<Desc/Clms Page number 1>
Glasartiges Abziehbild und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei der Dekoration von keramischen Gegenständen, wie
Porzellan, Glas, Tonwaren u. dgl. und betrifft insbesondere ein neuartiges Abzieh-bzw. Übertragungsbild zur Herstellung solcher Dekorationen.
In der keramischen Industrie werden seit vielen Jahren Abziehbildermit speziellen Schmelzfarben oder Keramikfarben hergestellt, die zur Dekoration von Gegenständen aus Glas, Porzellan od. dgl. dienen.
Die gebräuchlichste Art von Abziehbildern für diesen Zweck besteht im wesentlichen aus einem Papierträger bzw. einer Papierunterlage, auf die das gewünschte Bild in einer oder mehreren verglasbaren Emailfarben aufgedruckt ist. Das Unterlagspapier ist ein übliches, durch Wasser ablösbares Papier, wie es für Abziehbilder wohl bekannt ist. Bei den eigentlichen" Abziehbildern" trägt beispielsweise die Papierunterlage eine dünne Schicht eines wasserlöslichen Gummis und das glasartige Bild wird mit seiner Vorderseite nach aussen auf diese gummierte Fläche aufgedruckt. Eine andere Art eines Unterlagspapiers für Abziehbilder ist als Duplexpapier bekannt und besteht aus einer Schicht eines dünnen Seidenpapiers, das auf einer stärkeren Papierschicht ablösbar aufgebracht ist.
Dieses dünne Seidenpapier trägt einen wasserlöslichen Gummiüberzug, auf dem die Schicht des glasartigen Bildes mit der Vorderseite nach innen aufgedruckt ist.
Bei Anwendung der eigentlichen"Abziehbilder"wird das ganze Gebilde mit Wasser benetzt, um die Gummischicht weich zu machen und das zu übertragende Bild wird dann von der Papierunterlage abgezogen und mit der Vorderseite nach aussen auf dem zu dekorierenden Gegenstand aufgebracht. Eine gewisse Menge des weich gewordenen Gummis haftet an der Rückseite des abgezogenen Bildes und dient dazu, das Bild eine Zeit lang mit dem Gegenstand zu verbinden. Bei einem glasartigen Abziehbild mit einer Duplexpapierunterlage wird zuerst die starke Papierschicht von dem dünnen Seidenpapier abgezogen und dann ein besonderer Kleblack oder ein einige Zeit lang wirksames Bindemittel entweder auf der Oberfläche des zu verzierenden Gegenstandes oder auf der freiliegenden Rückfläche der glasartigen Bildschicht, die von der dünnen Papierschicht getragen wird, aufgetragen.
Die Rückseite der glasartigen Bildschicht wird dann auf die zu verzierende Fläche des keramischen Gegenstandes aufgepresst und das dünne Seidenpapier anschliessend mit Wasser benetzt, damit es entfernt werden kann und damit die Vorderseite des Bildes frei-
EMI1.1
Brennen bei hoher Temperatur unterworfen, wodurch zunächst sämtliche verbrennbaren organischen Bestandteile des übertragenen Glasbildes sowie das temporäre Bindemittel selbst zerstört werden, wonach die verglasbaren Komponenten der Bildschicht schmelzen und eine dauernde Bindung mit der Oberfläche des keramischen Gegenstandes eingehen.
Die glasartigen, mit Wasser ablösbaren Abziehbilder haben zwar weite Verbreitung gefunden, doch hat sich auch gezeigt, dass sie schwerwiegende Nachteile aufweisen, die in erster Linie davon herrühren, dass eine Anzahl von unbequemen und zeitraubenden Verfahrensschritten notwendig sind, um sowohl ein vorübergehendes Haftenbleiben des Bildes, als auch das Ablösen von der Papierunterlage und das Trocknen vor dem Brennen zu bewirken. Die Verwendung von Wasser bringt auch Schwierigkeiten dadurch mit sich, dass auf dem Bild durch die mineralischen Bestandteile des Wassers, z. B. Eisen, Fleckenbildungenbzw.
Verfärbungen auftreten können. Bei den eigentlichen "Abziehbildern" können Verunreinigungen des Dextrins oder des wasserlöslichen Gummis häufig eine Verzerrung des Bildes hervorrufen. Bei den Duplexbildern ist der zu verwendende Lack die Ursache von beträchtlichen Störungen, u. zw. wegen seiner klebrigen Be-
<Desc/Clms Page number 2>
schaffenheit, wegen Variationen seiner Zusammensetzung und seiner Empfindlichkeit gegenüber Verän- derungen der atmosphärischen Bedingungen und der Temperatur der Umgebung.
Mit der aus dem Erfinderkreis der Patentinhaberin stammenden brit. Patentschrift Nr. 759. J02wurde bereits ein Abziehbild vorgeschlagen, das eine Wachszwischenschicht zwischen Bildschicht und Unterlage enthält und ohne Wasser, also auf trockenem Wege abzulösen ist. Dabei kann das Abziehen auf mechari- schem Wege oder noch leichter durch Wärmeanwendung unter Erweichen bzw. Schmelzen des Wachses vorgenommen werden. Bei dieser Arbeitsweise kann aber das geschmolzene Wachs entweder vollkommen vom Unterlagspapier absorbiert oder unter Druck nach aussen gepresst werden, so dass die Farben des Ab- ziehbildes in direkte Berührung mit dem Papier gelangen können, wodurch ein gutes Ablösen des Bildes unmöglich wird.
In der brit. Patentschrift Nr. 717,091 wird als thermoplastisches Klebe- oder Bindemittel eine Acryl- harzschicht zwischen einem Übertragungsbild und der zu dekorierenden Oberfläche aus Leder, Holz oder
Kunststoff empfohlen. Es handelt sich dabei jedoch nicht um glasartige Übertragungsbilder mit verglas- baren Glas- oder Keramikfarben, wie sie für den Erfindungszweck vorgesehen sind und auch nicht um die
Verwendung von Acrylharz als filmbildendes Medium für die Bildschicht.
Die Erfindung beruht auf einer speziellen Kombination von Merkmalen, wodurch der Dekorationsvor- gang weitgehend vereinfacht wird und ein ausserordentlich zufriedenstellendes glasartiges Abziehbild ge- schaffen wird, welches einzigartige Vorteile auf diesem Gebiet aufweist. Wie noch näher beschrieben wird, ist das erfindungsgemässe Abziehbild zur Verzierung von Gegenständen aus Glas od. dgl. insbesondere nach einer Arbeitsweise geeignet, die aus einem Vorwärmen des Gegenstandes, einem Inberührungbringen des Abziehbildes mit dem vorgewärmten Gegenstand und darauffolgendem Brennen besteht. Das glasartige
Abziehbild ist derartig aufgebaut, dass die Wärme des vorgewärmten Gegenstandes sowohl zu einer vor- läufigen Verbindung der glasartigen Bildschicht mit dem Gegenstand als auch zum Ablösen der Unterlage von dieser Bildschicht führt.
Das Ablösen mit Wasser und das Auftragen von Lack ist samt allem damit zusammenhängenden Schwierigkeiten vollständig eliminiert. Ausserdem ist das Abziehbild gemäss der Er- findung durch das Vorhandensein einer leicht lösbaren Verbindung zwischen dem Glasbild und seiner Un- terlage gekennzeichnet, womit eine der Hauptschwierigkeiten bei warmablösbaren glasartigen Abziehbil- dern überwunden ist.
Dementsprechend besteht ein Hauptziel der Erfindung in der Schaffung eines neuen und verbesserten glasartigen Abziehbildes bzw. Übertragungsmittels für das Dekorieren von keramischen Gegenständen, wie
Glas, Porzellan u. dgl.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuen glasartigen Abziehbildes, das entweder maschinell oder von Hand aus sehr rasch und besonders bequem im Vergleich zu den bisher üblichen glasartigen Abziehbildern aufgebracht werden kann und das sich besonders für das maschinelle Auftragen mit hoher Geschwindigkeit eignet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbessertes glasartiges Abziehbild zu schaffen, das auf einer neuartigen Kombination von Merkmalen beruht, die bei Hitzeeinwirkung in Wirkung tritt und durch ein störungsfreies Ablösen der glasartigen Bildschicht von der Unterlage unter den verschiedenartigsten Bedingungen gekennzeichnet ist.
Ein zusätzliches Ziel der Erfindung besteht in der Ausbildung einer neuartigen Methode zur Dekorierung eines Gegenstandes aus Glas, Porzellan od. dgl.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert ist,. 1n dieser zeigt Fig. l schematisch in vergrössertem Massstab ein Abziehbild gemäss einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, im Querschnitt. Fig. 2 ist ein Schnitt wie in Fig. l, jedoch bei einer abgeänderten Ausführungsform. Fig. 3 und Fig. 4 zeigen weitere Abänderungen der Erfindung, ebenfalls im Querschnitt.
Die Erfindung betrifft ein glasartiges Abziehbild oder Übertragungsbild, das gekennzeichnet ist durch eine Papierunterlage mit einer im wesentlichen wachsundurchlässigen, eine übermässige Absorption von geschmolzenem Wachs durch die Papierunterlage hindernden, das Ablösen des Bildes erleichternden. Sperr- schicht, darüber eine Schicht aus wachsartigem Material, welche ein normalerweise festes hochmolekulares Polyäthylenglykol enthält, ein Schmelzfarben-Bild (auf Basis einer Keramikfarbe oder Metallfarbs das von der Schicht aus wachsartigem Material getragen wird, und ein mit dem Bild verbundenes thermo plastisches Material.
Dies hat zur Folge, dass das Abziehbild, sobald es einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird, die Schmelzfarbenschicht von der Unterlage ablösen lässt und gleichzeitig an dem zu verzierenden Gegenstand vorübergehend haften bleibt, wobei beide Wirkungen im wesentlichen in einem einzigen Verfahrensschritt erzielt werden. Durch die Kombination dieser beiden bei Wärmeeinwirkung auftre-
<Desc/Clms Page number 3>
tenden Merkmale wird es möglich, ein billiges und äusserst vorteilhaftes, auf Keramik-bzw. Metallfarben aufgebautes, glasartiges Abziehbild zu schaffen, wie es auf diesem Gebiete bis jetzt nicht erhältlich war.
Weiters kann durch Berücksichtigung bestimmter bevorzugter Materialien und Merkmale bei der ablösbaren
Unterlage und bei dem Schmelzfarben-Bild wie dies nachstehend erläutert ist, eine leicht ablösbare Ver- bindung hergestellt werden, die die äusserst schwierigen Probleme des Warmablösens der Keramikfarben von einer Papierunterlage vermeiden lässt.
Die in Fig. l veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein glasartiges Abzieh- bzw.
Übertragungsbild, das sich mit jeder geeigneten Druckmethode herstellen lässt, beispielsweise nach dem
Seiden-Filmdruckverfahren, durch Lithographie, durch Rotogravur oder durch Buchdruck. Das Abziehbild hat eine ablösbare Unterlage, die in diesem Fall eine Papierschicht 1 mit einer Sperrschicht bzw. Sperr- überzug 2 umfasst, welche Sperrschicht das Papier einseitig wenig porös und im wesentlichen wachsun- durchlässig macht. Das mit der Sperrschicht bedeckte Papier ist mit einer darüber gelagerten Schicht 3 aus
Wachs oder wachsartigem Material versehen. Ein Klarfilm 4 aus Harz wird über der Wachsschicht 3 ange- bracht und dient als den Aufdruck aufnehmende Unterlage für das anschliessend aufgebrachte glasartige
Bild.
Dieses Glasbild 5 wird direkt auf der Klarschicht 4 aufgetragen, wobei zu beachten ist, dass das Bild 5 gewöhnlich eine Verbundschicht oder zusammengesetzte Schicht aus einer Mehrzahl verschiedener kera- mischer Farbmassen besteht, die das gewünschte Ornament bzw. den gewünschten Text hervorbringen sol- len. Auf der Aussenseite der Glasschicht 5 ist eine Schicht 6 aus einem geeigneten thermoplastischen Ma- terial oder einem andern in der Wärme wirksam werdenden Klebmaterial vorgesehen, das als zeitweiliges
Bindemittel zum Festhalten des Bildes 5 auf dem zu verzierenden Gegenstand dient.
Das Papierblatt l kann an seiner Unterseite bzw. entgegengesetzten Seite ebenfalls mit einer (nicht dargestellten) Wachsschicht od. dgl. versehen werden, um das Aufeinanderschichten der einzelnen Abziehbilder ohne ein Klebenbleiben oder Blockieren zu erleichtern und dadurch die Verwendung von separaten Trennblättem zu vermei- den, wenn man eine ganze Gruppe von Abziehbildern aufzuheben wünscht.
Versucht man, ein in der Wärme ablösbares glasartiges Abziehbild unter Benutzung eines wachsüberzogenen Papiers als temporäre Unterlage zu schaffen, so ist es manchmal schwierig, das richtige Abten der Bildschicht von der Unterlage bei Wärmeeinwirkung zu erzielen. Es wurde gefunden, dass diese Schwierigkeit wenigstens zum Teil auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass das geschmolzene Wachs unter bestimmten Bedingungen in das poröse Papierblatt einzudringen beginnt, ehe noch Papier und Glasbild voneinander getrennt werden können. Daher können die Keramikfarben mit dem Papier blatt in unmittelbare Berührung treten, wobei sie dazu neigen, nachhaltig an dem Blatt kleben bzw. haften zu bleiben, wenn kein Zwischenfilm aus Wachs od. dgl. ablösbarem Material vorhanden ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung enthält die temporäre Unterlage ein geeignetes Blattmaterial, das verhältnismässig unporös und gegenüber der Ablöseschicht aus Wachs oder gleich wirksamem Material, wenn dieses erweicht oder geschmolzen ist, im wesentlichen undurchlässig ist. Beispielsweise kann die temporäre Unterlage aus einem Kunststoffilm wie Zelluloseazetat oder aus einer dünnen Metallfolie bestehen. In den meisten Fällen erweist es sich jedoch als günstig, die beschriebene Papierunterlage 1 zu verwenden, die mit der dem Eindringen von geschmolzenem Wachs od. dgl. widerstehenden Sperrschicht 2 versehen ist.
Die Sperrschicht 2 kann im allgemeinen als Oberflächenleimung oder als dichtender Überzug ausgebildet sein und z. B. aus Stärke, Kasein, Leim, Alkalisilikat usw. bestehen, entweder mit oder ohne einem tonartigen Füllstoff. Eine besonders zufriedenstellende Sperrschicht enthält Wasserglas oder ein anderes Alkalisilikat, in welchem Talk, Ton od. dgl. Füllstoffe dispergiert sind. Es ist klar, dass das Vorhandensein der Sperrschicht 2 auf dem Papier 1 übermässiges Eindringen und die Aufnahme der Wachsschicht 3 verhindert, wenn diese beim Ablösen in der Wärme erweicht oder schmilzt. Infolgedessen ist stets ein Wachsfilm zwischen der Bildschicht und der temporären Unterlage vorhanden, wodurch ein rasches und störungfreies Ablösen der Bildschicht erleichtert und damit ein Verbinden bzw.
Anhaften der Keramikfarben am Papier verhindert wird. Es liegt auf der Hand, dass das für die Sperrschicht 2 ausgewählte Material bei den Temperaturen, wie sie gewöhnlich beim Ablösen des Abziehbildes in der Wärme angewendet werden, stabil sein und verhältnismässig unangreifbar bleiben muss. Es wurde auch gefunden, dass in Gegenwart. der Sperrschicht 2, die die Poren des Papiers verschliesst, eine gleichmässigere und glattere Wachsschicht 3 entsteht, so dass man Bilder mit verhältnismässig feinen und zarten Einzelheiten ohne Beeinträchtigung der Klarheit auf die Wachsschicht aufdrucken kann.
Die Wachsschicht 3 kann ein verhältnismässig hochschmelzendes Wachs pflanzlichen oder mineraischen Urpsrungs sein, z. B. ein Pflanzenwachs mit einem Schmelzbereich von etwa 55 bis etwa 70 C oder ein Mineralwachs mit einem Schmelzbereich von etwa 80 bis etwa 1050C. An Stelle der Pflanzenoder Mineralwachse können jedoch gemäss der Erfindung bevorzugt die normalerweise festen Polyäthylen-
<Desc/Clms Page number 4>
glykole mit einem relativ hohen Molekulargewicht von wenigstens 1000 angewendet werden. Derartige
Materialien sind wachsartige Feststoffe und werden beispielsweise von der Firma'Carbide & Carbon
Chemicals Corporation unter dem Namen"Carbowax"in den Handel gebracht. Die als"Carbowax
Compounds 4000 bzw. 6000" bekannten Materialien sind für die warmablösbare Schicht 3 besonders geeig- i net.
Diese wachsartigen Materialien können im allgemeinen in der gleichen Weise wie übliche Wachsüber- züge aufgetragen werden und sind für die Zwecke gemäss der Erfindung besonders vorteilhaft, u. zw. so- wohl wegen ihrer verhältnismässig geringen Löslichkeit in Kohlenwasserstoffen auf Erdölbasis bzw. ihres
Widerstandes gegen das Eindringen solcher Kohlenwasserstoffe, als auch wegen ihres ausgezeichneten Ver- haltens beim Brennvorgang, insbesondere wegen ihres Vermögens, ohne übermässige Kohlenstoffabsonde- rung zu verbrennen. Derartige normalerweise feste Polyäthylenglykole haben ausserdem Erweichungspunkte im Bereiche von etwa 55 bis etwa 1750 C. so dass sie das verlangte gute Warmablösevermögen in einem weiten Bereich in der Praxis vorkommenden Arbeitsbedingungen besitzen.
Im allgemeinen ist ein Poly- äthylenglykol vorzuziehen, dessen Erweichungspunkt im unteren Teil des genannten Bereiches liegt, um die gewünschte Erweichung und Ablösbarkeit in der Wärme so rasch wie möglich zu erreichen. Dies ist be- sonders wichtig beim automatischen oder maschinellen Auftragen der Abziehbilder. Wie nachstehend näher beschrieben wird. ist ein besonders wichtiger Vorteil bei der Verwendung von Polyäthylenglykolen od. dgl. für die Wachsschicht 3 darin gelegen, dass diese Verbindungen in den zur Herstellung der Mischungen mit den Keramikfarben benutzten Lösungsmitteln relativ unlöslich sind. ist begreiflich, dass unter diesen Be- dingungen keine Tendenz zum Eindringen oder zur Zerstörung der Schicht 3 besteht, wenn bei der Erzeu- gung des Abziehbildes die Mischung mit den glasartigen Komponenten bzw.
Keramikfarben in Form einer fliessbaren Masse aufgebracht wird. Sobald das glasartige Bild 5 trocken ist, zeigt sich daher, dass. es in leicht ablösbarer Verbindung auf der Wachsschicht 3 aufgebracht ist.
Unter dem Ausdruck "Wachs" sind im Rahmen der Erfindung nicht nur natürliche Pflanzen- und Mi- neralwachse, sondern auch wachsartige synthetische Materialien, wie Polyäthylenglykole zu verstehen.
Im Hinblick auf das Vorhandensein der Ablöseschicht 3 ist es klar, dass das abziehbare Gebilde, das die Schichten 4,5 und 6 umfasst, von der Wachsschicht 3 als eine Einheit ablösbar ist. Die Schicht 4, die eine Unterlage bzw. einen Träger für das glasartige Bild 5 darstellt. ist ein farbloser klarer Harzfilm, der vorzugsweise aus dem gleichen organischen Medium oder Vehikel gebildet ist, das die Grundlage der ver- schiedenen Farbschichten oder Farbdrucke des Glasbildes 5 bildet. Im besonderen kann dieser Film 4 eine plastifizierte Acrylharzschicht sein, wie z. B. ein polymerisiertes Acrylharz oder ein Polymethylmeth- acrylatharz.
Die Acrylharzschicht 4 kann über der Wachsoberfläche 3 der Unterlage in Form einer flüssi- gen Mischung aufgebracht werden, die das Acrylharz in einem solchen Lösungsmittel enthält, das aus den weiter oben angeführten Gründen auf die Wachsschicht 3 im wesentlichen keinen lösenden Effekt ausübt
Die Acrylharzmischung muss auch einen geeigneten Weichmacher, wie z. B. chloriertes Diphenyl enthalten. Wenn als Wachsschicht 3 eine Polyäthylenglykolverbindung verwendet wird, kann das Lösungsmittel für die Acrylharzmischung zweckmässig ein Kohlenwasserstoff auf Erdölbasis sein.
Lediglich als Beispiel wird nachfolgend eine typische Zusammensetzung einer Mischung angegeben, die zur Ausbildung der Klarschicht 4 als Acrylharz dienen kann :
EMI4.1
<tb>
<tb> "Lucite" <SEP> Acrylharz <SEP> (Du <SEP> Pont, <SEP> L-46) <SEP> 1 <SEP> Gew.-Teil
<tb> Aromatischer <SEP> Erdölkohlenwasserstoff <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> Gew. <SEP> -Teile <SEP>
<tb> (Lösungsmittel)
<tb> Chloriertes <SEP> Diphenyl <SEP> (Weichmacher) <SEP> 1 <SEP> Gew.-Teil
<tb> (Monsanto <SEP> Chemical <SEP> Company, <SEP> Aroclor <SEP> 1262)
<tb>
Diese Mischung ergibt eine Flüssigkeit mit guten Eigenschaften für Siebschablonen und ist daher zum Auftragen der Schicht 4 nach dem Filmdruckverfahren besonders geeignet.
Es ist aber klar, dass die relativen Anteile des Acrylharzes, des Lösungsmittels und des Weichmachers je nach der besonderen Sorte des angewendeten Acrylharzes und der für die Masse gewünschten physikalischen und drucktechnischen Eigenschaften variiert werden können.
Wie schon weiter oben erwähnt, ist das glasartige Bild 5 gewöhnlich ein zusammengesetzter Körper oder eine Verbundschicht, die durch aufeinanderfolgendes Bedrucken der Klarschicht 4 mit mehreren Keramikfarben entsteht. Wenn das Filmseidendruckverfahren angewendet wird, wird die erste Schmelzfarbe in Form einer relativ viskosen Flüssigkeit oder Paste durch das Siebgewebe oder die Schablone gegen die Klarschicht 4 hindurchgedrückt. Sobald der erste Aufdruck getrocknet ist, werden weitere Aufdrucke in gleicher Weise in vorbestimmter Aufeinanderfolge und in richtiger Deckung aufgebracht, um das ge-
<Desc/Clms Page number 5>
wünschte fertige zusammengesetzte Bild 5 aufzubauen.
Diese Druckpasten oder Druckfarben bestehen 1.) aus einem verglasbaren Material oder einem Flussmittel, dasein geeignetes Pigment oder färbendes Material enthält und 2. ) aus einem fliessfähigen Vehikel oder Bindemittel, in welchem das pigmentierte Flussmittel disi pergiert ist.
Das pigmentierte Flussmaterial ist für die Dekoration von Glas und Porzellan wohl bekannt und wird von den Erzeugern von Keramikfarben in Form kompletter, fertiger verglasbarer Schmelzfarben bzw. Keramikfarben geliefert, die dann von dem Verbraucher in dem Vehikel oder Medium je nach den Erforder-
EMI5.1
Als Vehikel oderwerden im weitesten Umfange Lacke gebraucht, die einen Zelluloseester oder Zelluloseäther (wie Äthyl- zellulose, Zelluloseazetat oder Nitrozellulose) in einem organischen Lösungsmittel von niedrigem Dampf- druck, wie Äthylenglykolmonobutyläther (Butyl Cellosolve) enthalten, wobei ein geeigneter Weichma- cher wie Rizinusöl, Dibutylphthalat oder ein chloriertes Diphenyl zugesetzt sind.
Es wurde jedoch gefunden, dass die üblichen Lacke bei Verwendung als Vehikel für Keramikfarben in verschiedenen Fällen bestimmte Nachteile haben. Beispielsweise wird Äthylzellulose in der Nähe von 95 C weich und es ergeben sich daher Schwierigkeiten, wenn Äthylzellulose als harzartiger Bestandteil des Bindemittels für das Glasbild 5 benutzt wird und das Abziehbild bei Warmablösungstemperaturen über etwa 1050C aufgebracht werden soll. Mit andern Worten, bei solchen Warmablösungstemperaturen neigt die Bildschicht selbst zum Weichwerden und lässt sich von dem Träger bzw. der Unterlage nicht richtig abziehen.
Ausserdem werden durch die üblichen Lackbestandteile, insbesondere durch Äthylzellulose
Schwierigkeiten beim auf das Übertragen des Glasbildes auf den Gegenstand aus Glas oder Porzellan fol-
EMI5.2
schen etwa 315 und 3700C hindurch, so dass das aufgetragene Bild während des Brennvorganges zum Ver- schmieren oder Verzerren neigt.
Dementsprechend wird als Vehikel für die Keramikfarben ein harzartiges Material mit einem Erwei- chungspunkt von nicht weniger als 1650C bevorzugt, so dass das Abziehbild bei verhältnismässig hohen Warmablösetemperaturen benutzt werden kann, ohne. Störung des richtigen Ablösens des zu übertragenden Bildes. Ausserdem soll das Harzmaterial beim Brennen weder eine rasche Zersetzung erleiden, noch soll es dabei einen verflüssigten oder dünnflüssigen ("rinnenden") Bereich durchschreiten. Schliesslich soll das Harzmaterial des Vehikels für die Keramikfarben ein solches sein, dass vor dem Weichwerden oder Schmelzen der verglasbaren Bestandteile der Keramikfarben, d. i. unter etwa 480 C, vollständig verflüchtigt wird oder wegbrennt.
Wie schon angegeben, wurde gefunden, dass die Acrylharze diesen Anforderungen sehr zufriedenstellend entsprechen und daher die bevorzugten Materialien für die Zwecke der vorliegenden Erfindung darstellen. Beispielsweise hat das Acrylharz "Lucite" von Du Pont einen Erweichungspunkt in der Gegend von 165 bis 175 C, es zersetzt sich bzw. verflüchtigt sich vollständig, ehe die verglasbaren Bestandteile zu erweichen beginnen und es wird beim Brennen nicht flüssig oder"rinnend", so dass alle Schwierigkeiten durch Verschmieren und Abrinnen des aufgetragenen Bildes beim Brennvorgang vermieden werden.
Das Verhältnis von pigmentiertem Flussmittel zum Vehikel bzw. organischem Medium in der Glasfarbe oder-paste, das zur Erzielung befriedigender Farbwerte, guter Brenneigenschaften und Lagerfähigkeit notwendig ist, hängt zum grossen Teil vom spezifischen Gewicht und von andern Eigenschaften des speziellen pigmentierten Flussmittels bzw. der Keramikfarbe ab. Beispielsweise kann in vielen Fällen eine geeignete Pastenmasse durch Vermahlen von etwa 2 Gew.-Teilen des pigmentierten Flussmittels bzw. der Keramikfarbe mit etwa 1 Gew.-Teil des organischen Mediums erzeugt werden. Das organische Medium ist mit einer hinreichenden Menge eines Weichmachers versehen, so dass der aufgedruckte Film die richtige Flexibilität behält, selbst wenn er eine grosse Menge des pigmentierten Flussmittels enthält. In andern Fällen, z.
B. wenn ein Farbstoffauftrag von geringerer Intensität gewünscht wird, kann die relative Menge des pigmentierten Flussmittels herabgesetzt werden, z. B. indem man etwa 2 Gew.-Teile pigmentiertes Flussmittel mit etwa 3 Gew.-Teilen desorganischen Mediums kombiniert. In diesem Falle wird der Weichmachergehalt des organischen Mediums üblicherweise verringert.
Für bestimmte Anwendungszwecke der beschriebenen glasartigen Abziehbilder können verbesserte Brenneigenschaften unter Vermeidung von Oberflächenverzerrungen dadurch erzielt werden, dass man die jeweiligen Farbschichten des Bildes 5 in vorbestimmter Aufeinanderfolge anordnet, so dass der der Bildschicht 4 unmittelbar benachbarte Farbauf- druck die härteste oder am schwersten schmelzbare Schicht bildet, wobei jede darauffolgende Farbschicht sodann allmählich weicher oder leichter schmelzbar ist, so dass die äusserste bzw. oberste Farbschicht des
<Desc/Clms Page number 6>
Abziehbildes die weichste und am leichtesten schmelzbare ist.
Im allgemeinen kann der Härtegrad oder die Schmelztemperatur der jeweiligen Keramikfarbe durch Regulierung der Zusammensetzung und der Menge des Flussmittelgehaltes der Farbe leicht eingestellt werden.
Lediglich zur besseren Veranschaulichung, nicht aber zur Einschränkung des Umfanges der Erfindung werden nachstehend typische Mischungen von Keramikfarben für die Glasbilder 5 in Fig. l angegeben :
EMI6.1
Angaben in Gew. -0/0) enthalten. In diese Flussmischung werden etwa 9 Gew. -0/0 eines roten Pigmentes aus
Kadmiumsulfoselenid und Kadmiumoxyd eingemahlen.
3. Im Falle einer schwarzen Farbschicht kann die Flussmittelmischung 78, 0% Bleioxyd oder Bleiglätte,
10, 30/0 Boroxyd und 11,7% Siliziumdioxyd (alle Angaben in Gew.-%) enthalten. Diese Mischung wird mit ungefähr 16 Gew. -0/0 eines schwarzen Pigmentes, bestehend aus einem Gemisch von Kobalt-, Chrom-und
Eisenoxyden, kombiniert. jedes der vorgenannten pigmentierten Flussmittel wird in einem organischen Medium, vorzugsweise in einem Acrylharzvehikel der vorstehend beschriebenen Art vermahlen, wobei die Anteile an organischem
Medium und dessen Weichmachergehalt so eingestellt werden, dass die gewünschte Farbe mit entsprechen- den Lagerungs- und Brenneigenschaften im fertigen Abziehbild entsteht.
Die farblose Acrylharzmasse, wie sie vorstehend für die Schicht 4 beschrieben wurde, ist auch für die vorgenannte Mischung der Keramik- farbe ein besonders zufriedenstellendes Medium und kann im Verhältnis von 2 Gew.-Teilen Keramikfarbe zu 1 Gew.-Teil des farblosen Acrylharzvehikels angewendet werden.
Die thermoplastische oder in der Wärme wirksam werdende Haftschicht 6, die das temporäre Bindemittel zur Bewirkung des vorläufigen Anhaftens des Glasbildes 5 an dem zu verzierenden Gegenstand darstellt, kann aus irgendeinem geeigneten thermoplastischen harzartigen Klebstoff, z. B. aus einem modi- fizierten Maleinsäureharz bzw. Maleatharz, einem Acrylharz, einem Vinylharz, Polyvinylmethyläther usw. bestehen. Es wurde gefunden, dass ausgezeichnete Ergebnisse mit einem modifizierten Äthylzelluloselackrückstand erhalten werden, der einen geeigneten Weichmacher, wie chloriertes Diphenyl, und einen Harzsäureester, z. B. den Glycerin-, Methyl-oder Äthylester von Harzsäuren enthält.
Ein derartiges handelsübliches Produkt"Reslac 1218-45", hergestellt von der Firma Reslac Chemicals Inc., Chicago, ist zur Bildung der Schicht 6 besonders geeignet. Es wurde auch gefunden, dass es in vielen Fällen vorteilhaft ist, in die Haftschicht 6 eine kleinere Menge eines farblosen pigmentfreien Flussmittels oder verglasbaren Materials einzuschliessen. Dieser Flussmittelzusatz unterstützt die Verankerung bzw. das Festhalten des Bildes 5 an seiner Auftragsstelle auf dem keramischen Gegenstande beim Brennvorgang und trägt auch dazu bei, Nadellöcher od. dgl. in dem fertigen, eingebrannten Bild zu vermeiden.
Das Flussmittel kann aus einem Gemisch von nicht pigmentierten anorganischen Oxyden der vorgenannten allgemeinen Art bestehen und kann im Vergleich zu den pigmentierten Flussmitteln des Bildes 5 vorzugsweise etwas niedriger schmelzen. Bei Verwendung des vorgenannten Haftmittels"Reslac"gibt ein Verhältnis von 1 Gew.-Teil Flussmittel zu 15 Gew.-Teilen des Klebstoffes gute Ergebnisse.
Das glasartige Abziehbild gemäss der Erfindung wird zur Verzierung von keramischen Gegenständen, wie z. B. aus Porzellan, Glas od. dgl. verwendet, wobei man vorzugsweise den keramischen Gegenstand zuerst vorwärmt und dann die Aussenfläche der thermoplastischen Schicht 6 des Abziehbildes mit dem vorgewärmten Gegenstand in Berührung bringt. Die solcherart auf das Abziehbild übertragene Wärme ergibt zwei Effekte in einem einzigen Verfahrensschritt. 1n erster Linie wird die thermoplastische Schicht 6 "ak- tiviert"oder klebrig gemacht, so dass das Glasbild 5 eine Zeit lang zum Haften bzw. zur Verbindung mit der keramischen Oberfläche gebracht wird.
Gleichzeitig verursacht die Einwirkung von Wärme auf das Abziehbild von der Bildseite her, dass die Wachsschicht 3 schmilzt oder weich wird, wodurch die mit der Sperrschicht überzogene Papierunterlage automatisch abgelöst wird. Selbstverständlich bleibt die Klarschicht 4 mit dem Bild 5 als einheitliches Gebilde verbunden und bildet die Aussenfläche, sobald sich das Bild 5 auf dem keramischen Gegenstand befindet. Dieser wird dann bei hoher Temperatur in üblicher Weise gebrannt, so dass das Glasbild 5 schmilzt und in die Oberfläche des keramischen Gegenstandes dauerhaft eingebrannt wird.
Die Klarschicht 4, die organischen Bestandteile des Glasbildes 5 und das temporäre Bindemittel 6 werden während des Brennvorganges vollständig verbrannt, so dass lediglich das pigmentierte Flussmittel des Glasbildes 5 zurückbleibt. Es versteht sich von selbst, dass diese Arbeitsweise sowohl auf glasierte als auch auf unglasierte Waren angewendet werden kann. Im letztgenannten Falle, bei den sogenannten
<Desc/Clms Page number 7>
Biskuitgegenständen, wird der unglasierte Körper vorgewärmt und das Abziehbild wie oben beschrieben aufgebracht. Danach wird der Biskuitkörper samt dem temporär anhaftenden Bild erhitzt, um die organi- schen Bestandteile des Bildes auszutreiben, wonach eine flüssige Glasur durch Tauchen oder Sprühen auf- gebracht wird.
Nach einem Trockenvorgang wird schliesslich die Ware gebrannt, wodurch man den ferti- gen Gegenstand mit einer äusserst dauerhaften Unterglasurverzierung erhält.
Obwohl es auch möglich ist, das Abziehbild durch Anlegen mit seiner Bildseite an einen nicht vorge- wärmten Gegenstand und darauffolgendes Erwärmen des Abziehbildes von der Unterlagsseite her aufzu- bringen, wurde die vorstehend beschriebene Arbeitsweise des Vorwärmens des keramischen Gegenstandes vor der Berührung mit dem Abziehbild als besonders vorteilhaft gefunden, weil dies ein besseres Ablösen des Bildes von der Unterlage gewährleistet und zur Anwendung für das maschinelle Auftragen mit hoher
Geschwindigkeit besonders gut geeignet ist. Im Falle des maschinellen Auftragens der Abziehbilder auf der
Ware mit hoher Geschwindigkeit ist es besonders wichtig, dass das zu übertragende Gebilde, das die
Schichten 4,5 und 6 umfasst, von dem temporären Träger rasch und wirksam abgelöst wird.
Die Merkmale des erfindungsgemässen Abziehbildes wirken in neuer und äusserst wirksamer Weise bei der Erreichung dieses
Zieles zusammen. In erster Linie wird durch die Gegenwart der wachsundurchlässigen Sperrschicht 2 auf der Papierunterlage 1 eine übermässige Aufnahme der geschmolzenen oder erweichten Wachsschicht 3 durch das Papier 1 verhindert bzw. verzögert, so dass das Wachsmaterial während des Ablösevorganges auf der
Oberfläche des Trägers zurückgehalten wird.
Zweitens ist die Tatsache zu beachten, dass die Wachs- schicht 3 in den Lösungsmitteln, die beim Aufdrucken der Schichten 4 und 5 des Abziehbildes verwendet werden, unlöslich ist ; dies trägt zu der Schnelligkeit und Leichtigkeit des Ablösevorganges des zu über- tragenden Gebildes 4,5 und 6 bei, denn unter den gegebenen Bedingungen findet im wesentlichen kein
Einwandern oder physikalisches Verschmelzen der benachbarten Schichten 3 und 4 statt.
Schliesslich wird die rasche Ablösung des zu übertragenden Gebildes in der Wärme durch den Umstand begünstigt, dass das Acrylharz oder andere Harzkomponenten der Schichten 4 und 5 einen verhältnismässig hohen Erweichungspunkt haben, so dass für die Ausbildung thermoplastischer Eigenschaften in den Schichten 4 und 5 während der verhältnismässig kurzen, für den Wärmeablösungsvorgang benötigten Zeit wenig Gelegenheit bleibt.
Der kombinierte Effekt all dieser Faktoren ist derart, dass durch die Erfindung zum ersten Male ein billiges glasartiges Abziehbild geschaffen wird, das unter den verschiedensten Arbeitsbedingungen maschinell mit hoher Geschwindigkeit und mit durchwegs guten Resultaten aufgetragen werden kann.
In Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform des erfindungsgemässen Glasabziehbildes veranschaulicht. In diesem Fall können die Papierunterlage 1, die Sperrschicht 2, die Wachsschicht 3 und die Klarschicht 4 im wesentlichen die gleichen sein wie sie in Verbindung mit Fig. l beschrieben wurden. Das glasartige Bild 7 enthält jedoch als wesentlichen Bestandteil einen thermoplastischen oder in der Wärme wirksam werdenden Klebstoff, der es ermöglicht, die besondere Haftschicht 5 in Fig. l wegzulassen. Bei der Anwendung wird die Schicht 7 mit dem vorgewärmten keramischen Gegenstand in Berührung gebracht und entwickelt bei der verhältnismässig niedrigen Vorwärmtemperatur genügendes Klebvermögen, um das direkte Anhaften an dem Gegenstand zu bewirken.
In Fig. 3 ist eine Abänderung der Erfindung dargestellt, gemäss welcher das Glasbild nach einer unterschiedlichen Arbeitsweise hergestellt wird. In diesem Falle kann die Papierunterlage 1 samt ihrer Sperrschicht 2 und der Wachsschicht 3 die gleiche sein wie früher beschrieben. Über der Wachsschicht 3 wird wieder eine Klarschicht 8 angebracht. Während aber bei der in Fig. l veranschaulichten Ausführungsform die Klarschicht 4 in erster Linie in Form eines Filmes das zusammengesetzte Glasbild 5 trägt, dient im vorliegenden Fall die Klarschicht 8 auch dem zusätzlichen wichtigen Zweck, die Wachsschicht 3 zu schutzen. Infolgedessen ist die Klarschicht 8 vorzugsweise genügend gross bemessen, um die ganze Wachsschicht 3 vollständig abzudecken.
Über der schützenden Klarschicht 8 wird ein Bindemittel oder Lack 9 in der gewünschten Bildform, also mustergemäss, mittels irgendeiner geeigneten Arbeitsweise aufgetragen, vorzugsweise durch den lithographischen Druckprozess od. dgl. Derartige Bindemittel oder Lacke sind in der Technik wohl bekannt, so kann z. B. Leinöl mit einem geeigneten Weichmacher verwendet werden. Nach dem Aufbringen der Schicht 9 und solange diese noch feucht bzw. klebrig ist, kann die gewünschte Mischung der Keramikfarbe oder Schmelzfarbe in pulverförmiger oder fein verteilter Form aufgestäubt oder aufgesprüht werden, 11. ze. bei 10 auf die vorgebildete Bildschicht 9.
Es ist klar, dass die Teilchen der Glasfarbe 10 lediglich auf den mit Klebstoff bedeckten Stellen haften bleiben, und dass die trockene nicht klebrige Schutzschicht 8 verhindert, dass die glasartigen Teilchen an der Wachsschicht 3 haften bleiben. Wenn die Schicht 9 trokken ist, können die losen Teilchen der Schmelzfarbe bzw. Keramikfarbe leicht entfernt werden, worauf Jie thermoplastische Aussenschicht 6 in gleicher Weise aufgebracht werden kann wie dies vorstehend be-
<Desc/Clms Page number 8>
schrieben worden ist. Zur Vereinfachung der Darstellung zeigt Fig. 3 bloss eine einzige Schicht 9 mit den aufgestäubten Teilchen 10 der Keramikfarbe.
Es kann jedoch eine beliebige Anzahl von übereinanderliegenden Schichten für das Glasbild vorgesehen werden, wobei jede Schicht mittels des gleichen Auftragung-un Aufstäubungsvorganges aufgebracht und getrocknet wird, ehe die nächstfolgende Schicht aufgebracht wird.
In Fig. 4 ist eine besondere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, bei welcher das Glasbild ein metallisch gefärbtes Ornament oder einen solchen Text, z. B. in Gold, Silber, Platin, Palladium usw. enthält. Die metallischen Farbkomponenten, z. B. das sogenannte "Screening Gold", sind von den vorerwähnten, gebräuchlicheren Keramikfarben in ihrer Art und Zusammensetzung gänzlich verschieden. Die goldene Keramikfarbe hat unter anderem einen wesentlich niedrigeren Schmelzpunkt als die üblichen Keramikfarben und neigt zum Festhalten von Kohlenstoffteilchen, die beim Brennen einer aufgetragenen Goldfarbe zwischen dieser und der Ware entstehen können, wenn eine Klebstoffzwischenschicht, wie z. B. das vorgenannte, in der Wärme wirksam werdende Haftmaterial 6, verwendet wird.
Mit andern Worten, wegen des verhältnismässig niedrigeren Schmelzpunktes der Goldfarbe hat das in der Wärme wirksam werdende Haftmaterial 6 nicht immer Gelegenheit, vollständig zu verflüchtigen oder zersetzt zu werden, ehe das Gold schmilzt, so dass etwas von dem Klebstoff oder davon herrührenden Kohlenstoffrückständen beim
EMI8.1
tallfarben zeigen auch beim Brennen oft eine unerwünschte Neigung zum Schrumpfen, wenn zwischen der
Farbe und der Warenoberfläche ein Klebmaterial vorhanden ist. In Fig. 4 sind die Schichten 1, 2,3 und 4 genau die gleichen wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Unmittelbar über der Klarschicht 4 ist jedoch die in der Wärme wirksam werdende Haftschicht 11 angebracht, auf welche das goldgefärbte oder mit andern Metallfarben versehene Glasbild 12 aufgebracht wird.
Das Goldbild stellt daher die
Aussenfläche des Abziehbildes dieser Ausführungsform der Erfindung dar. Um zumindestens einen Teil der in der Wärme wirksam werdenden Haftschicht 11 mit dem vorgewärmten Gegenstand in Berührung bringen zu können und dadurch ein vorübergehendes Anhaften des Abziehbildes vor dem Brennen herbeizuführen, ist es wichtig, dass die Goldbildschicht 12 diskontinuierlich ausgebildet ist, so dass eine Anzahl von Öffnun- gen oder Lücken, wie mit 13 bezeichnet, zwischen den verschiedenen Teilen des Goldmusters bestehen bleibt.
Bei einer solchen Anordnung kann der freiliegende, in der Wärme wirksam werdende Klebstoff 11 an den offenen Stellen oder Lücken 13 zwischen den Goldfarbenteilen 12 mit der Oberfläche der vorge- wärmten Ware in direkte Berührung treten, wobei diese Berührungsfläche ausreicht, um das notwendige temporäre Anhaften des zu übertragenden Gebildes an dem Gegenstand zu bewirken. Gleichzeitig werden die Goldfarbenteile 12 mit der Ware in direkte Berührung gebracht, so dass während des darauffolgenden Brennens kein Klebstoff und auch kein anderes Material zwischen der Goldfarbe und der Warenoberfläche verbleibt.
Aus dem vorstehenden ergibt sich, dass durch die Erfindung eine Dekorationstechnik für keramische Gegenstände und ein in der Wärme anwendbares bzw. auftragbaresglasbild geschaffen wird, wodurch sich besonders wichtige und wertvolle Vorteile gegenüber den bisher gebräuchlichen Methoden und Abziehbildern ergeben. Die Verwendung von Wasser beim Aufbringen des Bildes auf die Ware wird vollständig vermieden, so dass keine Schwierigkeiten durch Verfärbungen oder Fleckenbildungen mit Wasser auftreten. Ebenso sind die Trocknungsvorgänge, die bei mit Wasser ablösbaren Abziehbildern vor dem Brennen notwendig sind, hier vollständig vermieden.
Die Erfindung verwendet einen thermoplastischen Klebstoff, der im Gebrauch einfach ist und vollständig wegbrennt, so dass die in Verbindung mit Gummiüberzügen und Lacken erwähnten Schwierigkeiten wegfallen. Die besondere Einfachheit und die Leichtigkeit des Auf- bringens des erfindungsgemässen Abziehbildes ermöglicht es zum ersten Mal, das maschinelle Auftragen mit hoher Geschwindigkeit auf diesem Gebiete anzuwenden mit den sich daraus ergebenden Ersparnissen an Arbeit und weiteren Erzeugungskosten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Glasartiges Abziehbild, gekennzeichnet durch eine Papierunterlage (1) mit einer im wesentlichen wachsundurchlässigen, eine übermässige Absorption von geschmolzenem Wachs durch die Papierunterlage hindernden, das Ablösen des Bildes erleichternden Sperrschicht (2), darüber eine Schicht aus wachsartigem Material (3), welche ein normalerweise festes hochmolekulares Polyäthylenglykol enthält, ein Schmelzfarben-Bild (5, 7, 10 oder 12), das von der Schicht aus wachsartigem Material getragen wird, und ein mit dem Bild verbundenes thermoplastisches Material (6, 7, 11).