磷光合成树脂材料,其生产方法以及成型制品技术

本发明专利技术公开了一种能在光亮处吸收和积累光线并能在黑暗处发磷光的磷光合成树脂材料、该材料的生产方法以及由该磷光合成树脂材料制得的成型制品或模塑制品。通过将合成树脂与磷光颜料和活化剂混合，并在高出合成树脂熔点１０－２０℃的温度对得到的混合物进行捏和而得到含均匀分散于合成树脂中的磷光颜料ＳｒＡｌ↓［２］Ｏ↓［４］的磷光合成树脂材料。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能在光亮处吸收和积累光并能在黑暗处发磷光的磷光合成树脂材料、该材料的生产方法以及由该磷光合成树脂材料制得的成型制品或模塑制品。迄今为止，被称为磷光颜料(长余辉磷)的有ZnS∶Cu，(Ca，Sr)S∶Bi等等。广泛使用的通常是ZnS。通过吸收如日光或荧光(积累光)，这些磷光颜料本身具有激发性质，并且当置于黑暗处时能发射光。由于这些磷光颜料能反复地重复吸收-积累-发射光的循环，因此，已在不同的应用中发现了它们的广泛的用途，例如，甚至在黑暗处也能用肉眼看出的用于如紧急出口处的防止故障和安全防护的标记和信号，用于汽车和建筑物的各种导引信号、表盘以及探针和测绳标志等附件。对于一般的应用而言，为了使用简便，这些磷光颜料通常以磷光片材或涂料的形式使用。作为将磷光颜料掺入树脂的例子，公开的日本技术申请，公开号(早期公开)(下面简称为”JUM-A-”)61-179，911建议用含浓度为25-30％重量的作为磷光颜料的ZnS的合成树脂来形成拉链的连接链节。然而，当将磷光颜料掺入合成树脂中时，这通常将产生这样的缺点，这就是，磷光颜料不易均匀地分散在合成树脂中，从而得到的磷光合成树脂不可避免地将发射不均匀色彩的光线。由于迄今一直用作磷光颜料的ZnS只能发很低亮度的磷光，因此，需要将ZnS与放射性物质结合，由此利用将足够激发的所添加的物质的辐射，或如上述JUM-A-61-199，922中所述使磷光颜料大量地掺入合成树脂中。然而，放射性物质有这样的问题，这就是它必须在安全控制的严格标准下进行操作，况且，由此造成的废料的处理将是一笔巨大的开支。另外，当将大量的磷光颜料掺入合成树脂中时，接着将发生的问题是，得到的磷光树脂将不易获得树脂产品所需的足够的强度。本专利技术的目的是提供一种磷光合成树脂材料，该材料能在黑夜或黑暗处长时间地发出高亮度的磷光，显示出完全没有不均匀磷光色彩的显著的磷光性能，排除树脂质量的降低，以及具有足以使由该材料制得的成型制品能重复使用的足够的强度。本专利技术的另一个目的是提供一种由上述磷光合成树脂材料制得的成型制品或模塑制品。本专利技术的又一个目的是提供一种具有上述显著磷光性能的磷光合成树脂材料的有效的生产方法。为了完成上述目的，本专利技术提供一种通过将磷光颜料SrAl2O4以5-20％重量的浓度分散于合成树脂中而得到的磷光合成树脂材料。为了保证磷光颜料能均匀分散于合成树脂中，在生产过程中，最好向该磷光合成树脂材料中掺入活化剂或分散剂，最好是含浓度不低于70％重量的液体石蜡的表面活性剂。另外还希望磷光颜料SrAl2O4的平均粒径应为1-75微米，优选5-75微米，最优选5-25微米。本专利技术另外还提供一种磷光合成树脂材料的生产方法，该方法包括如下步骤将合成树脂与磷光颜料SrAl2O4和活化剂混合，然后在高于该合成树脂熔点10-20℃的温度将该混合物捏和。在优选的实施方案中，在高于合成树脂熔点10-20℃的温度，在50-130千克／平方厘米的挤出压力下挤出得到的混合物或复合物，并将该复合物的挤出线料切成粒料。通过将生产出的粒料注塑或挤塑成所需的形状，而得到了具有显著磷光性能的合成树脂的成型制品。另外，还可以直接将通过捏和得到的磷光合成树脂进行压机模塑。通过下面结合附图的说明，本专利技术的其它目的、特征以及优点将更为清楚。其中，图1是显示由本专利技术的磷光合成树脂材料形成的一个拉链例子的平面图。图2是由本专利技术磷光合成树脂材料形成的装有圈状链节的圈扣(coil fastener)的局部横截面图。图3是显示聚缩醛基磷光树脂的成型制品的余辉亮度特性的曲线图。本专利技术磷光合成树脂材料的显著特征之一是，它含有作为磷光颜料的SrAl2O4。该磷光颜料SrAl2O4具有作为磷光颜料的优异的基本性能。例如，它享有显著的质量，如显示出接近可见光谱的发射光谱(峰值波长；520纳米)，并显示出至短波长范围中的紫外光的宽的激发光谱(峰值波长；约365纳米)，并具有高的激发效率。另外，该磷光颜料SrAl2O4还具有这样的优异质量，如产生很高的亮度和具有很长的余辉时间，也就是说，在吸收并积累光(激发)以后，当它在黑暗处发光时，能长时间地连续发光。它能显示5-10倍或更高倍于常规广泛使用的ZnS的很高的余辉亮度。与通过紫外光分解并由此使性能渐渐降低的常规ZnS磷光颜料相比，SrAl2O4是很稳定的，它足以经得住在甚至户外条件如直接暴露至阳光下的长时间的使用。在将具有上述显著磷光性能的SrAl2O4掺入合成树脂中时，需适当地进行考虑，以使该颜料能充分显示该性能，与此同时还不影响树脂本身的物理性能。在本专利技术的磷光合成树脂材料中，磷光颜料SrAl2O4的含量限定在5-20％重量。如果SrAl2O4的含量低于5％重量，那么，生产出的树脂材料的磷光将由于太少的磷光颜料量而没有足够的亮度，并且在黑暗处肉眼不易看出。相反，如果含量超过20％，尽管磷光具有实际所需的亮度，但太多量的磷光颜料损害该颜料在合成树脂中的分散性，对混合组份的捏和和挤塑造成困难，并由此产生高的处理热，而不可避免地造成合成树脂的热分解，而且常常褪至黑色并使生产出的磷光合成树脂材料变脆。本专利技术者研究发现，磷光颜料SrAl2O4的粒径对磷光合成树脂材料的磷光亮度和可模塑性有影响。如果该颜料SrAl2O4的粒径很小，那么磷光亮度往往是低的。因此，为了保证足够的磷光亮度，希望SrAl2O4的平均粒径不低于1微米，优选不低于5微米。与此同时，从可模塑性这点来看，希望SrAl2O4的平均粒径应不大于75微米。当该磷光合成树脂材料打算进行注射时，合适的平均粒径为15至25微米；当该材料打算进行挤塑时，合适的平均粒径为10-20微米。当打算将该材料进行单丝挤塑时，希望平均粒径为1-10微米，优选5-8微米。SrAl2O4通常通过下述步骤获得将如铕(Eu)这样的活化剂加至以规定比率混合的SrCO3、Al2O3和流动改进剂中，将这些组份混合，在还原气氛中在约1200℃的高温将得到的混合物锻烧几小时，并将锻烧过的混合物细粉碎。由于该方法得到的产品具有不同的粒径分布范围，因此，可通过分选该方法最终得到的细粉而选择调节至适用于模塑平均粒径的SrAl2O4细粉。另外，在本专利技术中，在磷光合成树脂材料的生产过程中，磷光颜料SrAl2O4与活化剂或分散剂一起加至合成树脂中。使用该添加剂增强了用于合成树脂的磷光颜料的亲合性，改善了磷光颜料的分散性，同时还赋予该合成树脂以合适的柔韧性，并且提高了生产出的磷光合成树脂材料的强度平衡。在这种场合，希望以足以获得合成树脂中磷光颜料均匀分散的最低允许量来添加活化剂。于是，该添加量设定在0．05-0．5％重量。因此，如果添加的活化剂量低于0．05％重量，磷光颜料将获得对合成树脂不足的亲合性，往往会成团并且不易在合成树脂中分散，造成均匀磷光的破坏。相反，如果用量超出(0．5％重量，由于富含杂质的合成树脂往往会热分解，并且活化剂本身为合成树脂的杂质，在以后将特别描述的在高温下进行的捏和期间，合成树脂将进行热分解，并且捏和产品将易于变色至浅黑色。另外，如果大量添加活化剂，将出现合成树脂趋于软化并降低强度的问题。作为上述的活化剂，优选使用主要由液体石蜡形成的、特别是含浓度不低于70％重量的液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷光合成树脂材料，它包括合成树脂和以５－２０％重量的浓度分散在所述合成树脂中的磷光颜料ＳｒＡｌ↓［２］Ｏ↓［４］。

【技术特征摘要】
JP 1994-12-28 337584/94来表示，而不是以前述的说明。因此其中包含了权利要求的等效范围和意义内的所有变更。表3 表3(续)<tables id=table8 num=008><table>颜料(重量％)活性剂(重量％)颜料的分散性磷光性能耐磨性能强度注塑可模塑性150．010．050．300．501．00不均匀不均匀不均匀不均匀均匀均匀够亮，不均匀够亮，不均匀够亮，不均匀够亮，不均匀很亮很亮良好良好良好良好良好良好良好良好良好良好良好良好合格合格合格合格合格出现褪色200．010．050．100．300．501．00不均匀不均匀不均匀不均匀均匀均匀很亮，不均匀很亮，不均匀很亮，不均匀很亮，不均匀很亮很亮良好良好良好良好良好良好良好良好良好良好良好在模塑期间往往会发生燃烧和不充分的充模</table></tables>表3(续) 表4 表4(续) 表4(续)权利要求1．一种磷光合成树脂材料，它包括合成树脂；5-20％重量的平均粒径为1-75微米的SrAl2O4磷光颜料；和0．05-0．5％重量的活化剂，以上重量含量都分别基于所述磷光合成树脂材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原清光，米谷隆行，山口义治，小间彻，
申请(专利权)人：YKK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]