[发明专利]含荧光无机纳米粒子的组合物和涂层

说明书

政府权利

本发明是在政府的支持下完成的。政府拥有本发明的某些权利。

技术领域

本发明描述了含荧光无机纳米粒子的组合物和涂层。

背景技术

已经开发出了各种荧光染料或颜料配方，用于在制品上印刷标记， 例如印刷安全标记，以使该安全标记对人的肉眼是不可见的，但在用 合适波长的光化辐射激发时则发出荧光信号。荧光染料或颜料在电磁 频谱的紫外线区激发时，荧光信号往往是在电磁频谱的可见区。随着 时间的推移，或者当暴露于某些环境条件下时，荧光信号的强度往往 迅速减弱。

发明内容

本发明描述了能够例如用于标记表面的组合物和涂层。更具体地 讲，所述组合物和涂层含有能够产生荧光性质的无机纳米粒子。

一方面，提供了一种分散体组合物，所述分散体组合物包括溶液 和分散在溶液中的表面改性的荧光无机纳米粒子，其中荧光无机纳米 粒子的存在量按分散体组合物的重量计不超过5重量％。该溶液包括 (a)非水溶剂和(b)聚合材料、聚合材料的前体或它们的组合。荧光 无机纳米粒子当受第一波长光的激发时发出第二波长光的荧光信号， 所述光的第一波长比所述光的第二波长短。

在第二方面中提供一种标记表面的方法。该方法包括制备分散体 组合物和将该分散体组合物施加到表面上，从而形成人的肉眼不可见 的涂层。该分散体组合物包括溶液和分散在溶液中的表面改性的荧光 无机纳米粒子，其中荧光无机纳米粒子的存在量按分散体组合物的重 量计不超过5重量％。该溶液包括(a)非水溶剂和(b)聚合材料、聚 合材料的前体或它们的组合。荧光无机纳米粒子当受第一波长的光化 辐射激发时发出第二波长光化辐射的荧光信号，所述光化辐射的第一 波长比所述光化辐射的第二波长短。该方法还包括使涂层暴露于第一 波长的光化辐射并测量第二波长光化辐射的荧光强度。

在第三方面中提供一种制品，该制品包括：(1)装备以传送含液 体喷雾的容器和(2)容器内的分散体组合物。分散体组合物包括溶液 和分散在溶液中的表面改性的荧光无机纳米粒子，其中荧光无机纳米 粒子的存在量按分散体组合物的重量计不超过5重量％。该溶液包括 (a)非水溶剂和(b)聚合材料、聚合材料的前体、或它们的组合。荧 光无机纳米粒子当受第一波长光的激发时发出第二波长光的荧光信 号，所述光的第一波长比所述光的第二波长短。

本发明的上述发明内容并非意欲描述本发明的每个公开的实施例 或每种实施方式。后续的附图、具体实施方式和实例更具体地列举了 这些实施例。

具体实施方式

本发明描述包括荧光无机纳米粒子的组合物和涂层，所述荧光无 机纳米粒子当受光化辐射激发时能发出荧光。该组合物和涂层可用于 标记目的，尤其是用于提供这样的一种标记，该标记对人的肉眼来说 是不可见的，但当暴露于合适波长的光化辐射时能作为荧光信号被检 出。

一方面，提供一种分散体组合物，所述分散体组合物包括溶液和 分散在溶液中的表面改性的荧光无机纳米粒子，其中荧光无机纳米粒 子的存在量按分散体组合物的重量计不超过5重量％。该溶液包括(a) 非水溶剂和(b)聚合材料、聚合材料的前体，或它们的组合。荧光无 机纳米粒子当受第一波长光的激发时发出第二波长光的荧光信号，所 述光的第一波长比所述光的第二波长短。

本文中所用的术语“分散体”是指这样的组合物，该组合物包括 悬浮或分布在溶液当中的无机纳米粒子，使得在不进行基本搅拌的情 况下无机纳米粒子在可用的时间段(例如15分钟、30分钟、1小时、 2小时、6小时、12小时、18小时、24小时、或更长)上不发生分离 或沉降，或者可以用最少的能量输入使无机纳米粒子再次分散。本文 中所用的术语“分离”或“沉降”是指由于重力的原因在溶液内形成 无机纳米粒子的浓度梯度。

术语“聚合材料”是指均聚物、共聚物、三元共聚物等的材料。 同样，术语“使聚合”或“聚合”是指产生均聚物、共聚物等的过程。

术语“聚合材料的前体”是指用于形成均聚物、共聚物、三元共 聚物等的化合物。聚合材料的前体具有能经历聚合反应的官能团。例 如，聚合材料的前体可以包括能经历自由基聚合反应的官能团(例如 该官能团可以为烯属不饱和基团)或能经历缩合反应的官能团。