專利名稱：熒光制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光制品，特別是涉及一種能吸收及積聚光，而且當(dāng)放于黑暗地方時能發(fā)射光的熒光制品。
至今，人們已經(jīng)認識到ZnS∶Cu，(Ca，Sr)S∶Bi等熒光顏料(長余輝熒光體)，而且ZnS∶Cu熒光體已廣泛用作發(fā)光涂料。
這些熒光顏料具有通過吸收光，如日光或熒光(積聚光)而激發(fā)自身的性能，并且當(dāng)放于黑暗地方時發(fā)射光。由于這些熒光顏料能多次重復(fù)吸收—積聚—發(fā)射光的循環(huán)，它們在許多用途中得到了運用，例如用作標(biāo)志及信號以防止災(zāi)禍及保證安全，汽車及建筑物中的各種引導(dǎo)信號，諸如領(lǐng)帶別針和耳環(huán)那樣的飾物，表中的刻度，諸如魚漂和誘餌那樣的釣魚制品。
用于一般目的的領(lǐng)域時，這些熒光顏料通常被制成熒光板，其原因在于操作起來比較方便。
至今，這類熒光板已被設(shè)計成多種形式。通常采用ZnS∶Cu作為這些常規(guī)熒光板的熒光顏料。日本專利申請公開(早期公開)52—49245公開了一種可以印刷的封條或板，它是通過在一透明薄膜基體上形成一種在其中引入熒光粉(ZnS∶Cu)的發(fā)光層，而后在其上覆蓋一層粘接層和一層釋放層而形成的，在該發(fā)光層的上表面上可以粘有也可以不粘任何布、紙或薄膜層。
但是通常用于上述常規(guī)熒光板中的熒光顏料ZnS∶Cu有一個缺點，它會由于紫外光線而分解，由此而使積聚光和發(fā)射光的特性逐漸變次。
為了消除這些缺點，日本專利公開2—3704公開了一種方法，該方法包括將熒光顏料的細小顆粒包封在一種保護層中，該保護層由透明且能吸收紫外光的合成樹脂制成，而日本專利申請公開60—135246公開了一種方法，它包括用一種含有紫外光吸收劑的透明合成樹脂層涂覆含有熒光顏料的發(fā)光層。
此外，由該熒光顏料ZnS∶Cu發(fā)射的光缺少使視覺在整個夜晚均能感受的亮度。因此，當(dāng)用于發(fā)光手表的刻度中時，需要將這種顏料與一種放射性物質(zhì)結(jié)合起來使用，這樣就可以通過該放射性物質(zhì)的輻射而將其激發(fā)，并且使它能長時間發(fā)光。
但是，放射性物質(zhì)的缺點在于它在操作安全性方面受到嚴格的限制并且在廢料處理時會使成本加大。
人們最近開發(fā)出了一種SrAl2O4熒光體，它是一種沒有用通常廣泛采用的熒光顏料ZnS∶Cu時所遇到的這類缺陷的熒光顏料(第248屆熒光學(xué)會演講，1993年11月26日召開，于PhysicalProperties Research Institute，Tokyo University)。
熒光顏料SrAl2O4具有作為熒光顏料的杰出的基礎(chǔ)性能，舉例來說，它具有出眾的特點，如具有接近人類視覺光譜的發(fā)射光譜(峰值波長為520nm)，并且具有較寬的激發(fā)光譜，對于在短波長區(qū)域內(nèi)的紫外光具有較高的激發(fā)效率。此外，它還顯示出極高的余輝亮度，大約是常用的ZnS∶Cu的5—10倍高，而余輝衰減逐漸進行。
但是，該熒光顏料SrAl2O4的缺點在于與常規(guī)顏料ZnS∶Cu相比，它需要較長的時間來激發(fā)以達到飽和的余輝亮度。而且由于SrAl2O4易受水和濕氣的侵害，采用這種顏料的夾層要為耐水性付出代價。
本發(fā)明的目的在于提供一種有效利用上述由作為熒光顏料的SrAl2O4所顯示的杰出特點，最大限度消除其缺陷，達到快速激發(fā)并且生產(chǎn)高亮度持久余輝的熒光制品。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種熒光制品，該制品除了具有上述熒光性能以外還具有杰出的耐光性，耐水性和耐熱性，同時具有易于使用的板狀形狀。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種熒光制品，該制品具有一層熒光層和一層透明樹脂層，它們依次覆蓋在一層反射層上，該熒光層含有作為熒光顏料而引入其中的SrAl2O4，而該透明樹脂層是由不含紫外光吸收劑的透明樹脂制成的。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，它提供了一種熒光板，即一種為了便于以自粘板形式使用的熒光制品，該板具有一層粘接層和一層釋放層，它們依次覆蓋在上述反射層與該熒光層接觸的表面相對的表面上。
從下面結(jié)合附圖的描述中，本發(fā)明的其它目的、特點及優(yōu)點將變得顯而易見。


圖1是表示本發(fā)明的熒光制品的基礎(chǔ)層狀結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖2是表示圖1中所示的熒光制品的一個改進型例子的橫截面圖；圖3是表示本發(fā)明另一個熒光制品例子的層狀結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
如上所述，用于本發(fā)明的熒光顏料SrAl2O4具有優(yōu)異的性能，如產(chǎn)生極高的亮度，具有較長的余輝時間，也就是說，當(dāng)它在吸收和積聚光(激發(fā))之后在黑暗地方放光時它能持續(xù)長時間放光。但它有一個缺點，與常規(guī)廣泛使用的熒光顏料ZnS∶Cu相比需要較長的時間激發(fā)并且耐水性較次。
本發(fā)明的熒光制品通過在含有熒光顏料SrAl2O4的熒光層的正面表面上覆蓋不含紫外光吸收劑的透明樹脂層并且在其反面表面上覆蓋反射層來保護耐水性較差的熒光層使其免遭濕氣和水的侵害，同時通過使表面保護透明樹脂層不含有紫外光吸收劑而使入射光完全通過該透明樹脂層并吸收在該熒光層中，而且使曾逃逸吸收的光線被位于反面表面的反射層反射并被該熒光層再次吸收，結(jié)果使得施加的光線有效地被該熒光層吸收并縮短了激發(fā)時間。
由于采取了上述層狀結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的熒光制品獲得了快速激發(fā)并顯示出以高亮度長時間發(fā)光的杰出的功能和效果。
下面將參照在附圖中所示的實施方案和一個操作例子對本發(fā)明作更進一步的描述。
圖1表示本發(fā)明的熒光制品10的基礎(chǔ)層狀結(jié)構(gòu)。在圖1中，數(shù)字1代表透明樹脂層，2代表熒光層，3代表反射層。
與常規(guī)保護層不同的是，該透明樹脂層1應(yīng)采用不含紫外光吸收劑的透明樹脂。包含在該熒光層2中的熒光顏料SrAl2O4與常規(guī)廣泛使用的顏料ZnS∶Cu不一樣，它很少由于紫外光而變次，并且受紫外光(200—450nm)的激發(fā)。通過提高透明樹脂層1對紫外光的透過率，熒光層2的熒光特性得以改善。當(dāng)透明樹脂層1的透明度不好時，其透光性就較次，且不可避免地會阻礙熒光層的光發(fā)射。
另外，熒光顏料SrAl2O4變次的主要因素在于水和濕氣的作用。因此，關(guān)于作為保護膜的透明樹脂層1的功能，必須選擇在耐水性方面特別好的樹脂作為透明樹脂層1。當(dāng)該熒光制品是用于汽車中時，由于汽車內(nèi)的溫度在夏季可能達到80℃，因此，該熒光制品有時需要采用耐熱的樹脂。
作為透明樹脂層1的材料，可以考慮上述各種因素而選擇一種特別適用的樹脂，作為該材料的具體例子，可以提出聚碳酸酯，丙烯酸樹脂，聚氯乙烯及聚酯。
熒光層2是含有熒光顏料SrAl2O4的一層，它具有可以通過吸收光，如日光或熒光(積聚光)而激發(fā)并且當(dāng)置于黑暗地方時會發(fā)光的特性。它構(gòu)成了熒光制品10的主要一層。
熒光層2的形成過程按下列方式進行將主要由SrAl2O4組成的熒光顏料分散在通過將樹脂溶解在溶劑中而制成的清漆中，從而制成一種油墨，并且利用一種合適的手段，如絲網(wǎng)印刷術(shù)將該油墨印刷或施加到基體(透明樹脂層1或反射層3)的表面上。熒光層中的SrAl2O4的含量可以設(shè)定在占最終形成的薄膜的重量的70—85％范圍內(nèi)。如果該含量低于70％重量，則發(fā)出的光亮度不足。反過來說，如果該含量超過85％重量，則在油墨制備過程中就很難將熒光顏料引入清漆中。一般說來，考慮到由于薄膜形成之后干燥(如由于溶劑的揮發(fā))而引起的重量損失，油墨中SrAl2O4的含量在40—60％重量范圍內(nèi)是合適的。
用來制備清漆的樹脂的例子可以包括上面例舉的用來制備透明樹脂層的那些樹脂?？紤]到耐熱性，用作清漆的優(yōu)選的樹脂是丙烯酸樹脂，氯乙烯—丙烯酸樹脂(共聚物)等。利用絲網(wǎng)印刷可以獲得較好的印刷。
反射層3是用來改善發(fā)光的熒光層2的亮度的層。它位于熒光層2的反面表面上并且可以實現(xiàn)將該熒光層吸收過的已逃逸的光反射并且使該反射光被熒光層再次吸收的功能以及保護該熒光層2使之免受濕氣和水的侵害的功能。
反射層3的形成過程是通過制備含有白色顏料，如氧化鈦(鈦白)的板、油墨或涂覆材料并且通過粘接、印刷或施加將其覆蓋在熒光層的反面表面上而實現(xiàn)的。在優(yōu)選的實施方案中，最好使加入熒光層2和反射層3中的顏料不同而加入其中的其它成分則相同，以確保在該熒光層和反射層之間實現(xiàn)緊密、快速的粘接。
上述透明樹脂層1，熒光層2和反射層3的總厚度在70—600μm范圍內(nèi)是合適的，優(yōu)選的是在160—600μm范圍內(nèi)。如果總厚度低于70μm，則該熒光層太薄以致于不容易獲得如本發(fā)明所期望的快速激發(fā)、高亮度及長余輝的熒光制品，而且該透明樹脂層同樣也會過分薄以致于不能達到對熒光層提供完全滿意的保護的目的。因此，任何偏離上述范圍的總厚度均是無益的。
總厚度不低于160μm的板或夾層物具有合適的柔軟性，從而使其在粘接到物體表面上時具有不容易破裂的優(yōu)點，或者在粘接結(jié)合之后不容易起皺。該總厚度使該熒光層獲得足夠的厚度，從而使該熒光制品具有足夠的所期望的熒光性能。由于它還使該透明樹脂層獲得足夠的厚度，該透明樹脂層對熒光層提供徹底的保護并且具有較高的耐水性及耐熱性。因此，該板可有利地用作為汽車中的粘接板。
但是，如果總厚度超過600μm，則該板將過分厚且剛硬，不具有柔軟性，結(jié)果將產(chǎn)生不容易粘接到彎曲表面上的缺點并且在粘接之后容易與表面分離。另外，該板在通過切割形成合適的形狀時容易產(chǎn)生裂紋或斷開。
當(dāng)透明樹脂層、熒光層和反射層的總厚度在160—600μm范圍內(nèi)時，由這些層組成的板既不會太薄也不會太厚，而具有合適的厚度，并且具有容易切割的優(yōu)點。當(dāng)總厚度在70—160μm范圍內(nèi)時則可以將該熒光夾層物作為封條，而總厚度在160—600μm范圍內(nèi)時則可以將其作為板。這種分類是出于方便的目的，它并非是對由本發(fā)明所提出的熒光制品的基本要求。用于本發(fā)明的術(shù)語“板”應(yīng)作廣義理解，包括封條在內(nèi)。
現(xiàn)在將對該夾層物的備層的厚度進行描述。首先，透明樹脂層1的厚度在10—400μm范圍內(nèi)是合適的。優(yōu)選的是100—400μm。如果該厚度低于10μm，該透明樹脂層由于過低的厚度而不能令人滿意地起到保護層的作用而且很容易受到外部的影響(水、熱等的作用)。當(dāng)向外部影響暴露時，透明樹脂層1在使熒光層保持其熒光特性方面將會遇到困難。因此，本發(fā)明的目的將不容易實現(xiàn)。
如果透明樹脂層的厚度不低于100μm，該板將獲得足以避免在通過粘接用于物體表面時受到損壞如破裂及起皺的柔軟性，保護熒光層免受損壞，(如由于變曲)，以及顯示出特別好的保護功能以抵抗外部影響。但是如果該透明樹脂層的厚度超過400μm，則該板將變得如此剛硬以致于使柔軟性下降，并且在粘接到彎曲表面上時會產(chǎn)生困難，粘接后容易與表面剝離，而且在切割時容易發(fā)生裂紋或斷裂。過大的厚度還會使熒光層發(fā)出的光的亮度下降。
熒光層2的厚度在50—200μm范圍內(nèi)是合適的，如果該厚度低于50μm，則本發(fā)明的熒光制品將不能充分顯示出所期望的效果，即快速激發(fā)，高亮度和長余輝。
亮度和余輝時間在該厚度增加時成比例增加，但是如果該厚度超過200μm，由于在諸如快速激發(fā)、亮度或余輝性能等特性方面沒有產(chǎn)生相應(yīng)的改進，則過量的厚度是不經(jīng)濟的。
最后，反射層3的厚度不在10μm以下是合適的。如果它低于10μm，則反射層3就會產(chǎn)生使部分光透過去的缺點，不能起到作為該反射層主要目的的反射光的作用，并且使快速激發(fā)變得困難。
順便說一句，該反射層的厚度只需在該反射層像所期望的那樣顯示出反射光的作用的范圍內(nèi)即可。對該厚度沒有設(shè)定上限?？紤]到諸如在前面所提到的難以粘接到彎曲表面上以及在通過切割形成板的過程中會發(fā)生裂紋的問題，可以對該厚度進行適當(dāng)設(shè)定以適合特定的用途。
圖2表示圖1所示出的熒光制品的基礎(chǔ)層狀結(jié)構(gòu)的一個改進型例子。
在圖2所示的熒光制品10a中，熒光層2a完全被反射層3a覆蓋并且緊密封閉于反射層3a和透明樹脂層1之間。利用該結(jié)構(gòu)，熒光層2a與濕氣及水完全隔開，熒光制品10a的耐水性得到進一步改進。
圖3表示出于使用方便目的而以自粘板形式形成的熒光制品10b，即所述的通過在反射層3的反面表面上依次覆蓋粘接層4和釋放層5而制成的熒光板或標(biāo)鑒。在該結(jié)構(gòu)的其它部分，該熒光制品10b與圖1所示的熒光制品相同。
當(dāng)試圖將熒光制品10b用于溫度相當(dāng)高的條件下，如在汽車內(nèi)時，應(yīng)選擇一種在耐熱性方面特別好的壓敏粘接劑(如以編號“500”出售的Nitto Electric Industrial Co.，Ltd的產(chǎn)品)并將其用作粘接層4。釋放層可以是任何一種熟知的、可以從市場買到的釋放紙。
由于本發(fā)明的熒光制品使用SrAl2O4作為熒光顏料并采用如上所述在含有SrAl2O4的熒光層的正面表面上有一層不含有紫外光吸收劑的透明樹脂層和在其反面表面上有一層反射層的層狀結(jié)構(gòu)，它保護了耐水性不好的熒光層使之免受濕氣和水的侵害，并且使之充分顯示出熒光效果，同時使該熒光層有效地吸收入射光，進行快速激發(fā)，并且長時間以高亮度產(chǎn)生余輝。因此，它可以有效且恒定地重復(fù)吸收—積聚(激發(fā))—發(fā)出光的循環(huán)，并且可以廣泛用于需要在黑暗地方發(fā)出光的運用中。當(dāng)所述的熒光板是通過依次在反射層的反面表面上覆蓋粘接層和釋放層而形成時，由于它僅通過分離該釋放層就可以將它很容易地粘接到給定的支撐體(成品或其一部分)的表面上，因此它使用很方便。
另外，由于采用SrAl2O4作熒光顏料，所制成的熒光制品很少由于紫外光而退化，因而可以用于室外，其穩(wěn)定性得到了改善。由于這種熒光制品不含放射性物質(zhì)，它不會對人體產(chǎn)生負作用，不會對熒光表面的范圍產(chǎn)生限制。
現(xiàn)在，我們將在下文中對體現(xiàn)本發(fā)明的制造例子進行描述。實施例在厚度為300μm的聚碳酸酯的透明樹脂板上，利用絲網(wǎng)印刷術(shù)以不同的最終厚度(50—200μm)施加通過將清漆和50％重量的SrAl2O4捏混而產(chǎn)生的油墨，該清漆含有溶解在丁基纖維素溶劑中的氯乙烯—丙烯酸樹脂，然后將其干燥以形成一層熒光層。
而后，在上面所形成的熒光層上，施加通過將含有氯乙烯—丙烯酸樹脂(在丁基纖維素溶劑中)的相同的清漆與21％重量氧化鈦混合而產(chǎn)生的油墨并干燥，從而形成厚度為14μm的反射層。隨后，在所形成的反射層上，施加一種壓敏粘接劑(由Toyo InkMfg.Co制造，以產(chǎn)品編號“DF2700 M12—X”出售)，并將一種釋放紙粘到它上面，從而獲得層狀結(jié)構(gòu)如圖3所示的熒光板。
如上面所述獲得的熒光板確實顯示出非常高亮度的發(fā)射光，并且產(chǎn)生很長時間的余輝。與不含反射層的熒光板相比，它們產(chǎn)生十分快速的激發(fā)。
盡管在本文中公開了一些特定的方案及制造例子，但本發(fā)明還可以以其它一些特定的形式體現(xiàn)出來，它們并不脫離本發(fā)明的精神或基本特征。所描述的方案和例子應(yīng)作全面考慮，它們是用來說明的而不是限制性的，本發(fā)明的范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求書來限定，而不是由上面的描述來限定，因此，來自該權(quán)利要求書的等價涵義及范圍內(nèi)的所有改變均應(yīng)包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種熒光制品，它包括一層反射層，覆蓋在所述的反射層上的熒光層，以及覆蓋在所述熒光層上的透明樹脂層；所述的熒光層含有SrAl2O4作為熒光顏料，所述的透明樹脂層是由不含紫外光吸收劑的透明樹脂形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的熒光制品，其中所述的反射層、熒光層和透明樹脂層的總厚度在70—600μm范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的熒光制品，其中所述的反射層的厚度不低于10μm，所述熒光層的厚度在50—200μm范圍內(nèi)，所述透明樹脂層的厚度在10—400μm范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的熒光制品，其中所述反射層的厚度不低于10μm，所述熒光層的厚度在50—200μm范圍內(nèi)，所述的透明樹脂層的厚度在100—400μm范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1—4中任意一個的熒光制品，其中在所述熒光層中SrAl2O4的含量在70—85％重量范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1—4中任意一個的熒光制品，其中所述的熒光層是由含有SrAl2O4的合成樹脂制成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的熒光制品，其中所述的反射層是由含有白色顏料的合成樹脂制成的，所述的合成樹脂基本上與用于熒光層中的相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1—4中任意一個的熒光制品，其中所述的反射層是含有白色顏料的合成樹脂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1—4中任意一個的熒光制品，其中所述的熒光層完全被所述的反射層覆蓋，并且緊密封閉在所述的反射層和所述的透明樹脂層之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1—4中任意一個的熒光制品，它還包括一層粘接層和一層釋放層，它們依次覆蓋在所述的反射層中與熒光層接觸的表面相對的表面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1—4中任意一個的熒光制品，其中所述的透明樹脂層是由選自聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯和聚酯的一種形成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的熒光制品，其中所述的合成樹脂是選自丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、氯乙烯—丙烯酸樹脂及其混合物中的一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的熒光制品，其中所述的合成樹脂是選自丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、氯乙烯—丙烯酸樹脂及其混合物中的一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的熒光制品，其中所述的白色顏料是鈦白。
15.一種熒光板，它包括一種釋放板，覆蓋在所述的釋放板上的粘接層，與所述的粘接層相粘接的反射層，該反射層是由含有白色顏料的合成樹脂制成的，覆蓋在所述的反射層上的熒光層，該熒光層是由含有SrAl2O4的合成樹脂制成的，以及覆蓋在所述的熒光層上的透明樹脂層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的熒光板，其中所述的反射層的厚度不低于10μm，所述的熒光層的厚度在50—200μm之間，而所述的透明樹脂層的厚度在10—400μm范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的熒光板，其中在所述的熒光層中的SrAl2O4的含量為70—85％重量之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16的熒光板，其中所述的透明樹脂層是由選自聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯以及聚酯的一種制成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求15或16的熒光板，其中所述的合成樹脂是選自丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、氯乙烯—丙烯酸樹脂及其混合物中的一種。
20.根據(jù)權(quán)利要求15或16的熒光板，其中所述的白色顏料是鈦白。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熒光制品(10，10a，10b)，它具有依次覆蓋在反射層(3，3a)上的一層熒光層(2，2a)，和透明樹脂層(1)。它采用SrAl
文檔編號C09K11/04GK1125172SQ9511729
公開日1996年6月26日 申請日期1995年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月30日
發(fā)明者米谷隆行 申請人:Ykk株式會社