DE2627932C2 - Leuchtpigmente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Leuchtpigmente zur Herstellung von für Sicherheitsmarkierungen verwendbaren Anstrichen, Beschichtungen und eingefärbten Kunststoffen.

Im Sieherheitswesen werden zur Markierung von Gefahrenquellen und zur Orientierungshilfe schon seit längerer Zeit die verschiedensten Arten von Tagesleuchtpigmenten einerseits und nachleutenden, anorganischen Pigmenten andererseits eingesetzt.

So werden Gefahrenstellen bei Tag durch Warnschilder, Markierungen und Signaleinrichtungen gekennzeichnet, die mit durch Tageslicht anregbaren Fluoreszenzfarbstoffen beschichtet sind. Auch zur Sicherung von Menschen und bevorrechtigten Fahrzeugen werden solche Farben eingesetzt Bei Tageslicht wird damit ein großer Grad an Sicherheit gewährleistet Bei schlechter oder wechselnder Beleuchtung dagegen verschwindet die Auffälligkeit solcher Markierungen zunehmend und bei Dunkelheit sogar vollständig.

Bekannt ist auch schon seit längerer Zeit die Anwendung von langnachleuchtenden, anorganischen Verbindungen zum Sichtbarmachen von Gegenständen in der Dunkelheit. Derartige Pigmente haben nämlich die Eigenschaft, nach einer Belichtungsphase noch längere Zeit Licht im sichtbaren Bereich zu emittieren. Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie bei Tageslicht nicht auffällig sind.

In den meisten Fällen ist es zur Gewährleistung einer optimalen Sicherheit erforderlich, daß die Warneinrichtungen unabhängig von den jeweiligen Beleuchtungsverhältnissen ihre Auffälligkeit beibehalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. Pigmente zur Herstellung von Sicherheitsanstrichen zur Verfügung zu stellen, die bei wechselnden Beleuchtungsverhältnissen gleichermaßen auffällig sind.

Aus der Physiologie des Sehens ist bekannt, daß gelbe und grüngelbe Farbtöne, wie sie als Lock- und Abschreckfärbungen auch im Pflanzen- und Tierreich anzutreffen sind, bevorzugt wahrgenommen werden.

ledoch wird bei den als gelben und grünen Tagesleuchlpigmenten verwendeten fluoreszierenden organischen Verbindungen die Fluoreszenz durch geringe Verunreinigungen oder Zusätze von Färb- oder Weißpigmenten beträchtlich verringert.

Andererseits fuhrt die Beimischung von nichtphosphores/ierencjen Pigmenten zu den als nachleuchtenden Pigmenten ve-wendeten /.inksiiKid/Zinkcadmiumsuirid- Verbindungen zu einer starken Minderung der Phosphoreszenz. Die Phosphoreszenzintensität dieser Leuchtpigmente hängt stark von der Intensität der anregenden Strahlung ab. Wenn nun nichtphosphoreszierende Pigmente zugemischt werden, dann nehmen diese einen Teil der anregenden Strahlung auf und schwächen damit die Intensität der auf die phosphoreszierenden Verbindungen treffenden anregenden Strahlung. Darüber hinaus wird durch derartige Zusätze noch

ίο ein beträchtlicher Anteil der Phosphoreszenzstrahlung absorbiert So ergibt sich die erwähnte starke Minderung der Phosphoreszenz.

Demgegenüber wurde nun gefunden, daß es möglich ist, die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch zu lösen, daß gelb- bis grünfluoreszierende Pigmente auf Basis von Melaminharzen mit gelb- bis grünphosphoreszierenden Pigmenten auf Basis Zinksulfid/Zinkcadmhimsulfid kombiniert werden. Eine derartige Pigmcntkombination zeigt gänzlich überraschend eine von der jeweiligen Beleuchtung weitgehend unabhängige Auffälligkeit

Einerseits wird durch Zumischen von größeren Mengen an z.B. kupferaktivierten Zinksulfid-Leuchtpigmenten zu gelben Tagesleuchtpigmcnten auf MeI- aminharzbasis deren Fluoreszenz kaum beeinflußt Andererseits tritt auch kaum eine Minderung der Phosphoreszenzintensität der anorganischen, nachleutenden Pigmente und ihrer Wahrnehmbarkeit ein. Darüber hinaus wurde gänzlich unerwartet festge stellt daß in einer solchen Leuchtpigmemkombination die normalerweise bei der Einwirkung von UV-Licht in Gegenwart von Feuchtigkeit zu beobachtende, für anorganische Zinksulfid-Leuchtpigmente typische, fotochemische Vergrauung verzögert wird.

Als phosphoreszierende Pigmente auf Basis Zinksulfid/Zinkcadmiumsulfid sind besonders geeignet Zinksulfide, die mit Kupfer aktiviert sind, deren Korngrößen zwischen 5 und 100 μτη liegen. Ihre Herstellung erfolgt nach bekannten Methoden (z. B. in H. W. Leverenz, An introduction to Luminescence of Solids; S. John Wiley & Sons, Inc, New York, Chapman & Hall. Ltd, London 1950).

Ebensogut sind Zinksulfid/Cadmiumsulfid-Mischkristalle. die ebenfalls geringe Mengen Kupfer als Aktivatoren enthalten, geeignet Der Cadmiumsulfidanteil kann hierbei zwischen 1 und 15% liegen.

Als fluoreszierende Pigmente zur Kombination mit den aufgeführten phosphoreszierenden Pigmenten sind alle gelb- bis gelbgrünfluoreszierenden Pigmente auf Melaminharzbasis einsetzbar. Besonders vorteilhaft sind hochlichtechte, vergilbungsfreie Melaminharze Kondensationsproriukte zu verwenden, die aus einem ausgehärteten Melamin/Formaldehyd-Harz mit 3—6 Methylolgruppen bestehen, die mit 2—6 Alkylgruppen

η mit I — 2 C-Atomen veräthert sind und die hochlichtechte Farbstoffe vom Typ 10-Methoxy-benzoxanthen-dicarbonsäure-hydrazid enthalten. Die Herstellung derartiger Produkte ist z. B. in der DT-OS 24 27 097 beschrieben.

5Q Das Mischungsverhältnis der phosphoreszierenden und der fluoreszierenden Pigmente kann in weiten Grenzen, z. B. zwischen 0,5 und 50 Gew.%, variiert werden. Optimale Verhältnisse ergeben sich bei einem Mischungsverhältnis von 3—12 Gewichtsteilen fluores-

fts zierenden Pigmenten zu 97—88 Gewichtsteilen phos phores/ierenden Pigmenten.

Die vorerwähnten fluoreszierenden und phosphores zierenden Pigmente können sowohl /.. B. in einem

Schaufelmischer für sich vermischt und dann als Gemisch weiterverarbeitet als auch einzeln nacheinander in die zu pigmentierenden Massen, wie z.B. Druckfarben, Anstrichmittel, Einbrennlacke bzw. Kunststoffe, eingearbeitet werden.

Derartige Pigmentkombinationen können besonders vorteilhaft eingesetzt werden

— für Sicherheitsanstriche an Wänden, Treppenstufen, Fahrzeuggeräten und Bedienungselementen;

— für Hinweis- und Warnschilder;

— für die Herstellung von Sicherheitsbekleidung, Sportbekleidung, Sportgeräten und Planen;

— für das Einfärben von Kunststoffgegenständen aller Art.

Die Erfindung soll in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

90 g gelbgrünphosphoreszierendes Zinksulfidpigment (Cu-Gehalt = i5~² %, durchschnittliche Korngröße = 40 μπι) und

10 g gelbfluoreszierendes Melaminharzpigment, das aus im wesentlichen aus Hexamethylolamin-pentamethyläther bestehendem Melaminharz und 1 Gew.-% 10-Methoxybenzoxanthen-dicarbonsäurehydrazid und 2 Gew.-% p-ToluoSsulfonsäure als Katalysator hergestellt wurde,

werden in einem Schaufelmischer gemischt.
Das Gemisch wird nach in der Lackindustrie üblichen

Methoden in einem isocyanatvernetzbaren Acrylatlack dispergiert, wobei das Bindemittelverhältnis 1:1 beträgt Nach Versetzen mit der nötigen Menge eines Polyisocyanates und Einstellen auf die nötige Applikationsviskosität werden weißgrundierte Stahlbleche mit einer Trockenschichtdicke von ca. 100 μπι beschichtet. Nach dem Trocknen kann zur Herstellung eines Hochglanzeffektes eine zusätzliche Klarlackschicht aufgebracht werden. Man erhält so eine grüngelbe Beschichtung, die bei Belichtung stark fluoresziert und

ίο hoch lichtecht ist. Bei Abschalten der Beleuchtung emittiert die Schicht weiterhin Licht des gleichen Farbtones.

Beispiel 2

92 g eines mit gelber Farbe nachleuchtenden Zinkcad-Tniumsulfid-Leuchtstoffes mit 10% Cadmiumsulfidanteil und 2 · 10-' % als Aktivator und
8 g des gleichen Tagesleuchtpigmentes wie im Beispiel 1

werden mit 650 g Polypropylen-Pulver in einem Schaufelmischer vermischt und anschließend mit Hilfe eines Extruders zu einer 1 mm dicken Folie verarbeitet Zur Herstellung von Kennzeichnungs- und Warnschildern werden entsprechend zugeschnittene Teile mit einer gut reflektierenden weißen Kunststoff-Folie hinterlegt Auf der Vorderseite werden dann durch Siebdruck oder durch Aufkaschieren von Masken die gewünschten Symbole aulgebracht Man erhält auf diese Weise Schilder, die sowohl bei Tageslicht als auch bei völligem Ausfall der Beleuchtung ihre Warnwirkung hervorragend erfüllen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1.Leuchtpigmente gekennzeichnet durch die Kombination von gelb- bis grünfluoreszierenden Pigmenten auf Basis Melaminharzen und gelb- bis grünphosphoreszierenden Pigmenten auf Basis von Zinksulfid und/oder Zinkcadmiumsulfid.

2. Leuchtpigmente nach Anspruch 1 unter Verwendung von Melaminharzpigmenten, die hoch lichtechte Farbstoffe vom Typ 10-Methoxybenzoxanthen-dicarbonsäurehydrazid enthalten.

3. Pigmente nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an fluoreszierenden Pigmenten in der Mischung mit phosphoreszierenden Pigmenten 0,5—50 Gew.-%, vorzugsweise 3—12 Gew.-%, beträgt