[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein leuchtfähiges Beschichtungssystem sowie einen
mindestens eine beschichtbare Oberfläche aufweisenden Gegenstand, der mit dem erfindungsgemäßen
leuchtfähigen Beschichtungssystem ausgestattet ist. Ferner betrifft die Erfindung
die Verwendung des erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungssystems für die Herstellung
von leuchtfähigen Wänden, Böden und Decken.
[0002] Großflächige Leuchtbilder sind mittlerweile aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken.
Sie werden als Werbeflächen oder als Warnhinweistafeln eingesetzt. Allerdings ist
der technische Aufwand im Zusammenhang mit der Herstellung, Installation und Wartung
solcher Leuchtbilder nicht selten sehr hoch. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt,
zu alternativen Lösungen zu gelangen. Beispielsweise offenbart die
WO 2013/091605 A1 ein Leuchtbild aus einem bildgebenden Material, beispielsweise einem silberhalogenid-basierten
Fotomaterial, und einer Elektrolumineszenzanordnung, wobei die Elektrolumineszenzanordnung
eine lichtemittierende Schicht enthaltend Pigmente, insbesondere Zinksulfid, in einer
wässrigen Dispersion und eine Isolierschicht enthaltend Titandioxid in einer wässrigen
Bindemittelmatrix aufweist, welche auf dem bildgebenden Material angebracht ist und
mit diesem einen Mehrschichtverband ausbildet. Die Elektrolumineszenzanordnung kann
in einer Ausgestaltung mittels einer Klebefolie mit einem transparenten Träger verbunden
sein. Das Leuchtbild gemäß der
WO 2013/091605 A1 soll einfach herstellbar sein, eine besonders gute Haltbarkeit und Helligkeit aufweisen
und den Eindruck eines leuchtenden Fotos vermitteln. Von besonderer Bedeutung hierfür
ist der Mehrschichtverband zwischen einem bildgebenden Material und der Elektrolumineszenzanordnung,
der einen festen Verbund mit einem geringen bis gar keinem Zwischenraum zwischen bildgebendem
Material und Elektrolumineszenzanordnung ermöglicht.
[0003] Gemäß der
WO 2013/091604 A1 kann eine Elektrolumineszenzanordnung eine Leuchtschicht aufweisen, die anorganische
Elektrolumineszenzteilchen, insbesondere dotiertes oder verkapseltes Zinksulfid, und
in Wasser dispergierbare oder in Wasser lösliche Schutzkolloide wie Gelatine sowie
gegebenenfalls einen Weichmacher enthält. Diese Leuchtschicht soll über eine Dicke
von weniger als 40 µm verfügen und auf einem Träger angeordnet sein und zudem eine
alkohollösliche, transparente, leitfähige Frontelektrodenschicht aufweisen. Die genannten
Schichten sollen in einem Gussverfahren hergestellt werden können. Die einfache Herstellbarkeit
und gute Haltbarkeit des Leuchtelements gemäß
WO 2013/091604 A1 soll durch die Anwesenheit eines Schutzkolloids sichergestellt werden. In einer bevorzugten
Ausgestaltung soll das Leuchtelement auf einem Träger über die folgenden Schichten
verfügen: eine Haftschicht, die die Adhäsion der darüber liegenden Schichten mit dem
Träger verbessert, eine transparente und elektrisch leitfähige Schicht als Frontelektrode,
eine Schicht, die eine durch ein elektrisches Wechselspannungsfeld anregbare Leuchtsubstanz
enthält als er, eine Isolierschicht mit hoher Dielektrizität, eine Schicht hoher Leitfähigkeit
als Rückelektrode, Leiterbahnen als Anschluss der Frontelektrode, eine Barriereschicht
und Kontakte sowie Anschlüsse für eine Wechselspannungsquelle.
[0004] Aus der
DE 102 19 802 A1 ist ein Pulver- bzw. Nasslack in Form eines Polyester- oder Acrylatlacks zum elektrostatischen
Beschichten eines Gegenstandes bekannt, bei dem zu einem transparenten Lackpulver
und/oder Nasslack ein Pulver eines lumineszierenden und/oder reflektierenden Stoffes,
z.B. Strontium-Aluminat, sowie organische oder anorganische Pigmente, die nach Aufladung
durch UV-Strahlung im Dunkeln leuchten, beigemengt worden sind. Ein derartiger Lack
soll dadurch erhalten werden können, dass lumineszierende und/oder reflektierende
Partikel gemeinsam mit zumindest teilweise transparenten Pulverlackpartikeln und/oder
Nasslack in einem elektrostatischen Hochspannungsfeld, in dem die Oberfläche des zu
beschichtenden Gegenstandes eine Potentialfläche bildet, zur Oberfläche des Gegenstandes
bewegt und an ihr festhaftend angebracht werden.
[0005] Regelmäßig wird als Einschränkung empfunden, dass elektrolumineszierende Beschichtungen
nur auf absolut glatten, nicht saugenden Untergründen aufzutragen sind. Vielfach ist
hierfür auf Spezialverfahren wie dem Siebdruck und Spezialwerkzeuge wie Lackpistolen
zurückzugreifen. Auch ist nachteilig, dass sich selbst mit im Handwerk üblichen Maßnahmen,
zum Beispiel Schleifen, zur Glättung von Untergründen nicht derart glatte Untergründe
erhalten lassen, wie sie für herkömmliche elektrolumineszierende Beschichtungssysteme
erforderlich wären.
[0006] Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungsansätze für großflächige Leuchtbilder
sind noch stets aufwendig und fehleranfällig. Insbesondere können solche Leuchtbilder
häufig nur durch fachmännisch hochqualifiziertes und spezialisiertes Personal angebracht
werden. Es wäre wünschenswert, auf weniger komplexe und einfacher handhabbare Lösungen
zurückgreifen zu können.
[0007] Daher lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, leuchtfähige Beschichtungssysteme
zur Verfügung zu stellen, die nicht mit den Nachteilen des Stands behaftet sind und
die insbesondere eine einfache Anbringung auf großen Flächen gestatten, wobei gleichzeitig
qualitativ hochwertige Leuchtbilder zugänglich sind, die dauerhaft ihre Leuchtintensität-
und/oder -farbe beibehalten. Ferner lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, großflächige
leuchtfähige Beschichtungen, insbesondere in baustellengerechter Weise, zu ermöglichen,
die zudem dekorativen Ansprüchen genügen.
[0008] Demgemäß wurde ein leuchtfähiges Beschichtungssystem gefunden, umfassend, in dieser
Reihenfolge, a) eine rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht, b) eine dielektrische
Leuchtschicht, c) eine frontwärtige elektrisch leitfähige transparente oder transluzente
Schicht und d) eine elektrisch isolierende Barriereschicht. Die Barriereschicht kann
auch als Versiegelungsschicht dienen. Mindestens eine der Schichten a), b), c) und
d), insbesondere sämtliche dieser Schichten, sind mittels Pinsel-, Rollen-, insbesondere
Farbrollen-, Spachtel-, Kellen- und/oder Rakel-Auftrag erhältlich oder werden auf
diese Weise erhalten.
[0009] Das erfindungsgemäße leuchtfähige Beschichtungssystem zeichnet sich demgemäß dadurch
aus, dass es mit malertypischen Applikationsmethoden, wie sie im handwerklichen Baunebengewerbe
üblich sind, auf vielfältigen Untergründen aufgebracht werden kann. Beispielsweise
kann das erfindungsgemäße leuchtfähige Beschichtungssystem auf allen Oberflächen bzw.
Untergründen aufgetragen werden, die im Baunebengewerbe gängig sind, wie Böden, Decken,
Wänden oder ganz allgemein Gegenständen bzw. Körpern aus Beton, Mauerwerk, Kunststoff
oder Holz oder dergleichen.
[0010] Die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) ist vorzugsweise nicht transparent,
insbesondere auch nicht transluzent. Sie kann auf einem ein- oder zweikomponentigen
System basieren. Die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) des erfindungsgemäßen
Beschichtungssystems wird dabei im Allgemeinen gebildet aus einem System, bestehend
aus oder enthaltend mindestens ein Bindemittel und mindestens einen elektrisch leitfähigen
Stoff bzw. Füllstoff, insbesondere auf Kohlenstoffbasis, beispielsweise Ruß, Graphit,
Carbon-Nanotubes und/oder Graphen, oder gebildet aus einem System bestehend aus oder
enthaltend Poly(3,4-ethylendioxythiophen)polystyrolsulfonat (PEDOT:PSS) oder Polyanilin
oder gebildet aus einem System bestehend aus oder enthaltend Metalldrähte, insbesondere
in Form von Metallgewebe. Bei den Metalldrähten bzw. den Drähten des Metallgewebes
handelt es sich vorzugsweise um Metallnanodrähten, insbesondere Silbewanodrällten.
Die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) zeichnet sich vorzugsweise auch dadurch
aus, dass sie mittels Pinsel, Farbrollen, Spachtel, Kelle und/oder Rakel aufgebracht
bzw. verarbeitet werden kann. Mit den vorangehend spezifizierten Zusammensetzungen
lassen sich dabei rückwärtige elektrisch leitfähige Schichten a) auftragen, die gut
verlaufend, egalisierend und rissverschlämmend sind. Die rückwärtige elektrisch leitfähige
Schicht a) des erfindungsgemäßen Beschichtungssystems kann alternativ oder zusätzlich
auch in Form eines Gewebes ausgebildet sein, oder enthaltend die vorangehend genannten
Substanzen vorliegen. In einer geeigneten Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis
von dem Feststoffanteil des Bindemittels zu dem Feststoffanteil der elektrisch leitfähigen
Stoffe, z.B. der elektrisch leitfähigen Füllstoffe, in der rückwärtigen elektrisch
leitfähigen Schicht a) im Bereich von 0,5:1 bis 1,5:1 und vorzugsweise im Bereich
von 0,8:1 bis 1,2:1, bezogen auf die Gesamttrockenmasse der die Schicht a) bildenden
Komponenten.
[0011] Grundsätzlich kann für die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) auch auf
Zusammensetzungen zurückgegriffen werden, wie sie nachfolgend für die frontwärtige
elektrisch leitfähige transparente oder transluzente Schicht c) beschrieben werden.
[0012] Die dielektrische Leuchtschicht b) kann auf einem ein- oder zweikomponentigen System
basieren oder hieraus bestehen. Bevorzugt ist die dielektrische Leuchtschicht b) nicht
transparent, insbesondere auch nicht transluzent. Die dielektrische Leuchtschicht
b) umfasst bevorzugt eine, insbesondere elektrisch isolierende, rückwärtige dielektrische
Schicht b1), bestehend aus oder enthaltend elektrisch nicht leitende Bindemittel und
elektrisch nicht leitende Füllstoffe, und eine, insbesondere elektrisch isolierende,
frontwärtige Leuchtschicht b2), wobei, insbesondere zusätzlich zu der mindestens einen
Schicht a), c) und d) oder zusätzlich zu sämtlichen Schichten a), c) und d), mindestens
eine der Schichten b1) und b2), insbesondere beide Schichten, mittels Pinsel-, Rollen-,
insbesondere Farbrollen-, Spachtel-, Kellen- und/oder Rakel-Auftrag erhältlich ist
oder erhalten wird. Die vorangehend geschilderte Ausgestaltung hat sich in technischer
Hinsicht als zweckdienlicher und im Betrieb als sicherer gegenüber der Ausführungsform,
bei der die Leuchtschicht und die elektrische Schicht in einem vorliegen, erwiesen.
[0013] Die rückwärtige, elektrisch isolierende, dielektrische Schicht b1) enthält in der
Regel ein elektrisch nicht leitendes Bindemittel und/oder elektrisch nicht leitende
Füllstoffe. Die rückwärtige dielektrische Schicht b1) wird in einer bevorzugten Ausgestaltung
gebildet aus einem System bestehend aus oder enthaltend mindestens ein nicht elektrisch
leitendes Bindemittel und mindestens einen nicht elektrisch leitenden Füllstoff. Solche
geeigneten nicht leitenden Bindemittel und nicht leitende Füllstoffe sind dem Fachmann
bekannt. Als geeignete Bindemittel für die rückwärtige, elektrisch isolierende, dielektrische
Schicht b1) kommen dem Fachmann bekannte organische Bindemittel in Frage. Exemplarisch
sei ferner auf silikatische und calcitische Füllstoffe verwiesen. Besonders geeignet
ist mindestens ein Füllstoff ausgewählt aus einer ersten Gruppe bestehend aus Talkum,
Glimmer, gefällten Calciumcarbonaten, gemahlenen Calciumcarbonaten, natürlichen Kieselsäuren,
künstlichen Kieselsäuren und Feldspate. Bevorzugt greift man auf elektrisch nicht
leitende Füllstoffe mit hoher Permittivität zurück. Bevorzugt sind hier elektrisch
nicht leitende Füllstoffe mit einer Permittivität von mindestens 5. Mindestens ein
solcher Füllstoff ist vorzugsweise ausgewählt aus einer zweiten Gruppe bestehend aus
Aluminiumoxid, Yttriumoxid, Zirconiumoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthanoxid, Titandioxid,
Calcium-Kupfer-Titanat, Blei-Zirconium-Titanat und Bariumtitanat. Besonders bevorzugt
kommt hierfür Bariumtitanat zum Einsatz. Vorzugsweise umfasst die Schicht b1) mindestens
einen, insbesondere mindestens zwei und ganz besonders bevorzugt mindestens drei der
genannten Füllstoffe aus der ersten und/oder zweiten Gruppe. Auch ist es bevorzugt,
wenn die nicht leitenden Füllstoffe überwiegend aus den vorstehend genannten ersten
und/oder zweiten Gruppen ausgewählt werden, insbesondere mindestens 55 Gew%, vorzugsweise
mindestens 75 Gew%, ganz besonderes bevorzugt mindestens 85 Gew%, der Füllstoffe (jeweils
Trockenanteil) aus der ersten und/oder zweiten Gruppe ausgewählt werden. In einer
Ausgestaltung ist es bevorzugt, wenn mindestens eine Füllstoff aus der ersten Gruppe
und mindestens ein Füllstoff aus der zweiten Gruppe enthalten ist.
[0014] Auch die die rückwärtige, elektrisch isolierende, dielektrische Schicht b1) bildende
Zusammensetzung kann mittels Pinsel, Farbrolle, Spachtel, Kelle und/oder Rakel aufgetragen
bzw. verarbeitet werden.
[0015] Besonders bevorzugt werden die Komponenten dieser Zusammensetzung, die nach Aufbringung
auf die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) die rückwärtige, elektrisch isolierende,
dielektrische Schicht b1) bilden, derart ausgewählt, dass die kritische Pigment-Volumen-Konzentration
(KPVK) stets unterschritten wird, bevorzugt um mindestens 5 % und besonders bevorzugt
um mindestens 10 %. Auf diese Weise gelingt es, die Anzahl der weniger durchschlagsfesten
Luftporen zu reduzieren bzw. minimieren.
[0016] Mit den vorangehend spezifizierten Zusammensetzungen lassen sich dabei rückwärtige,
elektrisch isolierende, dielektrische Schichten b1) auftragen, die besonders gut verlaufend,
egalisierend, dünnschichtig und rissverschlämmend sind sowie eine hohe Permittivität
aufweisen.
[0017] Besonders bevorzugt werden, alternativ oder zusätzlich, die Komponenten der Zusammensetzung,
die die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) bilden, derart ausgewählt, dass
die kritische Pigement-Volumen-Konzentration (KPVK) stets überschritten wird.
[0018] Solche erfindungsgemäßen Beschichtungssysteme haben sich als besonders zweckmäßig
erwiesen, die ferner einen, insbesondere glatten oder geglätteten und/oder nicht kapillaraktiven,
Untergrund für die Anbringung oder Auflage der rückwärtigen elektrisch leitfähigen
Schicht aufweisen. Auf diese Weise erhält man regelmäßig sehr zuverlässig ein dauerhaft
funktionsfähiges leuchtfähiges Beschichtungssystem.
[0019] Die, insbesondere elektrisch isolierende, frontwärtige Leuchtschicht b2) wird vorzugsweise
aus einem ein- oder zweikomponentigen System gebildet. Sie ist vorzugsweise transparent
oder transluzent. Die frontwärtige Leuchtschicht b2) wird bevorzugt gebildet aus einem
System bestehend aus oder enthaltend mindestens ein nicht elektrisch leitendes Bindemittel,
gegebenenfalls mindestens einen nicht elektrisch leitenden Füllstoff, sowie mindestens
ein elektrolumineszierendes partikuläres Material. Das elektrolumineszierende partikuläre
Material basiert vorzugsweise auf mit Cu, Au, Mn, Ag, Fe, Pb, P, As, Sb, Sn, V, Tl,
Sc, Co, Ni, Tm, Tb, Dy, Gd, Yb, Sm und/oder Eu dotiertem ZnS, ZnSe, SrS, CaS und/oder
CdS, insbesondere ZnS, oder auf mit den genannten Elementen dotiertem Bariumaluminiumsulfat,
Galliumnitrid, Galliumsulfid, Galliumselenid und/oder Strontiumaluminat oder beliebigen
Mischungen der vorangehend genannten Substanzen.
[0020] Die frontwärtige Leuchtschicht b2) basiert üblicherweise auf mindestens einem Bindemittel
und mindestens einen Füllstoff. Die frontwärtige Leuchtschicht b2) enthält bevorzugt
mindestens ein elektrolumineszierendes Pigment als elektrolumineszierendes partikuläres
Material. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird hierfür auf Zinksulfid-Pigmente
zurückgegriffen. Bevorzugt kommen hierbei nicht deckende Pigmente und/oder Füllstoffe
zum Einsatz. Ferner wird bevorzugt auf nicht leitende Bindemittel und nicht leitende
Füllstoffe zurückgegriffen, beispielsweise auf solche, wie sie vorangehend für die
dielektrische Schicht b1) beschrieben sind. Besonders geeignete Bindemittel sind hierbei
solche, mit denen es gelingt, die elektrolumineszierenden Pigmente vor Feuchtigkeit
zu schützen. Exemplarisch seien hierfür Alkydharz-, Epoxidharz-, Acrylat-, und Polyurethan-Bindemittel
genannt. Geeignete Bindemittel umfassen auch die Klasse der UV-härtenden Bindemittel.
Unter den UV-härtenden Bindemitteln sind UV-härtende Acrylat-Bindemittel bevorzugt.
Daneben sind selbstverständlich auch solche Acrylat-Bindemittel geeignet, bei denen
die Härtung nicht mittels UV-Strahlung, sondern beispielsweise thermisch erfolgt.
Ganz besonders bevorzugt wird auf Polyurethan-Bindemittel zurückgegriffen, wobei unter
diesen Polyurethan-Bindemitteln 2K-Polyurethan-Systeme besonders geeignet sind.
[0021] Auch wird für die frontwärtige Leuchtschicht b2) bevorzugt dafür Sorge getragen,
dass die kritische Pigment-Volumen-Konzentration (KPVK) stets unterschritten wird,
bevorzugt um mindestens 5 % und besonders bevorzugt um mindestens 10 %. Auf diese
Weise gelingt es, die Anzahl der weniger durchschlagsfesten Luftporen auch in dieser
Schicht zu minimieren. Mit den vorangehend spezifizierten Zusammensetzungen lassen
sich dabei frontwärtige Leuchtschichten b2) auftragen, die gut verlaufend, egalisierend,
dünnschichtig, elektrisch isolierend, transparent bis opak und elektrolumineszent
sind. Auch die die frontwärtige Leuchtschicht b2) bildende Zusammensetzung wird bevorzugt
mittels Pinsel, Farbrolle, Spachtel, Kelle und/oder Rakel aufgetragen bzw. verarbeitet.
[0022] Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, solche elektrolumineszierenden partikulären
Materialien zu verwenden, die eine mittlere Korngröße im Bereich von 10 µm bis 100
µm und bevorzugt im Bereich von 20 µm bis 40 µm aufweisen.
[0023] Die frontwärtige elektrisch leitfähige Schicht c) kann in einer bevorzugten Ausgestaltung
gebildet werden aus einem System enthaltend oder bestehend aus Carbonfasern und/oder
Carbon-Nanotubes (CNTs) und/oder Silber-Nanodrähten (SNWs) oder enthaltend oder bestehend
aus Graphen oder enthaltend oder bestehend aus Poly(3,4-ethylendioxythiophen)-polystyrolsulfonat
(PEDOT:PSS). Alternativ oder zusätzlich kann diese frontwärtige elektrisch leitfähige
Schicht a) auch aus Polyanilin bestehen oder dieses enthalten. Ferner ist es möglich,
die frontwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) aus einem System enthaltend oder
bestehend aus mindestens einem Bindemittel und mindestens einem elektrisch leitfähigen
Fasermaterial oder enthaltend oder bestehend aus mindestens einem Metalloxid, insbesondere
Indium-Zinn-Oxid, Antimon-Zinn-Oxid, Fluor-Zink-Oxid und/oder Aluminium-Zink-Oxid,
zu bilden.
[0024] Auch die die frontwärtige elektrisch leitfähige Schicht c) bildende Zusammensetzung
wird bevorzugt mittels Pinsel, Rolle, insbesondere Farbrolle, Spachtel, Kelle und/oder
Rakel aufgetragen bzw. verarbeitet werden. Die frontwärtige elektrisch leitfähige
Schicht c) kann sehr dünnschichtig ausgebildet sein. Insbesondere liegt die frontwärtige
elektrisch leitfähige Schicht c) als im Wesentlichen transparente oder transluzente
Schicht vor. Die frontwärtige elektrisch leitfähige Schicht c) des erfindungsgemäßen
Beschichtungssystems kann alternativ auch in Form eines Gewebes gebildet aus oder
enthaltend die vorangehend genannten Substanzen leitfähigen Substanzen vorliegen.
[0025] Die Barriereschicht d) basiert im Allgemeinen auf einem ein- oder zweikomponentigen
System, das vorzugsweise im Wesentlichen transparent oder transluzent ist. Die Barriereschicht
d) enthält in der Regel ein elektrisch nicht leitendes Bindemittel und gegebenenfalls
auch mindestens einen elektrisch nicht leitenden Füllstoff. Die Barriereschicht d)
wird in einer bevorzugten Ausgestaltung gebildet aus einem System bestehend aus oder
enthaltend mindestens ein nicht elektrisch leitendes Bindemittel und mindestens einen
nicht elektrisch leitenden Füllstoff.
[0026] Solche geeigneten nicht leitenden Bindemittel und nicht leitenden Füllstoffe sind
dem Fachmann bekannt. Als geeignete Bindemittel für die Barriereschicht d) kommen
zum Beispiel dem Fachmann bekannte organische Bindemittel in Frage. Exemplarisch sei
ferner für geeignete nicht leitende Füllstoffe auf silikatische und calcitische Füllstoffe
verwiesen. Bevorzugt wird für die Barriereschicht d) auf transparente oder transluzente
Füllstoffe wie Quarz oder Alabaster zurückgegriffen. Alternativ oder zusätzlich können
für die Barriereschicht Füllstoffe wie Glaskugeln, Glashohlkugeln und/oder Kunststoffkugeln
wie PMMA-Beads eingesetzt werden. Besonders gute Ergebnisse in Bezug auf die Transparenz
bzw. Transluzenz dieser Schicht werden erzielt, wenn die Barriereschicht im Wesentlichen
oder vollständig ungefüllt, d.h. ohne Zusatz an Füllstoffen bleibt. Die Barriereschicht
schützt einerseits das elektrolumineszierende System vor Belastungen aus der Umwelt
und andererseits die Umwelt vor der elektrischen Spannung in diesem elektrolumineszierenden
System. Auch die die Barriereschicht d) bildende Zusammensetzung wird bevorzugt mittels
Pinsel, Farbrolle, Spachtel, Kelle und/oder Rakel aufgetragen bzw. verarbeitet. Besonders
bevorzugt werden die Komponenten dieser Zusammensetzung, die nach Aufbringung auf
die frontwärtige elektrisch leitfähige Schicht c) die Barriereschicht d) bilden, derart
ausgewählt, dass die kritische Pigment-Volumen-Konzentration (KPVK) stets unterschritten
wird, bevorzugt um mindestens 5 % und besonders bevorzugt um mindestens 10 %. Ganz
besonders bevorzugt enthält die Barriereschicht d) keine Füllstoffe. Für diesen Fall
geht die KPVK gegen unendlich. Auf diese Weise gelingt es, die Anzahl der weniger
durchschlagsfesten Luftporen zu minimieren. Die vorangehend spezifizierten Zusammensetzungen
lassen sich dabei ohne weiteres auf die frontwärtige, elektrisch leitfähige Schicht
c) auftragen, die sehr gut verlaufend, egalisierend, im Wesentlichen transparent oder
transluzent und elektrisch isolierend sind.
[0027] Besonders zufriedenstellende Ergebnisse stellen sich auch für solche erfindungsgemäßen
leuchtfähigen Beschichtungssysteme ein, die ferner mindestens eine elektrische Isolationsschicht
zwischen dem Untergrund und der rückwärtigen elektrisch leitfähigen Schicht, zwischen
der rückwärtigen elektrisch leitfähigen Schicht und der rückwärtigen dielektrischen
Schicht, zwischen der rückwärtigen dielektrischen Schicht und der frontwärtigen Leuchtschicht,
zwischen der frontwärtigen Leuchtschicht und der frontwärtigen elektrisch leitfähigen
transparenten oder transluzenten Schicht und/oder zwischen der frontwärtigen elektrisch
leitfähigen transparenten oder transluzenten Schicht und der Barriereschicht aufweisen.
Hierbei sind solche erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungssysteme ganz besonders
bevorzugt, die ferner mindestens eine elektrische Isolationsschicht zwischen dem Untergrund
und der rückwärtigen elektrisch leitfähigen Schicht aufweisen. Auch die die elektrische
Isolationsschicht bildende Zusammensetzung wird bevorzugt mittels Pinsel, Farbrolle,
Spachtel, Kelle und/oder Rakel aufgetragen bzw. verarbeitet.
[0028] Besonders bevorzugt liegt die elektrische Isolationsschicht zwischen der rückwärtigen
elektrisch leitfähigen Schicht und der rückwärtigen dielektrischen Schicht vor. Die
elektrische Isolationsschicht kann zum Beispiel auf 2K-Polyurethansystemen mit einer
ersten und einer zweiten Komponente basieren, wobei wässrige 2K-Polyurethansysteme
bevorzugt sind. Das Gewichtsverhältnis der ersten zur zweiten Komponenten K liegt
üblicherweise im Bereich von 10:1 bis 2:1, bevorzugt im Bereich von 5:1 bis 3:1. In
einer zweckmäßigen Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis der ersten zur zweiten
Komponenten K eines geeigneten wässrigen 2K-Polyurethansystems bei 4:1. Geeignete
wässrige 2K-Polyurethanwasserlacksysteme basieren zum Beispiel auf hydroxyfunktionellen
Polyestern, z.B. hydroxyfunktionelle Acrylharzen, als erste Komponente bzw. als Bestandteil
der ersten Komponente und aliphatischen Polyisocyanaten als sogenanntem Härte als
zweite Komponente bzw. als Bestandteil der zweiten Komponente, beispielsweise einem
2K-Gemisch aus Isophorondiisocynat und Hexamethylen-1,6-diisocyanat. Beispielsweise
kann in einer bevorzugten Ausführungsform die erste Komponente eine hydroxyfunktionelle
Polyacrylatdispersion, z.B. 60 Gew%, einen Entschäumer bzw. Entlüfter, z.B. 2,5 Gew%,
ein Substratnetzadditiv, z.B. 0,5 Gew%, ein Verlaufsadditiv, z.B. 1,0 Gew%, einen
Verdicker, z.B. 1,0 Gew%, und Wasser, z.B. 35,0 Gew%, enthalten und die zweite Komponente
auf ein aliphatisches Polyisocyanat, z.B. auf Basis von Hexamethylen-1,6-diisocyanat
(HDI) zurückgehen. Die vorangehend spezifizierten ersten und zweiten Komponenten liegen
dabei in dem 2K-Gemisch bevorzugt in einem Verhältnis von 75 Gew% (Trockenanteil der
erste Komponente) zu 25 Gew% (Trockenanteil der zweite Komponente) vor.
[0029] Besonders gute Resultate stellen sich auch mit derartigen erfindungsgemäßen leuchtfähigen
Beschichtungssystemen ein, bei denen die das mindestens eine Bindemittel und den mindestens
einen Füllstoff umfassende rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) eine Pigment/Volumen-Konzentration
(PVK) oberhalb der kritischen Pigment/Volumen-Konzentration aufweist. Auch ist es
bevorzugt, wenn dagegen alternativ oder vorzugsweise zusätzlich die rückwärtige dielektrische
Schicht b1), die frontwärtige Leuchtschicht b2), die frontwärtige elektrisch leitfähige
transparente oder transluzente Schicht c) und/oder die elektrisch isolierende Barriereschicht
d), vorzugsweise die Schichten b1), b2), c) und d), eine Pigment/Volumen-Konzentration
(PVK) unterhalb der kritischen Pigment/Volumen-Konzentration aufweist. Hierbei ist
insbesondere bevorzugt, dass sämtliche Schichten b1), b2), c) und d) außer der Schicht
a) des erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungssystem eine Pigment/Volumen-Konzentration
(PVK) unterhalb der kritischen Pigment/Volumen-Konzentration aufweisen, bevorzugt
mindestens 5 Prozent und besonders bevorzugt mindestens 10 Prozent unterhalb der kritischen
Pigment/Volumen-Konzentration.
[0030] In einer zweckmäßigen Ausgestaltung basieren das mindestens eine Bindemittel der
rückwärtigen elektrisch leitfähigen Schicht a), der rückwärtigen dielektrischen Schicht
b1), der frontwärtigen Leuchtschicht b2), der frontwärtigen elektrisch leitfähigen
transparenten oder transluzenten Schicht c) und/oder der elektrisch isolierenden Barriereschicht
d) auf Alkyd-Harzen, Epoxid-Harzen oder Polyurethanen, insbesondere Polyurethanen.
Besonders geeignet ist es, wenn die rückwärtige dielektrische Schicht und/oder die
frontwärtige Leuchtschicht auf Alkyd-Harzen, Epoxid-Harzen, Acrylat-Harzen, insbesondere
UV-härtenden Acrylat-Harzen, oder Polyurethanen, insbesondere Polyurethanen, und/oder
UV-härtenden Bindemitteln basieren bzw. hieraus gebildet sind. Grundsätzlich kann
für die genannten Schichten auf UV-härtende Bindemittel zurückgegriffen werden, wobei
UV-härtende Acrylat-Harze bevorzugt sind.
[0031] Grundsätzlich ist es auch möglich, dass zwischen den Schichten a), b), c) und d),
insbesondere a), b1), b2), c), und d), weitere Schichten anzutreffen sind, solange
die Reihenfolge der Schichten a), b), c) und d), insbesondere a), b1), b2), c), und
d), nicht verändert wird. Gleichwohl ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn auf die
Schicht a) direkt die Schicht b) und daraufhin c), insbesondere auf die Schicht a)
direkt die Schicht b1) und auf die Schicht b2) direkt die Schicht c) folgt, wobei
vorzugsweise auf die Schicht c) direkt die Schicht d) folgt. Direkt bedeutet dabei,
dass die betroffenen Schichten unmittelbar aneinander liegend angeordnet sind, insbesondere
aufeinander und nacheinander aufgetragen wurden. Vielfach hat sich als vorteilhaft
erwiesen, darauf zu achten, dass bei den erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungssystemen
der mittlere Abstand zwischen der rückwärtigen elektrisch leitfähigen Schicht und
der frontwärtigen elektrisch leitfähigen transparenten oder transluzenten Schicht
im Wesentlichen konstant ist.
[0032] Auch solche erfindungsgemäßen Beschichtungssysteme sind bevorzugt, bei denen die
rückwärtige dielektrische Schicht reflektierend oder bei denen die rückwärtige dielektrische
Schicht das Licht streuend ausgestaltet ist.
[0033] Besonders gute Dauergebrauchseigenschaften gehen auch mit solchen erfindungsgemäßen
Beschichtungssystem einher, bei denen die dielektrische Leuchtschicht b) oder die
frontwärtige Leuchtschicht b2) gegen Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit geschützt in
dem Beschichtungssystem eingebettet vorliegt.
[0034] Das elektrolumineszierende partikuläre Material liegt bevorzugt, insbesondere im
Wesentlichen gleichmäßig, in dem Bindemittel der dielektrischen Leuchtschicht b) oder
der frontwärtigen Leuchtschicht b2) eingebettet vor.
[0035] Mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungssystem lassen sich ohne Weiteres beschichtbare
Oberflächen aufweisende Gegenstände wie Wände, Böden und Decken beschichten.
[0036] Solche erfindungsgemäßen Gegenstände sind bevorzugt, die ferner eine Vorrichtung
zur Erzeugung eines elektrischen Wechselspannungsfeldes in der dielektrischen Leuchtschicht
b) oder in der frontwärtigen Leuchtschicht b2) aufweisen. Das elektrische Wechselspannungsfeld
liegt dabei in einer geeigneten Ausgestaltung bei einer Frequenz im Bereich von 100
bis 5000 Hz, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 800 Hz, insbesondere wobei die Spannung
größer als 100 V, insbesondere größer 150 V und besonders bevorzugt größer 200 V ist.
[0037] Mit dem erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungssystem lassen sich, vorzugsweise
mit malertypischen Applikationsmethoden, leuchtfähige Wände, Böden und Decken herstellen.
[0038] Mit dem erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungssystem wird ein elektrolumineszentes
System zur Verfügung gestellt, das beim Anlegen einer Wechselspannung Licht aussendet.
Das erfindungsgemäße leuchtfähige Beschichtungssystem stellt dabei einen Kondensator
zur Verfügung, der beim Anlegen von Wechselspannung ständig umgeladen wird. Die rückwärtige
elektrisch leitfähige Schicht a) und die frontwärtige elektrisch leitfähige transparente
oder transluzente Schicht c) sind die Elektroden des Kondensators. Die dielektrische
Leuchtschicht b) bzw. die elektrisch isolierende, rückwärtige dielektrische Schicht
b1) und die elektrisch isolierende, frontwärtige Leuchtschicht b2) fungieren als isolierendes
Dielektrikum, das sowohl die Durchschlagfestigkeit als auch die Kapazität des Kondensators
erhöht.
[0039] Beim Ladevorgang bildet sich zwischen den beiden Elektroden des Kondensators ein
elektrisches Feld aus, in dem die Energie, die dem Kondensator durch das Laden zugeführt
wird, gespeichert ist. Das in der Leuchtschicht b) bzw. in der frontwärtigen Leuchtschicht
b2) vorliegende elektrolumineszierende partikuläre Material bezieht seine Energie
aus der Änderung dieses elektrischen Feldes. Ist der Kondensator vollständig geladen,
ist zwar die im Kondensator gespeicherte Energie maximal, aber die Feldstärke des
elektrischen Feldes ändert sich nicht mehr, so dass das elektrolumineszierende partikuläre
Material, das während des Ladevorgangs geleuchtet hat, verlischt.
[0040] Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet transluzent, dass eine entsprechende
transluzente Schicht lichtdurchlässig ist. Transparenz bedeutet hingegen, dass die
Schicht lichtdurchlässig (transluzent) ist und das Licht beim Durchtritt der Schicht
nicht oder nur anteilig gestreut wird. Analoges gilt für mehrere Schichten.
[0041] Vorzugsweise beträgt der Transmissionsgrad bei der Transluzenz und ggf. bei der Transparenz
> 0,2, d.h. mehr als 20 % des einfallenden sichtbaren Lichts wird transmittiert. Der
Transmissionsgrad T ist definiert als der Quotient zwischen der Lichtintensität hinter
einer oder ggf. mehreren Schichten und der Intensität vor besagten Schicht bzw. Schichten.
Vorzugsweise ist der so bestimmte Transmissionsgrad einer transparenten Schicht, insbesondere
der Schicht c), der Schicht d) und/oder beider Schichten zusammen, im Sinne der Vorliegenden
Erfindung > 0,4, insbesondere > 0,55, vorzugsweise > 0,65, insbesondere > 0,8. Bestimmt
wird der Transmissionsgrad bei einer Wellenläge von 450 nm, 550 nm und/oder 650 nm.
Für die Definition bzw. Erfindung hinreichend ist es, wenn die Transparenzeigenschaft
für mindestens eine der genannten Wellenlängen erfüllt ist, vorzugsweise jedoch zumindest
für die Wellenlänge 650 nm. Insbesondere bevorzugt ist es, wenn der Transmissionsgrad
für alle drei genannten Wellenlängen besagte Werte aufweist.
[0042] Bei der Transparenz ist es bevorzugt, wenn weniger als 40%, insbesondere weniger
als 25%, und ganz besonders bevorzugt weniger als 10% der transmittierten Strahlung
gestreut wird.
[0043] Die durchschnittlichen Schichtdicken der das leuchtfähige Beschichtungssystem bildenden
individuellen Schichten liegen häufig im Bereich von 10 bis 2000 µm. Derartige Schichtdicken
lassen sich gut mit Pinsel, Rolle, Kelle, Spachtel oder Rakel erhalten. Um mit Hilfe
des erfindungsgemäßen Beschichtungssystems zu einem leuchtenden System zu gelangen,
werden im Allgemeinen Spannungen größer 100 V, insbesondere größer 150 V und besonders
bevorzugt größer 200 V angelegt, wobei vorzugsweise die Frequenz des elektrische Wechselspannungsfeld
im Bereich von 100 bis 5000 Hz, insbesondere im Bereich von 100 bis 800 Hz, liegt.
[0044] Es hat sich gezeigt, dass die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) vorzugsweise
eine Mindestdicke von mindestens 20 µm, insbesondere mindestens 30 µm, vorzugsweise
mindestens 40 µm, aufweisen sollte. Ferner sollte diese Schichtdicke vorzugsweise
2000 µm, insbesondere 200 µm, vorzugsweise 100 µm nicht überschreiten. Besonderes
bevorzugt sind Schichtdicken der Schicht a) im Bereich von 20 bis 600 µm, insbesondere
25 bis 250 µm, vorzugsweise 25 bis 100 µm, ganz besonders bevorzugt 40 bis 80 µm.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere im Bereich 50 bis 70 µm hervorragende Ergebnisse
erzielt werden. Werden die genannten Untergrenzen erheblich unterschritten, kann die
Leitfähigkeit sich erniedrigen und die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Beschichtung
negativ beeinträchtigen.
[0045] Es hat sich ferner gezeigt, dass die Schicht b1) vorzugsweise eine Schichtdicke von
mindestens 20 µm, insbesondere mindestens 30 µm, vorzugsweise mindestens 40 µm aufweisen
sollte. Auch ist es bevorzugt, wenn die Schichtdicke der Schicht b1) nicht mehr als
500 µm, vorzugsweise nicht mehr als 300 µm, insbesondere nicht mehr als 200 µm, insbesondere
bevorzugt nicht mehr als 160 µm, beträgt. Besonderes bevorzugt sind Schichtdicken
der Schicht b1) im Bereich von 20 bis 300 µm, insbesondere 30 bis 200 µm, vorzugsweise
40 bis 160 µm, ganz besonders bevorzugt 60 bis 120 µm. Es hat sich gezeigt, dass zu
niedrigere Schichtdicken gegebenenfalls keine optimale Isolationswirkung bieten. Ferner
wurde festgestellt, dass zu groß gewählte Schichtdicken erfahrungsgemäß Nachteile
hinsichtlich der Leuchtwirkung aufweisen können.
[0046] Auch hat sich gezeigt, dass die Schicht b2) vorzugsweise eine Schichtdicke von mindestens
15 µm, insbesondere mindestens 20 µm, vorzugsweise mindestens 30 µm aufweist. Auch
ist es bevorzugt, wenn die Schichtdicke nicht mehr als 300 µm, vorzugsweise nicht
mehr als 150 µm, insbesondere nicht mehr als 120 µm, insbesondere bevorzugt nicht
mehr als 80 µm, beträgt. Besonderes bevorzugt sind Schichtdicken der Schicht b1) im
Bereich von 15 bis 150 µm, insbesondere 20 bis 120 µm, vorzugsweise 20 bis 80 µm,
ganz besonders bevorzugt 30 bis 70 µm.
[0047] Ferner ist es bevorzugt, wenn die Schichtdicke der Schicht b1) größer ist als die
Schichtdicke der Schicht b2), insbesondere um mindestens 25% größer, vorzugsweise
um mindestens 50% größer, ganz besondere bevorzugt mindestens doppelt so groß.
[0048] Auch ist es bevorzugt, wenn die Schichtdicke der Schicht b), welche sich vorzugsweise
aus der Summer der Schichtdicken von b1) und b2) ergibt, nicht mehr als 500 µm, insbesondere
nicht mehr als 300 µm, vorzugsweise nicht mehr als 250 µm, ganz besonders bevorzugt
nicht mehr als 200 µm, beträgt.
[0049] Auch hat sich gezeigt, dass die Schicht c) vorzugsweise eine Schichtdicke von mindestens
5 µm, insbesondere mindestens 10 µm, vorzugsweise mindestens 20 µm aufweist. Auch
ist es bevorzugt, wenn die Schichtdicke nicht mehr als 100 µm, vorzugsweise nicht
mehr als 80 µm, insbesondere nicht mehr als 60 µm, insbesondere bevorzugt nicht mehr
als 40 µm, beträgt. Besonderes bevorzugt sind Schichtdicken der Schicht c) im Bereich
von 5 bis 100 µm oder 80 µm, insbesondere 10 bis 60 µm, vorzugsweise 10 bis 40 µm,
ganz besonders bevorzugt 10 bis 30 µm. Durch die besagte Schichtdicke der Schicht
c) kann die Leitfähigkeit sichergestellt werden, wobei die Transparenz und/oder Transluzenz
ebenfalls optimiert wird.
[0050] Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Schicht c) dünner ist als jede der Schichten
a), b), und d), vorzugsweise auch dünner als die Schichten b1) und/oder b2).
[0051] Die Schicht d) weist vorzugsweise eine Schichtdicke auf, welche mindestens 30 µm,
vorzugsweise mindestens 60 µm, insbesondere bevorzugt mindestens 100 µm beträgt. Die
Schichtdicke d) kann grundsätzlich auch sehr groß gewählt werden, so dass die Schicht
mehrere Zentimeter dick ist. Vorzugsweise ist die Schicht jedoch nicht mehr als 10
mm, insbesondere nicht mehr als 1 mm, vorzugsweise nicht mehr 5000 µm, insbesondere
bevorzugt nicht mehr 2500 µm, dick. Besonderes bevorzugt sind Schichtdicken der Schicht
d) im Bereich von 50 bis 1 mm, insbesondere 60 bis 5000 µm, vorzugsweise 60 bis 2500
µm, ganz besonders bevorzugt 100 bis 2000 µm. Die besagte Schichtdicke der Schicht
d) bietet in der Regel einen hinreichenden Schutz.
[0052] In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung verfügt in den erfindungsgemäßen leuchtfähigen
Beschichtungssystemen die Schicht a) über eine durchschnittliche, insbesondere auch
absolute, Schichtdicke im Bereich 20 bis 600 µm, und/oder die Schicht b) über eine
durchschnittliche, insbesondere auch absolute, Schichtdicke von maximal 500 µM, und/oder
die Schicht c) über eine durchschnittliche, insbesondere auch absolute, Schichtdicke
im Bereich von 5 bis 80 µm, und/oder die Schicht d) über eine durchschnittliche, insbesondere
auch absolute, Schichtdicke von mindestens 60 µm. Als besonders geeignet hat sich
darüber hinaus auch eine solche Ausführungsform erwiesen, bei der die Schicht a) über
eine durchschnittliche, insbesondere auch absolute, Schichtdicke im Bereich von 20
bis 600 µm und die Schicht b) über eine durchschnittliche, insbesondere auch absolute,
Schichtdicke von maximal 500 µM, und die Schicht c) über eine durchschnittliche, insbesondere
auch absolute, Schichtdicke im Bereich von 5 bis 80 µm und die Schicht d) über eine
durchschnittliche, insbesondere auch absolute, Schichtdicke von mindestens 60 µm verfügen.
[0053] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Schichtdicken
in der Reihenfolge c), a), b), d) zunehmen, insbesondere wobei die Schichtdicke von
b1) vorzugsweise größer ist als die Schichtdicke von b2). Es hat sich gezeigt, dass
die so erhaltenen spezifizierten Beschichtungssysteme besondere leuchtkräftige und
gegen widerstandsfähige Beschichtungen ergeben.
[0054] Bei einer Schichtdicken im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich grundsätzlich
um eine durchschnittliche Schichtdicke, es sei denn, es wird ausdrücklich auf eine
absolute Schichtdicke Bezug genommen. Die Schichtdicke ist gemäß EN ISO 2808:2007
(Verfahren 6A) zu bestimmen ist. Auch ist zu berücksichtigen, dass die erhaltenen
Schichtdicken herstellungsbedingt lokal variieren können. Dies hängt insbesondere
auch von dem Auftragungsverfahren ab. Es ist dem Fachmann in diesem Zusammenhang geläufig,
die Schichtdicke über einen Querschnitt oder ggf. mehrere Querschnitte zu bestimmen
die repräsentativ sind.
[0055] Mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungssystem lassen sich ohne weiteres auch größere
Flächen, beispielsweise größer 1 m
2, zusammenhängend und frei elektrolumineszent gestalten, und das selbst bei anspruchsvollen
Geometrien wie Kugel, Stab, Säule, Ecke oder Kante. Folglich wird mit der vorliegenden
Erfindung die Größenlimitierung aufgehoben, die bislang mit elektrolumineszenten Folien
einhergeht. Diese erlauben in der Regel nur eine elektrolumineszente Fläche von etwa
1 m
2.
[0056] Mit der vorliegenden Erfindung geht die überraschende Erkenntnis einher, dass sich
die erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungen auch auf nicht absolut glatten
und/oder saugenden Untergründen anbringen lassen, und zwar sogar mit den im Baunebengewerbe
gebräuchlichen Werkzeugen wie Pinsel, Rolle, insbesondere Farbrolle, Spachtel, Kelle
und/oder Rakel, wobei sogar großflächige dekorative Leuchtbilder erhältlich sind.
Somit können vorteilhafter Weise auch die im Handwerk bekannten üblichen Maßnahmen
zum Glätten von Untergründen entfallen. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen,
dass bereits mit den Komponenten, die die individuellen Schichten des erfindungsgemäßen
leuchtfähigen Beschichtungssystems bilden, eine Einglättung von Substratoberflächen
und eine Kompensation der Saugfähigkeit von Untergründen gelingt. Demgemäß ist es
möglich, selbst unter Baustellenbedingungen auf einem relativ rauen und saugenden
Untergrund wie z.B. einer Gipskartonplatte das erfindungsgemäße leuchtfähige Beschichtungssystem
in einer Weise aufzubringen, dass man ein Leuchtbild erhält. Das erfindungsgemäße
leuchtfähige Beschichtungssystem kann dabei auch auf mineralischen Untergründen wie
Beton, Estrich und Mauerwerk oder auf einem Altanstrich oder einem Gipskartonuntergrund
angebracht werden. Für die Anbringung der erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungssysteme
muss nicht mehr auf hochspezialisierte Fachleute sowie auf komplexes Werkzeug, das
üblicherweise für das Aufbringen elektrolumineszenter Beschichtungssysteme zum Einsatz
kommt, wie Siebdruck und Lackpistole, zurückgegriffen werden. Derartige Verfahren
und Werkzeuge Werkzeuge stehen auf einer Baustelle in der Regel nicht zur Verfügung.
[0057] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung
beispielhaft erläutert wird, ohne dadurch die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen leuchtfähigen Beschichtungssystems.
[0058] Das leuchtfähigen Beschichtungssystem 1, wie in Figur 1 dargestellt, wird durch die
rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht 2, die elektrisch isolierende, rückwärtige
dielektrische Schicht 4, die elektrisch isolierende, frontwärtige Leuchtschicht 6,
die frontwärtige elektrisch leitfähige transparente oder translueszente Schicht 8
und die elektrisch isolierende Barriereschicht 10 gebildet. Die einzelnen Schichten
des leitfähigen Beschichtungssystem 1 können mittels Pinsel, Rolle, Spachtel, Kelle
oder Rakel in der dargestellten Reihenfolge aufgetragen werden. Hierbei wird zunächst
die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht 2 auf dem Untergrund 12 aufgebracht.
[0059] Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten
Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln aus auch in jeder beliebigen Kombination
für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich
sein.
1. Leuchtfähiges Beschichtungssystem, umfassend, in dieser Reihenfolge,
a) eine rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht,
b) eine dielektrische Leuchtschicht,
c) eine frontwärtige elektrisch leitfähige transparente oder transluzente Schicht
und
d) eine elektrisch isolierende Barriereschicht, wobei
mindestens eine der Schichten a), b), c) und d), insbesondere sämtliche dieser Schichten,
mittels Pinsel-, Rollen-, insbesondere Farbrollen-, Spachtel-, Kellen- und/oder Rakel-Auftrag
erhältlich oder appliziert sind.
2. Beschichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Leuchtschicht b) umfasst
eine, insbesondere elektrisch isolierende, rückwärtige dielektrische Schicht b1),
enthaltend elektrisch nicht leitende Bindemittel und gegebenenfalls elektrisch nicht
leitende Füllstoffe, und
eine, insbesondere elektrisch isolierende, frontwärtige Leuchtschicht b2), bestehend
aus oder enthaltend mindestens ein Bindemittel, insbesondere ein Alkydharz-, Epoxidharz-,
Acrylatharz- und/oder Polyurethan-Bindemittel, und mindestens ein elektrolumineszierendes
partikuläres Material, insbesondere Zinksulfid, wobei, insbesondere zusätzlich zu
mindestens einer der Schichten a), c) und d) oder zusätzlich zu sämtlichen Schichten
a), c) und d), mindestens eine der Schichten b1) und b2), insbesondere beide Schichten,
mittels Pinsel-, Rollen-, insbesondere Farbrollen-, Spachtel-, Kellen- und/oder Rakel-Auftrag
erhältlich oder appliziert ist.
3. Beschichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen, insbesondere glatten
oder geglätteten und/oder nicht kapillaraktiven, Untergrund für die Anbringung oder
als Auflage der rückwärtigen elektrisch leitfähigen Schicht.
4. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) gebildet ist aus einem System bestehend
aus oder enthaltend mindestens ein Bindemittel und mindestens einen elektrisch leitfähigen
Stoff, insbesondere auf Kohlenstoffbasis, beispielsweise Ruß, Graphit, Carbon-Nanotubes
und/oder Graphen, oder gebildet ist aus einem System bestehend aus oder enthaltend
Poly(3,4-ethylendioxythiophen)polystyrolsulfonat (PEDOT:PSS), Polyanilin und/oder
Metalldrähte, vorzugsweise Metallnanodrähte, insbesondere Silbernanodrähte, und/oder
gebildet aus einem System bestehend aus oder enthaltend ein elektrisch leitfähiges
Gewebe, insbesondere Metallgewebe, vorzugsweise bestehend aus oder enthaltend Metallnanodrähte,
insbesondere Silberdrähte und/oder Silbernanodrähte, und/oder gebildet aus einem System
bestehend aus oder enthaltend mindestens eine elektrisch leitfähige Faser.
5. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die rückwärtige dielektrische Schicht b1) gebildet ist aus einem System bestehend
aus oder enthaltend mindestens ein nicht elektrisch leitendes Bindemittel und mindestens
einen nicht elektrisch leitenden Füllstoff, insbesondere mit einer Permittivität von
mindestens 5, beispielsweise umfassend Aluminiumoxid, Yttriumoxid, Zirconiumoxid,
Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthanoxid, Titandioxid, Calcium-Kupfer-Titanat, Blei-Zirconium-Titanat
und/oder Bariumtitanat.
6. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die frontwärtige Leuchtschicht b2) gebildet ist aus einem System bestehend aus oder
enthaltend mindestens ein nicht elektrisch leitendes Bindemittel, gegebenenfalls mindestens
einen nicht elektrisch leitenden Füllstoff, sowie mindestens ein elektrolumineszierendes
partikuläres Material, vorzugsweise auf Basis von mit Cu, Au, Mn, Ag, Fe, Pb, P, As,
Sb, Sn, V, Tl, Sc, Co, Ni, Tm, Tb, Dy, Gd, Yb, Sm und/oder Eu dotiertem ZnS, ZnSe,
SrS, CaS und/oder CdS, insbesondere ZnS, oder auf Basis von Bariumaluminiumsulfat,
Galliumnitrid, Galliumsulfid, Galliumselenid und/oder Strontiumaluminat.
7. Beschichtungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrolumineszierende partikuläre Material eine mittlere Korngröße im Bereich
von 20 µm bis 40 µm aufweist.
8. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die frontwärtige elektrisch leitfähige Schicht c) gebildet ist aus einem System enthaltend
oder bestehend aus Carbon Nanotubes (CNTs) und/oder Metallnanodrähten oder deren Gewebe,
insbesondere SilberNanodrähte (SNWs) oder deren Gewebe, oder enthaltend oder bestehend
aus Graphen oder enthaltend oder bestehend aus Poly(3,4-ethylendioxythiophen)polystyrolsulfonat
(PEDOT:PSS) oder enthaltend oder bestehend aus Polyanilin oder aus einem System enthaltend
oder bestehend aus mindestens einem Bindemittel und mindestens einem elektrisch leitfähigen
Fasermaterial oder enthaltend oder bestehend aus mindestens einem Metalloxid, insbesondere
Indium-Zinn-Oxid, Antimon-Zinn-Oxid, Fluor-Zink-Oxid und/oder Aluminium-Zink-Oxid.
9. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend mindestens
eine elektrische Isolationsschicht zwischen dem Untergrund und der rückwärtigen elektrisch
leitfähigen Schicht, zwischen der rückwärtigen elektrisch leitfähigen Schicht und
der rückwärtigen dielektrischen Schicht, zwischen der rückwärtigen dielektrischen
Schicht und der frontwärtigen Leuchtschicht b2), zwischen der frontwärtigen Leuchtschicht
b2) und der frontwärtigen elektrisch leitfähigen transparenten oder transluzenten
Schicht und/oder zwischen der frontwärtigen elektrisch leitfähigen transparenten oder
transluzenten Schicht und der Barriereschicht, wobei, insbesondere zusätzlich zu der
mindestens einen Schicht a), b), c) oder d) oder zusätzlich zu sämtlichen Schichten
a), b), c) oder d) oder zusätzlich zu der mindestens einen Schicht a), b1), b2), c)
oder d) oder zusätzlich zu sämtlichen Schichten a), b1), b2), c) oder d), mindestens
eine der vorangehend genannten Isolationsschichten, insbesondere sämtliche dieser
Isolationsschichten, mittels Pinsel-, Rollen-, insbesondere Farbrollen-, Spachtel-,
Kellen- und/oder Rakel-Auftrag erhältlich oder appliziert ist.
10. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die das mindestens eine Bindemittel und den mindestens einen Füllstoff umfassende
rückwärtige dielektrische Schicht b1), frontwärtige Leuchtschicht b2), frontwärtige
elektrisch leitfähige transparente oder transluzente Schicht c) und/oder elektrisch
isolierende Barriereschicht d), insbesondere die Schichten b1), b2), c) und d), eine
Pigment/Volumen-Konzentration (PVK) unterhalb der kritischen Pigment/Volumen-Konzentration
(KPVK) aufweist, vorzugsweise mindestens 5 Prozent und besonders bevorzugt mindestens
10 Prozent unterhalb der kritischen Pigment/Volumen-Konzentration, und/oder wobei
die rückwärtige elektrisch leitfähige Schicht a) eine Pigment/Volumen-Konzentration
(PVK) oberhalb der kritischen Pigment/Volumen-Konzentration (KPVK) aufweist.
11. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens eine Bindemittel der rückwärtigen elektrisch leitfähigen Schicht a),
der rückwärtigen dielektrischen Schicht b1), der frontwärtigen Leuchtschicht b2),
der frontwärtigen elektrisch leitfähigen transparenten oder transluzenten Schicht
c) und/oder der elektrisch isolierenden Barriereschicht d) auf Alkyd-Harzen, Epoxid-Harzen,
Acrylaten, insbesondere UV-härtenden Acrylaten, oder Polyurethanen, insbesondere Polyurethanen,
basiert.
12. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die rückwärtige dielektrische Schicht reflektierend ausgestaltet ist oder dass die
rückwärtige dielektrische Schicht das Licht streuend ausgestaltet ist.
13. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die dielektrische Leuchtschicht b) oder die frontwärtige Leuchtschicht b2)gegen Sauerstoff
und/oder Feuchtigkeit geschützt in dem Beschichtungssystem eingebettet vorliegt.
14. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
das elektrolumineszierende partikuläre Material, insbesondere im Wesentlichen gleichmäßig,
in dem Bindemittel der dielektrischen Leuchtschicht b) und/oder der frontwärtigen
Leuchtschicht b2) eingebettet vorliegt.
15. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Barriereschicht d) keine Füllstoffe oder transparente und/oder transluzente Füllstoffe,
insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Quarz, Alabaster, Glaskugeln,
Glashohlkugeln, Kunststoffkugeln, insbesondere PMMA-Beads, und deren Mischungen.
16. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrische Isolationsschicht auf 2K-Polyurethansystemen basiert, insbesondere
enthaltend als erste Komponente oder als Bestandteil der ersten Komponente (Komponente
A) hydroxyfunktionelle Polyester, z.B. Acrylharze, und als zweite Komponente oder
als Bestandteil der zweiten Komponente (Komponente B) aliphatische Polyisocyanate,
vorzugsweise im Gewichtsverhältnis im Bereich von 10:1 bis 2:1, besonders bevorzugt
im Bereich von 5:1 bis 3:1.
17. Beschichtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die durchschnittliche Dicke, insbesondere auch die absolute Dicke, der Schicht c)
dünner ist als die durchschnittliche Dicke, insbesondere auch die absolute Dicke,
jeder der Schichten a), b) und d), insbesondere dünner als jede der Schichten a),
b1), b2) und d) und/oder wobei die durchschnittlichen, vorzugsweise auch die absoluten,
Schichtdicken in der Reihenfolge c), a), b), d), insbesondere c), a), b2), b1) und
d) zunehmen.
18. Ein mindestens eine beschichtbare Oberfläche aufweisender Gegenstand, insbesondere
Wand, Boden oder Decke, ausgestattet mit mindestens einem Beschichtungssystem gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 17.
19. Gegenstand nach Anspruch 18, ferner umfassend
eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Wechselspannungsfeldes in der dielektrischen
Leuchtschicht b) oder in der frontwärtigen Leuchtschicht b2), wobei das elektrische
Wechselspannungsfeld vorzugsweise eine Frequenz im Bereich von 100 bis 5000 Hz, besonders
bevorzugt im Bereich von 100 bis 800 Hz, aufweist, und wobei die Spannung insbesondere
größer als 100 V, bevorzugt größer als 150 V und besonders bevorzugt größer als 200
V ist.
20. Verwendung des Beschichtungssystems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 für die Herstellung
von leuchtfähigen Wänden, Böden oder Decken.