DE1054618B - Streichfaehige, nicht absetzende und nicht vergrauende Filme bildende Leuchtmasse auf der Grundlage von waesserigen Kunstharzemulsionen und Zink- bzw. Zinkcadmiumsulfidleuchtstoffen - Google Patents

Description

• Streichfähige, nicht absetzende und nicht vergrauende Filme bildende Leuchtmasse auf der Grundlage von wässerigen Kunstharzemulsionen und Zink-bzw. Zinkcadmiumsulfidleuchtstoffen Leuchtstoffe auf der Basis von Zink- bzw. Zinkcadmiumsulfidleuchtstoffen. finden in steigendem Maße technische Verwendung. Der überwiegende Anteil solcher Leuchtstoffe wird in Form von Anstrichen auf die leuchtend zu machenden Gegenstände aufgetragen.
• Es hat sich gezeigt, daß bisher kein Bindemittel gefunden werden konnte, das sowohl das Absetzen der streichfertigen Leuchtfarbe als auch das Vergrauen des in der Farbe enthaltenen Leuchtstoffes wirksam verhindern. kann. So vergrauen auch Leuchtfarbenanstriche, die unter Verwendung ölfreier Emulsionsbindemittel in üblicher Weise hergestellt werden.
• Man hat versucht, das Vergrauen von Leuchtstoffen dadurch zu verhindern, daß alkalisch wirkende Stoffe zugesetzt werden. So hat man Leuchtstoffe mit Wasserglas vermischt und eingetrocknet. Derartig behandelte Leuchtstoffe sind als Pulver zunächst weitgehend gegen Vergrauung geschützt. Diese Eigenschaft geht aber teilweise oder ganz wieder verloren, wenn man den so behandelten Leuchtstoff in Bindemittel einbettet, sei es ein Lack oder ein fester Kunststoff,- wie Polystyrol, Polyvinylchlorid od. dgl.
• Man hat auch versucht, die Lichtechtheit von Leuchtfarbenanstrichen dadurch zu erhöhen, daß man dem Kunststoff bzw. dem Leuchtstoff organische Basen, wie Triäthylamin, zusetzt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch diese Maßnahme nur beschränkt wirksam ist und die so hergestellten Leuchtstoffschichten doch bald vergrauen, da offenbar die organischen alkalischen Verbindungen in kurzer Zeit ihre Wirksamkeit verlieren, sei es durch Zersetzung oder Verflüchtigung.
• Es wurde auch vorgeschlagen, das Vergrauen von Leuchtstoffen dadurch zu verhindern, daß man in Polystyrol eingebettete Leuchtstoffe mehrere Stunden lang einer Behandlung mit einer wässerigen Lösung aus Alkalihydroxyden und Wasserglas unterwarf. Diese Arbeitsweise ist jedoch zeitraubend, und außerdem ist der Effekt nicht völlig befriedigend.
• Es ist ferner bekannt, Leuchtmassen auf der Grundlage von wässerigen Kunststoffemulsionen unter Zugabe von Zinksulfidleuchtstoffen herzustellen und die Lichtechtheit dieser Leuchtmassen unter anderem durch Zusatz von Alkalisalzen organischer Verbindungen zu steigern. Aber auch Leuchtmassen dieser Zusammensetzung besitzen noch nicht die gewünschte Lichtechtheit.
• Man hat auch den Bindemitteln für Erdalkalileuchtstoffe anorganische, alkalisch reagierende Verbindungen, wie Natriumsilikat, zugesetzt, und zwar um saure Bestandteile im Kunstharz zu neutralisieren, da diese Erdalkalileuchtstoffe zerstören. Freies Alkali ist nach der Neutralisation der Säuren in solchen Bindemitteln für Erdalkalileuchtstoffe nicht enthalten.
• Schließlich hat es auch nicht an Versuchen gefehlt, die Kunststoffbindemittel selbst zu variieren. So ist es bekannt, Kunststoffe, wie Polyacrylsäure, durch Zusatz von Alkalien in eine wasserlösliche Form überzuführen und dann als Bindemittel zu verwenden. Solche Bindemittel bestehen also aus Salzen organischer Säuren. Freies Alkali ist auch in diesen Bindemitteln nicht vorhanden.
• Es wurde nun gefunden, daß man streicbfähige, nicht absetzende und nicht vergrauende Filme bildende Leuchtmassen auf der Grundlage von wässerigen Kunstharzemulsionen und Zink- bzw. Zinkcadmiumsulfidleuchtstoffen dann erhält, wenn man der Leuchtmasse anorganische, alkalisch reagierende, wasserlösliche, nicht flüchtige Verbindungen in einer solchen Menge einverleibt, daß der p11-Wert zwischen 9 und 11 liegt. Als anorganische, alkalisch reagierende, wasserlösliche, nicht flüchtige Verbindungen kommen z. B. Wasserglas, Trinatriumphosphat und Soda für sich oder in Mischung in Betracht. Die Leuchtmasse kann zusätzlich auch wasserabweisende Verbindungen, wie Silicone, enthalten.
• Beim Eintrocknen der erfindungsgemäßen Leuchtmasse verschweißen die Kunststoffteilchen in an sich bekannter Weise zu netz- oder schaumartigen Gebilden, so daß sich zwischen den Kunststoffteilchen Löcher und Kanäle befinden. In diese Hohlräume werden die Leuchtstoffteilchen eingelagert, gleichermaßen auch die anorganischen alkalischen Verbindungen. Beim Herstellungsprozeß sammeln sich diese anorganischen alkalischen Verbindungen in den Hohlräumen zunächst als hochkonzentrierte Lösung, aus der sich beim weiteren Eintrocknen das Alkali in fester Form äbscbeidet und dabei die Leuchtstoffteilchen vollständig umhüllt. Das Alkali. ist also dann an den Stellen abgelagert und fixiert, an denen es seine Wirksamkeit entfalten soll.
• Die erfindungsgemäße Leuchtmasse besitzt eine wesentlich größere Lichtechtheit als eine Leuchtmasse sonst analoger Zusammensetzung, die aber einen neutralen Binder enthält. Die erfindungsgemäße Leuchtmasse ist gegen Vergrauung aber auch viel widerstandsfähiger als Leuchtmassen, die entsprechend dem Stand der Technik zusammengesetzt sind und im Einbettungsmittel organische- alkalische Verbindungen enthalten.
• In der Tabelle 1 werden die Meßwerte wiedergegeben, die im Parallelversuch mit je vier Mustern einer neutralen Leuchtmasse und einer erfindungsgemäßen alkalischen Leuchtmasse sonst gleicher Zusammensetzung erhalten worden sind.
• Die Muster wurden mit UV-Licht von einer Wellenlänge von 300 m#t bis 400 m#t und einem Maximum bei 350 mp, in einem Abstand von 15 cm bestrahlt. Es wurde die Fluoreszenzhelligkeit der Muster jeweils nach 24stündiger Bestrahlung gemessen.
• In der Tabelle 2 wird eine Leuchtmasse nach der Erfindung mit einem pH-Wert von 9 bis 11 im Vergleich zu den beschriebenen Leuchtmassen den Bewetterungstesten unterworfen. Als Binder wurde Polyvinylchlorid verwendet.
• In den Leuchtmassen nach Tabelle 2 verhielt sich das Gewichtsverhältnis von Leuchtstoff zum Binder wie 3:2. Die. in den Tabellen 1 und 2 zusammengestellten Meßergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäße Leuchtmasse keine bzw. wesentlich weniger Vergrauungserscheinungen zeigt als chemisch analog zusammengesetzte Leuchtmassen, die jedoch keinen Binder mit einem pH-Wert zwischen 9 und 11 enthalten.
• Nach dem Verfahren der Erfindung angefertigte Leuchtfarben und Anstriche sind überall da, wo sie nicht mit flüssigem Wasser in Berührung kommen (Regen, Schwitzwasser, Tropfwasser), ohne weiteres haltbar. Bei Verwendung an solchen Orten, wo der Anstrich diesen Angriffen ausgesetzt ist, also insbesondere im Freien, ist es erforderlich, das eingelagerte Alkali durch einen gut deckenden Lacküberzug vor dem Auswaschen. zu schützen. In diesem Fall hat aber nicht etwa der Lack selbst eine gegen das Vergrauen schützende Wirkung, denn ein mit

  Tabelle 2

  Fluoreszenzhelligkeit in Skalenteilen (Skt) bei Anregung mit langwelligem UV-Licht in Abhängigkeit von der

  Bestrahlungszeit in Stunden mit kurzwelligem UV-Licht

  Leuchtmasse Bewitterungszeit in Stunden

  0 I 6 I 24 I 32 I 48 I 56 I 72 I 96 I 168 I 216 I 264 I 336

  Silberaktiviertes ZnS + PVC-

  Emulsionsbinder mit pH-Wert

  9 bis 11 ................... 104 97 97 97 97 97 97 96 90 89 90 90 (Skt)

  Silberaktiviertes ZnS + PVC-

  Emulsionsbinder +1 °/o Glyko-

  koll ..:.................... 103 90 43 37 27 24 20 18 11 11 12 11 (Skt)

  Silberaktiviertes Zn S + P V C-

  Emulsionsbinder +1 °/o nitrilo-

  triessigsaures Ammonium .... 104 17 10 9 8 7,5 7 6,5 5,5 6 5 4 (Skt)

  Silberaktiviertes US + P V C-

  Emulsionsbinder -f- 1 °/o brenz-

  katechindisulfonsaures Ammo-

  nium ...................... 99 12 5 5 4,5 4 4 4 3 3 3 3 (Skt)

  Silberaktiviertes Zn S + P V C-

  Emulsionsbinder + 10/0 äthy-

  lendiammintetracarbonsaures

  Ammonium ................ 108 88 38 35 29 26 25 24 10 10 10 10 (Skt)

  Silberaktiviertes Zn S + P V C-

  Emulsionsbinder+1% Ammo-

  niumcitrat ................. 98 33 20 18 - 17 15 15 14 12 11 10 9 (Skt)

  Silberaktiviertes ZnS + PVC-

  Emulsionsbinder+1°/o Ammo-

  niumtartrat ................ 110 26 17 16 12 12 11 10 8 8 7,5 6,5 (Skt)

  Silberaktiviertes ZnS + Ein-

  bettungsmittel aus Carbamid-

  formaldehydkondensationspro-

  dukt + 10/, Glykokoll ....... 87 7,5 3,2 3 1,6 1,2 0,6 0,5 0,3 - - - (Skt)

  Silberaktiviertes ZnS + Ein-

  bettungsmittel aus Carbamid-

  formaldehydkondensationspro-

  dukt +1 % Nitrilotriessigsäure 91 6 3 2,7 1,6 1,2 1 0,8I 0,3 - I - - (Skt)

  dem Leuchtstofflack allein hergestellter Anstrich vergraut unter sonst gleichen Bedingungen in stärkstem Maße, oft bis zum völligen Schwarzwerden.
• Die nach der Erfindung hergestellten Leuchtfarben sind lagerbeständig, außerdem streichbar, d. h., sie setzen auch bei längerem Lagern nicht mehr ab. Ein kurzes Umrühren, wie es bei jeder Streichfarbe üblich ist, macht die Leuchtfarben sofort gebrauchsfertig. Das Verarbeiten kann daher wie bei anderen Emulsionsfarben vor sich gehen, d. h., es kann mit dem Pinsel gearbeitet werden. Infolge der vorteilhaften Konsistenz dieser Zubereitungen kann schnell aufgetragen werden. Der Anstrich steht auch bei fettem Auftrag an senkrechten Flächen und trocknet in wenigen Stunden. Eine Belästigung durch übelriechende Lösungsmitteldämpfe ist ausgeschlossen. Diese »streichbare Leuchtfarbe« kann im Gegensatz zu Mischungen mit Lacken, ohne Gefahr versandt werden. Die erfindungsgemäß hergestellten Leuchtfarben sind daher für Innen- und Außenanstriche gleichermaßen verwendbar. Beispiel 400 g einer pastösen wässerigen Kunstharzemulsion werden mit so viel Wasserglaslösung versetzt, bis ein pH-Wert von 9 bis 11 erreicht ist. Dann werden 600 g Leuchtstoff zugegeben, und es wird gut gemischt. Diese »streichbare Leuchtfarbe« ist vollständig lagerbeständig und jederzeit sofort verwendbar.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Streichfähige, nicht absetzende und nicht vergrauende Filme bildende Leuchtmasse auf der Grundlage von wässerigen Kunstharzemulsionen und Zink-bzw. Zinkcadmiumsulfidleuchtstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie anorganische, alkalisch reagierende, wasserlösliche, nicht flüchtige Verbindungen in einer solchen Menge enthält, daß der pH-Wert zwischen 9 und 11 liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Hadert, Neues Rezeptbuch für die Farben- und Lackindustrie, 1952, S. 583, Abs.2, und S. 584, Abs. 3; Merkblatt der Farbenfabriken Bayer, betr. »Leuchtgelb«, S.2; Deutsche Patentschrift Nr.831 433.