PT906939E

PT906939E - Processo para a preparacao de decoracoes de louca com elevada resistencia contra marcas de abrasao dos talheres

Info

Publication number: PT906939E
Application number: PT98117044T
Authority: PT
Inventors: Dietrich Speer; Adalbert Huber; Wachowitz Gabriele; Holger Jarnicki
Original assignee: Dmc2 Degussa Metals Catalysts
Priority date: 1997-10-04
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2001-10-30
Also published as: US6103312A; DE59800717D1; EP0906939B1; ES2157630T3; EP0906939A1; DE19743852C1

Description

I I Ui ^ DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE DECORAÇÕES DE LOUÇA COM ELEVADA RESISTÊNCIA CONTRA MARCAS DE ABRASÃO DOS TALHERES" A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de decorações de louça coloridas, que possuem uma elevada resistência contra a formação de marcas devidas à abrasão dos talheres. A preparação de decorações de cor sobre materiais cerâmicos, como por exemplo, louça de faiança, porcelana fina e porcelana, é conhecida por si (ver Ullmanns Enzyclopãdie der Technischen Chemie, 4a Edição, Vol. 14 (1977), págs. 9--10) . Através das mais diversas técnicas de aplicação, tais como pintura, imersão, pulverização, mas em especial a impressão directa ou indirecta, é aplicada, sobre o material a decorar, uma cor decorativa, na forma de decoração, e depois esta é cozida a fogo.

Uma cor de decoração consiste essencialmente num componente activo de coloração, habitualmente um pigmento, e num fundente, habitualmente de uma ou mais fritas de vidro. Nas decorações da louça distingue-se entre uma decoração sobre o vidrado e uma decoração no vidrado: em geral, depois da cozedura do vidrado, é aplicada a decoração sobre a peça de louça a decorar, por meio de impressão directa ou por impressão indirecta (técnica de transferência de imagens), e em seguida é cozida a fogo — no caso de uma decoração sobre o vidrado, por cozedura normal a cerca de 780 até 900°C ou por cozedura rápida a alta temperatura a mais de 900°C até cerca 1 p lc ^^ de 1100 °C, e no caso de uma decoração no vidrado a uma temperatura no intervalo de cerca de 1100 até 1250°C. A louça de porcelana, em particular a porcelana de hotelaria, é submetida, na utilização, a solicitações elevadas, por acção da água de lavagem alcalina das máquinas de lavar louça e por acção dos talheres. Através da acção dos talheres sobre as peças de louça decoradas surgem marcas cinzentas de abrasão, que prejudicam a impressão estética. Estas marcas da abrasão dos talheres de metal são particularmente prejudiciais em decorações de grande superfície, que têm uma procura crescente no mercado. Até ao presente o problema podia ser solucionado, apenas em parte, através de uma decoração no vidrado, em que a decoração, por cozedura, se infiltrava parcialmente na camada de vidrado. 0 problema da presente invenção é, por consequência, apresentar vias que permitam aumentar a resistência das decorações contra as marcas de abrasão dos talheres.

Foi descoberto um processo para a preparação de decorações de louça com uma elevada resistência contra as marcas de abrasão dos talheres, compreendendo a aplicação, sobre a louça, de uma cor de decoração, contendo um componente activo de coloração e um fundente, e a cozedura ao fogo da decoração, o qual é caracterizado pelo facto de se utilizar, como componente activo de coloração, um peneiro molecular carregado com pelo menos um metal da série V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt e/ou com um ião ou um composto do metal, e por se cozer a decoração em condições nas quais o peneiro molecular se torna um constituinte do fundente.

Quanto às cores de decoração utilizadas para a solução do problema, trata-se em especial daquelas que são descritas no Pedido de Patente Alemã DE-197 09 100.8. Toda a publicação do 2 Γ

documento citado DE-197 09 100.8 é incorporada na presente invenção.

De acordo com uma forma de realização preferida é utilizado como componente activo de coloração um peneiro molecular essencialmente carregado com um metal da série ouro, paládio, platina e cobre. A expressão "essencialmente" significa que, adicionalmente ao metal activo de coloração, podem estar presentes em pequena proporção um ou mais metais, iões metálicos ou compostos metálicos modificadores do matiz de cor, da série V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ag, Cu, assim como dos metais nobres. Com especial preferência são utilizadas cores de decoração para decorações de cor rósea (cores púrpuras), em que o componente activo de coloração da cor de decoração é um peneiro molecular que contém ouro elementar ou um composto de ouro, o qual pode conter adicionalmente prata ou um composto de prata, para a modificação da cor, por exemplo, uma deslocação para o vermelho. Para decorações cinzentas é utilizado de preferência um peneiro molecular que contenha paládio. O componente activo de coloração já pode possuir na cor de decoração a cor de decoração final pretendida, nomeadamente a cor púrpura no caso da presença de ouro coloidal, ou então a cor forma-se apenas por cozedura a partir de um precursor da cor, nomeadamente por decomposição térmica de um composto de ouro. Desde que o peneiro molecular contenha adsorvido um ou mais dos metais genéricos, ligado na forma iónica ou na forma de compostos metálicos, os quais, por cozedura, não sejam decompostos aos metais, podem-se formar também a partir dos mesmos, por cozedura, pigmentos com um tamanho de partículas primárias bastante inferiores aos tamanhos correntes. Os pigmentos deste tipo são tão finos, que mal contribuem para a formação das marcas de abrasão dos talheres. 3

u,

Quanto aos peneiros moleculares como suporte para o metal, ião metálico ou composto metálico que são o componente activo de coloração, trata-se de preferência de aluminos-silicatos, em especial de aluminossilicatos com um módulo Si02/Al203 de 10 até 100, como o ZSM 5 ou o zeólito-beta, silicalites pobres em alumínio ou sem alumínio, silicalites contendo titânio, como TS-1, TS-2 ou Ti-beta-zeólito, ferossilicatos e silicatos mesoporosos. A aplicação da decoração sobre a louça compreende medidas conhecidas, nomeadamente a formação de uma pasta com a cor de decoração, a impressão e a cozedura. A decoração é aplicada, de preferência, sobre porcelana vidrada e é cozida a uma temperatura no intervalo de 1000 até 1250°C, em especial de 1100 até 1250°C. O aumento da resistência contra as marcas de abrasão dos talheres, produzido de acordo com a invenção, é atribuído ao facto de não se erguerem salientes, acima da superfície da decoração cozida, quaisquer cristais do pigmento, ou então apenas cristais extraordinariamente pequenos e, por consequência, pouco activos na abrasão, que, devido à sua dureza e, consequentemente, acção abrasiva, sejam responsáveis pelas marcas de abrasão dos talheres. O tamanho das partículas dos materiais que são os componentes activos de coloração na decoração cozida, e, por conseguinte, de preferência dos metais nobres da série Au, Pd, Pt e Cu, situa-se ao nível do nanómetro e, deste modo, já não participa na abrasão. A estrutura de constituição dos peneiros moleculares cede no processo de fusão da decoração, por cozedura, e forma-se um componente do fundente. Por conseguinte, não sobressaem da superfície da decoração quaisquer cristais discretos, causadores de abrasão, dos componentes activos de coloração da cor de decoração utilizada. Como se poderá ver nos ensaios de comparação, as cores de decoração a utilizar de acordo com a invenção 4

V 1—1) conduzem a marcas de abrasão dos talheres em proporção substancialmente menor do que no caso da utilização de cores de decoração, da mesma cor ou de uma cor semelhante, à base de pigmentos de cor correntes.

Exemplos - Processos gerais

As placas de ensaio a ensaiar foram preparadas do seguinte modo: 1. Moenda da cor de decoração, numa mistura etanol/acetona, num moinho Bloch-Rosetti - 120 minutos, 50 g de produto moído, 150 g de esferas de moenda. 2. Preparação de uma pasta da cor de decoração num meio de impressão (n.° 80820 de Cerdec AG) - 10 partes em peso da cor de decoração e 6 partes em peso do meio. 3. Impressão sobre papel de transferência por meio de crivo de nylon n.° 100; películas de transferência. 4. Decoração dos pratos de porcelana por meio das imagens de transferência. 5. Cozedura: forno com transportador, 90 minutos, 1140°C e, respectivamente, 1220°C.

Foram ensaiados (i) a resistência às máquinas de lavar louça, e (ii) a resistência contra a abrasão dos talheres (ensaio de abrasão): (i) : 500 ciclos de lavagem de acordo com a Norma DIN 50275, mediante a utilização de um detergente de acordo com a Norma DIN 44990. Avaliação: 5 = sem diminuição de brilho, 4 = pequena diminuição de brilho, 3 = brilho levemente baço, 2 = brilho baço, 1 = baço, sem brilho. (ii) : a lâmina de uma faca de aço ao crómio (18% Cr) é passada 5 vezes, raspando em plano, sobre a superfície decorada; são avaliados o tipo e a intensidade da abrasão do metal: 5 = sem marcas de abrasão, 4 = 5 j Lc, ^ marcas de abrasão elimináveis por lavagem, 3 = marcas de abrasão não totalmente elimináveis por lavagem, 2 = marcas de abrasão fortes, não elimináveis, 1 = marcas de abrasão muito fortes, não elimináveis.

Exemplo 1 (El) e exemplo de comparação 1 (EC1)

Foi utilizada em El uma cor de decoração à base de uma frita de vidro com chumbo (n.° 90369 de Cerdec AG) e de um zeólito contendo ouro (ZSM 5). A concentração em volume do pigmento da cor de decoração (CVP) era de 50%.

Em EC1 a cor de decoração continha, como fundente, uma frita de vidro contendo chumbo (n.° 90234 de Cerdec AG), e um óxido misto de estanho e antimónio com um tamanho médio de grão d50 = 0,8 μιη e d90 = 2,8 μτα, como componente activo de coloração; CVP 40%. Os resultados são apresentados no quadro. E 1 EC 1 Temperatura de cozedura (°C) 1140 1220 1140 1220 Cor cinzento cinzento Resistência à máquina de lavar louça 2,5 2,5 1,5 1,5 Marcas de abrasão 2,5 2,5 2 2

Através da utilização de uma cor de decoração cinzenta de acordo com as reivindicações, em vez de uma cor de decoração contendo um pigmento cinzento convencional, foi possível aumentar a resistência contra as marcas de abrasão dos talheres.

Exemplo 2 (E2) e exemplo de comparação 2 (EC2)

Foram utilizadas, em cada caso, cores de decoração de cor rósea — em E2 a) a c) , em cada caso, uma cor com um zeólito contendo ouro coloidal (ZSM 5) , em EC2 um CaSnSiOs dopado com 6

V

U crómio (d50 cerca de 4 μπ\) . A composição e os resultados são apresentados no quadro.

Exemplo N°. E 2 EC 2 a b c PMK 17 34 34 40 Fundente (N°. de Cerdec AG) 90295 90234 90347 90369 Resistência à máquina de lavar louça 3,5/3,5 2/2 3/3,5 2 2 Marcas de abrasão 1) 5/4,5 4/4,5 3/4,5 3 2 *) valores depois da cozedura a 1140°C/1220°C Exemplos 3 a) e b) e exemplos de comparação 3a) e b)

Foram utilizadas cores de decoração cinzentas com os fundentes e concentração em volume de pigmento (CVP) apresentados no quadro. O quadro contém ainda os resultados do ensaio de abrasão (valores médios de três determinações), tendo as condições de ensaio sido modificadas em relação ao processo geral com a finalidade de se ter uma melhor reprodução. Em cada caso a cozedura foi realizada num forno com transportador a 1180°C, durante 90 minutos. N° . E 3a) E 3b) EC 3a) EC 3b) Componente activo de coloração Pd-Zeólito (ZSM 5) Óxido misto de estanho e antimónio Fundente (N°. de Cerdec AG) 90234 90369 90234 90369 CVP (%) 28 47 28 47 Ensaio de abrasão 1) 4,3 4,5 u> ·1 o 3,0 7 1 0 ensaio de abrasão foi realizado por meio de uma faca WFM redonda, a 20 rotações por minuto, com um movimento de impulso para diante, com um ângulo de 45° e com um peso de 120 g. A avaliação corresponde à do processo geral.

Exemplo 4 (E4)

Foi ensaiada uma cor de decoração de 63% em peso de uma frita de vidro contendo chumbo (n.° 90369 de Cerdec AG) e 47% em peso de um zeólito contendo ouro. 0 valor de CVP era de 54%. Depois da formação da pasta e da cozedura a 1180°C durante 90 minutos, sobre um prato de porcelana, foi realizado o ensaio de abrasão de acordo com o exemplo 3. A avaliação do ensaio de abrasão foi de 5,0.

Lisboa, 16 de Julho de 2001

0 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims

REIVINDICAÇÕES Processo para a preparação de decorações de louça com uma elevada resistência a marcas devidas à abrasão dos talheres, compreendendo a aplicação, sobre a louça, de uma cor de decoração, contendo um componente activo de coloração e um fundente, e a cozedura ao fogo da decoração, caracterizado por se utilizar, como componente activo de coloração, um peneiro molecular carregado com pelo menos um metal da série V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt e/ou com um ião ou um composto do metal, e por se cozer a decoração em condições nas quais o peneiro molecular se torna um constituinte do fundente. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se utilizar como componente activo de coloração um peneiro molecular essencialmente carregado com um metal da série Au, Pd, Pt e Cu. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a decoração ser aplicada sobre porcelana vidrada e ser cozida a fogo a uma temperatura no intervalo de pelo menos 1000 até 1250°C. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a decoração ser cozida a uma temperatura no intervalo de 1000 até 1250°C. Lisboa, 16 de Julho de 2001 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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