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Procédé pour la production d'une couche luminescente sur un support.
L'invention est relative à un procédé permettant de produire sur un support des couches luminescentes consti- tuées par une matière luminescente protégée par du verre.
Pour la production de couches minces et homogènes on peut utiliser en général le procédé couramment employé dans la technique de l'émaillage, dans lequel la matière est appliquée sur le support à l'état finement divisé et sous forme d'une pâte et est ensuite concrétionnée par chauffage pour former une couche cohérente qui adhère très bien au support. Le verre et la matière luminescente peuvent alors être appliqués aussi bien dans des couches séparées que, en formant un mélange, dans une couche unique. Afin d'influencer
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dans ce procédé l'homogénéité des couches, l'adhérence, etc., on utilise, en outre, des liants et des agents permettant de modifier la plasticité (allem. =Stellmittel) qui restent, après le séchage, dans la couche.
Dans certains cas il est impossible d'éliminer ces substances et, en tant qu'elles se décomposent au cours du chauffage, elles peuvent donner naissance à des résidus dont l'élimination est également impossible ou très difficile. La présence de ces substances dans la couche est très indésirable car, au cours du chauf- fage, ces substances peuvent entrer avec la matière luminescen- te en une réaction préjudiciable à la luminescence et, en outre, il y a le risque d'une augmentation de la quantité de lumière absorbée. Si la matière luminescente est appliquée séparément suivant un autre procédé et si seul le verre est prévu par le procédé mentionné ci-dessus, on ne réussit pas à obvier aux inconvénients précités.
Il y a lieu d'observer à ce sujet que dans la production de la couche il est avan- tageux d'utiliser des verres à faible point de fusion, par exemple des verres dont le point de ramollissement est in- férieur à 500 C, puisque à la température de concrétionnement moins élevée qui est alors requise, l'influence exercée sur la luminescence par attaque chimique se trouve réduite.
L'utilisation de ces verres entraîne toutefois, l'inconvé- nient que, au cours du concrétionnement, des liants tels que la nitrocellulose, ne reçoivent fréquemment pas une possibi- lité suffisante de brûler complètement.
Pour éviter l'emploi de ces liants et agents modi- fiant la plasticité, il serait aussi possible d'appliquer la masse à l'état sec par saupoudrage sur un support en verre chauffé. Ce procédé présente, toutefois, les inconvénients, qu'il n'est pas facile à réaliser industriellement et qu'il est difficile de produire des couches minces et homogènes.
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L'invention a pour but d'éviter, dans la production de couches du genre précité, l'emploi de liants et d'agents solidifiants et cela par l'utilisation exclusive de substances auxiliaires volatiles.
Conformément à l'invention, le verre protecteur, éventuellement mélangé avec la matière luminescente, est mis, sous forme pulvérulente, en suspension dans une quantité li- mitée d'un liquide organique dans lequel il est impossible de préparer une suspension diluée du fait que dans ce cas les particules se réuniraient rapidement en des flocons qui se déposeraient ensuite de sorte qu'en général il se produirait bientôt deux couches, à savoir une couche de liquide sensi- blement clair et une masse déposée qui contient encore du li- quide. Le volume de cette dernière couche qui se produit dans un court intervalle de temps, par exemple de l'ordre de cinq minutes, sera appelé ci-après "volume de sédimentation". Con- formément à l'invention, la totalité du volume de la suspen- sion est choisie égale ou inférieure au volume de sédimenta- tion.
On obtient ainsi une masse plus ou moins liquide qui, au moins dans un intervalle de temps pas trop long, ne mon- tre pas de phénomènes de sédimentation ultérieurs.
On peut appliquer la couche sur le support en plon- geant ce dernier dans le liquide ou, dans le cas d'ampoules, en.versant le liquide dans l'ampoule et en vidant ensuite cet- te dernière, ou par projection sur la paroi sous forme d'un jet, etc. ou encore par pulvérisation auquel cas le liquide est lancé sur la paroi sous forme de gouttelettes ténues. Il est en général avantageux d'utiliser comme agent de suspension un mélange de liquides choisi de telle façon qu'une grande proportion du liquide se vaporise rapidement tandis que, con- jointement avec les particules en suspension, le reste du li- - quide forme une couche dans laquelle il demeure pour le mo- ment.
Dans ce but, on utilise, de préférence, un mélange con- @
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stitué, en partie, par un liquide dont le point d'ébullition est inférieur à 80 C et, en partie, par un liquide dont le point d'ébullition est supérieur à 80 C mais, de préférence, inférieur à 200 C. On obtient ainsi une couche homogène qui adhère très bien à son support.
Le choix du milieu de suspension dépend, entre autres, de la matière qu'on veut mettre en suspension. On obtient en général des suspensions convenables en utilisant un milieu de suspension organique qui est constitué, au moins partiellement, par un liquide non polarisé. Il est avantageux d'utiliser dans ce cas un mélange d'un liquide non polarisé à point d'é- bullition bas et d'un liquide polarisé à point d'ébullition élevé.
On obtient des résultats très satisfaisants en utili- sant un milieu de suspension constitué, par exemple, par un mélange de tétrachlorure de carbone et d'alcool amylique ou butylique.
L'utilisation de suspensions suivant l'invention dans lesquelles tant le verre à appliquer que les particules lumi- nescentes sont en suspension présente l'avantage qu'on peut encore travailler avec des particules luminescentes relative- ment grosses sans risque de sédimentation ou de ségrégation, ce qui donnerait lieu à l'obstruction des conduites et, en outre, altérerait l'homogénéité de la couche appliquée. De plus, on évite ainsi en général les inconvénients qui se pré- senteraient si les substances à appliquer étaient pulvérisées très finement comme il serait nécessaire avec l'emploi de suspensions stables, ces inconvénients étant, par exemple, la possibilité d'une contamination pendant la trituration, une surface plus grande et, en conséquence , une plus grande pos- sibilité d'attaque des particules, etc.
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Bans certain cas il peut être avantageux de combiner le procédé à des procédés connus, par exemple, si l'on veut protéger une couche mono-granuleuse d'une matière luminescente grossièrement granulée, couche qui est collée à un support, au moyen d'une couche couvrante de verre. C'est dans ce cas seule la couche de verre qui est appliquée à l'aide d'une sus- pension du genre précité.
Pour éviter que les particules luminescentes ne soient influencées chimiquement, on doit donner à la masse de verre une composition qui convient pour le but recherché. Ces masses de verre sont.décrites, par exemple, dans le mémoire descriptif de la demande de brevet allemand N 40 791 de la demanderesse.
L'invention sera expliquée en détail avec référence à quelques modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs.
EXEMPLE I.
On triture une masse de verre constituée par
22.0 mol.% ZnO, 12.7 mol.% Na2O et 65.3 mol.% B2 O3 dans un broyeur à boulettes en porcelaine jusqu'à ce que les particu- les possèdent une grosseur de 5 à 10 . On mélange 100 gr. de ce verre pulvérulent avec 50 gr. de sulfure de zinc luminescent dont les particules ont une grosseur de 5 à 35,et,,. On met ce mélange en suspension dans un mélange de 50 cm3 d'alcool isobutylique et de 33 cm3 de tétrachlorure de carbone et, en vue de favoriser l'homogénéité, on secoue la suspension pen- dant un certain intervalle de temps. Après quelques heures la suspension ne montre pas encore de phénomènes de sédimentation gênants. A l'aide d'un vaporisateur on munit une ampoule en verre intérieurement d'une mince couche homogène de la suspen- sion.
Après avoir été séchée, de préférence en présence d'une - pression sub-atmosphérique, la couche est concrétionnée par
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chauffage, par exemple, à 550 C, pendant 1 minute, ce qui a pour résultat qu'on obtient une couche luminescente homogène qui adhère .très bien à la paroi de l'ampoule.
EXEMPLE II.
On met en suspension 150 gr. du verre décrit dans l'exemple précédent dont les particules ont une grosseur de
5 à 10 , dans 50 cm3. d'alcool iso-butylique et 33 cm3 de tétrachlorure de carbone. On applique sur la paroi interne d'une ampoule en verre une couche homogène de la suspension de verre ainsi obtenue, en introduisant la suspension dans l'am- poule et en vidant cette dernière rapidement, le traitement ul- térieur étant analogue à celui qui est décrit dans l'exemple 1.
Puis, on prévoit dans l'ampoule une couche d'une suspension de sulfure de zinc luminescent dans le tétrachlorure de carbone contenant 1 % d'alcool isobutylique. Après avoir été séchée, de préférence, en présence d'une pression sub-atmosphérique, la couche est chauffée à 500 C pendant quelques secondes pour favoriser son adhérence. Enfin une couche couvrante dudit verre est appliquée et traitée de la même manière que la première couche de verre.
EXEMPLE III.
On mélange 40 gr. du verre décrit dans l'exemple 1 avec 20 gr. d'un sulfure de zinc à luminescence rouge, ce mélange étant ensuite mis en suspension dans 20 cm3 d'alcool amylique et 15 cm3 d'éther de pétrole (trajet d'ébullition de
60 à 75 C). Une ampoule en verre est revêtue intérieurement, par immersion, d'une couche homogène de cette suspension et traitée de la manière décrite dans l'exemple 1. Puis, on applique sur la paroi de l'ampoule une couche d'une suspension de 60 gr. du verre décrit dans l'exemple 1, dans un mélange de 20 cm3 d'alcool amylique et de 15 cm3 d'éther de pétrole trajet d'ébullition de 60 à 75 C), le traitement ultérieur
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étant analogue à celui décrit dans l'exemple 1.
On applique enfin .sur la paroi une troisième couche dont la composition correspond complètement à celle de la première couche. Au lieu du sulfure de zinc mentionné en rapport avec cette première couche, on utilise maintenant un sulfure de zinc à luminescen- ce bleue. Cette dernière couche est également traitée de la même manière. On obtient ainsi un ensemble cohérent composé de trois couches.
EXEMPLE IV.
On humecte une ampoule en verre intérieurement d'a- cétone additionné de 1/2% d'acide phosphorique (poids spécifique
1,75). Après la vaporisation de l'acétone on introduit dans l'ampoule du sulfure de zinc luminescent sous forme d'une poudre sèche et en roulant cette ampoule, on fait adhérer à sa paroi une couche mono-granulée. La poudre en excès est alors enlevée et ensuite, on chauffe l'ampoule pendant 5 à
10 minutes à une température de 120 C. Puis, on applique sur la paroi de l'ampoule une couche d'une,suspension de 150 gr. du verre décrit dans l'exemple 1 dans un mélange de 50 cm3 d'alcool isobutylique et de 33 cm3 de tétrachlorure de carbone, le traitement ultérieur étant analogue à celui décrit ci-dessus.