DE4445881C2

DE4445881C2 - Mittel zur Verhinderung von mikrobiellem Wachstum an Oberflächen

Info

Publication number: DE4445881C2
Application number: DE4445881A
Authority: DE
Inventors: Toni Gradl
Original assignee: GRADL GRAMS MARIANNE
Current assignee: GRADL-GRAMS, MARIANNE, 94371 RATTENBERG, DE
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2014-12-23
Also published as: DE4445881A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mittel gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.

Die Verhinderung von mikrobiellem Aufwuchs an Oberflächen ist von größter technischer und wirtschaftlicher Bedeutung. So überziehen sich beispielsweise Schiffswände sowie andere Oberflächen, auch solche aus Beton und Metall, beispielsweise bei Wasserbauten oder auch Trink- und Brauchwassertanks, sowie auch andere Körper, wie Seile, Netze oder aus Kork und Gummi bestehende Körper sehr schnell mit einer Schleimschicht aus Mikroorganismen, die als Grundlage für den Aufwuchs weiterer Organismen dient. Dies führt zu einer Materialzerstörung sowie zur Korrosion usw. Speziell bei Schiffen führt dies zu einer Erhöhung des Reibungswiderstandes im Wasser und damit zu einer Erhöhung des Treibstoffverbrauches. Auch viele andere Gegenstände, wie Textilien oder Saatgut müssen vor einem mikrobiellem Befall geschützt werden.

Es ist daher grundsätzlich bekannt, zum Schutz vor mikrobiellem Aufwuchs Anstriche, Farben oder Lacke, Appreturen (insbesondere bei Textilien), Beizen (insbesondere bei Saatgut) usw. zu verwenden, denen ein Wirkstoff beigemischt ist, der wachstumshemmend oder tötend auf Mikroorganismen wirkt. Hierbei handelt es sich bisher um Giftstoffe, deren Abgabe an die Umwelt belastend ist, aber nicht zu verhindern ist. Aus diesem Grunde ist der Einsatz dieser Wirkstoffe vielfach beschränkt und in sehr vielen Bereichen auch verboten.

Bekannt ist eine Verbindung (EP 0 427 858 A1), die antibakterielle sowie elektrisch leitende Eigenschaften besitzt. Hierfür werden kleine anorganische Partikel mit einem antibakteriell, d. h. toxisch wirkenden Metall oder mit einer antibakteriellen oder toxisch wirkenden Metallverbindung beschichtet. Diese Metalle sind beispielsweise aus einer Gruppe ausgewählt, die Silber, Silberoxid, Silberchlorid, Kupfer, Kupferoxid, Zink, Blei, Wismuth, Cadmium, Chrom oder Quecksilber umfaßt. Die feinen anorganischen Partikel sind beispielsweise Montmorillonit oder Kaolin. Der bekannte Stand der Technik beruht auf der Überlegung, einen Wirkstoff zur Verhinderung eines mikrobiellen Wachstums dadurch zu realisieren, daß ein toxischer Stoff, nämlich das toxisches Metall auf ein Trägermaterial, nämlich auf die feinen, anorganischen Partikel aufgebracht wird. Dies bedeutet aber, daß bei Verwendung des Wirkstoffes toxische Stoffe an die Umwelt, z. B. in ein Gewässer abgegeben werden und damit eine Belastung der Umwelt bilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel aufzuzeigen, mit welchem eine Verhinderung von mikrobiellem Aufwuchs an Oberflächen von zu schützenden Körpern ohne den Einsatz von Giftstoffen möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Mittel entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

Das das Wachstum hemmende bzw. verhindernde Mittel kann auf verschiedenste Weise an der zu schützenden Oberfläche bereitgestellt werden, und zwar beispielsweise dadurch, daß dieses Mittel Bestandteil einer Substanz ist, die auf die zu schützende Oberfläche aufgebracht wird, beispielsweise Bestandteil einer Farbe, eines Lackes, einer Anstrichmasse, einer Appretur (auch Textilappretur) sowie einer Beize (auch zum Beizen von Saatgut) ist. Weiterhin kann das Mittel an der zu schützenden Oberfläche auch dadurch bereitgestellt werden, daß es der Masse beigemischt ist, aus der der zu schützende Körper hergestellt wird.

Lacke, Anstriche usw. denen das erfindungsgemäße Mittel beigemischt ist, eignen sich insbesondere für Außenanstriche oder Beschichtungen von Schiffs- und Bootsrümpfen, als Unterwasseranstriche von Bauten sowie zur Beschichtung von Lagerbehältern. Weiterhin kann das Mittel insbesondere auch in auf Holz aufgebrachten Holzschutzmitteln sowie auf Saatgut aufgebrachte Beizen verwendet werden.

Als Gesteinsmehl eignet sich bei der Erfindung vorzugsweise wenigstens ein Stoff der Gruppe
Montmorillonit
Illit
Kaolin
Basaltmehl
Diabasmehl
Phonolithmehl
Granit-Gneismehl
Granit-Pegmatitmehl.

Als Katalysator wenigstens ein Stoff der Gruppe
Braunstein (Manganoxid)
feinverteiltes, elementares Palladium
feinverteiltes, elementares Ruthenium.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird dem mit dem Katalysator behandelten Gesteinsmehl zusätzlich eine Harzemulsion beigemischt, wobei bevorzugt wenigstens ein Harz der Gruppe
Kopalharz
Dammarharz
Schellackharz
Kolophoniumharz
Sandarakharz
Phenol-Formaldehydharz
Harnstoff-Formaldehydharz
Melanin-Formaldehydharz
Alkydharz
Polyesterharz
Epoxiharz
verwendet wird.

Mit der Erfindung ist eine wirksame Verhinderung von mikrobiellem Anwuchs an Oberflächen ohne den Einsatz von Giftstoffen erreicht.

In einer Masse zur Oberflächenbeschichtung oder -Veredelung beträgt der Anteil an dem Mittel beispielsweise etwa 5 bis 25 Gewichtsprozent bezogen auf 100 Gewichtsprozent der Gesamtmasse.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung und deren Wirksamkeit noch näher erläutert.

Beispiel I

Bei diesem Beispiel wurde Braunstein (Manganoxid) aus Kaliumpermanganat durch Reduktion auf Montmorillonit niedergeschlagen. Das erhaltene Pulver wurde getrocknet. Mit einem Anteil von 5 Gewichtsprozent wurde dieses Pulver (Wirkstoff) einem Nähragar (1,5% Agar, Merck nutrient broth) zugesetzt und in eine erste Gruppe von Petrischalen gegossen. In eine zweite Gruppe von Petrischalen wurde als Kontrollprobe der Agar ohne den Wirkstoff eingebracht. In beiden Fällen wurde der Agar jeweils entkeimt bzw. autoklaviert.

Nach dem Erstarren wurden sämtliche Schalen mit der Impföse (Ausstrichverfahren) mit einer Kultur von Bacillus subtilis beimpft. Es wurde bei 20°C bebrütet. Das Anwachsen wurde im Vergleich der Platten mit und ohne den Wirkstoff nach 24 Stunden, 48 Stunden und 72 Stunden beurteilt. Außer eines anfänglichen Aufwachsens konnte sich die Kultur von Bacillus subtilis in den Schalen mit dem Wirkstoff nicht entwickeln, während die Kultur in den Kontrollschalen sich voll vermehrte.

Zurückzuführen war dieses Ergebnis offenbar darauf, daß die Mikroorganismen den Kontakt mit dem im oder auf dem Gesteinsmehl verteilten Katalysator meiden.

Beispiel II

Bei diesem Beispiel wurde ein kalthärtender Zweikomponenten-Epoxidlack mit zehn Gewichtsprozent eines auf Montmorillonit niedergeschlagenen Braunsteines (vermischt mit einer Naturharzemulsion) gemischt und auf die Glasstreifen ausgestrichen. Nach dem Erhärten wurden die Glasstreifen in einer Becherglas mit Nährbouillon gestellt. Diese Nährlösung oder Nährbouillon war vier Tage zuvor mit einer Erdesuspension infiziert worden. Für Vergleichs- oder Kontrollproben wurden Glasstreifen verwendet, die ebenfalls mit Epoxidlack, allerdings ohne den Wirkstoff beschichtet wurden. Die Gläser wurden bei 25°C inkubiert. Nach 24, 48 und 96 Stunden wurden die beschichteten Glasstreifen vergleichend beurteilt. Während sich die Kontrollproben nach 48 und 96 Stunden mit einer Schleimschicht überzogen hatten, wurde dieser Anwuchs auf den mit Epoxidlack und Wirkstoff beschichteten Glasstreifen nicht beobachtet.

Gleiche Ergebnisse lassen sich bei den Beispielen I und II auch bei Verwendung von fein verteiltem, elementarem Palladium oder Ruthenium als Katalysator erreichen.

Claims

1. Mittel zur Verhinderung von mikrobiellem Anwuchs an einer Oberfläche durch Aufbringen oder Bereitstellen einer den Anwuchs hemmenden oder verhindernden Substanz auf bzw. an der Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß als hemmende Substanz oder Wirkstoff ein Gesteinsmehl mit einem auf diesem abgeschiedenen oder gebundenen Katalysator verwendet wird, wobei als Katalysator wenigstens ein Stoff der Gruppe
Braunstein (Manganoxid)
feinverteiltes, elementares Palladium
feinverteiltes, elementares Ruthenium
verwendet wird.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gesteinsmehl wenigstens ein Stoff der Gruppe
Montmorillonit
Illit
Kaolin
Basaltmehl
Diabasmehl
Phonolithmehl
Granit-Gneismehl
Granit-Pegmatitmehl
verwendet wird.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gesteinsmehl und Katalysator zusätzlich eine Harzemulsion beigemischt ist.

4. Mittel nach Anspruch 3, daß dem Gesteinsmehl und Katalysator wenigstens ein Harz der Gruppe
Kopalharz
Dammarharz
Schellackharz
Kolophoniumharz
Sandarakharz
Phenol-Formaldehydharz
Harnstoff-Formaldehydharz
Melanin-Formaldehydharz
Alkydharz
Polyesterharz
Epoxiharz
beigemischt ist.

5. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1-4 als Bestandteil eines Lackes, eines Anstrichmaterials, einer Farbe, einer Appretur, insbesondere Textilappretur, oder einer Beize.

6. Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1-4 als Bestandteil einer Masse, vorzugsweise Bestandteil einer Kunststoff oder Gummimasse zum Herstellen von Produkten ist.