Tagesleuchtfarben

Was Tagesleuchtfarben sind

Tagesleuchtfarben wirken auffällig hell, weil sie zusätzlich zum normal reflektierten Licht einen Teil der kurzwelligen bzw. UV-nahen Strahlung in sichtbares Licht umwandeln und mit abstrahlen — möglich macht das die Fluoreszenz. Insgesamt geben sie dabei nie mehr Energie ab, als sie absorbiert haben; die höhere wahrgenommene Helligkeit und Leuchtdichte entsteht durch diese zusätzliche sichtbare Emission, die eine normale Farbe nicht liefert. Tagesleuchtpigmente gehören streng genommen nicht zur Gruppe der klassischen Pigmente: Es sind Fluoreszenzfarbstoffe, eingebettet in eine transparente polymere Matrix — je nach Pigmenttyp aus unterschiedlichen Kunststoffen; häufig sind es Melamin-Toluolsulfonamid-Formaldehyd-Harze, Benzoguanamin-Harze oder formaldehydfreie Polyester- und Polyesteramid-Typen.

Fluoreszenz — das Prinzip

Das Pigment absorbiert kurzwellige Strahlung (UV und kurzwelliges sichtbares Licht): Ein Molekül geht dabei in einen angeregten Zustand über (M + hν → M*) und gibt einen Teil der Energie als längerwelliges, sichtbares Licht wieder ab (M* → M + hν′; Stokes-Verschiebung: λ(Emission) > λ(Absorption), da E(emittiert) < E(absorbiert)). Die Emission klingt nach der Anregung sehr schnell ab — typischerweise im Nanosekundenbereich; darin unterscheidet sich die Fluoreszenz von der Phosphoreszenz, bei der das Leuchten nach dem Abschalten der Lichtquelle noch deutlich länger nachhält.

Geringe Lichtechtheit

Der Preis für die Leuchtkraft ist eine im Vergleich zu vielen klassischen Pigmenten geringere UV- und Wetterbeständigkeit: Organische Fluoreszenzfarbstoffe bauen unter UV-Licht vergleichsweise schnell ab, der Ton verblasst; Matrix und Stabilisierung beeinflussen die tatsächliche Haltbarkeit. Tagesleuchtfarben werden deshalb vor allem dort eingesetzt, wo Signalwirkung wichtiger ist als lange Haltbarkeit — etwa bei Verkehrsleitkegeln und -schildern, Rettungswesten und -booten, Warnkleidung, Arbeitsschutzkennzeichnung sowie an Sport- und Freizeitgeräten, die schnell und aus großer Entfernung auffallen sollen.

Der Dreischichtaufbau

Weil Tagesleuchtfarben schlecht decken und empfindlich sind, baut man sie meist in drei Schichten auf: zuerst ein weißer, hoch deckender Grundlack — er wirft das Licht durch die transparente Leuchtschicht zurück und steigert dadurch die Leuchtkraft —, dann die eigentliche Tagesleuchtfarbe, zuletzt ein schützender Klarlack. Dieser filtert UV-Strahlung nur, wenn er geeignete UV-Absorber enthält, die die relevanten Wellenlängen wirksam abdecken; zusätzlich eingesetzte HALS-Lichtschutzmittel (Hindered Amine Light Stabilizer, sterisch gehinderte Amine) sind keine UV-Filter im engeren Sinn, bremsen aber die photooxidative Schädigung. Die Leuchtschicht wird in mehreren Spritzgängen aufgetragen; wie viel Trockenschicht ein Gang liefert, ergibt sich aus dem Volumenfestkörper: TSD = NSD · VFK/100. Ein Gang mit 40 µm nass und 45 % Volumenfestkörper hinterlässt also 18 µm trocken, und die Gesamtschichtdicke stellt man über die Zahl der Gänge ein. Je dicker die Leuchtschicht, desto höher Leuchtkraft und Lichtechtheit; der konkrete Zielwert ist systemabhängig und richtet sich nach Farbstärke, Untergrund und Herstellervorgabe.

Formulierung

Neben dem Tagesleuchtpigment enthält die Farbe ein Bindemittel (zum Beispiel Polyacrylat), Lichtschutzmittel zur Verbesserung der Beständigkeit sowie Rheologie- und Netz-/Dispergieradditive. Weil das Pigment ein weiches Kunststoffpulver ist, werden beim Dispergieren übermäßige Scherung und Temperaturbelastung vermieden, um die Pigmentmatrix nicht unnötig zu schädigen.

Merksatz