CH386203A - Verfahren zur farbigen Emaillierung - Google Patents

Description

      Verfahren        zur    farbigen     Emaillierung       Emails für farbige     Emaillierungen    werden all  gemein durch Zugabe von Farbkörpern zur Mühle  angefärbt. Man benutzt dafür Emails mit nur schwa  cher oder gar keiner Trübung und ist daher gezwun  gen, in zwei und mehr Deckaufträgen zu arbeiten, um  den endgültigen Farbton zu erreichen. Dies ist beson  ders der Fall bei Verwendung von Emails, die mit  Zinnoxyd, Antimonoxyd oder     Zirkonoxyd    getrübt  sind.

   Die heute in grossem     Umfang    verwendeten Weiss  emails mit einer     Titandioxyd-Trübung    lassen sich im  Gegensatz zu den vorher genannten Emails zwar in  einer einzigen Deckschicht verarbeiten, aber mit den  bekannten     Farbkörpern    nur sehr schlecht     anfärben.     Der grösste Teil der     Anfärbungen    mit     Bortitan-Weiss-          emails    ist sehr farbschwach und vor allen Dingen nicht  beständig gegenüber     unterschiedlichen        Einbrennbedin-          gungen.     



  Es ist ferner bekannt,     Bortitan-Weissemails    durch       Einschmelzen    von färbendem     Schwermetalloxyden,     wie z. B.     Cobaltoxyd,    Kupferoxyd; Chromoxyd usw.  in den Farbtönen Blaugrau,     Blaugrün    und Creme an  zufärben. Diese in der     Schmelze    angefärbten Emails  zeigen zwar eine relativ gute Brennbeständigkeit, sind  jedoch nur auf wenige Farbtöne beschränkt. Speziell  für die     Anfärbung    von     Bortitan-Weissemails        entwik-          kelte    Farbkörper sind bisher nicht bekannt.  



  Gegenstand der     Erfindung    ist ein Verfahren zur  farbigen     Emaillierung,    welches darin besteht, dass man  zu dieser     Emaillierung    Emails - vorzugsweise vom       Bortitantyp    - verwendet, die bei der     Einbrenntempe-          ratur    mit     Titandioxyd    zumindest gesättigt sind,  und dass man diese Emails vor dem Auf  tragen und     Einbrennen)    mit Farbkörpern mischt,  die     Rutil-Struktur    besitzen und der chemischen  Zusammensetzung nach aus etwa 65 bis 95       Titandioxyd,

      5 bis     25%    Antimonoxyd und 1 bis    <B>15%</B>     Schwermetalloxyd    bestehen. Emails, die mit       Titandioxyd    gesättigt sind, zeigen bei einer Erhöhung  des Anteils an     Titandioxyd    beim Einbrennen eine  Ausscheidung des überschüssigen     Anteiles    an     TiO...     Die     Sättigung    an     Titandioxyd    stellt erfindungsgemäss  die unterste Grenze des Gehaltes an dieser Substanz  in dem verwendeten Email dar.  



  überraschenderweise konnte     nämlich    festgestellt  werden, dass ein     Farbkörpertyp,    der sich in transpa  renten und schwach getrübten Emails beim Einbren  nen zersetzt, in den     Bortitan-Weissemails    eine ausser  gewöhnliche Stabilität zeigt.

   Dieser     Farbkörpertyp    be  steht der chemischen Zusammensetzung nach aus 65  bis 95 %     Titandioxyd,    5 bis 25 % Antimonoxyd und 1  bis 15 %     Schwermetalloxyd.    Er zeigt nach dem     Debye-          Scherrer-Diagramm    eine     Rutil-Struktur    mit im Ver  gleich zum reinen     Ti02        Rutilweiss    etwas     aufgeweite-          tem    Gitter (vgl. Tabelle 1).

   Die     Aufweitung    des Git  ters wird dabei hauptsächlich durch das Antimonoxyd  bewirkt, das - wie das     Schwermetalloxyd    - im Gitter       an    den gleichen Plätzen liegt wie das     Titandioxyd.    Es  handelt sich also um reine     Rutil-Mischkristalle.    Die  Vertreter dieser Körperklasse enthalten weder die  freien,     in    der Mischung eingesetzten Oxyde, noch  die freien     Schwermetalltitanate.    Diese Beobachtung  ist um so überraschender, als     Schwermetall-Titanate     zur     Anfärbung    von     Bortitan-Weissemails    bisher nicht  befriedigt haben.  



  Die     Rutil-Farbkörper    zeigen entsprechend dem  eingesetzten     Schwermetalloxyd    beispielsweise folgende  Farben:    Nickeloxyd: Zitronengelb  Kupferoxyd: Zitronengelb       Cobaltoxyd:    Creme bis     Ockerorange          Manganoxyd:    Dunkelbraun  Eisenoxyd: Hellgrau      Die gemäss vorliegender     Erfindung    hergestellten       Buntemails    zeichnen sich durch eine sehr gute Deck  fähigkeit und eine sehr erwünschte Verarbeitungs  sicherheit aus.

   Die     Deckfähigkeit    ist so ausgeprägt,  dass nach dem beschriebenen Verfahren vollständig  abdeckende     undfehlerfreie        Emaillierungen    mit einmali  gem Auftrag erreicht werden. Die Verarbeitungs  sicherheit ist dadurch gegeben, dass die     Rutil-Farb-          körper    sich auf Grund ihrer Korngrösse von etwa 0,1  bis     0,5,u    gut verteilen und während des     Einbrennens     mit den betrachteten Emailtypen, den eventuell verwen  deten     gebräuchlichen        Mühlenzusätzen    - wie Ton,  Quarz,     Stellsalz    usw.

   - oder der umgebenden Luft  nicht reagieren und deshalb eine ausgezeichnete     Brenn-          beständigkeit    bzw. Unempfindlichkeit gegenüber un  terschiedlichen     Einbrennbedingungen    aufweisen.  



       Vergleichsbeispiel   <I>1</I>  7 Gewichtsteile eines stark grün gefärbten     Co-Mg-          Titanat-Pigmentes        (Spinell-Struktur)    der chemischen       Zusammensetzung    0,5     Co0    - 1,5     Mg0-Ti02    werden  mit 100 Teilen einer     Bortitanemailfritte,    die bei Ein  brenntemperaturen eine     Ti02    Ausscheidungstrübung  erzeugt und deshalb an     TiO2    übersättigt ist,

   nass     ver-          mahlen.    Der entstandene     Schlicker    wird auf grundier  tes Stahlblech oder     Grauguss    aufgetragen, getrocknet  und bei etwa 820  C 2 bis 6 Minuten lang     eingebrannt.     Das Email zeigt nicht mehr die grüne Farbe des ein  gesetzten     Titanates,    sondern ein     Blaugrün,    das sich  mit zunehmender Einbrenndauer nach Blau ver  schiebt. Daraus ist zu erkennen, dass sich das Pigment  bei der     Emaillierung    zersetzt.  



  <I>Vergleichsbeispiel 2</I>  7 Gewichtsteile eines gelb gefärbten     Ni-Titanats          (Geikielith-Struktur)    der chemischen Zusammenset  zung 0,5     Ni0    -     TiO2    werden mit 100 Teilen einer       Bortitanemailfritte,    die bei     Einbrenntemperaturen    eine       Ti02    Ausscheidungstrübung erzeugt und deshalb an       Ti02    übersättigt ist, nass vermahlen. Der entstandene       Schlicker    wird auf grundiertes Stahlblech aufgetragen,  getrocknet und bei 820  C etwa 2,5 Minuten lang  eingebrannt. Das Email ist     blassgelb    gefärbt.

   Trotz  des etwa siebenfachen     Ni-Gehaltes    ergibt der Farb  körper eine bedeutend schwächere Färbung als der  im folgenden Beispiel beschriebene erfindungsgemässe       Ni-haltige        Rutil-Farbkörper.     



  <I>Beispiel 3</I>  7 Gewichtsteile eines gelben     Rutil-Farbkörpers     der chemischen Zusammensetzung    0,075     Ni0    - 0,06     Sb20,    (x<B>></B> 3, vermutlich 4) -     Ti02,     prozentuale Zusammensetzung: etwa 5,4%     Ni0,        etwa     <B>18%</B>     Sb204    und etwa<B>77%</B>     TiO2    werden mit 100 Tei  len einer     Bortitanemailfritte,    die bei     Einbrenntempe-          raturen    eine     Ti02    Ausscheidungstrübung erzeugt und  deshalb an TiO2 übersättigt ist, nass vermahlen.

   Der  entstandene     Schlicker    wird auf grundiertes Stahlblech  aufgetragen, getrocknet und bei 820  C 2 bis 6 Minu  ten lang eingebrannt. Das Email zeigt     eine    leuchtend  zitronengelbe Farbe.  



  Der Farbton= entspricht dem monochromati  schen     Spektrallicht    der Wellenlänge 571 bis 573     mu.     Bei Verwendung eines schwach getrübten     Bortitan-          emails    beträgt die Sättigung* der Färbung etwa  0,50 Anteile und die Helligkeit* 70 bis 72%. Bei  Verwendung eines stark getrübten     Bortitanemails     findet man für die     Sättigung    einen Wert von etwa  0,40 Anteilen und für die Helligkeit Werte von 80  bis 82%.  



  Farbton, Sättigung und Helligkeit wurden durch     tri-          chromatische    Farbmessung nach den Vorschriften des     DIN-          Blattes    5033 bestimmt. Als Mass für die Sättigung wird der  spektrale Farbanteil     pe    verwendet. Die Helligkeitswerte  entsprechen den     Hellbezugswerten    A.  



  <I>Beispiel 4</I>  7 Gewichtsteile eines     ockerorange    gefärbten     Rutil-          Farbkörpers    der chemischen     Zusammensetzung     0,05     Co0    - 0,06     Sb20x    (x<B>></B> 3, vermutlich 4) -     Ti02,     prozentuale Zusammensetzung: etwa 3,7%     Co0,    etwa  <B>18% Sb</B> .04 und etwa<B>78%</B>     Ti02,    werden mit 100 Tei  len; einer wie in Beispiel 3 verwendeten     Bortitanemail-          fritte    nass vermahlen.

   Der entstandene     Schlicker    wird  auf grundiertes Stahlblech aufgetragen, getrocknet und  bei 820  C 2 bis 6 Minuten lang     eingebrannt.    Das  Email zeigt eine     ockerorange    Farbe des Farbtons von  580 bis 583     mu,    der Sättigung von 0,58 bis 0,60  Anteilen und der     Helligkeit    von 42 bis 43%.  



  <I>Beispiel 5</I>  7 Gewichtsteile eines rotbraun gefärbten     Rutil-          Farbkörpers    der chemischen Zusammensetzung  0,05     MnO    - 0,6     Sb20a    (x > 3, vermutlich 4) -     Ti02,     prozentuale Zusammensetzung: etwa 3,5%     Na0,    etwa  <B>18%</B>     Sb204    und etwa<B>78%</B>     Ti02    werden mit 100 Tei  len einer wie in Beispiel 3 verwendeten     Bortitanemail-          fritte    nass vermahlen.

   Der entstandene     Schlicker    wird  auf grundiertes Stahlblech aufgetragen, getrocknet und  bei     820     C 2 bis 6 Minuten lang eingebrannt. Das  Email zeigt eine tiefbraune Farbe des Farbtons von  598 bis 600     m,u,    der Sättigung von 0,20 bis 0,21  Anteilen und der     Helligkeit    von 10 bis 12%.

      
EMI0003.0001     
  
    <I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb>  Gitterkonstanten <SEP> einiger <SEP> Rutil-Pigmente
<tb>  Pigment <SEP> a(A) <SEP> c(A) <SEP> c/a
<tb>  Ti02 <SEP> Rutil <SEP> 4,58 <SEP> 2,95 <SEP> 0,644
<tb>  0,05 <SEP> Ni0 <SEP> - <SEP> 0,04 <SEP> Sb20x* <SEP> Ti02 <SEP> 4,59 <SEP> 2,97 <SEP> 0,646
<tb>  0,075 <SEP> Ni0 <SEP> - <SEP> 0,06 <SEP> Sb20x* <SEP> Ti02 <SEP> 4,60 <SEP> 2,97 <SEP> 0,647
<tb>  0,05 <SEP> Co0 <SEP> - <SEP> 0,04 <SEP> Sb20X* <SEP> - <SEP> TiO2 <SEP> 4,59 <SEP> 2,96 <SEP> 0,645
<tb>  0,075 <SEP> Co0 <SEP> - <SEP> 0,06 <SEP> Sb20X* <SEP> - <SEP> Ti02 <SEP> 4,59 <SEP> 2,97 <SEP> 0,647
<tb>  0,05 <SEP> Cu0 <SEP> - <SEP> 0,04 <SEP> Sb20X* <SEP> - <SEP> TiO2 <SEP> 4,59 <SEP> 2,97 <SEP> 0,646
<tb>  0,075 <SEP> Cu0 <SEP> - <SEP> 0,06 <SEP> Sb20Y* <SEP> T'02 <SEP> 4,60 <SEP> 2,97 <SEP> 0,647
<tb>  0,05 <SEP> MnO <SEP> - <SEP> 0,

  04 <SEP> Sb20X* <SEP> - <SEP> Ti02 <SEP> 4,59 <SEP> 2,96 <SEP> 0,645
<tb>  (x <SEP> > <SEP> 3, <SEP> vermutlich <SEP> 4)

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur farbigen Emaillierung, dadurch gekennzeichnet, dass man zu dieser Emaillierung Emails verwendet, die bei der Einbrenntemperatur mit Titandioxyd zumindest gesättigt sind oder aber schon so weit übersättigt sind, dass sie beim Einbren nen Titandioxyd ausscheiden, und dass man diese Emails vor dem Auftragen und Einbrennen mit Farb körpern mischt, die Rutil-Struktur besitzen und der chemischen Zusammensetzung nach aus 65 bis 95% Titandioxyd,

   5 bis<B>25%</B> Antimonoxyd und 1 bis 15 Schwermetalloxyd bestehen. UNTERANSPRUCH Verfahren zur farbigen Emaillierung gemäss Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man als Email ein solches vom Bortitantyp verwendet. PATENTANSPRUCH 1I Farbige Emails, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1.