RU2102344C1

RU2102344C1 - Ceramic paint of red-brownish color

Info

Publication number: RU2102344C1
Application number: RU93021196A
Authority: RU
Inventors: А.И. Глебычева; З.И. Черепанова; И.Ф. Рыбакова; Г.П. Крутова; Е.М. Черкасова; Н.М. Захаров; П.П. Отопков
Original assignee: Дулевский красочный завод
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1998-01-20

Abstract

FIELD: production of ceramic low-melting paints used for applying decorative coatings onto thin glass articles and for expanding chromatic gamut of red-brownish shades in orange-rose spectral region. SUBSTANCE: ceramic paint comprises following components, wt.%: lead minimum, 48.2-51.0 BF Pb 304; silicon oxide, 18.6-21.4 BF Si 02; boron oxide, 10.2-12.2 BF B 203; ferric oxide (III), 1.3-1.7 BF Fe203; zinc oxide, 0.7-1.1 BF ZnO; sodium oxide, 4.0-6.0 BF Na20; titanium oxide, 3.9-4.3 BF Ti02; alumina, 0.2-0.4 BF A1203; zirconium, 4.3-4.5 BF Zr02; lithium, 0.2-0.6 BF Li02; calcium fluoride, 1.7-2.1BF CaF2; antimony oxide, 0.5-0.9 BF Sb203. The paint has the following characteristics: color purity, 46.5-46.9%; color saturation, 23.6-23.8%; wavelength "lambda D", 592-593 nm. EFFECT: higher efficiency. 2 tbl

Description

Изобретение относитcя к составам керамических легкоплавких красок, используемых для декорирования тонких стеклянных изделий, и обеспечивает расширение цветовой гаммы красно-коричневых оттенков в оранжево-розовой области спектра (Диаграмма цветности МКО, 1931). The invention relates to compositions of ceramic fusible paints used for decorating thin glass products, and provides an extension of the color gamut of red-brown shades in the orange-pink region of the spectrum (MCO color chart, 1931).

Известно техническое решение, в котором используется окрашенная фритта, в частности, коричневого цвета для нанесения на стеклянные или керамические изделия в интервале температур 700-950^oC. Коричневый цвет достигается добавлением во фритту 10% Fe₂O₃ и 4%TiO₂ [1]
К недостатком такой фритты следует отнести сравнительно высокую температуру обжига на изделии.A technical solution is known in which a colored frit is used, in particular, brown for application to glass or ceramic products in the temperature range of 700-950 ^o C. Brown color is achieved by adding 10% Fe ₂ O ₃ and 4% TiO ₂ to the frit [1 ]
The disadvantage of such a frit is the relatively high firing temperature on the product.

Наиболее близким к изобретению является керамическая надглазурная краска красно-коричневого цвета, включающая следующие компоненты, мас. Closest to the invention is a ceramic overglaze paint of red-brown color, comprising the following components, wt.

Pb₃O₄ 70,4; SiO₂5,6; B₂O₃ 15,9; Fe₂O₃ 4,5; ZnO 1,5; KNO₃ 2,1 [2]
Однако эта краска не обладает стойкостью в кислой среде и выделяет свинец в растворе 3% уксусной кислоты при выдержке 3 часа в количестве 3,1 мг/дм² с плоской поверхности, что относится к ее существенным недостаткам.Pb ₃ O ₄ 70.4; SiO ₂ 5.6; B ₂ O ₃ 15.9; Fe ₂ O ₃ 4,5; ZnO 1.5; KNO ₃ 2.1 [2]
However, this paint does not have resistance in an acidic environment and releases lead in a solution of 3% acetic acid when holding for 3 hours in an amount of 3.1 mg / dm ² from a flat surface, which relates to its significant disadvantages.

Техническим результатом является создание керамической легкоплавкой краски с температурой обжига на изделии в интервале 560-580^oC, с низким выделением свинца в кислой среде вследствие подбора соотношения компонентов краски, высокими и стабильными колористическими характеристиками (по CIELAB, 1976) оранжево-розовой области спектра по Диаграмме цветности МКО, 1931.The technical result is the creation of a ceramic low-melting paint with a firing temperature on the product in the range of 560-580 ^o C, with low emission of lead in an acidic environment due to the selection of the ratio of paint components, high and stable color characteristics (according to CIELAB, 1976) of the orange-pink region of the spectrum MCO color chart, 1931.

Это достигается тем, что керамическая краска красно-коричневого цвета, включающая Pb₃O₄, SiO₂, B₂O₃, Fe₂O₃, ZnO дополнительно содержит Na₂O, TiO₂,
Al₂O₃, ZrO₂, Li₂O, CaF₂, Sb₂O₃ и содержит эти компоненты в следующих соотношениях, мас. Pb₃O₄ 48,2-51,0; SiO₂ 18,6-21,4; B₂O₃ 10,2-12,2; Na₂O 4,0-6,0; ZnO 0,7-1,1; TiO₂ 3,9-4,3; Al₂O₃ 0,2-0,4; ZrO₂ 4,3-4,5; Li₂O 0,2-0,6; CaF₂ 1,7-2,1; Sb₂O₃ 0,5-0,9; Fe₂O₃ 1,3-1,7.This is achieved by the fact that the ceramic paint is red-brown in color, including Pb ₃ O ₄ , SiO ₂ , B ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ , ZnO additionally contains Na ₂ O, TiO ₂ ,
Al ₂ O ₃ , ZrO ₂ , Li ₂ O, CaF ₂ , Sb ₂ O ₃ and contains these components in the following proportions, wt. Pb ₃ O ₄ 48.2-51.0; SiO ₂ 18.6-21.4; B ₂ O ₃ 10.2-12.2; Na ₂ O 4.0-6.0; ZnO 0.7-1.1; TiO ₂ 3.9-4.3; Al ₂ O ₃ 0.2-0.4; ZrO ₂ 4.3-4.5; Li ₂ O 0.2-0.6; CaF ₂ 1.7-2.1; Sb ₂ O ₃ 0.5-0.9; Fe ₂ O ₃ 1.3-1.7.

Введение в состав краски ряда оксидов, таких как TiO₂, ZrO₂, Al₂O₃ по сравнению с составом краски-прототипа и подбор соотношения компонентов краски после обжига, обеспечивает ее высокую химическую стойкость, незначительное выделение свинца в кислой среде, легкоплавкость и температуру обжига на изделии равную 560-580^oC с выдержкой при конечной температуре в течение 30 мин, стабилизирует колористические характеристики краски.Introduction to the paint composition of a number of oxides, such as TiO ₂ , ZrO ₂ , Al ₂ O ₃ compared with the composition of the prototype paint and the selection of the ratio of the components of the paint after firing, ensures its high chemical resistance, low lead emission in an acidic environment, low melting point and temperature firing on the product equal to 560-580 ^o C with exposure at a final temperature for 30 minutes, stabilizes the color characteristics of the paint.

Для приготовления краски взвешенные компоненты загружают в шаровую мельницу для помола. Весовое соотношение загружаемых материалов, шаров и воды составляет 1: 1,4:0,42. Длительность помола шихты 48-72 часа до прохождения ее через сито N 0056 (10 тыс.ячеек на 1 см² сетки) с остатком на сите не более 0,2% вес. Смолистую шихту в виде суспензии сливают в дежу, разливают в противни и сушат при температуре 90-100^oC до влажности не более 0,3% вес. После этого шихту просеивают через сито N 028(567 ячеек на 1 см² сетки).To prepare the paint, the suspended components are loaded into a ball mill for grinding. The weight ratio of the loaded materials, balls and water is 1: 1.4: 0.42. The duration of grinding the mixture 48-72 hours before passing through a sieve N 0056 (10 thousand cells per 1 cm ² mesh) with a sieve residue of not more than 0.2% weight. The resinous charge in the form of a suspension is poured into a bowl, poured into baking sheets and dried at a temperature of 90-100 ^o C to a moisture content of not more than 0.3% by weight. After this, the mixture is sieved through a sieve N 028 (567 cells per 1 cm ² mesh).

Изобретение поясняется конкретными примерами 1-5, представленными в таблице 1. The invention is illustrated by specific examples 1-5 presented in table 1.

Керамическая легкоплавкая краска после обжига при испытании на кислотостойкость в 4% растворе уксусной кислоты в течение 24 часов выделяет свинец в количестве 1,0-1,2 мг/дм² с плоской поверхности, что значительно ниже санитарно-технической нормы (1,7 мг/дм²).Ceramic fusible paint after firing, when tested for acid resistance in a 4% solution of acetic acid for 24 hours, releases lead in an amount of 1.0-1.2 mg / dm ² from a flat surface, which is significantly lower than the sanitary standard (1.7 mg / dm ² ).

Краска с составами, лежащими за пределами, указанными в формуле изобретения (примеры 4 и 5), по цвету близка к краске по примерам 1-3, но выделение свинца из нее при испытании на кислотостойкость выше нормы и существенно выше по сравнению с краской по примерам 1-3. В связи с этим краска по примерам 4 и 5 исключена из промышленного производства. The paint with the compositions lying outside the limits indicated in the claims (examples 4 and 5) is close in color to the paint in examples 1-3, but the release of lead from it when tested for acid resistance is higher than normal and significantly higher compared to the paint according to examples 1-3. In this regard, the paint according to examples 4 and 5 is excluded from industrial production.

Колористические характеристики краски по примерам 1-3 приведены в таблице 2. The coloristic characteristics of the paint in examples 1-3 are shown in table 2.

Из данных таблицы 2 следует, что предлагаемая краска осуществляется в оранжево-розовой части спектра. Цветность, определяемая по доминирующей длине волны λ_д расположена в соответствующей области Диаграммы цветности, МКО, 1931 г. насыщенность S и чистота цвета P вполне удовлетворяют художественным требованиям декора. Различие цвета ΔE (CIELAB,1976), полученное из данных табл. 2, для краски по примерам 1-3 лежит в интервале 0,4-0,6 ед. CIELAB; это означает, что краска по примерам 1-3 визуально неразличима. Следовательно, данные тал. 2 подтверждают стабильность колористических характеристик у краски с составами по примерам 1-3 табл. 1, изготовленной по предложенной технологии.From the data of table 2 it follows that the proposed paint is carried out in the orange-pink part of the spectrum. The chromaticity, determined by the dominant wavelength λ _d, is located in the corresponding area of the Color Chart, CIE, 1931. The saturation S and color purity P completely satisfy the artistic requirements of the decor. The color difference ΔE (CIELAB, 1976) obtained from the data in table. 2, for the paint according to examples 1-3 lies in the range of 0.4-0.6 units. CIELAB; this means that the paint of examples 1-3 is visually indistinguishable. Therefore, the data tal. 2 confirm the stability of the coloristic characteristics of the paint with the compositions according to examples 1-3 tables. 1, manufactured by the proposed technology.

Таким образом, задачи изобретения решены: краска красно-коричневого цвета имеет температуру обжига на тонкостенном стеклянном изделии равную 560-580^oC с выдержкой при конечной температуре в течение 30 мин, выделяет свинец в кислой среде в количествах ниже санитарно-технической нормы; обладает стабильным колористическими характеристиками в оранжево-розовой части спектра; легко осуществима технологически.Thus, the objectives of the invention are solved: the red-brown paint has a firing temperature on a thin-walled glass product equal to 560-580 ^o C with exposure at a final temperature for 30 minutes, releases lead in an acidic environment in quantities below the sanitary standard; possesses stable coloristic characteristics in the orange-pink part of the spectrum; easily feasible technologically.

Claims

Ceramic red-brown color, including Pb ₃ O ₄ , SiO ₂ , B ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₃ , ZnO, characterized in that it further comprises Na ₂ O, TiO ₂ , Al ₂ O ₃ , ZrO ₂ , Li ₂ O, CaF ₂ , Sb ₂ O ₃ in the following ratio of components, wt.

Pb ₃ O ₄ 48.2 51.0
SiO ₂ 18.6 21.4
B ₂ O ₃ 10.2 12.2
Fe ₂ O ₃ 1.3 1.7
ZnO 0.7 1.1
Na ₂ O 4.0 6.0
TiO ₂ 3.9 4.3
Al ₂ O ₃ 0.2 0.4
ZrO ₂ 4.3 4.5
Li ₂ O 0.2 0.6
CaF ₂ 1.7 2.1
Sb ₂ O ₃ 0.5 0.9.