[發明專利]瓷釉組合物和紅色顏料組合物的制備方法

有效

• 申請號: 201510204967.6
• 申請日: 2010-06-16
• 公開（公告）號: CN104891806B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 伊諾斯·A·阿克斯特爾三世;喬治·E·薩科斯克;安德烈亞斯·舒爾茨;于爾根·哈尼希;洛塔爾·黑克;迪特里?！に蛊?/a>;馬丁·鮑曼
• 申請（專利權）人: 費羅公司
• 主分類號: C03C8/14
• 分類號: C03C8/14;C03C8/18;C03C3/085;C03C3/087;C03C17/22;C04B41/86
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 鐘晶,李家浩

本申請是申請號為201080027066.x、申請日為2010年6月16日、發明名稱為“銅紅玻璃料和顏料”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及低焙燒高耐久玻璃和瓷釉組合物。特別地，本發明涉及包括SiO₂、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、錫氧化物和銅氧化物的玻璃料組合物以及由其制備的玻璃、陶瓷和搪瓷(enamel)。所述組合物具有在不使用鎘、鉛和鉻的情況下可以得到的紅色。所述組合物可以用于形成紅色制品或用作基底(例如玻璃、搪瓷、金屬)上的顏料，且甚至可用作熱塑性材料中的著色劑。

背景技術

對玻璃、搪瓷、金屬和塑料著紅色已經成為技術人員特別困難的挑戰。傳統上，使用鐵或鉛或鉻的氧化物或者鎘的硫化物中的一種或多種以為所述基底引入紅色。例如，氧化鐵Fe₂O₃、氧化鉛Pb₂O₃、硫化鎘硒((Cd,Se)S)以及例如鉬鉻紅或顏料紅104。然而，氧化鐵通常具有不可取的副作用，以及重金屬(例如鉛、鉻(尤其是六價鉻)、鎘和硒)都受到環境部門越來越高的監視。

此外，大多數前述紅色調顏料引入相對帶褐色的顏色，其通常掩蓋通常所需的真紅色。在玻璃和搪瓷工業以及熱塑性材料工業中缺乏真深鮮紅色。

因此且特別地，所述工作的目標是用銅為還原錫玻璃料著色以提供紅色顏料。因為鎘被認為是重金屬，因此用不含鎘的顏料代替含鎘顏料長期以來一直是玻璃工業的任務。

發明內容

本發明涉及低焙燒范圍高耐久玻璃、玻璃料和玻璃瓷釉組合物，其為玻璃板、搪瓷涂層、塑料和其他基底引入紅色。本發明描述了紅銅紅寶石玻璃用作顏料用于通過絲網印刷、噴霧或數字印刷裝飾玻璃、金屬、陶瓷、玻璃陶瓷和瓷磚(tile)。本發明的區別特征是在顏料中避免使用鎘(和鉛)并制備無鎘的紅顏料。使用紅銅玻璃作為顏料。所述顏料是通過熔化并退火包含錫和銅的玻璃而制備的。在銅離子和錫離子之間的氧化還原反應中生成金屬銅的顆?；驁F簇：

2Cu⁺+Sn²⁺→2Cu+Sn⁴⁺

在退火步驟中所述銅離子被錫離子還原。

所述顏料單獨或與玻璃料結合用作裝飾顏色，且可以通過例如印刷、刷涂、浸漬、輥涂或噴霧施加到基底上。然后將用所述顏料裝飾的基底焙燒以將所述顏料熔合到所述基底上，由此將所述顏色永久附著在其上。

使用本發明的顏料、玻璃料和方法可以使用無鎘配方在玻璃、金屬或陶瓷基底上得到紅色。能夠使用絲網印刷、噴霧或熱塑印刷以施加所述顏料。也預期了包括貼花的間接印刷工序。本文中的顏料也能夠用于為塑料直接著色。在適當的情況下，能夠使用單一焙燒循環以為基底(例如玻璃、金屬和陶瓷)引入紅色。某些實施方案包括單獨的焙燒和退火步驟，或超過一個的焙燒步驟。

而且也可以使用未經退火的玻璃料作為前爐著色劑。在本例中，將所述玻璃料添加到所述進料通道中的玻璃熔融體中。然后形成玻璃物體，尤其是瓶子、燒瓶或平底杯，并將該物體經過熱處理以使其呈現紅色。

本發明還包括制備本文中公開的各種紅色玻璃料和顏料的方法，(a)熔煉紅色玻璃料或(b)退火之前經過焙燒的具有銅化合物(例如硫酸銅、硝酸銅等)的還原玻璃料，所述銅化合物提供與所述還原玻璃料中的那些進行交換的銅離子。在(b)中，也可以在將所述還原玻璃熔煉之前將所述銅化合物與所述還原玻璃混合。

特別地，本發明提供了經焙燒的瓷釉組合物，不含鉛、鎘、鉍、鐵、硒、砷、鉭、鉻和硫化物，所述組合物包括固體物部分，所述固體物部分包括玻璃料部分，其中，所述玻璃料部分在燒成之前包括：(a)50-75wt％SiO₂；(b)4-22wt％R₂O，其中R是Na和K中的至少一種；(c)2-30wt％R’O，其中R’是Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一種；(d)0.5-20wt％B₂O₃；(e)0-15wt％Al₂O₃；(f)1-15wt％SnO；以及(g)1-10wt％Cu₂O。在施加到適合的基底(例如玻璃、搪瓷或金屬)上并在其上焙燒時，本發明的玻璃料為其引入紅色。