Duroplaste werden für eine Vielzahl von Anwendungen benötigt. Oftmals betreffen diese Anwendungen Bereiche, in denen temperaturkritische Verfahren durchgeführt werden und/oder in denen eine aktive Temperaturkontrolle notwendig ist. Solche Temperaturkontrollen werden bislang auf herkömmliche Weise, d. h. mit einem Ther- mometer, mit Thermoelementen od. dgl. Temperaturmeßverfahren und der zugehöri- gen Elektronik, also in aller Regel auf indirekte Weise sehr aufwendig, durchgeführt.

Des weiteren wird durch bisher übliche Temperaturmeßverfahren in aller Regel nur eine lokale Temperaturmessung vorgenommen, die als repräsentativ für einen größeren Be- reich angenommen wird ; eine exakte Temperaturbestimmung über einen großflächigen Bereich ist mit diesen herkömmlichen Verfahren jedoch nicht möglich oder sehr auf- wendig. Insbesondere eine optische Kontrolle scheidet unter der Verwendung vorge- nannter Verfahren praktisch völlig aus, da eine solche, selbst bei Heranziehung sehr vieler Temperaturmeßsensoren eine sehr großflächige Anzeigeeinrichtung mit sehr vie- len unübersichtlichen Temperaturangaben erfordern würde. Insbesondere in kritischen Bereichen würde eine solche, zwangsläufig unübersichtliche Anzeigetafel unvermeidlich zu Problemen führen.

Es besteht deshalb ein dringendes Bedürfnis an einer einfachen Temperaturüber- wachungsvorrichtung, die insbesondere für die Temperaturüberwachung großflächiger Bereiche geeignet ist. Für eine solche Anwendung wurden deshalb thermochrome Zusammensetzungen und Laminate entwickelt, die bei bestimmten Temperaturen ihre optischen Eigenschaften ändern. In aller Regel verändern sich bisher bekannte Zusam- mensetzungen hierbei im Verlauf einer Temperaturerhöhung oder-erniedrigung von einer undurchsichtigen in eine durchsichtige Erscheinungsform. Exakte Aussagen zu einer jeweiligen Temperatur lassen sich damit nicht oder nur sehr grob machen.

Hierzu beschreiben die US 4,617, 350 und die US 4, 861, 835 Polymerzusammen- setzungen für die Anwendung in optischen und optoelektronischen Geräten, die auf einem Acrylsäure-oder Metacrylsäureesterbasispolymer beruhen, das mit einem Copo- lymer von Vinylidenfluorid und Hexafluoraceton versetzt ist. Diese dort offenbarten Harzzusammensetzungen weisen keine Farbwechseleigenschaften auf, sondern zeigen nur einen Opak-Transparent-Übergang.

Demgegenüber beschreibt die EP 0 677 564 eine thermochrome, opak-transparente Zusammensetzung, die eine Dispersion in einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer- Matrixharz enthält und durch Mischen eines reversibel thermochromen Materials mit einer sterisch gehinderten Aminverbindung erhalten wird. Die farbgebenden Kompo- nenten werden dort zunächst zu kleinen Teilchen verarbeitet und anschließend in der Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymermatrix in Form einer Dispersion verteilt. Auf diese Weise wird vermieden, daß reaktive Harzausgangskomponenten in erheblichem Umfang mit farbgebenden Komponenten reagieren, was bis dato immer zu einem erheblichen Verlust an Farbintensität und zu einem Verlust an Empfindlichkeit für einen Farbwech- sel bei Temperaturänderungen geführt hat. Nachteilig bei dem dort offenbarten Verfah- ren ist jedoch die Tatsache, daß die kleinen Partikel zumindest oberflächlich von den reaktiven, das Harz bildenden Komponenten angegriffen werden, wobei in Abhängigkeit der Aushärt-Geschwindigkeit des Harzes ebenfalls oben genannte Nachteile auftreten.

Darüber hinaus ist das dortige Verfahren nur für relativ wenige Farbstoffe anwendbar, da sich diese zu Feststoffen verarbeiten lassen müssen. Darüber hinaus dürfen die dortigen Farbstoffe nur eine geringe Reaktivität gegenüber den Harzausgangskompo- nenten aufweisen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zusammensetzung zur Herstellung eines Duroplasten mit thermochromen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, mit der die oben genannten Nachteile vermieden werden, wobei die Variationsvielfalt der ver- wendbaren Farbstoff-und Harzsysteme gegenüber dem Stand der Technik erweitert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Zusammensetzung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Zusammensetzung zur Herstellung eines Duroplasten mit thermochromen Eigenschaften gelöst, die aus einer Mischung eines thermochromen Komposits und Ausgangskomponenten zur Erzeugung des Duroplasten besteht, wobei das thermochrome Komposit jeweils zumindest eine der folgenden Komponenten aufweist : Farbstoff, Entwickler, Schmelzmittel, grenzflächenaktiver Stoff und Polymer.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt in der Verwendung eines grenzflächenakti- ven Stoffs in Kombination mit einem Farbstoff-Entwickler-System und einem Schmelz- mittel. Die thermochrome Komponente besteht hierbei in der Farbstoff-Entwickler- Kombination, einschließlich eines geeigneten Schmelzmittels, wobei die Komponenten jeweils spezifisch für einen bestimmten Farbwechsel bei einer bestimmten Temperatur kombiniert sind. Der grenzflächenaktive Stoff und/oder der grenzflächenaktive Stoff in Kombination mit dem Schmeizmittel ermöglichen in vorteilhafter Weise die Verwendung sehr zahlreicher Farbstoff-Entwickler-Systeme, da durch den grenzflächenaktiven Stoff oder einer Kombination des grenzflächenaktiven Stoffs mit dem Schmelzmittel eine Abschirmung der funktionellen Gruppen der Ausgangskomponenten zur Erzeugung des Duroplasten gegenüber dem Farbstoff-Entwickler-System erfolgt. Die grenzflächenakti- ven Komponenten und Schmelzmittel können auch auf einer hochmolekularen Struktur basieren. Somit ist es möglich, nahezu beliebige Farbstoff-Entwickler-Systeme zu ver- wenden, wobei auch die Ausgangskomponenten zur Erzeugung des Duroplasten keiner Limitierung unterliegen. Je nach verwendetem System ist es lediglich notwendig, ins- besondere den grenzflächenaktiven Stoff und je nach Farbstoffsystem auch das Schmeizmittel den jeweiligen Erfordernissen anzupassen.

Erfindungsgemäß ist das thermochrome Komposit in der Mischung gegenüber den Aus- gangskomponenten zur Erzeugung des Duroplasten im wesentlichen inertisiert.

Eine solche Inertisierung kann je nach Farbintensität des jeweiligen Farbstoffs durch eine Mikroverkapselung unter Inkaufnahme der damit einhergehenden Nachteile, wie beispielsweise einer Opakisierung der Kapsel stattfinden. Erfindungsgemäß ist es je- doch bevorzugt, daß die Inertisierung des thermochromen Komposits dadurch erhalten wird, daß das Komposit bzw. insbesondere der Farbstoff von einem Schutzschild umge- ben ist, der aus einem grenzflächenaktiven Stoff und/oder einem Polymer und/oder einem Gemisch aus grenzflächenaktivem Stoff und Polymer besteht. Der Schutzschild ist vorzugsweise in Form einer Micelle aufgebaut. An dieser Stelle sei betont, daß das Polymer und der grenzflächenaktive Stoff, insbesondere Tensid, nicht zwingend als Gemisch im physikalischen Sinne vorliegen müssen, sondern auch chemisch miteinan- der verbunden sein können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der grenzflächenaktive Stoff im Gesamtsystem in einer Konzentration vor, die in einem polaren Lösungsmittel vorteilhafter Weise die kritische Micelikonzentration CMC erreicht hat oder überschreitet. Als Referenziösungsmittel wird bevorzugt Wasser verwendet, jedoch bestehen in dieser Beziehung keinerlei Einschränkungen, wobei das verwendete Lösungsmittelsystem jederzeit beliebig auf die Komponenten des thermochromen Komposits sowie auf die Ausgangskomponenten zur Erzeugung des Duroplasten angepaßt werden kann. Selbiges gilt für den zu verwendenden pH-Wert sowie die Reaktionstemperatur, die dem jeweiligen Stoffsystem angepaßt jeweils so gewählt werden, daß eine Micellbildung stattfinden kann. Innerhalb der Micellen werden erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise zumindest das Farbstoff-Entwickler-System gegenüber den reaktiven Gruppen der Ausgangskomponenten zur Erzeugung des Duroplasten abgeschirmt, so daß eine Zerstörung bzw. Denaturierung der farbgebenden Substanzen vermieden wird.

Das Schmelzmittel dient einerseits einer besseren Durchmischbarkeit des thermochro- men Komposits mit den Ausgangskomponenten zur Erzeugung des Duroplasten als auch seinerseits einer Abschirmung des Farbstoff-Entwickler-Systems gegenüber den harzbildenden Komponenten. Des weiteren initiert es temperaturgesteuert die Ände- rung des Aggregatzustandes des Komplexes. Die Struktur des Schmelzmittels gewähr- leistet eine ausgewogene Hydrophobie-Hydrophilie-Ballance. Hierzu sind die funktio- nellen Gruppen in enger Nachbarbarschaft mit einem endständigen hydrophoben Strukturteil angeordnet. Als polymere Komponenten werden hier im weitgefassten Sinn auch Vorkondensate oder Monomere einbezogen. Alle Ausgangskomponente zur Erzeu- gung der Duroplaste können mehr als eine aktive funktionelle Gruppe besitzen. Erfin- dungsgemäß sind die Komponenten der Zusammensetzung aus einer oder mehrerer der gemäß nachfolgender Tabelle 1 genannten Substanzen ausgewählt : Tabelle 1 Farbstoff Phtalide, Fluorone, Spiropyrane Entwickler Phenole, organische Säuren und deren Derivate Schmeizmittel Paraffine, gesättigte und ungesättigte Alkohole, Säuren, Ester, Amide, Amine grenzflächenaktiver Stoff Ionische und nichtionische Tenside, Dioctylsulfo- succinat, C-12 Sulfobetain, C-16 Aminoxid, Na- Dodecylsulfat, Cetyltrimethylammoniumbromid Ausgangskomponenten zur Polyester, Formaldehydharze, Epoxidharze, Erzeugung des Duroplasten Polyurethane, Hydroxycarbonsäuren, Dialkohole, Diepoxide, Diisocyanate, Diamine, Vinylmonomere, Dienaddukte der Maleinsäure, Phthalsäurederivate Polymer PVA, Polyacrylsäure, Polyether, Polyester, Styren, Polyacrylamid, Polyethylen, Polypropylen, Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Melamine Die erfindungsgemäß bevorzugten Konzentrationen der Komponenten der Zusammen- setzung sind nachfolgender Tabelle 2 zu entnehmen : Tabelle 2 Komponente besonders bevorzugt bevorzugt Gew.-% Gew. -% Gew.-% Farbstoff 0, 005-0, 8 0, 01-0, 5 0, 1-0,25 Entwickler 0, 005-1, 6 0, 01-1, 0 0, 1-0,5 Schmelzmittel 0,5-6, 5 0, 1-6, 0 1, 0-3,0 grenzflächenaktiver Stoff 0, 008-2, 3 0, 01-2, 0 0, 2-0,6 Ausgangskomponenten zur 87, 5-99, 9 90,0-99, 5 95,0-98, 5 Erzeugung des Duroplasten Polymer 0, 05-7, 3 0, 11-6, 1 0, 5-3,0 In vorteilhafter Weise ermöglicht das erfindungsgemäße thermochrome Komposit die Herstellung eines Duroplasten, der in Abhängigkeit der Temperatur zumindest einen klar definierten Farbwechsel zeigt. Der Farbwechsel entspricht hierbei einem definier- ten Farbübergang von einer ersten Farbe in eine zweite Farbe, wobei ein Farbübergang in Form von Mischfarben der ersten und der zweiten Farbe nicht oder allenfalls sehr untergeordnet stattfindet. Somit ist beispielsweise ein Farbumschlag von Blau als er- ster Farbe nach Rot als zweiter Farbe ohne violette Zwischentöne möglich. Die erfin- dungsgemäße Zusammensetzung kann dementsprechend in vorteilhafter Weise zur Erzeugung von Duroplasten verwendet werden, die bei einer bestimmten Sprungtempe- ratur einen klar definierten Farbwechsel zeigen und somit beispielsweise als Indikato- ren für kritische Temperaturen verwendet werden können, ohne daß eine Interpreta- tion eines Farbübergangs, die oft subjektiven Einflüssen unterliegt, vorgenommen werden muß.

Erfindungsgemäß kann das thermochrome Komposit mehrere Farbstoff-Entwickler- Systeme enthalten, die jeweils für wenigstens einen klar definierten Farbwechsei stehen, so daß ein großer Temperaturbereich mit mehreren Sprungtemperaturen ab- gedeckt werden kann.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß bevorzugte Farbstoff-Entwickler-Systeme neben zumindest einem klar definiertem Farbwechsei zumindest einen weiteren optisch darstellbaren Übergang ins Transparente vollziehen können. Auf diese Weise ist, je nach Farbstoff-Entwickler-System, gewährleistet, daß in Abhängigkeit der jeweiligen Temperatur für den Betrachter jeweils nur ein Farbstoff-Entwickler-System optisch aktiv in Erscheinung tritt, so daß Mischfarben durch eine Interferenz verschiedener Farbstoff-Entwickler-Systeme vermieden werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ermöglicht die Verwendung des thermochromen Komposits in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weiterhin die Herstellung eines Duroplasten, bei dem in Abhängigkeit der Temperatur ein, insbeson- dere reversibler, scharfer Farbwechsel innerhalb eines klar definierten Temperatur- intervalls stattfindet. Erfindungsgemäß liegt das Temperaturintervall, d. h. der Tem- peraturbereich, innerhalb dessen der Farbwechsel vollendet ist, in einem Bereich von 15 K, bevorzugt innerhalb eines Temperaturintervalls von 8 K und besonders bevorzugt innerhalb eines Temperaturintervalls von 2 K.

In vorteilhafter Weise ist es somit möglich, spezifisch auf eine notwendige Empfindlich- keit hinsichtlich einer Temperaturüberwachung einzugehen, wobei bei thermisch un- problematischen Systemen beispielsweise ein hohes Farbwechseltemperaturintervall von 15 K oder höher gewählt werden kann, während thermisch empfindliche Systeme mit einem kleinen Farbwechseltemperaturintervall von 2 K oder gegebenenfalls auch kleiner ausgestattet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ermöglicht das thermochrome Komposit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung die Herstellung eines Duroplasten, der mehrere Farbwechselschaltpunkte aufweist. Dies kann zum einen dadurch realisiert sein, daß ein Farbstoff-Entwickler-System mehrere Farbwechsel vollziehen kann.

Gemäß einer Alternative werden Mehrfach-Farbwechsel-Schaltpunkte dadurch erreicht, daß das thermochrome Komposit mehrere Farbstoff-Entwickler-Systeme aufweist, die jeweils bei unterschiedlichen Temperaturen aktiv sind. Es kann ebenso möglich sein, daß zwei oder mehr Farbstoffe jeweils mit einem oder auch mehr Entwickler (n) bei unterschiedlichen Temperaturen eine Aktivität hinsichtlich der Ausbildung unterschied- licher Farben zeigen.

In vorteilhafter Weise ist mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ein im wesentlichen isotroper Duroplast erzeugbar, der in alle Raumesrichtungen dieselben Farbeigenschaften aufweist. Somit ist bei der Verarbeitung des Duroplasten die Orientierung des Duroplasten unerheblich, wodurch eine Verarbeitung des Duroplasten zu einem Produkt wie beispielsweise einem Formteil erheblich vereinfacht ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft zumindest ein Farbwechsel irre- versibel. In vorteilhafter Weise ist es erfindungsgemäß möglich, einen solchen irrever- siblen Farbwechsel beispielsweise zur Qualitätssicherung oder für eine sonstige, insbe- sondere kritische Temperaturkontrolle einzusetzen.

Wie bereits oben erwähnt, können gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin- dung zumindest zwei der Komponenten des thermochromen Komposits funktionell innerhalb einer supramolekularen Molekülstruktur vorliegen. Hierfür eigenen sich ins- besondere das Schmeizmittel und der grenzflächenaktive Stoff, wobei auch eine chemi- sche Verbindung von Farbstoff und/oder Entwickler und/oder Schmeizmittel und/oder grenzflächenaktivem Stoff innerhalb einer Struktur, hier jedoch an unterschiedlichen Bindungspunkten von der Erfindung umfaßt ist.

Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Verwendung einer vorge- nannten Zusammensetzung zur Herstellung von Gehäusen, insbesondere von Lagern oder Pumpen, Schaber, Abdeckungen, insbesondere für Maschinen, Monitoring-und Anzeigevorrichtungen sowie für eine sichtbare Temperaturüberwachung, insbesondere in der Klebetechnik und der Qualitätssicherung gelöst.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel näher beschrie- ben.

Ausführungsbeispiel : Zu 250 ml destilliertem Wasser werden 0.35 g Sulfobetain mit einer Kettenlänge von 12 Kohlenstoffatomen und 0.25 g Polyacrylsäure gegeben. Das Gemisch wird auf 85°C erwärmt und mit 750 U/min gerührt. Anschließend erfolgt die Zugabe von 2.5 g des Farbstoff-Komplexes. Dieser besteht aus Bisphenol A, Kristallviolettlakton und 1- Octadecanol im Gew.-Verhältnis von 2 : 1 : 15. Das Gemisch wird weitere 2.5 Std. bei 85°C gerührt. Eine stabile Emulsion bildet sich aus. Hierzu werden 30 g einer wässeri- gen 7.5 % igen Lösung von Methylolmelamin über einen Zeitraum von 5 min zugesetzt.

Die Mischung wird nochmals für 3 Std. gerührt. Das gebildete thermochrome Komposit (TK) läßt sich in einfacher Weise filtrieren und trocknen. Das TK wird unter Rühren direkt in eine Harz-Härter-Mischung (Gew.-Verhältnis 10 : 4) dotiert, wobei sich 4.5 Gew.-% TK in der Mischung befinden. Der fertige Duroplast bzw. das fertige Duromer besitzt stabile thermochrome Eigenschaften. Es schaltet bei 60°C reversibel zwischen blau und farblos um.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß alle oben beschriebenen Details für sich alleine und in jeder Kombination als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abän- derungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.