[发明专利]玻璃陶瓷制品和适合于涂覆其的釉

说明书

本发明涉及玻璃陶瓷制成的制品（基板、产品），特别是玻璃陶瓷板，例如意在覆盖或容纳加热元件，如炉盘、烤箱门或烟道嵌入件，或防火屏等等，涉及获得所述制品的方法，并涉及适于其涂层的新型釉（émail）组合物。

制品如玻璃陶瓷炉盘的销售数年来稳步增加。这种成功尤其可以通过此类炉盘吸引人的外观及其清洗的便利性来解释。

要指出的是，玻璃陶瓷源于称为前体玻璃（或母玻璃或生坯玻璃）的玻璃，其特定化学组成使得能够通过适当的热处理诱发受控结晶（称为陶瓷化）。这种部分结晶的特定结构赋予该玻璃陶瓷独特的性质。

目前存在多种类型的玻璃陶瓷板，各变体是大量研究和无数试验的产物，因为极难对这些板和/或获得其的方法进行修改而不冒不利地影响所需性质的风险；特别地，为了能够用作炉盘，玻璃陶瓷板通常必须表现出低到足以在未使用时掩蔽至少一部分在下方的加热元件并高到足以根据情况（辐射加热、感应加热等等）使得使用者从安全角度上可以肉眼检测开启的加热元件和/或在适当情况下读取显示器的在可见光波长范围内的透射率；其还必须具有在红外波长范围内的高透射率，特别是在具有辐射加热器的炉盘的情况下。

该玻璃陶瓷板还必须具有其应用领域中所需的足够的机械强度（例如根据家电产品领域的用于炉盘的EN 60335-2-6标准）。特别地，为了能够用作炉盘，该玻璃陶瓷板必须对压力和可能发生的冲击（支承和器皿掉落等等）具有足够的耐受力。通常，该玻璃陶瓷板单独具有150至180 MPa的特别通过标度因子（scale factor）（如下文定义）来表示的机械强度。

最新式的板是深色的，特别是黑色，但是还存在具有颜色更浅的板（特别是具有例如至少50%的雾度的白色，如专利FR 2 766 816中所述），或甚至具有不透明涂层的透明板。在用于玻璃陶瓷板的已知（功能性和/或装饰性）涂层中，通常存在基于玻璃料和颜料的釉，以及基于例如醇酸树脂的某些耐高温涂料。特别地，釉具有能够在陶瓷化之前沉积在前体玻璃（或母玻璃或生坯玻璃）上并能够在陶瓷化过程中进行焙烤的优点，还具有能够经受高温的优点（允许使用各种用于该板的加热装置）；但是，它们的缺点在于通常仅允许单次沉积（釉叠层是不可能的），并且厚度较小，否则将尤其存在釉剥落和玻璃陶瓷板机械破损的风险。至于涂料，其可以以多个层形式涂施（如果需要的话）。但是，其必须在陶瓷化之后涂施（因此需要额外的焙烤操作）并仍限于用于感应炉的板（在较低温度下运行）。

还已经提出了具有基于通过磁控溅射沉积的反射层或基于混入特殊效果颜料（氧化铝或涂有金属氧化物的云母薄片）的玻璃配合料的涂层的玻璃陶瓷板；但是，基于通过磁控溅射沉积的层的涂层因其需要专门的设备而更为昂贵，并通常限于用于感应炉的板，并且它们的制造（在陶瓷化之后进行）更为复杂或繁难。至于基于含有特殊效果颜料的玻璃配合料的涂层，它们具有与上述釉相同的缺点。

近来，已经尝试开发能够尽量减少釉对焙烤过的釉/玻璃陶瓷组合的机械强度的影响的新型釉，例如适于称为“砷-精制”的最普遍的深色玻璃陶瓷板（也就是说，获自以大约0.5重量%至1.5重量%的含量包含五氧化二砷的母玻璃）的组合物，开发的该组合物尤其基于由以下成分构成的玻璃料：SiO₂（例如以玻璃料的60.5重量%存在），MgO（例如以4重量%存在），Na₂O（例如以9.5重量%存在），Li₂O（例如以5重量%存在），BaO（例如以10重量%存在），ZrO₂（例如以2重量%存在），ZnO（例如以4重量%存在）和B₂O₃（例如以5重量%存在）。但是，这些组合物不适于所有应用，这些组合物因其低耐磨性而例如基本上用作炉盘的下表面。此外，开发以便能够无砷精制的玻璃陶瓷基板的新配方（五氧化二砷含量特别为0或小于0.1%，砷有可能在健康和安全方面存在问题）已经导致改变了与焙烤的釉之间的相互作用，令焙烤过的釉/玻璃陶瓷组合严重脆化并需要开发其它更适合的解决方案/配方。

本发明的目的是提供改善的新型玻璃陶瓷制品（如板），特别是开发更适于不同玻璃陶瓷的涂层的釉，这种釉尽可能少地令该玻璃陶瓷脆化，特别是对于在无砷情况下精制的新型玻璃陶瓷基板，其具有改善的脱层强度。