HEAT-RECOVERABLE ARTICLE WITH TEMPERATURE INDICATION

Abstract: A coating composition composed of a pigment and binder is used as a temperature indicator in the article. Pigment and binder consist of materials of different refractive indexes. On reaching the melting temperature of the pigment and/or binder, a substance of uniform refractive index is formed. This change in refractive index leads to a visible colour change.

Description: Wärmeerholbarer Gegenstand mit Temperaturindikation Die Erfindung betrifft einen wärmeerholbaren Gegenstand gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solcher Gegenstand ist bekannt aus DE 29 51 921 Al. Beim Gegenstand der DE 29 51 921 A1 besteht die die Temperatur anzeigende Zusammensetzung aus einem zersetzbaren organischen Material, das bei Erwärmen des wärmeerholbaren Gegenstandes auf eine vorgewählte Temperatur schmilzt und sich unter Bildung einer sichtbaren Farbänderung ersetzt. Nachteilig hierbei ist die eingeschränkte Stoffauswahl wegen der Forderung der organischen Zersetzung. Auch lässt sich die Umschlagtemperatur nicht variabel einstellen. Mehrfachumschläge sind bei diesem Gegenstand nur mit sehr grossem Aufwand zu realisieren. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen wärmeerholbaren Gegenstand gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, dass keine Zersetzung des Pigmentes zur Temperaturindikation erforderlich ist und jeder gewünschte'Wert einer Temperatur angezeigt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung aufgezeigt. Die Temperaturindikation erfolgt beim Gegenstand der Erfindung unabhängig vom Vorhandensein einer Zersetzung und lässt eine grössere Stoffauswahl als bei bisher üblichen Zusammensetzungen zu. Die Umschlagtemperatur ist absolut variabel vorwählbar. Mit gleichem Pigment ist ein Variationsbereich von + 500 Celsius erreichbar. Im Gegensatz zur Temperaturindikation durch Zersetzung erfolgt bei der Erfindung die Temperaturindikation bei Erreichen einer bestimmten Temperatur durch Anderung des Brechungsindexes. Für Pigment und Bindemittel als Überzugszusammensetzung des wärmeerholbaren Gegenstandes werden gezielt Materialien unterschiedlichen Brechungsindexes gewählt. Bei einem Pigment, das für das Undurchslchtigwerden der Oberzugszusammensetzung verantwortlich ist, erfolgt bei der Verschmelzung mit dem Bindemittel ein Wechsel von einer zuvor undurchsichtigen Farbe in eine durchsichtige Farbe. Ist das Basismaterial des wärmeerholbaren Gegenstandes schwarz, so erfolgt ein Farbumschlag nach schwarz. Um einen ausgeprägten Farbumschlag nach der Erfindung zu erreichen, sollte die Differenz im Brechungsindex vom Pigment und Bindemittel mindestens ndlff = 0,3 betragen. Als Oberzugszusammensetzung eignet sich beispielsweise niedermolekulares Polyester als Bindemittel und n-Glutaminsaure als Pigment. Anstelle dieses organischen kann auch ein anorganisches Pigment, beispielsweise Lithiumnitrat, verwendet werden. Als Bindemittel hierfür ist Polyäthylen geeignet. Das zweckmässigerweise farblos gewählte Pigment - die Farbe erscheint dann weiss - kann durch einen geringen Farbstoffzusatz zu einer weiteren Temperaturanzeige verwendet werden. Durch sichtbare Änderung des Farbstoffzusatzes bei einer bestimmten Temperatur ist daher ein weiterer Temperaturumschlag erkennbar. Ändert sich der Farbstoffzusatz durch geeignete Auswahl bei einer Temperatur unterhalb des Bindemittelschmelzungspunktes, so kann das "Weisswerden" der Farbe als Vorwarnung dienen bzw. als Beweis dafür, dass eine bestimmte Temperatur überschritten wurde und die weitere Erwärmung unter sorgfältiger Kontrolle zu erfolgen hat. Der bei der Verschmelzung durch Änderung des Brechungsindexes hervorgerufene "Temperaturumschlag" tritt dann erst später ein. Die überzugszusammensetzung bietet bei der Aufbringung auf Schrumpfmuffen besondere Vorteile. Der Erwärmungsvorgang ist einfach feststellbar und genau kontrollierbar. Bei der Wärmebehandlung erfolgt im Temperaturbereich von 215 bis 2200 Celsius beispielsweise der erste Temperaturumschlag von grün nach weiss und bei 240 bis 2500 Celsius das Farbloswerden, d.h. bei schwarzem Hintergrundmaterial der Umschlag auf schwarz. Dieser durch die Brechungsindexänderung zurückzuführende Umschlag ist reversibel, wohingegen die sichtbare Änderung des Farbstoffzusatzes im allgemeinen irreversibel ist.

Claims: Patentansprüche: 1. Wärmeerholbarer Gegenstand mit einer die Temperatur anzeigen den Uberzugszusammensetzung bestehend aus einem im Bereich der Warmebehandlung des wärmeerholbaren Gegenstandes schmel zenden Pigmentes mit Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass für Pigment und Bindemittel Materialien unterschied lichen Brechungsindexes gewählt werden, die bei Erreichen der Schmelztemperatur des Pigments und/oder Bindemittels zu einem Stoff einheitlichen Brechungsindexes verschmelzen. 2. Wärmeerholbarer Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Pigment derart gewählt ist, dass es sich bei einer Temperatur unterhalb oder oberhalb der Ver- schmelzungstemperatur mit dem Bindemittel sichtbar ändert. 3. Wärmeerholbarer Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Differenz bezüglich des Brechungsindexes beider Materialien "diff a 0,3 gewählt ist. 4. Wärmeerholbarer Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die aus Pigment und Bindemittel bestehende überzugszusammensetzung so gewählt ist, dass sie vor Er reichen der Verschmelzungstemperatur undurchsichtig ist und bei Erreichen der Verschmelzungstemperatur durch sichtig wird. 5. Wärmeerholbarer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment farblos gewählt wird und durch Zusatz einer geringen Farbstoffmenge ein weiterer Temperaturindikator bei einer anderen Temperatur als der Verschmelzungstemperatur mit dem Bindemittel eintritt. 6. Wärmeerholbarer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus niedermole kularem Polyester und das Pigment aus n-Glutaminsäure be steht. 7. Wärmeerholbarer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus Polyäthylen oder Polyester und das Pigment aus Lithiumnitrat besteht.

Inventors: BOVENSIEPEN, KURT, MANGOLD, HUGO, DR. DR.-CHEM.
Applicants: ANT NACHRICHTENTECHNIK GMBH
Application year: 1984
Main classification: G01K11
IPC codes: G01K3, G01K11