[发明专利]封装的发光颜料

说明书

本发明涉及封装的发光颜料，其被聚合物壳封装。本发明的另外方面是聚合物组合物，其包含这些封装的发光颜料，以及其在电子设备和农用薄膜中的用途。

发光颜料通常是光化学不稳定的并且易于在光化辐射下分解，由此损失(loosing)其发光性能。为此，在露天应用(其中发光颜料暴露于阳光和雨水)中，它们仅仅具有有限的用途。虽然对于发光颜料来说，具有各种可能的露天应用领域，但是它们迄今为止很少实现，因为有限的光稳定性和由此有限的使用期限。

发光颜料的潜在的露天应用领域，例如是电子应用，如太阳能电池，其中发光颜料可以充当辐射转化器，由此改进太阳能电池的效率。另一可能的应用是在涂料中的用途，例如用于道路标志，其改进了所述标志的对比度和可见度。

发光颜料的最有前途的应用领域之一是农用薄膜，例如用于温室，其中它们可以充当辐射转化器并且提高植物生长。

植物将光用作能量来源和指导其生长的信号。用于能量的光是落入PAR(光合有效辐射，Photosynthetically Active Radiation)区域中的那种，其被定义为400-700nm之间的全部光子。为调节其生长而被植物所用的最重要的和众所周知的光量度(light measures)之一是红光(600-700nm)与远红外光(700-800nm)的比值。已经进行了许多尝试以便通过操作自然光以正面影响这些对于植物生长的辐射输入，所述自然光通过了覆盖物，如温室和隧道中所用的那些，或者所述自然光是由覆盖薄板反射的。一种简单的策略是将紫外光(其不被植物吸收，因此，没有进行其能量循环)变换为红光(其属于PAR区域)并且影响红光/远红外光的比例。

作为热塑性聚合物组合物的一种组分，特别合适的是EP1413599中所述的发光颜料。然而，问题仍然存在，这些问题是被本发明解决的。

通过在热塑性聚合物中的结合(incorporation)而影响发光颜料，使得降低了其发射效率，这是由于所述组合物与其它组分的耗费性相互作用造成的，所述发射效率可以描述为所发射的光子的数目除以所吸收的光子的数目。而且此外，由于基质结合，工艺方法降低了颜料的稳定性，使得发光随时间降低。最后，热塑性聚合物基质中所分散的颜料降低了PAR透射，由此降低了植物的能量输入。

令人惊讶地已经发现，微封装化，当施加于发光颜料(其例如用于热塑性聚合物组合物以改进植物生长)时，增加了其光转化和发射效率，降低了其可见光吸收和反射，这引起了PAR的减小，并且使得其发光效果持续更久。颜料被微封装在连续聚合物材料的壳中，其没有与颜料表面形成共价或离子键，并且使其保持与热塑性聚合物组合物分开。

发光颜料的微封装被理解为：提供一种材料，其形成围绕颜料的连续聚合物壳，一种没有共价或离子键合到发光颜料的表面或者与发光颜料的表面密切接触的壳。

本发明的一个方面是一种微封装的发光颜料，其具有在350nm和550nm之间的吸收最大值和在550nm和700nm之间的发射最大值以及等于或者大于80nm的斯托克斯频移，其中微封装体的壳由交联聚合物形成。

优选的是微封装的发光颜料，其中吸收最大值在350nm和500nm之间并且发射最大值在600nm和700nm之间，特别地在620nm和680nm之间。

如果发射在700nm-800nm范围内部分延伸，其可能是有利的。

优选地，斯托克斯频移等于或者大于120nm。

术语发光的(luminescent)被理解为荧光的和磷光的。

合适的颜料包括传统的无机颜料如由掺杂有发光体如镧系元素或其它过渡金属的半导体介质形成的那些，包括持久性磷光材料，有机金属化合物，发射性金属或半导体纳米晶体和有机荧光或磷光颜料。

具有合适的光学性质的镧系元素络合物，其可以根据本发明进行微封装，例如描述在WO 99/27006和WO 2000/24243中。一般地，金属原子是铕、钇、钐、铽或钆或其混合物。

优选地，微封装的发光颜料是有机发光颜料。