КЕРАМИЧЕСКАЯ КРАСКА КРАСНО-КОРИЧНЕВОГО ЦВЕТА Российский патент 1998 года по МПК C03C1/04 

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).

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.

Наиболее близким к изобретению является керамическая надглазурная краска красно-коричневого цвета, включающая следующие компоненты, мас.

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.

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.

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.

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.

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).

Изобретение поясняется конкретными примерами 1-5, представленными в таблице 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).

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.

Колористические характеристики краски по примерам 1-3 приведены в таблице 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.

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.

Использование: производство керамических легкоплавких красок, используемых для декорирования тонких стеклянных изделий, и обеспечивание расширения цветовой гаммы красно-коричневых оттенков в оранжево-розовой области спектра. Сущность изобретения: керамическая краска включает следующие компоненты в мас.%: свинцовый сурик 48,2-51,0 БФ Pb 304; оксид кремния 18,6-21,4 БФ SiO₂; оксид бора 10,2-12,2 БФ B203; оксид железа (III) 1,3-1,7 БФ Fe₂0₃; оксид цинка 0,7-1,1 БФ ZnO; оксид натрия 4,0-6,0 БФ NA₂0; оксид титана 3,9-4,3 БФ Ti0₂; оксид алюминия 0,2-0,4 БФ Al₂O₃; оксид циркония 4,3-4,5 БФ ZrO₂; оксид лития 0,2-0,6 БФ Li₂O; фторид кальция 1,7-2,1 БФ CaF₂; оксид сурьмы 0,5-0,9 БФ Sb₂O₃. Характеристики краски: чистота цвета 46,5-46,9%; насыщенность цвета 23,6-23,8%; длина волны λ_д , нм 592-593. 2 табл.

Керамическая краска красно-коричневого цвета, включающая Pb₃O₄, SiO₂, B₂O₃, Fe₂O₃, ZnO, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит Na₂O, TiO₂, Al₂O₃, ZrO₂, Li₂O, CaF₂, Sb₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас.

Pb₃O₄ 48,2 51,0
SiO₂ 18,6 21,4
B₂O₃ 10,2 12,2
Fe₂O₃ 1,3 1,7
ZnO 0,7 1,1
Na₂O 4,0 6,0
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.