DD281802A5

DD281802A5 - Verfahren zur herstellung hochresistenter keramischer purpurfarben

Info

Publication number: DD281802A5
Application number: DD32261088A
Authority: DD
Inventors: Lothar Dietzsch; Uta Reichel; Renate Schroeder; Horst Liebmann; Ingrid Lange; Thea Leupold; Kerstin Vogel; Karin Mirbeth
Original assignee: Magmalor Veb
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1990-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von keramischen hochresistenten Purpurfarben, die zur Dekoration von keramischen Erzeugnissen Anwendung finden. Mit dem erfindungsgemaeszen Verfahren werden hochresistente keramische Purpurfarben unter Gewaehrleistung der fuer diese Farben charakteristischen Deckkraft und Brillanz hergestellt. Erfindungsgemaesz werden die hochresistenten keramischen Purpurfarben hergestellt, indem einem Gemisch von Goldpurpurschlamm und angepasztem Bleiborsilikatglas ein goldfreies Pigment sowie ein geeignetes hochresistentes Fluszmittel zugesetzt werden. Goldfreie Pigmente sind Pinkfarbkoerper, das heiszt mit Chromoxid oder mit Chromoxid und Kobaltoxid dotierter Kassiterit und/oder Malayait. Dabei kann das Verhaeltnis der hochresistenten keramischen Purpurfarbe zum goldfreien Pinkpigment mit dem erforderlichen Fluszmittelanteil bei hellen keramischen Purpurfarben 0:1 bzw. bei den dunklen keramischen Purpurfarben 9:1 betragen. Die erfindungsgemaesz hergestellten hochresistenten keramischen Purpurfarben koennen in den ueblichen Verarbeitungstechniken, wie Drucken, Malen und Spritzen, auf den keramischen Gegenstand aufgetragen werden.{Hochresistente Purpurfarben; verminderter Feingoldanteil; Einsatz von Pinkfarbkoerpern; Kombination mit Purpur}

Description

in Abhängigkeit von der Verwendung der keramischen Purpurfarbe entweder getrocknet und verarbeitet oder einem Glühprozeßbei 600⁰C unterworfen und anschließend feinstzerkleinert, getrocknet und dann verarbeitet.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Pinkfarbkörper sind mit Chromoxid oder mit Chromoxid und Kobaltoxid dotierter Kassiterit

und/oder Malayait. Der Farbkörper auf Kassitoritbasis wird auch als Pinkflieder, der Farbkörper auf Malayoitbasis als Pinkrotbezeichnet.

Es wurde gefunden, daß bei sehr hellen Purpurfarbtönen das Mischungsverhältnis zwischen der hochresistenton keramischen Purpurfarbe und dem goldfreien Pinkpigment mit dem erforderlichen Flußmittelanteil bis 0:1 möglich ist, ohne daß sich Farbstufe, Klarheit und Farbsättigung der Farbe ändern. Bei Purpurfarben mit hoher Farbsättigung ist ein Mischungsverhältnis

hochresistente keramische Purpurfarbe:goldfreies Pinkpigment mit erforderlichem Flußmittel nur bis 9:1 möglich.

Bei mittleren Farbsättigungswerten liegt das zulässige Mischungsverhältnis dazwischen. Diese Kombinationsmöglichkeit ist überraschend, da sich Pinkfarben, bestehend aus Pir ktarbkörper vom Typ Kassiterit und/

oder Malayait und einem geeigneten hochresistenten Flußmittel, einem Bleiborsilikatgl ;s, in der Klarheit von denhochresistenten keramischen Purpurfarben unterscheiden, indem die Schwarzstufe um 10%-20% höher liegt als beihochresistenten keramischen Purpurfarben. Die Ursache für diesen überraschenden Effekt bei der Kombination des mitkolloiddispersem Gold eingefärbten Glases mit einem oder beiden Pinkpigmenten ist die vorhandene Dominanz der Farbgebungdurch die kolloiddispersen Phasenanteile. Dabei zeigt das goldfreie Pinkpigment bzw. Pinkpigmentgemisch gegen das

Durchscheinen der weißen Keramik- bzw. Porzellanoberfläche eine deckende Wirkung, während die kolloiddisperse Goldglaseinfärbung den Farbton und die Brillanz bewirken. Es wurde gefunden, daß die Farbstufen Karminrot und Purpurrot vorwiegend Pinkpigmente vom Typ Malayait erfordern,

während für die Farbstufen Purpurviolett und Violett das Pinkpigment vom Typ Kassiterit oder ein Pinkpigmentgemisch der

Typen Kassiterit und Malayait erforderlich sind. Das Mischungsverhältnis ist abhängig vom Grad der Blaustichigkeit des Farbtones. Es ist auch möglich, für die Farbstufen Purpurviolett und Violett Pinkpigmente auf der Bass Kassiterit und/oder Malayait einzusetzen, die bereits Kobaltoxid enthalten,

oder durch Zusatz von Kobaltoxid zur Flußmittelkomponente diese ionogen blau einzufärben.

Als geeignete Flußmittelzusammensetzi'ng erwies sich:

	PbO	.Teile
Bleioxid	B₂O₃	57,5
Boroxid	SiO₂	9,7
Siliciumdioxid	Na₂O + K₂O	25,7
Alkalioxide	CaO + MgO	1,9
Erdalkalioxide	TiO₃	1.9
Titandioxid	AI₂O₃	0,6
Aluminiumoxid	ZrO₂	2,2
Zirkondioxid	0,5

Das Mischungsverhältnis Pinkfarbkörper zu geeignetem Flußmittel ist in Abhängigkeit vom Farbkörpertyp unterschiedlich. Die Ursache hierfür liegt im unterschiedlichen spezifischen Gewicht der beiden Pinkfarbkörper, das beim Kassiterit bei 6,8 g/cm³ und beim Malayait bei 3,8g/cm³ liegt.

Die erfindungsgemäß hergestellten hochresistenten keramischen Purpurfarben können in den üblichen Verarbeitungstechniken, wie Siebdruck, Malen und Spritzen, auf den keramischen Gegenstand aufgetragen werden. Nach dem Dekorbrand im Bereich 800°C-860°C, 900°C-1000⁰C bzw. 1050°C-125O⁰C wird eine glänzende Farbschicht in den Farbtönen Karminrot, Purpurrot, Purpurviolett und Violett erhalten. Die aufgebrannte Farbe entspricht den üblichen Kennwerten für hochresistente keramische Farben.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Eine hochresistente hellrote keramische Purpurfarbe wird hergestellt, indem 20 Teile eines Pinkrotfarbkörpers -chromoxiddotierter Malayait mit einem Cr₂O₃-Gehalt von 1,3%- mit 80 Teilen eines hochresistenten Flußmittels der folgenden chemischen Zusammensetzung

PbO 57,5Teile

B₂O₃ 9,7 Teile

SiO₂ 25,7 Teile

Na₂O+ K₂O 1,9TeMe

CaO+ MgO 1,9Teile

TiO₂ 0,6 Teile

AIO₃ 2,2 Teile

ZrO₂ 0,4 Teile

in der üblichen Weise aufbereitet werden.

Nach dem Anpasten mit Siebdrucköl wird die Farbe im Siebdruckverfahren auf Schiebebildpapier gedruckt und das Schiebebild anschließend auf eine Porzellanfläche übertragen und bei 820⁰C eingebrannt. Nach dem Brand wird eine glänzende Farbfläche erhalten, die sich in dem 24teiligen Farbkreis wie folgt einordnet:

Farbstufe Karminrot

Klarheit 90%

Weißgehalt 90%

Die Bleiabgabe unter den Prüfbedingungen einer 24stündigen Einwirkung von 4%iger Essigsäure bei Raumtemperatur beträgt 0,55mg Blei pro Quadratdezimeter Farbfläche. Die erfindungsgemäße hochresistente karminrote keramische Purpurfarbe ist goldfrei und entspricht in ihren koloristischen Kennwerten einer hochresistenten keramischen Purpurfarbe mit einem Goldanteil von 0,79gf pro Kilogramm Farbe.

Beispiel 2 Eine hochresistente mittelintensive rote keramische Purpurfarbe wird hergestellt durch Mischen von 60 Teilen einer dunklen,

goldhaltigen hochresistenten Purpurfarbe mit 32 Teilen eines hochresistenten Flußmittels - mit einer chemischen

Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 - und 8 Teilen Pinkrotpigment gemäß Beispiel 1. Nach Aufbereitung analog Beispiel 1 wird diese mit Siebdrucköl angepastet und im Siebdruckverfahren direkt auf Porzellan

verdruckt. Die auf der Porzellanoberfldche befindliche Druckzeichnung wird bai 82O⁰C eingebrannt. Nach dem Brand erhält rrvrieine gut glänzende Farbfläche mit den Einstufungswerten im 24teiligen Farbkreis

Farbgruppe Karminrot

Klarheit 80%

Weißgehalt 40% Der Bleiabgabewert beträgt 0,19mg Blei pro Quadratdezimeter Farbfläche.

Eine dem Farbton entsprechende Farbe ohne den erfindungsgemäßern Pinkrotpigmentgehalt hat einen Goldgehalt von 3,67gf pro Kilogramm Farbe. Nach der erfindungsgemäßen Herstellung liegt der Goldanteil bei 2,23 gf pro Kilogramm Farbe.

Beispiel 3 Eine violette hochresistente keramische Purpurfarbe wird hergestellt durch Mischen von 3 Teilen eines dunkelvioletten Pinkfarbkörpers- kobaldoxidhaltiger chromoxiddotierter Malayait-mit 7 Teilen eines hochresistenten Flusses der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 sowie 90 Teilen einer violetten goldhaltigen keramischen Purpurfarbe. Der kobalthaltige

chromoxiddotierte Malayaitfarbkörper enthält 0,7% Chrom(lll)-oxid und 1,9% Kobalt(ll)-oxid.

Nach dem Anpasten der Farbe mit Siebdrucköl, dem Verdrucken auf Schiebebildpapier und dem anschließenden Übertragen der Druckzeichnung auf eine Porzellanfläche wird der Porzellangegenstand bei 84O⁰C im Industrieofen gebrannt. Der Bleigabgeabwert beträgt 0,58mg Blei pro Quadratzentimeter Farbfläche. Die glänzende Farbfläche läßt sich in den 24teiligen Farbkreis wie folgt einstufen: Farbstufe: Violett

Klarheit: 70%

Weißgehalt: 40%

Eine dem Farbton entsprechende Farbe auf der Basis des Goldpurpurschlammes enthält 7,01 gf Gold pro Kilogramm Farbe. Nach der erfindungsgemäßen Herstellung liegt die Goldmenge bei 6,31 gf pro Kilogramm Farbe für eine farbtongleiche Farbe.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von hochresistenten keramischen Purpurfarben, dadurch gekennzeichnet, daß Goldpurpurschlamm und ein Flußmittel zu einer Purpurfarbe gemischt werden, dem Gemisch Pinkfarbkörper und ein hochresistentes Flußmittel zugesetzt werden, alle Komponenten intensiv gemischt und danach nach bekanntem Verfahren zur verarbeitungsfähigen Farbe aufbereitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinkfarbkörper chromoxid- oder chromoxid- und kobaltoxiddotierter Malayait und/oder Kassiterit sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis der keramischen Pupurfarbe auf Goldpurpurschlammbasis zu Pinkfarbkörper und Flußmittel zwischen 0:1 bei hellen Farbtönen und 9:1 bei dunklen Farbtönen liegt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochresistenten keramischen Purpurfarben mit verringertem Goldgehalt zur Dekoration keramischer Erzeugnisse.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Dekorationsflächen von Purpurfarben auf keramischen Erzeugnissen stellen aufgeschmolzene Bleiborsilikatglasschichten dar, in die kolloiddisperses, elementares Gold eingelagert ist, das die Farbgebung verursacht. Die Herstellung der Farbe erfolgt in der Weise, daß in wäßriger Lösung Goldchlorwasserstoffsäure H[AuCI₄I mit Zinndichlorid SnCI₂ reagiert, wobei elementares Gold ausfällt. Bei Einhaltung der bekannten Reaktionsbedingungen und Hinzufügen von Substratmaterialien entstehen kolloidale Goldteilchen in einem besonders hohen Dispersionsgrad, die als Cassiusscher Goldpurpur oder Goldpurpurschlamm bezeichnet werden. Der Goldpurpurschlamm bildet zusammen mit einem geeigneten Bleiborsilikatglas die stofflichen Grundlagen für die keramische Purpurfarbherstellung. Die Herstellung der Purpurfarbe erfolgt in der Weise, daß ein bestimmter Mengenanteil des Goldpurpurschlammes mit einer entsprechenden Menge eines geeigneten feingemahlenen Bleiborsilikatglases oder eines Gemisches mehrerer Bleiborsilikatgläser vermengt wird. Der Mischung können zur weiteren Steuerung der Farbtonausbildung nach rot oder blau Silber- oder Kobaltverbindungen zugesetzt werden. Diese Mischung kann direkt als Farbe verarbeitet werden oder bei 600°C-700°C geglüht werden und anschließend durch einen Vermahlungsprozeß verarbeitungsfähig zerkleinert werden. Während des Dekorbrandes schmilzt die aufdekorierte Farbfläche auf der Oberseite des keramischen Gegenstandes au;.

Bei diesem Aufschmelzvorgang agglomerieren die sich in der Bleiborsilikatschmelze befindenden hochdispersen, kolloidalen Goldteilchen zu kolloiddispersen Teilchen, deren Größe für eine maximale Farbtonausbildung optimal ist. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Bleiborsilikatschmelze tragen somit in erheblichem Maße zur Farbtonausbildung bei. Im Ergebnis dieser Agglomeration bei Einbrennbedingungen im Temperaturbereich 820°C-860°C entsteht ein eingefärbtes Glas, dessen Farbintensität im wesentlichen vom Goldgehalt abhängig ist. Der Goldgehalt der Purpurfarben liegt im Bereich 0,1 %-?%. Die Farbpalette der Purpurfarben umfaßt im 24teiligen Farbkreis die Farbstufen Karminrot, Purpurrot, Purpurviolett und Violett. Der Klarhoitsbereich liegt zwischen 100% und 70%, vorzugsweise zwischen 90% und 70%. Die Farbsättigung der Purpurfarben keramischer Dekorationen liegt im Bereich von 100% bis 50%. Die erforderliche Farbsättigung wird entweder durch unterschiedliche Farblagenstärke oder bei konstanter Farblagenstärke direkt über den Goldgehalt in der Farbe gesteuert. In beiden Fällen ist der gewünschte Farbsättigungswert vom Goldeinsatz abhängig. Wie alle keramischen Farben sollen auch Purpurfarben eine große Stabilität gegen Säureeinwirkung aufweisen. Im allgemeinen werden die Farben als hochresistent bezeichnet, die bei Einwirkung von v^:erprozentiger Essigsäure bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 24 Stunden weniger als 1 mg Blei pro Quadratdezimeter Farbfläche abgeben. Die zur keramischen Dekoration eingesetzten hochresistenten Purpurfarben haben unter den genannten Prüf bedingungen eine Bleiabgabe von weniger als 1 mg Blei pro Quadratdezimeter.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung von hochresistenten keramischen Purpurfarben mit verringertem Goldgehalt der Farhan unter Gewährleistung unveränderter Deckkraft und Brillanz.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung, den Goldgehalt hochresistentei· keramischer Purpurfarben bei unveränderter Deckkraft und Brillanz im Farbbereich von Karminrot über Purpurrot, Purpurviolett bis Violett zu verringern, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der hochresistenten keramischen Purpurfarbe, bestehend aus einem Gemisch von Goldpurpurschlamm und einem angepaßten Bleiborsilikatglas, ein goldfreies Pigment sowie ein geeignetes Flußmittel zugesetzt werden. Als goldfreie Pigmente werden Pinkfarbkörper eingesetzt. Die Pinkfarbkörper werden mit einem geeigneter; hochresistenten Flußmittel, einem Bleiborsilikatglas und der hochresistenten keramischen Purpurfarbe in Alkohol gemischt und gemahlen und