DE3732921A1

DE3732921A1 - Bindemittel fuer eine anstrichfarbe mit einem nachleuchtenden farbstoff

Info

Publication number: DE3732921A1
Application number: DE19873732921
Authority: DE
Inventors: Hans W Belz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1989-04-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Bindemittel für eine Anstrichfarbe mit einem nachleuchtenden Farbstoff.

Anstrichfarben mit einem nachleuchtenden Farbstoff werden zur Markierung von Gegenständen im Dunkeln aus Dekorations- oder Sicherheitsgründen angewendet. Seit langem bekannt ist die Ver wendung von anorganischen Pigmenten wie Zinksulfid als Leucht stoff (DE-OS 30 19 260). Die Lichtabsorption von Zinksulfid hat zur Folge, daß diese Substanz nur in dünnen Schichten wirksam ist. Daher ist die Intensität des von derartigen Farben emittier ten Lichtes begrenzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bindemittel für eine nachleuchtende Anstrichfarbe zu schaffen, das zur wirt schaftlichen Herstellung einer Anstrichfarbe geeignet ist, welche eine gesteigerte Intensität des emittierten Lichtes aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Bindemittel vorzugsweise abgerundete Glaskörper mit einem Durchmesser im Bereich von 10 bis 40 µm enthält.

Das erfindungsgemäße Bindemittel ermöglicht nach dem Trocknen der Anstrichfarbe die Anregung und die Lichtemission sowohl von der oberflächennahen Schicht des Leuchtstoffes, als auch zusätzlich von unterhalb der Oberfläche liegenden Schichten des Leuchtstof fes. Dadurch tritt insbesondere bei Sicherheitsmarkierungen bei spielsweise von Feuerlöschern, Notschaltern oder Notausgängen eine langanhaltende intensive Nachleuchtwirkung selbst nach kurz zeitiger oder wenig intensiver Anregung durch eine Lichtquelle ein. Infolge des geringen Durchmessers der Glaskörper sind Licht verluste durch Totalreflexion gering.

Eine weitere Steigerung der lntensität wird beim Einsatz von vorzugsweise geschliffenen Glaskugeln erreicht. Die matte Ober fläche derartiger Glaskugeln vermindert Reflexionsverluste und begünstigt durch Streuung die Verteilung des Lichtes über einen großen Raumwinkel.

Es ist vorteilhaft, die Menge an Glaskugeln auf 10 bis 20 Ge wichtsprozent des Bindemittels zu bemessen. Während bei einer zu geringen Menge an Glaskugeln im Bindemittel deren Wirkung nicht voll zur Geltung kommt, so führt eine zu große Menge infolge Verdünnung zu einer Verminderung an Leuchtstoff. Ein Gehalt an Glaskugeln von 15 Gewichtsprozent des Bindemittels der Anstrich farbe wird bevorzugt.

Wenn die nachleuchtende Anstrichfarbe in einem Innenraum verar beitet werden soll, oder wenn gesetzliche Auflagen die Verwendung von toxischen Lösungsmitteln für derartige Anstrichfarben unter sagen, so wird in eigenerfinderischer Weiterbildung der vorlie genden Erfindung vorgeschlagen, als Basis des Bindemittels Polyvi nylpropionat vorzusehen. Dieses ist in wässriger Dispersion ver arbeitbar.

Besonders günstig ist der Einsatz von Polyvinylpropionat-Disper sion, die Festkörper mit einem mittleren Korndurchmesser im Be reich von 2 µm, einen Festkörpergehalt von etwa 50 Gewichtspro zent, eine Viskosität von 80 dPa×s bei 25°C und eine Dichte von wenigstens 1,1 g/cm³ vorzugsweise von 1,13 g/cm³ aufweist.

Aufgrund der hohen Viskosität und der Dichte der empfohlenen Polyvinylpropionat-Dispersion wird ein Absetzen der nachleuchten den Farbstoffe auch über einen langen Zeitraum vermieden, so daß eine mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellte Anstrich farbe über einen langen Zeitraum lagerfähig ist.

Für das Bindemittel auf der Basis von Polyvinylpropionat wird als Lösungmittel im wesentlichen Wasser empfohlen, welches einen geringen Anteil eines kurzkettigen aliphatischen Alkohols wie Ethanol sowie einen geringen Anteil von Butylglykolacetat oder dergleichen aufweist.

Während der Alkohol die Oberflächenspannung des Bindemittels herabsetzt und als Lösungsvermittler wirkt, begünstigt ein langsam verdampfendes Lösungsmittel wie Butylglykolacetat eine glatte Ausbildung der Oberfläche beim Trocknen der Anstrichfarbe.

Auf diese Weise ist es möglich, toxikologisch und physiologisch vollständig ungefährliche Lösungsmittel zu verwenden. Das Bindemit tel ist unbrennbar und kann daher gefahrlos in geschlossenen Räumen verarbeitet werden. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn beispielsweise Wände von Treppenhäusern oder von Schutzräumen und dergleichen großflächig mit nachleuchtender Anstrichfarbe ver sehen werden.

Wenn als Farbpigment für eine nachleuchtende Anstrichfarbe ein anorganischer sulfidischer Leuchtstoff wie beispielsweise Zink sulfid verwendet wird, so ist es vorteilhaft, das Bindemittel basisch einzustellen. Dadurch wird die Zersetzung des Sulfides durch saure Bestandteile aus der Luft verhindert, und die Lebens dauer des Leuchtstoffs wird beträchtlich verlängert.

Es ist besonders zu empfehlen, die wässrige Suspension des Binde mittels auf einen pH-Wert im Bereich von 8,5 einzustellen. Die Einstellung dieses pH-Wertes kann beispielsweise durch Zugabe von Alkali- oder Erdalkalihydroxid erfolgen. Eine besonders lang dauernde Schutzwirkung gegenüber saurem Angriff auf einen nach leuchtenden Farbstoff wird durch Zugabe eines pH-Puffers wie Alkali- oder Erdalkalikarbonate oder entsprechende Salze einer schwachen Säure erreicht.

Zur Einstellung des pH-Wertes von 8,5 wird empfohlen, dem Binde mittel Alkalihydroxid wie Natriumhydroxid zuzusetzen. Die Appli kation von Alkalihydroxid erfolgt vorteilhafterweise durch Zugabe von wässriger Alkalilauge mit einem Gehalt an Alkalihydroxid von beispielsweise 10%.

Für eine nachleuchtende Anstrichfarbe eignet sich ein Bindemittel enthaltend 10 bis 20 Gewichtsteile Glaskugeln mit einem Durchmes ser im Bereich von 10 µm bis 40 µm, 30 bis 80 Gewichtsteile Polyvinylpropionat-Dispersion mit etwa 50 Gewichtsprozent Fest körpergehalt mit einem mittleren Korndurchmesser im Bereich von 2 µm, welche eine Viskosität von 80 dPa×s bei 25°C und eine Dichte von wenigstens 1,1 g/cm³ aufweist, bis zu 5 Gewichtsteilen Alkalihydroxid, 2 bis 10 Gewichtsteile Ethanol, 1 bis 5 Gewichts teile Butylglykolacetat und 10 bis 20 Gewichtsteile Wasser.

Das erfindungsgemäße basisch eingestellte Bindemittel ist beson ders zur Verwendung für eine nachleuchtende Anstrichfarbe ge eignet, welche Kupfer-dotiertes Zinksulfid als nachleuchtendes Farbpigment enthält.

Für ein besonders gut geeignetes Bindemittel für eine nachleuchtende Anstrichfarbe wird folgende Zusammensetzung bevorzugt:

15 Gewichtsteile geschliffene Glaskugeln mit einem Durchmesser im Bereich von 10 µm bis 40 µm, 58 Gewichtsteile Polyvinylpropionat- Dispersion mit 50 Gewichtsprozent Festkörpergehalt mit einer mittleren Korngröße im Bereich von 2 µm, einer Viskosität von 80 dPa×s bei 25°C und einer Dichte von 1,13 g/cm³, 5 Gewichtsteile 10%-iger Natronlauge, 5 Gewichtsteile Ethanol, 2 Gewichtsteile Butylglykolacetat und 15 Gewichtsteile Wasser.

Dieses Bindemittel eignet sich hervorragend zur Verwendung für eine nachleuchtende Anstrichfarbe mit dotiertem Zinksulfid, wenn 100 Gewichtsteilen des Bindemittels 15 bis 40 Gewichtsteile Kupfer-dotiertes Zinksulfid mit einer mittleren Korngröße von 38 µm zugesetzt sind.

Die optimale Leuchtwirkung wird dann erreicht, wenn 100 Gewichts teilen des Bindemittels 30 Gewichtsteile Kupfer-dotiertes Zinksul fid mit einer mittleren Korngröße von 38 µm zugesetzt sind.

Es versteht sich von selbst, daß die Verwendung des erfindungsge mäßen Bindemittels nicht auf eine nachleuchtende Anstrichfarbe mit dotiertem Zinksulfid beschränkt ist, wenn auch eine hohe Wirtschaftlichkeit in dieser Kombination erreichbar ist. So kön nen als Farbpigmente auch andere anorganische Substanzen, organi sche Verbindungen oder metallorganische Verbindungen dem Binde mittel zugesetzt werden.

Die Vorteile der Bildung einer dicken Farbschicht und der Licht leitung unter die Oberfläche bleibt unabhängig vom eingesetzten Farbstoff erhalten. Die wässrige Dispersion ermöglicht durch Zusatz von Säuren oder Basen die problemlose Einstellung des pH- Wertes auf das für den Farbstoff am besten geeigneten Niveau.

Claims

1. Bindemittel für eine Anstrichfarbe mit einem nachleuchtenden Farbstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel vorzugsweise abgerundete Glaskörper mit einem Durchmesser im Bereich von 10 bis 40 µm enthält.

2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskörper vorzugsweise geschliffene Glaskugeln sind.

3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Glaskugeln im Bereich von 10 bis 20 Ge wichtsprozent vorzugsweise bei 15 Gewichtsprozent des Binde mittels liegt.

4. Bindemittel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Bindemittels Polyvinylpropionat ist.

5. Bindemittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyvinylpropionat eine Dispersion mit etwa 50 Ge wichtsprozent Festkörpergehalt mit einem mittleren Korn durchmesser im Bereich von 2 µm ist, welche eine Viskosität von 80 dPa×s bei 25°C und eine Dichte von wenigstens 1,1 g/cm³ aufweist.

6. Bindemittel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel im wesentlichen Wasser ist, welches einen geringen Anteil eines kurzkettigen aliphatischen Alko hols wie Ethanol sowie einen geringen Anteil von Butylgly kolacetat oder dergleichen aufweist.

7. Bindemittel nach einem der vorstehenden Ansprüche für eine nachleuchtende Anstrichfarbe mit einem anorganischen sulfi dischen Leuchtstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel basisch eingestellt ist.

8. Bindemittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wässrigen Suspension im Bereich von 8,5 liegt.

9. Bindemittel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel eine Alkali- oder Erdalkaliverbindung wie Natriumhydroxid enthält.

10. Bindemittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel enthält
Glaskugeln mit einem Durchmesser im Bereich von 10 µm bis 40 µm mit einem Anteil von 10 bis 20 Gewichtsteilen,
Polyvinylpropionat-Dispersion mit etwa 50 Gewichtsprozent Festkörpergehalt mit einem mittleren Korndurchmesser im Bereich von 2 µm, welche eine Viskosität von 80 dPa · s bei 25°C und eine Dichte von wenigstens 1,1 g/cm³ aufweist, mit einem Anteil von 30 bis 80 Gewichtsteilen,
Alkalihydroxid mit einem Anteil von bis zu 5 Gewichtsteilen,
Ethanol mit einem Anteil von 2 bis 10 Gewichtsteilen,
Butylglykolacetat in einem Anteil von 1 bis 5 Gewichtsteilen,
Wasser mit einem Anteil von 10 bis 20 Gewichtsteilen.

11. Bindemittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel enthält
15 Gewichtsteile geschliffene Glaskugeln mit einem Durchmesser im Bereich von 10 µm bis 40 µm,
58 Gewichtsteile Polyvinylpropionat-Dispersion mit 50 Gewichtsprozent Festkörpergehalt mit einer mittleren Korngröße im Bereich von 2 µm, einer Viskosität von 80 dPa · s bei 25°C und einer Dichte von 1,13 g/cm³,
5 Gewichtsteile 10%ige Natronlauge,
5 Gewichtsteile Ethanol,
2 Gewichtsteile Butylglykolacetat und
15 Gewichtsteile Wasser.

12. Verwendung eines Bindemittels nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche für eine nachleuchtende Anstrich farbe, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel Kupfer-dotiertes Zinksulfid zugesetzt ist.

13. Verwendung eines Bindemittels nach Anspruch 12 für eine nachleuchtende Anstrichfarbe dadurch gekennzeichnet, daß 100 Gewichtsteilen des Bindemittels 15 bis 40 Gewichtsteile, vorzugsweise 30 Gewichtsteile Kupfer-dotiertes Zinksulfid mit einer mittleren Korngröße von 38 µm zugesetzt sind.