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Title:
SELF-DISINFECTING COMPOSITION CONTAINING FORMALDEHYDE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/182319
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a composition comprising a formaldehyde source, a substance for regulating the formaldehyde release and a substance for binding formaldehyde. The present invention further relates to a method for producing the composition according to the invention and to the use of the composition according to the invention.

Inventors:
MAIR STEFAN (DE)
ENNEBARTH THORSTEN (DE)
BUSCHHAUS MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/058605
Publication Date:
October 26, 2017
Filing Date:
April 11, 2017
Export Citation:
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Assignee:
MAIR UND PARTNER FACHINGENIEURE FÜR ANALYTIK OLFAKTOMETRIE MIKROBIOLOGIE UND PHYTOGENETIK (DE)
International Classes:
A01N35/02
Other References:
DATABASE WPI Week 201521, Derwent World Patents Index; AN 2015-16218K, XP002771248
DATABASE WPI Week 201539, Derwent World Patents Index; AN 2015-292087, XP002771249
Attorney, Agent or Firm:
BECKORD & NIEDLICH PATENTANWALTSKANZLEI (DE)
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Claims:
Zusammensetzung, insbesondere Oberflächenbeschichtung, umfassend

(i) eine Substanz zur Freisetzung von Formaldehyd,

(ii) eine Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung, und

(iii) eine Substanz zur Bindung von Formaldehyd.

Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Formaldehydquelle einen Alkohol, bevorzugt trans-2-Hexen-1 -ol, Ethanol und/oder Maltol, und/oder ein Di- und/oder Triol, insbesondere Glycol, und/oder eine Carbonsäure, bevorzugt eine gesättigte und/oder eine ungesättigte Dicarbonsäure, insbesondere α-Linolensäure, Eicosapentaensäure, Docosahexaensäure, Maleinsäure, Zimtsäure, Acrylsäure, Isocrotonsäure, Crotonsäure und/oder Fumarsäure, und/oder ein Carbonyl, bevorzugt ein gesättigtes und/oder ein ungesättigtes Dialdehyd, insbesondere Glyoxal und/oder Zimtaldehyd, und/oder einen cyclischen Diether, insbesondere 1 ,4-Dioxan, und/oder ein cyclisches oder lineares Mono- oder Triterpen, insbesondere Citronellal, Myrcen, Limonen oder Squalen, und/oder ein Carotinoid, insbesondere Lycopin und/oder ß-Carotin, umfasst.

Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung aktivierbar ist.

Zusammensetzung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung einen Katalysator umfasst, der die Abspaltung von Formaldehyd aus der Formaldehydquelle ermöglicht und/oder beschleunigt.

Zusammensetzung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung einen Katalysator umfasst, der durch die Einwirkung elektromagnetischer Wellen aktivierbar ist.

Zusammensetzung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung durch eine Temperaturänderung, insbesondere durch Temperaturerhöhung, aktivierbar ist.

7. Zusammensetzung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung einen Katalysator, enthaltend ein Titandioxid, ein Metallsalz und/oder ein Metalloxid, oder ein Edelmetall, insbesondere ein Edelmetallsalz und/oder ein Edelmetalloxid, umfasst.

8. Zusammensetzung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz zur Bindung des Formaldehyds das Formaldehyd reversibel in der Zusammensetzung bindet.

9. Zusammensetzung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz zur Bindung des Formaldehyds aus der Gruppe von Zeolith, Silikagel, Perlit und/oder Aktivkohle ausgewählt ist.

10. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte

Bereitstellung einer Substanz, umfassend eine Formaldehydquelle zur Freisetzung von Formaldehyd,

Bereitstellung einer Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung aus der Formaldehydquelle, und

Bereitstellung einer Substanz zur Bindung von Formaldehyd.

1 1 . Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 10, umfassend die Schritte

Mischen der Substanz umfassend eine Formaldehydquelle mit der Substanz zur Bindung des Formaldehyds, bevorzugt in Form einer Dispersion, besonders bevorzugt in Suspension,

Zugabe der Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung.

12. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung in eine Matrix integriert wird oder als desinfizierende Schicht in Form eines Einzelsystems auf eine Oberfläche aufgebracht wird. Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 12 in einem Holzlack, einem Putz, einer Metall- oder Kunststoffbeschichtung, einer Farbe, bevorzugt einer Wandfarbe, besonders bevorzugt einer Wandfarbe auf mineralischer oder polymerer Basis.

Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Zusammensetzung auf einem Gegenstand oder Gebrauchsgegenstand, bevorzugt auf Türen, besonders bevorzugt auf Türklinken und -griffen, Schaltern, Tresen, Toiletten, Haltegriffen und -Stangen, für Boden- und Wandbeschichtungen, besonders bevorzugt im Medizin-, Pflege- und Hygienebereich, wie beispielsweise in Krankenhäusern, Altenpflegeheimen, Kindergärten, in öffentlichen Bereichen, wie zum Beispiel in öffentlichen Gebäuden, öffentlichen Verkehrsmitteln und Autobahnraststätten, im Lebensmittel-, Sanitär- und Tierhaltungsbereich, bei der Desinfektion und Konservierung von Keramik, insbesondere von Toiletten und Waschbecken, von Möbeln oder Holzbauteilen, von Silikonmaterial, wie beispielsweise zur Vermeidung von Schimmelbefall von Silikonfugen, für Klima-, Kühl- und Lüftungsanlagen, bevorzugt für Rohrwandungen von Klima- und Lüftungsanlagen und für Luftfilter und Luftreinigungsmodulen, wie beispielsweise von Grob- und Feinstaubfiltern sowie von Hepa- und Ulpa-Filtern, zur Desinfektion der Oberfläche von Stäuben und Partikeln in der Luft, insbesondere zur Abtötung von Viren, lungengängigen Stäuben, Milbeneiern, Bakterien, diversen toxischen Stäuben, Aerosolen und Gasen, zur Desinfektion von lebenden und toten Pflanzen bzw. deren Pflanzenteile, zur Beseitigung von Gerüchen, bevorzugt in der Tierhaltung und in Industrieanlagen, wie beispielsweise von Industrieanlagen der Lebensmittelindustrie, zur Unterstützung der Reinigung und Hygiene, wie zur Beseitigung oder Vorbeugung von mikrobiellem Befall von Gegenständen in Lagerräumen, insbesondere von organischen Gegenständen, aufgebracht wird.

Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Zusammensetzung in Form einer Dispersion, insbesondere in Form einer Suspension, aufgebracht wird.

Description:
SELBSTDESINFIZIERENDE ZUSAMMENSETZUNG ENTHALTEND

FORMALDEHYD

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung umfassend eine Formaldehydquelle, eine Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung und eine Substanz zur Bindung des Formaldehyds. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.

Für viele Anwendungsbereiche, wie beispielsweise im Gesundheitswesen oder in der Forschung, besteht das Erfordernis, Flächen bzw. Gegenstände möglichst dauerhaft antiseptisch zu konservieren. Dies wird im Allgemeinen durch verschiedene Maßnahmen erreicht. Üblicherweise werden flüssige Desinfektionsmittel eingesetzt, um Gegenstände und Flächen zu desinfizieren. Aber auch physikalische Verfahren, wie z. B. Bestrahlen mit UV-Licht oder einfaches Erhitzen, kommen zum Einsatz.

All diese Verfahren haben den Nachteil, dass sie regelmäßig in relativ kurzen Zeitabständen wiederholt werden müssen, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Auch können bei manchen Oberflächen aufgrund von chemischen oder physikalischen Beschränkungen manche Verfahren nicht angewendet werden. So werden z. B. manche Kunststoffe bei Bestrahlung mit UV-Licht sukzessive zersetzt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine selbstdesinfizierende Oberflächenbeschichtung, umfassend eine Formaldehydquelle, eine Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung und eine Substanz zur Bindung des Formaldehyds bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile überwindet. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Oberflächenzusammensetzung sowie die Verwendung einer solchen Oberflächenzusammensetzung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zusammensetzung, umfassend eine Formaldehydquelle, eine Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung und eine Substanz zur Bindung des Formaldehyds gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gemäß Anspruch 10 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe durch eine erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Verwendung gemäß Anspruch 12 gelöst. Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine Zusammensetzung, insbesondere eine Oberflächenbeschichtung, umfassend

(i) eine Substanz zur Freisetzung von Formaldehyd,

(ii) eine Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung, und

(iii) eine Substanz zur Bindung von Formaldehyd.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist vorteilhaft desinfizierende Eigenschaften auf, d. h. sie versetzt totes oder lebendes Material in einen Zustand, in welchem dieses nicht mehr infizieren kann. Auf diese Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Zusammensetzung bei Bedarf eine langanhaltende bzw. dauerhafte Desinfektion von Gegenständen bzw. Gebrauchsgegenständen, insbesondere von Flächen, Instrumenten und Räumen. Auf eine wiederholte Auftragung von Desinfektionsmittel auf die zu desinfizierenden Gegenstände bzw. Gebrauchsgegenstände kann daher verzichtet werden. Ebenso zeigt die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine verbesserte Kompatibilität mit den zu desinfizierenden Gegenständen. Schließlich kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eine Wechselwirkung von zu desinfizierenden Gegenständen mit beispielsweise UV-Licht oder sonstigen Erzeugern von freien Radikalen, welche im Allgemeinen häufig bei der Desinfektion von Gegenständen zum Einsatz kommen, verzichtet werden.

Bevorzugt bildet die erfindungsgemäße Zusammensetzung dabei ein System zur Schaffung einer Oberfläche, insbesondere einer Oberflächenbeschichtung, welche über einen langen Zeitraum desinfizierende Eigenschaften aufweist.

Erfindungsgemäß wird eine Desinfektion durch eine Erzeugung von Formaldehyd aus einer Formaldehydquelle, d. h. einer Substanz zur Freisetzung von Formaldehyd, und ein Fixieren des Formaldehyds mit Hilfe einer Substanz zur Bindung des Formaldehyds in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erreicht.

Formaldehyd ist der Trivialname für die chemische Verbindung Methanal {Syn. Methylaldehyd, Oxomethan, Formylhydrat, Ameisensäurealdehyd, Ameisenaldehyd), welches durch Oxidation in Ameisensäure (Methansäure) überführt werden kann. Vorteilhaft kann Formaldehyd auch in Form von Paraformaldehyd erzeugt werden. Formaldehyd steht daher im Folgenden für Formaldehyd selbst als auch dessen polymere Verbindungen. Unter einer Formaldehydquelle im Sinne der Erfindung ist eine Substanz zu verstehen, die so in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorliegt, dass sie in der Lage ist, dauerhaft oder zumindest zeitweise Formaldehyd bzw. ein Polymer hiervon freizusetzen. Das einer Formaldehydquelle zugrunde liegende Molekül muss entsprechend derart aufgebaut sein, dass daraus möglichst viele Methylbruchstücke entstehen können. Vorteilhaft kann ein Abbau des Moleküls bzw. eine hiermit verbundene Abgabe von Formaldehyd kontinuierlich über einen längeren Zeitraum erfolgen. Hierdurch wird einerseits stets genug Formaldehyd nachgeliefert, andererseits wird nicht zu viel Formaldehyd produziert, da ansonsten die Quelle rasch erschöpft wäre und das überschüssige Formaldehyd an die Raumluft abgegeben werden würde.

Vorteilhaft ist die Substanz, die als Formaldehydquelle dient, mit dem Gesamtsystem chemisch kompatibel. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann daher in unterschiedlichen Oberflächen verwendet bzw. die Formaldehydquelle in unterschiedliche Matrices eingebaut werden. Die Abspaltung des Formaldehyds aus dem Quellmolekül wird erfindungsgemäß durch ein geeignetes Regulierungsmittel, d. h. durch eine Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung initiiert. Durch ein solches Regulierungsmittel wird die Freisetzung des Formaldehyds aus der Formaldehydquelle gezielt ausgelöst, so dass das Formaldehyd lediglich bei Bedarf aus der Formaldehydquelle abgespalten wird. So kann eine Formaldehydabgabe aus der Formaldehydquelle beispielsweise nur unter bestimmten Voraussetzungen erfolgen: z. B. kann ein Desinfektionsvorgang gezielt bei Beleuchtung mit Licht, insbesondere mit Licht einer definierten Wellenlänge, ausgelöst werden.

Vorteilhaft kann so eine langanhaltende Lagerfähigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und eine wesentliche Erleichterung der Handhabung erreicht werden. Schließlich kann durch eine kontrolliere Erzeugung von Formaldehyd aus der Formaldehydquelle eine Gesundheitsbeeinträchtigung des Anwenders wesentlich reduziert werden.

Aber auch alternative oder zusätzliche Substanzen zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können über deren physiko-chemische Eigenschaften zumindest teilweise eine Freisetzung von Formaldehyd aus der Formaldehydquelle bewirken. Wenngleich Formaldehyd ein ausgezeichnetes Desinfektionsmittel ist, birgt es dennoch gesundheitliche Risiken, insbesondere bei dessen Inhalation. Daher besteht ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung in der Fixierung des Formaldehyds in und auf der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bzw. der erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtung. Durch eine zumindest zeitweise Fixierung des Formaldehyds kann somit eine unerwünschte und/oder übermäßige Abgabe von Formaldehyd an die Umgebung wirkungsvoll reduziert bzw. verhindert und so das gesundheitliche Risiko minimiert werden.

Eine dritte Komponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzung umfasst daher eine Substanz, welche als Formaldehydfänger, d. h. als Substanz zur Bindung von Formaldehyd, wirkt. Ein solcher Formaldehydfänger kann in homogener Verteilung in der Zusammensetzung vorliegen. Bevorzugt befindet sich der Formaldehydfänger jedoch an einer Oberfläche der Zusammensetzung, also an einer Grenzfläche zur Umgebung, um so das freigesetzte Formaldehyd effektiv an einer Stelle zu binden, an welcher es beispielsweise nach Initiation durch Licht oder dergleichen gebildet wird. Der Formaldehydfänger kann so das gebildete Formaldehyd in der Zusammensetzung, bevorzugt in der Oberflächenschicht, reversibel binden und so eine Anreicherung bewirken. Auf diese Weise wird also lediglich eine dosierte Menge Formaldehyd aus der Zusammensetzung an die umgebende Atmosphäre abgegeben, ohne jedoch eine Inaktivierung des Systems zu bewirken.

Das Gesamtsystem aus Formaldehydquelle, Regulierungsmittel und Formaldehydfänger ist im Idealfall so aufeinander abgestimmt, dass durch einen hohen Dampfdruck in einer oberen Schicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, insbesondere in der Oberflächenschicht, eine Neubildung von Formaldehyd in einer unteren bzw. unter der Oberflächenschicht liegenden Schicht so lange unterbunden wird, bis durch einen Desinfektionsvorgang Formaldehyd aus der oberen bzw. der Oberflächenschicht verbraucht wird.

Die Freisetzung von Formaldehyd aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann dabei prinzipiell in Abhängigkeit der Komponenten bzw. nach Bedarf eingestellt werden. Eine vorteilhafte Menge an freigesetztem Formaldehyd bewegt sich jedoch im Bereich von 0,0001 -1 g/(cm 3 * h), bevorzugt im Bereich von 0,0005 bis 0,5 g/(cm 3 * h), besonders bevorzugt im Bereich von 0,0010 bis 0,25 g/(cm 3 * h), insbesondere im Bereich von etwa 0,0015 bis 0,1 g/(cm 3 * h) bei einer Temperatur von 20 °C und Normaldruck. Eine bevorzugte flächenspezifische Freisetzung für Formaldehyd (20°C, Normaldruck) liegt im Bereich von 0,05 g/m 2 * h bis 400 g/(m 2 * h), besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 g/(m 2 * h) bis 200 g/(m 2 * h), insbesondere im Bereich von 0,4 g/(m 2 * h)bis 10 g/(m 2 * h).

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann hergestellt werden durch ein Verfahren, welches folgende Schritte umfasst:

- Bereitstellung einer Substanz, umfassend eine Formaldehydquelle zur Freisetzung von Formaldehyd,

Bereitstellung einer Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung aus der Formaldehydquelle, und

Bereitstellung einer Substanz zur Bindung von Formaldehyd.

Gemäß einem vorteilhaften Herstellungsverfahren wird zunächst die Formaldehydquelle mit dem Formaldehydfänger gemischt. Dies kann im Wesentlichen ohne Hinzufügen von Lösungs- bzw. Suspendierungsmittel, d. h. unter trockenen Bedingungen, erfolgen. Aus Gründen der Handhabbarkeit und Mischbarkeit werden die Substanzen jedoch bevorzugt zunächst dispergiert bzw. suspendiert. Werden unterschiedliche Suspensions- und Lösemittel verwendet, so sollten diese untereinander mischbar sein.

In einem letzten Fertigungsschritt werden die Substanz zur Regulierung und die Formaldehydquelle zusammengeführt, unabhängig davon, mit welcher Komponente die Substanz zur Bindung vorab gemischt wurde. Ab diesem Zeitpunkt kann bereits eine Formaldehydfreisetzung unter bestimmten Umständen ermöglicht sein bzw. werden.

Auch umfasst die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung, welche nach einem beschriebenen Herstellverfahren erhältlich ist.

Schließlich kann eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, insbesondere einer Oberflächenbeschichtung, so erfolgen, dass diese in eine Matrix integriert wird und/oder als desinfizierende Schicht in Form eines Einzelsystems auf eine Oberfläche aufgebracht wird.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung, wobei die Patentansprüche einer bestimmten Kategorie auch gemäß den abhängigen Ansprüchen einer anderen Kategorie weitergebildet sein können und Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine vorteilhafte erfindungsgemäße Zusammensetzung, insbesondere eine Oberflächenbeschichtung, eine Formaldehydquelle, welche ausgewählt ist aus der Gruppe von Alkohol, bevorzugt trans- 2-Hexen-1 -ol, Ethanol und/oder Maltol, und/oder ein Di- und/oder Triol, insbesondere Glycol, und/oder eine Carbonsäure, bevorzugt eine gesättigte und/oder eine ungesättigte Dicarbonsäure, insbesondere α-Linolensäure, Eicosapentaensäure, Docosahexaensäure, Maleinsäure, Zimtsäure, Acrylsäure, Isocrotonsäure, Crotonsäure und/oder Fumarsäure, und/oder ein Carbonyl, bevorzugt ein gesättigtes und/oder ein ungesättigtes Dialdehyd, insbesondere Glyoxal und/oder Zimtaldehyd, und/oder einen cyclischen Diether, insbesondere 1 ,4-Dioxan, und/oder ein cyclisches oder lineares Mono- oder Triterpen, insbesondere Citronellal, Myrcen, Limonen oder Squalen, und/oder ein Carotinoid, insbesondere Lycopin und/oder ß-Carotin.

Eine bevorzugte Zusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung aktivierbar ist. Ein solches Regulierungsmittel ermöglicht und/oder beschleunigt vorteilhaft eine steuerbare Abspaltung von Formaldehyd aus der Formaldehydquelle. Insbesondere basiert eine bevorzugte Zusammensetzung auf einem Regulierungsmittel umfassend einen Katalysator. Ein Katalysator im Sinne der Erfindung bezeichnet hierbei einen Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit durch eine Herabsetzung der Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion bzw. die Kinetik der chemischen Reaktion erhöht.

Aber auch der Einsatz von Katalysatoren, welche keine spezifische Aktivierung, sondern eine konstante Formaldehydabspaltung aus dem Quellmolekül bewirken bzw. eine solche beschleunigen, ist möglich. Eine gesonderte Aktivierung erfolgt hier also nicht. Entsprechend können alternative Regelmechanismen bzw. Regulierungsmittel eingeführt werden, die eine kontrollierte bzw. dosierte Abgabe von Formaldehyd an die Umgebung bewirken. So kann das Quellmolekül beispielsweise so gewählt werden, dass aus diesem bei Temperaturänderung, bevorzugt bei Temperaturerhöhung und/oder Erhöhung des Drucks und/oder Zugabe einer hydrophilen Substanz und/oder einer Änderung des pH- Wertes der Oberfläche, Formaldehyd abgespalten wird. Der Feststoffgehalt einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird daher in Abhängigkeit von deren Anwendung eingestellt. Ein geeigneter Feststoffgehalt einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung liegt jedoch im Bereich von 5 bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 25 bis 60 Gew.%, insbesondere im Bereich von etwa 50 Gew.-%. Der Vorteil dieser Herangehensweise liegt in der sehr gezielten Formaldehydfreisetzung, die z. B. immer dann initiiert wird, wenn eine Berührung mit dem Übertrag von Druck, Wärme, Fett, Schweiß, Änderung des pH etc. stattgefunden hat.

Als Katalysator eignen sich bevorzugt Metalle oder Metalloxide. Besonders geeignet sind optisch aktivierbare Katalysatoren, sogenannte Fotokatalysatoren. Der Vorteil einer fotokatalytischen Aktivierung besteht in der Steuerbarkeit durch eine geeignete Lichtquelle, also eine Lichtquelle, welche sowohl das gesamte Spektrum umfassen kann oder lediglich Licht einer oder mehrerer spezifischen Wellenlängen emittiert. Auch können erfindungsgemäße Zusammensetzungen Formaldehyd unter Einwirkung von Sonnenlicht freisetzen.

Über die Auswahl einer geeigneten Lichtquelle können erfindungsgemäße Zusammensetzungen aktivierbar sein und beispielsweise über einen längeren Zeitraum aktiviert werden und so kontinuierlich eine bestimmte Menge an Formaldehyd freisetzen oder auch nur über einen kurzen Zeitraum, wie beispielsweise innerhalb von Minuten oder wenigen Stunden, Formaldehyd aus der Zusammensetzung abgeben.

Bevorzugt umfasst daher die Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung einen aktivierbaren Katalysator, der durch Fotokatalyse, bevorzugt durch die Einwirkung elektromagnetischer Wellen, besonders bevorzugt von Licht im sichtbaren Bereich, aktiviert wird. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird jedoch der Katalysator von Licht mit einer Wellenlänge im UV-Bereich aktiviert.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung dabei einen Katalysator, enthaltend ein Titandioxid, ein Metallsalz und/oder ein Metalloxid, oder ein Edelmetall, insbesondere ein Edelmetallsalz und/oder ein Edelmetalloxid. Alternativ oder zusätzlich kann die Aktivierbarkeit der Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung durch eine Temperaturänderung, insbesondere durch Temperaturerhöhung, reguliert werden. So kann beispielsweise eine Abspaltung des Formaldehyds bei einer Temperatur im Bereich von etwa 1 °C bis etwa 40 °C, bevorzugt von etwa 5 °C bis etwa 30 °C, besonders bevorzugt von etwa 8 °C bis etwa 20 °C, insbesondere von etwa 10 °C, initiiert werden, wobei die Abspaltung des Formaldehyds in einem solchen Temperaturbereich beispielsweise linear oder exponentiell mit der Änderung und/oder Erhöhung der Temperatur erfolgen kann. Vorteilhaft kann eine Anreicherung des Formaldehyds in der Oberfläche durch den Einsatz geeigneter Substanzen zur Bindung des Formaldehyds, insbesondere von adsorptiven Substanzen, die in der Lage sind, Formaldehyd direkt oder indirekt zu lösen, erreicht werden. Ein solcher adsorptiver Stoff vermag dabei, das Formaldehyd nicht zu stark zu binden, sondern bei Bedarf freizusetzen. Natürlich sollte das Adsorbens umgekehrt in der Lage sein, das Formaldehyd ausreichend zu binden, so dass nur kleine Mengen an die umgebende Atmosphäre freigesetzt werden. Gleichzeitig muss die Bindungsfähigkeit des Formaldehydfängers so bemessen sein, so wenig Formaldehyd wie möglich an die Umgebung freizusetzen. Bevorzugt ist ein solches Adsorbens ausgewählt aus der Gruppe der Aluminiumsilikate, Silikate oder Siliziumdioxid, besonders bevorzugt aus der Gruppe von vulkanischem Glas, insbesondere aus der Gruppe von Perlit.

Ein System, welches in der Lage ist, Formaldehyd direkt oder indirekt zu fixieren bzw. zu binden, besteht bevorzugt aus einem Lösungsvermittler und einem Lösungsmittel. Dabei wird das Formaldehyd in ausreichender Menge im Lösungsmittel gelöst und das Lösungsmittel mit dem darin befindlichen Formaldehyd wiederum durch den Lösungsvermittler fixiert bzw. gebunden.

Geeignete Lösungsmittel für Formaldehyd sind beispielsweise polare Lösungsmittel, bevorzugt Wasser, Alkohol, organische Säuren, Phenol, Carbonsäureester, Aldehyde und/oder Ketone, insbesondere Wasser, Aceton, Dimethylether, Diethylether und/oder Diole.

Geeignete Lösungsvermittler können ausgewählt sein aus der Gruppe aus Keramik, bevorzugt aus Zeolith, Silikagel und/oder Gips, und können größere Mengen an Wasser binden, in welchem sich wiederum Formaldehyd lösen kann. Somit entsteht in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bzw. auf deren Oberfläche eine Formaldehydlösung, die stark desinfizierend wirkt. Ein für anorganische Oberflächen bevorzugter Lösungsvermittler ist Gips.

Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung weist einen Formaldehydfänger auf, der Formaldehyd reversibel in der Zusammensetzung binden und insbesondere bei Bedarf wieder freisetzen kann. Ein solcher Formaldehydfänger umfasst bevorzugt eine Substanz aus der Gruppe von Zeolith, Silikagel, Perlit und/oder Aktivkohle. Gemäß einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen

Zusammensetzung umfasst dieses die Schritte

Mischen der Substanz, umfassend eine Formaldehydquelle mit der Substanz zur Bindung des Formaldehyds, bevorzugt in Form einer Dispersion, besonders bevorzugt in Lösung, insbesondere in wässriger und/oder alkoholischer Lösung,

Zugabe der Substanz zur Regulierung der Formaldehydfreisetzung.

Unter einer Lösung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird hierbei ein Gemisch eines Solvens und eines Solvats verstanden, wobei das Solvat molekular dispers vorliegen, also eine Partikelgröße von unter 1 nm aufweisen kann. Ferner kann eine Lösung auch kolloidal dispers gelöste Partikel mit einer Partikelgröße im Bereich von 1 nm bis 1 μηι und/oder grob dispers gelöste Partikel mit einer Partikelgröße von über 1 μηι aufweisen.

Gemäß einem weiter bevorzugten Herstellungsverfahren ist der Einsatz einer flüssigen Formaldehydquelle als Dispersionsmittel, insbesondere in verdünnter Form, vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich können auch die Substanzen zur Bindung und/oder zur Regulierung in Form einer Dispersion vorliegen und in einem ersten Arbeitsschritt gemischt werden.

Insofern ein Formaldehydfänger in Form einer Dispersion zugemischt wird, erfolgt dies bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von etwa 5 °C bis etwa 80 °C, insbesondere bei etwa 20 °C bis etwa 60 °C, in einem Ultraschallbad bei einer Frequenz von etwa 20 kHz bis etwa 400 kHz, insbesondere bei etwa 25 kHz bis etwa 100 kHz für eine Dauer von etwa 0,5 bis 30 Min. bis zum Erhalt einer homogenen Paste. Gemäß einem bevorzugten Herstellverfahren wird die Paste im Anschluss auf eine Temperatur im Bereich von etwa 5 °C bis 25 °C temperiert. Insofern in einem folgenden Schritt weiteres Lösungsmittel hinzugegeben wird, kann die Mischung abermals für etwa 0,2 bis 5 Min. bis zum Erhalt einer homogenen Masse verrührt werden.

Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, insbesondere einer Oberflächenbeschichtung, kann vorteilhaft in unterschiedlichen Matrices erfolgen. Als Matrices können beispielsweise organische oder mineralische Wandflächen wie Putz, Metall- oder Kunststoffbeschichtungen, organische oder mineralische Lacke und Farben, bevorzugt Wandfarben, besonders bevorzugt einer Wandfarbe auf mineralischer und/oder polymerer Basis, insbesondere Holzlack, Bekleidung, Holz, Metalle, Kunststoffe oder Keramiken, bzw. ganz allgemein Oberflächenbeschichtungen von Gebrauchsgegenständen dienen, in welchen das Quellmolekül nicht zerstört und die Funktion des Gesamtsystems nicht wesentlich beeinflusst wird. Ein Vorteil der Einbindung in eine handelsübliche Oberflächenbeschichtung ist, dass kein zusätzlicher Arbeitsschritt zum Aufbringen des erfindungsgemäßen Systems nötig ist und die erfindungsgemäßen Komponenten sehr gut auf die jeweilige Matrix abgestimmt werden können. In Abhängigkeit von der Art der Verwendung einer Mischung aus erfindungsgemäßer Zusammensetzung und einer weiteren Matrix kann dabei ein gewünschtes Mischungsverhältnis eingestellt werden. Ein bevorzugtes Mischungsverhältnis aus erfindungsgemäßer Zusammensetzung und einer weiteren Matrix bewegt sich dabei im Bereich von 1 :100 bis 1 :1 , bevorzugt im Bereich von 1 :30 bis 1 :1 ,5, besonders bevorzugt im Bereich von 1 :25 bis 1 :1 ,8, insbesondere im Bereich von etwa 1 :20 bis etwa 1 :2.

Eine geeignete Konzentration einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung in einer weiteren Matrix liegt schließlich bevorzugt im Bereich von etwa 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von etwa 0,75 bis 2,5 Gew.-%, insbesondere bei etwa 1 Gew.-%, der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in einer weiteren Matrix.

Als mögliche Einsatzorte zur Anwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind prinzipiell alle Flächen denkbar, bei welchen eine Desinfektion sinnvoll bzw. nötig ist. Hier sind wohl an erster Stelle Einrichtungen des Gesundheitswesens zu nennen. Auch im Bereich der Pflege und der Massentierhaltung muss des Öfteren auf eine verstärkte Hygiene geachtet werden. Aber auch bei anderen Oberflächen kann eine Desinfektion sinnvoll sein, so z. B. bei der Konservierung von Möbeln oder anderen Bauteilen aus Holz. Schließlich kann ein vorteilhafter Einsatz auch die Verwendung zur Desinfektion von lebenden und toten Pflanzen bzw. von deren Pflanzenteilen umfassen.

Bevorzugte Einsatzorte sind daher öffentliche Bereiche, wie zum Beispiel Krankenhäuser, Altenpflegeheime, Kindergärten, öffentliche Gebäude, öffentliche Verkehrsmittel, Autobahnraststätten usw. Im Prinzip ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Zusammensetzung überall dort sinnvoll, wo viele Menschen dieselben Gegenstände anfassen oder besonderer Wert auf Keimfreiheit gelegt werden muss und in welchen besonders häufig frequentierte Oberflächen keimfrei gehalten werden sollen. Dies sind insbesondere Türklinken und -griffe, Schalter, Tresen, Toilettenschüsseln in öffentlichen Toiletten, Haltegriffe und -stangen in öffentlichen Verkehrsmitteln etc., also Flächen, die innerhalb kurzer Zeit mit zahlreichen verschiedenen Personen bzw. einer Vielzahl verschiedener Mikroorganismen in Kontakt kommen. Diese Flächen können dabei recht klein sein, wirken aber beispielsweise bei schmierinfektiösen Krankheiten als wichtiger Multiplikator in der Bevölkerung.

Ein weiteres potentielles Anwendungsfeld bieten Klima- und Lüftungsanlagen. Diese sind insofern besonders sensibel, als dass damit oft große Menschenmengen versorgt werden, die Anlagen selbst aber oft nicht ausreichend sauber gehalten werden können. Hier kann einerseits eine Behandlung der Rohrwandungen erfolgen, andererseits ein Einsatz bei den eingesetzten Luftfiltern, um deren Standzeit wesentlich zu erhöhen.

Ebenso ist es möglich, bestimmte geruchsaktive Komponenten durch das produzierte Formaldehyd hinsichtlich ihres Geruchspotentials zu neutralisieren. Das lässt den Einsatz auch in solchen Bereichen sinnvoll erscheinen, in denen deutliche, oftmals sehr belästigende Gerüche auftreten, z. B. in der Viehhaltung, in der Lebensmittelindustrie oder in Industrieanlagen mit entsprechendem Produktionsschwerpunkt.

Besonders bevorzugt erfolgt daher die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, insbesondere einer Oberflächenbeschichtung, auf einem Gegenstand oder Gebrauchsgegenstand, bevorzugt auf Türen, besonders bevorzugt auf Türklinken und -griffen, Schaltern, Tresen, Toiletten, Haltegriffen und -Stangen, für Boden- und Wandbeschichtungen, besonders bevorzugt im Lebensmittel-, Sanitär- und Tierhaltungsbereich, bei der Desinfektion und Konservierung von Keramik, insbesondere von Toiletten und Waschbecken, von Möbeln oder Holzbauteilen, für Silikonmaterial, wie beispielsweise zur Vermeidung von Schimmelbefall von Silikonfugen, für Klima-, Kühl- und Lüftungsanlagen, bevorzugt für Rohrwandungen von Klima- und Lüftungsanlagen und für Luftfilter und Luftreinigungsmodulen, wie beispielsweise von Grob- und Feinstaubfiltern sowie von Hepa- und Ulpa-Filtern, zur Desinfektion der Oberfläche von Stäuben und Partikeln in der Luft, insbesondere zur Abtötung von Viren, lungengängigen Stäuben, Milbeneiern, Bakterien, diversen toxischen Stäuben, Aerosolen und Gasen, zur Desinfektion von lebenden und toten Pflanzen bzw. von Pflanzenteilen, zur Beseitigung von Gerüchen, bevorzugt in der Tierhaltung und in Industrieanlagen, wie beispielsweise von Industrieanlagen der Lebensmittelindustrie, zur Unterstützung der Reinigung und Hygiene, wie zur Beseitigung oder Vorbeugung von mikrobiellem Befall von Gegenständen in Lagerräumen wie beispielsweise Lagerhallen oder auch Schiffscontainer, insbesondere von organischen Gegenständen.

Dabei kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung bevorzugt in Form einer Dispersion, insbesondere in Form einer Suspension, aufgebracht werden. Wird das erfindungsgemäße System in einem separaten Produkt umgesetzt, so ist dies als flüssig aufzutragende Dispersion bzw. als Suspension zu verstehen, welche durch Verstreichen oder Aufsprühen auf die zu behandelnde Oberfläche aufgebracht wird. Das System bildet dann autonom den desinfizierenden Film. Vorteil dabei ist die universelle Einsatzfähigkeit, auch auf verschiedenen Oberflächen, und die Möglichkeit, dass auch Endverbraucher ohne große Vorkenntnisse die Beschichtung aufbringen können.

Beispiele

Beispiel 1 : Herstellung einer erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtung 5 ml Ethanol (99,5 %, Sigma Aldrich) wurde in 20 ml Wasser in einem Reaktionsgefäß aus Glas vermischt.

10 g Zeolith A (Puder, 90 % Klinoptilolith, Zeolithversand) wurden trocken mit Titan(IV)oxid (Anatas, Puder, 99,8 %, Sigma Aldrich) in einem Mörser zerkleinert und vermengt, bis ein homogen gefärbter klumpenfreier Puder entsteht. Dieser wird in ein Becherglas überführt. Mit einer Glaspipette werden 20 ml zweifach destilliertes Wasser in das Becherglas pipettiert. Das Gemenge wird mit einem Glasstab, bevorzugt mit einem automatischen Rührwerk aus inertem Material, wie Edelstahl, Teflon oder Glas in einem temperierten Ultraschall-Wasserbad bei einer Temperatur von 50 °C bei 35 kHz für eine Dauer von 10 min bis zum Erhalt einer homogenen Paste verrührt. Verbinden sich die Bestandteile nicht bereits in dieser Form, kann 1 ml Isopropanol hinzu gegeben werden. Nach Erhalt einer homogenen Paste wird das Becherglas aus dem Ultraschallbad entnommen und zum Abkühlen in einer VOC armen Atmosphäre (TVOC < 0,5ppm; TVOC: total yolatile organic Compounds (Summe flüchtiger organischer Verbindungen)) platziert. Nach Abkühlen der Paste auf ca. 20°C werden 5 ml Ethanol (99,5 %, Sigma Aldrich) hinzugegeben und das Gemisch mit einem Glasstab, bevorzugt einem automatischen Rührwerk aus inertem Material, wie Edelstahl, Teflon oder Glas, kurz, d. h. für etwa 0,2 min - 1 min verrührt. Danach weist das Gemenge eine pastöse Konsistenz auf. Die Paste kann in dieser Form in verschiedene Matrizes (wie Lack, Wandfarbe etc.) eingebracht werden. Typischerweise liegt der Gehalt der Paste in der Matrix im Bereich von etwa 1 Gew.-%.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, also des unverdünnten Grundsystems, welches nicht in ein Matrixsystem integriert ist, wurden wie folgt bestimmt/charakterisiert: Maximale volumenspezifische Formaldehydproduktion (20°C) Normaldruck: 0,0015 g /(cm 3 * h)

Maximale flächenspezifische Freisetzung für Formaldehyd (20°C) Normaldruck: 0,6 g/(m 2 * h) Feststoffgehalt: 50 Gew.-%

Prüfung der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in einer Acrylpolymermatrix (A)) und in einer mineralischen Wandfarbe (B))

A) Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wurde im Anschluss in einem Verhältnis von 1 :10 mit Hilfe eines Glasstabs in eine Acrylpolymermatrix (Plextol® D 498, Kremer

Pigmente) integriert. Die so produzierte Flüssigkeit wurde mit einem Pinsel auf Glasobjektträger aufgetragen. Zeitgleich erfolgte der Auftrag eines Aliquots einer nicht mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung versetzten Acrylpolmermatrix auf weitere Glasträger als Referenzprobe. Die Beschichtungen trockneten für fünf Tage unter Ausschluss von Licht. Danach wurde eine Suspension aus physiologischer Kochsalzlösung mit Escherichia coli (10 6 KbE/ml) auf die Beschichtungen aufgetragen. Die so behandelten Proben wurden für 10 Min. mit Leuchtstoffröhren bestrahlt. Anschließend wurden die Oberflächen auf chromogenem Agar aufgedrückt (Abklatschprobe). Nach einer Inkubation bei 37 °C für 24 h wurden die anwachsenden Kolonien ausgezählt. Es zeigt sich, dass bei der selbstdesinfizierenden Oberfläche eine Reduktion der Koloniezahl um mindestens den Faktor 10 3 im Vergleich zu der nicht ausgerüsteten Probe erreicht wird.

B) Kalk-Kaseinfarbe wurde mit zweifach destilliertem Wasser zu einem mineralischen Wandanstrichsystem verrührt (Mischungsverhältnis ca. 1 ,8 : 1 ), bis sich eine homogene Suspension gebildet hat. Die so erhaltene Mischung wurde auf zwei Gefäße verteilt. In eine der beiden Suspensionen wurde das erfindungsgemäße System in die mineralische Wandanstrichfarbe im Verhältnis 1 :10 eingerührt. Nach einer Ruhezeit von ca. 45 Min. erfolgte ein einschichtiger Auftrag der ausgerüsteten Probe und der Referenzprobe auf Grundkörper aus Zement oder Kalksandstein. Die so erhaltenen beschichteten Probenkörper trockneten für 24 Stunden in einer feuchten Umgebung (80 % r.F.).

Bei der Prüfung von mineralischen Wandfarben ist zu beachten, dass diese frisch aufgetragen durch ihre hohe Alkalität von sich aus eine antiseptische Wirkung zeigen. Diese verliert sich jedoch im Laufe von wenigen Monaten durch die Neutralisation mit Kohlendioxid aus der Umgebungsluft. Für eine zeitnahe Testung erfolgte daher eine intensivierte Voralterung der Proben. Dies geschieht, indem die Proben über einen Zeitraum von zwei Wochen einer Atmosphäre mit stark erhöhtem C0 2 -Anteil (10.000 ppm) ausgesetzt werden. Im Anschluss erfolgte ein Abklatschtest mit E. coli wie unter A) beschrieben. Nach einer Inkubation bei 37 °C für 24 h wurden die anwachsenden Kolonien ausgezählt. Das Ergebnis zeigt wiederum, dass bei der selbstdesinfizierenden Oberfläche eine Reduktion der Koloniezahl um mindestens den Faktor 10 3 im Vergleich zu der nicht ausgerüsteten Probe erreicht wird.