专利名称：蓄光型夜发光涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光材料，尤其涉及一种蓄光型夜发光涂料，并涉及利用这种材料加工制作的各种发光标志牌。
传统的发光涂料主要有两种，一种属于反射光型涂料，即涂料中含有可反射光物质的组分，当有光照射时可反射之而发光，例如大多数的交通标志牌均使用这种涂料；另一种是在涂料中加入了荧光体的自发光涂料。
某些物质的分子(或原子)受外界能量的激发(如受光照射而吸收光子)，就会产生电子向高能位的跃迁，即分子处于“激发态”，此时该电子处于“非稳定”状态，当它回复到基态(始态)时，其获得的能量就以热和光的形式释放，产生发光现象，这是公知的物质发光机理。但激发态分子的寿命很短，大约只有10-7～10-10秒左右，很难在实际中应用，为解决这一难题，业内有关人士曾将少量具放射性的荧光粉加入发光基材中，利用其放射性射线不断地激发周围物质的电子，达到不断发光的目的。但，由于放射性物质有害环境，在国际上已被禁止使用。
人们在不断探索中发现，在一些物质的基材中掺以某种杂质，能使处于“非稳定”的激发态分子成为“准稳定”(或称亚稳定)激发态分子。当外界的激发停止后，这些“准稳定”激发态分子并非立即返回基态，而是在一段时间内逐渐地返回基态，这样就延长了激发态分子的寿命，亦即延长了物质发光时间。目前市场上的发光粉多半是以硫化锌为基材掺以杂质铜而制成的，即属于此种类型。这种发光粉可在外界能量的激发下发光，但其辉光强度低(由于强度弱，只可以在暗处看到)，可辨认余光时间只有30分钟左右，且由于硫化物的光化学稳定性差，易老化，发光寿命只有1～2年。
本发明的目的是开发一种蓄光型夜发光涂料，当有光照射时可持续蓄光，当光线偏暗或无光线时自行释放光能，具有发光亮度高，发光时间长的优点。
本发明的目的还在于提供应用该发光涂料加工制作的标牌产品，尤其是应用广泛的金属标牌和塑料标牌。
首先，本发明提供了一种蓄光型夜发光涂料，其原料组成包括20～40重量份的以铝酸锶为基质的蓄光粉，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。
本发明发光涂料采用的主要原料是一种以铝酸锶(SrAl2O4)晶体为基材制成的蓄光粉，其中包含少量的稀土金属氧化物，如氧化铕、氧化铊，还可以含有微量其它金属氧化物作为添加剂，包括锰、钴、锑、铜、钛、锗等氧化物，依据含有的杂质和添加剂不同，可以是不同颜色的发光粉，常见的有蓝色(亦称PB粉)和黄色(PG粉)。这种蓄光粉作为一种工业生产的化工原料，可以由商购得到。
本发明发光涂料由于选用了特殊的蓄光粉，当有光照射时，其中大量的分子均处于“激发态”，没有光照射时，外界的激发停止，这些激发态分子受金属杂质的影响，不会立即返回基态，而是保持在较长一段时间内逐渐地返回基态，这样就延长了激发态分子的寿命，亦即延长了物质发光时间。针对本发明涂料的发光应用试验显示，本发明提供的发光粉具有发光亮度高，发光时间长的优点，其可辨认余光时间在10小时以上，且其耐候性及化学稳定性高。
本发明提供的发光涂料产品是将以铝酸锶为主要基质的蓄光粉配合适当的载体制备而成，配合载体是指清漆、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。使用不同的载体即成为可应用于不同场合的涂料产品，使用聚氨酯清漆，可成为防水性能极佳，适于制作船用或水上用发光标志；而一般陆地使用的各种发光标志，特别是一些对防水要求不高的场合，使用普通的有机涂料清漆即可。各种规格的清漆中，优选聚酯清漆，其结合力强，透明度高，并且耐酸、耐碱，不怕日晒夜露和水淋，尤其适用于设置于露天的各类标志物。本发明应用方式可以按配方要求将各原料混合均匀后避光保存待用，优选将各原料分开存放，使用时按比例混合均匀，配置时应选用非金属装置(包括容器和搅拌设备)，如玻璃或陶瓷容器或搅拌器。
本发明提供的发光涂料在各领域均有广泛应用，例如在公路交通方面，用于公路安全防护栏，路标行驶指示牌，各种安全指示和警告牌，汽车牌等。
水上交通方面，用于江、河电缆两岸的巨型警示标志，各类船只(尤其是内河船只)标牌。
消防车、消防服、头盔、灭火器材、安全通道、疏散指示等标志。
工业方面，用于电力工业的变电站(所)各种电气安全指示标牌、照明灯具涂刷等；用于塑料工业的各种塑料工艺美术制品、塑料日用品、塑料玩具、塑料夜发光开关；用于仪表工业的各种仪表盘夜光显示器。
本发明涂料还可用于各类广告宣传标示的制作及公共场所警示和引导标志、街道路牌、交通站牌等的制作印刷。
如前所述，本发明发光涂料具有发光亮度高，发光时间长的特点，所以尤其适用于各种标志牌的涂刷制作。经测试，利用本发明制成的标牌，其初始亮度达到25000mcd/m2，经10小时衰减，仍不低于10mcd/m2，而人眼夜间可见亮度为0.32mcd/m2。
所以本发明还提供了一种夜发光型标牌，该标牌上喷涂了上述本发明蓄光型夜发光涂料。根据本发明优选的实施方案，该发光涂料在标牌上的喷涂厚度为150～200微米，而所述标牌优选包括金属标牌、搪瓷标牌和塑料标牌，尤其是铝质标牌。发明人在研制加工这种铝质标牌过程中，将目前的反光材料与本发明的发光涂料结合使用，发现具有更强的实用性，即该标牌的文字或图案表面喷涂有本发明的蓄光型夜发光涂料，且标牌其余部位复合有反光涂料或反光膜。二者结合就制成有光照射时牌子反光，无光照射时文字和图案发光的更加合理和实用的新型标牌，用于公路路牌将更受欢迎。
图1为测试出的喷涂有本发明涂料的发光标牌的发光亮度曲线，其中，横坐标表示持续时间(h)，纵坐标表示余光晖度(mcd/m2)。
以下通过实施例详细说明本发明的实施和特点。
实施例1陆路交通标志用蓄光型夜发光涂料的制备。
原料及配比(重量百分比)PB蓄光粉(蓝色)或PG蓄光粉(黄色)35％聚酯清漆50％醋酸乙酯14％聚氧乙烯蓖麻油1％上述原料置入搪瓷搅拌罐中，使用非金属搅拌器将其搅拌混合均匀，密封避光待用。
实施例2水运交通标志用蓄光型夜发光涂料的制备。
原料及配比(重量百分比)PB蓄光粉(蓝色)或PG蓄光粉(黄色)30％聚氨酯清漆55％醋酸乙酯14％聚氧乙烯蓖麻油1％配置方法同实施例1。
实施例3铝质标牌的加工。
采用传统方法先清洁铝板，并喷涂底漆及制版和喷刷文字或图案，然后在文字或图案表面喷涂实施例1所制备的发光涂料，视情况喷涂2～3次，使涂层厚度达到150μm，然后冷却使其固化，得到成品。该标牌可用于例如一些陆路交通标志，这些标牌白天受光照射储蓄能量，夜晚可持续发光，经测试10小时后的亮度仍高于人眼夜间可见亮度(0.32mcd/m2)。其光亮曲线参见附图1。
实施例4反光和发光效果相结合的铝质标牌的加工。
铝板按传统方法前期清洁处理，并如实施例3在文字或图案表面喷涂实施例1所制备的发光涂料，待其冷却固化后，按常规方法在铝牌其余部位复合反光膜，成为一种有光照射时牌子反光，无光照射时文字和图案发光新型标牌，可广泛用于公路路牌，尤其是高速公路上的指示牌。
权利要求
1.一种蓄光型夜发光涂料，其原料组成包括20～40重量份的以铝酸锶为基质的蓄光粉，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.如权利要求1所述的蓄光型夜发光涂料，其原料组成为以铝酸锶为基质的蓄光粉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.如权利要求1所述的蓄光型夜发光涂料，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.如权利要求1所述的蓄光型夜发光涂料，其中，蓄光粉包括蓝色蓄光粉或黄色蓄光粉。
5.一种发光型标牌，其特征在于，其上喷涂了权利要求1至4所述蓄光型夜发光涂料。
6.如权利要求5所述的发光型标牌，其特征在于该发光涂料的喷涂厚度为150～200微米。
7.如权利要求5所述的发光型标牌，其包括金属标牌、搪瓷标牌和塑料标牌。
8.如权利要求7所述的发光型标牌，该标牌为铝质标牌。
9.如权利要求8所述的发光型铝质标牌，该标牌的文字或图案表面喷涂有权利要求1至4所述蓄光型夜发光涂料，且标牌其余部位复合有反光涂料或反光膜。
全文摘要
本发明提供了一种蓄光型夜发光涂料,是以铝酸锶为基质的蓄光粉配合适当的载体制备而成。当有光照射时持续蓄光,当光线偏暗或无光线时自行释放光能,且发光亮度高,发光时间长。本发明还提供了喷涂有该蓄光型夜发光涂料的标牌,适合作为交通标志、公共场所指示等领域用的标志牌。
文档编号C09D5/22GK1313368SQ0010347
公开日2001年9月19日 申请日期2000年3月13日 优先权日2000年3月13日
发明者吴振华, 汤荣发, 孙元桃 申请人:吴振华, 汤荣发, 孙元桃