FR2909096A1 - Photoluminescent material such as fluorescent or phosphorescent material for fabricating an object e.g. bottle or container, comprises a support material with glass bar, and strontium aluminate doped with europium - Google Patents

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Abstract

The photoluminescent material such as fluorescent or phosphorescent material for fabricating an object e.g. bottle or container, comprises a support material with glass bar, and strontium aluminate doped with europium (3-100% per kg). The strontium aluminate doped with europium has a powder of granulometry of 5-75 mu m. The support material is polymer, composite, ceramic, paint, ink and textile. An independent claim is included for a photoluminescent object.

Description

1 La présente invention concerne une matière photoluminescente pour la 1 The present invention relates to a photoluminescent material for

fabrication d'objets photoluminescents, ainsi qu'un objet photoluminescent obtenu avec cette matière. manufacturing photoluminescent objects, and a photoluminescent object obtained with this material. Une matière photoluminescente est une matière qui par son exposition à la lumière passe d'un état stable dit fondamental à un état excité. A photoluminescent material is a material which by its exposure to light changes from a stable state said fundamental to an excited state.

Cet état excité est maintenu tant que la matière est exposée à la lumière. This excited state is maintained as long as the material is exposed to light. Lorsque cette lumière s'amenuise ou disparaît, la matière passe plus ou moins rapidement de l'état excité où elle se trouvait à l'état fondamental. When this light diminishes or disappears, the material passes more or less rapidly in the excited state where it was in the ground state. Lors de ce passage entre l'état excité et l'état fondamental, un rayonnement lumineux est émis. During the transition between the excited state and the ground state, light radiation is emitted. C'est ce rayonnement qui donne à la matière sa capacité à être vue dans l'obscurité. It is this radiation which gives the material the ability to be seen in the dark.

Une telle matière photoluminescente est habituellement utilisée pour revêtir des surfaces ou fabriquer des objets que l'on souhaite pouvoir continuer à voir lorsque la luminosité diminue, voir disparaît complètement. Such photoluminescent material is usually used to coat surfaces or make objects that one wishes to continue to view when the brightness decreases, see completely disappears. Les matières photoluminescentes connues telles que les matières fluorescentes ou phosphorescentes comportent des inconvénients. The known photoluminescent materials such as fluorescent or phosphorescent materials have drawbacks.

Les matières fluorescentes ne sont pas visibles dans l'obscurité totale et les matières phosphorescentes ont une durée d'émission lumineuse limitée. The fluorescent materials are not visible in complete darkness and phosphorescent materials have a limited light emission duration. En outre, ces matières sont souvent radioactives, ce qui réduit leurs possibilités d' applications. In addition, these materials are often radioactive, reducing their possibilities of applications. Le but de l'invention est donc de fournir une matière photoluminescence et un objet fabriqué avec cette matière pouvant être utilisés sans danger et ayant une durée d'émission lumineuse importante. The object of the invention is therefore to provide a photoluminescence material and an object made with this material can be used safely and with a high light emission time.

A cet effet, la présente invention concerne une matière photoluminescente pour la fabrication d'objets photoluminescents. To this end, the present invention relates to a photoluminescent material for the manufacture of photoluminescent objects. La matière photoluminescente selon l'invention se caractérise en ce qu'elle se compose d'un matériau support mélangé à de l'aluminate de strontium dopé à l'europium. The photoluminescent material according to the invention is characterized in that it consists of a carrier material mixed with the strontium aluminate doped with europium. La matière selon l'invention est avantageusement à la fois photoluminescente et non cancérigène. The material according to the invention is advantageously both photoluminescent and non-carcinogenic. 25 Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'aluminate de strontium dopé à l'europium est une poudre de granulométrie comprise entre 5 et 75 pm. 25 According to a preferred embodiment of the invention, the strontium aluminate doped with europium is a powder with particle size between 5 and 75 pm. La formulation en poudre et la granulométrie permet d'obtenir une matière homogène et transparente. The powder formulation and the particle size allows to obtain a homogeneous and transparent material. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la concentration en aluminate de strontium 30 dopé à l'europium dans le mélange varie, en fonction du matériau support utilisé et de l'effet souhaité, entre 3 % et 100 % par kilogramme de matériau support. According to another preferred embodiment of the invention, the strontium aluminate concentration 30 doped with europium in the mixture varies, depending on the substrate material used and the desired effect, between 3% and 100% per kilogram of support material. Avec ces proportions, la matière photoluminescente réalisée rayonne suffisamment dans l'obscurité pour que l'objet qu'elle forme ou recouvre soit vu distinctement. With these proportions, the photoluminescent material made sufficiently shines in the darkness for the object it forms or covers to be seen clearly. 2909096 2 Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le matériau support est un matériau polymère. 2909096 2 According to an advantageous embodiment of the invention, the carrier material is a polymeric material. Ce matériau permet de former des objets de tailles et de formes différentes. This material is used to form objects of different sizes and shapes. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le matériau support est un matériau 5 comportant des fibres synthétiques. According to an advantageous embodiment of the invention, the carrier material is a material 5 having synthetic fibers. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le matériau support est un matériau composite. According to an advantageous embodiment of the invention, the carrier material is a composite material. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le matériau support comporte des fibres d'un matériau naturel. According to an advantageous embodiment of the invention, the carrier material comprises fibers of a natural material. 10 Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le matériau support est une céramique. 10 According to an advantageous embodiment of the invention, the carrier material is a ceramic. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le matériau support est une silicone. According to an advantageous embodiment of the invention, the carrier material is a silicone. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le matériau support est une peinture. According to an advantageous embodiment of the invention, the carrier material is a paint. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le matériau support est une encre. According to an advantageous embodiment of the invention, the carrier material is an ink. L'invention concerne également un objet photoluminescent constitué d'une matière 15 photoluminescente composée d'un matériau support et d'aluminate de strontium dopé à l'europium selon la description précédente. The invention also relates to a luminescent object consisting of a photoluminescent material 15 composed of a support material and strontium aluminate doped with europium as described above. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation. The characteristics of the invention mentioned above and others appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment. Une matière photoluminescente selon l'invention comprend un mélange d'un matériau support avec 20 un pigment. A photoluminescent material according to the invention comprises a mixture of a carrier material 20 with a pigment. Ide manière préférée, ce matériau support est choisi soit parmi les matériaux polymères suivants : un matériau thermoplastique tel que du Polychlorure de vinyle PVC, du polypropylène PP, du polyamide PA, du polycarbonate PC, du polyéther éther cétone PEEK, du polysulfure PS, du polyméthacrylate de méthyle PMMA, du polyéthylène PE, du polystyrène PS, du polyacrylonitrile PAN, le copolymère éthylène alcool vinylique EVOH, du polyester, du polyphénylène oxyde du polyacétal, du nylon ; Ide preferably, this carrier material is selected be from the following polymeric materials: a thermoplastic material such as polyvinyl chloride PVC, PP polypropylene, polyamide PA, polycarbonate PC, PEEK polyether ether ketone, polysulfide PS of polymethyl methacrylate PMMA, PE polyethylene, PS polystyrene, polyacrylonitrile PAN, the ethylene vinyl alcohol copolymer EVOH, polyester, polyphenylene oxide polyacetal, nylon; 2909096 3 - un matériau thermodurcissable tel que de la résine polyester insaturé, de la résine époxyde, de la résine vinyl ester, la résine phénolique, la résine polyimide ; 2909096 3-1 thermosetting material such as unsaturated polyester resin, epoxy resin, vinyl ester resin, phenolic resin, polyimide resin; - un élastomère naturel (caoutchouc, latex) ou synthétique (polybutadiène, polyisobutylène, polychloroprène, silicones) ; - a natural elastomer (rubber, latex) or synthetic (polybutadiene, polyisobutylene, polychloroprene, silicones); une fibre synthétique, tel qu'une fibre de carbone, de 5 polyparaphenylène terephthalamide (Kevlar), de polyéthylène, de polypropylène, de nylon, de polyester, de polyacrylonitrile, de polyuréthane ; a synthetic fiber such as a carbon fiber, 5 polyparaphenylene terephthalamide (Kevlar), polyethylene, polypropylene, nylon, polyester, polyacrylonitrile, polyurethane; - un matériau composite réalisé avec les matériaux précédents. - a composite material made with the foregoing materials. soit parmi les matériaux non polymères suivants : - des céramiques ; or among the following non-polymeric materials: - ceramic; 10 - du silicone ; 10 - silicone; - des fibres de matériaux naturels : fibre de verre, des fibres de cellulose ; - fiber materials: glass fiber, cellulose fibers; - des émaux ; - enamels; - un alliage métallique non ferreux : réalisé à partir de cuivre, d'argent ou de plomb, par exemple sous forme de poudre. - non-ferrous metal alloy: made of copper, silver or lead, for example in powder form. 15 On notera que le matériau support pourrait être un mélange de plusieurs matériaux cités précédemment. 15 It will be noted that the carrier material could be a mixture of several materials mentioned above. Par exemple, la matière photoluminescente pourrait être fabriquée en mélangeant un alliage métallique avec le pigment, puis en introduisant ce mélange dans du verre, ainsi le matériau support est constitué de l'alliage métallique et de verre. For example, the photoluminescent material may be manufactured by mixing a metal alloy with the pigment and then introducing this mixture into the glass, and the support material consists of metal alloy and glass. 20 On notera également que le matériau support pourrait également être une peinture, un vernis ou une encre. 20 It is also noted that the carrier material may also be a paint, a varnish or an ink. Toutes les peintures glycérophtaliques et acryliques, ainsi que les peintures industrielles sont également envisagées. All oil based and acrylic paints and industrial coatings are also envisaged. Tous les vernis et notamment les vernis cellulosiques, polyuréthanes, aminés et polyesters sont 25 envisagés. All varnish including cellulosic varnish, polyurethanes, polyesters and amines 25 are contemplated. De manière avantageuse, on regroupera les peintures et les vernis précités sous le terme plus général de peinture. Advantageously, it will consolidate paint and varnish above under the more general term of paint. L'application de la matière photoluminescente obtenue à l'aide de ce matériau support pouvant notamment être réalisée sur un objet à l'aide d'une bombe aérosol. The application of the photoluminescent material obtained using this carrier material which may especially be performed on an object using an aerosol bomb.

Le pigment dans la matière photoluminescente selon l'invention utilisé est de l'aluminate de strontium dopé à l'europium de formule chimique SrAl2Od.IEr 2+. The pigment in the photoluminescent material according to the invention used is strontium aluminate doped with europium chemical formula SrAl2Od.IEr 2+. Ce pigment est photoluminescent, c'est-à-dire que lorsqu'il se trouve dans un endroit de faible luminosité, il rayonne une lumière visible. This pigment is photoluminescent, that is to say when it is in a low brightness area, it radiates visible light. Ce rayonnement permet de rendre lumineux l'objet pourvu de ce pigment. This allows radiation to make light the object provided with this pigment. 2909096 4 L'aluminate de strontium dopé à l'europium se présente sous forme de poudres de différentes couleurs et différentes granulométries. 2909096 4 strontium aluminate doped with europium is present in the form of powders of different colors and different particle sizes. Ces couleurs sont notamment le blanc, le vert, le jaune, le bleu, le marron, le rouge, le rose, le saumon,le orange, le violet. These colors include white, green, yellow, blue, brown, red, pink, salmon, orange, purple. 5 Ces couleurs sont dues à la présence de traces d'oxydes. 5 These colors are due to the presence of trace amounts of oxides. Dans l'obscurité, le pigment rayonne notamment dans le vert, le jaune, le rouge, le pourpre, etc. In the dark, the pigment particularly shines in green, yellow, red, purple, etc. La couleur rayonnée dans l'obscurité est indépendante de la couleur perçue à la lumière. The color radiated in the dark is independent of the perceived color in the light. Le pigment utilisé est stable à température ambiante et non cancérigène. The pigment used is stable at room temperature and non-carcinogenic. Plus la granulométrie du pigment est importante, plus ce pigment rayonnera. More the particle size of the pigment, the greater the pigment radiate. 10 L'augmentation de la granulométrie est cependant réalisée au dépend de la transparence, car plus les pigments sont gros plus ils se voient dans le matériau support. 10 The increase in size is however achieved at the expense of transparency, since most pigments are fat more they see themselves in the support material. Il faut ainsi déterminer la granulométrie optimale pour obtenir un rayonnement acceptable tout en maintenant la transparence du matériau support lorsque celui-ci est transparent. It is thus necessary to determine the optimal particle size to obtain acceptable radiation while maintaining transparency of the carrier material when the latter is transparent. De préférence, le diamètre des grains de pigment sera compris entre 5 et 75 m. Preferably, the diameter of the pigment grains is between 5 and 75 m. 15 Par exemple, on choisira une granulométrie de 20 m pour fabriquer une matière photoluminescente dans laquelle le matériau support est une peinture. 15 For example, we will choose a size of 20 m for manufacturing a photoluminescent material wherein the support material is a paint. La concentration du pigment dans le matériau support possède également une importance sur l'effet produit par la matière photoluminescente selon l'invention. The concentration of the pigment in the carrier material also has an importance on the effect produced by the photoluminescent material according to the invention. Cette concentration est déterminée en fonction du matériau support choisi et de l'effet désiré. This concentration is determined by the selected carrier material and the desired effect. 20 Ainsi, plus la concentration en pigment est importante, plus le rayonnement émis sera important. 20 Thus, the higher the pigment concentration, the greater the emitted radiation is important. De même, plus le matériau support sera opaque et plus la quantité de pigment dans ce matériau support devra être importante pour produire l'effet désiré. Similarly, over the support material will be opaque and the amount of pigment in the support material will be important for producing the desired effect. De manière préférée, on choisira une concentration en pigment de 3% à 100% par kilogramme de matière photoluminescente. Preferably, one will choose a pigment concentration of 3% to 100% per kilogram of photoluminescent material. 25 La matière photoluminescente selon l'invention permet de fabriquer un produit selon le procédé suivant. 25 The photoluminescent material according to the invention allows to manufacture a product according to the following method. D'abord, un matériau support est choisi et une quantité de ce matériau support est prélevée. First, a carrier material is selected and an amount of the backing material is removed. Ensuite, une quantité de pigment est mélangée au matériau support choisi. Then an amount of pigment is mixed with the selected carrier material. Enfin, le mélange ainsi obtenu est mis en forme et laissé dans cette forme pendant sa 30solidification. Finally, the mixture thus obtained is shaped and left in this form for its 30solidification. 30 Après solidification, on obtient un produit photoluminescent selon l'invention. 30 After solidification, there is obtained a photoluminescent product according to the invention. Si on prend l'exemple de la résine polyester comme matériau support, le procédé de fabrication d'un objet photoluminescent sera le suivant. If we take the example of the polyester resin as a carrier material, the method of manufacturing a photoluminescent object is as follows. Au cours d'une première étape une quantité déterminée de résine de polyester de préférence thixotrope et pré-accélérée est prélevée. In a first step a predetermined quantity of polyester resin preferably thixotropic and pre-accelerated is imposed.

Cette quantité est déterminée en fonction du volume de l'objet à fabriquer et doit être au moins égale à ce volume. This quantity is determined by the volume of the object to manufacture and must be at least equal to this volume.

2909096 5 La résine est de préférence pré-accélérée, c'est-à-dire qu'elle contient un accélérateur chimique permettant d'augmenter la vitesse de polymérisation de la résine. 2909096 5 The resin is preferably pre-accelerated, that is to say, it contains a chemical accelerator to increase the rate of polymerization of the resin. Au cours d'une seconde étape, une quantité d'un catalyseur est mélangé à la résine polyester. During a second step, an amount of a catalyst is mixed with the polyester resin. Ce catalyseur à pour but de polymériser la résine. This catalyst intended to cure the resin.

5 La quantité de catalyseur ajouté dépend de la température à laquelle est effectuée la réaction de polymérisation. 5 The amount of catalyst added depends on the temperature at which is performed the polymerization reaction. De préférence, 3% de catalyseur sont ajoutés à température ambiante. Preferably, 3% of catalyst are added at room temperature. Un tel catalyseur est par exemple du peroxyde de méthyéthylcétone. Such a catalyst is for example methyl ethyl ketone peroxide. Au cours d'une troisième étape, une quantité déterminée d'aluminate de strontium dopé à IO l'europium est rajoutée. During a third step, a specified amount of strontium aluminate doped with europium is added IO. La quantité de pigment ajoutée dépend de l'effet souhaité. The added amount of pigment depends upon the desired effect. Par exemple on pourra ajouter une quantité de pigment suffisante pour obtenir un produit contenant 5% du pigment. For example it is possible to add a sufficient amount of pigment to obtain a product containing 5% of pigment. Au cours, d'une quatrième étape, la résine polyester, le catalyseur et le pigment sont mélangés de 15 manière à obtenir une pâte homogène. Over, a fourth step, the polyester resin, the catalyst and the pigment are mixed to 15 to obtain a homogeneous paste. Au cours d'une cinquième étape, la pâte obtenue au cours de l'étape précédente est mise en forme et laissée sous cette forme pendant la polymérisation qui conduit à la solidification de la matière photoluminescente. During a fifth step, the paste obtained during the preceding step is shaped and left in that form during the polymerization which leads to solidification of the photoluminescent material. La mise en forme peut être opérée selon différentes méthodes connues telles que le moulage. The layout can be made according to various known methods such as molding.

20 En fonction de la technique de mise en forme utilisée et du verre choisi, le refroidissement pourra par exemple être effectué à l'air libre ou dans un four par diminution progressive de la température. 20 Depending on the shaping technique used and the chosen glass, cooling may for example be effected in the open air or in an oven by gradual decrease in temperature. A l'issu des étapes du procédé, on obtient un produit qui peut être un objet constitué de la matière photoluminescente selon l'invention ou une couche de matière photoluminescente pouvant recouvrir un objet constitué par une ou plusieurs matières distinctes de la matière photolumiinescente selon 25 l'invention. At the end of the process steps, a product is obtained which may be an object consisting of the photoluminescent material according to the invention or a photoluminescent material layer capable of covering an object consisting of one or more distinct substances of matter according photolumiinescente 25 the invention.

2909096 6 La matière photoluminescente selon l'invention trouve application dans des domaines divers. 2909096 6 photoluminescent material according to the invention is applicable in various fields. La matière peut également permettre de fabriquer des objets décoratifs tels que des plateaux, des meubles, des étagères, etc, La matière photoluminescente selon l'invention trouve également application dans la fabrication de 5 sculpture ou d'objets publicitaires. The material may also allow the manufacture of decorative items such as trays, furniture, shelves, etc., the photoluminescent material according to the invention also finds application in the manufacture of 5 sculpture or advertising items. Elle peut également être mise en oeuvre pour la fabrication d'objets courants tels que des bouteilles, des récipients, etc. It can also be implemented for the manufacture of everyday objects such as bottles, containers, etc. Dans ces dernières applications, l'absence de nocivité des pigments utilisés est essentielle. In these latter applications, the lack of toxicity of pigments used is essential. Le produit fabriqué à l'aide de la matière photoluminescente selon l'invention a la capacité de passer 10 d'un état fondamental à un état excité de manière très rapide par son exposition à des sources mineuses rayonnant aussi bien dans le visible, que dans l'Ultraviolet ou que 4 ans l'Infrarouge. The product manufactured using the photoluminescent material according to the invention has the ability to switch 10 of a ground state to an excited state very quickly by exposure to leafminer radiating sources both in the visible, in that Ultraviolet or Infrared 4 years. Le produit selon l'invention peut rayonner entre 6 et 20 heures selon sa durée d'er:position à la source de lumière et l'énergie dégagée par cette source. The product according to the invention can radiate between 6 and 20 hours depending on its st run: position the light source and the energy from this source. En moyenne, le produit rayonnera environ 12 heures sans interruption. On average, the product will radiate about 12 hours continuously.

15 Un produit selon l'invention a une durée de vie moyenne de 20 années environ. 15 A product according to the invention has an average lifetime of about 20 years.

Claims (10)

    REVENDICATIONS
  1. 1) Matière photoluminescente pour la fabrication d'objets photoluminescents, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un matériau support à l'exclusion du verre, mélangé à de l'aluminate de strontium dopé à l'europium. 1) Photoluminescent material for the manufacture of photoluminescent objects, characterized in that it consists of a support material other than glass, mixed with strontium aluminate doped with europium.
  2. 2) Matière selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aluminate de strontium dopé à l'europium est une poudre de granulométrie comprise entre 5 et 75 m. 2) The material of claim 1, characterized in that the strontium aluminate doped with europium is a powder with particle size between 5 and 75 m.
  3. 3) Matière selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que la concentration en aluminate de strontium dopé à l'europium dans le mélange varie, en fonction du matériau support utilisé et de l'effet souhaité, entre 3% et 100% par kilogramme de matériau support. 3) Material according to one of claims I or 2, characterized in that the strontium aluminate concentration doped with europium in the mixture varies, depending on the substrate material used and the desired effect, between 3% and 100% per kilogram of support material.
  4. 4) Matière selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau support est un matériau polymère. 4) A material according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier material is a polymeric material.
  5. 5) Matière selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau support est un matériau composite. 5) The material of claim 4, characterized in that the carrier material is a composite material.
  6. 6) Matière selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau support est une céramique. 6) Material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier material is a ceramic.
  7. 7) Matière selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau support est une peinture. 7) A material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier material is a paint.
  8. 8) Matière selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau support est une encre. 8) A material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier material is an ink.
  9. 9) Matière selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau support est un textile. 9) A material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier material is a textile.
  10. 10) Objet photoluminescent, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une matière photoluminescente composée d'un matériau support et d'aluminate de strontium dopé à l'europium selon l'une des revendications précédentes.. 10) Re photoluminescent, characterized in that it consists of a photoluminescent material comprised of a strontium aluminate support and material doped with europium according to the preceding claims ..
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