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WO2012140242A1 - Materiau composite photoluminescent - Google Patents

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Publication number
WO2012140242A1
WO2012140242A1 PCT/EP2012/056850 EP2012056850W WO2012140242A1 WO 2012140242 A1 WO2012140242 A1 WO 2012140242A1 EP 2012056850 W EP2012056850 W EP 2012056850W WO 2012140242 A1 WO2012140242 A1 WO 2012140242A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
composite material
binder
material according
pigments
photoluminescent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/056850
Other languages
English (en)
Inventor
Thierry Delaunay
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
I-LUMIN DESIGN
Original Assignee
I-LUMIN DESIGN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by I-LUMIN DESIGN filed Critical I-LUMIN DESIGN
Publication of WO2012140242A1 publication Critical patent/WO2012140242A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
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    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
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    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/502—Water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/64—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing aluminium
    • C09K11/641—Chalcogenides
    • C09K11/643—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/80—Optical properties, e.g. transparency or reflexibility
    • C04B2111/807—Luminescent or fluorescent materials

Definitions

  • the invention relates to the field of compositions having strong luminescence at night or in dark conditions.
  • This technique uses products that comply with DIN 67510 (quality A). More precisely, it uses zinc sulphide, which is also very fragile and not usable in a humid environment.
  • the invention relates firstly to a composite material with photoluminescence remanent properties comprising: a binder or matrix material which is transparent to radiation in a spectral range of, for example, between 400 nm and 700 nm;
  • photoluminescent pigments whose concentration in volume or weight, relative to the material forming the binder, may be between 30% to 100%, and the individual size of said pigments may be between 5 ⁇ m and 1000 ⁇ m.
  • the composite material may comprise a concentration in volume or weight of photoluminescent pigments, relative to the material forming the binder, of between 30% and 50%, or between 30% and 60%, or between 50% and 60%. %, or between 50% and 80%, or between 60% and 80%, or between 50% and 100%, or between 60% and 100%, or between 80% and 100%.
  • the composite material may comprise photoluminescent pigments whose individual size may be between 5 ⁇ m and 30 ⁇ m, or between 30 ⁇ m and 80 ⁇ m, or between 80 ⁇ m and 1000 ⁇ m.
  • the photoluminescent pigments are preferably crude, that is, the photoluminescent pigments are not treated before being incorporated in the binder. This advantageously makes it possible to promote the mechanical maintenance of the composite material, more particularly when said material is in contact with water and / or the concentration by weight of the photoluminescent pigments is important, for example greater than 80%.
  • the inventor has in fact surprisingly found that a composite material, in contact with water, has a higher mechanical strength. significant when it comprises raw photoluminescent pigments, compared to composite materials comprising treated photoluminescent pigments.
  • the density or densities of the photoluminescent pigments present in the binder may be equal to or less than the density of the material forming the binder or the matrix.
  • the binder may comprise a transparent filler making it possible to increase the value of the volume density of the binder, so that it is equal to or greater than the density of the photoluminescent pigments.
  • the binder has a density equivalent to or greater than that of the photoluminescent pigments that it contains, in order to limit or avoid the phenomenon of photoluminescent pigment sedimentation.
  • the photoluminescent pigments are advantageously suspended in the binder when it hardens.
  • the transparent filler is therefore preferably incorporated in the binder when it is desired to produce a composite material with longer residual photoluminescent properties. It has indeed been found by the inventor that the remanence time of the composite material is proportional to its thickness.
  • the photoluminescent pigments do not sediment when said material is shaped.
  • the transparent filler can be a gelling type material, such as thixotropant.
  • the transparent filler may have a proportion by weight, relative to the binder, of between 1% and 3%.
  • a composite material according to the invention has an increased night-light intensity, which may be greater than 1,100 mcd / m 2 , or greater than 1,500 mcd / m 2 , or greater than 1,800 mcd / m 2 after 10 minutes of presence of the composite material in the dark. These values have been measured in particular according to the internationally recognized DIN 67510 standard for the evaluation of light density and the period of weakening of brightness. These measurements showed that a composite material can have a brightness 2 to 4 times more powerful and 6 to 10 times longer than class A or DIN 67510.
  • a material according to the invention can be used both inside or outside buildings, or in water.
  • the binder used can receive or have previously received any dye, for any primary or secondary color, but preferably very transparent.
  • thermal pigment with the property of being transparent when its temperature is stable, but to be colored when its temperature varies.
  • the binder material may comprise a colorless epoxy resin or a polyester, or polyurethane, or polyacrylic resin.
  • the binder can be formed from a transparent aqueous base, in order to obtain a composite material of the water-based paint type, that is to say, having no solvent.
  • a composite material according to the invention may be formed or arranged on a reflective substrate, the surface of the reflective substrate on which the binder may be white, for example of "RAL" color 9016 or “Pantone” 705.
  • a Light color promotes the reflection of the light emitted by the composite material to the outside.
  • the invention also relates to a building element for the building industry, comprising a substrate and a coating made of a composite material according to the invention.
  • the substrate may be a brick or be cement-based or concrete still be wood or plastic, or tile joint.
  • a composite material may be on and / or in a transparent or non-transparent substrate, to indicate the presence of said substrate in the dark.
  • a composite material can make it possible to signal the position of an object, for example a switch frame, in order to facilitate its location and / or its use in darkness.
  • An object comprising the composite material can then have a new function, night-light type.
  • the invention is more particularly advantageous when it is present on textile elements in contact or may be in contact with water. Indeed, the properties of photoluminescence remanent composite material are preserved in contact with water.
  • the invention may relate to a textile comprising a composite material according to the invention, for example a garment, a rope or other ...
  • a luminescent material may be deposited in and / or on the surface of a flag, to make it easier to locate in the dark or in a dimly lit environment.
  • FIG. 1 represents the operating principle of a composite material according to
  • FIG. 2 represents a variant of a composite material according to the invention.
  • FIG. 3 shows a brick provided with a coating of a material according to the invention.
  • FIG. 4 shows a building element incorporating a coating of a material according to the invention.
  • FIG. 5 shows measurements of the luminance restored by a first sample as a function of time.
  • FIG. 6 represents measurements of the luminance restored by a second sample as a function of time.
  • a binder or matrix material 2 for example a colorless epoxy resin, comprises strontium aluminate pigments 4, preferably from 30% to 100% by volume or by weight.
  • This binder is transparent to light, more precisely to electromagnetic radiation having at least one wavelength comprised, for example, between 400 nm and 750 nm, or between 450 nm and 700 nm, or between 500 nm and 650 nm.
  • at least one wavelength comprised, for example, between 400 nm and 750 nm, or between 450 nm and 700 nm, or between 500 nm and 650 nm.
  • the wavelength range chosen, and for the thicknesses of materials envisaged we will preferably have a transmission coefficient close to 1, or in any case greater than 0.9, or 0.8.
  • the binder is for example a polyester type resin, or polyurethane, or polyacrylic, or Resoltech type 1070s.
  • the binder can also be formed from one of the preceding compounds, in the form of a base transparent water.
  • a transparent aqueous base may advantageously be used to produce a water-based paint, optionally stained with photoluminescent pigments as described below.
  • the binder can be a screen printing ink
  • UV that is to say, possibly dried by the use of a UV lamp.
  • the binder may be polycarbonate type, or ABS or PET. In this case, it is prepared by molding.
  • a composite material according to the invention may comprise a binder or a matrix whose density is lower than that of the pigments, in order to limit their sedimentation during molding.
  • a transparent filler may be incorporated into the binder for this purpose.
  • a transparent filler is advantageously used when it is desired to promote the phenomenon of suspension of the luminescent pigments in a composite material, in the form of an ink or a molded part.
  • a composite material according to the invention can be colored on demand, according to all day colorations.
  • photoluminescent transparent dyes may be incorporated into the binder as long as the composite material obtained has a transmission coefficient greater than 0.8 or 0.9.
  • the binder can be colored by photoluminescent pigments of different colors, as long as an incident wave, included in the visible range, can cross two times in succession said material and be visible by the human eye.
  • the photoluminescent staining pigments for example of strontium aluminate, have a size or a particle size, that is to say an average grain size, which may be between 5 ⁇ m and 30 ⁇ m, or between 30 ⁇ m and 30 ⁇ m. 80 ⁇ m, or between 80 ⁇ m and 1000 ⁇ m.
  • 90% of the grains have a size in one of the previous average size ranges.
  • a strontium aluminate pigment may have yellow or green, or blue, or red luminescence.
  • the inventor has found that, in the context of the present invention, it will be preferable to use a yellow or blue-green luminescent pigment, this type of pigment providing a better effect in terms of luminescence.
  • a binder having a certain non-luminescent color for example red
  • a photoluminescent pigment of another color for example blue
  • the volume proportion of the non-luminescent pigments present in the binder is between 1% and 6% or between 1% and 3% in order to preserve the transmission properties of the binder.
  • FIGS. 1 and 2 have a thickness E of, for example, between 0.5 mm and 50 mm, for example still between 2 mm and 20 mm.
  • a luminous flux symbolized by the arrows 12, circulates in the mass of the material, between the pigments 4, this flow coming from the penetration of the external light, for example natural light or else an artificially produced light, by one or more lamps or by a lighting device.
  • a lighting device may be a source of wavelength emission between 365 nm and 385 nm, to promote the excitation of photoluminescent pigments.
  • the photoluminescent pigments themselves store a portion of the radiation 10, and then re-emit later.
  • a white background 14 makes it possible to reflect this light.
  • This white background has for example a color of the type 9016 "RAL" or “Pantone” 705.
  • Other types of reflectors may be used, for example a mirror surface, or any other reflective material.
  • luminescence measurements were made according to the international standard 67510 DIN. This standard is internationally recognized for the assessment of light density and the period of weakening of brightness. The measurements are carried out by illuminating a composite material according to the invention (FIG. 2) with a Xenon arc (reference LNE 1003595) for 30 minutes. The illuminance is 1,500 ⁇ 80 lux. Luminance measurements are made in total darkness with a luminance meter (LNE reference 1036148), every two minutes after the end of the exposure. The front face of the detector of the luminance meter, comprising the light detector, is deposited on and in relation to the composite material. As a result, the luminance field analyzed corresponds to the shape of the detector, circular and 50 mm in diameter.
  • the measurements were made on a first sample, composed of a white textile, covered with a water ink according to the invention.
  • the ink is composed of a water-based polyurethane binder, more specifically 0.9-1.5 N-ethylmorpholine, comprising photoluminescent aluminate pigments.
  • the size of the pigments is of the order of 40 ⁇ m and their concentration by weight relative to the binder is of the order of 50%.
  • the thickness of the ink is 100 pm on the textile.
  • Table 1 Measurements have also been made, according to the same international standard, on a second sample of a composite material, in the form of a grain or a stud, whose thickness is of the order of 10 mm.
  • the composite material is composed of a binder similar or identical to the previous binder, also comprising photoluminescent aluminate pigments. Their concentration by weight, relative to the binder, is of the order of 50% and their size is of the order of 350 pm. Again, the sample is deposited on a white reflector. These measurements are reported in Table 2 below and in Figure 6. The table gives the measurements in mcd / m 2 .
  • the minimum restored luminance of a composite material according to the invention may be greater than 180 mcd / m 2 or greater than 1100 mcd / m 2 after 10 minutes, and greater than 30 mcd / m 2 or greater than 75 mcd / m 2 at the end 60 minutes.
  • the composite material has an extinction time of the order of 48 hours or more.
  • a composition according to the invention Compared to DIN 67510 type products, a composition according to the invention has a luminance of 3mcd / m 2 after 20 hours (1200 minutes), so 20 times higher. In addition, a composition according to the invention has a total extinction (luminance less than 0.3 mcd / m 2 ) after more than 100 h, ie about 5 days (value established with a certified photometer and according to DIN 67510).
  • a composition according to the invention may further incorporate a fluorescent pigment, different from the pigment 4 already presented above.
  • a fluorescent pigment makes it possible to obtain a fluorescence effect in the light or during the day, whereas, in the dark or during the night, it is the luminescence effect, already presented above, which occurs .
  • a composition according to the invention may be prepared by molding, preferably cold.
  • Strontium aluminate pigments (50 to 100% by volume or weight) are incorporated in this binder with the particle size indicated above. Alternatively, it may be embedded or embedded in any material.
  • a composition or a material according to the invention can be used in various forms, for example on the surface of a building material intended to be visible outside a building. It is represented in FIG. 3 in the form of a coating 22 of a brick 20. It can thus be in or on a portion subject to moisture or water, especially in a swimming pool, for example on a support such as a brick or concrete or a panel covering these surfaces or supports.
  • the pigment 4 does not fear moisture and, in addition, it is protected by the binder 2.
  • it can be used in particular as an element 32, 34, 36 incorporated in or on a panel 30, for example still intended to be used as a lining panel of a building, as illustrated in FIGS. 4A and 4B.
  • the material according to the invention can for example be made in the form of a strip 32 and / or in the form of dots or circular zones 34, 36. It is possible to produce more complex shapes, for example drawings or inscriptions. or commercials.
  • a water-based paint according to the invention is less harmful to the environment for making screen printing prints, for example on textile materials: clothes, flags, ropes, sails ...
  • a composition according to the invention can therefore be used in combination with any support, whether brick or cement-based or concrete, or wood, or plastic, or textile material.
  • the binder 2 provides adhesion or mechanical support on the surface or the support.
  • a material according to the invention may be projected onto the surface or the support in question.
  • the invention applies to all areas requiring element-based decoration visible in dim light or darkness.

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Abstract

Matériau composite aux propriétés de photoluminescence rémanente, dont la rémanence est supérieure à 1100mcd/m2 après 10 minutes de présence dudit matériau dans l'obscurité, comportant : - un matériau formant liant, transparent au rayonnement dans une gamme spectrale comprise, par exemple, entre 400 nm et 700 nm, - des pigments photoluminescents dont la concentration en volume ou en poids du matériau formant le liant peut être comprise entre 30% à 100%, et leur taille individuelle comprise entre 5 µm et 1000 µm.

Description

MATERIAU COMPOSITE PHOTOLUMINESCENT
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
L'invention concerne le domaine des compositions présentant une forte luminescence la nuit ou dans des conditions d'obscurité.
Dans ce domaine, on connaît des compositions et des dispositifs du type de ceux décrits dans le document US 5904017.
Cette technique met en œuvre des produits satisfaisant à la norme DIN 67510 (qualité A) . Pus précisément elle met en œuvre du sulfure de zinc, qui est en outre très fragile et pas utilisable en milieu humide .
Il se pose donc le problème de trouver une nouvelle composition présentant des caractéristiques de luminescence améliorées par rapport aux compositions actuellement connues et mises en œuvre.
Il se pose également le problème de trouver une nouvelle composition présentant une forte résistance aux intempéries, notamment à la pluie et à 1 ' humidité .
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention concerne d'abord un matériau composite aux propriétés de photoluminescence rémanente comportant : - un matériau formant liant ou matrice, transparent au rayonnement dans une gamme spectrale comprise, par exemple, entre 400 nm et 700 nm ;
- des pigments photoluminescents dont la concentration en volume ou en poids, par rapport au matériau formant le liant, peut être comprise entre 30% à 100%, et la taille individuelle desdits pigments pouvant être comprise entre 5 pm et 1 000 pm.
Selon une alternative, le matériau composite peut comporter une concentration en volume ou en poids de pigments photoluminescents, par rapport au matériau formant le liant, compris entre 30% et 50%, ou entre 30% et 60%, ou entre 50% et 60%, ou entre 50% et 80%, ou entre 60% et 80%, ou entre 50% et 100%, ou entre 60% et 100%, ou entre 80% et 100%.
Selon une autre alternative, le matériau composite peut comporter des pigments photoluminescents dont la taille individuelle peut être comprise entre 5 pm et 30 pm, ou entre 30 pm et 80 pm, ou entre 80 pm et 1 000 pm.
Les pigments photoluminescents sont de préférence bruts, autrement dit, les pigments photoluminescents ne sont pas traités avant d'être incorporés dans le liant. Cela permet avantageusement de favoriser le maintien mécanique du matériau composite, plus particulièrement lorsque ledit matériau est au contact de l'eau et/ou la concentration en poids des pigments photoluminescents est importante, par exemple supérieure à 80%. L'inventeur a en effet constaté de façon surprenante qu'un matériau composite, au contact de l'eau, a une résistance mécanique plus importante lorsqu'il comporte des pigments photoluminescents bruts, par rapport aux matériaux composites comportant des pigments photoluminescents traités .
La ou les densités volumiques des pigments photoluminescents présents dans le liant, peuvent être égales ou inférieures à la densité volumique du matériau formant le liant ou la matrice.
Si cela n'est pas le cas, le liant peut comporter une charge transparente permettant d'augmenter la valeur de la densité volumique du liant, afin que celle-ci soit égale ou supérieure à la densité volumique des pigments photoluminescents. Autrement dit, le liant a une densité équivalente ou plus importante que celle des pigments photoluminescents qu'il comporte, afin de limiter ou d'éviter le phénomène de sédimentation des pigments photoluminescents. Ainsi, les pigments photoluminescents restent avantageusement en suspension dans le liant lorsque celui-ci se durcit. La charge transparente est donc de préférence incorporée dans le liant lorsque l'on souhaite réaliser un matériau composite aux propriétés de photoluminescente rémanente plus longue. Il a en effet été constaté par l'inventeur que la durée de rémanence du matériau composite est proportionnelle à son épaisseur.
Autrement dit, pour un matériau composite selon l'invention, il est préférable que les pigments photoluminescents ne sédimentent pas lorsque ledit matériau est mis en forme. La charge transparente peut être un matériau de type gélifiant, comme le thixotropant .
La charge transparente peut avoir une proportion en poids, par rapport au liant, comprise entre 1% et 3%.
Un matériau composite selon l'invention offre une intensité lumineuse nocturne accrue, celle-ci pouvant être supérieure à 1 100mcd/m2, ou supérieure à 1 500mcd/m2, ou supérieure à 1 800mcd/m2 après 10 minutes de présence du matériau composite dans l'obscurité. Ces valeurs ont notamment été mesurées selon la norme DIN 67510, reconnue au niveau international en ce qui concerne l'évaluation de la densité lumineuse et la période d'affaiblissement de la luminosité. Ces mesures ont montré qu'un matériau composite peut avoir une luminosité 2 à 4 fois plus puissante et 6 à 10 fois plus longue que la classe A ou DIN 67510.
Un matériau selon l'invention peut être utilisé aussi bien à l'intérieur ou à l'extérieur des bâtiments, ou dans l'eau.
Le liant mis en œuvre peut recevoir ou avoir reçu préalablement un colorant quelconque, pour toute couleur primaire ou secondaire, mais de préférence très transparent.
Selon un mode particulier de réalisation, il est possible de réaliser une ou des variations de couleur, par exemple entre le jour et la nuit, en fonction de la température, par adjonction de pigment thermique. Un pigment thermique à la propriété d'être transparent lorsque sa température est stable, mais d'être coloré lorsque sa température varie.
Le matériau formant liant peut comporter une résine époxy incolore ou une résine de type polyester, ou polyuréthane, ou polyacrylique.
Selon une variante, le liant peut être formé à partir d'une base aqueuse transparente, afin d'obtenir un matériau composite de type peinture à eau, c'est-à-dire, ne comportant pas de solvant.
Un matériau composite selon l'invention peut être formé ou disposé sur un substrat réfléchissant, la surface du substrat réfléchissant sur laquelle repose le liant pouvant être blanche, par exemple de couleur de type « RAL » 9016 ou « Pantone » 705. Avantageusement, une couleur claire favorise la réflexion de la lumière émise par le matériau composite vers l'extérieur.
L'invention concerne également un élément de construction pour l'industrie du bâtiment, comportant un substrat et un revêtement en un matériau composite selon l'invention.
Par exemple, le substrat peut être une brique ou être à base de ciment ou de béton encore être en bois ou en plastique, ou joint de carrelage.
Selon un autre exemple, un matériau composite peut être sur et/ou dans un substrat transparent ou non, afin d'indiquer la présence dudit substrat dans l'obscurité. Autrement dit, un matériau composite peut permettre de signaler la position d'un objet, par exemple un encadrement d'interrupteur, afin de faciliter sa localisation et/ou son utilisation dans l'obscurité. Un objet comportant le matériau composite peut alors avoir une nouvelle fonction, de type veilleuse .
L'invention est plus particulièrement avantageuse lorsqu'elle est présente sur des éléments textiles en contact ou pouvant être en contact avec de l'eau. En effet, les propriétés de photoluminescence rémanente du matériau composite sont préservées au contact de l'eau.
Ainsi, l'invention peut concerner un textile comportant un matériau composite selon l'invention, par exemple un vêtement, une corde ou autre... Avantageusement, un matériau luminescent peut être déposé dans et/ou à la surface d'un drapeau, afin de permettre plus facilement sa localisation dans l'obscurité ou dans un environnement peu éclairé.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
- La figure 1 représente le principe de fonctionnement d'un matériau composite selon
1 ' invention;
- La figure 2 représente une variante d'un matériau composite selon l'invention.
- La figure 3 représente une brique munie d'un revêtement en un matériau selon l'invention.
- La figure 4 représente un élément de construction incorporant un revêtement en un matériau selon l'invention. - La figure 5 représente des mesures de la luminance restituée par un premier échantillon en fonction du temps.
- La figure 6 représente des mesures de la luminance restituée par un second échantillon en fonction du temps.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Un premier exemple de réalisation de l'invention va d'abord être décrit en liaison avec la figure 1.
Un matériau 2 formant liant ou matrice, par exemple une résine époxy incolore, comporte des pigments 4 d'aluminate de strontium, de préférence de 30% à 100 % en volume ou en poids.
Ce liant est transparent à la lumière, plus précisément aux rayonnements électromagnétiques ayant au moins une longueur d'onde comprise, par exemple, entre 400 nm et 750 nm, ou entre 450 nm et 700 nm, ou entre 500 nm et 650 nm. Dans la gamme de longueur d'onde retenue, et pour les épaisseurs de matériaux envisagés (de quelques dixièmes de millimètre jusqu'à quelques dizaines de millimètres, voir ci-dessous) on aura de préférence un coefficient de transmission proche de 1, ou en tout cas supérieur à 0,9, ou à 0,8.
Le liant est par exemple une résine de type polyester, ou polyuréthane, ou polyacrylique, ou de type Resoltech 1070s.
Le liant peut également être formé à partir d'un des composés précédents, sous forme de base aqueuse transparente. Une base aqueuse transparente peut avantageusement être utilisée pour réaliser une peinture à l'eau, éventuellement colorée par des pigments photoluminescents tels que décrits ci-dessous.
Le liant peut être une encre de sérigraphie
UV, c'est-à-dire, éventuellement séchée par l'utilisation d'une lampe UV.
En variante, le liant peut-être de type polycarbonate , ou ABS ou PET. Dans ce cas, il est préparé par moulage. Dans ce cas, un matériau composite selon l'invention peut comporter un liant ou une matrice dont la densité volumique est inférieure à celle des pigments, afin de limiter leur sédimentation lors du moulage. Eventuellement, une charge transparente peut être incorporée au liant dans ce but.
Autrement dit, une charge transparente est avantageusement utilisée lorsqu'on souhaite favoriser le phénomène de suspension des pigments luminescents dans un matériau composite, sous forme d'encre ou de pièce moulée.
Un matériau composite selon l'invention peut être coloré à la demande, selon toutes les colorations de jour. Pour cela, des colorants transparents photoluminescents peuvent être incorporés dans le liant tant que le matériau composite obtenu à un coefficient de transmission supérieur à 0,8 ou 0,9. Autrement dit, le liant peut être coloré par des pigments photoluminescents de différentes couleurs, tant qu'une onde incidente, comprise dans le domaine du visible, peut traverser deux fois de suite ledit matériau et être visible par l'œil humain. Les pigments photoluminescents de coloration, par exemple d'aluminate de strontium, ont une taille ou une granulométrie, c'est-à-dire une taille moyenne de grains, qui peut être comprise entre 5 pm et 30 pm, ou entre 30 pm et 80 pm, ou entre 80 pm et 1 000 pm. De préférence, 90 % des grains ont une taille comprise dans l'une des plages de taille moyenne précédente .
Un pigment d'aluminate de strontium peut avoir une luminescence de couleur jaune ou verte, ou bleue, ou rouge. L'inventeur a constaté que, dans le cadre de la présente invention, il sera préférable d'utiliser un pigment luminescent jaune ou bleu-vert, ce type de pigment assurant un meilleur effet en termes de luminescence.
On peut également utiliser un liant présentant une certaine couleur non-luminescente, par exemple rouge, avec un pigment photoluminescent d'une autre couleur, par exemple bleue. Dans ce cas, on aura une couleur rouge, due au liant, à la lumière ou pendant le jour, et une couleur bleue dans l'obscurité ou pendant la nuit, résultant de l'effet combiné du pigment photoluminescent et du liant. De préférence la proportion volumique des pigments non-luminescents présents dans le liant, est comprise entre 1% et 6% ou entre 1% et 3%, afin de préserver les propriétés de transmission du liant.
Les échantillons représentés en figures 1 et 2 ont une épaisseur E comprise par exemple entre 0,5 mm et 50 mm, par exemple encore entre 2 mm et 20 mm. L'interaction de la lumière et du matériau composite selon l'invention est illustrée en figure 1. Un flux lumineux, symbolisé par les flèches 12, circule dans la masse du matériau, entre les pigments 4, ce flux provenant de la pénétration de la lumière extérieure, par exemple la lumière naturelle 10 ou bien encore une lumière produite de manière artificielle, par une ou plusieurs lampes ou par un dispositif d'éclairage. Pa exemple, un dispositif d'éclairage peut être une source d'émission de longueurs d'onde comprise entre 365 nm et 385 nm, pour favoriser l'excitation des pigments photoluminescents.
Dans le matériau composite les pigments photoluminescents emmagasinent eux-mêmes une partie du rayonnement 10, pour ensuite le réémettre ultérieurement .
Dans le mode de réalisation de la figure 2, un fond blanc 14 permet de réfléchir cette lumière. Ce fond blanc a par exemple une couleur de type 9016 « RAL » ou « Pantone » 705. D'autres types de réflecteurs peuvent être utilisés, par exemple une surface formant miroir, ou toute autre matière réfléchissante .
Avec une structure du type de celle de la figure 2, avec fond blanc 14, des mesures de luminescence ont été réalisées selon la norme internationale 67510 DIN. Cette norme est reconnue au niveau international en ce qui concerne l'évaluation de la densité lumineuse et la période d'affaiblissement de la luminosité. Les mesures sont réalisées en éclairant un matériau composite selon l'invention (figure 2) avec un arc au Xénon (référence LNE 1003595) pendant 30 minutes. L ' éclairement lumineux est de 1 500 ± 80 lux. Les mesures de luminances sont effectuées dans l'obscurité totale avec un luminancemètre (référence LNE 1036148), toutes les deux minutes après la fin de l'exposition. La face avant du détecteur du luminancemètre, comportant le détecteur de lumière, est déposée sur et en vis-à-vis du matériau composite. De ce fait, le champ de luminance analysé correspond à la forme du détecteur, circulaire et de 50 mm de diamètre.
Les mesures ont été effectuées sur un premier échantillon, composé d'un textile de couleur blanche, recouvert par une encre à l'eau selon l'invention. L'encre est composée d'un liant de polyuréthane, à base aqueuse, plus précisément du 0,9- 1,5 N-éthylmorpholine, comportant des pigments photoluminescents d'aluminate. La taille des pigments est de l'ordre de 40pm et leur concentration en poids par rapport au liant est de l'ordre de 50%. L'épaisseur de l'encre est de lOOpm sur le textile. Ces mesures sont reportées dans le tableau 1 ci-dessous et sur la
Figure imgf000013_0001
Tableau 1 Des mesures ont également été réalisées, selon la même norme internationale, sur un second échantillon d'un matériau composite, sous forme d'un grain ou d'un plot, dont l'épaisseur est de l'ordre de 10mm. Le matériau composite est composé d'un liant similaire ou identique au liant précédent, comportant également des pigments photoluminescents d'aluminate. Leur concentration en poids, par rapport au liant, est de l'ordre de 50% et leur dimension est de l'ordre de 350pm. Là encore, l'échantillon est déposé sur un réflecteur de couleur blanche. Ces mesures sont reportées dans le tableau 2 ci-après et sur la figure 6. Le tableau donne les mesures en mcd/m2.
Figure imgf000014_0001
Tableau 2
Ces mesures montrent que la luminance minimale restituée d'un matériau composite selon l'invention, en fonction notamment de sa composition et de son épaisseur, peut être supérieure à 180 mcd/m2 ou supérieure à 1 100mcd/m2 au bout de 10 minutes, et supérieure à 30 mcd/m2 ou supérieure à 75 mcd/m2 au bout de 60 minutes. Le matériau composite présente une durée d'extinction de l'ordre de 48 heures ou plus.
Par comparaison aux produits de type DIN 67510, une composition selon l'invention a une luminance de 3mcd/m2 au bout de 20h (soit 1200 minutes), donc 20 fois supérieure. En outre une composition selon l'invention a une extinction totale (luminance inférieure à 0.3mcd/m2) après plus de lOOh, soit environ 5 jours (valeur établie avec un photomètre certifié et selon la norme DIN 67510) .
En variante, une composition selon l'invention peut en outre incorporer un pigment fluorescent, différent du pigment 4 déjà présenté ci- dessus. Un tel pigment fluorescent permet d'obtenir un effet de fluorescence à la lumière ou pendant le jour, tandis que, à l'obscurité ou pendant la nuit, c'est l'effet de luminescence, déjà présenté ci-dessus, qui se produit .
Une composition selon l'invention peut être préparée par moulage, de préférence à froid. On incorpore dans ce liant des pigments d'aluminate de strontium (50 à 100% du volume ou du poids) avec la granulométrie indiquée ci dessus. En variante, elle peut être incorporée ou incrustée dans un matériau quelconque.
Une composition ou un matériau selon l'invention peut être utilisé sous diverses formes, par exemple en surface d'un matériau de construction destiné à être apparent à l'extérieur d'un bâtiment. Il est représenté en figure 3 sous forme d'un revêtement 22 d'une brique 20. Il peut ainsi être dans ou sur une partie soumise à l'humidité ou à l'eau, notamment dans une piscine, par exemple sur un support tel qu'une brique ou du béton ou un panneau de revêtement de ces surfaces ou supports. Le pigment 4 ne craint pas l'humidité et, en outre, il est protégé par le liant 2.
Il peut être aussi utilisé en intérieur, par exemple comme motif décoratif. Ainsi, il peut être utilisé notamment comme élément 32, 34, 36 incorporé dans ou sur un panneau 30, par exemple encore destiné à être utilisé comme panneau de revêtement intérieur d'un bâtiment, comme illustré en figures 4A et 4B. Le matériau suivant l'invention peut par exemple être réalisé sous forme d'une bande 32 et/ou sous forme de points ou de zones circulaires 34, 36, Il est possible de réaliser des formes plus complexes, par exemple des dessins ou des inscriptions ou des messages publicitaires .
Une peinture à l'eau selon l'invention est moins nocive pour l'environnement pour réaliser des impressions par sérigraphie, par exemple sur des matériaux textiles : habits, drapeaux, cordages, voiles...
Une composition selon l'invention peut donc être utilisée en combinaison avec tout support, qu'il soit de type brique ou à base de ciment ou de béton, ou bien en bois, ou bien en matière plastique, ou bien en matière textile... Le liant 2 assure l'adhésion ou le maintien mécanique sur la surface ou le support.
En variante, il est possible de poser un panneau d'un matériau selon l'invention contre une surface ou un support de l'un des types évoqués ci- dessus, et de fixer ce panneau à cette surface.
En variante encore, un matériau selon l'invention peut être projeté sur la surface ou le support visé.
L'invention s'applique à tous les domaines nécessitant une décoration à base d'élément visibles dans la pénombre ou l'obscurité.

Claims

REVENDICATIONS
1. Matériau composite aux propriétés de photoluminescence rémanente, dont la rémanence est supérieure à 1 100mcd/m2 après 10 minutes de présence dudit matériau dans l'obscurité, comportant :
- un matériau formant liant, transparent au rayonnement dans une gamme spectrale comprise, par exemple, entre 400 nm et 700 nm,
- des pigments photoluminescents dont la concentration en volume ou en poids du matériau formant le liant peut être comprise entre 30% à 100%, et leur taille individuelle comprise entre 5 pm et 1 000 pm.
2. Matériau composite selon la revendication 1, le matériau (2) formant liant comportant une résine époxy incolore ou une résine de type polyester, ou polyuréthane, ou polyacrylique .
3. Matériau composite selon la revendication 1, le matériau composite étant une peinture à l'eau formée à partir d'un liant comportant une résine transparente polyuréthane à base aqueuse.
4. Matériau composite selon les revendications 1 à 3, comportant en outre un substrat (14) réfléchissant.
5. Matériau composite selon la revendication 4, la surface du substrat réfléchissant sur laquelle repose le liant étant blanc, par exemple de couleur de type « RAL » 9016 ou « Pantone » 705.
6. Matériau composite selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre des pigments d'une ou plusieurs couleurs, et/ou des pigments thermiques.
7. Matériau composite selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre un ou des pigments fluorescents.
8. Elément de construction, du type utilisé dans l'industrie du bâtiment, comportant un substrat (20, 30) et un revêtement en un matériau composite selon l'une des revendications 1 à 7.
9. Elément de construction selon la revendication 7, le substrat (20) étant une brique ou à base de ciment ou de béton.
10. Elément de construction selon la revendication 7, le substrat (30) étant en bois ou en plastique .
11. Matière textile comportant un revêtement en un matériau composite selon l'une des revendications 1 à 7.
12. Matière textile selon la revendication 11, le matériau textile étant un drapeau, un vêtement, ou une corde .
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150166883A1 (en) * 2012-05-16 2015-06-18 Justin Krook Photoluminescent compositions and uses thereof
FR3051011A1 (fr) * 2016-05-03 2017-11-10 Semco Sarl Paroi pourvue d'un moyen d'eclairage, destinee a etre incluse dans une construction
IT201600121565A1 (it) * 2016-11-30 2018-05-30 Chryso Articolo in materiale minerale luminescente e suo procedimento di preparazione.
FR3059324A1 (fr) * 2016-11-30 2018-06-01 Chryso Article en materiau mineral luminescent et son procede de preparation
FR3060043A1 (fr) * 2016-12-09 2018-06-15 Chryso Procede de fabrication d'un insert luminescent pour element de construction et element de construction associe
EP3342763A1 (fr) 2016-12-29 2018-07-04 TPA sp. z o.o. Procédé de production d'un revêtement luminescent, le revêtement luminescent obtenu suivant ce procédé, la combinaison et l'utilisation de cette combinaison
EP3515997A1 (fr) * 2016-09-20 2019-07-31 Stoelzle Masnieres Parfumerie Article recouvert au moins partiellement par au moins une couche de revetement luminescent
ES2850275A1 (es) * 2020-02-24 2021-08-26 Rodriguez Javier Diaz Composicion para la fabricacion de un material con propiedades fotoluminiscentes y material resultante
CN114958176A (zh) * 2022-06-23 2022-08-30 湖北大学 一种水性光致变色复合涂层材料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5874491A (en) * 1994-06-09 1999-02-23 Anders; Irving Phosphorescent highway paint composition
US5904017A (en) 1996-05-17 1999-05-18 Duramax, Inc. Photoluminescent emergency egress accessory
US6005024A (en) * 1994-06-09 1999-12-21 Anders; Irving Phosphorescent epoxy overlay
US20020076534A1 (en) * 2000-09-05 2002-06-20 Hiroki Sadato Luminous composite fabric and garment
US20040043248A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-04 3M Innovative Properties Company Phosphorescent elecret films and methods of making the same
US20060138385A1 (en) * 2001-10-03 2006-06-29 Sumiyo Yamanashi Artificial stone and formation therefor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0001260D0 (en) * 2000-01-21 2000-03-08 Douglas Baker Plastics Ltd Plastics masterbatches

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5874491A (en) * 1994-06-09 1999-02-23 Anders; Irving Phosphorescent highway paint composition
US6005024A (en) * 1994-06-09 1999-12-21 Anders; Irving Phosphorescent epoxy overlay
US5904017A (en) 1996-05-17 1999-05-18 Duramax, Inc. Photoluminescent emergency egress accessory
US20020076534A1 (en) * 2000-09-05 2002-06-20 Hiroki Sadato Luminous composite fabric and garment
US20060138385A1 (en) * 2001-10-03 2006-06-29 Sumiyo Yamanashi Artificial stone and formation therefor
US20040043248A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-04 3M Innovative Properties Company Phosphorescent elecret films and methods of making the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150166883A1 (en) * 2012-05-16 2015-06-18 Justin Krook Photoluminescent compositions and uses thereof
FR3051011A1 (fr) * 2016-05-03 2017-11-10 Semco Sarl Paroi pourvue d'un moyen d'eclairage, destinee a etre incluse dans une construction
EP3515997A1 (fr) * 2016-09-20 2019-07-31 Stoelzle Masnieres Parfumerie Article recouvert au moins partiellement par au moins une couche de revetement luminescent
IT201600121565A1 (it) * 2016-11-30 2018-05-30 Chryso Articolo in materiale minerale luminescente e suo procedimento di preparazione.
FR3059324A1 (fr) * 2016-11-30 2018-06-01 Chryso Article en materiau mineral luminescent et son procede de preparation
FR3060043A1 (fr) * 2016-12-09 2018-06-15 Chryso Procede de fabrication d'un insert luminescent pour element de construction et element de construction associe
EP3342763A1 (fr) 2016-12-29 2018-07-04 TPA sp. z o.o. Procédé de production d'un revêtement luminescent, le revêtement luminescent obtenu suivant ce procédé, la combinaison et l'utilisation de cette combinaison
WO2018122079A1 (fr) 2016-12-29 2018-07-05 Strabag Sp. Z O.O. Procédé de fabrication d'un pavage luminescent, pavage luminescent obtenu par ce procédé, combinaison et utilisation de cette combinaison
ES2850275A1 (es) * 2020-02-24 2021-08-26 Rodriguez Javier Diaz Composicion para la fabricacion de un material con propiedades fotoluminiscentes y material resultante
CN114958176A (zh) * 2022-06-23 2022-08-30 湖北大学 一种水性光致变色复合涂层材料及其制备方法

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