JPH07252432A - 新規な顔料物質及びその製造方法 - Google Patents

新規な顔料物質及びその製造方法

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JPH07252432A
JPH07252432A JP26769794A JP26769794A JPH07252432A JP H07252432 A JPH07252432 A JP H07252432A JP 26769794 A JP26769794 A JP 26769794A JP 26769794 A JP26769794 A JP 26769794A JP H07252432 A JPH07252432 A JP H07252432A
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Cookson Matthey Ceramics and Materials Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高価な金をベースにせずに、現在のところ金
をデースにした顔料で与えている装飾用のピンクと紫を
磁器や陶器に付与することができる顔料物質、及びその
製造方法を提供する。 【構成】 結晶質のジルコニアの格子に銀を含む顔料物
質であって、少なくとも0.4重量%の銀を含む顔料物
質である。この顔料の製造方法は、ジルコニアを生成す
るジルコニウム化合物と、銀を生成する銀化合物を焼成
し、得られたジルコニウムと銀の部分の焼成混合物を形
成し、次いで前記混合物を冷却する過程を含んでなリ、
焼成する成分の全重量中のフッ素化合物の重量が6%未
満である。好ましくは、650〜1100℃の温度範囲
で焼成を行い、ジルコニウム成分はオキシ水酸化ジルコ
ニウム及び/又は炭酸ジルコニウムであり、銀成分は金
属銀又は600℃未満の温度で金属銀への分解を開始す
る化合物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、顔料物質、その製造方
法、その製造方法に使用する混合物、その物質を含む顔
料、その中に分散した顔料で着色した物、その顔料を含
むエナメル組成物、表面に焼成したエナメル組成物を帯
びた物品に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】新規な
顔料物質を発明した。特定な態様において、この物質は
陶器、磁器、陶磁器、ガラス、又は他の表面上に、現在
のところ金をデースにした顔料で与えている装飾用のピ
ンクと紫を付与するために使用することができる。本発
明の物質は希土類又は高価な金をベースにしていない。
【0003】即ち、本発明は、結晶質のジルコニアの格
子に銀を含む顔料物質を提供するものであり、この物質
は少なくとも0.4重量%の銀を含む。また、本発明
は、この顔料物質の製造方法を提供するものであり、こ
の方法は、ジルコニアを生成するジルコニウム成分と、
銀を生成する銀成分を焼成し、得られたジルコニウムと
銀成分の焼成混合物を形成し、その混合物を冷却する過
程を含んでなる。
【0004】また、本発明は、結晶質のジルコニアの格
子に銀を含む顔料物質の製造方法を提供するものであ
り、ジルコニアを生成するジルコニウム成分(componen
t) と、銀を生成する銀成分(component) を焼成し、得
られたジルコニウムと銀の部分(moieties)の焼成混合物
を形成し、その混合物を冷却する過程を含んでなり、焼
成する成分の全重量中のフッ素化合物の重量は6%未満
である。
【0005】また、本発明は、結晶質のジルコニアの格
子に銀を含む顔料物質の製造方法を提供するものであ
り、ジルコニアを生成するジルコニウム成分と、銀を生
成する銀成分の混合物を焼成し、その混合物はフッ化物
を6重量%未満で含み、次いでその混合物を冷却する過
程を含んでなる。また、本発明は、ジルコニウム成分の
粒子と銀成分の粒子の均一な混合物を含んでなる、この
方法に使用するための混合物を提供するものである。
【0006】また、本発明は、この顔料物質を含む顔料
を提供するものである。また、本発明は、中に含まれる
分散した顔料によって着色した物を提供するものであ
る。また、本発明は、フリットと顔料を含むエナメル組
成物を提供するものである。
【0007】また、本発明は、その上で焼成したエナメ
ル組成物をその表面上に帯びた物品を提供するものであ
る。米国特許第3046151号(1962年発行)
は、銀粉末、硝酸銀、炭酸銀、シアン化銀、樹脂酸銀か
らなる群より選択された、金属銀を生成することができ
る銀成分(存在する銀をベースに記載)の約0.2〜約
10重量%、水酸化ジルコニウム(zirconium hydrate)
、炭酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、フッ化ジル
コニウム、酸フッ化ジルコニウムからなる群より選択し
た、酸化ジルコニウムを生成することができるジルコニ
ウム成分の約20〜約90重量%の均一な混合物を、二
フッ化アンモニウム、フッ化ジルコニウム、酸フッ化ジ
ルコニウムからなる群より選択したフッ化物イオンを生
成することができるフッ素化合物が約7.0〜約50重
量%存在する中で約600℃〜1100℃の温度で焼成
することを含むピンクのセラミック顔料の製造方法を開
示している。この方法においては、フッ化物を使用する
必要がある。ここで、この長期間反例のなかった開示事
項とは異なり、銀−ジルコニア顔料物質が、フッ化物を
使用せずに製造できることが見いだされている。このこ
とは、健康、安全、環境的立場から有益である。この引
例のフッ化物含有混合物を加熱した場合、フッ化物、特
に有害なフッ化水素が放出される。また、本発明者ら
は、このプロセスに使用する顔料を収めた耐熱性容器に
厳しい攻撃が生じ、容器の寿命を制限することを経験し
た。また、本発明者らは、焼成したサンプルの内側は多
量の白色物質で、薄い表面層のみが白色でないといっ
た、不均一に着色した物質が生成し易いことを経験し
た。
【0008】この米国特許の明細書は、焼成条件下にお
いてフッ化物イオンが酸化ジルコニウムの結晶格子を開
ける能力によって、銀の着色剤がその酸化ジルコニウム
色止め剤の中に固定されるように思われると述べてい
る。しかしながら、本発明者らは、フッ化物は本発明に
おける色特性の強度と暗さに有害であることを見いだし
た(以降に例を参照)。この米国特許の明細書は、格子
の中にある銀について言及している。しかしながら、本
発明者らは、その殆どは酸洗浄によって除去されるた
め、格子の中に存在しないことを見いだしている。本発
明の方法は、多量の銀が格子の中に存在することを可能
にし、例えば、その米国特許の明細書の特定の例よりも
多い。少なくとも0.4重量%の銀を含む結晶質ジルコ
ニアの格子の中に銀を含む顔料物質は、新規な物質組成
物であり、本発明はこのような組成物を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明の顔
料物質は、顔料として極めて優れている。この物質は色
の範囲が広いことが可能であり、前記の米国特許の明細
書のピンクよりも広い。色はきれいで強いことができ
る。対照的に、この引例の色は、本発明者らが知る限り
弱く、この従来技術の物質は商業化されていない。さら
に、本発明の物質は、顔料の調製に一般的な焼成技術を
使用して製造することができる。さらに、本発明の物質
は、例えば600〜1300℃、特には600〜100
0℃で極めて温度安定性があり、エナメルに非常に有用
であり、既知のコロイド状金顔料物質とは対照的であ
る。
【0010】本発明の物質中の銀は、結晶質ジルコニア
のマトリックスの中に分散されている。この物質は、銀
と酸化ジルコニウムとの単なる混合物ではない。この物
質は、ジルコニア生成用成分と銀生成用成分との混合物
を焼成し、高温の混合物を冷却することによって製造す
る物質である。銀は本発明の物質の中のジルコニアによ
って束縛され、銀はジルコニアの格子の中に存在する。
この銀は、50℃において、50体積%の硝酸(即ち、
濃硝酸(AnalaR、69重量%):脱イオン水の
1:1の体積)による洗浄によって洗浄除去されず、こ
のため格子の中に存在する。本明細書ではこのような洗
浄を酸洗浄と称する。
【0011】この米国特許の明細書は、金属の銀が酸化
ジルコニウム結晶格子の中に固定された顔料をクレイム
しており、その物質の色は、酸化ジルコニウム結晶格子
の中のコロイド状の銀の固定の結果であるように思われ
ると述べている。酸洗浄後に、本発明の生成物のいくつ
かのサンプル(高い銀の含有率を含む)の金属銀の一部
をX線回折によって特定した。ここで、対照的に、本発
明の物質は、温度プログラム還元(TPR)と電子スピ
ン共鳴(ESR)分光分析の両方の分析によって、イオ
ンの銀を含むことが分かった。その物質のTPRは、1
0体積%水素/窒素の動的雰囲気(30ml/分)の中
で−100〜900℃までその物質を加熱し、還元性銀
種の存在を確認した。また、室温(20℃)で記録した
ESR分光分析は、+2の酸化状態のジルコニア格子の
中に存在する普通でない銀の状態としての一部の銀の存
在を特定した。本発明の方法によって調製された濃い強
い着色剤は、高濃度のAg2+を含むことが分かった。好
ましくは、本発明の物質は、格子中に色を誘起する量で
Ag2+を含み、前記の米国特許の明細書のいずれの実施
例よりも多くAg2+を含む。
【0012】本発明の物質は、X線回折分析で示すこと
ができる結晶質ジルコニア(酸化ジルコニウム)の格子
を有する。この格子は銀を含む。この物質は少なくとも
0.4%の銀を含む。この明細書における%は、特に明
記がなければ重量%である。特定の態様において、本発
明の物質は、ジルコニアの100重量部につき、10重
量部まで、例えば5重量部、例えば3重量部の銀を含
む。好ましくは、この物質は少なくとも0.6%、特に
は少なくとも1%の銀を含む。この物質は好ましくは1
0重量%まで、特には6重量%まで、例えば5重量%、
4重量%の銀を含む。このように、好ましい態様におい
て、この物質は0.4〜10%、好ましくは1〜6%、
特には1〜4%の銀を含む。この物質と共に付加的な銀
が存在可能であり、付加的な銀は結晶質ジルコニアの格
子の中に存在せず、したがって基本的構造の一部ではな
い。事実として、新しく製造した生成物は、調製のプロ
セスからとり残されたこのような付加的な銀を一般に含
まない。
【0013】前記の米国特許の明細書に記載の製造方法
はフッ化物の使用を必要とし、その結果、少量のフッ化
物が、その全体の中(化学分析による測定として)とそ
の表面(X線光電子分光分析により測定)の両方に生成
物の中に見つかることが多い。対照的に、本発明の方法
は、好ましくは意図的に添加するフッ化物の使用を避
け、本発明の物質は、好ましくは、前記の引例の全ての
実施例の中で存在する最小値よりも少ない量のフッ化物
を含む。
【0014】本発明の顔料物質は、好ましくは重量で
0.5%未満、特には0.3%未満、より好ましくは
0.2%未満、例えば0.1%、0.01%のフッ化物
を含む。特定の態様において、本発明の物質は、その表
面に、X線光電子分光分析(XPS)による測定におい
て、0.1原子%未満のフッ化物を含む。本発明者ら
は、酸洗浄の後により強くてきれいな色が見られ易いこ
とを見いだした。この特定の態様において、本発明の物
質は、濃硝酸(AnalaR、69重量%):脱イオン
水の体積で1:1の酸により40〜50℃にて洗浄した
後、XPSによる測定で0.1原子%未満のフッ化物を
その表面に含む。当然ながら、安定した組成の生成物が
得られるような、例えば攪拌条件下で行う必要がある。
本発明者らは、温度範囲は40〜50℃が適当であると
見いだした。
【0015】好ましい態様において、結晶質ジルコニア
は単斜形態が有利であり、好ましくは結晶質ジルコニア
の少なくとも半分、より好ましくは少なくとも75%が
この形態である。結晶質ジルコニアの格子は酸素不足で
もよいことが理解されるであろう。結晶質ジルコニアの
格子に銀を含む本発明の物質は、新規な特徴のある顔料
物質である。この構造が存在するのであれば、格子は付
加的な物質を含むことができる。付加的な物質が、ジル
コニアを或る形態から他の形態に相転移させることが可
能であると理解されるであろう。簡便のため、本明細書
では格子は付加的な物質を含んで記載し、即ち、ジルコ
ニアと銀(Agとその任意の対イオン)を取り除いた残
りを付加的な物質と考える。ここで、付加的な物質は離
れた状態で存在せず、顔料は、別な相との混合物であっ
ても1つの相を有することがあると理解されるであろ
う。付加的な物質は色に有意な影響を有しないことがあ
るが、非常に少量でも、顔料物質の色又はその顔料物質
から得られた焼成エナメルの色に顕著に影響を及ぼすこ
とがあることが見いだされている。付加的な物質は、顔
料物質を製造するために使用する成分中の不純物によ
り、又は例えば希釈剤若しくは色に影響を与えるために
意図的に混合する成分により存在することができる。通
常は、付加的な物質は、重量で少なくとも0.01%、
例えば少なくとも0.1%、少なくとも0.5%、少な
くとも1.0%の量を形成する。通常付加的な物質は、
特に色に影響を与える場合、重量で多くて90%、好ま
しくは50%以下、特には30%以下、例えば10%以
下を構成する。付加的な物質は、例えばAl、Si、
Y、Hf、Ce、In、Sr、Ca、Mg、Sn、P
r、Fe、Co、V、Mn、Cu、Ni、Zn、Na、
Sb、Bi、B、Cd、及びPb、及びこれらの任意の
化合物(例えば酸化物)からなる群より選択された少な
くとも1種の物質を含むことができる。特に興味のある
付加的な物質は、Mg、Ce、Sn、Sr、Y、及びH
f(特にはMg、Ce、Sn)、及びこれらの任意の化
合物(例えば酸化物)からなる群より選択された少なく
とも1種の物質を含む物質である。マグネシウム種(例
えばマグネシア)の存在は、艶付きセラミック上の焼成
エナメル組成物が、明るいピンクから淡黄褐色である顔
料物質を生成する傾向にあるが、本明細書の例10にお
ける異物のナトリウム種(例えば酸化ナトリウム)から
得られる、対応する明るいピンクから淡黄褐色の色と同
等にはきれいでない。対応するセリウム種(例えばセリ
ア)の存在はマグネシウム種(例えばマグネシア)の存
在よりも、錫種(例えば酸化錫)の存在のようにピンク
/赤色を生成する傾向にあり、前者は後者よりもきれい
で純粋な傾向にある。
【0016】本発明の顔料物質は、ジルコニアを生成す
るジルコニウム成分と銀を生成する銀成分を焼成し、得
られたジルコニウムと銀部分の焼成混合物(即ち、焼成
温度での混合物)を形成し、その焼成混合物を冷却する
ことを含んでなる。1つの成分を焼成し、まだ熱いうち
に他の成分と混合させる。ここで好ましくは、ジルコニ
ウム成分と銀成分の混合物を焼成し、焼成混合物を生成
する。本発明の焼成混合物は、通常は500〜1300
℃、好ましくは600〜1100℃、特には800〜9
00℃の温度にする。焼成温度に0.5〜3時間維持す
ることができ、例えば0.5〜1.5時間維持する。こ
こで、規模の大きい生産については、3〜7時間、特に
は4〜6時間その焼成温度に維持することが好ましい。
長期間焼成温度に維持すると、ジルコニア格子中の銀の
量が減少する傾向にあり、したがって望ましくない。同
様に、高い焼成温度は低い銀含有量につながる傾向にあ
ることが分かっている。他のことは同じとして、銀成分
中のできるだけ多くの銀が最終的に格子の中に残り、銀
成分の無駄を避けることが望ましい。本発明の方法は、
このように、前記の米国特許の明細書の方法よりも、高
価な銀出発原料を優れて使用する。この方法において、
好ましくは、ジルコニアとして計算したジルコニウム成
分と銀として計算した銀成分との合計重量中のAgの少
なくとも15%が、顔料物質中のAgとして保持され
る。
【0017】焼成における昇温速度は、実験室規模の艶
付きセラミックの上で焼成したエナメルの顔料物質の使
用から得られる色については、大きな効果を有するよう
には思われないが、規模の大きい生産では影響する。昇
温速度は、例えば100〜900℃/hでよく、好まし
くは100〜500℃/hである。大量生産では特に2
00〜400℃/hである。中間の温度に安定的に維持
し、次いで再度昇温する段階的な昇温は、顔料物質の弱
い色に結びつく傾向がある。
【0018】冷却速度は昇温速度よりも重要なように思
われる。迅速に冷却した粉末(即ち、炉内で放冷するの
ではなく、20℃まで放冷する前に炉から取り出す、又
は炉から取り出して水で急冷する)は、顔料物質と艶付
きセラミックの上で焼成したエナメルに強い(即ち、良
好な、暗い)色を与える。焼成を行う雰囲気は、静的又
は動的であることができる。ここで、空気でない雰囲
気、例えば窒素雰囲気、酸素雰囲気、又は10体積%水
素/90体積%窒素の雰囲気を使用することもできる。
また、焼成はガス燃料の炉の中で行うこともできる。こ
れらの異なる焼成雰囲気条件は、顔料物質の色に影響す
ることがある。
【0019】本発明における焼成は、顔料の製造に一般
的な仕方で行うことができる。この方法の成分と条件の
特定の組み合わせは、本発明の顔料物質を生成するよう
に選択する。好ましくは、ジルコニウム成分は焼成混合
物(したがって、ジルコニアそのものではない)の温度
まで加熱すると、ジルコニアに分解する。好ましくは、
ジルコニウム成分は、焼成温度から冷却したときに、単
斜晶系ジルコニアが、特に正方晶系から迅速に生成する
ような成分である。有利には、ジルコニウム成分は、8
60℃まで加熱したときに、860℃におけるXRD
(X線回折)での測定で45%未満(好ましくは20%
未満)の結晶質単斜晶系ジルコニアを含み、860℃か
ら30℃まで冷却したときに、30℃におけるXRDで
の測定で少なくとも55%(好ましくは、少なくとも8
0%、特には少なくとも90%)の結晶質単斜晶系ジル
コニアを含む。残りの結晶質ジルコニアは、860℃と
30℃まで冷えたときにXRDで測定して、結晶質の正
方晶系ジルコニアからなる。結晶質単斜晶系ジルコニア
含有率の定量分析は、Hideo Toraya, MasahiroYoshimur
a, Shigeyuki Somiyaの方法(Journal of the American
Ceramic Society, 67巻, C-119 〜C-121 頁、1884年)
を用いて測定した。特に好適には、炭酸ジルコニウム及
び/又はオキシ水酸化ジルコニウム(zirconyl hydroxid
e)であり、両方とも加熱するとジルコニアに分解する。
オキシ水酸化ジルコニウムはピンクから紫の色彩に好適
である。
【0020】オキシ水酸化ジルコニウムの化学は、学問
的にはあまり分かっていない。得られる種は、製造方法
とそれ以降の処理に依存すると思われる。溶液と以降の
沈殿に存在する特定の種の性質について、学会誌に多く
の議論がある。沈殿した物質のアモルファスの性質は明
確な特性決定を事実上不可能にし、物質が時間ととも
に、又は乾燥によって変化することが困難性を増加す
る。したがって、この物質について文献には次のような
いくつかの名前がある。
【0021】・含水ジルコニア(非化学量論比で水が弱
く結合) ・ジルコニア水和物:ZrO2 ・nH2 O ・水酸化ジルコニウム:Zr(OH)4、Zr(OH)
4(H2 O)m 、一般式としてZr4(OH)8 b (OH)8 t
( H2 O)x であり、bは橋かけヒドロキシル基、tは
末端ヒドロキシル基、 ・水酸化ジルコニウム:ZrO(OH)2、Zr(OH)2
(H2 O)m 、一般式としてZr4 4(OH)8 t ( H2
O)y 本明細書において、用語「オキシ水酸化ジルコニウム」
は、主として新鮮な沈殿物質を100℃で乾燥又は熟成
して得られたオキシ水酸化ジルコニウムを意味し、上記
の種と名前を全て含んで使用する。同様な用語の難しさ
が炭酸ジルコニウムにもあり、非常に迅速に水和するた
めである。この沈殿は含水形態となり、厳密な条件下で
調製と保管を行わなければ、その組成の特性決定と制御
が難しい。このことは、炭酸ジルコニウム、ジルコニウ
ム炭酸塩基、含水炭酸ジルコニア、オキシ水酸化ジルコ
ニウムについての文献に記載されている。本明細書にお
いて、用語「炭酸ジルコニウム」はこれらの全ての名前
を含んで使用する。本明細書の例において、アモルファ
スジルコニウム出発物質を900℃で焼成したのちにジ
ルコニア含有率を測定することにより、その化合物を特
定した。
【0022】オキシ水酸化ジルコニウムは購入又は調製
することができる。オキシ硝酸ジルコニウム又はオキシ
硫酸ジルコニウムのようなジルコニア化合物を、水系の
塩基で加水分解することにより調製できる。或いは、オ
キシ水酸化ジルコニウムは、ジルコニウムブトキシドや
ジルコニウムプロポキシドのようなジルコニウム化合物
を水で加水分解することにより調製できる。特に好まし
い方法は、硝酸銀のような銀化合物の水溶液で、ジルコ
ニウムブトキシドやジルコニウムプロポキシドのような
ジルコニウム化合物を加水分解することによりオキシ水
酸化ジルコニウムを調製することができ、この方法にお
いて、ブトキシドが同じ重量のプロポキシドよりも強い
色を与えるように観察される。ジルコニアとして計算し
たジルコニウム化合物の100重量部あたり、銀として
計算した4重量部の硝酸銀の使用すると、ブトキシドと
プロポキシドは青白い薄紫/灰色を与え、100重量部
あたり7重量部ではより強い青白い薄紫を与え、100
重量部あたり20重量部では、ブトキシドは強い紫色を
与える。オキシ水酸化ジルコニウムは、ゾルゲルやアエ
ロゲル法によって調製することもできる。
【0023】有利には、ジルコニウム成分はアモルファ
スである。強い色が得られ易いことが分かっている。使
用するジルコニウム成分は、好ましくは実質的に全部が
アモルファスであるが、好ましくは50重量%以上のア
モルファス成分を含むアモルファスと結晶質の成分の混
合物も使用可能である。このように、好ましくは、結晶
質のジルコニウム成分は避ける。これは弱い色になり、
鉱化剤(mineralizer) の使用を必要とする傾向がある。
【0024】好ましくは、ジルコニウム成分は1〜25
μm、特には1〜15μm、例えば1〜4μm、さらに
は1〜2μmである。本明細書で特定する粒子サイズ
は、他に明記がなければコールターカウンターで測定し
た値であるが、走査型電子顕微鏡によっても同様な結果
が得られる。きれいで、やや強い暗い色は(目で見
て)、少なくとも銀成分が硝酸銀、酸化銀(I)、炭酸
銀のときは、この粒子サイズのジルコニウム成分の使用
から得られる傾向にあることが経験されている。したが
って、焼成の前に、このサイズまでジルコニウム成分を
粉砕することが好ましい。また、焼成の前にジルコニウ
ム成分を粉砕することは、ジルコニア格子の中に入り込
む銀の量を増やすことが経験されている。
【0025】銀成分として金属の銀を使用することもで
きる。より好ましくは、600℃未満、特には550℃
未満、さらには300℃未満、例えば250℃未満の温
度で分解を始めて金属銀を生成する銀成分であり、この
ことは強い色を与える傾向にある。例えば、酢酸銀は2
20℃で分解して強い紫色を与える傾向にあり(付加的
物質で改質しなければ)、一方で、塩化銀は850℃で
分解して弱いピンク色を与える傾向にある(付加的物質
で改質しなければ)。
【0026】特に好ましくは、銀成分は金属銀、又は2
00℃以下の温度で金属銀に分解を開始し、それより高
い (a)370℃又は (b)それ以上の温度でジルコニウム
成分のジルコニアへの分解が始まる。もう1つの特に好
ましい態様において、銀成分は金属銀又は、200℃以
下の温度で金属銀に分解を開始する成分であり、その温
度以上でジルコニウム成分から結晶質ジルコニアへの生
成が始まる。オキシ水酸化ジルコニウムと炭酸ジルコニ
ウムは、典型的に約370℃の温度で結晶質ジルコニア
の生成を開始する。ジルコニウムと酸素原子がそれらの
結晶構造を形成しているときに銀が存在すると、銀は格
子の中に良好に固定されるように思われる。
【0027】銀成分は、例えば硝酸銀、酸化銀(I)、
酸化銀(II)、酢酸銀、乳酸銀、ラウリン酸銀、ステア
リン酸銀、銀そのもの、又は亜硝酸銀でよい。好ましく
は、銀成分は銀、硝酸銀、酢酸銀、酸化銀(I)、又は
炭酸銀である。銀成分は、好ましくは1〜15μmの粒
子サイズである。ここで、より好ましい態様において、
銀成分は0.1〜15μm、特には0.1〜5μm、さ
らには0.5〜2μmである。粉砕はきれいで強い色に
なる傾向がある。粉砕時間が長くなると、顔料物質の格
子中の銀の量が増加する傾向にある。例えば、銀成分が
酸化銀であれば、ジルコニウム成分を一緒に粉砕するこ
とができる。本発明の基本成分の1方又は両方を粉砕す
る場合、例えば乳鉢と乳棒、ボールミル、振動ミルのよ
うな既知の方法で行うことができる。
【0028】銀成分が水溶性の場合(例、硝酸銀)、水
溶液として導入することもできる。本発明の物質の中に
前記の付加的物質が存在すべき場合、焼成混合物中で付
加的物質を生成する成分を用いて導入することができ
る。本発明の方法において鉱化剤を使用することもでき
るが(例えば、ジルコニウム成分として結晶質ジルコニ
アを使用した場合)、前記の米国特許の明細書に記載の
フッ化物を使用することは避けるべきである。また、こ
の明細書は、例えば尿素、炭水化物、酒石のクリーム、
シュウ酸から選択した非揮発性の還元剤が、強い色を得
るためにその方法に好適に使用されると述べている。本
発明の方法においては、強い色を得るためにこのような
還元剤は必要でなく、好ましくは避けるべきである。
【0029】本発明の方法は、好ましくは、ジルコニウ
ム成分と銀成分を含む混合物を焼成することによって行
う。好ましくは、この混合物は、ジルコニウム成分の粒
子と銀成分の粒子の均一な混合物を含む。通常、この混
合物は、ジルコニアとして計算したジルコニウム成分の
100重量部につき、銀として計算した銀成分の1〜5
0、好ましくは2〜10、特には6〜9重量部を含む。
通常混合物はバッチの混合物であり、これをバッチ法で
焼成する。ここで、連続生産技術を採用することもでき
る。
【0030】好ましくは、結晶質ジルコニアの格子に銀
を含む顔料物質の製造方法であり、この方法は、ジルコ
ニアを生成するジルコニウム成分と銀を生成する銀成分
を焼成し、ジルコニウムと銀の部分を含む焼成混合物を
生成し、その混合物を冷却し、焼成する成分の全重量中
のフッ化物化合物の重量は6%未満であり、特には4%
未満であり、さらには2%未満である。好ましい態様に
おいて、意図的に添加したフッ化物は存在しない。この
ことは、前記の米国特許明細書の方法で7〜50%を必
要とすることと対照をなす。
【0031】また、好ましくは、結晶質ジルコニアの格
子の中に銀を含む顔料物質の製造方法であり、この方法
は、ジルコニアを生成するジルコニウム成分と、銀を生
成する銀成分の混合物を焼成することを含み、この混合
物は、重量で6%未満、特には4%未満、さらには2%
未満のフッ化物化合物を含む。この混合物は、本発明の
方法に使用するに好ましい混合物である。好ましい態様
において、この混合物は意図的に添加したフッ化物を含
まない。
【0032】ジルコニウムと銀の部分は、結晶質ジルコ
ニアの格子に銀が形成されるように、互いに均一な混合
物にすべきである。このように、この混合物は好ましく
は均一な混合物である。焼成混合物は、均一な所望の生
成物を製造するために、均一であるべきである。したが
って、焼成する混合物は、好ましくは均一である。この
混合物は、例えばトンネルキルン、断続キルン、管状回
転炉のような既知の仕方で焼成することができる。好ま
しくは、焼成する混合物は少なくとも5mmの深さ、例
えば1〜100cm、通常は10〜30cmの深さの層
であり、本発明者らの経験した前記の米国特許第304
6151に記載による方法とは対照的に、生成物の全体
に良好な色が得られる。
【0033】本発明の方法で顔料物質を調製する場合、
銀成分から生じる銀の全ては、ジルコニア格子の中に入
り込まない。一部の銀は遊離して残る。遊離の銀はその
ままでもよいが、顔料物質を入れる用途に望ましくなけ
れば、その遊離の銀は、例えば50℃において50体積
%の硝酸によって容易に除去することができる。ガラス
のエナメル組成物に使用する顔料物質に含まれる遊離銀
は、ガラスの茶色/黄色の変色を生じやすく、このた
め、この用途には遊離の銀を除去することが望ましい。
艶付きセラミック上のエナメル組成物の用途には遊離銀
の影響は顕著ではないが、色が若干きたなくなる傾向に
ある。
【0034】格子の中の銀の量は、出発成分の少なくと
も或るレベルまでは、ジルコニアとして計算したジルコ
ニウム成分に対する銀として計算した銀成分の割合が増
加すると増加する。特定のジルコニウム成分と銀成分
は、艶付きセラミック上のエナメル組成物の中で焼成し
た顔料物質の色に影響することがある。即ち、銀成分の
中で硝酸銀は濃い青の成分の特に強い色を与えるが、酸
化銀(I)は赤い色を与え、炭酸銀もまた赤いがわずか
に青い色を与える。
【0035】本発明の顔料物質は、顔料として顕著に良
好である。この物質は、普通の肉眼でそこから反射して
受ける光を見た場合、4種類のいわゆる「原色」の少な
くとも1種について記述できる支配的な色を呈するよう
に知覚される。これらの色(即ち、赤、黄、緑、青)
は、分光学で分析される物理的特性よりも、生理学的意
味について色を記述するために使用される。目で知覚さ
れる色を記述するために4種類の原色と共にその他の2
種類のパラメーター(「明るさ」と「彩度」)を使用す
ることが、専門書「プラスチックの着色(1979 年にニュ
ーヨークのWiley-Interscience発行、T.G. Webber 編
集」の第1章に説明されている。中でも、この本は、色
を記載するための CIELab 色座標系を総説しており、ま
た、色が2種類以上の原色によって描きうる意味におい
て、どのように中間状態であることできるかを説明して
いる。例えば、目で見えるオレンジ色は、純粋なオレン
ジ色の光がスペクトル的に1つだけの光の波長を含んだ
としても、赤と黄色の組み合わせによって記載すること
ができる。この本は、0°〜360°の角度として色が
表される仕方を説明しており、この角度は色の「色相」
と称される。例えば、赤は約0°、黄は約90°、緑は
約180°、青は約270°の角度を有する。中間の角
度は、1種類以上の原色によって描きうる色彩を表す
(例えば、60°は赤と黄色によって描きうるオレンジ
色を表す)。
【0036】本発明の物質は、例えば中に組み込む前記
の任意の付加的物質により、広範囲の色を有する。ま
た、本発明の物質は良好な彩度の物質である。CIELab色
座標系について、その彩度は一般に5〜32であり、例
えば21〜26、22〜25である。この物質は不透明
性が高い。本発明の物質は、前記の米国特許明細書の物
質よりも、濃い色(CIELab明度値が低い)に関して、格
子の中に保有されるAgを良好に利用する。したがっ
て、好ましい態様において、本発明の物質は次の式: 〔L〕/〔Ag〕 において130未満、特には100未満、さらには75
未満の値を有し、ここで〔L〕はCIELab明度値(L)で
あり、〔Ag〕は顔料物質中のAgの重量%である。同
様に、もう1つの好ましい態様において、本発明の物質
は次の式: 〔L〕/〔Ag〕 において200未満の値と、35〜90°、特には35
〜60°のCIELab色相角(H)(下記の120Tスクリ
ーンを用いた例78で記載の磁器の艶付きに適用した後
に測定)を有し、ここで、ここでの定義において、式: 〔L〕/〔Ag〕 の値は、磁器に適用するために処方する前に、物質につ
いて測定した値であり、一方、色相角はその適用の後に
測定した値(色相角は用途によって変化することがある
ため)であることを注意すべきである。
【0037】本発明の物質は、広範囲の顔料用途に有用
である。顔料物質に一般的な仕方で処方し、使用するこ
とができる。全部又は一部の顔料として使用する場合、
本発明の物質は通常は0.5〜30ミクロンの粒子径分
布を有する。粒子径は粉砕によって小さくすることがで
きる。
【0038】顔料は本発明の物質を含む(即ち、からな
る又は含む)。この物質は、単独の顔料物質として使用
することができ、又は例えば色又は色彩を変えるために
他の顔料物質と混合して使用することもできる。本発明
の物質は、非常に広範囲の他の顔料物質と混合して、良
好な顔料を生成する。他の顔料物質と混合して使用する
場合、2種の顔料の割合は、本発明の物質の0.1〜9
9.9重量部につき他の顔料物質を0.1〜99.9重
量部の範囲とすることができる。
【0039】他の顔料物質は自明であろう。有機系又は
無機系であることができ、例えば次の1種以上である:
ブラック CuCr2 4 (DCMA 13−38−
9),(Fe,Co)Fe2 4 (DCMA 13−3
9−9),(Co,Fe)(Fe,Cr)2 4(DC
MA 13−40−9),(Fe,Mn)(Fe,M
n)2 4 (DCMA 13−41−9)と(Fe,M
n)(Fe,Cr,Mn)O4 (DCMA13−48−
7);黄色/オレンジ(Zr,V)O2 (DCMA 1
−01−4),(Ni,Sb,Ti)O2 (DCMA
11−15−4),BiVO4 (BASFL111
0),Pb2 Sb2 7 (DCMA 10−14−
4),(Sn,V)O2 (DCMA 11−22−
4),(Zr,Pr)SiO4 (DCMA14−43−
4)と(Ti,Cr,Sb)O2 (DCMA 11−1
7−6);グリーンCoCr2 4 (DCMA 13−
30−3),3CaO:CrO33SiO2 (DCMA
4−07−3),Co2 TiO4 (DCMA 13−
31−3)とCr2 3 (DCMA 3−05−3);
ブルー(Zr,V)SiO 2 (DCMA 14−42−
2),Co2 SiO4 (DCMA 5−08−2),
(Co,Zn)Al2 4 (DCMA 13−28−
2)とCoAl2 4 (DCMA 13−26−2);
ピンク(Al,Mn)2 3 (DCMA 3−04−
5),(Al,Cr)2 3 (DCMA 3−03−
5)と(Sn,Cr)O2 (DCMA 11−23−
5);赤/オレンジCdSeと関係の誘導体CdSe
1-x x ;茶色Fe(Fe,Cr)2 4 (DCMA
13−33−7),(Ti,Mn,Cr,Sb)O
2 (DCMA 11−46−7),(Zn,Fe)(F
e,Cr)2 4 (DCMA 13−37−7),Ni
Fe2 4 (DCMA 13−35−7)と(Zr,F
e)SiO4 (DCMA 14−44−5);グレー
(Sn,Sb)O2 (DCMA 11−24−8)と
(Ti,V,Sb)O2 (DCMA 11−21−
8);白色TiO2 ;及びコロイド状の金及び/又はコ
ロイド状の銀の着色剤を含む顔料がある。他の顔料物質
には、例えば青、緑、黄色の着色剤を一緒に含むコロイ
ド金がある。DCMA数は、米国のドライ着色剤製造業
協会(Dry Color Manufacturer's Association)で199
1年に発行の第三版DCMAから得た。この顔料は、広
範囲の物質を着色するために使用できる。被着色物は、
例えば0.01〜90重量%の顔料を含むことができ
る。被着色物は、例えばエナメルであることができる。
この顔料は有機系又は水系の分散系として使用し、ペイ
ント又はインクを作成することができる。この顔料はカ
ラー印刷機の着色剤として使用できる。
【0040】特に好適には、一般に1〜99重量部のフ
リットと1〜99重量部の顔料、好ましくは60〜95
重量部のフリットと5〜40重量部の顔料の比率のフリ
ットと顔料を含むエナメル組成物である。このフリット
は通常のものでよく、加鉛又は未加鉛でよい。エナメル
組成物は通常の仕方で作成し、使用することができる。
成分を混合することによって作成でき、好ましくはボー
ルミルで作成する。通常は支持物質中に分散体として適
用し、エナメル組成物は全体の中に通常は60〜80%
のフリットと顔料を含む。支持物質は水系又は有機系媒
体でよく、熱可塑性プラスチックでもよく、赤外線乾燥
又は紫外線硬化でもよく、これらのタイプの媒体はいず
れも公知であり、既知の方法で使用することができる。
【0041】エナメル組成物は、通常の仕方で物品に適
用することができる。例えば、この組成物を印刷(例、
スクリーン印刷)、又はスプレーによって適用すること
ができる。ペーストとして適用することもできる。エナ
メルを帯びる物品に直接適用することができる。或い
は、転写を形成するために使用し、次いでエナメルを帯
びる物品に適用することもできる。したがって、本発明
は、転写裏地シート上にエナメル組成物を有する転写を
含み、通常転写はカバーシートを含む。
【0042】通常エナメル組成物は物品を装飾するため
に施される。適用した後、組成物を通常の仕方で概ね5
00〜1300℃で焼成することができる。通常は、焼
成したうわぐすりを帯びたセラミック製品に適用した後
の標準的な加熱サイクルとして、加熱温度は700〜8
50℃で加熱時間は5〜7時間であり、ピーク温度に
0.5〜1.5時間保持する。通常は、焼成したうわぐ
すりを帯びたセラミック製品に施した後の最初の加熱サ
イクルは、加熱温度は700〜1000℃、加熱時間は
0.5〜4時間で、ピーク温度に5〜20分間保持す
る。或いは、エナメル組成物をセラミック製品のうわぐ
すりの下又は中に使用することもできる。
【0043】エナメル組成物は、好ましくはガラス又は
セラミック製品に適用するが、金属製品に適用すること
もできる。セラミック製品は陶器、磁器、陶磁器である
ことができる。焼成した組成物を帯びたセラミック製品
は、好ましくは焼成したうわぐすりも帯びる。組成物
は、好ましくは、焼成したうわぐすりを帯びたセラミッ
ク製品に適用する。このセラミック製品は、例えばタイ
ル、衛生製品、又はプレートのようなテーブル製品であ
ることができる。ガラスは、例えば容器のガラス又は強
化ガラスであることができる。金属製品は、特には装飾
基材である。
【0044】本発明の顔料を適用できる典型的な装飾方
法には次のようなものがある。手による塗布又は手によ
る帯線つけ、直接のスクリーン印刷、オフセットリソ転
写、カーテン又は液の流下印刷、スプレー、スクリーン
転写−水スライド、スクリーン転写−熱解除、全転写、
シリコーンパッド印刷、機械的ライニング、粉付け/し
わよせ/宝石細工、熱解除デカルコマニア、ブラシ帯つ
け−機械又は手加工、バンディングスチール車輪又はネ
オプレン車輪機、インクジェット印刷、ウェットリソ印
刷、スタンプ等である。
【0045】本発明を次の例によって説明する。顔料物
質の調製に使用した水は脱イオン水であり、塩素の存在
が一般に色をやや悪くすることが分かったためである。
【0046】
【実施例】CIELab座標は、寸法が10mm×5mmの小
さな長方形の開口部を備えたICS-Texicon QMM-2000装置
を用いて測定した。この装置は、D65光源と10°の
観測角度を備えた反射率モードに設定した。UV構成部
品として鏡の構成部品が含まれ、20nmごとに測定を
行った。CIELabの等式を使用し、明度(L)、彩度
(C)、色相角(H)を計算した。全ての測定の前に、
きれいな黒と白のセラミック標準検量用タイルを用いて
検量した。色の測定のための粉末を含ませるために黄銅
のホルダーを使用した。このホルダーは直径40mm×
厚さ10mmの黄銅のディスクからなり、平らな面の1
つの中央にフライス加工した円形の直径15mm×深さ
1mmの穴を有した。顔料粉末を穴に充填し、慎重に穴
を完全に満たした。これらの測定のためには、粉末は穴
の中にきつく充填され、上面は黄銅のディスクの表面と
平坦でなければならない。黄銅の表面から残存粉末をき
れいにすべきであり、ホルダーを注意深く傾けて縦に
し、粉末が落ちないことを確認した。次いで充填した粉
末を装置の測定用ヘッドに取り付け、充填した粉末の表
面が開口部と直線上にあることを確認した。測定した
後、黄銅サンプルホルダーと粉末を装置から取り出し、
明度、彩度、色相角の値を表に記した。
【0047】うわぐすり上のエナメルのCIELab座標は、
平らな磁器タイルに転写を施し、焼成の後、前記のパラ
メーターを備えたICS-Texicon QMM-2000装置を用いて測
定した。うわぐすりの上に施すための転写は、他に明記
がなければ90Tスクリーンを通して印刷した。
【0048】オキシ水酸化ジルコニウムについての全て
の言及は、他に明記がなければMagnesium Elektron, UK
(Alcoaの子会社)から入手の品名オキシ水酸化ジルコニ
ウムグレードXZO 587/03として入手のものに関する。X
線光電子分光分析のデータは、Kratos XSAM 800 スペク
トロメーターで記録でき、150WのアルミニウムKα
線を用いてサンプルを分析し、80eVの通過エネルギ
ーと7.5mmのスリットを用い、10-8トール以上の
真空を使用し、測定した結合エネルギーは284.8e
VのC1s参照点に対して補正し、データの定量は Shirl
eyバックグラウンドを用いて行った。
【0049】粒子サイズはコールターカウンターLS1
00によって測定した。室温は20℃であった。ZrO
2 当量に対するAgの特定の名目%を始めとする例にお
ける言及は、ジルコニウム出発物質中のZrO2 含有率
を900℃の空気中で2時間サンプルを焼成した後に測
定し(このため強熱減量は考慮に入れる)たことを意味
し、Agの%(銀成分の分子式から計算)はこのZrO
2 の100重量部を基準にする。
【0050】例1−ボールミル処理 ZrO2 当量に対する名目上9重量%のAg(即ち、Z
rO2 の100重量部につき9重量部のAg)を出発と
したAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)56.11gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.29%)を、5.67gのAgNO3 と45m
lのアセトンと共に1パイント(0.57リットル)の
ボールミルの中でボールミル処理した。
【0051】2)アセトンを蒸発させ、乾燥した粉末を
乳鉢と乳棒で10〜15分間混合した。 3)電気加熱炉の中でこの粉末を860℃で1時間加熱
し、昇温速度は室温より6.67℃/分とした。サンプ
ルは加熱温度の炉から取り出して冷却した。 4)次いで全ての未反応又は遊離Agを除去するため
に、硝酸と脱イオン水の体積で1:1の溶液でサンプル
を酸洗浄した。粉末をHNO3 :H2 Oが体積で1:1
の液(HNO3 はAnalaRの69重量%硝酸、即ち、BD
Hからの濃硝酸、水は脱イオン水)に、連続して攪拌し
ながらやや加熱(40〜50℃)の液の中に懸濁させ
た。混合物を沈降させ、Agの再生利用のために溶液を
デカントした。次いでサンプルを600mlの脱イオン
水の中で再度懸濁させ、上記と同様に沈降させ、デカン
トした。このプロセスを溶液のデカンテーションが困難
になる(約2回の洗浄の後)まで続けた。濾紙の二重層
(Whatman 541 内側542)を通してこの溶液を濾過し、濾
液の導電率が2000μSになるまでサンプルを脱イオ
ン水で洗浄した。
【0052】5)次いで酸洗浄した粉末を100℃で乾
燥した。強いピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座
標はL=27.03、a=13.07、b=−16.3
3、C=20.92、H=308.67であった。この
物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる2.02%
のAgを確認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施
した上に深いピンクがかった紫色を形成し、色座標はL
=35.69、a=23.03、b=−5.29、C=
23.63、H=347.06であった。
【0053】例2−手で粉砕 ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)56.11gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.29%)と2.52gのAgNO3 をアセトン
と共にメノウ乳鉢中で乳棒により1時間すり潰した。
【0054】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いで例1と同様にして粉末を加熱し、酸洗浄し
た。紫色の粉末が得られ、色座標はL=32.42、a
=9.94、b=−19.18、C=21.60、H=
297.39であった。この物質の化学分析はZrO2
の格子に含まれる1.01%のAgを確認した。この粉
末は、磁器のうわぐすりを施した上に強いピンクがかっ
た紫色を形成し、色座標はL=41.66、a=28.
66、b=−6.39、C=29.36、H=347.
42であった。
【0055】例3−水蒸発 ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)56.11gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.29%)を200mlの脱イオン水中に懸濁さ
せ、30分間攪拌した。
【0056】2)2.52gのAgNO3 を30mlの
脱イオン水に溶かし、洗いながら上記のサスペンション
に添加した。 3)次いで混合物を約75〜85℃に加熱し、連続的に
攪拌しながら水を蒸発させた。 4)得られた粉末ケーキを100℃で乾燥した。
【0057】5)次いで粉末を乳鉢中で乳棒で乾式混合
し、例1と同様にして酸洗浄した。紫色の粉末が得ら
れ、色座標はL=30.11、a=10.32、b=−
18.85、C=21.49、H=298.69であっ
た。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる
1.02%のAgを確認した。この粉末は、磁器のうわ
ぐすりを施した上にピンクがかった紫色を形成し、色座
標はL=47.90、a=27.18、b=−3.9
6、C=27.47、H=351.70であった。
【0058】例4−凍結乾燥 ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)13.96gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.65%)を100mlの丸底フラスコの中に秤
取った。
【0059】2)0.63gのAgNO3 を15mlの
脱イオン水に溶かし、洗いながら上記のオキシ水酸化ジ
ルコニウム粉末に添加した。 3)混合物を30分間攪拌し、次いで凍結乾燥した。 4)得られた嵩張った粉末を、例1の記載と同様にして
加熱し、酸洗浄した。強い紫色の粉末が得られ、色座標
はL=29.25、a=9.39、b=−15.52、
C=18.14、H=301.17であった。この物質
の化学分析はZrO2 の格子に含まれる1.46%のA
gを確認した。
【0060】例5−スプレードライ 下記に示すいくつかの方法によって、スプレードライす
べきサンプルを調製した。オキシ水酸化ジルコニウム出
発原料の粒子サイズを変えた効果を、ボールミル、振動
ミル法について調べた。また、方法BとCにおいてはA
gNO3 の添加様式を変えた。方法FとGに示すよう
に、電気加熱又はガス燃焼キルン中でサンプルを加熱す
ることにより、また、方法GとHに示すように、開放又
はシールした坩堝の中で加熱することにより、同様な色
が得られた。
【0061】他に明記がなければ、ZrO2 当量に対す
る名目上4重量%のAgを出発としたAg−ZrO2
料物質の調製手順を示す。方法A 1)平均粒子サイズ(D50)が15〜20μmの入手時
(未粉砕)の450gのオキシ水酸化ジルコニウム粉末
を、20.05gのAgNO3 を含む490mlの脱イ
オン水中にJanke Kunkel攪拌機によって分散した。
【0062】2)次いで入口温度200℃、出口温度8
0℃のスプレードライヤーを用いて混合物をスプレード
ライした。 3)乾燥した粉末を電気加熱炉の中で、室温から6.7
℃/分で昇温し、860℃で1時間焼成し、炉を冷やし
た。次いで例1と同様にしてサンプルを酸洗浄した。ピ
ンクがかった紫色の粉末が得られ、色座標はL=36.
99、a=14.29、b=−20.26、C=24.
80、H=305.20であった。この物質の化学分析
はZrO2 の格子に含まれる0.98%のAgを確認し
た。
【0063】方法B 1)450gのオキシ水酸化ジルコニウム粉末(ZrO
2 70.73%)を、2.5kgの粉砕媒体を入れた4
パイント(2.3リットル)のボールミルで、20.0
5gのAgNO3 と360mlの脱イオン水と共に16
時間ボールミル処理し、平均粒子サイズ3.5μmとし
た。
【0064】2)例5の方法Aと同様にして混合物をス
プレードライし、焼成し、例1と同様にして酸洗浄し
た。ピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座標はL=
49.45、a=15.93、b=−16.51、C=
22.95、H=313.97であった。この物質の化
学分析はZrO2 の格子に含まれる1.29%のAgを
確認した。
【0065】方法C 1)450gのオキシ水酸化ジルコニウム粉末(ZrO
2 70.73%)を、2.5kgの粉砕媒体を入れた4
パイント(2.3リットル)のボールミル中で16時間
ボールミル処理し、平均粒子サイズ3.5μmとした。 2)次いで20.05gのAgNO3 をボールミルに加
え、混合物をさらに10分間粉砕した。
【0066】3)次いで混合物を例5の方法Aと同様に
して混合物をスプレードライし、焼成し、例1と同様に
して酸洗浄した。ピンクがかった紫色の粉末が得られ
(方法Bで得られた粉末よりやや濃い)、色座標はL=
46.93、a=15.25、b=−17.10、C=
22.91、H=311.72であった。この物質の化
学分析はZrO2 の格子に含まれる1.37%のAgを
確認した。
【0067】方法D 1)240mlの脱イオン水を入れた振動ミル中で39
6.50gのオキシ水酸化ジルコニウム粉末を4時間粉
砕し、平均粒子サイズ1.8μmとした。 2)混合物を80℃で乾燥して破砕し、サンプルを90
0℃まで加熱してZrO2 含有率を熱重量分析で求め
た。
【0068】3)次いでこの粉末を、20.05gのA
gNO3 を含む590mlの脱イオン水と共にJanke Ku
nkel攪拌機を用いてスラリーにした。 4)次いで混合物を例5の方法Aと同様にして混合物を
スプレードライし、焼成し、例1と同様にして酸洗浄し
た。ピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座標はL=
41.40、a=13.75、b=−18.49、C=
23.04、H=306.63であった。この物質の化
学分析はZrO2 の格子に含まれる1.51%のAgを
確認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に
強いピンク色を形成し(120Tスクリーンを通して印
刷)、色座標はL=50.51、a=31.10、b=
−5.41、C=31.56、H=350.14であっ
た。
【0069】方法E ZrO2 当量に対する名目上7重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)600mlの脱イオン水を入れた振動ミルの中で1
000.0gのオキシ水酸化ジルコニウムを4時間粉砕
し、平均粒子サイズを1.8μmにした。
【0070】2)この物質を80℃で乾燥して破砕し、
次いでサンプルを900℃まで加熱してZrO2 含有率
を熱重量分析で求めた。 3)次いでこの粉末を、87.4gのAgNO3 を含む
1550mlの脱イオン水と共にJanke Kunkel攪拌機を
用いてスラリーにした。 4)次いで混合物を例5の方法Aと同様にして混合物を
スプレードライし、焼成し、例1と同様にして酸洗浄し
た。濃いピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座標は
L=31.45、a=12.44、b=−17.35、
C=21.35、H=305.64であった。この物質
の化学分析はZrO2 の格子に含まれる2.05%のA
gを確認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した
上に強い紫がかったピンク色を形成し(120Tスクリ
ーンを通して印刷)、色座標はL=43.70、a=3
2.36、b=−7.34、C=33.19、H=34
7.22であった。
【0071】方法F 1)240mlの脱イオン水を入れた振動ミルの中で3
96.5gのオキシ水酸化ジルコニウムを8時間粉砕
し、平均粒子サイズを1.2μmにした。 2)この物質を80℃で乾燥して破砕し、次いでサンプ
ルを900℃まで加熱してZrO2 含有率を熱重量分析
で求めた。
【0072】3)次いでこの粉末を、20.05gのA
gNO3 を含む690mlの脱イオン水と共にJanke Ku
nkel攪拌機を用いてスラリーにした。 4)次いで混合物を例5の方法Aと同様にして混合物を
スプレードライし、焼成し、例1と同様にして酸洗浄し
た。ピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座標はL=
49.80、a=15.11、b=−16.89、C=
22.66、H=311.81であった。この物質の化
学分析はZrO2 の格子に含まれる1.45%のAgを
確認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に
強いピンク色を形成し(120Tスクリーンを通して印
刷)、色座標はL=51.22、a=31.05、b=
−4.24、C=31.33、H=352.22であっ
た。
【0073】このように、Ag−ZrO2 粉末とうわぐ
すり上に形成された色は、加熱前の粒子サイズの分布に
依存することが分かった。平均粒子サイズが1.2、
1.8、3.5μmのオキシ水酸化ジルコニウムの粉砕
した出発物質を使用し、最も強く、最も濃く、最もきれ
いな粉末とうわぐすり上の色は(目で見て)、1.8>
1.2>3.5μmの順に得られた。入手時の平均粒子
サイズ15〜20μmのオキシ水酸化ジルコニウムを用
いて調製したAg−ZrO2 顔料物質は、D50が1.8
μmのオキシ水酸化ジルコニウムを用いて得た顔料より
も濃いピンクがかった紫色を形成した。しかし、この粉
末は、磁器のうわぐすりを施した上に薄いピンク色を形
成し、D50が3.5μmのオキシ水酸化ジルコニウムを
用いて得られたものよりも薄かった。
【0074】このように、うわぐすり上の色(目で見
て)の濃さ、強さ、きれいさについて、加熱前の最適粒
子サイズ分布があるように思われ、次の順位である:
1.8>1.2>3.5>15〜20μmのオキシ水酸
化ジルコニウム。方法G 1)前記の方法Fと同様にしてサンプルを調製した。こ
こで、この場合、スプレードライした粉末を開放坩堝の
中で加熱し、昇温速度は6.67℃/分としてガス燃焼
キルンの中で860℃にて1時間加熱した後、炉を冷や
した。次いで例1と同様にしてサンプルを酸洗浄した。
ピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座標はL=4
5.28、a=15.81、b=−18.60、C=2
4.42、H=310.37であった。この物質の化学
分析はZrO2 の格子に含まれる1.46%のAgを確
認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に強
いピンク色を形成し(120Tスクリーンを通して印
刷)、色座標はL=51.34、a=28.56、b=
−3.70、C=28.80、H=352.61であっ
た。
【0075】方法H 1)前記の方法Fと同様にしてサンプルを調製した。こ
こで、この場合、スプレードライした粉末をシールした
坩堝の中で加熱し、昇温速度は6.67℃/分としてガ
ス燃焼キルンの中で860℃にて1時間加熱した後、炉
を冷やした。次いで例1と同様にしてサンプルを酸洗浄
した。ピンクがかった紫色の粉末が得られ(方法Gで得
られたものと同等)、色座標はL=44.21、a=1
4.94、b=−19.79、C=24.79、H=3
07.05であった。この物質の化学分析はZrO2
格子に含まれる1.43%のAgを確認した。この粉末
は、磁器のうわぐすりを施した上に強いピンク色を形成
し(120Tスクリーンを通して印刷)、色座標はL=
52.27、a=29.73、b=−4.13、C=3
0.02、H=352.09であった。
【0076】例6−ペースト混合 ZrO2 当量に対する名目上7重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。方法A 1)600mlの脱イオン水を入れた振動ミルの中で1
kgのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO2 71.29
%)を4時間粉砕し、平均粒子サイズを1.8μmにし
た。
【0077】2)この物質を80℃で乾燥し、次いで破
砕した。 3)次いでこの粉末を、83.0gのAgNO3 と限ら
れた量の約85mlの脱イオン水と共にMixacoミキサー
中で2分間混合し、均一なペーストにした。 4)次いで混合物を例5の方法Aに記載の手順によって
湿った状態で加熱し、例1と同様にして酸洗浄した。濃
いピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座標はL=3
0.52、a=12.75、b=−18.04、C=2
2.09、H=305.25であった。この物質の化学
分析はZrO2 の格子に含まれる2.01%のAgを確
認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に強
い紫がかったピンク色を形成し(120Tスクリーンを
通して印刷)、色座標はL=42.03、a=30.8
6、b=−7.91、C=31.86、H=345.6
2であった。
【0078】方法B 1)この場合、前記の方法Aで調製した57gのペース
トを80℃で乾燥し、例5の方法Aに記載の手順によっ
て加熱した。次いでこの粉末を例1と同様にして酸洗浄
した。濃いピンクがかった紫色の粉末が得られ(方法A
で得られたものと同等)、色座標はL=30.31、a
=13.48、b=−18.42、C=22.83、H
=306.20であった。この物質の化学分析はZrO
2 の格子に含まれる2.03%のAgを確認した。この
粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に(120Tスク
リーンを通して印刷)強い紫がかったピンク色を形成し
(方法Aで得られたものよりやや濃い)、色座標はL=
41.27、a=30.74、b=−7.56、C=3
1.65、H=346.19であった。
【0079】例7−金属合金 ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発とし
てAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を提供する。 1)10gのZr金属をアルゴンアークの中で0.2g
のAg金属と共に注型した。この合金を3回再溶融し
た。
【0080】2)インゴットをTemaミルの中で圧潰し
た。 3)次いでサンプルを室温から20℃/分の速度で昇温
して、1200℃の空気中で4時間酸化させた。 4)ピンク色の砕けやすい粉末が得られた。例8〜10−炭酸ジルコニウム 3種類の異なる炭酸ジルコニウム源を用いてAg−Zr
2 顔料物質を調製した。
【0081】例8−MEL93/175/312(英国
のMagnesium Electronより入手、Alcoa の子会社)ジル
コニウムベースの炭酸塩 例9−Mandoval no 527(英国のMandov
al Chemicalsより入手)ジルコニウムベースの炭酸塩 例10−Mandoval no 534(英国のMand
oval Chemicalsより入手)ジルコニウムベースの炭酸塩 これらの炭酸ジルコニウムは次の特性を有する。
【0082】MEL93/175/312(CAS番号
57219−64−4)は次の規格の湿ったペーストと
して供給された。 ZrO2 +HfO2 39%以上 HfO2 1.0%以下 SO3 0.30%以下 Na 0.15%以下 CO2 6〜9% Mandoval no 527と534は次の通りで
ある。
【0083】 各々の場合において、ZrO2 当量に対する名目上4重
量%のAgを出発として顔料物質を調製した。例8の調
製手順の記載はMEL93/175/312ジルコニウ
ムベースの炭酸塩を使用した。Zrベースの炭酸塩の含
有率を対応して変えて、例9と10には同じ手順を行っ
た。
【0084】例8 1)94.12gのMEL93/175/713ジルコ
ニウムベースの炭酸塩(ZrO2 42.5%)を、2.
52gのAgNO3 と75mlのアセトンと共に2パイ
ント(1.14リットル)のボールミルの中で24時間
ボールミル処理した。
【0085】2)アセトンを蒸発し、乾燥した粉末を乳
鉢の中で乳棒で5〜10分間混合した。 3)次いで例1と同様にしてサンプルを加熱し、酸洗浄
した。紫ピンクの粉末が得られ、色座標はL=51.5
4、a=16.30、b=−20.04、C=25.8
3、H=309.12であった。この物質の化学分析は
ZrO2 の格子に含まれる1.18%のAgを確認し
た。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上にピンク
がかった紫色を形成し、色座標はL=46.79、a=
27.73、b=−7.77、C=28.80、H=3
44.35であった。
【0086】例9 Ag−ZrO2 顔料物質を例8と同様にして調製し、こ
の場合、Zr源として99.010gのMandova
l no 527のジルコニウムベースの炭酸塩(Zr
2 40.4%)を使用した。ピンクの粉末が得られ、
色座標はL=61.65、a=19.55、b=−9.
74、C=21.85、H=333.53であった。こ
の物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる1.48
%のAgを確認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを
施した上にピンクがかった紫色を形成し、色座標はL=
54.23、a=28.34、b=8.08、C=2
9.47、H=15.91であった。
【0087】例10 Ag−ZrO2 顔料物質を例8と同様にして調製し、こ
の場合、Zr源として100.251gのMandov
al no 534のジルコニウムベースの炭酸塩(Z
rO2 39.9%)を使用した。薄いピンクの粉末が得
られ、色座標はL=70.11、a=14.40、b=
−9.63、C=17.32、H=326.22であっ
た。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる
0.45%のAgを確認した。この粉末は、磁器のうわ
ぐすりを施した上に肌色(明るいピンクがかった淡黄褐
色)の物質を形成し、色座標はL=78.14、a=1
2.32、b=17.00、C=21.00、H=5
4.08であった。
【0088】3種類の異なるZrベースの炭酸塩から調
製した顔料物質についての得られた色の違いは、粒子サ
イズの違い、出発物質中に存在する汚染物の異なるタイ
プと含有率、出発物質をどのようにして調製したかの組
み合わせに起因すると考えられる。異なる源は、生成物
中の単斜晶系ジルコニアに対する正方晶系ジルコニアの
異なる割合を生じ、このことが色に影響を及ぼすと考え
られる。また、Naの存在は得られる色に影響すると考
えられ、MEL炭酸塩は最大で0.15%のNaを含
み、一方で、Mandoval no 527は0.0
8%、Mandoval no 534は0.71%の
Naを含む。Mandoval no 534の中のN
aの存在の殆どが、得られた薄い粉末の色と、上記のう
わぐすりを施した上の肌色の色彩の変化に関係すると考
えられる。
【0089】例11 Mandoval no 527のジルコニウムをベー
スとする炭酸塩をZr源とし、炭酸銀をAg源として用
いてAg/ZrO2 顔料物質を調製した。1)37.1
29gのジルコニウムをベースとする炭酸塩(ZrO2
40.4%)を、0.383gのAg2 CO3 と30m
lのアセトンと共に1パイント(0.57リットル)の
ボールミル中で24時間ボールミル処理した。
【0090】2)アセトンを蒸発し、乾燥した粉末を乳
鉢の中で乳棒で5〜10分間混合した。 3)次いで例1と同様にしてサンプルを加熱し、酸洗浄
した。ピンク赤の粉末が得られ、色座標はL=86.1
0、a=8.97、b=−1.54、C=9.10、H
=350.27であった。この物質の化学分析はZrO
2 の格子に含まれる1.21%のAgを確認した。この
粉末は、磁器のうわぐすりを施した上にきれいな薄いピ
ンク色を形成し(120Tスクリーンを通して印刷)、
色座標はL=80.78、a=11.40、b=7.0
5、C=13.40、H=31.72であった。
【0091】例12 1.150gの炭酸銀を使用した以外は、例11と同様
にしてAg/ZrO2顔料物質を調製した。ピンク赤の
粉末が得られ、色座標はL=50.52、a=23.7
6、b=−6.65、C=24.67、H=344.3
6であった。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含
まれる1.83%のAgを確認した。この粉末は、磁器
のうわぐすりを施した上に赤ピンク色を形成し(120
Tスクリーンを通して印刷)、色座標はL=52.9
9、a=30.89、b=11.84、C=33.0
8、H=20.96であった。
【0092】例13 Mandoval no 527のジルコニウムをベー
スとする炭酸塩をZr源とし、炭酸銀をAg源として用
いてAg/ZrO2 顔料物質を調製した。方法A 1)49.505gのジルコニウムをベースとする炭酸
塩(ZrO2 40.4%)を、3.069gのAg2
3 と50mlのアセトンと共に1パイント(0.57
リットル)のボールミル中で4時間ボールミル処理し
た。
【0093】2)アセトンを蒸発し、乾燥した粉末を乳
鉢の中で乳棒で5〜10分間混合した。 3)次いで例1と同様にしてサンプルを加熱し、酸洗浄
した。ピンク赤の粉末が得られ、色座標はL=36.1
1、a=24.99、b=−6.40、C=23.3
4、H=344.08であった。この物質の化学分析は
ZrO2 の格子に含まれる2.1%のAgを確認した。
この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に強い赤紫色
を形成し(120Tスクリーンを通して印刷)、色座標
はL=44.95、a=28.66、b=9.06、C
=30.06、H=17.53であった。
【0094】方法B 1)方法Aと同様にしてAg/ZrO2 顔料物質を調製
し、ただしこの場合、Mandoval no 527
のジルコニウムをベースとする炭酸塩と炭酸銀を一緒に
12時間ボールミル処理した。ピンク赤の粉末が得ら
れ、色座標はL=38.54、a=24.49、b=−
6.39、C=25.31、H=345.39であっ
た。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる
1.8%のAgを確認した。この粉末は、磁器のうわぐ
すりを施した上に強い赤紫色を形成し(120Tスクリ
ーンを通して印刷)、色座標はL=45.26、a=3
1.26、b=9.06、C=30.06、H=17.
53であった。
【0095】方法C 1)方法Aと同様にしてAg/ZrO2 顔料物質を調製
し、ただしこの場合、Mandoval no 527
のジルコニウムをベースとする炭酸塩と炭酸銀を一緒に
24時間ボールミル処理した。ピンク赤の粉末が得ら
れ、色座標はL=36.01、a=22.08、b=−
6.40、C=22.99、H=343.84であっ
た。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる
2.2%のAgを確認した。この粉末は、磁器のうわぐ
すりを施した上に赤青色を形成し(120Tスクリーン
を通して印刷)、色座標はL=41.48、a=29.
02、b=6.66、C=29.77、H=12.92
であった。
【0096】例14 例11と同様にしてAg/ZrO2 顔料物質を調製し、
ただし、37.128gのMandoval no 5
27のジルコニウムをベースとする炭酸塩(ZrO2
0.4%)と炭酸銀を一緒に24時間ボールミル処理し
た。ピンク赤の粉末が得られ、色座標はL=45.3
6、a=27.57、b=−9.40、C=29.1
2、H=341.17であった。この物質の化学分析は
ZrO2 の格子に含まれる1.85%のAgを確認し
た。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に赤紫色
を形成し(120Tスクリーンを通して印刷)、色座標
はL=47.68、a=33.99、b=12.07、
C=36.07、H=19.56であった。
【0097】例15 例11と同様にしてAg/ZrO2 顔料物質を調製し、
ただし、4.026gの炭酸銀を使用した。ピンク赤の
粉末が得られ、色座標はL=42.47、a=25.6
1、b=−13.47、C=28.94、H=333.
25であった。この物質の化学分析はZrO2 の格子に
含まれる1.90%のAgを確認した。この粉末は、磁
器のうわぐすりを施した上に赤紫色を形成し(120T
スクリーンを通して印刷)、色座標はL=49.65、
a=34.60、b=10.31、C=36.10、H
=16.59であった。
【0098】例16 Mandoval no 557のジルコニウムをベー
スとする炭酸塩をZrO2 源とし、炭酸銀をAg源とし
て用いてAg/ZrO2 顔料物質を調製した。1)4
6.915gのジルコニウムをベースとする炭酸塩(Z
rO2 42.63%)を、3.068gのAg2 CO3
と50mlのアセトンと共に1パイント(0.57リッ
トル)のボールミル中で24時間ボールミル処理した。
【0099】2)アセトンを蒸発し、粉末を乳鉢の中で
乳棒で5〜10分間乾式混合した。 3)次いで例1と同様にしてサンプルを加熱し、酸洗浄
した。赤がかったピンクの粉末が得られ、色座標はL=
44.34、a=23.88、b=−3.91、C=2
4.20、H=350.71であった。この物質の化学
分析はZrO2の格子に含まれる3.62%のAgを確
認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に強
い黄色がかった赤/紫色を形成し(120Tスクリーン
を通して印刷)、色座標はL=47.05、a=30.
49、b=13.03、C=33.16、H=23.1
4であった。
【0100】例17 例16と同様にしてAg/ZrO2 顔料物質を調製し、
ただしこの場合、4.602gのAg2 CO3 を使用し
た。赤がかったピンクの粉末が得られ、色座標はL=4
7.09、a=26.77、b=−7.69、C=2
7.85、H=343.98であった。この物質の化学
分析はZrO2 の格子に含まれる3.41%のAgを確
認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に黄
色がかった赤/紫色を形成し(120Tスクリーンを通
して印刷)、色座標はL=54.28、a=32.5
5、b=16.59、C=36.54、H=27.00
であった。
【0101】例18 Mandoval no 527のジルコニウムをベー
スとする炭酸塩をZr源とし、酸化銀(I)(Ag
2 O)をAg源として用いてAg/ZrO2 顔料物質を
調製した。 1)37.129gのジルコニウムをベースとする炭酸
塩(ZrO2 40.4%)を、0.322gのAg2
と30mlのアセトンと共に1パイント(0.57リッ
トル)のボールミル中で24時間ボールミル処理した。
【0102】2)アセトンを蒸発し、粉末を乳鉢の中で
乳棒で5〜10分間乾式混合した。 3)次いで例1と同様にしてサンプルを加熱し、酸洗浄
した。ピンクの粉末が得られ、色座標はL=83.4
5、a=12.05、b=−1.49、C=12.1
4、H=352.93であった。この物質の化学分析は
ZrO2 の格子に含まれる1.09%のAgを確認し
た。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上にきれい
な薄いピンク色を形成し(120Tスクリーンを通して
印刷)、色座標はL=78.36、a=14.41、b
=7.79、C=16.38、H=28.38であっ
た。
【0103】例19 例18と同様にしてAg/ZrO2 顔料物質を調製し、
ただし、0.644g酸化銀を使用した。ピンク赤の粉
末が得られ、色座標はL=61.94、a=21.6
6、b=−4.52、C=22.13、H=348.2
2であった。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含
まれる1.44%のAgを確認した。この粉末は、磁器
のうわぐすりを施した上に赤ピンク色を形成し(120
Tスクリーンを通して印刷)、色座標はL=59.5
0、a=28.00、b=15.17、C=31.8
5、H=28.44であった。
【0104】例20 例18と同様にしてAg/ZrO2 顔料物質を調製し、
ただし、1.449g酸化銀を使用した。ピンク赤の粉
末が得られ、色座標はL=49.87、a=27.3
3、b=−6.14、C=28.01、H=347.3
3であった。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含
まれる1.78%のAgを確認した。この粉末は、磁器
のうわぐすりを施した上に強い赤紫色を形成し(120
Tスクリーンを通して印刷)、色座標はL=51.5
3、a=32.88、b=12.29、C=35.1
0、H=20.50であった。
【0105】例21−ジルコニウムアルコキシド ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発とし
てAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を提供する。この
場合、ジルコニウムブトキシドをZrO2 源として使用
したが、別なジルコニウムアルコキシド、例えばジルコ
ニウムプロポキシドを使用しても色が生成した。
【0106】1)155.72gの80%Zr〔O(C
2)3 CH3 4 溶液を100gのイソプロパノールで
希釈した。 2)2.52gのAgNO3 を200mlの脱イオン水
の中に溶かした。 3)連続的に攪拌しながら、水系AgNO3 にZr〔O
(CH2)3 CH3 4溶液をゆっくり添加した。クリー
ム状の沈殿が生成した。
【0107】4)次いで攪拌と加熱(75〜85℃)を
しながら溶液を蒸発し、得られた粉末ケーキを100℃
で乾燥した。 5)次いで粉末を乳鉢の中で乳棒で5〜10分間乾式混
合し、次いで例1と同様にしてサンプルを加熱し、酸洗
浄した。薄紫/灰色の粉末が得られ、色座標はL=7
2.78、a=2.83、b=−10.88、C=1
1.24、H=284.57であった。この物質の化学
分析はZrO2 の格子に含まれる1.0%のAgを確認
した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に薄い
ピンク色を形成し、色座標はL=81.90、a=8.
04、b=2.37、C=8.49、H=16.44で
あった。
【0108】例22−酸化銀(I) ZrO2 当量に対する名目上7重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。方法A 1)57.0gのオキシ水酸化ジルコニウムに、3.0
gのAg2 Oと40mlの水を遊星形ミルの中で10分
間湿式で混合した。
【0109】2)次いで混合物を80℃で乾燥し、コー
ヒー粉砕機で破砕した。 3)この粉末を例5の方法Aと同様にして加熱し、次い
で例1と同様にして酸洗浄した。強いピンクがかった紫
色の粉末が得られ、色座標はL=34.84、a=1
4.02、b=−16.31、C=21.51、H=3
10.68であった。この物質の化学分析はZrO2
格子に含まれる1.57%のAgを確認した。この粉末
は、磁器のうわぐすりを施した上に強いピンク色を形成
し(120Tのスクリーンを通して印刷)、色座標はL
=48.58、a=32.60、b=−4.90、C=
32.97、H=351.46であった。
【0110】方法B 1)396.50gのオキシ水酸化ジルコニウムを24
0mlの脱イオン水と共に振動ミルで4時間粉砕し、
1.8μmの平均粒子サイズを得た。 2)この物質を80℃で乾燥し、破砕し、サンプルを9
00℃まで加熱することにより熱重量分析でZrO2
有率を求めた。
【0111】3)この粉砕前のオキシ水酸化ジルコニウ
ムの53.1gに3.0gのAg2Oと40mlの水を
遊星形ミルの中で湿式混合した。 4)次いで混合物を80℃で乾燥し、コーヒー粉砕機で
破砕した。 5)この粉末を例5の方法Aと同様にして加熱し、次い
で例1と同様にして酸洗浄した。強いピンクがかった紫
色の粉末が得られ(方法Aで得られたものよりもピン
ク)、色座標はL=40.35、a=18.37、b=
−16.25、C=24.53、H=318.52であ
った。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる
1.88%のAgを確認した。この粉末は、磁器のうわ
ぐすりを施した(120Tのスクリーンを通して印刷)
上に強いピンク色(方法Aで得られたものより強い色)
を形成し、色座標はL=47.12、a=33.80、
b=−3.21、C=33.95、H=354.57で
あった。
【0112】方法C この例において、オキシ水酸化ジルコニウムは Magnesi
um Elektron から入手のグレートXZO587(方法A
とBで使用のグレートXZO587/03とは異なる)
を言う。 1)52.18gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 38.33%)を、1.51gのAg2 Oと45ml
のアセトンと共に1パイント(0.57リットル)のボ
ールミル中で24時間ボールミル処理した。
【0113】2)アセトンを蒸発し、粉末を乳鉢の中で
乳棒で5〜10分間乾式混合した。 3)次いで例5の方法Aと同様にして加熱し、例1と同
様にして酸洗浄した。強い紫がかったピンクの粉末が得
られ、色座標はL=39.37、a=20.32、b=
−15.48、C=25.54、H=322.71であ
った。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる
2.31%のAgを確認した。この粉末は、磁器のうわ
ぐすりを施した上に強い赤がかった紫色を形成し(12
0Tのスクリーンを通して印刷)、色座標はL=39.
91、a=28.69、b=−2.63、C=28.8
1、H=354.76であった。
【0114】例23−Ag炭酸塩 ZrO2 当量に対する名目上9重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)56.11gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.29%)を、4.60gのAg2 CO3 と45
mlのアセトンと共に1パイント(0.57リットル)
のボールミル中で24時間ボールミル処理した。
【0115】2)アセトンを蒸発し、粉末を乳鉢の中で
乳棒で10〜15分間乾式で混合した。 3)次いで粉末を例1と同様にして加熱し、酸洗浄し
た。強い紫がかったピンクの粉末が得られ、色座標はL
=38.88、a=18.81、b=−13.31、C
=23.04、H=324.72であった。この物質の
化学分析はZrO 2 の格子に含まれる1.57%のAg
を確認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上
に赤がかったピンク色を形成し、色座標はL=43.1
0、a=28.84、b=0.51、C=28.84、
H=1.02であった。
【0116】例24−Ag粉末 ZrO2 当量に対する名目上7重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)55.83gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.65%)と2.80gの銀粉末(Johnson Matth
ey, Cap 9)を、アセトンと共にメノウの乳鉢と乳棒で1
時間手ですり潰した。
【0117】2)アセトンを蒸発した。 3)次いで粉末を例1と同様にして加熱し、酸洗浄し
た。ピンクがかった紫の粉末が得られ、色座標はL=3
8.70、a=11.65、b=−20.81、C=2
3.85、H=299.23であった。この物質の化学
分析はZrO2 の格子に含まれる1.24%のAgを確
認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上に赤
がかったピンク色を形成し、色座標はL=52.94、
a=26.35、b=−4.79、C=26.78、H
=349.70であった。
【0118】例25−Agラクテート ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)21.04gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.29%)と1.20gのAgラクテートを、ア
セトンと共にメノウの乳鉢と乳棒で30分間手ですり潰
した。
【0119】2)アセトンを蒸発した。 3)次いで粉末を例1と同様にして加熱し、酸洗浄し
た。強いピンクがかった紫の粉末が得られ、色座標はL
=29.41、a=12.75、b=−13.70、C
=18.72、H=312.95であった。この物質の
化学分析はZrO 2 の格子に含まれる1.17%のAg
を確認した。この粉末は、磁器のうわぐすりを施した上
にピンク色を形成し、色座標はL=47.54、a=2
5.16、b=−1.39、C=25.20、H=35
6.83であった。
【0120】例26〜37−各種のAg源 例26〜37においては、各種の選択的なAg源を使用
し、Ag−ZrO2 サンプルを調製した。これらの粉末
の色座標を表1に示す。各々の場合において、ZrO2
当量に対する名目上4重量%のAgを出発として調製
し、例25の実験手順を追試し、このためAg源の含有
率が異なる。ピンクがかった紫から紫の範囲の粉末が例
26〜32において得られ、一方、ピンクから灰黄色が
かった白の粉末が例33〜37において得られた。例3
4〜37で示した色座標は、酸洗浄前の焼成粉末のもの
である。表に示すAg含有率は酸洗浄後のその物質の化
学分析によって示した(したがって、ZrO2 格子の中
の銀である)。
【0121】
【表1】
【0122】例38〜43−Ag充填量の変化 ZrO2 当量に対する名目上の1、4、7、9、10、
20、30、40、50重量%のAg添加量を出発とし
てAg−ZrO2 顔料物質を調製した。酸洗浄後の顔料
の色の強さと濃さは、Ag添加量を或る限界まで増やす
と増加し、次いでさらにAgを添加すると減少すること
が分かった。薄い粉末の色は2つの極限において得ら
れ、1%のAgで薄いピンクの粉末が生成し、50%の
Agで薄い紫色が生成する。中間の範囲において、4〜
20%のAg添加量で強いピンクがかった紫の顔料が得
られ、7〜10%のAg添加量で最も強くて濃い色(目
で見て)が生成する。
【0123】これらの選択した粉末の色座標を表2に示
す。各々の場合において、顔料物質はオキシ水酸化ジル
コニウムを適当な量のAgNO3 とアセトンと共に1パ
イント(0.57リットル)のボールミル中で24時間
ボールミル処理し、次いで例1と同様にして蒸発、焼
成、酸洗浄して調製した。ZrO2 当量に対する名目上
9重量%のAgを出発としたAg−ZrO2 顔料物質の
調製における詳細事項は例1に示したものと同じであ
り、その色座標を比較して示している。同じ実験条件を
例38〜43について採用し、AgNO3 含有率は適宜
変えた。また、この表は、酸洗浄後に得られた物質の化
学分析によって示される銀の含有率を示している(した
がって、この銀はZrO2 格子の中にある)。
【0124】ZrO2 当量に対して名目上4〜20%、
特に7〜10%のAgの充填量を出発としたときにZr
2 格子中のAg%が最も高いことが分かり、最も濃い
色の結果と同じ範囲である。
【0125】
【表2】
【0126】例44〜47−粉砕の効果 加熱前のAgNO3 /オキシ水酸化ジルコニウムの出発
物質をボールミル処理する時間を変えた効果を調べた。
ZrO2 当量に対して名目上9重量%を出発としてAg
−ZrO2 顔料物質を調製し、オキシ水酸化ジルコニウ
ムとAgNO3 をアセトンと共に1、4、24時間(そ
れぞれ例44、45、1)ボールミル処理した。24時
間粉砕して作成したAg−ZrO2 顔料物質についての
調製条件の詳細は例1と同じである。ボールミル処理時
間を適宜変えて例44、45のサンプルを作成した。
【0127】1時間のボールミル処理で調製したサンプ
ルについて強いピンクがかった紫色の粉末が得られた。
特に24時間のサンプルについて、強い、よりピンクの
やや明るい粉末が生成した。1、4、24時間のボール
ミル処理で得られた粉末の色座標を表3(a)に、磁器
のうわぐすりを施した上の対応する色座標を表3(b)
に示す。また、表3(a)は、酸洗浄後の化学分析によ
って示される格子中のAg%を示す。
【0128】
【表3】
【0129】表3(a)から、長時間のボールミル処理
は顔料物質の格子中の高いAg%に結びつき、このこと
は高い彩度に対応することが分かる。粉末は磁器のうわ
ぐすりを施した上に強いピンクがかった紫色を形成し
た。この場合、粉砕を増すと共に濃い色が得られ、ボー
ルミル処理の24時間は4時間より濃く、順に1時間よ
りも濃かった。
【0130】同様な効果が、ZrO2 当量に対する名目
上4重量%のAgを出発としたAg−ZrO2 顔料物質
を調製するために使用したオキシ水酸化ジルコニウム出
発物質の粒子サイズを変えた実験(例5の方法A〜F)
においても認められた。磁器のうわぐすりの上の色の濃
さ、強さ、きれいさ(目で見て)はオキシ水酸化ジルコ
ニウムの粒子サイズについて次の順で減少することが見
られた:1.8>1.2>3.5>15〜20μm。こ
のように、加熱前のAg−ZrO2 出発物質について最
適な粒子サイズ分布があるように思われる。
【0131】対照的に、ZrO2 当量に対して約1重量
%の低い名目上のAg添加量を出発としたAg−ZrO
2 顔料物質については、粉砕を軽い又は行わないことが
好都合であることが経験された。ZrO2 当量に対して
名目上1重量%を出発としてAg−ZrO2 顔料物質を
調製し、オキシ水酸化ジルコニウムとAgNO3 をアセ
トンと共に1、4、24時間(それぞれ例46、47、
38)ボールミル処理した。調製条件の詳細は例1と同
じであり、Ag添加量とボールミル処理時間を適宜変え
た。
【0132】各々の場合において薄いピンクが粉末と磁
器のうわぐすりの上に生成し、色の強さと濃さは粉砕を
長くすると減少し、1時間のボールミル処理は4時間よ
り濃く、順に24時間より濃い結果であった。この場
合、Ag添加量が少ないと反応に利用できるAgが充分
でないため、粒子サイズの減少によって得られる表面積
の増加は強い、濃い色の生成に有害であると考えられ
る。
【0133】
【表4】
【0134】例48〜57−加熱条件の変化 昇温速度を室温から6.7℃/分として860℃で1時
間加熱する標準焼成条件をAg−ZrO2 顔料物質の調
製に採用した。サンプルは高温の炉から取り出すか(即
ち、急冷)又は炉冷した。下記に示すように、この標準
加熱サイクルについて多数の変化を調べた。
【0135】加熱温度 昇温速度は標準の室温から6.7℃/分とし、出発物質
を650、750、810、860、910、100
0、1100、1300℃に1時間加熱して一連のAg
−ZrO2 顔料物質を調製した。各々の場合において、
粉末はその温度の炉から取り出して冷却し、ただし、1
100と1300℃のサンプルは、炉から取り出す前に
1000℃まで降温した。例2と同様にしてオキシ水酸
化ジルコニウムとAgNO3 を手で粉砕し、焼成温度は
適宜変えて20gの顔料物質を生成した。
【0136】650℃において強くて濃いピンクがかっ
た紫色の粉末が得られたが、この粉末はうわぐすりの上
に施すときたないピンクがかった紫色を形成した。同様
な色の粉末が750℃の加熱により生成した。810〜
910℃での焼成において強い紫色が生成し、910℃
の焼成ではやや明るい顔料物質が生成した。1000〜
1300℃の高温加熱加熱では薄いピンクがかった紫色
の粉末が得られ、加熱温度を高めると顔料の色の濃さの
減少が認められた。これらの顔料の粉末色座標を表5に
示す。
【0137】このように、Ag−ZrO2 顔料物質は6
50〜1300℃の焼成温度で調製することができ、7
50〜950℃焼成温度範囲で良好な色が生成し、特に
は800〜910の温度である。
【0138】
【表5】
【0139】昇温速度 Ag−ZrO2 顔料物質の調製に採用した室温から86
0℃までの6.7℃/分の昇温速度は、到達までに約2
時間5分を必要とする。この他に、サンプルを13.
9、3.5、1.7℃/分の昇温速度の異なる昇温速度
で加熱し、860℃になるまでにそれぞれ約1、4、8
時間を要した。サンプルはZrO2 当量に対して名目上
7重量%を出発として調製し、例5の方法Eと同様にし
てスプレードライ、予備粉砕、焼成、酸洗浄を行い、昇
温速度は適宜変えた。
【0140】860℃の温度に達するまで1、2、4、
8時間で昇温したAg−ZrO2 顔料物質の粉末の色座
標を表6に示す。各々の場合において、割合に強いピン
クがかった紫色の粉末が得られた。このように、昇温速
度は検討した1〜8時間の加熱時間においては重要では
ないように思われる。860℃まで4時間の昇温で調製
したAg−ZrO2 顔料物質は、1、2、8時間の昇温
で調製したものよりも、磁器のうわぐすりの上にやや良
好な色を形成することが分かった。
【0141】
【表6】
【0142】加熱温度での時間 サンプルを冷却する前の860℃における1時間の保持
時間を含む加熱サイクルを前述した。また、比較のため
860℃で20時間と長い保持時間の焼成も行った。例56 例2と同様にして、アセトンと共に出発物質を手で粉砕
し、ZrO2 当量に対して名目上4重量%を出発とし、
20gのAgNO3 /オキシ水酸化ジルコニウムの均一
な混合物を得た。次いでこの粉末を室温より6.7℃/
分の速度で昇温し、860℃で20時間焼成し、高温の
炉から取り出して冷却した。次いでこの物質を例1と同
様にして酸洗浄した。強い紫色の粉末が得られ、色座標
はL=33.74、a=11.55、b=−16.6
2、C=20.24、H=304.79であった。この
物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる0.87%
のAgを確認した。この粉末は860℃で1時間の滞留
時間の焼成サイクルを用いて得た粉末(例49との比
較、色座標はL=28.33、a=9.50、b=−1
6.93、C=19.42、H=299.30で、Zr
2 の格子に1.25%のAgを含む)よりも比較的明
るくややピンクが強かった。2つの生成物の分析は、例
49の1時間焼成で調製し、酸洗浄後に保持される方に
高いAg含有率を測定した。
【0143】860℃における短い滞留時間も良好と思
われる。2段階の焼成サイクル 熱分析は、アモルファスオキシ水酸化ジルコニウムは約
370℃から結晶化を始めることを示す。このため、最
終生成物の中により多くのAgを保有させる試みとし
て、まずZrO2 の結晶化温度より低い温度で1時間滞
留させ、次いで860℃で1時間滞留させてその物質を
結晶化させる焼成サイクルを行った。
【0144】例57Aと57B ZrO2 当量に対して名目上4重量%を出発とし、Ag
−ZrO2 顔料物質を調製した。サンプルは例2と同様
にしてAgNO3 とオキシ水酸化ジルコニウムを手で粉
砕して調製した。次いで下記のようにして2段階の焼成
を行った。 例57A:300℃まで6.7℃/分、300℃で1時
間保持、860℃まで6.7℃/分、860℃で1時間
保持。
【0145】例57B:500℃まで6.7℃/分、5
00℃で1時間保持、860℃まで6.7℃/分、86
0℃で1時間保持。 各々の場合において、サンプルは高温の炉から取り出し
て冷却し、次いで例1と同様にして酸洗浄した。2つの
サンプルの粉末の色座標を表7に示し、比較のため、1
段階の加熱サイクルで得た例49の顔料物質の色座標を
一緒に示す。2段階の焼成サイクルで調製した顔料物質
は、1段階の焼成サイクルで得たものより薄くてよりピ
ンクであり、300/860℃で焼成したサンプルは1
段階の物質よりもかなり薄かった。2段階の加熱によっ
て調製したサンプルに、Ag含有率の減少が確認され
た。
【0146】検討の条件においては、1段階の加熱が良
好なように思われる。
【0147】
【表7】
【0148】例58と59−冷却方法 サンプルの冷却速度を変えて、種々の粉末の色が得られ
た。一般に、濃い色は空気クエンチや焼成温度の炉から
取り出すような、迅速な冷却によって生成する。例58
は、サンプルの空気クエンチ(方法A)又は炉冷(方法
B)で得られた色の違いを強調している。例59に示す
ように、サンプルを直接水の中にクエンチした場合、ピ
ンクがかった色彩の変化が認められた。
【0149】例58−空気クエンチと炉冷の比較 ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)56.11gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.29%)を、2.52gのAgNO3 と45m
lのアセトンと共に1パイント(0.57リットル)の
ボールミル中で4時間ボールミル処理した。
【0150】2)アセトンを蒸発し、粉末を乳鉢の中で
乳棒で10〜15分間乾式で混合した。 3)次いで粉末を2つのバッチに分け、次に示すように
して加熱した。方法A 29.31gの粉末を860℃で1時間焼成し、昇温速
度は室温から6.7℃/分とした。サンプルは高温の炉
から取り出して冷却し、即ち、空気クエンチし、次いで
例1と同様にして酸洗浄した。ピンクがかった紫の粉末
が得られ、色座標はL=34.59、a=15.32、
b=−16.86、C=22.78、H=312.27
であった。この物質の化学分析はZrO2 の格子に含ま
れる1.24%のAgを確認した。
【0151】方法B 29.31gの粉末を860℃で1時間焼成し、昇温速
度は室温から6.7℃/分とした。この場合、サンプル
は炉冷し、次いで例1と同様にして酸洗浄した。ピンク
がかった紫の粉末が得られ、色座標はL=40.91、
a=16.27、b=−16.25、C=23.00、
H=315.02であった。この物質の化学分析はZr
2 の格子に含まれる1.27%のAgを確認した。
【0152】このように、炉の中でサンプルを室温まで
冷却すると薄い色の粉末が得られた。例59−空気クエンチと水クエンチの比較 ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。
【0153】1)42.08gのオキシ水酸化ジルコニ
ウム(ZrO2 71.29%)と1.89gのAgNO
3 をアセトンと共にメノウの乳鉢の中で乳棒で1時間手
で粉砕した。 2)アセトンを蒸発させた。 3)次いで粉末を2つのバッチに分け、次に示すように
して加熱した。
【0154】方法A 21.98gの粉末を860℃で1時間焼成し、昇温速
度は室温から6.7℃/分とした。サンプルは高温の炉
から取り出して冷却し、即ち、空気クエンチし、次いで
例1と同様にして酸洗浄した。紫の粉末が得られ、色座
標はL=28.83、a=9.50、b=−16.9
3、C=19.42、H=299.30であった。この
物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる1.25%
のAgを確認した。
【0155】方法B 21.98gの粉末を860℃で1時間焼成し、昇温速
度は室温から6.7℃/分とした。サンプルを焼成温度
から直接冷たい水の中に入れた。次いで水をデカンテー
ションで除去し、例1と同様にしてサンプルを酸洗浄し
た。ピンクがかった紫の粉末が得られ、色座標はL=2
9.00、a=13.53、b=−13.52、C=1
9.13、H=315.01であった。この物質の化学
分析はZrO2 の格子に含まれる1.08%のAgを確
認した。
【0156】例60−酸洗浄 全ての未反応の遊離銀を除去するために、焼成した粉末
を硝酸:脱イオン水が1:1の溶液で洗浄した。洗浄方法 体積でHNO3 :H2 Oが1:1の酸溶液に連続的な攪
拌と軽い加熱(約40〜50℃)を行いながら、粉末
(40〜50g)を1時間で懸濁させた。混合物を沈降
させ、Agの再利用のために溶液をデカント除去した。
次いでサンプルを脱イオン水(約600ml)の中で再
度懸濁させ、前記と同様にして沈降・デカントした。こ
のプロセスを溶液のデカンテーションが困難になるまで
継続した(約2回の洗浄の後)。次いでこの溶液を濾紙
の2重層(Whatman 541 内側542)を通して濾過し、濾液
の導電率が2000μS未満になるまで脱イオン水でサ
ンプルを洗浄した。
【0157】サンプルを洗浄する利点は次の通りであ
る。 a)Agを再利用することができる。 b)未洗浄のサンプルは薄くて、概してきたない色を施
したうわぐすりに形成する。 c)未洗浄のサンプルは、ガラス用途に黄色がかった茶
色の変色を生じる。
【0158】洗浄と未洗浄のサンプルについて、得られ
る粉末とうわぐすりの異なる色を例証するための例を示
す。ZrO2 当量に対する名目上4重量%のAgを出発
としたAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)55.83gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.29%)を、2.52gのAgNO3 と45m
lのアセトンと共に1パイント(0.57リットル)の
ボールミル中で24時間ボールミル処理した。
【0159】2)アセトンを蒸発し、粉末を乳鉢の中で
乳棒で10〜15分間乾式で混合した。 3)次いで粉末を例1と同様にして加熱した。紫/灰色
の粉末が得られ、色座標はL=33.85、a=9.9
2、b=−13.09、C=16.42、H=307.
18であった。この物質の化学分析は4重量%のAgを
確認した。磁器のうわぐすりの用途において、若干きた
ない紫がかったピンク色を形成し、色座標はL=40.
41、a=23.99、b=−2.42、C=24.1
1、H=354.24であった。
【0160】4)焼成した粉末の半分を酸洗浄し、例1
と同様にして未反応のAgを全て除去した。ピンクがか
った紫の粉末が得られ、色座標はL=40.74、a=
16.72、b=−19.08、C=25.07、H=
310.46であった。この物質の化学分析はZrO2
の格子に含まれる1.4重量%のAgを確認した。この
ように、酸洗浄の前に検出されるAgの一部は未反応又
は遊離の形態である。この粉末は、磁器のうわぐすりの
用途において、きれいな紫がかったピンク色を形成し
(未洗浄のサンプルと比較して)、色座標はL=39.
84、a=24.75、b=−2.56、C=24.8
8、H=354.09であった。
【0161】したがって、Ag−ZrO2 顔料物質は未
洗浄で使用できるが、概して、酸洗浄の後に良好な品質
の、強いきれいな色が得られる。洗浄プロセスは、茶色
の変色を避けるために、特にガラス用途に望まれると思
われる。例61と62−異なる雰囲気中での焼成 空気中で焼成した粉末の色との違いを、別な雰囲気中の
焼成で得た。例はN2とH2 /N2 中で焼成した。
【0162】例61−窒素中の焼成 ZrO2 当量に対する名目上7重量%のAgを出発とし
たAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。 1)55.83gのオキシ水酸化ジルコニウム(ZrO
2 71.65%)を、200mlの脱イオン水の中に懸
濁させ、30分間攪拌した。
【0163】2)4.41gのAgNO3 を30mlの
脱イオン水に溶かし、洗いながら上記の懸濁液に添加し
た。 3)次いで混合物を約75〜85℃に加熱し、連続的に
攪拌しながら水を蒸発させた。 4)得られた粉末ケーキを100℃で乾燥し、次いで乳
鉢と乳棒で約5分間乾式で混合した。
【0164】5)サンプルを流れN2 雰囲気中で860
℃の1時間加熱し、昇温は室温より6.7℃/分とし、
次いでN2 雰囲気中で炉冷した。例1と同様にしてサン
プルを酸洗浄した。暗紅/茶色の粉末が得られ、色座標
はL=22.22、a=11.04、b=−1.39、
C=11.13、H=352.80であった。この物質
の化学分析はZrO2 の格子に含まれる1.67重量%
のAgを確認した。
【0165】比較において、同じサンプルを空気中で焼
成して紫色の粉末がえられ、色座標はL=25.96、
a=7.86、b=−14.10、C=16.14、H
=299.16であった。この物質の化学分析はZrO
2 の格子に含まれる1.42重量%のAgを確認した。例62−水素/窒素中の焼成 ZrO2 当量に対する名目上10重量%のAgを出発と
したAg−ZrO2 顔料物質の調製手順を示す。
【0166】1)55.34gのオキシ水酸化ジルコニ
ウム(ZrO2 71.00%)を、6.30gのAgN
3 と45mlのアセトンと共に1パイント(0.57
リットル)のボールミルの中で4時間ボールミル処理し
た。 2)アセトンを蒸発させ、粉末を乳鉢と乳棒で10〜1
5分間乾式混合した。 3)この粉末の20.10gを体積で10%H2 /90
%N2 の流れる雰囲気中で860℃にて1時間加熱し、
昇温は室温より6.7℃/分とし、次いでH2/N2
囲気中で炉冷した。茶色の粉末が得られ、色座標はL=
26.31、a=8.64、b=5.80、C=10.
41、H=33.90であった。この物質の化学分析は
ZrO2 の格子に含まれる5.56%のAgを確認し
た。
【0167】比較において、同じサンプルを空気中で焼
成して強いピンクがかった紫色の粉末がえられ、色座標
はL=28.35、a=12.67、b=−14.9
5、C=19.59、H=310.28であった。この
物質の化学分析はZrO2 の格子に含まれる2.22重
量%のAgを確認した。例63〜67−他の顔料物質との混合 Ag−ZrO2 顔料物質の色の範囲は、他の顔料物質の
添加によって広げることができる。次の表8に、磁器の
うわぐすり用途における対応する色座標と共に例を示し
た。ベースの着色剤(他の顔料物質)を表示の%で混合
した。
【0168】
【表8】
【0169】例68〜77−ドーピングした銀ジルコニ
ア顔料物質 Snドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)錫酸ナトリウム溶液を酢酸で酸性化して酸化錫水和
物を沈殿させた。この物質を濾過し、蒸留水で洗浄し、
100℃のオーブンで終夜乾燥した。 2)56.111gのオキシ水酸化ジルコニウム(Zr
2 71.29%)、2.52gの硝酸銀、上記1)の
酸化錫水和物4.01gをアセトンと共にメノウの乳鉢
と乳棒で30分間手で粉砕した。
【0170】3)アセトンを蒸発させた。 4)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。強いピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座
標はL=42.17、a=17.35、b=−6.0
0、C=18.36、H=340.91であった。洗浄
した粉末の化学分析は、0.6重量%のAgと5.5重
量%のSn(6.99重量%のSnO2 に等しい)を含
むことを示した。このサンプルは磁器のうわぐすりの用
途においてサーモンピンク色を形成し、色座標はL=6
0.71、a=26.68、b=11.03、C=2
8.87、H=22.47であった。
【0171】例69 Snドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)56.111gのオキシ水酸化ジルコニウム(Zr
2 71.29%)、2.52gの硝酸銀、上記例68
の1)の酸化錫水和物の1.41gをアセトンと共にメ
ノウの乳鉢と乳棒で30分間手で粉砕した。
【0172】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。強いピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座
標はL=50.15、a=17.06、b=−21.1
9、C=27.21、H=308.83であった。洗浄
した粉末の化学分析は、0.77重量%のAgと1.3
4重量%のSn(1.7重量%のSnO 2 に等しい)を
含むことを示した。このサンプルは磁器のうわぐすりの
用途において赤がかったピンク色を形成し、色座標はL
=50.79、a=30.97、b=5.41、C=3
1.44、H=9.92であった。
【0173】例70 Ceドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)硝酸セリウム6水和物の溶液に水酸化ナトリウム溶
液を添加して酸化セリウム水和物を沈殿させた。得られ
た薄い褐色の沈殿を濾過し、蒸留水で洗浄し、100℃
のオーブンで20時間乾燥した。この薄黄色の固体をメ
ノウの乳鉢と乳棒で微粉末に手で粉砕した。
【0174】2)21.043gのオキシ水酸化ジルコ
ニウム(ZrO2 71.29%)、0.946gの硝酸
銀、上記1)の酸化セリウム水和物3.002gをアセ
トンと共にメノウの乳鉢と乳棒で30分間手で粉砕し
た。 3)アセトンを蒸発させた。 4)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。強いピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座
標はL=50.58、a=21.15、b=−13.5
4、C=25.11、H=327.38であった。洗浄
した粉末の化学分析は、0.7重量%のAgと10.1
重量%のCe(12.40重量%のCeO2 に等しい)
を含むことを示した。このサンプルは磁器のうわぐすり
の用途において赤がかったピンク色を形成し、色座標は
L=52.77、a=30.17、b=7.41、C=
31.07、H=13.38であった。
【0175】例71 Ceドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)21.044gのオキシ水酸化ジルコニウム(Zr
2 71.29%)、0.946gの硝酸銀、上記例7
0の1)の酸化セリウム水和物4.99gをアセトンと
共にメノウの乳鉢と乳棒で30分間手で粉砕した。
【0176】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。強いピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座
標はL=53.44、a=4.61、b=−8.89、
C=10.02、H=297.42であった。洗浄した
粉末の化学分析は、0.2重量%のAgと13.0重量
%のCe(15.99重量%のCeO2に等しい)を含
むことを示した。このサンプルは磁器のうわぐすりの用
途において灰色がかった薄紫色を形成し、色座標はL=
67.78、a=8.19、b=−0.12、C=8.
19、H=359.15であった。
【0177】例72 Ceドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)21.042gのオキシ水酸化ジルコニウム(Zr
2 71.29%)、0.945gの硝酸銀、上記例7
0の1)の酸化セリウム水和物0.751gをアセトン
と共にメノウの乳鉢と乳棒で30分間手で粉砕した。
【0178】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。強い紫色の粉末が得られ、色座標はL=29.
61、a=12.66、b=−12.74、C=17.
97、H=314.82であった。洗浄した粉末の化学
分析は、1.1重量%のAgと3.1重量%のCe
(3.81重量%のCeO2 に等しい)を含むことを示
した。
【0179】例73 Mgドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)21.042gのオキシ水酸化ジルコニウム(Zr
2 71.29%)、0.945gの硝酸銀、1.44
0gのMg(OH)2(英国のBDHより入手)をアセト
ンと共にメノウの乳鉢と乳棒で30分間手で粉砕した。
【0180】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。ピンクがかった紫色の粉末が得られ、色座標は
L=37.93、a=17.40、b=−14.13、
C=22.41、H=320.92であった。洗浄した
粉末の化学分析は、0.50重量%のAgと0.86重
量%のMg(1.43重量%のMgOに等しい)を含む
ことを示した。このサンプルは磁器のうわぐすりの用途
においてピーチピンク色を形成し、色座標はL=71.
46、a=19.00、b=15.58、C=24.5
7、H=39.35であった。
【0181】例74 Alドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)プロパン−2−オール中のアルミニウムトリ第2ブ
トキシド溶液を水に添加することによって、酸化アルミ
ニウム水和物を調製した。得られた白色の沈殿を濾過
し、蒸留水で洗浄し、100℃のオーブン中で20時間
乾燥した。メノウの乳鉢と乳棒で白色の固体を粉砕して
微細な粉末にした。
【0182】2)56.112gのオキシ水酸化ジルコ
ニウム(ZrO2 71.29%)、2.521gの硝酸
銀、上記1)の酸化アルミニウム水和物の7.998g
をアセトンと共にメノウの乳鉢と乳棒で30分間手で粉
砕した。 3)アセトンを蒸発させた。 4)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。強い濃い紫色で青い色合いを有する粉末が得ら
れ、色座標はL=28.56、a=6.94、b=−1
3.81、C=15.46、H=296.67であっ
た。洗浄した粉末の化学分析は、3.6重量%のAgと
1.4重量%のAl(2.66重量%のAl2 3 に等
しい)を含むことを示した。このサンプルは磁器のうわ
ぐすりの用途において紫ピンク色を形成し、色座標はL
=48.20、a=28.72、b=−5.55、C=
29.25、H=349.07であった。
【0183】例75 Srドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)18.841gのオキシ水酸化ジルコニウム(Zr
2 71.29%)、0.945gの硝酸銀、2.13
7gのSrCO3(英国のBDHより入手)をアセトンと
共にメノウの乳鉢と乳棒で15分間手で粉砕した。
【0184】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。非常に強い濃い紫色の粉末が得られ、色座標は
L=19.94、a=9.26、b=−6.82、C=
11.49、H=323.63であった。このサンプル
は磁器のうわぐすりの用途において赤がかった紫色を形
成し、色座標はL=43.62、a=25.26、b=
2.34、C=25.37、H=5.30であった。
【0185】例76 Srドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方
法を示す。 1)20.097gのオキシ水酸化ジルコニウム(Zr
2 71.29%)、0.945gの硝酸銀、0.85
48gのSrCO3(英国のBDHより入手)をアセトン
と共にメノウの乳鉢と乳棒で15分間手で粉砕した。
【0186】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。非常に強い濃い紫色の粉末が得られ、色座標は
L=20.44、a=10.49、b=−9.04、C
=13.85、H=319.24であった。このサンプ
ルは磁器のうわぐすりの用途において赤がかった紫色を
形成し、色座標はL=42.66、a=26.03、b
=1.11、C=26.05、H=2.44であった。
【0187】例77 Yドーパントを含むAg−ZrO2 顔料物質の作成方法
を示す。 1)18.841gのオキシ水酸化ジルコニウム(Zr
2 71.29%)、0.945gの硝酸銀、3.81
2gのY2(CO3)3(英国のBDHより入手)をアセトン
と共にメノウの乳鉢と乳棒で15分間手で粉砕した。
【0188】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの粉末を、例1と同様にして焼成し、酸洗
浄した。濃い紫色で青い色合いを有する粉末が得られ、
色座標はL=21.94、a=6.77、b=−13.
51、C=15.11、H=296.62であった。例78〜81−顔料の用途 本発明の顔料は、うわぐすりの上、うわぐすりの中、う
わぐすりの下、ガラス、プラスチック、分散系、宝石加
工、タイル、衛生陶器着色、及び関連の用途を含む広範
囲な顔料はセラミック系に使用できる。この顔料物質は
4色プリンターの着色剤として使用することもできる。
【0189】本発明の物質が有する広い色の範囲は、種
々のコーティング、ドーピング、又は表面処理したフリ
ット系を使用して拡張することができる。また、適用の
前にエナメルを焼成することによって色の変化を得るこ
ともできる。例78−うわぐすり上の用途 陶器と磁器のうわぐすりの適用の上に、薄いピンクから
強い紫色までの広範囲な色が得られた。また、ピンクが
かったピーチ色からピーチ色の範囲の色も形成された。
色座標のデータは前記の例に示している。次の実験手順
を採用した。
【0190】1)本発明の顔料物質の10gを40gの
フリット(Johnson Matthey 2C186)と20mlの水と共
に1パイント(0.57リットル)のボールミルの中
で、平均粒子サイズが4.5μmとなるまで約16時間
ボールミル処理した。 2)得られたスラリーを100℃で乾燥し、40メッシ
ュの篩を通し、次いで200メッシュの篩を通した。
【0191】3)得られたエナメル組成物の20gに、
16gの転写媒体(Johnson Matthey63/535)を徹底的に
混合してインキを調製した。 4)次いで90T又は120Tスクリーンを用いて転写
を行った。乾燥したプリントに、その後25メッシュス
クリーンを用いてカバーコート組成物(JohnsonMatthey
OPL 164) を上にプリントし、乾燥させた。
【0192】5)次いでプリントしたデカルコマニアを
器物、例えば陶器、磁器に施した。 6)陶磁器(china) は昇温速度を150℃/時として7
80℃で1時間焼成し、磁器(porcelain) は同じ昇温速
度で、より高い810℃の温度で1時間焼成した。陶器
(earthenware) と昇温速度を150℃/時として740
℃で1時間焼成した。これらの器物は炉内で室温まで冷
却した。
【0193】例79−うわぐすり中の用途 磁器のうわぐすりの適用の中に、薄いピンクから強い紫
色までの広範囲な色が得られた。次の実験手順を採用し
た。 1)40gのフリット(Johnson Matthey 2C174) を水中
でボールミル処理し、4.5μmの平均粒子サイズにし
た。
【0194】2)得られたスラリーを100℃で乾燥
し、40メッシュの篩を通した。 3)粉砕前のフリットと本発明の顔料物質を4:1と
1:1の重量比で、高速分散機の中で乾式で配合するこ
とによって50gのエナメル組成物を調製した。 4)次いで配合したエナメル組成物を、200メッシュ
の篩を通して篩分けした。
【0195】5)20gエナメル組成物を16gの媒体
(Johnson Matthey 63/535)と一緒に混合し、均一なペー
スト又はインキを作成した。 6)次いでインキをスクリーン印刷し、乾燥し、カバー
コートし(Johnson Mattheyカバーコート組成物 OPL16
4)、転写を作成した。乾燥した後、転写を磁器器物に施
した。
【0196】7)室温から40℃/分で昇温し、120
0℃で2分間の典型的な加熱サイクルを採用した。器物
を同じ約40℃/分の速度で冷却した。例80−ガラス上の用途 ピンクがかった紫からグレープ/紫と、赤がかったピン
クから暗紅色/紫色の広範囲な色をガラス上に得た。次
の実験手順を採用した。
【0197】1)本発明の顔料物質の10gと40gの
フリット(Johnson Matthey 2C28)と20mlの水を、1
パイント(0.57リットル)のボールミルの中で、
4.5μmの平均粒子サイズが得られるまでボールミル
処理に供し、エナメル組成物を調製した。 2)得られたスラリーを100℃で乾燥し、40メッシ
ュの篩、次いで200メッシュの篩を通した。
【0198】3)得られたエナメル組成物の40gと、
13.33gの媒体(Johnson Matthey 63/485)とを完全
に混合してインキを調製した。 4)次いで、スライドガラスの錫側でない面(製造時に
溶融錫と接触しないフロートガラスの面)にこのインキ
を直接スクリーン印刷した。 5)このガラスを室温から580℃/時の昇温速度で5
80℃にて15分間加熱し、次いで炉冷した。
【0199】特別の顔料物質を使用して、次の例を行っ
た。顔料の調製 ZrO2 当量に対して名目上7重量%のAgを出発と
し、Ag/ZrO2 顔料物質を調製した。80kgのオ
キシ水酸化ジルコニウムを4.2kgのAg2 Oと共に
振動ミル中で6.5時間粉砕し、1.9μmの平均粒サ
イズを得た。この混合物を80℃で乾燥し、破砕し、次
いで6.67℃/分の速度で昇温し、860℃で4時間
加熱した。次いでサンプルを室温まで炉冷した(炉のガ
ス抜きは600℃まで開けた)。次いで酸洗浄し、乾燥
し、破砕した。次いで、生成する着色剤を説明するた
め、次の例80A〜80Cに示すように、加鉛又は未加
鉛フラックスを用いてガラスに顔料物質を施した。
【0200】例80A−加鉛フラックス Johnson Matthey 42シリーズの加鉛フラックスを用いて
例を実施した。このタイプのフラックスで調製したエナ
メルは、典型的に化粧品容器と飲用グラスのガラスを着
色するために使用される。 1)5gの顔料物質を、45gの加鉛フリット(Johnson
Matthey 2C28)と20mlの水と共に、1パイント
(0.57リットル)のボールミル中で約16時間ボー
ルミル処理し、平均粒子サイズ4.5μmを得た。
【0201】2)得られたスラリーを100℃で乾燥
し、40メッシュの篩、次いで200メッシュの篩を通
した。 3)得られたエナメル組成物の40gと、13.33g
の媒体(Johnson Matthey 63/485)とを完全に混合してイ
ンキを調製した。 4)次いで、スライドガラスの錫側でない面に、61T
スクリーンを通してこのインキを直接スクリーン印刷し
た。
【0202】5)このスライドガラスを室温より580
℃/時の速度で昇温し、580℃にて15分間加熱し、
次いで炉冷した。強い赤ピンク色が得られ、色座標はL
=47.43、a=28.27、b=7.88、C=2
9.35、H=15.58であった。例80B−加鉛フラックス Johnson Matthey 44シリーズの加鉛フラックスを用いて
例を実施した。このタイプのフラックスで調製したエナ
メルは、典型的に繰り返し使用のビールやソフトドリン
クのガラス瓶の恒久的な標示の着色に使用される。
【0203】1)例80Aと同様にしてエナメルを調製
したが、この場合、45gのJohnson Matthey 加鉛フラ
ックス 2C84 を使用した。 2)例80Aと同様にしてインキを調製し、スライドガ
ラスの上に印刷した。 3)このスライドガラスを室温より610℃/時の速度
で昇温し、610℃にて15分間加熱し、次いで炉冷し
た。強い鮭紅−ピンク色が得られ、色座標はL=41.
69、a=21.04、b=−1.11、C=21.0
6、H=356.97であった。
【0204】例80C−未加鉛フラックス Johnson Matthey 45シリーズの未加鉛フラックスを用い
て例を実施した。このタイプのフラックスで調製したエ
ナメルは、典型的に強化ガラスの着色に使用される。 1)5gの顔料物質を、6.75gのJohnson Matthey
2C191 と38.25gのJohnson Matthey 2C190 の2種
類の未加鉛フリットの混合物と共に、1パイント(0.
57リットル)のボールミル中でボールミル処理するこ
とによってエナメルを調製した。20mlの水を加え、
平均粒子サイズが4.5μmとなるまで混合物を約16
時間ボールミル処理した。
【0205】2)得られたスラリーを100℃で乾燥
し、40メッシュの篩、次いで200メッシュの篩を通
した。 3)得られたエナメル組成物の40gと、20gの媒体
(Johnson Matthey 63/485)とを完全に混合してインキを
調製した。 4)次いで、スライドガラスの錫側でない面に、61T
スクリーンを通してこのインキを直接スクリーン印刷し
た。
【0206】5)急速加熱サイクルを採用し、720℃
にて5分間スライドガラスを焼成した。ガラスは720
℃の炉に入れ、取り出した。強い薔薇−ピンク色が生成
し、色座標はL=43.61、a=24.53、b=
7.64、C=25.69、H=17.30であった。例81−食卓器具ガラスへの使用 本発明の顔料物質を食卓器具ガラスに適用し、薄いピン
クから強い紫色までの広範囲な色を得た。次の実験手順
を採用した。
【0207】1)本発明の顔料物質の10gと40gの
フリット(Johnson Matthey 2C51)と16mlの水を、1
パイント(0.57リットル)のボールミルの中で、
4.5μmの平均粒子サイズが得られるまでボールミル
処理に供し、エナメル組成物を調製した。 2)得られたスラリーを100℃で乾燥し、40メッシ
ュの篩、次いで200メッシュの篩を通した。
【0208】3)得られたエナメル組成物の10gと、
6gの転写媒体(Johnson Matthey 63/535)とを完全に混
合してインキを調製した。 4)120Tスクリーンを使用して転写デカルコマニア
を調製した。乾燥したプリントに、その後25メッシュ
スクリーンを用いてカバーコート組成物(Johnson Matth
ey OPL164)をその上にプリントし、次いで乾燥させた。
【0209】5)次いでプリントしたデカルコマニアを
食卓器具ガラス基材に適用した。 6)720℃で2.5分間の典型的な加熱サイクルを使
用し、昇温は室温より70℃/分とした。例82−複数の他の顔料物質との混合 高速分散機の中で粉末を乾式混合することにより、複数
の着色エナメルとの均一な混合物を得た。
【0210】1)例22の方法Bと同様にしてAg−Z
rO2 顔料物質を調製した。 2)13.33gのAg−ZrO2 を、30gのJohnso
n Matthey 2C157 と10gのJohnson Matthey 2C122 の
2種類のフリットの混合物と共に、1パイント(0.5
7リットル)のボールミル中でボールミル処理すること
によってAg−ZrO2 エナメルを調製した。次いで2
1mlの水を加え、平均粒子サイズが4.5μmとなる
まで混合物を約16時間ボールミル処理した。得られた
スラリーを100℃で乾燥し、40メッシュの篩、次い
で200メッシュの篩を通した。
【0211】3)次いで20gのAg−ZrO2 エナメ
ルに、2.5gの混合フラックス(Johnson Matthey 93C
1000) 、2.5gのコロイド状金ベースのエナメル(Joh
nsonMatthey 93A1002) 、及び25gのCo2 SiO4
エナメル(Johnson Matthey 93L1001) を混合した。高速
分散機の中でエナメルを乾式混合することによって均一
な混合物を得た。次いで混合したエナメルを、例78と
同様にして処理した。120Tスクリーンを通して転写
デカルコマニアを印刷した。磁器のうわぐすりの適用の
上に強いピンクがかった紫色を形成し、色座標はL=4
1.05、a=17.66、b=−14.25、C=2
2.69、H=321.10であった。
【0212】例83 1)2.4gのAgNO3 、28.082gのオキシ水
酸化ジルコニウム(ZrO2 71.22%)、及び0.
4gのスターチをアセトンと共にメノウの乳鉢と乳棒を
用いて手で粉砕した。 2)アセトンを蒸発させた。
【0213】3)次いで乾燥した混合物をマッフルトレ
ーの中で厚さ2.5〜3.0mmの薄い層に広げ、室温
から6.67℃/分の速度で昇温して1000℃で2時
間焼成した。サンプルを炉冷した。強いグレーのピンク
がかった紫の粉末が得られ、ベース層とエッジは非常に
薄いピンクであった。粉末を混合して強いグレーピンク
がかった紫のサンプルが得られ、色座標はL=32.7
0、a=8.43、b=−10.79、C=13.6
9、H=308.02であった。
【0214】4)加熱した生成物の一部を例1と同様に
して酸洗浄した。きれいな強いピンクがかった紫色のサ
ンプルが得られ色座標はL=33.41、a=14.1
0、b=−15.20、C=20.73、H=312.
86であった。この物質の化学分析はZrO2 格子中に
含まれる0.58%のAgを確認した。この粉末は磁器
のうわぐすりの適用の上にピンクがかった紫色を形成し
(120Tスクリーンを通してプリント)、色座標はL
=54.21、a=21.03、b=−3.30、C=
21.29、H=351.09であった。
【0215】例84 スターチを使用しなかったことを除き、例83と同様に
して生成物を調製した。同様な強いグレーのピンクがか
ったサンプルが得られ、色座標はL=31.04、a=
6.69、b=−10.89、C=12.78、H=3
01.54であった。
【0216】加熱した生成物の一部を例1と同様にして
酸洗浄した。きれいな強いピンクがかった紫色のサンプ
ルが得られ、色座標はL=34.18、a=13.6
5、b=−16.09、C=21.10、H=310.
32であった。この物質の化学分析はZrO2 格子中に
含まれる0.57%のAgを確認した。この粉末は磁器
のうわぐすりの適用の上にピンクがかった紫色を形成し
(120Tスクリーンを通してプリント)、色座標はL
=51.83、a=25.01、b=−4.32、C=
25.38、H=350.21であった。
【0217】比較例1 例83と84と共に、フッ化物を添加して比較例を行っ
た。 1)2.4gのAgNO3 、28.082gのオキシ水
酸化ジルコニウム(ZrO2 )、0.4gのスターチ、
16.0gのNH4 HF2 をアセトンと共に磁製の乳鉢
と乳棒で30分間手で粉砕した。黄色い混合物が得られ
た。黄色はAgFの生成によるものと考えられた。
【0218】2)次いでドライの混合物をマッフルトレ
ーの中に厚さ約3mmの薄い層にして広げ、例83と同
様にして加熱した。約1mmの薄いグレーがかったピン
クの表面層、約1mmの薄いピンクの中間層、非常に薄
いピンクがかったベース層を有する層状のサンプルが得
られた。粉末を混合して薄いグレーがかったピンクの粉
末が得られ、色座標はL=68.60、a=11.0
1、b=−3.96、C=11.70、H=340.2
3であった。
【0219】3)例1と同様にしてサンプルの一部を酸
洗浄した。きれいな薄いグレーがかったピンクの粉末が
得られ、色座標はL=70.65、a=12.39、b
=−5.70、C=13.64、H=335.30であ
った。この物質の化学分析はZrO2 格子中に含まれる
0.12%のAgを確認した。この粉末は磁器のうわぐ
すりの適用の上に非常に薄いピンク色を形成し(120
Tスクリーンを通してプリント)、色座標はL=80.
63、a=7.13、b=0.71、C=7.17、H
=5.70であった。
【0220】例83及び84と比較すると、フッ化物を
避けることにより、本発明の物質と方法によって比較的
濃い強い色の粉末が磁器のうわぐすりの上の色に得ら
れ、酸洗浄後の分析によって示されるように、格子の中
の高い%のAgが得られることが理解できる。このよう
に、フッ化物の存在は色の形成に有害である。例83と
84の方法により、わずか約860℃の低い焼成温度で
の1時間の滞留時間で焼成温度の炉から取り出したサン
プルにおいて強い色を形成できることに注意すべきであ
る。ここで、例83の加熱温度と時間、冷却条件は米国
特許第3046151号明細書を考慮して選択した。
【0221】比較例2〜14 いくつかの主要点について記載がない米国特許第304
6151号明細書の例の追試と改良を試みて実験を行っ
た。また、その表の例Hはその例1と同等と思われる。
各々の比較例において、反応混合物は室温より6.67
℃/分の速度で焼成温度まで加熱し、焼成の後、炉内で
放冷した(この点については米国特許明細書に記載がな
い)。使用したジルコニアはFisonsより入手した(商品
番号Z/1850) 。
【0222】比較例2 米国特許明細書の例4の追試。 1)0.4g(2部)のAg粉末、16.0g(80
部)のNH4 HF2 、20.0g(100部)のZrO
2 、及び0.4gのシュウ酸をアセトンと共に磁製乳鉢
と乳棒を用いて手で30分間粉砕した。
【0223】2)アセトンを蒸発させた。 3)乾燥した混合物を背の高いAl2 3 坩堝の中に粉
末の深さ約30mmにして入れた。次いで8mmの蒸留
水を加え、湿った混合物を形成した。 4)昇温速度を室温より6.67℃/分とし、サンプル
を1000℃で5時間焼成し、その後炉冷した。加熱し
たサンプルは約1mmの非常に薄い色の紫/グレーの表
面層を有し、物質の大部分はクリーム/白の色であっ
た。リング状のピンクの着色が坩堝の側面の周りに観察
され、坩堝の縁の周りにグレーのリングが認められた。
焼成サンプルを混合し、均一なクリーム/白のサンプル
を得た。この粉末の色座標、Ag含有率%を後記の表9
に示す。この物質のF含有率は7.8%であった。アル
ミナ坩堝の劣化が認められた。本発明の例1と同様にし
てこの物質を酸洗浄し(米国特許明細書には酸洗浄につ
いて記載がない)、粉末の色座標とAg%含有率を再度
測定した。結果を表9に示す。
【0224】薄い層にのみクリーム/白ではない色が得
られたことは大きな欠点である。米国特許明細書はこの
問題について記載していない。大部分がクリーム/白で
あることを少なくとも回避するため、残りの比較例3〜
14は、焼成マッフルトレーの中に薄い層のみを採用し
て実験を行った。比較例3 米国特許明細書の例4に基づく。
【0225】前記の比較例2と同様にしてドライな反応
混合物を調製した。次いで粉末を、長さ120mm×幅
89mm×深さ12mmのアルミノケイ酸塩のマッフル
トレーの中に厚さ約3.5mmの層に広げた。次いで比
較例2と同様にしてこのサンプルを焼成した。薄いピン
クがかった紫色の物質が得られた。マッフルトレーの劣
化が認められた。本発明の例1で記載した酸洗浄の前後
でのこの物質のデータを表9に示す。洗浄したこの物質
の色座標を、120Tスクリーンを通してスクリーン印
刷した磁器のうわぐすりの適用について測定した。非常
に薄いピンク色が得られた。その色座標を表9に示す。
【0226】比較例2と3においては、洗浄後のサンプ
ル中に少量のみのAgが残存することが理解できる。し
たがって、焼成時の物質中のAgの大部分は遊離の結合
していないAgである。比較例4 米国特許明細書の例1に基づく。
【0227】1)0.857g(4部)のAgNO3
1gの蒸留水に溶かし、磁製の乳棒と乳鉢の中で15.
000g(70部)のZrO2 、12.875g(60
部)のZrF4 ・H2 O、及び0.875g(4部)の
スターチを加えた。AgNO 3 容器の2回の洗液を加
え、全部で1.7g(8部)の水を加えた。次いで水の
大部分が蒸発し、湿った均一な混合物が得られるまで、
約30分間にわたって成分を粉砕した。
【0228】2)次いでサンプルをマッフルトレーの中
で約1mmの厚さの薄い層に広げ、900℃で2時間加
熱した。薄いグレーがかったピンクのサンプルが得ら
れ、薄い色の表面層を有した。粉末を混合し、均一な薄
いグレーがかったピンクのサンプルを得た。この色座標
を表9に示す。 3)加熱した物質の一部を例1と同様にして酸洗浄し
た。きれいな薄いグレーがかったピンクのサンプルが得
られ、その色座標とAg含有率を表9に示す。
【0229】比較例5 米国特許明細書の例2に基づく。スターチを加えなかっ
た以外は比較例4の方法を追試した。加熱後の物質の上
にまだらなグレー/ピンクが得られた。サンプルを混合
し、均一な薄いピンク/グレー色(比較例4よりも薄い
色)が得られた。その色座標を表9に示す。
【0230】加熱した物質の一部を例1と同様にして酸
洗浄した。きれいな薄いグレー/ピンクの物質が得ら
れ、その色座標とAg含有率を表9に示した。比較例6 米国特許明細書の例3に基づく。 1)0.606g(3.029部)の銀レジネート化合
物(Ag21%)に、20.00g(100部)のZr
2 、16.00g(80部)のNH4 HF2、及び
1.6gのスターチを磁製乳鉢と乳棒を用いて混合し
た。プロセスの混合を助けるために少量のジエチルエー
テルを添加した。
【0231】2)サンプルをマッフルトレーの中で3〜
4mmの層に広げ、次いで湿った混合物を作成するため
に充分な量のジエチルエーテルを添加した。Ag溶液の
一部がマッフルトレーを洗うように流れるのが見られ
た。 3)次いでこの物質を1000℃で2時間加熱した。薄
い紫がかったピンクのサンプルが得られ、薄いピンク色
の表面層を有した。この物質を混合し、均一な薄い紫が
かったピンクの粉末を得た。その色座標を表9に示す。
【0232】4)例1と同様にしてサンプルの一部を酸
洗浄した。きれいな薄い紫がかったピンクの粉末が得ら
れ、その色座標とAg含有率を表9に示す。得られた粉
末は120Tスクリーンを通してスクリーン印刷した磁
器のうわぐすりの適用の上に薄いピンク色を形成した。
その色座標を表9に示す。比較例7 米国特許明細書の例Aに基づく。
【0233】1)0.8g(4部)のAgNO3 を約1
gの蒸留水に溶かし、16.0g(80部)のNH4
2 、20.0g(100部)のZrO2 を磁製乳鉢と
乳棒を用いて混合し、2回の洗い液を加えた。大部分の
水が蒸発するまで成分を混合し(約30分間)、均一な
湿った混合物を得た。 2)次いでこの混合物をマッフルトレーの中で2〜3m
mの薄い層に広げ、900℃で2時間加熱した。紫がか
ったピンクのサンプルが得られ、やや濃い色の表面層を
有した。この粉末を混合し、紫がかったピンクの粉末を
得た。その色座標を表9に示す。
【0234】3)例1と同様にしてサンプルの一部を酸
洗浄した。きれいな紫がかったピンクの粉末が得られ、
その色座標とAg含有率を表9に示す。比較例8 米国特許明細書の例Bに基づく。 1)0.4g(2部)のスターチをさらに添加したこと
を除き、比較例7と同様にして反応混合物を調製した。
【0235】2)次いで湿った混合物をマッフルトレー
の中で2〜3mmの薄い層に広げ、700℃で2時間加
熱した。茶色かったピンクのサンプルが得られ、濃い色
の表面層を有した。この粉末を混合し、茶色がかったピ
ンクの粉末を得た。その色座標を表9に示す。 3)例1と同様にしてサンプルの一部を酸洗浄した。き
れいな茶色がかったピンクの粉末が得られ、その色座標
とAg含有率を表9に示す。
【0236】比較例9 米国特許明細書の例Cに基づく。 1)0.4g(2部)のスターチをさらに添加したこと
を除き、比較例7と同様にして反応混合物を調製した。 2)次いで湿った混合物をマッフルトレーの中で約2m
mの薄い層に広げ、1000℃で2時間加熱した。薄い
ピンクのサンプルが得られ、濃い色の表面層を有した。
この粉末を混合し、薄いピンクの粉末を得た。その色座
標を表9に示す。
【0237】3)例1と同様にしてサンプルの一部を酸
洗浄した。きれいな薄いピンクの粉末が得られ、その色
座標とAg含有率を表9に示す。この粉末は120Tス
クリーンを通してスクリーン印刷した磁器のうわぐすり
の適用の上に非常に薄いピンク色を形成した。その色座
標を表9に示す。比較例10 米国特許明細書の例Dに基づく。
【0238】1)0.8g(4部)のAgNO3 を約1
gの蒸留水に溶かし、8.0g(40部)のNH4 HF
2 、20.0g(100部)のZrO2 、0.4g(2
部)の尿素を磁製乳鉢と乳棒を用いて混合し、2回の洗
い液を加えた。大部分の水が蒸発するまで成分を混合し
(約30分間)、均一な湿った混合物を得た。 2)次いでこの混合物をマッフルトレーの中で約1.5
mmの薄い層に広げ、1000℃で2時間加熱した。薄
いグレー/ピンクのサンプルが得られた。その色座標を
表9に示す。
【0239】3)例1と同様にしてサンプルの一部を酸
洗浄した。きれいな薄いグレー/ピンクの物質が得ら
れ、その色座標とAg含有率を表9に示す。比較例11 米国特許明細書の例Eに基づく。 1)0.8g(4部)のAgNO3 を約1.1gの蒸留
水に溶かし、24.0g(120部)のNH4 HF2
20.0g(100部)のZrO2 、0.4g(2部)
のポリビニルアルコール(PVA)を磁製乳鉢と乳棒を
用いて混合し、2回の洗い液を加えた。大部分の水が蒸
発するまで成分を混合し(約30分間)、均一な湿った
混合物を得た。
【0240】2)次いでこの混合物をマッフルトレーの
中で2〜3mmの薄い層に広げ、1000℃で2時間加
熱した。ピンクがかった紫のサンプルが得られた。その
色座標を表9に示す。 3)例1と同様にしてサンプルの一部を酸洗浄した。き
れいなピンクがかった紫の粉末が得られ、その色座標と
Ag含有率を表9に示す。
【0241】比較例12 米国特許明細書の例Fに基づく。 1)0.4g(2部)のAg粉末、16.0g(80
部)のNH4 HF2 、20g(100部)のZrO2
0.4g(2部)のスターチをアセトンと共に磁製乳鉢
と乳棒を用いて30分間粉砕した。
【0242】2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの乾燥粉末をマッフルトレーの中で2〜
2.5mmの薄い層に広げた。次いで8〜10mlの蒸
留水を添加し、湿った混合物を得た。 4))1100℃で5時間加熱した。紫のサンプルが得
られ、その色座標を表9に示す。
【0243】5)例1と同様にしてサンプルの一部を酸
洗浄した。きれいな紫の粉末が得られ、その色座標とA
g含有率を表9に示す。このサンプルは120Tスクリ
ーンを通してスクリーン印刷した磁器のうわぐすりの適
用の上に非常に薄いピンクがかった紫色を形成した。そ
の色座標を表9に示す。比較例13 米国特許明細書の例Gに基づく。
【0244】1)0.4g(2部)のAg2 CO3 、1
6.0g(80部)のNH4 HF2、20.0g(10
0部)のZrO2 、0.4g(2部)のスターチをアセ
トンと共に磁製乳鉢と乳棒を用いて手で粉砕した。 2)アセトンを蒸発させた。 3)次いでこの乾燥粉末をマッフルトレーの中で2〜3
mmの薄い層に広げた。次いで8〜10mlの蒸留水を
添加し、湿った混合物を得た。
【0245】4)次いでサンプルを1000℃で3時間
加熱した。ピンクがかった紫の粉末が得られ、その色座
標を表9に示す。 5)例1と同様にしてサンプルの一部を酸洗浄した。き
れいなピンクがかった紫の粉末が得られ、その色座標と
Ag含有率を表9に示す。この粉末は120Tスクリー
ンを通してスクリーン印刷した磁器のうわぐすりの適用
の上に非常に薄い紫がかったピンク色を形成した。その
色座標を表9に示す。
【0246】比較例14 米国特許明細書の例Iに基づく。 1)2.4g(12部)のAgNO3 を約5gの蒸留水
に溶かし、16.0g(80部)のNH4 HF2 、2
0.0g(100部)のZrO2 、0.4g(2部)の
スターチを磁製の乳棒を備えた乳鉢に2回の洗い液と一
緒に加えた。この混合物を、水が蒸発して均一な湿った
混合物が得られるまですり潰した(約1時間)。
【0247】2)次いでこの混合物をマッフルトレーの
中で約2mmの薄い層に広げ、1000℃で2時間焼成
した。ピンクがかった紫のサンプルが得られ、やや濃い
表面層とグレーのベース層があった。この粉末を混合
し、均一なピンクがかった紫の粉末が得られた。その色
座標とAg含有率をを表9に示す。焼成した物質は7.
08%のAgを含むAg/ZrO2 のはずであるが、A
gは3.99%であった。したがって、Agの約1/2
が物質の加熱の際に飛散したと思われる。
【0248】3)例1と同様にしてサンプルの一部を酸
洗浄した。きれいなピンクがかった紫の粉末が得られ、
その色座標とAg含有率を表9に示す。この粉末は12
0Tスクリーンを通してスクリーン印刷した磁器のうわ
ぐすりの適用の上に非常に薄い紫がかったピンク色を形
成した。その色座標を表9に示す。
【0249】
【表9】
【0250】比較例より、高いLと低いCの色座標から
見られるように、フッ化物を使用する方法を用いると、
弱い、薄い粉末の色とうわぐすりの上の色が得られるこ
とが理解できる。弱い色は格子中の低いAg%による。
また、米国特許明細書の記述にもかかわらず、比較例
は、大部分のAgが遊離の未結合の形態であり、これは
その後に酸洗浄によって除去することができ、少量のみ
が格子の中に残ることを示す。
【0251】比較例15 この比較例は、本発明の方法が、米国特許第30461
51号明細書の方法よりも、高価な銀の出発物質を良好
に利用することを例証する。このことは、出発物質の中
のAg%と顔料物質の中のそれを比較する(Ag当量と
ジルコニア当量に基づく)ことによって示される。前者
に対する後者の%は格子中に保有されるAgの%に対応
する。例と比較例の数値を用いてこれらの結果を表10
にまとめて示す。
【0252】
【表10】
【0253】比較例16 この比較例は、本発明の物質が、米国特許第30461
51号明細書の物質よりも、濃い色(低いCIELab明度
値)について、格子中に保有されるAgを優れて利用し
ていることを例証する。このことは、次の値を計算して
比較することによって例証される。
【0254】〔L〕/〔Ag〕 ここで、〔L〕はCIELab明度値(L)、〔Ag〕は顔料
物質中のAg重量%である。特定の例からの数値を用い
て表11に結果を示す。 表11 ───────────────────────────────── 例 米国特許の対応する例 酸洗浄後の〔L〕/〔Ag〕 ───────────────────────────────── 比較例 2 4 1776 3 4 302 4 1 1041 5 2 1296 6 3 1148 7 A 1093 8 B 146 9 C 210 10 D 307 11 E 157 12 F 256 13 G 296 14 I 290 例 1 − 13.38 2 − 32.10 3 − 29.52 4 − 20.03 5A − 37.74 5B − 38.33 5C − 34.25 5D − 27.42 5E − 15.34 5F − 34.34 5G − 31.01 5H − 30.92 6A − 15.18 6B − 14.93 8 − 43.68 9 − 41.66 10 − 155.80 11 − 71.15 12 − 27.61 13 − 17.20 13B − 21.41 13C − 16.37 14 − 24.52 15 − 22.35 16 − 12.25 17 − 13.81 18 − 76.56 19 − 43.0 20 − 28.01 21 − 72.78 22A − 22.19 22B − 21.46 22C − 17.04 23 − 24.76 24 − 31.21 25 − 25.14 26 − 27.33 27 − 46.08 28 − 19.99 29 − 91.67 30 − 41.23 31 − 29.36 32 − 57.58 38 − 142.40 39 − 28.36 40 − 12.77 41 − 24.75 42 − 87.33 43 − 150.19 44 − 14.83 45 − 12.32 46 − 188.55 47 − 167.44 48 − 15.79 49 − 23.06 50 − 71.05 51 − 112.49 52 − 14.95 53 − 13.92 54 − 12.68 55 − 12.83 56 − 38.78 57A − 51.89 57B − 30.62 58A − 27.89 58B − 32.21 59A − 23.06 59B − 26.85 60 − 29.10 61 − 13.31 62 − 4.73 83 − 57.60 84 − 59.96 比較例1 − 588.75
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パメラ ウッド イギリス国,スコットランド アバーディ ーン エービー1 0ディージェイ,ミル ティンバー,ノース ディーサイド ロー ド 252,カースコーチ

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶質のジルコニアの格子に銀を含む顔
    料物質であって、少なくとも0.4重量%の銀を含む顔
    料物質。
  2. 【請求項2】 X線光電子分光分析で測定して0.1原
    子%未満のフッ化物をその表面に含む請求項1に記載の
    顔料物質。
  3. 【請求項3】 1〜6重量%の銀を含む請求項1又は2
    に記載の顔料物質。
  4. 【請求項4】 ジルコニアを生成するジルコニウム成分
    と、銀を生成する銀成分を焼成し、得られたジルコニウ
    ムと銀の部分の焼成混合物を形成し、次いで前記混合物
    を冷却する過程を含む、結晶質のジルコニアの格子に銀
    を含む顔料物質の製造方法であって、焼成する成分の全
    重量中のフッ素化合物の重量が6%未満である方法。
  5. 【請求項5】 ジルコニアを生成するジルコニウム成分
    と、銀を生成する銀成分の混合物を焼成し、次いで混合
    物を冷却して結晶質のジルコニアの格子に銀を含む顔料
    物質を製造する方法であって、前記混合物は6重量%未
    満のフッ素化合物を含む方法。
  6. 【請求項6】 ジルコニアを生成するジルコニウム成分
    と、銀を生成する銀成分を焼成し、得られたジルコニウ
    ムと銀の部分の焼成混合物を形成し、次いで前記混合物
    を冷却する過程を含む、請求項1〜3の顔料物質の製造
    方法。
  7. 【請求項7】 ジルコニウム成分と銀成分の混合物を焼
    成し、焼成混合物を形成する請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記混合物の焼成を650〜1100℃
    の温度範囲で行う請求項4〜7のいずれか1項に記載の
    方法。
  9. 【請求項9】 ジルコニウム成分が、混合物の焼成温度
    まで加熱したときに分解してジルコニアを生成する請求
    項4〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 ジルコニウム成分がオキシ水酸化ジル
    コニウム及び/又は炭酸ジルコニウムである請求項4〜
    9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 【請求項11】 ジルコニウム成分がアモルファスであ
    る請求項4〜10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 【請求項12】 ジルコニウム成分がコールターカウン
    ターで測定して1〜15μmの粒子サイズである請求項
    4〜11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 【請求項13】 銀成分が金属銀、又は600℃未満の
    温度に加熱したときに金属銀への分解を少なくとも開始
    する請求項4〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 【請求項14】 銀成分が金属銀、又はジルコニウム成
    分が結晶質ジルコニアを生成し始める温度よりも200
    ℃未満高い温度で金属銀への分解を少なくとも開始する
    請求項4〜13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】 銀成分が銀、硝酸銀、酢酸銀、酸化銀
    (I)、又は炭酸銀である請求項4〜14のいずれか1
    項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 銀成分がコールターカウンターで測定
    して0.1〜15μmの粒子サイズである請求項4〜1
    5のいずれか1項に記載の方法。
  17. 【請求項17】 ジルコニアとして計算したジルコニウ
    ム成分と銀として計算した銀成分の合計重量の中の銀の
    少なくとも15%が、顔料物質の銀として保有される請
    求項4〜16のいずれか1項に記載の方法。
  18. 【請求項18】 ジルコニウム成分の粒子と銀成分の粒
    子の均一な混合物を含む請求項4〜17のいずれか1項
    に記載の方法に使用する混合物。
  19. 【請求項19】 ジルコニアとして測定したジルコニウ
    ム成分の100重量部につき、銀として測定した銀成分
    を1〜50重量部含む請求項18に記載の混合物。
  20. 【請求項20】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の
    顔料物質を含んでなる顔料。
  21. 【請求項21】 請求項20に記載の顔料を中に分散し
    て含むことによって着色した物質。
  22. 【請求項22】 エナメル又はうわぐすりである請求項
    21に記載の物質。
  23. 【請求項23】 請求項20に記載の顔料とフリットを
    含んでなるエナメル組成物。
  24. 【請求項24】 転写裏地シート上にエナメル組成物を
    含み、前記エナメル組成物が請求項23に記載の組成物
    である転写物。
  25. 【請求項25】 請求項23に記載のエナメル組成物を
    その上で加熱して、その表面上にエナメル組成物を帯び
    た物品。
  26. 【請求項26】 磁器、陶器、陶磁器、又はガラスであ
    る請求項25に記載の物品。
JP26769794A 1993-10-29 1994-10-31 新規な顔料物質及びその製造方法 Pending JPH07252432A (ja)

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