JP2023073046A - Glass forming agent and use thereof - Google Patents

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吉秀 前野
Yoshihide Maeno
祥浩 鈴木
Yoshihiro Suzuki
結希子 菊川
Yukiko Kikukawa
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Abstract

To provide a technique that can suitably improve alkali resistance of a decorative film formed on a glaze layer, the glaze layer provided on a substrate.SOLUTION: A glass forming agent disclosed herein forms a glass film for protecting a decorative film formed on a glaze layer, the glaze layer provided on a substrate. The glass forming agent comprises an amorphous oxide forming organic compound that comprises at least an Si organic compound comprising Si as a constituent element, and a crystalline oxide forming organic compound comprising a crystalline oxide forming element as a constituent element. Here, based on TG-DTA, burnthrough temperature TSi of the Si organic compound and burnthrough temperature TX of the crystalline oxide forming organic compound have a relationship satisfying the following formula (I): TX<TSi.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ガラス形成剤およびその利用に関する。 The present invention relates to glass formers and their uses.

陶磁器、ガラス器、琺瑯器等の物品の表面には、優美又は豪華な印象を与えるために、貴金属成分を含む装飾膜が形成されることがある。この種の物品は、典型的には、基材の上に所定の成分を含む装飾用組成物を付与した後、焼成処理を行うことによって形成される。 A decorative film containing a noble metal component is sometimes formed on the surface of articles such as ceramics, glassware, and enamelware in order to give an elegant or luxurious impression. This type of article is typically formed by applying a decorative composition containing predetermined components onto a substrate and then performing a baking treatment.

ところで、この種の物品には、例えばアルカリ性洗剤に浸漬されることが想定されるもの(例えば、食器等)がある。このとき、基材の上に形成された装飾膜がかかるアルカリ性洗剤によって損傷するおそれがある。このため、近年では、耐アルカリ性に優れた装飾膜を形成することができる装飾用組成物が提案されている。例えば、特許文献1には、ニッケル等の耐アルカリ性を向上させるための元素を含むセラミック上絵付用水金が開示されている。 By the way, this type of article includes, for example, articles that are expected to be immersed in an alkaline detergent (for example, tableware). At this time, the decorative film formed on the substrate may be damaged by the alkaline detergent. Therefore, in recent years, decorative compositions have been proposed that are capable of forming decorative films with excellent alkali resistance. For example, Patent Literature 1 discloses a liquid metal for ceramic overglaze coating containing an element such as nickel for improving alkali resistance.

特許第3784973号公報Japanese Patent No. 3784973

ところで、耐水性等をさらに強化するべく、基材として釉薬層が付与されたものが用いられることがある。そして、本発明者らの検討によると、かかる釉薬層はアルカリ性洗剤等のアルカリ性溶液によって損傷し易い傾向にあり、これによって、該釉薬層の上に形成された装飾膜が剥離し易いことが分かった。したがって、例えば基材として釉薬層が付与されたものを用いた場合においても、アルカリ性溶液による装飾膜の剥離を好適に防止することができる技術の開発が求められている。 By the way, in order to further enhance the water resistance, etc., a base material to which a glaze layer is applied is sometimes used. Further, according to the studies of the present inventors, it has been found that such a glaze layer tends to be easily damaged by an alkaline solution such as an alkaline detergent, and as a result, the decorative film formed on the glaze layer is easily peeled off. rice field. Therefore, there is a demand for the development of a technique that can suitably prevent the decorative film from peeling off due to an alkaline solution, even when a substrate having a glaze layer is used as the base material, for example.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、釉薬層が付与された基材の該釉薬層の上に形成された装飾膜の耐アルカリ性を好適に向上させることができる技術を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its main object is to suitably improve the alkali resistance of a decorative film formed on a glaze layer of a base material to which the glaze layer is applied. It is to provide technology that can

かかる目的を実現するべく、本発明は、基材と、該基材の上に形成された釉薬層と、該釉薬層の上に形成された装飾膜と、ここで開示されるいずれかのガラス形成剤から形成されるガラス膜であって、上記釉薬層と上記装飾膜との間および/または上記装飾膜の上に存在するガラス膜と、を備えた物品を提供する。上記ガラス膜は、少なくともSiを構成元素として含む非晶質酸化物形成元素を含有する非晶質酸化物と、結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質酸化物を含有する結晶質粒子と、が混在している。 In order to achieve such an object, the present invention provides a substrate, a glaze layer formed on the substrate, a decorative film formed on the glaze layer, and any glass disclosed herein. An article is provided comprising a glass film formed from a forming agent, the glass film being between the glaze layer and the decorative film and/or on the decorative film. The glass film comprises an amorphous oxide containing an amorphous oxide-forming element containing at least Si as a constituent element, and crystalline particles containing a crystalline oxide containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element. and are mixed.

本発明者らは、ここで開示されるガラス形成剤から形成されるガラス膜を、釉薬層と装飾膜との間および/または装飾膜の上に具備させた構造を有する物品によると、例えばアルカリ性溶液に曝露された場合においてもガラス膜によって釉薬層が保護されるため、装飾膜の剥離を好適に抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。また、特に限定解釈されることを意図したものではないが、上記ガラス膜においては、非晶質酸化物と、結晶質粒子とが混在しており、かかる結晶質粒子はアルカリ成分を浸透させにくい構造を有するため、非晶質酸化物領域へのアルカリ成分の侵入を抑制できるものと考えられ得る。したがって、かかるガラス膜によってアルカリ成分から釉薬層が保護されるため、装飾膜の耐アルカリ性を好適に向上させることができるものと考えられ得る。 The present inventors have found that an article having a structure in which a glass film formed from the glass former disclosed herein is provided between the glaze layer and the decorative film and/or on the decorative film has, for example, alkaline The glass film protects the glaze layer even when it is exposed to a solution, and thus the inventors have found that peeling of the decorative film can be suitably suppressed, leading to the completion of the present invention. In addition, although not intended to be a particularly limited interpretation, the glass film contains a mixture of amorphous oxides and crystalline particles, and such crystalline particles are difficult for alkali components to permeate. Since it has a structure, it can be considered that penetration of alkali components into the amorphous oxide region can be suppressed. Therefore, since the glass film protects the glaze layer from alkaline components, it can be considered that the alkali resistance of the decorative film can be suitably improved.

ここで開示される物品の好適な一態様において、上記ガラス膜の平均厚みは20nm~500nmである。物品がこのように平均厚みの小さいガラス膜を備えることにより、装飾膜の色や質感が好適に発揮され得る。 In one preferred aspect of the article disclosed herein, the glass film has an average thickness of 20 nm to 500 nm. By providing the article with a glass film having such a small average thickness, the color and texture of the decorative film can be favorably exhibited.

ここで開示される物品は、例えば上記基材の少なくとも表面はセラミックスから構成されている。また、ここで開示される物品は、例えば食器を構成することができる。 In the article disclosed here, for example, at least the surface of the substrate is made of ceramics. Also, the articles disclosed herein can constitute tableware, for example.

他の側面として、本発明は、釉薬層が付与された基材の該釉薬層の上に形成された装飾膜を保護するためのガラス膜を形成するガラス形成剤を提供する。かかるガラス形成剤は、Siを構成元素として含むSi有機化合物を少なくとも含有する非晶質酸化物形成有機化合物と、結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質酸化物形成有機化合物と、を含んでいる。ここで、TG-DTAに基づく、上記Si有機化合物の燃え抜け温度TSiと、上記結晶質酸化物形成有機化合物の燃え抜け温度Tとの関係が下記式(I)を満たす。
<TSi (I)
In another aspect, the present invention provides a glass former for forming a glass film for protecting a decorative film formed on a glaze layer of a substrate on which the glaze layer is applied. Such a glass-forming agent includes an amorphous oxide-forming organic compound containing at least an Si organic compound containing Si as a constituent element, and a crystalline oxide-forming organic compound containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element. contains. Here, the relationship between the burn-through temperature T Si of the Si organic compound and the burn-through temperature T X of the crystalline oxide-forming organic compound satisfies the following formula (I) based on TG-DTA.
T X < T Si (I)

また、本発明はさらに、Siを構成元素として含むSi有機化合物を少なくとも含有する非晶質酸化物形成有機化合物と、結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質粒子と、を含むガラス形成剤を提供する。 Further, the present invention further provides a glass-forming compound containing an amorphous oxide-forming organic compound containing at least an Si organic compound containing Si as a constituent element, and crystalline particles containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element. provide drugs.

本発明者らは、結晶性酸化物形成有機化合物の燃え抜け温度Tが、Si有機化合物の燃え抜け温度TSiよりも低い場合、焼成時に結晶性酸化物形成有機化合物が優先的に分解・焼成されることを見出した。そして、かかる焼成処理によって生じる結晶質酸化物は、単独で非晶質酸化物領域の骨格を形成することができず、結晶質粒子となって析出することがわかった。したがって、かかる構成のガラス形成剤によると、非晶質酸化物と、結晶質粒子とが混在するガラス膜を形成することができる。また、非晶質酸化物形成有機化合物に加えて、予め結晶質粒子が添加されたガラス形成剤によっても、上述したような構成のガラス膜を形成することができる。 The present inventors found that when the burn-through temperature Tx of the crystalline oxide-forming organic compound is lower than the burn-through temperature TSi of the Si organic compound, the crystalline oxide-forming organic compound is preferentially decomposed and decomposed during firing. found to be calcined. It was also found that the crystalline oxide produced by such a firing treatment cannot form the skeleton of the amorphous oxide region by itself, and precipitates as crystalline particles. Therefore, according to the glass forming agent having such a constitution, it is possible to form a glass film in which amorphous oxides and crystalline particles are mixed. In addition to the amorphous oxide-forming organic compound, the glass film having the structure described above can also be formed by using a glass-forming agent to which crystalline particles are added in advance.

ここで開示されるガラス形成剤の好適な一態様では、上記結晶質酸化物形成元素として、Zrおよび/またはTiを含む。結晶質酸化物形成元素としてZrおよび/またはTiを含むガラス形成剤において、釉薬層が付与された基材の該釉薬層の上に形成された装飾膜の耐アルカリ性をより好適に向上させることができる。 A preferred embodiment of the glass-forming agent disclosed herein contains Zr and/or Ti as the crystalline oxide-forming element. In a glass former containing Zr and/or Ti as a crystalline oxide forming element, it is possible to more suitably improve the alkali resistance of the decorative film formed on the glaze layer of the substrate to which the glaze layer is applied. can.

ここで開示されるガラス形成剤の好適な一態様において、上記非晶質酸化物形成有機化合物として、Biを構成元素として含むBi有機化合物をさらに含有する。非晶質酸化物形成有機化合物としてBi有機化合物をさらに含有するガラス形成剤において、釉薬層が付与された基材の該釉薬層の上に形成された装飾膜の耐アルカリ性をより好適に向上させることができる。 A preferred embodiment of the glass-forming agent disclosed herein further contains a Bi organic compound containing Bi as a constituent element as the amorphous oxide-forming organic compound. In a glass forming agent further containing a Bi organic compound as an amorphous oxide-forming organic compound, the alkali resistance of the decorative film formed on the glaze layer of the substrate provided with the glaze layer is more preferably improved. be able to.

ここで開示されるガラス形成剤は、例えば、少なくとも表面がセラミックスから構成されている基材であって、かつ、釉薬層が付与された基材の上に形成された装飾膜を保護するためのガラス膜の形成に好適に適用され得る。 The glass-forming agent disclosed herein is, for example, a substrate whose surface is made of ceramics, and which is provided with a glaze layer. It can be suitably applied to the formation of a glass film.

第1実施形態に係る物品の断面構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross-section of the goods which concern on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る物品の断面構造を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of an article according to a second embodiment; 第3実施形態に係る物品の断面構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross-section of the goods which concern on 3rd Embodiment. 例3の上地コートサンプルが備えるガラス膜のXRDチャートである。3 is an XRD chart of a glass film included in a top coat sample of Example 3. FIG. 例6の上地コートサンプルが備えるガラス膜のXRDチャートである。4 is an XRD chart of a glass film included in a top coat sample of Example 6. FIG. 例9の上地コートサンプルが備えるガラス膜のXRDチャートである。10 is an XRD chart of the glass film included in the top coat sample of Example 9. FIG.

以下、ここで開示される技術の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって実施に必要な事柄(例えば、ガラス形成剤、装飾用組成物、釉薬の詳細な調製手段や物品の製造手順等)は、本明細書により教示されている技術内容と、当該分野における当業者の一般的な技術常識とに基づいて理解することができる。ここで開示される技術の内容は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書において範囲を示す「A~B」との表記は、A以上B以下を意味する。したがって、Aを上回り且つBを下回る場合を包含する。 Preferred embodiments of the technology disclosed herein are described below. Matters other than those specifically mentioned in this specification that are necessary for implementation (for example, detailed preparation means for glass-forming agents, decorative compositions, glazes, manufacturing procedures for articles, etc.) It can be understood based on the technical content taught by this specification and the general technical knowledge of those skilled in the art. The content of the technology disclosed here can be implemented based on the content disclosed in this specification and common general knowledge in the field. In this specification, the notation "A to B" indicating the range means from A to B. Therefore, the case above A and below B is included.

<ガラス形成剤>
ここで開示されるガラス形成剤は、釉薬層が付与された基材の該釉薬層の上に形成された装飾膜を保護するためのガラス膜の形成に用いられる。また、ここで開示されるガラス形成剤は、Siを構成元素として含むSi有機化合物を少なくとも含有する非晶質酸化物形成有機化合物と、結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質酸化物形成有機化合物と、を含んでいる。ここで、TG-DTAに基づく、上記Si有機化合物の燃え抜け温度TSiと、上記結晶質酸化物形成有機化合物の燃え抜け温度Tとの関係が次式(I):T<TSiを満たすことを特徴とする。以下、各構成成分について説明する。
<Glass forming agent>
The glass former disclosed herein is used to form a glass film for protecting a decorative film formed on a glaze layer of a base material to which the glaze layer is applied. The glass-forming agent disclosed herein includes an amorphous oxide-forming organic compound containing at least an Si organic compound containing Si as a constituent element, and a crystalline oxide containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element. forming organic compounds; Here, based on TG-DTA, the relationship between the burn-through temperature T Si of the Si organic compound and the burn-through temperature T X of the crystalline oxide-forming organic compound is expressed by the following formula (I): T X <T Si is characterized by satisfying Each component will be described below.

(1)非晶質酸化物形成有機化合物
非晶質酸化物形成有機化合物は、非晶質酸化物形成元素と有機物とを構成要素として含んでいる。かかる非晶質酸化物形成有機化合物を焼成すると、有機物が燃焼した後に非晶質酸化物形成元素が酸化することで、非晶質酸化物(非晶質酸化物領域)が形成される。なお、本明細書および特許請求の範囲において「非晶質酸化物形成元素」とは、ガラス膜(典型的には、酸化物ガラス膜)が形成された際に、非晶質酸化物領域(換言すると、ガラスマトリクス)を構築し得る金属元素および半金属元素を包含する概念である。かかる非晶質酸化物形成元素の一例としては、Al、Ti、Zr、Si、Bi、Sm、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Dy、Sn、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Li、Na、K、Rb、B、V、Fe、Cu、P、Sc、Pm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ni、In、Co、Cr等が挙げられる。また、非晶質酸化物形成有機化合物は、金属レジネート、錯体、重合体等の形態をとり得る。
(1) Amorphous oxide-forming organic compound The amorphous oxide-forming organic compound contains an amorphous oxide-forming element and an organic substance as constituent elements. When such an amorphous oxide-forming organic compound is calcined, an amorphous oxide (amorphous oxide region) is formed by oxidizing the amorphous oxide-forming element after burning the organic matter. In the present specification and claims, the term "amorphous oxide-forming element" means an amorphous oxide region ( In other words, it is a concept that includes metal elements and metalloid elements capable of constructing a glass matrix. Examples of such amorphous oxide-forming elements include Al, Ti, Zr, Si, Bi, Sm, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy, Sn, Zn, Be, Mg, Ca, Sr. , Ba, Li, Na, K, Rb, B, V, Fe, Cu, P, Sc, Pm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Ni, In, Co, Cr, etc. mentioned. Amorphous oxide-forming organic compounds may also take the form of metal resinates, complexes, polymers, and the like.

ここで、非晶質酸化物形成有機化合物を構成する有機物は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されない。例えば、非晶質酸化物形成有機化合物として金属レジネートを使用する場合、かかる有機物としてはこの種の金属レジネートに用いられ得る従来公知の樹脂材料を特に制限なく使用することができる。かかる樹脂材の一例としては、オクチル酸(2-エチルヘキサン酸)、アビエチン酸、ナフテン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノレン酸、ネオデカン酸などの高炭素数(例えば炭素数8以上)のカルボン酸;スルホン酸;ロジン等に含まれる樹脂酸;テレピン油、ラベンダー油等の精油成分を含む樹脂硫化バルサム、アルキルメルカプチド(アルキルチオラート)、アリールメルカプチド(アリールチオラート)、メルカプトカルボン酸エステル等が挙げられる。金属レジネートとしては、例えば市販のものを用いることができる。 Here, the organic substance that constitutes the amorphous oxide-forming organic compound is not particularly limited as long as the effects of the technology disclosed herein are exhibited. For example, when a metal resinate is used as the amorphous oxide-forming organic compound, conventionally known resin materials that can be used for this type of metal resinate can be used without particular limitation. Examples of such resin materials include carboxylic acids having a high carbon number (for example, 8 or more carbon atoms) such as octylic acid (2-ethylhexanoic acid), abietic acid, naphthenic acid, stearic acid, oleic acid, linolenic acid, and neodecanoic acid. ; sulfonic acid; resin acid contained in rosin; turpentine oil, resin containing essential oil components such as lavender oil; be done. As the metal resinate, for example, commercially available products can be used.

また、例えば、非晶質酸化物形成有機化合物として錯体を使用する場合、かかる有機物としてはこの種の錯体に用いられ得る従来公知の配位子を特に制限なく使用することができる。かかる配位子の一例としては、アルコキシド系配位子、ジケトン系配位子、カルボン酸塩系配位子、アミン系配位子等が挙げられる。錯体としては、例えば市販のものを用いることができる。 Further, for example, when a complex is used as an amorphous oxide-forming organic compound, conventionally known ligands that can be used for this type of complex can be used without particular limitation as such an organic substance. Examples of such ligands include alkoxide ligands, diketone ligands, carboxylate ligands, amine ligands, and the like. As the complex, for example, a commercially available one can be used.

上述したように、ここで開示される非晶質酸化物形成有機化合物は、少なくともSiを構成元素として含むSi有機化合物を含有している。Si有機化合物は、Si(ケイ素)と、有機物とを構成要素として含む。かかるSi有機化合物を焼成すると、有機物が焼失すると共にSiが酸化されてSiOが形成される。そして、かかるSiOは、非晶質酸化物領域(換言すると、ガラスマトリクス)の骨格を構築し、非晶質酸化物領域の主成分となり得る。 As described above, the amorphous oxide-forming organic compound disclosed herein contains a Si organic compound containing at least Si as a constituent element. The Si organic compound contains Si (silicon) and an organic substance as constituent elements. When such a Si organic compound is calcined, the organic matter is burned off and Si is oxidized to form SiO 2 . Such SiO 2 can then construct the skeleton of the amorphous oxide region (in other words, the glass matrix) and become the main component of the amorphous oxide region.

ガラス形成剤における非晶質酸化物形成元素および結晶質酸化物形成元素の合計モル数を100モル%としたときのSiの含有量(モル%)(以下、単に「ガラス形成剤中のSiの含有量」ともいう)は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されない。ガラス形成剤中のSiの含有量は、例えば40モル%以上であってもよく、50モル%以上、60モル%以上であってもよい。また、ガラス形成剤中のSiの含有量は、概ね99モル%以下であり、例えば95モル%以下であってもよく、90モル%以下、80モル%以下、70モル%以下であってもよい。 The content of Si (mol%) when the total number of moles of the amorphous oxide-forming element and the crystalline oxide-forming element in the glass forming agent is 100 mol% (hereinafter simply referred to as "Si content in the glass forming agent content”) is not particularly limited as long as the effect of the technology disclosed herein is exhibited. The content of Si in the glass forming agent may be, for example, 40 mol % or more, 50 mol % or more, or 60 mol % or more. In addition, the content of Si in the glass forming agent is generally 99 mol% or less, and may be, for example, 95 mol% or less, or may be 90 mol% or less, 80 mol% or less, or 70 mol% or less. good.

ここで、上記Si有機化合物としては、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて、例えば1種類のSiレジネート(または、Si錯体)を用いてもよいし、2種類以上のSiレジネート(または、Si錯体)を混合して用いてもよいし、SiレジネートとSi錯体とを混合して用いてもよい。他の非晶質酸化物形成有機化合物および結晶質酸化物形成有機化合物についても同様である。 Here, as the Si organic compound, for example, one type of Si resinate (or Si complex) may be used, or two or more types of Si resinate may be used as long as the effect of the technology disclosed herein is exhibited. (or Si complex) may be mixed and used, or Si resinate and Si complex may be mixed and used. The same is true for other amorphous oxide-forming organic compounds and crystalline oxide-forming organic compounds.

また、ここで開示されるガラス形成剤は、ガラスマトリクス元素としてBi(ビスマス)をさらに含有していることが好ましい。Biは、Bi有機化合物の形態でガラス形成剤に添加され得る。Bi有機化合物は、Biと有機物とを構成要素として含む。Biは、焼成処理後に酸化ビスマス(Bi)となり、ガラスマトリクスの骨格の一部を構成し得る元素である。かかるBiはガラスを軟化させる効果があるため、ガラス膜の他の層(あるいは膜)への接着性が向上するとされる。かかる接着性の向上によって、アルカリ性溶液に曝露された際のガラス膜の剥離を好適に抑止することができる。かかるBiの添加による効果をより好適に発揮させるという観点から、ガラス形成剤における非晶質酸化物形成元素および結晶質形成元素の合計モル数を100モル%としたときのBiの含有量(モル%)(以下、単に「ガラス形成剤中のBiの含有量」ともいう)は、例えば1モル%以上であってもよく、3モル%以上、5モル%以上であってもよい。また、ガラスマトリクス元素中のBiの含有量の上限は、例えば30モル%以下であってもよく、25モル%以下、20モル%以下、15モル%以下、10モル%以下であってもよい。 Further, the glass forming agent disclosed herein preferably further contains Bi (bismuth) as a glass matrix element. Bi can be added to the glass former in the form of a Bi organic compound. The Bi organic compound contains Bi and an organic substance as constituent elements. Bi is an element that becomes bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) after firing treatment and can constitute a part of the skeleton of the glass matrix. Since such Bi 2 O 3 has the effect of softening the glass, it is said that the adhesion of the glass film to other layers (or films) is improved. Such an improvement in adhesion can suitably prevent peeling of the glass film when exposed to an alkaline solution. From the viewpoint of more preferably exhibiting the effect of the addition of Bi, the content of Bi (mol %) (hereinafter also simply referred to as “the content of Bi in the glass forming agent”) may be, for example, 1 mol % or more, 3 mol % or more, or 5 mol % or more. Further, the upper limit of the content of Bi in the glass matrix element may be, for example, 30 mol% or less, or may be 25 mol% or less, 20 mol% or less, 15 mol% or less, or 10 mol% or less. .

ここで開示されるガラス形成剤は、ここで開示される技術の効果が得られる限りにおいて、例えば上述したような非晶質酸化物形成元素のうちSi、Bi以外の元素(以下、「任意元素」ともいう)と、有機物とを構成要素として含む非晶質酸化物形成有機物を含有してもよい。上記任意元素は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。また、ガラス形成剤における非晶質酸化物形成元素および結晶質酸化物形成元素の総モル数を100モル%としたときの任意元素の含有量(モル%)(以下、単に「ガラス形成剤中の任意元素の含有量」ともいう。2種類以上含有する場合は、それらの合計モル%を意味する。)の下限は特に限定されず、0.1モル%以上であってもよく、0.5モル%以上であってもよく、1.0モル%以上であってもよい。一方、ガラス膜の耐アルカリ性に影響する有効成分(後述する結晶質酸化物形成元素等)の含有量の相対的な低下を防止するという観点から、ガラス形成剤中の任意元素の含有量の上限は、好ましくは10モル%以下であり、より好ましくは5モル%以下である。 As long as the effect of the technique disclosed here can be obtained, the glass forming agent disclosed here can be, for example, an element other than Si and Bi among the above-described amorphous oxide forming elements (hereinafter referred to as "arbitrary element ”) and an organic substance as constituent elements. The arbitrary elements may be used singly or may be contained in combination of two or more. In addition, the content (mol%) of the arbitrary element when the total number of moles of the amorphous oxide-forming element and the crystalline oxide-forming element in the glass forming agent is 100 mol% (hereinafter simply referred to as "in the glass forming agent When two or more types are contained, it means the total mol % of them.) is not particularly limited, and may be 0.1 mol % or more, and may be 0.1 mol % or more. It may be 5 mol % or more, or 1.0 mol % or more. On the other hand, from the viewpoint of preventing a relative decrease in the content of active ingredients (such as crystalline oxide-forming elements described later) that affect the alkali resistance of the glass film, the upper limit of the content of any element in the glass-forming agent is is preferably 10 mol % or less, more preferably 5 mol % or less.

(2)結晶質酸化物形成有機化合物
結晶質酸化物有機化合物は、結晶質酸化物形成元素と有機物とを構成要素として含んでいる。かかる有機物としては、例えば非晶質酸化物形成有機化合物の説明において記載したようなものから選択することができる。なお、本明細書および特許請求の範囲において「結晶質酸化物形成元素」とは、ガラス膜(典型的には、酸化物ガラス膜)が形成された際に、結晶質の酸化物を形成し得る金属元素および半金属元素を包含する概念である。かかる結晶質酸化物形成元素としては、Ga、Li、Ca、Sc、Ti、V、Zn、Y、Zr、In、Sn、Te、La、Na、K、Rb、Cs、Sr、Cd等が挙げられる。上記結晶質酸化物形成元素は、1種類を単独で含んでいてもよいし、2種類以上を組み合わせて含んでいてもよい。なお、上述した元素の中でも、Ti、Zrは、結晶質酸化物形成元素として特に好適である。TiやZrを含む結晶質粒子は、アルカリ性溶液に溶解し難いため、アルカリ洗浄時における装飾膜の剥離をより好適に抑制し得る。
(2) Crystalline Oxide-Forming Organic Compound The crystalline oxide-forming organic compound contains a crystalline oxide-forming element and an organic substance as constituent elements. Such an organic substance can be selected from, for example, those described in the description of the amorphous oxide-forming organic compound. In the present specification and claims, the term “crystalline oxide-forming element” means an element that forms a crystalline oxide when a glass film (typically, an oxide glass film) is formed. It is a concept that includes metal elements and metalloid elements to be obtained. Examples of such crystalline oxide-forming elements include Ga, Li, Ca, Sc, Ti, V, Zn, Y, Zr, In, Sn, Te, La, Na, K, Rb, Cs, Sr, and Cd. be done. The crystalline oxide-forming element may be contained singly or in combination of two or more. Among the above elements, Ti and Zr are particularly suitable as crystalline oxide forming elements. Since crystalline particles containing Ti or Zr are difficult to dissolve in an alkaline solution, peeling of the decorative film during alkaline cleaning can be suppressed more favorably.

なお、上述したように、ここで開示されるガラス形成剤においては、TG-DTAに基づく、上記Si有機化合物の燃え抜け温度TSiと、上記結晶質酸化物形成有機化合物の燃え抜け温度Tとの関係が次式(I):T<TSiを満たすことを特徴とする。かかる構成のガラス形成剤を焼成すると、燃え抜け温度が相対的に低い結晶質酸化物形成有機化合物が優先的に分解・焼成されて結晶質酸化物が生成される。また、結晶質形成酸化物は、単独で非晶質酸化物(非晶質酸化物領域)の骨格を形成することができないため、結晶質粒子の状態で析出し得る。そして、かかる結晶質粒子の形成後に、Si有機化合物が分解・焼成されて非晶質酸化物領域の骨格が形成され得る。このように、結晶質粒子が存在している状態で非晶質酸化物領域を形成することによって、非晶質酸化と、結晶質粒子とが混在したガラス膜を形成することができる。 As described above, in the glass forming agent disclosed herein, the burn-through temperature T Si of the Si organic compound and the burn-through temperature T X of the crystalline oxide-forming organic compound are based on TG-DTA. satisfies the following formula (I): T X <T Si . When the glass-forming agent having such a structure is fired, the crystalline oxide-forming organic compound having a relatively low burn-through temperature is preferentially decomposed and fired to form a crystalline oxide. In addition, since the crystalline oxide cannot form the framework of the amorphous oxide (amorphous oxide region) by itself, it may precipitate in the form of crystalline particles. After the formation of such crystalline particles, the Si organic compound can be decomposed and fired to form the skeleton of the amorphous oxide region. By forming an amorphous oxide region in the presence of crystalline particles in this manner, a glass film in which amorphous oxide and crystalline particles are mixed can be formed.

上記Si有機化合物の燃え抜け温度TSiおよび結晶質酸化物形成有機化合物の燃え抜け温度Tは、上記式(I)を満たす限りにおいて特に制限されない。例えば、有機物の残留による品質低下を抑制するという観点から、各々の燃え抜け温度は、焼成温度Tよりも低温であることが好ましい。例えば、焼成温度Tを800℃に設定した場合、Si有機化合物の燃え抜け温度TSiは、好ましくは600℃~750℃であり、より好ましくは625℃~725℃であり、さらに好ましくは650℃~700℃である。このとき、結晶形成用有機化合物の燃焼温度Tは、上記式(I)を満たして結晶質粒子を適切に形成するという観点から、好ましくは450℃~560℃であり、より好ましくは460℃~550℃であり、さらに好ましくは470℃~540℃である。なお、各々の有機化合物の燃え抜け温度は、金属元素と結合する有機物の種類を変更することによって容易に調節できる。即ち、結晶質酸化物形成有機化合物は、所定の結晶質酸化物形成元素を選択し、Si有機化合物の燃焼温度TSiよりも低温で燃焼するように有機物の種類を適宜選択することによって得ることができる。 The burn-through temperature T Si of the Si organic compound and the burn-through temperature T X of the crystalline oxide-forming organic compound are not particularly limited as long as the above formula (I) is satisfied. For example, each burn-through temperature is preferably lower than the firing temperature TF from the viewpoint of suppressing deterioration in quality due to residual organic matter. For example, when the firing temperature T F is set to 800° C., the burn-through temperature T Si of the Si organic compound is preferably 600° C. to 750° C., more preferably 625° C. to 725° C., still more preferably 650° C. °C to 700 °C. At this time, the combustion temperature T X of the crystal-forming organic compound is preferably 450° C. to 560° C., more preferably 460° C., from the viewpoint of satisfying the above formula (I) and appropriately forming crystalline particles. to 550°C, more preferably 470°C to 540°C. The burn-through temperature of each organic compound can be easily adjusted by changing the type of organic substance that bonds with the metal element. That is, the crystalline oxide-forming organic compound can be obtained by selecting a predetermined crystalline oxide-forming element and appropriately selecting the type of organic substance so that it burns at a temperature lower than the combustion temperature T Si of the Si organic compound. can be done.

また、ガラス形成剤として、上述したようなもの以外に、Siを構成元素として含むSi有機化合物を少なくとも含有する非晶質酸化物形成有機化合物と、結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質粒子と、を含むものも使用することができる。即ち、非晶質酸化物形成有機化合物に加えて、予め結晶質粒子が添加されたガラス形成剤によっても、上述したような構成のガラス膜を形成することができる。 Further, as the glass forming agent, in addition to those mentioned above, an amorphous oxide-forming organic compound containing at least an Si organic compound containing Si as a constituent element, and a crystal containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element Substances containing particles can also be used. That is, in addition to the amorphous oxide-forming organic compound, the glass film having the structure described above can also be formed by using a glass-forming agent to which crystalline particles are added in advance.

ここで、上記結晶質粒子の構成(例えば、形状や大きさ等)は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されない。かかる結晶質粒子は、例えば各々が独立した一次粒子の状態であってもよいし、複数の一次粒子の間でネックが形成された二次粒子の状態であってもよい。また、結晶質粒子の結晶子径(一次粒子の粒子径)は、概ね1nm以上であり、好ましくは2nm以上であり、より好ましくは3nm以上である。このように、充分な大きさを有する結晶質粒子を用いることで、耐アルカリ性に優れたガラス膜を得ることができるため好ましい。一方、結晶質粒子が大きくなりすぎると、非晶質酸化物領域内に侵入した光が結晶質粒子によって散乱し、装飾膜の発色に悪影響を与える可能性がある。かかる観点から、結晶質粒子の結晶子径は、概ね20nm以下であり、好ましくは16nm以下であり、より好ましくは10nm以下である。なお、上記結晶質粒子の結晶子径は、ガラス膜を対象としたXRD解析におけるピーク半値幅に基づいて算出されたものを意味する。 Here, the configuration (for example, shape, size, etc.) of the crystalline particles is not particularly limited as long as the effects of the technology disclosed herein are exhibited. Such crystalline particles may be, for example, in the state of independent primary particles, or may be in the state of secondary particles in which a neck is formed between a plurality of primary particles. The crystallite size (particle size of primary particles) of the crystalline particles is generally 1 nm or more, preferably 2 nm or more, and more preferably 3 nm or more. By using crystalline particles having a sufficient size in this manner, a glass film having excellent alkali resistance can be obtained, which is preferable. On the other hand, if the crystalline particles become too large, the light entering the amorphous oxide region is scattered by the crystalline particles, which may adversely affect the color development of the decorative film. From this point of view, the crystallite size of the crystalline particles is generally 20 nm or less, preferably 16 nm or less, and more preferably 10 nm or less. The crystallite diameter of the crystalline particles is calculated based on the peak half width in XRD analysis of a glass film.

また、非晶質酸化物形成元素および結晶質酸化物形成元素の合計モル数を100モル%としたときの結晶質酸化物形成元素のモル%(以下、単に「ガラス形成剤中の結晶質酸化物形成元素の含有量」ともいう。また、2種類以上含む場合は、それらの合計モル%を意味する。)は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されない。かかるガラス形成剤中の結晶質酸化物形成元素の含有量は、例えば1モル%以上であってもよく、2モル%以上、3モル%以上であってもよい。また、上記ガラス形成剤中の結晶質酸化物形成元素の含有量は、例えば50モル%以下であってもよく、45モル%以下、40モル%以下、35モル%以下であってもよい。 In addition, mol % of the crystalline oxide forming element when the total number of moles of the amorphous oxide forming element and the crystalline oxide forming element is 100 mol % (hereinafter simply referred to as "crystalline oxide in the glass forming agent Also referred to as "content of substance-forming elements". When two or more types are included, it means the total mol % of them.) is not particularly limited as long as the effect of the technology disclosed herein is exhibited. The content of the crystalline oxide-forming element in the glass-forming agent may be, for example, 1 mol % or more, 2 mol % or more, or 3 mol % or more. The content of the crystalline oxide-forming element in the glass-forming agent may be, for example, 50 mol % or less, 45 mol % or less, 40 mol % or less, or 35 mol % or less.

(3)他の成分
以上、ここで開示されるガラス形成剤が含有する非晶質酸化物形成元素および結晶質酸化物形成元素について説明した。なお、ここで開示されるガラス形成剤は、上述した成分の他に、ガラス膜の成形性などを考慮して種々の成分が添加されていることが好ましい。以下、ここで開示されるガラス形成剤に含まれ得る他の成分について説明する。ただし、以下で説明する他の成分は、ここで開示される技術の効果を著しく妨げない限りにおいて、ガラス形成剤に使用され得る従来公知の成分を特に制限なく使用することができる。すなわち、ここで開示されるガラス形成剤は、その用途等に応じて、上述した必須成分以外の成分を適宜変更することができる。
(3) Other Components The amorphous oxide-forming element and the crystalline oxide-forming element contained in the glass-forming agent disclosed herein have been described above. In addition to the components described above, the glass forming agent disclosed herein preferably contains various components in consideration of formability of the glass film. Other components that may be included in the glass formers disclosed herein are described below. However, as the other components described below, conventionally known components that can be used in glass forming agents can be used without any particular limitation, as long as they do not significantly hinder the effects of the technology disclosed herein. That is, in the glass-forming agent disclosed herein, components other than the essential components described above can be appropriately changed depending on the application and the like.

また、上述したような非晶質酸化物形成有機化合物や結晶質酸化物形成有機化合物を含有するガラス形成剤では、該各々の化合物を分散または溶解させる溶媒(典型的には、有機溶媒)が用いられることが好ましい。かかる有機溶媒としては、例えばこの種のガラス形成剤やレジネートペーストに用いられる従来公知の有機溶媒を特に制限なく使用することができる。かかる有機溶媒の一例としては、1,4-ジオキサン、1,8-シネオール、2-ピロリドン、2-フェニルエタノール、N-メチル-2-ピロリドン、p-トルアルデヒド、安息香酸ベンジル、安息香酸ブチル、オイゲノール、カプロラクトン、ゲラニオール、サリチル酸メチル、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、シクロペンチルメチルエーテル、シトロネラール、ジ(2-クロロエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジヒドロカルボン、ジブロモメタン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ニトロベンゼン、ピロリドン、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、プレゴン、ベンジルアセテート、ベンジルアルコール、ベンズアルデヒド、テレピン油やラベンダー油等の種々のオイル等が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、金属レジネートは、例えばレジネートペーストとして市販されているため、かかるレジネートペーストをそのまま使用してもよい。 Further, in a glass former containing an amorphous oxide-forming organic compound or a crystalline oxide-forming organic compound as described above, a solvent (typically an organic solvent) for dispersing or dissolving each compound is preferably used. As such an organic solvent, for example, conventionally known organic solvents used for this type of glass forming agent and resinate paste can be used without particular limitation. Examples of such organic solvents include 1,4-dioxane, 1,8-cineole, 2-pyrrolidone, 2-phenylethanol, N-methyl-2-pyrrolidone, p-tolualdehyde, benzyl benzoate, butyl benzoate, eugenol, caprolactone, geraniol, methyl salicylate, cyclohexanone, cyclohexanol, cyclopentyl methyl ether, citronellal, di(2-chloroethyl) ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, dihydrocarbon, dibromomethane, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, nitrobenzene, Pyrrolidone, propylene glycol monophenyl ether, pulegone, benzyl acetate, benzyl alcohol, benzaldehyde, various oils such as turpentine oil and lavender oil. In addition, these organic solvents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Since the metal resinate is commercially available as, for example, a resinate paste, such a resinate paste may be used as it is.

なお、上記有機溶媒の含有量(2種類以上含有する場合は、それらの合計含有量)は特に限定されず、他の層(あるいは膜)にガラス形成剤を付与する際の手段に応じて適宜調整されることが好ましい。例えば、インクジェット印刷やスピンコーターを用いる場合には、ガラス形成剤の粘度を比較的に低い範囲(例えば、10mPa・s~500mPa・s程度)に制御することが求められる。このため、インクジェット印刷用のガラス形成剤では、ガラス形成剤の総重量を100重量%としたときの有機溶媒の重量を10重量%~99重量%の範囲内に調節されることが好ましい。一方、刷毛塗りやスクリーン印刷を用いる場合には、一回の塗布で充分な厚みのガラス膜を形成することが好ましいため、有機溶媒の含有量を0重量%~10重量%程度の範囲内に調節し、500mPa・s~100000mPa・s程度の粘度を有するガラス形成剤とすることが好ましい。 The content of the organic solvent (if two or more types are contained, the total content thereof) is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the means for applying the glass forming agent to another layer (or film). preferably adjusted. For example, when using inkjet printing or a spin coater, it is required to control the viscosity of the glass forming agent to a relatively low range (for example, about 10 mPa·s to 500 mPa·s). Therefore, in the glass former for inkjet printing, the weight of the organic solvent is preferably adjusted within the range of 10% by weight to 99% by weight when the total weight of the glass former is 100% by weight. On the other hand, when brush coating or screen printing is used, it is preferable to form a sufficiently thick glass film with a single application, so the content of the organic solvent should be within the range of about 0% to 10% by weight. It is preferable to adjust the viscosity of the glass forming agent so as to have a viscosity of about 500 mPa·s to 100000 mPa·s.

また、ここで開示されるガラス形成剤は、ここで開示される技術の効果を著しく損なわない限りにおいて、他の付加的成分を含有していてもよい。かかる付加的成分としては、例えば、有機バインダ、保護材、界面活性剤、増粘剤、pH調整剤、防腐剤、消泡剤、可塑剤、安定剤、酸化防止剤などが例示される。これらとしては、例えば市販のものを用いることができる。上記有機バインダとしては、例えばセルロース系樹脂等の有機バインダ樹脂を用いることができ、ガラス形成剤の総重量を100重量%としたときの有機バインダの含有量を例えば0重量%~50重量%の範囲内とすることができる。なお、ここで開示される技術において金属元素や半金属元素を含む付加的成分を使用する場合には、該付加的成分に由来する元素の含有量も考慮して、上述したSiの含有量および希土類元素の含有量が所望の値となるようにガラス形成剤を調製することが求められる。 Further, the glass forming agent disclosed herein may contain other additional components as long as they do not significantly impair the effects of the technology disclosed herein. Examples of such additional components include organic binders, protective agents, surfactants, thickeners, pH adjusters, preservatives, antifoaming agents, plasticizers, stabilizers and antioxidants. As these, for example, commercially available products can be used. As the organic binder, for example, an organic binder resin such as a cellulose-based resin can be used. can be within the range. In addition, when using an additional component containing a metal element or a metalloid element in the technology disclosed herein, the content of the element derived from the additional component is also taken into consideration, and the above-mentioned Si content and It is required to prepare the glass former so that the content of the rare earth element is the desired value.

なお、非晶質酸化物形成有機化合物や結晶質酸化物形成有機化合物として金属レジネート以外の形態をとる場合には、上述した溶媒や付加的成分についても、使用形態に応じて適宜変更することが好ましい。例えば、微細粒子のような溶媒に溶解しない形態で含有させる場合には、該微細粒子を適切に分散させることができる溶媒を選択すると共に、付加的成分として分散剤等を添加することが好ましい。 When the amorphous oxide-forming organic compound or the crystalline oxide-forming organic compound takes a form other than the metal resinate, the solvent and additional components described above may be appropriately changed according to the usage form. preferable. For example, when containing in a form that does not dissolve in a solvent such as fine particles, it is preferable to select a solvent that can appropriately disperse the fine particles and add a dispersant or the like as an additional component.

<物品の構成>
次に、ここで開示されるガラス形成剤から形成されるガラス膜を備えた物品の一実施形態(第1実施形態)について、図1を参照しつつ説明する。なお、以下の説明は、ここで開示される物品を以下の形態に限定することを意図したものではない。
<Composition of goods>
Next, one embodiment (first embodiment) of an article provided with a glass film formed from the glass forming agent disclosed herein will be described with reference to FIG. In addition, the following description is not intended to limit the article disclosed here to the following forms.

図1は、第1実施形態に係る物品の断面構造を模式的に示す図である。図1に示すように、第1実施形態に係る物品1は、基材2と、該基材の上に形成された釉薬層3と、該釉薬層の上に形成された装飾膜5と、ここで開示されるいずれかのガラス形成剤から形成されるガラス膜であって、該釉薬層と該装飾膜との間に存在するガラス膜4と、を備えている。このように、釉薬層3と装飾膜5との間にガラス膜4を備えた物品1によると、例えばアルカリ性溶液に曝露された場合においても、耐アルカリ性に優れるガラス膜4によって釉薬層3が保護されるため、装飾膜5の剥離を好適に抑制することができる。また、かかる構成とすることで、装飾膜5を最表面とすることができるため、ガラス膜4によってコートすることによる発色の影響を受けにくくなるため、好ましい。なお、ガラス膜4は、少なくともSiを構成元素として含む非晶質酸化物形成元素を含有する非晶質酸化物6と、結晶質酸化物を構成元素として含む結晶質粒子7と、が混在していることを特徴とする。以下、各構成要素について説明する。 FIG. 1 is a diagram schematically showing the cross-sectional structure of an article according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, an article 1 according to the first embodiment includes a substrate 2, a glaze layer 3 formed on the substrate, a decorative film 5 formed on the glaze layer, A glass film formed from any of the glass formers disclosed herein, wherein the glass film 4 is present between the glaze layer and the decorative film. Thus, according to the article 1 having the glass film 4 between the glaze layer 3 and the decorative film 5, the glaze layer 3 is protected by the glass film 4 having excellent alkali resistance even when exposed to an alkaline solution, for example. Therefore, peeling of the decorative film 5 can be suppressed appropriately. Further, with such a configuration, the decoration film 5 can be the outermost surface, so that it is less likely to be affected by the coloration caused by coating with the glass film 4, which is preferable. In the glass film 4, the amorphous oxide 6 containing an amorphous oxide forming element containing at least Si as a constituent element and the crystalline particles 7 containing a crystalline oxide as a constituent element are mixed. It is characterized by Each component will be described below.

(1) 基材2
先ず、ここで開示される物品が備える基材としては、少なくともその表面がセラミックスから構成されているものを好ましく用いることができる。そして、第1実施形態においては、基材2はセラミックスから構成されたものを用いている。ここで、本明細書および特許請求の範囲において「セラミックス」(以下、「セラミックス成分」ともいう)とは、酸化物に限られない無機化合物であって、ガラス(アモルファス構造体)に該当しない無機化合物等であり得る。また、上記「セラミックスから構成される」とは、基材を構成する成分のうち、重量基準で最も多く含まれている成分がセラミック成分であることを意味する。かかる基材は、セラミック成分を95重量%以上、97重量%以上、あるいは99重量%以上含むものであり得る。なお、セラミック成分以外の成分としては、例えば不可避的な不純物としての種々の金属元素や非金属元素等であり得る。かかるセラミック成分としては、例えば、Al、MgO、BeO、ZrO、TiO、Y、ムライト、フォルステライト、ステアタイト、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ケイ素(Si)、ベーマイト(AlOOH)等が挙げられる。なお、これらは1種を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。基材2の厚み(即ち、図1のX方向における幅)の平均値(即ち、基材2の平均厚み)は特に限定されず、例えば0.1mm~1mmの範囲内とすることができる。なお、本明細書および特許請求の範囲において「平均厚み」とは、典型的には、顕微鏡観察下において、基材、膜、層が備える上下表面(例えば、図1のX方向における2表面)の間の最短距離を無作為的に3点測定したときの、該3点の平均値を意味し得る。また、ここで開示される物品が備える基材は、例えばCu(銅)、W(タングステン)等の金属材料等から構成されていてもよい。
(1) Base material 2
First, as the substrate included in the article disclosed herein, one having at least the surface made of ceramics can be preferably used. In the first embodiment, the substrate 2 is made of ceramics. Here, in the present specification and claims, "ceramics" (hereinafter also referred to as "ceramic components") are inorganic compounds that are not limited to oxides, and are inorganic compounds that do not correspond to glass (amorphous structure). It can be a compound or the like. In addition, the above-mentioned "composed of ceramics" means that, among the components constituting the base material, the component contained in the largest amount on a weight basis is the ceramic component. Such substrates may contain 95% or more, 97% or more, or 99% or more by weight of the ceramic component. Components other than the ceramic component may include, for example, various metallic elements and non-metallic elements as unavoidable impurities. Examples of such ceramic components include Al 2 O 3 , MgO, BeO, ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 , mullite, forsterite, steatite, boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silicon nitride. (Si 3 N 4 ), boehmite (AlOOH) and the like. In addition, these may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. The average value (that is, the average thickness of the substrate 2) of the thickness (that is, the width in the X direction in FIG. 1) of the substrate 2 is not particularly limited, and can be, for example, within the range of 0.1 mm to 1 mm. In the present specification and claims, the "average thickness" typically means the upper and lower surfaces of the substrate, film, and layer (for example, two surfaces in the X direction in FIG. 1) under microscope observation. When the shortest distance between is randomly measured at 3 points, it can mean the average value of the 3 points. Further, the substrate included in the article disclosed herein may be made of a metal material such as Cu (copper), W (tungsten), or the like.

(2)釉薬層3
釉薬層3としては、この種の技術に用いられる従来公知の釉薬から形成されるものであり得る。釉薬の一例としては、アルカリ-MgO-CaO-Fe-Al-SiO系の釉薬や、アルカリ-ZnO-Al-SiO系の釉薬等が挙げられる。後述する実施例で使用しているものは、その一例である。ここで、上記アルカリとは、例えばNaO等のアルカリ金属元素の酸化物を意味する。特に限定解釈されることを意図したものではないが、釉薬はこのようなアルカリ成分を含むものが多く、該アルカリ成分は、アルカリ性溶液がSi-O結合を切断しHSiO やSiO 2-等を生成する反応を誘起し得るため、釉薬層は耐アルカリ性に乏しいと考えられ得る。なお、ここで開示される技術はガラス形成剤に関するものであるため、釉薬の調製方法の詳細についての説明は割愛する。釉薬層3の厚み(即ち、図1のX方向における幅)の平均値(即ち、釉薬層3の平均厚み)は特に限定されず、例えば100nm~5000nmの範囲内とすることができる。なお、基材として予め釉薬層3が形成されているものを用いることもできる。
(2) Glaze layer 3
The glaze layer 3 may be formed from conventionally known glazes used in this type of technology. Examples of the glaze include an alkali-MgO--CaO--Fe 2 O 3 --Al 2 O 3 --SiO 2 glaze and an alkali-ZnO--Al 2 O 3 --SiO 2 glaze. The one used in the examples described later is one such example. Here, the alkali means an oxide of an alkali metal element such as Na 2 O, for example. Although it is not intended to be a particularly limited interpretation, many glazes contain such an alkaline component, and the alkaline component cuts the Si—O bond with an alkaline solution to form HSiO 3 or SiO 3 2— The glaze layer can be considered to have poor alkali resistance because it can induce a reaction that produces such as. In addition, since the technique disclosed here is related to the glass former, the detailed explanation of the method for preparing the glaze is omitted. The average value (ie, the average thickness of the glaze layer 3) of the thickness (ie, the width in the X direction in FIG. 1) of the glaze layer 3 is not particularly limited, and can be, for example, within the range of 100 nm to 5000 nm. In addition, the thing in which the glaze layer 3 was previously formed can also be used as a base material.

(3)ガラス膜4
ガラス膜4は、ここで開示されるいずれかのガラス形成剤から形成されている。上述したように、ここで開示されるガラス形成剤から形成されたガラス膜4は、非晶質酸化物6と、結晶質粒子7とが混在するという特徴を有する。かかる結晶質粒子7は、アルカリ成分を浸透させにくい構造を有するため、非晶質酸化物(非晶質酸化物領域)6へのアルカリ成分の侵入を好適に防止することができるものと考えられ得る。また、上述したとおり、種々の結晶質酸化物の中でも、ZrやTiの酸化物は、単独材料としての耐化学性が非常に高い。このため、ZrやTiの結晶性酸化物を非晶質酸化物領域6に存在させることによって、アルカリ洗浄時の装飾膜5の剥離を特に好適に抑制することができる。なお、ZrやTiの結晶質酸化物は、ZrOやTiOだけでなく、ZrTiOやTiBiなどの複合酸化物であってもよい。これらの複合酸化物も耐アルカリ性に優れることが確認されている。
(3) Glass film 4
Glass membrane 4 is formed from any of the glass formers disclosed herein. As described above, the glass film 4 formed from the glass formers disclosed herein is characterized by a mixture of amorphous oxides 6 and crystalline particles 7 . Since the crystalline particles 7 have a structure that makes it difficult for alkali components to permeate, it is thought that the penetration of the alkali components into the amorphous oxide (amorphous oxide region) 6 can be suitably prevented. obtain. Further, as described above, among various crystalline oxides, oxides of Zr and Ti have extremely high chemical resistance as single materials. Therefore, by allowing the crystalline oxide of Zr or Ti to exist in the amorphous oxide region 6, peeling of the decorative film 5 during alkaline cleaning can be suppressed particularly favorably. The crystalline oxides of Zr and Ti may be not only ZrO 2 and TiO 2 but also composite oxides such as ZrTiO 4 and Ti 2 Bi 2 O 7 . It has been confirmed that these composite oxides are also excellent in alkali resistance.

結晶質粒子7を構成する結晶質酸化物形成元素は、非晶質酸化物領域6に含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。具体的には、例えば、ZrOを含む結晶質粒子7が形成されている場合、非晶質酸化物領域6にもZrOが含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。かかる点は、ここに開示される技術によって生じる効果に大きく影響しない。また、本実施形態におけるガラス膜4の非晶質酸化物領域6には、主成分が異なる複数種類の結晶質粒子7が存在していてもよい。具体的には、例えば、結晶質粒子7としてZrOを含む結晶質粒子と、ZrTiOを含む結晶質粒子の2種類が非晶質酸化物領域6に存在している場合でも、装飾膜5の剥離を好適に抑制できることが確認されている。ガラス膜4中の結晶質粒子7は、例えばガラス膜4に対するX線回折測定(XRD)において、結晶質酸化物を示すピークによって確認することができる。 The crystalline oxide-forming element forming the crystalline particles 7 may or may not be contained in the amorphous oxide region 6 . Specifically, for example, when crystalline particles 7 containing ZrO 2 are formed, the amorphous oxide region 6 may or may not contain ZrO 2 . This point does not greatly affect the effect produced by the technology disclosed herein. Moreover, in the amorphous oxide region 6 of the glass film 4 in this embodiment, a plurality of types of crystalline particles 7 having different main components may exist. Specifically, for example, even when two types of crystalline particles, ie, crystalline particles containing ZrO 2 and crystalline particles containing ZrTiO 4 exist as the crystalline particles 7 in the amorphous oxide region 6, the decorative film 5 It has been confirmed that the delamination can be suitably suppressed. The crystalline particles 7 in the glass film 4 can be confirmed, for example, by X-ray diffraction measurements (XRD) on the glass film 4 by peaks indicating crystalline oxides.

ガラス膜4の厚み(即ち、図1のX方向における幅)の平均値(即ち、ガラス膜4の平均厚み)は特に限定されない。例えば、物品が備える装飾膜の色や質感が好適に発揮されるという観点から、好ましくは20nm~500nm、より好ましくは20nm~150nmの範囲内とすることができる。 The average value (that is, the average thickness of the glass film 4) of the thickness (that is, the width in the X direction in FIG. 1) of the glass film 4 is not particularly limited. For example, from the viewpoint of suitably exhibiting the color and texture of the decorative film provided on the article, it is preferably in the range of 20 nm to 500 nm, more preferably in the range of 20 nm to 150 nm.

(4)装飾膜5
装飾膜5としては、この種の技術に用いられる従来公知の装飾用組成物から形成されるものであり得る。装飾用組成物の一例としては、Pt-Si-Bi系の装飾用組成物や、Au-Si-Bi系の装飾用組成物等が挙げられる。後述する実施例で使用しているものは、その一例である。なお、ここで開示される技術はガラス形成剤に関するものであるため、装飾用組成物の組成、調製方法の詳細についての説明は割愛する。装飾膜5の厚み(即ち、図1のX方向における幅)の平均値(即ち、装飾膜5の平均厚み)は特に限定されず、例えば50nm~200nmの範囲内とすることができる。
(4) Decorative film 5
The decorative film 5 may be formed from a conventionally known decorative composition used in this type of technology. Examples of decorative compositions include Pt--Si--Bi based decorative compositions and Au--Si--Bi based decorative compositions. The one used in the examples described later is one such example. Since the technique disclosed here relates to a glass forming agent, detailed descriptions of the composition and preparation method of the decorative composition are omitted. The average value of the thickness of the decorative film 5 (that is, the width in the X direction in FIG. 1) (that is, the average thickness of the decorative film 5) is not particularly limited, and can be, for example, within the range of 50 nm to 200 nm.

<物品の製造方法>
続いて、物品1の製造方法について説明するが、製造方法を以下の方法に限定することを意図したものではない。必要に応じて、適宜工程を削除、追加することができる。また、必要に応じて、各工程の順序を入れ替えて実施することができる。
先ず、基材2を準備する。そして、基材2の表面に釉薬を塗布(付与)し、所定の温度(例えば、50℃~100℃程度)で乾燥させ、所定の温度(例えば、900℃~1300℃程度)で所定の時間(例えば、10~30分程度)焼成処理を行う。なお、基材として予め釉薬層が付与されたものを用いることもできる。次に、焼成後の釉薬の表面に、ここで開示されるガラス形成剤を塗布(付与)し、所定の温度(例えば、50℃~100℃程度)で乾燥させた後、所定の温度(例えば、600℃~1000℃)で所定の時間(例えば、10~30分程度)焼成処理を行う。続いて、焼成後のガラス形成剤の表面に、装飾用組成物を塗布(付与)し、所定の温度(例えば、60℃程度)で乾燥させた後、所定の温度(例えば、700℃~800℃程度)で所定の時間(例えば、10~30分程度)焼成処理を行うことで、物品1を製造することができる。
<Product manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the article 1 will be described, but it is not intended to limit the manufacturing method to the following method. If necessary, steps can be deleted or added as appropriate. Moreover, the order of each process can be changed and implemented as needed.
First, the base material 2 is prepared. Then, a glaze is applied (applied) to the surface of the base material 2, dried at a predetermined temperature (for example, about 50° C. to 100° C.), and kept at a predetermined temperature (for example, about 900° C. to 1300° C.) for a predetermined time. (For example, about 10 to 30 minutes) calcination treatment is performed. In addition, the thing which the glaze layer was previously provided can also be used as a base material. Next, the glass forming agent disclosed herein is applied (applied) to the surface of the fired glaze, dried at a predetermined temperature (for example, about 50 ° C. to 100 ° C.), and then dried at a predetermined temperature (for example, , 600° C. to 1000° C.) for a predetermined time (for example, about 10 to 30 minutes). Subsequently, a decorative composition is applied (applied) to the surface of the fired glass-forming agent, dried at a predetermined temperature (for example, about 60° C.), and then dried at a predetermined temperature (for example, 700° C. to 800° C.). ℃) for a predetermined time (for example, about 10 to 30 minutes), the article 1 can be manufactured.

ここで開示される物品は、例えば食器を構成することができる。食器は、例えばアルカリ性洗剤に浸漬されることが想定されるため、ここで開示される技術を適用する対象として好適である。 The articles disclosed herein can constitute tableware, for example. Since tableware is expected to be immersed in, for example, an alkaline detergent, it is suitable as an object to which the technology disclosed herein is applied.

<他の実施形態>
以上、ここで開示される物品の一実施形態(第1実施形態)について説明した。なお、上述の実施形態は、ここで開示される技術が適用される一例を示したものであり、ここで開示される技術を限定することを意図したものではない。
<Other embodiments>
An embodiment (first embodiment) of the article disclosed herein has been described above. In addition, the above-described embodiment shows an example to which the technique disclosed here is applied, and is not intended to limit the technique disclosed here.

例えば図2は、第2実施形態に係る物品の断面構造を模式的に示す図である。図2に示すように、第2実施形態に係る物品10は、基材12と、該基材の上に形成された釉薬層13と、該釉薬層の上に形成された装飾膜15と、ここで開示されるいずれかのガラス形成剤から形成されるガラス膜であって、該装飾膜の上に存在するガラス膜14と、を備えている。このように、装飾膜15の上にガラス膜14を備えた物品10によると、例えばアルカリ性溶液に曝露された場合においても、耐アルカリ性に優れるガラス膜14によって釉薬層13が保護されるため、装飾膜15の剥離を好適に抑制することができる。また、ガラス膜14を物品10の表面付近に配置することで、物品10に光沢(ラスター)を付与し得るため、好ましい。なお、物品1と同様、物品10が備えるガラス膜14は、非晶質酸化物16と、結晶質粒子17とが混在するという特徴を有する。また、基材12、釉薬層13、ガラス膜14、装飾膜15の構成については、それぞれ上述した基材2、釉薬層3、ガラス膜4、装飾膜5と同様とすることができる。そして、物品10は、例えば上述した物品1の製造方法において、ガラス膜と装飾膜の形成順序を入れ替えることで製造することができる。 For example, FIG. 2 is a diagram schematically showing the cross-sectional structure of an article according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, an article 10 according to the second embodiment includes a substrate 12, a glaze layer 13 formed on the substrate, a decorative film 15 formed on the glaze layer, a glass membrane formed from any of the glass formers disclosed herein, the glass membrane 14 overlying the decorative membrane. Thus, according to the article 10 having the glass film 14 on the decorative film 15, the glass film 14 having excellent alkali resistance protects the glaze layer 13 even when exposed to an alkaline solution, for example. Detachment of the film 15 can be suitably suppressed. In addition, by arranging the glass film 14 near the surface of the article 10, the article 10 can be given luster (raster), which is preferable. As with the article 1, the glass film 14 included in the article 10 is characterized by a mixture of amorphous oxides 16 and crystalline particles 17. FIG. The base material 12, the glaze layer 13, the glass film 14, and the decoration film 15 can be configured in the same manner as the base material 2, the glaze layer 3, the glass film 4, and the decoration film 5, respectively. The article 10 can be produced, for example, by changing the formation order of the glass film and the decorative film in the method for producing the article 1 described above.

例えば図3は、第3実施形態に係る物品の断面構造を模式的に示す図である。図3に示すように、第3実施形態に係る物品20は、基材22と、該基材の上に形成された釉薬層23と、該釉薬層の上に形成された装飾膜25と、ここで開示されるいずれかのガラス形成剤から形成されるガラス膜であって、該釉薬層と該装飾膜との間および該装飾膜の上に存在するガラス膜24a,24bと、を備えた物品が挙げられる。このように、釉薬層と装飾膜との間および該装飾膜の上にガラス膜24a,24bを備えた物品によると、例えばアルカリ性溶液に曝露された場合においても、耐アルカリ性に優れるガラス膜24a,24bによって釉薬層23が上下から保護されるため、装飾膜25の剥離をより好適に抑制することができる。なお、物品1と同様、物品20が備えるガラス膜24a,24bはそれぞれ、非晶質酸化物26aと結晶質粒子27a、非晶質酸化物26bと結晶質粒子27bが混在するという特徴を有する。また、基材22、釉薬層23、ガラス膜24a,24b、装飾膜25の構成については、それぞれ上述した基材2、釉薬層3、ガラス膜4、装飾膜5と同様とすることができる。そして、物品20は、上述した物品1の製造方法を参照して製造することができる。 For example, FIG. 3 is a diagram schematically showing the cross-sectional structure of an article according to the third embodiment. As shown in FIG. 3, an article 20 according to the third embodiment includes a substrate 22, a glaze layer 23 formed on the substrate, a decorative film 25 formed on the glaze layer, A glass film formed from any of the glass formers disclosed herein, comprising glass films 24a, 24b present between the glaze layer and the decorative film and on the decorative film. goods. Thus, according to the article provided with the glass films 24a and 24b between the glaze layer and the decorative film and on the decorative film, the glass films 24a and 24b have excellent alkali resistance even when exposed to an alkaline solution, for example. Since the glaze layer 23 is protected from above and below by 24b, peeling of the decorative film 25 can be more suitably suppressed. As with the article 1, the glass films 24a and 24b included in the article 20 are characterized by a mixture of amorphous oxide 26a and crystalline particles 27a, and amorphous oxide 26b and crystalline particles 27b. The base material 22, the glaze layer 23, the glass films 24a and 24b, and the decoration film 25 can be configured in the same manner as the base material 2, the glaze layer 3, the glass film 4, and the decoration film 5, respectively. The article 20 can be manufactured by referring to the manufacturing method of the article 1 described above.

また、例えば上記実施形態1~3に係る物品は、基材、釉薬層、ガラス膜、装飾膜のみを備えていたが、これに限定されず、他の層(あるいは膜)さらに備えていてもよい。そして、物品の形状は使用用途に応じて、適宜変更することができる。 Further, for example, the articles according to Embodiments 1 to 3 above include only the base material, the glaze layer, the glass film, and the decorative film, but are not limited to this, and may further include other layers (or films). good. The shape of the article can be changed as appropriate according to the intended use.

[試験例]
以下、ここで開示される技術に関する試験例を説明するが、ここに開示される技術をかかる試験例に限定することを意図したものではない。
[Test example]
Test examples relating to the technology disclosed here will be described below, but the technology disclosed here is not intended to be limited to such test examples.

1.サンプルの準備
<ガラス形成剤の調製>
本試験例では、ガラスマトリクス元素の含有量が異なる18種類のガラス形成剤を調製した(例1~18)。例1~18における各元素の含有量を表1に示す。なお、表1中の各数値は、ガラス形成剤に含まれる非晶質酸化物形成元素および結晶質酸化物形成元素の合計モル数を100モル%としたときの各元素の含有量(モル%)を示している。また、本試験例におけるガラス形成剤の調製は、軟膏壺に各種原料(「各元素の原料」を参照)を調合し、株式会社シンキー製の撹拌機(製品名:自転公転あわとり練太郎)を用いて、回転数1800rpmで2分間の混合することで行った。ガラス形成剤は、25℃-100rpm(BrookfieldDV型粘度計で測定)における粘度が10~15mPa・s程度となるように適宜、株式会社ノリタケカンパニーリミテド製の希釈溶剤(WAオイル)を添加して調製した。
1. Preparation of sample <Preparation of glass former>
In this test example, 18 kinds of glass formers with different glass matrix element contents were prepared (Examples 1 to 18). Table 1 shows the content of each element in Examples 1-18. Each numerical value in Table 1 represents the content (mol% ). In addition, the preparation of the glass forming agent in this test example was carried out by mixing various raw materials (see "raw materials of each element") in an ointment pot and was used to mix for 2 minutes at a rotation speed of 1800 rpm. The glass forming agent is prepared by adding a diluent solvent (WA oil) manufactured by Noritake Co., Ltd. so that the viscosity at 25° C.-100 rpm (measured with a Brookfield DV viscometer) is about 10 to 15 mPa s. bottom.

<装飾用組成物の調製>
続いて、装飾用組成物を調製した。本試験例では、装飾用組成物に含まれる金属元素と半金属元素との重量の合計を100重量%とする重量比において、以下の組成:Pt;86.1重量%、Si;5.9重量%、Bi;8.0重量%となるように、装飾用組成物を調製した。また、本試験例における装飾用組成物の調製は、軟膏壺に各種原料(「各元素の原料」を参照)を調合し、株式会社シンキー製の撹拌機(製品名:自転公転あわとり練太郎)を用いて、回転数1800rpmで2分間の混合することで行った。装飾用組成物は、25℃-100rpm(BrookfieldDV型粘度計で測定)における粘度が10~15mPa・s程度となるように適宜、株式会社ノリタケカンパニーリミテド製の希釈溶剤(WAオイル)を添加して調製した。
<Preparation of decorative composition>
A decorative composition was then prepared. In this test example, the weight ratio of the total weight of the metal element and metalloid element contained in the decorative composition to 100% by weight was as follows: Pt: 86.1% by weight, Si: 5.9% A decorative composition was prepared so that weight %, Bi; 8.0% by weight. In addition, to prepare the decorative composition in this test example, various raw materials (see "raw materials of each element") were mixed in an ointment pot, and a stirrer manufactured by Thinky Co., Ltd. ) and mixed for 2 minutes at 1800 rpm. The decorative composition has a viscosity of about 10 to 15 mPa s at 25° C.-100 rpm (measured with a Brookfield DV viscometer) by adding a diluted solvent (WA oil) manufactured by Noritake Co., Ltd. prepared.

<各元素の原料>
また、上述した表1における各元素は以下の状態でガラス形成剤に添加している。ここで、Siについては、燃え抜け温度TSiが異なる2種類のSi有機化合物(Si-1およびSi-2)を使用した。Biについては、下記Bi有機化合物を使用した。また、Tiについては、燃え抜け温度TTiが異なる2種類のTi有機化合物(Ti-1、Ti-2、Ti-3)と、酸化チタン(TiO)のナノ粒子(Ti-4)を使用した。そして、Zrについては、Zr有機化合物(Zr-1、Zr-2)と、酸化ジルコニウム(ZrO)のナノ粒子(Zr-3)を使用した。かかる原料としては、市販のものを用いた。以下、これらの成分の燃え抜け温度も併記する。また、上記装飾用組成物のSiの原料としてはSi-1、Biの原料としてはBi-rを用いた。
Si-1:Siレジネート(Si樹脂酸塩、燃え抜け温度TSi:680.8℃)
Si-2:Siレジネート(Si樹脂酸塩、燃え抜け温度TSi:378.5℃)
Bi-r:Biレジネート(Bi樹脂酸塩、燃え抜け温度TBi:561.2℃)
Ti-1:Tiレジネート(Ti樹脂酸塩、燃え抜け温度TTi:512.9℃)
Ti-2:Tiレジネート(Ti樹脂酸塩、燃え抜け温度TTi:542.3℃)
Ti-3:Ti錯体(アルコキシド配位子およびジケトン系配位子を有する錯体、燃焼温度TTi:501.5℃)
Ti-4:TiOナノ粒子(結晶子径:15.8nm)
Zr-1:Zrレジネート(Zr樹脂酸塩、燃焼温度TZr:532.9℃)
Zr-2:Zr錯体(アルコキシド配位子およびジケトン系配位子を有する錯体、燃焼温度TZr:557.7℃)
Zr-3:ZrOナノ粒子(結晶子径:6.8nm)
Pt:Ptレジネート(白金樹脂硫化バルサム)
<Raw materials for each element>
Further, each element in Table 1 described above is added to the glass forming agent in the following conditions. Here, for Si, two types of Si organic compounds (Si-1 and Si-2) having different burn-through temperatures T Si were used. As for Bi, the following Bi organic compound was used. In addition, for Ti, two types of Ti organic compounds (Ti-1, Ti-2, Ti-3) with different burnout temperatures T Ti and titanium oxide (TiO 2 ) nanoparticles (Ti-4) are used. bottom. As for Zr, Zr organic compounds (Zr-1, Zr-2) and zirconium oxide (ZrO 2 ) nanoparticles (Zr-3) were used. As such raw materials, commercially available ones were used. The burn-through temperatures of these components are also listed below. Si-1 was used as the raw material of Si in the composition for decoration, and Bi-r was used as the raw material of Bi.
Si-1: Si resinate (Si resinate, burn-through temperature T Si : 680.8° C.)
Si-2: Si resinate (Si resinate, burn-through temperature T Si : 378.5° C.)
Bi-r: Bi resinate (Bi resinate, burn-through temperature T Bi : 561.2° C.)
Ti-1: Ti resinate (Ti resinate, burn-through temperature T Ti : 512.9°C)
Ti-2: Ti resinate (Ti resinate, burn-through temperature T Ti : 542.3°C)
Ti-3: Ti complex (a complex having an alkoxide ligand and a diketone ligand, combustion temperature T Ti : 501.5° C.)
Ti-4: TiO2 nanoparticles (crystallite size: 15.8 nm)
Zr-1: Zr resinate (Zr resinate, combustion temperature T Zr : 532.9°C)
Zr-2: Zr complex (complex with alkoxide ligand and diketone ligand, combustion temperature T Zr : 557.7° C.)
Zr-3: ZrO2 nanoparticles (crystallite size: 6.8 nm)
Pt: Pt resinate (platinum resin sulfide balsam)

なお、上述の燃え抜け温度は、何れも、株式会社リガク社製の熱重量測定装置(TG-DTA/H)を用いたTG-DTAに基づいたものである。具体的には、対象となる金属有機化合物を空気流量が300ml/分の環境に配置し、10℃/分の昇温速度で室温(20℃)から1000℃まで昇温させ、有機物の燃焼による重量減少が生じなくなった温度を燃え抜け温度とみなした。なお、本測定では、加熱温度を3℃昇温させた際の重量が、昇温前の重量の±0.03%以内の範囲となった時点で、重量減少が生じなくなったと判断した。 All of the burn-through temperatures described above are based on TG-DTA using a thermogravimetry device (TG-DTA/H) manufactured by Rigaku Corporation. Specifically, the target metal organic compound is placed in an environment with an air flow rate of 300 ml / min, and the temperature is raised from room temperature (20 ° C.) to 1000 ° C. at a heating rate of 10 ° C. / min. The temperature at which weight loss no longer occurred was considered the burn-through temperature. In this measurement, it was determined that the weight did not decrease when the weight when the heating temperature was raised by 3° C. was within ±0.03% of the weight before the temperature was raised.

<サンプルの作製>
本試験例では、各例について、図1に示すような基材、釉薬層、ガラス膜、装飾膜の順に積層された構造を有するサンプル(以下、単に「下地コートサンプル」ともいう)と、図2に示すような基材、釉薬層、装飾膜、ガラス膜の順に積層された構造を有するサンプル(以下、単に「上地コートサンプル」ともいう)とを作製した。以下、上地コートサンプルおよび下地コートサンプルの作製方法について説明する。
先ず、予め釉薬層が形成された白磁平板(縦:15mm、横:15mm、厚み:20mm)を準備し、この白磁平板を準備した。ここで、上記釉薬としては、酸化物換算のモル比で次の組成:SiO;70.8モル%,Al;16.4モル%,Fe;0.1モル%,CaO;4.2モル%,MgO;4.0モル%,KO;3.4モル%,NaO;0.6モル%,ZnO;0.5モル%を有するものを用いた。
<Preparation of sample>
In this test example, for each example, a sample having a structure in which a base material, a glaze layer, a glass film, and a decorative film are laminated in this order as shown in FIG. 2 (hereinafter also simply referred to as "top coat sample") having a structure in which a base material, a glaze layer, a decorative film, and a glass film are laminated in this order. A method for producing the top coat sample and the undercoat sample will be described below.
First, a white porcelain flat plate (length: 15 mm, width: 15 mm, thickness: 20 mm) on which a glaze layer was previously formed was prepared, and this white porcelain flat plate was prepared. Here, the glaze has the following composition in terms of oxides in terms of molar ratio: SiO 2 : 70.8 mol %, Al 2 O 3 : 16.4 mol %, Fe 2 O 3 : 0.1 mol %, CaO; 4.2 mol%, MgO; 4.0 mol%, K2O; 3.4 mol%, Na2O; 0.6 mol% , ZnO; 0.5 mol%.

次に、上地コートサンプルについては、上記釉薬層上に上記のとおり調製した装飾用組成物を塗布し、60℃で60分間乾燥させた後、800℃で10分間焼成した。その層上に、上記のとおり調製したガラス形成剤を塗布し、60℃で60分間乾燥させた。また、下地コートサンプルについては、ガラス形成剤と装飾用組成物を塗布する順序を入れ替えた。ガラス形成剤および装飾用組成物の塗布は、ミカサ株式会社製のスピンコーター:Opticoat MS-A-150を使用し、スピン条件を5000rpm、10秒間に設定して行った。そして、得られた積層体を、60℃に加熱したホットプレートで1時間乾燥させた後、800℃で10分間焼成することで、上地コートサンプルおよび下地コートサンプルを得た。ここで、FE―SEM(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、SU-8200)を用いて焼成後の各上地サンプルおよび下地サンプルの断面を観察した結果、釉薬層の平均厚みは1000nm~3000nm、装飾膜の平均厚みは100nm~200nm、ガラス膜の平均厚みは50nm~150nmの範囲内であった。 Next, for the upper coat sample, the decorative composition prepared as described above was applied onto the glaze layer, dried at 60°C for 60 minutes, and then fired at 800°C for 10 minutes. Onto that layer was applied the glass former prepared as above and dried at 60° C. for 60 minutes. Also, for the undercoated samples, the order of application of the glass former and the decorative composition was reversed. The application of the glass forming agent and the decorative composition was performed using a spin coater: Opticoat MS-A-150 manufactured by Mikasa Co., Ltd. under the spin conditions of 5000 rpm for 10 seconds. The obtained laminate was dried on a hot plate heated to 60° C. for 1 hour, and then baked at 800° C. for 10 minutes to obtain an upper coat sample and an undercoat sample. Here, as a result of observing the cross section of each upper and lower sample after firing using FE-SEM (SU-8200, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the average thickness of the glaze layer was 1000 nm to 3000 nm, and the decorative film The average thickness of the glass film was in the range of 100 nm to 200 nm, and the average thickness of the glass film was in the range of 50 nm to 150 nm.

2.評価試験
<焼成後のガラス膜の分析>
また、本試験では、各例に係る上地コートサンプル・下地コートサンプルが備えるガラス膜に対してXRD測定(X線回折測定)を実施し、ガラス膜の組成について調べた。一例として、例3、6、9の上地コートサンプルが備えるガラス膜のXRDチャートをそれぞれ図4~図6に示す。なお、本試験におけるX線回折測定の条件は以下の通りである。但し、下記のXRDの測定条件は、ここに開示される技術を限定するものではない。XRDの測定条件は、粒子状成分の組成を適切に検出できる条件に適宜変更することができる。
2. Evaluation test <Analysis of glass film after baking>
Further, in this test, XRD measurement (X-ray diffraction measurement) was performed on the glass films included in the upper coat sample and the undercoat sample according to each example to investigate the composition of the glass film. As an example, the XRD charts of the glass films included in the upper coat samples of Examples 3, 6, and 9 are shown in FIGS. 4 to 6, respectively. In addition, the conditions of the X-ray diffraction measurement in this test are as follows. However, the following XRD measurement conditions do not limit the technology disclosed herein. XRD measurement conditions can be appropriately changed to conditions that allow the composition of the particulate component to be detected appropriately.

[XRDの条件]
測定機器:全自動多目的X線回折装置 SmartLab(株式会社リガク社製)
スキャン速度:<5.00°/min
ステップ幅 :0.01°
スキャン範囲:2θ(5°~80°)
入射角 :ω=0.2°~1.5°
[XRD conditions]
Measuring instrument: Fully automatic multi-purpose X-ray diffractometer SmartLab (manufactured by Rigaku Co., Ltd.)
Scan speed: <5.00°/min
Step width: 0.01°
Scan range: 2θ (5° to 80°)
Incident angle: ω = 0.2° to 1.5°

XRD測定の結果、例2~4、10~14に係る上地コートサンプル・下地コートサンプルが備えるガラス膜についてはZrOのピークが確認され、例5~7に係る上地コートサンプル・下地コートサンプルが備えるガラス膜についてはZrO、TiBi、TiOのうち少なくとも1種の酸化物のピークが確認され、例8、9、15~17に係る上地コートサンプル・下地コートサンプルが備えるガラス膜についてはTiBi、TiOのうち少なくとも1種の酸化物のピークが確認された。例18では、結晶質酸化物のピークは確認されなかった。 As a result of the XRD measurement, a peak of ZrO 2 was confirmed for the glass films included in the upper coat samples and undercoat samples according to Examples 2 to 4 and 10 to 14, and the upper coat samples and undercoat samples according to Examples 5 to 7. A peak of at least one oxide of ZrO 2 , Ti 2 Bi 2 O 7 and TiO 2 was confirmed for the glass film included in the sample, and the top coat samples and undercoat samples according to Examples 8, 9, 15 to 17 A peak of at least one oxide of Ti 2 Bi 2 O 7 and TiO 2 was confirmed in the glass film of the sample. In Example 18, no crystalline oxide peaks were identified.

<耐アルカリ評価>
本試験例では、100℃まで加熱して沸騰させた0.5重量%のNaCO水溶液(3L)に各サンプルを30分間浸漬した。そして、浸漬後のサンプルを水洗し、ジルコンペーパーを10往復擦り付ける擦過試験を実施し、装飾膜に損傷が生じているか否かを観察した。そして、本試験例では、浸漬時間を30分単位で延長し、30%以上の装飾膜が残存した最大浸漬時間を「耐久時間(h)」とみなした。耐久時間が0.5時間以上である場合、充分な耐アルカリ性を有すると評価され、耐久時間が1.0時間から1.5時間である場合、優れた耐アルカリ性を有すると評価され、耐久時間が2.0時間である場合、特に優れた耐アルカリ性を有すると評価される。各上地コートサンプルについての結果を表2の該当欄に示した。また、表2には明記していないが、例1、18に係る下地コートサンプルについては充分な耐アルカリ性を有していない(換言すると、耐久時間が0.5時間未満であった)ことが確認された。一方、例2~17のうち無作為的に5サンプル選び(例3、6、9、12、15)、各例に係る下地コートサンプルについて耐アルカリ評価を行った結果、全サンプルについて、充分な耐アルカリ性を有する(換言すると、耐久時間が0.5時間以上である)ことが確認された。
<Evaluation of alkali resistance>
In this test example, each sample was immersed in a 0.5% by weight Na 2 CO 3 aqueous solution (3 L) heated to 100° C. and boiled for 30 minutes. After the immersion, the sample was washed with water and subjected to a rubbing test in which zircon paper was rubbed back and forth 10 times to observe whether or not the decorative film was damaged. In this test example, the immersion time was extended in units of 30 minutes, and the maximum immersion time during which 30% or more of the decorative film remained was regarded as "endurance time (h)." When the durability time is 0.5 hours or more, it is evaluated as having sufficient alkali resistance, and when the durability time is 1.0 to 1.5 hours, it is evaluated as having excellent alkali resistance. is 2.0 hours, it is evaluated to have particularly good alkali resistance. The results for each topcoat sample are shown in Table 2 in the appropriate column. Moreover, although not clearly shown in Table 2, it was found that the undercoat samples according to Examples 1 and 18 did not have sufficient alkali resistance (in other words, the durability time was less than 0.5 hours). confirmed. On the other hand, 5 samples (Examples 3, 6, 9, 12 and 15) were randomly selected from Examples 2 to 17, and the base coat samples according to each example were evaluated for alkali resistance. It was confirmed that it has alkali resistance (in other words, durability time is 0.5 hours or more).

Figure 2023073046000001
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Figure 2023073046000002
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表1に示されるように、Siを構成元素として含むSi有機化合物を少なくとも含有する非晶質酸化物形成有機化合物と、結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質酸化物形成有機化合物と、を含んでおり、TG-DTAに基づく、上記Si有機化合物の燃え抜け温度TSiと、上記結晶質酸化物形成有機化合物の燃え抜け温度Tとの関係が次式:T<TSiを満たすガラス形成剤から形成されるガラス膜を備えた例2~17では、結晶質酸化物形成有機化合物を含まないガラス形成剤から形成されるガラス膜を備えた例1と比較して、耐久時間が0.5時間以上であり、充分な耐アルカリ性を有することが確認された。一方、上記Si有機化合物の燃え抜け温度TSiと、上記結晶質酸化物形成有機化合物の燃え抜け温度Tとの関係が次式:T≧TSiを満たすガラス形成剤から形成されたガラス膜を備えた例18では、耐久時間が0.5時間未満であり、耐アルカリ性に優れるものではなかった。
上記の結果から、ここで開示されるガラス形成剤によると、釉薬層が付与された基材の該釉薬層の上に形成された装飾膜の耐アルカリ性を好適に向上させることがわかる。
As shown in Table 1, an amorphous oxide-forming organic compound containing at least an Si organic compound containing Si as a constituent element and a crystalline oxide-forming organic compound containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element , and the relationship between the burn-through temperature T Si of the Si organic compound and the burn-through temperature T X of the crystalline oxide-forming organic compound based on TG-DTA is the following formula: T X <T Si Examples 2-17, which have glass films formed from glass formers that satisfy the durability requirements, compare to Example 1, which has glass films formed from glass formers that do not contain crystalline oxide-forming organic compounds. It was confirmed that the time was 0.5 hours or more and sufficient alkali resistance was obtained. On the other hand, the glass formed from the glass forming agent satisfies the following formula: T X ≧T Si , where the relationship between the burn-through temperature T Si of the Si organic compound and the burn-through temperature T X of the crystalline oxide-forming organic compound is satisfied. In Example 18 with a membrane, the endurance time was less than 0.5 hours, and the alkali resistance was not excellent.
From the above results, it can be seen that the glass forming agent disclosed herein preferably improves the alkali resistance of the decorative film formed on the glaze layer of the base material to which the glaze layer is applied.

以上、ここで開示される技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Specific examples of the technology disclosed herein have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

1,10,20 物品
2,12,22 基材
3,13,23 釉薬層
4,14,24a,24b ガラス膜
5,15,25 装飾膜
6,16,26a,26b 非晶質酸化物領域(非晶質酸化物)
7,17,27a,27b 結晶質粒子
1, 10, 20 Articles 2, 12, 22 Substrates 3, 13, 23 Glaze layers 4, 14, 24a, 24b Glass films 5, 15, 25 Decorative films 6, 16, 26a, 26b Amorphous oxide regions ( amorphous oxide)
7, 17, 27a, 27b crystalline particles

Claims (9)

釉薬層が付与された基材の該釉薬層の上に形成された装飾膜を保護するためのガラス膜を形成するガラス形成剤であって、
Siを構成元素として含むSi有機化合物を少なくとも含有する非晶質酸化物形成有機化合物と、
結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質酸化物形成有機化合物と、
を含んでおり、
ここで、TG-DTAに基づく、前記Si有機化合物の燃え抜け温度TSiと、前記結晶質酸化物形成有機化合物の燃え抜け温度Tとの関係が下記式(I)を満たす、ガラス形成剤。
<TSi (I)
A glass forming agent for forming a glass film for protecting a decorative film formed on a glaze layer of a base material to which the glaze layer is applied,
an amorphous oxide-forming organic compound containing at least an Si organic compound containing Si as a constituent element;
a crystalline oxide-forming organic compound containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element;
contains
Here, the relationship between the burn-through temperature T Si of the Si organic compound and the burn-through temperature T X of the crystalline oxide-forming organic compound based on TG-DTA satisfies the following formula (I): .
T X < T Si (I)
釉薬層が付与された基材の該釉薬層の上に形成された装飾膜を保護するためのガラス膜を形成するガラス形成剤であって、
Siを構成元素として含むSi有機化合物を少なくとも含有する非晶質酸化物形成有機化合物と、
結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質粒子と、
を含む、ガラス形成剤。
A glass forming agent for forming a glass film for protecting a decorative film formed on a glaze layer of a base material to which the glaze layer is applied,
an amorphous oxide-forming organic compound containing at least an Si organic compound containing Si as a constituent element;
crystalline particles containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element;
A glass former comprising:
前記結晶質酸化物形成元素として、Zrおよび/またはTiを含む、請求項1または2に記載のガラス形成剤。 3. The glass former according to claim 1 or 2, comprising Zr and/or Ti as said crystalline oxide forming elements. 前記非晶質酸化物形成有機化合物として、Biを構成元素として含むBi有機化合物をさらに含有する、請求項1~3のいずれか一項に記載のガラス形成剤。 The glass forming agent according to any one of claims 1 to 3, further comprising a Bi organic compound containing Bi as a constituent element as the amorphous oxide-forming organic compound. 前記基材の少なくとも表面はセラミックスから構成されている、請求項1~4のいずれか一項に記載のガラス形成剤。 The glass forming agent according to any one of claims 1 to 4, wherein at least the surface of said substrate is made of ceramics. 基材と、
該基材の上に形成された釉薬層と、
該釉薬層の上に形成された装飾膜と、
請求項1~5のいずれか一項に記載のガラス形成剤から形成されるガラス膜であって、前記釉薬層と前記装飾膜との間および/または前記装飾膜の上に存在するガラス膜と、
を備えた物品であって、
前記ガラス膜は、
少なくともSiを構成元素として含む非晶質酸化物形成元素を含有する非晶質酸化物と、
結晶質酸化物形成元素を構成元素として含む結晶質酸化物を含有する結晶質粒子と、
が混在している、物品。
a substrate;
a glaze layer formed on the substrate;
a decorative film formed on the glaze layer;
A glass film formed from the glass former according to any one of claims 1 to 5, wherein the glass film is present between the glaze layer and the decorative film and/or on the decorative film ,
An article comprising
The glass film is
an amorphous oxide containing an amorphous oxide-forming element containing at least Si as a constituent element;
crystalline particles containing a crystalline oxide containing a crystalline oxide-forming element as a constituent element;
are mixed, goods.
前記ガラス膜の平均厚みは20nm~500nmである、請求項6に記載の物品。 7. The article of claim 6, wherein the glass film has an average thickness of 20 nm to 500 nm. 前記基材の少なくとも表面はセラミックスから構成されている、請求項6または7に記載の物品。 8. The article according to claim 6 or 7, wherein at least the surface of said substrate is made of ceramics. 食器を構成している、請求項6~8のいずれか一項に記載の物品。 The article according to any one of claims 6 to 8, which constitutes tableware.
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