschichtung hergestellt werden, deren Stärke kleiner als die mittlere Teilchengröße d50 der Metallmikroteilchen ist, so werden hierfür bevorzugt plättchenförmige Metallmikropartikel verwendet, die sich parallel oder im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der bioziden Beschichtung ausrichten.If, for example, a biocidal coating is to be produced whose thickness is smaller than the average particle size d 50 of the metal microparticles, platelet-shaped metal microparticles are preferably used for this, which align parallel or essentially parallel to the surface of the biocidal coating.

Die flüssigen Beschichtungsmittel sind aufgrund der physikalisch-chemischen Eigenschaften ihrer Bestandteile, ausgenommen die Metallmikroteilchen, als solche, d. h. ohne den Zusatz von Lösemitteln oder Dispergiermitteln, flüssig bzw. fluide.Due to the physico-chemical properties of their components, with the exception of the metal microparticles, the liquid coating agents are as such, i.e. H. without the addition of solvents or dispersants, liquid or liquid.

Alternativ sind in den flüssigen Beschichtungsmitteln ihre Bestandteile, ausgenommen die Metallmikroteilchen, in den in der Lackchemie üblichen und bekannten organischen Lösemitteln, Wasser oder Wasser-Lösemittel-Gemischen gelöst.Alternatively, the components of the liquid coating agents, with the exception of the metal microparticles, are dissolved in the organic solvents, water or water-solvent mixtures that are common and known in paint chemistry.

In einer weiteren Alternative sind in den wässrigen Beschichtungsmitteln die Bestandteile inklusive der Metallmikroteilchen, in den in der Lackchemie üblichen und bekannten organischen Lösemitteln sowie Wasser oder Wasser-Lösemittel-Gemischen dispergiert (vgl. Dieter Stoye, Werner Freitag (Editors), Paints, Coatings and Solvents, Second Edition, Wiley-VCH, Weinheim, 1998, ISBN 3-52728863-5, Seiten 367 bis 373).In a further alternative, the components, including the metal microparticles, are dispersed in the aqueous coating agents in the organic solvents common and known in paint chemistry as well as water or water-solvent mixtures (see Dieter Stoye, Werner Freitag (Editors), Paints, Coatings and Solvents, Second Edition, Wiley-VCH, Weinheim, 1998, ISBN 3-52728863-5, pages 367 to 373).

Je nachdem, welche reaktive funktionelle Gruppen in den flüssigen Beschichtungsmitteln vorhanden sind, werden diese thermisch oder durch radikalische Polymerisation, die durch aktinische Strahlung oder durch radikalische Initiatoren in Gang gesetzt wird, ausgehärtet. Es können aber auch beide Mechanismen in einem Beschichtungsmittel kombiniert werden. Man spricht dann von „Dual Cure“. Die Tabelle gibt einen Überblick über geeignete funktionelle Gruppen für die Vernetzungsreaktionen. Tabelle: Beispiele von komplementären reaktiven funktionellen Gruppen für die thermische Härtung und die Strahlenhärtung von Beschichtungsmitteln Bindemittel und Vernetzungsmittel oder Vernetzungsmittel und Bindemittel -SH -C(O)-OH -OH -C(O)-O-C(O)- -NH-C(O)-OR1 -CH2-OH -CH2-O-CH3 -NH-C(O)-CH(-C(O)OR1)2 -NH-C(O)-CH(-C(O)OR1)(-C(O)-R1) >Si(OR1)2 -C(O)-OH O -CH-CH2 -O-C(O)-CR5=CH2 -OH -O-CR=CH2 -C(O)-CH2-C(O)-R1 -O-CR=CH2 -CH=CH2 -CR=CH2 -CH=CH2 Depending on which reactive functional groups are present in the liquid coating agents, they are cured thermally or by radical polymerization, which is initiated by actinic radiation or by radical initiators. However, both mechanisms can also be combined in one coating agent. This is then referred to as “dual cure”. The table provides an overview of suitable functional groups for the crosslinking reactions. Table: Examples of complementary reactive functional groups for thermal curing and radiation curing of coating materials binder and Crosslinking agents or Crosslinking agents and binder -SH -C(O)-OH -OH -C(O)-OC(O)- -NH-C(O)-OR 1 -CH2 -OH -CH2 -O- CH3 -NH-C(O)-CH(-C(O)OR 1 ) 2 -NH-C(O)-CH(-C(O)OR 1 )(-C(O)-R 1 ) >Si(OR 1 ) 2 -C(O)-OH O-CH- CH2 -OC(O)-CR 5 =CH 2 -OH -O-CR= CH2 -C(O) -CH2 -C(O) -R1 -O-CR= CH2 -CH= CH2 -CR= CH2 -CH= CH2

Die Beschichtungsmittel oder Beschichtungsmittel können anhand ihrer Bindemittel in Gruppen eingeteilt werden.The coating agents or coating agents can be divided into groups based on their binders.

Beschichtungsmittel auf der Basis von ÖlenOil-based coating agents

Diese Beschichtungsmittel enthalten natürliche, trocknende Öle, die eine autooxidative Polymerisation in der Gegenwart von Katalysatoren und atmosphärischem Sauerstoff eingehen. Chemisch modifizierte oxidativ trocknende Öle wie Polyurethanöle oder niedermolekulare Polybutadienöle können ebenfalls verwendet werden.These coating agents contain natural, drying oils that undergo autooxidative polymerization in the presence of catalysts and atmospheric oxygen. Chemically modified oxidative drying oils such as polyurethane oils or low molecular weight polybutadiene oils can also be used.

Beschichtungsmittel auf der Basis von CelluloseCellulose-based coating agent

Nitrocelluloselacke enthalten üblicherweise zusätzliche Harze und Lösemittel, um ihre anwendungstechnischen Eigenschaften zu verbessern. Weitere Beschichtungsmittel auf der Basis von Cellulose enthalten organische Celluloseester wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat oder Celluloseacetatpropionat.Nitrocellulose lacquers usually contain additional resins and solvents to improve their application properties. Other cellulose-based coating agents contain organic cellulose esters such as cellulose acetate, cellulose acetate butyrate or cellulose acetate propionate.

Beschichtungsmittel auf der Basis von KautschukRubber-based coating agent

Diese Beschichtungsmittel auf der Basis von chloriertem Kautschuk, chlorierten Kautschuk-Alkydharz-Kombinationen und chlorierten Kautschuk-Acrylatharz-Kombinationen sind gegen Wasser beständig, was für die vorliegende Erfindung bei speziellen Anwendungen von Vorteil sein kann.These coating compositions based on chlorinated rubber, chlorinated rubber-alkyd resin combinations and chlorinated rubber-acrylate resin combinations are resistant to water, which can be advantageous for the present invention in special applications.

Beschichtungsmittel auf der Basis von VinylharzenCoating agents based on vinyl resins

Diese Beschichtungsmittel enthalten Polyolefine und Polyolefinderivate wie Polyethylen und Polyisobutene. Ethylencopolymere wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere sind wasserlöslich und können Salze bilden. Chlorsulfonierte Polyethylene haben eine sehr hohe chemische Widerstandsfähigkeit, insbesondere gegen Oxidationsmittel.These coating materials contain polyolefins and polyolefin derivatives such as polyethylene and polyisobutenes. Ethylene copolymers such as ethylene-vinyl acetate copolymers or ethylene-maleic anhydride copolymers are water-soluble and can form salts. Chlorosulfonated polyethylenes have a very high chemical resistance, especially against oxidizing agents.

Beschichtungsmittel auf der Basis von Polyvinylhalogeniden und Vinylhalogenid-CopolymerenCoating agents based on polyvinyl halides and vinyl halide copolymers

Beschichtungsmittel, die PVC und chloriertes Polyvinylchlorid enthalten, haben vorteilhafte mechanische Eigenschaften und eine hohe Abriebfestigkeit. Beschichtungsmittel mit Vinylidenchlorid-Copolymeren haben zahlreiche technische Anwendungsmöglichkeiten. Wichtige Beispiele von Copolymeren ohne zusätzliche funktionelle Gruppen sind Vinylacetat-, Dibutylmaleinat- oder Isobutylvinylether-Copolymere. Terpolymere mit Carboxylgruppen werden mit Dibutylmaleinat oder Vinylacetat und einer Dicarbonsäure hergestellt. Copolymere und Terpolymere mit Hydroxylgruppen werden mit Hydroxyacrylaten oder mit Vinylacetat und Vinylalkohol erhalten. Vinylidenchloridcopolymere mit Acrylnitril oder Acrylharzen haben eine hervorragende Chemikalienbeständigkeit und werden vor allem als Folien für Nahrungsmittelverpackungen verwendet. Beispiele für Fluorpolymere sind cyclische perfluorierte Polymere. Vernetzbare perfluorierte Polymere enthalten Epoxygruppen, Ethergruppen, Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen als vernetzende funktionelle Gruppen.Coatings containing PVC and chlorinated polyvinyl chloride have advantageous mechanical properties and high abrasion resistance. Coating agents with vinylidene chloride copolymers have numerous technical applications. Important examples of copolymers without additional functional groups are vinyl acetate, dibutyl maleate or isobutyl vinyl ether copolymers. Terpolymers with carboxyl groups are made with dibutyl maleate or vinyl acetate and a dicarboxylic acid. Copolymers and terpolymers with hydroxyl groups are obtained with hydroxyacrylates or with vinyl acetate and vinyl alcohol. Vinylidene chloride copolymers with acrylonitrile or acrylic resins have an excellent Chemical resistance and are primarily used as films for food packaging. Examples of fluoropolymers are cyclic perfluorinated polymers. Crosslinkable perfluorinated polymers contain epoxy groups, ether groups, hydroxyl groups or carboxyl groups as crosslinking functional groups.

Beschichtungsmittel auf der Basis von Vinylesterpolymeren und -copolymerenCoating agents based on vinyl ester polymers and copolymers

Beschichtungsmittel auf der Basis von Vinylacetatpolymeren und Vinylacetatcopolymeren mit Vinyllaurat, Dibutylmaleinat oder Crotonsäure haben eine besonders hohe Lichtfestigkeit und eine starke Haftung auf Metallen. Polyvinylalkohol wird üblicherweise durch die Hydrolyse von Polyvinylacetat hergestellt. Er hat eine hohe Wasserlöslichkeit und ist beständig gegenüber Ölen und Fetten, Schmiermitteln und Wachsen. Polyvinylacetale wie Polyvinylformal und Polyvinylbutyral werden durch die Reaktion von Polyvinylacetat mit Aldehyden hergestellt. Sie können als Terpolymere von Vinylacetat, Vinylalkohol und Vinylacetal angesehen werden. Sie sind physikalisch vernetzbar, können aber auch durch Hydroxylgruppen chemisch vernetzt werden.Coating agents based on vinyl acetate polymers and vinyl acetate copolymers with vinyl laurate, dibutyl maleate or crotonic acid have a particularly high lightfastness and strong adhesion to metals. Polyvinyl alcohol is usually produced by the hydrolysis of polyvinyl acetate. It has a high water solubility and is resistant to oils and fats, lubricants and waxes. Polyvinyl acetals such as polyvinyl formal and polyvinyl butyral are produced by the reaction of polyvinyl acetate with aldehydes. They can be viewed as terpolymers of vinyl acetate, vinyl alcohol and vinyl acetal. They are physically crosslinkable, but can also be chemically crosslinked by hydroxyl groups.

Beschichtungsmittel auf der Basis von VinyletherpolymerenCoating agents based on vinyl ether polymers

Vinyletherpolymere werden aus Methylvinylether oder Isobutylvinylether hergestellt und werden oft als weichmachende Harze in Beschichtungsmitteln verwendet.Vinyl ether polymers are made from methyl vinyl ether or isobutyl vinyl ether and are often used as plasticizing resins in coatings.

Beschichtungsmittel auf der Basis von AcrylatenCoating agents based on acrylates

Polyacrylate werden nur wenig von Chemikalien angegriffen und verleihen daher den Beschichtungsmitteln eine hohe Widerstandsfähigkeit. Sie sind farblos, transparent und vergilben auch nicht nach länger andauernder thermischer Belastung. Sie absorbieren keine Strahlung über 300 nm und werden deshalb auch nicht durch UV-Strahlung abgebaut, solange sie kein Styrol oder ähnliche aromatische Verbindungen enthalten. Sie haben keine instabilen Doppelbindungen, haben aber einen hohen, beständigen Glanz und sind hydrolysestabil. Je nach ihren lateralen funktionellen Gruppen können sie in vielfältiger Weise vernetzt werden (vgl. Tabelle 3).Polyacrylates are only slightly affected by chemicals and therefore give the coating materials a high level of resistance. They are colorless, transparent and do not yellow even after prolonged thermal exposure. They do not absorb any radiation above 300 nm and are therefore not broken down by UV radiation as long as they do not contain styrene or similar aromatic compounds. They have no unstable double bonds, but have a high, consistent shine and are stable to hydrolysis. Depending on their lateral functional groups, they can be networked in a variety of ways (see Table 3).

Alkyd-BeschichtungsmittelAlkyd coating agents

Alkydharzbindemittel enthalten Öle/Fettsäuren, Dicarbonsäuren (hauptsächlich Phthalsäure oder Phthalsäureanhydrid) und Polyalkohole. Sie werden als kurzölige, mittelölige oder langölige Harze klassifiziert. Sie werden mit natürlichen Fettsäuren oder Ölen modifiziert. Für spezielle technische Anwendungen werden die Alkydharze zusätzlich mit Harzsäuren, Benzoesäure, Styrol, Vinyltoluol, Isocyanaten, Acrylaten, Epoxiden und Silikonverbindungen modifiziert.Alkyd resin binders contain oils/fatty acids, dicarboxylic acids (mainly phthalic acid or phthalic anhydride) and polyalcohols. They are classified as short oil, medium oil or long oil resins. They are modified with natural fatty acids or oils. For special technical applications, the alkyd resins are additionally modified with resin acids, benzoic acid, styrene, vinyl toluene, isocyanates, acrylates, epoxides and silicone compounds.

Beschichtungsmittel auf der Basis von gesättigten PolyesternCoating agents based on saturated polyesters

Gesättigte Polyester werden durch die Polykondensation von Polycarbonsäuren wie Terephtalsäure und Polyalkoholen wie Ethylenglykol hergestellt. Hydroxylgruppen enthaltende Polyester können durch Melaminharze, Benzoguanaminharze und blockierte Isocyanate vernetzt werden. Carboxylgruppen enthaltende gesättigte Polyester können mit Triglycidylisocyanurat oder Epoxidharzen vernetzt werden. Laterale Acrylatgruppen enthaltende gesättigte Polyester können durch UV-Strahlung und Elektronenstrahlung gehärtet werden.Saturated polyesters are produced by the polycondensation of polycarboxylic acids such as terephthalic acid and polyalcohols such as ethylene glycol. Polyesters containing hydroxyl groups can be crosslinked by melamine resins, benzoguanamine resins and blocked isocyanates. Saturated polyesters containing carboxyl groups can be crosslinked with triglycidyl isocyanurate or epoxy resins. Saturated polyesters containing lateral acrylate groups can be cured by UV radiation and electron beams.

Beschichtungsmittel auf der Basis ungesättigter PolyesterCoating agent based on unsaturated polyester

Ungesättigte Polyesterharze oder UP-Harze sind lösliche lineare Polykondensationsprodukte, die durch die Reaktion von üblicherweise ungesättigten mehrwertigen Carbonsäuren wie Malieinsäure oder Fumarsäure und zweiwertigen Alkoholen wie Ethylenglykol hergestellt werden. Die Härtung wird durch Peroxid- oder C-C-Radikalstarter initiiert. Sie können aber auch in der Gegenwart von Photoinitiatoren durch UV-Strahlung gehärtet werden.Unsaturated polyester resins or UP resins are soluble linear polycondensation products prepared by the reaction of usually unsaturated polyvalent carboxylic acids such as malieic acid or fumaric acid and dihydric alcohols such as ethylene glycol. Curing is initiated by peroxide or C-C radical initiators. However, they can also be hardened by UV radiation in the presence of photoinitiators.

Beschichtungsmittel auf der Basis von PolyurethanenCoating agents based on polyurethanes

Polyurethane sind Bindemittel mit Urethan-, Harnstoff-, Biuret- oder Allophanatgruppen als verbindende Gruppen. Die Beschichtungsmittel enthalten niedermolekulare, oligomere oder polymere Komponenten, die durch blockierte Polyisocyanate in Einkomponentensystemen und mit freien Polyisocyanaten in Zweikomponentensystemen vernetzt werden können. Die ausgehärteten Beschichtungen haben eine hohe chemische Beständigkeit und eine exzellente Lichtstabilität und Wetterstabilität.Polyurethanes are binders with urethane, urea, biuret or allophanate groups as connecting groups. The coating agents contain low molecular weight, oligomeric or polymeric components th, which can be crosslinked by blocked polyisocyanates in one-component systems and with free polyisocyanates in two-component systems. The cured coatings have a high chemical resistance and excellent light stability and weather stability.

Beschichtungsmittel auf der Basis von EpoxidharzenCoating agents based on epoxy resins

Es gibt verschiedene Arten von Epoxidharzen wie Bisphenol A Harze, Bisphenol F Harze, Epoxynovolacke, aliphatische Epoxidharze, cycloaliphatische Epoxidharze, Glycidylester und heterocyclische Epoxidverbindungen. Sie können durch Amine, Polyester, Phenolharze, Aminoharze oder Polyisocyanate vernetzt werden. Außerdem können sie chemisch modifiziert werden, sodass Epoxidharzester und Epoxidharz(meth)acrylsäureester resultieren.There are different types of epoxy resins such as bisphenol A resins, bisphenol F resins, epoxy novolacs, aliphatic epoxy resins, cycloaliphatic epoxy resins, glycidyl esters and heterocyclic epoxy compounds. They can be crosslinked using amines, polyesters, phenolic resins, amino resins or polyisocyanates. They can also be chemically modified to produce epoxy resin esters and epoxy resin (meth)acrylic acid esters.

Beschichtungsmittel auf der Basis von Harnstoff-, Benzoguanamin- und MelaminharzenCoating agents based on urea, benzoguanamine and melamine resins

Alkylierte Harnstoff-, Benzoguanamin-, Glycoluril-, Toluolsulfonamid- und Melaminformaldehydharze sind eine vielseitige Gruppe von Vernetzungsmittel für Hydroxyl-, Amid-, Carboxylgruppen enthaltende Polymere. Sie werden sowohl in Beschichtungsmitteln auf Wasserbasis und auf Lösemittelbasis verwendet.Alkylated urea, benzoguanamine, glycoluril, toluenesulfonamide and melamine formaldehyde resins are a versatile group of crosslinking agents for hydroxyl, amide, carboxyl group-containing polymers. They are used in both water-based and solvent-based coatings.

Beschichtungsmittel auf der Basis von PhenolharzenCoating agents based on phenolic resins

Phenolharze sind Polykondensationsprodukte von Phenolen und Formaldehyd und sind in der Gegenwart von Basen oder basischen Salzen selbstvernetzend. Phenolharze sind schwach gelb bis dunkelbraun gefärbt und kommen daher für eine Farbanwendung nicht in Betracht. Da sie harte und brüchige Filme bilden, müssen sie mit anderen Harzen wie Epoxidharzen, Polyvinylbutyral-Harzen oder Polyesterharzen vermischt werden.Phenolic resins are polycondensation products of phenols and formaldehyde and are self-crosslinking in the presence of bases or basic salts. Phenolic resins are slightly yellow to dark brown in color and are therefore not suitable for color applications. Because they form hard and brittle films, they must be mixed with other resins such as epoxy resins, polyvinyl butyral resins or polyester resins.

Beschichtungsmittel auf der Basis von Silikonharzen und organisch-anorganischen HybridharzenCoating agents based on silicone resins and organic-inorganic hybrid resins

Polysiloxan oder Silikonharze für Beschichtungszwecke werden aus Mischungen von di- oder trifunktionellen Organosilanmonomeren wie Phenyl- und Methyltriethoxysilan, Methylphenyldichlorsilan und Dimethyldichlorsilan durch kontrollierte Hydrolyse und Kondensation hergestellt. Reine Silikonharze sind aber oftmals zu weich und zu thermoplastisch für Beschichtungszwecke. Deshalb werden sie mit üblichen und bekannten Harzen wie Alkydharzen, Acrylharzen, Epoxidharzen und Phenolharzen vermischt.Polysiloxane or silicone resins for coating purposes are prepared from mixtures of di- or trifunctional organosilane monomers such as phenyl and methyltriethoxysilane, methylphenyldichlorosilane and dimethyldichlorosilane by controlled hydrolysis and condensation. However, pure silicone resins are often too soft and too thermoplastic for coating purposes. Therefore, they are mixed with common and well-known resins such as alkyd resins, acrylic resins, epoxy resins and phenolic resins.

Eine besonders gut geeignete Gruppe von Silikonharzen sind Hybride von Siloxan-Polyurethan- und Siloxan-Epoxy- oder Siloxan-Acrylat- und Sol-Gel-Polymeren.A particularly suitable group of silicone resins are hybrids of siloxane-polyurethane and siloxane-epoxy or siloxane-acrylate and sol-gel polymers.

Die Sol-Gel-Hybridpolymere werden durch die Polykondensation von Siloxanen, die hydrolysierbare Gruppen und die nachstehend beschriebenen organischen Reste enthalten, hergestellt.The sol-gel hybrid polymers are prepared by the polycondensation of siloxanes containing hydrolyzable groups and the organic residues described below.

Der wesentliche Bestandteil der Hybrid-Dispersionen sind oberflächenmodifizierte, kationisch stabilisierte, anorganische Nanopartikel mindestens einer Art, insbesondere einer Art.The essential component of the hybrid dispersions are surface-modified, cationically stabilized, inorganic nanoparticles of at least one type, in particular one type.

Vorzugsweise werden die zu modifizierenden Nanopartikel aus der Gruppe, bestehend aus Haupt- und Nebengruppen-Metallen und deren Verbindungen ausgewählt. Bevorzugt werden die Haupt- und Nebengruppen-Metalle aus Metallen der dritten bis fünften Hauptgruppe, der dritten bis sechsten sowie der ersten und zweiten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente sowie den Lanthaniden ausgewählt. Besonders bevorzugt werden Bor, Aluminium, Gallium, Silizium, Germanium, Zinn, Arsen, Antimon, Silber, Zink, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram und Cer, insbesondere Aluminium, Silizium, Silber, Cer, Titan und Zirkonium, eingesetzt.The nanoparticles to be modified are preferably selected from the group consisting of main and subgroup metals and their compounds. The main and subgroup metals are preferably selected from metals of the third to fifth main groups, the third to sixth and the first and second subgroups of the periodic table of the elements and the lanthanides. Boron, aluminum, gallium, silicon, germanium, tin, arsenic, antimony, silver, zinc, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten and cerium, in particular aluminum, silicon, silver, cerium, are particularly preferred. Titanium and zirconium are used.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Verbindungen der Metalle um die Oxide, Oxidhydrate, Sulfate oder Phosphate.The metal compounds are preferably oxides, oxide hydrates, sulfates or phosphates.

Bevorzugt werden Silber, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, Titandioxid, Zirkoniumoxid, Ceroxid und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt Silber, Ceroxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxidhydrat und Mischungen hiervon, ganz besonders bevorzugt Aluminiumoxidhydrat und insbesondere Böhmit verwendet.Silver, silicon dioxide, aluminum oxide, aluminum oxide hydrate, titanium dioxide, zirconium oxide, ceria and mixtures thereof are preferably used, particularly preferably silver, cerium oxide, silicon dioxide, aluminum oxide hydrate and mixtures thereof, very particularly preferably aluminum oxide hydrate and in particular boehmite.

Vorzugsweise weisen die zu modifizierenden Nanopartikel eine Primärpartikelgröße <50 nm, bevorzugt 5 nm bis 50 nm, insbesondere 10 nm bis 30 nm, auf.The nanoparticles to be modified preferably have a primary particle size <50 nm, preferably 5 nm to 50 nm, in particular 10 nm to 30 nm.

Die Nanopartikel bzw. deren Oberfläche sind mit mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel I: [(S-)o-L-]mM(R)n(H)p (I), modifiziert.The nanoparticles or their surface are with at least one compound of the general formula I: [(S-) o -L-] m M(R) n (H) p (I), modified.

In der allgemeinen Formel I haben die Indizes und der Variablen die folgende Bedeutung:

S
reaktive funktionelle Gruppe;
L
mindestens zweibindige organische verknüpfende Gruppe;
H
hydrolysierbare einbindige Gruppe oder hydrolysierbares Atom;
M
zwei- bis sechswertiges Hauptgruppen- und Nebengruppen-Metall;
R
einbindiger organischer Rest;
o
eine ganze Zahl von 1 bis 5, insbesondere 1;
m + n + p
eine ganze Zahl von 2 bis 6, insbesondere 3 oder 4;
p
eine ganze Zahl von 1 bis 6, insbesondere 1 bis 4;
m und n
Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3, insbesondere 1, speziell m = 1 und n = 0.
In general formula I, the indices and variables have the following meaning:
S
reactive functional group;
L
at least divalent organic linking group;
H
hydrolyzable monovalent group or hydrolyzable atom;
M
divalent to hexavalent main group and subgroup metals;
R
monobinous organic residue;
O
an integer from 1 to 5, especially 1;
m + n + p
an integer from 2 to 6, especially 3 or 4;
p
an integer from 1 to 6, especially 1 to 4;
m and n
Zero or an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3, especially 1, especially m = 1 and n = 0.

Dabei kann die Modifizierung durch physikalische Adsorption der Verbindungen I an die Oberfläche der unmodifizierten Nanopartikel und/oder durch chemische Reaktion der Verbindungen I mit geeigneten reaktiven funktionellen Gruppen an der Oberfläche der unmodifizierten Nanopartikel erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Modifizierung über chemische Reaktionen.The modification can be carried out by physical adsorption of the compounds I onto the surface of the unmodified nanoparticles and/or by chemical reaction of the compounds I with suitable reactive functional groups on the surface of the unmodified nanoparticles. The modification preferably takes place via chemical reactions.

Beispiele geeigneter Metalle M sind die vorstehend beschriebenen.Examples of suitable metals M are those described above.

Vorzugsweise wird die reaktive funktionelle Gruppe S aus der Gruppe, bestehend aus (S 1) reaktiven funktionellen Gruppen, die mindestens eine mit aktinischer Strahlung aktivierbare Bindung enthalten, und (S 2) reaktiven funktionellen Gruppen, die mit Gruppen ihrer Art („mit sich selbst“) und/oder mit komplementären reaktiven funktionellen Gruppen thermisch initiierte Reaktionen eingehen, ausgewählt. Beispiele geeigneter reaktiver funktioneller Gruppen (S 2) sind die vorstehend beschriebenen Gruppen, insbesondere Epoxidgruppen.Preferably, the reactive functional group S is selected from the group consisting of (S 1) reactive functional groups that contain at least one bond that can be activated with actinic radiation, and (S 2) reactive functional groups that interact with groups of their kind (“with themselves “) and/or enter into thermally initiated reactions with complementary reactive functional groups. Examples of suitable reactive functional groups (S 2) are the groups described above, in particular epoxy groups.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindung eine Bindung verstanden, die bei Bestrahlen mit aktinischer Strahlung reaktiv wird und mit anderen aktivierten Bindungen ihrer Art Polymerisationsreaktionen und/oder Vernetzungsreaktionen eingeht, die nach radikalischen und/oder ionischen Mechanismen ablaufen. Beispiele geeigneter Bindungen sind Kohlenstoff-Wasserstoff-Einzelbindungen oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Sauerstoff-, Kohlenstoff-Stickstoff-, Kohlenstoff-Phosphor - oder Kohlenstoff-Silizium-Einzelbindungen oder -Doppelbindungen. Von diesen sind die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen besonders vorteilhaft und werden deshalb erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugt verwendet. Der Kürze halber werden sie im Folgenden als „Doppelbindungen“ bezeichnet.In the context of the present invention, a bond that can be activated with actinic radiation is understood to mean a bond that becomes reactive when irradiated with actinic radiation and enters into polymerization reactions and/or crosslinking reactions with other activated bonds of its kind, which proceed according to radical and/or ionic mechanisms. Examples of suitable bonds are carbon-hydrogen single bonds or carbon-carbon, carbon-oxygen, carbon-nitrogen, carbon-phosphorus or carbon-silicon single or double bonds. Of these, the carbon-carbon double bonds are particularly advantageous and are therefore used with particular preference according to the invention. For the sake of brevity, they will be referred to as “double bonds” below.

Demnach enthält die erfindungsgemäß bevorzugte reaktive Gruppe (S 1) eine Doppelbindung oder zwei, drei oder vier Doppelbindungen. Werden mehr als eine Doppelbindung verwendet, können die Doppelbindungen konjugiert sein. Erfindungsgemäß ist es indes von Vorteil, wenn die Doppelbindungen isoliert, insbesondere jede für sich endständig, in der hier in Rede stehenden Gruppe (S 1) vorliegen. Erfindungsgemäß ist es von besonderem Vorteil zwei Doppelbindungen, insbesondere eine Doppelbindung, zu verwenden.Accordingly, the reactive group (S 1) preferred according to the invention contains one double bond or two, three or four double bonds. If more than one double bond is used, the double bonds may be conjugated. According to the invention, however, it is advantageous if the double bonds are present in isolation, in particular each at its own terminal, in the group (S 1) in question here. According to the invention, it is particularly advantageous to use two double bonds, in particular one double bond.

Die mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindungen können über Kohlenstoff-Kohlenstoffbindungen oder Ether-, Thioether-, Carbonsäureester-, Thiocarbonsäureester-, Carbonat-, Thiocarbonat-, Phosphorsäureester-, Thiophosphorsäureester-, Phosphonsäureester-, Thiophosphonsäureester-, Phosphit-, Thiophosphit-, Sulfonsäureester-, Amid-, Amin-, Thioamid-, Phosphorsäureamid-, Thiophosphorsäureamid-, Phosphonsäureamid-Thiophosphonsäureamid-, Sulfonsäureamid-, Imid-, Urethan-, Hydrazid-, Harnstoff-, Thioharnstoff-, Carbonyl-, Thiocarbonyl-, Sulfon- oder Sulfoxidgruppen, insbesondere aber über Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen, Carbonsäureestergruppen und Ethergruppen, mit der verknüpfenden Gruppe L verbunden sein.The bonds that can be activated with actinic radiation can be via carbon-carbon bonds or ether, thioether, carboxylic acid ester, thiocarboxylic acid ester, carbonate, thiocarbonate, phosphoric acid ester, thiophosphoric acid ester, phosphonic acid ester, thiophosphonic acid ester, phosphite, thiopho sphite, sulfonic acid ester, amide, amine, thioamide, phosphoric acid amide, thiophosphoric acid amide, phosphonic acid amide-thiophosphonic acid amide, sulfonic acid amide, imide, urethane, hydrazide, urea, thiourea, carbonyl, thiocarbonyl, Sulphone or sulfoxide groups, but in particular via carbon-carbon bonds, carboxylic acid ester groups and ether groups, may be connected to the linking group L.

Besonders bevorzugte reaktive funktionelle Gruppen (S 1) sind daher (Meth)Acrylat-, Ethacrylat-Crotonat-, Cinnamat-, Vinylether-, Vinylester-, Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylgruppen; Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylethergruppen oder Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylestergruppen, insbesondere aber Methcrylatgruppen (S 1). Particularly preferred reactive functional groups (S 1) are therefore (meth)acrylate, ethacrylate-crotonate, cinnamate, vinyl ether, vinyl ester, dicyclopentadienyl, norbornenyl, isoprenyl, isopropenyl, allyl or butenyl groups; Dicyclopentadienyl, norbornenyl, isoprenyl, isopropenyl, allyl or butenyl ether groups or dicyclopentadienyl, norbornenyl, isoprenyl-isopropenyl, allyl or butenyl ester groups, but especially methacrylate groups (S 1).

Die Variable H steht für eine hydrolysierbare einbindige Gruppe oder für ein hydrolysierbares Atom.The variable H represents a hydrolyzable monovalent group or a hydrolyzable atom.

Beispiele geeigneter hydrolysierbarer Atome sind Wasserstoffatome und Halogenatome, insbesondere Chlor- und Bromatome.Examples of suitable hydrolyzable atoms are hydrogen atoms and halogen atoms, especially chlorine and bromine atoms.

Vorzugsweise werden die hydrolysierbaren einbindigen Gruppen verwendet. Beispiele geeigneter Gruppen dieser Art sind Gruppen der allgemeinen Formel II: -X-R (II). The hydrolyzable monovalent groups are preferably used. Examples of suitable groups of this type are groups of the general formula II: -XR (II).

In der allgemeinen Formel II steht die Variable X für ein Sauerstoffatom, Schwefelatom und/oder eine Gruppe >NR2, worin R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl und n-Butyl, bedeutet. Bevorzugt steht X für ein Sauerstoffatom.In the general formula II, the variable X preferably represents an oxygen atom.

R steht für einen einbindigen organischen Rest. Der einbindige Rest R kann substituiert oder unsubstituiert sein; vorzugsweise ist er unsubstituiert. Er kann aromatisch, aliphatisch oder cycloaliphatisch sein. Ein einbindiger Rest R wird dann als aromatisch angesehen, wenn X direkt mit dem aromatischen Rest verbunden ist. Diese Regel ist sinngemäß auf die aliphatischen und cycloaliphatischen Reste anzuwenden. Vorzugsweise werden lineare oder verzweigte, insbesondere lineare, aliphatische Reste eingesetzt. Bevorzugt sind niedere aliphatische Reste. Von diesen werden die Methylgruppen oder die Ethylgruppen ganz besonders bevorzugt verwendet.R represents a monovalent organic radical. The monovalent radical R can be substituted or unsubstituted; it is preferably unsubstituted. It can be aromatic, aliphatic or cycloaliphatic. A monovalent radical R is considered aromatic if X is directly linked to the aromatic radical. This rule applies analogously to the aliphatic and cycloaliphatic residues. Linear or branched, in particular linear, aliphatic radicals are preferably used. Lower aliphatic residues are preferred. Of these, the methyl groups or the ethyl groups are particularly preferred.

Die Variable L steht für eine mindestens zweibindige, insbesondere zweibindige, organische verknüpfende Gruppe.The variable L stands for an at least two-binding, in particular two-binding, organic linking group.

Beispiele geeigneter zweibindiger organischer vernüpfender Gruppen L sind gegebenenfalls Heteroatome enthaltende, aliphatische, aromatische, cycloaliphatische und aromatischcycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, wie

  1. (1) substituierte oder unsubstituierte, bevorzugt unsubstituierte, lineare oder verzweigte, vorzugsweise lineare, Alkandiyl-Reste mit 3 bis 30, bevorzugt 3 bis 20 und insbesondere 3 Kohlenstoffatomen, die innerhalb der Kohlenstoffkette auch cyclische Gruppen enthalten können, insbesondere Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Nonan-1,9-diyl, Decan-1,10-diyl, Undecan-1,11-diyl Dodecan-1,12-diyl, Tridecan-1,13-diyl, Tetradecan-1,14-diyl, Pentadecan-1,15-diyl, Hexadecan-1,16-diyl, Heptadecan-1,17-diyl, Octadecan-1,18-diyl, Nonadecan-1,19-diyl oder Eicosan-1,20-diyl, bevorzugt Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Nonan-1,9-diyl, Decan-1,10-diyl, 2-Heptyl-1-pentyl-cyclohexan-3,4-bis(non-9-yl), Cyclohexan-1,2-, -1,4- oder -1,3-bis(methyl), Cyclohexan-1,2-, 1,4- oder 1,3-bis(eth-2-yl), Cyclohexan-1,3-bis(prop-3-yl) oder Cyclohexan-1,2-, 1,4- oder 1,3-bis(but-4-yl);
  2. (2) substituierte oder unsubstituierte, bevorzugt unsubstituierte, lineare oder verzweigte, vorzugsweise lineare, Oxalkandiyl-Reste mit 3 bis 30, bevorzugt 3 bis 20 und insbesondere 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, die innerhalb der Kohlenstoffkette auch cyclische Gruppen enthalten können, insbesondere Oxapropan-1,4-diyl, Oxabutan-1,5-diyl, Oxapentan-1,5-diyl, Oxahexan-1,7-diyl oder 2-Oxapentan-1,5-diyl;
  3. (3) zweiwertige Polyesterreste mit wiederkehrenden Polyesteranteilen der allgemeinen Formel III: -(-CO-(CHR3)r-CH2-O-)- (III) Hierbei ist der Index r bevorzugt 4 bis 6 und der Substituent R3 = Wasserstoff, ein Alkyl-, Cycloalkyl- oder Alkoxy-Rest. Kein Substituent enthält mehr als 12 Kohlenstoffatome;
  4. (4) lineare Polyetherreste, vorzugsweise mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 400 bis 5.000, insbesondere von 400 bis 3.000, die sich von Poly(oxyethylen)glykolen, Poly(oxypropylen)glykolen und Poly(oxybutylen)glykolen ableiten;
  5. (5) lineare Siloxanreste, wie sie beispielsweise in Siliconkautschuken vorliegen, hydrierte Polybutadien- oder Polyisoprenreste, statistische oder alternierende Butadien-Isopren-Copolymerisatreste oder Butadien-Isopren-Pfropfmischpolymerisatreste, die noch Styrol einpolymerisiert enthalten können, sowie Ethylen-Propylen-Dienreste;
  6. (6) Phen-1,4-, -1,3- oder -1,2-ylen, Naphth-1,4-, -1,3-, -1,2-, -1,5- oder -2,5-ylen, Propan-2,2-di(phen-4'-yl), Methan-di(phen-4'-yl), Diphenyl-4,4'-diyl oder 2,4- oder 2,6-Toluylen; oder
  7. (7) Cycloalkandiyl-Reste mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Cyclobutan-1,3-diyl, Cyclopentan-1,3-diyl, Cyclohexan-1,3- oder -1,4-diyl, Cycloheptan-1,4-diyl, Norbornan-1,4-diyl, Adamantan-1,5-diyl, Decalin-diyl, 3,3,5-Trimethyl-cyclohexan-1,5-diyl, 1-Methylcyclohexan-2,6-diyl, Dicyclohexylmethan-4,4'-diyl, 1,1'-Dicyclohexan-4,4'-diyl oder 1,4-Dicyclohexylhexan-4,4"-diyl, insbesondere 3,3,5-Trimethyl-cyclohexan-1,5-diyl oder Dicyclohexylmethan-4,4'-diyl.
Examples of suitable divalent organic linking groups L are aliphatic, aromatic, cycloaliphatic and aromaticcycloaliphatic hydrocarbon radicals which optionally contain heteroatoms, such as
  1. (1) substituted or unsubstituted, preferably unsubstituted, linear or branched, preferably linear, alkanediyl radicals with 3 to 30, preferably 3 to 20 and in particular 3 carbon atoms, which can also contain cyclic groups within the carbon chain, in particular trimethylene, tetramethylene, pentamethylene , hexamethylene, heptamethylene, octamethylene, nonane-1,9-diyl, decane-1,10-diyl, undecane-1,11-diyl, dodecane-1,12-diyl, tridecane-1,13-diyl, tetradecane-1, 14-diyl, pentadecane-1,15-diyl, hexadecane-1,16-diyl, heptadecane-1,17-diyl, octadecane-1,18-diyl, nonadecane-1,19-diyl or eicosane-1,20- diyl, preferably tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, octamethylene, nonan-1,9-diyl, decane-1,10-diyl, 2-heptyl-1-pentylcyclohexan-3,4-bis(non-9-yl ), cyclohexane-1,2-, -1,4- or -1,3-bis(methyl), cyclohexane-1,2-, 1,4- or 1,3-bis(eth-2-yl), Cyclohexan-1,3-bis(prop-3-yl) or cyclohexan-1,2-, 1,4- or 1,3-bis(but-4-yl);
  2. (2) substituted or unsubstituted, preferably unsubstituted, linear or branched, preferably linear, oxalkanediyl radicals with 3 to 30, preferably 3 to 20 and in particular 3 to 6 carbon atoms, which can also contain cyclic groups within the carbon chain, in particular oxapropane-1 ,4-diyl, oxabutane-1,5-diyl, oxapentane-1,5-diyl, oxahexane-1,7-diyl or 2-oxapentane-1,5-diyl;
  3. (3) divalent polyester residues with recurring polyester components of the general formula III: -(-CO-(CHR 3 ) r -CH 2 -O-)- (III) Here the index r is preferably 4 to 6 and the substituent R 3 = hydrogen, an alkyl, cycloalkyl or alkoxy radical. No substituent contains more than 12 carbon atoms;
  4. (4) linear polyether residues, preferably with a number average molecular weight of 400 to 5,000, in particular 400 to 3,000, which are derived from poly(oxyethylene) glycols, poly(oxypropylene) glycols and poly(oxybutylene) glycols;
  5. (5) linear siloxane residues, such as those present in silicone rubbers, hydrogenated polybutadiene or polyisoprene residues, random or alternating butadiene-isoprene copolymer residues or butadiene-isoprene graft copolymer residues, which can also contain polymerized styrene, and ethylene-propylene diene residues;
  6. (6) Phen-1,4-, -1,3- or -1,2-ylene, naphth-1,4-, -1,3-, -1,2-, -1,5- or -2 ,5-ylene, propan-2,2-di(phen-4'-yl), methane-di(phen-4'-yl), diphenyl-4,4'-diyl or 2,4- or 2,6 -toluene; or
  7. (7) Cycloalkanediyl radicals with 4 to 20 carbon atoms, such as cyclobutane-1,3-diyl, cyclopentane-1,3-diyl, cyclohexane-1,3- or -1,4-diyl, cycloheptane-1,4-diyl , norbornane-1,4-diyl, adamantane-1,5-diyl, decalin-diyl, 3,3,5-trimethylcyclohexane-1,5-diyl, 1-methylcyclohexane-2,6-diyl, dicyclohexylmethane-4 "4'-diyl, 1,1'-dicyclohexane-4,4'-diyl or 1,4-dicyclohexylhexane-4,4"-diyl, especially 3,3,5-trimethylcyclohexane-1,5-diyl or Dicyclohexylmethane-4,4'-diyl.

Besonders bevorzugt werden die verknüpfenden Gruppen L (1) und L (2), ganz besonders bevorzugt Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Heptamethylen, Octamethylen, Oxapropan-1,4-diyl oder 2-Oxapentan-1,5-diyl und insbesondere Trimethylen, Oxapropan-1,4-diyl oder 2-Oxapentan-1,5-diyl verwendet.Particular preference is given to the linking groups L (1) and L (2), very particularly preferred trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, octamethylene, oxapropane-1,4-diyl or 2-oxapentane-1,5-diyl and in particular Trimethylene, oxapropane-1,4-diyl or 2-oxapentane-1,5-diyl are used.

In der allgemeinen Formel XIV steht die Variable o für eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 4, bevorzugt 1 bis 3 und besonders bevorzugt 1 und 2. Insbesondere ist o gleich 1.In the general formula XIV, the variable o represents an integer from 1 to 5, preferably 1 to 4, preferably 1 to 3 and particularly preferably 1 and 2. In particular, o is 1.

Die Verbindungen I können auch in komplexierter Form eingesetzt werden, wie dies beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 09/52964 , Seite 8, Zeilen 12 bis 20, beschrieben wird.The compounds I can also be used in complex form, as for example in the international patent application WO 09/52964 , page 8, lines 12 to 20.

Die Verbindungen I sind üblich und bekannt und zu einem großen Teil im Handel erhältlich. Gut geeignete Verbindungen I sind beispielsweise aus der

  • - internationalen Patentanmeldung WO 99/52964 , Seite 6, Zeile 1, bis Seite 8, Zeile 20,
  • - der deutschen Patentanmeldung DE 197 26 829 A 1, Spalte 2, Zeile 27, bis Spalte 3, Zeilen 38,
  • - der deutschen Patentanmeldung DE 199 10 876 A 1, Seite 2, Zeile 35, bis Seite 3, Zeile 12,
  • - der deutschen Patentanmeldung DE 38 28 098 A 1, Seite 2, Zeile 27, bis Seite 4, Zeile 43, oder
  • - der europäischen Patentanmeldung EP 0 450 625 A 1, Seite 2, Zeile 57, bis 5, Zeile 32,

bekannt. The compounds I are common and known and a large proportion are commercially available. Well-suited compounds I are, for example, from
  • - international patent application WO 99/52964 , page 6, line 1, to page 8, line 20,
  • - the German patent application DE 197 26 829 A 1, column 2, line 27, to column 3, lines 38,
  • - the German patent application DE 199 10 876 A 1, page 2, line 35, to page 3, line 12,
  • - the German patent application DE 38 28 098 A 1, page 2, line 27, to page 4, line 43, or
  • - the European patent application EP 0 450 625 A 1, page 2, line 57, to 5, line 32,

known.

Bevorzugte hydrolysierbare Siloxane oder Silane, die zu Polymerisation oder zur Vernetzung oder als Ausgangsmaterialien hierfür (optional in der Form von Vorkondensaten und Polykondensaten) sind

  • - 3-Glycidyloxypropytrimethoxysilan,
  • - 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan,
  • - 3-Glycidyloxypropylmethyldimethoxysilan,
  • - 3-Glyxidyloxypropyldiethoxydimethoxysilan und
  • - 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan.
Preferred hydrolyzable siloxanes or silanes which are suitable for polymerization or crosslinking or as starting materials therefor (optionally in the form of precondensates and polycondensates).
  • - 3-Glycidyloxypropytrimethoxysilane,
  • - 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilane,
  • - 3-Glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane,
  • - 3-Glyxidyloxypropyldiethoxydimethoxysilane and
  • - 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane.

Weitere Alkoxysilane, die als solche oder vorzugsweise in Kombination mit den vorstehend aufgeführten Alkoxysilanen die zur Polyaddition oder Polykondensation befähigte Gruppen aufweisen sind Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra-n-propoxysilan, tetra-n-Butoxysilan, Cyclohexyltrimethoxysilan, Cyclopentyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Phenylethyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, Cyclohexylmethyldimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diisopropyldimethoxysilan, Phenylmethyldimethoxysilan, Phenylethyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan und Phenyldimethylethoxysilan.Other alkoxysilanes which, as such or preferably in combination with the alkoxysilanes listed above, have groups capable of polyaddition or polycondensation are tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclopentyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenylethyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysil on, n-propyltrimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylethyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane and phenyldimethylethoxysilane.

Des Weiteren können Alkoxide of Aluminium, Titan, Zirkon, Tantal, Niob, Zinn, Zink, Wolfram, Germanium und Bor mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in ihren Alkyresten mitverwendet werden. Geeignete Vertreter solcher Alkoxide sind Aluminium-sec.-butylat, Titanisopropoxid, Titanpropoxid, Titanbutoxid, Zirkonisopropoxid, Zirkonpropoxid, Zirkonbutoxid, Zirkonethoxid, Tantalethoxide, Tantalbutoxid, Niobethoxid, Niobbutoxid, Zinn-tert-butoxid, Wolfram(VI)ethoxid, Germaniumethoxid, Germaniumisopropoxid und di-tert-Butoxyaluminiumtriethoxysilan.Furthermore, alkoxides of aluminum, titanium, zirconium, tantalum, niobium, tin, zinc, tungsten, germanium and boron with 1 to 4 carbon atoms in their alkyl radicals can also be used. Suitable representatives of such alkoxides are aluminum sec-butylate, titanium isopropoxide, titanium propoxide, titanium butoxide, zirconium isopropoxide, zirconium propoxide, zirconium butoxide, zirconium ethoxide, tantalum ethoxides, tantalum butoxide, niobium ethoxide, niobium butoxide, tin tert-butoxide, tungsten (VI) ethoxide, germanium ethoxide, germanium isopropoxide and di-tert-butoxyaluminumtriethoxysilane.

Im Falle der besonders reaktiven Alkoxide von Titan, Aluminium oder Zirkon ist es von Vorteil, die Verbindungen in komplexierter Form zu verwenden. Beispiele für geeignete Komplexierungsmittel sind ungesättigte Carbonsäuren und beta-Dicarbonylgruppenverbindungen wie Methacrylsäure, Acetylaceton und Essigsäureethylester. In the case of the particularly reactive alkoxides of titanium, aluminum or zirconium, it is advantageous to use the compounds in complexed form. Examples of suitable complexing agents are unsaturated carboxylic acids and beta-dicarbonyl group compounds such as methacrylic acid, acetylacetone and ethyl acetate.

Methodisch gesehen bietet die Modifizierung der Oberfläche der Nanopartikel keine Besonderheiten, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Verfahren, die beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung WO 99/52964 , Seite 10, Zeile 22, bis Seite 11, Zeile 17, und Beispiele 1 bis 20, Seite 14, Zeile 10, bis Seite 20 Zeile 24, oder aus der deutschen Patentanmeldung DE 197 26 829 A 1, Beispiele 1 bis 6, Spalte 5, Zeile 63, bis Spalte 8, Zeile 38, bekannt sind. Vorzugsweise werden die dort angegebenen Mengenverhältnisse von Verbindungen I zu unmodifizierten Nanopartikeln angewandt.From a methodological point of view, the modification of the surface of the nanoparticles does not offer any special features, but is carried out using the usual and well-known methods, for example from the international patent application WO 99/52964 , page 10, line 22, to page 11, line 17, and examples 1 to 20, page 14, line 10, to page 20, line 24, or from the German patent application DE 197 26 829 A 1, examples 1 to 6, column 5, line 63, to column 8, line 38 are known. The quantitative ratios of compounds I to unmodified nanoparticles specified there are preferably used.

Der Gehalt der Dispersionen an den oberflächenmodifizierten, anorganischen Nanopartikeln kann breit variieren und richtet sich nach den Erfordernissen des Einzelfalls. Vorzugsweise sind die Nanopartikel in den Dispersionen in einer Menge von, bezogen auf die Gesamtmenge der Bestandteile), 60 bis 98 Gew.-% enthalten.The content of the surface-modified, inorganic nanoparticles in the dispersions can vary widely and depends on the requirements of the individual case. The nanoparticles are preferably contained in the dispersions in an amount of 60 to 98% by weight, based on the total amount of the components.

Außer den vorstehend beschriebenen Harzen oder Bindemitteln können die flüssigen Beschichtungsmittel übliche und bekannte Additive enthalten. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Reaktivverdünner, die thermisch oder durch aktinische Strahlung, insbesondere durch UV-Strahlung, gehärtet werden können, niedrigsiedende organische Lösemittel und hochsiedende organische Lösemittel, Wasser, UV-Absorber, Radikalfänger, thermolabile radikalische Initiatoren, Photoinitiatoren, Katalysatoren für die thermische Vernetzung, Entlüftungsmittel, Slipadditive, Polymerisationsinhibitoren, Entschäumer, Netzmittel, insbesondere vernetzungsreaktive Netzmittel, Dispergiermittel, Haftverbesserer, Glättungsmittel, filmbildende Hilfsmittel, Mittel gegen das Absenken, Rheologiehilfsmittel (Verdicker), Flammschutzmittel, Trocknungsmittel, Hautverhinderungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Wachse und Mattierungsmittel.In addition to the resins or binders described above, the liquid coating compositions may contain customary and known additives. These are preferably reactive diluents that can be hardened thermally or by actinic radiation, in particular by UV radiation, low-boiling organic solvents and high-boiling organic solvents, water, UV absorbers, radical scavengers, thermolabile radical initiators, photoinitiators, catalysts for the thermal crosslinking, deaerating agents, slip additives, polymerization inhibitors, defoamers, wetting agents, in particular crosslinking-reactive wetting agents, dispersants, adhesion improvers, smoothing agents, film-forming aids, anti-sagging agents, rheology aids (thickeners), flame retardants, drying agents, skin preventatives, corrosion inhibitors, waxes and matting agents.

Vorzugsweise werden flüssige wässrige Beschichtungsmittel auf der Basis von Polyurthanharzen, Epoxidharzen und Sol-Gel-Hybrid-Polymeren verwendet. Bevorzugt werden lösemittelfreie, lösemittelhaltige oder wässrige flüssige Beschichtungsmittel auf der Basis von Epoxidharzen verwendet. Insbesondere werden wässrige flüssige Beschichtungsmittel auf der Basis von Epoxidharzen verwendet.Liquid aqueous coating agents based on polyurethane resins, epoxy resins and sol-gel hybrid polymers are preferably used. Solvent-free, solvent-containing or aqueous liquid coating agents based on epoxy resins are preferably used. In particular, aqueous liquid coating agents based on epoxy resins are used.

Die erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff Verbindung können auf die unterschiedlichste Art und Weise hergestellt werden. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn sie durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:

  1. (A) Bereitstellung von retikulierten Schaumstoffen aus Kunststoff einer Feinheit von 10 PPI (Parts per Inch) bis 100 PPI aus Kunststoffen,
  2. (B) Herstellung von mindestens einer Dispersion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus lösemittelhaltigen, lösemittelfreien, wasserhaltigen und wasserfreien Dispersionen, mindestens einer Art der vorstehend beschriebenen, bioziden Metallmikroteilchen einer mittleren Teilchengröße d50 von 0,1 µm bis <1000 µm in mindestens einem Netzmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus lösemittelhaltigen, lösemittelfreien, wasserhaltigen und wasserfreien Netzmitteln, die jeweils mindestens zwei der vorstehen beschriebenen reaktiven funktionellen Gruppen im Molekül enthalten, die mit den vorstehend beschriebenen, in mindestens einem Bindemittel und/oder mindestens einem Vernetzungsmittel vorhandenen komplementären reaktiven funktionellen Gruppen Vernetzungsreaktionen eingehen,
  3. (C) Bereitstellung einer homogenen Mischung, zumindest enthaltend mindestens eines der Bindemittel mit komplementären reaktiven funktionellen Gruppen im Molekül, das als solches flüssig ist oder in Lösemitteln und/oder Wasser gelöst oder dispergiert ist, und mindestens eines Vernetzungsmittels mit reaktiven funktionellen Gruppen im Molekül, das als solches flüssig ist oder in Lösemitteln und/oder Wasser gelöst oder dispergiert ist,
  4. (D) Vermischen der im Verfahrensschritt C hergestellten homogenen Mischung mit der im Verfahrensschritt B hergestellten Dispersion und Homogenisieren des resultierenden Beschichtungsmittels,
  5. (E) Applikation des im Verfahrensschritt D hergestellten Beschichtungsmittels auf die Zellstege der retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff des Verfahrensschritts A durch Tauchverfahren, Sprühverfahren, insbesondere Druckluftsprühen, luftfreies Sprühen, Air-Mix-Sprühen und Heißsprühen, Vorhanggießen, Streichen, Rakeln, Zweikomponentenbeschichtung, Rollerapplikation, Kalanderbeschichten, Wischen, Giesen, Abkellen, Streifenbeschichtung, Zentrifugieren und Trommelbeschichtung, und
  6. (F) Aushärten des applizierten Beschichtungsmittels unter Bildung der bioziden Beschichtung auf den Zellstegen und Erhalt der erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff.
The biocide-coated, reticulated foams made of plastic compounds according to the invention can be produced in a variety of ways. According to the invention, it is preferred if they are produced by the method according to the invention. The method according to the invention comprises at least the following process steps:
  1. (A) Providing reticulated plastic foams with a fineness of 10 PPI (parts per inch) to 100 PPI plastics,
  2. (B) Production of at least one dispersion, selected from the group consisting of solvent-containing, solvent-free, water-containing and water-free dispersions, at least one type of the above-described biocidal metal microparticles with an average particle size d 50 of 0.1 µm to <1000 µm in at least one Wetting agents, selected from the group consisting of solvent-containing, solvent-free, water-containing and anhydrous wetting agents, each of which contains at least two of the reactive functional groups described above in the molecule, which are complementary to those described above and present in at least one binder and/or at least one crosslinking agent reactive functional groups undergo crosslinking reactions,
  3. (C) providing a homogeneous mixture, containing at least one of the binders with complementary reactive functional groups in the molecule, which as such is liquid or dissolved or dispersed in solvents and/or water, and at least one crosslinking agent with reactive functional groups in the molecule, which is liquid as such or is dissolved or dispersed in solvents and/or water,
  4. (D) mixing the homogeneous mixture produced in process step C with the dispersion produced in process step B and homogenizing the resulting coating agent,
  5. (E) Application of the coating agent produced in process step D to the cell webs of the reticulated plastic foams of process step A by dipping processes, spraying processes, in particular compressed air spraying, air-free spraying, air mix spraying and hot spraying, curtain casting, painting, doctoring, two-component coating, roller application, Calender coating, wiping, casting, troweling, strip coating, centrifuging and drum coating, and
  6. (F) Curing of the applied coating agent to form the biocidal coating on the cell bars and obtaining the biocide-coated, reticulated plastic foams according to the invention.

Die erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff können besonders vielfältig verwendet werden. Insbesondere werden sie für die Luftreinigung verwendet. Zu diesem Zweck werden sie in der Form von runden, rechteckigen und quadratischen Platten eingesetzt. Wegen ihrer sehr guten Luftdurchlässigkeit und hoher bioziden Wirksamkeit führen sie bei der Verwendung in Raumluftfiltern bei einer an das jeweilige Bauvolumen angepassten Größe zu einem im Vergleich zu herkömmlichen Raumluftfiltern erheblich geringeren Verbrauch an elektrischer Energie. Trotzdem kann die Raumluft bei einer geringen Lautstärke und mittlerer Last fünfmal bis zwölfmal pro Stunde umgewälzt werden, sodass die durch bioziden Aerosole kontaminierte Raumluft immer wieder durch die erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff geleitet werden, was ihren Wirkungsgrad soweit erhöht, so dass die Raumluft bereits nach kurzer Zeit von virulenten Viren, Virionen, Bakterien und Aerosolen, die sie enthalten, frei ist. Um zu vermeiden, dass nicht virulente Zerfallsprodukte von Viren, Virionen und Bakterien und flüchtige organische Substanzen (VOC) wieder in den Raum gelangen, können die erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff in Richtung des Durchflusses noch mit mindestens einem üblichen und bekannten Aktivkohlefilter kombiniert werden. Dadurch wird eine optimale Reinigung der Raumluft erreicht.The biocide-coated, reticulated plastic foams according to the invention can be used in a particularly diverse way. In particular, they are used for air purification. For this purpose they are used in the form of round, rectangular and square plates. Because of their very good air permeability and high biocidal effectiveness, when used in room air filters with a size adapted to the respective construction volume, they lead to significantly lower consumption of electrical energy compared to conventional room air filters. Nevertheless, the room air can be circulated five to twelve times per hour at low volume and medium load, so that the room air contaminated by biocidal aerosols is repeatedly passed through the biocide-coated, reticulated plastic foams according to the invention, which increases their efficiency to such an extent that the room air is free of virulent viruses, virions, bacteria and aerosols that contain them after just a short time. In order to prevent non-virulent decay products of viruses, virions and bacteria and volatile organic substances (VOC) from entering the room again, the biocide-coated, reticulated plastic foams according to the invention can also be equipped with at least one common and known activated carbon filter in the direction of flow be combined. This achieves optimal cleaning of the room air.

Die erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff können daher in vorteilhafter Weise zur Nachrüstung und zur alternativen Ausrüstung von handelsüblichen Raumlüftern verwendet werden.The biocide-coated, reticulated plastic foams according to the invention can therefore be used advantageously for retrofitting and alternatively equipping commercially available room fans.

Sie können aber auch in leicht luftdurchlässigen Zusatzbauteile verwendet werden, die wiederabnehmbar auf oder an die Luftauslässe der handelsüblichen Raumlüfter angeordnet werden können und so eine erhebliche Steigerung der Wirksamkeit mit sich bringen.However, they can also be used in easily air-permeable additional components that can be removably arranged on or on the air outlets of standard room fans and thus bring about a significant increase in effectiveness.

Diese Art der Verwendung wird anhand der 1 bis 3 näher erläutert. Die 1 bis 3 sind schematische Darstellungen und sollen das Prinzip und die Funktion des erfindungsgemäßen Zusatzbauteils erläutern. Da der Fachmann anhand dieser Lehre im Rahmen der vorliegenden Erfindung noch weitere Ausführungsformen in Betracht ziehen wird, schränken die 1 bis 3 die Erfindung nicht ein. Es zeigen

  • 1 die Draufsicht auf einen vertikalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoff 1,
  • 2 die Draufsicht auf einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Zusatzbauteil 8 und
  • 3 die perspektivische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Zusatzbauteil 8.
This type of use is based on the 1 until 3 explained in more detail. The 1 until 3 are schematic representations and are intended to explain the principle and function of the additional component according to the invention. Since the person skilled in the art will consider further embodiments based on this teaching within the scope of the present invention, these are limited 1 until 3 the invention is not included. Show it
  • 1 the top view of a vertical section through a biocide-coated, reticulated foam 1 according to the invention,
  • 2 the top view of a cross section through the additional component 8 according to the invention and
  • 3 the perspective top view of an additional component 8 according to the invention.

In den 1 bis 3 haben die Bezugszeichen die folgende Bedeutung:

1
Platte aus einem erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoff aus Kunststoff
2
Offene Zelle
3
Zellsteg
4
Biozide Beschichtung
5
Mikroraue Oberflächenschicht aus Silbermikroteilchen
5.1.
Silbermikroteilchen; Flakes
5.2
Polymermatrix der bioziden Beschichtung
5.3
Silbermikroteilchen in der Polymermatrix
6
Aerosol, Schwebeteilchen
6.1
Auf der Oberflächenschicht 5 zerfließendes Schwebeteilchen 6
7
Mikroorganismus, Virus
7.1
Durch Kontakteliminierung zerstörte Mikroorganismen oder Viren 7
8
Zusatzbauteil
9
Gehäuse
10
Luftundurchlässige Seitenwand
11
Plattenförmiger Aktivkohlefilter
12
Oberes Luftauslassgitter
13
Unteres Lufteinlassgitter
14
Öffnungsklappe
14.1
Griff
15
Serviceöffnung
15.1
Verschlussrichtung
16
Haltefedern
17
Raumlüfter
L
Luftstrom
In the 1 until 3 the reference numbers have the following meaning:
1
Plate made of a biocide-coated, reticulated plastic foam according to the invention
2
Open cell
3
cell bridge
4
Biocidal coating
5
Micro-rough surface layer made of silver microparticles
5.1.
silver microparticles; Flakes
5.2
Polymer matrix of the biocidal coating
5.3
Silver microparticles in the polymer matrix
6
Aerosol, suspended particles
6.1
Floating particles 6 deliquescing on the surface layer 5
7
microorganism, virus
7.1
Microorganisms or viruses destroyed by contact elimination 7
8th
Additional component
9
Housing
10
Airtight sidewall
11
Plate-shaped activated carbon filter
12
Upper air outlet grille
13
Lower air intake grille
14
Opening flap
14.1
Handle
15
Service opening
15.1
Closing direction
16
retaining springs
17
Room fan
L
Airflow

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the characters

Figuren 3 und 4Figures 3 and 4

Das erfindungsgemäße Zusatzbauteil 8The additional component 8 according to the invention

Das Zusatzbauteil 8 weist ein oberes horizontales Luftauslassgitter12 und ein unteres horizontales Lufteinlassgitter 13 auf, die parallel und deckungsgleich zueinander angeordnet sind. Ihre Abmessungen sind jeweils 50 cm x 50 cm. Zwischen den Gittern 12 und 13 sind drei vertikale, luftundurchlässige Seitenwände 3 mm starke und 5 cm hohe Seitenwände 10 angeordnet. Das Zusatzbauteil 8 wird mithilfe von insgesamt vier Haltefedern 16 (eine Haltefeder 16 an jeder Mitte der unteren Seitenkanten Seitenwände 10) auf den Luftauslass eines käuflichen Raumlüfters 17 aufgesetzt, sodass der Luftstrom L vertikal das Zusatzbauteil 8 durchströmt. In der vierten vertikalen Seite des Zusatzbauteils 8 ist eine Öffnungsklappe 14 mit einem mittig angeordneten Griff 14.1 angeordnet. Die Öffnungsklappe 14 kann entfernt werden, sodass die erfindungsgemäße, biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffmatte 1 des Herstellbeispiels 1 (siehe unten) der Abmessung 50 cm × 50 cm und der Stärke von 4 cm eingeschoben oder ausgetauscht werden kann. Auf die Schaumstoffmatte 1 wird noch ein plattenförmiger Aktivkohlefilter 11 der Abmessung 50 cm x 50 cm und der Stärke von 1 cm aufgelegt, sodass der Innenraum des Zusatzbauteils 8 vollständig ausgefüllt ist. Das Zusatzbauteil 8 ist aus Polyester gefertigt und weist eine pastellfarbene Tönung auf. Es erhöht den Luftwiderstand des Raumlüfters nur unwesentlich, aber dessen Reinigungswirkung signifikant.The additional component 8 has an upper horizontal air outlet grille 12 and a lower horizontal air inlet grille 13, which are arranged parallel and congruent with one another. Their dimensions are each 50 cm x 50 cm. Three vertical, airtight side walls 3 mm thick and 5 cm high side walls 10 are arranged between the grids 12 and 13. The additional component 8 is placed on the air outlet of a commercially available room fan 17 using a total of four retaining springs 16 (one retaining spring 16 at each center of the lower side edges of the side walls 10), so that the air flow L flows vertically through the additional component 8. An opening flap 14 with a centrally arranged handle 14.1 is arranged in the fourth vertical side of the additional component 8. The opening flap 14 can be removed so that the biocide-coated, reticulated foam mat 1 according to the invention of manufacturing example 1 (see below) with dimensions of 50 cm × 50 cm and a thickness of 4 cm can be inserted or replaced. A plate-shaped activated carbon filter 11 measuring 50 cm x 50 cm and 1 cm thick is placed on the foam mat 1 so that the interior of the additional component 8 is completely filled. The additional component 8 is made of polyester and has a pastel color. It increases the air resistance of the room fan only slightly, but its cleaning effect significantly.

Herstellbeispiel 1Production example 1

Die Herstellung einer Epoxidharz-Silberflake-Dispersion als BeschichtungsmittelThe production of an epoxy resin silver flake dispersion as a coating agent

2 Gewichtsteile von im Handel erhältlichen Silberflakes 5.1 mit einer lichtmikroskopisch ermittelten mittleren Teilchengröße d50 von 2,4 µm werden in 100 Gewichtsteilen einer 80%-igen wässrigen Lösung eines epoxyreaktiven Netzmittels dipergiert. Bei dem Netzmittel handelt sich um das Umsetzungsprodukt eines Polyoxypropylenmonoamins (Jeffamine®) mit einem molaren Überschuss von Bisphenol A-diglycidylether. Es resultierten 102 Gewichtsteile einer Dispersion mit einem Gehalt an Silberflakes 5.1 von 1,96 Gew.-%, bezogen auf den Festkörpergehalt.2 parts by weight of commercially available silver flakes 5.1 with an average particle size d 50 of 2.4 μm, determined by light microscopy, are dispersed in 100 parts by weight of an 80% aqueous solution of an epoxy-reactive wetting agent. The wetting agent is the reaction product of a polyoxypropylene monoamine (Jeffamine®) with a molar excess of bisphenol A diglycidyl ether. This resulted in 102 parts by weight of a dispersion with a silver flakes 5.1 content of 1.96% by weight, based on the solids content.

Die 102 Gewichtsteile der Silberflake-Dispersion werden mit 398 Gewichtsteilen einer 56 Gew.%-igen wässrigen Dispersion von Waterpoxy® 1455 der Firma BASF SE vermischt. Die 500 Gewichtsteile der resultierenden Epoxidharz-Silberflake-Dispersion werden mit 70 Gewichtsteilen Waterpoxy® 751 (Aminaddukt, Wasserstoffäquivalenz-(HEW) = 224, 60 Gew.-%-ig in Wasser) der Firma BSASF SE als Härtungskatalysator vermischt. Die resultierenden 550 Gewichtsteile der Dispersion werden homogenisiert. Die spritzfertige Dispersion hat, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, einen Festkörpergehalt von 36 Gew.-%. Vor ihrer Applikation wird sie noch während 10 min gerührt, um die Spritzviskosität zu optimieren.The 102 parts by weight of the silver flake dispersion are mixed with 398 parts by weight of a 56% by weight aqueous dispersion of Waterpoxy® 1455 from BASF SE. The 500 parts by weight of the resulting epoxy resin silver flake dispersion are mixed with 70 parts by weight of Waterpoxy® 751 (amine adduct, hydrogen equivalent (HEW) = 224, 60% by weight in water) from BSASF SE as a curing catalyst. The resulting 550 parts by weight of the dispersion are homogenized. The ready-to-spray dispersion has a solids content of 36% by weight, based on its total weight. Before application, it is stirred for 10 minutes to optimize the spray viscosity.

Herstellbeispiel 2Production example 2

Die Herstellung einer Epoxidharz-Kupferflake-Dispersion als BeschichtungsmittelThe production of an epoxy resin-copper flake dispersion as a coating agent

Das Herstellbeispiel 1 wird wiederholt nur, dass anstelle von Silberflakes 2,0 Gewichtsteile von Kupferflakes 5.1 mit einer lichtmikroskopisch ermittelten mittleren Teilchengröße d50 von 3,0 µm verwendet werden.Production example 1 is repeated, except that instead of silver flakes, 2.0 parts by weight of copper flakes 5.1 with an average particle size d 50 of 3.0 μm, determined by light microscopy, are used.

Beispiel 1example 1

Die Herstellung von retikulierten Schaumstoffmatten 1 mit einer Silberflakes 5.1 enthaltenden Epoxidharzbeschichtung 4 auf den Zellstegen 3The production of reticulated foam mats 1 with an epoxy resin coating 4 containing silver flakes 5.1 on the cell bars 3

Die spritzfertige Dispersion oder das Beschichtungsmittel des Herstellbeispiels 1 werden derart auf 20 AQUARISTIK-PARADIES Filterschaum Filtermatten - Blau 50 x 50 x 3 cm ‚fein‘ (PPI 30) von allen Seiten aufgesprüht, dass kein Beschichtungsmittel aus den retikulierten Schaumstoffmatten tropft. Nach der Beendigung der Applikation werden die biozid beschichteten retikulierten Schaumstoffmatten bei 30 °C auf einer mit einer Antihaftschicht ausgerüsteten Oberfläche horizontal gelagert, wobei zur schnelleren Entwässerung ein leichter Luftstrom über ihre Oberflächen geleitet wird. Anschließend werden die erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffmatten bis zu ihrer Verwendung in Luftfiltern stoßsicher verpackt.The ready-to-spray dispersion or the coating agent from production example 1 is sprayed onto 20 AQUARISTIK-PARADISE filter foam filter mats - blue 50 x 50 x 3 cm 'fine' (PPI 30) from all sides in such a way that no coating agent drips out of the reticulated foam mats. After the application has been completed, the biocide-coated reticulated foam mats are stored horizontally at 30 °C on a surface equipped with a non-stick layer, with a gentle stream of air being directed over their surfaces for faster drainage. The biocide-coated, reticulated foam mats according to the invention are then packaged in a shockproof manner until they are used in air filters.

Beispiel 2Example 2

Die Herstellung von retikulierten Schaumstoffmatten 1 mit einer Kupferflakes 5.1 enthaltenden Epoxidharzbeschichtung 3 auf den Zellstegen 3The production of reticulated foam mats 1 with an epoxy resin coating 3 containing copper flakes 5.1 on the cell webs 3

Das Beispiel 1 wird mit dem Beschichtungsmittel des Herstellbeispiels 2 wiederholt. Die resultierenden erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffmatten 1 werden ebenfalls bis zu ihrer Verwendung in Luftfiltern stoßsicher verpackt.Example 1 is repeated with the coating agent from Preparation Example 2. The resulting biocide-coated, reticulated foam mats 1 according to the invention are also packaged in a shock-proof manner until they are used in air filters.

Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffmatten 1 sind hervorragend als biozide Filterbestandteile von Raumlüftern und Klimageräten zur Reinigung von Raumluft geeignet. Besondere Vorteile ergaben sich ihre Kombination mit Aktivkohlefiltern, die - in Strömungsrichtung der kontaminierten Luft gesehen - hinter den erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffmatten angeordnet sind.The biocide-coated, reticulated foam mats 1 according to the invention described above are ideally suited as biocidal filter components of room fans and air conditioning devices for cleaning room air. Particular advantages resulted from their combination with activated carbon filters, which - viewed in the flow direction of the contaminated air - are arranged behind the biocide-coated, reticulated foam mats according to the invention.

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Claims (10)

Biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoff (1) einer Feinheit von 10 PPI (Parts per Inch) bis 100 PPI mit mindestens einer bioziden Beschichtung (4) auf den Zellstegen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die biozide Beschichtung (4) auf und in ihrer Polymermatrix (5.2) eine mikroraue Oberflächenschicht (5), enthaltend in elektrisch leitfähigem Kontakt miteinander stehende, biozide Metallmikroteilchen (5.1) einer mittleren Teilchengröße d50 von 0,1 µm bis <1.000 µm, umfasst.Biocide-coated, reticulated foams made of plastic (1) with a fineness of 10 PPI (parts per inch) to 100 PPI with at least one biocide coating (4) on the cell bars (3), characterized in that the biocide coating (4) on and in its polymer matrix (5.2) a micro-rough surface layer (5), containing biocidal metal microparticles (5.1) in electrically conductive contact with one another and having an average particle size d 50 of 0.1 µm to <1,000 µm. Biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoff (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bioziden Metallmikroteilchen (5.1) aus der Gruppe bestehend aus Mikroteilchen aus Gold, Osmium, Silber, Kupfer, Kupfer-Silber-Legierungen, Zink, Zinn, Kupferbronzen, Messingbronzen und Messing, ausgewählt sind.Biocide-coated, reticulated plastic foams (1). Claim 1 , characterized in that the biocidal metal microparticles (5.1) are selected from the group consisting of microparticles made of gold, osmium, silver, copper, copper-silver alloys, zinc, tin, copper bronzes, brass bronzes and brass. Biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoff (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bioziden Metallmikroteilchen (5.1) geometrische Formen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kugeln, Ellipsoiden, Würfel, Quadern, Pyramiden, Kegel, Zylindern, Rhomben, Dodekaeder, abgestumpften Dodekaedern, Ikosaedern, abgestumpften Ikosaedern, Hanteln, Tori, Nadeln oder Plättchen (Flakes) mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen (drei-, vier-, fünf- oder mehrzackig) Umriss sowie diese Hanteln, Tori, Nadeln und Plättchen, die in mindestens eine Richtung des Raumes gebogen sind, aus den vorstehend aufgelisteten geometrischen Formen, die abgerundete Kanten und Ecken haben, aus den vorstehend aufgelisteten geometrischen Formen, die eine erdbeer-, himbeer- oder brombeerförmige Morphologie haben und aus geometrischen Formen, bei denen mindestens zwei der vorstehend gelisteten Formen unterschiedlicher Morphologie und/oder geometrischer Form zusammenlagert sind, aufweisen.Biocide-coated, reticulated plastic foams (1). Claim 1 or 2 , characterized in that the biocidal metal microparticles (5.1) have geometric shapes selected from the group consisting of spheres, ellipsoids, cubes, cuboids, pyramids, cones, cylinders, rhombuses, dodecahedra, truncated dodecahedra, icosahedrons, truncated icosahedrons, dumbbells, tori , needles or plates (flakes) with a circular, oval, elliptical, square, triangular, quadrangular, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal or star-shaped (three-, four-, five- or multi-pointed) outline as well as these dumbbells, tori, needles and Platelets that are bent in at least one direction of space, from the geometric shapes listed above, which have rounded edges and corners, from the geometric shapes listed above, which have a strawberry, raspberry or blackberry-shaped morphology and from geometric shapes in which at least two of the above-listed shapes of different morphology and / or geometric shape are stored together. Biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoff (1) nach einem der Ansprüchen1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffe aus der Gruppe, bestehend aus linearen und/oder verzweigten und/oder blockartig, kammartig und/oder statistisch aufgebauten Polyadditionsharzen, Polykondensationsharzen und/oder (Co)Polymerisaten von ethylenisch ungesättigten Monomeren, ausgewählt sindBiocide-coated, reticulated foams made of plastic (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plastics from the group consisting of linear and/or branched and/or block-like, comb-like and/or randomly constructed polyaddition resins, polycondensation resins and/or or (co)polymers of ethylenically unsaturated monomers are selected Biozid beschichtete, retikulierte, Schaumstoffe aus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die (Co)Polymerisate aus der Gruppe, bestehend aus (Meth)Acrylat(co)polymerisaten und/oder Polystyrol, Polyvinylestern, Polyvinylethern, Polyvinylhalogeniden, Polyvinylamiden, Polyacrylnitrilen, Polyethylenen, Polypropylenen, Polybutylenen, Polyisoprenen und/oder deren Copolymerisaten ausgewählt sind und die Polyadditionsharze oder Polykondensationsharze aus der Gruppe, bestehend aus Polyestern, Alkyden, Polylactonen, Polycarbonaten, Polyethern, Proteinen, Epoxidharz-Amin-Addukten, Polyurethanen, Alkydharzen, Polysiloxanen, Phenol-Formaldehyd-Harzen, Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, Melamin-Formaldehyd-Harzen, Cellulosen, Polysulfiden, Polyacetalen, Polyethylenoxiden, Polycaprolactamen, Polylactonen, Polylactiden, Polyimiden und/ oder Polyharnstoffen, ausgewählt sind.Biocide coated, reticulated foams made from... Claim 4 , characterized in that the (co)polymers from the group consisting of (meth)acrylate (co)polymers and/or polystyrene, polyvinyl esters, polyvinyl ethers, polyvinyl halides, polyvinylamides, polyacrylonitriles, polyethylenes, polypropylenes, polybutylenes, polyisoprenes and/or their Copolymers are selected and the polyaddition resins or polycondensation resins are from the group consisting of polyesters, alkyds, polylactones, polycarbonates, polyethers, proteins, epoxy resin-amine adducts, polyurethanes, alkyd resins, polysiloxanes, phenol-formaldehyde resins, urea-formaldehyde resins, Melamine-formaldehyde resins, celluloses, polysulfides, polyacetals, polyethylene oxides, polycaprolactams, polylactones, polylactides, polyimides and / or polyureas are selected. Biozid beschichtete, retikulierte Schaumstoffe aus Kunststoffen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die retikulierten Schaumstoffe aus der Gruppe, bestehend aus Schaumstofffiltern für Aquarien und Teichen, ausgewählt sind.Biocide-coated, reticulated foams made of plastics (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the reticulated foams are selected from the group consisting of foam filters for aquariums and ponds. Verfahren zur Herstellung von biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffen aus Kunststoffen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst: (A) Bereitstellung von retikulierten Schaumstoffen aus Kunststoff einer Feinheit von 10 PPI (Parts per Inch) bis 100 PPI, (B) Herstellung von mindestens einer Dispersion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus lösemittelhaltigen, lösemittelfreien, wasserhaltigen und wasserfreien Dispersionen, mindestens einer Art der vorstehend beschriebenen, bioziden Metallmikroteilchen (5.1) einer mittleren Teilchengröße d50 von 0,1 µm bis <1000 µm in mindestens einem Netzmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus lösemittelhaltigen, lösemittelfreien, wasserhaltigen und wasserfreien Netzmitteln, die jeweils mindestens zwei der vorstehen beschriebenen reaktiven funktionellen Gruppen im Molekül enthalten, die mit den vorstehend beschriebenen, in mindestens einem Bindemittel und/oder mindestens einem Vernetzungsmittel vorhandenen komplementären reaktiven funktionellen Gruppen Vernetzungsreaktionen eingehen, (C) Bereitstellung einer homogenen Mischung, zumindest enthaltend mindestens eines der Bindemittel mit komplementären reaktiven funktionellen Gruppen im Molekül, das als solches flüssig ist oder in Lösemitteln und/oder Wasser gelöst oder dispergiert ist, und mindestens eines Vernetzungsmittels mit reaktiven funktionellen Gruppen im Molekül, das als solches flüssig ist oder in Lösemitteln und/oder Wasser gelöst oder dispergiert ist, (D) Vermischen der im Verfahrensschritt (C) hergestellten homogenen Mischung mit der im Verfahrensschritt (B) hergestellten Dispersion und Homogenisieren des resultierenden Beschichtungsmittels, (E) Applikation des im Verfahrensschritt (D) hergestellten Beschichtungsmittels auf die Zellstege (3) der retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff des Verfahrensschritts (A) durch Tauchverfahren, Sprühverfahren, insbesondere Druckluftsprühen, luftfreies Sprühen, Air-Mix-Sprühen und Heißsprühen, Vorhanggießen, Streichen, Rakeln, Zweikomponentenbeschichtung, Rollerapplikation, Kalanderbeschichten, Wischen, Giesen, Abkellen, Streifenbeschichtung, Zentrifugieren und Trommelbeschichtung, und (F) Aushärten des applizierten Beschichtungsmittels unter Bildung der bioziden Beschichtung (4) auf den Zellstegen (3) und Erhalt der erfindungsgemäßen, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff (1).Process for producing biocide-coated, reticulated foams from plastics (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that it comprises at least the following process steps: (A) providing reticulated plastic foams with a fineness of 10 PPI (parts per inch) to 100 PPI, (B) producing at least one dispersion selected from the group consisting of solvent-containing, solvent-free, water-containing and anhydrous dispersions, at least one type of the above-described biocidal metal microparticles (5.1) with an average particle size d 50 of 0.1 µm to <1000 µm in at least one wetting agent, selected from the group consisting of solvent-containing, solvent-free , water-containing and anhydrous wetting agents, each of which contains at least two of the above-described reactive functional groups in the molecule, which enter into crosslinking reactions with the above-described complementary reactive functional groups present in at least one binder and / or at least one crosslinking agent, (C) providing a homogeneous Mixture, containing at least one of the binders with complementary reactive functional groups in the molecule, which is liquid as such, or in solvents and/or water is dissolved or dispersed, and at least one crosslinking agent with reactive functional groups in the molecule, which as such is liquid or is dissolved or dispersed in solvents and/or water, (D) mixing the homogeneous mixture prepared in process step (C). with the dispersion produced in process step (B) and homogenizing the resulting coating agent, (E) application of the coating agent produced in process step (D) to the cell webs (3) of the reticulated plastic foams of process step (A) by dipping processes, spraying processes, in particular compressed air spraying , air-free spraying, air-mix spraying and hot spraying, curtain casting, brushing, knife coating, two-component coating, roller application, calender coating, wiping, casting, troweling, strip coating, centrifugation and drum coating, and (F) curing of the applied coating agent to form the biocidal coating ( 4) on the cell bars (3) and obtaining the biocide-coated, reticulated foams made of plastic (1) according to the invention. Verwendung der biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und der gemäß Anspruch 7 hergestellten, biozid beschichteten, retikulierten Schaumstoffe aus Kunststoff (1) für die Reinigung von Raumluft.Use of the biocide-coated, reticulated foams according to one of Claims 1 until 6 and according to Claim 7 manufactured, biocide-coated, reticulated plastic foams (1) for the purification of indoor air. Zusatzbauteil (8) zum Aufsetzen auf den Luftauslass eines Raumlüfters (17), das ein oberes horizontales Luftauslassgitter (12) und ein unteres horizontales Lufteinlassgitter (13), die parallel und deckungsgleich zueinander angeordnet sind, eine umlaufende vertikale, luftundurchlässige Seitenwand (10) und Haltevorrichtungen (16) an den unteren Seitenkanten der Seitenwände (10) aufweist, sodass ein Luftstrom (L) vertikal das Zusatzbauteil (1) durchströmt, wobei mindestens eine Matte aus biozid beschichtetem, retikuliertem Schaumstoff aus Kunststoff (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder mindestens eine Anspruch 7 hergestellte Matte aus biozid beschichtetem, retikuliertem Schaumstoff (1) zwischen dem Luftauslassgitter (12) und dem Lufteinlassgitter (13) angeordnet ist.Additional component (8) for placing on the air outlet of a room fan (17), which has an upper horizontal air outlet grille (12) and a lower horizontal air inlet grille (13), which are arranged parallel and congruent to one another, a circumferential vertical, airtight side wall (10) and Holding devices (16) on the lower side edges of the side walls (10), so that an air stream (L) flows vertically through the additional component (1), at least one mat made of biocide-coated, reticulated foam made of plastic (1) according to one of Claims 1 until 6 and/or at least one Claim 7 manufactured mat made of biocide-coated, reticulated foam (1) is arranged between the air outlet grille (12) and the air inlet grille (13). Zusatzbauteil (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stelle der vertikalen, luftundurchlässigen Seitenwand (10) eine Öffnungsklappe (14) zum Einschieben oder Austauschen der mindestens einen Matte aus biozid beschichtetem, retikuliertem Schaumstoff aus Kunststoff (1) oder der mindestens einen Matte aus biozid beschichtetem, retikuliertem Schaumstoff aus Kunststoff (1) und mindestens einem plattenförmigen Aktivkohlefilter (11) angebracht ist.Additional component (1). Claim 9 , characterized in that at one point on the vertical, airtight side wall (10) there is an opening flap (14) for inserting or replacing the at least one mat made of biocide-coated, reticulated foam made of plastic (1) or the at least one mat made of biocide-coated, reticulated Foam made of plastic (1) and at least one plate-shaped activated carbon filter (11) is attached.
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