DE202004017418U1

DE202004017418U1 - Gefärbte Granulatkörner, Kunststoffformkörper, Beschcichtungsgemisch

Info

Publication number: DE202004017418U1
Application number: DE202004017418U
Authority: DE
Original assignee: BENE_FIT GmbH; Bene-Fit GmbH
Current assignee: BENE_FIT GmbH; Bene-Fit GmbH
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2014-11-11

Abstract

Gefärbte Granulatkörner zur Weiterverarbeitung als Füllstoff in Formkörpern oder Beschichtungen von Körperoberflächen mit anorganischen oder organischen, farbgebenden Pigmenten und mindestens einem organischen und/oder anorganischen Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente mindestens einen Stoff oder eine Stoffzusammensetzung enthalten, dessen/deren Farbe durch eine Veränderung einer auf den Füllstoff einwirkenden physikalischen Größe veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft gefärbte Granulatkörner zur Weiterverarbeitung als Füllstoff in Formkörpern oder Beschichtungen von Körperoberflächen mit anorganischen oder organischen, farbgebenden Pigmenten und mindestens einem organischen und/oder anorganischen Bindemittel gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1 sowie einen Kunststoffformkörper und ein Beschichtungsgemisch gemäß den Oberbegriffen der Schutzansprüche 11 und 12.
Gefärbte Granulatkörner sind in vielfältiger Weise bekannt. Herkömmlicherweise bestehen sie jeweils aus einem Trägermaterial, Pigmenten und einem Bindemittel, welches zur dauerhaften Fixierung der zumeist farblich ausgeprägten Pigmente auf dem Trägermaterial dient. Häufig werden derartige gefärbte Granulatkörner als Füllstoffe in Kunststoffformkörpern zur Dekorationszwecken verwendet. Derartige Kunststoffformkörper sind beispielsweise Spülbecken aus dem Küchen- und Sanitärbereich, Arbeitsplatten sowie Dusch- und Badewannen.
Die für die gefärbten Granulate verwendeten Farbpigmente weisen Farbstoffe auf, deren Farbe vor der Herstellung der Granulatkörner in Abhängigkeit von der gewünschten Farbwiedergabe des herzustellenden Formkörpers festgelegt wird. Eine nachträgliche Farbveränderung der bereits verarbeiteten Farbpigmente ist allenfalls altersbedingt.
Sofern derartige Füllstoffe enthaltende Kunststoffformkörper beispielsweise hohen Temperaturen ausgesetzt werden, wie es bei dem Abstellen eines heißen Kochtopfes auf eine daraus gebildete Küchenarbeitsplatte der Fall ist, findet ein Verbrennen der Oberfläche der Arbeits platte und somit eine dauerhafte Beschädigung derjenigen statt, wenn das Abstellen des heißen Topfes nicht rechtzeitig erkannt wird.
Füllstoffe hingegen, die innerhalb eines Fußbodens oder einer Wandbeschichtung verwendet werden, verlieren in der Dunkelheit ihren dekorativen und ggf. funktionellen Effekt ebenso wie der restliche Fußboden- und Wandbereich. Auf diese Weise sind mittels Füllstoffe in dem Fußboden oder die Wand eingelassene farbliche Markierungen, wie beispielsweise Pfeile, nicht mehr sichtbar.
Bei Dusch- und Badewannen sowie Spülbecken kann es wünschenswert sein, dass ebenso wie bei einem Fußboden kein nasser bzw. feuchter, sondern ein trockener Zustand erreicht wird. Sofern hierfür Kunststoffformkörper mit herkömmlichen Farbpigmenten verwendet werden, ist ein derartiger Naß- bzw. Feuchtzustand aufgrund der farblichen Struktur derartiger Kunststoffformkörper nur schwer erkennbar.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, gefärbte Granulatkörner, daraus hergestellte Kunststoffformkörper und ein daraus hergestelltes Beschichtungsgemisch für Körperoberflächen zur Verfügung zu stellen, die nach ihrer Verarbeitung als Füllstoffe einen höheren Dekorationseffekt, einen höheren Sicherheitseffekt und/oder eine bessere Visualisierung eines physikalischen Zustands, der auf die verarbeiteten Füllstoffe einwirkt, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 11 und 12 gelöst.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass bei gefärbten Granulatkörnern zur Weiterverarbeitung als Füllstoff in Formkörpern oder Beschichtungen von Körperoberflächen mit organischen und/oder anorganischen farbgebenden Pigmenten und mindestens einem organischen und/oder anorganischen Bindemittel die Pigmente mindestens einen Stoff oder mindestens eine Stoffzusammensetzung enthalten, dessen/deren Farbe durch eine Veränderung einer auf den Füllstoff einwirkenden physikalischen Größe veränderbar ist. Derartige Stoffe oder Stoffzusammensetzungen können hydrochrome, piezochrome, photochrome, thermochrome oder phosphoreszierende Farbstoffe sein. Auf diese Weise ist eine Farbveränderung der Granulatkörner und der diese Granulatkörner aufweisenden Kunststoffformkörper sowie Beschichtungsmassen durch eine Veränderung des Feuchtigkeitsgehaltes, der Temperatur oder des Drucks eines die Granulatkörner, den Kunststoffformkörper und/oder die Beschichtungsmasse umgebenden Mediums möglich.
Die Granulatkörner können hierfür entweder aus jeweils mindestens einem anorganischen oder organischen kornartigen Trägermaterial mit auf ihren Oberflächen angeordneten farbgebenden Pigmenten und dem Bindemittel zur Fixierung der Farbpigmente auf dem Trägermaterial, welches eine beliebige Korngröße und eine beliebige Kornverteilung aufweisen kann, oder nur aus dem Bindemittel und den farbgebenden Pigmenten bestehen. Letzteres erfordert die Herstellung sogenannter vollgefärbter, synthetischer Granulatkörner, bei der die farbgebenden Pigmente in eine Masse aus noch nicht ausgehärtetem Harz gegebenenfalls mit zusätzlichen notwendigen Füllstoffen und/oder Additiven und weiteren Pigmenten zugegeben werden und nach Aushärtung der Harzmasse diese zur Bildung kleiner vollgefärbter, vollsynthetischer Granulatkörner zerkleinert wird.
Das Bindemittel kann sowohl ein anorganisches als auch ein organisches Mittel oder eine Mischung daraus sein. Häufig finden kunstharzenthaltende Bindemittel Anwendung.
Bei der Verwendung von photochromen Farbstoffen kann gezielt durch eine Lichteinstrahlung im ultravioletten oder im infraroten Wellenlängenbereich eine Farbänderung der Füllstoffe bzw. der die verarbeiteten Füllstoffe enthaltenden Kunststoffformkörper oder Beschichtungen aktiviert werden, woraus sich dekorative Lichteffekte ergeben können. Beispielsweise ist das, eventuell kurzzeitige, Anstrahlen von Flächen, die dekorative Darstellungen aus Füllstoffen mit photochromen Farbstoffen beinhalten, mit ultraviolettem Licht denkbar, um interessante Wiedergabeeffekte bei Feierlichkeiten und Festivitäten zu erreichen.
Zur Erhöhung eines Sicherheitsstandards innerhalb von Gebäuden ist die Verwendung von Stoffen oder Stoffzusammensetzungen mit mindestens einem phosphoreszierenden Farbstoff zur Durchführung eines Nachleuchteffektes bei vorangegangener einfallender Lichtstrahlung denkbar. Sofern derartige Stoffe als Granulatkörner bzw. Füllstoffe innerhalb des Fußbodens und/oder den Wänden linien- oder pfeilartig mit eingearbeitet worden sind, kann beispielsweise ein Fluchtweg selbst nach einem Ausfall der Lichtelektrizität durch den Nachleuchteffekt angezeigt werden, wenn ein Notfall eintritt. Aufgrund der Integration der Füllstoffe innerhalb des Fußboden- und Wandmaterials ist dieser Effekt dauerhaft vorhanden, ohne dass zusätzlich angebrachte nachleuchtende Klebebänder oder ähnliches ersetzt werden müssen. Dies trifft beispielsweise für eine Verwendung in Krankenhäusern oder ähnlichen öffentlichen Einrichtungen zu.
Ähnlich hilfreiche Nachleuchteffekte lassen sich durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Farbstoffe auch in Schildern, Außenhauswänden und ähnlichem erreichen.
Die Verwendung piezochromer Farbstoffe ermöglicht eine Farbveränderung in Abhängigkeit von einer mechanischen Druckkraft, die auf einen Verbundwerkstoff, welcher die erfindungsgemäßen Granulatkörner enthält, wirkt.
Spülen, Dusch- und Badewannen sowie Waschbecken können vorteilhaft mit oberflächenbeschichteten, kornartigen Trägermaterialien, welche mit hydrochromen Pigmentfarbstoffen beschichtet sind, hergestellt werden, um den Feuchtigkeitsgehalt dieser Spülen, Wannen und Waschbecken festzustellen. Denn in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeitsgehalt bzw. der Nässe der Oberfläche dieser Gegenstände erhalten diese hierdurch unterschiedliche Farben. Dies kann vorteilhaft ein zusätzlicher dekorativer Nebeneeffekt des Kenntlichmachens der nassen Stellen bewirken.
Bei der Verwendung von thermochromen Farbstoffen für die Stoffe und Stoffzusammensetzungen der Farbpigmente findet eine Farbänderung aufgrund einer Temperaturänderung des die Füllstoffe umgebenden Mediums, wie beispielsweise der umliegenden Luft statt. Eine derartige Temperaturänderung kann auch durch das Abstellen eines heißen Kochtopfes auf eine Küchenarbeitsplatte, die derartige erfindungsgemäße Granulatkörner enthält, entstehen. Eine solche Farbänderung ermöglicht ein frühzeitiges Erkennen der stark erwärmten Stellen der Arbeitsplatte und verhindert somit eine Beschädigung und/oder Zerstörung der Arbeitsplatte, sofern die zuständige Person den Kochtopf rechtzeitig wieder entfernt. Ein derartiges rechtzeitiges Erkennen wird durch die Farbveränderung deutlich unterstützt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind zudem dem nachfolgenden Beispiel zu entnehmen.
Beispiel
Organisches oder anorganisches, kornartiges Trägermaterial mit jeder beliebigen Korngröße und Kornverteilung wird an seinen Kornoberflächen mit Pigmenten versehen, die thermochrome Farbstoffe beinhalten. Anschließend wird ein Bindemittel hinzugemischt, um eine Fixierung der Pigmente mit den thermochromen Farbstoffen auf den Oberflächen der Trägerkörner zu erreichen. Hierbei können die Bindemittel auf der Basis von Epoxid-, Acrylat-, PU-, Latex- und/oder Polyesterharzen, jeweils sowohl auf wässrigen als auch auf lösemittelhaltigen Systemen basierend, oder auf der Basis von anorganischen Bindemitteln, wie Wassergläsern, Aluminiumphosphaten oder weiteren hierfür geeigneten anorganischen Bindemitteln oder Mischungen der vorgenannten Bindemittel verwendet werden.
Die derart hergestellten erfindungsgemäßen Granulatkörner können in vielen Anwendungen als alleiniger Füllstoff oder in Abmischung mit jedem anderen dekorativen Granulat oder sonstigem Füllstoff in jedem Mengenverhältnis eingesetzt werden. Hierbei sind Farbänderungen in einem Temperaturbereich möglich, die für den Menschen in seinem täglichen Lebensraum relevant sind, wie beispielsweise von –20°C bis +200°C. Selbstverständlich kann dieser Temperaturbereich durch eine gezielte Auswahl thermochromer Farbstoffe eingeschränkt, verschoben, erweitert oder neu definiert werden.
Alternativ zu den oberflächenbeschichteten Trägerkörnern ist auch die Verwendung von vollgefärbten synthetischen Granulatkörnern denkbar. Hierbei werden Pigmente mit thermochromen Farbstoffen in ein noch nicht ausgehärtetes Harz, welches als Bindemittel dient, ggf. mit anderen Füllstoffen und Additiven und Pigmenten hinzugegeben und nach dessen Aushärtung eine Zerkleinerung dieses Harzblockes durchgeführt. Auf diese Weise entstehen volldurchgefärbte, vollsynthetische Granulatkörner.
Als Harz kann hierbei jedes geeignete thermo- oder duroplastische Polymer, wie beispielsweise ein Epoxid-, Polyester- oder Acrylatharz, verwendet werden.
Die zusätzlichen Pigmente und Füllstoffe können sowohl organisch als auch anorganisch sein. Diese können in beliebigen Mengen- und Mischungsverhältnissen vorliegen. Derartig vollgefärbte Granulatkörner sind sowohl als alleiniger Füllstoff als auch in Kombination mit jedem anderen dekorativen Füllstoff in jedem Mischungsverhältnis für jede Anwendung verwendbar.
Mögliche Anwendungsgebiete für die obigen Farbstoffe für Pigmente von Füllstoffen sind beispielsweise dekorative Füllstoffe für polymer-, hydraulisch- oder andersgebundene bzw. gepresste Verbundwerkstoffplatten, Spülen im Küchen- als auch im Sanitärbereich sowie Dusch- und Badewannen, Putz- und Fußbodenbeschichtungen und Dachbeschichtungen.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Claims

Gefärbte Granulatkörner zur Weiterverarbeitung als Füllstoff in Formkörpern oder Beschichtungen von Körperoberflächen mit anorganischen oder organischen, farbgebenden Pigmenten und mindestens einem organischen und/oder anorganischen Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente mindestens einen Stoff oder eine Stoffzusammensetzung enthalten, dessen/deren Farbe durch eine Veränderung einer auf den Füllstoff einwirkenden physikalischen Größe veränderbar ist.
Granulatkörner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff oder die Stoffzusammensetzung mindestens einen hydrochromen Farbstoff zur Durchführung einer Farbveränderung bei einer Veränderung des Feuchtigkeitsgehaltes eines den Füllstoff umgebenden Mediums enthält.
Granulatkörner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff oder die Stoffzusammensetzung mindestens einen piezochromen Farbstoff zur Durchführung einer Farbänderung bei einer Veränderung des Drucks eines den Füllstoff umgebenden Mediums enthält.
Granulatkörner nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff oder die Stoffzusammensetzung mindestens einen photochromen Farbstoff zur Durchführung einer Farbänderung bei einer Veränderung eines Wellenlängenbereiches einer am Füllstoff einfallenden Lichtstrahlung enthält.
Granulatkörner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe des photochromen Farbstoffes bei einer Lichtstrahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich veränderbar ist.
Granulatkörner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe des photochromen Farbstoffes bei einer Lichtstrahlung im infraroten Wellenlängenbereich veränderbar ist.
Granulatkörner nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff oder die Stoffzusammensetzung mindestens einen phosphoreszierenden Farbstoff zur Durchführung eines Nachleuchteffektes bei vorangegangener einfallender Lichtstrahlung enthält.
Granulatkörner nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff oder die Stoffzusammensetzung mindestens einen thermochromen Farbstoff zur Durchführung einer Farbänderung bei einer Veränderung der Temperatur des Füllstoffs und eines ihn umgebenden Mediums enthält.
Granulatkörner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturveränderung in einem Temperaturbereich von –20°C bis +200°C liegt.
Granulatkörner nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatkörner mindestens ein rein anorganisches oder rein organisches, kornartiges Trägermaterial oder ein Kornmaterial bestehend aus mindestens einem organischen Bindemittel und mindestens einem anorganischem Füllstfoff enthalten.
Kunststoffformkörper mit gefärbten Granulatkörnern, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatkörner Pigmente aufweisen, die mindestens einen hydrochromen, piezochromen, photochromen, phosphoreszierenden und/oder thermochromen Farbstoff enthalten.
Beschichtungsgemisch mit gefärbten Granulatkörnern, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatkörner Pigmente aufweisen, die mindestens einen hydrochromen, piezochromen, photochromen, phosphoreszierenden und/oder thermochromen Farbstoff enthalten.