JP2014201477A - Low melting point leadless glass composition for ceramics - Google Patents

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博文 稲田
Hirobumi Inada
博文 稲田
大吾 高石
Daigo Takaishi
大吾 高石
肇 田口
Hajime Taguchi
肇 田口
直範 横山
Tadanori Yokoyama
直範 横山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a user-friendly leadless enamel color or leadless low fire scale glost having good seizure by firing at low temperature, maintaining transparency after firing, having no risk of causing peeling from an underlayer, and excellent in chemical durability.SOLUTION: A low melting point leadless glass composition is composed by containing: a powder type frit having a specific composition, high chemical durability, low glass transition temperature and a heat expansion coefficient of 7×10to 1×10; a glassy powder having amorphous particle plate shape, and having high chemical durability, a heat expansion coefficient of 1×10to 5×10, a same or similar refraction index as that of the frit and higher fire resistance than the frit, and blended with a ratio of 3 g to 30 g based on 100 g of the content of the frit; and a coloring component blended with a ratio of 1% to 30% based on the total weight.

Description

この発明は、陶磁器に加飾する際に使用される上絵具や釉薬、特に鉛を含まず低融点である上絵具や交趾(こうち)釉薬、楽焼釉薬等の低火度釉のような陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物に関する。   The present invention is used for ceramics such as upper paints and glazes used for decorating ceramics, especially low paints that do not contain lead and have a low melting point, such as low-melting glazes such as glazed glazes and easy-fired glazes. The present invention relates to a low melting point lead-free glass composition.

伝統的陶磁器は、一般に、陶石、粘土、長石等の原料の粉砕・混合、粘土練り、成形、乾燥、素焼き、高耐火度の着色剤による下絵付け、下地釉薬の塗布(施釉)、本焼成(高温焼成)、上絵具による上絵付け、再焼成(低温焼成)といった各工程を経ることにより製造される。これらの工程のうち、本焼成は、1,200℃〜1,350℃といった高温で加熱焼成を行い、再焼成は、650℃〜900℃といった比較的低い温度で加熱焼成を行う。そして、再焼成については、使用する上絵具の種類によって複数回にわたり650℃〜900℃程度の温度で加熱焼成が実施される。また、交趾焼きは、1,200℃以上の温度で素地を焼き締め、低火度の交趾釉薬を使用して施釉した後、800℃前後の温度で焼成する。楽焼きは、800℃〜1,000℃程度の温度で素地を焼き締めた後、低火度の楽焼釉薬をかけて800℃〜900℃の温度で焼成する。   Traditional ceramics are generally ground and mixed raw materials such as ceramic stone, clay, feldspar, clay kneading, molding, drying, unglazed, painting with a high fire resistance colorant, application of base glaze (glazing), main firing (High temperature firing), painting with an upper paint, and refiring (low temperature firing). Of these steps, the main baking is performed by heating and baking at a high temperature of 1,200 ° C. to 1,350 ° C., and the re-baking is performed by baking at a relatively low temperature of 650 ° C. to 900 ° C. And about rebaking, heat baking is implemented by the temperature of about 650 degreeC-900 degreeC over multiple times according to the kind of upper paint to be used. In addition, the kaki-yaki is baked at a temperature of about 800 ° C. after baking the base at a temperature of 1,200 ° C. or higher and glazing using a low-heat degree koji. Rakuyaki burns the substrate at a temperature of about 800 ° C. to 1,000 ° C., and then burns it at a temperature of 800 ° C. to 900 ° C. with a low-temperature glazed glaze.

上記したとおり、上絵具や交趾釉薬、楽焼釉薬等の低火度釉は、陶磁器の最外表面に露出する材料であるが、その焼成温度は、成形された素地や下地釉薬(高火度釉)の種類による影響を受け、下地(素地や高火度釉)に使用される原料の組成によって相当に違ってくる。また、焼成の際の必須条件として、下地に対する上絵具や低火度釉の熔融物の被覆が十分であること、上絵具や低火度釉が失透しないこと、上絵具や低火度釉と下地との剥離等の欠陥を生じないこと、上絵具や低火度釉中の着色剤による発色が阻害されないことなどが求められる。さらに、近年では、陶磁器を食器として使用する場合において、酢の物などの酸性食品に対する十分な耐酸性や、食器洗浄機用のアルカリ性洗剤に対する十分な耐アルカリ性を有していることなど、上絵具や低火度釉に高い化学的耐久性が要求されている。また、上絵具や低火度釉には、職人が絵付けの作業を容易に行うことができるような取扱い勝手の良さも求められる。すなわち、上絵付けの作業性が低くなると、作業時間が余分にかかり、コスト高につながってしまうからである。以上のとおり、陶磁器用の上絵具や低火度釉に具備されるべき性状として、650℃〜900℃といった比較的低い温度での焼成により焼き付いて光沢感があること、焼成中に失透して透明感が失われるといったことが起こらないこと、下地に対して剥離するなどの欠陥を生じないこと、着色剤による発色が十分に行われること、耐酸性や耐アルカリ性、耐水性、耐洗剤性といった高い化学的耐久性を有していること、絵付け職人にとって使い勝手の良い材料であることなどが求められる。   As mentioned above, low-fired flames such as upper paints, shampoos, and easy-fired glazes are materials that are exposed on the outermost surface of the ceramics. ), Depending on the composition of the raw materials used for the base (base or high-temperature fire). In addition, as an indispensable condition when firing, the upper paint and the low-temperature flame are sufficiently covered with the base, the upper paint and the low-temperature flame are not devitrified, the upper paint and the low-temperature flame It is required that defects such as peeling between the base material and the substrate do not occur, and color development by the colorant in the upper paint or low-temperature fire is not hindered. Furthermore, in recent years, when ceramics are used as tableware, it has sufficient acid resistance against acidic foods such as vinegared foods, and has sufficient alkali resistance against alkaline detergents for dishwashers. High chemical durability is required for the flame. In addition, the upper paint and the low firepower are also required to have good handling so that the craftsman can easily perform the painting work. That is, if the workability of overpainting is reduced, it takes extra work time, leading to high costs. As described above, the properties that should be included in ceramic top paints and low-temperature firewood are baked at a relatively low temperature such as 650 ° C. to 900 ° C. and have a glossy appearance, and devitrified during firing. The transparency will not be lost, there will be no defects such as peeling off the substrate, the colorant will be sufficiently colored, acid resistance, alkali resistance, water resistance, and detergent resistance. Therefore, it is required to have a high chemical durability and a material that is easy to use for painters.

ところで、有鉛上絵具や有鉛釉薬は、上絵具や低火度釉に対して求められる上記各性状を比較的良く具備している。しかしながら、近年、有鉛の上絵具や低火度釉を使用して上絵付けや施釉した陶磁器製品については、その出荷時に鉛の溶出検査を実施する必要があり、そのことが製品のコスト高につながるといった問題がある。また、そもそも近年における市場ニーズとして、陶磁器の加飾に無鉛の上絵具や低火度釉を使用することが要望されている。そこで、無鉛の上絵具や低火度釉について種々の提案がなされ、それらが市場にも提供されている。例えば、酸化ケイ素、酸化ホウ素、アルカリ金属酸化物、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムおよび酸化ニオブまたは酸化タンタルをそれぞれ一定範囲の重量割合で含んだフリットに着色剤を含有させた陶磁器用無鉛上絵具が提案され(例えば、特許文献1参照。)、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化カリウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛および酸化マグネシウムをそれぞれ一定範囲の重量割合で含有し、かつ、酸化ケイ素の含有量に対する酸化ホウ素の含有量の比が一定範囲とされ、さらにフッ素を含有してなる低融点フリットに、顔料および金属酸化物を配合して製造される絵画用無鉛絵具が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。また、酸化クロムを含有した無鉛絵具を使用して陶磁器に絵付けし、直接加熱型の焼成炉により直接加熱して焼成する際に、焼成帯の前半において焼成炉内部に空気または酸素を供給して雰囲気中の酸素の最低濃度を一定値以上にする、といった絵付焼成方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。   By the way, leaded paints and leaded glazes are relatively well equipped with the above-mentioned properties required for top paints and low-fired glazes. However, in recent years, ceramic products that have been overpainted or glazed using leaded top paint or low-temperature firewood need to be subjected to lead elution inspection at the time of shipment, which increases the cost of the product. There is a problem that leads to. In the first place, as market needs in recent years, it has been demanded to use lead-free upper paint and low-temperature firewood for decorating ceramics. Accordingly, various proposals have been made for lead-free upper paints and low-temperature firewood, which are also provided to the market. For example, lead-free paint for ceramics containing a coloring agent in a frit containing silicon oxide, boron oxide, alkali metal oxide, zinc oxide, zirconium oxide, aluminum oxide and niobium oxide or tantalum oxide in a certain weight range. Is proposed (for example, see Patent Document 1), each containing silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, potassium oxide, sodium oxide, lithium oxide, calcium oxide, zinc oxide, and magnesium oxide in a certain range of weight proportions, In addition, a lead-free paint for painting produced by blending a pigment and a metal oxide with a low-melting-point frit containing fluorine in a certain ratio of the content of boron oxide to the content of silicon oxide. It has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In addition, when lead-free paint containing chromium oxide is used to paint on ceramics, and when heated and fired directly in a direct heating type firing furnace, air or oxygen is supplied into the firing furnace in the first half of the firing zone. There has been proposed a baking method with a picture in which the minimum concentration of oxygen in the atmosphere is set to a certain value or more (see, for example, Patent Document 3).

特許第2975318号公報(第2−3頁)Japanese Patent No. 2975318 (page 2-3) 特許第4022511号公報(第2−4頁)Japanese Patent No. 4022511 (page 2-4) 特許第4284403号公報(第3−4頁)Japanese Patent No. 4284403 (page 3-4)

しかしながら、これまで種々提案されている無鉛の上絵具や低火度釉は、低温での焼成に向かないもの、下地に対して剥離を生じるもの、化学的耐久性が十分でないもの、比重が小さいために使い勝手の悪いものなどであり、陶磁器用の上絵具や低火度釉に求められる上記したすべての要件を満たすような無鉛上絵具や無鉛低火度釉は従来無かった。   However, the various lead-free upper paints and low-temperature flames that have been proposed so far are not suitable for firing at low temperatures, those that peel off from the base, those that are not chemically durable, and have a low specific gravity. Therefore, there have been no lead-free upper paint and lead-free low-fired firewood that satisfy all the above-mentioned requirements for ceramic upper paint and low-fired firewood.

特に、上絵具や低火度釉の低温での焼き付けを可能にするためには、絵具や釉薬を構成するガラス材料であるフリットのガラス転移温度(ガラス転移点)を下げる必要があるが、そのためにフリットに多量のアルカリ金属、アルカリ土類金属やホウ素を含有させることが行われている。この場合には、多量のアルカリ金属やアルカリ土類金属の含有によってフリットのガラス転移点が下がることになるが、フリットの熱膨張係数が大きくなり、この結果、上絵具や低火度釉と下地との剥離を起こし易くなる。また、多量のホウ素の配合によってフリットのガラス転移点が下がるが、フリットの化学的耐久性が低下することとなる。さらに、無鉛の上絵具や低火度釉は、一般的に粉砕されたフリット(ガラス粉末)を用いることから、伝統的な有鉛上絵具や有鉛低火度釉と比べて、筆を用いた絵付けや施釉の際に絵具や釉薬の伸びが悪いとの指摘が作業者からなされている。この作業性の向上のために、焼成時に分解する有機バインダを用いる試みもなされているが、十分な成果を上げているとは言えない。   In particular, it is necessary to lower the glass transition temperature (glass transition point) of the frit, which is a glass material that constitutes paints and glazes, in order to enable baking of the upper paint and low-temperature firewood at low temperatures. In addition, a large amount of alkali metal, alkaline earth metal or boron is added to the frit. In this case, the glass transition point of the frit is lowered by the inclusion of a large amount of alkali metal or alkaline earth metal, but the coefficient of thermal expansion of the frit is increased. Peeling easily occurs. In addition, the glass transition point of the frit is lowered by blending a large amount of boron, but the chemical durability of the frit is lowered. In addition, lead-free upper paint and low-fired firewood use a crushed frit (glass powder), so use a brush compared to traditional leaded paints and leaded low-fired firewood. The workers pointed out that the growth of paints and glazes was poor during painting and glazing. In order to improve this workability, attempts have been made to use an organic binder that decomposes during firing, but it cannot be said that sufficient results have been achieved.

上記した問題点のうち、上絵具や低火度釉と下地との剥離の現象についてより詳しく説明する。
下地の熱膨張係数と上絵具や低火度釉の熱膨張係数との差が大きい場合、低温焼成時に上絵具や低火度釉と下地との剥離が起こり易くなる。このうち、上絵具や低火度釉の熱膨張係数が下地の熱膨張係数より大きいときには、上絵具や低火度釉を焼成し温度を下げていく過程で以下のような現象が起こる。
Of the above-mentioned problems, the phenomenon of peeling between the upper paint and the low-heat-haze and the ground will be described in more detail.
When the difference between the coefficient of thermal expansion of the base and the coefficient of thermal expansion of the upper paint or the low heating point is large, the upper paint or the low heating point is easily peeled off from the base during low-temperature firing. Among these, when the thermal expansion coefficient of the upper paint or the low-fired firewood is larger than the thermal expansion coefficient of the base, the following phenomenon occurs in the process of firing the upper paint or the low-fired firewood and lowering the temperature.

加熱焼成により、上絵具や低火度釉中のフリット(ガラス)が熔融して、熔融物が下地に一体的に接着する。その後、陶磁器の温度が下降していく過程で、上絵具や低火度釉の熱膨張係数が大きいことから、焼成された下地との収縮率の差が大きくなり、この結果、上絵具や低火度釉と下地間に圧縮応力を生じる。この圧縮応力が小さい場合には、陶磁器表面の上絵具や低火度釉にひびが入り、一般的に貫入と呼ばれる隙間を生じることで応力が緩和される。これに対し、圧縮応力が大きい場合には、上絵具や低火度釉の剥離が起こる。   By heating and baking, the upper paint and the frit (glass) in the low-temperature flame are melted, and the melt is integrally bonded to the base. Later, as the temperature of the ceramics decreases, the coefficient of thermal expansion of the upper paint and low-fired firewood is large, which increases the difference in shrinkage from the fired base. Compressive stress is generated between the fire point and the substrate. When this compressive stress is small, cracks are made on the upper paint on the ceramic surface and the low-temperature fire pot, and the stress is relieved by creating a gap generally called penetration. On the other hand, when the compressive stress is large, peeling of the upper paint and low-temperature fire occurs.

一方、下地の熱膨張係数が上絵具や低火度釉の熱膨張係数より大きく、上絵具や低火度釉に、より大きな圧縮応力を生じた場合には、下地から作用する圧縮応力により上絵具や低火度釉が丸ごと下地から剥離する現象を生じる。特に、上絵付けや施釉後に焼成を複数回繰り返すプロセスにおいては、下地に何度も応力がかかるため、剥離現象がより生じやすくなる。また、上絵具や低火度釉の層の厚みが増すほど、剥離現象の発現がより顕著となる。   On the other hand, if the thermal expansion coefficient of the base is greater than the thermal expansion coefficient of the upper paint or the low heating point, and a larger compressive stress is generated in the upper paint or the low heating point, the upper part is increased by the compressive stress acting from the base. A phenomenon occurs in which paints and low-temperature firewood peel off from the ground. In particular, in a process in which baking is repeated a plurality of times after overpainting or glazing, the substrate is stressed many times, and thus a peeling phenomenon is more likely to occur. In addition, as the thickness of the upper paint or the low-temperature layer increases, the exfoliation phenomenon becomes more prominent.

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、低温での焼成により良好に焼き付き、焼成中に失透することなく透明感が維持され、下地に対する剥離を生じる恐れが無く、耐酸性や耐アルカリ性、耐水性、耐洗剤性といった化学的耐久性に優れ、作業者にとっても使い勝手の良い材料であるなど、陶磁器用の上絵具や低火度釉に求められる要件をほぼすべて満たすような無鉛上絵具や無鉛低火度釉を提供することを目的とする。   This invention has been made in view of the circumstances as described above, is well baked by firing at a low temperature, maintains a sense of transparency without devitrification during firing, there is no risk of peeling to the base, Satisfies almost all the requirements for ceramic top paints and low-temperature fires, such as excellent chemical durability such as acid resistance, alkali resistance, water resistance, and detergent resistance, and is easy to use for workers. The purpose is to provide such lead-free paints and lead-free low-heat flames.

請求項1に係る発明は、所定の酸化物組成を有する粉末状のフリット(ガラス粉末)と、粒子形状が非晶質で板状をなすガラス状粉末と、顔料、金属酸化物等の着色成分とを含んで、上絵具や交趾釉薬、楽焼釉薬等の低火度釉のような陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物を構成したことを特徴とする。前記粉末状のフリットの組成は、モル%表示でSiOを40.3〜67.8、Alを1.1〜3.9、Bを10.5〜25.3、LiOを7.7〜11.6、NaOを3.5〜6.1、KOを2.1〜4.2、ZnOを5.0〜8.5、それぞれ含有し、かつ、SiOおよびAlの合算含有量の割合が43モル%〜70モル%である。前記ガラス状粉末は、酸およびアルカリに対する高い化学的耐久性ならびに1×10−6〜5×10−6の熱膨張係数を持ち、前記フリットの屈折率と同等もしくは近似する屈折率、および、前記フリットに比べて高い耐火度を有し、前記フリットの含有量を100gとしたときに3g〜30gの割合で配合される。前記着色成分は、ガラス組成物全体の重量に対して1%〜30%の割合で配合される。 The invention according to claim 1 is a powdered frit (glass powder) having a predetermined oxide composition, a glassy powder having a non-crystalline particle shape, and a coloring component such as a pigment or a metal oxide. And a low-melting-point lead-free glass composition for ceramics, such as a low-fired pottery, such as an upper paint, a crossing agent, and an easy shochu. The composition of powdered frit, the SiO 2 by mol% from 40.3 to 67.8, Al 2 O 3 of 1.1 to 3.9, a B 2 O 3 10.5 to 25.3, LiO 2 of 7.7 to 11.6, Na 2 O and from 3.5 to 6.1, K 2 O of 2.1 to 4.2, the ZnO 5.0 to 8.5, respectively contain, and The ratio of the combined content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 43 mol% to 70 mol%. The glassy powder has a high chemical resistance to acids and alkalis and a thermal expansion coefficient of 1 × 10 −6 to 5 × 10 −6 , and has a refractive index equivalent to or close to the refractive index of the frit, and It has a higher fire resistance than the frit, and is blended at a ratio of 3 g to 30 g when the content of the frit is 100 g. The said coloring component is mix | blended in the ratio of 1%-30% with respect to the weight of the whole glass composition.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の低融点無鉛ガラス組成物において、前記着色成分として、粒子表面に耐熱性の酸化物がコーティングされたベンガラを含有することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is characterized in that, in the low melting point lead-free glass composition according to claim 1, the colored component contains Bengala whose particle surface is coated with a heat-resistant oxide.

請求項3に係る発明は、所定の酸化物組成を有し顔料、金属酸化物等の着色成分を含有した粉末状のフリット(ガラス粉末)と、粒子形状が非晶質で板状をなすガラス状粉末とを含んで、陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物を構成したことを特徴とする。前記粉末状のフリットの組成は、モル%表示でSiOを40.3〜67.8、Alを1.1〜3.9、Bを10.5〜25.3、LiOを7.7〜11.6、NaOを3.5〜6.1、KOを2.1〜4.2、ZnOを5.0〜8.5、それぞれ含有し、かつ、SiOおよびAlの合算含有量の割合が43モル%〜70モル%であって、このフリットに、ガラス組成物全体の重量に対する配合割合が1%〜30%となるように着色成分が含有される。前記ガラス状粉末は、酸およびアルカリに対する高い化学的耐久性ならびに1×10−6〜5×10−6の熱膨張係数を持ち、前記フリットの屈折率と同等もしくは近似する屈折率、および、前記フリットに比べて高い耐火度を有し、前記フリットの含有量を100gとしたときに3g〜30gの割合で配合される。 The invention according to claim 3 is a powdery frit (glass powder) having a predetermined oxide composition and containing coloring components such as pigments and metal oxides, and glass having an amorphous particle shape and a plate shape. And a low melting point lead-free glass composition for ceramics. The composition of powdered frit, the SiO 2 by mol% from 40.3 to 67.8, Al 2 O 3 of 1.1 to 3.9, a B 2 O 3 10.5 to 25.3, LiO 2 of 7.7 to 11.6, Na 2 O and from 3.5 to 6.1, K 2 O of 2.1 to 4.2, the ZnO 5.0 to 8.5, respectively contain, and The combined content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 43 mol% to 70 mol%, and the frit is colored so that the compounding ratio with respect to the weight of the entire glass composition is 1% to 30%. Contains ingredients. The glassy powder has a high chemical resistance to acids and alkalis and a thermal expansion coefficient of 1 × 10 −6 to 5 × 10 −6 , and has a refractive index equivalent to or close to the refractive index of the frit, and It has a higher fire resistance than the frit, and is blended at a ratio of 3 g to 30 g when the content of the frit is 100 g.

請求項4に係る発明は、請求項1または請求項3に記載の低融点無鉛ガラス組成物において、前記着色成分としてケイ酸マンガンを含有することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is characterized in that in the low melting point lead-free glass composition according to claim 1 or 3, manganese silicate is contained as the coloring component.

請求項5に係る発明は、所定の酸化物組成を有し顔料、金属酸化物等の着色成分を含有した粉末状のフリット(ガラス粉末)と、粒子形状が非晶質で板状をなすガラス状粉末と、前記フリット中に含有された着色成分とは別の着色成分とを含んで、陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物を構成したことを特徴とする。前記粉末状のフリットの組成は、モル%表示でSiOを40.3〜67.8、Alを1.1〜3.9、Bを10.5〜25.3、LiOを7.7〜11.6、NaOを3.5〜6.1、KOを2.1〜4.2、ZnOを5.0〜8.5、それぞれ含有し、かつ、SiOおよびAlの合算含有量の割合が43モル%〜70モル%であって、このフリットに、ガラス組成物全体の重量に対する配合割合が1%〜30%となるように着色成分が含有される。前記ガラス状粉末は、酸およびアルカリに対する高い化学的耐久性ならびに1×10−6〜5×10−6の熱膨張係数を持ち、前記フリットの屈折率と同等もしくは近似する屈折率、および、前記フリットに比べて高い耐火度を有し、前記フリットの含有量を100gとしたときに3g〜30gの割合で配合される。前記フリット中に含有された着色成分および前記別の着色成分は、ガラス組成物全体の重量に対して1%〜30%の割合で配合される。 The invention according to claim 5 is a powdery frit (glass powder) having a predetermined oxide composition and containing coloring components such as pigments and metal oxides, and glass having an amorphous particle shape and a plate shape. A low-melting-point lead-free glass composition for ceramics is formed by including a powdery powder and a coloring component different from the coloring component contained in the frit. The composition of powdered frit, the SiO 2 by mol% from 40.3 to 67.8, Al 2 O 3 of 1.1 to 3.9, a B 2 O 3 10.5 to 25.3, LiO 2 of 7.7 to 11.6, Na 2 O and from 3.5 to 6.1, K 2 O of 2.1 to 4.2, the ZnO 5.0 to 8.5, respectively contain, and The combined content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 43 mol% to 70 mol%, and the frit is colored so that the compounding ratio with respect to the weight of the entire glass composition is 1% to 30%. Contains ingredients. The glassy powder has a high chemical resistance to acids and alkalis and a thermal expansion coefficient of 1 × 10 −6 to 5 × 10 −6 , and has a refractive index equivalent to or close to the refractive index of the frit, and It has a higher fire resistance than the frit, and is blended at a ratio of 3 g to 30 g when the content of the frit is 100 g. The coloring component contained in the frit and the other coloring component are blended at a ratio of 1% to 30% with respect to the weight of the entire glass composition.

請求項6に係る発明は、請求項5に記載の低融点無鉛ガラス組成物において、前記別の着色成分として、粒子表面に耐熱性の酸化物がコーティングされたベンガラを含有することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the low-melting-point lead-free glass composition according to claim 5, characterized in that it contains Bengala whose particle surface is coated with a heat-resistant oxide as the other coloring component. .

請求項7に係る発明は、請求項5に記載の低融点無鉛ガラス組成物において、前記別の着色成分としてケイ酸マンガンを含有することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the low melting point lead-free glass composition according to claim 5, characterized in that it contains manganese silicate as the other coloring component.

請求項8に係る発明は、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の低融点無鉛ガラス組成物において、前記ガラス状粉末としてカオリン等の粘土由来の非晶質板状粒子を用いたことを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the low melting point lead-free glass composition according to any one of claims 1 to 7, wherein amorphous glass-like particles derived from clay such as kaolin are used as the glassy powder. It is characterized by.

請求項9に係る発明は、請求項8に記載の低融点無鉛ガラス組成物において、前記粘土由来の非晶質板状粒子が焼成カオリンまたはメタカオリンであることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the low melting point lead-free glass composition according to claim 8, wherein the amorphous plate-like particles derived from clay are calcined kaolin or metakaolin.

請求項10に係る発明は、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の低融点無鉛ガラス組成物において、前記フリットに対する前記ガラス状粉末の配合割合を、フリットの含有量を100gとしたときに5g〜20gとしたことを特徴とする。   The invention according to claim 10 is the low melting point lead-free glass composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the blending ratio of the glassy powder to the frit is 100 g of the frit. 5 to 20 g.

請求項11に係る発明は、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の低融点無鉛ガラス組成物において、さらにジルコニウム化合物を含有する粉末を含むことを特徴とする。   The invention according to claim 11 is the low-melting point lead-free glass composition according to any one of claims 1 to 10, further comprising a powder containing a zirconium compound.

請求項12に係る発明は、請求項11に記載の低融点無鉛ガラス組成物において、前記ジルコニウム化合物がジルコンであって、ジルコンの粉末を全体の重量に対して5%以下の割合で配合したことを特徴とする。   The invention according to claim 12 is the low melting point lead-free glass composition according to claim 11, wherein the zirconium compound is zircon, and the zircon powder is blended in a proportion of 5% or less with respect to the total weight. It is characterized by.

請求項1、請求項3および請求項5に係る各発明の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物において、所定の酸化物組成を有する粉末状のフリットは、650℃〜900℃といった比較的低温での焼成により良好に焼き付き、耐酸性、耐アルカリ性等の化学的耐久性にも優れた材料である。また、フリットに混合されるガラス状粉末も高い化学的耐久性を有している。さらに、フリットは下地との接着性に優れ、焼成により下地に対して強固に接着する。   In the low melting point lead-free glass composition for ceramics of each of the inventions according to claim 1, claim 3 and claim 5, the powdered frit having a predetermined oxide composition is at a relatively low temperature of 650 ° C to 900 ° C. It is a material excellent in chemical durability such as baking, acid resistance, alkali resistance and the like. Moreover, the glassy powder mixed with the frit also has high chemical durability. Furthermore, the frit is excellent in adhesiveness with the base, and firmly adheres to the base by firing.

また、上記組成のフリットは、その熱膨張係数が7×10−6〜1×10−5であり、一般的な下地の熱膨張係数より大きいが、フリットに混合されるガラス状粉末の熱膨張係数は、1×10−6〜5×10−6と小さい。このため、ガラス組成物全体としては、その熱膨張係数と一般的な下地の熱膨張係数との差が小さくなる。したがって、下地に対するガラス組成物の剥離現象の防止に有利となるが、ガラス状粉末が混合されていることによる最大の作用効果は次の通りである。 The frit having the above composition has a thermal expansion coefficient of 7 × 10 −6 to 1 × 10 −5, which is larger than the thermal expansion coefficient of a general base, but the thermal expansion of the glassy powder mixed in the frit. The coefficient is as small as 1 × 10 −6 to 5 × 10 −6 . For this reason, as a whole glass composition, the difference of the thermal expansion coefficient and the general thermal expansion coefficient of a foundation | substrate becomes small. Therefore, although it becomes advantageous for prevention of the peeling phenomenon of the glass composition with respect to a foundation | substrate, the largest effect by the glass-like powder being mixed is as follows.

上記組成のフリットは比較的低温での焼き付きが可能であり、一方、ガラス状粉末は高耐火度であるため、両者を混合したガラス組成物を650℃〜900℃といった比較的低温で焼成しても、フリットとガラス状粉末とが反応して均一化することはない。このため、ガラス組成物の熔融物ないしその凝固物においては、フリット成分とガラス状粉末成分とが分相した状態となっていることから、その相界面が破壊(ひび)の基点となりやすい。したがって、ガラス組成物を焼成し温度を下げていく過程において、ガラス組成物と下地間に圧縮応力を生じたとしても、ガラス組成物にひびが入って貫入を生じることで応力が緩和される。そして、ガラス組成物は下地に対して強固に接着しているので、上絵付けや施釉後に焼成を複数回繰り返すような場合であっても、貫入を生じるだけでガラス組成物が下地から剥離することはない。さらに、ガラス状粉末が混合されていることにより、上絵具や低火度釉として用いた場合に、筆での絵付けや施釉の際における絵具や釉薬の伸びが良好であり、このガラス組成物は作業者にとって使い勝手が良い。これは、ガラス状粉末の粒子形状が板状であることに因るものと考えられる。また、フリットの屈折率とガラス状粉末の屈折率とが同等もしくは近似しているので、焼成中に失透することなく透明感が維持される。   The frit having the above composition can be seized at a relatively low temperature. On the other hand, since the glassy powder has a high fire resistance, the glass composition obtained by mixing the two is fired at a relatively low temperature of 650 ° C. to 900 ° C. However, the frit and the glassy powder do not react and become uniform. For this reason, in the melt of the glass composition or the solidified product thereof, the frit component and the glassy powder component are in a phase-separated state, so that the phase interface is likely to be the starting point of fracture (crack). Therefore, even if a compressive stress is generated between the glass composition and the base in the process of firing the glass composition and lowering the temperature, the stress is alleviated by cracking the glass composition and causing penetration. And since the glass composition is firmly bonded to the base, the glass composition is peeled off from the base only by penetration even when baking is repeated a plurality of times after painting or glazing. There is nothing. Furthermore, when the glassy powder is mixed, when used as an upper paint or a low-fired firewood, the paint and glaze have a good elongation during painting and glazing with a brush, and this glass composition Is convenient for the operator. This is considered to be because the particle shape of the glassy powder is plate-like. In addition, since the refractive index of the frit and the refractive index of the glassy powder are equal or close to each other, transparency is maintained without devitrification during firing.

上記したとおり、請求項1、請求項3および請求項5に係る各発明によると、陶磁器用の上絵具や低火度釉に求められる要件をほぼすべて満たすような無鉛上絵具や無鉛低火度釉を得ることができる。   As described above, according to each of the inventions according to claim 1, claim 3, and claim 5, lead-free upper paint and lead-free low heat intensity that satisfy almost all the requirements for top paint for ceramics and low heat intensity firewood You can get firewood.

請求項2および請求項6に係る各発明のガラス組成物では、着色成分(または別の着色成分)として用いるベンガラの粒子表面に耐熱性の酸化物がコーティングされていることにより、ガラス組成物中のフリットとベンガラとが反応することが防止され、また、ベンガラの粒成長が抑制される。この結果、良好な発色を生じ、ベンガラ本来の明るい赤色が発現する。
すなわち、ベンガラは、酸化鉄の一種であるヘマタイト(α−Fe)の微粒子であるが、このベンガラの赤色の色調は、粒子の大きさや焼成温度によって変化することが分かっており、ベンガラの粒子が成長しまた高温でベンガラとフリットとが反応することによって暗い赤色ないしは茶色になる。そして、ベンガラの粒成長は、それを含有したガラス組成物を加熱焼成することにより進行する。このため、焼成温度が高くなると、ベンガラの色味が暗くなり、このことが従来は問題となっていた。この請求項2および請求項6に係る各発明のガラス組成物では、ベンガラの粒子表面が耐熱性の酸化物でコーティングされているために、ガラス組成物中のフリットとベンガラとの反応が防止され、また、ベンガラの粒成長が抑制され、この結果、ベンガラが良好に発色する。
In the glass composition of each invention according to claim 2 and claim 6, the heat resistant oxide is coated on the surface of bengara particles used as a coloring component (or another coloring component). The reaction between the frit and bengara is prevented, and the grain growth of bengara is suppressed. As a result, a good color is produced, and the original bright red color appears.
That is, Bengala is a fine particle of hematite (α-Fe 2 O 3 ), which is a kind of iron oxide, and it is known that the red color tone of Bengala changes depending on the particle size and the firing temperature. The grains grow and the bengara and frit react at high temperatures, resulting in a dark red or brown color. The grain growth of Bengala proceeds by heating and baking the glass composition containing it. For this reason, when the firing temperature is increased, the color of the red rose becomes dark, which has been a problem in the past. In the glass compositions of the inventions according to claim 2 and claim 6, since the surface of the particles of Bengala is coated with a heat-resistant oxide, the reaction between the frit and the Bengala in the glass composition is prevented. Moreover, the grain growth of the red rose is suppressed, and as a result, the red rose develops a good color.

請求項4および請求項7に係る各発明のガラス組成物では、着色成分(または別の着色成分)として用いるマンガン化合物がケイ酸マンガンであることにより、上絵付けや施釉する際に、二酸化マンガンを使用した場合に見られるような焼成時における発泡現象が起こらない。
ここで、二酸化マンガンを使用した場合に見られる発泡現象が起こる理由については、以下のように考えられる。すなわち、マンガンの酸化数(マンガンイオンの価数)は、焼成温度が高くなるに従って小さくなる。酸化マンガンについてみると、室温付近においては酸化数4の二酸化マンガン(MnO)が安定しているが、加熱するに従って酸化数が減少する。二酸化マンガンを含有したフリットを、例えば900℃程度の温度で焼成すると、酸化数が3である三酸化二マンガン(Mn)に変化し、さらに酸化数が2と3である四酸化三マンガン(Mn)に変化する。それらの酸化数が変化する過程において酸素が発生し(4MnO→2Mn+O、6Mn→4Mn+O)、その酸素がフリットの熔融物中に放出される。このとき、熔融物の粘度が十分に高いと、発泡した痕跡が残ったまま熔融物が凝固し、気泡の入ったガラス組成物となる。一方、酸化数2のケイ酸マンガン(MnSiO)を含有したフリットを、例えば650℃〜900℃の温度で焼成したときは、マンガンの酸化数が2である状態のままで維持され、発泡現象が起こらない。そして、ケイ酸マンガンは、焼成時にフリットと反応してマンガンがフリット中にイオン溶解し、イオン発色を生じる。
In the glass composition of each invention according to claim 4 and claim 7, when the manganese compound used as the coloring component (or another coloring component) is manganese silicate, manganese dioxide is used for overpainting or glazing. The foaming phenomenon at the time of firing as seen when using is not caused.
Here, the reason why the foaming phenomenon seen when manganese dioxide is used is considered as follows. That is, the oxidation number of manganese (the valence of manganese ions) decreases as the firing temperature increases. As for manganese oxide, manganese dioxide (MnO 2 ) having an oxidation number of 4 is stable near room temperature, but the oxidation number decreases with heating. When a frit containing manganese dioxide is baked at a temperature of about 900 ° C., for example, it changes to dimanganese trioxide (Mn 2 O 3 ) having an oxidation number of 3, and furthermore, trioxide tetraoxide having oxidation numbers of 2 and 3. It changes to manganese (Mn 3 O 4 ). In the process of changing their oxidation number, oxygen is generated (4MnO 2 → 2Mn 2 O 3 + O 2 , 6Mn 2 O 3 → 4Mn 3 O 4 + O 2 ), and the oxygen is released into the frit melt. At this time, when the viscosity of the melt is sufficiently high, the melt is solidified while leaving a trace of foaming, and a glass composition containing bubbles is obtained. On the other hand, when a frit containing manganese silicate (MnSiO 3 ) having an oxidation number of 2 is baked at a temperature of, for example, 650 ° C. to 900 ° C., the state in which the oxidation number of manganese remains 2 is maintained, and the foaming phenomenon Does not happen. Then, manganese silicate reacts with the frit during firing, and manganese is ion-dissolved in the frit to generate ionic color.

請求項8に係る発明のガラス組成物では、ガラス状粉末としてカオリン等の粘土由来の非晶質板状粒子を用いることにより、請求項1、請求項3および請求項5に係る各発明による上記効果が確実に得られる。   In the glass composition of the invention according to claim 8, by using amorphous plate-like particles derived from clay such as kaolin as the glassy powder, the invention according to each of the inventions according to claim 1, claim 3 and claim 5 is used. The effect is definitely obtained.

請求項9に係る発明のガラス組成物では、ガラス状粉末として焼成カオリンまたはメタカオリンを用いることにより、請求項1、請求項3および請求項5に係る各発明による上記効果が好適に得られる。   In the glass composition of the invention according to claim 9, the effects of the inventions according to claims 1, 3, and 5 are preferably obtained by using calcined kaolin or metakaolin as the glassy powder.

請求項10に係る発明のガラス組成物では、請求項1、請求項3および請求項5に係る各発明による上記効果がより好適に得られる。   In the glass composition of the invention according to claim 10, the above-described effects of the inventions according to claims 1, 3, and 5 are more preferably obtained.

請求項11に係る発明のガラス組成物では、それを焼成したときにジルコニウムがガラス中に一部熔融し、この結果、ジルコニウムの作用により無鉛上絵具や無鉛低火度釉の化学的耐久性がより向上することとなる。   In the glass composition of the invention according to the eleventh aspect, zirconium is partially melted in the glass when it is fired. As a result, the chemical durability of lead-free upper paint and lead-free low-temperature flame is enhanced by the action of zirconium. It will be improved.

請求項12に係る発明のガラス組成物では、請求項11に係る発明による上記効果が確実に得られる。   In the glass composition of the invention according to claim 12, the above-described effect by the invention according to claim 11 can be reliably obtained.

以下、この発明の好適な実施形態について説明する。
この発明に係る陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物、すなわち、鉛を含まず低融点である低融点無鉛上絵具や交趾釉薬、楽焼釉薬等の低火度釉は、所定の酸化物組成を有する粉末状のフリットと、粒子形状が非晶質で板状をなすガラス状粉末とを含んで構成されている。顔料、金属酸化物等の着色成分は、無色の粉末状フリットとは別材料として上絵具や低火度釉中に含有されていてもよいし、フリット中に含有されて、着色成分を含有した粉末状のフリットを形成していてもよいし、また、フリット中に含有されて粉末状の着色フリットを形成するとともに、粉末状の着色フリットとは別材料として含有されていてもよい。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
Low melting point lead-free glass composition for ceramics according to the present invention, that is, low-melting point lead-free paint that does not contain lead and has a low melting point, such as a low melting point lead-free paint, a crossing agent, and an easy shochu powder, a powder having a predetermined oxide composition And a glassy powder having an amorphous particle shape and a plate shape. Coloring components such as pigments and metal oxides may be contained in the upper paint or low-temperature flame as a separate material from the colorless powdered frit, or contained in the frit and containing the coloring component. A powdery frit may be formed, or may be contained in the frit to form a powdered colored frit, and may be contained as a separate material from the powdered colored frit.

粉末状のフリットは、耐酸性や耐アルカリ性、耐水性、耐洗剤性といった化学的耐久性が十分に高く、陶磁器の上絵付けや施釉のために用いられる800℃前後の焼成温度に適する低いガラス転移温度を持つガラス粉末である。このような性状のフリットとして、次のような組成範囲のガラス粉末を開発した。すなわち、モル%表示でSiOを40.3〜67.8、Alを1.1〜3.9、Bを10.5〜25.3、LiOを7.7〜11.6、NaOを3.5〜6.1、KOを2.1〜4.2、ZnOを5.0〜8.5、それぞれ含有し、かつ、SiOおよびAlの合算含有量の割合が43モル%〜70モル%である粉末状のフリットを調製した。このフリットでは、Alの含有量が4.0モル%以下となり、Bの含有量に対するSiOのモル比が0.15以上となる。これらの組成範囲の値は、実験を繰り返し行うことによって得られたものである。このフリットは、7×10−6〜1×10−5といった比較的大きい熱膨張係数を有する。 The powdered frit is sufficiently low in chemical durability such as acid resistance, alkali resistance, water resistance, and detergent resistance, and is a low glass suitable for baking temperatures of around 800 ° C. used for ceramic overpainting and glazing. A glass powder having a transition temperature. As a frit having such properties, a glass powder having the following composition range was developed. That is, in terms of mol%, SiO 2 is 40.3 to 67.8, Al 2 O 3 is 1.1 to 3.9, B 2 O 3 is 10.5 to 25.3, and LiO 2 is 7.7 to 11.6, Na 2 O 3.5-6.1, K 2 O 2.1-4.2, ZnO 5.0-8.5, respectively, and SiO 2 and Al 2 O A powdery frit having a total content ratio of 3 of 43 mol% to 70 mol% was prepared. In this frit, the content of Al 2 O 3 is 4.0 mol% or less, and the molar ratio of SiO 2 to the content of B 2 O 3 is 0.15 or more. These composition range values are obtained by repeating the experiment. This frit has a relatively large coefficient of thermal expansion, such as 7 × 10 −6 to 1 × 10 −5 .

このような粉末状のフリットは、長石、珪石、硼砂などの原料を所望のガラス組成となるように調合し混合した後、その混合物を1,200℃〜1,500℃の温度に加熱して熔融させ、その後に熔融物を急冷させ、得られた固形物を、平均粒子径が例えば0.3μm〜10μm程度となるように粉砕処理する、といった製造方法により得られる。また、着色成分を含有した粉末状のフリット(粉末状の着色フリット)は、原料を調合した後、その組成物に、遷移金属酸化物もしくは有色希土類元素酸化物またはその両方からなる着色成分を混合し、その後、着色成分を含有した混合物を同様に加熱熔融させ、急冷後に固形物を粉砕して調製される。   Such a powdered frit is prepared by mixing and mixing raw materials such as feldspar, silica, and borax so as to have a desired glass composition, and then heating the mixture to a temperature of 1,200 ° C. to 1,500 ° C. It is obtained by a production method in which the melt is melted and then the melt is rapidly cooled, and the obtained solid is pulverized so that the average particle size is, for example, about 0.3 μm to 10 μm. A powdered frit containing a coloring component (powdered colored frit) is prepared by mixing raw materials and then mixing a coloring component composed of a transition metal oxide or a colored rare earth element oxide or both into the composition. Then, the mixture containing the coloring component is heated and melted in the same manner, and the solid is pulverized after rapid cooling.

粒子形状が非晶質で板状をなすガラス状粉末は、耐酸性や耐アルカリ性などの化学的耐久性が高く、上記フリットに比べて十分に小さい値である1×10−6〜5×10−6といった熱膨張係数を持つガラス組成の粉末である。このガラス状粉末としては、フリットの屈折率と同等もしくは近似する屈折率を有するものであればどのような組成や鉱物であってもよい。例えば、低コストで調達が比較的容易であるといった観点からは、天然の粘土鉱物であるカオリナイト、ハロイサイトおよびセリサイトが好適である。これらの粘土鉱物は、その大部分が酸化ケイ素と酸化アルミニウムであり、酸化ケイ素の含有量がフリットと近いことから、その屈折率がフリットの屈折率と同等もしくは近似すると考えられる。一方、粘土鉱物は、アルカリ金属やアルカリ土類金属、ホウ素などの含有量が少ないので、高い耐火度を有する。 A glassy powder having an amorphous particle shape and a plate shape has high chemical durability such as acid resistance and alkali resistance, and is a sufficiently small value compared to the above frit, 1 × 10 −6 to 5 × 10 6. It is a powder having a glass composition having a thermal expansion coefficient of -6 . The glassy powder may have any composition or mineral as long as it has a refractive index that is equivalent to or close to the refractive index of the frit. For example, kaolinite, halloysite, and sericite, which are natural clay minerals, are suitable from the viewpoint of low cost and relatively easy procurement. Most of these clay minerals are silicon oxide and aluminum oxide, and since the content of silicon oxide is close to that of frit, its refractive index is considered to be equal to or close to the refractive index of frit. On the other hand, clay minerals have a high fire resistance because they have a low content of alkali metals, alkaline earth metals, boron, and the like.

粘土鉱物の粉末は、生原料のままでは結晶性物質であるが、上絵具や低火度釉の焼き付け時において400℃〜700℃程度の温度で非晶質化(ガラス化)するので、結晶性物質のまま用いても差し支えないとも考えられる。しかしながら、カオリナイトやセリサイトは、分子中に大量の水酸基を含むことから凝集性が強く、このため、粉末状のフリットと均一に混合することができない。そして、カオリナイトやセリサイトの板状粒子が凝集した状態で焼成されると、焼成後に上絵具や低火度釉が不透明になって透明感が損なわれる、といった問題がある。そこで、この発明では、結晶性物質を事前に焼成処理して非晶質化した粉末を用いることとする。   The clay mineral powder is a crystalline material as it is, but it is amorphized (vitrified) at a temperature of about 400 ° C to 700 ° C during baking of the upper paint and low-temperature firewood. It may be possible to use the substance as it is. However, kaolinite and sericite are highly cohesive because they contain a large amount of hydroxyl groups in their molecules, and therefore cannot be uniformly mixed with powdered frit. Further, when firing in a state where the plate-like particles of kaolinite or sericite are aggregated, there is a problem that after baking, the upper paint and the low heating point become opaque and the transparency is impaired. Therefore, in the present invention, a powder obtained by baking a crystalline substance in advance to be amorphous is used.

例えば、熱処理および微粉砕処理を施されたカオリナイトが製紙用として市場に出回っているので、これをガラス状粉末の原材料とすれば、品質的にもコスト的にも好適である。ガラス状粉末は、平均粒子径が例えば0.3μm〜10μm程度に調製されたものが使用される。このような原材料は各社で製造されているが、例えば(株)イメリスミネラルズ・ジャパンが製造・販売しているメタカオリンや焼成カオリンが、ガラス状粉末の原材料として使用可能である。メタカオリンや焼成カオリンの粉末は、生のカオリンを熱処理した後に粉砕処理することにより得られ、処理温度によって呼び名は異なるが、いずれも非晶質である。また、メタカオリンや焼成カオリンは天然原料から製造されるので、他の元素・結晶が混入しているが、それらは微量であるため、この発明に係るガラス組成物で問題無く使用することができる。   For example, since kaolinite that has been subjected to heat treatment and fine pulverization is on the market for papermaking, if it is used as a raw material for glassy powder, it is preferable in terms of quality and cost. As the glassy powder, one having an average particle diameter of, for example, about 0.3 μm to 10 μm is used. Such raw materials are manufactured by various companies. For example, metakaolin and calcined kaolin manufactured and sold by Imerys Minerals Japan Co., Ltd. can be used as raw materials for glassy powder. The powders of metakaolin and calcined kaolin are obtained by pulverizing raw kaolin after heat treatment, and the names differ depending on the treatment temperature, but both are amorphous. Further, since metakaolin and calcined kaolin are produced from natural raw materials, other elements and crystals are mixed in, but since they are in a very small amount, they can be used without any problem in the glass composition according to the present invention.

粉末状のフリットに対するガラス状粉末の混合割合については、フリットの含有量を100gとしたときにガラス状粉末を3g〜30gの割合で配合するとよい。より好ましくは、フリットの含有量を100gとしたときにガラス状粉末の配合量が5g〜20gである。ガラス状粉末の配合量が上記数値範囲より少なくなると、陶磁器の下地から上絵具や低火度釉が剥離することを防止する効果が低下する。一方、ガラス状粉末の配合量が上記数値範囲より多くなると、上絵具や低火度釉が緻密化せずに光沢感が得られなくなる。なお、ガラス状粉末の配合量が多くなるほど、焼成温度を高くすることにより、光沢感のある上絵具や低火度釉が得られるが、800℃前後の焼成温度では、フリットの含有量を100gとしたときにガラス状粉末を5g〜10gの割合で配合するのが適当である。   Regarding the mixing ratio of the glassy powder to the powdered frit, the glassy powder is preferably blended at a ratio of 3 g to 30 g when the frit content is 100 g. More preferably, when the frit content is 100 g, the glass powder content is 5 g to 20 g. When the blending amount of the glassy powder is less than the above numerical range, the effect of preventing the upper paint and the low-temperature flame from peeling off from the ceramic base is reduced. On the other hand, if the blending amount of the glassy powder is larger than the above numerical range, the upper paint and the low-temperature flame are not densified and glossiness cannot be obtained. In addition, as the blending amount of the glassy powder is increased, a glossy upper paint and a low flame degree can be obtained by increasing the firing temperature. However, at a firing temperature of about 800 ° C., the content of frit is 100 g. It is appropriate to mix the glassy powder at a ratio of 5 g to 10 g.

粉末状のフリットおよびガラス状粉末に配合される着色成分の量は、ガラス組成物の全体重量に対する配合割合が1%〜30%となるようにする。また、着色成分をフリット中に含有させて粉末状の着色フリットを形成する場合であっても、着色成分は、ガラス組成物の全体重量に対する配合割合が1%〜30%となるように配合する。このように、着色成分の配合量はそれほど多くないので、上記した粉末状のフリットに対するガラス状粉末の混合割合を着色成分の種類によって変える必要は特に無い。   The amount of the coloring component blended in the powdered frit and the glassy powder is set so that the blending ratio with respect to the total weight of the glass composition is 1% to 30%. Even when the colored component is contained in the frit to form a powdered colored frit, the colored component is blended so that the blending ratio with respect to the total weight of the glass composition is 1% to 30%. . Thus, since there are not so many compounding quantities of a coloring component, it is not necessary to change the mixing ratio of the glassy powder with respect to the above-mentioned powdery frit according to the kind of coloring component.

無色の粉末状フリットまたは粉末状の着色フリットおよびガラス状粉末と共に着色成分を混合してガラス状組成物(上絵具や低火度釉)を調製する場合は、着色成分として、コランダム型(マンガンピンク、クロムアルミナ緑、鉄赤等)、ルチル型(クロム錫ライラック、バナジウム錫黄、酸化錫等)、蛍石型(バナジウムジルコニウム黄等)、スピネル型(海碧、ピーコック、大正黒、クロムアルミナピンク等)、ガーネット型(ビクトリア緑等)、スフェーン型(クロム錫ピンク、クロムチタン等)およびジルコン型(バナジウム青、プラセオジム黄等)の各結晶構造を有する既存の陶磁器用顔料、金属酸化物顔料、銀粒子や金粒子が固溶したピンク(正円子)顔料などが用いられる。この場合には、顔料がガラス中に分散(懸濁)することにより上絵具や低火度釉が発色する。その他、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト等の遷移金属酸化物も用いられる。   In the case of preparing a glassy composition (upper paint or low-temperature flame) by mixing a colored powder frit or a powdered colored frit and a glassy powder together with a colored component, a corundum type (manganese pink) is used as the colored component. , Chromium alumina green, iron red, etc.), rutile type (chrome tin lilac, vanadium tin yellow, tin oxide, etc.), fluorite type (vanadium zirconium yellow, etc.), spinel type (sea ridge, peacock, Taisho black, chrome alumina pink) Etc.), garnet type (Victoria green etc.), sphene type (chrome tin pink, chrome titanium etc.) and zircon type (vanadium blue, praseodymium yellow etc.) crystal structures existing ceramic pigments, metal oxide pigments, Pink (round circle) pigments in which silver particles or gold particles are dissolved are used. In this case, when the pigment is dispersed (suspended) in the glass, the upper paint and the low-temperature fire color develop. In addition, transition metal oxides such as copper oxide, iron oxide, and cobalt oxide are also used.

ここで、赤色顔料として、酸化鉄の一種であるヘマタイトの微粒子であるベンガラを使用する場合には、ベンガラの粒子表面に耐熱性の酸化物をコーティングしたものを用いるようにするとよい。耐熱性の酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの複合酸化物、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムとの複合酸化物などが用いられる。このように、粒子表面が耐熱性の酸化物でコーティングされたベンガラを用いることにより、ガラス組成物中のフリットとベンガラとが反応することが防止され、また、ベンガラの粒成長が抑制される。この結果、良好な発色を生じ、ベンガラ本来の明るい赤色が発現する。   Here, in the case of using Bengala, which is a fine particle of hematite, which is a kind of iron oxide, as the red pigment, a Bengala particle surface coated with a heat-resistant oxide may be used. As the heat-resistant oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, composite oxide of silicon oxide and aluminum oxide, composite oxide of silicon oxide and zirconium oxide, or the like is used. In this way, by using the bengara whose particle surface is coated with a heat-resistant oxide, the reaction between the frit and the bengara in the glass composition is prevented, and the grain growth of the bengara is suppressed. As a result, a good color is produced, and the original bright red color appears.

また、着色成分として二酸化マンガンを使用したときには、上絵付けや施釉の際の焼成時に発泡現象が多く見られる。そこで、着色成分としてマンガン化合物を使用する場合には、酸化数2のケイ酸マンガンを用いるようにするとよい。着色成分としてケイ酸マンガンを用いたときには、焼成時に発泡現象が起こらない。   In addition, when manganese dioxide is used as a coloring component, many foaming phenomena are observed during baking during overpainting and glazing. Therefore, when a manganese compound is used as the coloring component, it is preferable to use manganese silicate having an oxidation number of 2. When manganese silicate is used as the coloring component, no foaming phenomenon occurs during firing.

また、フリット中に着色成分を含有させた粉末状の着色フリットとガラス状粉末とを混合して上絵具や低火度釉を調製する場合や、粉末状の着色フリットとガラス状粉末と別の着色成分とを混合して上絵具や低火度釉を調製する場合は、フリット中に含有させる着色成分として、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト等の遷移金属酸化物、銀粒子や金粒子が固溶したピンク(正円子)顔料などが用いられる。着色成分として遷移金属酸化物を用いた場合には、着色成分がガラス成分と反応してガラス中にイオン溶解し、イオン発色である。また、着色成分として正円子顔料を用いた場合には、銀粒子や金粒子がガラス中に分散して発色する。   In addition, when a powdery colored frit containing a coloring component in a frit and a glassy powder are mixed to prepare an upper paint or a low-temperature flame, a powdered colored frit and a glassy powder are different from each other. In the case of preparing an upper paint or a low-temperature flame by mixing with coloring components, transition metal oxides such as copper oxide, iron oxide, cobalt oxide, silver particles and gold particles are included as coloring components to be contained in the frit. A solid solution pink (round circle) pigment is used. When a transition metal oxide is used as the coloring component, the coloring component reacts with the glass component and is ion-dissolved in the glass, resulting in ionic coloring. In addition, when a circle-shaped pigment is used as the coloring component, silver particles and gold particles are dispersed in the glass and color is developed.

上記した低融点無鉛ガラス組成物は、粉末状のフリットとガラス状粉末と着色成分、粉末状の着色フリットとガラス状粉末、あるいは、粉末状の着色フリットとガラス状粉末と着色成分とを含んで構成されているが、その他に、ジルコニウム化合物を含有する粉末を含んで低融点無鉛ガラス組成物を構成するようにしてもよい。ジルコニウム化合物としては、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムとの複合化合物であるジルコン(ZrSiO)単体、あるいは、ジルコンに希土類元素の一つであるプラセオジム(Pr)イオンを固溶させたプロセオジム黄(セラミック顔料の1種)などが用いられる。ジルコンの粉末は、ガラス組成物の全体の重量に対して5%以下の割合で配合される。このようにジルコンの粉末を混合させた低融点無鉛ガラス組成物では、それを焼成したときにジルコニウムがガラス中に一部熔融し、その熔融したジルコニウムの作用により無鉛上絵具や無鉛低火度釉の化学的耐久性がさらに向上することとなる。 The low melting point lead-free glass composition includes a powdery frit and a glassy powder and a coloring component, a powdery colored frit and a glassy powder, or a powdery frit and a glassy powder and a coloring component. In addition, the low-melting-point lead-free glass composition may be configured to include a powder containing a zirconium compound. Examples of the zirconium compound include zircon (ZrSiO 4 ) alone, which is a composite compound of silicon oxide and zirconium oxide, or prosodymium yellow (ceramic pigment of a ceramic pigment) in which praseodymium (Pr) ion, which is one of rare earth elements, is dissolved in zircon. 1 type) is used. The zircon powder is blended in a proportion of 5% or less with respect to the total weight of the glass composition. In the low melting point lead-free glass composition in which the zircon powder is mixed as described above, zirconium is partially melted in the glass when it is fired, and lead-free upper paint and lead-free low-flame temperature are reduced by the action of the melted zirconium. This further improves the chemical durability.

以上のように構成されたガラス状組成物の粉末は、それに溶媒およびバインダを添加してペースト状に溶いて陶磁器の上絵付けや施釉に用いられる。すなわち、得られたペースト液を陶磁器上に塗布し、800℃前後の温度で焼成して焼き付けが行われる。これにより、高い透明性と光沢を持ち高い化学的耐久性を有する上絵具や低火度釉が得られる。   The powder of the glassy composition constituted as described above is added to a solvent and a binder, dissolved in a paste form, and used for ceramic top painting and glazing. That is, the obtained paste liquid is applied onto a ceramic and baked at a temperature of about 800 ° C. for baking. As a result, it is possible to obtain an upper paint and a low fire degree flame having high transparency and gloss and high chemical durability.

[粉末状のフリットの調製]
原料として、天然鉱物である珪石および石灰石、ならびに、ホウ酸、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸リチウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウム(いずれも一級試薬)を使用し、これらの各原料をそれぞれ所定量ずつ秤取して、それらを均一に混合した。得られた混合物を容量170ccの坩堝内に投入し、電気炉により1,300℃の温度まで17時間かけて昇温させ、混合物を熔融させた。その後、熔融物の入った坩堝を炉外に取り出し、熔融物を水中に流出させて急冷した。得られた塊状のフリットを、粒径が3mm以下となるように粗砕し、それを十分に乾燥させた後、遊星ボールミル(300rpm)を使用して粗砕物を約10分間粉砕した。これにより、平均粒径(メディアン径)8μm程度の粉末状のフリットを得た。このようにして、組成の異なる4種類の粉末状のフリットを調製した。表1に、各フリット(No.1〜No.5)の組成割合をモル%表示でそれぞれ示し、併せて各フリットの熱膨張係数を示す。
[Preparation of powdered frit]
As raw materials, natural minerals such as silica and limestone, and boric acid, aluminum hydroxide, zinc oxide, lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate (all are primary reagents) are used, and each of these raw materials is used in predetermined amounts. Weighed and mixed them uniformly. The obtained mixture was put into a crucible having a capacity of 170 cc and heated to a temperature of 1,300 ° C. over 17 hours by an electric furnace to melt the mixture. Thereafter, the crucible containing the melt was taken out of the furnace, and the melt was poured into water to quench it. The obtained massive frit was roughly crushed so that the particle size was 3 mm or less, and after sufficiently drying it, the crushed material was ground for about 10 minutes using a planetary ball mill (300 rpm). As a result, a powdered frit having an average particle diameter (median diameter) of about 8 μm was obtained. In this way, four types of powdered frit having different compositions were prepared. Table 1 shows the composition ratio of each frit (No. 1 to No. 5) in terms of mol%, together with the thermal expansion coefficient of each frit.

Figure 2014201477
Figure 2014201477

[基礎釉薬の調製・焼き付け]
ガラス状粉末として、(株)イメリスミネラルズ・ジャパン製の焼成カオリン(商品名:Polestar200R)を使用し、上記で得られたNo.1〜No.5の粉末状のフリット100部にガラス状粉末を7.5部添加して、基礎釉薬を調製した。得られた基礎釉薬の粉末に水とフノリを添加してペースト状に溶き、そのペースト液を、高温焼成しておいた磁器板の下地上に面状に塗布した後、昇温時間5時間、680℃〜900℃の温度で基礎釉薬を焼成し焼き付けた。評価結果を表2に示す。表2には、各組成における基礎釉薬の熱膨張係数、磁器板(熱膨張係数:5.5×10−6)に基礎釉薬を焼き付けたときの釉薬の光沢性および透明性、貫入の有無、ならびに、耐酸試験(4%酢酸中に24℃の温度で24時間浸漬)および耐アルカリ試験(0.5%炭酸ナトリウム水溶液中に95℃の温度で3時間浸漬)を行ったときの外観所見の変化をそれぞれ示す。
[Preparation and baking of basic glaze]
As the glassy powder, calcined kaolin (trade name: Polestar200R) manufactured by Imerizu Minerals Japan Co., Ltd. was used. 1-No. A basic glaze was prepared by adding 7.5 parts of glassy powder to 100 parts of powdery frit No. 5. After adding water and funnel to the obtained powder of basic glaze and dissolving it in a paste form, the paste solution was applied in a sheet form on the surface of a porcelain plate that had been fired at a high temperature, and then the temperature rising time was 5 hours. The basic glaze was baked and baked at a temperature of 680C to 900C. The evaluation results are shown in Table 2. Table 2 shows the thermal expansion coefficient of the basic glaze in each composition, the gloss and transparency of the glaze when the basic glaze was baked on a porcelain plate (thermal expansion coefficient: 5.5 × 10 −6 ), presence or absence of penetration, In addition, the appearance of the acid when the acid resistance test (immersion in 4% acetic acid at a temperature of 24 ° C. for 24 hours) and alkali resistance test (immersion in a 0.5% aqueous sodium carbonate solution at a temperature of 95 ° C. for 3 hours) Show each change.

Figure 2014201477
Figure 2014201477

表2に示すとおり、いずれの基礎釉薬についても、焼き付け後の光沢性や透明性は良好であった。また、耐酸試験および耐アルカリ試験を行った結果についても、光沢性や透明性に何らの変化も見られず、化学的耐久性が良好であった。さらに、焼成を4回繰り返し行っても、釉薬の剥離を生じなかった。   As shown in Table 2, the gloss and transparency after baking were good for any of the basic glazes. In addition, the results of the acid resistance test and alkali resistance test showed no change in gloss and transparency, and the chemical durability was good. Furthermore, no glaze peeling occurred even when firing was repeated four times.

[比較例]
比較例として、No.1〜No.5の粉末状のフリットに水とフノリを添加してペースト状に溶き、そのペースト液を、高温焼成しておいた磁器板の下地上に面状に塗布した後、昇温時間5時間、680℃〜900℃の温度でフリットを焼成し焼き付けた。フリットの焼成物は、化学的耐久性が十分に高いが、4回の焼成を行ったときに剥離を生じた。この結果から、ガラス状粉末の添加は、複数回の焼成時における釉薬の剥離防止に大きく寄与する、といったことが明らかとなった。
[Comparative example]
As a comparative example, no. 1-No. After adding water and funnel to the powdered frit of No. 5 and dissolving it in a paste form, the paste solution was applied in a planar form on the surface of a porcelain plate that had been fired at a high temperature. The frit was baked and baked at a temperature of from 0C to 900C. The fired product of the frit was sufficiently high in chemical durability, but peeling occurred when fired four times. From this result, it became clear that the addition of glassy powder greatly contributes to prevention of glaze peeling at the time of multiple firings.

[上絵具の調製]
No.4の粉末状のフリット100部に上記したガラス状粉末(焼成カオリン)を10部添加して、基礎釉薬を調製した。この基礎釉薬に顔料を添加して、シアン、マゼンタおよびイエローの3色の色釉薬を調製した。すなわち、基礎釉薬100部にピーコックBG5を1部添加してシアン色釉薬を調製し、基礎釉薬100部に正円子を5部添加してマゼンタ色釉薬を調製し、基礎釉薬100部にプラセオジム黄を3部添加してイエロー色釉薬を調製した。これら3色の色釉薬を用いて、表3に示すNo.4−1〜No.4−6の上絵具を調製した。表3中の数字は、配合割合(単位:部)を示す。
[Preparation of upper paint]
No. A basic glaze was prepared by adding 10 parts of the above glassy powder (baked kaolin) to 100 parts of the powdery frit of No. 4. A pigment was added to this basic glaze to prepare three color glazes of cyan, magenta and yellow. That is, 1 part of peacock BG5 is added to 100 parts of basic glaze to prepare a cyan glaze, 5 parts of round circle is added to 100 parts of basic glaze to prepare a magenta glaze, and praseodymium yellow is added to 100 parts of basic glaze. Was added to prepare a yellow color glaze. Using these three color glazes, No. 1 shown in Table 3 was obtained. 4-1. 4-6 top paint was prepared. The numbers in Table 3 indicate the blending ratio (unit: part).

Figure 2014201477
Figure 2014201477

上記で得られたNo.4−1〜No.4−6の粉末状の上絵具に水とフノリを添加してペースト状に溶き、そのペースト液を、高温焼成しておいた磁器板の下地上に面状に塗布した後、昇温時間5時間、680℃〜900℃の温度で上絵具を焼成し焼き付けた。この結果、粉末状のフリットとガラス状粉末との混合物に各種顔料を配合することにより、様々な色に発色する上絵具の調製が可能であることが確認された。   No. obtained above. 4-1. Water and funnel are added to 4-6 powdery upper paint to dissolve it into a paste, and the paste solution is applied in a planar shape onto a ground plate of a porcelain plate that has been fired at a high temperature. The upper paint was baked and baked at a temperature of 680 ° C. to 900 ° C. for a time. As a result, it was confirmed that it is possible to prepare an upper paint that develops various colors by blending various pigments into a mixture of powdery frit and glassy powder.

[ベンガラを用いた赤色上絵具の調製]
No.4の粉末状のフリット100部に上記したガラス状粉末(焼成カオリン)を7.5部添加して基礎釉薬を調製し、この基礎釉薬100部に、粒子表面にシリカ(SiO)がコーティングされたベンガラを20部添加して上絵具を調製した。この粉末状の上絵具に番茶を添加してペースト状に溶き、それを乳鉢中で15分間、十分に擂った。得られたペースト液を、高温焼成しておいた磁器板の下地上に面状に塗布した後、昇温時間5時間、680℃〜900℃の温度で上絵具を焼成し焼き付けた。この結果、一般に市販されているベンガラを用いた赤絵具の色差値*a30*b35に対し、色差値*a39*b34というように明るい橙色系統の上絵具が得られた。
[Preparation of red top paint using Bengala]
No. A base glaze was prepared by adding 7.5 parts of the above glassy powder (baked kaolin) to 100 parts of the powdery frit No. 4, and silica (SiO 2 ) was coated on the particle surface of 100 parts of the basic glaze. The upper paint was prepared by adding 20 parts of red bengara. Bancha was added to the powdery upper paint to dissolve it into a paste, which was thoroughly sprinkled in a mortar for 15 minutes. The obtained paste solution was applied in a planar shape on the lower surface of a porcelain plate that had been fired at high temperature, and then the upper paint was fired at a temperature of 680 ° C. to 900 ° C. for 5 hours. As a result, a bright orange-colored upper paint was obtained as the color difference value * a39 * b34 with respect to the color difference value * a30 * b35 of a red paint using a commercially available bengara.

[飴色楽焼釉薬用着色フリットの調製]
No.4の粉末状のフリット100部に水酸化鉄10部とケイ酸マンガン4部を添加し、900℃の温度で焼成した。これにより、焼成時に発泡を起こすことなく、飴色楽焼釉薬用の着色フリットを調製することができた。
[Preparation of colored frit for amber color shochu]
No. 4 parts of powdery frit No. 4 were added with 10 parts of iron hydroxide and 4 parts of manganese silicate and fired at a temperature of 900 ° C. As a result, it was possible to prepare a colored frit for an amber-colored shochu without foaming during firing.

上記した実施例2および実施例3で得られた上絵具について、耐酸試験(4%酢酸中に24℃の温度で24時間浸漬)、耐アルカリ試験(0.5%炭酸ナトリウム水溶液中に95℃の温度で3時間浸漬)および耐洗剤試験(業務用食器洗浄機で1,000回洗浄)を行った。この結果、上絵具の光沢度の劣化は見られなかった。また、上記した実施例2で得られた上絵具について、4回の焼成を繰り返したが、上絵具の剥離は見られなかった。これらの結果から、粉末状のフリットとガラス状粉末に、着色成分として顔料を添加しても、上絵具の化学的耐久性および非剥離性は保持されることが確認された。   For the upper paint obtained in Example 2 and Example 3 described above, acid resistance test (immersion in 4% acetic acid at a temperature of 24 ° C. for 24 hours), alkali resistance test (95 ° C. in 0.5% aqueous sodium carbonate solution) And a detergent resistance test (washing 1,000 times with a commercial dishwasher). As a result, no deterioration in the glossiness of the upper paint was observed. Moreover, about the upper paint obtained in Example 2 mentioned above, baking was repeated 4 times, but peeling of the upper paint was not seen. From these results, it was confirmed that the chemical durability and non-peelability of the upper paint were maintained even when a pigment was added as a coloring component to the powdered frit and glassy powder.

[ジルコンを混合した上絵具の調製]
実施例1で得られたNo.5の粉末状のフリット100部に、上記したガラス状粉末(焼成カオリン)を7.5部添加し、その混合粉末に、黄色顔料であるプラセオジム黄(プラセオジムイオンを固溶させたジルコン)を、組成物全体の重量に対して3%混合して上絵具を調製した。得られた粉末状の上絵具に水とフノリを添加してペースト状に溶き、そのペースト液を、高温焼成しておいた磁器板の下地上に面状に塗布した後、昇温時間5時間、800℃前後の温度で上絵具を焼成し焼き付けた。
[Preparation of upper paint mixed with zircon]
No. 1 obtained in Example 1. 7.5 parts of the above glassy powder (calcined kaolin) is added to 100 parts of the powdered frit of No. 5, and praseodymium yellow (zircon in which praseodymium ions are dissolved) is added to the mixed powder. The upper paint was prepared by mixing 3% with respect to the total weight of the composition. Water and funnel are added to the resulting powdery upper paint to dissolve it into a paste, and the paste is applied to the surface of the porcelain plate that has been fired at a high temperature, and then the temperature rise time is 5 hours. The upper paint was baked and baked at a temperature of about 800 ° C.

上絵付け・焼成された磁器板について、食器洗浄機用のアルカリ性洗剤に対する耐アルカリ試験を実施した結果、フリットにガラス状粉末を混合しただけでプラセオジム黄を添加しないガラス組成物と比較して、プラセオジム黄を混合した上絵具では耐アルカリ性が向上した。   As a result of conducting an alkali resistance test on an alkaline detergent for dishwashers on a porcelain plate that has been overpainted and baked, as compared with a glass composition that does not contain praseodymium yellow just by mixing a glassy powder into a frit, Alkali resistance was improved in the upper paint mixed with praseodymium yellow.

この発明は、陶磁器を製造する業界、陶磁器用上絵具、特に和絵具を製造する業界、釉薬を製造する業界、フリットを製造するガラス製造業界などにおいて広く利用される可能性がある。   The present invention may be widely used in a ceramic manufacturing industry, a ceramic top paint, particularly a Japanese paint manufacturing industry, a glaze manufacturing industry, and a frit manufacturing glass manufacturing industry.

Claims (12)

モル%表示でSiOを40.3〜67.8、Alを1.1〜3.9、Bを10.5〜25.3、LiOを7.7〜11.6、NaOを3.5〜6.1、KOを2.1〜4.2、ZnOを5.0〜8.5、それぞれ含有し、かつ、SiOおよびAlの合算含有量の割合が43モル%〜70モル%である粉末状のフリットと、
粒子形状が非晶質で板状をなし、酸およびアルカリに対する高い化学的耐久性ならびに1×10−6〜5×10−6の熱膨張係数を持ち、前記フリットの屈折率と同等もしくは近似する屈折率、および、前記フリットに比べて高い耐火度を有し、前記フリットの含有量を100gとしたときに3g〜30gの割合で配合されたガラス状粉末と、
全体の重量に対して1%〜30%の割合で配合された着色成分と、
を含むことを特徴とする陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。
In terms of mol%, SiO 2 is 40.3 to 67.8, Al 2 O 3 is 1.1 to 3.9, B 2 O 3 is 10.5 to 25.3, LiO 2 is 7.7 to 11. 6, containing Na 2 O 3.5 to 6.1, K 2 O 2.1 to 4.2, ZnO 5.0 to 8.5, and SiO 2 and Al 2 O 3 A powdered frit having a total content ratio of 43 mol% to 70 mol%,
Particle shape is amorphous and plate-like, has high chemical durability against acids and alkalis, and has a thermal expansion coefficient of 1 × 10 −6 to 5 × 10 −6 , which is equal to or close to the refractive index of the frit. A glassy powder having a refractive index and a high fire resistance compared to the frit, and blended in a ratio of 3 g to 30 g when the content of the frit is 100 g;
A coloring component blended at a ratio of 1% to 30% with respect to the total weight;
A low-melting-point lead-free glass composition for ceramics, comprising:
前記着色成分として、粒子表面に耐熱性の酸化物がコーティングされたベンガラを含有する請求項1に記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 The low-melting-point lead-free glass composition for ceramics according to claim 1, wherein the coloring component contains Bengala whose particle surface is coated with a heat-resistant oxide. モル%表示でSiOを40.3〜67.8、Alを1.1〜3.9、Bを10.5〜25.3、LiOを7.7〜11.6、NaOを3.5〜6.1、KOを2.1〜4.2、ZnOを5.0〜8.5、それぞれ含有し、かつ、SiOおよびAlの合算含有量の割合が43モル%〜70モル%であって、全体の重量に対する配合割合が1%〜30%となるように着色成分を含有した粉末状のフリットと、
粒子形状が非晶質で板状をなし、酸およびアルカリに対する高い化学的耐久性ならびに1×10−6〜5×10−6の熱膨張係数を持ち、前記フリットの屈折率と同等もしくは近似する屈折率、および、前記フリットに比べて高い耐火度を有し、前記フリットの含有量を100gとしたときに3g〜30gの割合で配合されたガラス状粉末と、
を含むことを特徴とする陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。
In terms of mol%, SiO 2 is 40.3 to 67.8, Al 2 O 3 is 1.1 to 3.9, B 2 O 3 is 10.5 to 25.3, LiO 2 is 7.7 to 11. 6, containing Na 2 O 3.5 to 6.1, K 2 O 2.1 to 4.2, ZnO 5.0 to 8.5, and SiO 2 and Al 2 O 3 A powdered frit containing a coloring component such that the ratio of the total content is 43 mol% to 70 mol%, and the blending ratio with respect to the total weight is 1% to 30%;
Particle shape is amorphous and plate-like, has high chemical durability against acids and alkalis, and has a thermal expansion coefficient of 1 × 10 −6 to 5 × 10 −6 , which is equal to or close to the refractive index of the frit. A glassy powder having a refractive index and a high fire resistance compared to the frit, and blended in a ratio of 3 g to 30 g when the content of the frit is 100 g;
A low-melting-point lead-free glass composition for ceramics, comprising:
前記着色成分としてケイ酸マンガンを含有する請求項1または請求項3に記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 The low melting point lead-free glass composition for ceramics according to claim 1 or 3, comprising manganese silicate as the coloring component. モル%表示でSiOを40.3〜67.8、Alを1.1〜3.9、Bを10.5〜25.3、LiOを7.7〜11.6、NaOを3.5〜6.1、KOを2.1〜4.2、ZnOを5.0〜8.5、それぞれ含有し、かつ、SiOおよびAlの合算含有量の割合が43モル%〜70モル%であって、さらに着色成分を含有した粉末状のフリットと、
粒子形状が非晶質で板状をなし、酸およびアルカリに対する高い化学的耐久性ならびに1×10−6〜5×10−6の熱膨張係数を持ち、前記フリットの屈折率と同等もしくは近似する屈折率、および、前記フリットに比べて高い耐火度を有し、前記フリットの含有量を100gとしたときに3g〜30gの割合で配合されたガラス状粉末と、
前記フリット中に含有された着色成分とは別の着色成分と、
を含み、前記フリット中に含有された着色成分および前記別の着色成分の配合割合が全体の重量に対して1%〜30%であることを特徴とする陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。
In terms of mol%, SiO 2 is 40.3 to 67.8, Al 2 O 3 is 1.1 to 3.9, B 2 O 3 is 10.5 to 25.3, LiO 2 is 7.7 to 11. 6, containing Na 2 O 3.5 to 6.1, K 2 O 2.1 to 4.2, ZnO 5.0 to 8.5, and SiO 2 and Al 2 O 3 A powdered frit having a total content of 43 mol% to 70 mol% and further containing a coloring component;
Particle shape is amorphous and plate-like, has high chemical durability against acids and alkalis, and has a thermal expansion coefficient of 1 × 10 −6 to 5 × 10 −6 , which is equal to or close to the refractive index of the frit. A glassy powder having a refractive index and a high fire resistance compared to the frit, and blended in a ratio of 3 g to 30 g when the content of the frit is 100 g;
A coloring component different from the coloring component contained in the frit;
A low melting point lead-free glass composition for ceramics, wherein the blending ratio of the coloring component contained in the frit and the other coloring component is 1% to 30% based on the total weight.
前記別の着色成分として、粒子表面に耐熱性の酸化物がコーティングされたベンガラを含有する請求項5に記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 The low-melting-point lead-free glass composition for ceramics according to claim 5, comprising Bengala having a particle surface coated with a heat-resistant oxide as the other coloring component. 前記別の着色成分としてケイ酸マンガンを含有する請求項5に記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 The low melting point lead-free glass composition for ceramics according to claim 5, which contains manganese silicate as the another coloring component. 前記ガラス状粉末は、粘土由来の非晶質板状粒子からなる請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 The low melting point lead-free glass composition for ceramics according to any one of claims 1 to 7, wherein the glassy powder is composed of amorphous plate-like particles derived from clay. 前記粘土由来の非晶質板状粒子は焼成カオリンまたはメタカオリンである請求項8に記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 The low melting point lead-free glass composition for ceramics according to claim 8, wherein the clay-derived amorphous plate-like particles are calcined kaolin or metakaolin. 前記フリットに対する前記ガラス状粉末の配合割合は、フリットの含有量を100gとしたときに5g〜20gである請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 The low melting point lead-free glass composition for ceramics according to any one of claims 1 to 9, wherein a blending ratio of the glassy powder to the frit is 5 to 20 g when a content of the frit is 100 g. さらにジルコニウム化合物を含有する粉末が含まれた請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 Furthermore, the low melting point lead-free glass composition for ceramics in any one of Claim 1 thru | or 10 in which the powder containing a zirconium compound was contained. 前記ジルコニウム化合物がジルコンであって、ジルコンの粉末が全体の重量に対して5%以下の割合で配合された請求項11に記載の陶磁器用低融点無鉛ガラス組成物。 The low-melting-point lead-free glass composition for ceramics according to claim 11, wherein the zirconium compound is zircon, and the zircon powder is blended at a ratio of 5% or less with respect to the total weight.
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