Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit fluoreszierenden .Eigenschaften und nach diesem Verfahren hergestellter Gegenstand. Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur Herstellung von Gegenständen mit fluoreszierenden Eigenschaften und einer dauerhaften, widerstandsfähigen Oberfläche, gemäss welchem Verfahren man Gegenstände m it einer fluoreszierenfden, sichtbaren Schicht versieht, indem man ein pulverförmiges, fluoreszierendes Material mit einem durch sichtigen Trägerstoff zu einer festen Masse vereinigt,
.in der das fluoreszierende Material eingebettet ist.
Die derart erhaltene fluoreszierende Schicht wind zweckmässig auf einer Unterlage von lichtreflektierender Art befestigt. Besteht diese Unterlage selbst aus durchsichtigem Material, so kann die fluoreszierende Schicht entweder die Vorderseite oder die Rückseite des fertigen Gegenstandes bilden. Ist dage gen idie Unterlage undurchsichtig, so ist die fluoreszierende Schicht auf der Vorderseite des Gegenstandes anzubringen; sie kann ent weder unmittelbar auf die Unterlage auf- gebracht werden (besonders wenn die Ober.
fl:äche - der Unterlage reflektierend wirkt), oder auf einen reflektierenden Hintergrund aufgetragen werden, nachdem dieser Hinter- grund zunächst auf der Unterlage angebracht worden ist.
Gemäss einer besonderen Ausführungs form des Gegenstandes der Erfindung wird ,das fluoreszierende Material (der Leucht- stoff) unter der Einwirkung von Wärme mit gefrittetem Glas oder glasartigem Email durch Schmelzen vereinigt, während nach einer andern Sonderausführungsweise das Leuchtmaterial mit einem durchsichtigen Harz vereinigt wird,
wie weiter unten im einzelnen beschrieben ist.
Wenn bei Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung mit Glas oder glasarti gem Email gearbeitet wird, wählt man zweckmässig einen anorganischen Leucht- stoff, welcher der Ofentemperatur der Glas fritte standzuhalten vermag, ohne sich zu entfärben.
Dieser Leuchtstoff kann dem glas- artigen Email vor dem Erhitzen des Emails beigegeben werden; er kann aber auch zu gesetzt werden, während das Email eine sol che Temperatur besitzt, dass es noch plastisch ist, oder aber der Leuchtstoff kann als Über zug auf einen Gegenstand aufgebracht wer den, der bereits emailliert ist, und dann noch mals der Hitze ausgesetzt werden, so da.ss der Leuchtstoff in das Email übergeht und mit ihm vereinigt wird.
Gewünschtenfalls kann dem Leuchtpulver und der Fritte Tonerde oder ein anderes Sus- pensionsmittel zugesetzt werden, um die Sus pension des Leuchtpulvers zu fördern.
Als Leuchtstoff für diese Sonderausfüh- rungsweise des Verfahrens wählt man zum Beispiel ein solches Material, das fehlende Farben im Spektrum der primären Licht quelleberichtigt, zum Beispiel im Falle einer Queaks.ilberdampflampe das rote Ende des Spektrums, und es ist festgestellt worden" da.ss ein anorganisches, fluoreszierendes Material, zum Beispiel Zink-Kadmium- Sulfid, welches Kupfer oder andere fluores- zenzfördernde Zusätze oder Verunreinigungen enthält, für diesen Zweck geeignet ist.
Es wird nunmehr eine bevorzugte Arbeits weise in Anwendung auf die Herstellung von Reflektoren für Quecksilberdampflampen beschrieben werden, für welche die Erfin dung unter anderem geeignet ist. Bekannt lich erfolgt das Aufbringen des gewöhnli chen, glasartigen Emails auf Metall bei Tem peraturen zwischen<B>650'</B> C und<B>850'</B> C, und es hat sich gezeigt, da.ss die fluoreszierende Eigenschaft der obenerwä.hnten Zink-Kad- mium-Sulfidverbindung nicht beeinträchtigt wird, wenn sie mit dem Email auf diese Tem peratur gebracht wird.
Der Metallreflektor wird zunächst in einer ersten Hitze mit dem üblichen, dunkel farbigen Grundüberzug aus Email versehen und erhält dann eine zweite Hitze mit einem helleren Email. Der Reflektor erhält dann eine dritte Emailschicht, die aus einer durch sichtigen, mit der Zink-Kadmium-Sulfid- verbindung innig gemischten Glasfritte be steht.
Eine brauchbare Mischung besteht aus etwa 75 Gewichtsprozent gefrittetem Glas und 25 Gewichtsprozent Leuchtpulver, doch können diese Mengenverhältnisse innerhalb reichlich weiter Grenzen geändert werden; in keinem Fall ist indessen mehr als 50 % Leuchtpulver erforderlich. Man kann ausserdem, wie bereits erwähnt, eine kleine Menge Tonerde, zum Beispiel nicht mehr als 5 % des Massege- wichtes, zusetzen.
Nachdem die letzte Schicht der Hitze aasgesetzt war, ist der darin enthaltene Leuchtstoff dauernd dem Glas der Fritte einverleibt und durch dasselbe geschützt; die fluoreszierende Schicht kann, ohne Scha den zu leiden, den Verunreinigungen der Atmosphäre ausgesetzt werden, ist dauer haft und kann bequem gereinigt werden.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung kann das Leuchtmaterial dadurch auf eine glasartige Fläche aufgebracht werden, dass man den gepulverten Leuchtstoff aufspritzt oder auf stäubt, solange die Fläche noch plastisch ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens bringt man den Leuchtstoff, mit arabischem Gummi oder einem sonstigen Bindemittel gemischt, auf eine glasartige emaillierte Fläche als Schicht auf; worauf der Gegenstand erhitzt wird, so dass der Leucht- stoff in die zuvor aufgebrachte Emailschicht übergeht.
Bei Verwendung von durchsichtigem, harzartigem Material als Trägerstoff, wel chem das fluoreszierende Material einver leibt wird, verwendet man zweckmässig eines der klaren Kunstharze, zum Beispiel Sty ren- Polymere, welche die Eigenschaft besitzen, ihre farblose glasartige Struktur unbegrenzt lange zu behalten. Die Methoden der prak tischen Verwirklichung der Erfindung kön nen je nach den benutzten Stoffen und der zu erzielenden Wirkung von verschiedener Art sein.
Gemäss einer Arbeitsweise wird das Harz- und Leuchtstoffgemisch direkt auf eine Tragfläche aus Aluminium aufgebracht, wel- ehe zwecks Erhöhung ider Haftwirkung ge ätzt oder mit dem Sandstrahl behandelt wor den ist.
Sollte ein stärkeres Haften oder eine grössere Homogenität gewünscht werden, so kann das Aluminium zuerst anodisch oxy- diert und, während die Aderart erzeugte Ogyd- schicht noch porös ist, Kunstharz in flüssiger Form in die poröse Oberfläche der Ogyd- schicht gerieben werden. Man kann dann auf diesen harzartigen Überzug ein inniges Ge- miseh des.
Harzes und Fluoreszenzstoffes, ge gebenenfalls eine mit Leuchtpulver ver mengte Harzlösung aufspritzen oder sonst wie aufbringen und wird feststellen, dass die aufgespritzte Mischung auf dem harzartigen Untergrund eine feste Haftung des endgülti gen fluoreszierenden Oberflächenbelages be wirkt.
Gemäss einer andern Verfahrensart wird ein pulverisierter Leuchtstoff mit .einem Lö sungsmittel oder einer Lacklösung des ge wählten Harzes gemischt und auf die eine Seite einer Tafel des Harzes aufgespritzt; das Lösungsmittel oder die Lösung bewirkt die teilweise Auflösung der Harztafelober- fläche, so dass der Leuchtstoff darin auf genommen und zurückgehalten wird.
Als geeignetes Mischungsverhältnis haben sich 66Z/3 Raumprozent Harz zu 33'/3 Raum prozent Leuchtstoffpulvei bewährt, doch kön nen auch hier die Prozentverhältnisse in be grenztem Ausmass nach oben oder unten ge ändert werden. In der Praxis hat sich gezeigt, dass bereits 20 % des Leuchtstoffpulvers eine gute Wirkung ergeben und dass zur Erzie lung der Höchstwirkung nicht mehr als 50 erforderlich sind.
In manchen Fällen kann der harzartigen Basis ein Plastifizierstoff beigegeben werden, um die Haftfestigkeit zu verbessern. Bei Bereitung dieser Mischung kann zunächst das Harz in Pulverform mittels geeigneter Verdünnungs- oder Lösemittel in eine Lö sung von der erforderlichen Konsistenz über geführt werden. Dann werden der etwaige Plastifiziersteff und das, Leuchtpulver zuge setzt und: gründlich durchgemischt.
Im Falle der Verwendung handelsüblicher Styrenpolymere sind Benzin, Äthylacetat, Methylenchlorid oder Toluol, mit oder ohne Zusatz von haftungsfördernden Plastifizier- stoffen, geeignete Lösungsmittel.
Wenn die Unterlage der Leuchtschicht aus durchsichtigem Material besteht, kann man eine Mischung aus Kunstharzlösung und fluoreszierendem Material, wie oben an gegeben, aufspritzen und die so- entstehende Leuchtschicht schützen, indem man auf diese Schicht als Hintergrund einen weissen, un durchsichtigen, reflektierenden Belag auf bringt. Ein solcher Belag kann auch zwischen der Leuchtschicht und der Unterlage an gebracht werden, wenn die Unterlage selbst undurchsichtig ist, zum Beispiel aus Metall besteht, und die Rückseite des fertigen Ge genstandes bildet.
Es muss an dieser Stelle darauf hingewie sen werden, dass bei allen Anwendungsarten des Verfahrens. nach der Erfindung eine weisse oder reflektierende Unterlage für die fluoreszierende Schicht von Vorteil ist. Wenn es jedoch erwünscht -ist, dass beispielsweise die Leuchtwirkung auf beiden Seiten einer Tafel vorhanden ist, kann die Unterlage mit Vorteil aus durchsichtigem Glas oder Harz bestehen, und in diesem besonderen Fall wird man von der Verwendung einer reflektieren den Rückseite absehen.
Das Verfahren nach der Erfindung ist offensichtlich zahlreichen Anwendungsmög lichkeiten zugänglich. Wie bereits erwähnt, kann es bei Reflektoren angewandt werden; die "Nachglühwirkungen" können zur Not- beleuchtung benutzt werden, da man, wenn die Materialfläche ausreichend gross ist, so viel Licht schaffen kann, da' man noch einige Zeit, nachdem die Lichtquelle erlo schen ist, lesen kann.
Ein. Anwendungsgebiet des Verfahrens nach der Erfindung von besonderer Nützlich keit ist die Herstellung von Zeichen und Richtungsweisere, welche noch während einer erheblichen Zeitspanne nach dem Erlöschen der die fluoreszierende Fläche erregenden Lichtquelle sichtbar sind. Man kann also Leuchtbuchstaben oder Zeichen auf irgend welche geeignete Weise auf einer Platte vor sehen und so anordnen, dass sie gewöhnlich der Einwirkung des Lichtes ausgesetzt sind, so dass beim Erlöschen des Lichtes die Buch staben oder Zeichen deutlich sichtbar sind und während einer längeren Zeitdauer sicht bar bleiben.
Es versteht sich, dass als durchsichtiger Trägerstoff auch Zellulosederivate, plastische Stoffe und andere synthetische Harze ver wendet werden können.
Process for the production of objects with fluorescent properties and the object produced by this process. The invention relates to a process for the production of objects with fluorescent properties and a permanent, resistant surface, according to which process objects are provided with a fluorescent, visible layer by converting a powdery, fluorescent material with a transparent carrier into a solid Mass united,
. in which the fluorescent material is embedded.
The fluorescent layer obtained in this way is expediently attached to a support of a light-reflecting type. If this base itself consists of a transparent material, the fluorescent layer can either form the front or the rear of the finished object. If, on the other hand, the base is opaque, the fluorescent layer must be applied to the front of the object; it can either be applied directly to the base (especially if the upper
fl: surface - the base has a reflective effect), or can be applied to a reflective background after this background has first been applied to the base.
According to a special embodiment of the subject matter of the invention, the fluorescent material (the luminescent substance) is combined with fritted glass or vitreous enamel by melting under the action of heat, while according to another special embodiment the luminous material is combined with a transparent resin,
as described in detail below.
If glass or glass-like enamel is used when carrying out the method according to the invention, it is expedient to choose an inorganic phosphor which is able to withstand the oven temperature of the glass frit without discolouring.
This luminescent material can be added to the vitreous enamel before the enamel is heated; but it can also be set while the enamel has such a temperature that it is still plastic, or the luminescent material can be applied as a coating to an object that is already enamelled and then exposed to the heat again so that the phosphor passes into the enamel and is united with it.
If desired, clay or another suspension medium can be added to the luminous powder and the frit in order to promote the suspension of the luminous powder.
The fluorescent material chosen for this special version of the process is, for example, a material that corrects the source of missing colors in the spectrum of the primary light, for example the red end of the spectrum in the case of a Queaks silver vapor lamp, and it has been established that "da.ss an inorganic, fluorescent material, for example zinc-cadmium sulfide, which contains copper or other fluorescence-promoting additives or impurities, is suitable for this purpose.
It will now be described a preferred working method applied to the manufacture of reflectors for mercury vapor lamps, for which the inven tion is suitable, among other things. As is well known, the usual glass-like enamel is applied to metal at temperatures between <B> 650 '</B> C and <B> 850' </B> C, and it has been shown that the fluorescent Property of the above-mentioned zinc-cadmium sulfide compound is not impaired when it is brought to this temperature with the enamel.
The metal reflector is first provided with the usual, dark-colored base coat of enamel in a first heat and then receives a second heat with a lighter enamel. The reflector is then given a third layer of enamel, which consists of a transparent glass frit that is intimately mixed with the zinc-cadmium-sulfide compound.
A useful mixture consists of about 75 percent by weight of fritted glass and 25 percent by weight of luminous powder, but these proportions can be varied within quite wide limits; however, in no case is more than 50% luminous powder required. As already mentioned, a small amount of clay, for example not more than 5% of the mass weight, can also be added.
After the last layer of heat has been applied, the luminescent substance contained therein is permanently incorporated into the glass of the frit and protected by it; The fluorescent layer can be exposed to atmospheric pollutants without damage, is permanent and can be cleaned easily.
In a modified embodiment of the method according to the invention, the luminous material can be applied to a glass-like surface by spraying or dusting the powdered phosphor while the surface is still plastic.
In a further embodiment of the method, the phosphor, mixed with Arabic gum or another binding agent, is applied as a layer to a glass-like enameled surface; whereupon the object is heated so that the phosphor merges into the previously applied enamel layer.
When using transparent, resin-like material as the carrier, wel chem the fluorescent material is incorporated, one of the clear synthetic resins, for example styrene polymers, which have the property of keeping their colorless glass-like structure indefinitely, is expediently used. The methods of practical implementation of the invention can be of various types, depending on the substances used and the effect to be achieved.
According to one mode of operation, the resin and phosphor mixture is applied directly to an aluminum support surface, which has been etched or sandblasted to increase the adhesive effect.
If stronger adhesion or greater homogeneity is required, the aluminum can first be anodically oxidized and, while the type of vein produced, Ogyd layer is still porous, synthetic resin in liquid form can be rubbed into the porous surface of the Ogyd layer. You can then create an intimate composition on this resinous coating.
Resin and fluorescent substance, if necessary a resin solution mixed with luminescent powder, spray or otherwise apply and you will find that the sprayed mixture on the resin-like substrate has a firm adhesion of the final fluorescent surface covering.
According to another type of process, a pulverized phosphor is mixed with .ein solvent or a lacquer solution of the selected resin and sprayed onto one side of a panel of the resin; the solvent or the solution causes the resin board surface to partially dissolve so that the phosphor is absorbed and retained therein.
As a suitable mixing ratio, 66Z / 3 volume percent resin to 33 '/ 3 volume percent fluorescent powder have proven successful, but here too the percentage ratios can be changed up or down to a limited extent. In practice it has been shown that as little as 20% of the fluorescent powder produce a good effect and that no more than 50 are required to achieve the maximum effect.
In some cases, a plasticizer can be added to the resinous base to improve the adhesive strength. When preparing this mixture, the resin in powder form can first be transferred into a solution of the required consistency using suitable diluents or solvents. Then any plasticizing agent and the fluorescent powder are added and: thoroughly mixed.
In the case of using commercially available styrene polymers, benzine, ethyl acetate, methylene chloride or toluene, with or without the addition of plasticizers that promote adhesion, are suitable solvents.
If the base of the luminescent layer consists of transparent material, a mixture of synthetic resin solution and fluorescent material can be sprayed on, as indicated above, and the resulting luminescent layer can be protected by placing a white, opaque, reflective coating on this layer as a background brings. Such a covering can also be placed between the luminous layer and the substrate if the substrate itself is opaque, for example made of metal, and forms the back of the finished object.
It must be pointed out at this point that in all types of application of the procedure. according to the invention, a white or reflective base for the fluorescent layer is advantageous. However, if it is desired, for example, that the luminous effect is present on both sides of a board, the base can advantageously consist of transparent glass or resin, and in this particular case one will not use a reflective back.
The method according to the invention is obviously numerous possible uses available. As already mentioned, it can be used with reflectors; the "afterglow effects" can be used for emergency lighting, because if the material surface is sufficiently large, you can create so much light that you can still read some time after the light source has gone out.
One. Field of application of the method according to the invention of particular usefulness is the production of signs and direction indicators which are still visible for a considerable period of time after the light source which excites the fluorescent surface has gone out. So you can see illuminated letters or characters in any suitable way on a plate and arrange them so that they are usually exposed to the action of light, so that when the light goes out, the letters or characters are clearly visible and can be seen for a longer period of time stay cash.
It goes without saying that cellulose derivatives, plastic materials and other synthetic resins can also be used as the transparent carrier material.