改進的發光材料制造技術

一種包括橡膠、玻璃或塑料基材的發光材料。發光體材料分散在整個基材中，和著色劑分散在整個基材中。著色劑使基材在基本上白光下觀察時呈現顏色，同時著色劑使發光材料發出的光基本上傳輸。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有改進性能的發光材料具有發光性能或“在黑暗中發輝光”的熱塑性材料是公知的。然而，這些材料本身在正常白天條件下通常為無光澤的、淺色、綠或灰色材料，這樣使得由這些材料制成的制品在白天下難以看見，并且也缺乏美感外觀。嘗試通過將著色劑加入熱塑性材料中增加這些制品的可見性存在降低發光度的不利影響，因為著色劑起到淬滅熱塑性塑料中的發光體材料發出的光的作用，如此降低材料的余輝。與不著色的制品相比，這導致制品的發光度更黯淡并且壽命更短。例如，早在US-A-3796869、US-A-4210953、US-A-4546416和US-A-5757111中就提出了具有發光部件的閃光燈。US5752761進一步公開了含發光著色劑材料和反射著色劑材料的閃光燈箱。本專利技術旨在解決上述問題。因此，本專利技術第一方面涉及一種包括橡膠、玻璃或塑料基材、分散在整個基材中發光體材料和分散在整個基材中的著色劑的發光材料，著色劑使基材在基本上白光下觀察時呈現顏色，同時著色劑使發光材料發出的光基本上傳輸。這樣，該材料同時具有因著色劑帶來的高可見性能和因著色劑不淬滅發光材料的輝光帶來的高發光性能。剛好足以對發光材料提供適當著色的少量著色劑呈現最小的淬滅，同時仍然起到著色功能。發光體材料優選包括稀土金屬如銪或鏑，其優選為金屬、氧化物或鋁酸鹽形式。發光體材料有利地進一步包括堿土金屬，如鍶，其優選為金屬、氧化物或鋁酸鹽形式。發光體材料有利地包括具有尺寸8至100μm的顆粒，這種小顆粒給出高水平的發光度，并且可由該材料模塑、擠出或其它制備方法制成非常薄的制品。在優選的實施方案中，加入基材中的發光體材料的重量百分比為4％至32.5％，有利地4％至20％，優選6％至12％。著色劑有利地包括熒光材料。這使得發光材料在低光條件下具有改進的可見性(因為它可發出任何環境熒光射線)以及再發射貯存自較高光水平的任何射線。此外，與發光材料的色譜相比，熒光材料的色譜使淬滅由著色劑發出的光大大降低了。該發光材料由波長520至525nm的光激發，而熒光材料在340至360nm范圍內發熒光；因此這些特征不相互干擾。在優選的實施方案中，包括在著色劑中的熒光材料呈現熒光黃色譜。這樣給出最小的淬滅效果由此使發光度最大，并且還提供高程度的白天可見性。基材優選為聚氨酯、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚烯烴(特別是聚丙烯或聚乙烯)、丙烯酸類、ABS、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。基材有利地具有高透明度。這樣給出發出的輝光經基材的改進傳輸性。在優選的實施方案中，發光體材料構成發光體材料與著色劑總重量的至少90wt％。發光體材料優選構成發光體材料與著色劑總重量的94至99wt％。發光體著色劑材料有利地構成發光體材料與著色劑總重量的94至96wt％。加入基材中的著色劑的重量百分比為0.2％至1％。包括在著色劑中的熒光材料優選為顏料。在優選的實施方案中，顏料為有機顏料，該顏料優選設置在聚酰胺共縮合物載體中。這樣起到顏料與橡膠或塑料基材相容的作用。在有利的實施方案中，基材為工程級聚合物。該聚合物優選具有高透明度，該聚合物優選為丙烯酸類、ABS、聚碳酸酯或聚酰胺如尼龍或聚酰胺彈性體中的一種。工程級聚合物使發光材料具有更好的耐候性效果，因此適合外部使用。在優選的實施方案中，發光體材料的重量百分比，按熒光材料和著色劑的總重量計至少為99％，優選為99.1％至99.98％，有利地為99.7％至99.9％。加入工程級聚合物基材中的著色劑的重量百分比有利地為0.005％至0.05％。與工程級聚合物基材一起使用的著色劑為染料型著色劑。著色劑有利地基本上為白色。如此得到白色熒光材料，使得它適合廣泛用途，并在白天中顯示高可見度。在優選的實施方案中，發光體材料的重量百分比，按熒光材料和白色著色劑的總重量計為至少97，優選98.2％至99.67％.加入基材中的白色著色劑的重量百分比優選為0.33％至3％。與白色著色劑一起使用的基材為高透明的，優選為聚氨酯、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚烯烴(特別是聚丙烯或聚乙烯)、丙烯酸類、ABS、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或聚酰胺中的一種。白色著色劑優選包括二氧化鈦、碳酸鈣、二氧化硅和其它半透明白色著色劑中的一種或多種。該白色著色劑有利地包括二氧化鈦和二氧化硅的混合物。在優選的實施方案中，發光材料還包括分散于基材中的光學增亮劑。如此給出的優點是，增強在白天材料的可見性能和通過發光帶來的黑夜的可見性能。光學增亮劑有利地為熒光藍色染料。本專利技術第二方面涉及制備上述發光材料的方法，包括如下步驟a)將著色劑配混入橡膠、玻璃或塑料基材中；和b)將包括至少一種堿土金屬和至少一種稀土金屬的發光體材料配混入基材中。此外，步驟a)和步驟b)可以顛倒。此外，可將配混步驟a)和b)合并為單一混合步驟。制備發光材料優選可使用適于降低材料剪切的裝置進行。本專利技術第三方面涉及包括著色劑和發光體材料的著色劑組合物，該著色劑組合物適合加入橡膠、玻璃或塑料基材中，用于按如上所述制備發光材料。該著色劑組合物優選在通用母料載體中制備，該載體有利地為基于乙烯的載體，如聚乙烯甲基丙烯酸酯或聚乙烯乙酸乙烯酯。這樣著色劑和發光材料在基材中產生良好的分散程度。該著色劑組合物有利地在至多65wt％的載體中制備。該著色劑組合物以濃度超過10％加入。有利地將鍶晶體和著色劑顆粒用作填料。如此具有降低上述熱塑性塑料可燃性的作用(經電標準熱導線試驗)。這對于白色配料的情況特別明顯，與其它顏色相比其效果提高約1％。在優選的實施方案中，將著色劑組合物配混入熱塑性塑料中。如此產生更大的阻燃的結果；因為不存在提高塑料燃點的乙烯載體。該著色劑組合物優選在裝有低剪切螺桿的裝置中制備。該著色劑組合物有利地通過在載體基本上加熱或熔化時將發光體材料和著色劑加入載體中制備。在優選的實施方案中，著色劑組合物還包括光學增亮劑。本專利技術第四方面涉及由如上所述的發光材料制備的制品。此外，可在非發光制品上設置發光材料的涂層、或外層。該制品優選通過模塑發光材料制備。模塑可通過注塑或共注塑或其它合適的方法(如轉移模塑等)進行。此外，該制品可通過擠出發光材料制備。該制品在其反面或內側上包括一基本上反射層。該反射層優選為白色。這樣通過向觀察者反射回來的反射光增加制品的白天可見度和發光度。在優選的實施方案中，在制品上涂布一含反射玻璃球或其類似物層，以增強可見度。該制品有利地為膠帶、薄膜或層。發光體材料優選構成用于制備膠帶的發光體材料、著色劑和基材不超過總重量的65wt％。在優選的實施方案中，該制品為開關。這樣提供在白天/白光條件下，和在暗中如在夜晚或緊急情況或斷電下都高度可見的開關。該開關優選為適用于控制電燈的燈開關。此外，該開關適合用作計算機鍵盤的部件。該燈開關有利地包括通過開關控制的電光發射裝置，這樣當開關處于開啟位置時發射光。如此帶來的優點在于，發射的光起到對開關中的發光材料充電的作用，這樣當關閉開關時使發出的輝光最大化，使得該開關在黑暗中更可見。該開關優選為防水的。這樣可將其用在水下裝置上。在水下的可見性差，因此可見度增加的開關是特別有利的。在優選的實施方案，開關的發光材料中的著色劑使開關發白光。白光開關是常用的，這樣白光發光開關可與存在的環境更好匹配。該開關本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種包括橡膠、玻璃或塑料基材、分散在整個基材中的發光材料和分散在整個基材中的著色劑的發光體材料，著色劑使基材在基本上白光下觀察時呈現顏色，同時著色劑使發光材料發出的光基本上傳輸。

【技術特征摘要】
GB 2000-6-8 0013972.5;GB 2001-3-21 0107069.71.一種包括橡膠、玻璃或塑料基材、分散在整個基材中的發光材料和分散在整個基材中的著色劑的發光體材料，著色劑使基材在基本上白光下觀察時呈現顏色，同時著色劑使發光材料發出的光基本上傳輸。2.根據權利要求1的發光材料，其中發光體材料包括稀土金屬，如銪或鏑。3.根據權利要求2的發光材料，其中發光體材料為金屬、氧化物或鋁酸鹽形式。4.根據權利要求2或3的發光材料，其中發光體材料進一步包括堿土金屬如鍶。5.根據權利要求4的發光材料，其中堿土金屬為金屬、氧化物或鋁酸鹽形式。6.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中發光體材料包括尺寸8至100μm的顆粒。7.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中發光體材料與基材的重量百分比為4％至32.5％。8.根據權利要求7的發光材料，其中發光體材料的重量百分比為4％至20％。9.根據權利要求7的發光材料，其中發光體材料的重量百分比為6％至12％。10.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中著色劑包括熒光材料。11.根據權利要求10的發光材料，其中包括在著色劑中的發光體材料處于熒光黃色譜中。12.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中基材為聚氨酯、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚烯烴(特別是聚丙烯或聚乙烯)、丙烯酸類、ABS、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。13.根據權利要求13的發光材料，其中基材具有高透明度。14.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中發光體材料構成發光體材料和著色劑總重量的至少90wt％。15.根據權利要求14的發光材料，其中發光體材料構成發光體材料和著色劑總重量的94至99wt％。16.根據權利要求14的發光材料，其中發光體著色劑材料構成發光體材料和著色劑總重量的94至96wt％。17.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中著色劑與基材的重量百分比為0.2％至1％。18.根據權利要求10和從屬于其的權利要求11至17的發光材料，其中包括在著色劑中的熒光材料為顏料。19.根據權利要求18的發光材料，其中顏料為有機顏料。20.根據權利要求19的發光材料，其中在聚酰胺共縮合物載體中加入顏料。21.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中基材為工程級聚合物。22.根據權利要求21的發光材料，其中聚合物具有高透明性。23.根據權利要求21或22的發光材料，其中聚合物為丙烯酸類、ABS、聚碳酸酯或聚酰胺如尼龍或聚酰胺彈性體中的一種。24.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中發光體材料與發光體材料和著色劑的總重量的重量百分比為至少99％。25.根據權利要求24的發光材料，其中發光體材料與發光體材料和著色劑的總重量的重量百分比為99.1％至99.98％。26.根據權利要求24的發光材料，其中發光體材料與發光體材料和著色劑的總重量的重量百分比為99.7％至99.9％。27.根據權利要求21和其從屬權利要求22至26的發光材料，其中著色劑與工程級聚合物基材的重量百分比為0.005％至0.05％。28.根據權利要求21和其從屬權利要求22至27的發光材料，其中與工程級聚合物基材一起使用的著色劑為染料型著色劑。29.根據前述權利要求任何一項的發光材料，其中著色劑為基本上白色的。30.根據權利要求29的發光材料，其中發光體材料與發光體材料和白色著色劑的總重量的重量百分比為至少97％。31.根據權利要求30的發光材料，其中發光體材料與發光體材料和白色著色劑的總重量的重量百分比為98.2％至99.67％。32.根據權利要求29至31的發光材料，其中白色著色劑與基材的重量百分比為0.33％至3％。33.根據權利要求29至32的發光材料，其中與白色著色劑一起使用的基材為高透明的，并優選為聚氨酯、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚烯烴(特別是聚乙烯或聚丙烯)、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：克雷格詹姆森貝利，斯蒂芬蘭伯特，
申請(專利權)人：克雷格詹姆森貝利，斯蒂芬蘭伯特，
類型：發明
國別省市：GB[英國]