DE4041358A1 - Fotokeramik und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Das Patent betrifft ein Verfahren zur Dekoration von keramischen, emaillierten und Glaserzeugnissen.

Mit Hilfe der Fotokeramik und Keramographie werden Bilder auf Emailles, Glas, Porzellan und anderen keramischen Erzeugnissen dauerbeständig eingebrannt.

Keramische Erzeugnisse sind, neben einer ausgewogenen Formgebung, mitunter durch ihre Dekorierung von einmaligem und unschätzbarem Wert.

Besonders beeindruckend sind dabei die Kunstwerke der Porzellan- und Fayencenmalerei, die Perfektion der dabei angewandten Malverfahren und Einbrenntechniken.

Mit der Entwicklung und breiten Anwendung von Maltechniken zur Dekorierung von Keramikerzeugnissen wurden auch ständig Wege gesucht, die von großem kunsthandwerklichem Geschick geprägten Arbeiten zu erleichtern und zu vervollkommnen bzw. neue Möglichkeiten der Gestaltung und Dekorierung zu finden und nutzbar zu machen.

Nicht nur die Erfindung der Druckkunst, sondern auch die Fotographie boten solche Möglichkeiten und wurden dem keramischen Dekorationsverfahren dienstbar gemacht.

Während heute verschiedene Druckverfahren die Dekoration der industriell gefertigten Keramikerzeugnisse bestimmen und Handmaltechniken zumeist kleineren Produktionsstätten vorbehalten sind, ist das fotographische Dekorationsverfahren, die Fotokeramik, fast ganz in Vergessenheit geraten.

Das unübertroffene Abbildungsvermögen durch die Fotographie macht dieses Verfahren so interessant. Dabei lassen sich die Vorteile der Fotographie mit denen der Keramik verbinden.

Während sich so gut wie jedes Objekt in geeigneter Weise fotographisch abbilden läßt, kann es, aufgebracht auf ein keramisches Erzeugnis, dauerbeständig erhalten werden. Dadurch kann die Dekorierung von Keramiken mit Hilfe fotographischer Verfahren sehr individuellen Charakter tragen und stellt ein ausgezeichnetes und einmaliges Gestaltungsmittel dar.

Voraussetzung ist die Kenntnis und Beherrschung der dafür notwendigen Verfahrensschritte.

Da diese sehr umfangreich und sensibel sind, haben sie keine industrielle Nutzbarmachung erfahren und blieben dem künstlerisch, gestalterisch interessierten und technisch-kunsthandwerklich befähigten Praktiker vorbehalten.

Fotokeramiken sind kurz gesagt Bilder, welche mittels geeigneter fotographischer Prozesse erzeugt und auf Glas, Porzellan oder andere keramische Erzeugnisse eingebrannt werden.

Auf dem Wege zum keramischen Bild sind eine Reihe von Kopier- und Übertragungsverfahren von fotographischen Vorlagen im Maßstab der zu erzeugenden Fotokeramiken vonnöten.

Das gewöhnliche Papierbild besteht in den meisten Fällen aus feinverteiltem Silber in sehr dünnen Schichten auf Trägermaterialien, die von chemischen und physikalischen Einflüssen der Umwelt mehr oder minder angegriffen werden.

Das auf Keramiken eingebrannte Bild hingegen besteht in den meisten Fällen aus einer Mischung von Metalloxiden, die unter anderem mit Hilfe eines zum Einbrennen dienenden Flußmittels, einer Glasfritte, in die Glasur eines keramischen Erzeugnisses oder eine Glasoberfläche eingebrannt werden.

Die Beständigkeit der keramischen Bilder ergibt sich somit aus den chemischen Eigenschaften der Glasuren und der beim Einbrand entstehenden Verbindungen. Entsprechend dem heutigen Stand der Technik weisen diese gegenüber chemischen und Umwelteinflüssen eine hohe Widerstandsfähigkeit auf.

Weil indessen die verwendeten Metalloxide nicht in gleicher Weise wie die in der Fotographie angewendeten lichtempfindlichen Silbersalze behandelt werden können, müssen zur Verarbeitung der als Farbkörper dienenden Metalloxide mit Hilfe fotographischer Prozesse andere Verfahren angewendet werden.

Im allgemeinen unterscheidet man vier Methoden zur Herstellung von Fotokeramiken (Mercator, G.: "Die Photokeramik und ihre Imitationen"):

• - das Substitutionsverfahren,
• - das Einstaubverfahren,
• - das Pigmentverfahren und
• - das Lichtdruckverfahren.

Das Hauptunterscheidungsmerkmal der einzelnen Verfahren begründet sich dabei insbesondere durch die Erzeugung des auf der Keramik einzubrennenden Bildes.

Die Art des angewendeten Fotokopierprozesses (Kopierverfahrens) und Art und Qualität der zur Erzeugung der Abbildung eingesetzten Pigmente (Farbkörper) bzw. Pigmentträger (Schmelzfarben) bestimmen das Abbildevermögen des keramischen Bildes (Qualität der Kopie) durch die resultierende Auftragsmenge und Verteilung der Farbkörper entsprechend der Arbeitsweise des Kopierverfahrens. Die Qualität der Fotokeramik wird durch das Einbrennverhalten der so erzeugten Kopie (Färbung, Verteilung, Fließverhalten) in die Glasur einer Keramik, Porzellan, die Oberfläche eines Glases oder eines Email bei den entsprechend zu wählenden Einbrenntemperaturen bestimmt.

Die Qualität der keramischen Bilder wird in Abhängigkeit der zu dekorierenden Oberfläche, von der Farbintensität der Farbkörper, deren Körnung (Korngrößenverteilung) und Einbrennverhalten beeinflußt.

In Analogie zum fotographischen Prozeß des gewöhnlichen Papierbildes hängt die Brillanz der Bilder von der Körnung der verwendeten Farbkörper ab. Damit begründet sich bei der Verwendung entsprechender Korngrößen der Farbkörper das sehr genaue Abbildevermögen von Fotokeramiken, die in dieser Hinsicht jedem Druckverfahren überlegen sind.

Um das Einbrennverhalten zu begünstigen, werden den Farbkörpern zumeist Schmelzhilfen, sogenannte Flußmittel, zugesetzt bzw. Glasfritten eingesetzt. Die Anwendung solcher keramischer Farbpulver, die als Schmelzfarben weite Verbreitung und Anwendung zu dekorativen Zwecken gefunden haben, gewährleisten, daß ein bestimmter Farbton erhalten wird und gestatten z. B. eine manuelle Verarbeitung. Sie finden auch Anwendung bei der manuellen Herstellung von Fotokeramiken mittels lichtempfindlicher Schichten, die nach dem Pigmentverfahren zum Kopieren von Bildern mittlerer Graduation geeignet sind.

Sie haben aber den Nachteil, daß der in ihnen enthaltene Anteil der färbenden Metalloxidkomponente gering ist, damit eine geringe Farbintensität aufweisen und wegen der Lösungs- bzw. Schmelzvorgänge beim Einbrennen keine scharfen Phasengrenzschichten zwischen der Unterlage und dem die Abbildung kennzeichnenden aufgebrachten Farbpulver ausgebildet wird.

Dadurch wird die Farbintensität (Brillanz) bzw. Konturenschärfe gemindert. Nachteil der so gefertigten Fotokeramiken ("Fotokeramik in eigener Regie", Fotografie 9/87), sind auch die sehr aufwendigen, empfindlichen und im vielfach starkem Maße von subjektiven Faktoren abhängigen Herstellungstechniken sowie die, gegenüber der als Vorlage dienenden Fotographie, zu verzeichnende geringere Konturenschärfe und Farbkraft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abbildungsvermögen von Fotokeramiken bezüglich ihrer Brillanz (Konturenschärfe und Farbkraft) im Vergleich zur verwendeten fotographischen Vorlage zu verbessern und die Verfahrensweise ihrer Herstellung erheblich zu vereinfachen.

Dabei sind die Sensibilität des Fotokopierprozesses und die zum Einbrennen verwendeten färbenden Substanzen von besonderer Bedeutung.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Farbkörperanteil derart erhöht wird, daß eine maximale Farbkraft erreicht wird und die Ausbildung scharfer Phasengrenzen (Konturen) gewährleistet wird und solche Farbkörper verwendet werden, die der Anwendung moderner Fotokopierverfahren gestatten.

Erfindungsgemäß werden anstatt von Schmelzfarben, die Glasfritten oder einer Mischung von Metalloxiden mit Zusatz von Flußmitteln entsprechen, reine färbende Metallpulver und/oder Metalloxide entsprechender Körnung verwendet und mittels geeigneter Fotokopierprozesse auf eine keramische Unterlage aufgebracht und eingebrannt, wodurch äußerst konturen- und/oder kontrastreiche Bilder erhältlich sind.

Bei Fotokopierverfahren älterer Zeit mittels lichtempfindlicher Chromsalze, wird die Qualität der zu erzeugenden Abbildung von der Zusammensetzung der fotosensiblen Schicht, dem Grad ihrer Härtung (Belichtung) während des Kopierprozesses, der dabei resultierenden Restklebrigkeit der fotosensiblen Schicht sowie der Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung und die durch diese Faktoren beeinflußte aufgetragene Pigmentmenge, die im manuellen Verfahren viel Geschick und Erfahrung voraussetzen, bestimmt.

Besondere Bedeutung kommt hier den Kopiervorlagen zu, die erfindungsgemäß möglichst hart sein müssen (in Richtung Strichvorlagen), um eine ausreichend unterschiedliche Härtung der lichtempfindlichen Schicht zu erreichen.

Dem Rechnung tragend werden günstigen Falles solche Vorlagen verwendet, die diese Bedingungen von Natur aus erfüllen. Dies führte zur Umsetzung von Graphiken, insbesondere Holzschnitten alter Meister und zur Kreierung der "Keramographie", der Graphik auf Keramik. In diesem Sinne wird dieser Begriff in der Beschreibung verwendet.

Hier werden die Forderungen maximaler Härte der Vorlage (wie bei Strichvorlagen) und Konturenschärfe für das Kopierverfahren mit den Vorzügen des hohen Abbildungsvermögens der Fotokeramik optimal verbunden und stellen ein ausgezeichnetes Gestaltungsmittel und Technik dar, die jedem Druckverfahren überlegen sind.

Wird bei Verwendung solcher Kopiervorlagen erfindungsgemäß metallisches Kupferpulver oder Kupferoxid als Pigment verwendet, zeigt sich, daß der Entwicklungsprozeß der mit Hilfe lichtempfindlicher Chromsalze hergestellten Kopien, besonders vorteilhaft gestaltet wird. Dies zeigt sich in der Weise, daß während der Belichtung gehärtete Bildbereiche keinerlei Kupferpulver oder Kupferoxid annehmen und somit dem Original entsprechend Bilder erhältlich sind. Wird hingegen reines Fe₂O₃ eingesetzt, bleiben auch an den gehärteten Bereichen der Kopien Pigmentanteile im geringen Umfang haften, die eine unerwünschte Tönung verursachen.

Ursachen dafür liegen in den physikalischen Wirkprinzipien der Fotokopierverfahren und der verwendeten Pigmente sowie dem Charakter der dabei auftretenden Bindung, insbesondere darin, daß die Menge des angelagerten anhaftenden Wassers bzw. der OH^--Ionen den Entwicklungsprozeß beeinflussen. Da die Pigmentaufnahmefähigkeit der gehärteten (belichteten) lichtempfindlichen Chromsalzlösungen von der Luftfeuchtigkeit, also dem nach der Belichtung aufgenommenen Wasser abhängig ist, wird verständlich, daß Pigmente, die physikalisch anhaftendes Wasser enthalten, in stärkerem Maße aufgenommen werden. Dies kann aber auch z. B. im manuellen Verfahren ausgenutzt werden, um den Entwicklungsvorgang in der Art zu beeinflussen, daß mehr oder weniger Pigment angenommen wird. Andererseits ist eine starke Umweltabhängigkeit, insbesondere der Luftfeuchtigkeit, zu bemängeln.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es notwendig, für die Verarbeitung verschiedener Metallpulver oder Oxide dieser, andere physikalische Wirkprinzipien zur Erzeugung einer Kopie in Form eines keramischen Bildes anzuwenden.

Untersuchungen haben gezeigt, daß Fotokopien moderner Fotokopiergeräte und Laserkopierer dazu geeignet sind, erfindungsgemäß eingebrannt zu werden. Dies beruht auf der einfachen Tatsache, daß die in ihnen zur Anwendung kommenden Toner einen bestimmten Anteil anorganischer Oxide oder metallhaltige Farbstoffe (Mapico Black, Eisenoxidgemische) enthalten und andere für den Kopierprozeß notwendige bzw. vorteilhafte Additive im Einbrennprozeß ausbrennen und/oder sich nicht schädigend auswirken.

Wird eine entsprechende Kopierunterlage verwendet, können keramische Bilder auch als Abziehbilder um ein Vielfaches schneller, billiger, flexibler und dem Druckverfahren im Abbildevermögen überlegenen Maße hergestellt werden.

Darüber hinaus weisen Fotokopierer großen Spielraum für die Größe und Farbigkeit (Tonerkartuschen) der zu erstellenden Kopien auf. Durch die Anwendung moderner Fotokopierverfahren werden die subjektiven und Umwelteinflüsse beseitigt, wodurch eine erhebliche Qualitätssteigerung gesichert wird.

Somit wird es möglich, im weitesten Sinne unabhängig von den Umwelteinflüssen, die auf die manuellen Verfahren wirken, zu arbeiten bzw. bestimmte Metallpulver oder deren Oxide einzusetzen.

Möglichkeiten dazu bieten alle modernen elektrophotographischen Fotokopierverfahren, die auf der Basis ferroelektrischer, magnetischer und anderer steuerbarer Ladungspotentiale unter Verwendung anorganischer Farbmittel oder Trägermaterialien erhalten. Ausgangspunkt sind die magnetischen Eigenschaften bzw. die Ladung von Materialien oder steuernder Ladungsmittel für die Erzeugung der Fotokopie (z. B. DE 35 42 701). Magnetische Materialien umfassen Verbindungen oder Legierungen, die ein ferromagnetisches Element, wie Eisen (Fe), Cobalt (Co) oder Nickel (Ni), Ferrit oder Magnetit oder Legierungen dieser (Heusler-Legierung) in der Form von Mn-Co-Al oder Mn-Co-Sn oder kein magnetisches Element enthalten, jedoch bei geeigneter Wärmebehandlung ferromagnetische Natur zeigen (Chromdioxid).

Bei elektrographischen Kopierverfahren in Kopiermaschinen oder Laserdruckern werden mittels elektrostatischer Bilder auf anorganischen oder organischen fotosensiblen Bildträgern feine Pulver, genannt Toner, haftend gemacht, auf eine geeignete Kopierunterlage (Papier) übertragen und gefestigt.

Die für solche Kopiervorgänge eingesetzten Toner stellen eine Pulverdispersion von Farbstoff, Ladungssteueragens und Bindeharz dar, werden mit sogenannten Trägermaterialien gemischt und bilden den Entwickler. Als Trägermaterialien werden bei elektrostatischen Kopierverfahren z. B. Trägereisenpulver (TEFV 200/300, der Nihon Tetsufun K.K.), oder Eisenpulver (TSV 200, Nippon Teppun) in Mengenanteilen von 10-98% dem Entwickler zugesetzt, so z. B. im Laserdrucker (F 6715 D, Fujits Ltd.) (DE 35 42 701). Werden anstelle der Färbemittel (z. B. Ruß, Nigrosin, Aniline Blue, Chrome Yellow oder Lamp Black (DE 35 18 414) die magnetischen Komponenten direkt in den Toner eingearbeitet, spricht man vom 1-Komponenten-Toner, anderenfalls von 2-Komponenten-Tonern. Diese werden den Tonern in Teilchengrößen zwischen 0,1-1 µm in 20-70 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% Toner, zugesetzt.

Darüber hinaus enthalten die in Kopiergeräten enthaltenen Toner eine Reihe weiterer Komponenten in den ergänzenden Bestandteilen, die der Übertragung (Polarisierung), Entwicklung des Bildes (Steuerung) und Fixierung der Fotokopie dienen. Solche zumeist organischen Additive z. B. zur Verhinderung des Offseteffektes (Antioffsetmittel) oder des Schleiereffektes der Kopie (mit steigender Kopiezahl durch Polarisierung und Aufladungen) oder Bindemittel (z. B. Harzpartikel, spaeroidale Polymerteilchen, Organopolysiloxan, Organopolysiloxanwachse, Epoxy- oder Polyesterharz (DE 35 42 701, DE 29 46 896, DE 37 07 226, DE 38 33 152) aber auch anorganisch Additive (wie SiO₂ und TiO₂, DE 39 25 928) brennen bei der Fertigung einer Fotokeramik im Einbrennprozeß aus und/oder wirken sich nicht nachteilig auf die Abbildung aus.

Erfindungsgemäß zeigen sich für bestimmte Metalloxide, Oxidmischungen, oder reine Metallpulver einzelne Fotokopierverfahren als besonders geeignet, die eine hohe Sicherheit und Reproduzierbarkeit des Kopierverfahrens gewährleisten, währenddessen die Verarbeitung von bislang üblichen Schmelzfarben nach vorgenannten Verfahren nicht möglich ist.

Von besonderem Vorteil bei Anwendung und Ausnutzung solcher Kopierverfahren zur Aufbringung reiner Metallpulver oder Oxiden zur Herstellung erfindungsgemäßer Fotokeramiken ist auch, daß ein maximaler Farbkörperanteil (in Abhängigkeit der Tonerzusammensetzung) erreicht wird, der hohe Farbintensitäten gewährleistet.

Wesentlich ist auch, daß es sich nach letztgenannten Verfahren um Trockenverfahren handelt, die andere Übertragungsverfahren der Kopie auf z. B. eine weiße Fliese gestatten.

Während für die älteren Verfahren mittels lichtempfindlicher Chromsalze nach der Fixierung der Pigmente oder Schmelzfarben das Auswaschen der Chromsalze notwendig war, kann dieser Schritt entfallen, wodurch Umweltbelastungen vermieden werden.

Die Fixierung der Pigmente erfolgte nach alten Verfahren mittels Kolloidlösung, die gleichzeitig dem Übertrag von einer zur Bildentwicklung dienenden Glasscheibe auf die zum Einbrennen vorgesehene Unterlage diente. Dabei werden die Pigmentteilchen an der Oberfläche des Kolloidfilms fixiert, jedoch nicht vollständig umhüllt, so daß nicht an der Oberfläche haftende ("überflüssige") Farbkörperanteile im Übertragungsprozeß ausgewaschen werden. Von Nachteil des so zu übertragenden Bildes ist nach dargestelltem Verfahren auch, daß die nur oberflächlich haftenden Farbkörper leicht dispositioniert werden können, was eine Ausrichtung und Korrekturen zum faltenfreien und blasenfreien Sitz des keramischen Bildes vor dem Brand erschwert.

In Fotokopierern wird die Fixierung der Abbildung durch z. B. die Anwendung thermisch zu behandelnder Siliconöle, Harze oder Wachse realisiert. Als Kopierunterlage dienen Papiere und Folien unterschiedlicher Qualität.

Da eine Übertragung der Kopie auf die zur Fertigung der Fotokeramik vorgesehene Unterlage notwendig ist, muß die Kopie auf solchem Material erstellt werden, das im Fotokopierer verarbeitet werden kann und zur Übertragung der Kopie, d. h. ein Aufbringen und anschließendes Einbrennen der Kopie ermöglicht.

Da gewöhnliche Papierqualitäten und Folien diese Forderungen nicht erfüllen, wurde nach Ersatzmaterialien gesucht und erfindungsgemäß gefunden, daß sich zu diesem Zweck insbesondere Meta- Papier, gummiertes Papier zur Fertigung von Abziehbildern eignet. Sie erfüllen wesentliche Forderungen der verfahrenstechnischen Lösung. Sie sind in Kopierern, die folienfähig arbeiten, einsetzbar und weisen eine für den Übertragungsprozeß und für die Fixierung wichtige Trennschicht auf.

Auf solchem Papier werden u. a. auch vielfach in der Industrie verwendete keramische Abziehbilder mittels Siebdrucktechnik hergestellt, die die beschriebenen Nachteile der Drucktechnik gegenüber der Fotokeramik aufweisen.

Hinsichtlich der Übertragung der so gefertigten Kopien wurde gefunden, daß die von der Fotokeramik bekannte Kolloidlösung erfindungsgemäß sehr vorteilhaft genutzt werden kann. Gegenüber dem z. B. bei der Fertigung keramischer Abziehbilder nach der Siebdrucktechnik verwendetem Siebdrucklack, der ca. 24 Stunden trocknen sollte und beim Brand erhebliche Geruchs- und Gesundheitsbeeinträchtigungen mit sich bringt, verbrennt eine Kolloidlösung ohne Gefährdungen und Belästigungen und trocknet in Sekunden, wodurch eine schnelle und flexible Arbeitsweise ermöglich wird.

Wesentlich für die Übertragung ist, daß genannte Kolloidlösung, bestehend aus Kollodium, Alkohol und Äther in der Lage ist, die in genannten Kopierverfahren verwendeten Fixiermittel zu lösen, die aufgetragenen, die Abbildung kennzeichnenden Substanzen aufzunehmen und vollständig zu umschließen, einen sicheren Übertrag der im Kopiergerät erzeugten Fotokopie vollständig und fehlerfrei auf die keramische Unterlage zu gewährleisten und eine Korrektur und Ausrichtung sowie Entfernung von Blasen und Falten derart gestattet, daß keine Dispositionierungen erfolgen.

Wesentlich im Sinne der Erfindung ist auch, daß die zur Übertragung verwendeten Meta-Papiere (Abzieh-, Dekor- oder Schiebebild- Papiere) bei bzw. nach Anwendung genannter Fotokopierverfahren und Kolloidlösung die für die Übertragung nutzbaren Eigenschaften im Sinne eines Abziehbildes beibehalten bzw. die Kopien in solch einer Art auf dem Übertragungsmaterial fixiert wird und wieder lösbar sind, daß sie auf ein zum Brand geeignetem Material übertragen werden können.

Neben der Erstellung einer zum Einbrennen geeigneten Kopie und ihrer Übertragung und fehlerfreien Positionierung auf der zum Brand geeigneten Unterlage, sind die Einbrennbedingungen für die Qualität und Farbe der zu fertigenden Fotokeramik von Bedeutung. Während bei Verwendung von Schmelzfarben entsprechend den älteren Verfahren, nach dem Brand eine entsprechend ihrer Kennzeichnung vorgegebene Färbung erhalten wird, treten bei Verwendung reiner Metallpulver oder deren Oxide eine Vielzahl möglicher Reaktionen hinsichtlich der Oxidationsstufen dieser auf. Entsprechend den sich bildenden (bei Verwendung von Metallpulvern) oder eingesetzten Oxiden (z. B. Eisenpulver oder Chromdioxid), wobei beim Brand aus dem schwarzen Eisenpulver braunes bis rotbraunes Fe₂O₃ entsteht bzw. das grüne Cr₂O₃ unverändert bleibt, sind diese sowohl von den atmospärischen Bedingungen beim Brand als auch von der chemischen Beschaffenheit der zum Brand dienenden Unterlagen und den Reaktionsmöglichkeiten der färbenden Komponenten untereinander abhängig. Sie können hier nicht im einzelnen ausgeführt werden und sind nur aus den konkreten Brandbedingungen (z. B. der oxidierenden oder reduzierenden Atmosphäre, dem sauren oder basischen Charakter der keramischen Unterlage usw.) auf der Grundlage von Kenntnissen der Glaschemie ableitbar. So kann z. B. der Fachmann der Glaschemie oder der keramischen Glasuren und Maltechniken ohne Schwierigkeiten die entsprechenden Komponenten miteinander kombinieren (z. B. Schnurpfeil, H.; "Glassätze . . .", Prag 1939). Viele Färbungen werden dabei auch durch Oxidmischungen erhalten, die anderenfalls nicht erhaltbar sind oder den Einsatz toxischer Komponenten umgehen helfen.

Bei den in vielen Fällen höheren Schmelztemperaturen der einzelnen reinen Metallpulver, deren Oxide oder Mischungen dieser gegenüber den bekannten Schmelzfarben, finden in Abhängigkeit von der Einbrenntemperatur und -dauer nur bedingt Lösungs- bzw. Schmelzvorgänge zwischen den die Abbildung kennzeichnenden Farbkörpern und der Glasur der keramischen Unterlage, des Glases oder Emaille statt, führen dadurch zur Ausbildung bzw. Erhaltung scharfer Phasengrenzen, gewährleisten eine hohe Konturenschärfe und können über die Einbrenntemperatur gezielt gesteuert und ausgenutzt werden.

Dabei ist sowohl für die Farbgebung der nach dem Brand erhältlichen Fotokeramik als auch für die Einbrenntemperatur die Beschaffenheit der zum Einbrennen dienenden Oberfläche sowie die, die Abbildung kennzeichnenden färbenden Bestandteile und deren Reaktionen miteinander und untereinander von Bedeutung.

Vorteilhaft sind dabei Oberflächen, die ein Einsintern der Farbkörper beim Brand unterstützen und diese damit dauerhaft fixiert werden. Der benutzte Begriff "Abbildungen . . . auf der Oberfläche des Materials", schließt somit auch ein Einsintern der färbenden Substanzen in die Oberfläche ein. Die Brenntemperatur ist somit davon abhängig, wann ein Einsinken bzw. Einsintern der Pigmente möglich wird. Diese Erweichungstemperaturen sind je nach keramischer Unterlage oder verwendetem Glas, Porzellan oder Email sehr unterschiedlich, wie die anschließenden Beispiele zeigen.

Die dargestellten Sachverhalte werden durch folgende Ausführungsbeispiele verdeutlicht, bilden aber keine Einschränkungen.

Ausführungsbeispiele 1. Beispiel

Eine lichtempfindliche Schicht, bestehend aus einer 10%igen Lösung von Chrom-VI-Salzen [z. B.: (NH₄)₂Cr₂O₇], wird auf einer Glasscheibe gleichmäßig verteilt, bei ca. 60°C getrocknet, unter einer Kopiervorlage (z. B. eine Repro-Vorlage einer Fotographie) belichtet (gehärtet), bei ca. 20°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit ca. 30 Minuten zwischengelagert (zur Aktivierung der Restklebrigkeit) und mit reinem Eisen(III)-oxid (p. A.) entwickelt.

Die Körnung ist abhängig vom physikalisch anhaftenden Wasser und sollte 0,04 mm nicht überschreiten.

Die Fotokopie wird mit Hilfe einer Kolloidlösung auf eine keramische Unterlage (Normalfliese) übertragen und bei 940-980°C eingebrannt.

Es entsteht eine äußerst konturenscharfe und kontrastreiche rotbraune Fotokeramik.

2. Beispiel

Entsprechend Beispiel 1 wird eine Fotokeramik unter Verwendung von Chrom-III-oxid (Körnung zwischen 0,0001 und 0,025 mm) erzeugt, die nach dem Einbrennen bei ca. 980-1000°C ein grünes, sehr konturenscharfes Bild ergibt.

3. Beispiel

Verfahrensweise entsprechend Beispiel 1 und 2 unter Verwendung von Kupfer(II)-oxid (Körnung 0,0002 bis 0,1 mm), wobei nach Einbrennen bei ca. 950°C ein sehr hartes und konturenweiches dunkelgrünes Bild erhalten wird.

4. Beispiel

Verfahrensweise der Erzeugung des einzubrennenden Bildes wie bei 1. bis 3. Beispiel unter Verwendung von metallischem Kupferpulver (Körnung <0,04 mm), welches bei ca. 620°C auf einer Milchglasscheibe eingebrannt wird.

Es wird ein blaues, hartes und konturenscharfes Bild erhalten.

5. Beispiel

Herstellung einer schwarzen Fotokopie - z. B. eines Holzschnittes von L. Cranach d. Ä. - mit Hilfe eines handelsüblichen Fotokopierers (Canon, SECOP o. ä.), dessen Toner einen Anteil metallischer, färbender Oxide enthält (z. B. 3M, St. Paul MN 55 144-1000, USA) auf Deko- und Schiebebildpapier (155 g/m²).

Beschichtung der Kopie mit Kolloidlösung oder Siebdrucklack (Trocknung 24 Stunden), anschließende Übertragung auf die zum Einbrennen dienende keramische Unterlage (Normalfliese, weiß) und Einbrennen bei ca. 950°C.

Es wird (entsprechend dem Anteil an Fe₂O₃ sowie weiterer enthaltener Oxidkomponenten) eine braune KERAMOGRAPHIE als Dekorbild erhalten.

Claims (17)

1. Fotokeramiken auf festem, anorganisch-nichtmetallischem Material, gekennzeichnet durch Abbildungen mittels einer oder mehrerer Substanzen aus der Gruppe färbender Pulver von Metallen einschließlich Legierungen und färbender Metalloxidpulver auf der Oberfläche des Materials, wobei das abgebildete Positiv oder Negativ einer Fotokopie eine dem Original entsprechende hohe Konturenschärfe und/oder Graduation und/oder hohen Kontrast aufweist.

2. Fotokeramiken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpulver, Legierungen und/oder Oxide aus der Gruppe der färbenden Elemente Eisen (Fe), Mangan (Mn), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Uran (U), Vanadium (V), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt), Schwefel (S), Selen (Se), Praseodym (Pr) und Cadmium (Cd), einzeln oder in Mischungen ausgewählt sind.

3. Fotokeramiken nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver Korngrößenverteilungen im Bereich von etwa 0,0001 mm bis 0,2 mm aufweisen.

4. Fotokeramiken nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Einbrennen dienende Oberfläche aus Glas, Porzellan und Emailles oder anderem mit und ohne Glasur und/oder Engobe versehenen keramischen Material besteht.

5. Fotokeramiken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotokopie eine harte Strichvorlage ist, insbesondere ein Holzschnitt.

6. Verfahren zur Herstellung eines zum Einbrennen auf festem anorganisch- nichtmetallischem Material geeigneten Dekors durch die Anwendung eines Fotokopierverfahrens, Auftragen einer färbenden Substanz, Übertragen auf die zum Einbrennen geeignete Oberfläche des Materials und Einbrennen in die Oberfläche des Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man als färbende Substanz im Fotokopierverfahren eine oder mehrere Substanzen aus der Gruppe färbender Pulver von Metallen einschließlich Legierungen und färbender Metalloxidpulver einsetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fotokopierverfahren ein elektrophotographisches Verfahren ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das färbende Material Bestandteil von Entwicklern elektrofotographischer Kopierverfahren ist (2-Komponenten-Typ).

9. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das färbende Material Bestandteil von Einkomponenten-Tonern (1- Komponenten-Typ) ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Substanzen der Gruppe eingesetzt werden, die bei Normaltemperatur oder nach Wärmebehandlung ferromagnetische oder magnetische Eigenschaften haben.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Einbrennen geeigneten Kopien außer den zur Erzeugung des keramischen Bildes dienenden färbenden Substanzen zusätzlich Additive enthalten.

12. Verfahren nach Anspruch 6 zur Herstellung einer Fotokeramik, dadurch gekennzeichnet, daß das färbende Material einer zum Einbrennen geeignete Kopie einer Abbildung, eines Fotos einer Graphik oder sonstiger Darstellungen mittels Fotokopiergerät auf einem Material hergestellt wird, das sich zur Übertragung der Kopie auf die zum Einbrennen vorgesehene und/oder zu dekorierende Unterlage eignet.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzubrennenden Substanzen sowohl beim Fotokopierprozeß als auch beim Einbrennprozeß einzeln oder in Mischungen, nacheinander oder gleichzeitig aufgetragen und eingebrannt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Übertragung verwendete Material Abziehbild-, Dekorbild- oder Schiebebildpapier ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Fotokopie auf die zur Dekoration vorgesehene Unterlage ein Trägerfilm verwendet wird, der die Fotokopie vollständig übernimmt, die färbenden Substanzen einschließt, die Fixiermittel löst, sich vom Trägermaterial trennen läßt, eine Dispositionierung der färbenden Substanzen verhindert, an der zu dekorierenden Oberfläche haftet und im anschließenden Brand rückstandslos verbrennt, ohne das Ergebnis der Kopie zu beeinflussen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerfilmmaterial eine Kollodiumlösung verwendet wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das herzustellende Dekor in Form eines Abziehbildes aufgebracht und/oder eingebrannt wird.