本发明专利技术涉及一种用于生产具有集成发光材料颗粒的聚合物产品的方法，聚合物产品由至少一个液相单体和至少一种发光材料颗粒粉末生产。该方法的特征在于在聚合之前向液体单体添加发光材料。本发明专利技术还涉及一种由根据所述方法生产的聚合物制成的用于光转换的塑料部件；一种包括所述塑料部件的发光设备；和根据所述方法生产的聚合物的应用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过在聚合之前向单体添加而在聚合物中并入磷光体的高效塑料光转换部件
本专利技术大体上涉及一种用于制造具有集成的发光材料颗粒的聚合物的方法。更具体而言，本专利技术涉及如在权利要求1的引言部分中定义的方法、如权利要求12中定义的方法生产的聚合物的应用、如权利要求9中定义的塑料成分和如权利要求10中定义的发光设备。
技术介绍
在照明设备中，常常偏移照明设备光源的辐射波长，从而使照明设备发射具有用于预期照明用途的期望波长光谱的光。在荧光管中，例如其它放电产生UV辐射，该UV辐射通过使用在荧光管的玻璃管的内侧上的不同磷光材料的混合物而被转换成具有期望波长光谱的可见光。发光二极管(LED)的最新技术也使用相同的光转换原理。暖白LED经常由在深蓝区域中发射锐利发射谱线的LED和将部分LED光偏移到黄色和红色的宽光谱峰中的磷光体构建，该黄色和红色与通用LED光的组合被感知为暖白光。向塑料材料中并入无机颗粒、例如无机磷光体材料具有的益处在于实现生产成形部件从而利用物理颗粒的特性。在磷光体的情况下，有可能在塑料部分中、例如在照明设备的灯泡的外塑料部分中利用光转换性质。让磷光体远离LED芯片也产生比在LED上直接应用磷光体更高效率的LED照射系统。 通常通过借助挤出过程向聚合物混合无机颗粒以制成化合物来完成在塑料中并入磷光体材料。挤出机的混合性质对于最终化合物性质、因此对于最终产品性质是必不可少的。然而挤出机中的摩擦以及在混合期间的很高剪切力与无机颗粒的硬度的组合造成挤出机的金属部分的磨损。这造成化合物的不期望的金属污染和无机颗粒性质的可能退化。这又造成光转换效率损失从而造成来自照明设备的光的更低效率或者更差颜色。在混合期间的摩擦问题在生产具有高无机颗粒浓度的光转换膜时特别明显。通过使用侧馈送器向聚合物的熔体中引入颗粒来部分地解决这一问题。然而仍然有效率太低的问题存在并且它造成另一问题。由于主馈送器与侧馈送器的馈送速率比的变化所导致的聚合物中的颗粒浓度变化造成塑料光转换产品中的质量问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进当前现有技术、解决以上问题并且提供一种用于制造具有并入的光偏移发光材料颗粒的塑料部分的改进方法。这些和其它目的由一种用于生产具有集成发光材料颗粒的聚合物产品的方法实现，该聚合物产品由至少一个液相单体和至少一种发光材料颗粒粉末生产。该方法的特征在于在聚合之前向“液体”单体添加发光材料。该聚合过程将发光材料颗粒并入到聚合物中而无摩擦和剪切，从而不会改变颗粒性质，在该聚合过程中，液体单体-颗粒的混合物转变成固体。颗粒可以耐受正常聚合条件而不受影响。在对最终部件成形的任何进一步加工中、例如进一步地复合(compounding)、注射(吹)模制或者(膜)挤出中，将向聚合物、因此也向发光材料颗粒施加摩擦和高剪切。通过在聚合之前并入颗粒，它们接收聚合物层，该聚合物层在挤出过程中保护它们不受摩擦和高剪切力。这意味着可以执行聚合物的进一步加工而不使得发光材料颗粒的性质退化。本专利技术方法也增强了根据本专利技术的、具有在单体阶段中已经并入的颗粒的聚合物的稍后复合。由于显著减少设备磨损，所以可以更彻底地完成进一步复合而未大量增加机器的磨损。优选的是使用聚合物或者该聚合物的共聚物来执行根据本专利技术的方法，其中所述聚合物是聚对苯二甲酸乙二醇酯或者(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚氧乙烯或者ΡΕ0、聚酰胺(尼龙)或者PA、聚碳酸酯或者PC、和聚甲基丙烯酸甲酯或者PMMA环烯烃共聚物(COC)、聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)构成的组中之一或者其混合物。然而有可能使用根据本专利技术的方法来制造任何如下聚合物，该聚合物是适合用于希望并入发光颗粒的照明设备的部分的任意聚合物。在本专利技术中聚合的单体可以是单体的任何混合物，这些单体可以聚合成聚合物。可以在本专利技术的方法中使用的单体的示例是对苯二甲酸、乙二醇构成的组中所包含的单体或者其组合。塑料制造是具有大量标准制造方法的大型产业。由于在聚合之前向单体添加发光颗粒的方法有可能与当前使用的聚合物使用，并且由于制造设备在使用根据本专利技术的方法时基本上未被并入的颗粒磨损，所以专利技术方法将节省制造阶段中的成本。原本可能由于设备磨损而犹豫生产包含颗粒的塑料的制造商现在可以考虑这样做。由于发光颗粒的发光性质受到颗粒的磨损和摩擦的影响，以及在混合颗粒时从例如挤出设备磨损掉的金属颗粒污染塑料，所以基本上避免这些影响的本专利技术方法也造成光转换部件比根据现有技术制造的塑料部件更高的效率。在用于生产聚合物产品的本专利技术方法中使用的发光材料根据本专利技术的一个实施例是在吸收辐射之后发射磷光的磷光材料。根据本专利技术的又一实施例，发光材料是在吸收辐射之后发射荧光的荧光材料。发光材料的选择依赖于照明设备的期望波长光谱。如果希望很高的时间响应，则可以使用荧光材料，因为它在纳秒范围中快速光转换。然而具有从数微秒到秒的光转换延迟的无机磷光体材料传统上最常用于光转换。磷光体材料的长发射寿命可以在与LED光源使用时有利，因为磷光体材料的长发射寿命缓和了 LED发射的快速波动。磷光或荧光材料也可以是有机材料。根据本专利技术的发光颗粒经常为小的并且是作为粉末而提供的，其中颗粒按尺寸分类使得它们具有窄正态或者对数正态尺寸分布。在所述粉末中的发光材料颗粒可以具有范围为IOnm-1mm的粒度中值。更优选地，在所述粉末中的发光材料颗粒具有范围为1μ m-20 μ m的粒度中值。然而应当注意本专利技术方法将对于所有尺寸的发光颗粒起作用。根据专利技术方法的一个实施例，发光材料颗粒是Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce)、Y3Al5O12:Dy (YAG:Dy) ^Lu3Al5O12:Ce (LuAG:Ce)、Lumogen F Red305、Lumogen F Yellow083、CaS:Eu2+、(Ba, Sr)2Si5N8:Eu2+ (BSSN:Eu)、Y3Al5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce、(Ba, Sr, Ca)2Si5N8:Eu、(Sr,Ca)S:Eu2+和(Ca, Sr) AlSiN3:Eu2+、Sr2Si2N2O2:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+构成的组中的一种或者若干种材料，或者其组合。石榴石发光材料YAG =Ce和LuAG =Ce可以替换为具有O < x < 3、O ≤y ≤2.7、0 < x+y ≤3 和 O < z ≤2 的(Y3_x_yLuxGdy) (Al5_zSiz) (012_ZNZ) -Xe。发光材料还可以是有机磷光材料如茈衍生物、比如Lumogen F材料(例如083 (黄)、170 (黄)、240 (橙)、305 (红)、850 (绿)、dif luoro-boraindacene 衍生物(BODIPY)、荧光素染料、芴衍生物、香豆素染料、咕吨染料、吡咯亚甲基-BF2 (P_BF2)络合物、二苯乙烯衍生物、若丹明染料、茈甲酰亚胺染料和发光聚合物、比如聚对苯撑乙烯(PPV)、聚苯衍生物。发光材料的选择依赖于期望波长偏移、光源的发射波长等。然而可以使用任何如下发光材料或者发光材料组合，该发光材料或者发光材料组合具有吸收光源发射从而造成从发光材料的频移的发光本专利技术还涉及一种由根据以上描述的方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于生产具有集成发光材料颗粒的聚合物产品的方法，所述聚合物产品由至少一个液相单体和至少一种发光材料颗粒粉末生产，所述方法包括在聚合之前向所述单体添加所述发光材料的步骤。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.13 EP 11173804.3;2011.07.13 US 61/507,1401.一种用于生产具有集成发光材料颗粒的聚合物产品的方法，所述聚合物产品由至少一个液相单体和至少一种发光材料颗粒粉末生产，所述方法包括在聚合之前向所述单体添加所述发光材料的步骤。2.根据权利要求1所述的用于生产聚合物产品的方法，其中所述聚合物产品包括聚合物或者该聚合物的共聚物，所述聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚氧乙烯或者PEO、聚酰胺(尼龙)或者PA、聚碳酸酯或者PC、和聚甲基丙烯酸甲酯或者PMMA环烯烃共聚物(COC)、聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)所构成的组中之一或者其混合物。3.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的用于生产聚合物产品的方法，其中至少一种单体是对苯二甲酸、乙二醇所构成的组中的单体之一或者组合。4.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的用于生产聚合物产品的方法，其中所述发光材料是...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·詹森，R·T·韦格，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：
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