專利名稱：搪瓷的制作方法
搪瓷本發(fā)明涉及一種著色透明或半透明搪瓷。該搪瓷以置于基底上的反光層的形式存 在，“著色”效果主要由表面反射、多重內(nèi)反射和散射提供。已知搪瓷(enamel)是一種由基礎(chǔ)玻璃料得到的玻璃態(tài)化合物，在其制備過程中 加入不同的助熔劑以降低其熔點(diǎn)。其通常沉積于例如金屬的基底上以在其上形成圖案，也 可以將其沉積于金屬晶格的“空隙”中，從而得益于搪瓷的透明性而獲得特定的效果。這即 被稱為“Pique-hjour”搪瓷。此外，已知搪瓷的顏色是通過金屬顆粒獲得的。透明、半透 明和不透明搪瓷的存在取決于基礎(chǔ)玻璃料的組成。最后，已知玻璃中的膠體金顆粒在光的傳播中產(chǎn)生強(qiáng)烈的深紅色。著名的例子為 慕拉諾玻璃(Murano glass)，其商業(yè)秘密至今仍處于嚴(yán)格保密中。本發(fā)明的目的在于獲得慕拉諾型著色，也就是強(qiáng)烈地和深度著色，不是在玻璃上， 而是在搪瓷上。搪瓷與玻璃的區(qū)別在于，后者通過在高溫下熔融其組分獲得，與此不同，搪 瓷以稱為“泥釉(slip)”的水溶液形式施加，其在大大低于玻璃熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行“煅燒” 之前進(jìn)行干燥。還需指出玻璃基本由石英或氧化硅構(gòu)成，而搪瓷通常除了石英還包括長石、高嶺 土和金屬氧化物。因而，本發(fā)明明確涉及一種半透明或透明搪瓷，其中含有對搪瓷著色的金屬納米 顆粒從而賦予搪瓷深度和強(qiáng)烈著色。這基本上由光的反射產(chǎn)生，特別是當(dāng)搪瓷沉積于基底 上的層中時。根據(jù)本發(fā)明，所述納米顆粒通過保持隔離和彼此分離使得其在泥釉和最終的搪瓷 中失去了自身彼此絮凝、聚結(jié)或團(tuán)聚的傾向，并保持了他們的膠體穩(wěn)定性。的確，納米顆粒的團(tuán)聚或沉淀產(chǎn)生暗色或褐色，甚至完全損失紅色，顯而易見這與 所期望的強(qiáng)烈的深紅色相反。在制備搪瓷過程中或在搪瓷的煅燒熱處理過程中，第一種消除金屬納米顆粒團(tuán)聚 能力的方式為用與相對于泥釉中其它成分不活潑的物質(zhì)進(jìn)行涂覆，例如晶體二氧化硅，特 別是專利W02008/014623中所描述的，其涉及陶瓷而非搪瓷。第二種消除金屬納米顆粒團(tuán)聚或彼此聚集能力的方式是使其表面官能化。可以使用多種技術(shù)進(jìn)行表面官能化，例如靜電排斥，借助于置于納米顆粒表面之 上的電荷載體使其彼此排斥并保持為均勻懸浮液。膠體理論提出了多種解決方案，包括已 經(jīng)存在于表面的官能團(tuán)的離子化或離子的特定吸附。因此，可以在納米顆粒合成過程中或 向水溶液中加入例如阿拉伯樹膠，其可以穩(wěn)定懸浮液。另一種物理性質(zhì)的技術(shù)在于例如通過接枝或在此通過靜電鍵在納米顆粒表面生 長物質(zhì)，例如分子或離子，由此產(chǎn)生位阻，使得它們不再能夠彼此嵌入，從而防止團(tuán)聚或沉 淀現(xiàn)象。該物質(zhì)的合適例子是聚苯乙烯，其吸附于納米顆粒表面并且看起來它們無法彼此 接觸。另一種技術(shù)是使納米顆粒表面親水，例如也通過物質(zhì)的吸附，特別是分子，由此產(chǎn) 生的親水納米顆粒傾向于與溶液中的水結(jié)合，從而在泥釉干燥和搪瓷煅燒過程中彼此分離
3而不聚集。作為親水性物質(zhì)，有利地是使用用羧基改性的聚苯乙烯型物質(zhì)，或者使用表面活 性劑例如十二烷基硫酸鈉。根據(jù)本發(fā)明，所述金屬納米顆粒由貴金屬構(gòu)成，例如金、銀或鉬，或者由其它金屬 構(gòu)成，例如鐵、鉻、銅、鈷、鎂或它們的合金。所述金屬納米顆粒也可由金屬氧化物構(gòu)成例如 氧化錫?？紤]到日益嚴(yán)格的環(huán)境和公共健康標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明的搪瓷的一個至關(guān)重要的優(yōu)點(diǎn)在 于，為了提供著色，不再需要加入傳統(tǒng)的搪瓷顏料。從而可以在整個可見光譜范圍內(nèi)獲得全 部范圍的著色和色調(diào)，而無需使用有毒的鹽例如鉛、錫、硒、鈰或鎘的鹽。金通常產(chǎn)生紅色，而鉻會產(chǎn)生綠色，其它各種物質(zhì)情況類似。對于顏色，作者們彼 此對于納米顆粒尺寸、其濃度及其形狀的影響的意見并不相同。本發(fā)明還涉及分層搪瓷，其可沉積于基底、金屬表面或另外的反光表面上，例如白 色搪瓷。通過基底反射光的散射，強(qiáng)烈而深刻的“著色”效果被放大。這里需要注意，為了 獲得摩爾效果(moideffect)，或“蝴蝶翅膀(butterfly) ”或“全息(hologram) ”效果(即 當(dāng)入射光變化時產(chǎn)生彩虹效果、顏色變化或出現(xiàn)幻象)，可以制造由多層搪瓷構(gòu)成的最終圖 案，特別是如果搪瓷層厚度非常小時，典型地小于1微米。可以理解本發(fā)明所公開的內(nèi)容適用于有關(guān)裝飾的多個領(lǐng)域，尤其是赤陶或金屬物 品，特別是在珠寶和首飾領(lǐng)域。本發(fā)明還發(fā)現(xiàn)了在鐘表制造或手表制造領(lǐng)域用于裝飾的有利應(yīng)用，借助于搪瓷來 裝飾表殼或刻度盤。
權(quán)利要求
一種含有金屬納米顆粒的著色半透明或透明搪瓷，其特征在于這些納米顆粒是失去了自身易于彼此團(tuán)聚的傾向的納米顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搪瓷，其特征在于其為置于反射性基底的層的形式，著色基 本上由光的反射產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搪瓷，其特征在于通過涂覆，所述納米顆粒失去了彼此團(tuán)聚 的能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搪瓷，其特征在于通過靜電排斥，通過借助于置于其表面的 電荷載體例如阿拉伯樹膠進(jìn)行官能化，使所述納米顆粒失去彼此團(tuán)聚的能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搪瓷，其特征在于通過借助于具有高位阻的物質(zhì)例如聚苯 乙烯進(jìn)行官能化，使所述納米顆粒失去彼此團(tuán)聚的能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搪瓷，其特征在于通過借助于置于其表面的親水性物質(zhì)例 如羧基改性的聚苯乙烯、或表面活性劑例如十二烷基硫酸鈉進(jìn)行官能化，使所述納米顆粒 失去彼此團(tuán)聚的能力。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的搪瓷，其特征在于所述金屬納米顆粒為貴金屬例 如金、銀或鉬的納米顆粒，或者為選自由鐵、鉻、銅、鈷、鎂或它們的合金所組成的組中的其 它金屬的納米顆粒，或者為金屬氧化物例如氧化錫的納米顆粒。
8.—種制造如前所述任一項(xiàng)權(quán)利要求中搪瓷的方法，其特征在于制備泥釉，向其中 加入納米顆粒，該納米顆粒在泥釉中或在隨后的煅燒過程中失去了彼此團(tuán)聚的能力；然后 干燥泥釉并煅燒獲得的原料搪瓷。
9.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的搪瓷在首飾、珠寶或者鐘表制造或手表制造中的應(yīng)用。全文摘要
本發(fā)明涉及一種半透明或透明的著色搪瓷，其含有失去了自身彼此團(tuán)聚傾向的金屬納米顆粒，并具有基本由光的反射產(chǎn)生的顏色。該納米顆粒失去自身彼此團(tuán)聚的能力是由于進(jìn)行了涂覆，或因?yàn)槔渺o電或使用高位阻物質(zhì)或使用置于其表面的親水性物質(zhì)對其進(jìn)行了官能化。該納米顆?？蔀榻鸺{米顆粒，其賦予所述搪瓷強(qiáng)烈的深紅色。
文檔編號C09D7/12GK101977859SQ200980109569
公開日2011年2月16日 申請日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者奧利維耶·皮若爾, 米謝勒·雷涅 申請人:勞力士有限公司