DE19533189A1

DE19533189A1 - Siebdruckmedium auf Wasserbasis zur Herstellung von insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbildern

Info

Publication number: DE19533189A1
Application number: DE19533189A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Hochleitner
Original assignee: Leipold Xaver F & Co KG GmbH
Current assignee: Leipold Xaver F & Co KG GmbH
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2015-09-09
Also published as: DE19533189C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Siebdrucklack und eine Siebdruckfarbe auf Wasserbasis, ein insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbares Abziehbild sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Ab ziehbilds und die Verwendung des Siebdrucklacks bzw. der Siebdruck farbe zur Herstellung eines insbesondere auf Glas oder Keramik ein brennbaren Abziehbilds.

Die Dekoration von Gegenständen aus Werkstoffen wie Glas, Keramik oder Metall erfolgt vorwiegend unter Verwendung von einbrennbaren Abziehbildern. Die meist im Siebdruckverfahren hergestellten Abzieh bilder bestehen im wesentlichen aus einem Träger, einer die Dekora tion enthaltenden Bildschicht und einem die Bildschicht überdeckenden Lackfilm. Letzterer ist erforderlich, um die Bildschicht auf den zu dekorierenden Gegenstand zu übertragen. Er muß flexibel und dehnbar sein und gut auf dem zu dekorierenden Gegenstand haften. Insbesondere beim Einbrennen müssen sich seine Bestandteile vollständig zersetzen, ohne daß dabei Gasblasen sich bilden und/oder Rückstände verbleiben.

Die für die Herstellung der Bildschicht und des Lackfilms verwendeten Siebdruckmedien enthalten üblicherweise organische Lösungsmittel, die sich während der Trocknung verflüchtigen. Aufgrund der Toxizität der Lösungsmittel müssen Raum- und Abluft aus Gründen des Arbeits- bzw. Umweltschutzes ständig erneuert bzw. gereinigt werden. Man ist daher bestrebt, die organischen Lösungsmittel in derartigen Siebdruckmedien durch Wasser zu ersetzen.

Aus der DE-OS 41 38 073 ist ein Drucklack auf Wasserbasis bekannt, der sich vor allem zum Drucken von Gold- und Silberfarben auf Papier u.ä. eignet. Er enthält insbesondere eine wäßrige Dispersion eines Styrolmethacrylsäureester-Copolymers und als Farbkörper Aluminium-, Glimmer- oder Goldbronzepigmente. Als Druckmedium zur Herstellung für auf Glas oder Keramik einbrennbare Abziehbilder ist dieser Drucklack allerdings nicht geeignet, weil er nicht das erforderliche Einbrenn verhalten aufweist.

Die DE-PS 42 19 743 offenbart einen lösungsmittelfreien Siebdrucklack zur Herstellung von auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbil dern, der als Hauptbestandteil eine aus Polybuthylmethacrylat und Polyacrylat hergestellte Dispersion enthält. - In der Praxis hat sich dieser Siebdrucklack insbesondere wegen seines ungünstigen Trock nungsverhaltens jedoch nicht bewährt.

In der PCT/US/06299 ist ein Siebdrucklack auf Wasserbasis beschrie ben, der als Hauptkomponente eine Emulsion aus Styrol und Acrylat enthält. - Auch dieser Lack, der ein angeblich verbessertes Trock nungsverhalten zeigt, ist für die Herstellung keramischer Abziehbil der ungeeignet, weil sowohl seine Haft- als auch seine Einbrenneigen schaften nicht zufriedenstellend sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein zur Herstellung von insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbildern geeig netes Siebdruckmedium auf Wasserbasis anzugeben, mit dem die Nachtei le nach dem Stand der Technik überwunden werden. Insbesondere sollen schnelltrocknende Abziehbilder zur Verfügung gestellt werden, die mit herkömmlichen Abziehbildern vergleichbare Haft- und Einbrenneigen schaften aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2-13 sowie 15 und 16.

Nach Maßgabe der Erfindung enthält der Siebdrucklack eine Acrylat- Styrol-Copolymerisat-Dispersion.

Dieser Siebdrucklack weist ausgezeichnete Trocknungs- und Hafteigen schaften auf. Er verbrennt rückstandsfrei und entwickelt beim Ein brennen keinerlei Gasblasen, welche die Bildqualität des Dekors be einträchtigen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die Dispersion als Acrylat mindestens 35 Gew.% 2-Athylhexylacrylat. Zu sätzlich kann als Acrylat ein weiterer Anteil von mindestens 35 Gew.% Methylmethacrylat enthalten sein. Nach einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sind dem Siebdrucklack zusätzlich mindestens 5 Gew.% Acrylsäure beigemischt.

Die Styrolkomponente kann vorzugsweise aus einer Mischung von 5 Gew.% Styrol und mindestens 5 Gew.% α-Methylstyrol gebildet sein.

Zur Gewährleistung der erforderlichen Flexibilität eines aus dem Siebdrucklack gebildeten Films sind vorzugsweise 2-10 Gew.% eines Weichmachers vorgesehen, der vorzugsweise aus der Phthalsäure-Reihe ausgewählt ist. Ferner können dem Siebdrucklack 5-10 Gew.% Filmbin dehilfsmittel zugesetzt sein, die vorzugsweise aus der Glykoläther- Reihe ausgewählt sind.

Zur Erleichterung des Handlings des erfindungsgemäßen Siebdrucklacks hat sich des weiteren ein Zusatz von 0,1-1,0 Gew.% eines Entschäu mers bewährt, der vorzugsweise aus einer Lösung eines modifizierten Polysiloxans besteht. Um das Nachblocken übereinandergestapelter Ab ziehbilder zu verhindern, kann der Siebdrucklack schließlich 0,1-10 Gew.% einer Paraffinwachs-Dispersion oder mikronisiertes Polyäthylen enthalten.

Zur Herstellung von auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbildern haben sich Siebdrucklacke mit einem Feststoffgehalt von vorzugsweise 40-50 Gew.% bewährt.

Gemäß einer weiteren wesentlichen Ausgestaltung der Erfindung sind zur Herstellung einer Siebdruckfarbe 6-12 Gewichtsanteile des vor genannten Siebdrucklacks mit 10 Gewichtsanteilen einer keramischen Farbe gemischt.

Die keramische Farbe besteht dabei vorzugsweise aus feingemahlenem Glasfluß und Farbpigmenten, die aus Metalloxiden hergestellt sind. Der mittlere Korndurchmesser der keramischen Farbe liegt nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung zwischen 5 und 20 µm.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des weiteren durch die Merkmale der Ansprüche 17 und 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil dungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 18 und 19.

Gemäß einer weiteren wesentlichen Ausgestaltung der Erfindung ist ein insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbares Abziehbild mit einem Träger vorgesehen, wobei der Träger mit dem erfindungsgemäßen Sieb drucklack und/oder der erfindungsgemäßen Siebdruckfarbe beschichtet ist.

Derartige Abziehbilder haben den Vorteil, daß sie praktisch keine Lösemittelrückstände enthalten, die beim Einbrennen der Abziehbilder zu giftigen Verbrennungsprodukten führen können.

Nach einem vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung besteht der Träger aus Papier, das zumindest auf der zu bedruckenden Seite wasserabweisend ist. Nach einem alternativen Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung kann der Träger aus Kunststoff gebildet sein.

Des weiteren ist nach Maßgabe der Erfindung ein Verfahren zur Her stellung eines erfindungsgemäßen auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbilds vorgesehen, welches durch die folgenden Schritte gekenn zeichnet ist:
Aufbringen der Siebdruckfarbe und/oder des Siebdrucklacks auf ein mit einer wasserfesten Druckschablone versehenes Drucksieb,

Fluten des Drucksiebs mit der Siebdruckfarbe und/oder dem Siebdruck lack,
Durchdrucken der Siebdruckfarbe und/oder des Siebdrucklacks auf den Träger und
Trocknen der gedruckten Siebdruckfarbe bzw. des gedruckten Siebdruck lacks bei einer Temperatur von 20-30°C und einer relativen Luft feuchte von 55-65%. Je nach dem, welcher Bildaufbau gewünscht ist, werden die vorgenannten Verfahrensschritte mehrmals wiederholt, wobei als letzte Schicht üblicherweise der Siebdrucklack gedruckt wird.

Schließlich ist gemäß einer weiteren wesentlichen Ausgestaltung der Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Siebdrucklacks und/ oder der erfindungsgemäßen Siebdruckfarbe zur Herstellung eines auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbilds vorgesehen.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Als Siebdrucklack wird im allgemeinen die folgende Zusammensetzung verwendet:

90, 00 Gewichtsanteile Acryl-Styrol-Copolymerisat Dispersion
4,00 Gewichtsanteile Dibutylphthalat
3,50 Gewichtsanteile Butyldiglycol
3,50 Gewichtsanteile Glycolsäure-n-butylester
0,25 Gewichtsanteile modifiziertes Polysiloxan in Lösung.

Als weiterer Bestandteil ist der Zusammensetzung Wasser zugesetzt, so daß der Feststoffgehalt des Siebdrucklacks insgesamt 46-47 Gew.% beträgt.

Durch Vermischen des obigen Siebdrucklacks mit einer keramischen Far be wird eine Siebdruckfarbe folgender Zusammensetzung hergestellt:

10 Gewichtsteile Siebdrucklack (wie oben)
10 Gewichtsteile Cyan (keramische Farbe).

Zur Herstellung eines auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbilds wird ein Stahlsieb mit ca. 130 Fäden/cm (350 mesh/inch) mit einer wasserfesten Druckschablone versehen. Auf das Drucksieb wird erfin dungsgemäße Siebdruckfarbe aufgegeben und das Stahlsieb nachfolgend mit der Siebdruckfarbe geflutet. Dann wird auf einen Papierträger, der auf der zu bedruckenden Seite hydrophobisiert und mit einer lös lichen Schicht versehen ist, durchgedruckt. Schließlich wird der be druckte Träger bei 20-30°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55-65% getrocknet.

Auf diesen mit einer ersten Siebdruckfarbschicht versehenen Träger werden nach dem vorgenannten Verfahren nachfolgend weitere Siebdruck farbschichten und abschließend eine die gesamte Bildfläche überla gernde Siebdrucklackschicht aufgebracht.

Claims

1. Siebdrucklack auf Wasserbasis zur Herstellung von insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbildern, dadurch gekenn zeichnet, daß dieser eine Acrylat-Styrol-Copolymerisat-Dispersion enthält.

2. Siebdrucklack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Acrylat mindestens 35 Gew.% 2-Athylhexylacrylat enthält.

3. Siebdrucklack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Acrylat mindestens 35 Gew.% Methylmethacrylat enthält.

4. Siebdrucklack nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeich net, daß die Dispersion mindestens 5 Gew.% Acrylsäure enthält.

5. Siebdrucklack nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeich net, daß die Dispersion jeweils mindestens 5 Gew.% Styrol und α- Methylstyrol enthält.

6. Siebdrucklack nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeich net, daß die Dispersion 2-10 Gew.% eines Weichmachers enthält.

7. Siebdrucklack nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher aus der Phthalsäure-Reihe ausgewählt ist.

8. Siebdrucklack nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeich net, daß die Dispersion 5-10 Gew.% eines Filmbildehilfsmittels enthält.

9. Siebdrucklack nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filmbildehilfsmittel aus der Glycoläther-Reihe ausgewählt ist.

10. Siebdrucklack nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeich net, daß die Dispersion 0,1-1,0 Gew.% eines Entschäumers ent hält.

11. Siebdrucklack nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Entschäumer ein in Lösung befindliches modifiziertes Polysiloxan vorgesehen ist.

12. Siebdrucklack nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dispersion 0,1-10 Gew.% einer Paraffinwachs dispersion oder mikronisiertes Polyäthylen enthält.

13. Siebdrucklack nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dispersion einen Feststoffgehalt von 40-50 Gew.% aufweist.

14. Siebdruckfarbe zur Herstellung von insbesondere auf Glas oder Ke ramik einbrennbaren Abziehbildern, dadurch gekennzeichnet, daß diese 6-12 Gewichtsanteile des Siebdrucklacks nach Anspruch 1 und 10 Gewichtsanteile einer keramischen Farbe enthält.

15. Siebdruckfarbe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Farbe feingemahlenen Glasfluß und aus Metalloxiden ge bildetes Pigment enthält.

16. Siebdruckfarbe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Korndurchmesser der keramischen Farbe zwischen 5 und 20 µm liegt.

17. Insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbares Abziehbild mit einem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit dem Sieb drucklack nach Anspruch 1 und/oder der Siebdruckfarbe nach An spruch 14 beschichtet ist.

18. Insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbares Abziehbild nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Papier hergestellt ist, das zumindest auf der zu bedruckenden Seite was serabweisend ist.

19. Insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbares Abziehbild nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Kunststoff hergestellt ist.

20. Verfahren zur Herstellung eines insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbilds nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Aufbringen der Siebdruckfarbe und/oder des Siebdrucklacks auf ein mit einer wasserfesten Druckschablone versehenes Drucksieb,
Fluten des Drucksiebs mit der Siebdruckfarbe und/oder dem Sieb drucklack,
Durchdrucken der Siebdruckfarbe und/oder des Siebdrucklacks auf den Träger,
Trocknen des gedruckten Siebdrucklacks bzw. der gedruckten Sieb druckfarbe bei einer Temperatur von 20-30°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55-65%.

21. Verwendung eines Siebdrucklacks nach Anspruch 1 und/oder einer Siebdruckfarbe nach Anspruch 14 zur Herstellung eines insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbilds.