DE202013000498U1

DE202013000498U1 - Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen

Info

Publication number: DE202013000498U1
Application number: DE202013000498U
Authority: DE
Original assignee: COLUX GmbH
Current assignee: COLUX GmbH
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2023-01-17

Abstract

Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen dadurch gekennzeichnet, dass der Farbton der nachleuchtenden Farbmittelzubereitung im sichtbaren Licht im Farbtonbereich weiß, orange oder rot liegt.

Description

Nachleuchtende Pigmente und Gegenstände, die mit diesen eingefärbt wurden, sind seit langem bekannt.
In der DE 2627932 werden Leuchtpigmente beschrieben, die durch die Kombination von gelb- bis grünfluoreszierenden Pigmenten auf Basis von Melaminharzen und gelb- bis grünphosphoreszierenden Pigmenten auf Basis von Zinksulfid und/oder Zinkcadmiumsulfid gekennzeichnet sind. Cadmiumhaltige Pigmente sind aber unter toxikologischen Gesichtspunkten heute nicht mehr einsetzbar.
Die DE 296 00 888 beschreibt eine selbstleuchtende Platte mit Halterung. Zum Farbton, in welcher diese Platte nachleuchtet, werden keine Angaben gemacht. Es ist davon auszugehen, dass die handelsüblichen gelbgrün nachleuchtenden Pigmente eingesetzt werden.
In der DE 203 19 314 werden Fliesen aus Feinsteinzeug für Sicherheitseinrichtungen beschrieben. Zur Herstellung der lumineszierend oder phosphoreszierend nachleuchtenden Bereiche werden vorzugsweise Pigmente auf Strontiumaluminat-Basis eingesetzt. Darüber hinaus können auch Mischungen aus Zinksulfid und Strontiumaluminaten eingesetzt werden. Diese Pigmente zeigen den handelsüblichen gelbgrün nachleuchtenden Farbtonbereich.
In der DE 20 2009 014 302 werden nachleuchtende Markierungselemente beschrieben. Diese sind durch ein Markierungselement mit einer Basisscheibe aus einem stabilen Material, mit einer Schicht aus nachleuchtenden Pigmenten auf der Scheibe aus dem stabilen Material und einem transparenten Gießharz auf der Schicht aus den Pigmenten gekennzeichnet. In dem Schutzanspruch Nr. 3 werden zwar unterschiedlich gefärbte und/oder unterschiedlich intensiv nachleuchtende Pigmente genannt, dies bezieht sich aber ausschließlich auf die eingesetzten nachleuchtenden Pigmente.
Ein großer Nachteil der bisher zugänglichen Pigmente bzw. Farbmittelzubereitungen ist die stark eingeschränkte Farbtonpalette der dotierten Metallaluminate. Im gelb-grün-Bereich sind ausreichend leuchtstarke Metallaluminate zugänglich. Diese sind aber in der Regel nur in lösemittelhaltigen Bindemitteln oder in Kunststoffen einsetzbar. Die handelsmäßig zugänglichen im blauen oder roten Wellenlängenbereich nachleuchtenden phosphoreszierenden Metallaluminate haben eine so schwache Lichtstärke, dass sie in handelsüblichen Anwendungsbereichen nicht eingesetzt werden können.
Phosphoreszierende Pigmente aus der Klasse der dotierten Metall-Aluminate, insbesondere der Strontium-Aluminate sind in der Patentliteratur seit vielen Jahren bekannt und werden auch zur Einfärbung von Materialien, insbesonders in dem Bereich der Sicherheitstechnik eingesetzt.
Bei der Herstellung von nachleuchtenden Materialien mit Phosphoreszenzpigmenten ist die Farbtonauswahl nach dem heutigen Stand der Technik sehr eingegrenzt. In der Regel sind nur relativ „kalt” leuchtende Farben zugänglich. Warme Farben, insbesonders im Rot-Bereich, sind nicht zugänglich oder weisen keine ausreichende Nachleuchtdauer auf. Im sichtbaren Licht weiß nachleuchtende Farbmittelzubereitungen sind nicht bekannt.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die coloristische Bandbreite zur Einfärbung von Materialien mit nachleuchtenden Farbmittelzubereitungen zu erweitern und besonders den Farbtonbereich rot, orange und weiß zugänglich zu machen.
Überraschenderweise ist es nun gelungen, rot-, orange und weiß nachleuchtende Farbtöne durch eine Kombination von farbstarken gelbgrünen bzw. blaugrünen, in wässrigen Systemen stabilen Metallaluminaten mit wasserbasierenden Pigmenten mit einer Partikelgröße kleiner 400 nm zu erreichen.
Zusätzlich wird ein umweltfreundlicher Effekt dadurch erreicht, dass die erfindungsgemäße Farbmittelzubereitung auf der Basis einer wasserbasierenden Polyurethan-Emulsion hergestellt wird.
Die erfindungsgemäße nachleuchtende Farbmittelzubereitungen besteht aus

A) mindestens einem wasserbeständigem phosphoreszierenden Pigment aus der Klasse der dotierten Metall-Aluminate,
B) mindestens einem wasserbasierenden fluoreszierenden Farbstoff, und/oder einem wasserbasierenden fluoreszierenden transparentem Pigment,
C) mindestens ein wasserbasierendes Bindemittel, bestehend aus einem wasserbasierenden Polyurethan Lackbindemittel oder einem wasserbasierenden Bindemittel zur Herstellung von Druckfarben und
D) gegebenenfalls einem Dispergiermittel
E) gegebenenfalls einem Co-Lösemittel

Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung dieser Farbmittelzubereitungen zur Einfärbung von Lacken und Druckfarben sowie Erzeugnisse welche Lacke und Druckfarben, auch in Form von Folien, die mit den Farbmittelzubereitungen eingefärbt sind, enthalten.
Bezogen auf den Feststoffgehalt des Lackbindemittels (C), werden, 0,001 bis 20 Gew.-%, und vorzugsweise 0,01 bis 10 Gew.-%, Farbstoff/Pigment (B) und 10 bis 200 Gew.-%, vorzugsweise 80 bis 150 Gew.-% Pigment (A) eingesetzt. Bezogen auf das Bindemittel für Druckfarben (C) werden vorzugsweise 0,001 bis 20 Gew.-%, vor allem 0,01 bis 10 Gew.-%, Farbstoff (B) und 50 bis 150 Gew.-% Pigment (A) eingesetzt.
Gelegentlich kann es von Vorteil sein, wenn bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen ein Dispergiermittel (D) anwesend ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn besonders transparente Einfärbungen erzielt werden sollen.
Das Lackbindemittel (C) umhüllt die Pigmentteilchen (A und/oder B) und verhindert allein oder zusammen mit dem Dispergiermittel (D) eine Agglomeration selbst feinster Pigmentteilchen.
Die erfindungsgemäßen nachleuchtenden Farbmittelzubereitungen enthalten dementsprechend in der Regel 1 bis 80 Gew.-% der Komponenten (A und B), 20 bis 99 Gew.-% der Komponente (C) und 0 bis 8 Gew.-% der Komponente (D).
Die erfindungsgemäßen nachleuchtenden Farbmittelzubereitungen eignen sich hervorragend zur Einfärbung von Lacken und Druckfarben. Die Lacke können auch in Form von fertigen Lack-Folien vermarktet werden.
Koloristisch besonders interessante Einfärbungen ergeben sich bei Kombination von fluoreszierenden Farbstoffen, bzw. fluoreszierenden Farb- und Phosphoreszenzpigmenten. Es hat sich gezeigt, dass die fluoreszierenden Farbstoffe, bzw. fluoreszierenden Pigmente die „Aufladung” der Phosphoreszenzpigmente nicht beeinträchtigen und dass überraschenderweise in der Nachleuchtphase die Farbe des organischen Farbmittels farbtonbestimmend ist, was so nicht zu erwarten war. Auf diese Weise lassen sich insbesonders coloristisch sehr interessante Orange- und Rotfarbtöne und weiß nachleuchtende Farbtöne mit fluoreszierenden Farbstoffen, bzw. fluoreszierenden Farb-Pigmenten herstellen.
Durch die erweiterte Farbtonpalette mit den „warmen” orange- und Rot- und weißen Farbtönen ergeben sich ganz neue, coloristisch interessante Anwendungen auch außerhalb der Sicherheitstechnik.
Eine weiß leuchtende Hintergund-Beschichtung auf einem transparenten Trägermaterial (z. B. PVC, Plexiglas, Glas) eignet sich besonders zur unverfälschten Farbwiedergabe von fotografischen Drucken, die z. B. bei der Herstellung von Werbeschildern im Digitaldruck auf Platten appliziert werden. Selbstleuchtende Werbeschilder sind eine Alternative zu künstlich beleuchteten Werbetafeln, da sich diese selbständig im Tageslicht mit Energie aufladen und eine externe Energieversorgung dadurch überflüssig ist.
Die Herstellung lang nachleuchtender Farbmittelkombinationen ist insbesonders in der Kombination von einem gelbgrün bzw. blaugrün phosphoreszierendem dotierten Metallaluminat mit einem roten fluoreszierendem Farbmittel vorteilhaft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2627932 [0002]
DE 29600888 [0003]
DE 20319314 [0004]
DE 202009014302 [0005]

Claims

Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen dadurch gekennzeichnet, dass der Farbton der nachleuchtenden Farbmittelzubereitung im sichtbaren Licht im Farbtonbereich weiß, orange oder rot liegt.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine wasserbasierende Polyurethan-Dispersion eingesetzt wird.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen dadurch gekennzeichnet, dass sie ein wasserstabiles phosphoreszierendes Pigment aus der Klasse der dotierten-Metall-Aluminate, einen wasserbasierenden fluoreszierenden Farbstoff, ein wasserbasierendes fluoreszierendes transparentes Pigment und eine wässrige farblose Polyurethandispersion enthalten.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen dadurch gekennzeichnet, dass sie ein phosphoreszierendes Pigment aus der Klasse der dotierten-Metall-Aluminate, einen fluoreszierenden Farbstoff, ein fluoreszierendes transparentes Pigment und ein Bindemittel für Druckfarben enthalten.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, das die gewichtsmäßige Relation der dotierten-Metall-Aluminaten zu den fluoreszierenden Farbstoffen bzw. fluoreszierenden transparenten Pigmenten im Bereich von 1000 zu 0,1 bis 1000 zu 100, vorzugsweise von 1000 zu 1 bis 1000 zu 10 liegt.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Dispergiermittel enthalten.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das fluoreszierende transparente Pigment eine maximale Korngröße, gemessen mit dem Elektronenmikroskop, von kleiner 400 nm aufweist.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmentierungshöhe der Summe des phosphoreszierenden Pigments, des fluoreszierenden Farbstoffs und gegebenenfalls des fluoreszierenden transparenten Pigments in Bezug auf den Feststoffgehalt der Farbmittelzubereitung im Bereich von 10% bis 250% liegt.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie als Anstrichmittel oder als Druckfarben verwendet werden.
Nachleuchtende Farbmittelzubereitungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form von Folien verwendet werden.