JP7122057B2 - 粒子混合物、キット、インク、方法及び物品 - Google Patents
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Description
第1のガラスフリットの粒子と、
第2のガラスフリットの粒子と、
液体分散媒と、を含み、
第1のガラスフリットが、5重量%超の酸化ケイ素(SiO2)と、5重量%未満の酸化ホウ素(B2O3)と、を含み、第2のガラスフリットが、酸化ホウ素(B2O3)と、5重量%未満の酸化ケイ素(SiO2)と、を含み、第1のガラスフリットの粒子及び第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有する、インクが提供される。
a)第1のガラスフリットの粒子と、
b)第2のガラスフリットの粒子と、
c)液体分散媒と、
を任意の順序で混合することを含む、インクの調製方法であって、
第1のガラスフリットが、5重量%超の酸化ケイ素(SiO2)と、5重量%未満の酸化ホウ素(B2O3)と、を含み、第2のガラスフリットが、酸化ホウ素(B2O3)と、5重量%未満の酸化ケイ素(SiO2)と、を含み、第1のガラスフリットの粒子及び第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有する、方法が提供される。
(i)第1のガラスフリットの粒子と液体分散媒とを含む混合物をミリング加工して、第1の分散体を提供することであって、第1のガラスフリットが、5重量%超の酸化ケイ素(SiO2)と5重量%未満の酸化ホウ素(B2O3)とを含み、第1の分散体において、第1のガラスフリットの粒子が5μm未満のD90粒径を有する、ミリング加工することと、
(ii)第2のガラスフリットの粒子と液体分散媒とを含む混合物をミリング加工して、第2の分散体を提供することであって、第2のガラスフリットが酸化ホウ素(B2O3)と5重量%未満の酸化ケイ素(SiO2)とを含み、第2の分散体において、第2のガラスフリットの粒子が5μm未満のD90粒径を有する、ミリング加工することと、
(iii)第1の分散体と第2の分散体とを混合することと、
を含む、インクの調製方法であって、
工程(i)及び(ii)は、任意の順序で実行されてもよい、
方法が提供される。
(i)
a)5重量%超の酸化ケイ素(SiO2)と、5重量%未満の酸化ホウ素(B2O3)と、を含む第1のガラスフリットの粒子と、
b)酸化ホウ素(B2O3)と、5重量%未満の酸化ケイ素(SiO2)と、を含む、第2のガラスフリットの粒子と、
c)液体分散媒と、
を組み合わせることと、
(ii)工程(i)から得られた組み合わせをミリング加工して、第1のガラスフリットの粒子及び第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有するインクを提供することと、
を含む、インクの調製方法が提供される。
a)5重量%超65重量%以下のSiO2と、
b)0重量%以上50重量%以下のZnOと、
c)10重量%以上80重量%以下のBi2O3と、
d)0重量%以上5重量%未満のB2O3と、
を含む。
a)5重量%超65重量%以下のSiO2と、
b)0重量%以上50重量%以下のZnOと、
c)10重量%以上80重量%以下のBi2O3と、
d)0重量%以上5重量%未満のB2O3と、
e)0重量%以上18重量%以下のアルカリ金属酸化物と、
f)0重量%以上10重量%以下の更なる成分であって、アルカリ土類金属酸化物、遷移金属酸化物、フッ素及び硫黄からなる群から任意に選択されてもよい、成分と、
g)付随する不純物と、
から本質的になってもよい。
a)1重量%超25重量%以下のB2O3と、
b)5重量%以上30重量%以下のZnOと、
c)40重量%以上70重量%以下のBi2O3と、
d)0重量%以上30重量%以下のSnO2と、
e)0重量%以上20重量%以下のAl2O3と、
f)0重量%以上5重量%未満のSiO2と、
g)0重量%以上18重量%以下のアルカリ金属酸化物と、
を含んでもよい。
a)1重量%超25重量%以下のB2O3と、
b)5重量%以上30重量%以下のZnOと、
c)40重量%以上70重量%以下のBi2O3と、
d)0重量%以上30重量%以下のSnO2と、
e)0重量%以上5重量%未満のSiO2と、
f)0重量%以上18重量%以下のアルカリ金属酸化物と、
g)0重量%以上10重量%以下の更なる成分であって、アルカリ土類金属酸化物、遷移金属酸化物、フッ素及び硫黄からなる群から任意に選択されてもよい、成分と、
h)付随する不純物と、
から本質的になってもよい。
a)10重量%以上90重量%以下の第1のガラスフリットの粒子と、
b)5重量%以上95重量%以下の第2のガラスフリットの粒子と、
c)0重量%以上50重量%以下の顔料の粒子と、
を含んでもよい。
a)20重量%以上45重量%以下の第1のガラスフリットの粒子と、
b)20重量%以上40重量%以下の第2のガラスフリットの粒子と、
c)10重量%以上25重量%以下の顔料の粒子と、
を含んでもよい。
a)上記の粒子混合物と、
b)液体分散媒と、
を混合することによって調製されてもよい。
市販のガラスフリット(i)、(ii)及び(iii)は、Johnson Mattheyから入手した。フリット(i)(Johnson Matthey製品番号5466)は、約15重量%のシリカ含有量を有する鉛フリー、ホウ素フリーのビスマス-シリケートガラスフリットである。フリット(ii)(Johnson Matthey製品番号5317)は、約13重量%の酸化ホウ素と5重量%未満のシリカとを含む鉛フリーのビスマス系フリットである。フリット(iii)は、5重量%超のシリカと5重量%超の酸化ホウ素とを含むケイ酸ビスマスフリットである(Johnson Matthey製品番号5405)。
市販の黒色顔料は、Johnson Matthey(製品番号JB010F)から入手した。顔料を焼結し、ジェットミリング加工した後、湿式ビーズミリング加工に供した。湿式ミリング混合物は、50重量%の顔料と、48.5重量%の二塩基性エステルと、1.5重量%のBykJet-9151分散剤と、を含んでいた。顔料を、約0.6μmのD90粒径が得られるまで、ビーズミリング加工した。顔料の粒径を、Malvern Mastersizer2000を使用して、レーザー回折法を用いて求めた。
31.4重量%のJoncryl 804(BASFから入手可能)及び68.6重量%のDowanol PMA(Dow Chemical Companyから入手可能)を含む混合物を高剪断撹拌しながら90℃に加熱することによって、樹脂の溶液を調製した。均質で透明な溶液が得られるまで、混合物の加熱及び撹拌を続けた。
ガラスフリット(i)の粒子、ガラスフリット(ii)の粒子及び顔料粒子の懸濁液(それぞれのミリング加工溶媒に懸濁された)を合わせ、次いで、上記のように調製した樹脂溶液、並びにDowanol PMA溶媒、BykJet-9151分散剤及びBYK-306と混合して、インク1~3を形成した。インク4は、ガラスフリット(i)の粒子のみを使用して、同じ方法で調製した。インク5は、ガラスフリット(iii)の粒子を使用して、同じ方法で調製した。調製した各インクの組成を以下の表1に示す。
インク1~5を、Kバーアプリケーターを使用して6×15cm2のガラス基板上に印刷した。塗布された各インクコーティングの湿潤層厚さは、約40μmであった。次いで、コーティングされた基材を、150℃で約10分間乾燥させた。
次いで、各コーティングされた基材を、3ゾーン勾配キルン(gradient kiln)内で180秒の焼成サイクルに供して、エナメルを形成した。キルンの第1、第2、及び第3ゾーンは、それぞれ630℃、690℃、及び765℃の温度に設定した。このようにして、コーティングされた基材を、その長さに沿って焼成温度の勾配に(すなわち、630℃、690℃及び765℃だけでなく、その間の温度の範囲にも)供した。焼成サイクルの終了時にキルンを出る際に、エナメルに沿った表面温度を、キルンの出口の上方に配置された発熱計を使用して、5mm間隔で測定した。
本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
(態様1)
第1のガラスフリットの粒子と、第2のガラスフリットの粒子と、を含む、エナメルを形成するための粒子混合物であって、前記第1のガラスフリットが、5重量%超の酸化ケイ素(SiO 2 )と、5重量%未満の酸化ホウ素(B 2 O 3 )と、を含み、前記第2のガラスフリットが、酸化ホウ素(B 2 O 3 )と、5重量%未満の酸化ケイ素(SiO 2 )と、を含み、前記第1のガラスフリットの粒子及び前記第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有する、粒子混合物。
(態様2)
前記第1のガラスフリットが、
5重量%超65重量%以下のSiO 2 と、
0重量%以上50重量%以下のZnOと、
10重量%以上80重量%以下のBi 2 O 3 と、
0重量%以上5重量%未満のB 2 O 3 と、
を含む、態様1に記載の粒子混合物。
(態様3)
前記第1のガラスフリットが、10重量%以上65重量%以下のSiO 2 、好ましくは15重量%以上50重量%以下のSiO 2 を含む、態様1又は2に記載の粒子混合物。
(態様4)
前記第2のガラスフリットが、
1重量%超25重量%以下のB 2 O 3 と、
5重量%以上30重量%以下のZnOと、
40重量%以上70重量%以下のBi 2 O 3 と、
0重量%以上30重量%以下のSnO 2 と、
0重量%以上20重量%以下のAl 2 O 3 と、
0重量%以上5重量%未満のSiO 2 と、
0重量%以上18重量%以下のアルカリ金属酸化物と、
を含む、態様1~3のいずれか一項に記載の粒子混合物。
(態様5)
前記第2のガラスフリットが、5重量%以上25重量%以下のB 2 O 3 、好ましくは8以上20以下のB 2 O 3 を含む、態様1~4のいずれか一項に記載の粒子混合物。
(態様6)
前記第1のガラスフリットの粒子が、4.8μm未満、4μm未満、3.5μm未満、3μm未満、2.5μm未満、2μm未満、又は1.5μm未満のD90粒径を有する、態様1~5のいずれか一項に記載の粒子混合物。
(態様7)
前記第2のガラスフリットの粒子が、4.8μm未満、4μm未満、3.5μm未満、3μm未満、2.5μm未満、2μm未満、又は1.5μm未満のD90粒径を有する、態様1~6のいずれか一項に記載の粒子混合物。
(態様8)
前記第1のガラスフリットの前記第2のガラスフリットに対する重量比が、1:1~10:1、好ましくは2:1~7:1、より好ましくは2:1~4:1の範囲である、態様1~7のいずれか一項に記載の粒子混合物。
(態様9)
前記第1のガラスフリットの第2のガラスフリットに対する重量比が、約3:1である、態様8に記載の粒子混合物。
(態様10)
顔料の粒子を更に含む、態様1~9のいずれか一項に記載の粒子混合物。
(態様11)
10重量%以上90重量%以下の前記第1のガラスフリットの粒子と、
5重量%以上95重量%以下の前記第2のガラスフリットの粒子と、
0重量%以上50重量%以下の顔料の粒子と、
を含む、態様1~10のいずれか一項に記載の粒子混合物。
(態様12)
20重量%以上45重量%以下の前記第1のガラスフリットの粒子と、
20重量%以上40重量%以下の前記第2のガラスフリットの粒子と、
10重量%以上25重量%以下の顔料の粒子と、
を含む、態様11に記載の粒子混合物。
(態様13)
態様1~12のいずれか一項に記載の粒子混合物と、
液体分散媒と、
を含む、インク。
(態様14)
40~60重量%の、態様1~12のいずれか一項に記載の粒子混合物と、
40~60重量%の液体分散媒と、
を含む、態様13に記載のインク。
(態様15)
a)第1のガラスフリットの粒子と、
b)第2のガラスフリットの粒子と、
c)液体分散媒と、
を任意の順序で混合することを含む、インクの調製方法であって、
前記第1のガラスフリットが、5重量%超の酸化ケイ素(SiO 2 )と、5重量%未満の酸化ホウ素(B 2 O 3 )と、を含み、前記第2のガラスフリットが、酸化ホウ素(B 2 O 3 )と、5重量%未満の酸化ケイ素(SiO 2 )と、を含み、前記第1のガラスフリットの粒子及び前記第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有する、
方法。
(態様16)
(i)第1のガラスフリットの粒子と液体分散媒とを含む混合物をミリング加工して、第1の分散体を提供することであって、前記第1のガラスフリットが5重量%超の酸化ケイ素(SiO 2 )と5重量%未満の酸化ホウ素(B 2 O 3 )とを含み、前記第1の分散体において、前記第1のガラスフリットの粒子が5μm未満のD90粒径を有する、ミリング加工することと、
(ii)第2のガラスフリットの粒子と液体分散媒とを含む混合物をミリング加工して、第2の分散体を提供することであって、前記第2のガラスフリットが酸化ホウ素(B 2 O 3 )と5重量%未満の酸化ケイ素(SiO 2 )とを含み、前記第2の分散体において、前記第2のガラスフリットの粒子が5μm未満のD90粒径を有する、ミリング加工することと、
(iii)前記第1の分散体と前記第2の分散体とを混合することと、
を含む、インクの調製方法であって、
工程(i)及び(ii)は、任意の順序で実行されてもよい、
方法。
(態様17)
(i)
a)5重量%超の酸化ケイ素(SiO 2 )と、5重量%未満の酸化ホウ素(B 2 O 3 )と、を含む第1のガラスフリットの粒子と、
b)酸化ホウ素(B 2 O 3 )と、5重量%未満の酸化ケイ素(SiO 2 )と、を含む、第2のガラスフリットの粒子と、
c)液体分散媒と、
を組み合わせることと、
(ii)工程(i)から得られた組み合わせをミリング加工して、前記第1のガラスフリットの粒子及び前記第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有するインクを提供することと、
を含む、インクの調製方法。
(態様18)
基材上にエナメルを形成する方法であって、態様13又は態様14に記載のインクのコーティングを前記基材上に塗布することと、前記塗布されたコーティングを焼成することと、を含む、方法。
(態様19)
上部にエナメルが形成された基材を含む物品であって、前記エナメルが、態様15~17のいずれか一項に記載の方法によって得られるか、又は得ることができる、物品。
(態様20)
エナメルを基材上に形成するための、態様1~12に記載の粒子混合物又は態様13若しくは14に記載のインクの使用。
(態様21)
第1のガラスフリットの粒子と、第2のガラスフリットの粒子と、を含むキットであって、前記第1のガラスフリットが、5重量%超の酸化ケイ素(SiO 2 )と、5重量%未満の酸化ホウ素(B 2 O 3 )と、を含み、前記第2のガラスフリットが、酸化ホウ素(B 2 O 3 )と、5重量%未満の酸化ケイ素(SiO 2 )と、を含み、前記第1のガラスフリットの粒子及び前記第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有する、キット。
Claims (13)
- 第1のガラスフリットの粒子と、第2のガラスフリットの粒子と、を含む、エナメルを形成するための粒子混合物であって、前記第1のガラスフリットの粒子及び前記第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有し、前記粒子混合物が顔料の粒子を更に含み、
前記第1のガラスフリットが、
5重量%超65重量%以下のSiO 2 と、
0重量%以上50重量%以下のZnOと、
10重量%以上80重量%以下のBi 2 O 3 と、
0重量%以上5重量%未満のB 2 O 3 と、
を含み、
前記第2のガラスフリットが、
1重量%超25重量%以下のB 2 O 3 と、
5重量%以上30重量%以下のZnOと、
40重量%以上70重量%以下のBi 2 O 3 と、
0重量%以上30重量%以下のSnO 2 と、
0重量%以上20重量%以下のAl 2 O 3 と、
0重量%以上5重量%未満のSiO 2 と、
0重量%以上18重量%以下のアルカリ金属酸化物と、
を含む、粒子混合物。 - 前記第1のガラスフリットが、10重量%以上65重量%以下のSiO 2 、好ましくは15重量%以上50重量%以下のSiO 2 を含む、請求項1に記載の粒子混合物。
- 前記第2のガラスフリットが、5重量%以上25重量%以下のB2O3、好ましくは8以上20以下のB2O3を含む、請求項1または2に記載の粒子混合物。
- 前記第1のガラスフリットの粒子が、4.8μm未満、4μm未満、3.5μm未満、3μm未満、2.5μm未満、2μm未満、又は1.5μm未満のD90粒径を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の粒子混合物。
- 前記第2のガラスフリットの粒子が、4.8μm未満、4μm未満、3.5μm未満、3μm未満、2.5μm未満、2μm未満、又は1.5μm未満のD90粒径を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の粒子混合物。
- 前記第1のガラスフリットの前記第2のガラスフリットに対する重量比が、1:1~10:1、好ましくは2:1~7:1、より好ましくは2:1~4:1の範囲である、請求項1~5のいずれか一項に記載の粒子混合物。
- 前記第1のガラスフリットの第2のガラスフリットに対する重量比が、3:1である、請求項6に記載の粒子混合物。
- 10重量%以上90重量%以下の前記第1のガラスフリットの粒子と、
5重量%以上95重量%以下の前記第2のガラスフリットの粒子と、
0重量%以上50重量%以下の顔料の粒子と、
を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の粒子混合物。 - 20重量%以上45重量%以下の前記第1のガラスフリットの粒子と、
20重量%以上40重量%以下の前記第2のガラスフリットの粒子と、
10重量%以上25重量%以下の顔料の粒子と、
を含む、請求項8に記載の粒子混合物。 - 請求項1~9のいずれか一項に記載の粒子混合物と、
液体分散媒と、
を含む、インク。 - 基材上にエナメルを形成する方法であって、請求項10に記載のインクのコーティングを前記基材上に塗布することと、前記塗布されたコーティングを焼成することと、を含む、方法。
- エナメルを基材上に形成するための、請求項1~9に記載の粒子混合物又は請求項10に記載のインクの使用。
- 第1のガラスフリットの粒子と、第2のガラスフリットの粒子と、顔料の粒子と、を含むキットであって、前記第1のガラスフリットの粒子及び前記第2のガラスフリットの粒子の両方が、5μm未満のD90粒径を有し、
前記第1のガラスフリットが、
5重量%超65重量%以下のSiO 2 と、
0重量%以上50重量%以下のZnOと、
10重量%以上80重量%以下のBi 2 O 3 と、
0重量%以上5重量%未満のB 2 O 3 と、
を含み、
前記第2のガラスフリットが、
1重量%超25重量%以下のB 2 O 3 と、
5重量%以上30重量%以下のZnOと、
40重量%以上70重量%以下のBi 2 O 3 と、
0重量%以上30重量%以下のSnO 2 と、
0重量%以上20重量%以下のAl 2 O 3 と、
0重量%以上5重量%未満のSiO 2 と、
0重量%以上18重量%以下のアルカリ金属酸化物と、
を含む、キット。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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