具有視覺效果的模塑塑料製品的製作方法
2023-08-09 00:39:56 2
專利名稱：具有視覺效果的模塑塑料製品的製作方法
背景技術：
本申請涉及塑料製品例如瓶子，其在由所述製品表面中切除部分或者突起部分限定的位置提供美學彩色發光形式的視覺效果。
塑料，包括聚碳酸酯，通常被用於製造瓶子，尤其是可回收的水瓶，以及其它的製品。這些製品可以是基本上無色的，或者它們可以被製成具有裝飾性的顏色。
發明內容
本發明提供了塑料製品，具體地聚碳酸酯製品，由於在用於製造所述製品的聚碳酸酯中引入了光致發光材料，在由所述製品的表面中切除部分和/或突起部分限定的位置上，其提供了彩色發光形式的有吸引力的美學外觀。所述切除部分或者突起部分限定了圖形圖像，例如一個或多個字母或者數字(即字首或者名稱)、抽象設計、繪畫或者商標或者標誌。進入所述塑性體的環境光導致從所述光致發光材料發光，由於塑性體內的內反射，該發光被導向塑性體表面中切除部分的邊緣。
圖1A-C顯示了可用於在本發明的製品上產生圖形圖像的切除部分的形狀；圖2顯示了可用於在本發明的製品上產生圖形圖像的切除部分和突起部分的組合；圖3A和B顯示了具有環形形狀的本發明的製品；圖4顯示了具有平表面的本發明的製品；和圖5顯示了具有不規則表面的本發明的製品。
詳細說明本申請涉及塑料製品，其由透明塑料和光致發光材料的混合物形成。這些製品在該製品的表面中形成的切除部分或者突起部分處提供了彩色發光形式的美學視覺效果。
通常，本發明的製品可以是由模塑塑料形成的任何有效用的製品，而且其中希望提供發光的圖像。例外的是與特定的光源組合使用的透鏡和燈玻璃(bezel)，例如汽車照明燈中的那些。因為透鏡和燈玻璃預定與特定的光源(例如高強度放電汽車照明燈)一起使用，而不是與環境光一起使用，因此它們是獨立的申請(美國臨時申請序列號60/370,790，2002年4月5日提出，和美國實用新型申請序列號10/063791，與此同時提出，兩者均在此引為參考)的主題。
如在本說明書和本申請權利要求中使用的，術語「圖形圖像」指希望在制品上具有的任何圖像，例如一個或多個字母或者數字(即字首或者名稱)、抽象設計、繪畫或者商標或者標誌。通過切除部分和/或突起部分形成的發光的圖形圖像可以與加入製品中的非發光的圖像互補。因此，例如，照片蓋板上的發光圖像可以與蓋板下面的照片結合給出光暈或者線條(mustache)。
本發明的製品可以由任何透明或者半透明的熱塑性材料形成，其具有與空氣足夠不同的折射指數，以便產生一定程度的內反射，使得在塑料材料內足以產生發光視覺效果的量的光被引導到表面的切除部分或者突起部分。通常，至少10％、優選至少30％的由光致發光發射的光被引導通過製品的內部，到達切除部分或者突起部分。為了獲得這種水平的內反射，希望所使用的熱塑性塑料在室溫下具有的折射指數為至少1.4。還希望該熱塑性塑料具有良好的透光率和低的霧度。在此良好的透光率被定義為至少為60％，良好的霧度為小於10％的霧度值，如根據ASTM D 1003在3毫米厚度下測定的。因此無定形熱塑性材料是優選的，但是也可以使用具有小於30％的結晶度的某些半結晶材料。具有這種特徵的熱塑性塑料包括，但不限於，聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、透明聚烯烴、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯醚(PPE)、無定形芳族聚醯胺如PA6-3T和聚碸。優選的塑料是聚碳酸酯，其兼備大約1.58的高折射率、大約87％的透光率和在3毫米厚度下大約1％的霧度。聚碳酸酯可以容易地吹制模塑形成瓶子或者類似的容器，具有很大的耐衝擊性，其因此是可回收的。它還是FDA批准的，這對於用於食品包裝或者飲食服務的所有容器都是絕對要求的。由於具有提高的玻璃化轉變溫度，它可以在高溫下進行充分地滅菌，而不不可逆地損失其機械性能，這與其他的熱塑性塑料如PVC或者PET不同。
當用切除部分來形成圖形圖像時，該切除部分應該具有足夠的深度，以產生供發射光射出的大的表面，但是不應該太深而損害製品的結構完整性。因此，容許的深度將取決於製品的厚度，使用該製品的目的，和塑料的性質。然而，對於許多目的和材料，大約0.5到3毫米深的切除部分是合適的。切除部分可以被製成各種形狀。例如，如圖1A所示，切除部分可以具有矩形底部。在該實施方案中，可能希望在切除部分的底部提供由虛線11表示的結構，以容許從該表面發光，並且提高視覺效果。對於切除部分，非結構化側面是優選的，以便在切除部分的該部分中產生單色光發射。圖1B顯示了具有V形底部的切除部分。圖1C顯示了具有梯形形狀的切除部分。同樣，根據需要，切除部分的底部可以是結構化的，以提高視覺效果的強度。切除部分的底部還可以具有倒角，以便利於機具(即模具)製造，使得在吹塑操作期間機具容易被熔融熱塑性材料填充，和降低製品中的局部應力。
當突起部分被用來形成圖形圖像時，突起部分可以是矩形、V形、梯形的，並且根據需要，可以具有倒圓的稜邊。與切除部分相似，突起部分的任何上表面可以被結構化，以提高從該表面發射的光的強度，並且因此提高視覺效果。突起部分應該具有高於製品主表面的足夠的高度，以允許光線以可觀的量通過突起部分的側面射出。通常，按照製品的尺寸和用途，希望具有至少0.5毫米、例如1到5毫米的突起部分。
本發明的製品可以具有突起部分和切除部分的組合。因此，如圖2所示，梯形突起部分21，其高出製品主表面23，鄰近於梯形的切除部分22定位，該切除部分22低於製品主表面23。突起部分21和切除部分22被顯示為連續的外形，但是也可以存在制品主表面的錯位部分。藉助於具有不同形狀和表面區域的切除部分和突起部分的結合，可以獲得結合不同強度的區域的視覺效果。
本發明的製品通過通常用於塑料製品成型的模塑方法被適當地成型。例如，製品可以通過吹塑、注塑、熱成型或者片材/薄膜擠出來成型。在有些情況下，切除部分可以在制品的模塑之後使用燙印方法或者雷射束來獲得。
在本發明的一個實施方案中，製品包括環形體，例如圓柱體(圓形、橢圓形或者其它包圍的形狀)，其具有連續底部和連續頂部。在示於圖3A中的類型的水瓶情況下，底部31是基本上平的，而頂部具有用於安裝蓋子的頸部32和向外延伸而連接環形體34的側面的肩部33。許多較大的水瓶，例如用於水冷卻器的5加侖水瓶，沒有螺紋頸部，因為否則它們將具有與某些水冷卻器不相容的問題。蓋子通常被鎖住，並且存在可拆卸的密封，這保護了瓶子中的水免受汙染。其它類型的瓶子，例如長途徒步旅行或者騎自行車用的水瓶，或者飲料瓶，可以具有帶螺紋的頸部。還可以使用其它形狀的底部和頂部，以及非圓形的和角形的筒體。按照本發明，切除部分或者突起部分在環形體、底部、頂部或者其某些組合的表面中形成，以形成圖形圖像35。根據需要，一體的手柄36可以在模塑過程中形成。
在本發明另一實施方案中，如圖3B所示，製品包括環形體元件34，其具有底部31，但是沒有頂部。取決於尺寸，這類製品可以用作貯存容器、洗衣蓋盒或者花瓶。
在本發明另一個實施方案中，製品包括平的或者平化的圓盤或者矩形體。具有這種構型的製品包括，但是不局限於，鑰匙鏈；箱子例如珠寶箱或者飯盒的一個或多個側面；用於覆蓋照片的嵌板；平板，其可用於枝形吊燈或者風鈴，辦公室和桌面附件，包括夾紙墊板、CD盒、尺和託盤；和窗飾。例如，圖4顯示了由模塑塑料形成的照片支架，其具有切入平表面44中的邊飾45。
在本發明的另一個實施方案中，模塑塑料組件具有不規則的三維形狀，在其表面中形成有切除部分，從而產生發光圖案，該發光圖案與該三維形狀配合。這類製品包括，但是不局限於，珠寶、珠子、鈕扣、玩具(例如玩具風車或者模塑字母)、畫框、眼鏡(透鏡或者鏡框)、筆管、電話或者電話機蓋。圖5顯示了本發明的珠子。在珠子51的表面中形成了切除部分55，它們限定出線條，進而產生視覺效果。
本發明的製品包括模塑體，其具有主外表面和通過引入切除部分或者突起部分而形成的邊緣表面，所述切除部分或者突起部分限定了圖形圖像。該製品由高折光指數塑料，例如聚碳酸酯，和光致發光材料形成。光，其包括具有光致發光染料的激發光譜範圍內的波長的光，被部分地吸收和部分地透射。吸收的光至少部分地(取決於發光的量子產率)，作為具有較長波長的光(由於斯託克斯頻移)，被發射，並且在相當大的程度上被導向製品的邊緣表面(由切除部分形成的那些，和製品形狀所固有的那些)，從而在邊緣處產生彩色的視覺效果。在本說明書和本申請權利要求中使用的術語「相當大的程度」指能有效地產生可觀察到的視覺效果的量。
在本說明書和本申請權利要求中使用的術語「光致發光材料」指響應於由環境光(日光、室內燈和其它人工光源)提供的激發能而顯示光致發光的任何物質，包括，但不限於，在配混操作期間在塑性聚合物基質中增溶化的有機化合物，有機納米粒子染料(亦稱「納米著色劑」)和無機光致發光材料，包括納米粒子。當物質吸收某一波長的輻射並且再發射光子(通常具有不同的和較長的波長)時，就發生了光致發光。當光致發光分子吸收光時，電子被激發到較高的「激發」能態。然後，通過碰撞和內能轉化，分子失去其過量能量的一部分，並且降低至激發態的最低振動能級。從該能級，分子可以返回到任何基態振動能級，以光致發光形式發射其能量。光致發光是通用術語，其包括螢光和磷光兩者。在本發明中，光致發光材料優選是有機螢光染料，因為與其它類型的光致發光過程不同，螢光具有較高的量子產率。優選，選擇的有機螢光染料的螢光量子產率為至少0.7、更優選至少0.8和最優選至少0.9。通常，螢光的發射是極其短暫的現象，通常持續10-4到10-9秒。
可以用於本發明製品的螢光染料的特定的非限制性例子是苝衍生物、蒽衍生物、靛類染料和硫靛染料衍生物、咪唑衍生物、萘二甲醯亞胺衍生物、呫噸、噻噸、香豆素、若丹明或者(2，5-雙[5-叔丁基-2-苯並噁唑基]噻吩)和所有它們的衍生物。非螢光染料可以選自、但是不局限於以下物質偶氮染料、甲川染料、吡唑啉酮、quinophtalones、perinones、蒽醌、酞花青和所有它們的衍生物。通常，很低填充量的染料，例如小於1.0％，被用來產生本發明中描述的效果。在某些情況下，可能希望最終物品具有本發明的效果，但是幾乎不具有可見的顏色(例如「清澈的」水瓶)。在這些情況下，螢光染料填充量可能是極低的，有時低至0.0001％。除了藍色/紫色顏色和可能某些綠色，保持「清澈的」外觀的螢光染料填充量通常低於0.0005％重量，例如0.0001％到0.0003％重量，這足以在制品的邊緣處產生很顯明的視覺效果。在藍色/紫色顏色中，螢光染料填充量是顯著較高的，因為其吸收的大部分是位於UV範圍。通常，在這種情況下螢光染料填充量在0.005％到0.5％重量之間，優選的是0.01％到0.2％和最優選的是0.03％到0.1％。
可以通過各種方法獲得納米著色劑，納米著色劑通常兼備染料和顏料兩者的優點。與相應的染料分子相比，它們的耐光性通常被大大提高。因為它們的粒度通常小於100納米，優選小於50納米，和更優選小於10納米，因此它們不散射光，這與用於著色塑料的大多數顏料不同。納米著色劑可以通過各種方法獲得。例如，染料分子可以通過吸附在納米粘土顆粒上而被轉化為納米著色劑(在納米粘土和染料之間生成化學鍵或不生成化學鍵)，或者藉助於在聚合物基質(通常丙烯酸類聚合物)中的納米包封而被轉化為納米著色劑。注意，該包封方法通常涉及乳液聚合，以便形成其中分散了染料的球形的聚合物納米粒子。納米著色劑可以是螢光性的，如果用於製備納米著色劑的染料分子(或者無機化合物)是螢光性的。可以用於形成用於本發明製品的納米著色劑的螢光染料的特定的非限制性例子是苝衍生物、蒽衍生物、靛類染料和硫靛染料衍生物、咪唑衍生物、萘二甲醯亞胺衍生物、呫噸、噻噸、香豆素、若丹明或者(2，5-雙[5-叔丁基-2-苯並噁唑基]-噻吩)和所有它們的衍生物。
無機納米粒子也可以被用作納米著色劑，儘管它們的消光係數通常是相當低的。螢光性無機納米粒子的例子包括，但是不局限於，鑭系元素配合物和螯合物(例如銪的螯合物)。注意，這些無機納米著色劑中的某些，與有機螢光性著色劑相比，可能具有較大的斯託克斯頻移，即在與激發波長相比長得多的波長下發光。
當製品由聚碳酸酯形成時，聚碳酸酯組分適合地包括這樣的組成，其具有以下通式(I)的結構單元並且聚合度為至少4 其中，R1基團的總數的至少大約60百分數是芳族有機基團，並且餘下的是脂族、脂環族或者芳族基團。優選，R1是芳族有機基團，並且更優選以下通式(II)的基團-A1-Y1-A2- (II)其中，A1和A2的每一個是單環二價芳基，Y1是具有零、一個或者兩個原子的橋接基團，其將A1與A2分離。在示例性的實施方案中，一個原子分離A1與A2。這類基團的說明性的、非限制性例子是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亞甲基、環己基-亞甲基、2乙叉基、異亞丙基、新戊叉基、環己叉基、環十五烷叉基、環十二烷叉基、金剛烷叉基等等。在另一個實施方案中，沒有原子將A1與A2分離，說明性的例子是聯苯酚(OH-苯-苯-OH)。橋接基團Y可以是烴基團或者飽和烴基團，例如亞甲基、環己叉基或者異亞丙基。
聚碳酸酯可以通過其中僅僅一個原子將A1和A2分離的二羥基化合物的反應產生。在此使用的術語「二羥基化合物」包括例如具有以下通式(III)的雙酚化合物 其中，Ra和Rb各自獨立地表示氫、滷素原子或者單價烴基團；p和q各自獨立地是0到4的整數；和Xa表示以下通式(IV)的基團之一 其中Rc和Rd各自獨立地表示氫原子或者單價直鏈或者環狀烴基團，和Re是二價烴基團。
適合的二羥基化合物的某些說明性的、非限制性例子包括二元酚和二羥基取代的芳香族烴，例如在美國專利4,217,438中用名稱或者化學式(通式或者特定的化學式)公開的那些。對於可以由通式(III)表示的類型的雙酚化合物，其特定例子的非排他列表如下1，1-雙(4-羥苯基)甲烷；1，1-雙(4-羥苯基)乙烷；2，2-雙(4-羥苯基)丙烷(在下文中稱「雙酚A」或者「BPA」)；2，2-雙(4-羥苯基)丁烷；2，2-雙(4-羥苯基)辛烷；1，1-雙(4-羥苯基)丙烷；1，1-雙(4-羥苯基)正丁烷；雙(4-羥苯基)苯基甲烷；2，2-雙(4-羥基-1-甲基苯基)丙烷；1，1-雙(4-羥基-叔丁基苯基)丙烷；雙(羥基芳基)鏈烷例如2，2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷；1，1-雙(4-羥苯基)環戊烷；4，4』-聯苯酚；和雙(羥基芳基)環烷烴例如1，1-雙(4-羥苯基)環己烷；等等，以及包括至少一種上述雙酚化合物的混合物。
還可以使用源於兩種或多種不同的二元酚的聚合的聚碳酸酯，或者二元酚與二醇或者與羥基-或者酸-終端的聚酯或者與二元酸或者與羥酸或者與脂族二酸的共聚物，如果希望使用碳酸酯共聚物而不是均聚物。通常，有用的脂族二酸具有大約2到大約40個碳原子。優選的脂族二酸是十二雙酸。
聚碳酸酯組分還可以包括通常引入這類樹脂組合物中的各種添加劑。這類添加劑是例如填料或者增強劑；熱穩定劑；抗氧劑；光穩定劑；增塑劑；抗靜電劑；脫模劑；另外的樹脂；和發泡劑。可以使用任何上述添加劑的混合物。這類添加劑可以在將組分混合形成組合物期間的適合的時間混合。
當製品通過注塑聚碳酸酯樹酯組合物形成時，聚碳酸酯製劑被適合地在擠出機中配混，以便將組合物合適地混合。儘管可以考慮使用單螺杆擠出機，但是雙螺杆擠出機通常是優選的，以便優化混合和降低在最終產品中生成散射粒子的可能性，或者簡單地消除潛在的線紋問題，所述線紋問題可以由不溶解的高熔點著色劑例如某些苝衍生物(熔點大約300℃)引起。儘管聚碳酸酯組合物通常經過光穩定化並且可以用UV吸收性塗層塗覆，重要的是使用兼有改進的耐光牢度的染料。具有改進的耐光牢度的螢光染料的好的例子是苝衍生物，如BASF提供的Lumogen橙F-240，Lumogen紅F-300和Lumogen黃F-083。還可以通過使用納米著色劑進一步改進光穩定性。當希望的視覺效果具有藍色或者紫色顏色，並且應用要求長時間的室外光穩定性時，應該考慮使用藍色/紫色螢光性納米著色劑。
為了較好地控制極低量的染料在製劑中的加入，從而較好地控制製品的顏色，高度推薦使用容積或者重力給料機。該給料機既可以進料在聚碳酸酯樹酯粉末(優選磨碎粉末)中的濃縮物的稀釋物，也可以進料已經配混的(擠出的)粒料形式的色母料。稀釋物中著色劑填充量或者母料濃度取決於給料機能力，特別是進料速率。通常，粉末稀釋在著色劑(即染料)與粉末的比例為10∶1到10,000∶1之間變化。染料混合物也可以以稀釋形式使用，並且從單一給料機進料，儘管這不是最優選的方法。差的顏色控制可能潛在地導致不適合於製品應用的製品，即光束顏色或者光輸出不符合定義的標準。
製品，例如水瓶，通常使用吹塑工藝從無色或者著色的熱塑性樹脂製造。對樹脂的主要要求是其熔體強度。例如，當使用吹塑級聚碳酸酯時，樹脂的熔體流動指數通常在1.5到3克每10分鐘之間，所述熔體流動指數根據ASTM1238(條件300℃/1.2千克/1″管嘴)測定。熔體強度和機械性能如撓曲模量、拉伸強度和抗衝擊性的綜合，使聚碳酸酯成為吹塑應用中被選擇的材料，特別是當需要物品具有邊緣發光視覺效果時更是如此。具有差的熔體強度的材料將產生具有差的機械抗性的製品。相比之下，可以使用聚碳酸酯吹塑複雜的形狀，如具有手柄的水瓶，或者具有深的切除部分或者尖銳的突起部分的物品，而仍然保持其物理性能。通常，吹塑級的聚碳酸酯包含至少50％的支化聚碳酸酯樹酯，以便獲得最佳的熔體流動強度。支化聚碳酸酯的平均分子量(Mw)通常為36,000到40,000，優選值為大約38,000，其通過凝膠滲透色譜法測定。使用吹塑級聚碳酸酯，可以獲得具有薄壁(例如1毫米)和突出的抗衝擊性的製品，如水瓶。當進行從15英尺高度墜落的墜落試驗時，用水充填的5-加侖聚碳酸酯瓶子完全不受損傷，而PVC-基或者PET-基瓶子爆裂或者破裂。
當圖形圖像由突起部分限定時，這些突起部分在模塑工藝過程中形成。當使用切除部分時，它們可以在模塑工藝期間形成，或者在模塑完成之後在獨立的形成切除部分的步驟中形成。後一種選擇更適合於定製較小批次的製品。
對以下實施例1中所描述的聚碳酸酯製劑(A)到(G)進行了定義，以舉例說明為本發明製品提供寬選擇範圍的視覺效果顏色的能力。雙螺杆擠出機被用於配混步驟，使用了標準LexanLS-2聚碳酸酯擠出條件。對於每個配方，模塑了色片(5.08釐米×7.62釐米×3.2毫米)，並且使用MacBeth 7000A分光光度計，在透射模式中對色片進行彩色座標測定，其中選擇了C光源和2度觀察器。
對在以下實施例2中所描述的聚碳酸酯製劑(H)、(I)和(J)進行了定義，以舉例說明製備適用於吹塑如圖3A所示並且具有本發明視覺效果的水瓶的材料的能力。
實施例現在參考以下非限制性實施例進一步描述本發明。
實施例1通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(A)
65份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為29,90035份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.27份的季戊四醇四硬脂酸酯0.27份的2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.00015份的黃色苝衍生物(BASF Lumogen黃F-083)0.0001份的紅色苝衍生物(BASF Lumogen紅F-300)。
通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(B)65份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為29,90035份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.27份的季戊四醇四硬脂酸酯0.27份的2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.00015份的黃色苝衍生物(BASF Lumogen黃F-083)0.000075份的C.I.藍色顏料60(BASF Heliogen藍K6330)。
通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(C)65份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為29,90035份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.27份的季戊四醇四硬脂酸酯0.27份的2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.01份的萘二甲醯亞胺衍生物(BASF Lumogen紫F-570)0.0001份的C.I.藍色顏料60(BASF Heliogen藍K6330)0.00005份的C.I.溶劑紫36(Bayer Macrolex紫3R)。
通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(D)65份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為29,90035份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.27份的季戊四醇四硬脂酸酯0.27份的2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.05份的2，5-雙(5』-叔丁基-2-苯並噁唑基)噻吩(Ciba UvitexOB)
0.0001份的C.I.藍色顏料60(BASF Heliogen藍K6330)0.00005份的C.I.溶劑紫36(Bayer Macrolex紫3R)。
通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(E)65份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為29,90035份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.27份的季戊四醇四硬脂酸酯0.27份的2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.00014份的紅色苝衍生物(BASF Lumogen黃F-300)。
通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(F)65份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為29,90035份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.27份的季戊四醇四硬脂酸酯0.27份的2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.0002份的橙色苝衍生物(BASF Lumogen橙F-240)。
通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(G)65份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為29,90035份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.27份的季戊四醇四硬脂酸酯0.27份的2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.00026份的黃色苝衍生物(BASF Lumogen黃F-083)0.00014份的紅色苝衍生物(BASF Lumogen紅F-300)0.00003份的橙色苝衍生物(BASF Lumogen橙F-240)0.001份的2，5-雙(5』-叔丁基-2-苯並噁唑基)噻吩(Ciba UvitexOB)彩色座標和邊緣顏色匯總於表1。這清楚地說明了產生各種視覺效果顏色的能力，在3.2毫米厚度下總可見光透射率(Y)大於大約87％。
表1
實施例2通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(H)70份的支化的聚碳酸酯樹酯，其平均分子量(MW)為37,70030份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.05份的2，5-雙(5』-叔丁基-2-苯並噁唑基)噻吩(Ciba UvitexOB)0.0025份的C.I.溶劑藍97(Bayer Macrolex藍RR)。
在配混(擠出)之後，樹脂組合物(H)被吹塑成具有藍色視覺效果的水瓶。
通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(I)70份的支化的聚碳酸酯樹酯，其平均分子量(MW)為37,70030份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯0.05份的2，5-雙(5』-叔丁基-2-苯並噁唑基)噻吩(Ciba UvitexOB)0.00015份的C.I.溶劑紫36(Bayer Macrolex紫3R)0.004份的C.I.溶劑紫36(Bayer Macrolex紫B)0.00035份的C.I.溶劑藍97(Bayer Macrolex藍RR)。
在配混(擠出)之後，樹脂組合物(I)被吹塑成具有紫色視覺效果的水瓶。
通過混合以下成分製備聚碳酸酯樹酯組合物(J)70份的支化的聚碳酸酯樹酯，其平均分子量(MW)為37,70030份的聚(雙酚-A碳酸酯)，其平均分子量(MW)為21,9000.06份的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯
0.015份的C.I.溶劑黃98(Clariant)，黃色呫噸螢光染料0.00006份的C.I.還原紅41(Clariant)，紅色硫靛類螢光染料。
在配混(擠出)之後，樹脂組合物(J)被吹塑成具有黃色視覺效果的水瓶。
權利要求
1.一種製品，其包括由塑料組合物形成的模塑體，該塑料組合物包含折射指數為至少1.4的塑料和光致發光材料，其中該製品具有在其表面上由切除部分或者突起部分或者兩者形成的圖形圖像，以便在所述圖形圖像的形狀中提供發光的視覺效果，條件是所述製品不是燈透鏡或者燈玻璃。
2.權利要求1的製品，其中所述光致發光材料是有機螢光染料。
3.權利要求2的製品，其中所述螢光染料選自苝衍生物、蒽衍生物、靛類染料和硫靛染料衍生物、咪唑衍生物、萘二甲醯亞胺衍生物、呫噸、噻噸、香豆素、若丹明、(2，5-雙[5-叔丁基-2-苯並噁唑基]噻吩)和其衍生物。
4.權利要求2或者3的製品，其中所述螢光染料以基於所述塑料重量為1％或以下的濃度存在。
5.權利要求2到4任何一項的製品，其中所述螢光染料提供藍色或者紫色視覺效果，並且所述螢光染料以0.5到0.001％重量的濃度存在。
6.權利要求5的製品，其中所述螢光染料以0.3到0.1％重量的濃度存在。
7.權利要求5的製品，其中所述螢光染料以0.1％到0.005％重量的濃度存在。
8.權利要求2到4任何一項的製品，其中所述螢光染料提供紅色、橙色或者綠色視覺效果，並且所述螢光染料以低於0.0005％重量的濃度、優選0.0001％到0.0003％重量的濃度存在。
9.權利要求2到8任何一項的製品，其中所述螢光染料具有0.7或者更大、優選0.9或者更大的量子產率。
10.權利要求1到9任何一項的製品，其中所述圖形圖像由具有0.5到3毫米深度的切除部分或者具有0.5到5毫米高度的突起部分或者其組合形成。
11.權利要求1到10任何一項的製品，其中所述塑料是聚碳酸酯。
12.權利要求1到11任何一項的製品，其中所述模塑體具有基本上環形體的部分(34)。
13.權利要求1-12任何一項的製品，其中所述製品是瓶子，其具有底部部分(31)和可密封的頂部部分(32)以及任選地整體模塑的手柄(36)。
14.權利要求1-11任何一項的製品，其中所述製品包括平的或者平化的圓盤或者矩形體，其具有主表面(44)，在該主表面上形成有圖形圖像(45)。
15.權利要求14的製品，其中所述製品選自鑰匙鏈；箱子例如珠寶箱或者飯盒的一個或多個側面；覆蓋照片的嵌板；可用於枝形吊燈或者風鈴、辦公室和桌面附件，包括夾紙墊板、CD盒、尺和託盤的平板；和窗飾。
16.權利要求1到11任何一項的製品，其中所述製品具有不規則的三維形狀(51)，在其表面中形成有切除部分或者突起部分(55)，以產生發光的圖案，該發光的圖案與所述三維形狀配合。
17.權利要求16的製品，其中所述製品選自珠寶、珠子、鈕扣、玩具、畫框、眼鏡透鏡、眼鏡框、筆管、電話以及電話機蓋。
18.一種製造權利要求1-17任何一項的製品的方法，所述製品具有發光的視覺效果，所述發光的視覺效果是圖形圖像的形式，所述方法包括以下步驟製備模塑組合物，其包含折射指數為至少1.4的塑料和光致發光材料，從所述模塑組合物模塑製品，和在所述模塑製品的表面中形成切除部分或者突起部分或者兩者，以限定圖形圖像，其中形成切除部分或者突起部分的步驟可以在模塑步驟期間或者之後進行。
全文摘要
本發明提供了塑料製品，具體地聚碳酸酯製品，由於在用於製造所述製品的聚碳酸酯中引入了光致發光材料，在由所述製品的表面中切除部分和/或突起部分(21、22、35、45、55)限定的位置上，其提供了彩色發光形式的有吸引力的美學外觀。所述切除部分和/或突起部分限定了圖形圖像，例如一個或多個字母(即字首或名稱)、抽象設計、繪畫或商標或標誌。進入所述塑性體的環境光導致從所述光致發光材料發光，由於塑性體內的內反射，該發光被導向塑性體表面中切除部分的邊緣。
文檔編號C08K5/00GK1668685SQ03816698
公開日2005年9月14日 申請日期2003年4月24日 優先權日2002年5月13日
發明者P·肖特蘭德 申請人:通用電氣公司