FR2476062A1 - LEAD AND HEAT-FREE SINKS, GLACES PRODUCED THEREFROM, AND COATING METHOD EMPLOYING SAME - Google Patents

LEAD AND HEAT-FREE SINKS, GLACES PRODUCED THEREFROM, AND COATING METHOD EMPLOYING SAME Download PDF

Info

Publication number
FR2476062A1
FR2476062A1 FR8102869A FR8102869A FR2476062A1 FR 2476062 A1 FR2476062 A1 FR 2476062A1 FR 8102869 A FR8102869 A FR 8102869A FR 8102869 A FR8102869 A FR 8102869A FR 2476062 A1 FR2476062 A1 FR 2476062A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
glass
frit
weight
ceramic
zno
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.)
Granted
Application number
FR8102869A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2476062B1 (en
Inventor
Jaroslava Maria Nigrin
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.)
Corning Glass Works
Original Assignee
Corning Glass Works
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
Priority claimed from US06/121,744 external-priority patent/US4285731A/en
Priority claimed from US06/121,746 external-priority patent/US4311504A/en
Application filed by Corning Glass Works filed Critical Corning Glass Works
Publication of FR2476062A1 publication Critical patent/FR2476062A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2476062B1 publication Critical patent/FR2476062B1/fr
Granted 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/066Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
    • 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • 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
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/04Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc

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)

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE AUX FRITTES DE VERRE. ELLE CONCERNE UNE FRITTE PRESENTANT UNE BONNE STABILITE DE VERRE, UN COEFFICIENT DE DILATATION THERMIQUE (20-300C) COMPRIS ENTRE ENVIRON 65 ET 7510C, UNE VISCOSITE CONVENANT A UNE CUISSON AU VOISINAGE DE 700 A 950C, ET UNE EXCELLENTE RESISTANCE A L'ATTAQUE PAR LES ACIDES ET LES BASES, CARACTERISEE EN CE QU'ELLE EST FORMEE, EN EN POIDS SUR LA BASE DES OXYDES COMME CALCULE A PARTIR DE LA FOURNEE, DE SIO 35 A 47, BO 5,5 A 9, BAO 24 A 42, TIO 1,5 A 4, ZRO 6 A 10, LIO 1 A 5, MGO 0 A 5, CAO 0 A 4, SRO 0 A 8, ZNO 0 A 10, BIO 0 A 8, AVEC MGOCAOSROZNOBIO 0 A 10. UTILISATION POUR FORMER DES GLACURES DECORATIVES SUR DES ARTICLES DE VAISSELLERIE.THE INVENTION RELATES TO GLASS FRITS. IT CONCERNS A FRIT WITH GOOD GLASS STABILITY, A COEFFICIENT OF THERMAL EXPANSION (20-300C) BETWEEN APPROXIMATELY 65 AND 7510C, A VISCOSITY SUITABLE FOR NEARBY COOKING OF 700 TO 950C, AND EXCELLENT ATTACK RESISTANCE BY ACIDS AND BASES, CHARACTERIZED IN THAT IT IS FORMED, BY WEIGHT BASED ON OXIDES AS CALCULATED FROM THE FURNACE, SIO 35 TO 47, BO 5.5 A 9, BAO 24 A 42, TIO 1.5 A 4, ZRO 6 A 10, LIO 1 A 5, MGO 0 A 5, CAD 0 A 4, SRO 0 A 8, ZNO 0 A 10, BIO 0 A 8, WITH MGOCAOSROZNOBIO 0 A 10. USE FOR TRAINING DECORATIVE GLAZES ON DISHES.

Description

L'utilisation de pièces en verre, en vitro-The use of glass parts, in vitro

cérame et en céramique dans le domaine de la vaissellerie, étant entendu par là celui des ostensibles de cuisine et pièces de table, est très répandue. Dans le passé, de telles pièces, et en particulier celles préparées  ceramics and ceramics in the field of the tableware, being understood by that of conspicuous kitchen and table pieces, is widespread. In the past, such pieces, and in particular those prepared

à partir de verres et de vitrocérames, ont été occasion-  from glass and glass ceramics, have been used

nellement commercialisées à l'état uni, c'est-à-dire sans décoration extérieure. Cependant, pour la grande majorité des articles de vaissellerie du commerce, c'est sur l'aspect esthétique du produit que l'on compte pour attirer le consommateur. En conséquence, des travaux de recherche et de mise au point très soutenus ont été consacrés à l'obtention de présentations et finitions décoratives pour les surfaces de ce genre de pièces. La plus grande partie de ces travaux a été consacrée à la mise au point de glaçures et d'émaux attrayants. Si l'on réduit ces termes à leur sens le plus fondamental, on  nally marketed in the united state, that is to say without external decoration. However, for the vast majority of articles of the trade, it is on the aesthetic aspect of the product that one counts to attract the consumer. As a result, very intensive research and development work has been devoted to obtaining presentations and decorative finishes for the surfaces of these types of pieces. Most of this work has been devoted to the development of attractive glazes and enamels. If we reduce these terms to their most fundamental sense, we

peut considérer que les glaçures sont des verres trans-  glazes are considered to be trans-

parents et les émaux des glaçures qui contiennent des pigments destinés à leur conférer une coloration. Ces deux produits sont appliqués à la surface de la pièce en verre, en vitrocérame ou en céramique à décorer sous  parents and enamels of glazes that contain pigments to give them a color. These two products are applied to the surface of the glass, glass-ceramic or ceramic part to be decorated under

forme de particules très finement divisées, ordinaire-  form of very finely divided particles, usually

ment désignées par le terme de "fritte", et cette fritte  referred to as "frit", and this frit

est ensuite soumise à une cuisson de sorte qu'eUe fu-  is then cooked so that it is

sionxe avec la surface de la pièce et forme sur celle-ci  sionxe with the surface of the piece and form on it

une pellicule continue fortement adhérente.  a continuous film strongly adherent.

Jusqu'à présent, la plupart des frittes du commerce destinées à la décoration d'articles en verre,  So far, most of the commercial frits for decorating glass items,

en vitrocérame et en céramique contenaient d'apprécia-  ceramics and ceramics contained valuable

bles quantités d'oxyde de plomb (PbO) et, dans certains  quantities of lead oxide (PbO) and, in some cases

cas, d'oxyde de cadmium (CdO). Ces composés étaient in-  case of cadmium oxide (CdO). These compounds were

corporés dans les compositions de fritte pour deux rai-  in the frit compositions for two reasons.

sons principales: (1) pour rendre la fritte plus fusible, c'est-à-dire pour en abaisser le point de fusion de sorte qu'elle puisse se fusionner à la surface de l'article à une température suffisamment basse pour pouvoir éviter à l'article d'être déformé par la chaleur; et (2) pour élever son indice de réfraction. CdO a également été utilisé comme colorant dans certaines frittes. Cependant, le cadmium et le plomb ont la propriété désavantageuse d'être très toxiques, de sorte que les glaçures et émaux contenant ces métaux qui viennent au contact des aliments  main sounds: (1) to make the frit more fusible, that is to say to lower the melting point so that it can merge with the surface of the article at a sufficiently low temperature to be able to avoid the article to be deformed by heat; and (2) to raise its refractive index. CdO has also been used as a dye in some frits. However, cadmium and lead have the disadvantageous property of being very toxic, so that the glazes and enamels containing these metals come into contact with food

doivent présenter une résistance extrêmement bonne à l'at-  must have extremely good resistance to

taque par les matières acides et alcalines pour éviter ainsi la libération de quantités appréciables de ces métaux. les dangers découlant de la libération de ces  acidic and alkaline materials to prevent the release of appreciable amounts of these metals. the dangers arising from the release of these

métaux, lorsque les compositions qui en contiennent vien-  metals, when the compositions containing them come

nent au contact des aliments, ont été reconnus par la FOOD AND DRUG ADMINISTRATION (F.D.A.), organisme officiel  in contact with food, have been recognized by the FOOD AND DRUG ADMINISTRATION (F.D.A.)

de réglementation des industries alimentaires et appa-  regulation of the food industries and

rentées aux Etats-Unis. Dans son "Compliance Guidance Ianual", publié le 15 Juin 1974, cet organisme a établi les valeurs maximales de libération de cadmium et de plomb qu'une surface en contact avec des aliments ne  in the United States. In its "Compliance Guidance Ianual", published on June 15, 1974, this body established the maximum values of release of cadmium and lead that a surface in contact with food does not

doit pas dépasser.must not exceed.

Il va de soi que la toxicité potentielle liée au cadmium et/ou au plomb pourrait être complètement supprimée par la préparation de frittes dans lesquelles  It goes without saying that the potential toxicity related to cadmium and / or lead could be completely suppressed by the preparation of frits in which

ces métaux seraient complètement absents. L'impossibi-  these metals would be completely absent. The impossibility

lité de satisfaire à la combinaison des quatre critères ci-après qu'exige une glaçure ou émail acceptable a fait obstacle à la simple élimination de ces métaux, et en  to meet the combination of the following four criteria required for acceptable glaze or enamel has hindered the mere elimination of these metals, and

particulier du plomb, dans les frittes.  particular lead, in frits.

Premièrement, la température de cuisson ou maturation de la fritte, c'està-dire la température à laquelle la fritte est suffisamment fluide pour donner un revêtement lisse et homogène, doit être suffisamment  Firstly, the frit or frying temperature, that is the temperature at which the frit is sufficiently fluid to give a smooth and homogeneous coating, must be sufficiently

basse pour éviter qu'il se produise une déformation ther-  low to prevent thermal deformation

mique de l'article revêtu.of the coated article.

Deuxièmement, le coefficient de dilatation thermique doit être compatible avec celui de l'article afin d'empêcher qu'il se produise un fendillement et/ou  Secondly, the coefficient of thermal expansion must be compatible with that of the article in order to prevent splitting and / or

un écaillement de la glaçure ou émail obtenus. Très avan-  a peeling of the glaze or enamel obtained. Very good

rageusement, la fritte présentera un coefficient de di-  the frit will present a coefficient of

latation thermique un peu inférieur à celui de l'article revêtu. Dans ces conditions, le revêtement décoratif se trouve placé dans un état de compression par rapport à l'article une fois qu'il est appliqué sur celuici par cuisson. Troisièmement, la fritte doit présenter une résistance excellente à l'attaque par les acides et les  thermal insulation a little lower than that of the coated article. Under these conditions, the decorative coating is placed in a state of compression relative to the article once it is applied to it by cooking. Third, the frit has to have excellent resistance to attack by acids and

bases et, dans les applications de vaissellerie, à l'at-  bases and, in china applications, at the

taque par les détergents utilisés dans les lave-vaisselle du commerce. La corrosion de la surface peut conduire à une perte d'éclat, à la naissance d'un trouble ou d'une irisation dans la glaçure ou émail, à l'apparition d'une  washing with detergents used in commercial dishwashers. Corrosion of the surface can lead to loss of luster, the onset of cloudiness or iridescence in the glaze or enamel, the appearance of a

porosité ou à d'autres effets fâcheux pour l'aspect es-  porosity or other untoward effects on the es-

thétique ou pour la nature physique du revêtement déco-  the physical nature of the decorative coating

ratif. Quatrièmement, la fritte doit présenter une bonne stabilité de verre, c'est-à-dire résister à la  ratif. Fourthly, the sinter must have good glass stability, that is to say resist the

dévitrification pendant l'opération de cuisson.  devitrification during the cooking operation.

Bien qu'elle ne soit pas impérative, une cin-  Although it is not imperative, a

quième propriété souhaitable pour la fritte est de pos-  the fourth desirable property for the frit is to

séder un indice de réfraction suffisamment élevé pour  seduce a sufficiently high refractive index for

donner un revêtement présentant un éclat élevé clair.  give a coating with a clear high gloss.

Bien que l'on ait exploré des compositions  Although we have explored compositions

qui satisfaisaient à plusieurs de ces critères, des re-  which met several of these criteria,

cherches soutenues ont été consacrées à la mise au point de frittes exemptes de plomb et de cadmium et propres  Supported research was devoted to the development of clean, lead-free cadmium-free frits

à répondre à la combinaison complète de ces impératifs.  to answer the complete combination of these imperatives.

Il va de soi que les frittes peuvent être uti-  It goes without saying that frits can be used

Uisées à d'autres fins que pour constituer des bases de  Used for other purposes than to constitute bases for

glaçures et d'émaux décoratifs. Dans de telles applica-  glazes and decorative enamels. In such applications

tions, un grand éclat, résultant de l'indice de réfraction élevé de la composition, peut ne pas être nécessaire. De  For example, a large brightness resulting from the high refractive index of the composition may not be necessary. Of

plus, dans certaines techniques de décoration, un revête-  more, in some decoration techniques, a coating-

ment de sur-face de grand éclat n'est pas considéré comme avantageux. Néanmoins, ici comme ailleurs, il restera toujours avantageux pour les frittes de satisfaire aux quatre premiers des critères ci-dessus énoncés. Ainsi, la température de cuisson de la fritte devra être assez basse pour éviter la déformation thermique du support  large-sided surface is not considered advantageous. Nevertheless, here as elsewhere, it will always be advantageous for the frits to satisfy the first four of the above criteria. Thus, the firing temperature of the frit will have to be low enough to avoid the thermal deformation of the support

auquel est appliqué le revêtement. Le coefficient de di-  to which the coating is applied. The coefficient of di-

latation thermique de la fritte devra être compatible  thermal frit of the frit shall be compatible

avec celui du support. La fritte devra présenter une du-  with that of the support. The frit will have to present a

rabilité chimique excellente. De plus, pour assurer la  excellent chemical stability. In addition, to ensure

formation d'un revêtement transparent, la fritte présen-  formation of a transparent coating, the frit exhibited

tera une bonne stabilité de verre.will have good glass stability.

Les verres colorés ont été l'objet de recher-  Colored glasses have been the subject of research

ches approfondies pour toutes les couleurs produites dans le spectre visible. L'ouvrage de W. W. Weyl, Coloured Glasses, Dawson's of Pall Mall, Londres, 1959, est une monographie consacrée à l'étude des effets des différents cations et anions dans la création de couleurs dans les  depth for all colors produced in the visible spectrum. W. W. Weyl's Colored Glasses, Dawson's of Pall Mall, London, 1959, is a monograph devoted to the study of the effects of different cations and anions in the creation of colors in

verres. Les interactions entre ions p-our former des cou-  glasses. The interactions between ions to form cou-

leurs sont pratiquement illimitées, et elles font encore  theirs are virtually limitless, and they still do

l'objet de recherches même à l'heure actuelle.  the subject of research even at present.

L'utilisation de fer avec ou sans introduction de titane pour obtenir des colorations allant du jaune  The use of iron with or without introduction of titanium to obtain colors ranging from yellow

au brun dans diverses compositions de verres, et en parti-  brown in various glass compositions, and in particular

culier de verres contenant du plomb, est prdiquée depuis de nombreuses années. Weyl, dans l'ouvrage ci-dessus cité, consacre un certain nombre de pages à ce genre de phénomènes, et par exemple la page 108 et suivantes et  glasses containing lead, has been prescribed for many years. Weyl, in the work cited above, dedicates a certain number of pages to this kind of phenomena, and for example page 108 and following and

- la page 212 et suivantes. De même, la création d'une co-  - page 212 and following. Similarly, the creation of a

loration rouge vif dans des verres (verres rubis) par  bright red liner in glasses (ruby glasses) by

introduction de sulfoséléniure de cadmium dans la compo-  introduction of cadmium sulfoselenide in the

sition est bien connue. Comme les glaçures sont essentiel-  sition is well known. Since glazes are essential

lement des verres appliqués sous forme de revêtements  glasses applied as coatings

superficiels minces sur un support, on a formulé et com-  superficial thin on a support, we formulated and

mercialisé des pigments contenant du fer et, facultative-  marketed pigments containing iron and, optionally,

ment, du titane destinés à être additionnés à des compo-  Titanium intended to be added to

sitions de frittes, de même que des pigments contenant  frits, as well as pigments containing

du sulfoséléniure de cadmium.cadmium sulfoselenide.

On a cependant rencontré de sérieuses difficul-  However, there were serious difficulties

tés en essayant de pigmenter des glaçures contenant des oxydes de cadmium ou de plomb. Le degré de libération de ces oxydes toxiques par les glaçures ou, en d'autres termes, la durabilité chimique des glaçures, est fonction  by attempting to pigment glazes containing cadmium or lead oxides. The degree of release of these toxic oxides by the glazes or, in other words, the chemical durability of the glazes, is function

de la température de cuisson mise en oeuvre dans l'opé-  of the cooking temperature implemented in the operation

ration de glaçage. Ainsi, en règle générale, le degré de libération de plomb et de cadmium sera d'autant plus  icing ration. Thus, as a general rule, the degree of release of lead and cadmium will be even more

faible que la température de cuisson est plus élevée.  low as the cooking temperature is higher.

Cependant, lorsqu'on préparait des frittes à compositions contenant du plomb colorées avec des pigments fer + titane et qu'on les cuisait à des températures dépassant 700C, la coloration soutenue allant du jaune au brun que l'on  However, when preparing lead-containing frits stained with iron + titanium pigments and baked at temperatures above 700 ° C., the sustained coloration from yellow to brown which is

désirait n'apparaissait pas. Au lieu de cela, on n'obte-  Wanted did not appear. Instead, we do not get

nait qu'une coloration d'un jaune pâle délavé. De même,  Only a pale yellow color is faded. Similarly,

la cuisson de frittes contenant du plomb avec des pig-  the cooking of frits containing lead with pigments

ments classiques au sulfoséléniure de cadmium à des tem-  cadmium sulphoselenide at conventional

pératures élevées ne donnait pas la coloration ordinaire rouge vif désirée, mais seulement des teintes d'un gris terne. L'objectif principal de la présente invention est de fournir des compositions de frittes utilisables comme matières de base pour glaçures et émaux et qui, étant essentiellement exemptes des métaux lourds toxiques  high temperatures did not give the usual bright red color desired, but only dull gray hues. The main object of the present invention is to provide sinter compositions useful as base materials for glazes and enamels and which, being essentially free of toxic heavy metals

que constituent le cadmium et le plomb, se prêtent émi-  cadmium and lead, are eminently suitable for

nemment bien à la décoration d'articles de vaissellerie.  well in the decoration of articles of wares.

Un autre objectif de la présente invention est de fournir des frittes du genre ci-dessus défini qui présentent une bonne stabilité de verre, des indices de réfraction élevés, des températures de cuisson allant d'environ 700 à 9500C, des coefficients de dilatation thermique (sur l'intervalle 20-3000C) variant d'environ  Another object of the present invention is to provide frits of the kind defined above which have a good glass stability, high refractive indices, firing temperatures ranging from about 700 to 9500C, coefficients of thermal expansion ( over the range 20-3000C) varying from approximately

à 75 x 10 7/oC, et une résistance excellente à l'at-  at 75 x 10 7 / oC, and excellent resistance to

taque par les acides et les alcalis, et en particulier  acid and alkali, and in particular

à l'attaque par les détergents, puisque le domaine d'ap-  detergent attack, since the field of application

plication fondamental envisagé pour les frittes selon l'invention est celui de la décoration des articles de vaissellerie, ces frittes présentant en outre des indices  The basic application envisaged for the frits according to the invention is that of the decoration of the articles of tableware, these frits also having indices.

de réfraction élevés lorsqu'on désire obtenir un revête-  high refraction when you want to get a coating-

ment transparent à grand éclat.transparent with great brilliance.

Un autre but encore de l'invention est de four-  Another object of the invention is to provide

nir des glaçures colorées obtenues à partir des frittes selon l'invention et procurant des couleurs soutenues, et en particulier des colorations allant du jaune au  color glazes obtained from the frits according to the invention and providing sustained colors, and in particular colorations ranging from yellow to

brun ou rouges, qui sont stables aux températures élevées.  brown or red, which are stable at high temperatures.

Selon l'invention, on a trouvé que des frittes  According to the invention, it has been found that frits

qui satisfont ces objectifs peuvent être obtenues à par-  which satisfy these objectives can be obtained from

tir de compositions appartenant au système li20-BaO-TiO2-  firing compositions belonging to the system li20-BaO-TiO2-

ZrO2-3203-Si02, dans lesquelles est facultativement pré-  ZrO 2 -3203-SiO 2, in which is optionally

sent l'un au moins des membres du groupe formé par MgO, CaO, SrO, ZnO et Bi203. Les compositions des frittes selon l'invention sont essentiellement formées, en % en poids sur la base des oxydes comme calculé à partir de la fournée, de: SiO2 35 à 47%  at least one member of the group formed by MgO, CaO, SrO, ZnO and Bi203. The compositions of the frits according to the invention are essentially formed, in% by weight on the basis of the oxides as calculated from the batch, of: SiO 2 35 to 47%

B203 5,5 à 9B203 5.5 to 9

BaO 24 à 42 TiO2 1,5 à 4 ZrO2 6à 10 Li20 1 à 5 MgO 0à 5 CaO 0à 4 SrO 0à 8 ZnO O à 10 Bi203 0à 8 avec SrO + MgO + CaO + ZnO + Bi203 0 à 10 Comme on le voit aussitôt, la cadmium et le plomb, métaux lourds potentiellement toxiques, ne font  BaO 24 to 42 TiO2 1.5 to 4 ZrO2 6 to 10 Li20 1 to 5 MgO 0 to 5 CaO 0 to 4 SrO 0 to 8 ZnO O to 10 Bi203 0 to 8 with SrO + MgO + CaO + ZnO + Bi203 0 to 10 As can be seen immediately, cadmium and lead, potentially toxic heavy metals, do not

pas partie des compositions selon l'invention, ce qui re-  not part of the compositions according to the invention, which

commande leur utilisation dans les articles venant au contact des aliments. Les constituants énumérés ci-dessus  controls their use in articles that come into contact with food. The constituents listed above

peuvent être combinés de façon à obtenir des frittes pré-  can be combined to produce pre-made frits

sentant une bonne stabilité de verre et, lorsqu'on le  feeling good glass stability and, when

désire, des indices de réfraction élevés permettant d'ob-  desires, high refractive indices that make it possible

tenir des glaçures et émaux de grand éclat, à températures de cuisson (fusionnement) comprises entre environ 700 et 9500C, à coefficients de dilatation thermique (20-300oC)  hold high gloss glazes and enamels at firing temperatures between about 700 and 9500C, with thermal expansion coefficients (20-300oC)

s'échelonnant entre environ 65 et 75 x 10_7/oC, et à excel-  ranging from 65 to 75 x 10_7 / oC, and excel-

lente résistance à l'attaque par les acides et les alca-  slow resistance to attack by acids and alkalis

lis, et en particulier à l'attaque par les détergents tels que ceux employés dans les lave-vaisselle du commerce. ZrO2 et TiO2 remplissent deux fonctions. En  lily, and in particular to attack by detergents such as those used in commercial dishwashers. ZrO2 and TiO2 serve two functions. In

premier lieu, la combinaison confère aux frittes la du-  first, the combination gives the frits the

rabilité chimique exceptionnelle. En second lieu, ces ingrédients (en association avec le BaO) sont utiles pour obtenir un indice de réfraction élevé. Cependant, l'introduction de fortes quantités de ces constituants, et en particulier d'une forte quantité de ZrO2, élève considérablement la température de ramollissement et la viscosité des frittes, ce qui nécessite d'opérer des ajustements poussés sur les autres constituants pour assurer l'obtention de la combinaison désirée des autres paramètres, notamment en ce qui concerne l'obtention  exceptional chemical stability. Second, these ingredients (in combination with BaO) are useful for obtaining a high refractive index. However, the introduction of large amounts of these constituents, and in particular a large amount of ZrO 2, considerably raises the softening temperature and the viscosity of the frits, which necessitates extensive adjustments to the other components to ensure obtaining the desired combination of the other parameters, in particular with regard to obtaining

d'une bonne stabilité de verre et d'une faible tempéra-  good glass stability and low temperature

ture de cuisson.cooking.

BaO exerce un effet profond sur la stabilité de verre et sur l'indice de réfraction des frittes selon l'invention. En conséquence, lorsqu'on désire obtenir des glaçures et émaux à très grand éclat, on fera appel à de grandes quantités de BaO. Lorsqu'un tel éclat n'est  BaO has a profound effect on the glass stability and the refractive index of the frits according to the invention. Therefore, when it is desired to obtain glazes and enamels very large brightness, we will use large amounts of BaO. When such a brilliance is

pas exigé, la quantité de BaO pourra être réduite.  not required, the amount of BaO can be reduced.

De préférence, la composition des frittes selon l'invention se limite aux constituants énumérés plus haut. Toutefois, on peut tolérer la présence de faibles quantités d'oxydes métalliques compatibles et de fluorure pour modifier le comportement des frittes à la fusion et/ou leurs propriétés physiques. Cependant, le total de toutes les additions étrangères de ce genre ne devra pas  Preferably, the composition of the frits according to the invention is limited to the constituents listed above. However, the presence of small amounts of compatible metal oxides and fluoride can be tolerated to modify the behavior of the melt sinter and / or their physical properties. However, the total of all foreign additions of this kind shall not be

dépasser environ 5%. A titre d'exemples de ce genre d'ad-  exceed about 5%. As examples of this kind of ad-

ditions, ôn peut citer celle de très faibles quantités de Na2O et/ou de K20 et/ou de F destinées à rendre la fritte plus fusible. La teneur en fluorure ne dépassera normalement pas environ 3%. Il va de soi que des pigments peuvent être dissous et/ou mis en suspension dans les  Examples include very small amounts of Na 2 O and / or K 2 O and / or F intended to render the frit more fusible. The fluoride content will not normally exceed about 3%. It goes without saying that pigments can be dissolved and / or suspended in

frittes pour obtenir un émail de coloration décorative.  frits to get a decorative color enamel.

Les colorants et pigments qui ont été le plus largement utilisés industriellement dans le passé sont les oxydes des métaux de transition, tels par exemple que CoO, NiO, MnO, Fe203, Cr203 et V205. Plus récemment, on a fait  The dyes and pigments which have been the most widely used industrially in the past are the oxides of the transition metals, such as, for example, CoO, NiO, MnO, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3 and V 2 O 5. More recently, we made

appel à cet effet à diverses terres rares, et en parti-  to this effect to various rare earths, and in parti-

culier au praséodyme, à l'erbium et au néodyme. Norma-  with praseodymium, erbium and neodymium. normally

lement, la proportion d'un tel pigment sera de moins de  the proportion of such a pigment will be less than

20% en poids, et fréquemment de moins de 5%.  20% by weight, and frequently less than 5%.

Les compositions particulièrement préférées présenteront des coefficients de dilatation thermique (20-300oC) inférieurs à environ 70 x 10-7/oc, et elles pourront être transformées en glaçures mures par cuisson à des températures allant d'environ 700 à 850 C. Les faibles coefficients de dilatation thermique permettent aux frittes selon l'invention d'être compatibles avec une forte proportion des pièces en verre, en vitrocérame  Particularly preferred compositions will have thermal expansion coefficients (20-300oC) of less than about 70 x 10-7 / oc, and may be converted to fired glazes by firing at temperatures of about 700 to 850 C. thermal expansion coefficients allow the frits according to the invention to be compatible with a high proportion of glass parts, glass-ceramics

et en céramique du commerce utilisées dans les applica-  and commercial ceramics used in

tions de vaissellerie. A titre d'avantage supplémentaire, ces faibles coefficients de dilatation thermique ont  warehouses. As a further advantage, these low coefficients of thermal expansion have

pour effet de placer le revêtement décoratif en compres-  the effect of placing the decorative coating in compres-

sion par rapport à son support, en conférant par consé-  in relation to its support, thereby conferring

quent à l'article revêtu une résistance mécanique amélio-  the article with improved mechanical strength

rée. Les faibles températures de maturation permettent aux frittes d'être appliquées par cuisson sur des articles de vaissellerie du commerce sans déformation thermique de ceux-ci. Ces compositions de frittes particulièrement préférées sont essentiellement formées, en % en poids sur la base des oxydes comme calculé à partir de la fournée, de SiO2 40 à 45%  SOE. The low maturation temperatures allow the frits to be applied by baking on commercial ware items without thermal deformation thereof. These particularly preferred sinter compositions are essentially formed, in% by weight on the basis of the oxides as calculated from the batch, of SiO 2 40 at 45%

B2 0 6 à 8B2 0 6 to 8

BaO 31 à 39 Ti02 2 à 3 Zr02 8 à 9,5 Li2O 1 à 2,5 MgO O à 4 CaO O à 4 SrO O à 8 ZnO O à 6 Bi203 0 à 7 avec MgO + CaO + SrO + ZnO + Bi20 2 à 8  BaO 31 to 39 TiO2 2 to 3 ZrO2 8 to 9.5 Li2O 1 to 2.5 MgO O to 4 CaO O to 4 SrOO to 8 ZnO O to 6 Bi203 0 to 7 with MgO + CaO + SrO + ZnO + Bi20 2 to 8

On a trouvé aussi que des couleurs vives ther-  It has also been found that bright colors

miquement stables allant du jaune au brun, et le plus ordinairement de l'orangé au rouge brun, peuvent être obtenues avec de telles frittes par addition à celles-ci de 0,5 à 10% en poids de Fe203 et de 0 à 4% en poids de TiO2. En outre, on peut obtenir une couleur rouge vif avec de telles frittes en les mélangeant à 2 à 10% en poids de sulfoséléniure de cadmium et en les soumettant  mically stable from yellow to brown, and most commonly from orange to reddish brown, can be obtained with such frits by adding thereto 0.5 to 10% by weight Fe203 and 0 to 4% by weight of TiO2. In addition, a bright red color can be obtained with such frits by mixing them with 2 to 10% by weight of cadmium sulfoselenide and subjecting them to

à une cuisson sous atmosphère non oxydante ou inerte.  cooking under non-oxidizing or inert atmosphere.

En conséquence, selon un autre mode de réalisa-  Consequently, according to another mode of

tion de l'invention, ces additions sont faites à la fritte selon l'invention pour obtenir une coloration soutenue allant du jaune au brun ou rouge même après cuisson à  In the invention, these additions are made to the frit according to the invention to obtain a sustained color ranging from yellow to brown or red even after cooking.

des températures élevées.high temperatures.

On peut obtenir en particulier des glaçures pré-  In particular, it is possible to obtain glazes

sentant une coloration soutenue allant du jaune au brun  feeling a steady color from yellow to brown

par application d'un mélange de la fritte selon l'inven-  by applying a mixture of the frit according to the invention

tion et de 0,5 à 10% en poids de Fe203 + O à 4% en poids  and from 0.5 to 10% by weight of Fe 2 O 3 + O at 4% by weight

de TiO2 à une pièce en verre, en vitrocérame ou en céra-  TiO2 to a piece of glass, glass ceramics or ceramics

mique et cuisson aux environs de 700 à 950 C pendant une durée suffisante pour que la fritte se fluidifie et qu'elle  baking and cooking at around 700 to 950 C for a time sufficient for the frit to become fluid and

donne un revêtement lisse et homogène.  gives a smooth and homogeneous coating.

D'une façon similaire, on peut obtenir des glaçures à coloration rouge vif en ajoutant à la fritte  In a similar way, bright red glazes can be obtained by adding to the frit

selon l'invention environ 2 à 10% en poids de sulfosélé-  according to the invention about 2 to 10% by weight of sulfoselene

niure de cadmium et en effectuant la cuisson dans une  cadmium nitrate and cooking in a

ambiance non oxydante ou inerte.non-oxidizing or inert atmosphere.

Le brevet des E.U.A. no 4 084 976 vise des gla-  The U.S. Patent No. 4,084,976 is aimed at

çures dépourvues de plomb destinées à être utilisées en association avec des pièces en alumine. De telles glaçures comprennent essentiellement, en % en poids: SiO2 50 à 54%  lead-free cures for use in combination with alumina parts. Such glazes essentially comprise, in% by weight: SiO 2 50 to 54%

A1203 5à 8A1203 5 to 8

3203 6à 123203 from 6 to 12

CaO 4à 6 XMgO 2à 8 Ba0 2à 5 Sr0 5à 8 ZnO 1à 2 Li20 + Na2O + K20 4à 6  CaO 4 to 6 XMgO 2 to 8 Ba0 2 to 5 Sr0 5 to 8 ZnO 1 to 2 Li20 + Na2O + K20 4 to 6

Les exemples indiqués sont soumis à une cuisson à 1160 C.  The examples indicated are subjected to cooking at 1160 C.

De telles glaçures sont en dehors du domaine-des composi-  Such glazes are outside the field of composites

tions selon l'invention.according to the invention.

Le brevet des E.U.A. n 4 120 733 vise égale-  The U.S. Patent No 4 120 733 is also intended

ment des glaçures exemptes de plomb utilisables avec des pièces en almine, et il propose des glaçures censées apporter un perfectionnement par rapport à celles décrites au brevet des E.U.A. no 4 084 976 précité en ceci que leurs températures de maturation sont d'environ 25 à 38 C  lead-free glazes usable with almine parts, and it proposes glazes which are supposed to provide an improvement over those described in the US patent. No. 4,084,976, in that their maturation temperatures are about 25 to 38 ° C.

plus basses. De telles glaçures sont essentiellement for-  lower. Such glazes are essentially

mées, en % en poids, de: SiO2 48 à 54%  in% by weight of: SiO 2 48 to 54%

A1203 7 à 11A1203 7 to 11

3203 16,5 à 203203 16.5 to 20

Ba0 11i à 14 CaO 2 à 3 ZnO 2 à 2,5 Na20O 4,25 à 5,25  BaO 11i to 14 CaO 2 to 3 ZnO 2 to 2.5 Na 2 OO 4.25 to 5.25

K20 0,4 à 1K20 0.4 to 1

Les exemples indiqués ont été soumis à une cuisson entre  The examples shown were baked between

1038 et 12000C. De telles compositions sont très éloi-  1038 and 12000C. Such compositions are very distant

gnées des glaçures selon l'inve ntion.  glazes according to the invention.

La demande de brevet des E.U.A. no 80 496 dépo-  U.S. Patent Application No. 80 496

sée le 1er Octobre 1979 au nom de Richard F. Reade décrit des frittes se prêtant à la réalisation de glaçures et d'émaux décoratifs qui conviennent particulièrement bien  Richard F. Reade, October 1, 1979, describes frits suitable for glazes and decorative enamels that are particularly suitable for

aux articles de vaissellerie du fait que les métaux po-  to articles of wares because the metals

tentiellement toxiques que sont le cadmium et le plomb en 1 1 sont absents. De telles frittes ont des compositions appartenant au système R2O-Al203-B203-ZrO2-sio2-F, o  toxic, such as cadmium and lead in 1 1, are absent. Such frits have compositions belonging to the system R2O-Al2O3-B203-ZrO2-sio2-F, o

R20 représente Na20, éventuellement accompagné par Li20.  R20 represents Na2O, optionally accompanied by Li2O.

De ce fait-même, ces frittes sont en dehors du domaine des compositions selon l'invention. Le tableau I ci-après présente un groupe de compositions de frittes, exprimées en parties en poids  As such, these frits are outside the scope of the compositions according to the invention. Table I below shows a group of sinter compositions, expressed in parts by weight.

sur la base des oxydes comme calculé à partir de la four-  based on the oxides as calculated from the furnace

née, qui illustrent la présente invention. Comme la somme  which illustrate the present invention. As the sum

des constituants individuels est égale à 100 ou très voi-  individual constituents is equal to 100 or very

sine de 100, on peut considérer pour toutes fins prati-  100, we can consider for all practical purposes

ques que les divers constituants sont donnés en % en poids.  that the various constituents are given in% by weight.

Les ingrédients de départ effectivement utilisés peuvent être toutes matières, que ce soit l'oxyde ou un autre composé, qui, lorsqu'elles sont fondues en association avec la combinaison des divers constituants, se trouvent converties en l'oxyde désiré en en donnant les proportions voulues.  The starting ingredients actually used may be any material, whether it is the oxide or other compound, which, when melted in combination with the combination of the various constituents, is converted into the desired oxide by giving them the same. desired proportions.

On a dosé aux proportions indiquées des four-  The proportions indicated

nées correspondant aux exemples de compositions ci-dessus présentés et on les a passées au broyeur à boulets afin de favoriser l'obtention d'une masse fondue homogène. On a déposé chaque fournée dans un creuset en platine, puis  These compositions correspond to the above-described example compositions and are ball-milled to promote a homogeneous melt. Each batch was placed in a platinum crucible, then

on l'a introduite dans un four opérant à environ 1200-1300C.  it was introduced into an oven operating at about 1200-1300C.

Après fusion pendant environ deux à quatre heures, on a façonné une partie de la fournée fondue en un pâton de verre dont les dimensions étaient d'environ 15,25 x 5 x 0,95 cm et on a transféré immédiatement ce pâton dans un four à recuire travaillant à environ 500-600oC. On a versé  After melting for about two to four hours, a portion of the melt batch was shaped into a glass dough, the dimensions of which were about 15.25 x 5 x 0.95 cm, and this dough was immediately transferred to an oven. annealing working at about 500-600oC. We paid

le reste de la masse fondue dans un bain d'eau (fragmen-  the rest of the melt in a water bath (fragmen-

tation par trempe à l'état liquide) pour obtenir des par-  by quenching in the liquid state) to obtain

ticules de verre finement divisé qui, après séchage, ont été passées à sec au broyeur à boulets de façon à pouvoir  finely divided glass particles which, after drying, were passed through the ball mill to

traverser un tamis à ouvertures de 44 microns.  cross a sieve with 44 micron openings.

Le Tableau I indique également le point de ra-  Table I also indicates the point of

mollissement (P. Ram.), le point de recuit (P. Rec.), donnés tous deux en OC, et le coefficient de dilatation thermique (Dil.) sur l'intervalle 20300 C, donné au facteur multiplicatif 10-7/ C près, déterminés sur les pâtons recuit sus-décrits. Chacune des déterminations en cause a été effectuée en recourant à des méthodes de mesures classiques en verrerie.  softening (P. Ram.), the annealing point (Rec.), both given in OC, and the coefficient of thermal expansion (Dil.) over the interval 20300 C, given to the multiplying factor 10-7 / C, determined on the above-described annealed dough pieces. Each of the determinations in question was made using conventional glassmaking methods.

TABILEAU ITABILEAU I

1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6

SiO2 40,92 41,88 44,38 41,68 42,33 42,52 BaO 33,74 34,48 31,93 38,65 30, 53 35,05  SiO2 40.92 41.88 44.38 41.68 42.33 42.52 BaO 33.74 34.48 31.93 38.65 30, 53 35.05

B203 6,49 6,60 7,00 6,61 6,71 6,74B203 6.49 6.60 7.00 6.61 6.71 6.74

ZrO2 8,25 8,50 9,00 8,40 8,53 8,57 Ti02 2,45 2,50 2,65 2,49 2,53 2,54 Li20 1,73 1,34 1,42 2,17 1,35 1,36  ZrO2 8.25 8.50 9.00 8.40 8.53 8.57 TiO2 2.45 2.50 2.65 2.49 2.53 2.54 Li2O 1.73 1.34 1.42 2 17 1.35 1.36

Bi203 6,43 - - - - -Bi203 6.43 - - - - -

MgO - - 3,62 - - -MgO - - 3.62 - - -

ZnO - 4,70 -.ZnO - 4.70 -.

SrO - - - - 8,00 -SrO - - - - 8,00 -

CaO - - - - - 3,20 P. Ram. 744 761 766 746 769 767 P. Rec. 598 613 608 599 619 606 Dil. 69,2 66,1 64,6 72,3 70,7 70,8 Comme on vient de l'indiquer, les particules de verre fragmenté par trempe à l'état liquide ont été broyées en une poudre très fine. La poudre a été façonnée par pressage à la main en un cylindre d'environ 1,3 cm de hauteur et environ 1,3 cm de diamètre. On a placé chaque cylindre sur une lame de platine d'environ 0,65 mm  CaO - - - - - 3.20 P. Ram. 744 761 766 746 769 767 P. Rec. 598 613 608 599 619 606 Dil. 69.2 66.1 64.6 72.3 70.7 70.8 As just pointed out, the liquid-tempered fragment particles of glass were crushed to a very fine powder. The powder was shaped by hand pressing into a cylinder about 1.3 cm in height and about 1.3 cm in diameter. Each cylinder was placed on a platinum blade about 0.65 mm

d'épaisseur et on a introduit la lame dans un four élec-  thickness and the blade was introduced into an electric oven

trique opérant à une température désirée, on a maintenu  operating at a desired temperature, we kept

les spécimens à cette température pendant environ 10 mi-  specimens at this temperature for about 10

nutes, et on les a ensuite extraits du four pour les faire  nutes, and then extracted from the oven to make them

refroidir jusqu'à la température ambiante dans l'environ-  cool to room temperature in the environ-

nement ambiant.environment.

Ce chauffage de la masse cylindrique donne lieu à un fusionnement de la fritte et à un écoulement qui lui  This heating of the cylindrical mass gives rise to a melting of the frit and to a flow which

fait prendre la forme d'un bouton dont le diamètre cons-  has the shape of a button whose diameter

titue une indication pratique d'écoulement visqueux. Ainsi, des expériences de laboratoire ont révélé qu'un diamètre de bouton d'au moins environ 1,4 cm est nécessaire pour assurer un bon écoulement de la fritte fondue et un bon  is a practical indication of viscous flow. Thus, laboratory experiments have revealed that a button diameter of at least about 1.4 cm is required to ensure a good flow of the melted frit and a good

mouillage du support particulier qu'il s'agit de revêtir.  wetting of the particular support that is to be coated.

On a séparé les boutons d'écoulement de la lame et on les a ensuite soumis à des épreuves destinées à mesurer leur  The flow knobs were separated from the slide and then subjected to tests to measure their

résistance à l'attaque chimique. Il est évident que n'im-  resistance to chemical attack. It is obvious that

porte quelle combinaison fritte-support particulière pour-  what special frit-support combination

rait être soumise à des épreuves pour elle-même et être examinée quant au degré de mouillage du revêtement, ainsi  should be subjected to tests for itself and be examined as to the degree of wetting of the coating, as well as

qu'à la présence de piqûres, de craquelures et d'écail-  than the presence of punctures, cracks and

lures. Pour évaluer la résistance des frittes aux acides, on a pesé les boutons de fusion et on les a ensuite plongés dans une solution aqueuse contenant 10% en poids  burns. To evaluate the resistance of the frits to acids, the melting knobs were weighed and then immersed in an aqueous solution containing 10% by weight

d'acide citrique. Ces immersions ont été effectuées pen-  of citric acid. These immersions were carried out

dant 24 heures dans une solution agitée placée à une tem-  24 hours in a stirred solution placed at a

pérature de 960C. On considérait une perte de poids non  960C. We considered a weight loss not

supérieure à environ 0,02% comme indiquant une bonne ré-  greater than about 0.02% as indicating a good

sistance à l'attaque par les acides. On a également sou-  resistance to attack by acids. We also

mis chacun des boutons à une autre épreuve qui avait été conçue pour indiquer la durabilité des frittes vis-à-vis des détergents alcalins tels que ceux employés dans les lave-vaisselle du commerce. Cette épreuve comporte une immersion des boutons pesés dans une solution aqueuse à 0,3% en poids d'un détergent alcalin commercialisé par la firme Economics Laboratories, St Paul, Minnesota, E.U.A., sous la marque SUPER SOILAX. L'immersion est poursuivie pendant 24 heures à 960C, à la suite de quoi on retire les  put each of the knobs in another test that was designed to indicate the durability of the sintered against alkaline detergents such as those used in commercial dishwashers. This test comprises an immersion of weighed buttons in a 0.3% by weight aqueous solution of an alkaline detergent marketed by the firm Economics Laboratories, St Paul, Minnesota, U.A., under the trademark SUPER SOILAX. The immersion is continued for 24 hours at 960C, after which the

échantillons de la solution, on les rince à l'eau du robi-  samples of the solution, rinsed with water

net, on les sèche, on les examine visuellement et on les  they are dried, examined visually and

repèse pour mesurer la perte de poids éventuelle. On con-  Repetitions to measure the possible weight loss. We are

sidère que la durée d'exposition de 24 heures représente un équivalent accéléré d'un usage réel de plusieurs années dans les applications de vaissellerie. On estime qu'une perte de poids non supérieure à environ 0, 02% manifeste une excellente résistance aux détergents. On a examiné visuellement les boutons pour relever les éventuelles  The 24-hour exposure time represents an accelerated equivalent of actual multi-year use in chinaware applications. It is estimated that a weight loss of no greater than about 0.02% exhibits excellent detergent resistance. The buttons were visually examined to identify any

altérations de l'éclat.alterations of the brightness.

Le Tableau II ci-après indique la température de cuisson utilisée (OC), la perte de poids (%) au bout de 24 heures dans la solution d'acide- citrique et la perte de poids (%) au bout de 24 heures dans la solution  Table II below indicates the cooking temperature used (OC), the weight loss (%) after 24 hours in the citric acid solution and the weight loss (%) after 24 hours in the solution

de détergent "Super Soilax".detergent "Super Soilax".

TABLEAU IITABLE II

Temp. de Détergent, Acide Altéra-Temp. of Detergent, Altered Acid

Ex. cuisson % de Altération citrique, tion de n0 (OC) perte de l'éclat 9% de perte l'éclat 1 800 0,002 néant 0,01 néant  Ex% citric alteration cooking, n0 (OC) loss of brightness 9% loss brightness 1 800 0.002 nil 0.01 nil

2 850 0,004 " 0,02 "2,850 0.004 "0.02"

3 850 0 " 0,02 Ce 4 850 0,007 " 0,009 t  3,850 0 "0.02 This 4,850 0.007" 0.009 t

850 0,006 " 0,002850 0.006 "0.002

6 850 0,004 " 0,0036,850 0.004 "0.003

* Il ressort du Tableau II ci-dessus que chacune* Table II above shows that each

des frittes manifestait une résistance excellente à l'at-  frits exhibited excellent resistance to

taque tant par les acides que par les alcalis. Chacun des échantillons offrait des surfaces à grand. éclat après  attack by both acids and alkalis. Each of the samples offered large areas. shine after

les épreuves. Cette particularité avantageuse est très im-  the tests. This advantageous feature is very important

portante lorsque les produits recherchés sont des glaçures  when the desired products are glazes

et émaux décoratifs. Par exemple, on a préparé des glaçu-  and decorative enamels. For example, gluteals have been

res qui manifestent une très faible perte de poids après immersion dans des acides et des bases, mais auxquelles cette immersion donne à subir une forte perte d'éclat. De  who show a very low weight loss after immersion in acids and bases, but to which this immersion gives rise to a strong loss of radiance. Of

tels produits seraient manifestement sans intérêt lors-  such products would clearly be irrelevant

qu'on désire obtenir des pièces de vaissellerie très déco-  that one wishes to obtain very elegant pieces of

ratives. Pour étudier les possibilités d'utilisation des  operatives. To study the possibilities of using

frittes selon l'invention en combinaison avec divers maté-  in accordance with the invention in combination with various

riaux de support, on a transformé en frittes les composi-  of support, the composites have been converted into frits

tions des exemples donnés plus haut, on a broyé celles-ci de façon à ce qu'elles passent au tamis à ouvertures  Examples of the examples given above were milled so that they pass through the sieve with openings.

de 44 microns, on les a appliquées à la surface du sup-  of 44 microns, they were applied to the surface of the

port et on les a ensuite cuites à maturité.  port and then cooked at maturity.

Ainsi, on a mélangé les poudres de fritte des exemples 1 et 2 avec environ 5% en poids de pigments du commerce, on a séri raphié le mélange sur des assiettes  Thus, the frit powders of Examples 1 and 2 were mixed with about 5% by weight of commercially available pigments, the mixture was repeatedly blended on plates.

plates en PYROCERAMR, qui est un vitrocérame pour piè-  plates made of PYROCERAMR, which is a vitroceram for

ces de table commercialisé par la demanderesse et pré-  table goods marketed by the plaintiff and

sentant un coefficient de dilatation thermique (0-300 C) d'environ 97 x 10-7/oC, et on l'a ensuite soumis à une  having a coefficient of thermal expansion (0-300 C) of about 97 x 10-7 / oC, and then subjected to

cuisson pendant 15 minutes respectivement à 875 et à 82500.  baking for 15 minutes respectively at 875 and 82500.

Les glaçures cuites offraient un bon éclat, et elles ont donné des résultats tout-à-fait probants tant à l'épreuve à l'acide ci-dessus décrite qu'à une exposition de 96 heures à l'épreuve au détergent. Comme le coefficient de dilatation thermique de l'exemple 1 est de 69,2 x 10-7/oc et que celui de l'exemple 2 est de 66,1 x 107/oC, ces  The glazes that were fired had a good sheen, and they gave quite convincing results both in the acid test described above and in a 96-hour exposure to the detergent test. Since the coefficient of thermal expansion of Example 1 is 69.2 × 10 -7 / α and that of Example 2 is 66.1 × 10 7 / oC, these

glaçures forment sur l'assiette plate une couche superfi-  Glazes form on the flat plate a superficial layer

cielle en compression qui lui confère une résistance méca-  in compression which gives it mechanical strength

nique améliorée.improved.

D'une façon similaire, on a mis en suspension dans de l'eau distillée une quantité suffisante de poudre de fritte de l'exemple 3 pour obtenir une proportion de  In a similar manner, a sufficient quantity of frit powder of Example 3 was suspended in distilled water to obtain a proportion of

solides d'environ 65% en poids, on a pulvérisé cette bouil-  about 65% by weight, this spray was sprayed

lie sur des tiges de 6,35 mm de diamètre en un vitrocérame présentant un coefficient de dilatation thermique (0-300C) d'environ 100 x 10o7/oC, et on l'a ensuite soumise à une  binds on rods of 6.35 mm diameter to a glass-ceramic having a coefficient of thermal expansion (0-300C) of about 100 x 10o7 / oC, and then subjected to a

cuisson à 90000 pendant 10 minutes. Ici encore, la gla-  cooking at 90000 for 10 minutes. Here again, the ice

çure cuite présentait un bon éclat et donnait des résul-  baked clay had a good shine and gave results

tats tout-à-fait probants tant à l'épreuve à l'acide qu'à  quite convincing, both acid and acid proof

l'épreuve au détergent. Le plus faible coefficient de di-  the detergent test. The lowest coefficient of di-

latation thermique propre à la composition de l'exemple 3 avait pour effet de porter la résistance mécanique des tiges, exprimée par leur module de rupture, d'environ  The thermal equilibrium specific to the composition of Example 3 had the effect of increasing the mechanical strength of the rods, expressed by their modulus of rupture, by approximately

82 à 154 MPa.82 to 154 MPa.

Enfin, on a préparé des bouillies de poudre de fritte des compositions des exemples 5 et 6 en procédant d'une façon semblable à celle décrite cidessus pour l'exemple 3, et on les a appliquées par pulvérisation  Finally, frit powder slurries of the compositions of Examples 5 and 6 were prepared in a manner similar to that described above for Example 3, and applied by spraying.

sur des carreaux d'environ 3,2 cm de c8té en un vitro-  on tiles approximately 3.2 cm in diameter

cérame présentant un coefficient de dilatation thermique (0-300 0C) d'environ 95 x 10-7/oC. Par cuisson pendant environ 10 minutes à des températures comprises entre  porcelain having a coefficient of thermal expansion (0-300 0C) of about 95 x 10-7 / oC. By cooking for about 10 minutes at temperatures between

800 et 90000, on a obtenu une glaçure lisse qui présen-  800 and 90000, a smooth glaze was obtained which

tait un grand éclat et une excellente résistance à l'a-  was a great brilliance and excellent resistance to

cide et au détergent. Ici encore, le coefficient de di-  Cide and detergent. Here again, the coefficient of di-

latation thermique plus faible des glaçures par rapport à celui du support conférait une résistance mécanique  lower thermal clearance of the glazes compared to that of the support gave mechanical strength

améliorée aux carreaux échantillons.  improved to sample tiles.

Les exemples ci-après illustrent les aspects  The examples below illustrate the aspects

avantageux des glaçures colorées selon l'invention.  advantage of colored glazes according to the invention.

On a préparé une fritte présentant un coeffi-  A frit having a coeffi-

cient de dilatation thermique (20-300 C) d'environ 66,4 x 10-7/OC qui possédait la composition approximative suivante, exprimée en % en poids sur la base des oxydes comme calculé à partir de la fournée:  The thermal expansion (20 ° -300 ° C.) of about 66.4 × 10 -7 / OC which had the following approximate composition, expressed in% by weight on the basis of the oxides as calculated from the batch:

BaO 28,57%-BaO 28.57% -

MgO 2,50 Li20 3,35 SiO2 46,19MgO 2.50 Li 2 O 3.35 SiO 2 46.19

3203 7,333203 7.33

ZrO2 9,30 TiO2 2,76ZrO2 9.30 TiO2 2.76

et on l'a broyée de façon qu'elle passe au tamis à ouver-  and it was ground so that it goes through the sieve to open

tures de 44 microns. On a mélangé la poudre obtenue avec 1% en poids de Fe203 et 2% en poids de TiO2, sous forme de poudre, on l'a sérigraphiée sur des assiettes plates  44 microns. The powder obtained was mixed with 1% by weight of Fe 2 O 3 and 2% by weight of TiO 2, in the form of a powder, it was screen printed on flat plates

en PYROCERAM (vitrocérame pour pièces de table commer-  in PYROCERAM (glass ceramics for commercial table

cialisé par la demanderesse qui présente un coefficient de dilatation thermique (0-300 0) d'environ 97 x 10 7/0oc) et on a soumis les assiettes ainsi revêtues à une cuisson à 7500C pendant 15 minutes. La glaçure présentait un  The present invention provides a thermal expansion coefficient (0-300 °) of about 97 x 10 7 / ooc) and the plates thus coated are fired at 7500C for 15 minutes. The glaze had a

grand éclat et une couleur rouge brun soutenue.  large luster and a deep brown red color.

Lorsqu'on combinait une fritte classique à base  When combining a classic frit with

de plomb avec Fe203 et TiO2 dans des proportions sembla-  lead with Fe203 and TiO2 in similar proportions

bles à celles de l'exemple illustratif ci-dessus et que l'on cuisait celle-ci sur des assiettes plates en PYROCERAM D dans les mêmes conditions, on n'obtenait qu'une teinte d'un jaune très pâle.  Compared with those of the illustrative example above and that it was baked on flat plates made of PYROCERAM D under the same conditions, only a very pale yellow tint was obtained.

On a préparé une fritte présentant un coeffi-  A frit having a coeffi-

cient de dilatation thermique (20-300C) d'environ  thermal expansion (20-300C) of approx.

66,8 x 10-7/OC qui possédait la composition approxima-  66.8 x 10-7 / OC which possessed the approximate composition

tive ci-après, exprimée en % en poids sur la base des oxydes comme calculé à partir de la fournée BaO 33 86% SiO2 40,80 Tji2O 1,31 ZnO 4,37  Hereinafter, expressed in% by weight on the basis of the oxides as calculated from batch BaO 33 86% SiO2 40.80 Tji2O 1.31 ZnO 4.37

B203 6,47B203 6.47

ZrO2 8,22 TiO2 2,44 CdO 2,53ZrO2 8.22 TiO2 2.44 CdO 2.53

et on l'a broyée de façon qu'elle passe au tamis à ouver-  and it was ground so that it goes through the sieve to open

tures de 44 microns. On a ensuite mélangé les particules  44 microns. The particles were then mixed

fines obtenues avec 5% en poids d'un pigment sulfosélé-  obtained with 5% by weight of a sulphosylated pigment

niure de cadmium en poudre du commerce, on l'a sérigra-  powdered cadmium cadmium, it has been

phiée sur des assiettes plates en PYROCERAMN, et on a soumis les assiettes ainsi revêtues à une cuisson à 8500C pendant 15 minutes dans une atmosphère d'azote. La glaçure obtenue présentait un grand éclat et une couleur rouge vif. En opérant la cuisson dans d'autres atmosphères non oxydantes ou inertes, par exemple d'argon et d1élium, ou dans des ambiances légèrement réductrices, par exemple de gaz de formage (hydrogène + azote) et de mélanges de CO  This was done on flat PYROCERAMN plates, and the plates so coated were baked at 85 ° C. for 15 minutes in a nitrogen atmosphere. The resulting glaze had a large luster and a bright red color. By cooking in other non-oxidizing or inert atmospheres, for example argon and elium, or in slightly reducing atmospheres, for example forming gas (hydrogen + nitrogen) and CO mixtures

et de C02, on obtient également des colorations rouge vif.  and CO 2, bright red stains are also obtained.

Par contre, lorsque le glaçage est effectué dans l'air ou dans une autre atmosphère oxydante, la coloration rouge n'est pas thermiquement stable et on n'obtient que  On the other hand, when the icing is carried out in the air or in another oxidizing atmosphere, the red coloring is not thermally stable and it is obtained only

des teintes gris terne.dull gray hues.

On a mélangé une fritte contenant du plomb, une fritte de borosilicate d'alcalin et une fritte de borosilicate de zinc chacune avec 5% en poids du pigment au sulfoséléniure de cadmium, et on les a cuites sur des  A lead-containing frit, an alkaline borosilicate frit and a zinc borosilicate frit each were mixed with 5% by weight of the cadmium sulfoselenide pigment, and fired on

assiettes plates en PYROCERAM[ dans une atmosphère d'a-  flat plates in PYROCERAM [in an atmosphere of

zote d'une façon similaire à celle décrite plus haut. On n'a obtenu que des couleurs d'un gris terne, ce qui met  zote in a similar way to that described above. Only dull gray colors have been obtained, which means that

bien en évidence la spécificité des frittes selon l'in-  the specificity of the frits according to

vention quant à la possibilité de fournir des glaçures  the possibility of providing glazes

de couleur soutenue.of sustained color.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Fritte essentiellement exempte de cadmium et de plomb et présentant une bonne stabilité de verre, un coefficient de dilatation thermique (203000C) compris entre environ 65 et 75 x 10 7/oc, une viscosité conve- nant à une cuisson au voisinage de 700 à 950 C, et une excellente résistance à l'attaque par les acides et les bases, caractérisée en ce qu'elle est essentiellement  1. A frit substantially free of cadmium and lead and having good glass stability, a coefficient of thermal expansion (203,000 ° C.) of between about 65 and 75 × 10 7 / cm, a viscosity suitable for baking in the vicinity of 700 at 950 C, and excellent resistance to attack by acids and bases, characterized in that it is essentially formée, en % en poids sur la base des oxydes comme cal-  formed in% by weight on the basis of the oxides as calcu- culé à partir de la fournée, de SiO2 35 à 47%  from the batch, SiO2 35 to 47% B203 '5,5 à 9B203 '5.5 to 9 BaO 24 à 42 TiO2 1,5à 4 ZrO2 6 à 10 Ili20 1 à 5 Ng0 O à 5 CaO O à 4 SrO O à 8 ZnO O à 10 Bi203 0 à 8 avec MgO + CaO + SrO + ZnO+ Bi203 0 à 10  BaO 24 to 42 TiO2 1.5 to 4 ZrO2 6 to 10 Ili20 1 to 5 Ng0 O to 5 CaO O to 4 SrO O to 8 ZnO O to 10 Bi203 0 to 8 with MgO + CaO + SrO + ZnO + Bi203 0 to 10 2. Fritte selon la revendication 1, présentant2. Frit according to claim 1, having un coefficient de dilatation thermique (20-300 C) com-  a coefficient of thermal expansion (20-300 C) pris entre environ 65 et 70 x 10-7/oc et une viscosité convenant à une cuisson au voisinage de 700 à 850 C, caractérisée en ce qu'elle est essentiellement formée, en % en poids sur la base des oxydes comme calculé à partir de la fournée, de SiO2 35 à 47%  between about 65 and 70 x 10-7 / o and a viscosity suitable for baking at about 700 to 850 ° C, characterized in that it is essentially formed in% by weight on the basis of the oxides as calculated from of the batch, SiO2 35 to 47% B203 6à 8B203 6 to 8 BaO 31 à 39 TiO2 2à 3 MgO 0 à 4 CaO O à 4 SrO 0à 8 ZnO 0 à 6 Zr02 8 à 9,5 0i20 1 à 2,5 Bi203 0 à 7 avec MgO + CaO + SrO + ZnO + Bi203 2 à 8  BaO 31 to 39 TiO 2 2 to 3 MgO 0 to 4 CaO 0 to 4 SrO 0 to 8 ZnO 0 to 6 ZrO 2 8 to 9.5 0i 2 O 1 to 2.5 Bi 2 O 3 to 7 with MgO + CaO + SrO + ZnO + Bi 2 O 3 to 8 3. Glaçure présentant une coloration soute-  3. Glaze with a hue nue allant du jaune au brun qui est stable aux tempéra-  from yellow to brown which is stable at temperatures tures comprises entre 700 et 950 C, caractérisée en ce qu'elle est essentiellement formée de 0,5 à 10% en poids de Fe203 et de O à 4% en poids de TiO2, le reste étant  between 700 and 950 ° C., characterized in that it consists essentially of 0.5 to 10% by weight of Fe 2 O 3 and 0 to 4% by weight of TiO 2, the remainder being constitué par une fritte selon la revendication 1.  constituted by a frit according to claim 1. 4. Glaçure présentant une coloration rouge vif qui est stable aux températures comprises entre 700  4. Glaze with a bright red color that is stable at temperatures between 700 et 95000 C dans une ambiance non oxydante ou inerte, ca-  and 95000 C in a non-oxidizing or inert environment, ractérisée en ce qu'elle est formée essentiellement de 2 à 10% en poids de sulfoséléniure de cadmium, le reste  characterized in that it consists essentially of 2 to 10% by weight of cadmium sulfoselenide, the remainder étant constitué par une fritte selon la revendication 1.  being constituted by a frit according to claim 1. 5. Procédé de revêtement d'une pièce en verre,  5. Method of coating a glass piece, en vitrocérame ou en céramique par une glaçure présen-  glass ceramic or ceramics with a glaze tant une coloration soutenue allant du jaune au brun,  a sustained color ranging from yellow to brown, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consis-  characterized in that it comprises the operations tant:as: (a) à mélanger une fritte en poudre selon la revendi-  (a) mixing a powdered frit according to the cation 1 avec 0,5 à 10% de Fe203 et O à 4% de TiO2; (b) à appliquer ledit mélange à la surface de la pièce en verre, en vitrocérame ou en céramique; et (c) à soumettre cette pièce à une cuisson au voisinage de 700 à 9500C pendant une durée suffisante pour donner lieu à un écoulement de la fritte et lui  cation 1 with 0.5 to 10% Fe 2 O 3 and 0 to 4% TiO 2; (b) applying said mixture to the surface of the glass, glass-ceramic or ceramic part; and (c) subjecting said piece to baking in the vicinity of 700 to 9500C for a time sufficient to give rise to a flow of the frit and faire former un revêtement lisse et homogène.  form a smooth and homogeneous coating. 6. Procédé de revêtement d'une pièce en verre, en vitrocérame ou en céramique par une glaçure présentant  6. Process for coating a glass, glass-ceramic or ceramic part with a glaze presenting une coloration rouge vif, caractérisé en ce qu'il com-  a bright red color, characterized in that it com- prend les opérations consistant:takes the following steps: (a) à mélanger une fritte en poudre selon la revendica-  (a) mixing a powdered frit according to the claim tion 1 avec 2 à 10% en poids de sulfoséléniure de cadmium; (b) à appliquer le mélange à la surface de la pièce en verre, en vitrocérame ou en céramique; et (c) à soumettre cette pièce à une cuisson au voisinage de 700 à 9500C dans une ambiance non oxydante ou inerte pendant une durée suffisante pour donner  1 with 2 to 10% by weight of cadmium sulfoselenide; (b) applying the mixture to the surface of the glass, glass-ceramic or ceramic part; and (c) subjecting said piece to baking at around 700 to 9500C in a non-oxidizing or inert environment for a time sufficient to give lieu à un écoulement de la fritte et lui faire for-  a flow of the frit and make it mer un revêtement lisse et homogène.  sea a smooth and homogeneous coating. 7. Procédé selon la revendication 6, carac-  7. The method of claim 6, wherein térisé en ce que l'ambiance inerte est une atmosphère d'azote.  characterized in that the inert atmosphere is a nitrogen atmosphere.
FR8102869A 1980-02-15 1981-02-13 LEAD AND HEAT-FREE SINKS, GLACES PRODUCED THEREFROM, AND COATING METHOD EMPLOYING SAME Granted FR2476062A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/121,744 US4285731A (en) 1980-02-15 1980-02-15 Lead-free and cadmium-free frits
US06/121,746 US4311504A (en) 1980-02-15 1980-02-15 Method of coating glass or ceramics with a colored frit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2476062A1 true FR2476062A1 (en) 1981-08-21
FR2476062B1 FR2476062B1 (en) 1984-03-16

Family

ID=26819763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8102869A Granted FR2476062A1 (en) 1980-02-15 1981-02-13 LEAD AND HEAT-FREE SINKS, GLACES PRODUCED THEREFROM, AND COATING METHOD EMPLOYING SAME

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3103438A1 (en)
FR (1) FR2476062A1 (en)
GB (1) GB2069479B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4554258A (en) * 1984-06-28 1985-11-19 Owens-Illinois, Inc. Chemical resistant lead-free glass frit compositions
US4590171A (en) * 1985-05-29 1986-05-20 Corning Glass Works Low temperature lead and cadmium-free frits
WO2020014035A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Ferro Corporation High q ltcc dielectric compositions and devices

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3184320A (en) * 1964-12-08 1965-05-18 North American Aviation Inc Ceramic protective coating composition
DE2802223A1 (en) * 1977-01-27 1978-08-03 Hoya Corp OPTICAL GLASS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3184320A (en) * 1964-12-08 1965-05-18 North American Aviation Inc Ceramic protective coating composition
DE2802223A1 (en) * 1977-01-27 1978-08-03 Hoya Corp OPTICAL GLASS

Also Published As

Publication number Publication date
FR2476062B1 (en) 1984-03-16
GB2069479B (en) 1983-12-07
DE3103438A1 (en) 1982-04-08
DE3103438C2 (en) 1990-04-19
GB2069479A (en) 1981-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2707527B2 (en) Lead-free glass frit composition and method for preparing the same
FR2476061A1 (en) SINKS WITHOUT LEAD AND CADMIUM
JP4251582B2 (en) Lead-free and cadmium-free glass composition for glass or glass-ceramic polishing, enamelling and decoration
US4224074A (en) Non-toxic frits for decorating glass, glass-ceramic and ceramic articles
JPH01153554A (en) Glass which doesn't contain lead for use in glaze material
JP2000095540A (en) Glass composition without containing lead and cadmium for glazing, enameling or decoration of glass or glass ceramic material, and production of glass ceramic material coated with the glass composition
GB2096593A (en) Glass enamel composition comprising a nacreous pigment
FR2686333A1 (en) UNLEADED, CADMIUM - FREE GLASS COMPOSITION FOR VITRIFICATION, ENAMELLING AND DECORATION AND USE OF SAID GLASS COMPOSITION THEREOF.
US4590171A (en) Low temperature lead and cadmium-free frits
JPS6050735B2 (en) opal glass glaze
EP0665192A1 (en) Lead and cadmium free glass flux compositions
US6924246B2 (en) Lead-free glass compositions for decorating ceramic materials
JP3858292B2 (en) Low expansion crystallized glass decorative composition and decorative low expansion crystallized glass plate
US4507392A (en) Transparent glass-ceramics of high negative expansion for use as decorative glazes
US20030162646A1 (en) Compositions for the decoration of ceramic materials
US4285731A (en) Lead-free and cadmium-free frits
US4311504A (en) Method of coating glass or ceramics with a colored frit
JP2003089546A (en) Lead-free enamel composition, enameled and glass ceramic product composition corresponding thereto, and new lead-free mineral glass
WO1995025009A1 (en) Lead-free glass enamels for decorating glass beverage containers and methods for using the same
JPH07257936A (en) Glass containing no lead and table ware made of it
FR2468555A1 (en) LASTS WITH SUSTAINABLE DETERGENT RESISTANCE
FR2476062A1 (en) LEAD AND HEAT-FREE SINKS, GLACES PRODUCED THEREFROM, AND COATING METHOD EMPLOYING SAME
US4158081A (en) Vitreous enamel flux and enamel coated article
US4582760A (en) Glazes for glass-ceramic articles
JPH0761837A (en) Composition for decorating low expanding crystal glass and low expanding crystal glass plate decorated with the same