TW202309247A - 蓄光複合材料及其製造方法 - Google Patents

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TW202309247A TW110131555A TW110131555A TW202309247A TW 202309247 A TW202309247 A TW 202309247A TW 110131555 A TW110131555 A TW 110131555A TW 110131555 A TW110131555 A TW 110131555A TW 202309247 A TW202309247 A TW 202309247A
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廖德超
徐森煌
吳照泉
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南亞塑膠工業股份有限公司
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本發明公開一種蓄光複合材料及其製造方法。蓄光複合材料包含高分子樹脂及分散至高分子樹脂中的蓄光粉。蓄光粉是由蓄光組成物在高溫燒結條件下進行合成反應所形成。蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）。蓄光組成物進一步包含：三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）的至少其中之一。其中，蓄光粉與高分子樹脂的重量比例範圍是介於20：80至45：55之間。

Description

蓄光複合材料及其製造方法
本發明涉及一種蓄光複合材料，特別是涉及一種蓄光複合材料及其製造方法。
在現有技術中，室內及戶外的用於方向指示或逃生指示的相關設備及裝置皆需要使用電力才能夠發揮指示的作用。然而，該些設備及裝置，在地震及火災來臨時，可能因斷電而無法指示或操作，便喪失其功能。
於是，本發明人有感上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種蓄光複合材料及其製造方法。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種蓄光複合材料，其包括：一高分子樹脂；以及一蓄光粉，其是分散至所述高分子樹脂中，所述蓄光粉是由一蓄光組成物在一高溫燒結條件下進行一合成反應所形成，所述蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）；並且，所述蓄光組成物進一步包含：三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）的至少其中之一；其中，所述蓄光粉與所述高分子樹脂的一重量比例範圍是介於20：80至45：55之間；其中，所述蓄光複合材料依據測試方法JIS Z9107，以一發光裝置在照度1000 LUX的條件下照射5分鐘後，關閉所述發光裝置的電源，並測試所述蓄光複合材料，在持續發光2分鐘後的發光強度是介於950 mcd/m 2至1,200 mcd/m 2；並且，在持續發光60分鐘後的發光強度是介於35 mcd/m 2至65 mcd/m 2。
優選地，所述高分子樹脂是選自由：酚醛樹脂（PF）、不飽和聚酯樹脂（UP）、聚氨酯樹脂（PU）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），所組成的材料群組的至少其中之一。
優選地，基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度，所述高分子樹脂的用量範圍是介於50重量百分濃度至80重量百分濃度。
優選地，所述蓄光粉在通過將所述蓄光組成物進行合成反應後、形成為一鋁酸鍶類蓄光材料，其包含SrMg 2(ALB) 2O 4:Eu,Dy、SrMg 2(ALB) 2O 4:Eu、及/或SrMg 2(ALB) 2O 4:Dy的光晶石結構。
優選地，基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度，所述碳酸鍶的用量範圍是介於8重量百分濃度至20重量百分濃度；所述氧化鋁的用量範圍是介於8重量百分濃度至20重量百分濃度；所述氧化鎂的用量範圍是介於0.2重量百分濃度至1.0重量百分濃度；所述硼酸的用量範圍是介於0.5重量百分濃度至2.0重量百分濃度；所述三氧化二銪的用量範圍是介於0.35重量百分濃度至0.90重量百分濃度；並且所述三氧化二鏑的用量範圍是介於0.35重量百分濃度至0.60重量百分濃度。
優選地，在所述蓄光複合材料的所述合成反應中，所述高溫燒結條件的一燒結溫度(℃)是介於1,100℃至1,500℃之間。
優選地，所述氧化鎂的用量範圍是介於0.2重量百分濃度至1.0重量百分濃度；並且所述硼酸的用量範圍是介於0.5重量百分濃度至2.0重量百分濃度；其中，所述硼酸的用量大於所述氧化鎂的用量，並且所述硼酸的用量是介於所述氧化鎂的用量的1.5倍至2.5倍之間。
優選地，所述蓄光複合材料進一步包括：分散至所述高分子樹脂中的一硬化劑及一消泡劑；其中，基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度，所述硬化劑的用量範圍是介於1.70重量百分濃度至2.5重量百分濃度，並且所述消泡劑的用量範圍是介於0.15重量百分濃度至0.30重量百分濃度。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種蓄光複合材料的製造方法，其包括：將一蓄光組成物、在一燒結溫度下、進行一合成反應，以形成一蓄光粉；其中，所述蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）；並且，所述蓄光組成物進一步包含有：三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）的至少其中之一；其中，所述燒結溫度(℃)是介於1,100℃至1,500℃之間，並且所述蓄光粉為一鋁酸鍶類的蓄光材料；將所述蓄光粉與一高分子樹脂進行混合，以使得所述蓄光粉分散至所述高分子樹脂中，以形成一蓄光複合材料；其中，所述高分子樹脂是選自由：酚醛樹脂（PF）、不飽和聚酯樹脂（UP）、聚氨酯樹脂（PU）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），所組成的材料群組的至少其中之一；以及以一塑膠成型工藝、將所述蓄光複合材料進行塑形，以形成一塑膠成型產品；其中，以所述蓄光複合材料形成的塑膠成型產品依據測試方法JIS Z9107，以一發光裝置在照度1000 LUX的條件下照射所述蓄光複合材料5分鐘後，關閉所述發光裝置的電源，並測試所述蓄光複合材料，在持續發光2分鐘後的發光強度是介於950 mcd/m 2至1,200 mcd/m 2；並且，在持續發光60分鐘後的發光強度是介於35 mcd/m 2至65 mcd/m 2。
優選地，所述蓄光粉與所述高分子樹脂的一重量比例範圍是介於20：80至45：55之間。
本發明的有益效果在於，本發明所提供的蓄光複合材料及其製造方法，其能通過“所述蓄光粉是由一蓄光組成物在一高溫燒結條件下進行一合成反應所形成，所述蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）；並且，所述蓄光組成物進一步包含：三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）的至少其中之一；其中，所述蓄光粉與所述高分子樹脂的一重量比例範圍是介於20：80至45：55之間”及“所述蓄光複合材料依據測試方法JIS Z9107，以一發光裝置在照度1000 LUX的條件下照射5分鐘後，關閉所述發光裝置的電源，並測試所述蓄光複合材料，在持續發光2分鐘後的發光強度是介於950 mcd/m 2至1,200 mcd/m 2；並且，在持續發光60分鐘後的發光強度是介於35 mcd/m 2至65 mcd/m 2”的技術方案，以使得所述蓄光複合材料能適用於製作成任何的形狀，以適用於不同的場合及型態，例如：道路的方向指示標誌、停車場的方向指示標誌、橋墩兩側護欄的邊界警示標誌。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[蓄光複合材料]
在現有技術中，室內及戶外的用於方向指示或逃生指示的相關設備及裝置皆需要使用電力才能夠發揮其應有的功能。然而，該些設備及裝置，在地震及火災來臨時，可能因斷電而無法指示或操作，便喪失其功能。
為了解決上述的技術問題，本發明實施例提供一種蓄光複合材料（light-storing material），特別是一種對環境友善的蓄光複合材料。
本發明實施例的蓄光複合材料是通過將具有特定配方的蓄光粉及特定種類的高分子樹脂進行混摻所形成，以使得所述蓄光複合材料在無需使用電池或電力的情況下，可持續發光並產生指示的功能。上述具有特定配方的蓄光粉及特定種類的高分子樹脂，將於下文中進一步作介紹。
所述蓄光複合材料可以通過，例如：射出成型、押出成型、或液態塑膠硬化成型…等塑膠成型的工藝，被製作成任何的形狀，以適用於不同的場合及型態，例如：道路的方向指示標誌、停車場的方向指示標誌、橋墩兩側護欄的邊界警示標誌。
所述蓄光複合材料在室內的場合可以吸收發光裝置（如：日光燈、燈泡）的光能，或者在室外的場合可以吸收日光或月光的光能，以進行光能的儲存。並且，所述蓄光複合材料在停電時或緊急時，可以將儲存的光能釋放出來，以產生自身發光的效果，從而解決上述的技術問題。
為了實現上述目的，本發明實施例的蓄光複合材料包含：一蓄光粉（light-storing powders）、一高分子樹脂（polymer resin）、及一添加劑（additive），並且所述蓄光粉及添加劑是分散於高分子樹脂中。
所述蓄光粉是通過一蓄光組成物在高溫燒結的條件下所合成，並且所述蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3，strontium carbonate）、氧化鋁（Al 2O 3，aluminium oxide）、氧化鎂（MgO，magnesium oxide）、及硼酸（H 3BO 3，boric acid）。再者，所述蓄光組成物進一步包含：三氧化二銪（Eu 2O 3，europium trioxide）及三氧化二鏑（Dy 2O 3，dysprosium trioxide）的至少其中之一。也就是說，在上述蓄光組成物中，碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）為必要添加的成份，而三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）可以例如是僅添加其中的一種或者兩種皆添加。
上述蓄光粉在通過將蓄光組成物進行高溫燒結及合成後能形成一鋁酸鍶類的蓄光材料，其包含SrMg 2(ALB) 2O 4:Eu,Dy、SrMg 2(ALB) 2O 4:Eu、及/或SrMg 2(ALB) 2O 4:Dy的光晶石結構，但本發明不受限於此。
基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度（wt%），所述碳酸鍶（SrCO 3）的用量範圍優選是介於8重量百分濃度至20重量百分濃度、且特優選是介於9.2重量百分濃度至18.5重量百分濃度；所述氧化鋁（Al 2O 3）的用量範圍優選是介於8重量百分濃度至20重量百分濃度、且特優選是介於9.2重量百分濃度至18.5重量百分濃度；所述氧化鎂（MgO）的用量範圍優選是介於0.2重量百分濃度至1.0重量百分濃度、且特優選是介於0.4重量百分濃度至0.8重量百分濃度；並且所述硼酸（H 3BO 3）的用量範圍優選是介於0.5重量百分濃度至2.0重量百分濃度、且特優選是介於0.75重量百分濃度至1.5重量百分濃度。再者，所述三氧化二銪（Eu 2O 3）的用量範圍優選是介於0.35重量百分濃度至0.90重量百分濃度、且特優選是介於0.42重量百分濃度至0.81重量百分濃度；並且所述三氧化二鏑（Dy 2O 3）的用量範圍優選是介於0.35重量百分濃度至0.60重量百分濃度、且特優選是介於0.38重量百分濃度至0.55重量百分濃度。
所述高分子樹脂是選自由：酚醛樹脂（phenol formaldehyde resin，簡稱PF）、不飽和聚酯樹脂（un-satuated polyester resin，簡稱UP）、聚氨酯樹脂（polyurethane resin，簡稱PU）、甲基丙烯酸甲酯（methyl meth acrylate，簡稱MMA）、及聚甲基丙烯酸甲酯（poly(methyl meth acrylate)，簡稱PMMA，英文acrylic），所組成的材料群組的至少其中之一。優選地，所述高分子樹脂為不飽和聚酯樹脂，但本發明不受限於此。
基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度（wt%），所述高分子樹脂的用量範圍優選是介於50重量百分濃度至80重量百分濃度、且特優選是介於58重量百分濃度至77.7重量百分濃度。
再者，所述添加劑包含有：一硬化劑（hardening agent）及一消泡劑（de-foaming agent），但本發明不受限於此。
其中，所述硬化劑是選自由聚甲醛、MEKPO、BPO、CHP、HDI、TDI、DDS，所組成的材料群組的至少其中之一。再者，所述消泡劑是選自由有機極性化合物、低碳醇、二氧化矽類、有機矽類、礦物油，所組成的材料群組的至少其中之一。
基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度（wt%），所述硬化劑的用量範圍優選是介於1.70重量百分濃度至2.5重量百分濃度、且特優選是介於1.74重量百分濃度至2.3重量百分濃度；並且所述消泡劑的用量範圍優選是介於0.15重量百分濃度至0.30重量百分濃度、且特優選是介於0.15重量百分濃度至0.24重量百分濃度。
在本發明的一些實施方式中，在所述蓄光複合材料的合成反應中，所述高溫燒結的一燒結溫度(℃)優選是介於1,100℃至1,500℃之間、且特優選是介於1,200℃至1,400℃之間。
在蓄光能力方面，本發明實施例的蓄光複合材料依據測試方法JIS Z9107，以一發光裝置在照度1000 LUX的條件下照射所述蓄光複合材料5分鐘後，關閉所述發光裝置的電源，並測試所述蓄光複合材料在一預定時間（如：2分鐘及60分鐘）後的發光強度（mcd/m 2）。
在本發明的一些實施方式中，所述蓄光複合材料在持續發光2分鐘後的發光強度，優選是介於950 mcd/m 2至1,200 mcd/m 2、且特優選是介於965 mcd/m 2至1160 mcd/m 2。並且，所述蓄光複合材料在持續發光60分鐘後的發光強度，優選是介於35 mcd/m 2至65 mcd/m 2、且特優選是介於42 mcd/m 2至56 mcd/m 2。
[蓄光複合材料的製造方法]
以上為本發明實施例的蓄光複合材料的相關說明，而以下將根據本發明的實施例，描述蓄光複合材料的製造方法。
如圖1，本發明實施例也提供一種蓄光複合材料的製造方法，其包含步驟S110、步驟S120、及步驟S130。必須說明的是，本實施例所載之各步驟的順序與實際的操作方式可視需求而調整，並不限於本實施例所載。
所述步驟S110包含：將一蓄光組成物、在一燒結溫度下、進行一合成反應，以形成一蓄光粉。
其中，所述蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）；並且，所述蓄光組成物進一步包含有：三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）的至少其中之一。再者，所述燒結溫度(℃)優選是介於1,100℃至1,500℃之間、且特優選是介於1,200℃至1,400℃之間。另外，所述蓄光粉為一鋁酸鍶類的蓄光材料。
所述步驟S120包含：將所述蓄光粉與一高分子樹脂進行混合，以使得所述蓄光粉分散至所述高分子樹脂中，從而形成一蓄光複合材料。
其中，所述高分子樹脂是選自由：酚醛樹脂（PF）、不飽和聚酯樹脂（UP）、聚氨酯樹脂（PU）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），所組成的材料群組的至少其中之一。優選地，所述高分子樹脂為不飽和聚酯樹脂，但本發明不受限於此。
所述步驟S130包含：以一塑膠成型工藝、將所述蓄光複合材料進行塑形，以形成一塑膠成型產品。其中，所述塑膠成型工藝可以例如是一射出成型工藝、一押出成型工藝、或一液態塑膠硬化成型工藝。再者，所述塑膠成型產品可以例如是道路的方向指示標誌、停車場的方向指示標誌、或橋墩兩側護欄的邊界警示標誌，但本發明不受限於此。
值得一提的是，在所述步驟S120中，所述蓄光粉與高分子樹脂的一重量比例範圍優選是介於20：80至45：55之間。也就是說，所述高分子樹脂為主要基質材料，所述蓄光粉在蓄光複合材料中的含量範圍優選是介於20重量百分濃度至45重量百分濃度之間，並且所述高分子樹脂在蓄光複合材料中的含量範圍是介於55重量百分濃度至80重量百分濃度之間。藉此，所述蓄光複合材料能具有較佳的成型性、且兼具蓄光及發光的能力。
在所述步驟S120中，所述蓄光粉優選是先被研磨至具有介於10微米至30微米的一平均粒徑，再被分散至所述高分子樹脂中，以形成所述蓄光複合材料，但本發明不受限於此。再者，所述蓄光粉與高分子樹脂、優選是採用一圓盤式攪拌器進行攪拌，以提升所述蓄光粉於高分子樹脂中的分散性。
在所述步驟S130中，所述蓄光複合材料進行塑形的一硬化時間優選是介於10分鐘至50分鐘之間、且特優選是介於10分鐘至30分鐘之間，但本發明不受限於此。
在所述步驟S130中，以所述蓄光複合材料所形成的塑膠成型產品依據測試方法JIS Z9107，以一發光裝置在照度1000 LUX的條件下照射所述蓄光複合材料5分鐘後，關閉所述發光裝置的電源，並測試所述蓄光複合材料，在持續發光2分鐘後的發光強度是介於950 mcd/m 2至1,200 mcd/m 2；並且，在持續發光60分鐘後的發光強度是介於35 mcd/m 2至65 mcd/m 2。
[實驗數據測試]
以下，參照實施例1至實施例3與比較例1至比較例2詳細說明本發明之內容。然而，以下實施例僅作為幫助了解本發明，本發明的範圍並不限於這些實施例。
實施例1：將一蓄光組成物、在一燒結溫度下、進行一合成反應，以形成一蓄光粉；將所述蓄光粉及一添加劑分散至一高分子樹脂中，以形成一蓄光複合材料。其中，所述蓄光組成物包含：13.6重量份的碳酸鍶（SrCO 3）、13.6重量份的氧化鋁（Al 2O 3）、0.55重量份的三氧化二銪（Eu 2O 3）、0.55重量份的三氧化二鏑（Dy 2O 3）、0.6重量份的氧化鎂（MgO）、及1.1重量份的硼酸（H 3BO 3）。所述燒結溫度為1,300℃。所述高分子樹脂是採用不飽和聚酯樹脂（UP），並且所述高分子樹脂的用量為67.8重量份。所述添加劑包含：2重量份的硬化劑及0.2重量份的消泡劑。依據上述製程參數所形成的蓄光複合材料利用測試方法JIS Z9107進行測試可以測得，在持續發光2分鐘後的發光強度為1,160 mcd/m，並且在持續發光60分鐘後的發光強度為56 mcd/m 2。上述製程參數及測試結果整理於下表1。
實施例2：蓄光複合材料的製備方式與實施例1相同，不同之處在於，所述蓄光組成物包含：18.5重量份的碳酸鍶（SrCO 3）、18.5重量份的氧化鋁（Al 2O 3）、0.81重量份的三氧化二銪（Eu 2O 3）、0.8重量份的氧化鎂（MgO）、及1.5重量份的硼酸（H 3BO 3）。所述燒結溫度為1,200℃。所述高分子樹脂是採用不飽和聚酯樹脂（UP），並且所述高分子樹脂的用量為58重量份。所述添加劑包含：1.74重量份的硬化劑及0.15重量份的消泡劑。依據上述製程參數所形成的蓄光複合材料利用測試方法JIS Z9107進行測試可以測得，在持續發光2分鐘後的發光強度為1,027 mcd/m 2，並且在持續發光60分鐘後的發光強度為45 mcd/m 2。上述製程參數及測試結果整理於下表1。
實施例3：蓄光複合材料的製備方式與實施例1相同，不同之處在於，所述蓄光組成物包含：9.2重量份的碳酸鍶（SrCO 3）、9.2重量份的氧化鋁（Al 2O 3）、0.38重量份的三氧化二鏑（Dy 2O 3）、0.4重量份的氧化鎂（MgO）、及0.76重量份的硼酸（H 3BO 3）。所述燒結溫度為1,400℃。所述高分子樹脂是採用不飽和聚酯樹脂（UP），並且所述高分子樹脂的用量77.7重量份。所述添加劑包含：2.3重量份的硬化劑及0.24重量份的消泡劑。依據上述製程參數所形成的蓄光複合材料利用測試方法JIS Z9107進行測試可以測得，在持續發光2分鐘後的發光強度為967 mcd/m 2，並且在持續發光60分鐘後的發光強度為42 mcd/m 2。上述製程參數及測試結果整理於下表1。
值得一提的是，在實施例1至實施例3的蓄光複合材料中，氧化鎂（MgO）及硼酸（H 3BO 3）皆為必要添加成分。所述氧化鎂（MgO）的用量範圍優選是介於0.2重量百分濃度至1.0重量百分濃度、且特優選是介於0.4重量百分濃度至0.8重量百分濃度；並且所述硼酸（H 3BO 3）的用量範圍優選是介於0.5重量百分濃度至2.0重量百分濃度、且特優選是介於0.75重量百分濃度至1.5重量百分濃度。再者，所述硼酸（H 3BO 3）的用量是大於氧化鎂（MgO）的用量，並且所述硼酸（H 3BO 3）的用量為氧化鎂（MgO）的用量的1.5倍至2.5倍之間、且特優選為1.8倍至2.0倍之間。再者，實施例1至實施例3的蓄光複合材料皆採用不飽和聚酯樹脂（UP）為基質材料，但本發明不受限於此。藉此，所述蓄光複合材料的發光強度可以被有效地提升，並且發光時間能被有效地延長。
比較例1：蓄光複合材料的製備方式與實施例1相同，不同之處在於，所述蓄光組成物包含：13.1重量份的碳酸鍶（SrCO 3）、19.9重量份的氧化鋁（Al 2O 3）、0.68重量份的三氧化二銪（Eu 2O 3）、0.68重量份的三氧化二鏑（Dy 2O 3）、及1.3重量份的硼酸（H 3BO 3）。所述燒結溫度為1,300℃。所述高分子樹脂是採用甲基丙烯酸甲酯（MMA），並且所述高分子樹脂的用量為61.2重量份。所述添加劑包含：3重量份的硬化劑及0.14重量份的消泡劑。依據上述製程參數所形成的蓄光複合材料利用測試方法JIS Z9107進行測試可以測得，在持續發光2分鐘後的發光強度為565 mcd/m 2，並且在持續發光60分鐘後的發光強度為30 mcd/m 2。比較例1的蓄光組成物未使用氧化鎂（MgO）。比較例1的發光強度及持續發光時間皆明顯低於實施例1至實施例3。上述製程參數及測試結果整理於下表1。
比較例2：蓄光複合材料的製備方式與實施例1相同，不同之處在於，所述蓄光組成物包含：5.6重量份的碳酸鍶（SrCO 3）、14重量份的氧化鋁（Al 2O 3）、0.57重量份的三氧化二銪（Eu 2O 3）、0.57重量份的三氧化二鏑（Dy 2O 3）、及0.62重量份的氧化鎂（MgO）。所述燒結溫度為1,300℃。所述高分子樹脂是採用甲基丙烯酸甲酯（MMA），並且所述高分子樹脂的用量為74.8重量份。所述添加劑包含：3.7重量份的硬化劑及0.14重量份的消泡劑。依據上述製程參數所形成的蓄光複合材料利用測試方法JIS Z9107進行測試可以測得，在持續發光2分鐘後的發光強度為347 mcd/m 2，並且在持續發光60分鐘後的發光強度為24 mcd/m 2。比較例2的蓄光組成物未使用硼酸（H 3BO 3）。比較例2的發光強度及持續發光時間皆明顯低於實施例1至實施例3。上述製程參數及測試結果整理於下表1。
[表1]
製程參數 實施 例1 實施 例2 實施 例3 比較 例1 比較 例2
SrCO 3用量 (重量份) 13.6 18.5 9.2 13.1 5.6
Al 2O 3用量 (重量份) 13.6 18.5 9.2 19.9 14
Eu 2O 3用量 (重量份) 0.55 0.81 ― 0.68 0.57
Dy 2O 3用量 (重量份) 0.55 ― 0.38 0.68 0.57
MgO用量 (重量份) 0.6 0.8 0.4 ― 0.62
H 3BO 3用量 (重量份) 1.1 1.5 0.76 1.3 ―
燒結溫度(℃) 1,300 1,200 1,400 1,300 1,300
樹酯型式 UP UP UP MMA MMA
樹酯用量 (重量份) 67.8 58 77.7 61.2 74.8
硬化劑用量 (重量份) 2 1.74 2.3 3 3.7
消泡劑用量 (重量份) 0.2 0.15 0.24 0.14 0.14
2分鐘後發光強度(mcd/m 2) 1,160 1,027 967 565 347
60分鐘後發光強度(mcd/m 2) 56 45 42 30 24
[蓄光複合材料的應用]
如圖2至圖5所示，本發明實施例也提供一種蓄光複合材料的應用，其包含將所述蓄光複合材料通過塑膠成型的工藝製作成任何的形狀的塑膠成型產品。以適用於不同的場合及型態。
如圖2及圖3所示，所述蓄光複合材料可以被製作成停車場的方向指示標誌G1。圖2顯示指示標誌G1在室內燈光照明時，進行蓄光的作業。圖3顯示指示標誌G1在室內燈光關閉時，呈現發光的狀態。
如圖4及圖5所示，所述蓄光複合材料可以被製作成橋墩兩側護欄的邊界警示標誌G2。圖4顯示警示標誌G2在白天時，進行蓄光的作業。圖5顯示警示標誌G2在夜晚時，呈現發光的狀態。
當然，所述蓄光複合材料也可以依照使用需求被做成其它型態以應用於其它的場合，本發明並不以上述實施例為限。
值得一提的是，本發明實施例所採用的高分子樹脂有經過特別的篩選，以使得所述塑膠成型產品具有一定的機械強度及耐用性。
[實施例的有益效果]
本發明的有益效果在於，本發明所提供的蓄光複合材料及其製造方法，其能通過“所述蓄光粉是由一蓄光組成物在一高溫燒結條件下進行一合成反應所形成，所述蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）；並且，所述蓄光組成物進一步包含：三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）的至少其中之一；其中，所述蓄光粉與所述高分子樹脂的一重量比例範圍是介於20：80至45：55之間”及“所述蓄光複合材料依據測試方法JIS Z9107，以一發光裝置在照度1000 LUX的條件下照射5分鐘後，關閉所述發光裝置的電源，並測試所述蓄光複合材料，在持續發光2分鐘後的發光強度是介於950 mcd/m 2至1,200 mcd/m 2；並且，在持續發光60分鐘後的發光強度是介於35 mcd/m 2至65 mcd/m 2”的技術方案，以使得所述蓄光複合材料能適用於製作成任何的形狀，以適用於不同的場合及型態，例如：道路的方向指示標誌、停車場的方向指示標誌、橋墩兩側護欄的邊界警示標誌。再者，所述蓄光複合材料具有良好的蓄光能力、發光強度、及發光持久性，從而具有良好的商業應用價值。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
G1:停車場的方向指示標誌 G2:橋墩兩側護欄的邊界警示標誌
圖1為本發明實施例蓄光複合材料的製造方法流程圖。
圖2為本發明實施例蓄光複合材料應用於停車場的方向指示標誌在室內燈光照明時，進行蓄光作業的示意圖。
圖3為本發明實施例蓄光複合材料應用於停車場的方向指示標誌在室內燈光關閉時，呈現發光狀態的示意圖。
圖4為本發明實施例蓄光複合材料應用於橋墩兩側護欄的邊界警示標誌在白天時，進行蓄光的作業的示意圖。
圖5為本發明實施例蓄光複合材料應用於橋墩兩側護欄的邊界警示標誌在夜晚時，呈現發光的狀態的示意圖。

Claims (10)

  1. 一種蓄光複合材料，其包括： 一高分子樹脂；以及 一蓄光粉，其是分散至所述高分子樹脂中，所述蓄光粉是由一蓄光組成物在一高溫燒結條件下進行一合成反應所形成，所述蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）；並且，所述蓄光組成物進一步包含：三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）的至少其中之一；其中，所述蓄光粉與所述高分子樹脂的一重量比例範圍是介於20：80至45：55之間； 其中，所述蓄光複合材料依據測試方法JIS Z9107，以一發光裝置在照度1000 LUX的條件下照射5分鐘後，關閉所述發光裝置的電源，並測試所述蓄光複合材料，在持續發光2分鐘後的發光強度是介於950 mcd/m 2至1,200 mcd/m 2；並且，在持續發光60分鐘後的發光強度是介於35 mcd/m 2至65 mcd/m 2。
  2. 如請求項1所述的蓄光複合材料，其中，所述高分子樹脂是選自由：酚醛樹脂（PF）、不飽和聚酯樹脂（UP）、聚氨酯樹脂（PU）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），所組成的材料群組的至少其中之一。
  3. 如請求項2所述的蓄光複合材料，其中，基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度，所述高分子樹脂的用量範圍是介於50重量百分濃度至80重量百分濃度。
  4. 如請求項1所述的蓄光複合材料，其中，所述蓄光粉在通過將所述蓄光組成物進行合成反應後、形成為一鋁酸鍶類蓄光材料，其包含SrMg 2(ALB) 2O 4:Eu,Dy、SrMg 2(ALB) 2O 4:Eu、及/或SrMg 2(ALB) 2O 4:Dy的光晶石結構。
  5. 如請求項1所述的蓄光複合材料，其中，基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度，所述碳酸鍶的用量範圍是介於8重量百分濃度至20重量百分濃度；所述氧化鋁的用量範圍是介於8重量百分濃度至20重量百分濃度；所述氧化鎂的用量範圍是介於0.2重量百分濃度至1.0重量百分濃度；所述硼酸的用量範圍是介於0.5重量百分濃度至2.0重量百分濃度；所述三氧化二銪的用量範圍是介於0.35重量百分濃度至0.90重量百分濃度；並且所述三氧化二鏑的用量範圍是介於0.35重量百分濃度至0.60重量百分濃度。
  6. 如請求項1所述的蓄光複合材料，其中，在所述蓄光複合材料的所述合成反應中，所述高溫燒結條件的一燒結溫度(℃)是介於1,100℃至1,500℃之間。
  7. 如請求項1所述的蓄光複合材料，其中，所述氧化鎂的用量範圍是介於0.2重量百分濃度至1.0重量百分濃度；並且所述硼酸的用量範圍是介於0.5重量百分濃度至2.0重量百分濃度；其中，所述硼酸的用量大於所述氧化鎂的用量，並且所述硼酸的用量是介於所述氧化鎂的用量的1.5倍至2.5倍之間。
  8. 如請求項1所述的蓄光複合材料，其進一步包括：分散至所述高分子樹脂中的一硬化劑及一消泡劑；其中，基於所述蓄光複合材料的總重為100重量百分濃度，所述硬化劑的用量範圍是介於1.70重量百分濃度至2.5重量百分濃度，並且所述消泡劑的用量範圍是介於0.15重量百分濃度至0.30重量百分濃度。
  9. 一種蓄光複合材料的製造方法，其包括： 將一蓄光組成物、在一燒結溫度下進行一合成反應，以形成一蓄光粉；其中，所述蓄光組成物包含：碳酸鍶（SrCO 3）、氧化鋁（Al 2O 3）、氧化鎂（MgO）、及硼酸（H 3BO 3）；並且，所述蓄光組成物進一步包含有：三氧化二銪（Eu 2O 3）及三氧化二鏑（Dy 2O 3）的至少其中之一；其中，所述燒結溫度(℃)是介於1,100℃至1,500℃之間，並且所述蓄光粉為一鋁酸鍶類的蓄光材料； 將所述蓄光粉與一高分子樹脂進行混合，以使得所述蓄光粉分散至所述高分子樹脂中，以形成一蓄光複合材料；其中，所述高分子樹脂是選自由：酚醛樹脂（PF）、不飽和聚酯樹脂（UP）、聚氨酯樹脂（PU）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），所組成的材料群組的至少其中之一；以及 以一塑膠成型工藝、將所述蓄光複合材料進行塑形，以形成一塑膠成型產品； 其中，以所述蓄光複合材料形成的塑膠成型產品依據測試方法JIS Z9107，以一發光裝置在照度1000 LUX的條件下照射所述蓄光複合材料5分鐘後，關閉所述發光裝置的電源，並測試所述蓄光複合材料，在持續發光2分鐘後的發光強度是介於950 mcd/m 2至1,200 mcd/m 2；並且，在持續發光60分鐘後的發光強度是介於35 mcd/m 2至65 mcd/m 2。
  10. 如請求項9所述的蓄光複合材料的製造方法，其中，所述蓄光粉與所述高分子樹脂的一重量比例範圍是介於20：80至45：55之間。
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