WO2015022055A1 - Beschichtung für antimikrobielle oberflächen - Google Patents

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WO2015022055A1
WO2015022055A1 PCT/EP2014/002108 EP2014002108W WO2015022055A1 WO 2015022055 A1 WO2015022055 A1 WO 2015022055A1 EP 2014002108 W EP2014002108 W EP 2014002108W WO 2015022055 A1 WO2015022055 A1 WO 2015022055A1
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layer
coating
pseudo
sample
antimicrobial
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PCT/EP2014/002108
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Inventor
Frank SPERKA.
Till Merkel
Christian Lehnert
Uwe Hofmann
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Wieland-Werke Ag
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16—Heavy metals; Compounds thereof
    • A01N59/20—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/401—Oxides containing silicon
    • C23C16/402—Silicon dioxide

Definitions

  • the invention relates to the use of a layer as a coating of a surface consisting of an antimicrobial material and to an article having at least partial areas of a surface consisting of an antimicrobial material, the article having such a coating.
  • Copper has antimicrobial properties.
  • copper is an attractive material for objects that are frequently touched, for example with hands or fingers. These include doorknobs, doorbell buttons or handrails of stair railings.
  • copper is an interesting material for use in applications with special hygiene requirements, such as in the medical field or in the field of food processing.
  • copper, copper surfaces and copper materials when unprotected, can quickly show tarnish and corrosion by use and especially by contact with sweat. This leads to an unclean appearance.
  • a suitable protection against fingerprints and tarnishing by finger perspiration can be achieved by an anti-fingerprint coating, as described, for example, in DE 10 2005 026 359 A1.
  • the interferences that occur are expressly desired.
  • contamination of the surface can be hidden optically.
  • DE 10 353 756 A1 describes an antimicrobial and non-cytotoxic layer material which comprises (a) a biocide layer with a biocidal active substance and (b) a transport control layer covering the biocide layer.
  • the transport control layer has a thickness and a porosity which is adjusted so that the biocidal active ingredient is released from the biocide layer through the transport control layer in an antimicrobial and non-cytotoxic amount.
  • the transport control layer has a permeability to
  • US Pat. No. 6,929,705 describes an increased antimicrobial effect in metallic tapes using particle-containing resin coating. The antimicrobial effect comes about through the addition of additives.
  • the invention has for its object to provide improved coatings for antimicrobial materials and objects with an improved coating.
  • the coating is said to have the biocidal effect of
  • the invention includes the technical teaching of using a layer which has a mean layer thickness s and whose main constituent is amorphous SiO 2 , as a coating of a surface consisting of an antimicrobial material.
  • the layer has cracks that allow migration of the antimicrobial material through the layer.
  • the cracks are formed so that the measured on a coated sample pseudo-transfer stream is at least 0.1% and at most 1% of the pseudo-transfer stream, which is measurable on an equivalent sample in the uncoated state.
  • the invention is based on the consideration that the antimicrobial effect of a material which is coated on its surface, also occurs at the surface facing away from the material of the coating when particles of the material are present in a sufficient amount on the free surface of the coating.
  • the layer must have a permeability or permeability to the particles of the material.
  • the particles of the material can are present as ions, atoms or in compounds with one or more other elements. It has been found that a layer whose main constituent is amorphous S1O2 can exhibit this property.
  • Such layers are deposited on the antimicrobial material by means of a thermal CVD process without the use of a plasma from the gas phase.
  • the coating process takes place at substrate temperatures of at least 200 ° C, preferably at least 300 ° C.
  • substrate temperatures of at least 200 ° C, preferably at least 300 ° C.
  • When cooled to ambient temperature arise in the layer material due to the different thermal expansion coefficients of substrate and layer material compressive stresses that cause fractures, cracks and distortions in the layer material. Individual areas of the layer material shift against each other like plaques and partly over each other. Cracks visible on the surface need not necessarily extend through the entire layer to the substrate.
  • the permeability of the layer to particles of both the substrate and the environment can not be sufficiently correlated with purely geometrically detectable parameters such as crack width, crack length, crack depth, or cracked portion of the surface.
  • the so-called pseudo-transfer stream is used.
  • current density-potential curves are recorded from which the corrosion current is determined.
  • electrolytic media particularly preferably sodium sulfate solution of concentration 0.1 mol / l used. Since relatively high voltages are applied to the sample with this method, the measurement becomes the surface the sample changed significantly. This is undesirable.
  • the corrosion susceptibility of the sample is derived from readings taken at electrical voltages that do not occur in real life conditions.
  • a more suitable way to characterize the corrosion properties of a sample is the determination of a so-called pseudo-transfer stream by means of electrochemical impedance spectroscopy.
  • the impedance of the sample is extrapolated to the limiting excitation at vanishing frequency f (ie f-0 Hz), and from this extrapolated impedance and the impressed voltage, the pseudo-transfer current is calculated ,
  • the pseudo-transfer current is calculated .
  • the pseudo-transfer current which can be determined by this method is at least 0.1% and at most 1% of the pseudo-transfer stream, which can be measured on an equivalent sample in the uncoated state.
  • the layer according to the invention thus has a non-zero pseudo-transfer stream. The reason for this is the cracks present in the layer, through which electrically charged particles, such as metal ions, can be transported.
  • the detectable pseudo-transfer current is at most 1% of the pseudo-transfer current measurable on an equivalent sample in the uncoated state. This characterizes the corrosion protection effect of the coating according to the invention. If the pseudo-transfer stream for a coated sample is greater than 1% of that measured on an equivalent sample in the uncoated state
  • the layer according to the invention is the combination of the corrosion-inhibiting effect with the antimicrobial effect.
  • the layer is sufficiently dense to act as a corrosion protection layer, on the other hand it is sufficiently permeable to particles of the coated material to transfer the antimicrobial effect of the base material to the free surface of the coating.
  • the coated material may consist of copper or a copper alloy with a copper content of at least 60%.
  • the coated material may consist of silver or a silver alloy having a silver content of at least 60%.
  • the layer may have on its surface facing away from the antimicrobial material antimicrobial properties, which are characterized in that under incubation conditions analogous to the standard ISO22196: 2007 after an incubation period of 24 h at most 50% of the seeds used are still viable.
  • the layer may have on its surface facing away from the antimicrobial material antimicrobial properties, which are characterized in that under incubation conditions analogous to the standard ISO22196: 2007 after an incubation period of 24 h at most 50% of the seeds used are still viable.
  • the germs used may still be viable.
  • the layer may be used to improve corrosion resistance and / or to improve soil-concealing properties of the surface.
  • the coating inhibits or prevents the passage of oxygen or other oxidizing substances to the surface of the base material.
  • the layer consisting of amorphous S1O 2 is impermeable to oxygen.
  • the corrosion of the material is strongly inhibited until completely prevented.
  • the material retains its original appearance. It shows no tarnishes and no color changes.
  • the layer can prevent the adhesion of dirt particles or liquids or reduce undesirable effects, in particular unwanted optical effects of adhering dirt particles or liquids. These include, in particular, particles which may be present in the dust, for example, or in the atmosphere for environmental reasons, as well as liquids such as, for example, sweat or other secretions of living beings.
  • the layer according to the invention prevents the passage of the particles or of the liquids to the surface of the coated material and thus effectively prevents reactions of the particles or of the liquids with the material or the incorporation of the particles into the surface.
  • Another aspect of the invention includes an article which has a surface made of an antimicrobial material at least in some areas, wherein a coating is applied in the area of the surface consisting of the antimicrobial material.
  • Coating here comprises at least one layer of average thickness s.
  • the main constituent of the layer is amorphous SiO 2 .
  • the layer has a structure with cracks that allow migration of the antimicrobial material through the layer.
  • the cracks are formed so that the measured on a coated sample pseudo transfer stream is at least 0.1% and at most 1% of the pseudo-transfer stream, which is measurable on an equivalent sample in the uncoated state.
  • the invention is based on the consideration that the antimicrobial effect of a material which is coated on its surface, also occurs at the surface facing away from the material of the coating when particles of the material are present in a sufficient amount on the free surface of the coating.
  • the coating must have a permeability or permeability for the particles of the material.
  • a layer whose main constituent is amorphous SiO 2 can exhibit this property. Due to the structure of such a layer, particles of the coated antimicrobial material may penetrate relatively quickly through the layer to the free surface of the coating. This can be explained by the cracks present in the layer. As described above, such layers are deposited on the antimicrobial material by means of a thermal CVD process without the use of a plasma from the gas phase. The permeability of the layer thus formed to particles of both the substrate and the environment (for example, oxygen or liquids) can not be sufficiently detected with purely geometrical Sizes such as crack width, crack length, crack depth or the crack-covered portion of the surface are correlated.
  • the so-called pseudo-transfer current is used.
  • this is at least 0.1% and at most 1% of the pseudo-transfer stream, which is measured on an equivalent sample in the uncoated state.
  • the coating according to the invention thus has a non-zero pseudo-transfer stream.
  • the reason for this is the cracks present in the layer, through which electrically charged particles, such as metal ions, can be transported. The layer is therefore not completely insulating. If the pseudo-transfer stream for a coated sample is less than 0.1% of the pseudo-transfer stream measurable on an equivalent sample in the uncoated state, then insufficient metal ions can be transported from the substrate to the surface through the cracks.
  • the coating according to the invention is at most 1% of the pseudo-transfer stream measurable on an equivalent sample in the uncoated state. This characterizes the corrosion protection effect of the coating according to the invention. If the pseudo-transfer current in the case of a coated sample is greater than 1% of the pseudo-transfer current measurable on an equivalent sample in the uncoated state, then the cracks in the layer are formed such that the layer does not have a sufficient anticorrosion effect.
  • the coating may be formed as a system of several layers or it may consist only of the layer of amorphous SiO 2 .
  • the coating according to the invention greatly inhibits the corrosion of the material until it is completely prevented and the article retains its original appearance. It shows no tarnishing marks and no color changes. Furthermore, the layer may adhere dirt particles or liquids to the surface Prevent the surface of objects or reduce undesirable effects, in particular unwanted optical effects of adhering dirt particles or liquids. As explained above, in the coating of the present invention, the effect manifested by an improvement in the corrosion resistance of the surface can not be phenomenologically separated from the effect manifested by an improvement in dirt-concealing properties of the surface.
  • the peculiarity of the coating according to the invention is the combination of the corrosion-inhibiting effect with the antimicrobial effect.
  • the coating is sufficiently dense to act as a corrosion protection layer, on the other hand it is sufficiently permeable to particles of the coated material to transfer the antimicrobial effect of the base material to the free surface of the coating.
  • This combination of effects makes the coating particularly attractive for articles which are frequently touched, for example with the hands or fingers. These include doorknobs, doorbell buttons, handrails of stair railings, keyboards or housing of mobile phones.
  • Particularly preferred applications are found in applications with special hygiene requirements, such as in the medical field, such as handles, trays, stethoscopes or components of hospital beds, or in the field of food processing.
  • Objects with the coating according to the invention are both advantageous in terms of hygiene because of their antimicrobial effect and because of their corrosion protection effect optically very attractive.
  • the coating according to the invention also makes the coated articles resistant to detergents and disinfectants used in the abovementioned ranges.
  • the coating applied to the article may comprise a layer of amorphous SiO 2 , which is applied as a surface layer.
  • the amorphous SiO 2 layer is at this Design the layer that represents the outer surface of the coated article.
  • the antimicrobial effect of the coated material is not limited by further, overlying layers. Ideally, any intermediate layers between the antimicrobial material and the layer of amorphous SiO 2 will not or only insignificantly reduce the permeability of the particles of the material.
  • the coating applied to the article may comprise a layer of amorphous SiO 2 whose thickness on 90% of the coated surface does not deviate by more than +/- 10% from the mean thickness s of the layer.
  • the layer is thus characterized by a particular uniformity of the layer thickness.
  • the uniformity of the layer thickness is important in order to simultaneously ensure the corrosion-inhibiting effect and the antimicrobial effect in the layer according to the invention. In the case of uneven layer thickness, the corrosion protection effect may be too low at the points of low layer thickness and / or the antimicrobial effect may be too low at the points of large layer thickness.
  • Layers of uniform thickness can be deposited by suitable CVD techniques. This is also possible in particular with objects of complex shape such as, for example, with projections, steps, depressions or undercut areas. Coating methods such as plasma polymerization or sputtering are not suitable for this aspect.
  • the layer of amorphous SiO 2 deposited on the article may have an average thickness s of at least 10 nm and at most 500 nm, preferably at most 300 nm.
  • layer thicknesses of less than 10 nm the improvement in corrosion resistance can no longer be ensured.
  • layer thicknesses greater than 500 nm the antimicrobial effect can no longer be ensured since the paths for the permeation and / or diffusion of the particles of the antimicrobial material are too long.
  • layer thicknesses of at most 300 nm are particularly preferred.
  • the layer of amorphous SiO 2 applied to the article may have an average thickness s of at least 50 nm and at most 100 nm. With layer thicknesses of at least 50 nm, the improvement in corrosion resistance can be ensured in virtually all cases. At layer thicknesses of at most 100 nm, no unwanted intrinsic colors of the layer occur. The layer thus behaves neutral in color.
  • the applied to the article layer may consist of at least 90 wt .-% of amorphous SiO 2 .
  • the layer may contain impurities that are unavoidable due to the coating process. These include organic radicals from the precursors and hydrogen atoms and OH groups. In particular, the layer is free of carbon, apart from organic radicals from the precursors.
  • Carbon incorporated into an amorphous Si0 2 structure makes it chemically unstable and particularly susceptible to oxidation. Further, carbon reduces adhesion to the base material and renders the coating vulnerable to infiltration.
  • the layer applied to the article may further contain further ceramic oxides.
  • Ceramic oxides such as Al 2 O 3 , ZrO 2 and TiO 2 , can contribute to the improvement of the layer properties and make it possible to functionalize the layer.
  • the chemical and mechanical resistance can be improved by Al 2 O 3 and ZrO 2 .
  • TiO 2 allows disinfection of the coated articles by UV light.
  • tape samples of copper with copper content greater than 99.9% were coated by means of a thermal CVD process with an amorphous layer of S1O2.
  • the coating time of Sample 2 was four times longer than the coating time of Sample 1.
  • the coated samples were tested for their antimicrobial effect together with an uncoated sample according to IS022196: 2007.
  • the test microorganisms used were Staphylococcus aureus DSM 346 / ATCC 6538P. In the uncoated sample, a reduction of the bacterial count to 1 / 100,000 of the initial value was observed already after 30 minutes.
  • the layer according to the invention transfers it
  • the pseudo-transfer current measured on Sample 1 was at least 2,000 times higher than the pseudo-transfer current on the coated with clear coat sample could still be determined.
  • the permeability of the layer for copper ions causes the antimicrobial properties of the substrate to also appear on the outer surface of the coating.

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Schicht, deren Hauptbestandteil amorphes S1O2 ist, als Beschichtung einer aus einem antimikrobiell wirkenden Material bestehenden Oberfläche, wobei die Schicht eine Schichtdicke s aufweist. Die Schicht weist Risse auf, die eine Migration des antimikrobiell wirkenden Materials durch die Schicht hindurch ermöglichen. Die Risse sind so ausgebildet, dass der an einer beschichteten Probe messbare Pseudo-Transferstrom mindestens 0,1 % und höchstens 1 % des Pseudo-Transferstroms beträgt, der an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbar ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Gegenstand mit wenigstens in Teilbereichen einer aus einem antimikrobiell wirkenden Material bestehenden Oberfläche sowie einer Beschichtung, die zumindest eine Schicht umfasst, deren Hauptbestandteil amorphes S1O2 ist und die eine Struktur mit Rissen aufweist, die eine Migration des antimikrobiell wirkenden Materials durch die Schicht hindurch ermöglichen. Die Risse sind so ausgebildet, dass der an einer beschichteten Probe messbare Pseudo-Transferstrom mindestens 0,1 % und höchstens 1 % des Pseudo- Transferstroms beträgt, der an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbar ist.

Description

Beschreibung
Beschichtung für antimikrobielle Oberflächen
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Schicht als Beschichtung einer aus einem antimikrobiell wirkenden Material bestehenden Oberfläche sowie einen Gegenstand mit wenigstens in Teilbereichen einer aus einem antimikrobiell wirkenden Material bestehenden Oberfläche, wobei der Gegenstand eine derartige Beschichtung aufweist.
Kupfer besitzt antimikrobielle Eigenschaften. Somit ist Kupfer ein attraktiver Werkstoff für Gegenstände, die häufig, beispielsweise mit Händen oder Fingern, berührt werden. Hierzu zählen Türklinken, Klingelknöpfe oder Handläufe von Treppengeländern. Insbesondere ist Kupfer ein interessanter Werkstoff für den Einsatz in Anwendungen mit besonderen Hygieneanforderungen, wie beispielsweise im medizinischen Bereich oder im Bereich der Lebensmittelverarbeitung. Andererseits können Kupfer, Kupferoberflächen und Kupferwerkstoffe, wenn sie ungeschützt sind, durch Gebrauch und speziell durch den Kontakt mit Finger- schweiß sehr schnell Anlaufspuren und Korrosionsprodukte zeigen. Dies führt zu einem unsauberen Erscheinungsbild.
Es ist unmittelbar nachvollziehbar, dass in den genannten Einsatzbereichen besonders hohe Anforderungen an das optische Erscheinungsbild der Kupfer- Oberflächen gestellt werden. Daher ist es wünschenswert, Schutzbeschichtungen zu verwenden, die den optischen Eindruck einer Kupferoberfläche für das bloße menschliche Auge nicht oder nur unwesentlich verändern. lm Stand der Technik ist auf unterschiedliche Weise versucht worden,
Beschichtungen mit Korrosionsschutz oder antimikrobiellen Eigenschaften zu entwickeln. Ein geeigneter Schutz gegen Fingerabdrücke und Anlaufen durch Fingerschweiß kann durch eine Anti-Fingerprint-Beschichtung, wie beispielsweise in DE 10 2005 026 359 A1 beschrieben, erzielt werden. Dabei sind die auftretenden Interferenzen ausdrücklich erwünscht. Infolge dieser Beschichtungsvariante können Verschmutzungen der Oberfläche optisch verborgen werden.
In DE 10 353 756 A1 wird ein antimikrobielles und nicht zytotoxisches Schichtma- terial beschrieben, welches (a) eine Biozid-Schicht mit einem bioziden Wirkstoff und (b) eine die Biozid-Schicht bedeckende Transportkontrollschicht umfasst. Die Transportkontrollschicht weist eine Dicke und eine Porosität auf, die so eingestellt ist, dass der biozide Wirkstoff aus der Biozid-Schicht durch die Transportkontrollschicht hindurch in einer antimikrobiellen und nicht zytotoxischen Menge abge- geben wird. Die Transportkontrollschicht weist jedoch eine Durchlässigkeit für
Sauerstoff auf. Ein Korrosionsschutz kann folglich durch eine solche Schicht nicht gewährleistet werden.
In der Patentschrift US 6,929,705 wird eine erhöhte antimikrobielle Wirkung in metallischen Bändern unter Verwendung partikelhaltiger Harzbeschichtung beschrieben. Die antimikrobielle Wirkung kommt durch die Beimischung von Additiven zustande.
Ferner sind Plasmaprozesse bekannt, welche zur korrosionsfesten Beschichtung von Metallsubstraten dienen (DE 19 748 240 A1 , DE 10 131 156 A1 ,
DE 10 2009 002 780 A1 ). Diese Beschichtungen bringen meist den Vorteil einer einfachen Reinigung und eines beständigen Korrosionsschutzes. Die Schichten sind jedoch mikroporenfrei. Deshalb sind diese Schichten für Teilchen des Grundmaterials nicht durchlässig. Der Fachmann wird deshalb eine solche Schicht nicht verwenden, wenn die Oberfläche eines antimikrobiellen Materials unter Beibehal- tung der antimikrobiellen Eigenschaften beschichtet werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Beschichtungen für antimikrobiell wirkende Materialien sowie Gegenstände mit einer verbesserten Beschichtung anzugeben. Die Beschichtung soll die biozide Wirkung des
Materials nur wenig beeinträchtigen und gleichzeitig das Material vor Korrosion und/oder Verschmutzung schützen. Insbesondere sollte die Beschichtung weitgehend undurchlässig für Sauerstoff sein. Die Erfindung wird bezüglich der Verwendung einer Schicht durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich eines Gegenstands durch die Merkmale des Anspruchs 3 wiedergegeben. Die weiteren rückbezogenen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, eine Schicht, die eine mittlere Schichtdicke s aufweist und deren Hauptbestandteil amorphes SiO2 ist, als Beschichtung einer aus einem antimikrobiell wirkenden Material bestehenden Oberfläche zu verwenden. Die Schicht weist Risse auf, die eine Migration des antimikrobiell wirkenden Materials durch die Schicht hindurch ermöglichen.
Erfindungsgemäß sind die Risse so ausgebildet, dass der an einer beschichteten Probe messbare Pseudo-Transferstrom mindestens 0,1 % und höchstens 1 % des Pseudo-Transferstroms beträgt, der an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbar ist. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die antimikrobielle Wirkung eines Materials, welches an seiner Oberfläche beschichtet ist, auch an der vom Material abgewandten Oberfläche der Beschichtung eintritt, wenn Teilchen des Materials in ausreichender Menge an der freien Oberfläche der Beschichtung vorhanden sind. Hierzu muss die Schicht eine Durchlässigkeit oder Permeabilität für die Teilchen des Materials aufweisen. Die Teilchen des Materials können hierbei als Ionen, Atome oder in Verbindungen mit einem oder mehreren anderen Elementen vorliegen. Es hat sich gezeigt, dass eine Schicht, deren Hauptbestandteil amorphes S1O2 ist, diese Eigenschaft aufweisen kann. Aufgrund der Struktur einer solchen Schicht können Teilchen des beschichteten, antimikrobiell wirkenden Materials relativ schnell durch die Schicht hindurch an die freie Oberfläche der Beschichtung dringen. Erklärt werden kann dies durch in der Schicht vorhandene Risse. Derartige Schichten werden mittels eines thermischen CVD- Prozesses ohne Verwendung eines Plasmas aus der Gasphase auf dem antimikrobiell wirkenden Material abgeschieden. Der Beschichtungsprozess findet bei Substrattemperaturen von mindestens 200 °C, bevorzugt mindestens 300 °C statt. Bei der Abkühlung auf Umgebungstemperatur entstehen im Schichtmaterial aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Substrat und Schichtmaterial Druckspannungen, die Brüche, Risse und Verwerfungen im Schichtmaterial verursachen. Einzelne Bereiche des Schichtmaterials verschie- ben sich wie Schollen gegeneinander und teilweise übereinander. An der Oberfläche sichtbare Risse müssen sich nicht notwendigerweise durch die gesamte Schicht hindurch bis zum Substrat erstrecken. Die Durchlässigkeit der Schicht für Teilchen sowohl des Substrats als auch der Umgebung (beispielsweise Sauerstoff oder Flüssigkeiten) kann nicht in ausreichender Weise mit rein geometrisch erfassbaren Größen wie Rissbreite, Risslänge, Risstiefe oder der mit Rissen bedeckte Anteil der Oberfläche korreliert werden. Um die Durchlässigkeit und damit indirekt die Rissigkeit der Schicht zu charakterisieren, wird deshalb der sogenannte Pseudo-Transferstrom verwendet. Üblicherweise werden zur quantitativen Charakterisierung der Korrosion einer Oberfläche in einem bestimmten Medium Stromdichte-Potenzial-Kurven aufgezeichnet, aus denen der Korrosionsstrom ermittelt wird. Bevorzugt werden hierfür elektrolytische Medien, besonders bevorzugt Natriumsulfatlösung der Konzentration 0,1 mol/l verwendet. Da bei dieser Methode relativ hohe elektrische Span- nungen an die Probe angelegt werden, wird durch die Messung die Oberfläche der Probe signifikant verändert. Dies ist unerwünscht. Ferner wird die Korrosionsneigung der Probe aus Messwerten abgeleitet, die bei elektrischen Spannungen ermittelt wurden, die in Realität unter Einsatzbedingungen nicht auftreten. Eine besser geeignete Möglichkeit zur Charakterisierung der Korrosionseigenschaften einer Probe ist die Ermittlung eines sogenannten Pseudo-Transferstroms mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie. Bei dieser Methode wird unter Verwendung einer kleinen Spannung (typisch 5 mV) die Impedanz der Probe auf den Grenzfall .Anregung mit verschwindender Frequenz f (also f - 0 Hz) extrapoliert und aus dieser extrapolierten Impedanz und der aufgeprägten Spannung wird der Pseudo-Transferstrom berechnet. Aus praktischen Gründen kann auch der
Impedanzwert bei einer kleinen Frequenz, beispielsweise 0,1 Hz, als Maß für den Pseudo-Transferstrom herangezogen werden. Der mit dieser Methode ermittelbare Pseudo-Transferstrom beträgt bei der erfindungsgemäßen Schicht mindestens 0,1 % und höchstens 1 % des Pseudo-Transferstroms, der an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbar ist. Die erfindungsgemäße Schicht weist also einen von Null verschiedenen Pseudo-Transferstrom auf. Die Ursache hierfür sind die in der Schicht vorhandenen Risse, durch die elektrisch geladenen Teilchen, wie beispielsweise Metallionen, transportiert werden können. Die
Schicht ist also nicht vollständig isolierend. Ist der Pseudo-Transferstrom bei einer beschichteten Probe kleiner als 0,1 % des an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbaren Pseudo-Transferstroms, dann können durch die Risse nicht genügend Metallionen vom Substrat an die Oberfläche transportiert werden. Die antimikrobielle Eigenschaft des Substrats würde durch die Schicht unterdrückt werden. Andererseits beträgt bei der erfindungsgemäßen Schicht der ermittelbare Pseudo-Transferstrom höchstens 1 % des an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbaren Pseudo-Transferstroms. Dies charakterisiert die Korrosionsschutzwirkung der erfindungsgemäßen Beschich- tung. Ist der Pseudo-Transferstrom bei einer beschichteten Probe größer als 1 % des an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbaren
Pseudo-Transferstroms, dann sind die Risse in der Schicht so ausgebildet, dass die Schicht keine ausreichende Korrosionsschutzwirkung hat.
Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Schicht ist die Kombination der korrosionshemmenden Wirkung mit der antimikrobiellen Wirkung. Die Schicht ist einerseits ausreichend dicht, um als Korrosionsschutzschicht zu wirken, andererseits ist sie für Teilchen des beschichteten Materials ausreichend durchlässig, um die antimikrobielle Wirkung des Grundmaterials an die freie Oberfläche der Beschichtung zu transferieren. Bevorzugt kann das beschichtete Material aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit einem Kupferanteil von mindestens 60 % bestehen. Alternativ kann das beschichtete Material aus Silber oder einer Silberlegierung mit einem Silberanteil von mindestens 60 % bestehen. Bei einer bevorzugten Verwendung kann die Schicht auf ihrer vom antimikrobiell wirkenden Material abgewandten Oberfläche antimikrobielle Eigenschaften aufweisen, die dadurch charakterisiert sind, dass bei Inkubationsbedingungen analog zur Norm ISO22196:2007 nach einer Inkubationszeit von 24 h höchstens 50 % der eingesetzten Keime noch lebensfähig sind. Bevorzugt können bereits nach einer Inkubationszeit von 4 h, besonders bevorzugt bereits nach einer Inkubationszeit von 2 h höchstens 50 % der eingesetzten Keime noch lebensfähig sein. Als Keime können bevorzugt S. aureus und/oder E. coli Bakterien eingesetzt werden. Aufgrund der Durchlässigkeit der erfindungsgemäßen Schicht für
Teilchen des antimikrobiell wirkenden Materials sind an der vom beschichteten Material abgewandten, freien Oberfläche der Beschichtung immer Teilchen des Materials in ausreichender Menge vorhanden, so dass dort eine antimikrobielle, d.h. keimtötende Wirkung sichergestellt ist. Mit anderen Worten, aufgrund der speziellen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Beschichtung ist es möglich, die antimikrobielle Wirkung des Grundmaterials an die freie Oberfläche der Beschichtung zu transferieren. In bevorzugter Anwendung kann die Schicht zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und/oder zur Verbesserung schmutzverbergender Eigenschaften der Oberfläche verwendet werden. Bei dieser erfindungsgemäßen Verwendung hemmt bzw. verhindert die Beschichtung den Durchtritt von Sauerstoff oder ande- ren oxidierenden Stoffen an die Oberfläche des Grundmaterials. Bevorzugt ist die aus amorphem S1O2 bestehende Schicht für Sauerstoff undurchlässig. Dadurch wird die Korrosion des Materials stark gehemmt bis ganz verhindert. Das Material behält sein ursprüngliches Aussehen. Es zeigt keine Anlaufspuren und keine Farbveränderungen. Ferner kann die Schicht das Anhaften von Schmutzpartikeln oder Flüssigkeiten verhindern oder unerwünschte Wirkungen, insbesondere unerwünschte optische Wirkungen von anhaftenden Schmutzpartikeln oder Flüssigkeiten reduzieren. Hierzu zählen insbesondere Partikel, die beispielsweise im Staub oder umweltbedingt in der Atmosphäre vorhanden sein können, sowie Flüssigkeiten wie beispielsweise Schweiß oder andere Sekrete von Lebewesen. Die erfindungsgemäße Schicht verhindert den Durchtritt der Partikel beziehungsweise der Flüssigkeiten an die Oberfläche des beschichteten Materials und unterbindet damit wirksam Reaktionen der Partikel beziehungsweise der Flüssigkeiten mit dem Material oder die Einlagerung der Partikel in die Oberfläche. Es ist bekannt, dass insbesondere Schweiß auf bestimmten metallischen Oberflächen unansehnliche Spuren hinterlassen kann. Bestandteile des Schweißes reagieren dabei mit dem Metall und bilden Reaktionsprodukte, die eine lokale Verfärbung der Oberfläche zur Folge haben. Ein bekanntes Beispiel sind Fingerabdrücke auf Oberflächen bestimmter Kupferwerkstoffe. Die erfindungsgemäße Schicht verhindert wirksam derartige Effekte. Reaktionen an einer Metalloberfläche, die zu einer optischen Veränderung, insbesondere Verfärbung der Oberfläche führen, können ähnlich oder identisch zu Korrosionsreaktionen sein. Insofern lässt sich bei der erfindungsgemäßen Beschichtung die Wirkung, die sich in einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche äußert, nicht von der Wirkung, die sich in einer Verbesserung schmutzverbergender Eigenschaften der Oberfläche äußert, phänomenologisch trennen. Das gleichzeitige Auftreten beider Effekte ist möglich und fällt in den Umfang dieser Erfindung.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung schließt einen Gegenstand ein, der wenigstens in Teilbereichen eine aus einem antimikrobiell wirkenden Material bestehende Oberfläche aufweist, wobei im Bereich der aus dem antimikrobiell wirkenden Material bestehenden Oberfläche eine Beschichtung aufgebracht ist. Die
Beschichtung umfasst dabei zumindest eine Schicht der mittleren Dicke s. Der Hauptbestandteil der Schicht ist amorphes SiO2. Die Schicht weist eine Struktur mit Rissen auf, die eine Migration des antimikrobiell wirkenden Materials durch die Schicht hindurch ermöglichen. Erfindungsgemäß sind die Risse so ausgebildet, dass der an einer beschichteten Probe messbare Pseudo-Transferstrom mindestens 0,1 % und höchstens 1 % des Pseudo-Transferstroms beträgt, der an einer äquivalenten Probe im un beschichteten Zustand messbar ist. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die antimikrobielle Wirkung eines Materials, welches an seiner Oberfläche beschichtet ist, auch an der vom Material abgewandten Oberfläche der Beschichtung eintritt, wenn Teilchen des Materials in ausreichender Menge an der freien Oberfläche der Beschichtung vorhanden sind. Hierzu muss die Beschichtung eine Durchlässigkeit oder Perme- abilität für die Teilchen des Materials aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass eine Schicht, deren Hauptbestandteil amorphes S1O2 ist, diese Eigenschaft aufweisen kann. Aufgrund der Struktur einer solchen Schicht können Teilchen des beschichteten, antimikrobiell wirkenden Materials relativ schnell durch die Schicht hindurch an die freie Oberfläche der Beschichtung dringen. Erklärt werden kann dies durch die in der Schicht vorhandenen Risse. Wie vorstehend beschrieben, werden derartige Schichten mittels eines thermischen CVD-Prozesses ohne Verwendung eines Plasmas aus der Gasphase auf dem antimikrobiell wirkenden Material abgeschieden. Die Durchlässigkeit der so gebildeten Schicht für Teilchen sowohl des Substrats als auch der Umgebung (beispielsweise Sauerstoff oder Flüssig- keiten) kann nicht in ausreichender Weise mit rein geometrisch erfassbaren Größen wie Rissbreite, Risslänge, Risstiefe oder der mit Rissen bedeckte Anteil der Oberfläche korreliert werden. Um die Rissigkeit der Schicht zu charakterisieren, wird deshalb der sogenannte Pseudo-Transferstrom verwendet. Dieser beträgt bei der erfindungsgemäßen Beschichtung mindestens 0,1 % und höch- stens 1 % des Pseudo-Transferstroms, der an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand gemessen wird. Die erfindungsgemäße Beschichtung weist also einen von Null verschiedenen Pseudo-Transferstrom auf. Die Ursache hierfür sind die in der Schicht vorhandenen Risse, durch die elektrisch geladenen Teilchen, wie beispielsweise Metallionen, transportiert werden können. Die Schicht ist also nicht vollständig isolierend. Ist der Pseudo-Transferstrom bei einer beschichteten Probe kleiner als 0,1 % des an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbaren Pseudo-Transferstroms, dann können durch die Risse nicht genügend Metallionen vom Substrat an die Oberfläche transportiert werden. Die antimikrobielle Eigenschaft des Substrats würde durch die Beschichtung unter- drückt werden. Andererseits beträgt bei der erfindungsgemäßen Beschichtung der Pseudo-Transferstrom höchstens 1 % des an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbaren Pseudo-Transferstroms. Dies charakterisiert die Korrosionsschutzwirkung der erfindungsgemäßen Beschichtung. Ist der Pseudo- Transferstrom bei einer beschichteten Probe größer als 1 % des an einer äqui- valenten Probe im unbeschichteten Zustand messbaren Pseudo-Transferstroms, dann sind die Risse in der Schicht so ausgebildet, dass die Schicht keine ausreichende Korrosionsschutzwirkung hat.
Die Beschichtung kann als System von mehreren Schichten ausgebildet sein oder sie kann lediglich aus der Schicht aus amorphem SiO2 bestehen.
Durch die erfindungsgemäße Beschichtung wird die Korrosion des Materials stark gehemmt bis ganz verhindert und der Gegenstand behält sein ursprüngliches Aussehen bei. Er zeigt keine Anlaufspuren und keine Farbveränderungen. Ferner kann die Schicht das Anhaften von Schmutzpartikeln oder Flüssigkeiten auf der Oberfläche von Gegenständen verhindern oder unerwünschte Wirkungen, insbesondere unerwünschte optische Wirkungen von anhaftenden Schmutzpartikeln oder Flüssigkeiten reduzieren. Wie vorstehend erläutert, lässt sich bei der erfindungsgemäßen Beschichtung die Wirkung, die sich in einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche äußert, nicht von der Wirkung, die sich in einer Verbesserung schmutzverbergender Eigenschaften der Oberfläche äußert, phänomenologisch trennen.
Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Beschichtung ist die Kombination der korrosionshemmenden Wirkung mit der antimikrobiellen Wirkung. Die Beschichtung ist einerseits ausreichend dicht, um als Korrosionsschutzschicht zu wirken, andererseits ist sie für Teilchen des beschichteten Materials ausreichend durchlässig, um die antimikrobielle Wirkung des Grundmaterials an die freie Oberfläche der Beschichtung zu transferieren. Diese Kombination von Wirkungen macht die Beschichtung insbesondere attraktiv für Gegenstände, die häufig, beispielsweise mit Händen oder Fingern, berührt werden. Hierzu zählen Türklinken, Klingelknöpfe, Handläufe von Treppengeländern, Tastaturen oder Gehäuse von Mobiltelefonen. Besonders bevorzugte Einsatzmöglichkeiten finden sich in Anwendungen mit besonderen Hygieneanforderungen, wie beispielsweise im medizinischen Bereich, beispielsweise Handgriffe, Schalen, Stethoskope oder Bauteile von Klinikbetten, oder im Bereich der Lebensmittelverarbeitung. Gegenstände mit der erfindungsgemäßen Beschichtung sind sowohl wegen ihrer antimikrobiellen Wirkung in hygienischer Hinsicht vorteilhaft als auch wegen ihrer Korrosionsschutzwirkung optisch sehr ansprechend. Durch die erfindungsgemäße Beschichtung sind die beschichteten Gegenstände ferner resistent gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel, die in den oben genannten Bereichen verwendet werden.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann die auf dem Gegenstand aufgebrachte Beschichtung eine Schicht aus amorphem SiO2 umfassen, die als Oberflächenschicht aufgebracht ist. Die amorphe SiO2-Schicht ist bei dieser Ausgestaltung die Schicht, die die äußere Oberfläche des beschichteten Gegenstands darstellt. Die antimikrobielle Wirkung des beschichteten Materials wird hierbei nicht durch weitere, darüber liegende Schichten eingeschränkt. Idealerweise reduzieren eventuell vorhandene Zwischenschichten zwischen dem antimikrobiell wirkenden Material und der Schicht aus amorphem SiO2 die Durchlässigkeit der Teilchen des Materials nicht oder nur in unbedeutender Weise.
In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann die auf dem Gegenstand aufgebrachte Beschichtung eine Schicht aus amorphem S1O2 aufweisen, deren Dicke auf 90% der beschichteten Fläche um nicht mehr als +/- 10% von der mittleren Dicke s der Schicht abweicht. Die Schicht zeichnet sich also durch eine besondere Gleichmäßigkeit der Schichtdicke aus. Die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke ist wichtig, um bei der erfindungsgemäßen Schicht gleichzeitig die korrosionshemmende Wirkung und die antimikrobielle Wirkung sicher zu stellen. Bei ungleichmäßiger Schichtdicke kann an den Stellen geringer Schichtdicke die Korrosionsschutzwirkung zu gering sein und/oder an den Stellen großer Schichtdicke die antimikrobielle Wirkung zu gering sein. Schichten mit gleichmäßiger Dicke können durch geeignete CVD-Verfahren abgeschieden werden. Dies ist insbesondere auch bei Gegenständen mit komplexer Gestalt wie beispielsweise mit Vorsprüngen, Stufen, Vertiefungen oder hinterschnittenen Bereichen möglich. Beschichtungsverfahren wie Plasmapolymerisation oder Sputtern sind bezüglich dieses Aspekts nicht geeignet.
Vorteilhafterweise kann die auf dem Gegenstand aufgebrachte Schicht aus amor- phem S1O2 eine mittlere Dicke s von mindestens 10 nm und höchstens 500 nm, bevorzugt höchstens 300 nm aufweisen. Bei Schichtdicken kleiner 10 nm kann die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit nicht mehr sichergestellt werden. Bei Schichtdicken größer 500 nm kann die antimikrobielle Wirkung nicht mehr sichergestellt werden, da die Wege für die Permeation und/oder Diffusion der Teilchen des antimikrobiell wirkenden Materials zu lang werden. Aus diesem Grund werden Schichtdicken von höchstens 300 nm besonders bevorzugt.
Besonders vorteilhafterweise kann die auf dem Gegenstand aufgebrachte Schicht aus amorphem SiO2 eine mittlere Dicke s von mindestens 50 nm und höchstens 100 nm aufweisen. Bei Schichtdicken von mindestens 50 nm kann die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit in praktisch allen Fällen gewährleistet werden. Bei Schichtdicken von höchstens 100 nm treten keine unerwünschten Eigenfarben der Schicht auf. Die Schicht verhält sich also farbneutral. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann die auf dem Gegenstand aufgebrachte Schicht zu mindestens 90 Gew.-% aus amorphem SiO2 bestehen. Die Schicht kann Verunreinigungen enthalten, die aufgrund des Beschichtungspro- zesses unvermeidbar sind. Hierzu zählen organische Reste aus den Precursoren sowie Wasserstoffatome und OH-Gruppen. Insbesondere ist die Schicht abge- sehen von organischen Resten aus den Precursoren frei von Kohlenstoff.
Kohlenstoff, der in eine amorphe Si02-Struktur eingebaut ist, macht diese chemisch instabil und insbesondere anfällig für Oxidation. Ferner reduziert Kohlenstoff die Adhäsion an das Grundmaterial und macht die Beschichtung anfällig für Unterwanderung.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann die auf dem Gegenstand aufgebrachte Schicht ferner weitere keramische Oxide enthalten. Keramische Oxide, wie beispielsweise AI2O3, ZrO2 und TiO2, können zur Verbesserung der Schichteigenschaften beitragen und ermöglichen eine Funktionalisierung der Schicht. Insbesondere können durch AI2O3 und ZrO2 die chemische und mechanische Beständigkeit verbessert werden. Die Zugabe von TiO2 erlaubt eine Desinfektion der beschichteten Gegenstände durch UV-Licht.
Die Erfindung wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Bandproben aus Kupfer mit Kupferanteil größer 99,9 % wurden mittels eines thermischen CVD-Verfahrens mit einer amorphen Schicht aus S1O2 beschichtet. Dabei war die Beschichtungsdauer der Probe 2 viermal so lang wie die Beschich- tungsdauer der Probe 1. Die beschichteten Proben wurden zusammen mit einer unbeschichteten Probe gemäß IS022196:2007 auf ihre antimikrobielle Wirkung getestet. Als Testkeime wurden Staphylococcus aureus DSM 346/ATCC 6538P verwendet. Bei der unbeschichteten Probe war schon nach 30 Minuten eine Reduktion der Keimzahl auf 1/100.000 des Ausgangswerts zu beobachten. Bei der beschichteten Probe 1 war nach 30 Minuten eine Reduktion der Keimzahl um 50 %, nach zwei Stunden eine Reduktion der Keimzahl auf 1/100.000 des Ausgangswerts zu beobachten. Bei der beschichteten Probe 2 war nach 30 Minuten eine Reduktion der Keimzahl um 30 %, nach zwei Stunden eine Reduktion der Keimzahl auf 1/100.000 des Ausgangswerts zu beobachten. Die antimikrobiellen Eigenschaften von Kupfer sind also durch die aufgebrachte Schicht nicht verloren gegangen, sie sind auch an der äußeren Oberfläche der Beschichtung feststellbar. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäße Schicht transferiert diese
Eigenschaft des Grundmaterials an die vom Grundmaterial abgewandte Seite der Schicht. An Probe 1 wurde aus elektrochemischen Impedanzmessungen ein Pseudo- Transferstrom bestimmt, der sich aus der angelegten Spannung und aus der bei einer Frequenz von 0,1 Hz gemessenen Impedanz ergibt. Als Elektrolyt wurde Natriumsulfatlösung der Konzentration 0,1 mol/l verwendet. Als Vergleichsproben wurden eine unbeschichtete, mit Bimsmehl gereinigte Probe aus Kupfer und eine mit einer Isolationsschicht aus Klarlack überzogene Probe aus Kupfer verwendet. Der an Probe 1 ermittelte Pseudo-Transferstrom betrug ungefähr 0,3 % des an der unbeschichteten Probe ermittelten Pseudo-Transferstroms. Dies charakterisiert die Isolationswirkung und damit die Korrosionsschutzwirkung der erfindungsgemäßen Beschichtung. Andererseits war der an Probe 1 gemessene Pseudo- Transferstrom mindestens 2000 mal höher als der Pseudo-Transferstrom, der an der mit Klarlack beschichteten Probe noch ermittelt werden konnte. Dies charakterisiert die Durchlässigkeit der erfindungsgemäßen Beschichtung für geladene Teilchen, insbesondere für Kupferionen. Die Durchlässigkeit der Schicht für Kupferionen bewirkt, dass die antimikrobiellen Eigenschaften des Substrats auch auf der äußeren Oberfläche der Beschichtung zu Tage treten.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung einer Schicht, deren Hauptbestandteil amorphes Si02 ist, als Beschichtung einer aus einem antimikrobiell wirkenden Material
bestehenden Oberfläche, wobei die Schicht eine mittlere Schichtdicke s aufweist und wobei die Schicht Risse aufweist, die eine Migration des antimikrobiell wirkenden Materials durch die Schicht hindurch ermöglichen, dadurch gekennzeichnet,
dass der an einer beschichteten Probe messbare Pseudo-Transferstrom mindestens 0,1 % und höchstens 1 % des Pseudo-Transferstroms beträgt, der an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbar ist.
2. Verwendung einer Schicht gemäß Anspruch 1 zur Verbesserung der
Korrosionsbeständigkeit und/oder zur Verbesserung schmutzverbergender Eigenschaften der Oberfläche.
3. Gegenstand mit wenigstens in Teilbereichen einer aus einem antimikrobiell wirkenden Material bestehenden Oberfläche, wobei im Bereich der aus dem antimikrobiell wirkenden Material bestehenden Oberfläche eine
Beschichtung aufgebracht ist, die zumindest eine Schicht der mittleren Dicke s umfasst, deren Hauptbestandteil amorphes SiO2 ist und die eine Struktur mit Rissen aufweist, die eine Migration des antimikrobiell wirkenden Materials durch die Schicht hindurch ermöglichen, dadurch gekennzeichnet,
dass der an einer beschichteten Probe messbare Pseudo-Transferstrom mindestens 0,1 % und höchstens 1 % des Pseudo-Transferstroms beträgt, der an einer äquivalenten Probe im unbeschichteten Zustand messbar ist.
4. Gegenstand gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus amorphem Si02 als Oberflächenschicht aufgebracht ist.
5. Gegenstand gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dicke der Schicht aus amorphem SiO2 auf 90% der beschichteten Fläche um nicht mehr als +/- 10% von der mittleren Dicke s der Schicht abweicht.
6. Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Schicht aus amorphem SiO2 eine mittlere Dicke s von mindestens 10 nm und höchstens 500 nm aufweist.
7. Gegenstand gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schicht aus amorphem SiO2 eine mittlere Dicke s von mindestens 50 nm und höchstens 100 nm aufweist.
8. Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Schicht zu mindestens 90 Gew.-% aus amorphem SiO2 besteht.
9. Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Schicht aus amorphem SiO2 ferner weitere keramische Oxide enthält.
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