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Title:
CONDUCTIVE VEGETABLE DYE-CONTAINING VARNISH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/017052
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a conductive vegetable dye-containing varnish, preferably chlorophyll and/or anthocyan vegetable dye and an appropriate organic solvent and, optionally one or several bonding agents. The use of the inventive conductive varnish for surface coating, in particular plastic surfaces and a method for the production thereof are also disclosed.

Inventors:
MEUTH PETER (DE)
STEYER OLIVER (DE)
ESCHENBRENNER MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/007082
Publication Date:
February 24, 2005
Filing Date:
June 30, 2004
Export Citation:
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Assignee:
AVENTIS PHARMA GMBH (DE)
MEUTH PETER (DE)
STEYER OLIVER (DE)
ESCHENBRENNER MARTIN (DE)
International Classes:
C09B61/00; C09D5/24; (IPC1-7): C09D5/24
Domestic Patent References:
WO1995008829A11995-03-30
Foreign References:
FR2839074A12003-10-31
US5104583A1992-04-14
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche :
1. Leitlack enthaltend einen Pflanzenfarbstoff, vorzugsweise einen Chlorophyll und/oder AnthocyanPflanzenfarbstoff, ein geeignetes organisches Lösungsmittel und optional einen oder mehrere Haftvermittler.
2. Leitlack gemäß Anspruch 1, wobei der Pflanzenfarbstoff ein Chlorophyll und/oder AnthocyanPflanzenfarbstoff ist.
3. Leitlack gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das organische Lösungsmittel Aceton oder Chloroform ist.
4. Leitlack gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Haftvermittler ein Polyisopren, vorzugsweise Kautschuk, Guttapercha, Chicle, oder ein Polysaccharid, beispielsweise Gummi arabicum, ist.
5. Leitlack erhältlich durch Extraktion von Photosynthesetreibenden Pflanzen oder Anthocyanbildenden Pflanzen mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel und optional Zusatz eines oder mehrerer Haftvermittler.
6. Leitlack gemäß Anspruch 5, wobei die Grünpflanzen aus der Gattung Ficus oder von Gräsern sind.
7. Verfahren zur Herstellung eines Leitlackes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass Pflanzenteile mit einem geeigneten Lösungsmittel extrahiert werden, und anschließend optional ein oder mehrere Haftvermittler zugesetzt werden.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei Pflanzen der Gattung Ficus oder Gräsern extrahiert werden.
9. Kunststoff, Glas, BetonTeil oder Fliese, gekennzeichnet durch eine Beschichtung mit einem Leitlack gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
10. Werkstoffteil gemäß Anspruch 9, wobei der Kunststoff aus PVC, Polyacrylat, Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen oder ABSKunststoff oder einem Gemisch aus den genannten Polymeren besteht und transparent ist.
11. Werkstoffteil gemäß Anspruch 10, wobei der Kunststoff eine Spritzoder Splitterschutzplatte ist.
12. Verwendung eines Leitlackes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Beschichtung von einer Oberfläche.
13. Verwendung eines Leitlackes gemäß Anspruch 12, wobei die Oberfläche eine Kunststoffoberfläche ist und der Kunststoff aus PVC, Polyacrylat, Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen oder ABSKunststoff oder einem Gemisch aus den genannten Polymeren ist.
14. Verwendung eines Leitlackes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 als Antistatik oder Leitfähigkeitsspray.
15. Antistatikoder Leitfähigkeitsspray enthaltend einen Leitlack gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
Description:
Pflanzenfarbstoffhaltige Leitlacke In chemischen Produktionsanlagen können Entladungen von Oberflächenspannungen zu schweren Explosionsunfällen führen. Es wird daher großer Aufwand betrieben, um das Entstehen von Oberflächenladungen zu vermeiden oder einmal entstandene Oberflächenladungen abzubauen. Beispielsweise werden teure leitfähige Kunststoffen wie zum Beispiel aromatische Polycarbonate verwendet, oder es werden Oberflächen mit leitfähigen Pigmentlacken oder wenig wasserbeständigen Phosphonsäuresalz- haltige Leitfähigkeitssprays beschichtet. Besonders häufig kommen in Produktionsanlagen Spritz-oder Splitterschutzplatten aus transparentem Kunststoff vor. Solche Schutzplatten müssen sehr widerstandfähig sein, insbesondere muss die Platte selbst und die oberflächenleitende Beschichtung wasserresistent sein.

Außerdem sollte die Leitfähigkeit dieser Platten erhöht werden, ohne ihre Transparenz wesentlich zu verringern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine kostengünstige Alternative zu bestehenden Leitlacken bereitzustellen.

Chlorophyll-Kupferkomplex-Pigmente werden bereits als Rohstoff in der Herstellung grüner Pflanzenfarben verwendet.

Ähnlich dem Prinzip der Photosynthese, bei der Licht auf Blattgrün in eine andere Form von Energie umgewandelt wird, wurde Chlorophyll-haltiger Lack auch in biochemischen Solarzellen verwendet, In diesen sogenannten Grätzel-Zellen ist Chlorophyll die lichtabsorbierende Komponente, die bei Bestrahlung Elektronen an eine oberflächenleitende Halbleiterkomponente (z. B. Titanoxid oder Zinknitrat) abgibt.

Ein Elektrolyt (z. B. Kaliumiodid) sorgt für Stromfluss zwischen der auf einer Glasoberfläche aufgebrachten Kathode und Anode. Auch andere Naturfarbstoffe, wie beispielsweise Anthocyane aus Brombeeren, Himbeeren, Kirschen oder Hibiskusblüten können für eine biochemische Solarzelle verwendet werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Lack enthaltend einen Pflanzenfarbstoff aus einer mehreren pflanzlichen Quellen, vorzugsweise einen Chlorophyll-und/oder Anthocyan-

Pflanzenfarbstoff, sowie ein geeignetes organisches Lösungsmittel und optional einen oder mehrere Haftvermittler.

Wegen der oberflächenleitenden Eigenschaften wird der Lack im folgenden als Leitlack bezeichnet.

Ein Chlorophyll-Pflanzenfarbstoff ist beispielsweise Verbindungen der Formel

oder Salze davon, wobei die Chlorophylle a, b, c1, c2 und d entsprechend der nachfolgenden Tabelle mit den Substituenten R, R'und R"substituiert sind : Chlorophyll R R'R" A CH3 (CH2) 2C02-phytyl CH=CH2 B CHO (CH2) 2C02-phytyl CH=CH2 c1 CH3 (CH=CH) C02H CH=CH2 c2 CH3 (CH=CH) C02H CH=CH2 D CH3 (CH2) 2C02-phytyl CHO

X bedeutet zwei Wasserstoffatome oder ein zweiwertiges lon, z. B. Mg2+ oder Cu2+.

Als Anthocyan-Farbstoffe werden die blauen, violetten und roten Farbstoffe bezeichnet, die in Beerenfrüchten, Gemüse (z. B. Rotkohl) und Blumen vorkommen.

Sie gehören zur Gruppe der Flavonfarbstoffe und werden auch Enocyanine genannt.

Ein Anthocyan-Pflanzenfarbstoff ist beispielsweise eine Verbindung der Formel wobei die Substituenten Rl und R2 die nachfolgende Bedeutung haben : Anthocyan R1 R2 Pelargonidin H H Cyanidin OH H Delphinidin OHG OH Päonidin OMe H Petunidin OMe OH Maividin OMe OMe

Vorzugsweise enthält der Lack einen Chlorophyll-Farbstoff, worin besonders bevorzugt X zwei Wasserstoffatome, Mg2+ oder Cu2+ bedeutet.

Vorzugsweise werden mit dem erfindungsgemäßen Leitlack Werkstoffe aus Kunststoff, Glas, oder Beton, oder Fliesen beschichtet, besonders bevorzugt Kunststoff.

Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein entsprechendes, mit dem erfindungsgemäßen Lack beschichtetes Werkstoffteil aus Kunststoff, Glas, Beton oder Fliesen.

Beispiele für Kunststoffe sind PVC, Polyacrylat, Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen, ABS-Kunststoff oder ein Gemisch aus den genannten Polymeren.

Vorzugsweise ist der Kunststoff transparent. Beispielsweise ist das beschichtete Material eine Spritz-oder Splitterschutzplatte aus Kunststoff.

Ein geeignetes organisches Lösungsmittel ist ein organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt kleiner als 80°C, beispielsweise Aceton oder Chloroform. Ist das zu

beschichtende Material ein Kunststoff, ist das Lösungsmittel vorzugsweise in der Lage, dessen Oberfläche aufzuquellen oder anzulösen.

Ein Haftvermittler ist eine Komponente, die die Haftung des Pflanzenfarbstoffes auf der Oberfläche des zu beschichtenden Materials erhöht. Vorzugsweise stammt der Haftvermittler aus pflanzlicher Quelle, und ist beispielsweise ein Polyisopren, vorzugsweise Kautschuk, Guttapercha, Chicle, oder ein Polysaccharid, beispielsweise Gummi arabicum.

Für eine Beschichtung von transparenten Materialien ist der Leitlack in Abhängigkeit von seiner Schichtdicke vorzugsweise selbst transparent. Die Transparenz kann mit einem handelsüblichen Messgerät bestimmt werden : Der Lack wird auf eine als 100% durchlässig angenommene Scheibe aufgetragen. Nach der Trocknung des Lackes werden eine Lichtquelle vor der Scheibe und eine Fotodiode (LDR Light-Dependent Resistor) hinter der Scheibe fixiert. Wird nun die Lichtquelle eingeschaltet, misst die Fotozelle das einfallende Licht. Je weniger Licht die Scheibe durchdringt, desto größer die Absorption und desto niedriger die Transparenz. Hat ein Lack eine Transparenz von 70%, werden 30% des einfallenden Lichts absorbiert und 70% gehen durch den Lack.

Vorzugsweise ist die Transparenz des Leitlackes mindestens 70 %, vorzugsweise mindestens 80 %, besonders bevorzugt mindestens 90 % beträgt.

Ferner bevorzugt beträgt die Transparenz des erfindungsgemäßen Leitlackes mindestens 70 % bei einem Oberflächenwiderstand von : 5 104 Ohm, mindestens 80 % bei einem Oberflächenwiderstand von < 106 Ohm, mindestens 90 % bei einem Oberflächenwiderstand von s 1 o8 Ohm.

Der Leitlack kann auf die Oberfläche durch beispielsweise Streichen, Sprühen, Tauchen oder andere gängige Methoden aufgebracht werden. Der Leitlack kann auf der kompletten Oberfläche oder auf einem Teil der Oberfläche aufgetragen sein. Der erfindungsgemäße Leitlack ist schnelltrocknend und kann daher auch als Antistatik-

oder Leitfähigkeitsspray eingesetzt werden. Er wir vorzugsweise in einem staubfreien Raum auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen Lackes, wobei farbige Pflanzenteile, insbesondere Pflanzenteile Photosynthese-treibender Pflanzen oder Anthocyan-bildender Pflanzen mit einem geeigneten Lösungsmittel extrahiert werden, vorzugsweise für einen Lack enthaltend einen Chlorophyll-Farbstoff grüner Spinat, Algen oder Blätter von Grünpflanzen, beispielsweise der Gattung Ficus oder von Gräsern. Die Extraktion kann bei 0 bis 130 °C, vorzugsweise bei Raumtemperatur oder bei der Siedetemperatur des Lösungsmittels erfolgen. Anschließend wird der Extrakt optional mit einem oder mehreren Haftvermittler versetzt.

Gegenstand der Erfindung ist daher ferner ein Leitlack erhältlich durch Extraktion von farbigen Pflanzenteilen, insbesondere Photosynthese-treibenden Pflanzen oder Anthocyan-bildenden Pflanzen mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel und optional Zusatz eines oder mehrerer Haftvermittler.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Pflanzenteile, vorzugsweise Blätter, von Pflanzen der Gattung Ficus, insbesondere Ficus benjamini (Birkenfeige), oder von Gräsern, extrahiert.

Photosynthese-treibenden oder Anthocyan-bildenden Pflanzen und ihre Klassifizierung ist beispielsweise beschrieben im Lehrbuch der Botanik für Hochschulen, Strasburger et al., Gustav Fischer Verlag, 34. Auflage, 1998.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Pflanzen eine als Haftvermittler geeignete Komponente, die bei der Extraktion von Pflanzenmaterial zusammen mit dem Pflanzenfarbstoff extrahiert wird.

Der oben beschriebene Leitlack kann dafür verwendet werden, die Leitfähigkeit von Oberflächen, insbesondere von Kunststoffoberflächen zu steigern. Zur Bestimmung

der Oberflächenleitfähigkeit wurde das Oberflächenwiderstandsprüfgerät SRM 110 (Artikel Nr. : 7100. SRM110) der Firma Wolfgang Warmbler, Hilzingen, Deutschland benutzt. Definitionsgemäß ist ein Material oberflächenleitfähig, wenn es einen Oberflächenwiderstand von weniger als 104 Ohm aufweist. Oberflächenleitfähige Materialien können keine elektrostatische Ladung speichern, wenn sie geerdet sind.

Ableiten ist ein Material mit einem Oberflächenleitwiderstand zwischen 104 und 109 Ohm. Mit sinkender Luftfeuchtigkeit nimmt der Oberflächenwiderstand in der Regel beträchtlich zu. Ableiten ist ein nichtleitfähiges Material, das nicht in der Lage ist, elektrostatische Ladung zu speichern, wenn es mit der Erde verbunden ist. Der Ableitwiderstand beschreibt den Widerstand zwischen einem leitfähigen Teil und dem Erdreich (Erde). Eine isolierende Oberfläche hat einen Oberflächenwiderstand > 1012 Ohm.

Unbeschichtetes Makrolon0 als Beispiel für ein aromatisches Polycarbonat besaß bei einer Leitfähigkeitsbestimmung mit dem oben genannten Messgerät einen Oberflächen'widerstand von 108 bis 109 Ohm.

Mit dem erfindungsgemäßen Leitlack kann der Oberflächenwiderstand soweit verringert werden, dass das Material oberflächenleitfähig wird. Vorzugsweise besitzt eine mit dem erfindungsgemäßen Leitlack beschichtete Oberfläche einen Oberflächenwiderstand 104 bis 102 Ohm.

Mit dem erfindungsgemäßen Lack wird ein kostengünstiger, transparenter Leitlack bereitgestellt.

Die beschichteten Oberflächen sind zur Ableitung der Oberflächenladungen optional zusätzlich über Metallbändern geerdet.