Die Erfindung betrifft einen antibakteriell beschichteten Beschlag und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Ein„Beschlag" im Sinne dieser Anmeldung ist dabei ein Gegenstand, der zur manuellen Bedienung von anderen Gegenständen vorgesehen ist, beispielsweise ein Türgriff bzw. eine Türklinke, ein Fenstergriff, ein Möbelbeschlag, eine Sanitärarmatur, ein Lichtschalter, etc.

Wenn solche Beschläge in öffentlichen Einrichtungen verwendet werden, werden sie von vielen Personen angefasst. Dabei besteht das Risiko, dass Bakterien von der Hand eines Benutzers auf den Beschlag und von dort zum nächsten Benutzer übertragen werden. Daher gibt es verschiedene Versuche, insbesondere Türklinken, aber auch andere Beschläge, mit einer antibakteriell wirksamen Beschichtung zu versehen. Ein Beispiel findet sich in der WO 2010 036189, in der ein Verfahren zum elektrolytischen Beschichten eines Türgriffs oder ähnlicher Gegenstände beschrieben ist. Der Türgriff wird dabei elektrolytisch beschichtet, um eine silberhaltige Beschichtung aufzubringen.

Ein ähnlicher Ansatz wird in der DE 103 05 142 A1 verfolgt. Auch hier werden Silberpartikel bei einer Türklinke verwendet, um eine keimabtötende Wirkung zu erzeugen. Anders als bei der WO 2010/036189 A1 wird hier keine Beschichtung auf die Türklinke aufgebracht, sondern eine Kunststoffhülse auf den Türgriff aufgezogen, die an ihrer Oberfläche Silberpartikel enthält.

Eine vergleichbare Konstruktion ist aus der WO 2009/112173 bekannt, wobei hier anstelle einer Hülse ein Überzug aus Gestrick oder Gewebe verwendet wird, der auf den Türgriff aufgezogen werden kann. In das Gewebe sind Silberfäden eingewoben. Als alternative Materialien mit antibakterieller Wirkung werden auch Kupfer, Gold und Titan erwähnt. Die Verwendung von separaten Hülsen oder Überzügen, die mit antibakteriell wirksamen Materialien versehen sind, ist sowohl im Hinblick auf die Optik als auch die Handhabung nicht zufriedenstellend.

Die hohe antibakterielle Wirksamkeit von Silber ist allgemein bekannt. Aus der Literatur ist aber auch bekannt, dass Silberionen auch eine zytotoxische Wirkung besitzen. Diese Wirkung setzt schon bei Konzentrationen von größer als 380 g/l ein (siehe bespielsweise Heidenau, F., Mittelmeier W., Detsch R., Haenle M., Stenzel F., Zeigler G., Gollwitzer H., 2005: "A novel antibacterial titania coating: Metall ion toxicity and in vitro surface colonization", J. Materials Science, Materials in Medicine 16, 1-6".

Die bereits bei derart geringen Konzentrationen beobachtete Zelltoxizität von Silberionen korrespondiert damit, dass Silber im Stoffwechsel der Zelle keine Rolle spielt, es gehört nicht zu den so genannten essentiellen Spurenelementen im menschlichen Organismus. Die Einnahme von niedrigen Dosen Silber wie auch ein über längere Zeit stattfindendes Release aus Silberoberflächen kann zu dauerhaften Zellschädigungen führen. Die WHO empfiehlt, pro Tag nicht mehr als 180 [ig Silber zu konsumieren (siehe beispielsweise Gibbins, B., Warner, L, 2005: "The Role of Antimicrobial Silver Nanotechnology", MDDI, http://www.devicelink.com/mddi/archive/05/08/005.html, 05.02.08) Es ist auch bekannt, dass Kupfer eine antibakterielle Wirkung hat, die allerdings geringer als die von Silber ist. Dementsprechend beschreibt die US 5,958,440 antibakterielle Beschichtungen mit u.a. Kupfer. Diese Beschich- tungen werden mit PVD-Verfahren (physical vapour deposition; physikalische Gasphasenabscheidung) aufgebracht. Allerdings ergeben sich dort nur Schichten mit einer begrenzten Härte, die für einige Anwendungen nicht geeignet sind.

Um die antibakterielle Wirkung von Kuper zu nutzen, sind aus dem Stand der Technik auch Türklinken bekannt, die massiv aus einer Kupferlegierung bestehen. Solche Türklinken sind allerdings hinsichtlich der Herstellungskosten und des nötigen Pflegeaufwands nicht wettbewerbsfähig. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Beschlag zu schaffen, der kostengünstig hergestellt werden kann, gute antibakterielle Eigenschaften aufweist und sich hinsichtlich Optik und Handhabbarkeit nicht von herkömmlichen Beschlägen ohne antibakterielle Wirkung unterscheidet. Die Aufgabe der Erfindung besteht ferner darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Beschlags zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Beschlag mit einem Träger und einer antibakteriellen Beschichtung vorgesehen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Beschichtung eine PVD-Beschichtung ist, die Kupfer enthält. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die antibakterielle Wirkung bereits mit einer sehr dünnen Schicht (und dementsprechend wenig Einsatz von Kupfer) erzielt werden kann. Gleichzeitig ermöglicht eine PVD-Beschichtung eine sehr große Härte und Beständigkeit der Beschichtung, so dass eine lange Lebensdauer gewährleistet ist.

Als weitere Bestandteile der Beschichtung können die Metalle Nickel, Zink, Zinn und Aluminium einzeln oder in einer beliebigen Kombination enthalten sein. Der Kupferanteil in der Beschichtung liegt dabei immer über 50%, um eine ausreichenden antibakterielle Wirkung zu gewährleisten.

Die Beschichtung kann insbesondere aus Kupfer und Nickel bestehen. Die Verwendung von Nickel bietet den Vorteil, dass sich eine silberfarbene Beschichtung erzielen lässt, die sich optisch nicht von bekannten Beschlägen unterscheidet, die aus gebürstetem Aluminium oder gebürstetem Edelstahl bestehen. Dies ist für die Akzeptanz von großem Vorteil.

Vorzugsweise enthält die Beschichtung überwiegend Kupfer, wobei der Rest aus Nickel und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht. Besonders bevorzugt wird ein Kupferanteil von mehr als 70 %. Dies gewährleistet, dass genügend Kupfer freigesetzt wird, um die gewünschte antibakterielle Wirkung zu haben. Besonders bevorzugt besteht die Beschichtung zu etwa 75 % aus Kupfer und zu etwa 25 % aus Nickel. Diese Legierung, die auch unter Bezeichnung Kupfernickel bekannt ist, wird beispielsweise für den silbern glänzenden Ring von 2-EURO-Münzen verwendet. Daher ist diese Legierung zu wettbewerbsfähigen Preisen verfügbar. In einer weiteren bevorzugten Variante besteht die Beschichtung aus einem Kupferanteil von mehr als 80% und den Metallen Aluminium, Zink und Zinn. Mit dieser Kombination können antibakterielle Beschichtungen mit einem goldenen Farbton und hoher Abriebfestigkeit erzeugt werden.

Besonders bevorzugt ist eine Beschichtung, die aus 89% Kupfer, 5% Aluminium, 5% Zink und 1% Zinn besteht. Diese Legierung ist auch als Nordisches Gold bekannt und wird z.B. für die 10-, 20- und 50-Cent-Münzen verwendet.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Beschichtung eine Dicke von 1 pm bis 7 pm aufweist, insbesondere im Bereich von 2 pm bis 4 pm. Es hat sich herausgestellt, dass eine so geringe Schichtdicke einerseits die nötige Menge an Kupfer bereitstellen kann, andererseits mit der nötigen Haftfestigkeit auf dem Träger angebracht werden kann.

Als Träger kann grundsätzlich jedes Material verwendet werden, auf das eine PVD-Beschichtung aufgebracht werden kann. Besonders geeignet sind Stahloder Aluminium-Legierungen, da diese sowohl hinsichtlich Gewicht als auch Haptik (insbesondere aufgrund ihres Wärmeleitvermögens) den bekannten Beschlägen entsprechen.

Die oben genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Beschlags, wobei die Beschichtung im PVD-Verfahren aufgebracht wird. Hinsichtlich der sich ergebenden Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.

Bei der Beschichtung kann eine Quelle mit einem Mischtarget verwendet werden, das Kupfer enthält. Ein Mischtarget ermöglicht, gleichzeitig mit Kupfer einen zweiten Legierungsbestandteil aufzubringen, mit dem die Eigenschaften der Beschichtung in der gewünschten Weise beeinflusst werden können. Die Verwendung eines Mischtargets hat den Vorteil, dass sich die Anteile der einzelnen Metalle in der Beschichtung aus der Zusammensetzung des Targets ergeben und so für alle Beschichtungsvorgänge gleich sind.

Vorzugsweise wird für die Beschichtung ein Mischtarget verwendet, das aus Kupfernickel besteht. Dies ermöglicht, eine Beschichtung in Stahloptik aufzubringen, so dass sich der beschichtete Beschlag nicht von bekannten Beschlägen unterscheidet, die aus gebürstetem Edelstahl oder Aluminium bestehen.

Alternativ können auch mehrere Verdampfer-Quellen mit verschiedenen Targets eingesetzt werden. Der Aufwand für die Gewährleistung der Zusammensetzung der Schicht steigt aber. Diese Variante ist nur dann bevorzugt, wenn keine geeigneten Mischtargets vorhanden sind.

Die Verwendung mehrerer Verdampfer-Quellen mit den gleichen Mischtargets verkürzt die Zeit für die Beschichtung und ist daher bevorzugt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

- Figur 1 schematisch eine Türklinke in einer Draufsicht; und

- Figur 2 schematisch einen Schnitt entlang der Ebene II-II von Figur 1.

In Figur 1 ist als ein Beispiel für einen Beschlag eine Türklinke 10 gezeigt. Es könnte sich genauso gut auch um einen Fenstergriff, einen Möbelbeschlag, einen Teil einer Sanitärarmatur, einen Lichtschalter, einen Betätigungshebel eines Seifenspenders oder Desinfektionsmittelspenders, etc. handeln, also allgemein um einen Gegenstand, der von einer Vielzahl von unterschiedlichen Personen bedient oder betätigt werden muss.

Die Türklinke 10 besteht aus einem Träger 12, auf den eine Beschichtung 14 aufgebracht ist. Der Träger 12 kann insbesondere aus einer Stahl- oder Aluminium-Legierung bestehen. Allgemein ist jedes Material geeignet, mit dem üblicherweise Beschläge hergestellt werden. Abweichend von der schematischen Darstellung in Figur 2 kann der Träger 12 auch hohl ausgeführt sein. Es ist ebenso möglich, dass es sich bei dem Träger 12 um ein Verbundbauteil handelt. Wichtig ist nur, dass die Außenfläche des Trägers 12 so ausgeführt ist, dass sie mit einem PVD-Verfahren beschichtet werden kann.

Die Beschichtung 14 ist eine PVD-Beschichtung, die beim bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einer Legierung besteht, die (abgesehen von unvermeidbaren Verunreinigungen) zu 75 % aus Kupfer und zu 25 % aus Nickel besteht. Dieses Material kann beim PVD-Beschichtungsverfahren als Mischtarget bereitgestellt werden und führt zu einer silberfarbenen Beschichtung, deren Farbton dem silberfarbenen Ring von 2-EURO-Münzen entspricht. Die Dicke der Beschichtung beträgt zwischen 1 μηι und 7 pm, vorzugsweise zwischen 2 μηι und 4 [im.

Bei Versuchen konnte nachgewiesen werden, dass bereits mit einer so dünnen Beschichtung eine gute antibakterielle Wirkung erzielt werden konnte:

Für den Nachweis der antibakteriellen Wirkung der erfindungsgemäßen Schicht wurden drei Türdrücker verwendet. Dabei handelt es sich um einen Türdrücker aus reinem Kupfer und zwei aus Edelstahl. Von den Türdrückern aus Edelstahl wurde einer mit einer erfindungsgemäßen Schicht aus 75% Kupfer und 25% Nickel versehen. Die Beschichtung erfolgte in einer PVD-Anlage mit Hilfe einer Bogen-Verdampferquelle.

Alle drei Türdrücker wurden sterilisiert, indem sie bei 135°C 1 Stunde ausgeheizt werden.

Alle folgenden Arbeiten wurden unter sterilen Bedingungen durchgeführt. Nun wurde eine Keimsuspension mit dem Keim Staphylococcus aureus hergestellt. Anschließend wurden alle 3 Türdrücker auf der nach oben gewandten Seite mit je 1 ml Keimlösung beträufelt und danach bei Zimmertemperatur getrocknet. Dadurch ergab sich für jede Türklinke eine Beladung von ungefähr 10E+08 KBE (Kolonie Bildende Einheiten). Die Türklinken verblieben nun für 7 Stunden bei Raumtemperatur in einem sterilen Becherglas. Anschließend wurden sie mit eine sterilen Waschlösung in einem Ultraschallbad abgewaschen. Die Waschlösung wurde auf annit- Kochsalz-Agar ausplattiert, 24 Stunden bei 37°C bebrütet und anschließend ausgezählt. Es wurden folgende Werte ermittelt:

• Kupfer: 1 KBE

Edelstahl mit Cu/Ni-Beschichtung:

• Edelstahl: 6840 KBE

Es konnte nachgewiesen werden, dass die erfindungsgemäße Beschichtung eine deutliche antibakterielle Wirkung aufweist. Durch geeignete Auswahl der Verfahrensparameter beim PVD-Beschichten wird die Beschichtung 14 so ausgeführt, dass sie eine matte Oberfläche, die in ihrer Oberflächenstruktur und ihrer Optik gebürstetem Stahl bzw. gebürstetem Aluminium entspricht. Der Beschlag unterscheidet sich somit optisch in keiner Weise von herkömmlichen Beschlägen.