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 SiO ₂ 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 S1O ₂ 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 SiO ₂ . 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 S1O ₂ 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 SiO ₂ 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 SiO ₂ umfassen, die als Oberflächenschicht aufgebracht ist. Die amorphe SiO ₂ -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 SiO ₂ 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 SiO ₂ 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 SiO ₂ 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 Si0 ₂ -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 AI ₂ O ₃ , ZrO ₂ und TiO ₂ , können zur Verbesserung der Schichteigenschaften beitragen und ermöglichen eine Funktionalisierung der Schicht. Insbesondere können durch AI ₂ O ₃ und ZrO ₂ die chemische und mechanische Beständigkeit verbessert werden. Die Zugabe von TiO ₂ 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.