BR102016002588A2 - método para depósito de material fotoluminescente - Google Patents
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Abstract
método para depósito de material fotoluminescente método de deposição de um material fotoluminescente em uma superfície do material polimérico é revelado. o método compreende dissolver o material fotoluminescente em água para criar uma solução. a temperatura da solução é, então, controlada a uma temperatura predeterminada. a superfície é contatada pela solução a uma temperatura predeterminada durante um tempo predeterminado, infundindo, assim, a superfície com o material fotoluminescente. após o período de tempo predeterminado, a solução é removida da superfície por lavagem da superfície com água.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “MÉTODO PARA DEPÓSITO DE MATERIAL FOTOLUMINESCENTE”.
REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO
[001] Este pedido é uma continuação em parte do pedido de patente US N°. 14/086.442, depositado em 21 de novembro de 2013, e intitulado " VEHICLE LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE". O pedido acima mencionado relacionado é aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO
[002] A presente invenção se refere genericamente a um método para depositar um material em uma estrutura de um veículo e, mais particularmente, se refere a um método para depositar um material fotoluminescente em uma superfície de uma porção polimérica de um veículo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[003] A iluminação decorrente de materiais fotoluminescentes oferece uma experiência de visualização única e atraente. Deseja-se, por conseguinte, incorporar tais materiais fotoluminescentes em porções de veículos para fornecer iluminação de ambiente e de tarefa.
SUMARIO DA INVENÇÃO
[004] De acordo com um aspecto da presente invenção, um método de deposição de um material fotoluminescente em uma superfície do material polimérico é revelado. O método compreende dissolver o material fotoluminescente em água para criar uma solução. A temperatura da solução é, então, controlada a uma temperatura predeterminada. A superfície é contatada pela solução a uma temperatura predeterminada durante um tempo predeterminado, infundindo, assim, a superfície com o material fotoluminescente. Após o período de tempo predeterminado, a solução é removida da superfície por lavagem da superfície com água.
[005] De acordo com outro aspecto da presente invenção, um método de deposição de um material fotoluminescente em uma superfície do material polimérico é revelado. O método compreende dissolver o material fotoluminescente em líquido para criar uma solução. A temperatura da solução é, então, controlada a uma temperatura predeterminada. A superfície é submersa na solução a uma temperatura predeterminada por um tempo predeterminado, infundindo, assim, a superfície com o material fotoluminescente. Após o período de tempo predeterminado, a solução é removida da superfície por lavagem da superfície com um líquido de enxágue.
[006] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, um método de deposição de um material fotoluminescente em uma superfície do material polimérico é revelado. O método compreende dissolver o material fotoluminescente em fluido para criar uma solução. A temperatura da solução é, então, controlada a uma temperatura predeterminada. A superfície é submersa na solução a uma temperatura predeterminada durante um tempo predeterminado, infundindo, assim, a superfície com o material fotoluminescente. Após o período de tempo predeterminado, a solução é removida da superfície por lavagem da superfície com um líquido de enxágue. O tempo predeterminado diminui em resposta ao aumento da temperatura predeterminada.
[007] Estes e outros aspectos, objetos e características da presente invenção serão compreendidos e apreciados por aqueles versados na técnica, mediante estudo da seguinte especificação, reivindicações e desenhos anexos. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[008] Nos desenhos: [009] A FIG. 1 é uma vista em perspectiva de um interior de um veículo demonstrando um sistema de iluminação;
[010] A FIG. 2 é uma vista em corte transversal detalhada de uma estrutura de um veículo tendo uma porção fotoluminescente depositada em uma superfície;
[011] A Fl G. 3 é uma vista esquemática de uma configuração de frente acesa de um aparelho de iluminação configurado para iluminar uma superfície de um painel;
[012] A FIG, 4 é uma vista esquemática de uma configuração de fundo aceso de um aparelho de iluminação configurado para converter um primeiro comprimento de onda da luz para pelo menos um segundo comprimento de onda; e [013] A FIG. 5 é um fluxograma de um método para depositar um material fotoluminescente de um painel de um veículo.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS
[014] Conforme necessário, as modalidades detalhadas da presente divulgação são aqui divulgadas. No entanto, deve ser entendido que as modalidades divulgadas são meramente exemplificativas da divulgação que pode ser concretizada de várias formas e alternativas. As figuras não são necessariamente para um projeto detalhado e alguns esquemas podem ser exagerados ou minimizados para mostrar a visão geral da função. Portanto, os detalhes estruturais e funcionais específicos aqui descritos não devem ser interpretados como limitantes, mas meramente como uma base representativa para ensinar uma pessoa versada na técnica a empregar variadamente a presente divulgação.
[015] Como utilizado aqui, o termo "e/ou", quando utilizado em uma lista de dois ou mais itens, significa que qualquer um dos itens mencionados pode ser empregado sozinhos, ou qualquer combinação de dois ou mais dos itens listados pode ser empregada. Por exemplo, se uma composição é descrita como contendo os componentes A, B e/ou C, a composição pode conter só A; só B; só C; A e B em combinação; A e C em combinação; B e C, em combinação; ou A, B, e C em combinação.
[016] Com referência à FIG. 1 uma vista em perspectiva de um interior de um veículo 6 é mostrada demonstrando um sistema de iluminação 8. A divulgação fornece métodos para a deposição de um material fotoluminescente em um painel 10 do veículo 6. Pela deposição do material fotoluminescente em pelo menos uma superfície 14 do painel 10, o painel 10 pode ser utilizado como no sistema de iluminação 8 para emitir luz a partir da superfície que contém o material fotoluminescente. O método pode incluir várias etapas para a preparação e infusão do material fotoluminescente em pelo menos uma superfície 14 do painel 10. Como descrito aqui, o painel 10 pode corresponder a diversos painéis internos e/ou externos do veículo 6. Em algumas modalidades, o painel 10 pode ser de um material polimérico, o qual pode ser moldado de várias formas e proporções e utilizado para várias superfícies, componentes, e/ou dispositivos do veículo 6. As várias modalidades discutidas aqui podem fornecer painéis que podem ser utilizados em qualquer parte do veículo 6 para iluminar a pelo menos uma superfície 14 para proporcionar iluminação atraente para o veículo 6.
[017] Como demonstrado na FIG. 1, o painel 10 pode corresponder a vários painéis e/ou porções do veículo 6. Por exemplo, o painel 10 pode corresponder a pelo menos uma porção de um volante 16, um manômetro 18, um painel 20, um console do veículo 22, um painel de porta interno 24, um painel de assento 26, e/ou vários outros painéis dispostos no veículo 6. Em uma modalidade exemplar, o painel 10 pode corresponder a vários painéis do veículo, em particular painéis formados de material polimérico. Por exemplo, o painel 10 pode corresponder a uma parte polimérica moldada fixa ao interior ou exterior do veículo 6. Embora painéis e estruturas particulares do veículo 6 sejam especificamente discutidos aqui, aqueles versados na técnica reconhecerão a existência de outras estruturas interiores e/ou exteriores do veículo adequadas localizadas ao longo do veículo 6, incluindo vários painéis/componentes de acabamento que podem ter materiais fotoluminescentes incorporados como divulgado.
[018] O painel 10 pode ser iluminado por uma fonte de luz 30 configurada para emitir uma primeira emissão de luz 32. A fonte de luz 30 pode ser configurada para emitir a primeira emissão 32 ou uma emissão de excitação em um primeiro comprimento de onda para excitar a superfície 14 do painel 10 que compreende o material fotoluminescente. A superfície 14 do painel 10 que compreende o material fotoluminescente pode ser referida como uma porção fotoluminescente 34. A porção fotoluminescente 34 pode ser configurada para converter o primeiro comprimento de onda para um segundo comprimento de onda ou uma emissão de saída. O primeiro comprimento de onda pode corresponder a uma primeira cor da luz e o segundo comprimento de onda pode corresponder a uma segunda cor da luz, diferente da primeira cor. Em várias modalidades, a fonte de luz 30 pode ser disposta em vários locais do veículo 6 em ambas as configurações de iluminação de fundo e frontal como discutido em referência às FIGS. 3 e 4. Embora as várias modalidades do sistema de iluminação 8 descritas aqui se refiram às estruturas específicas demonstradas com referência a pelo menos um veículo automóvel, será observado que o sistema de iluminação do veículo pode ser utilizado em uma variedade de aplicações.
[019] Como discutido em referência às FIGS. 2 e 5, o painel 10 pode ser fabricado utilizando um método para depositar um material fotoluminescente em pelo menos uma porção de uma superfície do painel 10. O método para depositar o material fotoluminescente pode incluir o contato de pelo menos uma porção de uma superfície de um plástico ou artigo polimérico (por exemplo, o painel 10) com uma composição de tratamento compreendendo um material fotoluminescente disperso em uma solução líquida. Em algumas modalidades, o material fotoluminescente pode ser disperso no fluido ou líquido, por exemplo água, e o artigo de plástico pode ser imerso na composição de tratamento durante um período de tempo predeterminado. A temperatura da composição de tratamento pode ser controlada a uma temperatura predeterminada, o que pode fazer com que o material fotoluminescente seja depositado de forma consistente ou infundido para a porção da superfície do objeto plástico. A invenção fornece vários métodos que podem ser utilizados para depositar o material fotoluminescente em vários artigos de plástico.
[020] Com referência agora à FIG. 2, uma vista em corte transversal de uma estrutura 42 (por exemplo, painel 10) do veículo 6 é mostrada demonstrando a porção fotoluminescente 34 depositada na superfície 14. A estrutura 42 é mostrada com um material fotoluminescente 44 disposto na superfície 14. O material fotoluminescente 44 é demonstrado como uma pluralidade de partículas 46 incorporadas no material polimérico 48 da estrutura 42. Como descrito aqui, a estrutura 42 pode corresponder a qualquer superfície ou porção do veículo, por exemplo, o painel 10.
[021] A porção fotoluminescente 34 pode incluir um ou mais materiais fotoluminescentes com energia para converter os elementos selecionados a partir de um material fosforescente ou fluorescente. Os materiais fotoluminescentes podem ser formulados para converter uma radiação eletromagnética introduzida a partir da fonte de luz 30 para uma radiação eletromagnética transmitida geralmente tendo um comprimento de onda mais longo e expressando uma cor que não é característica da radiação eletromagnética introduzida. A diferença de comprimento de onda entre as radiações eletromagnéticas inseridas e transmitidas é referida como o desvio de Stokes e serve como mecanismo de acionamento de princípio para um processo de conversão de energia que corresponde a uma mudança no comprimento de onda de luz, muitas vezes referido como sub conversão. Em várias modalidades aqui discutidas, cada um dos comprimentos de onda de luz (por exemplo, o primeiro comprimento de onda, etc.) corresponde à radiação eletromagnética utilizada no processo de conversão.
[022] A estrutura 42 pode corresponder a um plástico moldado por injeção ou moldado formado para se adequar a uma aplicação em particular, por exemplo, o painel 10. O material fotoluminescente 44 pode ser depositado 50 na superfície 14 da estrutura 42 pelo contato pelo menos da superfície 14 com uma composição de tratamento compreendendo um material fotoluminescente 44 disperso em uma solução líquida. Uma profundidade 52 e concentração 54 do material fotoluminescente 44 podem ser controladas pelo método aqui descrito. Por exemplo, para controlar a profundidade 52 e/ou a concentração 54 do material fotoluminescente 44 disposto na superfície 14, o método pode fazer com que a superfície 14 seja contatada pela composição de tratamento durante um período de tempo predeterminado. Além disso, a profundidade 52 e/ou a concentração 54 pode ser controlada mantendo a composição de tratamento a uma temperatura predeterminada. Deste modo, a revelação fornece um método de deposição do material fotoluminescente 44 na superfície 14 de forma consistente e eficaz para várias aplicações.
[023] A profundidade 52 do material fotoluminescente 44 pode garantir que as propriedades fotoluminescentes da porção fotoluminescente 34 sejam mantidas durante toda a vida útil da estrutura 42. Por exemplo, pelo contato da superfície 14 da estrutura 42 por longos períodos de tempo, a profundidade do material fotoluminescente 44 pode aumentar e proporcionar uma resistência maior ao desgaste que pode afetar a superfície 14 ao longo do tempo. A concentração 54 do material fotoluminescente 44 pode controlar a intensidade e/ou tonalidade de uma segunda emissão emitida a partir da porção fotoluminescente 34 em resposta ao recebimento da primeira emissão 32 a partir da fonte de luz 30. Pelo contato da superfície 14 da estrutura 42 por durações de tempo maiores, a concentração do material fotoluminescente 44 pode ser aumentada de tal modo que uma intensidade ou tonalidade da cor da luz que corresponde à segunda emissão também pode ser aumentada. Outras variáveis podem ser controladas no método para controlar a profundidade 52 e concentração 54 do material fotoluminescente 44, incluindo controlar a temperatura da composição de tratamento e da concentração do material fotoluminescente nele disperso.
[024] A estrutura 42 pode incluir, opcionalmente, pelo menos uma camada de estabilidade 56 para proteger o material fotoluminescente 44 contido no interior da estrutura 42 a partir da degradação fotolítica e térmica. A camada de estabilidade 56 pode ser configurada como uma camada separada aderida à porção fotoluminescente 34 e em algumas modalidades pode ser depositada sobre a superfície 14 que é semelhante ao material fotoluminescente 44. Em algumas modalidades, a camada de estabilidade 56 pode ser depositada na superfície 14, de modo que a camada de estabilidade 56 seja integrada com o material fotoluminescente 44 na estrutura 42, A porção fotoluminescente 34 também pode compreender uma camada protetora 58 oticamente aderida ou depositada na proximidade da superfície 14. A camada protetora 58 pode corresponder a uma variedade de materiais configurados para proteger o material fotoluminescente 44 de danos físicos e químicos resultantes da exposição ambiental, [025] Como aqui discutido, a composição de tratamento pode corresponder a um fluido à base de água que compreende uma concentração do material fotoluminescente nela disperso. A composição de tratamento pode compreender adicionalmente um ou mais tensoativos e/ou aditivos para melhorar o desempenho. Por exemplo, para aumentar a absorção do material fotoluminescente e/ou aditivos para melhorar o desempenho na estrutura 42, o tensoativo pode ser incorporado na composição de tratamento. O tensoativo pode corresponder a uma variedade de tensoativos aniônicos, tensoativos anfotéricos, tensoativos não iônicos, ácidos graxos insaturados, polifenóis e/ou fenóis polialquilsubstituídos. As combinações de tensoativos também podem ser incorporadas na composição de tratamento. Dependendo do corante do material fotoluminescente particular utilizado nos tensoativos anfotéricos da composição de tratamento como lauril sulfobetaína; dihidroxi etilalquil betaína também pode ser utilizado.
[026] Vários aditivos de melhoria de desempenho também podem ser incorporados na composição de tratamento. Por exemplo, aditivos para melhorar o desempenho podem incluir pelo menos um dos estabilizadores de UV, branqueadores óticos, agentes antiestáticos, estabilizadores térmicos, absorventes de IR e agentes antimicrobianos (substâncias ou compostos). Os aditivos que melhoram o desempenho podem corresponder à camada de estabilidade 56 e/ou a camada protetora 58. Cada uma das camada de estabilidade 56 e camada protetora 58 pode ser incorporada na composição de tratamento. Em tais modalidades, a camada de estabilidade 56 e/ou a camada protetora 58 pode ser combinada na porção fotoluminescente 44 para formar uma estrutura fotoluminescente integrada. Além disso, a camada de estabilidade 56 e a camada protetora 58 podem ser dispersas no material polimérico 48 em uma composição de tratamento separada, e/ou aplicada à superfície 14 da estrutura 42 como um ou mais revestimentos ou camadas externas.
[027] Os materiais fotoluminescentes como discutidos aqui podem incluir corantes de rilene, rilene terciário, rilene quaternário e pigmentos fosforescentes, por exemplo sulfeto de zinco e aluminato de estrôncio. Os materiais fotoluminescentes podem ser formulados para converter uma radiação eletromagnética introduzida em uma radiação eletromagnética transmitida geralmente tendo um comprimento de onda mais longo e que expressa uma cor que não é característica da radiação eletromagnética introduzida. Informações adicionais sobre a construção de estruturas fotoluminescentes para ser utilizadas em pelo menos uma porção fotoluminescente de um veículo são divulgadas na patente US N°. 8.232.533 para Kingsley et al., intitulado "PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION", depositado em 31 de julho de 2012, toda a divulgação da qual é aqui incorporada por referência.
[028] Com referência à FIG. 3, o sistema de iluminação 8 é geralmente mostrado de acordo com uma configuração de frente iluminada 62. Nesta configuração, a primeira emissão 32 ou a emissão de excitação é emitida a partir da fonte de luz 30 e é convertida para uma segunda emissão 64 pela porção fotoluminescente 34. A primeira emissão 32 compreende um primeiro comprimento de onda λ1, e a segunda emissão 64 compreende, pelo menos, o segundo comprimento de onda. O sistema de iluminação 8 compreende o material fotoluminescente 44 disposto na porção fotoluminescente 34. O material fotoluminescente 44 é disperso na superfície 14 da estrutura 42 de modo que a estrutura compreende a porção fotoluminescente 34 integrada no material polimérico 48.
[029] Em algumas modalidades, a estrutura 42 pode incluir ainda a camada de estabilidade 56 e/ou a camada protetora 58. Em resposta à ativação da fonte de luz 30, a primeira emissão 32 é recebida pelo material fotoluminescente 44 e convertida a partir do primeiro comprimento de onda λ1 para a segunda emissão 64 ou emissão de saída, tendo, pelo menos, o segundo comprimento de onda. A segunda emissão 64 pode compreender uma pluralidade de comprimentos de onda configurados para emitir toda a cor da luz de cada uma das porções fotoluminescentes aqui discutidas. Em algumas modalidades, as emissões de saída {por exemplo, segunda emissão 64), geradas por uma ou mais porções fotoluminescentes discutidas em referência ao painel 10 do veículo, podem corresponder a diferentes cores de luz. As cores da luz das emissões de saída podem corresponder à estrutura fotoquímica de cada uma das porções fotoluminescentes. Desta forma, as emissões a partir de uma pluralidade de superfícies correspondentes a porções fotoluminescentes de saída podem ser configuradas para emitir luz de diferentes cores, em resposta ao recebimento de uma emissão de excitação.
[030] Para gerar a pluralidade de comprimentos de onda para a segunda emissão 64, o material fotoluminescente 44 pode compreender um ou mais materiais fotoluminescentes configurados para emitir a segunda emissão 64 como uma pluralidade de comprimentos de onda de luz nos espectros de cor vermelha, verde e/ou azul. Tais materiais fotoluminescentes podem ainda ser combinados para gerar uma vasta variedade de cores de luz de saída para as emissões. Por exemplo, os materiais fotoluminescentes que emitem vermelho, verde e azul podem ser utilizados em uma variedade de proporções e combinações para controlar a cor de saída das emissões de saída.
[031] Cada um dos materiais fotoluminescentes aqui discutidos pode variar em intensidade de saída, comprimento de onda e comprimentos de onda de absorção de pico com base em uma estrutura fotoquímica particular e combinações de estruturas fotoquímicas utilizadas no material fotoluminescente 44. Além de, ou, alternativamente, aos materiais fotoluminescentes que emitem vermelho, verde e azul, outros materiais fotoluminescentes podem ser utilizados isoladamente e em várias combinações para gerar as emissões de saída de uma grande variedade de cores. Desta forma, o sistema de iluminação 8 pode ser configurado para uma variedade de aplicações para fornecer uma iluminação de cor desejada e efeito para um veículo.
[032] Para conseguir as várias cores e combinações de materiais fotoluminescentes aqui descritas, o sistema de iluminação 8 pode utilizar qualquer forma de materiais fotoluminescentes, por exemplo materiais fosfoluminescentes, corantes orgânicos e inorgânicos, etc. Para obter informações adicionais sobre a fabricação e utilização de materiais fotoluminescentes para atingir vários emissões, consulte a Patente US N°. 8.207.511 para Bortz et al., intitulada “PHOTOLUMINESCENT FIBERS, COMPOSITIONS AND FABRICS MADE THEREFROM,” depositada em 26 de junho de 2012; Patente US. N°. 8.247.761 para Agrawal et al., intitulada “PHOTOLUMINESCENT MARKINGS WITH FUNCTIONAL OVERLAYERS,” depositada em 21 de agosto de 2012; Patente US. N°. 8.519.359 B2 para Kingsley et al., intitulada “PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY
ELETROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION,” depositada em 27 de agosto de 2013; Patente US. N°. 8.664.624 B2 para Kingsley et al., intitulada “ILLUMINATION DELIVERY SYSTEM FOR GENERATING SUSTAINED SECONDARY EMISSION,” depositada em 4 de março de 2014; Publicação de Patente US. N°. 2012/0183677 para Agrawal et al., intitulada “PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS, METHODS OF MANUFACTURE AND NOVEL USES,” depositada em 19 de julho de 2012; Publicação de Patente US. N°.
2014/0065442 A1 para Kingsley et al., intitulada “PHOTOLUMINESCENT OBJECTS,” depositada em 6 de março de 2014; e Publicação de Patente US. N°. 2014/0103258 A1 para Agrawal et al., intitulada “CHROMIC LUMINESCENT COMPOSITIONS AND TEXTILES,” depositada em 17 de abril de 2014, todas as quais são incorporadas aqui a título de referência em sua totalidade.
[033] A fonte de luz 30 também pode ser referida como uma fonte de excitação e é operável para emitir, pelo menos, a primeira emissão 32 ou qualquer das emissões de excitação aqui discutidas. A fonte de luz 30 pode compreender qualquer forma de fonte de luz, por exemplo, iluminação de halogênio, iluminação fluorescente, diodos emissores de luz (LEDs), LEDs orgânicos (OLEDs), LEDs de polímero (PLEDs), iluminação de estado sólido ou qualquer outra forma de iluminação configurada para produzir emissões de excitação. As emissões de excitação a partir da fonte de luz 30 podem ser configuradas de tal modo que o primeiro comprimento de onda A1 corresponde a pelo menos um comprimento de onda de absorção de um ou mais materiais fotoluminescentes do material fotoluminescente 44. Em resposta ao recebimento da luz no primeiro comprimento de onda λ1, o material fotoluminescente 44 pode ser excitado e produz um ou mais comprimentos de onda de saída, por exemplo, a segunda emissão 64 tendo, pelo menos, o segundo comprimento de onda λ2. A primeira emissão 32 fornece uma fonte de excitação para o material fotoluminescente 44 pelo direcionamento da absorção dos comprimentos de onda de um material fotoluminescente particular, ou suas combinações, aí utilizadas. Como tal, a porção fotoluminescente 34 pode ser configurada para produzir a segunda emissão 64 em uma intensidade e cor da luz desejada.
[034] Em uma modalidade exemplar, a fonte de luz 30 compreende um LED configurado para emitir o primeiro comprimento de onda λ1 que pode corresponder a um espectro azul, faixa de cor violeta e/ou ultravioleta. A faixa de cores do espectro azul compreende uma faixa de comprimentos de onda geralmente expressa como a luz azul (~ 440-500 nm). Em algumas modalidades, o primeiro comprimento de onda Λ1 pode compreender um comprimento de onda na faixa de cor ultravioleta e próxima da ultravioleta (~ 100-450 nM). Em uma modalidade exemplar, o primeiro comprimento de onda Λ1 pode ser aproximadamente igual a 470 nm. Embora determinados comprimentos de onda e faixas de comprimentos sejam discutidos em referência ao primeiro comprimento de onda λ1, o primeiro comprimento de onda A1 pode ser geralmente configurado para excitar qualquer material fotoluminescente.
[035] O primeiro comprimento de onda λ1 pode ser de aproximadamente menos do que 500 nm. A faixa de cores do espectro azul e comprimentos de onda mais curtos podem ser utilizados como uma fonte de excitação para o sistema de iluminação 8, devido a estes comprimentos de onda que tem acuidade perceptiva limitada no espectro visível do olho humano. Ao utilizar comprimentos de onda mais curtos para o primeiro comprimento de onda A1, e converter o primeiro comprimento de onda com o material fotoluminescente 44 para pelo menos um comprimento de onda, o sistema de iluminação 8 cria um efeito visual de luz proveniente do painel 10, em vez da fonte de luz 30. Nesta configuração, a porção fotoluminescente 34 pode fornecer o sistema mais barato para proporcionar iluminação em uma variedade de localizações.
[036] Como discutido aqui, cada um da pluralidade de comprimentos de onda correspondentes à segunda emissão 64 pode corresponder a uma faixa de cores espectrais significativamente diferente. Além disso, cada painel 10 do veículo 6 pode compreender diferentes materiais fotoluminescentes de tal modo que cada um deles seja configurado para emitir a segunda emissão 64 com uma cor diferente. O segundo comprimento de onda pode corresponder a uma pluralidade de comprimentos de onda de luz configurados para aparecer como substancialmente branco. A pluralidade de comprimentos de onda pode ser gerada por um material fotoluminescente emissor de vermelho tendo um comprimento de onda de aproximadamente 620-750 nm, um material fotoluminescente emissor de verde que tem um comprimento de onda de aproximadamente 526-606 nm, e um material fotoluminescente que emite azul ou verde tendo comprimento de onda maior do que o primeiro comprimento de onda λ1 e aproximadamente 430-525 nm, em uma modalidade. A pluralidade de comprimentos de onda pode ser utilizada para gerar uma vasta variedade de cores de luz de cada uma das porções fotoluminescentes convertidas a partir do primeiro comprimento de onda λ1.
[037] Com referência à FIG. 4, o sistema de iluminação 8 é geralmente mostrado de acordo com uma configuração de iluminação de fundo 72 para converter a primeira emissão 32 a partir da fonte de luz 30 para a segunda emissão 64. A configuração de iluminação de fundo 72 compreende o material fotoluminescente 44 disperso no material polimérico 48 da estrutura 42. Semelhante ao material fotoluminescente 44 demonstrado em referência à configuração de iluminação dianteira 62, o material fotoluminescente 44 pode ser configurado para ser excitado e produzir uma ou mais comprimentos de onda correspondentes ao segundo comprimento de onda em resposta ao recebimento da primeira emissão 32. Na configuração de iluminação de fundo 72, o material polimérico 48 pode ser de pelo menos um material parcialmente transparente de modo a que a primeira emissão 32 possa passar através da estrutura 42 e ser convertida por um material fotoluminescente 44 para emitir a segunda emissão 64.
[038] Os um ou mais comprimentos de onda da segunda emissão 64 pode ser configurado para emitir qualquer cor de luz a partir da porção fotoluminescente 34, em resposta à excitação do material fotoluminescente 44. A cor da luz correspondente à segunda emissão 64 pode ser controlada através da utilização de determinados tipos e/ou proporções de materiais fotoluminescentes, como discutido aqui. A segunda emissão 64 pode corresponder à saída de luz de um ou mais dispositivos de iluminação, por exemplo, uma luz de teto, luz de leitura, luz de mapa, iluminação do acento, ou quaisquer outros dispositivos de iluminação do veículo 6.
[039] Com referência agora à FIG. 5, um diagrama em bloco demonstrando um método 80 para a deposição de material fotoluminescente na superfície do painel 10 ou diversas estruturas é discutido aqui. O painel 10 pode corresponder a um componente polimérico produzido por um processo de moldagem. Em uma modalidade exemplar, a estrutura 42 é moldado por um processo de moldagem por injeção. Uma vez que o painel 10 é moldado, o painel 10 pode corresponder a um componente de plástico moldado que pode ser recuperado para iniciar o processo de deposição 80 (82). A composição de tratamento pode ser controlada e preparada para o método 80 por várias etapas, que podem incluir a preparação da composição de tratamento e o controle da temperatura da composição de tratamento.
[040] A composição de tratamento pode ser preparada pela dissolução do material fotoluminescente em um líquido ou fluido, por exemplo água (84). Além de dissolver o material fotoluminescente no líquido, um tensoativo e/ou aditivos de melhoria de desempenho pode, opcionalmente, ser incorporado na composição de tratamento (86). Os aditivos podem incluir, pelo menos, um dentre estabilizadores de UV, um branqueador ótico, agentes antiestáticos, um estabilizador térmico, absorvedores de IR e agentes antimicrobianos, como aqui discutido.
[041] Em algumas implementações, a composição de tratamento pode ser fornecida em um estado preparado a partir de um fabricante, ou utilizada em uma instalação de tratamento que realiza o método 80, utilizando uma composição de tratamento em um estado preparado. A fim de preparar a composição de tratamento para deposição do material fotoluminescente 44 na superfície 14, a composição de tratamento pode ser aquecida e mantida a uma temperatura predeterminada (88). Conforme discutido mais tarde, uma segunda composição de tratamento pode ser utilizada em alguns processos que podem incluir materiais que são incompatíveis com materiais fotoluminescentes específicas e/ou que necessitem de diferentes tempos de processamento e/ou temperatura para a composição de tratamento.
[042] Uma vez que a composição de tratamento é preparada, a superfície 14 do painel 10 pode ser contatado pela composição de tratamento de tal modo que o material fotoluminescente 44, o tensoativo(s), e/ou o aditivos para melhorar o desempenho sejam depositados na superfície 14 do painel 10 (90). Em algumas modalidades, a superfície 14 do painel 10 pode ser monitorada para determinar se a superfície atingiu uma concentração desejada 54 e se o material fotoluminescente 44 atingiu uma profundidade desejada 52 (92). Em algumas modalidades, um tempo predeterminado para contatar a superfície 14 do painel 10 com a composição de tratamento pode ser aplicado de tal modo que cada um da pluralidade de painéis tratados pelo método 80 pode compreender uma profundidade 54 e concentração 52 consistentes do material fotoluminescente 44.
[043] Depois de um tempo predeterminado, o material fotoluminescente 44 pode ser disperso no material polimérico 48 da estrutura 42 que corresponde ao painel 10. Depois do painel 10 ser removido da composição de tratamento, o painel 10 pode ser lavado em um fluido ou líquido de enxágue por exemplo, uma solução à base de água (94). Em algumas modalidades, uma etapa opcional 94 pode incluir contatar a superfície 14 com uma segunda composição de tratamento que compreende os aditivos de melhoria de desempenho, que podem incluir a camada de estabilidade 56 e a camada protetora 58. O contato da superfície 14 com a segunda composição de tratamento pode ser concluído durante um segundo período de tempo predeterminado. Semelhante à primeira composição de tratamento, a segunda composição de tratamento pode ser mantida a uma segunda temperatura predeterminada para assegurar que a camada de estabilidade 56, a camada de proteção 58 e/ou aditivos para melhoria do desempenho consistentes são dispersos no material polimérico 48.
[044] Após o contato com a segunda composição de tratamento, o painel pode ser lavado em um líquido ou fluido de enxágue, que pode corresponder a uma solução à base de água, para remover a segunda composição de tratamento do painel 10. O painel 10 pode então ser seco para completar o processo de dispersão (96). Como tal, o método 80 pode ser realizado em vários materiais poliméricos para a produzir painéis e/ou os componentes que têm porções fotoluminescentes 34 dispostas nas suas estruturas 42. O método 80 pode ser ajustado de tal modo que, pelo menos, o material fotoluminescente 44 possa ser disperso nas superfícies de diversas estruturas correspondentes aos painéis ou componentes de veículos.
[045] O contato da superfície 14 com uma composição de tratamento, como discutido aqui, pode corresponder à imersão de pelo menos uma porção do painel 10 que corresponde à porção fotoluminescente 34 na composição de tratamento. Em algumas modalidades, o contato da superfície 14 com a composição de tratamento pode incluir a pulverização da composição de tratamento sobre a superfície 14, uma aplicação de cortina da composição de tratamento, um revestimento de fluxo da composição de tratamento, e/ou uma aplicação de rotação da composição de tratamento. Como tal, o método 80 pode ser ajustado para dispersar o material fotoluminescente 44 em uma variedade de superfícies correspondentes a vários componentes, painéis, etc.
[046] De um modo geral, uma segunda composição de tratamento ou qualquer número de composições de tratamento pode ser preparado e utilizado para infundir os materiais adicionais no painel. Estes materiais adicionais podem ser aplicados por meio de composições de tratamento adicionais, porque elas podem requerer diferentes tempos ou temperaturas para o contato de uma composição de tratamento. Por exemplo, alguns materiais podem requerer um tempo ou temperatura diferentes para serem absorvidos adequadamente ou, em alguns casos, os materiais adicionais podem não ser compatíveis com o material fotoluminescente na primeira composição de tratamento. A primeira composição de tratamento pode corresponder à composição de tratamento preparada na etapa 84.
[047] As temperaturas predeterminadas de cada uma das primeira composição de tratamento e segunda composição de tratamento podem corresponder a uma composição específica de um material polimérico 48, uma concentração desejada 54 do material fotoluminescente 48, e um tempo desejado do processo de dispersão. A temperatura predeterminada de cada uma das composições de tratamento pode variar de acordo com um tempo desejado do processo de dispersão. Em algumas implementações, a temperatura predeterminada da composição de tratamento pode ser de aproximadamente 25 °C a aproximadamente 99 °C. Em geral, a temperatura predeterminada pode ser inferior a um ponto de ebulição da composição de tratamento. Em algumas implementações, a temperatura predeterminada pode ser de cerca de 70 °C a 80 °C e, em uma modalidade exemplar, a temperatura predeterminada pode ser cerca de 75 °C.
[048] Cada um dos períodos de tempo predeterminados discutidos neste documento que corresponde às etapas 90 e 94 do método 80, pode corresponder a uma variedade de tempos de acordo com a composição específica do material polimérico 48 e uma aplicação desejada da porção fotoluminescente 34. O tempo desejado do processo de dispersão pode ser determinado, em alguns casos, com base em um ciclo de tempo desejado para o contato da superfície 14 com uma composição de tratamento. Em geral, o tempo predeterminado pode variar de cerca de um segundo a cerca de 20 minutos. Em uma modalidade exemplar, o tempo predeterminado pode variar de aproximadamente 10 segundos a aproximadamente 5 minutos, e, em alguns casos, pode ser de cerca de 30 segundos a 3 minutos. Em algumas modalidades o tempo predeterminado pode corresponder a um período maior do que cerca de 30 segundos e cerca de menos de 1 minuto. O período de tempo predeterminado pode ser diminuído em certos casos, como um resultado do aumento da temperatura predeterminada de uma composição de tratamento específica.
[049] Em algumas modalidades, o período de tempo predeterminado pode ser diminuído em resposta ao aumento da temperatura predeterminada. Isto pode ser devido a uma taxa de infusão que aumenta as temperaturas elevadas. Embora policarbonato seja discutido no exemplo acima mencionado, entende- se que os métodos aqui descritos podem ser adequados para se adaptar para infundir materiais fotoiuminescentes em vários materiais poliméricos, sem nos afastarmos do espírito da divulgação.
[050] A seguir está um exemplo de um processo específico para infundir um material fotoluminescente em um componente polimérico. Embora os materiais específicos sejam discutidos no exemplo a seguir, deve-se entender que o exemplo é dado com fins de ilustração e não de limitação. Em uma modalidade exemplar, um componente de policarbonato de Makrolon LED2245® foi imerso em uma composição de tratamento durante cerca de 58 segundos. A temperatura da composição de tratamento foi de aproximadamente 65,5 graus Celsius. A composição de tratamento pode compreender uma solução de água compreendendo corante de rilene a uma concentração de aproximadamente 0,01 % a 0,5 % pbw (por cento em peso em relação ao peso da composição de tratamento) como o material fotoluminescente. O corante de rilene pode ser de um derivado mono- e/ou di-imida.
[051] A porcentagem de material fotoluminescente pode variar de acordo com a cor e a intensidade do corante, e a intensidade e a cor desejadas do produto finalizado. Em algumas modalidades, a concentração do material fotoluminescente pode variar entre 0,001 % e 15 % partes em peso. A solução também pode incluir um tensoativo, como discutido aqui, para melhorar a solubilidade do material fotoluminescente e/ou aditivos adicionais na solução.
[052] Após o tratamento do componente com o processo de infusão observado acima, a profundidade do corante de rilene foi de aproximadamente 7 mícrons. A esta profundidade, o componente tinha uma concentração de superfície do material fotoluminescente suficiente para iluminar em resposta ao recebimento de uma emissão de excitação. Como discutido anteriormente, o comprimento de onda da emissão de excitação pode corresponder a uma faixa de absorção do material fotoluminescente específica utilizada na composição de tratamento. Como descrito aqui, os métodos e processos para a infusão de um material fotoluminescente em um componente de polímero podem ser ajustados para se obter uma concentração de profundidade e de superfície desejada para servir uma variedade de aplicações.
[053] Os tensoativos podem corresponder a uma variedade de tensoativos aniônicos, tensoativos anfotéricos, tensoativos não iônicos, ácidos graxos insaturados, polifenóis e/ou fenóis polialquilsubstituídos. As combinações de tensoativos também podem ser incorporadas na composição de tratamento. Dependendo do corante do material fotoluminescente particular utilizado na composição de tratamento, tensoativos anfotéricos como lauril sulfobetaína; dietilalquil betaína também podem ser utilizados. Vários aditivos para melhorar o desempenho, também podem ser incorporados na composição de tratamento. Por exemplo, os aditivos para melhorar o desempenho podem incluir pelo menos um de pelo menos um dos estabilizadores de UV, branqueadores óticos, agentes antiestáticos, estabilizadores térmicos, absorventes de IR e agentes antimicrobianos (substâncias ou compostos).
[054] Para efeitos de descrição e definição dos presentes ensinamentos, deve-se observar que os termos "substancial" e "aproximadamente" são aqui utilizados para representar o grau inerente de incerteza que pode ser atribuído a qualquer comparação quantitativa, valor, medição, ou outra representação. Os termos "substancialmente" e "aproximadamente" também são utilizados aqui para representar o grau pelo qual uma representação quantitativa pode variar a partir de uma referência indicada, sem que resulte em uma alteração na função básica do assunto em questão.
[055] Deve ser entendido que variações e modificações podem ser feitas na estrutura mencionada acima, sem nos afastarmos dos conceitos da presente invenção, e ainda deve ser entendido que tais conceitos se destinam a ser abrangidos pelas reivindicações a seguir a menos que estas reivindicações por sua linguagem indiquem expressamente o contrário.
REIVINDICAÇÕES
Claims (20)
1. Método de deposição de um material fotoluminescente em uma superfície de um material polimérico caracterizado por compreender as etapas de: dissolver o material fotoluminescente em água para criar uma solução; controlar uma temperatura da solução a uma temperatura predeterminada; contatar a superfície com a solução durante um tempo predeterminado para infundir a superfície com o material fotoluminescente; e lavar a solução da superfície.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material polimérico corresponder a uma parte moldada.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por contatar a superfície com a solução compreender submergir a parte moldada na solução.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a temperatura predeterminada ser, aproximadamente, entre 25 graus Celsius a 100 graus Celsius.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tempo predeterminado ser inferior a, aproximadamente, um segundo a aproximadamente 20 minutos.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tempo predeterminado ser de aproximadamente 30 segundos a 3 minutos.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tempo predeterminado diminuir em resposta ao aumento da temperatura predeterminada.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a solução compreender uma porcentagem de material fotoluminescente de aproximadamente 0,001 % a 15 % em peso.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a solução compreender uma porcentagem de material fotoluminescente de aproximadamente 0,01 a 0,5 % em peso.
10. Método para infundir uma parte polimérica moldada com um material fotoluminescente caracterizado por compreender: dissolver o material fotoluminescente em um fluido para criar uma solução; controlar uma temperatura da solução a uma temperatura predeterminada; submergir uma superfície da parte na solução por um tempo predeterminado para infundir a superfície com o material fotoluminescente; e lavar a solução da superfície com um líquido de enxágue.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o tempo predeterminado ser aproximadamente 30 segundos a 3 minutos.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o material fotoluminescente corresponder a, pelo menos, um de um material luminescente de rilene ou fósforo.
13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a solução compreender uma porcentagem de material fotoluminescente de aproximadamente 0,001 a 15 % em peso.
14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a solução compreender uma porcentagem de material fotoluminescente de aproximadamente 0,01 a 0,5 % em peso.
15. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a solução compreender ainda pelo menos um de um tensoativo e um emulsificador.
16. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o tensoativo compreender pelo menos um de um tensoativo aniônico, um tensoativo anfotérico e um tensoativo não iônico.
17. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o tensoativo compreender pelo menos um de um ácido graxo insaturado, um polifenol e um fenol substituído por polialquila.
18. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda o contato da superfície da peça, com uma segunda solução que compreende pelo menos um dentre um estabilizador de UV, um branqueador ótico, um agente antiestático, um estabilizador térmico, absorventes de IR e agentes antimicrobianos.
19. Método de deposição de um material fotoluminescente em uma parte polimérica caracterizado por compreender as etapas de: dissolver o material fotoluminescente em líquido para criar uma solução; controlar uma temperatura da solução a uma temperatura predeterminada; submergir a superfície da solução durante um tempo predeterminado para infundir a superfície com o material fotoluminescente; e dissolver a solução a partir da superfície com um líquido de enxágue, em que o tempo predeterminado diminui em resposta ao aumento da temperatura predeterminada.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o material fotoluminescente corresponder a, pelo menos, um de um material luminescente de rilene e fósforo.
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