EP3734579A1 - Mit thermochromen beaufschlagte gefässe, verfahren zur beaufschlagung von gefässen mit thermochromen und verwendung der gefässe - Google Patents

Mit thermochromen beaufschlagte gefässe, verfahren zur beaufschlagung von gefässen mit thermochromen und verwendung der gefässe Download PDF

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EP3734579A1
EP3734579A1 EP19171883.2A EP19171883A EP3734579A1 EP 3734579 A1 EP3734579 A1 EP 3734579A1 EP 19171883 A EP19171883 A EP 19171883A EP 3734579 A1 EP3734579 A1 EP 3734579A1
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EP
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vessel
thermochromic
thermochromes
side wall
layer
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    • G09F2003/0272—Labels for containers
    • G09F2003/0273—Labels for bottles, flasks

Definitions

  • the invention relates to vessels exposed to thermochromes and relates, for example, to vessels exposed to thermochromes, in particular vessels printed with thermochromes, such as cups, mugs, drinking glasses, candle holders or vases printed with thermochromes.
  • the invention also relates to a method with which vessels such as cups, mugs, drinking glasses, candle holders or vases can be exposed to one or more thermochromes on their outside and, in particular, printed.
  • the present invention also relates to the use of vessels such as cups, mugs, drinking glasses, candle holders or vases, the outside of which is exposed to one or more thermochromes and in particular is printed, for example use as a drinking vessel, holder for candles, holder for flowers, to - without restriction - to name just a few examples.
  • hollow bodies such as bottles known in the prior art, which serve various purposes.
  • hollow bodies with closures for storing, transporting, cooling or heating fluid media, such as liquids, are known, and bottles have proven particularly useful for this purpose.
  • the latter include, for example (but not limiting) resistance to the ingredients of the drink in the hollow body or bottle (e.g. resistance to fruit acids or carbon dioxide), thermal insulation (keeping the drink warm or cold), tightness (Liquid must not leak into the environment or into the storage or transport location (clothing, backpack, etc.)), and other requirements.
  • the pamphlet EP 1 970 320 A1 relates, for example, to a photo-exposed hollow body with an outer surface made of plastic, made of metal, a metal-plastic composite or a metal-plastic mixture, a coating made of a polymer powder or a metal-polymer coating applied to at least part of the outer surface. Powder mixture and a heat-set solid phototransfer layer applied externally to at least part of the coating.
  • the aim was to achieve a hollow body and in particular a bottle with an outer surface made of plastic, metal, a metal-plastic composite or a metal-plastic mixture (with an "inner workings" which meet all requirements for the storage and transport of liquids and which can be designed and individualized.
  • the aim of applying an outer surface made of plastic, metal, a metal-plastic compound or a metal-plastic mixture to the hollow body / bottle was to provide the outer surface with imprints, in particular with photographic imprints, which are clear and indelible are.
  • One option for the commercial use of such hollow bodies / bottles was their use for advertising purposes with clear images or logos in photographic quality in order to be able to customize the outer surface by permanently fixing photographic prints.
  • a candle holder with an enhanced ornamental effect which can be shaped as a hollow shell in the shape of an animal, fruit, building, etc.
  • the hollow shell is heated by a candle located in its inner cavity.
  • At least a portion of the envelope is covered with a thermally color-changing (thermochromic) material that can be formed in a desired pattern.
  • thermally color-changing (thermochromic) material that can be formed in a desired pattern.
  • the object of the present invention was to provide vessels which are conditioned to have a thermochrome or several thermochromes permanently applied to them on one or more surfaces, in particular to be printed, so that the vessels with a thermochrome when the temperature changes applied surface (s) experience color changes of the one or more thermochromes on one or more of their surfaces.
  • vessels should be provided that are permanently exposed to one or more of their surfaces with a thermochrome or with several thermochromes, so that when they are exposed to changes in temperature, they are particularly exposed to temperature changes caused by a heat source within the Vessel are caused to experience color changes of the one or more thermochromes on one or more of their surfaces.
  • a further object of the invention was to provide a method which effects conditioning of vessels, in particular of one or more partial surfaces or of the full surface of vessels, with the aim of treating one or more surfaces of the vessel (s) with a thermochrome or to permanently apply a plurality of thermochromes, in particular to print, so that the vessels experience color changes of the one or more thermochromes on one or more of their surfaces when the temperature changes.
  • thermochromic or several thermochromes on one or more surfaces, and in particular are printed, and the vessels change color when the temperature of the one or more surface (s) changes the one or more thermochromes experienced on one or more of their surfaces.
  • thermochromic-acted upon vessel has between the outer surface of the at least one vessel side wall and the thermochromic layer applied externally on at least part of the outer surface of the at least one vessel side wall at least one functional intermediate layer
  • the method additionally comprises the step of applying a functional intermediate layer to the outer surface of the at least one vessel side wall before the step of applying one or more thermochromes to the outer surface of the at least one vessel side wall of the vessel. e) comprehensive composition.
  • thermochrome-acted upon vessel according to the following detailed description or one according to the method for producing a vessel acted upon with one or more thermochromes on at least part of the outer surface of at least one vessel side wall according to the following detailed description Description of the manufactured vessel as a drinking vessel, as a holder for candles, as a holder for flowers, whose thermochromic application makes advertising messages, individualized personal messages or gift messages visible or disappears again when the temperature changes.
  • thermochrome-acted upon vessel is used as a hot beverage drinking cup or candle holder or wax candle container.
  • Figure 1A shows a schematic side sectional view of an exemplary vessel in the form of a (beaker) glass, for example a drinking glass or a lantern glass provided for burning a candle, as it can be the starting point of the present invention, ie without exposure to one or more thermochromes.
  • a (beaker) glass for example a drinking glass or a lantern glass provided for burning a candle, as it can be the starting point of the present invention, ie without exposure to one or more thermochromes.
  • Figure 1B shows a schematic side sectional view of an exemplary vessel in the form of a (beaker) glass Figure 1A , but with coatings applied to at least part of the outer surface of the vessel with one or more thermochromes, optionally with the arrangement of at least one auxiliary layer, such as (without limitation) an intermediate layer comprising an adhesion promoter, between the outer wall of the vessel and the one or more multiple thermochromic layer.
  • one or more thermochromes optionally with the arrangement of at least one auxiliary layer, such as (without limitation) an intermediate layer comprising an adhesion promoter, between the outer wall of the vessel and the one or more multiple thermochromic layer.
  • a space body 1 which is open on at least one side 10 a and provides an inner cavity 11 between one or more, more or less rigid floor 10 c and side wall / side walls 10 b.
  • the open side 10 a lies opposite the rigid bottom 10 c, and the rigid bottom 10 c is arranged at the bottom (in the direction of gravity).
  • the vessel 1 can receive a fluid 40, for example a liquid 40, which remains in the cavity 11 or can be removed from the cavity 11, for example can be drunk.
  • an object 50 can be introduced into the vessel 1 through the open vessel side 10 a so that it stands upright on the bottom 10 c of the vessel 1.
  • An example of an object 50 is a candle 50 or a candle pot ("lantern insert") 50 filled with fuel such as wax and provided with a wick for burning off the fuel, as is shown, for example, in FIGS Figures 3A and 3B is shown, or one or more flowers, or a bouquet of flowers (not shown).
  • Exemplary embodiments of a vessel 1 can be a cup or a mug such as a drinking cup, a lantern for a combustible medium such as wax or petroleum or a candle holder or a wax vessel, a vase for holding plants such as flowers, without the invention relating to the disclosure of a vessel to the above examples.
  • a vessel 1 as a drinking cup it can be filled with a liquid 40, for example a cold or warm liquid 40, in a volume-filling or partial-volume manner.
  • this can be filled with a burnable fuel 51 such as wax 51 to fill the volume or to fill part of the volume and equipped with a wick for burning. The cooled and solidified wax 51 can then be burned by igniting the wick, giving off light and heat.
  • a vessel 1 under consideration can be produced from any material, as is used by the person skilled in the art for the production of vessels.
  • Exemplary, non-limiting materials are plastic, glass, metal, porcelain, earthenware, wood or other materials that can be used in shaping processes for vessels.
  • materials are preferably used for a vessel 1 which are selected from plastic, glass, metal and composite materials or mixtures of two or three of the materials mentioned. Included are materials which represent a material made of metal that is coated or acted upon with a plastic or a plastic that is coated or acted upon with a metal.
  • Glass as the material that can be used according to the invention for vessels 1 that can be acted upon by one or more thermochromes according to the invention is not restricted to a specific glass. Rather, the person skilled in the art can select one glass or several glasses from glasses known to him on the basis of his specialist knowledge in the field of vessels. According to the invention, glasses produced by pressing or blowing processes have proven to be well suited as vessels for the application of one or more thermochromes according to the invention; however, the invention is not limited to these.
  • Plastic as the material that can be used according to the invention for vessels 1 that can be acted upon by one or more thermochromes according to the invention is not restricted to a specific plastic. Rather, the person skilled in the art can select one or more plastics from plastics known to him on the basis of his specialist knowledge in the field of vessels. According to the invention, polymers - individually, in mixtures or as copolymers - from the group of polyolefins (e.g.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PB polybutylene
  • PA polyamides
  • Their molecular weights - as well as the arrangement of the polymer building blocks (isotactic, atactic, etc.) can be selected by the person skilled in the art depending on the circumstances of the individual case, as long as the polymer product has the advantageous properties for the subsequent exposure to one or more thermochromes.
  • the vessel 1 can be a vessel 1 with an outer surface 10 made of a different material or composite material such as, for. B. made of metal or a metal-plastic composite or a metal-plastic mixture or plastic, the outside of at least a part of the outer surface 10, preferably on the entire outer surface 10, an applied coating of a polymer powder or a metal-polymer-powder mixture.
  • a different material or composite material such as, for. B. made of metal or a metal-plastic composite or a metal-plastic mixture or plastic
  • Such a coating is known as such and can be applied to the outer surface 10 in any desired way.
  • it has proven particularly useful to apply the coating in powder form to the outer surface 10 of a vessel 1, for example advantageously by spraying a polymer powder or a polymer-metal powder under triboelectric conditions, i.e. spraying a charged polymer powder or Polymer-metal powder on the oppositely charged outer surface 10 of the hollow body or vessel 1, and then forming a solid polymer coating or polymer-metal coating with baking, that is to say at a high temperature, and subsequent cooling.
  • the vessel 1 comprises that the outer surface 10 or the coating one or more metal (s) from the group aluminum, Aluminum alloy (s), iron and iron alloy (s), wherein one or more of the metals and / or alloys can be present, and / or one or more polymer (s) from the group polyolefins (preferably polypropylene (PP ) or polybutylene (PB) and polyamides (PA) .
  • polyolefins preferably polypropylene (PP ) or polybutylene (PB) and polyamides (PA)
  • PA polyamides
  • a vessel 1 is preferred in which the coating 20 made of a polymer powder is applied to the entire outer surface 10 made of metal or made of a metal-plastic composite or made of a metal-plastic mixture or made of plastic. This is because this embodiment provides a uniform basis for the subsequent application of the vessel 1 with at least one layer 30 comprising the thermochromic (s). Furthermore, such vessels 1 are particularly preferred according to the invention as spatial bodies in which the polymer powder of the coating 20 comprises a polymer from the polyester group.
  • Polyester powders which can be used with advantage are those based on polyalkylenecarboxylic acid esters (optionally containing -OH groups) of aliphatic and / or aromatic carboxylic acids, and polyester powders of the commercial product DRYLAC series 29 from Tigerwerk Lack- und Maschinenfabrik GmbH & Co. KG, Wels, Austria, because they provide a particularly reliable base coating for the at least one layer 30 comprising the thermochromic (s) to be applied later.
  • a vessel 1 according to the invention can in principle assume any size and shape without any restrictions having to be provided for the invention in this regard.
  • a vessel 1 according to the invention can comprise a spatial body which has a rigid base 10 c and a circumferential, more or less likewise rigid wall 10 b (in the case of the vessel shape an inverted truncated cone).
  • Comparable polyhedral spatial bodies according to the invention can, for example, have a rectangular, for example square, rigid floor 10 c and a plurality (for example four) of a truncated pyramid, also more or less rigid walls 10 b.
  • the invention is not restricted to the vessel shapes mentioned. The invention is described below by way of example and for illustrative understanding based on the in Figure 1A shown truncated cone shape of a vessel 1 such as a glass, without being limited to this.
  • At least one part, ie part or the whole, of the outer surface 10 of the vessel 1 is exposed to at least one layer 30 comprising a thermochromic or several thermochromes.
  • the vessel 1 comprises a coating 30 comprising a thermochrome or several thermochromes Considering the circumstances of the individual case, also provide a vessel 1, on the outer surface 10 of which several thermochromic-containing coatings 30 are applied. Depending on the circumstances of an individual case, several thermochromic layers 30 can comprise one thermochrome (in all of the several layers) or several different thermochromes in the several layers 30, for example one thermochrome, two thermochromes, three thermochromes or even more than three thermochromes. The invention is not restricted in this regard. According to the invention, a vessel 1 is preferred with a layer 30 applied to the vessel outer surface 10 of the vessel side wall 10b and comprising a thermochrome or several thermochromes, for example two thermochromes. However, the invention is not limited to this preferred case.
  • thermochromic is understood to mean a substance which is able to exhibit different light absorption and reflection behavior at different temperatures or to change the color perceptible to the eye of a beholder ("thermochromism").
  • the reason for a color change can be changes in the crystal structure (often in the case of inorganic thermochromic pigments) or changes in the molecular structure (often in the case of organic thermochromes) or changes in the complex geometry (for example in the case of organometallic thermochromes).
  • the color change is usually reversible, which means that a thermochrome that changes its color from color B to color W when the temperature rises, "returns" from color W to color B when the temperature drops, such as:
  • thermochromes in this sense are inorganic pigments such as rutile (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), mercury (II) iodide (HgI 2 ) and silver tetraiodomercurate (II) (Ag 2 [HgI 4 ]), or organic compounds such as 9.9 '-Bixanthylidene derivatives 10,10'-bianthronylidene derivatives, bromothymol blue, or organometallic compounds such as bis (diethylammonium) tetrachloridocuprate (II) ([(C 2 H 5 ) 2 NH] 2 CuCl 4 ).
  • the invention is not limited to any particular types of thermochromes.
  • thermochromes are commercially available.
  • the companies Worlée Chemie GmbH, Hamburg (DE), or SFXC, Newhaven (GB), or StardustColors, Roubaix (FR) produce and supply thermochromes in the form of pigments in the primary colors yellow and magenta and sky blue as well as in other colors orange, red, green, blue, violet and black, which have defined color numbers (according to Pantone coding) and which show adjustable thermochromic color changes at temperatures in the range from - 15 ° C to + 65 ° C:
  • Example: BT-20 stands for a blue thermochromic pigment whose color
  • the sensitivity of the color change (i.e. the "latitude" of the temperature range within which the color change occurs) is in the range of 2 ° C to 10 ° C.
  • the sensitivity of the color change is in the range of 2 ° C to 10 ° C.
  • thermochromic effect color change when a certain temperature is reached
  • a temperature or in a temperature range
  • thermochromes that have different color change temperatures (or different color change temperature ranges)
  • two or more color changes can be obtained over several color change temperature ranges when the temperature is increased or decreased: For example:
  • thermochromes with one or more pigments / dyes that do not show a thermochromic effect:
  • thermochromes used can be packaged enclosed in microcapsules, the more advantageous Properties (better shelf life and storability, e.g. over two or more years, better thermal stability, e.g. up to over 200 ° C, e.g. up to 240 ° C, better stability against moisture; setting of certain solubility properties of the pigments / thermochromes in suitable Solvents, etc.).
  • microcapsules can consist of one polymer or of different polymers or of mixtures of polymers.
  • the materials e.g. suitable polymers for microencapsulation, for example - without restricting the invention - polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers ( ABS), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), polyurethane (PU), ethylene vinyl acetate (EVA), polyethylene terephthalate (PET)
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers
  • PS polystyrene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PU polyurethane
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • PET polyethylene terephthalate
  • microcapsules can be in the usual size ranges and vary to a greater or lesser extent according to the circumstances of the individual case; they are for example (but not restrictive) in a range from 0.1 to 20 ⁇ m, preferably in a range from 1 to 6 ⁇ m.
  • thermochromic s
  • a thermochromic s
  • no thermochromic properties exhibiting pigments or dyes
  • emulsions for example (but without limitation) in the form of aqueous or water-based emulsions.
  • Such emulsions have, for example, a solids content of 45% and can, for example, be dosed in amounts of 0.5 to 15% by weight in water-based printing inks and paints.
  • the vessel 1 comprises a layer 30 applied to at least one part of the outer surface 10 of the at least one vessel side wall 10b at least one thermochrome.
  • the applied layer 30 thus comprises one, two, three, four or more thermochromes.
  • the applied layer 30 comprises a thermochrome or two thermochromes.
  • the thermochromic or thermochromes can be prepared in the usual way with auxiliaries known per se to the person skilled in the art and therefore not to be listed in detail here (solvents, dispersants, toner resins, flow agents) to a preparation suitable for the application process.
  • Such preparations can in further preferred embodiments of the invention, which can be realized alone or with one or more or with all other features of the invention, without restricting the invention, also contain further coloring agents (pigments, dyes) to be used together with the / the thermochrom (s) to achieve special color effects.
  • further coloring agents pigments, dyes
  • the layer 30 comprising thermochromic (e) is found on the outside of the thermochromic-exposed vessels 1 of the invention on at least part of the outer surface 10 of the at least one vessel side wall 10 b and thus extends over a small part of the outer surface 10 or a larger one Part of the outer surface 10 or over most of the outer surface 10 or over the entire outer surface 10 of the at least one side wall 10b of the vessel 1.
  • the thermochromic-actable vessel 1 comprises a single one if it has the approximate shape of an inverted truncated cone circumferential vessel side wall 10 b.
  • thermochrome actable vessel has a number of side walls (for example three or four) corresponding to the number of side faces of the polyhedron.
  • these shapes of the thermochromic loadable vessel 1 are not restrictive of the invention, but are merely exemplary.
  • thermochromes are known to the person skilled in the art based on his specialist knowledge. The person skilled in the art can select these on the basis of the circumstances of the individual case on the basis of certain parameters. Such parameters are - merely for example: the temperature of the desired color change of a thermochrome / the several thermochromes, the processability of the one thermochrome / the several thermochromes to form preparations for application; the solubility and miscibility of the one or more thermochromes with other components; and other other parameters.
  • thermochromes ie of dyes or pigments which show the phenomenon of “thermochromism”
  • thermochromes Changes in the color of thermochromes (ie of dyes or pigments which show the phenomenon of “thermochromism”) are - as exemplified above - caused by changes in the temperature to which the corresponding thermochromes are exposed.
  • Such color changes can be color changes from “colorless” to “colored” or vice versa from “colored” to “colorless” and are generally reversible when the corresponding temperature is reached and exceeded as the temperature rises or the temperature falls becomes.
  • Thermochromes are usually (but not mandatory) commercially available in microencapsulated form in numerous colors and can be used to obtain mixed colors in Any proportions can be mixed, so that when using thermochromes in the primary colors, almost any desired color can be obtained, for example the colors yellow, orange, magenta, red, green, sky blue, blue, violet, black.
  • thermochromes in the primary colors
  • the temperature of the color change of thermochromes can be set between - 15 ° C and 65 ° C. If the color change temperature of a thermochrome is 31 ° C, this means that the thermochrome changes its original color to "colorless” or from "colorless” to "colored” at approx. 31 ° C.
  • a coating or layer 30 comprising a single thermochrome can be applied to at least part of the outer surface 10 of a vessel 1, or a layer 30 or more layers 30 with a plurality of or a mixture of two, three, four or even more Thermochromes can be applied to the outer surface 10 of a vessel 1. It is also possible according to the invention for mixtures and preparations of one or more thermochromes with one or more other (colored) substances to be present in the coating 30 on the outer surface 10 of a vessel 1.
  • thermochrome coating 30 the nature of the preparations comprising at least one thermochrome in the thermochrome coating 30 depends largely on the application process to be used.
  • a person skilled in the art knows numerous methods for applying a layer 30 or a plurality of layers 30 with one or more thermochromes to outer surfaces 10 of a vessel 1.
  • printing processes such as transfer printing, sublimation printing and digital printing are particularly preferred. These are described in detail in the following description for the present invention.
  • thermochromic-containing layer (s) 30 For the further description of the invention of the method according to the invention for producing a vessel 1 exposed to one or more thermochromes on at least part of the outer surface 10 of at least one vessel side wall 10 b Reference is made to the individual features of the above description of the vessel 1 to which one or more thermochromic-containing layer (s) 30 are applied.
  • the step of conditioning is applied to the part of the outer surface 10 of the vessel 1 which is in the subsequent process step should be applied with at least one layer, preferably with exactly one layer, which comprises one or more thermochromes in a suitable composition, for example in the form of one or more thermochromes and possibly other (non-thermochromic properties) ) Microcapsule preparation comprising pigments.
  • the conditioning serves to modify the surface properties of the outer surface of the vessel in such a way that the thermochromic (s) adhere well and evenly over the entire surface Layer on the vessel outer surface 10 is guaranteed.
  • the conditioning of the outer surface 10 of the vessel serves to impart reliable adhesion of the thermochromic layer to be applied later to the outer surface 10 of the vessel.
  • At least part of the outer surface 10 of the at least one side wall of the vessel is conditioned by applying a primer, preferably a glass primer, which can serve to improve the adhesion ("adhesion promoter") between the glass surface and a layer applied over it, so that sufficient adhesion can be achieved on the glass substrate, in particular and therefore preferably by changing the polarity the glass surface.
  • a primer preferably a glass primer
  • adheresion promoter the adhesion
  • the 1K glass primer from MIPA SE, Essenbach (DE) has proven itself for this purpose, which is a silicon-containing organic compound that is applied to the cleaned glass surface, for example, by spraying and which is applied for a while before further coating Let it work for 5 to 30 minutes.
  • the vessel 1 is any desired spatial body 1, such as a cup, a mug, a drinking glass, a candle holder or a vase.
  • the outer surface 10 of the vessel 1 which consists for example of metal or of a metal-plastic composite or of a metal-plastic mixture or of plastic, is coated on at least part of the surface and particularly preferably completely with a coating 20 applied from a polymer powder, or - in the case of a container 1 made of plastic - this is made available for the further process.
  • the powder of the polymer is more preferably a powder of a polymer from the group of polyesters, which have been found to be particularly suitable as a coating.
  • Polyester powders that can be used with advantage are those based on polyalkylenecarboxylic acid esters (optionally containing -OH groups) of aliphatic and / or aromatic carboxylic acids.
  • the commercial product DRYLAC 029 from Tigerwerk Lack- und Maschinenfabrik GmbH & Co. KG, Wels, Austria is particularly advantageous , which is a powdery preparation based on polyester.
  • Such a coating 20 is known as such and can be applied to the outer surface 10 in any desired way. According to the invention, it has proven particularly useful to apply the coating 20 in powder form to the outer surface 10 of the vessel 1, for example advantageously by spraying on a polymer powder or a polymer-metal powder under triboelectric conditions, that is, spraying a charged polymer powder or polymer-metal powder onto the oppositely charged outer surface 10 of the vessel 1, and then forming a solid polymer coating 20 or polymer-metal coating 20 with baking, ie at high temperature, and then cooling.
  • a vessel 1 with an outer surface 10 made of plastic or a space body 1 made entirely of plastic is used, as shown in FIG Figure 1 A is shown, for example a space body 1 made of PP or PA or provided with an outer surface 10 made of PP or PA, the outer surface 10 is pretreated in a manner known to the person skilled in the art, preferably by heat treatment or by corona treatment.
  • a so-called "transfer” is created, that is, a combination of a motif printed from a template with a suitable carrier.
  • the creation of the transfer is a process that can be carried out in printing using conventional technology.
  • a template such as a photograph, a logo, an advertising message, or some other template is printed on a carrier that is used solely for transmission purposes using a conventional laser printer. So that the template later appears realistically on the vessel 1, that is, the spatial body, it must be printed on the carrier the wrong way round.
  • paper is preferably used as the carrier of the transfer, more preferably paper coated with the aim of good detachability during the subsequent transfer process, for example paper coated with a polymer such as, for example, a polyolefin.
  • a polymer such as, for example, a polyolefin.
  • the fixing oil is a heat-resistant oil from the group of polydialkylsiloxanes, more preferably a fixing oil comprising polydimethylsiloxane or consisting solely of polydimethylsiloxane, for example the product from Xerox GmbH, Neuss, with the name DocuColor 5000 (or 6000 or 7000) Digital Press Fuser Oil is used.
  • the EA dry toner is an almost spherical toner particle with a pigment core comprising pigments, additives and synthetic resin surrounded by a synthetic resin shell and a wax layer.
  • a dry toner is commercially available, for example, from Fuji-Xerox, Japan, or from Xerox GmbH, Neuss, (as described above) and has been used for optimally fixing the toner on the transfer carrier (e.g. paper) well proven.
  • the created transfer i.e. the carrier 35 to which the motif is applied
  • the mechanical fixing is preferably carried out in such a way that two or more holding points are provided at the upper and lower ends, which for example - but not restrictively - can be heat-resistant stickers.
  • the exact location on the surface of the vessel 1 is specified on which the photographic image is to be located in the finished product. Therefore, in this step it is important that the created transfer is aligned correctly and precisely on the surface.
  • the aforementioned heat-resistant stickers are particularly suitable as fixing agents.
  • the solid transfer layer 30 of the motif is heat-set on the part of the polymer powder layer 20.
  • the heat setting can be carried out using any technology known to the person skilled in the art for such a purpose and requires, in particular, the uniform application of thermal energy the entire area intended for transfer and at the same time the application of a certain (albeit not high) transfer pressure in order to bring about a transfer of the toner image 30 from the carrier 35 to at least part of the polymer layer 20.
  • the heating of the solid transfer layer 30 of the motif for transfer to at least part of the polymer powder layer 20 is preferably carried out by applying thermal energy uniformly from all sides in order to prevent part of the toner image from melting on "and then does not go over to the polymer powder layer 20.
  • cylindrical heating jackets have proven suitable for this purpose, as are commercially available or can also be optimized and adapted for the purposes according to the invention.
  • sizes of such heating jackets are those for round hollow bodies 1 or bottles 1 with a diameter of 60, 80 or 100 mm.
  • the heating cuffs consist essentially of a silicone heating mat, for example a thickness of 10 mm, which can be operated at normal voltages and is surrounded on the device by a metal cuff.
  • such heating jackets can be precisely controlled with regard to temperature, for example with a thermal sensor, and thereby enable a precisely dosed amount of heat, preferably tailored to the specific toner, to be applied to all transfer points and at the same time ensure precise localization of the transfer. This is the essential prerequisite for realistic image transmission while obtaining a clear, non-blurring realistic image on the surface of the vessel 1.
  • such a heating jacket has, in addition to devices for exact temperature measurement at the transfer location of the toner image, for example in addition to suitable thermal sensors, also devices for exact measurement of the heating time and a desired circuit for switching the on and off Energy supply.
  • a circuit is particularly preferably carried out digitally in connection with the measurement of the heating time and is state of the art for a person skilled in the art, which does not require any further explanation here.
  • the device with which the transfer step can be carried out belongs to the usual technology, is known to the person skilled in the art and therefore does not require any further explanation at this point.
  • the solid transfer layer 30 of the motif is heat-set on the part of the polymer powder layer 20 by heating to a temperature in the range from 100 to 250 ° C. and / or for a time from 10 to 500 s, preferably by heating to a temperature in the range from 150 to 220 ° C. and / or for a time from 30 to 300 s, more preferably by heating to a temperature in the range from 160 to 200 ° C. and / or for a time from 50 to 200 s.
  • the exact parameters of this step are of central importance for the goal of obtaining a clear print on the vessel 1 and are dependent on the polymer powder used and the toner used for the solid transfer layer 30, but can be in detail on the A person skilled in the art can be determined in the context of less orientating preliminary tests without the need for an inventive step as such.
  • the transfer time and the temperature used are at least in a certain "window" of the two parameters in a mutual relationship, and lower temperatures can cause a longer transfer time with the same material parameters of the polymer of the base layer 20 and the toner polymer in the solid transfer layer 30, and conversely a higher temperature a shorter transmission time.
  • the carrier used for the transfer e.g. the paper
  • the carrier used for the transfer is removed from the surface of the vessel 1 in the next step. This can be done automatically or manually and is particularly preferably done automatically.
  • the next - from the point of view of the invention, optional, but advantageously carried out - method step is a step of cooling the vessel 1, which has been exposed to the thermochromic and has been freed from the carrier 35.
  • the cooling process can either be an active cooling process in which the heat is removed by suitable means is actively dissipated (fan, passing through a cooling zone, etc.), or it can be a passive cooling process in which the resulting composite is exposed to a cooling environment and thus allowed to cool down.
  • a passive cooling process to one temperature is also preferred from half the value of the temperature of the heat setting step and - more preferably - to a temperature in the range from 50 to 80 ° C. or room temperature from about 10 to 25 ° C., optionally using the waste heat for warming up elsewhere in the process.
  • the solid transfer layer 30 is burned in with the aim of improving the hardness and mechanical resistance of the transferred image.
  • This step depends on the polymer powder layer 20 used and the material of the toner of the solid transfer layer 30 and is subject to a certain interaction with the baking time.
  • the solid transfer layer (30) is burned in at a temperature above the heat setting step, more preferably at a temperature of 150 to 300 ° C. and / or for a time of 2 to 20 min; even more preferably at a temperature of 160 to 250 ° C. and / or for a time of 5 to 16 minutes; and very particularly preferably at a temperature of 170 to 210 ° C. and / or for a time of 8 to 12 minutes.
  • the person skilled in the art can achieve an adaptation of the parameters by means of a few optimizing preliminary tests that do not require any inventive activity.
  • the solid transfer layer 30 to be fixed can be deposited with a light background or a light contour, which is particularly important, for optical reasons preferably done in the screen printing process.
  • this light background layer or contour is applied to the transfer layer at the very end (that is, quasi "on top"), since it has a light background when applied (in reverse) to the polymer coating 20 on the vessel 1 should result. After the transfer, this layer is then immediately adjacent to the polymer coating 20 and thus acts as a light "background" of the image.
  • sublimation printing is an increasingly used printing method for printing photo gifts (including textiles). Due to the composition of the components for sublimation (direct transition from the solid state to the gaseous state), an ink comprising a special sublimation dye is transferred from a special film directly onto the desired carrier material using a transfer press at high pressure and high temperature. The press exerts a high pressure and heats the special film so strongly that the gaseous sublimation dye permanently colors the plastic coating, for example a polyester coating, on the outer surface 10 of the vessel 1. The dye evaporates completely into the (polyester) polymer which completely or partially covers the outer surface 10 of the vessel. After the sublimation process has been completed, the applied color layer can no longer be detected haptically.
  • thermochromes a carrier layer comprising one or more thermochromes is produced, which is applied to the outer surface 10 of the vessel and permanently "anchored" on at least a part of the outer surface 10. If desired, this can be provided with a top layer, optionally also with a top layer containing one or more thermochromes.
  • digital printing is a printing method that does not require a static (ie unchangeable) printing form.
  • Pixel addressing can be generated for each individual print process within the print format.
  • Each print format can thus have a different print image, so that vessels 1 printed with digital printing can take into account specific individual design requirements.
  • the digital print image is transferred electrophotographically toner-based (laser printing) or even contactless (inkjet printing) from the printer directly to the material to be printed on the carrier with low mechanical pressure.
  • the carrier is then on the previously conditioned outer surface 10 (or at least on a part thereof) applied.
  • thermochromes a carrier layer comprising one or more thermochromes is produced, which is applied to the outer surface 10 of the vessel and permanently "anchored" on at least a part of the outer surface 10. If desired, this can be provided with a top layer, optionally also with a top layer containing one or more thermochromes.
  • a printing method is used with screen printing, which prints the printing ink, here the composition comprising one or more thermochromes, by means of an elastic squeegee through a fine-meshed fabric directly onto the material of a carrier material to be printed, whereby fabric surfaces that are not to be printed with a thermochromic composition are covered by means of a stencil and thus receive no color.
  • screen printing is that the color application can be controlled with the fineness of the screen printing fabric.
  • the technique of color application requires a slow printing speed.
  • thermochromes can also be produced in this way, which is applied to the outer surface 10 of the vessel and "anchored" permanently to at least part of the outer surface 10. If desired, this can be provided with a top layer, optionally also with a top layer containing one or more thermochromes.
  • thermochromic a printed carrier layer that has a thermochromic or comprises several thermochromes.
  • This layer 30 can in preferred embodiments of the invention, which can be implemented alone with one or with two or with several or with all other features of the invention, without restricting the invention thereto, comprise further components which are used for processing.
  • Non-limiting examples of such components are solvents, emulsifiers, flow agents, leveling agents.
  • thermochrome or several thermochromes is produced in the form of a layer at least on the conditioned parts (that is to say, as a result, on a part or on the entirety) of the outer surface 10 of the at least one side wall 10b of a vessel.
  • the layer (s) applied by the method described above can be used in preferred embodiments of the invention, which can be combined with one or two or more other features of the invention without thereby restricting the invention, which is based on the (preferably conditioned) outer surface 10 of a vessel 1 applied layer (s) are acted upon with further layers.
  • these can also include one or more thermochromic (s) and optionally also one or more further component (s) already specified above.
  • a vessel 1 the outer surface 10 of which is at least partially exposed to at least one layer 30 comprising one or more thermochromes, can be partially or completely provided with a further layer which comprises at least one thermochromic that provides the viewer with a uniform black appearance is imparted as long as the thermochromic color change temperature is not reached or not exceeded, and which "changes" into a translucent thermochromic layer as soon as the thermochromic color change temperature is exceeded.
  • the thermochromic layer used in this specific example which appears black at low temperature, covers the outer surface of the vessel even then in an opaque layer that does not transmit any light (or essentially no light) so that thermochromic layers arranged underneath Layers at the temperature at which the black-appearing thermochromic layer not translucent, invisible.
  • thermochrome which appears black to the observer
  • the (previously opaque black) outer coating changes color to "colorless” (see Figures 2B and 3B ).
  • thermochromic layer after a color change due to heat ("thermochromism"), become visible to the viewer.
  • thermochrome changes its color back to black and the light-impermeable thermochrome layer is restored "magically”.
  • thermochromic (s) is / are colorless at normal (room) temperature.
  • Layer 30 which is printed on a carrier and applied to the outer surface 10 of the vessel 1 and which comprises one or more thermochromes, one or such thermochromes that is / are colorless at normal or room temperature and then becomes does not stand out against the color of the material of the vessel 1. Only when the temperature of a color change that is typical for the specific thermochrome or for the specific mixture of several thermochromes or for the specific mixture of one or more thermochromes with one or more other dyes, for example pigments, has been reached, for example by supplying heat to the layer 30 comprising the thermochromic (s), a color change occurs.
  • thermochrom the entire advertising message printed with the thermochrom or the thermochromes as a result of the color change temperature of the thermochrom (s) being exceeded visible to the viewer. If, after the flame of the candle 50 has been extinguished, the wall temperature falls below the value of the color change temperature of the thermochrome (s) again, the message becomes invisible again. As stated above, this process is reversible.
  • thermochromic vessel 1 for example as a drinking vessel, holder for candles, holder for flowers, the application of which, when the temperature changes, reveals advertising messages, individualized personal messages or gift messages or can disappear again, or relates to the use of a vessel 1 produced according to the above detailed description, for example, to which one or more thermochromes are applied to at least part of the outer surface 10 of at least one vessel side wall 10 b
  • thermochromic application makes advertising messages, individualized personal messages or gift messages visible or disappear again when the temperature changes.
  • thermochromes can be acted upon (n) vessel (s) 1 can be used as a hot drink drinking cup or candle holder or wax candle container.
  • thermochromic (s) applied to at least part of the surface (s) of the vessel (s) are then visible in relation to the surrounding color of the surface (s) when the respective vessel is exposed to heat from a heat source (warm liquid, flame from a lit candle) comes into contact.
  • the temperature rise caused by the The proximity of the heat source causes the thermochromic color change so that the applied thermochromic (s) stand out from the surrounding color and can be visually perceived by the viewer. So if an applied thermochrome (or a majority of thermochromes) consists of a message in the form of an image or a message printed in one or more words, the thermochromic color change can make a previously invisible message visible to a viewer.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Thermochrom-beaufschlagtes Gefäß (1) mit einem GefäßBoden (10 c), der dicht verbunden ist mit mindestens einer Gefäß-Seitenwand (10 b) aus Kunststoff, Glas oder Metall oder aus Verbundstoffen oder Mischungen zweier oder dreier Materialien aus der Gruppe Kunststoff, Glas und Metall; wobei die mindestens eine Gefäß-Seitenwand (10b) außen auf zumindest einem Teil ihrer Außenfläche (10) mindestens eine Schicht (20, 30) aufgebracht aufweist; und wobei eine außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche (10) der mindestens einen Gefäß-Seitenwand (10 b) aufgebrachte Schicht (30) mindestens ein Thermochrom umfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf wenigstens einem Teil der Außenfläche (10) mindestens einer Gefäß-Seitenwand (10 b) beaufschlagten Gefäßes (1) und betrifft auch die Verwendung des Gefäßes (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft mit Thermochromen beaufschlagte Gefäße und betrifft beispielsweise mit Thermochromen beaufschlagte, insbesondere mit Thermochromen bedruckte Gefäße wie beispielsweise mit Thermochromen bedruckte Tassen, Becher, Trinkgläser, Kerzenhalter oder Vasen. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren, mit dem Gefäße wie beispielsweise Tassen, Becher, Trinkgläser, Kerzenhalter oder Vasen auf ihrer Außenseite mit einem oder mehreren Thermochromen beaufschlagt und insbesondere bedruckt werden können. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung von Gefäßen wie beispielsweise Tassen, Becher, Trinkgläser, Kerzenhalter oder Vasen, deren Außenseite mit einem oder mehreren Thermochromen beaufschlagt und insbesondere bedruckt ist, beispielsweise die Verwendung als Trinkgefäß, Halter für Kerzen, Halter für Blumen, um - ohne Beschränkung - nur wenige Verwendungen beispielhaft zu nennen.
  • Es sind im Stand der Technik Hohlkörper wie beispielsweise Flaschen bekannt, die verschiedenen Zwecken dienen. Insbesondere kennt man Hohlkörper mit Verschlüssen zum Aufbewahren, Transportieren, Kühlen oder Erhitzen von fluiden Medien, wie beispielsweise Flüssigkeiten, und es haben sich für diesen Zweck Flaschen besonders bewährt.
  • Trinkflaschen oder Flaschen zur Aufbewahrung und zum Transport von Flüssigkeiten beim Sport, beim Bergsteigen, auf Reisen, in Fahrzeugen etc. umfassen heutzutage häufig einen Korpus aus Metall oder Kunststoff, der den jeweiligen Verhältnissen (Größe, Volumen, Unterbringungsmodus etc.) angepasst ist, und einen Innenteil, der den technischen Erfordernissen entsprechend ausgestaltet ist. Letztere umfassen beispielsweise (jedoch nicht beschränkend) Beständigkeit gegen Inhaltsstoffe des Trinkguts in dem Hohlkörper bzw. der Flasche (z. B. Beständigkeit gegen Fruchtsäuren oder Kohlensäure), thermische Isolationsfähigkeit (Warm- oder Kalt-Halten des Trinkguts), Dichtheit (Flüssigkeit darf nicht in die Umgebung bzw. in den Lager- bzw. Transport-Ort (Kleidung, Rucksack etc.) auslaufen), und weitere Erfordernisse.
  • Die Druckschrift EP 1 970 320 A1 betrifft beispielsweise einen photobeaufschlagten Hohlkörper mit einer Außenfläche aus Kunststoff, aus Metall, einem Metall-Kunststoff-Verbund oder aus einer Metall-Kunststoff-Mischung, einer außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche aufgebrachten Beschichtung aus einem Polymer-Pulver oder einer Metall-Polymer-Pulver-Mischung und einer außen auf zumindest einem Teil der Beschichtung aufgebrachten und thermofixierten Feststoff-Phototransfer-Schicht.
  • Mit der Aufbringung einer Feststof-Phototransfer-Schicht auf den Hohlkörper, beispielsweise auf die Flasche, sollte erreicht werden, einen Hohlkörper und insbesondere eine Flasche mit einer Außenfläche aus Kunststoff, Metall, einem Metall-Kunststoff-Verbund oder einer Metall-Kunststoff-Mischung (mit einem allen Anforderungen an die Aufbewahrung und den Transport von Flüssigkeiten erfüllenden "Innenleben") bereitzustellen, der/die gestaltet und individualisiert werden kann. Insbesondere war es Ziel der Beaufschlagung des Hohlkörpers/der Flasche mit einer Außenfläche aus Kunststoff, Metall, einem Metall-Kunststoff-Verbund oder einer Metall-Kunststoff-Mischung, die Außenfläche mit Aufdrucken, insbesondere mit photogenauen Aufdrucken, zu versehen, die klar und unverwischbar sind. Eine Option für die gewerbliche Verwendung solcher Hohlkörper/Flaschen war deren Einsatz für Werbezwecke mit klaren Bildern oder Logos in Photographie-Qualität, um damit die Außenfläche durch unentfernbares Fixieren von photogenauen Drucken individualisierend gestalten zu können.
  • Weiter betrifft das Dokument DE 88 03 946 U1 (entsprechend US 4,818,215 A ) einen Kerzenhalter mit verbessertem Ornamenteffekt, der als hohle Hülle in Form eines Tieres, einer Frucht, eines Gebäudes usw. geformt sein kann. Die hohle Hülle wird durch eine Kerze erhitzt, die sich in ihrem inneren Hohlraum befindet. Zumindest ein Teil der Hülle ist mit einem thermisch farbverändernden (thermochromen) Material bedeckt, das in einem gewünschten Muster ausgebildet werden kann. Wenn die hohle Hülle durch die Flamme einer darin brennenden Kerze erhitzt wird, ändert sich das von einem Betrachter außen wahrgenommene Muster bzw. die Farbe auf einem Teil oder auf der Gesamtheit der Hüllen-Außenseite.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war, Gefäße zur Verfügung zu stellen, die dafür konditioniert sind, auf einer Fläche oder mehreren Flächen mit einem Thermochrom oder mit mehreren Thermochromen dauerhaft beaufschlagt, insbesondere bedruckt zu werden, so dass die Gefäße bei Änderungen der Temperatur der mit einem Thermochrom beaufschlagten Fläche(n) Farbänderungen des einen Themochroms oder der mehreren Thermochrome auf einer oder mehreren ihrer Flächen erfahren. Weiter sollten Gefäße bereitgestellt werden, die auf einer ihrer Fläche oder mehreren ihrer Flächen mit einem Thermochrom oder mit mehreren Thermochromen dauerhaft beaufschlagt sind, so dass sie dann, wenn sie Änderungen der Temperatur ausgesetzt sind, insbesondere Temperaturänderungen ausgesetzt sind, die durch eine Wärmequelle innerhalb des Gefäßes verursacht werden, Farbänderungen des einen Themochroms oder der mehreren Thermochrome auf einer oder mehreren ihrer Flächen erfahren.
  • Weiter war es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das eine Konditionierung von Gefäßen, insbesondere von einer oder mehreren Teilflächen oder von der Vollfläche von Gefäßen, mit dem Ziel bewirkt, eine Fläche oder mehrere Flächen des/der Gefäße(s) mit einem Thermochrom oder mit mehreren Thermochromen dauerhaft zu beaufschlagen, insbesondere zu bedrucken, so dass die Gefäße bei Änderungen der Temperatur Farbänderungen des einen Themochroms oder der mehreren Thermochrome auf einer oder mehreren ihrer Flächen erfahren.
  • Weiter war es Aufgabe der Erfindung, Verwendungen von Gefäßen vorzuschlagen, die auf einer Fläche oder mehreren Flächen mit einem Thermochrom oder mit mehreren Thermochromen dauerhaft beaufschlagt und insbesondere bedruckt sind, und die Gefäße bei Änderungen der Temperatur der einen oder der mehreren Fläche(n) Farbänderungen des einen Themochroms oder der mehreren Thermochrome auf einer oder mehreren ihrer Flächen erfahren.
  • Die Erfindung betrifft daher ein Thermochrom-beaufschlagtes Gefäß mit
    • einem Gefäß-Boden, der dicht verbunden ist mit mindestens einer Gefäß-Seitenwand aus Kunststoff, Glas oder Metall oder aus Verbundstoffen oder Mischungen zweier oder dreier Materialien aus der Gruppe Kunststoff, Glas und Metall;
    • wobei die mindestens eine Gefäß-Seitenwand außen auf zumindest einem Teil ihrer Außenfläche mindestens eine Schicht aufgebracht aufweist; und
    • wobei eine außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche der mindestens einen Gefäß-Seitenwand aufgebrachte Schicht mindestens ein Thermochrom umfasst.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie nachfolgend im Detail beschrieben wird, weist das Thermochrom-beaufschlagte Gefäß zwischen der Außenfläche der mindestens einen Gefäß-Seitenwand und der außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche der mindestens einen Gefäß-Seitenwand aufgebrachten Thermochrom-haltigen Schicht mindestens eine Funktions-Zwischenschicht auf
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Thermochrom-beaufschlagten Gefäßes sind in den Patentansprüchen 3 bis 6 beansprucht,
    Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf wenigstens einem Teil der Außenfläche mindestens einer Gefäß-Seitenwand beaufschlagten Gefäßes, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • Konditionieren wenigstens eines Teils der Außenfläche mindestens einer Gefäß-Seitenwand eines Gefäßes;
    • Beaufschlagen wenigstens des konditionierten Teils der Außenfläche der mindestens einen Gefäß-Seitenwand des Gefäßes mit einer ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Zusammensetzung; und
    • Fixieren der ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Zusammensetzung auf zumindest einem Teil der Außenfläche der mindestens einen Gefäß-Seitenwand.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren zusätzlich den Schritt des Aufbringens einer Funktions-Zwischenschicht auf die Außenfläche der mindestens einen Gefäß-Seitenwand vor dem Schritt des Beaufschlagens der Außenfläche der mindestens einen Gefäß-Seitenwand des Gefäßes mit einer ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Zusammensetzung.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 9 bis 12 beansprucht.
  • Die Erfindung betrifft schließlich auch die Verwendung eines Thermochrom-beaufschlagten Gefäßes gemäß der nachfolgenden detaillierten Beschreibung oder eines nach dem Verfahren zum Herstellen eines mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf wenigstens einem Teil der Außenfläche mindestens einer Gefäß-Seitenwand beaufschlagten Gefäßes gemäß der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hergestellten Gefäßes als Trinkgefäß, als Halter für Kerzen, als Halter für Blumen, dessen Thermochrom-Auftrag bei Temperaturänderung Werbe-Botschaften, individualisierte persönliche Botschaften oder Geschenk-Botschaften sichtbar werden lässt oder wieder verschwinden lässt.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird das Thermochrom-beaufschlagte Gefäß verwendet als Heißgetränk-Trinkbecher oder Kerzenhalter bzw. Wachskerzen-Behälter.
  • Die Erfindung wird nachfolgend weiter unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, wie sie teilweise auch in den in Bezug genommenen Figuren abgebildet sind. Weder die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen noch die Figuren beschränken jedoch die Erfindung, und zwar weder auf die ausdrücklich als "bevorzugt" in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen noch auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen wie auch die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen haben lediglich beispielhaften Charakter und sollen die Erfindung beispielhaft erläutern und deren besserem Verständnis dienen, ohne dass die Erfindung als auf diese Ausführungsformen beschränkt zu verstehen ist.
  • In den Figuren zeigen:
    • Figur 1A eine schematische seitliche Schnittansicht eines beispielhaften Gefäßes in Form eines (Becher-) Glases als Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung;
    • Figur 1B eine schematische seitliche Schnittansicht eines beispielhaften Gefäßes in Form eines (Becher-) Glases ähnlich Figur 1A, jedoch mit auf zumindest einem Teil der Außenfläche des Gefäßes aufgebrachten Beschichtungen, umfassend ein oder mehrere Thermochrom(e), gegebenenfalls unter Anordnung mindestens einer Hilfsschicht;
    • die Figuren 2A und 2B jeweils eine seitliche perspektivische Ansicht eines Trinkbechers für eine warme Flüssigkeit als Beispiel für ein mit einem auf der Außenfläche mit einem Thermochrom beaufschlagtes, beispielsweise bedrucktes, Gefäß; und
    • die Figuren 3A und 3B jeweils eine seitliche perspektivische Ansicht eines becherförmigen Kerzenhalters als Beispiel für ein mit einem auf der Außenfläche mit einem Thermochrom beaufschlagtes, beispielsweise bedrucktes, Gefäß.
  • Es wird nun auf die Figuren Bezug genommen. Figur 1A zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht eines beispielhaften Gefäßes in Form eines (Becher-) Glases, beispielsweise eines Trinkglases oder eines für das Abbrennen einer Kerze vorgesehenen Windlicht-Glases, wie es Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung sein kann, d. h. ohne Beaufschlagung mit einem oder mehreren Thermochrom(en).
  • Figur 1B zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht eines beispielhaften Gefäßes in Form eines (Becher-) Glases ähnlich Figur 1A, jedoch mit auf zumindest einem Teil der Außenfläche des Gefäßes aufgebrachten Beschichtungen mit einem oder mehreren Thermochrom(en), gegebenenfalls unter Anordnung mindestens einer Hilfsschicht, wie beispielsweise (ohne Beschränkung) einer einen Haftvermittler umfassenden Zwischenschicht, zwischen der Gefäß-Außenwand und der ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Schicht.
  • Der Begriff "Gefäß", wie er in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendet wird und wie er in Figur 1A im grundsätzlichen Aufbau als Ausgangspunkt der Erfindung gezeigt wird, wird ein auf mindestens einer Seite 10 a offener, einen Innen-Hohlraum 11 zwischen einer oder mehreren, mehr oder weniger starren Boden- 10 c und Seitenwand/Seitenwänden 10 b bereitstellender Raumkörper 1 verstanden. In Gebrauchsposition des Gefäßes 1 liegt die offene Seite 10 a dem starren Boden 10 c gegenüber, und der starre Boden 10 c ist (in Schwerkraft-Richtung) unten angeordnet. Durch die offene Gefäß-Seite 10 a kann das Gefäß 1 ein Fluid 40, beispielsweise eine Flüssigkeit 40, aufnehmen, die in dem Hohlraum 11 verbleiben oder aus dem Hohlraum 11 entnommen werden kann, beispielsweise getrunken werden kann. In ähnlicher Weise kann durch die offene Gefäß-Seite 10 a in das Gefäß 1 ein Gegenstand 50 eingeführt werden, so dass er aufrecht auf dem Boden 10c des Gefäßes 1 steht. Ein Beispiel für einen Gegenstand 50 ist eine Kerze 50 oder ein mit Brennstoff wie beispielsweise Wachs befüllter und mit einem Docht zum Abbrennen des Brennstoffs versehener Kerzentopf ("Windlicht-Einsatz") 50, wie er beispielsweise in den Figuren 3A und 3B gezeigt ist, oder eine Blume oder mehrere Blumen oder ein Strauß Blumen (ohne Abbildung).
  • Beispielhafte Ausführungsformen eines Gefäßes 1 können eine Tasse oder ein Becher wie beispielsweise ein Trinkbecher, ein Windlicht für ein brennbares Medium wie Wachs oder Petroleum oder ein Kerzenhalter oder ein Wachsgefäß, eine Vase für des Halten von Pflanzen wie Blumen sein, ohne die Erfindung bezüglich der Offenbarung eines Gefäßes auf die vorstehenden Beispiele zu beschränken. Im beispielhaften Fall eines Gefäßes 1 als Trinkbecher kann dieser mit einer Flüssigkeit 40, beispielsweise einer kalten oder warmen Flüssigkeit 40, volumenfüllend oder teilvolumenfüllend befüllt werden. Im beispielhaften Fall eines Gefäßes als Windlicht kann dieses mit einem abbrennbaren Brennstoff 51 wie beispielsweise Wachs 51 volumenfüllend oder teilvolumenfüllend befüllt und mit einem Docht zum Abbrennen bestückt werden. Das erkaltete und erstarrte Wachs 51 kann dann durch Entzünden des Dochts unter Abgabe von Licht und Wärme verbrannt werden.
  • Ein in Betracht kommendes Gefäß 1 kann hergestellt sein aus einem beliebigen Material, wie es der Fachmann zur Herstellung von Gefäßen heranzieht. Beispielhafte, nicht beschränkende Materialien sind Kunststoff, Glas, Metall, Porzellan, Steingut, Holz oder auch andere, in Formgebungsverfahren für Gefäße verwendbare Materialien. Erfindungsgemäß werden für ein Gefäß 1 vorzugsweise Materialien verwendet, die ausgewählt sind aus Kunststoff, Glas, Metall und Verbundstoffen oder Mischungen zweier oder dreier der genannten Materialien. Eingeschlossen sind Materialien, die ein mit einem Kunststoff beschichtetes oder beaufschlagtes Material aus Metall oder einen mit einem Metall beschichteten oder beaufschlagten Kunststoff darstellen.
  • Glas als erfindungsgemäß verwendbares Material für erfindungsgemäß mit einem oder mehreren Thermochromen beaufschlagbare Gefäße 1 ist nicht auf ein bestimmtes Glas beschränkt. Vielmehr kann der Fachmann aus ihm aufgrund seines Fachwissens im Gefäß-Bereich bekannten Gläsern ein Glas oder mehrere Gläser auswählen. Erfindungsgemäß haben sich in Press- oder Blasverfahren hergestellte Gläser als Gefäße zum Beaufschlagen mit einem oder mehreren Thermochrom(en) gemäß der Erfindung als gut geeignet herausgestellt; die Erfindung ist jedoch auf diese nicht beschränkt.
  • Kunststoff als erfindungsgemäß verwendbares Material für erfindungsgemäß mit einem oder mehreren Thermochromen beaufschlagbare Gefäße 1 ist nicht auf einen bestimmten Kunststoff beschränkt. Vielmehr kann der Fachmann aus ihm aufgrund seines Fachwissens im Gefäß-Bereich bekannten Kunststoffen einen oder mehrere Kunststoffe auswählen. Erfindungsgemäß haben sich Polymere - einzeln, in Mischungen oder als Copolymere - aus der Gruppe Polyolefine (z. B. Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polybutylen (PB)) und Polyamide (PA) besonders bewährt; deren Molekulargewichte - wie auch die Anordnung der Polymerbausteine (isotaktisch, ataktisch, usw.) können vom Fachmann beliebig je nach den Gegebenheiten des Einzelfalls gewählt werden, solange das Polymerprodukt die vorteilhaften Eigenschaften für die nachfolgende Beaufschlagung mit einem oder mehreren Thermochromen aufweist.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Gefäß 1 ein Gefäß 1 mit einer Außenfläche 10 aus einem anderen Material oder Material-Verbund wie z. B. aus Metall oder aus einem Metall-Kunststoff-Verbund oder aus einer Metall-Kunststoff-Mischung oder aus Kunststoff sein, der außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche 10, vorzugsweise auf der gesamten Außenfläche 10, eine aufgebrachte Beschichtung aus einem Polymer-Pulver oder einer Metall-Polymer-Pulver-Mischung aufweist.
  • Eine derartige Beschichtung ist als solche bekannt und kann auf beliebigem Weg auf die Außenfläche 10 aufgebracht sein. Erfindungsgemäß hat sich besonders bewährt, die Beschichtung in Pulverform auf die Außenfläche 10 eines Gefäßes 1 aufzubringen, beispielsweise mit Vorteil durch Aufsprühen eines Polymer-Pulvers oder eines Polymer-Metall-Pulvers unter triboelektrischen Bedingungen, also Aufsprühen eines mit einer Ladung versehenen Polymer-Pulvers oder Polymer-Metall-Pulvers auf die gegensätzlich geladene Außenfläche 10 des Hohlkörpers bzw. Gefäßes 1, und anschließendes Ausbilden einer festen Polymer-Beschichtung oder Polymer-Metall-Beschichtung unter Einbrennen, also bei hoher Temperatur, und anschließendes Abkühlen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gefäß 1, dass die Außenfläche 10 oder die Beschichtung ein oder mehrere Metall(e) aus der Gruppe Aluminium, Aluminium-Legierung(en), Eisen und Eisen-Legierung(en) umfasst, wobei eines oder mehrere der Metalle und/oder Legierungen zugegen sein können, und/oder ein oder mehrere Polymer(e) aus der Gruppe Polyolefine (bevorzugt Polypropylen (PP) oder Polybutylen (PB) und Polyamide (PA), umfasst. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass die genannten Metalle, beispielsweise Aluminium oder dessen Legierungen, und die bevorzugten Polymere PP und PA, letztere besonders bevorzugt Polyamide aus der Gruppe der Polyalkylencarbonsäureamide, besonders gute Grundlagen für die spätere Aufbringung einer Thermochrom-Beaufschlagung bilden können.
  • Weiter ist erfindungsgemäß ein Gefäß 1 bevorzugt, bei dem die Beschichtung 20 aus einem Polymer-Pulver auf die gesamte Außenfläche 10 aus Metall oder aus einem Metall-Kunststoff-Verbund oder aus einer Metall-Kunststoff-Mischung oder aus Kunststoff aufgebracht ist. Denn mit dieser Ausführungsform wird eine einheitliche Grundlage für die nachfolgende Beaufschlagung des Gefäßes 1 mit mindestens einer das/die Thermochrom(e) umfassenden Schicht 30 bereitgestellt. Weiter sind als Raumkörper solche Gefäße 1 erfindungsgemäß besonders bevorzugt, bei denen das Polymer-Pulver der Beschichtung 20 ein Polymer aus der Gruppe Polyester, umfasst. Mit Vorteil verwendbare Polyester-Pulver sind solche auf Basis von (gegebenenfalls -OH-Gruppen enthaltenden) Polyalkylencarbonsäureestern aliphatischer und/oder aromatischer Carbonsäuren, und weiter bevorzugt sind Polyester-Pulver des Handels-Produktes DRYLAC Serie 29 der Firma Tigerwerk Lack- und Farbenfabrik GmbH & Co. KG, Wels, Österreich, denn sie liefern eine besonders zuverlässige Grundlagen-Beschichtung für die mindestens eine, das/die später aufzubringende(n) Thermochrom(e) umfassende Schicht 30.
  • Ein erfindungsgemäßes Gefäß 1 kann grundsätzlich beliebige Größe und Form annehmen, ohne dass diesbezüglich für die Erfindung Einschränkungen vorzusehen sind. Wie beispielhaft aus Figur 1A ersichtlich ist, kann ein erfindungsgemäßes Gefäß 1 einen Raumkörper umfassen, der einen starren Boden 10 c und eine (im Fall der Gefäß-Form eines umgekehrten Kegelstumpfs) umlaufende, mehr oder weniger ebenfalls starre Wand 10 b aufweist. Vergleichbare polyedrische Raumkörper gemäß der Erfindung können beispielsweise einen rechteckigen, beispielsweise quadratischen, starren Boden 10 c und eine Mehrzahl (beispielsweise vier) von einen Pyramidenstumpf bildenden, ebenfalls mehr oder weniger starren Wänden 10 b umfassen. Die Erfindung ist diesbezüglich nicht auf die genannten Gefäß-Formen beschränkt. Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und zum beispielhaften Verständnis anhand der in Figur 1A gezeigten Kegelstumpf-Form eines Gefäßes 1 wie beispielsweise eines Glases beschrieben, ohne auf diese beschränkt zu sein.
  • Ausgehend von der in Figur 1A gezeigten Form eines Gefäßes 1 wird erfindungsgemäß eine Beaufschlagung zumindest eines Teils, d. h. eines Teils oder der Gesamtheit, der Außenfläche 10 des Gefäßes 1 mit wenigstens einer ein Thermochrom oder mehreren Thermochrome umfassenden Schicht 30 vorgeschlagen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die allein oder mit einem oder mit mehreren oder mit allen anderen Merkmalen der Erfindung verwirklicht werden können, ohne die Erfindung zu beschränken, umfasst das Gefäß 1 eine ein Thermochrom oder mehrere Thermochrome umfassende Beschichtung 30. Der Fachmann kann jedoch unter Berücksichtigung der Gegebenheiten des Einzelfalles auch ein Gefäß 1 vorsehen, auf dessen Außenfläche 10 mehrere Thermochrom-haltige Beschichtungen 30 aufgebracht sind. Dabei können - je nach den Gegebenheiten eines einzelnen Falles - mehrere Thermochrom-haltige Schichten 30 ein Thermochrom (in allen der mehreren Schichten) oder in den mehreren Schichten 30 mehrere verschiedene Thermochrome umfassen, beispielsweise ein Thermochrom, zwei Thermochrome, drei Thermochrome oder sogar mehr als drei Thermochrome. Diesbezüglich ist die Erfindung nicht beschränkt. Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Gefäß 1 mit einer auf der Gefäß-Außenfläche 10 der Gefäß-Seitenwand 10b aufgebrachten, ein Thermochrom oder mehrere Thermochrome, beispielsweise zwei Thermochrome, umfassenden Schicht 30. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen bevorzugten Fall beschränkt.
  • Unter dem Begriff "Thermochrom" wird in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen eine Substanz verstanden, die in der Lage ist, bei unterschiedlichen Temperaturen ein unterschiedliches Lichtabsorptions- und Reflexionsverhalten zu zeigen bzw. die vom Auge eines Betrachters wahrnehmbare Farbe zu ändern ("Thermochromie"). Der Grund für eine Farbänderung können Änderungen der Kristallstruktur sein (häufig bei anorganischen thermochromen Pigmenten) oder Änderungen der Molekülstruktur (häufig bei organischen Thermochromen) oder Änderungen der Komplexgeometrie (beispielsweise bei metallorganischen Thermochromen). Die Farbänderung ist üblicherweise reversibel, was bedeutet, dass ein Thermochrom, das seine Farbe bei Temperaturerhöhung von der Farbe B zur Farbe W ändert, bei Temperaturerniedrigung wieder von der Farbe W zur Farbe B "zurückkehrt", wie beispielsweise:
    Figure imgb0001
  • Beispiele von Thermochromen in diesem Sinn sind anorganische Pigmente wie Rutil (TiO2), Zinkoxid (ZnO), Quecksilber(II)iodid (HgI2) und Silbertetraiodomercurat(II) (Ag2[HgI4]), oder organische Verbindungen wie beispielsweise 9.9'-Bixanthyliden-Derivate 10,10'-Bianthronyliden-Derivate, Bromthymolblau, oder metallorganische Verbindungen wie Bis-(diethylammonium-)tetrachloridocuprat(II) ([(C2H5)2NH]2CuCl4). Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Arten von Thermochromen beschränkt.
  • Thermochrome sind in großer Zahl im Handel erhältlich. Beispielsweise (und ohne die Erfindung zu beschränken) stellen die Firmen Worlée Chemie GmbH, Hamburg (DE), oder SFXC, Newhaven (GB), oder StardustColors, Roubaix (FR) her und liefern Thermochrome in Form von Pigmenten in den Primärfarben Gelb, Magenta und Himmelblau sowie in weiteren Farben Orange, Rot, Grün, Blau, Violett und Schwarz, die definierte Farbnummern (nach Pantone-Kodierung) haben und die einstellbare thermochrome Farbänderungen bei Temperaturen im Bereich von - 15 °C bis + 65 °C zeigen: Neun Standard-Farben:
    Farbe Handelsbezeichnung * Pantone Code
    Gelb YT-temp 108C
    Orange OT-temp 021C
    Magenta MT-temp Rubine Red C
    Rot RT-temp 186C
    Grün GT-temp 335C
    Himmelblau ST-temp 313C
    Blau BT-temp 301U
    Violett VT-temp 2728C
    Schwarz Black 7C
    * Anmerkung: "temp" steht für eine Farbumschlagstemperatur-Angabe in °C; Beispiel: BT-20 steht für ein blaues Thermochrom-Pigment, dessen Farbe sich bei Ansteigen der Temperatur bei 20 °C zu ändern beginnt und sich bei 22 °C nach farblos ändert. Umgekehrt beginnt sich die Farbe bei Fallen der Temperatur unter 22 °C zu ändern und erreicht bei 20 °C wieder die blaue Farbe.
  • Die Empfindlichkeit des Farbumschlags (d. h. die "Breite" des Temperatur-Bereichs, innerhalb dessen der Farbumschlag erfolgt) liegt im Bereich von 2 °C bis 10 °C. Erfahrungsgemäß ist bei Farbumschlagstemperaturen unter 33 °C eine höhere Sensitivität zu beobachten (engerer Farbumschlagstemperatur-Bereich), bei Farbumschlagstemperaturen über 33 °C eine geringere Sensitivität (breiterer Farbumschlagstemperatur-Bereich).
  • Bei Verwendung der drei oben genannten Primärfarben (Gelb, Magenta, Hellblau) kann durch Mischen jede beliebige Farbe erhalten werden. Wird die so durch Mischen erhaltene Mischfarbe steigender Temperatur ausgesetzt, tritt der Thermochrom-Effekt (Farbumschlag bei Erreichen einer bestimmten Temperatur) bei einer Temperatur (bzw. in einem Temperatur-Bereich) ein, der durch die Thermochrom-Eigenschaften der zwei, drei oder mehr verwendeten Farben bestimmt ist:
    Figure imgb0002
  • Bei Mischen mehrerer Thermochrome, die unterschiedliche Farbumschlagstemperaturen (bzw. unterschiedliche Farbumschlagstemperatur-Bereiche) aufweisen, können bei Temperaturerhöhung bzw. Temperaturerniedrigung über mehrere Farbumschlagstemperatur-Bereiche zwei und mehr Farbumschläge erhalten werden: Zum Beispiel:
    Figure imgb0003
  • Ebenfalls möglich ist ein Mischen von einem oder mehreren Thermochromen mit einem oder mehreren Pigmenten/Farbstoffen, die keinen Thermochrom-Effekt zeigen:
    Figure imgb0004
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die mit einem oder mit mehreren oder mit allen anderen Merkmalen der vorliegenden Erfindung kombiniert werden können, ohne die Erfindung auf solche Kombinationen zu beschränken, kann eines oder können mehrere der verwendeten Thermochrome in Mikrokapseln eingeschlossen konfektioniert sein, um so vorteilhafte Eigenschaften (bessere Haltbarkeit und Lagerfähigkeit, z. B. über zwei oder mehrere Jahre, bessere Thermostabilität, z. B. bis über 200 °C, beispielsweise bis 240 °C, bessere Stabilität gegen Feuchtigkeit; Einstellung bestimmter Löslichkeitseigenschaften der Pigmente / Thermochrome in geeigneten Lösungsmitteln, usw.) zu erzielen. Solche Mikrokapseln können aus einem Polymer oder aus verschiedenen Polymeren oder aus Mischungen von Polymeren bestehen. Der Fachmann kennt aufgrund seiner Fachkenntnis die Möglichkeit der Mikroverkapselung, die Materialien (z. B. geeignete Polymere für eine Mikroverkapselung, beispielsweise - ohne die Erfindung zu beschränken - Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyurethan (PU), Ethylen-Vinylacetat (EVA), Polyethylenterephthalat (PET)) und kann diese anhand der Gegebenheiten des Einzelfalls und anhand konkreter Verfahrensparameter und Erfordernisse aus einer Vielzahl solcher Materialien auswählen. Die Korngrößen solcher Mikrokapseln können in den üblichen Größenbereichen liegen und den Gegebenheiten des Einzelfalls entsprechend mehr oder weniger stark schwanken; sie liegen beispielsweise (aber nicht beschränkend) in einem Bereich von 0,1 bis 20 µm, vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 6 µm.
  • Erfindungsgemäß bevorzugte, ein oder mehrere Thermochrom(e) und gegebenenfalls auch keine Thermochrom-Eigenschaften aufweisende Pigmente oder Farbstoffe umfassende Mikrokapseln oder alternativ auch mehrere Arten von Mikrokapseln, von denen jede entweder ein oder mehrere Thermochrom(e) oder ein oder mehrere, keine Thermochrom-Eigenschaften aufweisende andere Pigmente oder Farbstoffe enthält, können auch in Form von Emulsionen, beispielsweise (aber ohne Beschränkung) in Form wässriger oder wasserbasierter Emulsionen, konfektioniert werden. Solche Emulsionen weisen beispielsweise einen Feststoffgehalt von 45 % auf und können, beispielsweise, in wasserbasierten Druckfarben und Farben in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.-% dosiert werden.
  • Erfindungsgemäß umfasst bei den Thermochrom-beaufschlagten Gefäßen 1 der vorliegenden Erfindung das Gefäß 1 eine außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche 10 der mindestens einen Gefäß-Seitenwand 10 b aufgebrachte Schicht 30 mindestens ein Thermochrom. Die aufgebrachte Schicht 30 umfasst also ein, zwei, drei, vier oder mehrere Thermochrom(e). In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die allein oder mit einem oder mit mehreren oder mit allen anderen Merkmalen der Erfindung verwirklicht werden kann, ohne die Erfindung zu beschränken, umfasst die aufgebrachte Schicht 30 ein Thermochrom oder zwei Thermochrome. Das Thermochrom bzw. die Thermochrome können in üblicher Weise mit dem Fachmann an sich bekannten und damit hier nicht im Einzelnen aufzuzählenden Hilfsstoffen (Lösungsmitteln, Dispergiermitteln, Toner-Harzen, Fließmitteln) zu einer für den Vorgang des Aufbringens geeigneten Zubereitung zugerichtet sein.
  • Solche Zubereitungen können in weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die allein oder mit einem oder mit mehreren oder mit allen anderen Merkmalen der Erfindung verwirklicht werden können, ohne die Erfindung zu beschränken, auch weitere farbgebende Mittel (Pigmente, Farbstoffe) enthalten, um zusammen mit dem/den Thermochrom(en) besondere Farb-Effekte zu erzielen.
  • Die Thermochrom(e) umfassende Schicht 30 findet sich bei den Thermochrom-beaufschlagten Gefäßen 1 der Erfindung außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche 10 der mindestens einen Gefäß-Seitenwand 10 b und erstreckt sich damit über einen kleinen Teil der Außenfläche 10 oder über einen größeren Teil der Außenfläche 10 oder über den größten Teil der Außenfläche 10 oder über die gesamte Außenfläche 10 der mindestens einen Seitenwand 10 b des Gefäßes 1. Dabei umfasst das Thermochrom-beaufschlagbare Gefäß 1 dann, wenn es die ungefähre Form eines umgekehrten Kegelstumpfs hat, eine einzige umlaufende Gefäß-Seitenwand 10 b. Im Fall eines polyedrischen Pyramidenstumpfs hat das Thermochrom-beaufschlagbare Gefäß eine der Zahl der Seitenflächen des Polyeders entsprechende Zahl von Seitenwänden (z. B. drei oder vier). Diese Formen des Thermochrom-beaufschlagbaren Gefäßes 1 sind jedoch nicht die Erfindung beschränkend, sondern lediglich beispielhaft.
  • Dem Fachmann sind aufgrund seines Fachwissens zahlreiche Thermochrome bekannt. Diese kann der Fachmann anhand der Gegebenheiten des Einzelfalls aufgrund bestimmter Parameter auswählen. Solche Parameter sind - lediglich beispielsweise: die Temperatur der gewünschten Farbänderung eines Thermochroms/der mehreren Thermochrome, die Verarbeitbarkeit des einen Thermochroms/der mehreren Thermochrome zu Zubereitungen für das Aufbringen; die Löslichkeit und Mischbarkeit des einen Thermochroms/der mehreren Thermochrome mit anderen Komponenten; und weitere andere Parameter.
  • Farbänderungen von Thermochromen (d. h. von Farbstoffen bzw. Pigmenten, die die Erscheinung "Thermochromie" zeigen) werden - wie oben beispielhaft dargelegt - hervorgerufen durch Änderungen der Temperatur, denen die entsprechenden Thermochrome ausgesetzt werden. Derartige Farbänderungen können Farbänderungen von "farblos" nach "farbig" oder umgekehrt von "farbig" nach "farblos" sein und sind in aller Regel reversibel, wenn die entsprechende Temperatur im Wege eines Ansteigens der Temperatur oder im Wegen des Abfallens der Temperatur erreicht und überschritten wird. Thermochrome sind in aller Regel (aber nicht zwingend) im Handel in mikroverkapselter Form in zahlreichen Farben erhältlich und können zum Erhalt von Mischfarben in beliebigen Verhältnissen gemischt werden, so dass man bei Einsatz vom Thermochromen in den Primärfarben nahezu jede gewünschte Farbe erhalten kann, beispielsweise die Farben gelb, orange, magenta, rot, grün, himmelblau, blau, violett, schwarz. Grundsätzlich ist es auch möglich, verschiedenfarbige Thermochrome unterschiedlicher Temperaturstufen zu kombinieren, um gewünschte Farbwechsel-Temperaturen vorzusehen. Die Temperatur des Farbumschlages von Thermochromen kann zwischen - 15 °C und 65 °C eingestellt werden. Wenn bei einem Thermochrom die FarbumschlagsTemperatur 31 °C ist bedeutet das, dass das Thermochrom bei ca. 31 °C seine ursprüngliche Farbe in "farblos" ändert oder von "farblos" in "farbig" umschlägt.
  • Erfindungsgemäß kann auf zumindest einen Teil der Außenfläche 10 eines Gefäßes 1 eine ein einzelnes Thermochrom umfassende Beschichtung oder Schicht 30 aufgebracht sein, oder es kann eine Schicht 30 oder mehrere Schichten 30 mit einer Mehrzahl von oder einer Mischung von zwei, drei, vier oder noch mehr Thermochromen auf die Außenfläche 10 eines Gefäßes 1 aufgebracht sein. Weiter ist es erfindungsgemäß möglich, dass Mischungen und Zubereitungen von einem oder mehreren Thermochromen mit einem oder mehreren anderen (farbigen) Substanzen in der Beschichtung 30 auf der Außenfläche 10 eines Gefäßes 1 vorhanden sind.
  • Die Natur der mindestens ein Thermochrom umfassenden Zubereitungen in der Thermochrom-Beschichtung 30 hängt erfindungsgemäß weitgehend von dem anzuwendenden Vorgang der Aufbringung ab. Der Fachmann kennt für die Aufbringung von einer Schicht 30 oder von mehreren Schichten 30 mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf Außenflächen 10 eines Gefäßes 1 zahlreiche Verfahren. Von diesen sind erfindungsgemäß Druckverfahren wie beispielsweise der Transferdruck, der Sublimationsdruck und der Digitaldruck besonders bevorzugt. Diese werden in der nachfolgenden Beschreibung für die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben.
  • Für die weitere Beschreibung der Erfindung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf wenigstens einem Teil der Außenfläche 10 mindestens einer Gefäß-Seitenwand 10 b beaufschlagten Gefäßes 1 wird zu den einzelnen Merkmalen der obigen Beschreibung des mit einer oder mehreren Thermochrom-haltigen Schicht(en) 30 beaufschlagten Gefäßes 1 verwiesen.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zum Herstellen eines mit mindestens einer Schicht 30 mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf wenigstens einem Teil der Außenfläche 10 mindestens einer Gefäß-Seitenwand 10 b beaufschlagten Gefäßes 1 die folgenden Schritte:
    • Konditionieren wenigstens eines Teils der Außenfläche 10 mindestens einer Gefäß-Seitenwand 10 b eines Gefäßes 1;
    • Beaufschlagen wenigstens des konditionierten Teils der Außenfläche 10 der mindestens einen Gefäß-Seitenwand 10 b des Gefäßes 1 mit mindestens einer, ein oder mehrere Thermochrom(e) in einer geeigneten Zusammensetzung umfassenden Schicht; und
    • Fixieren der ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Zusammensetzung auf zumindest einem Teil der Außenfläche 10 der mindestens einen Gefäß-Seitenwand 10b.
  • Der Schritt des Konditionierens wird in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die mit einem oder mit zwei oder mir mehreren anderen Merkmalen der Erfindung kombiniert werden können, ohne die Erfindung hierdurch zu beschränken, auf dem Teil der Außenfläche 10 des Gefäßes 1 angewendet, der im nachfolgenden Verfahrensschritt mit mindestens einer Schicht, vorzugsweise mit genau einer Schicht, beaufschlagt werden soll, die ein oder mehrere Thermochrom(e) in einer geeigneten Zusammensetzung umfasst, beispielsweise in Form einer ein oder mehrere Thermochrom(e) und gegebenenfalls auch andere (nicht Thermochrom-Eigenschaften aufweisende) Pigmente umfassenden Mikrokapsel-Zubereitung. Das Konditionieren dient einer Modifikation der Oberflächen-Beschaffenheit der Gefäß-Außenfläche in der Hinsicht, dass eine gute und über die gesamte Fläche gleichmäßige Haftung der Thermochrom(e) aufweisenden Schicht auf der Gefäß-Außenfläche 10 gewährleistet ist. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dient das Konditionieren der Gefäß-Außenfläche 10 der Vermittlung einer zuverlässigen Haftung der später aufzubringenden Thermochrom-Schicht auf der Gefäß-Außenfläche 10.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die mit einem oder mit zwei oder mir mehreren anderen Merkmalen der Erfindung kombiniert werden können, ohne die Erfindung hierdurch zu beschränken, erfolgt ein Konditionieren wenigstens eines Teils der Außenfläche 10 der mindestens einen Gefäß-Seitenwand durch Auftrag eines Primers, vorzugsweise eines Glas-Primers, der für eine Verbesserung der Haftung ("Haftvermittler") zwischen Glasoberfläche und einer darüber aufgebrachten Schicht dienen kann, so dass auf dem Glas-Untergrund eine ausreichende Haftfestigkeit erreicht werden kann, insbesondere und damit bevorzugt durch eine Veränderung der Polarität der Glasoberfläche. In der Praxis hat sich für diesen Zweck der 1K-Glasprimer der Firma MIPA SE, Essenbach (DE) bewährt, der eine Silicium enthaltende organische Verbindung ist, die beispielsweise im Sprühverfahren auf die gereinigte Glasoberfläche aufgetragen wird und den man vor weiterer Beschichtung für eine Zeit von 5 bis 30 min einwirken lässt.
  • Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass das Aufbringen einer ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Schicht 30 auf wenigstens einen Teil der Außenfläche 10 mindestens einer Gefäß-Seitenwand 10 b eines Gefäßes 1 anhand einer Mehrzahl von Verfahrensweisen erfolgen kann, die der Fachmann allesamt dem Grundsatz nach kennt und die er daher aufgrund seines Fachwissens den Gegebenheiten entsprechend auswählen kann, und die der Technik nach im Wesentlichen Druckverfahren sind, die bekannt sind unter den Begriffen:
    1. a) Transfer-Druck;
    2. b) Sublimationsdruck;
    3. c) Digitaldruck; und
    4. d) Siebdruck.
  • So kann lediglich beispielhaft und ohne Beschränkung der Erfindung der Vorgang des Aufbringens eines oder mehrerer Thermochrome(s) auf wenigstens einen Teil der Außenfläche 10 mindestens einer Gefäß-Seitenwand 10 b eines Gefäßes 1 im Transfer-Druck wie folgt bewirkt werden:
    Auch bei der Beschreibung des Verfahrens ist das Gefäß 1 ein beliebiger Raumkörper 1, wie beispielweise eine Tasse, ein Becher, ein Trinkglas, ein Kerzenhalter oder eine Vase.
  • Im ersten Schritt wird die Außenfläche 10 des Gefäßes 1, das beispielsweise aus Metall oder aus einem Metall-Kunststoff-Verbund oder aus einer Metall-Kunststoff-Mischung oder aus Kunststoff besteht, auf zumindest einem Teil der Fläche und besonders bevorzugt vollständig mit einer Beschichtung 20 aus einem Polymer-Pulver beaufschlagt, oder - im Fall eines Gefäßes 1 aus Kunststoff - wird dieses für das weitere Verfahren bereitgestellt. Das Pulver des Polymers ist weiter bevorzugt ein Pulver eines Polymers aus der Gruppe Polyester, die sich als Beschichtung besonders geeignet herausgestellt haben. Mit Vorteil verwendbare Polyester-Pulver sind solche auf Basis von (gegebenenfalls -OH-Gruppen enthaltenden) Polyalkylencarbonsäureestern aliphatischer und/oder aromatischer Carbonsäuren Mit besonderem Vorteil wird das Handelsprodukt DRYLAC 029 der Firma Tigerwerk Lack- und Farbenfabrik GmbH & Co. KG, Wels, Österreich, verwendet bei dem es sich um eine pulverförmige Zubereitung auf Polyester-Basis handelt.
  • Eine derartige Beschichtung 20 ist als solche bekannt und kann auf beliebigem Weg auf die Außenfläche 10 aufgebracht werden. Erfindungsgemäß hat sich besonders bewährt, die Beschichtung 20 in Pulverform auf die Außenfläche 10 des Gefäßes 1 aufzubringen, beispielsweise mit Vorteil durch Aufsprühen eines Polymer-Pulvers oder eines Polymer-Metall-Pulvers unter triboelektrischen Bedingungen, also Aufsprühen eines mit einer Ladung versehenen Polymer-Pulvers oder Polymer-Metall-Pulvers auf die gegensätzlich geladene Außenfläche 10 des Gefäßes 1, und anschließendes Ausbilden einer festen Polymer-Beschichtung 20 oder Polymer-Metall-Beschichtung 20 unter Einbrennen, also bei hoher Temperatur, und anschließendes Abkühlen.
  • Wird in einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ein Gefäß 1 mit einer Außenfläche 10 aus Kunststoff oder ein ganz aus Kunststoff gefertigter Raumkörper 1 verwendet, wie er in Figur 1 A gezeigt ist, beispielsweise ein aus PP oder PA gefertigter oder mit einer Außenfläche 10 aus PP oder PA versehener Raumkörper 1, wird die Außenfläche 10 in dem Fachmann bekannter Weise vorbehandelt, vorzugsweise durch Wärmebehandlung oder durch Corona-Behandlung.
  • Parallel dazu wird ein sogenannter "Transfer" erstellt, also eine Kombination eines von einer Vorlage abgedruckten Motivs mit einem geeigneten Träger. Die Erstellung des Transfers ist ein im Druckwesen mit üblicher Technologie durchführbares Verfahren. Dabei wird beispielsweise mit einem üblichen Laser-Drucker eine Vorlage wie beispielsweise eine Photographie, ein Logo, eine Werbebotschaft, oder eine sonstige Vorlage auf einen allein zu Übertragungszwecken dienenden Träger gedruckt. Damit die Vorlage später realistisch auf dem Gefäß 1, also dem Raumkörper, erscheint, muss sie seitenverkehrt auf den Träger gedruckt werden.
  • Für einen solchen Druck wird als Träger des Transfers vorzugsweise Papier verwendet, weiter bevorzugt mit dem Ziel einer guten Ablösbarkeit beim späteren Übertragungsvorgang beschichtetes Papier, beispielsweise ein mit einem Polymer wie beispielsweise einem Polyolefin beschichtetes Papier. Besonders hat sich praktisch das Papier der Firma Transfer, Hamburg, mit der Bezeichnung C500 bewährt.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem als das Fixieröl ein wärmebeständiges Öl aus der Gruppe der Polydialkylsiloxane, weiter bevorzugt ein Polydimethylsiloxan umfassendes oder allein aus Polydimethylsiloxan bestehendes Fixieröl, beispielsweise das Produkt der Firma Xerox GmbH, Neuss, mit der Bezeichnung DocuColor 5000 (oder 6000 oder 7000) Digital Press Fuser Oil, verwendet wird.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform, die normalerweise alternativ zu der vorstehend beschriebenen zum Einsatz kommt, wird als EA-Trockentoner ein nahezu kugelförmige Toner-Teilchen mit einem von einer Kunstharzschale und einer Wachsschicht umgebenen Pigmentkern aus Pigmenten, Additiven und Kunstharz umfassendes Toner-Material ist. Ein solcher Trockentoner ist beispielsweise von der Firma Fuji-Xerox, Japan, oder von der Firma Xerox GmbH, Neuss, (wie oben beschrieben) im Handel und hat sich zum optimalen Fixieren des Toners auf dem Transfer-Träger (z. B. Papier) bestens bewährt.
  • Im nächsten Verfahrensschritt wird der erstellte Transfer, also der mit dem Motiv beaufschlagte Träger 35, auf zumindest einem Teil des Gefäßes 1 in der Weise fixiert, dass die Seite mit dem aus Toner gebildeten Motiv auf der fixierten Polymer-Pulver-Schicht 20 zu liegen kommt. Das mechanische Fixieren erfolgt vorzugsweise derart, dass man am oberen und unteren Ende zwei oder mehrere Haltepunkte vorsieht, die beispielsweise - aber nicht beschränkend - hitzebeständige Aufkleber sein können. Auf diese Weise wird die genaue Stelle auf der Oberfläche des Gefäßes 1 vorgegeben, auf der sich beim fertigen Produkt die photographische Abbildung befinden soll. Daher kommt es bei diesem Schritt auf eine saubere und genaue Ausrichtung des erstellten Transfers auf der Unterlage an. Besonders geeignet als Fixierungsmittel sind die vorgenannten hitzebeständigen Aufkleber.
  • Im nächsten Verfahrensschritt erfolgt ein Wärmefixieren der Feststoff-Transfer-Schicht 30 des Motivs auf dem Teil der Polymer-Pulver-Schicht 20. Die Wärmefixierung kann mit jeder dem Fachmann für einen solchen Zweck bekannten Technologie erfolgen und bedarf insbesondere der gleichmäßigen Aufbringung von thermischer Energie auf der gesamten zur Übertragung vorgesehenen Fläche und gleichzeitig der Aufbringung eines gewissen (wenn auch nicht hohen) Übertragungsdrucks, um einen Transfer des Toner-bildes 30 von dem Träger 35 auf zumindest einen Teil der Polymer-Schicht 20 zu bewirken. Das Erwärmen der Feststoff-Transfer-Schicht 30 des Motivs zur Übertragung auf zumindest einen Teil der Polymer-Pulver-Schicht 20 erfolgt vorzugsweise durch Aufbringen von thermischer Energie gleichmäßig von allen Seiten, um zu verhindern, dass ein Teil des Toner-Bildes nicht "anschmilzt" und dann nicht auf die Polymer-Pulver-Schicht 20 übergeht.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt haben sich für diesen Zweck zylindrische Heiz-Manschetten bewährt, wie sie im Handel erhältlich sind oder auch für die erfindungsgemäßen Zwecke optimiert und angepasst werden können. Beispielsweise sind Größen solcher Heiz-Manschetten solche für runde Hohlkörper 1 bzw. Flaschen 1 mit einem Durchmesser von 60, 80 oder 100 mm. Die Heiz-Manschetten bestehen im wesentlichen aus einer Silicon-Heizmatte, beispielsweise einer Stärke von 10 mm, die bei üblichen Spannungen betrieben werden kann und auf der Vorrichtung von einer Metall-Manschette umgeben ist. Vorzugsweise lassen sich solche Heizmanschetten hinsichtlich der Temperatur exakt steuern, beispielsweise mit einem Thermofühler, und ermöglichen dadurch, dass man auf alle Übertragungs-Stellen eine genau dosierte, vorzugsweise auf den speziellen Toner abgestimmte Menge an Wärme aufbringt und gleichzeitig eine genaue Lokalisierung der Übertragung sicherstellt. Dies ist die wesentliche Voraussetzung für die realistische Bild-Übertragung unter Erhalt eines klaren, keine Unschärfen aufweisenden realistischen Bildesauf der Oberfläche des Gefäßes 1.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist eine derartige Heizmanschette neben Einrichtungen zur exakten Temperatur-Messung am Übertragungs-Ort des Tonerbildes, beispielsweise neben geeigneten Thermofühlern, auch Einrichtungen zum exakten Messen der Erwärmungszeit und einer im Zusammenhang damit erwünschten Schaltung zum Ein- und Ausschalten der Energiezufuhr. Besonders bevorzugt erfolgt eine solche Schaltung in Verbindung mit der Messung der Erwärmungszeit digital und ist für den Fachmann auf diesem Gebiet Stand der Technik, der hier keiner weiteren Erläuterung bedarf. Darüber hinaus gehört die Vorrichtung, mit der der Transfer-Schritt durchgeführt werden kann, zur üblichen Technologie, ist dem Fachmann bekannt und bedarf daher in dieser Stelle keiner weiteren Erläuterung.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erfolgt das Wärmefixieren der Feststoff-Transfer-Schicht 30 des Motivs auf dem Teil der Polymer-Pulver-Schicht 20 durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 100 bis 250 °C und/oder für eine Zeit von 10 bis 500 s, vorzugsweise durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 220 °C und/oder für eine Zeit von 30 bis 300 s, weiter bevorzugt durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 160 bis 200 °C und/oder für eine Zeit von 50 bis 200 s. Die genauen Parameter dieses Schrittes sind von zentraler Bedeutung für das Ziel, einen klaren Druck auf dem Gefäß 1 zu erhalten, und sind von dem verwendeten Polymer-Pulver und dem für die Feststoff-Transfer-Schicht 30 verwendeten Toner abhängig, können jedoch im Detail vom Fachmann im Rahmen weniger orientierender Vorversuche bestimmt werden, ohne dass es hierzu als solches einer erfinderischen Tätigkeit bedarf. Auch stehen Übertragungszeit und angewendete Temperatur zumindest in einem gewissen "Fenster" der beiden Parameter in einem wechselseitigen Abhängigkeitsverhältnis, und niedrigere Temperaturen können bei gleichen Stoffparametern von Polymer der Grundschicht 20 und Toner-Polymer in der Feststoff-Transfer-Schicht 30 eine längere Übertragungszeit bewirken, und umgekehrt eine höhere Temperatur eine kürzere Übertragungszeit.
  • Nach der Wärmefixierung wird im nächsten Schritt der für den Transfer verwendete Träger (z. B. das Papier) von der Oberfläche des Gefäßes 1 entfernt. Dies kann automatisch oder manuell geschehen und geschieht besonders bevorzugt automatisch.
  • Der nächste - aus Sicht der Erfindung optionale, jedoch mit Vorteil durchgeführte - Verfahrensschritt ist ein Schritt des Abkühlens des mit dem Thermochrom beaufschlagten und von dem Träger 35 befreiten Gefäßes 1. Der Kühlvorgang kann entweder ein aktiver Kühlvorgang sein, bei dem die Wärme durch geeignete Mittel aktiv abgeführt wird (Gebläse, Durchführen durch eine Kühlzone etc.), oder kann ein passiver Kühlvorgang sein, bei dem man den entstandenen Verbund eine kühlenden Umgebung aussetzt und dadurch abkühlen lässt. Weiter bevorzugt ist ein passiver Kühlvorgang auf eine Temperatur von dem halben Wert der Temperatur des Wärmefixier-Schrittes und - weiter bevorzugt - auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 80 °C oder Raumtemperatur von etwa 10 bis 25 °C, gegebenenfalls unter Nutzung der Abwärme zum Aufwärmen an anderer Stelle des Verfahrens.
  • Als abschließender Schritt des Verfahrens folgt ein Einbrennen der Feststoff-Transfer-Schicht 30 mit dem Ziel einer Verbesserung der Härte und mechanischen Beständigkeit des übertragenen Bildes. Auch dieser Schritt ist von der verwendeten Polymer-Pulver-Schicht 20 und dem Material des Toners der Feststoff-Transfer-Schicht 30 abhängig und unterliegt einer gewissen Wechselwirkung mit der Einbrennzeit. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung erfolgt das Einbrennen der Feststoff-Transfer-Schicht (30) bei einer Temperatur oberhalb des Wärmefixier-Schritts, weiter vorzugsweise bei einer Temperatur von 150 bis 300 °C und/oder für eine Zeit von 2 bis 20 min; noch mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 160 bis 250 °C und/oder für eine Zeit von 5 bis 16 min; und ganz besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 170 bis 210 °C und/oder für eine Zeit von 8 bis 12 min. Auch hier kann der Fachmann eine Anpassung der Parameter durch wenige optimierende und keine erfinderische Tätigkeit erfordernde Vorversuche erreichen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der als Polymer für die Polymer-Pulverschicht 20 ein dunkel gefärbtes Material verwendet wird, kann aus optischen Gründen die aufzufixierende Feststoff-Transfer-Schicht 30 mit einem hellen Hintergrund oder eine hellen Kontur hinterlegt wird, was besonders bevorzugt im Siebdruck-Verfahren geschieht. In diesem Fall wird diese helle Hintergrundschicht oder - Kontur auf die Transfer-Schicht ganz zum Schluß (also quasi "obendrauf") aufgebracht wird, da sie ja bei der (umgekehrten) Aufbringung auf die Polymer-Beschichtung 20 auf dem Gefäß 1 einen hellen Hintergrund ergeben soll. Nach dem Transfer ist diese Schicht dann der Polymer-Beschichtung 20 unmittelbar benachbart und wirkt so als heller "Hintergrund" des Bildes.
  • In einer weiteren, erfindungsgemäß ebenfalls anwendbaren Ausführungsform des Verfahrens kommt mit dem Sublimationsdruck ein zunehmend eingesetztes Druckverfahren zum Bedrucken von Photogeschenken (einschließlich Textilien) zur Anwendung. Eine aufgrund der Zusammensetzung der Komponenten zum Sublimieren (direkter Übergang vom festen Zustand in den gasförmigen Zustand) geeignete, einen speziellen Sublimationsfarbstoff umfassende Tinte wird bei hohem Druck und hoher Temperatur von einer speziellen Folie mittels einer Transfer-Presse direkt auf das gewünschte Trägermaterial übertragen. Dabei übt die Presse einen hohen Druck aus und erhitzt die Spezialfolie so stark, dass der gasförmige Sublimationsfarbstoff die Kunststoff-Beschichtung, beispielsweise eine Polyester-Beschichtung, auf der Außenfläche 10 des Gefäßes 1, dauerhaft einfärbt. Der Farbstoff dampft vollständig in das die Außenfläche 10 des Gefäßes ganz oder teilweise bedeckende (Polyester-) Polymer ein. Nach Abschluss des Sublimations-Prozesses kann die aufgetragene Farbschicht haptisch nicht mehr detektiert werden.
  • Auf diesem Weg wird also eine ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassende Träger-Schicht erzeugt, die auf die Außenfläche 10 des Gefäßes aufgebracht und dauerhaft auf zumindest einem Teil der Außenfläche 10 "verankert" wird. Diese kann gewünschtenfalls mit einer Deckschicht, gegebenenfalls auch mit einer ein oder mehrere Thermochrom(e) enthaltenden Deckschicht versehen werden.
  • In einer weiteren, erfindungsgemäß ebenfalls anwendbaren Ausführungsform des Verfahrens kommt mit dem Digitaldruck ein Druckverfahren zur Anwendung, das keine statische (d. h. unveränderliche) Druckform benötigt. Für jeden einzelnen Druckvorgang kann innerhalb des Druckformats eine Bildpunkt-Adressierung generiert werden. Damit kann jedes Druckformat ein anderes Druckbild aufweisen, so dass mit Digitaldruck bedruckte Gefäße 1 konkrete Einzelwünsche der Gestaltung berücksichtigen können. Das Digital-Druckbild wird mit geringem mechanischem Druck elektrophotographisch toner-basiert (Laserdruck) bzw. sogar kontaktlos (Tintenstrahldruck) vom Drucker direkt auf das zu bedruckende Material des Trägers übertragen. Der Träger wird dann auf die vorher konditionierte Außenfläche 10 (oder zumindest auf einen Teil davon) aufgebracht.
  • Auf diesem Weg wird also eine ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassende Träger-Schicht erzeugt, die auf die Außenfläche 10 des Gefäßes aufgebracht und dauerhaft auf zumindest einem Teil der Außenfläche 10 "verankert" wird. Diese kann gewünschtenfalls mit einer Deckschicht, gegebenenfalls auch mit einer ein oder mehrere Thermochrom(e) enthaltenden Deckschicht versehen werden.
  • In einer weiteren, erfindungsgemäß ebenfalls anwendbaren Ausführungsform des Verfahrens kommt mit dem Siebdruck ein Druckverfahren zur Anwendung, das die Druckfarbe, hier die ein oder mehrere Thermochrome umfassende Zusammensetzung, mittels eines elastischen Rakels durch ein feinmaschiges Gewebe direkt auf das zu bedruckende Material eines Trägermaterials druckt, wobei Gewebe-Flächen, die nicht mit einer Thermochrom-Zusammensetzung bedruckt werden sollen, mittels einer Schablone abgedeckt werden und so keine Farbe empfangen. Der wesentliche Vorteil des Siebdrucks besteht darin, dass mit der Feinheit des Siebdruck-Gewebes der Farbauftrag gesteuert werden kann. Die Technik des Farbauftrags bedingt jedoch eine geringe DruckGeschwindigkeit.
  • Im Ergebnis kann auch auf diesem Weg eine ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassende Träger-Schicht erzeugt werden, die auf die Außenfläche 10 des Gefäßes aufgebracht und dauerhaft auf zumindest einem Teil der Außenfläche 10 "verankert" wird. Diese kann gewünschtenfalls mit einer Deckschicht, gegebenenfalls auch mit einer ein oder mehrere Thermochrom(e) enthaltenden Deckschicht versehen werden.
  • Vorzugsweise wird mittels eines der vorgenannten Druckverfahren nach Konditionieren wenigstens eines Teils der Außenfläche 10 mindestens einer Gefäß-Seitenwand 10b eines Gefäßes 1 wenigstens der vorher konditionierte Teil der Außenfläche 10 mit wenigstens einer Schicht 30 beaufschlagt, vorzugsweise mit einer bedruckten Träger-schicht, die ein Thermochrom oder mehrere Thermochrome umfasst. Diese Schicht 30 kann in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die allein mit einem oder mit zwei oder mit mehreren oder mit allen anderen Merkmalen der Erfindung verwirklicht werden können, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken, weitere Komponenten umfassen, die der Verarbeitung dienen. Nicht beschränkende Beispiele solcher Komponenten sind Lösungsmittel, Emulgatoren, Fließmittel, Verlaufsmittel. Im Ergebnis wird eine ein Thermochrom oder mehrere Thermochrome umfassende Zusammensetzung in Form einer Schicht zumindest auf den konditionierten Teilen (also im Ergebnis auf einem Teil oder auf der Gesamtheit) der Außenfläche 10 der mindestens eine Seitenwand 10b eines Gefäßes erzeugt.
  • Die nach dem vorangehend beschriebenen Verfahren aufgebrachte(n) Schicht(en) können in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die mit einem oder mit zwei oder mir mehreren anderen Merkmalen der Erfindung kombiniert werden können, ohne die Erfindung hierdurch zu beschränken, die auf der (vorzugsweise konditionierten) Außenfläche 10 eines Gefäßes 1 aufgebrachten Schicht(en) mit weiteren Schichten beaufschlagt werden. Diese können in weiter bevorzugten Ausführungsformen auch ein oder mehrere Thermochrom(e) und gegebenenfalls auch noch eine oder mehrere weitere, oben bereits spezifizierte Komponente(n) umfassen.
  • So kann beispielsweise ein Gefäß 1, dessen Außenfläche 10 wenigstens teilweise mit wenigstens einer, ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Schicht 30 beaufschlagt ist, teilweise oder vollständig mit einer weiteren Schicht versehen werden, die wenigstens ein Thermochrom umfasst, das dem Betrachter ein einheitliches schwarzes Erscheinungsbild vermittelt, solange die Thermochrom-Farbumschlagstemperatur nicht erreicht oder nicht überschritten wird, und das in eine lichtdurchlässige Thermochrom-Schicht "umschlägt", sobald die Thermochrom-Farbumschlagstemperatur überschritten wird. Die in diesem speziellen Beispiel verwendete, bei niedriger Temperatur schwarz erscheinende Thermochrom-Schicht deckt im Fall der vollständigen Abdeckung der Gefäß-Außenfläche diese selbst dann in einer kein Licht (oder im wesentlichen kein Licht) durchlassenden undurchsichtigen Schicht ab, so dass darunter angeordnete Thermochrom-Schichten bei der Temperatur, bei der die schwarz erscheinende Thermochrom-Schicht nicht lichtdurchlässig ist, unsichtbar sind. Ein solcher Eindruck soll - lediglich schematisch - durch die Figuren 2A und 3A vermittelt werden, auch wenn aus Gründen des besseren Verständnisses in diesen Figuren 2A und 3A die unter der schwarzen Thermochrom-Deckschicht aufgebrachten Schichten 30 mit einer Thermochrom-Werbebotschaft - schematisch angedeutet - sichtbar dargestellt sind. Wird dann in das Gefäß 1 eine warme Flüssigkeit eingefüllt (Figur 2B), deren Temperatur oberhalb der Farbumschlagstemperatur der (vorher undurchsichtig schwarzen) Außen-Thermochrom-Beschichtung liegt, oder wird in das Gefäß 1 eine Kerze eingestellt (oder in dem Gefäß ein in einem Kerzenbrennstoff (wie Wachs) angeordneter Docht entzündet, wirkt Wärme auf die Innenwand des Gefäßes 1 und erwärmt auch die Außenwand des Gefäßes 1. Bei Überschreiten der Farbumschlagstemperatur des (dem Betrachter schwarz erscheinenden) Thermochroms ändert die (vorher undurchsichtig schwarze) Außenbeschichtung die Farbe in "farblos" (siehe Figuren 2B und 3B). Dadurch werden die unter der (vorher) schwarzen und für Licht undurchlässigen, nach Farbwechsel durch Wärme ("Thermochromie") jedoch transluzenten Thermochrom-Schicht angeordneten Botschaften, Bilder usw. für den Betrachter sichtbar. Bei Abkühlen (d. h. bei Ausschütten/Austrinken der Flüssigkeit (Figur 2B) oder bei Löschen der Flamme (Figur 3B)) verläuft der Vorgang genau umgekehrt, d. h. das Thermochrom ändert seine Farbe wieder zurück in Schwarz, und die für Licht undurchlässige Thermochrom-Schicht wird "auf magische Weise" wiederhergestellt.
  • Das Ergebnis ist zusammenfassend in den Figuren 2A und 3A gezeigt, wobei der dort nur beispielhaft angegebene Schriftzug "Werbung - Werbebotschaft aller Art" lediglich beispielhaft ist und bei "normaler Temperatur", also beispielsweise und nicht beschränkend bei Raumtemperatur, auf der mindestens einen Außenfläche 10 eines Gefäßes 1, für den Betrachter unsichtbar ist, wenn das/die aufgebrachte(n) (also beispielsweise das/die aufgedruckte(n)) Thermochrom(e) bei normaler (Raum-) Temperatur farblos ist/sind. Denn entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die mit einem oder zwei oder mehreren oder allen Merkmalen der Erfindung verwirklicht werden kann, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken, umfasst die mindestens eine, auf den konditionierten Teil der Außenfläche 10 des Gefäßes 1 aufgebrachte, hier also bevorzugt auf einen Träger aufgedruckte und auf die Außenfläche 10 des Gefäßes 1 aufgebrachte Schicht 30, die ein oder mehrere Thermochrom(e) umfasst, solch ein oder solche Thermochrom(e), das/die bei normaler bzw. Raumtemperatur farblos ist/sind und sich dann nicht gegenüber der Farbe des Materials des Gefäßes 1 abheben. Erst wenn die für das konkrete Thermochrom oder die für die konkrete Mischung mehrerer Thermochrome oder die für die konkrete Mischung aus einem oder mehreren Thermochrom(en) mit einem oder mehreren anderen Farbstoffen, beispielsweise Pigmenten typische Temperatur eines Farbumschlages erreicht ist, beispielsweise durch Zuführen von Wärme zu der das/die Thermochrom(e) umfassenden Schicht 30, tritt eine Farbänderung ein.
  • Dies ist beispielsweise in den Figuren 2B und 3B schematisch gezeigt:
    Bei dem Gefäß 1 von Figur 2B handelt es sich um einen Trinkbecher 2. Dieser wurde (gegenüber der Darstellung in Figur 2A) bis zu einem bestimmten Niveau (hier gezeigt: bis zur Hälfte der Höhe der Buchstaben des Worts "Werbung") mit einer erwärmten Flüssigkeit 40 gefüllt. Die Wärme der Flüssigkeit erwärmt die Gefäßwand 10b, und zwar nur teilweise, d. h. bis zur halben Höhe des mit mindestens einem Thermochrom gedruckten Wortes "Werbung". Dadurch wird die untere, von der Wärme der Flüssigkeit 40 erreichte Hälfte des mit mindestens einem Thermochrom gedruckten Worts "Werbung" infolge des Überschreitens der Farbwechsel-Temperatur des/der Thermochrom(e) für den Betrachter sichtbar. Fällt nach (zumindest teilweisem) Leeren des Trinkbechers 1 die Wand-Temperatur wieder unter den Wert der Farbwechsel-Temperatur des/der Thermochrom(e)s, wird die Botschaft wieder unsichtbar. Wie oben bereits ausgeführt, ist dieser Prozess reversibel.
  • Bei dem Gefäß von Figur 3B handelt es sich um ein Kerzenglas. In diesem wurde (gegenüber der Darstellung in Figur 3A) die Kerze 50 am Docht angezündet. Die Wärme der brennenden Kerze 50 erwärmt mehr oder weniger die gesamte Gefäßwand 10b. Dadurch wird die gesamte mit dem Thermochrom bzw. den Thermochromen gedruckte Werbebotschaft infolge des Überschreitens der Farbwechsel-Temperatur des/der Thermochrom(e) für den Betrachter sichtbar. Fällt nach Löschen der Flamme der Kerze 50 die Wand-Temperatur wieder unter den Wert der Farbwechsel-Temperatur des/der Thermochrom(e)s, wird die Botschaft wieder unsichtbar. Wie oben bereits ausgeführt, ist dieser Prozess reversibel.
  • Die genannten und in den Figuren 2A, 2B, 3A und 3B gezeigten Beispiele sind jedenfalls nur als dem Verständnis der Erfindung dienend anzusehen und beschränken die Erfindung nicht.
  • Die Erfindung betrifft letztlich auch die Verwendung eines Thermochrom-beaufschlagten Gefäßes 1 nach der obigen detaillierten Beschreibung beispielsweise als Trinkgefäß, Halter für Kerzen, Halter für Blumen, dessen Thermochrom-Auftrag bei Temperaturänderung Werbe-Botschaften, individualisierte persönliche Botschaften oder Geschenk-Botschaften sichtbar werden lässt oder wieder verschwinden lässt, oder betrifft die Verwendung eines nach dem Verfahren zum Herstellen eines mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf wenigstens einem Teil der Außenfläche 10 mindestens einer Gefäß-Seitenwand 10 b beaufschlagten Gefäßes 1 nach der obigen detaillierten Beschreibung hergestellten Gefäßes 1 beispielsweise als Trinkgefäß, Halter für Kerzen, Halter für Blumen, dessen Thermochrom-Auftrag bei Temperaturänderung Werbe-Botschaften, individualisierte persönliche Botschaften oder Geschenk-Botschaften sichtbar werden lässt oder wieder verschwinden lässt. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die allein oder mit einem anderen Merkmal oder mit mehreren anderen Merkmalen oder mit allen anderen Merkmalen der Erfindung verwirklicht werden können, ohne dass dies die Erfindung beschränkt, kann/können das/die mit einem oder mehreren Thermochrom(en) beaufschlagte(n) Gefäß(e) 1 verwendet werden als Heißgetränk-Trinkbecher oder Kerzenhalter oder Wachskerzen-Behälter.
  • Das/die auf wenigstens einen Teil der Oberfläche(n) des/der Gefäße(s) aufgebrachte Thermochrom(e) werden dann gegenüber der Umgebungsfarbe der Oberfläche(n) sichtbar, wenn das jeweilige Gefäß mit Wärme einer Wärmequelle (warme Flüsssigkeit, Flamme einer entzündeten Kerze) in Kontakt kommt. Der Temperaturanstieg durch die Nähe der Wärmequelle bewirkt den thermochromen Farbwechsel, so dass sich das/die aufgebrachte(n) Thermochrom(e) gegenüber der Umgebungsfarbe abheben und vom Betrachter optisch wahrgenommen werden können. Besteht also ein aufgebrachtes Thermochrom (oder eine Mehrheit von Thermochromen) aus einer Botschaft in Form eines Bildes oder einer in einem oder mehreren Worten gedruckten Botschaft, kann der Thermochrome Farbwechsel eine vorher nicht sichtbare Botschaft für einen Betrachter sichtbar machen.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand ihrer wesentlichen Merkmale und beispielhaft anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, die die Erfindung nicht beschränken, sondern nur besser verständlich machen sollen. Der Umfang der Erfindung ergibt sich für den Fachmann aus den nachfolgenden Patentansprüchen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gefäß
    10
    Gefäß-Außenfläche
    10a
    offene Gefäßseite
    10b
    Gefäß-Seitenwand
    10c
    Gefäß-Boden
    11
    Innen-Hohlraum
    20
    Funktions-Zwischenschicht
    30
    Thermochrom(e) umfassende Schicht
    40
    Fluid, Flüssigkeit
    50
    Gegenstand, Kerze
    51
    Kerzenbrennstoff

Claims (15)

  1. Thermochrom-beaufschlagtes Gefäß (1) mit
    - einem Gefäß-Boden (10 c), der dicht verbunden ist mit mindestens einer Gefäß-Seitenwand (10 b) aus Kunststoff, Glas oder Metall oder aus Verbundstoffen oder Mischungen zweier oder dreier Materialien aus der Gruppe Kunststoff, Glas und Metall;
    - wobei die mindestens eine Gefäß-Seitenwand (10 b) außen auf zumindest einem Teil ihrer Außenfläche (10) mindestens eine Schicht (20, 30) aufgebracht aufweist; und
    - wobei eine außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche (10) der mindestens einen Gefäß-Seitenwand (10 b) aufgebrachte Schicht (30) mindestens ein Thermochrom umfasst.
  2. Thermochrom-beaufschlagtes Gefäß (1) nach Anspruch 1, welches zwischen der Außenfläche (10) der mindestens einen Gefäß-Seitenwand (10 b) und der außen auf zumindest einem Teil der Außenfläche (10) der mindestens einen Gefäß-Seitenwand (10 b) aufgebrachten Thermochrom-haltigen Schicht (30) mindestens eine Funktions-Zwischenschicht (20) aufweist.
  3. Thermochrom-beaufschlagtes Gefäß (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Funktions-Zwischenschicht (20) eine Haftvermittlungs-Schicht (20) ist.
  4. Thermochrom-beaufschlagtes Gefäß (1) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kunststoff-Material des Gefäßes (1) Polymere - einzeln, in Mischungen oder als Copolymere - aus der Gruppe Polyolefine (z. B. Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polybutylen (PB)) und Polyamide (PA) umfasst, vorzugsweise Polypropylen (PP) oder Polybutylen (PB) und Polyamide (PA), einzeln, als Mischungen und/oder als Copolymere; weiter bevorzugt Polyamide aus der Gruppe der Polyalkylencarbonsäureamide.
  5. Thermochrom-beaufschlagtes Gefäß (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Metall-Material des Gefäßes (1) ein oder mehrere Metall(e) aus der Gruppe Aluminium, Aluminium-Legierung(en), Eisen und EisenLegierung(en) umfasst.
  6. Thermochrom-beaufschlagtes Gefäß (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Thermochrom gewählt ist aus der Gruppe anorganische thermochrome Pigmente und organische thermochrome Verbindungen und metallorganische thermochrome Verbindungen, vorzugsweise anorganische thermochrome Pigmente.
  7. Verfahren zum Herstellen eines mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf wenigstens einem Teil der Außenfläche (10) mindestens einer Gefäß-Seitenwand (10 b) beaufschlagten Gefäßes (1), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    - Konditionieren wenigstens eines Teils der Außenfläche (10) mindestens einer Gefäß-Seitenwand (10 b) eines Gefäßes (1);
    - Beaufschlagen wenigstens des konditionierten Teils der Außenfläche (10) der mindestens einen Gefäß-Seitenwand (10 b) des Gefäßes (1) mit mindestens einer, ein oder mehrere Thermochrom(e) in einer geeigneten Zusammensetzung umfassenden Beschichtung (30); und
    - Fixieren der mindestens einen, ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Beschichtung (30) auf zumindest einem Teil der Außenfläche (10) der mindestens einen Gefäß-Seitenwand (10 b).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, umfassend zusätzlich den Schritt des Aufbringens einer Funktions-Zwischenschicht (20) auf die Außenfläche (10) der mindestens einen Gefäß-Seitenwand vor dem Schritt des Beaufschlagens der Außenfläche (10) der mindestens einen Gefäß-Seitenwand (10 b) des Gefäßes (1) mit einer ein oder mehrere Thermochrom(e) umfassenden Beschichtung (30).
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei man als Funktions-Zwischenschicht (20) eine Haftvermittlungs-Schicht (20) aufbringt.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Beaufschlagen des Gefäßes (1) mit einer Beschichtung (30) mit einem oder mehreren Thermochromen im Wege des Transferdrucks erfolgt.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Beaufschlagen des Gefäßes (1) mit einer Beschichtung (30) mit einem oder mehreren Thermochromen im Wege des Sublimationsdrucks erfolgt.
  12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Beaufschlagen des Gefäßes (1) mit einer Beschichtung (30) mit einem oder mehreren Thermochromen im Wege des Digitaldrucks erfolgt.
  13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Beaufschlagen des Gefäßes (1) mit einer Beschichtung (30) mit einem oder mehreren Thermochromen im Wege des Siebdrucks erfolgt.
  14. Verwendung eines Thermochrom-beaufschlagten Gefäßes (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder eines nach dem Verfahren zum Herstellen eines mit einem oder mehreren Thermochrom(en) auf wenigstens einem Teil der Außenfläche (10) mindestens einer Gefäß-Seitenwand (10 b) beaufschlagten Gefäßes (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13 hergestellten Gefäßes (1) als Trinkgefäß, Halter für Kerzen, Halter für Blumen, dessen Thermochrom-Auftrag bei Temperaturänderung Werbe-Botschaften, individualisierte persönliche Botschaften oder Geschenk-Botschaften sichtbar werden lässt oder wieder verschwinden lässt.
  15. Verwendung eines Thermochrom-beaufschlagten Gefäßes (1) nach Anspruch 14 als Heißgetränk-Trinkbecher oder Kerzenhalter oder Wachskerzen-Behälter.
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