Pigmente

Die Grundstoffe zur Herstellung von effizient lichtspeichernden Strontiumaluminat- und Strontiumsilikat-Leuchtpigmenten sind chemisch hochreine, ungiftige Industriechemikalien wie Strontiumkarbonat, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Europiumoxid und Dysprosiumoxid. Durch Festkörpersynthese bei 1400°C reagieren die mengenmäßig exakt dosierten und innig vermengten Grundstoffe in sauerstofffreier Atmosphäre zu Leuchtkristallen. Spezielle Temperaturprogramme sowie katalytisch wirkende Zusätze steuern das Kristallwachstum. Somit lassen sich je nach Temperaturprogramm und katalytischem Zusatz entweder kleinere, gut verdruckbare Leuchtkristalle oder relativ große, sehr stark lichtspeichernde Leuchtkristalle herstellen, die für eine Verarbeitung mit Gießharzen zu dicken Leuchtschichten besonders geeignet sind. Diese neue Generation von langnachleuchtenden Leuchtpigmenten sind nicht giftig im Sinne des Chemikaliengesetzes und enthalten keine radioaktiven Zusätze.

Strontiumaluminat-Leuchtpigmente reagieren mit Wasser und Säuren unter langsamer Zersetzung. Diese Eigenschaft ist zu beachten bei Verarbeitung in Dispersionsfarben und bei Außenanwendung langnachleuchtender Produkte. Die feuchtigkeitsresistente Einbettung der Strontiumaluminat-Leuchtpigmente in das Leuchtschichtsubstrat ist eine Voraussetzung für die zuverlässige und lange Gebrauchsdauer der Nachleuchtprodukte.

Strontiumaluminat- und Strontiumsilikat-Leuchtpigmente können durch eine fast zwanzigfach höhere Lichtspeicherkapazität gegenüber klassischen, kupfer-dotierten Zinksulfidleuchtpigmenten vielseitiger in Nachleuchtprodukten, Leuchtartikeln und künstlerischen Leuchtobjekten appliziert werden.  So sind zur Sicherstellung genormter Mindestleuchtdichten in meist nur sehr dünne Leuchtschichten auf Sicherheitszeichen und Sicherheitsprodukten nötig. Die Verwendung sehr grobkörniger Leuchtpigmente mit D50 > 50 Mikrometer in Kombination mit hoher Schichtbelegung stößt dagegen in zuvor unzugängliche Leuchtdichtebereiche von mehr als 100 mcd/qm nach 60 min Nachleuchtdauer vor. Mit kupfer-dotierten Zinksulfidleuchtpigmenten waren unter vergleichbar aufgebauten Leuchtschichten und Pigmentbelegungen max. 3,0 - 3,6 mcd/qm erreichbar.

Grün ist die Farbe des Nachleuchtens von Europium-Dysprosium-dotierten Strontium(mono)aluminat-Leuchtpigmenten. Die Schwerpunktswellenlänge der Emission liegt bei 518 nm.

Ein identisches, grün nachleuchtendes  Europium-Dysprosium-dotiertes Strontium(mono)aluminat-Leuchtpigment –jedoch mit deutlich höherer Dotierung zeigt einen wellenlängenmäßig breiteren Absorptionsbereich. Dadurch wird ein höherer Blauanteil aus dem zur Anregung verwendeten weissen Licht absorbiert und für die Anregung im Leuchtpigment gespeichert. Die Körperfarbe dieses Leuchtpigments erscheint durch die geänderte Dotierung etwas gelblicher unter Normalbeleuchtung. Der grosse Gewinn für Nachleuchtprodukte ist jedoch eine nahezu dreimal schnellere Aufladung bei diesem Leuchtpigment.

Türkis ist die Farbe des Nachleuchtens von Europium-Dysprosium-dotierten Strontium(di)aluminat-Leuchtpigmenten mit der Schwerpunktswellenlänge bei 490 nm.

Blau ist die Farbe des Nachleuchtens von Europium-Dysprosium-dotierten Strontium(di)silikat-Leuchtpigmenten mit der Schwerpunktswellenlänge bei 470nm.

Auch auf Basis von dotierten Calcium-aluminat-Leuchtpigmenten sind auch weitere blau nachleuchtende Leuchtpigmente auf dem Markt zu finden.

Die Physiologie des Sehens lehrt, dass ein dunkel adaptiertes menschliches Auge seine höchste Lichtempfindlichkeit im Wellenlängenbereich bei 500 - 510 nm hat. Grünes Nachleuchten wird daher vom menschlichen Auge noch bei niedrigen Nachleuchtdichten wahrgenommen und im Grenzbereich als Hell-Dunkel-Kontrast erkannt. Grün wurde daher zur national und international genormten Farbe von langnachleuchtenden Sicherheitszeichen.

Von besonderem Vorteil für die Anwendung von langnachleuchtenden Produkten ist die sehr gute Lichtechtheit der Strontiumaluminat- und Strontiumsilikat-Leuchtpigmente zu nennen. Bei langandauernder Außenanwendung sowie unter direkter Sonneneinwirkung zeigen Strontiumaluminat- und Strontiumsilikat-Leuchtpigmente keinerlei Bleich- oder Vergrauungseffekte. Diese Eigenschaft ist auch eine Basis für anspruchsvollere Außenanwendungen wie z.B. in Swimmingpools oder auf Sicherheitsbekleidung.

Im deutschen Sprachraum hört man auch Phosphoreszenz oder das Phosphoreszieren anstelle von „Nachleuchten“ und „Langnachleuchten“. Der Begriff Phosphoreszenz kommt aus der Chemie des weißen Phosphors. Weißer Phosphor oxidiert an Luft sehr langsam unter schwachem Leuchten, der Phosphoreszenz. Es gibt außer diesen traditionellen Begriffen für schwaches, nur bei Dunkelheit erkennbares Phosphoreszenz-Leuchten keinen Zusammenhang mit dem chemischen Element Phosphor oder Phosphorverbindungen zu modernen Leuchtstoffen der hier beschriebenen Klasse der lichtspeichernden Strontiumaluminat- und Strontiumsilikat-Leuchtpigmente.

Im englischen Sprachraum wird „phosphor“ für Leuchtstoff verwendet. Damit ist auch kein Zusammenhang herstellbar zum chemischen Element Phosphor – in englisch als „phosphorus“ bezeichnet.