JP2008222962A - Inorganic pigment, its manufacturing method, ink for inkjet, decorative ceramic, and its manufacturing method - Google Patents

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Takeshi Hibino
毅 日比野
Naoyuki Takeda
直行 竹田
Keiji Fujimori
敬二 藤森
Takeshi Adachi
竹志 足立
Tomoji Yoshikawa
友次 吉川
Kojiro Watanabe
耕二郎 渡邉
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Nikken KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inorganic pigment improved in color developing property and an ink for inkjet using the same. <P>SOLUTION: The inorganic pigment, which is a compound oxide-based inorganic pigment having an average grain size of 500 nm or smaller, manufactured by mixing a raw material powder comprising two or more metal oxides, baking it, then pulverizing it, characterized in that use is made of a powder having an average grain size of 1,000 nm or smaller as the raw material powder. The ink for inkjet contains this inorganic pigment. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は無機顔料、その製造方法、インクジェット用インク、加飾セラミック体及びその製造方法に関するものである。本発明の無機顔料は、詳しくは、複合酸化物よりなるものである。   The present invention relates to an inorganic pigment, a production method thereof, an ink jet ink, a decorative ceramic body, and a production method thereof. Specifically, the inorganic pigment of the present invention is composed of a composite oxide.

I. タイル等のセラミック基材にインクジェット法によって絵付けを行うことが種々研究されている。しかしながらインクジェット法による高解像度の加飾を焼き付ける場合、「4原色が得られにくい」、「顔料を微細化するため発色が著しく低下する」、「発色を良くするために1000℃以下低温焼き付けが必要となり、焼成回数が増え生産性に劣る」、「赤発色に金顔料を使うため高価」といった問題がある。 I. Various researches have been made on painting ceramic substrates such as tiles by an ink jet method. However, when baking high-resolution decorations by the inkjet method, “Four primary colors are difficult to obtain”, “Color development is remarkably reduced due to finer pigments”, “Low-temperature baking at 1000 ° C. or lower is necessary to improve color development. Thus, the number of firings is increased and the productivity is inferior ”, and“ expensive because a gold pigment is used for red color development ”.

II. 一般に陶磁器の加飾に用いられる顔料は、平均粒径が細かくても0.8μm程度、通常は2〜5μmの原料を用いて製造される。これは、顔料の使用粒度が1μm程度以上の場合、原料粒度が細かすぎると、表面での乱反射が多くなり、発色が悪くなってしまうからである。 II. In general, a pigment used for decorating ceramics is manufactured using a raw material of about 0.8 μm, usually 2 to 5 μm, even if the average particle size is fine. This is because when the used particle size of the pigment is about 1 μm or more, if the raw material particle size is too fine, irregular reflection on the surface increases and color development deteriorates.

III. 特開2005−350327号公報には、セラミック基材の表面に赤色系顔料による絵付けが施された釉薬層が形成されている加飾セラミック体において、該釉薬の組成が
SiO 60〜76モル%
Al 4〜11モル%
O 4〜10モル%
NaO 0.5〜5モル%
LiO 0〜0.5モル%
0〜2モル%
CaO 4〜10モル%
BaO 0〜6モル%
ZnO 0〜5モル%
MgO 0〜2モル%
SrO 0〜1モル%
MnO 0〜0.6モル%
ZrO 0〜6モル%
Fe 0〜0.15モル%
であり、前記赤色系顔料は粒径500nm以下の酸化クロム・酸化スズ系酸化物顔料であることを特徴とする加飾セラミック体が記載されている。
III. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-350327 discloses a decorative ceramic body in which a glaze layer is provided on the surface of a ceramic substrate and is painted with a red pigment, and the composition of the glaze is SiO 2 60- 76 mol%
Al 2 O 3 4~11 mol%
K 2 O 4~10 mol%
Na 2 O 0.5 to 5 mol%
Li 2 O 0~0.5 mol%
B 2 O 3 0 to 2 mol%
CaO 4-10 mol%
BaO 0-6 mol%
ZnO 0-5 mol%
MgO 0-2 mol%
SrO 0 to 1 mol%
MnO 3 0-0.6 mol%
ZrO 2 0-6 mol%
Fe 2 O 3 0 to 0.15 mol%
The decorative ceramic body is characterized in that the red pigment is a chromium oxide / tin oxide oxide pigment having a particle size of 500 nm or less.

この釉薬層は1190℃以上の高温で焼成される場合でも、金属酸化物顔料を劣化させることがない。   Even when this glaze layer is fired at a high temperature of 1190 ° C. or higher, the metal oxide pigment is not deteriorated.

また、この金属酸化物顔料を粒径500nm以下に微粉砕した場合でも、上記組成の釉薬層は焼成時に金属酸化物顔料を劣化させない。   Even when this metal oxide pigment is finely pulverized to a particle size of 500 nm or less, the glaze layer having the above composition does not deteriorate the metal oxide pigment during firing.

この結果、釉薬として高融点のものを用いることが可能となり、例えば1140〜1260℃での焼成が可能となり、釉薬層の耐久性が向上する。   As a result, it is possible to use a glaze having a high melting point, for example, firing at 1140 to 1260 ° C., and the durability of the glaze layer is improved.

また、平均粒径500nm以下に微粉砕した顔料を用いることにより、インクジェットによって高解像度の絵柄を描画することができる。   Further, by using a finely pulverized pigment having an average particle diameter of 500 nm or less, a high-resolution picture can be drawn by inkjet.

IV. 複合酸化物よりなる無機顔料を含有したインクジェット用インク自体は公知である(特開平9−25589号公報)。
特開2005−350327号公報 特開平9−25589号公報
IV. Ink-jet inks containing inorganic pigments composed of complex oxides are known (Japanese Patent Laid-Open No. 9-25589).
JP 2005-350327 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-25589

本発明は、微細に粉砕されていても発色性が良好な無機顔料及びその製造方法と、この無機顔料を用いたインクジェット用インクと、このインクジェット用インクを用いた加飾セラミック体及びその製造方法とを提供することを目的とする。   The present invention relates to an inorganic pigment having good color developability even when finely pulverized, a method for producing the same, an ink-jet ink using the inorganic pigment, a decorative ceramic body using the ink-jet ink, and a method for producing the same The purpose is to provide.

請求項1の無機顔料は、2種類以上の金属化合物よりなる原料粉体を混合し、焼成した後、粉砕して製造された、平均粒径が500nm以下の複合酸化物系無機顔料において、該原料粉体として平均粒径が1000nm以下のものを用いたことを特徴とするものである。   The inorganic pigment according to claim 1 is a composite oxide inorganic pigment having an average particle diameter of 500 nm or less, which is produced by mixing raw material powders composed of two or more kinds of metal compounds, firing and then pulverizing. A material powder having an average particle diameter of 1000 nm or less is used.

請求項2の無機顔料は、請求項1において、前記原料粉体として、平均粒径が無機顔料の平均粒径の2倍以下のものを用いたことを特徴とするものである。   The inorganic pigment according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the raw material powder having an average particle diameter of not more than twice the average particle diameter of the inorganic pigment is used.

請求項3の無機顔料は、請求項1又は2において、無機顔料の平均粒径が100〜400nmであり、原料粉体の平均粒径が80〜800nmであることを特徴とするものである。   The inorganic pigment according to claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, the inorganic pigment has an average particle diameter of 100 to 400 nm, and the raw material powder has an average particle diameter of 80 to 800 nm.

請求項4の無機顔料の製造方法は、2種類以上の金属化合物よりなる原料粉体を混合し、焼成した後、粉砕することにより、平均粒径が500nm以下の複合酸化物よりなる無機顔料を製造する方法において、該原料粉体として平均粒径が1000nm以下のものを用いることを特徴とするものである。   The method for producing an inorganic pigment according to claim 4 is a method of mixing an inorganic pigment made of a composite oxide having an average particle size of 500 nm or less by mixing and firing raw material powders made of two or more kinds of metal compounds. In the manufacturing method, the raw material powder having an average particle size of 1000 nm or less is used.

請求項5の無機顔料の製造方法は、請求項2において、前記原料粉体として、平均粒径が無機顔料の平均粒径の2倍以下のものを用いることを特徴とするものである。   The method for producing an inorganic pigment according to claim 5 is characterized in that, in claim 2, the raw material powder having an average particle size not more than twice the average particle size of the inorganic pigment is used.

請求項6の無機顔料の製造方法は、請求項4又は5において、無機顔料の平均粒径が100〜400nmであり、原料粉体の平均粒径が80〜800nmであることを特徴とするものである。   The method for producing an inorganic pigment according to claim 6 is the method according to claim 4 or 5, wherein the inorganic pigment has an average particle diameter of 100 to 400 nm and the raw material powder has an average particle diameter of 80 to 800 nm. It is.

請求項7のインクジェット用インクは、基材表面に釉薬層が成形されているセラミック体に絵付けするためのインクジェット用インクにおいて、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の無機顔料を含有することを特徴とするものである。   The ink-jet ink according to claim 7 is an ink-jet ink for painting on a ceramic body having a glaze layer formed on the surface of the substrate, containing the inorganic pigment according to any one of claims 1 to 3. It is characterized by doing.

請求項8の加飾セラミック体の製造方法は、セラミック基材の上に釉掛けして未焼成の釉薬層を形成し、その上に無機顔料を含むインクジェット用インクによる絵付けを施し、その後焼成して釉薬層を溶融させて加飾セラミック体を製造する方法において、前記インクジェット用インクは請求項7に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするものである。   The method for producing a decorated ceramic body according to claim 8 is applied to a ceramic base material to form an unfired glaze layer, on which a painting with an inkjet ink containing an inorganic pigment is applied, and then fired. In the method for producing a decorated ceramic body by melting the glaze layer, the ink-jet ink is the ink-jet ink according to claim 7.

なお、本発明において、平均粒径は動的光散乱法によって測定した値である。   In the present invention, the average particle diameter is a value measured by a dynamic light scattering method.

本発明の無機顔料は、平均粒径が1000nm以下の微細な原料粉体を焼成し、平均粒径500nm以下に粉砕して得られたものである。   The inorganic pigment of the present invention is obtained by firing a fine raw material powder having an average particle size of 1000 nm or less and pulverizing it to an average particle size of 500 nm or less.

本発明者は、原料粉体として平均粒径が1000nm以下の微細粉体を用いることにより、無機顔料の発色性が良好になることを見出した。この理由は、次の(1),(2)の通りであると推察される。   The present inventor has found that the color developability of the inorganic pigment is improved by using a fine powder having an average particle size of 1000 nm or less as the raw material powder. The reason is presumed to be as follows (1) and (2).

(1) 原料粉体粒子同士が焼成工程で焼結して生成した焼結粒子は、全体的に均質な複合酸化物となっているのではなく、成分の相互拡散が生じ易い原料粒子同士の界面近傍や粒子表面付近において複合酸化物の存在割合が高く、該界面や表面から離れると複合酸化物の存在割合が小さくなる。   (1) Sintered particles produced by sintering raw material powder particles in the firing process are not homogeneous composite oxides as a whole. The existence ratio of the complex oxide is high near the interface and the particle surface, and the existence ratio of the complex oxide decreases as the distance from the interface and the surface increases.

(2) 焼結粒子を粉砕した場合、上記界面から離れた部位で焼結粒子が割れると、複合酸化物の割合が少ない面が露呈する。   (2) When the sintered particles are pulverized, if the sintered particles are cracked at a site away from the interface, a surface with a small proportion of the composite oxide is exposed.

本発明の無機顔料は、微細に粉砕されても発色性が良好であり、インクジェット用インクに好適である。このインクジェット用インクを用いることにより、精緻な加飾面を有した加飾セラミック体を製造することができる。   The inorganic pigment of the present invention has good color developability even when finely pulverized, and is suitable for ink jet ink. By using this ink-jet ink, a decorated ceramic body having a fine decorative surface can be produced.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明の無機顔料は、金属化合物の原料粉体を混合し、焼成し、粉砕することにより製造される。   The inorganic pigment of the present invention is produced by mixing, firing, and pulverizing raw material powder of a metal compound.

金属化合物としては、金属酸化物、金属水酸化物のほか金属炭酸塩、金属硝酸塩などの金属塩を用いることができる。   As the metal compound, metal salts such as metal carbonates and metal nitrates as well as metal oxides and metal hydroxides can be used.

金属としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、錫(スズ)、珪素、チタン、クロム、鉄、コバルト、マンガン、ジルコニウム、バナジウム、ニッケル、銅、亜鉛、モリブデン、カドミウム、アンチモン、ダングステン、金、鉛、ビスマス、ランタン、ユーロピウム、ジスプロシウム、プラセオジウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、希土類などの2種以上が挙げられる。この2種の組み合わせ及び配合割合は、焼成により発色するものの中から選ばれる。   Metals include sodium, potassium, calcium, barium, strontium, tin (tin), silicon, titanium, chromium, iron, cobalt, manganese, zirconium, vanadium, nickel, copper, zinc, molybdenum, cadmium, antimony, dungsten, gold , Lead, bismuth, lanthanum, europium, dysprosium, praseodymium and other alkali metals, alkaline earth metals, transition metals, rare earths and the like. These two combinations and blending ratios are selected from those that develop color upon firing.

具体的な複合酸化物としては、次のものが例示される。   Specific examples of the complex oxide include the following.

赤色用の複合金属酸化物系顔料としては、酸化クロム−酸化スズ系顔料が好適であり、特に
Cr 1〜5wt%
SnO 35〜55wt%
SiO 15〜30wt%
CaO 16〜30wt%
であるものが好適である。この酸化クロム−酸化スズ系顔料は、釉薬上に塗着されて約1140〜1260℃程度の高温で焼成されることにより、彩やかな赤色を呈する。
As the composite metal oxide pigment for red, a chromium oxide-tin oxide pigment is suitable, and particularly Cr 2 O 3 1-5 wt%.
SnO 2 35~55wt%
SiO 2 15~30wt%
CaO 16-30wt%
Are preferred. This chromium oxide-tin oxide pigment is painted on the glaze and baked at a high temperature of about 1140 to 1260 ° C., thereby giving a bright red color.

黄色用複合金属酸化物顔料としては、酸化クロム−酸化アンチモン系顔料が好適であり、特に
Cr 1〜5wt%
Sb 3〜10wt%
SiO 0〜10wt%
TiO 75〜95wt%
であるものが好適である。
As the yellow composite metal oxide pigment, a chromium oxide-antimony oxide pigment is suitable, and particularly Cr 2 O 3 1 to 5 wt%.
Sb 2 O 3 3-10 wt%
SiO 2 0~10wt%
TiO 2 75-95 wt%
Are preferred.

黄色用複合酸化物顔料としては、酸化ジルコニウム、酸化プラセオジウム系も好適であり、例えば
ZrO 50〜70wt%
Pr11 2〜15wt%
SiO 25〜35wt%
が好適である。
As the complex oxide pigment for yellow, zirconium oxide and praseodymium oxide are also suitable. For example, ZrO 2 50 to 70 wt%
Pr 6 O 11 2~15wt%
SiO 2 25~35wt%
Is preferred.

黒色系無機顔料としては酸化鉄−酸化クロム−酸化コバルト−酸化マンガン系のもの、例えば
Fe 0〜80wt%
Cr 0〜30wt%
CoO 0〜50wt%
Mn 0〜50wt%
NiO 0〜30wt%
のものが好適である。
Examples of black inorganic pigments include iron oxide-chromium oxide-cobalt oxide-manganese oxide-based pigments such as Fe 2 O 3 0-80 wt%.
Cr 2 O 3 0-30 wt%
CoO 0-50wt%
Mn 2 O 3 0-50 wt%
NiO 0-30wt%
Are preferred.

複合酸化物よりなる青色用無機顔料としては、コバルト・アルミナ系無機顔料例えば
CoO 40〜45wt%
Al 60〜55wt%
ZnO 0〜30wt%
のものが好適である。
As an inorganic pigment for blue made of a complex oxide, cobalt-alumina inorganic pigment such as CoO 40 to 45 wt%
Al 2 O 3 60~55wt%
ZnO 0-30wt%
Are preferred.

原料粉体の平均粒径は1000nm以下、好ましくは100〜1000nm特に好ましくは100〜500nmさらに好ましくは200〜400nmである。   The average particle diameter of the raw material powder is 1000 nm or less, preferably 100 to 1000 nm, particularly preferably 100 to 500 nm, and more preferably 200 to 400 nm.

原料粉体の平均粒径が上記範囲を超えると、粉砕後の複合酸化物の発色性が低下する。原料粉体の平均粒径が上記範囲よりも小さくなると、粉砕コストが過度に高くなる。   When the average particle diameter of the raw material powder exceeds the above range, the color developability of the composite oxide after pulverization is lowered. When the average particle diameter of the raw material powder is smaller than the above range, the pulverization cost becomes excessively high.

上記の2種以上の原料粉体は、ボールミル、サンドミル、ビーズミルなどの媒体撹拌ミルを用いて十分に粉砕、混合された後、焼成される。   The two or more raw material powders are sufficiently pulverized and mixed using a medium stirring mill such as a ball mill, a sand mill, or a bead mill, and then fired.

焼成温度は、原料粉体によって異なるが、概略800〜1400℃の範囲から選択される。焼成時間は好ましくは2〜72時間程度の間から選択される。この焼成温度及び時間は、焼成後の焼結物が十分に発色しており且つ適度に粉砕し易い焼結物となるように選択されるのが好ましい。   Although a calcination temperature changes with raw material powders, it is selected from the range of about 800-1400 degreeC. The firing time is preferably selected from about 2 to 72 hours. The firing temperature and time are preferably selected so that the sintered product after firing is sufficiently colored and is easily pulverized.

焼結物は、好ましくは媒体撹拌ミルなどの粉砕機によって平均粒径500nm以下、好ましくは100〜500nm特に好ましくは100〜400nmさらに好ましくは100〜300nmに粉砕されて無機顔料とされる。無機顔料の平均粒径の上限を500nmとしたのは、これをインクジェット用インク等の精緻な加飾の用途に用いるためである。なお、無機顔料の平均粒径が上記範囲よりも小さくなると、粉砕コストが過大になると共に、発色性も低下する。   The sintered product is preferably pulverized to an inorganic pigment by a pulverizer such as a medium stirring mill to an average particle size of 500 nm or less, preferably 100 to 500 nm, particularly preferably 100 to 400 nm, more preferably 100 to 300 nm. The reason why the upper limit of the average particle diameter of the inorganic pigment is set to 500 nm is that it is used for precise decoration such as ink-jet ink. If the average particle size of the inorganic pigment is smaller than the above range, the pulverization cost becomes excessive and the color developability also decreases.

インクジェット用インクとしては、微粉砕された赤、黄、青及び黒の各顔料をそれぞれ分散剤によって分散させた赤、黄、青及び黒のインクを用いる。   As the ink-jet ink, red, yellow, blue and black inks are used in which finely pulverized red, yellow, blue and black pigments are dispersed by a dispersant.

分散剤としては、アニオン、カチオン、ノニオン及び両性の界面活性剤いずれかを適宜選択して使用できる。例えばポリカルボン酸塩、アクリル酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどを用いることが望ましい。   As the dispersant, any one of an anion, a cation, a nonion and an amphoteric surfactant can be appropriately selected and used. For example, it is desirable to use polycarboxylate, acrylate, dodecylbenzenesulfonate, alkylsulfosuccinate, polyoxyethylene alkyl ether and the like.

インクには、その他、必要に応じ、グリセリン、ポリエチレングリコールなど多価アルコール類、メタノール、エタノールなどエタノール類、エトキシブトキシエーテルのエーテル類などの各種水溶性有機溶媒、ドデシルベンゼンスルホン酸塩などの各種界面活性剤などを添加し、湿潤性、粘性、表面張力などのレオロジーを調整する。   In addition to ink, various water-soluble organic solvents such as polyhydric alcohols such as glycerin and polyethylene glycol, ethanols such as methanol and ethanol, ethers of ethoxybutoxy ether, and various interfaces such as dodecylbenzene sulfonate, as necessary. Activators are added to adjust rheology such as wettability, viscosity, and surface tension.

本発明では、インクジェット用インクに酸化チタンを1〜20wt%特に10〜20wt%添加してもよい。これにより、インク中の顔料が焼成工程において受ける脱色作用を抑制することができる。   In the present invention, 1 to 20 wt%, particularly 10 to 20 wt% of titanium oxide may be added to the inkjet ink. Thereby, the decoloring effect which the pigment in an ink receives in a baking process can be suppressed.

なお、本発明のインクジェット用インクでは、無機顔料の一部として複合酸化物以外の顔料を用いてもよい。   In the inkjet ink of the present invention, a pigment other than the complex oxide may be used as a part of the inorganic pigment.

本発明では、必要に応じ、酸化スズ等の白色顔料を含む白色用インクを用いて加飾を行ってもよい。   In this invention, you may decorate using white ink containing white pigments, such as a tin oxide, as needed.

本発明の加飾セラミック体を製造するには、セラミック基材の表面にインクジェットにより絵付けを行い、その上から、釉薬を幕掛け等の手法により層状に均一厚さに塗着させる。なお、インクジェットノズルから滴下するためには、釉薬をある一定の粘度にしなければならないが、釉薬と顔料を混ぜて用いると、その粘度にするためかなり薄めなくてはならず、顔料濃度が低くなる。   In order to produce the decorated ceramic body of the present invention, the surface of the ceramic substrate is painted by ink jetting, and then the glaze is applied in a layered manner to a uniform thickness by a technique such as curtaining. In addition, in order to drop from the inkjet nozzle, the glaze must have a certain viscosity, but when the glaze and the pigment are mixed and used, the viscosity must be reduced considerably to obtain that viscosity, resulting in a low pigment concentration. .

これに対し、釉薬と顔料を別々にしておく場合には、最小限薄めるだけでよく、釉薬の顔料濃度を高くすることができる。   On the other hand, when the glaze and the pigment are kept separate, it is only necessary to thin the glaze to the minimum, and the pigment concentration of the glaze can be increased.

セラミック基材は、焼成されていない生素地であってもよく、仮焼されたものであってもよいが、内装用タイルの場合、生素地であることが望ましい。   The ceramic base material may be a green base that has not been fired or may be calcined, but in the case of an interior tile, it is preferably a green base.

次に、セラミック基材の表面に塗着する釉薬の好適例について説明する。   Next, a preferred example of the glaze applied to the surface of the ceramic substrate will be described.

一般に、インクジェット加飾用に微細磨した、酸化クロム−酸化錫系顔料及び酸化チタン−酸化クロム−酸化アンチモン系顔料は、加飾された釉薬面で釉薬中のアルカリなどにより分解作用を受け発色が劣化する。そこで、本発明では、釉薬中に酸化チタンを含有させ、この酸化チタンに顔料分解作用を抑制し、酸化クロム−酸化錫系顔料の赤の発色及び酸化チタン−酸化クロム−酸化アンチモン系顔料の黄の発色が向上するために釉薬として組成が
SiO 60〜76モル%好ましくは65〜74モル%
Al 4〜11モル%好ましくは5〜8モル%
TiO 0.1〜10モル%好ましくは2〜5モル%
O 4〜10モル%好ましくは4〜9モル%
NaO 0.5〜5モル%好ましくは0.6〜3モル%
LiO 0〜0.5モル%好ましくは0〜0.2モル%
0〜7モル%好ましくは0.05〜1.6モル%
CaO 4〜10モル%好ましくは4〜9モル%
BaO 0〜6モル%好ましくは0〜5モル%
ZnO 0〜5モル%好ましくは0〜4モル%
SrO 0〜1モル%好ましくは0〜0.5モル%
MgO 0〜2モル%好ましくは0〜1モル%
MnO 0〜0.6モル%好ましくは0〜0.5モル%
ZrO 0〜6モル%好ましくは0〜5モル%
Fe 0〜0.15モル%好ましくは0〜0.1モル%
であるものを用いるのが好ましい。
In general, chromium oxide-tin oxide pigments and titanium oxide-chromium oxide-antimony oxide pigments that have been finely polished for ink-jet decoration are colored on the decorated glaze surface by being decomposed by alkali in the glaze. to degrade. Therefore, in the present invention, titanium glaze is contained in the glaze, and the pigment decomposition action is suppressed in the titanium oxide, and the red coloring of the chromium oxide-tin oxide pigment and the yellow color of the titanium oxide-chromium oxide-antimony oxide pigment are performed. In order to improve the color development, the composition as a glaze is SiO 2 60-76 mol%, preferably 65-74 mol%
Al 2 O 3 4~11 mol%, preferably 5-8 mol%
TiO 2 0.1-10 mol%, preferably 2-5 mol%
K 2 O 4 to 10 mol%, preferably 4-9 mol%
Na 2 O 0.5 to 5 mol%, preferably 0.6 to 3 mol%
Li 2 O 0-0.5 mol%, preferably 0-0.2 mol%
B 2 O 3 0-7 mol%, preferably 0.05-1.6 mol%
CaO 4-10 mol%, preferably 4-9 mol%
BaO 0-6 mol%, preferably 0-5 mol%
ZnO 0-5 mol%, preferably 0-4 mol%
SrO 0-1 mol%, preferably 0-0.5 mol%
MgO 0-2 mol%, preferably 0-1 mol%
MnO 3 0-0.6 mol%, preferably 0-0.5 mol%
ZrO 2 0-6 mol%, preferably 0-5 mol%
Fe 2 O 3 0-0.15 mol%, preferably 0-0.1 mol%
Is preferably used.

この釉薬は、融点が高く、しかも青、黄、黒のみならず赤色系の金属酸化物顔料に対しても良好に発色させることが見出された。   It has been found that this glaze has a high melting point, and can color well not only blue, yellow and black but also red metal oxide pigments.

この釉薬の組成特定理由は次の通りである。   The reason for specifying the composition of this glaze is as follows.

SiOは釉薬を焼成することにより生成するガラス中の珪酸塩のネットワークを構成する成分である。SiOが60モル%未満であると、焼成されて生じた釉薬面の光沢が乏しくなり、また76モル%超では釉薬の融点が過度に高くなる。このため、SiOの配合量は60〜76モル%好ましくは65〜74モル%とする。 SiO 2 is a component constituting a silicate network in glass produced by firing glaze. When the SiO 2 content is less than 60 mol%, the gloss of the glaze surface produced by firing becomes poor, and when it exceeds 76 mol%, the melting point of the glaze becomes excessively high. Therefore, the amount of SiO 2 is set to 60 to 76 mol%, preferably 65 to 74 mol%.

Alは、焼成されて生じた釉薬層の耐薬品性及び耐水性を高めるための成分である。Alが4モル%未満であるとこの釉薬層の耐薬品性及び耐水性が低下し、11モル%超の場合、釉薬の耐火度が過度に高くなる。従って、Alは4〜11モル%好ましくは5〜8モル%配合する。 Al 2 O 3 is a component for increasing the chemical resistance and water resistance of the glaze layer produced by firing. If Al 2 O 3 is less than 4 mol%, the chemical resistance and water resistance of the glaze layer are lowered, and if it exceeds 11 mol%, the fire resistance of the glaze becomes excessively high. Accordingly, Al 2 O 3 is 4 to 11 mol% preferably formulated 5-8 mol%.

TiOは、釉薬中のアルカリ成分が顔料に与える分解脱色作用を緩和する作用を有する。TiOが0.1モル%よりも少ないと、この脱色抑制作用が不足する。一方、TiOが10モル%を超えると、釉薬が黄色を帯びるため、求める加飾がしにくくなる。特に好ましいTiOの範囲は2〜5モル%である。 TiO 2 has an action of alleviating the decomposition and decoloring action that the alkali component in the glaze gives to the pigment. When TiO 2 is less than 0.1 mol%, this decoloration suppressing action is insufficient. On the other hand, when the TiO 2 is more than 10 mol%, the glaze is tinged with yellow, it is difficult to have decorative seeking. A particularly preferable range of TiO 2 is 2 to 5 mol%.

O及びNaOはいずれもフラックス作用を有するものである。KOが4モル%未満であると、またNaOが0.5モル%未満であると、釉薬の融点が過度に高くなる。また、KOが10モル%超、NaOが9モル%超であると、溶融している釉薬(ガラス)が金属酸化物顔料を溶解させて顔料の発色を阻害するため、KOの配合量は4〜10モル%好ましくは4〜9モル%とし、NaOの配合量は0.5〜5モル%好ましくは0.6〜3モル%とする。 Both K 2 O and Na 2 O have a flux action. When K 2 O is less than 4 mol% and Na 2 O is less than 0.5 mol%, the melting point of the glaze becomes excessively high. Further, K 2 O is 10 mol percent, the Na 2 O is 9 mole percent, since the glaze has melted (glass) to inhibit color development of the pigment by dissolving the metal oxide pigments, K 2 the amount of O is set to 4 to 10 mol%, preferably 4-9 mol%, the amount of Na 2 O is 0.5 to 5 mol%, preferably 0.6 to 3 mol%.

LiOもフラックス作用があるので、添加してもよいが、発色阻害作用が強いので、0.5モル%以下好ましくは0.2モル%以下とする。 Li 2 O also has a flux action and may be added. However, since it has a strong color development inhibiting action, it is 0.5 mol% or less, preferably 0.2 mol% or less.

もフラックス作用があるので、添加してもよいが、過剰に添加すると、金属酸化物顔料を溶解させて顔料の発色を阻害するため、7モル%以下、好ましくは0.05〜1.6モル%とする。 Since B 2 O 3 also has a flux action, it may be added. However, if excessively added, the metal oxide pigment is dissolved and the color development of the pigment is inhibited, so 7 mol% or less, preferably 0.05 to 1.6 mol%.

CaO及びBaOは、適量配合された場合に釉薬の融点を低下させる作用があり、CaOは4〜10モル%好ましくは4〜9モル%配合され、BaOは0〜6モル%好ましくは0〜5モル%配合される。CaO及びBaOの配合量が上記範囲を外れると、釉薬の融点が高くなる。   CaO and BaO have the effect of lowering the melting point of the glaze when blended in proper amounts. CaO is blended in an amount of 4-10 mol%, preferably 4-9 mol%, and BaO is 0-6 mol%, preferably 0-5. It is blended in mol%. When the compounding amount of CaO and BaO is out of the above range, the melting point of the glaze increases.

ZnO、MgO及びSrOは、いずれも少量添加された場合にはフラックス作用を有するので配合してもよいが、ZnOの配合量が5モル%超、MgOの配合量が2モル%超、SrOの配合量が1モル%超であると金属酸化物顔料の発色を阻害するので、ZnOは0〜5モル%好ましくは0〜4モル%とし、SrOは0〜1モル%好ましくは0〜0.5モル%とし、MgOは0〜2モル%好ましくは0〜1モル%とする。   ZnO, MgO and SrO all have a flux action when added in small amounts, and may be blended. However, the blending amount of ZnO exceeds 5 mol%, the blending amount of MgO exceeds 2 mol%, SrO If the blending amount is more than 1 mol%, the color development of the metal oxide pigment is inhibited, so that ZnO is 0 to 5 mol%, preferably 0 to 4 mol%, and SrO is 0 to 1 mol%, preferably 0 to 0.00. 5 mol%, MgO is 0 to 2 mol%, preferably 0 to 1 mol%.

MnOは、微量配合することにより焼成後の釉薬表面に光沢を与えるため配合してもよいが、0.6モル%超になると金属酸化物顔料の発色を阻害するので、0.6モル%以下好ましくは0.5モル%以下とする。 MnO 3 may be blended in order to give gloss to the glaze surface after firing by blending in a small amount, but if it exceeds 0.6 mol%, it inhibits color development of the metal oxide pigment, so 0.6 mol% The amount is preferably 0.5 mol% or less.

ZrOは、少量配合した場合には、焼成後の釉薬に乳白を生じさせ、これにより顔料の発色を彩やかなものとする作用を発揮するが、5モル%超配合すると、釉薬の耐火度(融点)が高くなり、また焼成された釉薬にピンホール状の欠陥が生じ易くなるので、5モル%以下好ましくは4モル%以下とする。 When ZrO 2 is blended in a small amount, it produces milky white in the glaze after firing, thereby demonstrating the effect of making the color of the pigment colorful. Since (melting point) becomes high and pinhole-like defects are likely to occur in the fired glaze, it is set to 5 mol% or less, preferably 4 mol% or less.

なお、SnOも、ZrOと同様の理由により、5モル%以下、特に4モル%以下配合してもよい。 Incidentally, SnO also, for the same reason as the ZrO 2, 5 mol% or less, may be added, especially 4 mol% or less.

Feは、釉薬自体を黄色ないし褐色にするため、0.15モル%以下、好ましくは0.1モル%以下とする。 Fe 2 O 3 is made 0.15 mol% or less, preferably 0.1 mol% or less in order to make the glaze itself yellow or brown.

インクジェット用インクによって印刷を行うためのノズルとしては、ノズル径が80μm以下特に50μm以下、例えば30〜50μm以下の細径ノズルを用いるのが好ましく、これにより極めて繊細な像をインクジェット印刷することができる。   As a nozzle for performing printing with the ink for ink jet, it is preferable to use a fine nozzle having a nozzle diameter of 80 μm or less, particularly 50 μm or less, for example, 30 to 50 μm or less, whereby an extremely delicate image can be inkjet printed. .

インクジェット等により絵柄を印刷した後、乾燥し、焼成して加飾セラミック体とする。内装用タイルの場合、焼成温度は1140〜1260℃特に1150〜1250℃程度が好適である。焼成にはローラーハースキルン、トンネル窯などを用いる。ローラーハースキルンの場合、炉の入口から出口までの炉内滞留時間は20〜100分特に20〜60分程度が好適である。   After the pattern is printed by inkjet or the like, it is dried and fired to obtain a decorated ceramic body. In the case of an interior tile, the firing temperature is preferably about 1140 to 1260 ° C, particularly about 1150 to 1250 ° C. A roller hearth kiln or a tunnel kiln is used for firing. In the case of the roller hearth kiln, the residence time in the furnace from the entrance to the exit of the furnace is preferably about 20 to 100 minutes, particularly about 20 to 60 minutes.

以下、実施例及び比較例について説明する。   Hereinafter, examples and comparative examples will be described.

なお、以下の実施例及び比較例においては陶石、粘土等を主原料とした内装用タイルの生素地成形体上に幕掛け法により下記組成の下地用釉薬を掛け、乾燥後、インクジェットにより絵付けし、乾燥させた後、ローラーハースキルンにて焼成して1辺が200mmの内装用タイルを製造した。   In the following examples and comparative examples, a base glaze having the following composition is hung on a green body of an interior tile mainly made of porcelain stone, clay, etc. by a curtain method, dried, and then painted by inkjet. After applying and drying, an interior tile having a side of 200 mm was manufactured by firing with a roller hearth kiln.

SiO 68.90モル%
ZrO 3.38モル%
Al 5.66モル%
Br 4.92モル%
O 3.84モル%
NaO 1.76モル%
CaO 7.08モル%
ZnO 2.31モル%
MgO 0.51モル%
Fe 0.02モル%
TiO 1.64モル%
インクジェットヘッドとしては、ノズル径40μm、ピエゾ素子方式のヘッド(コニカ318WT)を使用した。
SiO 2 68.90 mol%
ZrO 2 3.38 mol%
Al 2 O 3 5.66 mol%
Br 2 O 3 4.92 mol%
K 2 O 3.84 mol%
Na 2 O 1.76 mol%
CaO 7.08 mol%
ZnO 2.31 mol%
MgO 0.51 mol%
Fe 2 O 3 0.02 mol%
TiO 2 1.64 mol%
As the ink jet head, a piezo element type head (Konica 318WT) having a nozzle diameter of 40 μm was used.

なお、平均粒径の測定には日機装(株)ナノトラック250の動的光散乱法による測定装置を用いた。測定時の溶媒は水、粘度は0.001Pa・secとした。
[実施例1及び比較例1]
ピンク系顔料の原料、酸化錫47部、石灰25部、シリカ25部、酸化クロム3部をボールミルで平均粒径3μmまで細磨した。このうち一部を分取し、媒体撹拌ミルで更に平均粒径0.2μmまで細磨した。これらを乾燥後、1250℃で18h同じ窯を使って焼成しいわゆるクロムスズピンク顔料を得た。
The average particle size was measured using a measuring device based on the dynamic light scattering method of Nikkiso Co., Ltd. Nanotrack 250. The solvent at the time of measurement was water, and the viscosity was 0.001 Pa · sec.
[Example 1 and Comparative Example 1]
The raw material of the pink pigment, 47 parts of tin oxide, 25 parts of lime, 25 parts of silica, and 3 parts of chromium oxide were finely polished to an average particle size of 3 μm with a ball mill. A part of this was fractionated and further polished to an average particle size of 0.2 μm with a medium stirring mill. These were dried and fired at 1250 ° C. for 18 hours using the same kiln to obtain a so-called chrome tin pink pigment.

この顔料を分散剤などと共に平均粒径0.5、0.4、0.3、0.15、又は0.1μmまで媒体撹拌ミルで細磨し、顔料濃度が変わらないように注意して粘性、表面張力を調整した後、上記釉薬を施釉した面に、インクジェットヘッドで印刷し、1150℃で30分焼成した。   This pigment is finely polished with a medium stirring mill to a mean particle size of 0.5, 0.4, 0.3, 0.15, or 0.1 μm together with a dispersant, etc., and the viscosity is carefully adjusted so that the pigment concentration does not change. After adjusting the surface tension, the surface coated with the above glaze was printed with an inkjet head and baked at 1150 ° C. for 30 minutes.

加飾面について行った測色計での測色データを表1及び第1図に示す。   Table 1 and FIG. 1 show the colorimetric data obtained by the colorimeter for the decorative surface.

Figure 2008222962
Figure 2008222962

表1及び図1のように、原料粒度が細かい顔料は、細磨初期の粗い粒度では発色がやや劣るが、粉砕が進み細かくなっても、発色の劣化が進みにくい。原料粒度が粗いと、0.5μm以下の粒度では急激に発色が低下してしまった。
[実施例2及び比較例2]
上記と同様の試験黄色系顔料でも試験を実施した。
As shown in Table 1 and FIG. 1, pigments with a fine raw material particle size are slightly inferior in color at a coarse particle size at the initial stage of fine polishing, but even if the pulverization proceeds and becomes finer, the color development is less likely to proceed. When the raw material particle size is coarse, the color development suddenly decreases at a particle size of 0.5 μm or less.
[Example 2 and Comparative Example 2]
The test was also conducted with the same test yellow pigment as described above.

原料である酸化チタン85部、酸化クロム4部、酸化アンチモン4部をボールミルで平均粒径3μmまで細磨した。このうち一部を分取し、媒体撹拌ミルで更に平均粒径0.25μmまで細磨した。これらを乾燥後、1000℃で14h同じ窯を使って焼成し、いわゆるチタンクロム黄顔料を得た。   85 parts of titanium oxide, 4 parts of chromium oxide and 4 parts of antimony oxide as raw materials were finely polished to an average particle size of 3 μm by a ball mill. A part of this was collected and further polished to a mean particle size of 0.25 μm with a medium stirring mill. These were dried and then fired at 1000 ° C. for 14 hours using the same kiln to obtain a so-called titanium chrome yellow pigment.

この顔料を分散剤などと共に平均粒径0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1μmまで媒体撹拌ミルで細磨し、顔料濃度が変わらないように注意して粘性、表面張力を調整した後、上記釉薬を施釉した面に、インクジェットヘッドで吐出印刷し、1150℃で30分焼成した。   Be careful not to change the pigment concentration by finely polishing this pigment with a dispersing agent to an average particle size of 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1 μm with a medium stirring mill. Then, after adjusting the viscosity and the surface tension, the surface coated with the glaze was discharged and printed by an inkjet head, and baked at 1150 ° C. for 30 minutes.

加飾面について行った測色計での測色データを表2及び第2図に示す。   Table 2 and FIG. 2 show the colorimetric data obtained by the colorimeter for the decorative surface.

Figure 2008222962
Figure 2008222962

[実施例3及び比較例3]
一般に発色の安定性に優れるジルコン系顔料として、ジルコンプラセオ黄について試験を行った。
[Example 3 and Comparative Example 3]
As a zircon pigment that is generally excellent in coloration stability, a test was conducted on zircon praseo yellow.

酸化ジルコニウム64%、酸化プラセオジウム6%、シリカ30%を混合しボールミルを使って平均粒径4μmに細磨した。このうち一部を分取し、媒体撹拌ミルで更に平均粒径0.3μmまで細磨した。これらを乾燥後、1000℃で12hで同じ窯を使って焼成し、いわゆるジルコンプラセオ黄顔料を得た。   Zirconium oxide 64%, praseodymium oxide 6% and silica 30% were mixed and finely ground to an average particle size of 4 μm using a ball mill. A part of this was fractionated and further polished to a mean particle size of 0.3 μm with a medium stirring mill. These were dried and then fired at 1000 ° C. for 12 hours using the same kiln to obtain a so-called zircon praseo yellow pigment.

この顔料を分散剤などと共に平均粒径0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1μmまで媒体撹拌ミルで細磨し、顔料濃度が変わらないように注意して粘性、表面張力を調整した後、特開2005−350327に示される釉薬を施釉した面に、インクジェットヘッドで吐出印刷し、1150℃で30分焼成した。   Be careful not to change the pigment concentration by finely polishing this pigment with a dispersing agent to an average particle size of 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1 μm with a medium stirring mill. Then, after adjusting the viscosity and surface tension, the ink-jet head was used for ejection printing on the surface coated with the glaze disclosed in JP-A-2005-350327, and baked at 1150 ° C. for 30 minutes.

加飾面について行った測色計での測色データを表3及び第3図に示す。   Table 3 and FIG. 3 show the colorimetric data obtained by the colorimeter for the decorative surface.

Figure 2008222962
Figure 2008222962

[実施例4及び比較例4]
一般的な黒顔料として、クロム鉄系顔料について試験を行った。
[Example 4 and Comparative Example 4]
As a general black pigment, a chromium iron pigment was tested.

酸化鉄25%、酸化クロム25%、酸化コバルト25%、酸化マンガン25%を混合しボールミルを使って平均粒径6μmに細磨した。このうち一部を分取し、媒体撹拌ミルで更に平均粒径0.2μmまで細磨した。これらを乾燥後、1300℃で16h同じ窯を使って焼成し、いわゆるクロム鉄顔料を得た。   Iron oxide 25%, chromium oxide 25%, cobalt oxide 25% and manganese oxide 25% were mixed and finely polished to an average particle size of 6 μm using a ball mill. A part of this was fractionated and further polished to an average particle size of 0.2 μm with a medium stirring mill. These were dried and fired at 1300 ° C. for 16 hours using the same kiln to obtain a so-called chromium iron pigment.

この顔料を分散剤などと共に平均粒径0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1μmまで媒体撹拌ミルで細磨し、顔料濃度が変わらないように注意して粘性、表面張力を調整した後、特開2005−350327に示される釉薬を施釉した面に、インクジェットヘッドで吐出印刷し、1150℃で30分焼成した。   Be careful not to change the pigment concentration by finely polishing this pigment with a dispersing agent to an average particle size of 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1 μm with a medium stirring mill. Then, after adjusting the viscosity and surface tension, the ink-jet head was used for ejection printing on the surface coated with the glaze disclosed in JP-A-2005-350327, and baked at 1150 ° C. for 30 minutes.

加飾面について行った測色計での測色データを表4及び第4図に示す。   Table 4 and FIG. 4 show the colorimetric data obtained by the colorimeter for the decorative surface.

Figure 2008222962
Figure 2008222962

表1〜4、図1〜4より本発明によると500nm以下の微粒子として複合金属顔料を使う場合、その顔料は使用する予定の粒度の2倍以下の粒度の原料から合成されると微細化による発色の低下を抑制できることが明らかに認められた。   According to the present invention from Tables 1 to 4 and Figs. It was clearly recognized that the decrease in color development can be suppressed.

実施例及び比較例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of an Example and a comparative example.

Claims (8)

2種類以上の金属化合物よりなる原料粉体を混合し、焼成した後、粉砕して製造された、平均粒径が500nm以下の複合酸化物系無機顔料において、
該原料粉体として平均粒径が1000nm以下のものを用いたことを特徴とする無機顔料。
In the composite oxide inorganic pigment having an average particle size of 500 nm or less, which is produced by mixing and firing raw material powders composed of two or more kinds of metal compounds, and then crushing,
An inorganic pigment having an average particle diameter of 1000 nm or less as the raw material powder.
請求項1において、前記原料粉体として、平均粒径が無機顔料の平均粒径の2倍以下のものを用いたことを特徴とする無機顔料。   2. The inorganic pigment according to claim 1, wherein the raw material powder has an average particle size of not more than twice the average particle size of the inorganic pigment. 請求項1又は2において、無機顔料の平均粒径が80〜400nmであり、原料粉体の平均粒径が80〜800nmであることを特徴とする無機顔料。   The inorganic pigment according to claim 1 or 2, wherein the inorganic pigment has an average particle size of 80 to 400 nm and the raw material powder has an average particle size of 80 to 800 nm. 2種類以上の金属化合物よりなる原料粉体を混合し、焼成した後、粉砕することにより、平均粒径が500nm以下の複合酸化物よりなる無機顔料を製造する方法において、
該原料粉体として平均粒径が1000nm以下のものを用いることを特徴とする無機顔料の製造方法。
In a method for producing an inorganic pigment made of a composite oxide having an average particle size of 500 nm or less, by mixing raw material powders made of two or more kinds of metal compounds, firing and then pulverizing,
A method for producing an inorganic pigment, wherein the raw material powder has an average particle size of 1000 nm or less.
請求項2において、前記原料粉体として、平均粒径が無機顔料の平均粒径の2倍以下のものを用いることを特徴とする無機顔料の製造方法。   3. The method for producing an inorganic pigment according to claim 2, wherein the raw material powder has an average particle size of not more than twice the average particle size of the inorganic pigment. 請求項4又は5において、無機顔料の平均粒径が80〜400nmであり、原料粉体の平均粒径が80〜800nmであることを特徴とする無機顔料の製造方法。   6. The method for producing an inorganic pigment according to claim 4, wherein the inorganic pigment has an average particle diameter of 80 to 400 nm and the raw material powder has an average particle diameter of 80 to 800 nm. 基材表面に釉薬層が成形されているセラミック体に絵付けするためのインクジェット用インクにおいて、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の無機顔料を含有することを特徴とするインクジェット用インク。
Ink-jet ink for painting on a ceramic body in which a glaze layer is formed on the surface of the substrate,
An ink-jet ink comprising the inorganic pigment according to any one of claims 1 to 3.
セラミック基材の上に釉掛けして未焼成の釉薬層を形成し、その上に無機顔料を含むインクジェット用インクによる絵付けを施し、その後焼成して釉薬層を溶融させて加飾セラミック体を製造する方法において、
前記インクジェット用インクは請求項7に記載のインクジェット用インクであることを特徴とする加飾セラミック体の製造方法。
An unfired glaze layer is formed on a ceramic substrate, painted with ink-jet ink containing an inorganic pigment, and then fired to melt the glaze layer to form a decorative ceramic body. In the manufacturing method,
The method for producing a decorated ceramic body, wherein the ink-jet ink is the ink-jet ink according to claim 7.
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