DE1091831B - Lead-free enamel for the production of coatings on aluminum and its alloys - Google Patents

Lead-free enamel for the production of coatings on aluminum and its alloys

Info

Publication number
DE1091831B
DE1091831B DE1958F0027388 DEF0027388A DE1091831B DE 1091831 B DE1091831 B DE 1091831B DE 1958F0027388 DE1958F0027388 DE 1958F0027388 DE F0027388 A DEF0027388 A DE F0027388A DE 1091831 B DE1091831 B DE 1091831B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
obis
content
aluminum
enamel
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1958F0027388
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ferro Enamels Holland NV
Original Assignee
Ferro Enamels Holland NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferro Enamels Holland NV filed Critical Ferro Enamels Holland NV
Publication of DE1091831B publication Critical patent/DE1091831B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/08Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing phosphorus
    • 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
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • 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
    • C03C2207/00Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels
    • C03C2207/08Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels for light metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

Rezepte für Emails für Aluminium sind schon viele Jahre bekannt. So sind z. B. in der Literatur (USA.-Patentschrift 2 467114) Grenzen festgelegt worden für brauchbare Aluminiumfritten, d. h. Fritten, die ein gut schmelzbares Email mit einer maximalen Brenntemperatur von 560° C liefern und die außerdem eine angemessene Säurebeständigkeit haben. Diese Emails sind aber alle bleihaltig, was erstens für die Benutzung an der Innenseite von Küchengerät unzulässig ist und zweitens für diejenigen, die sie verarbeiten sollen, nachteilig ist.Recipes for enamels for aluminum have been known for many years. So are z. B. in the literature (U.S. Patent 2,467114) Limits have been set for usable aluminum frits, i.e. H. Fries that a good deliver fusible enamel with a maximum firing temperature of 560 ° C and which also provide an appropriate Have acid resistance. However, these emails all contain lead, first of all for use on the inside of kitchen utensils is inadmissible and, secondly, is disadvantageous for those who are supposed to process them.

Es sind weiter verschiedene Rezepte, zu bleifreien Emails zu gelangen, entwickelt worden, so z. B. »The International Enamelist«, 1, S. 6 bis 10 (1951), und die USA.-Patentschrift 2 608 490. In diesem Artikel bzw. dieser Patentschrift wird ein Verfahren zur Herstellung von Emails auf der Grundlage von Aluminiumphosphat (SiO2-frei) beschrieben. Nach der Erfahrung des Erfinders haben diese Emails jedoch den Nachteil, daß bei ihnen eine gute Säurebeständigkeit und gute Schmelzbarkeit nicht vereinigt sind. In Übereinstimmung hiermit hat der Verein österreichischer Emailfachleute (Mödling) in einem Rundschreiben (Dezember 1957) darauf hingewiesen, daß bleifreie Aluminiumemails nicht säurebeständig sind.Various recipes have also been developed to achieve lead-free enamels, such as: B. "The International Enamelist", 1, pp. 6 to 10 (1951), and the USA. Patent 2 608 490. In this article or this patent, a process for the production of enamels based on aluminum phosphate (SiO 2 -free). According to the inventor's experience, however, these enamels have the disadvantage that they do not combine good acid resistance and good meltability. In accordance with this, the Association of Austrian Email Experts (Mödling) pointed out in a circular (December 1957) that lead-free aluminum enamels are not acid-resistant.

Es ist dem Erfinder nun gelungen, ein Aluminiumemail zu entwickeln, das sowohl säurebeständig als auch gut schmelzbar ist, zudem mit einer guten Oberfläche (was von den meisten bleifreien Aluminiumemails nicht gesagt werden kann). Das Überraschende der Erfindung ist besonders, daß ein extrem hoher Alkaligehalt zulässig ist (bedeutend höher als bei einem der bis jetzt bekannten Rezepte), was etwas Besonderes ist, da ein hoher Alkaligehalt sonst meistens zu einer geringeren Säurebeständigkeit führt, und daß der Gehalt an Oxyden des Typs RO2 (SiO2 bzw. TiO2) ebenfalls hoch ist, wogegen der Gehalt an Oxyden der Typen RO (SrO bzw. CaO) und R2O3 (Al2O3 bzw. B2O3) niedrig oder sogar Null ist. Dieses Letztere gilt ebenfalls für den P2O5-Gehalt.The inventor has now succeeded in developing an aluminum enamel that is both acid-resistant and easily fusible, and also with a good surface (which cannot be said of most lead-free aluminum enamels). The surprising thing about the invention is that an extremely high alkali content is permissible (significantly higher than in one of the recipes known up to now), which is something special, since a high alkali content usually leads to a lower acid resistance, and that the content of oxides of the RO 2 type (SiO 2 or TiO 2 ) is also high, whereas the content of oxides of the RO (SrO or CaO) and R 2 O 3 (Al 2 O 3 or B 2 O 3 ) types is low or even low Is zero. The latter also applies to the P 2 O 5 content.

Bleifreie Emails für Aluminium und dessen Legierungen bestehen erfindungsgemäß in Gewichtsprozenten aus folgender oxydischer Zusammensetzung:According to the invention, lead-free enamels for aluminum and its alloys consist of percentages by weight the following oxidic composition:

SiO2 25 bis 42%SiO 2 25 to 42%

R2O 28 bis 45%R 2 O 28 to 45%

TiO2 10 bis 25%TiO 2 10 to 25%

wobei der Alkalimetalloxydgehalt (R2O) wie folgt bemessen werden soll:where the alkali metal oxide content (R 2 O) should be measured as follows:

Na2O 20 bis 35%Na 2 O 20 to 35%

Li2O Obis 5%Li 2 O Obis 5%

K2O 3 bis 14%K 2 O 3 to 14%

Bleifreies Email zum HerstellenLead-free enamel for making

von überzügen auf Aluminiumof coatings on aluminum

sowie dessen Legierungenand its alloys

Anmelder:Applicant:

Ferro Enamels (Holland) N. V.r
Rotterdam (Niederlande)
Ferro Enamels (Holland) NV r
Rotterdam (Netherlands)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Cohausz,Representative: Dipl.-Ing. W. Cohausz,

Dipl.-Ing. W. Florack und Dipl.-Ing. K.-H. Eissei,Dipl.-Ing. W. Florack and Dipl.-Ing. K.-H. Ice egg,

Patentanwälte, Düsseldorf, Schumannstr. 97Patent attorneys, Düsseldorf, Schumannstr. 97

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 12. Juni 1958
Claimed priority:
Netherlands 12 June 1958

Es können darin auch noch einzeln oder zu mehreren folgende Bestandteile in Gewichtsprozent enthalten sein:It can also contain the following components individually or in groups in percent by weight:

Sb2O5 + SnO2 0 bis 12%Sb 2 O 5 + SnO 2 0 to 12%

P2O5 Obis 5%P 2 O 5 obis 5%

SrO+ CaO Obis 5%SrO + CaO Obis 5%

Al2O3 Obis 8%Al 2 O 3 Obis 8%

B2O3 Obis 5%B 2 O 3 Obis 5%

XmOn Obis 6%XmO n Obis 6%

worin unter XmOn Oxyde von Schwermetallen bezeichnet werden, z. B. CuO oder Co3O4, die dem Email eine bestimmte Farbe erteilen können.where under XmO n oxides of heavy metals are referred to, z. B. CuO or Co 3 O 4 , which can give the enamel a certain color.

Vorzugsweise beträgt der SiO2-Gehalt 28 bis 40% und der R2O-Gehalt 32 bis 40 % und hiervon der Na2O-Gehalt 22 bis 28% und der K2O-Gehalt 6 bis 12%.The SiO 2 content is preferably 28 to 40% and the R 2 O content 32 to 40% and of this the Na 2 O content is 22 to 28% and the K 2 O content is 6 to 12%.

In den erfindungsgemäß zusammengesetzten EmailsIn the emails composed according to the invention

sind alle giftigen Bestandteile, namentlich PbO, BaO, ZnO, Sb2O3 und CdO, abwesend, ebenso wie die Fluoride.all toxic components, namely PbO, BaO, ZnO, Sb 2 O 3 and CdO, are absent, as are the fluorides.

Durch die nach der Erfindung angewandte radikale Änderung der Rezeptur wird gleichzeitig ein anderer Vorteil erreicht, daß nämlich der Ausdehnungskoeffizient der Emails bedeutend erhöht wird, in der Regel bis über 480 ■ 10~7 (kubisch), wodurch das Email bei Anwendung auf der Oberfläche von Küchengerät weniger leicht von gebogenen Rändern abspringt, während außerdem, wenn das Email für das einseitige Emaillieren von flachen Werkstücken angewandt wird, der Vorteil erreicht wird, daß diese letzteren sich weniger verziehen, als es bei niedrigerem Ausdehnungskoeffizient der Fall ist.By the applied according to the invention radically change the recipe, another advantage is simultaneously achieved, namely that the expansion coefficient of the enamels is significantly increased, typically to about 480 ■ 10 ~ 7 (cubic), whereby the email when applied to the surface of Kitchen utensils are less likely to spring off from curved edges, while, in addition, when the enamel is used for one-sided enamelling of flat workpieces, the advantage is achieved that the latter warp less than is the case with a lower coefficient of expansion.

009 629/256009 629/256

Das neue Email eignet sich nicht nur für das Herstellen von Überzügen auf Aluminium und dessen Legierungen, es ist auch auf emaillierbare andere Leichtmetalle und Legierungen auftragbar, deren Schmelzpunkt oberhalb der Brenntemperatur liegt und die sich zu Werkstücken oder Küchengeschirr verarbeiten lassen.The new enamel is not only suitable for manufacturing of coatings on aluminum and its alloys, it is also possible on other light metals and enamelled Alloys can be applied whose melting point is above the firing temperature and which can be turned into workpieces or Have kitchen utensils processed.

Es folgen einige Beispiele für die Zusammensetzung der nach dem neuen Verfahren hergestellten Emails mit dazugehöriger Zusammensetzung der angewandten Gemische der Rohmaterialien in Gewichtsprozent:Some examples of the composition of the enamels produced by the new process and the associated ones follow Composition of the applied mixtures of raw materials in percent by weight:

Gemisch
der Rohmaterialien
mixture
of the raw materials
AA. BB. CC. DD.
Quarzmehl Quartz flour 15,9715.97 21,3121.31 28,6028.60 22,3022.30 Soda soda 21,8221.82 24,2624.26 12,2012.20 9 209 20 LithiumkarbonatLithium carbonate 7,107.10 8,828.82 5,505.50 4,204.20 Natriumnitrat...Sodium nitrate ... 24,5024.50 15,5515.55 19,3019.30 21,7021.70 Pottasche Potash - 8,328.32 8,608.60 - Kaliumnitrat Potassium nitrate 9,629.62 - - 16,5016.50 Titandioxyd Titanium dioxide 9,589.58 14,9114.91 8,208.20 8,608.60 Zinndioxyd Tin dioxide 6,086.08 3,553.55 2,102.10 Antimonoxyd ...Antimony Oxide ... - - 1,401.40 2,002.00 Monoammonium-Monoammonium phosphat phosphate 5,335.33 - 2,802.80 2,002.00 Aluminiumaluminum hydroxyd hydroxide - 3,283.28 3,303.30 7,107.10 Strontiumstrontium karbonat carbonate - - 3,003.00 Kreide chalk 2,402.40 Borsäure Boric acid 5,005.00 2,302.30 Kupferoxyd ....Copper oxide .... - - 1,701.70 100,00100.00 100,00100.00 100,00100.00 100,00100.00

Oxydische Zusammensetzung der FritteOxydic composition of the frit

SiO2 . Na2O Li2O . K2O . TiO2. SnO2 Sb2O5 P2O5. SrO . CaO . Al2O3 B2O3. CuO .SiO 2 . Na 2 O Li 2 O. K 2 O. TiO 2 . SnO 2 Sb 2 O 5 P 2 O 5 . SrO. CaO. Al 2 O 3 B 2 O 3 . CuO.

25 3425 34

4,54.5

7 157 15

9,59.5

3030th

2828

2121

40 2040 20

8 11,58 11.5

2,52.5

100,00 100,00 100,00 100,00100.00 100.00 100.00 100.00

34 20 2,5 12 1334 20 2.5 12 13

3 23 2

2 7 2 2,5 Das Gemisch der Rohmaterialien wird in bekannter Weise geschmolzen, worauf die Schmelze abgelassen und, nach Abkühlung, unter Zusatz bestimmter Dispergiermittel oder Elektrolyte, z. B. 3 % Natriumsilikat und der erforderlichen Wassermenge, in bekannter Weise in Kugelmühlen zu einer bestimmten Feinheit gemahlen wird, um einen Emailschlicker (Suspension) der erwünschten Konsistenz zu erhalten. Dieser Schlicker wird durch Spritzen oder Tauchen auf das gereinigte Metall gebracht, ίο worauf bei ungefähr 560° C eingebrannt wird.2 7 2 2.5 The mixture of raw materials is melted in a known manner, whereupon the melt is drained and, after cooling, with the addition of certain dispersants or electrolytes, e.g. B. 3% sodium silicate and the required amount of water, ground in a known manner in ball mills to a certain fineness to obtain an enamel slip (suspension) of the desired consistency. This slip gets through Spraying or dipping onto the cleaned metal, ίο which is then burned in at around 560 ° C.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Bleifreies Email zum Herstellen von Überzügen auf Aluminium sowie dessen Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Email in Gewichtsprozent aus folgender oxydischer Zusammensetzung besteht:1. Lead-free enamel for producing coatings on aluminum and its alloys, characterized in that the enamel consists of the following oxidic composition in percent by weight: SiO2 25 bis 42%SiO 2 25 to 42% R2O 28 bis 45%R 2 O 28 to 45% TiO2 10 bis 25%TiO 2 10 to 25% wobei der Alkalimetalloxydgehalt (R2O) wie folgt bemessen werden soll:where the alkali metal oxide content (R 2 O) should be measured as follows: Na2O 20 bis 35%Na 2 O 20 to 35% Li2O Obis 5%Li 2 O Obis 5% K2O 3 bis 14%,K 2 O 3 to 14%, 2. Email nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem noch folgende Bestandteile in Gewichtsprozent enthält:2. Email according to claim 1, characterized in that it also contains the following components in percent by weight contains: Sb2O5H-SnO2 ... Obis 12%Sb 2 O 5 H-SnO 2 ... Obis 12% P2O5 Obis 5%P 2 O 5 obis 5% SrO+ CaO Obis 5%SrO + CaO Obis 5% AI2O3 Obis 8%AI 2 O 3 Obis 8% B2O3 Obis 5%B 2 O 3 Obis 5% XnOn Obis 6%, X n O n Obis 6%, worin unter Xm On Oxyde von Schwermetallen bezeichnet werden, z. B. CuO oder Co3O4, die dem Email eine bestimmte Farbe erteilen können.where under X m O n oxides of heavy metals are referred to, z. B. CuO or Co 3 O 4 , which can give the enamel a certain color. 3. Email nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der SiO2-Gehalt 28 bis 40% beträgt.3. Email according to claim 1 to 2, characterized in that the SiO 2 content is 28 to 40%. 4. Email nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der R2O-Gehalt 32 bis 40% beträgt.4. Email according to claim 1 to 3, characterized in that the R 2 O content is 32 to 40%. 5. Email nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Na2O-Gehalt 22 bis 28% beträgt.5. Email according to claim 1 to 4, characterized in that the Na 2 O content is 22 to 28%. 6. Email nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der K2O-Gehalt 6 bis 12% beträgt.6. Email according to claim 1 to 5, characterized in that the K 2 O content is 6 to 12%. ® 009 629/256 10. 60® 009 629/256 10. 60
DE1958F0027388 1959-11-18 1958-12-30 Lead-free enamel for the production of coatings on aluminum and its alloys Pending DE1091831B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3909459A GB865518A (en) 1959-11-18 1959-11-18 Lead-free vitreous enamels for light metals such as aluminium and alloys thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1091831B true DE1091831B (en) 1960-10-27

Family

ID=10407599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1958F0027388 Pending DE1091831B (en) 1959-11-18 1958-12-30 Lead-free enamel for the production of coatings on aluminum and its alloys

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE1091831B (en)
FR (1) FR1251468A (en)
GB (1) GB865518A (en)
NL (2) NL228654A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3240661A (en) * 1962-05-17 1966-03-15 Owens Illinois Glass Co High expansion glass, and seals
NL155797B (en) * 1973-05-14 1978-02-15 Ferro Holland PROCEDURE FOR PREPARING POISON-FREE ENAMELS FOR ENAMELING ALUNINIUM, AS WELL AS OBJECTS WHICH ARE WHOLLY OR LARGE IN ALUMINUM AND ENAMELED WITH AN ENAMEL, OBTAINED IN ACCORDANCE WITH THE PROCEDURE.
DE3516009A1 (en) * 1984-06-01 1985-12-05 Čerepoveckij Metallurgičeskij Kombinat, Čerepovec Silicate enamel
EP2157062A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-24 Pemco Brugge BVBA Low V2O5-content and V2O5-free porcelain enamels

Also Published As

Publication number Publication date
NL98058C (en)
FR1251468A (en) 1961-01-20
NL228654A (en)
GB865518A (en) 1961-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0347379B1 (en) Lead-free glass frit compositions
DE3514528C2 (en)
EP0267154B2 (en) Lead-free glass frit compositions
DE3514749C2 (en) Glass frit composition
DE840641C (en) Lead-free enamels for aluminum and aluminum-based alloys
DE1496644C2 (en) Silver-containing coating compound
DE2710263B2 (en) Process for enamelling iron
DE1091831B (en) Lead-free enamel for the production of coatings on aluminum and its alloys
DE4200237C2 (en) Enamel frits for sheet steel
DE844647C (en) Lead-free glasses
AT222975B (en) Non-toxic enamels for aluminum and other light metals and their alloys
DE1496561B2 (en) IR TRANSMISSION, TELLURE GLASS
DE2119777B2 (en) Easily melting enamel strips for aluminum and processes for the production of enamelled substrates made of aluminum
DE638710C (en) Process for the production of zirconium opacifiers for enamel glazes
DE969676C (en) Process for applying enamels to aluminum or aluminum alloys
DE450201C (en) Easily fusible glasses and enamels and processes for the production of coatings with them
DE973699C (en) Melt offset for the production of white enamels clouded by titanium
DE971245C (en) Process for the production of luminescent enamel convictions
DE844646C (en) Glass
DD226869A1 (en) METHOD FOR PRODUCING EMAIL FRITTENS
DE624042C (en) Process for the production of cloudy glazes
DE613293C (en) Process for the production of enamelled iron objects
DE802973C (en) Technical email
DE2131893C3 (en) Water-decomposable glass object based on SiO deep 2 -Na deep 2 O
DE1496396C (en) Process for melting glass containing volatile components