ES2153708T5 - Preparado brillante de metal noble. - Google Patents

Preparado brillante de metal noble.

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Abstract

Preparado brillante de metal noble para su cochura sobre superficies de cerámica/porcelana a una temperatura mínima de +900º C, en especial sobre baldosas, consistente en uno o varios compuestos orgánicos de metal noble, al menos un fundente a base de compuestos organometálicos y al menos un soporte, caracterizado porque el preparado brillante de metal noble - está exentoderodio, - contiene al menos un compuesto orgánico de oro, platino, plata o paladio, - presenta Cr en forma de al menos un compuesto orgánico, estando comprendido el contenido en Cr entre 0,01 y 1,0 moles de Cr por mol de metal noble, y - quedando el contenido en metal noble, referido al preparado, en el intervalo de 6 a 20 % en peso.

Description

Preparado brillante de metal noble.
La invención se refiere a un preparado brillante de metal noble para su cochura sobre superficies de cerámica/porcelana a una temperatura mínima de +900ºC para la formación de una película de metal noble muy brillante, en especial sobre baldosas, consistente en uno o varios compuestos orgánicos de metal noble, al menos un fundente a base de compuestos organometálicos y al menos un soporte.
Además, la invención se refiere a un procedimiento para la producción de objetos que presentan superficies decoradas de cerámica/porcelana, en especial de baldosas, por cochura de un preparado brillante de metal noble.
Finalmente, la invención se refiere a dos aplicaciones de un preparado brillante de metal noble de acuerdo con la invención.
Los preparados brillantes de metal noble para la decoración de vidrio, cerámica, porcelana, porcelana fosfatada, baldosas u otros substratos silicatados consisten, por lo regular, en soluciones de compuestos orgánicos de oro, paladio y platino, que están disueltos en materiales soporte la mayoría de las veces orgánicos, resinas artificiales o naturales, así como fundentes, que aseguran la adherencia sobre el respectivo material de soporte. Como fundentes se emplean habitualmente determinados compuestos organometálicos, p. ej. alcoholatos, carboxilatos, resinatos o sulforresinatos de los elementos rodio, plata, cromo, bismuto, vanadio, silicio, etc. Al cocer se descomponen los compuestos orgánicos para dar los correspondientes óxidos o metales, mediante lo cual se produce la adherencia de la película metálica sobre el substrato.
Los preparados brillantes de metal noble habitualmente empleados para la decoración se cuecen a temperaturas de cochura de aproximadamente 780ºC a 900ºC sobre cerámica, porcelana, baldosas o porcelana fosfatada, en casos excepcionales también a aproximadamente 1000ºC. Por encima de esta temperatura de cochura se destruye la correspondiente capa de oro de los preparados brillantes de metal noble, al recristalizar la capa de oro y formar cristales pequeños, lo que se traduce en un aspecto exterior mate y pardo de la capa de metal noble, es especial en el caso de una capa de oro.
En los últimos años había tendencia creciente en la decoración de cerámica y porcelana, en especial de baldosas, a cocer las decoraciones coloreadas así como los relieves de vidrio transparentes u opacos a elevadas temperaturas de cochura. Por ejemplo, es habitual en el caso de la porcelana cocer las pinturas de cocción rápida a elevada temperatura a aproximadamente 1200ºC en un ciclo de cocción de 60 a 90 minutos. Las baldosas se cuecen con los llamados efectos "vetrosa" preponderantemente a temperaturas de aproximadamente 980ºC a 1060ºC. Estas elevadas temperaturas de cochura son necesarias para asegurar una suficiente unión por fusión de las pinturas o relieves con el substrato.
En el pasado más reciente se han desarrollado preparados que son apropiados para elevadas temperaturas de cochura para las aplicaciones antes citadas, es decir para aproximadamente 1200ºC sobre porcelana o para aproximadamente 1000ºC para decoraciones de baldosas.
En el documento EP 0 440 877 B1 ya vienen descritos preparados de metal noble que contienen como fundentes resinato de níquel y de cromo y son apropiados para temperaturas de cochura de hasta aproximadamente 1200ºC sobre porcelana.
En el documento DE 37 36 583 vienen igualmente descritos preparados brillantes de metal noble que pueden cocerse a 1250ºC sobre piezas de vajilla a base de materiales silicatados. El fundente contenido en el preparado se compone de un compuesto organosilícico con tres y/o cuatro grupos hidrolizables junto al átomo de silicio, y otros compuestos organometálicos.
Los preparados brillantes de metal noble antes descritos, apropiados para elevadas temperaturas de cochura, contienen como fundente, entre otros, rodio. En la bibliografía (véase A. Boettcher, Ber. D. Keram. Ges. 32 (1955), 175; S. G. Tumanov, Steklo i Keramika 18 (1961), 26; A. A. Milgram, J. Electrochem. Soc. 118 (1971), 287; P. A. Levin, Steklo i Keramika 3 (1968), 36) se destaca significativamente que el elemento rodio es un componente irrenunciable de los preparados brillantes de metal noble, en especial si el preparado debe cocerse a temperaturas elevadas. El elemento rodio es necesario en la cochura para evitar la aglomeración y el crecimiento de los granos de las partículas de oro que se forman a partir de los compuestos orgánicos de oro, para hacer posible de este modo la formación de una película brillante de metal noble, uniforme y especular, en especial de una película brillante de oro. Los preparados con contenido en rodio, relativamente caros, son especialmente resistentes a la temperatura y estables frente a la cocción hasta 850ºC.
En el documento DE 41 30 106 C2 viene descrito un preparado de metal noble que contiene una cantidad de rodio fuertemente reducida. Como sustitutivo del elemento rodio se recomienda el torio que, sin embargo, a causa de su radiactividad, no es apropiado para preparados decorativos.
A partir de lo dicho resulta el problema de obviar, al menos en parte, los inconvenientes antes indicados con ayuda de un nuevo preparado brillante de metal noble y de su correspondiente procedimiento de preparación. El problema resultante consiste en especial en poner a disposición un preparado brillante de metal noble especialmente estable a la cochura que dé por resultado, después de su cochura sobre cerámica, porcelana, en especial sobre baldosas u otros substratos silicatados, películas de metal noble de brillo claro o especialmente intenso, en especial películas de oro y de oro blanco.
Este problema se resuelve de acuerdo con la invención mediante un preparado brillante de metal noble según la reivindicación 1, un procedimiento según la reivindicación 8, un uso según la reivindicación 10 y un uso según la reivindicación 9.
El preparado brillante de metal noble de acuerdo con la invención está exento de rodio, contiene al menos un compuesto orgánico de oro, platino, plata o paladio, presenta Cr y Si y/o Ni en forma de al menos un compuesto orgánico, estando comprendido el contenido en Cr entre 0,01 y 1,0 moles de Cr por mol de metal noble, y quedando el contenido en metal noble, referido al preparado, en el intervalo de 6 a 20% en peso.
Núcleo de la invención es el hecho sorprendente de que, frente a la doctrina existente, los preparados exentos de rodio resuelven el problema antes citado de forma destacada, si éstos contienen cromo y Si y/o Ni en las relaciones molares indicadas.
Para los preparados de acuerdo con la invención son apropiados todos los compuestos de metal noble que se disuelven o dispersan en un material de soporte orgánico o inorgánico, en especial acuoso, y que pueden descomponerse térmicamente para dar los correspondientes metales; en especial, son clases de compuestos apropiadas los resinatos, sulforresinatos, carboxilatos, mercapturos alifáticos primarios, secundarios o terciarios, mercapturos aromáticos, ésteres de ácidos mercaptocarboxílicos, mercaptoaminocarboxilatos.
Como fundentes son apropiados, en principio, todos los compuestos de los elementos metálicos no nobles antes citados que se puedan disolver o dispersar en el material de soporte y que, independientemente de su estructura, se descompongan en la cochura para dar los correspondientes óxidos. Éstos son en especial los carboxilatos, resinatos, sulforresinatos, alcoholatos, pero también otras sales o complejos de los respectivos elementos.
Los preparados de acuerdo con la invención pueden cocerse sobre cerámica y porcelana a temperaturas de 900ºC a 1300ºC y sobre baldosas de 900ºC a 1100ºC en ciclos de cochura de 30 a 90 minutos, sin que se destruyan las películas metálicas de metal noble, en especial las películas de oro. Las películas cocidas de metal noble se distinguen por un hermoso tono de color claro y una destacada resistencia a la abrasión, siendo además los preparados del tipo antes indicado resistentes a las microondas.
El preparado brillante de metal noble puede aplicarse directamente sobre la pieza de vajilla a decorar con el pincel o también en impresión por tamiz. La transferencia indirecta del preparado es igualmente posible a través de calcomanías.
También es posible, sin dificultad, la obtención de efectos mates o mates de seda por adición de agentes productores de efecto mate, por ejemplo ceras de polietileno y minerales.
De forma ventajosa, la estabilidad a la cochura es especialmente elevada cuando el contenido en Cr está comprendido entre 0,05 y 0,4 moles de Cr por mol de metal noble.
Para una resistencia a la abrasión especialmente elevada con tono de color del metal noble modificado simultáneamente, el preparado presenta al menos otro elemento del grupo Si y Ni en forma de compuestos orgánicos, estando comprendido el contenido total en Si, Cr y Ni entre 0,2 y 2,0 moles por mol de metal noble; esto es válido en especial para un contenido total en Si, Cr y Ni de 0,25 a 1,50 moles por mol de metal noble.
Es ventajoso que el preparado presente al menos otro elemento del grupo Cu, Co, Sn, Zr y Bi en forma de compuestos orgánicos, ascendiendo el contenido en Cu, Co, Sn, Zr y Bi en cada caso a 0,3 moles por mol de metal noble, ya que de este modo ha de lograrse una modificación de determinadas propiedades, en especial del color.
De forma ventajosa, el preparado presenta al menos otro elemento del grupo B, Al, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Zn, Ge, Pb, Sr, Ru, In, Ba, Ta, W, Os, Ir y Ce en forma de compuestos orgánicos, ascendiendo el contenido en B, Al, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Zn, Ge, Pb, Sr, Mo, Ru, In, Ba, Ta, W, Os, Ir y Ce en cada caso hasta 0,3 moles por mol de metal noble, ya que a través de ello ha de realizarse una ligera variación de las propiedades de brillo y de tono de color.
Además de ello, es especialmente ventajoso que el contenido en metal noble, referido al preparado, se encuentre en el intervalo de 6 a 14% en peso, ya que en este intervalo, por una parte, se pueden producir películas metálicas especialmente llenas de efectos que, por otra parte, han de verse como económicamente razonables respecto del consumo de metal noble.
Finalmente, es ventajoso que el preparado brillante de metal noble de acuerdo con la invención esté exento de torio, para no cargarlo radiactivamente y para garantizar, por tanto, un empleo inocuo como decoración.
En el procedimiento de acuerdo con la invención para la producción de objetos que presentan superficies de cerámica/porcelana decoradas, en especial de baldosas, por cochura de un preparado brillante de metal noble, se aplica primeramente un preparado brillante de metal noble de acuerdo con la invención sobre una superficie correspondiente de un objeto y, a continuación, se cuece dentro de un intervalo de temperaturas de 900ºC a 1300ºC.
Los objetos producidos y decorados según el procedimiento de acuerdo con la invención presentan las propiedades sorprendentes y ventajosas antes indicadas, en especial el brillo intenso de la película de metal noble.
Los siguientes Ejemplos sirven para explicar la invención.
Ejemplo 1
Un preparado brillante de oro, que consiste en
sulforresinato de oro (54% de Au) 18,5% en peso
resinato de cromo (10% de Cr) 5,0% en peso
resinato de silicio disuelto en aceite de pino (10% de Si) 5,0% en peso
resinato de níquel (10% de Ni) 5,0% en peso
aceite de trementina sulfurado 30,0% en peso
xileno 15,0% en peso
aceite de pino 21,5% en peso
se aplica con el pincel sobre platos de porcelana, de porcelana fosfatada o sobre baldosas y se cuece en condiciones de cochura análogas a las descritas en el Ejemplo 2. Se forma una película de oro amarillo-dorada, de elevado brillo, muy resistente a la abrasión.
Se forma una película de oro amarillo-dorada, de elevado brillo, con muy buena adherencia. La decoración producida es resistente a las microondas y se somete a efectos experimentales varias veces a una potencia de 700 W durante 15 minutos en el horno de microondas. No aparecen en forma alguna chispas ni otros deterioros.
Para la decoración de baldosas el preparado se estampa sobre baldosas mediante el procedimiento de impresión por tamiz y se cuece a 1050ºC. Se forma una película de oro amarillo-dorada, de elevado brillo, exenta de grietas, de elevada resistencia a la abrasión.
Ejemplo 2
Un preparado brillante de oro, que consiste en
sulforresinato de oro (54% de Au) 18,5% en peso
resinato de cromo (10% de Cr) 5,0% en peso
resinato de silicio en aceite de pino (10% de Si) 5,0% en peso
resinato de níquel (10% de Ni) 5,0% en peso
aceite de trementina sulfurado 30,0% en peso
aceite de pino 26,5% en peso
resina Dammar sulfurada 10,0% en peso
se estampa con el procedimiento de impresión por tamiz sobre platos de porcelana o platos de porcelana sulfatada y se cuece a 1200ºC ó 900ºC.
Se forma una película de oro amarillo-dorada, de elevado brillo, con muy buena adherencia. La decoración producida es resistente a las microondas y se somete, a efectos experimentales, varias veces a una potencia de 700 W durante 15 minutos en el horno de microondas. No aparecen en forma alguna chispas ni otros deterioros.
Para la decoración de baldosas el preparado se estampa sobre baldosas mediante el procedimiento de impresión por tamiz y se cuece a 1050ºC. Se forma una película de oro amarillo-dorada, de elevado brillo, exenta de grietas, de elevada resistencia a la abrasión.

Claims (10)

1. Preparado brillante de metal noble para su cochura sobre superficies de cerámica/porcelana a una temperatura mínima de +900ºC, en especial sobre baldosas, consistente en uno o varios compuestos orgánicos de metal noble, al menos un fundente a base de compuestos organometálicos y al menos un soporte, caracterizado porque el preparado brillante de metal noble
-
está exento de rodio,
-
contiene al menos un compuesto orgánico de oro, platino, plata o paladio,
-
presenta Cr en forma de al menos un compuesto orgánico, estando comprendido el contenido en Cr entre 0,01 y 1,0 moles de Cr por mol de metal noble,
-
presenta al menos otro elemento del grupo Si y Ni en forma de compuestos orgánicos, estando comprendido el contenido total en Si, Cr y Ni entre 0,2 y 2,0 moles por mol de metal noble, y
-
quedando el contenido en metal noble, referido al preparado, en el intervalo de 6 a 20% en peso.
2. Preparado brillante de metal noble según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en Cr está comprendido entre 0,05 y 0,4 moles de Cr por mol de metal noble.
3. Preparado brillante de metal noble según la reivindicación 2, caracterizado porque el contenido total en Si, Cr y Ni está comprendido entre 0,25 y 1,50 moles por mol de metal noble.
4. Preparado brillante de metal noble según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque éste presenta al menos otro elemento del grupo Cu, Co, Sn, Zr y Bi en forma de compuestos orgánicos, ascendiendo el contenido en Cu, Co, Sn, Zr y Bi en cada caso a 0,3 moles por mol de metal noble.
5. Preparado brillante de metal noble según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque éste presenta al menos otro elemento del grupo B, Al, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Zn, Ge, Pb, Sr, Mo, Ru, In, Ba, Ta, W, Os, Ir y Ce en forma de compuestos orgánicos, ascendiendo el contenido en B, Al, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Zn, Ge, Pb, Sr, Mo, Ru, In, Ba, Ta, W, Os, Ir y Ce en cada caso a 0,3 moles por mol de metal noble.
6. Preparado brillante de metal noble según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el contenido en metal noble, referido al preparado, está comprendido entre 6 y 14% en peso.
7. Preparado brillante de metal noble según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque éste está exento de torio.
8. Procedimiento para la producción de objetos que presentan superficies decoradas de cerámica/porcelana, en especial de baldosas, mediante cochura de un preparado brillante de metal noble para la formación de una película de metal noble muy brillante, caracterizado porque se cuece un preparado brillante de metal noble según una de las reivindicaciones 1 a 7 en un intervalo de temperaturas de 900ºC a 1300ºC.
9. Uso de un preparado brillante de metal noble según una de las reivindicaciones 1 a 7 para la decoración de objetos que presentan superficies de cerámica/porcelana, en especial de baldosas.
10. Uso de un preparado brillante de metal noble según una de las reivindicaciones 1 a 7 para la cochura de objetos que presentan superficies de cerámica/porcelana en un intervalo de temperaturas de 900ºC a 1.300ºC.
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