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Die Erfindung betrifft eine nachleuchtende mehrschichtige Glasfolie für die Aufbringung auf transluzenten oder transparenten Glas-Flächen.
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Nachleuchtende Folien werden historisch und aktuell im Sicherheitsbereich zur Beschilderung bzw. zur Markierung von Fluchtwegen verwendet, mit oder ohne Fluchrtwegpiktogramme. Die Standardleuchtfarbe im Sicherheitsbereich (je nach nationaler Vorschrift empfohlen bzw. vorgeschrieben) ist Grün-Gelb. Zur Erhöhung der Leuchtkraft und zur Reduzierung der Kosten in der Herstellung besitzen diese Folien eine weiße Folie als Hintergrund, damit das emittierte Licht nur in eine Richtung abgestrahlt wird. Die Folien können zwar auch auf Glas bzw. Fenster aufgebracht werden, sind dann aber opak, d. h. lichtundurchlässig. Diese Folien sind für die Sicherheitsanwendung optimiert. Bezogen auf die Leuchtkraft orientieren sich diese Folien an der Erfüllung von Sicherheitsnormen, z. B. DIN 67510. Die Leuchtkraft ist daher nicht für Endkunden oder Designanwendungen im Bereich Glas- bzw. Fensterfolien optimiert.
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Bekannt sind auch nachleuchtende Folien zur „Dekorationszwecken”, die allerdings ebenfalls lichtundurchlässig sind.
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Es besteht daher werter der Bedarf und Wunsch nach einer nachleuchtenden Folie, die für die Aufbringung auf transluzenten Glas-Flächen geeignet ist und lichtdurchlässig (transluzent) bis transparent ist, so dass keine vollständige Abdunkelung stattfindet.
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Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Glasfolie gelöst.
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Da die nachleuchtende mehrschichtige Glasfolie für die Aufbringung auf transluzenten oder transparenten Glas-Flächen mit einer ersten mindestens transluzenten Schicht, einer zweiten Schicht und einer dritten mindestens transluzenten Schicht, wobei die erste und dritte Schicht als Deckschichten ausgebildet sind, zwischen denen die zweite Schicht angeordnet ist, wobei die zweite Schicht als Funktionsschicht photolumineszente Leuchtpigmente derart enthält, dass sie ebenfalls mindestens transluzent ist, ist es nun möglich, diese für transluzente oder transparente Glasflächen, insbesondere Fenster trotz nachleuchtender Eigenschaft zu verwenden, ohne dass es zu einer vollständigen Abdunkelung kommt.
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Unter Glasfolie werden vorliegend Folien verstanden, die auf Glas bzw. Fenster aufgebracht werden. Hierbei kann es sich u. A. um übliche Fenster, Glastüren, Glastrennelemente (z. B. Wände) oder auch Glasschilder usw. handeln.
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Unter transluzent wird vorliegend lichtdurchlässig verstanden.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die erste und dritte Schicht nicht nur transluzent sind, sondern sogar transparent, also vollständig lichtdurchlässig bzw. klar durchsichtig, sind.
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Als Folienmaterial sind übliche Fensterfolienmaterialien einsetzbar. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von PVC oder Polyester für die erste und dritte Schicht.
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Insbesondere können die erste und dritte Schicht jeweils aus einer PVC- oder Polyester-Folie an sich bestehen, also jeweils als Folie hergestellt und anschließend mit einander geeint werden, wobei sie die Funktionsschicht zwischen sich aufnehmen.
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Auch die zweite Funktionsschicht ist bevorzugt aus PVC hergestellt. Diese kann ebenfalls zunächst als separate Folie, insbesondere PVC-Folie, hergestellt werden, die anschließend mit den beiden anderen Schichten bzw. Folien verbunden wird.
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Die (Deck)-Schichten sind bevorzugt transparent, je nach gewünschter Optik auch nur transluzent. Die Deckschichten können z. B. eine leichte Sandstrahloptik aufweisen. Diese Schichten liefern die notwendige Stabilität und die Oberflächen dieser Folien können auf verschiedene Anwendungen hin optimiert werden wie Verklebung, Bedrucken, Plotter. Es ist darauf zu achten, dass evtl. UV-Stabilisatoren das UV-Spektrum nicht übermäßig reduzieren, da die photolumineszenten bzw. phosphoreszierenden Pigmente der dahinter liegenden Funktionsschicht UV-Licht zur Anregung benötigen.
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Als bekannte mögliche Herstellungsverfahren kommen Streichen, Kalandrieren, Extrudieren und Doublieren bzw. Triplieren für die Schichten in Frage.
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Um eine optimale gleichmäßige Verteilung des Nachleuchtens und gleichzeitig eine möglichst hohe Transluzenz oder sogar Transparenz zu erreichen, wird die Viskosität der Funktionsschicht bei ihrer Herstellung so eingestellt, dass die beigemischten photolumineszenten Leuchtpigmente eine optimale, d. h. möglichst gleichmäßige über die Fläche homogene Verteilung im Raum bezogen auf den Leuchteffekt haben. Neben der Verteilung in der Fläche ist eine optimale Verteilung im Raum ebenfalls wichtig.
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Die photolumineszenten Pigmente müssen untereinander einen größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, damit, vergleicht man die Pigmente mit kleinen Glühbirnen, jedes Pigment seine Leuchtkraft vollständig abstrahlen kann und dabei nicht von anderen Pigmenten überdeckt wird.
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Diese Verteilung im Raum ist auf beidseitig transparenten Folien durch den Wegfall der sonst üblichen weißen Reflektionsschicht besonders wichtig, da diese Folien in zwei Richtungen Lichtenergie abgeben bzw. aufnehmen.
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Zum Erreichen dieser Verteilung ist einerseits die richtige Einstellung der Viskosität je nach verwendeter Pigmentkörnung wichtig und andererseits die Rohmasse während der Verarbeitung in Bewegung zuhalten, um Entmischungen zu vermeiden, welche durch Absinken der Pigmente durch die Schwerkraft und auch durch Strömungen innerhalb des Produktionsprozesses verursacht werden. Ebenfalls wichtig ist eine direkte Zuführung in den Aushärteprozess ohne starke Vibrationen, um die feine Verteilung im Raum nicht zu gefährden.
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Als photolumineszente Leuchtpigmente eignen sich für die Funktionsschicht fluoreszierende und/oder phosphoreszierende Leuchtpigmente. Die verwendeten Leuchtpigmente lumineszieren im sichtbaren Bereich und zwar bevorzugt Türkis (blau-grün) oder Blau.
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Die Leuchtkraft der verwendeten Pigmente und somit der Glasfolie übertrifft, da neben dem natürlich gegebenen Sicherheitsaspekt der funktionale und der Designaspekt im Vordergrund stehen, die von Sicherheitsstandards vorgegebenen Werte (z. B. DIN 67510). Muster der Folien erreichen bei guter Publikumswirkung Werte von 280 mcd/m2 nach 10 Minuten und 30 mcd/m2 nach 60 Minuten (gemäß Messung nach DIN 67510-1) und eine Abklingdauer von 3000 Minuten (gemäß DIN 67510). Zum Vergleich fordert die DIN 67510 eine Leichtkraft von nur 3 mcd/m2 nach 60 Minuten. Die Fensterfolie dagegen orientiert die eingestellten Leuchtwerte an der Publikumswirkung und nicht an Sicherheitsvorschriften wie der DIN 67510.
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Eine geringere Leuchtkraft bzw. eine Leuchtkraft nahe den vorgegebenen Sicherheitsleuchtwerten ist für die Anwendung als Glas- oder Fensterfolie nicht geeignet, da die Folie zu beiden Seiten hin abstrahlt und da Restlicht vorhanden sein kann.
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Insbesondere eignen sich als Leuchtpigmente Sulfide, Aluminate und phosphorbasierte Pigmente. Hiervon sind besonders die Strontiumaluminate und/oder Fluoraluminate und/oder Zinksulfide bevorzugt und zwar insbesondere solche, die mit Cu, Ag, Mn, Al, Eu und/oder Dy dotiert sind.
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Beispielsweise können folgende Pigmente verwendet werden:
- – Sr4Al14O25: Eu, Dy in einer Körnung von durchschnittlich 50 μm;
- – Sr2MgSi2O7: Eu, Dy in einer Körnung von durchschnittlich 50 μm;
- – BaMg2Al16O27: EU in einer Körnung von durchschnittlich 10 μm
- – (Y, Eu)2O2S in einer Körnung von durchschnittlich 10 μm.
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Die nachleuchtende Glasfolie selbst ist somit als Ganzes transluzent oder sogar transparent. Tagsüber, d. h. im Tageslicht erscheint die Folie, wen sie transluzent ist, als eine Art Milchglas und farblich neutral oder leicht gefärbt, da der Leuchteffekt je nach Ladezustand der Leuchtpigmente bereits im Tagelicht erkennbar sein kann. Im Dunkeln kommt der nachleuchtende Effekt zur Geltung, so dass die Folie oder die damit beklebte Glasfläche weiterhin „sichtbar” bleibt.
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Weitere bevorzugte Anwendungen dieser Glasfolie sind die Weiterverarbeitung mit Plotteranwendungen und bedruckten Verklebungen.
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Mögliche Einsatzgebiete oder Verwendungen sind:
- – Sichtschutz tagsüber und bei Dunkelheit für Bürofenster (Außen und zum Gang hin), Glastüren (z. B. Büro, Bad) oder bei Glastrennwänden;
- – Dezente Beschilderung auf Glaselementen in Büro, Zug, Flughafen usw.
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So weisen z. B. neugebaute Büros oft verbaute Glasflächen auf, sowohl als Fensterglas als auch für Türen und zum Flur hin gerichtete Wände. Die erfindungsgemäße transluzente Glasfolie erfüllt in beiden Blick-Richtungen, nach Innen oder nach Außen, Tagsüber und Nachts einen Sichtschutz durch den natürlichen Milchglaseffekt. Bei Dunkelheit oder bei sporadischer bzw. periodischer Beleuchtung (Timer gesteuerte Lichtschalter) leuchtet die Folie nach. Evtl. Beschriftungen, aufgebracht durch Bedruckung, sind gut erkennbar. Diese Installation bietet Designaspekte und Orientierungsaspekte und zusätzlich erfüllt diese Folie den Anspruch einer designintegrierten Anwendung von Sicherheitsaspekten, d. h. die Sicherheitsbedeutung ist zwar in den Hintergrund gerückt, da nicht direkt als solche erkennbar und stört somit nicht das innenarchitekturelle Erscheinungsbild, aber naturgemäß stets gegeben.
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Auch im Heimbereich kann die Glasfolie eingesetzt werden. So kann die Folie auf Einbauscheiben von Türen oder auch an Duschkabinen aufgebracht werden. In dieser Anwendung steht das funktionale Design im Vordergrund, d. h. die Folie wertet das Design der mit Leuchtfolie beklebten Gegenstände auf und unterstützt die Orientierung im Raum. Ist die Folie gut aufgeladen, was bei der Anwendung im privaten Bereich und natürliche oder elektrische Beleuchtung gegeben ist, so kann diese Folie einige Zeit das Raumlicht ersetzen, so dass im Bad z. B. nachts auch ohne Licht eine gute Orientierungsmöglichkeit durch Schattenwurf gegeben ist.
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Die Folie kann durch die Verwendung von verschiedenen Deckschichten- oder Deckfolien auf die jeweiligen Verwendungen angepasst werden (Bedruckung, Plotter, usw.).
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
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Bei allen nachfolgenden Beispielen kann das beispielhaft verwendete Verfahren Triplieren zum Verbinden der Folienschichten alternativ durch Wärmeeinwirkung auf einem geeigneten Kalander oder durch direktes Verkleben erfolgen. Die entstehende fertige Glasfolie kann mit oder ohne Kleber (für das spätere Aufbringen) verarbeitet werden.
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Sowohl die Stärke der Funktionsschicht als auch die Starke der Deckschichten sind variabel und richten sich nach dem späteren Einsatzzweck. Die Deckschichtfolien können auch zur Verbesserung der Zugfestigkeit der Folie je nach Einsatzweck unter Beachtung der Transparenz faserverstärkt ausgeführt sein.
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Die Konzentration der Leuchtpigmente pro Fläche bzw. Volumen (Fläche mal Starke der Folien) ist ausschlaggebend für Leuchtstärke. Dabei werden bevorzugt fluoreszierende Pigmente eingesetzt, die tageslichtneutral (weißlich) im Gegensatz zu handelsüblichen Fluoreszenzfolien sind, d. h. bei Tageslichteinstrahlung nicht oder nur kaum merklich leuchten. Um bei ihnen eine Fluoreszenz zu erreichen, müssen die Pigmente mit geeignetem UV Licht, z. B. Schwarzlicht gezielt bestrahlt werden.
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Die Gesamtstärke der Glasfolie ist variabel, wobei dünnere Folien sich eignen besser zur nachträglichen Verarbeitung mit Plottern eignen. Die Verwendung von weichen PVC Deckfolien ist vorteilhaft oder sogar notwendig, wenn eine stärkere Biegung bei der Verarbeitung erforderlich ist.
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Beispiel 1
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Beispiel einer Blau-Grün phosphoreszierenden Folie mit Milchglaseffekt Als Deckschichtfolien werden handelsübliche glasklare transparente hart-PVC Kalander-Folien in der Stärke 75 μm verwendet. Dazwischen wird eine Funktionsschicht eingelegt, die aus einer getrichenen weich-PVC Folie mit einer Stärke von etwa 200 μm besteht. Diese Funktionsschichtfolie enthält ca. 120 g/m2 Sr4Al14O25 dotiert mit Eu und Dy in einer Körnung von durchschnittlich 50 μm als Leuchtpigment mit der Leuchtfarbe Blau-Grün. Die drei Fallen werden zur Verbindung miteinander tripliert. Eine der äußeren Deckschichtfolien weist eine Sandpapier-Prägung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf.
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Beispiel 2
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Beispiel einer weiteren Blau-Grün phosphoreszierenden Folie mit Milchglaseffekt Als Deckschichtfolie wird eine handelsübliche glasklare transparente hart-PVC Kalander-Fallen in der Stärke 75 μm verwendet sowie als zweite Deckschichtfolie eine weitere entsprechende Folie, die allerdings eine transluzente Metallic-Effekt-Folie ist. Dazwischen wird eine Funktionsschicht eingelegt, die aus einer getrichenen weich-PVC Folie mit einer Stärke von etwa 200 μm besteht. Diese Funktionsschichtfolie enthält ca. 120 g/m2 Sr4Al14O25 dotiert mit Eu und Dy in einer Körnung von durchschnittlich 50 μm als Leuchtpigment mit der Leuchtfarbe Blau-Grün. Die drei Folien werden zur Verbindung miteinander tripliert. Eine der äußeren Deckschichtfolien weist eine Sandpapier-Prägung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf. Aufgrund der Effekt-Folie kann das Design im Tageslicht beeinflusst werden.
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Beispiel 3
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Beispiel einer Grün-Gelb phosphoreszierenden Folie mit Milchglaseffekt Als Deckschichtfolien werden handelsübliche glasklare transparente hart-PVC Kalander-Folien in der Stärke 75 μm verwendet. Dazwischen wird eine Funktionsschicht eingelegt, die aus einer getrichenen weich-PVC Folie mit einer Stärke von etwa 200 μm besteht. Diese Funktionsschichtfolie enthält ca. 120 g/m2 SrAl2O4 dotiert mit Eu und Dy in einer Körnung von durchschnittlich 50 μm als Leuchtpigment mit der Leuchtfarbe Grün-Gelb. Die drei Folien werden zur Verbindung miteinander tripliert. Eine der äußeren Deckschichtfolien weist eine Sandpapier-Prägung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf.
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Beispiel 4
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Beispiel einer Blau phosphoreszierenden Folie mit Milchglaseffekt Als Deckschichtfolien werden handelsübliche glasklare transparente hart-PVC Kalander-Folien in der Stärke 75 μm verwendet. Dazwischen wird eine Funktionsschicht eingelegt, die aus einer getrichenen weich-PVC Folie mit einer Stärke von etwa 200 μm besteht. Diese Funktionsschichtfolie enthält ca. 120 g/m2 Sr2MgSi2O7 dotiert mit Eu und Dy in einer Körnung von durchschnittlich 50 μm als Leuchtpigment mit der Leuchtfarbe Blau. Die drei Folien werden zur Verbindung miteinander tripliert. Eine der äußeren Deckschichtfolien weist eine Sandpapier-Prägung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf.
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Beispiel 5
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Beispiel einer Blau-Grün phosphoreszierenden Folie mit Milchglaseffekt Als Deckschichtfolien werden handelsübliche glasklare transparente hart-PVC Kalander-Folien in der Stärke 75 μm verwendet. Dazwischen wird eine Funktionsschicht eingelegt, die aus einer getrichenen weich-PVC Folie mit einer Stärke von etwa 200 μm besteht. Diese Funktionsschichtfolie enthält ca. 120 g/m2 Sr4Al14O25 dotiert mit Eu und Dy in einer Körnung von durchschnittlich 20 μm als Leuchtpigment mit der Leuchtfarbe Blau-Grün. Die drei Folien werden zur Verbindung miteinander tripliert. Eine der äußeren Deckschichtfolien weist eine Sandpapier-Prägung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf. Die Pigmente in 20 μm ergeben ein für das Auge gleichmäßigeres Bild. Es ist keine Körnung erkennbar und es erfolgt eine sehr diffuse Lichtstreuung.
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Beispiel 6
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Beispiel einer Rot fluoreszierenden Folie mit Milchglaseffekt Als Deckschichtfolien werden handelsübliche glasklare transparente hart-PVC Kalander-Folien in der Starke 75 μm verwendet. Dazwischen wird eine Funktionsschicht eingelegt, die aus einer gestrichenen weich-PVC Folie mit einer Stärke von etwa 200 μm besteht.
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Diese Funktionsschichtfolie enthält ca. 20 g/m2 (Y, Eu)2O2S in einer Körnung von durchschnittlich 10 μm als Leuchtpigment mit der Leuchtfarbe Rot. Die drei Fallen werden zur Verbindung miteinander tripliert. Eine der äußeren Deckschichtfolien weist eine Sandpapier-Prägung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf. Die Pigmente in 10 μm ergeben ein für das Auge extrem gleichmäßiges Bild. Es ist keine Körnung erkennbar und es erfolgt eine ungewöhnliche hohe diffuse Lichtstreuung.
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Beispiel 7
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Beispiel einer Blau fluoreszierenden Folie mit Milchglaseffekt Als Deckschichtfolien werden handelsübliche glasklare transparente hart-PVC Kalander-Folien in der Stärke 75 μm verwendet. Dazwischen wird eine Funktionsschicht eingelegt, die aus einer getrichenen weich-PVC Folie mit einer Stärke von etwa 200 μm besteht. Diese Funktionsschichtfolie enthält ca. 20 g/m2 BaMg2Al16O27 dotiert mit Eu in einer Krömung von durchschnittlich 10 μm als Leuchtpigment mit der Leuchtfarbe Rot. Die drei Folien werden zur Verbindung miteinander tripliert. Eine der äußeren Deckschichtfolien weist eine Sandpapier-Prägung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf. Die Pigmente in 10 μm ergeben ein für das Auge extrem gleichmäßiges Bild. Es ist keine Körnung erkennbar und es erfolgt eine ungewöhnliche hohe diffuse Lichtstreuung.