DE3346915A1

DE3346915A1 - Spritzfaehiges kunststoffmaterial

Info

Publication number: DE3346915A1
Application number: DE19833346915
Authority: DE
Inventors: Horst 6306 Langgöns Frick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-12-24
Filing date: 1983-12-24
Publication date: 1985-07-04

Description

" Spritzfähiges Kunststoffmaterial
Die Erfindung betrifft ein spritzfähiges, insbesondere thermoplastisches Kunststoffmaterial mit Zusätzen.
Kunststoffe werden heute in fast allen Bereichen der Technik verwendet. Ein bedeutendes Aniendungsgebiet ist die Schuhindustrie, die seit Jahrzehnten Schuhbestandteile, insbesondere Sohlen, aber auch Schaftteile aus Kunststoff herstellt und verwendet. Als Kunststoffmaterialien werden im wesentlichen Polyvinylchlorid oder Polyurethan, in neuerer Zeit auch thermoplastischer Kautschuk eingesetzt. Diesen werden üblicherweise Stabilisatoren, Weichmacher usw. beigemischt, um Abriebfestigkeit, Elastizität, Alterungsbeständigkeit usw. zu verbessen. Auch Farbpigmente werden regelmäßig zugegeben.
Handelsüblich ist ein sogenannter Sicherheitsschuh, der die Sicherheit von Fußgängern auf nächtlichen Straßen ohne Gehwege dadurch erhöht, daß er das ScheinwerferlicbL-reflektiert.
Zu diesem Zweck ist der Schuh wenigstens teilweise mit einer handelsüblichen, hochreflektierenden Folie oder einem Reflektor versehen. Der Schuh selbst unterscheidet sich ansonsten nicht von einem anderen handelsüblichen Schuh.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoffmaterial anzugeben, welches die Herstellung lang nachleuchtenden Gegenständen, insbesondere von Sicherheitsschuhen, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Zugabe von lumineszierenden Pigmenten zum Kunststoffmaterial.
Unter Lumineszenz werden alle Fälle von Lichtemission zusammengefaßt, die ihre Ursache nicht bzw. nicht allein in der Temperatur des Stoffes haben. Ursache der Lumineszenz ist ist vielmehr eine andere Art der Anregung. Daraus folgt, daß die Lumineszenz bei konstanter Temperatur nach Abschalten der Anregung aufhört, wobei allerdings Abklingzeiten beliebiger Dauer beobachtet werden, da die Anregungsenergie so lange gespeichert bleibt.
In der Physik wird die Lumineszenz in zwei Gruppen unterteilt und zwar in die Fluoreszenz und die Phosphoreszenz. Sofort verlöschende Lumineszenz bezeichnet man als Fluoreszenz, die Lumineszenz mit merkbarer Nachleuchtdauer als Phosphoreszenz. Die Anregung der Lumineszenz kann auf verschiedene Arten erfolgen; im Rahmen der vorliegenden Erfindung handelt es sich im wesentlichen um die Fotolumineszenz, d.h.
die Anregung durch Lichtquanten. Das fertige Kunststoffmaterial ist also nicht radioaktiv.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Pigmente in Pulverform zugesetzt. Es handelt sich dabei um die sogenannten Kristallphosphore, in denen das Termschema der Atome in das Bänderspektrum übergeht und die Elektronen im Leitungsband nicht mehr lokalisiert bleiben. Bei diesen Stoffen spielen die sogenannten Aktivatoren eine große Rolle. Dabei handelt es sich um Spuren von Fremdatomen, meist Schwermetallen, die im Gitter teils auf Zwischengitterplätzen, teils in Substitution eingebaut sind. Pulverförmige Pigmente sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung einfacher zu verarbeiten als die ebenfalls erhältlichen flüssigen Pigmente.
Als phosphoreszierende Pigmente werden langnachleuchtende zugesetzt, mit Vorteil hochgeglühtes Zinksulfid, Cadmiumsulfid und/oder Erdalkalimetallsulfide mit Kupfer, Silber, Gold, Kobalt bzw. Mangan als Aktivatoren. Diese Kristallphosphore sind handelsüblich und werden in der Elektrotechnik bei der Herstellung von flachen Fernsehbildschirmen, aber auch in der Farben- und Lackindustrie verwendet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die phosphoreszierenden Pigmente in Mengen zwischen 5 % und 35 %, insbesondere zwischen 15 % und 25 % der Kunststoffmenge dem Kunststoffmaterial ugesetzt. Diese Menge kann gegebenenfalls sogar bis 100 % erhöht werden, so daß Pigmente und Kunststoff im Verhältnis 1:1 vorliegen. Diese Werte sind unter anderem abhängig von der Transparenz des Kunststoffmaterials.
Ferner muß ein Kompromiß gefunden werden zwischen der Erhöhung der Leuchtkraft durch Zugabe weiterer Pigmente und der Bewahrung der Eigenschaften des Kunststoffmaterials wie Flexibilität, Abriebfestigkeit usw..
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können dem Kunststoffmaterial auch fluoreszierende Pigmente, insbesondere die sogenannten organischen Tagesleuchtfarben, zugesetzt sein.
Da deren Leuchtkraft erheblich höher ist als die Leuchtkraft der phosphoreszierenden Pigmente, genügen hier Zusätze zwischen 0,005 % und 0,05 %, insbesondere von ca. 0,02 %.
Um die Auffälligkeit insbesondere auf nächtlichen Straßen weiter zu steigern, müssen dem verarbeiteten Kunststoff erhöhte Reflexionseigenschaften mitgegeben werden. Allerdings ist das übliche Aufkleben von hochreflektierenden Folien nicht praktizierbar,da dadurch die von den lumineszierenden Pigmenten ausgehende Strahlung abgeschattet würde.
Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, dem Kunststoffmaterial selbst hochreflektierende Mikroglaskugeln zuzumischen. Diese Mikroglaskugeln sind handelsüblich und werden beispielsweise bei der Herstellung von Lichtbildwänden verwendet.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die Mikroglaskugeln die üblichen Misch- und Verarbeitungsprozesse beim Verarbeiten des Kunststoffmaterials ohne Schaden überstehen.
Die Menge der reflektierenden Mikroglaskugeln wird vorzugsweise zwischen 1 % und 50 % der Menge des Kunststoffmaterials gewählt.
Als Kunststoffmaterialien kommen prinzipiell alle handelsüblichen, in der Schuhindustrie verwendeten Materialien in Betracht, insbesondere Polyvinylchlorid, Polyurethan und thermoplastischer Kautschuk.
Da die erfindungsgemäßen optischen Effekte naturgemäß nur dann wahrnehmbar sind, wenn sie von der Oberfläche des verarbeiteten Kunststoffmaterials ausgehen, genügt es in der Regel, nur die Oberflächenschichten aus diesem Material herzustellen. Dies gilt insbesondere bei Anwendung der reflektierenden Mikroglaskugeln. Die Verwendung von in der Masse gefärbtem Kunststoffmaterial, beispielsweise für Laufsohlen, hat demgegenüber wieder den Vorteil, daß auch nach Abnutzung der Oberflächenschichten keine Veränderung der Leuchteigenschaften festzustellen ist.
Da lumineszierende Pigmente üblicherweise wenig stabil gegenüber ultravioletten Strahlen sind, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, zusätzliche transparente Deckschichten mit W-absorbierenden Eigenschaften aufzubringen, beispielsweise anzuspritzen.
Die Verarbeitung des erfindungsgemäßen Kunststoffmaterials kann wie schon erwähnt nach den in der Kunststoffindustrie üblichen Prozessen erfolgen. Insbesondere ist auch das Mischen von Kunststoff und Pigmenten auf Walzenstühlen möglich, so daß ohne weiteres homogene Mischungen hergestellt werden können, die später ein optisch ansprechendes Bild des fertiggespritzten Kunststoffgegenstandes geben.
Anwenden läßt sich das erfindungsgemäße Kunststoffmaterial bei den unterschiedlichsten Gegenständen. Hervorzuheben ist die Anwendung bei Schuhen, insbesondere bei sogenannten Sicherheitsschuhen, aber auch bei modischen Schuhen, Z.B.
Disco-Schuhen.

Claims

~b" Spvitzfähiges Kunststoffmaterial Patentansprüche 1. Spritzfähiges Kunststoffmaterial mit Zusätzen dadurch gekennzeichnet, daß lumineszierende Pigmente zugesetzt sind.
2. Kunststoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente in Pulverform zugesetzt sind.
3. Kunststoffmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß phosphoreszierende, lang nachleuchtende Pigmente zugesetzt sind.
4. Kunststoffmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß hochgeglühtes Zinksulfid, Cadmiumsulfid und/oder Erdalkalimetallsulfid mit Kupfer, Kobalt bzw. Mangan als Aktivatoren zugesetzt ist.
5. Kunststoffmaterial nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 5 % und 35 %, insbesondere zwischen 15 % und 25 %, phosphoreszierende Pigmente zugesetzt sind.
6. Kunststoffmaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß fluoreszierende Pigmente zugesetzt sind.
7. Kunststoffmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß organische Tagesleuchtfarben zugesetzt sind.
8. Kunststoffmaterial nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 0,005 % und 0,05 %, insbesondere ca. 0,02 % Pigmente zugesetzt sind.
9. Kunststoffmaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoff reflektierende Mikroglaskugeln zugemischt sind.
10. Kunststoffmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoff zwischen 1 % und 50 % reflektierende Mikroglaskugeln zugegeben sind.
11. Kunststoffmaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffmaterial Polyvinylchlorid, gegebenenfalls mit üblichen Weichmachern und Stabilisatoren, verwendet wird.
12. Kunststoffmaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffmaterial Polyurethan, gegebenenfalls geschäumt, verwendet wird.
13. Kunststoffmaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffmaterial thermoplastischer Kautschuk verwendet wird.
14. Verwendung des Kunststoffmaterials nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Spritzen von Sohlen bzw. Schaftteilen für Schuhe, insbesondere SicherheiLs schuhe.
15. Verwendung des Kunststoffmaterials nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, zum Anspritzen von optisch aktiven Oberflächenschichten an Sohlen bzw. Schaftteilen vorn Schuhen, insbesondere Sicherheitsschuhen.
16. Schuhbestandteile wie Sohlen oder Schaftteile, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus dem Kunststoffmaterial der Ansprüche 1 bis 13 gespritzt sind.
17. Schuhbestandteile wie Sohlen oder Schaftteile, dadurch gekennzeichnet, daß eine optisch aktive Oberflächenschicht aus dem Kunststoffmaterial der Ansprüche 1 bis 13 angespritzt ist.
18. Schuhbestandteile nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckschicht mit W-absorbierenden Eigenschaften aufgebracht, insbesondere angespritzt ist.