EP-4037900-B1 - LED ILLUMINATION ELEMENTS BASED ON MULTILAYER BODIES WITH SOLID STONE APPEARANCE

Inventors

• Thust, Torsten
• SCHULZ, THORSTEN
• HAGEN, RAINER
• PIERMATTEO, CIRO
• BERGER, ARMIN
• HELMIG, Jan

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20200921

Claims (15)

1. LED lighting unit comprising a) a multilayer body and b) a first LED light source, wherein the multilayer body comprises the following layers in this sequence: a1) a carrier layer of a translucent black or translucent grey thermoplastic composition, a2) a stone layer having an average thickness over the total area of the stone layer of ≤ 2 mm, a3) a transparent layer of a thermoplastic composition having an average thickness over the total area of 1 to 6 mm, on the face of the stone layer a2 that constitutes the visible face of the multilayer body in the LED lighting unit, wherein the first LED light source is disposed at at least one lateral edge of the transparent layer a3 such that the transparent layer a3 is utilizable as light guide for light emitted by the LED light source.
2. LED lighting unit according to Claim 1, characterized in that the composition of the carrier layer a1 and/or the composition of the transparent layer a3 is/are based on aromatic polycarbonate.
3. LED lighting unit according to either of the preceding claims, characterized in that the thickness of the carrier layer a1, averaged over the total area of the carrier layer, is 0.5 to 6 mm.
4. LED lighting unit according to any of the preceding claims, characterized in that the multilayer body has a geometry other than that of a sheet, and/or in that the multilayer body does not have any further layers aside from the optional presence of protective layers.
5. LED lighting unit according to any of the preceding claims, characterized in that the average thickness of the stone layer over the total area of the stone layer a2 is ≤ 0.3 mm.
6. LED lighting unit according to any of the preceding claims, characterized in that the stone layer a2, at least on the flat side facing the transparent layer a3, has a topography having maximum roughness R z of preferably at least 0.1 µm, wherein the maximum roughness R z is determined as defined in the description.
7. LED lighting unit according to any of the preceding claims, characterized in that the transparent layer a3 covers the stone layer a2 over very substantially its full area, and/or in that the carrier layer a1 covers the stone layer a2 over its full area or projects beyond it at at least one lateral edge.
8. LED lighting unit according to any of the preceding claims, characterized in that the LED lighting unit has a second LED light source arranged in such a way that it backlights the multilayer body, and/or in that the second LED light source has one or more RGB LEDs.
9. LED lighting unit according to any of the preceding claims, characterized in that the translucent thermoplastic composition of the carrier layer a1 contains a) at least 90% by weight of aromatic polycarbonate, b) a colourant mixture composed of colourants other than component c and component e, comprising at least two colourants in a total amount of up to 0.1% by weight of colourants of component b), c) 0.00001% by weight to 0.05% by weight of carbon black, d) 0.00001% to 2% by weight of at least one scattering additive from the group consisting of acrylate-based scattering additives and/or silicone-based scattering additives, e) optionally up to 1.0% by weight of at least one white pigment, f) optionally one or more further additives, preferably selected from the group consisting of demoulding agents, antioxidants, flame retardants, anti-dripping agents, thermal stabilizers, optical brighteners, flow improvers, opacifiers other than component d, antistats, UV absorbers and/or IR absorbers.
10. LED lighting unit according to any of Claims 1 to 8, characterized in that the translucent thermoplastic composition of the carrier layer a1 consists of a) 95% by weight to 99.95% by weight of aromatic polycarbonate, b) a colourant mixture composed of colourants other than component c and component e, comprising at least two colourants selected from the group consisting of colourants based on anthraquinone, anthrapyridone, perinone, methine and quinoline, in a total amount of 0.0005% by weight to 0.02% by weight, c) 0.00001% by weight to 0.02% by weight of carbon black, d) 0.00001% to 2% by weight of at least one scattering additive from the group consisting of acrylate-based scattering additives and/or silicone-based scattering additives, e) optionally up to 1.0% by weight of at least one white pigment, f) optionally one or more further additives, selected from the group consisting of demoulding agents, antioxidants, flame retardants, UV absorbers, IR absorbers, flow improvers, opacifiers other than component d, antistats, anti-dripping agents, optical brighteners and/or thermal stabilizers.
11. LED lighting unit according to any of Claims 1 to 8, characterized in that the translucent thermoplastic composition of the carrier layer a1 contains a) at least 90% by weight of aromatic polycarbonate, b) a colourant mixture composed of colourants other than component c, comprising at least two colourants, one colourant being an anthraquinone-based colourant and the other colourant an anthrapyridone-based colourant, where the total amount of colourants of component b) is up to 0.1% by weight, c) 0.002% to 0.020% by weight of carbon black, d) 0.05% to 1.0% by weight of at least one scattering additive from the group consisting of acrylate-based scattering additives and/or silicone-based scattering additives, f) optionally one or more further additives, selected from the group consisting of demoulding agents, antioxidants, flame retardants, anti-dripping agents, thermal stabilizers, flow improvers, opacifiers other than component d, antistats, UV absorbers and/or IR absorbers, and is free of white pigment.
12. LED lighting unit according to any of Claims 1 to 8, characterized in that the translucent thermoplastic composition of the carrier layer contains a) at least 90% by weight of aromatic polycarbonate, b) a colourant mixture composed of colourants other than component c and component e, comprising at least two colourants, the colourants being selected from the group consisting of colourants based on anthraquinone, anthrapyridone, perinone, methine and quinoline, where the total amount of colourants of component b) is up to 0.1% by weight, c) 0.0003% to 0.020% by weight of carbon black, d) 0.05% to 1.0% by weight of at least one scattering additive from the group consisting of acrylate-based scattering additives and/or silicone-based scattering additives, e) 0.03% to 1.0% by weight of at least one white pigment, f) optionally one or more further additives, especially selected from the group consisting of demoulding agents, antioxidants, flame retardants, anti-dripping agents, thermal stabilizers, optical brighteners, flow improvers, opacifiers other than component d, antistats, UV absorbers and/or IR absorbers.
13. LED lighting unit according to any of Claims 9 to 12, characterized in that the carbon black is nanoscale carbon black and the scattering additive present is at least one silsesquioxane.
14. LED lighting unit according to any of the preceding claims, characterized in that the LED lighting unit is an element for formation of a floor, for furniture making, a wall panel, a door panel, part of a lamp, a lighting element, a housing of domestic appliances or electrical equipment, or an element from the automotive sector.
15. LED lighting unit according to any of the preceding claims, characterized in that the LED lighting unit is an element from the automotive sector, specifically a lighting element, part of the inner trim, part of a dashboard, part of an instrument panel, a decorative strip, a doorsill strip, part of an armrest or part of a centre console.

Description

Die Erfindung betrifft einen beleuchtbaren Mehrschichtkörper mit einer aus einem thermoplastischen Material bestehenden Trägerschicht und einer Gesteinsschicht, aufweisend eine Stein-Optik. Im Bereich der Innenarchitektur von Gebäuden als auch von Automobil-Interieur besteht das Bestreben, Oberflächen mit einer Naturoptik zu versehen. Insbesondere der Eindruck von Holz und Stein schafft eine Atmosphäre von Behaglichkeit, Naturnähe und gehobene Modernität. Stein ist insofern als Oberfläche interessant, da die Schwere, Massivität, die dieses Material ausstrahlt, Luxus suggeriert. Granitelemente beispielsweise als Waschbeckeneinfassung, Arbeitsplatte in Küchen, Boden- oder Wandverkleidung sind, sofern sie gewählt werden, aufgrund der Kosten des Materials tatsächlich ein Luxuselement. Gleichzeitig erschweren sie aufgrund des hohen Eigengewichts die Installation. Es besteht ein Bedarf an Gestaltungselementen mit Steinoptik. Um das Gewicht entsprechender Elemente zu reduzieren, wurden in der Vergangenheit Elemente entwickelt, bei denen statt eines massiven Steinelementes ein Mehrschichtkörper eingesetzt wird, bei dem die Dicke der Steinschicht reduziert ist und zur Stabilisierung stattdessen eine Trägerschicht vorgesehen ist. Aus der DE 102005038022 A1 beispielsweise ist ein Verbundwerkstoff mit einer formnachgiebigen, aus Kunststoff hergestellten Trägerschicht bekannt, der ohne Klebeschicht mit einer lichtdurchlässigen Natursteinschicht verbunden ist. Die Verwendung des Verbundwerkstoffes als Verkleidungselement insbesondere zur Wand- oder Fassadenverkleidung ist offenbart. In dem deutschen Gebrauchsmuster DE 202006013010 U1 ist ein flexibles Flachmaterial mit einer Natursteinoberfläche beschrieben, welches neben einer Steinschicht eine flexible Trägerschicht aufweist, wobei das Flachmaterial mit einer Klebeschicht zur Befestigung auf einem Untergrund versehen ist, denn die Verwendung des Flachmaterials als Bodenbelag, aber auch als Verkleidungselement für Wandfläche, Möbel etc. zur Schaffung von dekorativen, massiv wirkenden Steinoberflächen ist vorgesehen. Auch die WO 2000/068530 A1 beschreibt einen mehrschichtigen Formkörper mit einer Trägerschicht, die eingefärbt ist, und einer oberflächlich sichtbaren, dünnen Natursteinschicht, die durch eine besondere Farbintensität besticht, geprägt durch die Farbe der Trägerschicht. Der Formkörper ist vorzugsweise formnachgiebig, wobei das Korngefüge der Natursteinschicht aufgelöst ist. Der Formkörper weist eine transparente Deckschicht auf, die dem Formkörper trotz des aufgelösten Korngefüges der Natursteinschicht eine homogene, glatte und ggf. auch glänzende Oberfläche verleiht. Als mögliche Verwendungen sind insbesondere Wandpaneele, für den Außen- und den Innenbereich, sowie Autoarmaturenbretter genannt. WO 2004/052561 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtkörpers mit einer Gesteinsschicht, bei dem Polymer auf ein Steinelement aufgebracht wird, das dann an die Oberfläche bindet und zusammen mit einer Schicht Gestein von dem Steinelement abgezogen wird. Auf der Sichtseite des Mehrschichtkörpers kann eine Versiegelung vorgesehen sein. Der Mehrschichtkörper weist gegenüber einer massiven Steinplatte derselben Dicke ein deutlich reduziertes Gewicht auf. Die Nutzbarkeit der Mehrschichtkörper für Fußbodenbeläge und Wandpaneele ist beschrieben. JP 2002 205500 A offenbart mehrschichtige Körper zur Raumbeleuchtung mit einer Dekorlage, die auch ein dünnes Steinmaterial umfassen kann. Ebenfalls ein wesentlicher Aspekt in der Interieurgestaltung, sowohl bei Automobilen als auch im Architekturbereich, ist die Ausstattung mit Licht. Neben herkömmlichen Lampen, auch solchen mit Design-Anspruch, werden Beleuchtungselemente unauffällig in Wand-, Schrank- oder Bodenbereiche integriert. LED-Lichtquellen finden aufgrund ihrer hohen Lebensdauer, ihres geringen Energieverbrauchs und der guten Lichtausbeute vermehrt Anwendung, z.B. in der Automobilindustrie, Luftfahrt, Innenraumbeleuchtung, Fassadengestaltung etc. LED strahlen Licht mit einer vom Halbleitermaterial und der Dotierung abhängigen Wellenlänge ab, so dass mit LED annähernd monochromatisches Licht, auch im Infrarotbereich oder UV-Bereich, erzeugt werden kann. Es gibt RGB-LED, welche rotes, grünes oder blaues Licht abstrahlen. Für weißes LED-Licht muss Licht unterschiedlicher Wellenlängen kombiniert werden. Dieses wird üblicherweise erreicht durch Kombination einer blauen, einer roten und einer grün abstrahlenden LED zu sogenannten RGB (Rot-Grün-Blau)-Modulen, deren kombinierter wahrgenommener Lichteindruck weiß sein kann, oder durch Lumineszenztechniken, bei denen die gesamte oder ein Teil der LED-Strahlung beispielsweise über Phosphore zu anderen Wellenlängen umgewandelt werden. So kann weißes Licht, ausgehend von einer im sichtbaren Bereich blau leuchtenden LED, durch Zusatz eines einzigen Phosphors, der einen Teil der Strahlung im blauen Bereich in rot/gelbes Licht umwandelt, erzeugt werden. Diese Form