DE1006129B - Process for the production of inorganic luminous glass - Google Patents

Process for the production of inorganic luminous glass

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DE1006129B
DE1006129B DED18908A DED0018908A DE1006129B DE 1006129 B DE1006129 B DE 1006129B DE D18908 A DED18908 A DE D18908A DE D0018908 A DED0018908 A DE D0018908A DE 1006129 B DE1006129 B DE 1006129B
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Fritz Wiegand
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/12Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von anorganischem Leuchtglas, das lichtempfindliche und/oder leuchtende Substanzen enthält.The invention relates to a method for producing inorganic luminous glass, the light-sensitive and / or contains luminous substances.

Das Einschmelzen von lumineszierenden oder phosphoreszierenden Stoffen in anorganische Glasflüsse ist bekannt. Bei der Herstellung eines Leuchtglasflusses in der Glaswanne treten jedoch besondere Schwierigkeiten auf, weil die Leuchtstoffe durch die erforderliche Temperatur und durch in der Schmelze auftretende chemische Einflüsse angegriffen oder zerstört werden können. Auch die Haltbarkeit der so hergestellten Leuchtgläser war bisher sehr begrenzt.The melting of luminescent or phosphorescent Substances in inorganic glass fluxes are known. In the production of a luminous glass flow In the glass tub, however, particular difficulties arise because the phosphors through the required temperature and attacked or destroyed by chemical influences occurring in the melt can be. The durability of the luminous glasses produced in this way has also been very limited up to now.

Es ist bekannt, daß Zinkboratgläser, welche kleine Mengen von Thorium, Cer, Silber, Chrom, Kobalt, Mangan od. dgl. enthalten, thermolumineszierend sind. Die erzielte Lumineszenz ist jedoch so schwach, daß sie für technische Zwecke nicht ausreicht.It is known that zinc borate glasses, which contain small amounts of thorium, cerium, silver, chromium, cobalt, Manganese or the like. Contain thermoluminescent. However, the luminescence achieved is so weak that it is insufficient for technical purposes.

Es ist ferner bekannt, die Lumineszenz anorganischer Gläser dadurch zu verstärken, daß man in, dem Glas selbst Erdalkalisulfid- bzw. Zinksulfidphosphore aus entsprechenden Sulfiden mit Schwermetallverbindungen sich bilden läßt. Es wurden hierbei Glaszusammensetzungen benutzt, die neben den üblichen Glasbestandteilen geringe Mengen Borsäure und Zinkoxyd enthielten. Die Anteile an Sulfid waren ebenfalls ganz gering, so daß die erhaltenen Erzeugnisse nur eine beschränkte Verwendung, z. B. für Wandungen von Gasentladungsröhren, finden können. Die Bildung der Sulfidphosphore in der Glasmasse selbst ist vielen Zufälligkeiten unterworfen und kann nicht genau beherrscht werden.It is also known to increase the luminescence of inorganic glasses by the fact that in, the Glass itself alkaline earth sulfide or zinc sulfide phosphors made from corresponding sulfides with heavy metal compounds can be formed. Here, glass compositions were used which, in addition to the usual Glass components contained small amounts of boric acid and zinc oxide. The proportions of sulfide were also very low, so that the products obtained only have a limited use, e.g. B. for Walls of gas discharge tubes can find. The formation of sulfide phosphors in the glass mass itself is subject to many coincidences and cannot be precisely controlled.

Es ist schließlich bekannt, Gegenstände mit einer fluoreszierenden Schicht zu versehen, indem ein pulverförmiges, fluoreszierendes Material mit einem durchsichtigen Trägerstoff zu einer festen Masse vereinigt wird. Es kann zu diesem Zweck gefrittetes Glas als Trägerstoff benutzt werden. Hierbei werden emailartige Überzüge erhalten. Dieses Verfahren ist nicht zur Herstellung von anorganischem Leuchtglas in Glaswannen geeignet.Finally, it is known to provide objects with a fluorescent layer by using a powdery, fluorescent material with a transparent carrier material to form a solid mass is united. For this purpose, fritted glass can be used as a carrier. Here will be receive enamel-like coatings. This process is not for the production of inorganic luminous glass suitable in glass tubs.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen eines anorganischen Leuchtglases, bei welchem der Glasfluß in großen Mengen in Glaswannen od. dgl. erzeugt und mechanisch oder von Hand laufend der Glaswanne entnommen, werden kann. Ferner bezweckt die Erfindung die Herstellung eines Leuchtglases, das große Anteile von leuchtenden Substanzen enthält und weitgehend wetterfest, d. h. unter Einwirkung von Licht und atmosphärischen Einflüssen unverfärbbar, ist.The purpose of the invention is to create a method for producing an inorganic luminous glass, in which the glass flow od in large quantities in glass tubs. The like. Generated and mechanically or can be removed continuously by hand from the glass pan. Another object of the invention is manufacture a luminous glass that contains large proportions of luminous substances and is largely weatherproof, d. H. under the influence of light and atmospheric influences, it cannot be discolored.

Die Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, daß man in einen hoch borsäurehaltigen und leicht schmelzenden Glasfluß die leuchtenden Substanzen der drei Hauptgruppen (phosphoreszierende, radio-The invention is based on the knowledge that you can get into a highly boric acid and easily melting glass flux the luminous substances of the three main groups (phosphorescent, radio-

Verfahren zum Herstellen
von anorganischem Leuchtglas
Method of manufacture
of inorganic luminous glass

Anmelder:Applicant:

Dr. F. Diehl & Co.,Dr. F. Diehl & Co.,

Konstanz-Staad, Nestgasse 12Konstanz-Staad, Nestgasse 12

Fritz Wiegand, Konstanz-Staad,
ist als Erfinder genannt worden
Fritz Wiegand, Constance-Staad,
has been named as the inventor

aktive und fluoreszierende Leuchtstoffe) in großenactive and fluorescent phosphors) in large

ao Anteilen einbringen kann, ohne daß die leuchtendien Substanzen l>eeinträchtigt oder zerstört werden und ohne daß bei den fertigen Erzeugnissen eine Verfärbung, insbesondere ein Grau- oder Schwarzwerden, unter Einfluß der Atmosphäre stattfindet. Es wurde allerdings gefunden, daß eine hoch borsäurehaltige Schmelze allein noch nicht zum Ziel führt, da die leuchtenden Substanzen noch angegriffen werden können und zu weiche Glassorten erhalten werden. Wenn man jedoch von einer flüssigen, klaren, mit Zinkoxyd gesättigten Zinkboratschmelze ausgeht und diese mit den gewünschten Glasbestandteilen und leuchtenden Substanzen vermischt, erhält man ein Leuchtglas, das allen Ansprüchen hinsichtlich Wetterfestigkeit und Beständigkeit genügt und sich außerdem sehr gut verformen, polieren, facettieren und in anderer Weise bearbeiten läßt.ao can bring in proportions without the luminous substances being impaired or destroyed and without discoloration, in particular gray or black, in the finished products, takes place under the influence of the atmosphere. It has been found, however, that a high boric acid Melt alone does not lead to the goal, as the luminous substances are still being attacked and glass types that are too soft can be obtained. However, if you think of a liquid, clear, with Zinc oxide saturated zinc borate melt runs out and this with the desired glass components and If you mix luminous substances, you get a luminous glass that meets all requirements in terms of weather resistance and durability is sufficient and also very well deform, polish, facet and in edit in a different way.

Gemäß der Erfindung wird daher Zinkborat mit einer solchen Menge von Zinkoxyd versetzt, daß eine klare Schmelze erzielt wird. Die erhaltene basische Zinkboratschmelze besitzt, wenn in ihr die anderen Glasbestandteile eingeschmolzen sind, die Eigenschaft, Zinksulfid und ähnliche als Leuchtstoffe in Frage kommende Verbindungen auch in der Hitze ohne die Gefahr einer Zerstörung in sich aufzunehmen. According to the invention, zinc borate is therefore mixed with such an amount of zinc oxide that a clear melt is achieved. The basic zinc borate melt obtained possesses the others if in it Glass components are fused, the property of zinc sulfide and the like as phosphors in Question coming connections even in the heat without the risk of destruction.

Versuche haben gezeigt, daß gemäß dem Verfahren nach der Erfindung durch entsprechende Wahl der Glasbestandteile ein Leuchtglas erzielt werden kann, das einerseits allen Ansprüchen hinsichtlich Wetterfestigkeit und Beständigkeit genügt und andererseits hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften weitgehend verändert werden kann. Je nach den Mengen und dem Mischungsverhältnis der Glasbestandteile erhält man ein hartes Glas, das sich z. B. gut ver-Tests have shown that according to the method according to the invention by appropriate choice of Glass components a luminous glass can be achieved that on the one hand meets all requirements in terms of weather resistance and durability is sufficient and, on the other hand, largely in terms of its physical properties can be changed. Depending on the quantities and the mixing ratio of the glass components you get a hard glass that z. B. well

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pressen oder ziehen läßt; wenn geringere Mengen von Glasbestandteilen verwendet werden, erhält man ein weiches Glas, das sich gut zu Schmuckgegenständen, Stangen usw. verarbeiten läßt. Es ist auch möglich, aus dem gemäß der Erfindung erhaltenen Leuchtglas künstliche, besondere Effekte aufweisende Schmucksteine herzustellen, die sich schleifen lassen.pressed or pulled; if lower amounts of glass components are used, one obtains a soft glass that can be easily processed into jewelry, rods, etc. It is also possible, from the luminous glass obtained according to the invention, artificial gemstones exhibiting special effects that can be ground.

Die Herstellung des Glasflusses erfolgt in an sich bekannter Weise. Vorzugsweise wird der Glasfluß in einem gegen Borsäure hoch beständigen Gefäß, z. B. einem Quarztiegel, hergestellt. Es wird zunächst das Zinkborat geschmolzen und mit Zinkoxyd abgesättigt, worauf die übrigen Zusätze, die je nach dem gewünschten Endprodukt gewählt werden, eingebracht und in schmelzflüssigem Zustand gut durchgemengt werden. In diese flüssige Schmelze wird die leuchtende Substanz, z. B. Zinksulfid oder Zinkcadmiumsulfid, unter gutem Durchmischen eingebracht. Die Schmelze wird dann auf eine gewünschte Verarbeitungstemperatur gebracht und z. B. mittels einer Glasmacherpfeife, durch Ausschöpfen mit der Kelle, durch maschinelle Entnahme oder durch Gießen in Formen, durch Pressen od. dgl. weiterverarbeitet. Es können auf diese Weise Glasgegenstände der verschiedensten Art (Stäbe, Perlen, Platten, Röhren, Hohlkörper usw.) erhalten werden, die ein hervorragendes Leuchten und eine ausreichende Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen aufweisen.The glass flux is produced in a manner known per se. Preferably the glass flow is in a vessel that is highly resistant to boric acid, e.g. B. a quartz crucible. It will be that first Zinc borate melted and saturated with zinc oxide, whereupon the other additives, depending on the desired End product to be selected, introduced and well mixed in the molten state will. The luminous substance, e.g. B. zinc sulfide or zinc cadmium sulfide, introduced with thorough mixing. The melt is then brought to a desired processing temperature brought and z. B. by means of a glassmaker's pipe, by scooping up with a trowel, processed further by machine removal or by pouring into molds, by pressing or the like. It In this way, various types of glass objects (rods, beads, plates, tubes, Hollow bodies, etc.) which have excellent luminosity and sufficient durability exhibit against external influences.

Der Leuchtstoff kann in den üblichen Mengen von 5 bis 3CWo, auf das Gesamtgewicht der Schmelze bezogen, eingebracht werden. Als Leuchtstoff kommen neben Zinksulfid auch Mischungen von Zinksulfid mit anderen für Leuchtstoffe geigneten Sulfiden, Boraten, Wolframaten und sonstigen Verbindungen in Frage. Wenn man ein selbstleuchtendes Leuchtglas zu erhalten wünscht, werden zweckmäßig fertige radioaktive Leuchtfarben der Glasschmelze hinzugefügt. Es können jedoch auch die Komponenten dieser Leuchtfarben einzeln zugesetzt werden.The phosphor can be used in the usual amounts of 5 to 3CWo, based on the total weight of the melt, be introduced. In addition to zinc sulfide, mixtures of zinc sulfide are also used as the phosphor other sulfides, borates, tungstates and other compounds suitable for phosphors are possible. If one wishes to obtain a self-luminous luminous glass, it is advisable to use finished radioactive ones Luminous colors of the glass melt added. However, the components of this Luminous colors can be added individually.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an example.

Es wird aus 6 kg Zinkborat (ZnB4O7) mit 6 kg Zinkoxyd (ZnO) chemisch rein) eine zähflüssige klare Schmelze bei etwa 900 bis 975° hergestellt. In diese Schmelze werden 4 kg andere Glasbestandteile, wie Kieselsäure (1,8 kg), Calciumoxyd (0,7 kg), Aluminiumoxyd (0,3 kg) oder wahlweise Phosphorpentoxyd (1,2 kg) und Borax (1,2 bzw. 0,7 kg) unter gründlichem Durchmischen eingebracht, und die Glasschmelze wird auf etwa 1100° erhitzt. Nach erreichter Homogenität und Flüssigkeit wird auf etwa 980° abkühlen gelassen. Es wird dann die vorgewärmte, trockene, leuchtende Substanz, z. B. 4 kg phosphoreszierendes Zinksulfid mit üblichem Schwermetallzusatz, eingebracht und unter sorgfältigem Durchmischen die Temperatur dann kurzfristig auf etwa 1100° gebracht.A viscous, clear melt is produced from 6 kg of zinc borate (ZnB 4 O 7 ) with 6 kg of zinc oxide (ZnO) chemically pure) at about 900 to 975 °. 4 kg of other glass components such as silica (1.8 kg), calcium oxide (0.7 kg), aluminum oxide (0.3 kg) or optionally phosphorus pentoxide (1.2 kg) and borax (1.2 or 0.7 kg) with thorough mixing, and the glass melt is heated to about 1100 °. When homogeneity and liquid have been achieved, it is allowed to cool to about 980 °. It is then the preheated, dry, luminous substance, e.g. B. 4 kg of phosphorescent zinc sulfide with the usual heavy metal addition, introduced and then brought the temperature briefly to about 1100 ° with careful mixing.

Das so· entstandene Leuchtglas wird aus der Wanne oder dem Schmelztiegel gegossen und dabei oder danach verformt und zwecks Spannungsfreimachens einem Kühlprozeß unterworfen.The luminous glass produced in this way is poured out of the tank or the melting crucible and at the same time or afterwards deformed and subjected to a cooling process for the purpose of relieving stress.

Die Zinkoxydmenge kann innerhalb eines verhältnismäßig breiten Bereichs zugesetzt werden und die Menge an Zinkborat sogar übersteigen.The amount of zinc oxide can be added within a relatively wide range and the Even exceed the amount of zinc borate.

Der erhaltene Leuchtglasfluß kann auch zu Emailüberzügen verwendet werden oder zu Pulver vermählen oder durch Eintropfenlassen in Wasser oder ein anderes Medium in bekannter Weise granuliert werden.The luminous glass flux obtained can also be used for enamel coatings be used or ground to powder or by dripping in water or another medium can be granulated in a known manner.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH:PATENT CLAIM: Verfahren zum Herstellen von anorganischem Leuchtglas durch Vermischen von lichtempfindlichen und/oder leuchtenden Substanzen mit silikatischen Glasflüssen, dadurch gekennzeichnet, daß eine flüssige, klare, mit Zinkoxyd gesättigte Zinkboratschmelze mit üblichen Glasbestandteilen und leuchtenden Substanzen vermischt und der erhaltene Glasfluß in üblicher Weise weiterverarbeitet wird.Process for the production of inorganic luminous glass by mixing photosensitive and / or luminous substances with silicate glass rivers, characterized in that that a liquid, clear, zinc oxide saturated zinc borate melt with the usual glass components and luminous substances are mixed and the resulting glass flux is further processed in the usual way will. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 6 693, 607 090; schweizerische Patentschrift Nr. 210 286; Dr. Ludwig Stuckert, »Die Emailfabrikation«, 2. Auflage, 1941, S. 159 und 183.Documents considered: German Patent Specifications No. 6,693, 607 090; Swiss Patent No. 210 286; Dr. Ludwig Stuckert, "The enamel manufacture", 2nd edition, 1941, pp. 159 and 183.
DED18908A 1954-10-19 1954-10-19 Process for the production of inorganic luminous glass Pending DE1006129B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008028530A1 (en) * 2008-06-16 2009-12-17 Schott Ag Production of a glass melt with a photo-luminescent luminous substance comprises feeding a glass melt into a container, feeding the luminous substance in particle form into the container and further processing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6693C (en) * Prinz talleyrand perigord de Sagan, Oberst, W. fitz-charles M'carty und J. pfeiffer in Paris Manufacture of phosphorescent powders and mechanism for increasing the intensity and duration of their phosphorescence
DE607090C (en) * 1932-05-09 1936-10-31 Glaswerk Gust Fischer Process to increase the luminescence of inorganic glass
CH210286A (en) * 1937-06-14 1940-06-30 Benjamin Electric Limited Process for the production of objects with fluorescent properties and the object produced by this process.

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FR1186123A (en) 1959-08-14

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