专利名称：夜发光型搪瓷标牌及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光标牌，尤其涉及一种通过涂刷发光涂料，白天吸收紫外线光能并蓄存，夜间或黑暗时发光的夜发光型搪瓷标牌。本发明还涉及这种标牌的制作方法。
传统的发光涂料主要包括两种，一种属于反射光型涂料，即涂料中含有可反射光物质的组分，当有光照射时可反射之而发光，例如大多数的交通标志牌均主要使用这种涂料；另一种是在涂料中加入了荧光体的自发光涂料。
某些物质的分子(或原子)受外界能量的激发(如被光照射而吸收光子)，就会产生电子向高能位的跃迁，即分子处于“激发态”，此时该电子处于“非稳定”状态，当它回复到基态(始态)时，其获得的能量就以热和光的形式释放，产生发光现象，这是公知的物质发光机理。但激发态分子的寿命很短，大约只有10-7～10-10秒左右，很难在实际中应用，为解决这一难题，业内有关人士曾将少量具放射性的荧光粉加入发光基材中，利用其放射性射线不断地激发周围物质的电子，达到不断发光的目的。但，由于放射性物质有害环境，在国际上已被禁止使用。
目前常见的标志牌，特别是交通标志，多使用上述第一种反射光型涂料，印刷图案本身并不能发光，而是靠灯光照射时反射出光亮，例如高速公路旁的各类警示标志，只有当车灯或路灯照在上面，才会发光而被看到。这种标牌会带来很多的不便和隐患，例如若设置在车灯不易照到而又无路灯位置，就可能让驾驶员看不到，出现错误行驶，严重的会导致交通事故；而路边或公共场所为行人设置的一些标志，在夜间或光线很暗时除非随身带有照明用具，否则难以辨认，给人们的夜间活动特别是老人和孩童带来不便，甚至有可能导致危险产生。
为克服上述弊端，业内人士在不断探索和寻找解决途径，市场上也曾出现一种可用于喷涂的发光粉，多是以硫化锌为基材掺以杂质铜而制成的，依据的机理是，在一些物质的基材中掺以某种杂质，如金属杂质，能使处于“非稳定”的激发态分子成为“准稳定”(或称亚稳定)激发态分子，当外界的激发停止后，这些“准稳定”激发态分子并非立即返回基态，而是在一段时间内逐渐地返回基态，这样就延长了激发态分子的寿命，亦即延长了物质发光时间。但经测试，这种发光粉在外界能量的激发下发出光的辉光强度很低，可辨认余光时间也只有30分钟左右，且由于硫化物的光化学稳定性差，易老化，发光寿命只有1～2年。
本发明的目的在于提供一种夜发光型搪瓷标牌，通过涂刷一种蓄光型夜发光涂料，使标牌白天吸收紫外线光能而蓄存，夜间或黑暗时发光，且光亮度高，发光时间长。
本发明的另一个目的是提供了上述搪瓷标牌的加工制作方法。
根据本发明的夜发光型搪瓷标牌，该标牌的图案或文字上喷涂有蓄光型夜发光涂料。其中，蓄光型夜发光涂料的组成包括30～45重量份的以铝酸锶为基质的蓄光粉，55～70重量份的石英粉和常规用量的稀释剂，该蓄光型夜发光涂料在标牌上的涂层厚度为100～150微米。
本发明提供的搪瓷标牌与常见传统标志牌相比的特点在于，其白天吸收紫外线光能并蓄存，夜间或黑暗时发光，且光亮度高，发光时间长。可辨认光时间大于24小时，起始亮度大于5000mcd/m2，10小时内不低于10mcd/m2，而目前所见到的例如以硫化锌为基质的蓄光型发光材料，其发光时间只有1～2小时，起始亮度仅是本发明的1/10，并且在发光30分钟后即行衰退。经测试，人眼夜间可见亮度为0.32mcd/m2，可见，本发明提供的搪瓷标牌用于交通或公共场所的标识，其白天蓄存的能量完全可以满足整个夜晚发光的要求，而不需再借助其他光源的照射，并且不受天气影响，无污染、无放射性，这些都是其它反光或发光型标牌无法相比的。所以本发明搪瓷标牌尤其适合于交通显示设施、车牌、站牌、街道路牌、门户牌、公共场所指示标志牌及广告和宣传牌的应用。
本发明目的实现的关键是使用了一种蓄光型夜发光涂料，该夜发光涂料包括一种以铝酸锶为基质的蓄光粉作为主要原料，配以具较好透明度的石英粉为配合载体，和常规用量的稀释剂，其中，使用的配合载体应具很好的透明度，以不影响涂料的发光亮度，并且应具有很强的表面结合力，以形成表面护膜，所以本发明优选使用150目的石英玻璃粉，所述的稀释剂优选包括松节油或甲基丙烯酸甲酯单体。
本发明的另一方面提供了该发光搪瓷标牌的制作方法，其包括(1)在按传统方法已加工、处理和印刷的搪瓷标牌图案上涂刷蓄光型夜发光涂料，涂层厚度为80～150微米；(2)涂刷后的标牌在80～100℃下烘干；(3)然后于700℃烧结，冷却。
其中，所用蓄光型夜发光涂料的制作方法为30～45重量份的以铝酸锶为基质的蓄光粉、55～70重量份的石英粉和常规用量的稀释剂混合均匀。
如上所述，本发明使用的发光涂料是采用一种以铝酸锶(SrAl2O4)晶体为基材制成的蓄光粉为主要原料，该蓄光粉中包含少量的稀土金属氧化物，如氧化铕、氧化铊，还可以含有微量其它金属氧化物作为添加剂，包括锰、钴、锑、铜、钛、锗等氧化物，依据含有的杂质和添加剂不同，可以是不同颜色的发光粉，常见的有蓝色(亦称PB粉)和黄色(PG粉)，即蓝色蓄光粉或黄色蓄光粉。这种蓄光粉可以商购得到。
在制作发光涂料时，优选使用150目颗粒度的石英玻璃粉，所用稀释剂包括松节油或甲基丙烯酸甲酯单体，配置时应选用非金属装置(包括容器和搅拌设备)，如玻璃或陶瓷搅拌器。在搪瓷标牌图案部位上涂刷蓄光型夜发光涂料时，最好重复涂刷3～4次。
图1所示为本发明搪瓷标牌的制作工艺流程图。
图2为测试出的本发明搪瓷标牌的发光亮度曲线，其横坐标表示持续时间(h)，纵坐标表示余光晖度(mcd/m2)。
以下通过实施例详细说明本发明目的的实现，但不以此限定本发明的实施范围。
实施例取40份PB粉或PG粉，60份150目石英玻璃粉，放入陶瓷搅拌器中，加入适量的松节油作为稀释剂，搅拌混合均匀制成蓄光型夜发光涂料待用。
将搪瓷板裁剪成适当大小，按常规处理方法，先酸洗去除表面锈油，再中和并冲洗；晾干后涂底瓷，烧结，取出冷却；在底瓷上涂面瓷烧结，取出冷却；在该面瓷上丝印文字或图案，再一次烧结，冷却。
在标牌所印图文上涂刷上述配置好的夜发光涂料3次，涂层厚度约100μm，将涂刷后的标牌送入干燥器中80℃下烘干，使稀释剂汽化挥发，然后700℃烧结，冷却后即制成蓄光型夜发光搪瓷标牌，其发光亮度曲线见附图2。
权利要求
1.一种夜发光型搪瓷标牌，其特征在于，标牌的图案或文字上喷涂有蓄光型夜发光涂料。
2.如权利要求1所述的标牌，其中，所述蓄光型夜发光涂料的组成包括30～45重量份的以铝酸锶为基质的蓄光粉，55～70重量份的石英粉和常规用量的稀释剂，该蓄光型夜发光涂料在标牌上的涂层厚度为100～150微米。
3.权利要求1所述夜发光型搪瓷标牌的制作方法，包括(1)在按传统方法加工、处理和印刷的搪瓷标牌图案上涂刷蓄光型夜发光涂料，涂层厚度为80～150微米；(2)80～100℃下烘干；(3)700℃烧结，冷却；其中，蓄光型夜发光涂料的制作方法为将30～45重量份的以铝酸锶为基质的蓄光粉、55～70重量份的石英粉和常规用量的稀释剂混合均匀。
4.权利要求3所述的夜发光型搪瓷标牌的制作方法，其中，蓄光粉包括蓝色蓄光粉或黄色蓄光粉。
5.权利要求3或4所述的夜发光型搪瓷标牌的制作方法，所用稀释剂包括松节油或甲基丙烯酸甲酯单体。
6.权利要求3所述的夜发光型搪瓷标牌的制作方法，制作发光涂料时使用150目颗粒度的石英玻璃粉。
7.权利要求3所述的夜发光型搪瓷标牌的制作方法，在搪瓷标牌图案部位上涂刷蓄光型夜发光涂料3～4次。
全文摘要
本发明提供了一种夜发光型搪瓷标牌,在该标牌的图案或文字上喷涂有一种蓄光型夜发光涂料,使该标牌白天吸收紫外线光能而蓄存,夜间或黑暗时发光,且光亮度高,发光时间长,尤其适合于交通显示设施、车牌、站牌、街道路牌、门户牌、公共场所指示标志牌及广告和宣传牌的应用。本发明还提供了上述搪瓷标牌的加工制作方法。
文档编号C09K11/00GK1313581SQ00103470
公开日2001年9月19日 申请日期2000年3月13日 优先权日2000年3月13日
发明者吴振华, 汤荣发, 孙元桃 申请人:吴振华, 汤荣发, 孙元桃