專利名稱：蓄光型夜發(fā)光涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光材料，尤其涉及一種蓄光型夜發(fā)光涂料，并涉及利用這種材料加工制作的各種發(fā)光標(biāo)志牌。
傳統(tǒng)的發(fā)光涂料主要有兩種，一種屬于反射光型涂料，即涂料中含有可反射光物質(zhì)的組分，當(dāng)有光照射時(shí)可反射之而發(fā)光，例如大多數(shù)的交通標(biāo)志牌均使用這種涂料；另一種是在涂料中加入了熒光體的自發(fā)光涂料。
某些物質(zhì)的分子(或原子)受外界能量的激發(fā)(如受光照射而吸收光子)，就會(huì)產(chǎn)生電子向高能位的躍遷，即分子處于“激發(fā)態(tài)”，此時(shí)該電子處于“非穩(wěn)定”狀態(tài)，當(dāng)它回復(fù)到基態(tài)(始態(tài))時(shí)，其獲得的能量就以熱和光的形式釋放，產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象，這是公知的物質(zhì)發(fā)光機(jī)理。但激發(fā)態(tài)分子的壽命很短，大約只有10-7～10-10秒左右，很難在實(shí)際中應(yīng)用，為解決這一難題，業(yè)內(nèi)有關(guān)人士曾將少量具放射性的熒光粉加入發(fā)光基材中，利用其放射性射線不斷地激發(fā)周圍物質(zhì)的電子，達(dá)到不斷發(fā)光的目的。但，由于放射性物質(zhì)有害環(huán)境，在國(guó)際上已被禁止使用。
人們?cè)诓粩嗵剿髦邪l(fā)現(xiàn)，在一些物質(zhì)的基材中摻以某種雜質(zhì)，能使處于“非穩(wěn)定”的激發(fā)態(tài)分子成為“準(zhǔn)穩(wěn)定”(或稱亞穩(wěn)定)激發(fā)態(tài)分子。當(dāng)外界的激發(fā)停止后，這些“準(zhǔn)穩(wěn)定”激發(fā)態(tài)分子并非立即返回基態(tài)，而是在一段時(shí)間內(nèi)逐漸地返回基態(tài)，這樣就延長(zhǎng)了激發(fā)態(tài)分子的壽命，亦即延長(zhǎng)了物質(zhì)發(fā)光時(shí)間。目前市場(chǎng)上的發(fā)光粉多半是以硫化鋅為基材摻以雜質(zhì)銅而制成的，即屬于此種類型。這種發(fā)光粉可在外界能量的激發(fā)下發(fā)光，但其輝光強(qiáng)度低(由于強(qiáng)度弱，只可以在暗處看到)，可辨認(rèn)余光時(shí)間只有30分鐘左右，且由于硫化物的光化學(xué)穩(wěn)定性差，易老化，發(fā)光壽命只有1～2年。
本發(fā)明的目的是開發(fā)一種蓄光型夜發(fā)光涂料，當(dāng)有光照射時(shí)可持續(xù)蓄光，當(dāng)光線偏暗或無(wú)光線時(shí)自行釋放光能，具有發(fā)光亮度高，發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目的還在于提供應(yīng)用該發(fā)光涂料加工制作的標(biāo)牌產(chǎn)品，尤其是應(yīng)用廣泛的金屬標(biāo)牌和塑料標(biāo)牌。
首先，本發(fā)明提供了一種蓄光型夜發(fā)光涂料，其原料組成包括20～40重量份的以鋁酸鍶為基質(zhì)的蓄光粉，35～65重量份的清漆，14重量份的醋酸乙酯，和1重量份的聚氧乙烯蓖麻油。
本發(fā)明發(fā)光涂料采用的主要原料是一種以鋁酸鍶(SrAl2O4)晶體為基材制成的蓄光粉，其中包含少量的稀土金屬氧化物，如氧化銪、氧化鉈，還可以含有微量其它金屬氧化物作為添加劑，包括錳、鈷、銻、銅、鈦、鍺等氧化物，依據(jù)含有的雜質(zhì)和添加劑不同，可以是不同顏色的發(fā)光粉，常見的有藍(lán)色(亦稱PB粉)和黃色(PG粉)。這種蓄光粉作為一種工業(yè)生產(chǎn)的化工原料，可以由商購(gòu)得到。
本發(fā)明發(fā)光涂料由于選用了特殊的蓄光粉，當(dāng)有光照射時(shí)，其中大量的分子均處于“激發(fā)態(tài)”，沒(méi)有光照射時(shí)，外界的激發(fā)停止，這些激發(fā)態(tài)分子受金屬雜質(zhì)的影響，不會(huì)立即返回基態(tài)，而是保持在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)逐漸地返回基態(tài)，這樣就延長(zhǎng)了激發(fā)態(tài)分子的壽命，亦即延長(zhǎng)了物質(zhì)發(fā)光時(shí)間。針對(duì)本發(fā)明涂料的發(fā)光應(yīng)用試驗(yàn)顯示，本發(fā)明提供的發(fā)光粉具有發(fā)光亮度高，發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，其可辨認(rèn)余光時(shí)間在10小時(shí)以上，且其耐候性及化學(xué)穩(wěn)定性高。
本發(fā)明提供的發(fā)光涂料產(chǎn)品是將以鋁酸鍶為主要基質(zhì)的蓄光粉配合適當(dāng)?shù)妮d體制備而成，配合載體是指清漆、醋酸乙酯和聚氧乙烯蓖麻油等，其中，清漆可以包括聚酯清漆、聚氨酯清漆、聚丙烯酸酯或醇酸清漆。使用不同的載體即成為可應(yīng)用于不同場(chǎng)合的涂料產(chǎn)品，使用聚氨酯清漆，可成為防水性能極佳，適于制作船用或水上用發(fā)光標(biāo)志；而一般陸地使用的各種發(fā)光標(biāo)志，特別是一些對(duì)防水要求不高的場(chǎng)合，使用普通的有機(jī)涂料清漆即可。各種規(guī)格的清漆中，優(yōu)選聚酯清漆，其結(jié)合力強(qiáng)，透明度高，并且耐酸、耐堿，不怕日曬夜露和水淋，尤其適用于設(shè)置于露天的各類標(biāo)志物。本發(fā)明應(yīng)用方式可以按配方要求將各原料混合均勻后避光保存待用，優(yōu)選將各原料分開存放，使用時(shí)按比例混合均勻，配置時(shí)應(yīng)選用非金屬裝置(包括容器和攪拌設(shè)備)，如玻璃或陶瓷容器或攪拌器。
本發(fā)明提供的發(fā)光涂料在各領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，例如在公路交通方面，用于公路安全防護(hù)欄，路標(biāo)行駛指示牌，各種安全指示和警告牌，汽車牌等。
水上交通方面，用于江、河電纜兩岸的巨型警示標(biāo)志，各類船只(尤其是內(nèi)河船只)標(biāo)牌。
消防車、消防服、頭盔、滅火器材、安全通道、疏散指示等標(biāo)志。
工業(yè)方面，用于電力工業(yè)的變電站(所)各種電氣安全指示標(biāo)牌、照明燈具涂刷等；用于塑料工業(yè)的各種塑料工藝美術(shù)制品、塑料日用品、塑料玩具、塑料夜發(fā)光開關(guān)；用于儀表工業(yè)的各種儀表盤夜光顯示器。
本發(fā)明涂料還可用于各類廣告宣傳標(biāo)示的制作及公共場(chǎng)所警示和引導(dǎo)標(biāo)志、街道路牌、交通站牌等的制作印刷。
如前所述，本發(fā)明發(fā)光涂料具有發(fā)光亮度高，發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，所以尤其適用于各種標(biāo)志牌的涂刷制作。經(jīng)測(cè)試，利用本發(fā)明制成的標(biāo)牌，其初始亮度達(dá)到25000mcd/m2，經(jīng)10小時(shí)衰減，仍不低于10mcd/m2，而人眼夜間可見亮度為0.32mcd/m2。
所以本發(fā)明還提供了一種夜發(fā)光型標(biāo)牌，該標(biāo)牌上噴涂了上述本發(fā)明蓄光型夜發(fā)光涂料。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，該發(fā)光涂料在標(biāo)牌上的噴涂厚度為150～200微米，而所述標(biāo)牌優(yōu)選包括金屬標(biāo)牌、搪瓷標(biāo)牌和塑料標(biāo)牌，尤其是鋁質(zhì)標(biāo)牌。發(fā)明人在研制加工這種鋁質(zhì)標(biāo)牌過(guò)程中，將目前的反光材料與本發(fā)明的發(fā)光涂料結(jié)合使用，發(fā)現(xiàn)具有更強(qiáng)的實(shí)用性，即該標(biāo)牌的文字或圖案表面噴涂有本發(fā)明的蓄光型夜發(fā)光涂料，且標(biāo)牌其余部位復(fù)合有反光涂料或反光膜。二者結(jié)合就制成有光照射時(shí)牌子反光，無(wú)光照射時(shí)文字和圖案發(fā)光的更加合理和實(shí)用的新型標(biāo)牌，用于公路路牌將更受歡迎。


圖1為測(cè)試出的噴涂有本發(fā)明涂料的發(fā)光標(biāo)牌的發(fā)光亮度曲線，其中，橫坐標(biāo)表示持續(xù)時(shí)間(h)，縱坐標(biāo)表示余光暉度(mcd/m2)。
以下通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施和特點(diǎn)。
實(shí)施例1陸路交通標(biāo)志用蓄光型夜發(fā)光涂料的制備。
原料及配比(重量百分比)PB蓄光粉(藍(lán)色)或PG蓄光粉(黃色)35％聚酯清漆50％醋酸乙酯14％聚氧乙烯蓖麻油1％上述原料置入搪瓷攪拌罐中，使用非金屬攪拌器將其攪拌混合均勻，密封避光待用。
實(shí)施例2水運(yùn)交通標(biāo)志用蓄光型夜發(fā)光涂料的制備。
原料及配比(重量百分比)PB蓄光粉(藍(lán)色)或PG蓄光粉(黃色)30％聚氨酯清漆55％醋酸乙酯14％聚氧乙烯蓖麻油1％配置方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例3鋁質(zhì)標(biāo)牌的加工。
采用傳統(tǒng)方法先清潔鋁板，并噴涂底漆及制版和噴刷文字或圖案，然后在文字或圖案表面噴涂實(shí)施例1所制備的發(fā)光涂料，視情況噴涂2～3次，使涂層厚度達(dá)到150μm，然后冷卻使其固化，得到成品。該標(biāo)牌可用于例如一些陸路交通標(biāo)志，這些標(biāo)牌白天受光照射儲(chǔ)蓄能量，夜晚可持續(xù)發(fā)光，經(jīng)測(cè)試10小時(shí)后的亮度仍高于人眼夜間可見亮度(0.32mcd/m2)。其光亮曲線參見附圖1。
實(shí)施例4反光和發(fā)光效果相結(jié)合的鋁質(zhì)標(biāo)牌的加工。
鋁板按傳統(tǒng)方法前期清潔處理，并如實(shí)施例3在文字或圖案表面噴涂實(shí)施例1所制備的發(fā)光涂料，待其冷卻固化后，按常規(guī)方法在鋁牌其余部位復(fù)合反光膜，成為一種有光照射時(shí)牌子反光，無(wú)光照射時(shí)文字和圖案發(fā)光新型標(biāo)牌，可廣泛用于公路路牌，尤其是高速公路上的指示牌。
權(quán)利要求
1.一種蓄光型夜發(fā)光涂料，其原料組成包括20～40重量份的以鋁酸鍶為基質(zhì)的蓄光粉，35～65重量份的清漆，14重量份的醋酸乙酯，和1重量份的聚氧乙烯蓖麻油。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄光型夜發(fā)光涂料，其原料組成為以鋁酸鍶為基質(zhì)的蓄光粉35重量份，清漆50重量份，醋酸乙酯14重量份，聚氧乙烯蓖麻油1重量份。
3.如權(quán)利要求1所述的蓄光型夜發(fā)光涂料，其中，清漆包括聚酯清漆、聚氨酯清漆、聚丙烯酸酯或醇酸清漆。
4.如權(quán)利要求1所述的蓄光型夜發(fā)光涂料，其中，蓄光粉包括藍(lán)色蓄光粉或黃色蓄光粉。
5.一種發(fā)光型標(biāo)牌，其特征在于，其上噴涂了權(quán)利要求1至4所述蓄光型夜發(fā)光涂料。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光型標(biāo)牌，其特征在于該發(fā)光涂料的噴涂厚度為150～200微米。
7.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光型標(biāo)牌，其包括金屬標(biāo)牌、搪瓷標(biāo)牌和塑料標(biāo)牌。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光型標(biāo)牌，該標(biāo)牌為鋁質(zhì)標(biāo)牌。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光型鋁質(zhì)標(biāo)牌，該標(biāo)牌的文字或圖案表面噴涂有權(quán)利要求1至4所述蓄光型夜發(fā)光涂料，且標(biāo)牌其余部位復(fù)合有反光涂料或反光膜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種蓄光型夜發(fā)光涂料,是以鋁酸鍶為基質(zhì)的蓄光粉配合適當(dāng)?shù)妮d體制備而成。當(dāng)有光照射時(shí)持續(xù)蓄光,當(dāng)光線偏暗或無(wú)光線時(shí)自行釋放光能,且發(fā)光亮度高,發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)。本發(fā)明還提供了噴涂有該蓄光型夜發(fā)光涂料的標(biāo)牌,適合作為交通標(biāo)志、公共場(chǎng)所指示等領(lǐng)域用的標(biāo)志牌。
文檔編號(hào)C09D5/22GK1313368SQ0010347
公開日2001年9月19日 申請(qǐng)日期2000年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月13日
發(fā)明者吳振華, 湯榮發(fā), 孫元桃 申請(qǐng)人:吳振華, 湯榮發(fā), 孫元桃