CN114514294A - 水性涂料、陶瓷器类和彩烧方法 - Google Patents

水性涂料、陶瓷器类和彩烧方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于得到能够抑制色彩不均、涂敷不均、不容易溶出到釉药中、固定性优异的水性涂料以及具备该水性涂料的陶瓷器类等。本发明的课题通过下述方案解决:一种水性涂料,其特征在于,其含有:着色材料;木质素含量为20~40质量%、保水度为150~300%的第1纤维素纳米纤维;以及具有高于上述第1纤维素纳米纤维的粘度的第2纤维素纳米纤维,B型粘度为600cps以上。还可通过在表面的主成分为硅酸或硅酸化合物的素坯上描绘该水性涂料而成的陶瓷器或玻璃器等来解决。

Description

水性涂料、陶瓷器类和彩烧方法
技术领域
本发明涉及水性涂料、陶瓷器类和彩烧方法。
背景技术
以往,在陶瓷器类(例如陶瓷器、玻璃器、琺瑯等)制造的日本和西洋餐具、装饰品等的制造中,通过下述工序进行制造。作为釉下彩烧工序的一例,实施素坯成型工序、经历干燥和烧制工序的第1烧制工序(素烧),之后经历第1彩烧工序、施釉后进行干燥的第1施釉工序,实施第2烧制工序(主烧)。在釉上彩烧的情况下,之后经历进行描绘的第2彩烧工序、以及在低温(800~900℃)下进行烧制的第3烧制工序来制造产品。在陶瓷器类为玻璃器的情况下,当然也可以省略第1烧制工序和第2烧制工序。在通过上述工序制造的陶瓷器类的制造中要求熟练,尤其是彩烧作业有时会伴有困难。
在陶瓷器类上进行彩烧的现有相关方法中,具有使用釉上彩烧用水性涂料的固定物进行彩烧的方法(专利文献1)、使用包含水溶性树脂的水性涂料进行彩烧的方法(专利文献2)。
专利文献1为下述的方法:通过在形成有釉药层的素坯成型体表面赋予固定物而使水性涂料适当地在该固定物上着色,能够进行特定品质的彩烧。但是,在该固定物以具有凹凸的方式赋予至素坯成型体表面时,在基于水性涂料进行着色的工序中,水性涂料会流向凹部,产生色彩的浓淡。这样会成为具有涂敷不均的产品,欠缺审美性。
关于该方法,在其说明书本身中记载了使用油性涂料,未明确指出水性涂料的使用。另外,在使用水性涂料的情况下,会产生釉药层(玻璃层)排斥水性涂料的问题。
对比文献2中指出了,以往在釉药上施用水性涂料(例如无机颜料)的情况下,难以实施颜料薄膜的形成方法,难以进行厚度的控制,为了解决该问题,提出了使用在颜料中含有特定树脂的水性涂料的提案。根据该提案,笔的滑动顺畅,容易控制水性涂料的厚度。但是,该树脂难以在水性涂料中维持长期分散的状态,因此根据彩烧作业所花费的时间,可能会产生色彩不均、或者可能伴随着水性涂料浓度的不均匀化而引起水性涂料的固定性降低。
该方法中,在进行釉药的施釉后,在烧制前绘制图案,由于不是在玻璃化的釉药层上进行描绘,因此在施釉后看不到底层的图案,难以进行图案的叠加绘制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-15372号公报
专利文献2:日本特开2004-345882号公报
发明内容
发明所要解决的课题
发明人等已经认识到,像这样进行陶瓷器类上的彩烧作业时会伴随有困难性,但通过改善水性涂料,能够更容易地进行彩烧。使水性涂料的密合性良好的方法之一为使用含有羧甲基纤维素(CMC)等水溶增稠剂的涂料的方法。由于CMC具有增粘性,因此通过将其混入涂料中,能够期待涂料的密合性。但是,CMC具有水溶性的性质,因此CMC会溶出到釉药中,可能会导致龟裂。
因此,本发明所要解决的主要课题在于提供:能够抑制色彩不均、涂敷不均、不容易溶出到釉药中、密合性优异的水性涂料;以及具备该水性涂料的陶瓷器类和彩烧方法。
用于解决课题的手段
以下示出用于解决上述课题的方式。
(第1方式)
一种水性涂料,其特征在于,
该水性涂料含有:
着色材料;
木质素含量为20~40质量%、保水度为150~300%的第1纤维素纳米纤维;以及
具有高于上述第1纤维素纳米纤维的粘度的第2纤维素纳米纤维,
该水性涂料的B型粘度为600cps以上。
本发明人在为了解决上述课题而进行的各种试验中首先着眼于水性涂料的粘性。在试图将现有的水性涂料在作为素坯的玻璃面或釉药层上进行釉上彩烧时,该水性涂料中包含的水分由于表面张力的作用而形成水滴,由此使分散在水性涂料中的着色基材也集中成水滴状,水性涂料的铺展性变差,会产生色彩不均、涂敷不均。另外,现有的水性涂料与素坯的密合性不良。例如,在用笔按照与一次描绘的图案重叠的方式进行再次描绘时,先前一次描绘的图案会由于再次用笔的描绘而发生偏移。另外,在将水性涂料厚涂的情况下,也有时由于密合性差而使厚涂的图案发生剥落。
本方式的水性涂料含有粘度不同的两种纤维素纳米纤维,可抑制色彩不均、涂敷不均,密合性优异。表现出该性质的理由尚不确定,据推测大致如下。两种纤维素纳米纤维中的第1纤维素纳米纤维具有木质素。木质素具有亲水基团,第1纤维素纳米纤维容易与水性涂料融合。另外,由于第1纤维素纳米纤维具有特定的保水度,因此可抑制水性涂料的液体垂挂。因此推测可提高与素坯或玻璃面的密合性。结果可维持水性涂料的描绘状态,不容易发生色彩不均、涂敷不均。
另外发现,粘度相对高的纤维素纳米纤维具有多个氢键点,具有增粘性(触变性)。本方式的水性涂料包含具有高于第1纤维素纳米纤维的粘度的纤维素纳米纤维(第2纤维素纳米纤维),因此在进行描绘时,描绘不容易发生预料外洇渗、涂料不容易发生垂挂。其结果,在烧制后也可抑制描绘的色彩不均、涂敷不均,并且可抑制在描绘表面产生预料外的小突起等。另外,与水溶性增稠剂不同,在釉药上涂布时,由于不溶于水,因此能够防止烧制后的龟裂。
(第2方式)
如第1方式所述的水性涂料,其中,纤维素纳米纤维的质量比为上述第1纤维素纳米纤维质量:上述第2纤维素纳米纤维质量=99:1~51:49。
通过使质量比为该范围,涂料具有第1纤维素纳米纤维所具备的低保水度和低B型粘度的性质、以及第2纤维素纳米纤维所具备的高粘度,铺展性优异,可抑制色彩不均、涂敷不均。
(第3方式)
如第1方式或第2方式所述的水性涂料,其中,包含0.02~1.9质量%的上述第2纤维素纳米纤维。
水性涂料的粘性程度若过小,则会引起液体垂挂,缺乏密合性;另一方面,该粘性程度若过大,则涂料的铺展性差,难以进行描绘。含有上述范围的第2纤维素纳米纤维的涂料具有适宜的粘性,铺展性、密合性优异。
(第4方式)
如第1方式所述的水性涂料,其中,上述第2纤维素纳米纤维的保水度为250~400%。
纤维素纳米纤维的保水度为该范围时,水性涂料的铺展性良好,并且密合性优异。
(第5方式)
一种陶瓷器类,其是将第1方式~第4方式中任一项所述的水性涂料描绘在表面的主成分为硅酸或硅酸化合物的素坯上而成的。
可制成色彩不均、涂敷不均得到了抑制的陶瓷器类。
(第6方式)
一种玻璃器,其特征在于,其具备:
玻璃器用素坯;以及
被覆上述玻璃器用素坯的釉药层,
上述釉药层是利用釉药被覆烧制后的第1方式~第4方式中任一项所述的水性涂料而成的。
(第7方式)
一种陶瓷器,其特征在于,其具备:
被釉药被覆的陶瓷器用素坯;以及
被覆上述陶瓷器用素坯的釉药层,
上述釉药层是利用釉药被覆烧制后的第1方式~第4方式中任一项所述的水性涂料而成的。
(第8方式)
一种琺瑯,其特征在于,其具备:
被釉药被覆的琺瑯用素坯;以及
被覆上述琺瑯用素坯的釉药层,
上述釉药层是利用釉药被覆烧制后的第1方式~第4方式中任一项所述的水性涂料而成的。
现有的水性涂料与釉药有时具有亲和性,因此所描绘的涂料有时会预料外地洇渗到釉药层中。但是,本方式的水性涂料中,着色基材附着于纤维素纳米纤维而进行分散,因此可制成该洇渗得到了抑制的陶瓷器或玻璃器。另外可制成色彩不均、涂敷不均得到了抑制的陶瓷器、玻璃器或琺瑯。
(第9方式)
如第6方式所述的玻璃器,其中,上述釉药层由两层以上形成。
(第10方式)
如第7方式所述的陶瓷器,其中,上述釉药层由两层以上形成。
(第11方式)
如第8方式所述的琺瑯,其中,上述釉药层由两层以上形成。
本方式的水性涂料对釉药层的密合性良好,因此能够在被釉药层被覆的陶瓷器或玻璃器的表面进一步描绘该水性涂料,该描绘的涂料不容易剥落。由此能够多次进行描绘、以及利用釉药层被覆描绘的作业,因此可通过使釉药层重叠两层以上而制成具备有纵深的立体图案的陶瓷器、玻璃器或琺瑯。
(第12方式)
一种彩烧方法,其特征在于,其具有下述工序:
将第1方式~第4方式中任一项所述的水性涂料描绘在表面的主成分为硅酸或硅酸化合物的素坯上,使其干燥,得到第1描绘成型体的工序;以及
在上述第1描绘成型体上进行上釉,并进行烧制,得到第1釉药层成型体的工序。
该方式的水性涂料的铺展性良好,容易描绘得很薄。另外,该涂料即使对于表面的主成分为硅和硅酸化合物的素坯也不容易发生液体垂挂,富有密合性。另外,由于富有密合性,因此即使在第1描绘成型体上进行上釉,所描绘的涂料也不容易发生偏移或剥离。
(第13方式)
如第12方式所述的彩烧方法,其中,其具有下述工序:
将上述水性涂料描绘在上述第1釉药层成型体上,使其干燥,得到第2描绘成型体的工序;以及
在上述第2描绘成型体上进行上釉,并进行烧制,得到第2釉药层成型体的工序。
可发挥出与第9~第11方式同样的效果。
(第14方式)
如第13方式所述的彩烧方法,其中,其具有下述工序:
将上述水性涂料描绘在上述第2釉药层成型体上,使其干燥,得到第3描绘成型体的工序;以及
在上述第3描绘成型体上进行上釉,并进行烧制,得到第3釉药层成型体的工序。
可发挥出与第9~第11方式同样的效果。
发明效果
根据本发明,可提供能够抑制色彩不均、涂敷不均、不容易溶出到釉药中、固定性优异的水性涂料;以及具备该水性涂料的陶瓷器类和彩烧方法。
附图说明
图1是例示出一个方式的说明图。
图2是例示出另一方式的说明图。
图3是例示出制造流程的一个方式的图。
图4是例示出制造流程的另一方式的图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行说明。需要说明的是,本实施方式为本发明的一例。本发明的范围并不限定于本实施方式的范围。
方式的一例中所示的水性涂料含有着色材料、木质素含量为20~40质量%且保水度为150~300%的第1纤维素纳米纤维、以及具有高于第1纤维素纳米纤维的粘度的第2纤维素纳米纤维。
本水性涂料作为一例可以如下进行制造,但并不限于该制造方法。向2~4%的第1纤维素纳米纤维溶液和1~2%的第2纤维素纳米纤维溶液的混合液中加入着色基材,进行搅拌,来制造该水性涂料。也可以根据涂料的物性加入水等进行调整。
(着色基材)
作为在陶器、瓷器、玻璃器、琺瑯(以下也称为陶瓷器类)上进行彩烧的方法,有釉上彩烧和釉下彩烧。釉下彩烧是在施釉前进行彩烧的方法,可以利用公知的方法进行,例如可以通过下述方法进行。利用水性涂料在素烧得到的素坯(例如器具等)上描绘图案,之后进行上釉,并进行烧制。素烧得到的素坯通常表面粗糙,能够利用水性涂料良好地进行描绘。釉下彩烧可以进行多次烧制,但例如在不进行二次烧制的情况下,无需花费工时,制造成本为低成本。部分颜料会发生溶入到釉药中的情况等,与釉药发生反应。由于该反应有时使描绘发生洇渗或模糊。有时也有意地进行洇渗或模糊,但在要避免该反应的情况下,可以在着色基材中使用作为与釉药具有难反应性的颜料的金属氯化物或硝酸化合物的水性涂料。
釉上彩烧可以利用公知的方法进行,例如可以利用下述方法进行。首先,在素烧得到的素坯上进行上釉,进行高温烧制后,通过烧制形成釉药层。将该形成了釉药层的素坯称为釉药层成型体。利用笔等使用水性涂料在该釉药成型体的表面描绘图案。接着可以将描绘后的素坯进行低温烧制。由于在低温下进行烧制,因此作为用于着色基材的物质,优选着色颜料。作为该颜料的颜色,可以为公知的各种颜色,例如红色、蓝色、黄色、其他颜色、金彩。
如上文所例示,着色基材包含颜料等。作为着色基材中包含的颜料,除了上述物质以外,还可以包含在二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝复合体中固溶金属氧化物而成的物质、或者使这些复合化合物固溶而成的物质。作为该金属氧化物没有特别限定,例如可例示出氧化钴、氧化铁、氧化铜、氧化锰、氧化铬、氧化镍、氧化锡等。另外,着色基材中可以包含锆、硅、镨、钒、钛、锑、锌、锰、钴、镍、铝、铜、铅、镉或其化合物、铬或其化合物(例如铬的氧化物、铬绿、钴绿松石)、陶瓷颜料。
陶瓷颜料的耐热性、耐候性、耐化学药品性优异,主要由氧化物、复合氧化物、硅酸盐等构成。但是并不限于这些。作为陶瓷颜料,可例示出尖晶石系的固溶体、锑锡灰、锆石灰、镨黄、钒锡黄(有Sn-V系和Sn-Ti-V系等)、钒锆黄、孔雀蓝、维多利亚绿、铬绿(Al-Cr系)、普鲁士蓝、海碧、Co-Zn-Si系、Co-Si系、钒锆蓝、铬锡紫、紫、铬锡粉、陶试红、鲑鱼粉、铬铝粉、火焰红。
本方式的着色基材的平均粒径例如可以为5μm~60μm、优选为5μm~40μm。该粒径若超过60μm,则无法应对希望将水性涂料涂敷得较薄的情况。另外,若低于5μm,则水性涂料中的颜料的分散性有时会不充分,成为涂敷不均的原因。
需要说明的是,在素坯的、特别是表面的主成分为硅酸或硅酸化合物(例如玻璃等固溶体)的情况下,可以省略上述釉药层成型体的制造,利用笔等使用水性涂料在该素坯上描绘图案。并且,可以将描绘后的素坯进行低温烧制。
(陶瓷器类)
陶瓷器类的素坯包括陶瓷器或琺瑯的制造中使用的素坯、玻璃器的制造中使用的素坯。陶瓷器或琺瑯可以包含公知的陶瓷器或琺瑯。并且,例如可以将粘土、硅石、长石、以及这些的混合物中的至少任意一者作为主要组成的物件进行烧制并将烧制物作为陶瓷器的素坯或琺瑯的素坯。另外,玻璃器可以包含公知的玻璃。并且,例如可以将硅酸、硅酸化合物、硼酸、硼酸化合物、磷酸、磷酸化合物、钛酸、钛酸化合物、碲、碲化合物、氧化铝、氧化铝化合物、以及这些的混合物中的至少任意一者作为主要组成的物件作为玻璃器的素坯。
另外,表面的主成分为硅和硅酸化合物的素坯可以包括:对于陶瓷器用素坯或琺瑯用素坯在施釉后进行干燥和烧制而得到的素坯;对于玻璃器用素坯在施釉后进行干燥和烧制而得到的素坯;玻璃器用素坯本身;在玻璃器用素坯的表面具有琼脂层的素坯。
(纤维素纳米纤维)
纤维素纳米纤维具有增加纤维素纤维的氢键点、由此提高成型体的强度的作用。纤维素纳米纤维可以通过将原料纸浆进行开纤(微细化)而得到。纤维素纳米纤维可以包含木质素含量为20~40质量%、保水度为150~300%的纤维素纳米纤维(即第1纤维素纳米纤维)、以及具有高于该第1纤维素纳米纤维的粘度的纤维素纳米纤维(即第2纤维素纳米纤维)。本说明书中,在简单记载为纤维素纳米纤维时,对应于第1纤维素纳米纤维和第2纤维素纳米纤维这两者。
发明人等发现了,将仅含有第1纤维素纳米纤维的水性涂料描绘在素坯上,进行干燥、烧制后的水性涂料的表面强度小,涂布性、即粘性弱,会发生液体垂挂或发生色彩不均、涂敷不均。发明人等还发现了,将仅含有第2纤维素纳米纤维的水性涂料描绘在素坯上,进行干燥、烧制后的水性涂料的粘性过高,表面强度小,在进行描绘时,部分地飞白或者铺展性不良。发明人等还发现了,通过将第1纤维素纳米纤维和第2纤维素纳米纤维以特定配比进行混合而制成水性涂料,可制成铺展性良好、可抑制色彩不均、涂敷不均的发生的水性涂料。
作为纤维素纳米纤维的原料纸浆,例如可以从以阔叶树、针叶树等作为原料的木材纸浆、以稻草、甘蔗渣、绵、麻、韧皮纤维等作为原料的非木材纸浆、以回收旧纸、废纸等作为原料的旧纸纸浆(DIP)等中选择1种或2种以上来使用。需要说明的是,以上的各种原料例如可以为被称为纤维素系粉末等的粉碎物的状态等。
其中,为了尽量避免杂质的混入,优选使用木材纸浆。作为木材纸浆,例如可以从阔叶树硫酸盐纸浆(LKP)、针叶树硫酸盐纸浆(NKP)、亚硫酸盐纸浆(SP)、溶解纸浆等(DP)等化学纸浆、机械纸浆(TMP)中选择1种或2种以上来使用。
本方式的纤维素纳米纤维可以使用上述所示的纸浆中的任一种纸浆。例如可以将机械纸浆作为第1纤维素纳米纤维的原料、将化学纸浆作为第2纤维素纳米纤维的原料,但并不限于该例。
阔叶树硫酸盐纸浆可以为阔叶树漂白硫酸盐纸浆、可以为阔叶树未漂白硫酸盐纸浆、也可以为阔叶树半漂白硫酸盐纸浆。同样地,针叶树硫酸盐纸浆可以为针叶树漂白硫酸盐纸浆、可以为针叶树未漂白硫酸盐纸浆、也可以为针叶树半漂白硫酸盐纸浆。另外,作为溶解纸浆,例如可以举出利用亚硫酸盐法制造的纸浆、利用硫酸盐法制造的纸浆,人造丝纸浆也包含在溶解纸浆中。使这些化学纸浆中包含的木质素含量小于10质量%。此处,木质素含量是指纸浆的固体物质量中包含的木质素的质量。
从素坯或釉药层与所描绘的水性涂料的密合性的良好性的方面出发,作为原料纸浆,优选使用化学纸浆,为了表现出着色基材的鲜艳色彩,优选使用漂白的化学纸浆。特别是更优选阔叶树漂白硫酸盐纸浆(LBKP)。另外,
作为机械纸浆,例如可以从磨石磨纸浆(SGP)、压力磨石磨纸浆(PGW)、木片磨纸浆(RGP)、化学细磨纸浆(CGP)、热磨浆(TGP)、磨纸浆(GP)、热磨机械浆(TMP)、化学热磨机械浆(CTMP)、盘磨机械纸浆(RMP)、漂白热磨机械浆(BTMP)等中选择1种或2种以上来使用。使机械纸浆的木质素含量为20质量%以上。此处,木质素含量是指木质素在纸浆的固体物质量中所占的质量%。
从描绘时的水性涂料的铺展性、烧制的方面出发,优选使用含有木质素的纸浆作为原料纸浆,更优选使用机械纸浆,为了使着色基材发挥出鲜艳色彩,进一步优选漂白的机械纸浆、即漂白机械纸浆,特别优选使用BTMP。若水性涂料在描绘时的铺展性良好,则可抑制涂敷不均、色彩不均、涂敷不均,可抑制在烧制后的成型体表面产生小突起等,审美优异。
在纤维素纳米纤维的开纤之前也可以利用化学方法进行前处理。作为利用化学方法进行的前处理,例如可例示出利用酸进行的多糖的水解(酸处理)、利用酶进行的多糖的水解(酶处理)、利用碱进行的多糖的溶胀(碱处理)、利用氧化剂进行的多糖的氧化(氧化处理)、利用还原剂进行的多糖的还原(还原处理)、利用TEMPO催化剂进行的氧化(氧化处理)、磷酸酯化(化学处理)等。
在开纤之前实施酶处理、酸处理、氧化处理时,能够使保水度较低,并且能够提高均质性。关于这一点,若纤维素纳米纤维的保水度过高,则水性涂料难以良好地铺展。据推测其原因大概在于,由于水性涂料包含大量水分,因此水分子会由于水分子之间的氢键而容易凝聚并形成液滴。
将原料纸浆进行酶处理、酸处理、氧化处理时,纸浆所具有的半纤维素、纤维素的非晶区域发生分解,结果能够降低微细化处理的能量,能够提高纤维素纤维的均匀性、分散性。纤维素纤维的分散性例如有助于提高成型体的均质性。但是,前处理会降低纤维素纳米纤维的长径比,因此优选避免过度的前处理。
原料纸浆的开纤例如可以通过使用磨浆机、高压均化器、高压均质化装置等均化器、研磨机、磨碎机等石臼式摩擦机、单轴混炼机、多轴混练机、捏合精研机、喷射式粉碎机等将原料纸浆打浆来进行。其中优选使用精研机、喷射式粉碎机来进行。
发明人等发现了,在原料纸浆的开纤中,机械纸浆比化学纸浆更难开纤,机械纸浆中,木质素含量越多的纸浆,越不容易开纤。
原料纸浆的开纤中,优选按照所得到的纤维素纳米纤维的平均纤维径、平均纤维长度、保水度、模拟粒度分布的峰值、水性涂料的B型粘度为以下所示的所期望的值或评价的方式来进行。
第1纤维素纳米纤维的平均纤维径(平均纤维宽度。单纤维的直径平均)优选为30~80nm、更优选为40~70nm、特别优选为50~70nm。第1纤维素纳米纤维的平均纤维径若低于30nm,则该纤维素纳米纤维的保水度过大,水性涂料的铺展性可能会劣化。
第2纤维素纳米纤维的平均纤维径(平均纤维宽度。单纤维的直径平均)优选为3~80nm、更优选为3~60nm、特别优选为3~50nm。
另一方面,第1或第2纤维素纳米纤维的平均纤维径若高于80nm,则可能得不到氢键点的增加效果。
纤维素纳米纤维的平均纤维径例如可以通过原料纸浆的选定、前处理、开纤等来进行调整。
纤维素纳米纤维的平均纤维径的测定方法如下。
首先,将固体成分浓度为0.01~0.1质量%的纤维素纳米纤维的水分散液100ml利用特氟龙(注册商标)制膜过滤器进行过滤,利用乙醇100ml进行1次溶剂置换,利用叔丁醇20ml进行3次溶剂置换。接着将其冷冻干燥,进行锇涂布,制成试样。对于该试样,根据构成纤维的宽度以3,000倍~30,000倍的任一倍率利用电子显微镜SEM图像进行观察。具体地说,在观察图像中引出两条对角线,任意引出3条通过对角线的交点的直线。进一步通过目视测量与这三条直线交错的合计100根纤维的宽度。并且将测量值的中值径作为平均纤维径。
纤维素纳米纤维的平均纤维长度(单纤维的长度)优选为200~1300μm、更优选为200~1000μm、特别优选为200~800μm。纤维素纳米纤维的平均纤维长度若低于200μm,则水性涂料中的纤维素纳米纤维可能难以均匀分散。分散性的降低成为发生色彩不均、涂敷不均的原因。
另一方面,纤维素纳米纤维的平均纤维长度若高于1300μm,则纤维容易相互缠绕,推测纤维与着色基材的附着程度较小,结果在中间成型体或产品中容易发生水性涂料的色彩不均、涂敷不均。
纤维素纳米纤维的平均纤维长度例如可通过原料纸浆的选定、前处理、开纤等进行调整。
纤维素纳米纤维的平均纤维长度的测定方法中,与平均纤维径的情况同样地通过目视测量各纤维的长度。将测量值的中值长度作为平均纤维长度。
第1纤维素纳米纤维的保水度例如可以为150%以上,优选为200%以上、更优选可以为220%以上、适宜为250%以上。另外,第1纤维素纳米纤维的保水度例如可以为300%以下。第1纤维素纳米纤维的保水度若低于150%,则该纤维素纳米纤维的分散性劣化,进而附着于该纤维素纳米纤维的着色基材的分散性也可能会劣化。另一方面,该纤维素纳米纤维的保水度若高于300%,则该纤维素纳米纤维本身的保水力增高,由于水分子相互作用而形成液滴,在素坯或釉药层上难以利用水性涂料形成薄膜。
第2纤维素纳米纤维的保水度例如可以为250%以上,优选为300%以上、更优选可以为320%以上、适宜为350%以上。另外,第2纤维素纳米纤维的保水度例如可以为400%以下。第2纤维素纳米纤维的保水度若低于250%,则会由于水分低而使该纤维素纳米纤维的分散性劣化,进而使着色基材相对于该纤维素纳米纤维的分散性劣化,水性涂料可能难以顺畅地在素坯(或釉药层)上进行描绘。另一方面,该纤维素纳米纤维的保水度若高于400%,则该纤维素纳米纤维本身的保水力增高,由于水分子相互作用而形成液滴,在干燥工序、烧制工序中容易由于水的蒸发而使描绘产生龟裂或产生凹凸。
纤维素纳米纤维的保水度可以通过例如原料纸浆的选定、前处理、开纤等来进行调整。
纤维素纳米纤维的保水度是依据JAPAN TAPPI No.26(2000)进行测定得到的值。
纤维素纳米纤维的模拟粒度分布曲线中的峰值优选为1个峰。为1个峰的情况下,由相同的纸浆开纤得到的纤维素纳米纤维的纤维长度和纤维径的均匀性高,纤维素纳米纤维在水性涂料中的分散性优异。
纤维素纳米纤维的峰值是依据ISO-13320(2009)进行测定而得到的值。纤维素纳米纤维优选在水分散状态下利用激光衍射法测定得到的模拟粒度分布曲线中具有单一峰。这样,具有一个峰的纤维素纳米纤维可进行充分的微细化,能够发挥出作为纤维素纳米纤维的良好的物性,可利用所得到的水性涂料均匀地描绘,是优选的。需要说明的是,上述具有单一峰的纤维素纳米纤维的粒径的模拟粒度分布的中值径例如为5μm~60μm的方式也是优选的。通过使纤维素纳米纤维为上述尺寸,可使纤维素纳米纤维适度地分散在水性涂料中,能够利用水性涂料进行均匀的描绘。“模拟粒度分布曲线”是指表示使用粒度分布测定装置(例如堀场制作所的粒度分布测定装置“LA-960S”)测定的体积基准粒度分布的曲线。
纤维素纳米纤维的粒径中的最大概率值以及模拟粒度分布的中值径可以通过例如原料纸浆的选定、前处理、开纤等来进行调整。
进行开纤得到的纤维素纳米纤维可以根据需要在与着色基材混合之前预先分散在水系介质中制成分散液。水系介质特别优选全部为水(水溶液)。但是水系介质的一部分也可以为与水具有相容性的其他液体。作为其他液体,例如可以使用碳原子数3以下的低级醇类等。
水性涂料中包含的纤维素纳米纤维的质量比例如为第1纤维素纳米纤维质量:第2纤维素纳米纤维质量=99:1~51:49、优选90:10~51:49、更优选90:10~80:20的方式为佳。第1纤维素纳米纤维质量相对于第2纤维素纳米纤维质量若过多,则着色基材主要附着于第1纤维素纳米纤维,即附着于第2纤维素纳米纤维的着色基材相对减少。这样使得着色基材对素坯或釉药层的密合性变弱。另一方面,第1纤维素纳米纤维质量相对于第2纤维素纳米纤维质量若过少,则利用涂料描绘时的铺展性不良。
水性涂料中,第2纤维素纳米纤维含有0.02~1.9质量%、优选含有0.4~1.9质量%的方式是优选的。该含量若超过1.9质量%,则水性涂料的粘性过大,在描绘时涂料难以铺展。若低于0.02质量%,则水性涂料的粘性小,水性涂料中包含的水分容易形成水滴,难以进行均匀的描绘。
另外,第1纤维素纳米纤维中包含的木质素含量为20~40质量%、更优选为30~40质量%、进一步优选为30~35质量%的方式是优选的。木质素含量若超过该范围,则由于木质素所具有的疏水性的性质,涂料容易分离成亲水成分和疏水成分,可能成为色彩不均、涂敷不均的原因。另外,若木质素含量低于该范围,则推测第1纤维素纳米纤维难以维持三维网络结构,并且第1纤维素纳米纤维的保水度变得过大,结果使水性涂料的铺展性变差。
包含纤维素纳米纤维和着色基材的涂料中,推测着色基材附着于纤维素纳米纤维。因此,纤维素纳米纤维适度地分散在水性涂料中,由此使着色基材的分散性也优异。例如可例示出相对于着色基材1质量份,纤维素纳米纤维(第1纤维素纳米纤维和第2纤维素纳米纤维的合计)包含0.02~0.04质量份、更优选包含0.03~0.04质量份的方式。该含量若高于0.04质量份,则纤维素纳米纤维量相对于着色基材过多,着色基材在涂料整体中的分散性不充分。另外,该含量若低于0.02质量份,则着色基材在涂料整体中的分散性不良,成为涂料的色彩不均的原因。
纤维素纳米纤维的主要化学组成为有机物,还包含少量的无机物。在烧制的工序中,纤维素纳米纤维的有机成分消失。
水性涂料的B型粘度例如为600~4000cps、更优选为1000~3000cps、特别优选为2000~3000cps的方式是优选的。B型粘度若高于4000cps,则在描绘涂料时,涂料的铺展性变差。另外,该B型粘度若低于600cps,则涂料从描绘部位流动或发生液体垂挂。
另外,第2纤维素纳米纤维的粘度优选高于第1纤维素纳米纤维。粘度可以通过公知的方法测定,例如可以以B型粘度进行测定。纤维素纳米纤维的B型粘度根据纤维素纳米纤维水分散液的浓度、树种、纤维素纳米纤维的制造方法、纤维素纳米纤维本身所具备的粘性而变动,例如第1纤维素纳米纤维水分散液的浓度为1.5~4.0质量%时,该第1纤维素纳米纤维水分散液的B型粘度为100~3000cps。
另外,在对阔叶树化学纸浆进行机械处理而得到的纤维素纳米纤维的水分散液中,该纤维素纳米纤维浓度为1.5~2.0质量%时,B型粘度为500~3000cps。另外,在亚磷酸酯化纤维素纳米纤维、TEMPO氧化纤维素纳米纤维的水分散液中,浓度为1.0质量%时,B型粘度为10000cps以上。由此,第2纤维素纳米纤维的B型粘度可以考虑纤维素纳米纤维水分散液的浓度、树种、纤维素纳米纤维的制造方法、纤维素纳米纤维本身所具备的粘性来适宜地调整,由此使其高于第1纤维素纳米纤维的B型粘度。另外,已知通常化学纸浆的粘度高于机械纸浆。
(木质素)
木质素可以通过向纤维素纳米纤维中另行添加木质素并进行混合而成为所期望的含量、可以通过使用含有木质素的纸浆作为纤维素纳米纤维的原料纸浆或纸浆而使其为上述含量、也可以利用这两者。其中优选使用含有木质素的纸浆作为纤维素纳米纤维的原料纸浆或纸浆。在使用含有木质素的纸浆时,纤维素纳米纤维的吸水性降低,可以使涂料的水分不会多至必要以上。而且,在含有木质素的纸浆中,纤维素纳米纤维本身和木质素藉由化学键接和/或物理吸附进行连接,因此在纤维素纳米纤维包含在涂料中的情况下,可得到所期望的分散性。此外,与另行添加木质素的情况相比,可减少工序数,因此能够抑制成本。
在另行添加木质素的情况下,作为木质素,例如可以从硫酸盐木质素、亚硫酸盐木质素、苏打木质素、Klason木质素、酸可溶性木质素、磨木木质素等中选择1种或2种以上来使用。其中,优选使用与植物纤维中本来存在的木质素的形态、化学结构等可以说最接近的磨木木质素。
木质素的含量为依据木质素含量试验方法(JAPAN TAPPI No.61(2000))进行测定而得到的值。需要说明的是,也可以利用依据卡伯值试验方法(JIS P 8211(2011))的方法对木质素含量进行测定。
需要说明的是,已知木质素具有热塑性(例如参照日本特开2012-236811号公报),在熔点(该文献中熔点为160~174℃)以上的温度进行成型加工时,据知熔融的木质素会遍布涂料整体,由此使其均质化,还有助于增稠剂的均质化,可提高作为整体的涂料密合性。
(涂料)
在涂料中,例如除了着色基材、纤维素纳米纤维以外,还可以加入硅石粉(SiO2粉末)。并且,使这些的混合物实质上均匀地分散在水中,制成水性涂料。
(釉药)
釉药为玻璃质,包含公知的组成,例如可以包含灰(媒熔原料)、粘土(粘接材料)、长石(粘接材料/媒熔原料/玻璃原料)、硅石(玻璃原料)。灰以氧化钙等石灰质作为主成分,在高温熔融而发生玻璃化、或者作为媒熔原料使其他成分也容易熔融,具有提高釉药的流动性的功能。此外,在包含所含的显色成分(铜、铁成分等)时,可发挥出显色效果。
釉药的化学成分为硅酸和硅酸化合物、氧化铝和氧化铝化合物、氧化钾和氧化钾化合物、氧化钾和氧化钾化合物、氧化钠和氧化钠化合物、氧化铁和氧化铁化合物等,此外也可以含有镉和镉化合物、铅和铅化合物等。另外,换言之,硅酸和硅酸化合物为经烧制的釉药的主成分,尽管根据釉药的种类而不同,但其在釉药中大约占45~80%。
釉药例如可以为下述组成,但并不限于此。向福岛长石35.4wt%、石灰石18.6wt%、朝鲜高岭土17wt%、硅石29wt%中加入同量的水,用球磨机搅拌后,过筛,进行脱铁,加入水来调整比重,将其作为釉药A。进一步相对于该釉药A 297g加入3g的CMC,使其溶解,作为釉药B。
(陶瓷器和琺瑯制造)
素坯是作为陶瓷器的基础的素坯(以下也称为陶瓷器用素坯11)的情况下,在陶瓷器用素坯11上进行上釉(即施釉),在室温~105℃使其干燥(制造工序S11),在1200~1300℃进行烧制,由此得到表面被玻璃质的釉药层21覆盖的素坯(也称为釉药层素坯)(制造工序S12)。由此,陶瓷器用素坯11中,其表面的主成分被硅酸和硅酸化合物覆盖。关于烧制条件,例如用时9小时30分钟升温至950℃,接着用时5小时升温至1250℃。在1250℃维持30分钟,其后自然冷却。
在素坯是作为琺瑯的基础的素坯(以下也称为琺瑯用素坯)的情况下,在琺瑯用素坯上进行上釉(即施釉),在室温~105℃使其干燥(制造工序S11),在1200~1300℃进行烧制,由此得到表面被玻璃质的釉药层21覆盖的素坯(也称为釉药层素坯)(制造工序S12)。由此,琺瑯用素坯中,其表面的主成分被硅酸和硅酸化合物覆盖。关于烧制条件,例如用时9小时30分钟升温至950℃,接着用时5小时升温至1250℃。在1250℃维持30分钟,其后自然冷却。
施釉可以在整个素坯表面进行,也可以在一部分进行。尽管也可能会产生纹裂,但仍优选覆盖整个素坯表面的方式。水分不容易渗入到釉药层中。另外,将釉药分散在水等中并施用至素坯的情况也包含在施釉中(此处,在陶瓷器或琺瑯的制造中,素坯也可被称为“陶瓷器用素坯11或琺瑯用素坯”)。
<单层>
利用水性涂料在所得到的釉药层素坯上描绘第1图案30a,例如在60~105℃干燥1小时,得到第1描绘成型体(制造工序S13)。
对第1描绘成型体施釉(浸渍),以图案的方式进行施釉,例如再次在60~105℃干燥1小时(制造工序S21),在1220℃进行烧制,由此利用釉药被覆烧制后的水性涂料,形成釉药层20a。即,釉药层20a是利用釉药被覆烧制后的水性涂料而成的层,利用釉药层20a被覆第1描绘成型体,形成第1釉药层成型体(制造工序S22)。关于烧制条件,例如用时9小时30分钟升温至950℃,接着用时5小时升温至1220℃。在1220℃维持30分钟,其后进行自然冷却。该第1釉药层成型体也可作为最终制造产品,但也可以在第1釉药层成型体上进一步重叠1层以上的釉药层,来制造含有两层以上的陶瓷器或琺瑯。其制造方法如下所示。
以往,第1釉药层成型体的表面、即釉药层的表面非常光滑,即使利用水性涂料在其表面描绘,表面也会排斥水性涂料,难以将水性涂料固定于该表面。但是,含有纤维素纳米纤维的涂料容易固定于该表面,因此不容易被该表面排斥,并且由于在干燥后成为亲水性,因此釉药(分散在水中)能够容易地进行涂布。由此能够进行该涂料的描绘和随后的利用釉药层的被覆。
作为在釉药层的表面进行描绘的方法,已知有釉上彩烧,但由于在图案表面无法形成釉药层,因此耐久性差,由于食器洗器的反复清洗等而容易发生退色,这一点是众所公知的。
<两层以上>
利用水性涂料在上述第1釉药层成型体上描绘第2图案30b,例如在60~105℃干燥1小时,得到第2描绘成型体(制造工序S23)。
对所得到的第2描绘成型体施釉,例如在60~105℃干燥1小时(制造工序S24),进行烧制,由此利用釉药被覆烧制后的水性涂料,形成釉药层20b。即,釉药层20b是利用釉药被覆烧制后的水性涂料而成的层,利用釉药层20b被覆第2描绘成型体,形成第2釉药层成型体(制造工序S25)。关于烧制条件,例如可以与制造工序S22的烧制条件相同。
利用水性涂料在第2釉药层成型体上描绘第3图案30c,例如在60~105℃干燥1小时,得到第3描绘成型体(制造工序S26)。
对所得到的第3描绘成型体施釉,以第3图案30c的方式进行施釉,例如在室温~105℃干燥1小时(制造工序S27),在1220℃进行烧制,由此利用釉药被覆烧制后的水性涂料,形成釉药层20c。即,釉药层20c是利用釉药被覆烧制后的水性涂料而成的层,利用釉药层20c被覆第3描绘成型体,形成第3釉药层成型体(制造工序S28)。烧制条件例如可以与制造工序S22的烧制条件相同。
可以将通过以上的一系列工序制造的第2釉药层成型体或第3釉药层成型体作为属于产品的陶瓷器10或琺瑯。在像这样制造出的陶瓷器或琺瑯中,朝向素坯表面的外侧分别隔着釉药层具备第1图案30a、第2图案30b、第3图案30c。由此能够期待具备具有纵深的图案的陶瓷器或琺瑯。
另外,在上述工序中,对于釉药层3层重叠的陶瓷器或琺瑯的制造方法进行了说明,但图案和釉药层分别不限于3层,也可以分别重叠4层以上。这样可构成釉药层由两层以上形成的陶瓷器或琺瑯。
(玻璃器制造)
<单层>
素坯是作为玻璃器的基础的素坯(以下也称为玻璃器用素坯41)的情况下,在玻璃器用素坯41上进行上釉(即施釉),在60~105℃使其干燥,进行烧制,由此得到表面被玻璃质的釉药层21覆盖的素坯(也称为釉药层素坯)。但是,在素坯为玻璃器用素坯41的情况下,可以省略该过程。即,可以利用水性涂料在玻璃器用素坯41上直接描绘图案。玻璃器用素坯41的主成分为硅酸和硅酸化合物,玻璃器用素坯41的表面的主成分也当然是硅酸和硅酸化合物。
需要说明的是,可以在玻璃器用素坯41的表面涂布例如0.1~3.0%的琼脂水溶液,在60~105℃干燥1小时,形成琼脂层,形成利用琼脂层被覆的玻璃器素坯。这种情况下,可以利用水性涂料在该琼脂层上进行描绘。由于琼脂层与纤维素纳米纤维的密合性优异,因此容易进行水性涂料的描绘。
利用水性涂料在釉药层素坯或玻璃器用素坯41上描绘第1图案30a,例如在60~105℃干燥1小时,得到第1描绘成型体(制造工序S33)。
对第1描绘成型体施釉(浸渍),以图案的方式进行施釉,例如再次在60~105℃干燥1小时(制造工序S41),在580~780℃进行烧制,由此利用釉药被覆烧制后的水性涂料,在第1描绘成型体的表面形成釉药层20a。即,釉药层20a是利用釉药被覆烧制后的水性涂料而成的层,利用釉药层20a被覆第1描绘成型体,形成第1釉药层成型体(制造工序S42)。关于烧制条件,例如用时5小时30分钟升温至550℃,接着用时5小时升温至780℃。在780℃维持30分钟,其后进行自然冷却。该第1釉药层成型体也可作为最终制造产品,但也可以在第1釉药层成型体上进一步重叠1层以上的釉药层,来制造含有两层以上的玻璃器。其制造方法如下所示。
<两层以上>
利用水性涂料在上述第1釉药层成型体上描绘第2图案30b,例如在60~105℃干燥1小时,得到第2描绘成型体(制造工序S43)。
对所得到的第2描绘成型体施釉,以第2图案30b的方式进行施釉,例如在60~105℃干燥1小时(制造工序S44),在1200~1300℃进行烧制,由此利用釉药被覆烧制后的水性涂料,形成釉药层20b。即,釉药层20b是利用釉药被覆烧制后的水性涂料而成的层,利用釉药层20b被覆第2描绘成型体,形成第2釉药层成型体(制造工序S45)。烧制条件例如可以与制造工序S22的烧制条件相同。
利用水性涂料在第2釉药层成型体上描绘第3图案30c,例如在60~105℃干燥1小时,得到第3描绘成型体(制造工序S46)。
对所得到的第3描绘成型体施釉,以第3图案30c的方式进行施釉,例如在60~105℃干燥1小时(制造工序S47),在580~780℃进行烧制,由此利用釉药被覆烧制后的水性涂料,形成釉药层20c。即,釉药层20c是利用釉药被覆烧制后的水性涂料而成的层,利用釉药层20c被覆第3描绘成型体,形成第3釉药层成型体(制造工序S48)。烧制条件例如可以与制造工序S22的烧制条件相同。
可以将通过以上的一系列工序制造的第2釉药层成型体或第3釉药层成型体作为属于产品的玻璃器40。
在像这样制造出的玻璃器中,朝向素坯表面的外侧分别隔着釉药层具备第1图案30a、第2图案30b、第3图案30c。由此能够期待具备具有纵深的图案的陶瓷器。
另外,在上述工序中,对于釉药层3层重叠的玻璃器的制造方法进行了说明,但图案和釉药层分别不限于3层,也可以分别重叠4层以上。这样可构成釉药层由两层以上形成的玻璃器。
另外,通过使用该水性涂料,即使希望在现有的陶瓷器类上进一步描绘图案的情况下,也能够利用上述过程而随后追加图案。
实施例
(涂料的配方)
<实施例1>
将颜料(Green M-142)1.0g、纤维素纳米纤维(机械纸浆漂白品)0.8g(重量比3%水分散液)、纤维素纳米纤维((阔叶树纸浆漂白品、高粘度CNF)0.2g(重量比2%水分散液)混合,制造涂料,将其作为实施例1。对于纤维素纳米纤维,利用Niagara打浆机或单盘匀浆机对机械纸浆漂白品进行打浆处理直至微细纤维的比例达到80%以上为止,得到处理物,将该处理物利用高压均化器进行3~10次循环来进行微细化处理,第1纤维素纳米纤维的平均纤维宽度为50nm、保水度为243%、木质素含量为30.9%、B型粘度为590cps,第2纤维素纳米纤维的平均纤维宽度为31nm、保水度为355%、木质素含量为1.8%、B型粘度为2,700cps。
<实施例2>
将颜料(日陶颜料工业株式会社Green M-142)1.0g、纤维素纳米纤维(机械纸浆漂白品)0.9g(重量比3%水分散液)、将阔叶树纸浆漂白品进行亚磷酸酯化而得到的平均纤维宽度为3~4nm、B型粘度为19,000cps的纤维素纳米纤维(亚磷酸酯化、高粘度CNF)0.1g(重量比1%水分散液)进行混合,制造涂料,将其作为实施例2。
<实施例3>
将颜料(日陶颜料工业株式会社Green M-142)1.0g、纤维素纳米纤维(机械纸浆漂白品)0.8g(重量比3%水分散液)、将阔叶树纸浆漂白品进行亚磷酸酯化而得到的平均纤维宽度为3~4nm、B型粘度为19,000cps的纤维素纳米纤维(亚磷酸酯化、高粘度CNF)0.2g(重量比1%水分散液)进行混合,制造涂料,将其作为实施例3。
<实施例4>
将颜料(日陶颜料工业株式会社Green M-142)1.0g、纤维素纳米纤维(机械纸浆漂白品)0.9g(重量比3%水分散液)、将阔叶树纸浆漂白品进行TEMPO氧化而得到的平均纤维宽度3~4nm的纤维素纳米纤维(TEMPO氧化、高粘度CNF)0.1g(重量比1%水分散液)进行混合,制造涂料,将其作为实施例4。
<实施例5>
将颜料(日陶颜料工业株式会社Green M-142)1.0g、纤维素纳米纤维(机械纸浆漂白品)0.8g(重量比3%水分散液)、纤维素纳米纤维(TEMPO氧化、高粘度CNF)0.2g(重量比1%水分散液)进行混合,制造涂料,将其作为实施例5。
<比较例1>
将颜料(日陶颜料工业株式会社Green M-142)1.0g、纤维素纳米纤维(机械纸浆漂白品、高粘度CNF)0.5g(重量比3%水分散液)、纤维素纳米纤维(阔叶树纸浆漂白品)0.5g(重量比2%水分散液)进行混合,制造涂料,将其作为比较例1。纤维素纳米纤维的开纤处理与实施例1相同。即,利用Niagara打浆机或单盘匀浆机对机械纸浆漂白品进行打浆处理直至微细纤维的比例达到80%以上为止,得到处理物,将该处理物利用高压均化器进行3~10次循环来进行微细化处理,得到纤维素纳米纤维。
<比较例2>
将颜料(日陶颜料工业株式会社Green M-142)1.0g、纤维素纳米纤维(机械纸浆漂白品)0.2g(重量比3%水分散液)、纤维素纳米纤维(阔叶树纸浆漂白品、高粘度CNF)0.8g(重量比2%水分散液)进行混合,制造涂料,将其作为比较例1。纤维素纳米纤维的开纤处理与实施例1相同。
(涂布试验)
将上述涂料(实施例1~5、比较例1、2)分别涂布在各个瓷砖上,得到涂布物。将涂布物在105℃干燥1小时。其后自然冷却至常温。并且对于冷却后的涂布物(也称为样品)进行粘度、B型粘度、表面强度、涂布性的评价。将结果示于表1。
关于评价,对于B型粘度(cp)为600cps以上的情况,将粘度评价为“〇”,对于小于600cps的情况,将粘度评价为“×”。这是由于机械纸浆漂白品纤维素纳米纤维2%的粘度约为500cps。
表面强度的评价利用通常被称为赛璐玢胶带拾取(セロピック)试验的试验来进行。具体地说,按照宽度18mm的赛璐玢胶带覆盖样品的描绘表面部分的一部分的方式用自重200g的辊挤压赛璐玢胶带的背面以使得样品的描绘表面部分整体没有空气进入,牢固地密合后进行剥离。基于附着在已剥离的赛璐玢胶带上的涂料的行迹利用以下所示的条件进行评价。将涂料中的附着于赛璐玢胶带的涂料的面积率为0%以上且小于20%的情况评价为“〇”、为30%以上且小于50%的情况评价为“△”、为50%以上的情况评价为“×”。
关于涂布性,将附着于笔上的涂料在光滑的瓷砖上涂布成圆状来进行评价。将在以3cm/秒进行涂布时无涂敷不均(即飞白)的情况记为“〇”,将在以2cm/秒进行涂布时无涂敷不均(即飞白)的情况记为“△”,将在以1cm/秒进行涂布时有涂敷不均(即飞白)的情况记为“×”。
将涂布试验的结果示于表1。
Figure BDA0003555754650000221
对于实施例1~5,在涂料的粘度、表面强度、瓷砖上的涂布性评价中得到了良好的结果。对于比较例1、2,在表面强度、瓷砖上的涂布性中未得到良好的结果。
实施例的纤维素纳米纤维(机械纸浆漂白品)以机械纸浆作为原料,机械纸浆的木质素含量多于其他纸浆。另外,与以其他纸浆作为原料的纤维素纳米纤维相比,以机械纸浆作为原料的纤维素纳米纤维的平均纤维径相对更大,因此以机械纸浆作为原料的纤维素纳米纤维的保水度、B型粘度低,含有该纤维素纳米纤维的涂料的铺展性良好。
本发明并不限于上述方式,可在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变形。
关于纤维素纳米纤维的形态,粉末、糊料、浆料等任一形态均可应用,分散纤维素纳米纤维的介质并不限于水,可适当地应用有机溶剂等流动体。
(其他)
·离心分离机使用HITATHI冷却离心分离机CR22N。
·颜料等的平均粒径为依据JIS Z 8825:2013测定得到的值。
·在为第1纤维素纳米纤维和第2纤维素纳米纤维均被漂白的方式时,与这些纤维素纳米纤维混合的着色基材不会发生变色而呈现出本来具备的色彩,因而优选。
·室温是指一般的房屋内的温度,例如是指1~30℃、更优选15~25℃。
·纤维素纳米纤维的分散液(或水分散液)的B型粘度(固体成分浓度1%)是依据JIS-Z8803(2011)的“液体的粘度测定方法”进行测定而得到的值。B型粘度是对分散液进行搅拌的阻力矩,该B型粘度越高,意味着搅拌所需要的能量越多。
工业实用性
本发明能够用作水性涂料、陶瓷器类和彩烧方法。
符号说明
10 陶瓷器
11 陶瓷器用素坯
20a 釉药层
20b 釉药层
20c 釉药层
21 釉药层
30a 第1图案
30b 第2图案
30c 第3图案
40 玻璃器
41 玻璃器用素坯

Claims (14)

1.一种水性涂料,其特征在于,
该水性涂料含有:
着色材料;
木质素含量为20质量%~40质量%、保水度为150%~300%的第1纤维素纳米纤维;以及
具有高于所述第1纤维素纳米纤维的粘度的第2纤维素纳米纤维,
该水性涂料的B型粘度为600cps以上。
2.如权利要求1所述的水性涂料,其中,纤维素纳米纤维的质量比为所述第1纤维素纳米纤维质量:所述第2纤维素纳米纤维质量=99:1~51:49。
3.如权利要求1或2所述的水性涂料,其中,包含0.02质量%~1.9质量%的所述第2纤维素纳米纤维。
4.如权利要求1所述的水性涂料,其中,所述第2纤维素纳米纤维的保水度为250%~400%。
5.一种陶瓷器类,其是将所述权利要求1~4中任一项所述的水性涂料描绘在表面的主成分为硅酸或硅酸化合物的素坯上而成的。
6.一种玻璃器,其特征在于,其具备:
玻璃器用素坯;以及
被覆所述玻璃器用素坯的釉药层,
所述釉药层是利用釉药被覆烧制后的权利要求1~4中任一项所述的水性涂料而成的。
7.一种陶瓷器,其特征在于,其具备:
被釉药被覆的陶瓷器用素坯;以及
被覆所述陶瓷器用素坯的釉药层,
所述釉药层是利用釉药被覆烧制后的权利要求1~4中任一项所述的水性涂料而成的。
8.一种琺瑯,其特征在于,其具备:
被釉药被覆的琺瑯用素坯;以及
被覆所述琺瑯用素坯的釉药层,
所述釉药层是利用釉药被覆烧制后的权利要求1~4中任一项所述的水性涂料而成的。
9.如权利要求6所述的玻璃器,其中,所述釉药层由两层以上形成。
10.如权利要求7所述的陶瓷器,其中,所述釉药层由两层以上形成。
11.如权利要求8所述的琺瑯,其中,所述釉药层由两层以上形成。
12.一种彩烧方法,其特征在于,其具有下述工序:
将权利要求1~4中任一项所述的水性涂料描绘在表面的主成分为硅酸或硅酸化合物的素坯上,使其干燥,得到第1描绘成型体的工序;以及
在所述第1描绘成型体上进行上釉,并进行烧制,得到第1釉药层成型体的工序。
13.如权利要求12所述的彩烧方法,其中,其具有下述工序:
将所述水性涂料描绘在所述第1釉药层成型体上,使其干燥,得到第2描绘成型体的工序;以及
在所述第2描绘成型体上进行上釉,并进行烧制,得到第2釉药层成型体的工序。
14.如权利要求13所述的彩烧方法,其中,其具有下述工序:
将所述水性涂料描绘在所述第2釉药层成型体上,使其干燥,得到第3描绘成型体的工序;以及
在所述第3描绘成型体上进行上釉,并进行烧制,得到第3釉药层成型体的工序。
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