玻璃或玻璃陶瓷制品的装饰性涂层制造技术

本发明专利技术涉及玻璃或玻璃陶瓷制品的装饰性涂层，并涉及借助于溶胶－凝胶方法在玻璃或玻璃陶瓷基底（２）上制造装饰性层（５）的方法，其中将装饰性颜料（６、７）和填料（８）添加到所述溶胶中，并将形成的混合物通过烘烤而硬化，形成装饰性层（５），其特征在于，片形式的颜料颗粒（６）和固体润滑剂（７）作为装饰性颜料按在１０∶１到１∶１，优选为５∶１到１∶１，特别优选为３∶１到１．５∶１的范围内的重量百分比被添加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及玻璃或玻璃陶瓷制品上的装饰性涂层，尤其是涉 及一种制造不同色调作为涂层着色的方法，所述涂层经受热、机械和 化学的作用。
技术介绍
玻璃，尤其是玻璃陶瓷制品频繁用于热环境，例如作为炉灶面的 成分。对材料温度稳定性的高要求放在了所使用的装饰性涂层上。但 是，也必须同时考虑其它因素，例如，粘合强度和抗划伤性，以及当 使用制品时可能引起的关于流体和气体的渗透的不可渗透性，以及由 系统引起的因素。例如用作玻璃陶瓷炉灶面的底面涂层的装饰性层或 密封层的不可渗透性对这些制品的制造者来说是重要的标准，因为在 使用过程中缺乏不可渗透性可能引起包括对玻璃或玻璃陶瓷基底造成 破坏的光学变化。粘合强度也扮演特别决定性的角色，例如在炉灶面的底面涂层中， 且相对于着色物质的组分来说是关键的。因此，器具制造者也将特定 的要求放在粘合剂/炉灶面系统的粘合强度上，这也必须由炉灶面的装 饰性的底面涂层来实现。尤其，底面涂层与基底的分离必须不能出现。 结合的炉灶面的电子器件的部件可能会刮擦或划伤玻璃陶瓷的底面， 从而在烹饪表面被涂在底面的情况下直接影响底面涂层。此外，制造 的涂层对液体物质和包含油的物质，如在例如食物中存在的物质是不 可渗透的。但是，也可能存在由系统产生的特定物质，这对被涂覆的 玻璃或玻璃陶瓷制品必须没有任何不利的影响。这里，例如，对于气 体加热的玻璃陶瓷炉灶面，认为在气体燃烧过程中与水一起引起的硫 氧化物被转化成酸，其可能腐蚀基底以及装饰性层。玻璃和玻璃陶瓷上的装饰性层，例如用作底面涂层是已知的。通 常，第一着色层被直接引入到还未进行整体着色的透明玻璃/玻璃陶瓷 制品上。该第一层通常具有一定的粘合强度和抗划伤性。但是，尤其 是关于液体或气体介质的渗透的不可渗透性对于底面涂层的炉灶面领 域的高要求通常是不够的。因此，对于大部分部件己经选择两层结构， 其中装饰性涂层设置有另一密封层。由EP 0729442 Al已知一种在基底上制造类似功能玻璃的、优选着 色或胶体着色层的方法。通过水解和冷凝，例如基于溶胶-凝胶方法， 由可水解的硅烷、有机硅垸和任选的玻璃成型元素的化合物以及分子 分散或纳米级功能载体制造类似功能玻璃的层。以下被称为着色元素温度稳定的着色物质和颜料(如灰颜料)、金属氧化物(如Ti02)或非金属氧化物、着色金属离子、金属胶体或金属化合物胶体以及在还原 条件下反应形成金属胶体的金属离子。由这些成分的混合物制成的涂 层被应用到基底，并热强化成玻璃样层。因此，每次待添加的功能载 体的量根据待制造的涂层的期望的功能特性，例如期望的彩色亮度或 不透明度来调整。用该方法可在金属、玻璃和陶瓷表面制造具有高热、 机械和化学稳定性的无裂纹涂层。EP 1218202 Al描述了一种制造印记基底的方法，其中印刷膏被成 影像引入到基底上并通过热处理(优选在400"C和80(TC之间)进行强化。 该方法适合于制造导电印刷膏，尤其是用于为基底印刷有导电部件例 如导电轨迹的导电丝网印刷或绢印膏。印刷膏包括基体形成冷凝物以 及一个或多个着色、发光、导电和/或催化作用的填料，冷凝物基于聚 硅氧垸，且根据溶胶-凝胶方法获得。任何热稳定材料，优选陶瓷、玻 璃陶瓷和玻璃可用作基底。对热稳定材料的要求是因为该方法过程中 的热处理。DE 10355160 Al涉及在操作过程中受到高热负荷作用且具有有机/无机网结构形式的视觉上色彩浓重的高温稳定涂层的透明、未着色玻 璃/玻璃陶瓷板，其在整个表面或部分表面上设置有着色颜料。在这种 情况下，优选地通过溶胶-凝胶层形成无机网结构，其中按预先指定的 量比引入着色颜料和填料颗粒。颜料/溶胶混合比例相对于重量通常是 1:1;在良好覆盖的颜料的情况下，分数可降低到20w"/。。不仅基于尖 晶石的颜料、氧化颜料和基于锆的颜料，而且闪光颜料也被认为是可 能的颜料。所获得的混合物作为着色涂层被应用到玻璃/玻璃陶瓷板上， 并且在不导致着色层和涂层表面之间熔合反应的热条件下；即在相对 较低的温度下烘烤。对油和水不可渗透的另一外部密封层优选地应用 到所制造的装饰性层的表面上。根据本专利技术方法制造的层同样将具有 基底上的层的足够的粘合强度，甚至在连续操作烹饪表面下出现的温 度(例如，700'C下10小时)下也是如此。如给定的已有技术显示的，基本上可以在基于溶胶-凝胶制造着色 层中实现大的彩色空间光谱，其似乎仅受限于可利用的高温稳定颜料。 然而，实际上，许多试验已经显示，层性能显著地依赖于所使用的着 色。令人惊奇地显示，就层应是高温稳定的、长时间稳定的且可被机 械地以及化学地加压而言，尤其玻璃陶瓷制品的高质量涂层是有意义 的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于玻璃且尤其是玻璃陶瓷的高温稳 定的装饰性涂层，从基底和涂层之间的粘合强度、关于流体和气体渗 透的不可渗透性以及抗划伤性方面来说，其具有良好的层性能。该目的以简单的方式通过独立权利要求的主题来实现。从属权利 要求中给出了有利的实施方式和改进。令人惊奇地发现，上述标准非常依赖于颜料组分和不同的具体的 颜料成分的比例。如果偏离了最佳比例，那么会出现层性能超比例劣化的情况，尤其是关于粘合强度和不可渗透性。根据本专利技术的用于玻璃和玻璃陶瓷基底的装饰性层借助于溶胶-凝胶方法制造，并包含按特定的重量百分比的作为装饰性颜料的片形 式的颜料颗粒以及无机的、优选为非氧化性的固体润滑剂。因此，片形式的颜料颗粒(w"/。):固体润滑剂(wt.y。)的比例位于10:l到l:l，优选为 5:1到1:1，且特别优选3:1到1.5:1的范围。固体润滑剂的使用，尤其是以 上述给定的重量百分比，已经证明关于粘合强度和装饰性层关于油和 水性流体的不可渗透性是非常有利的。令人惊讶地，其它组分比例具 有明显较差的性能，不仅关于不可渗透性，而且尤其是关于粘合强度， 粘合强度代表了所描述类型的涂层的重要因素。因此，本专利技术提供了一种借助于溶胶-凝胶方法在玻璃或玻璃陶瓷 基底上制造装饰性层的方法，其中将装饰性颜料和填料被添加到所述 溶胶中，并将形成的混合物通过烘烤而硬化，形成装饰性层，其中， 添加作为装饰性颜料的片形式的颜料颗粒和固体润滑剂，其质量比为 10:1 (IO份片形式的颜料颗粒对I份固体润滑剂)到l:l，优选为5:I (5 份片形式的颜料颗粒对l份固体润滑剂)到l:l，特别优选为3:1到1.5:1。 然而，所述层的着色还可包含另外的颜料。但是，另外的颜料的比例 优选不超过颜料总质量的15%。用该方法，获得了根据本专利技术的具有装饰性涂层的玻璃或玻璃陶 瓷制品，其包括具有装饰性层的玻璃或玻璃陶瓷基底，其中装饰性层 包含形成金属氧化物网的硬化的溶胶-凝胶剂、装饰性颜料、固体润滑 剂和任选的填料，其中片形式的颜料颗粒和固体润滑剂之间的重量百 分比等于10:1到1:1，优选为5:1到1:1，且特别优选为3:1到1.5:1 。用于装饰性层的不同深浅的颜色，尤其是灰和金色调可通过按不 同比例混合片形式的颜料颗粒和固体润滑剂来制造，其中装饰性层具 有非常好的性能，尤其是关于基底和应用的装饰性层之间的粘合强度以及关于流体和气体的渗透的不可渗透性，这在使用玻璃或玻璃陶瓷 制品时产生。任选地，可引入少量其它颜料以便获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助于溶胶－凝胶方法在玻璃或玻璃陶瓷基底（２）上制造装饰性层（５）的方法，其中将装饰性颜料（６、７）和填料（８）添加到所述溶胶中，并将形成的混合物通过烘烤而硬化，形成装饰性层（５），其特征在于，片形式的颜料颗粒（６）和固体润滑剂（７）作为装饰性颜料按在１０∶１到１∶１，优选为５∶１到１∶１，特别优选为３∶１到１．５∶１的范围内的重量百分比被添加。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯安东，马蒂亚斯布克梅尔，加布里埃利罗默尔朔伊尔曼，汉斯约阿希姆施米特，
申请(专利权)人：肖特公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]