DE19533189C2 - Screen printing varnish containing aqueous acrylate copolymer dispersion and its use - Google Patents

Screen printing varnish containing aqueous acrylate copolymer dispersion and its use

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Description

Die Erfindung betrifft einen wäßrige Acrylat-Copolymerisat-Dispersion enthaltenden Sieb­ drucklack mit einem Feststoffgehalt von 40-60 Gew.-% und die Verwendung eines solchen Siebdrucklacks zur Beschichtung eines Trägers für ein insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbares Abziehbild.The invention relates to a sieve containing an aqueous acrylate copolymer dispersion printing varnish with a solids content of 40-60 wt .-% and the use of such Screen printing varnish for coating a carrier, in particular on glass or ceramic burn-in decal.

Die Dekoration von Gegenständen aus Werkstoffen wie Glas, Keramik oder Metall erfolgt vorwiegend unter Verwendung einbrennbarer Abziehbilder. Die meist im Siebdruckverfahren hergestellten Abziehbilder bestehen im wesentlichen aus einem Träger, einer die Dekoration enthaltenden Bildschicht und einem die Bildschicht überdeckenden Lackfilm. Dieser Film ist für die Übertragung der Bildschicht auf den zu dekorierenden Gegenstand erforderlich; er muß flexibel und dehnbar sein sowie auf dem zu dekorierenden Gegenstand gut haften. Vor allem beim Einbrennen müssen sich seine Bestandteile vollständig zersetzen, ohne daß dabei Gasblasen sich bilden und/oder Rückstände verbleiben.Objects made of materials such as glass, ceramic or metal are decorated predominantly using branded decals. Mostly in the screen printing process Decals produced consist essentially of a carrier, one the decoration containing image layer and a lacquer film covering the image layer. This film is required for the transfer of the image layer to the object to be decorated; he must be flexible and stretchy and adhere well to the object to be decorated. In front especially when stoving, its components must completely decompose without it Gas bubbles form and / or residues remain.

Die für die Herstellung der Bildschicht und des Lackfilms verwendeten Siebdruckmedien ent­ halten üblicherweise organische Lösungsmittel, die sich während der Trocknung verflüchtigen. Aufgrund der Toxizität der Lösungsmittel müssen Raum- und Abluft aus Gründen des Arbeits- und Umweltschutzes ständig erneuert bzw. gereinigt werden. Man ist daher bestrebt, die organischen Lösungsmittel in derartigen Siebdruckmedien durch Wasser zu ersetzen.The screen printing media used for the production of the image layer and the lacquer film ent usually hold organic solvents that evaporate during drying. Due to the toxicity of the solvents, room and exhaust air must Work and environmental protection are constantly renewed or cleaned. It is therefore endeavored to replace the organic solvents with water in such screen printing media.

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. Dieser Drucklack enthält insbe­ sondere eine wäßrige Dispersion eines Styrolmethacrylsäureester-Copolymers und als Farb­ körper 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 Einbrennverhalten aufweist.From DE-OS 41 38 073 a water-based printing varnish is known, which is mainly for Printing gold and silver colors on paper and the like is suitable. This printing varnish contains special an aqueous dispersion of a styrene methacrylic acid ester copolymer and as a paint body aluminum, mica or gold bronze pigments. As a print medium for manufacturing However, this print varnish is not for decals that can be burned onto glass or ceramic suitable because it does not have the required stoving behavior.

Die DE 42 19 743 C1 offenbart einen lösungsmittelfreien Siebdrucklack zur Herstellung von auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbildern, der als Hauptbestandteil eine aus Poly­ buthylmethacrylat und Polyacrylat hergestellte Dispersion enthält. In der Praxis hat dieser Siebdrucklack sich jedoch insbesondere wegen seines ungünstigen Trocknungsverhaltens nicht bewährt.DE 42 19 743 C1 discloses a solvent-free screen printing varnish for the production of Decals that can be burned onto glass or ceramic, the main component of which is a poly  Dispersion prepared butyl methacrylate and polyacrylate contains. In practice, this has Screen printing varnish, however, particularly because of its unfavorable drying behavior not proven.

In der PCT/US/06299 ist ein Siebdrucklack auf Wasserbasis beschrieben, der als Haupt­ komponente eine Emulsion aus Styrol und Acrylat enthält. Auch dieser Lack, der ein angeb­ lich verbessertes Trocknungsverhalten zeigt, ist für die Herstellung keramischer Abziehbilder ungeeignet, weil sowohl seine Haft- als auch seine Einbrenneigenschaften nicht zufrieden­ stellend sind.PCT / US / 06299 describes a water-based screen printing varnish, the main one component contains an emulsion of styrene and acrylate. Also this varnish, which is a spec shows improved drying behavior is for the production of ceramic decals unsuitable because both its adhesive and stoving properties are not satisfactory are posed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zur Herstellung von insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbildern geeignetes Siebdruckmedium auf Wasserbasis zu schaffen, mit dem die vorstehend aufgezeigten Nachteile nach dem Stand der Technik über­ wunden werden. Vor allem soll die Herstellung schnelltrocknender Abziehbilder ermöglicht werden, die mit unter Verwendung organischer Lösungsmittel hergestellten herkömmlichen Abziehbildern vergleichbare Haft- und Einbrenneigenschaften aufweisen.The invention has for its object one for the production of glass in particular or ceramic burn-in decals suitable water-based screen printing medium create with the above-mentioned disadvantages according to the prior art be sore. Above all, the production of quick-drying decals should be possible be the conventional with the use of organic solvents Decals have comparable adhesive and burn-in properties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Siebdrucklack eine Acrylat-Styrol-Copolymerisat-Dispersion enthält, wobei in der Dispersion als Acrylat mindestens 35 Gew.-% 2-Äthylhexylacrylat und gegebenenfalls zusätzlich mindestens 35 Gew.-% Methyl­ methacrylat sowie jeweils mindestens 5 Gew.-% Styrol und α-Methylstyrol vorhanden sind.This object is achieved in that the screen printing varnish is an acrylate-styrene copolymer dispersion contains, in the dispersion as acrylate at least 35 % By weight of 2-ethylhexyl acrylate and optionally additionally at least 35% by weight of methyl methacrylate and at least 5% by weight of styrene and α-methylstyrene are present.

Dieser Siebdrucklack weist ausgezeichnete Trocknungs- und Hafteigenschaften auf. Er ver­ brennt rückstandsfrei und entwickelt beim Einbrennen keinerlei Gasblasen, welche die Bild­ qualität des Dekors beeinträchtigen.This screen printing varnish has excellent drying and adhesive properties. He ver burns residue-free and does not develop any gas bubbles when burning, which affect the quality of the decor.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die Dispersion zusätzlich min­ destens 5 Gew.-% Acrylsäure.According to an advantageous development of the invention, the dispersion additionally contains min at least 5% by weight acrylic acid.

Zur Gewährleistung der erforderlichen Flexibilität eines aus dem Siebdrücklack gebildeten Films können 2-10 Gew.-% eines vorzugsweise aus der Phthalsäure-Reihe ausgewählten Weichmachers vorgesehen werden. Ferner können dem Siebdrucklack 5-10 Gew.-% Filmbindehilfsmittel, vorzugsweise aus der Glykoläther-Reihe, zugesetzt werden. To ensure the required flexibility of a screenprint varnish Films can contain 2-10% by weight of a plasticizer, preferably selected from the phthalic acid series be provided. Furthermore, the screen printing varnish can contain 5-10% by weight of film binder, preferably from the glycol ether series, can be added.  

Zur Erleichterung des Handlings des Siebdrucklacks hat sich ein Zusatz von 0.1-1.0 Gew.-% eines Entschäumers bewährt, der vorzugsweise aus einer Lösung eines modifizierten Polysiloxans besteht. Um das Nachblocken übereinandergestapelter Abziehbilder zu verhindern, kann der Sieb­ drucklack 0.1-10 Gew.-% einer Paraffinwachs-Dispersion oder mikronisiertes Polyäthylen enthalten.To make handling the screen printing varnish easier, an addition of 0.1-1.0% by weight proven a defoamer, which preferably consists of a solution of a modified polysiloxane. The sieve can be used to prevent the stacking of decals stacked on top of each other Printing varnish 0.1-10% by weight of a paraffin wax dispersion or micronized polyethylene contain.

Gemäß einer weiteren wesentlichen Ausgestaltung der Erfindung enthalten 6-12 Gewichts­ anteile des Siebdrucklacks 10 Gewichtsanteile einer keramischen Farbe, die vorzugsweise feingemahlenen Glasfluß und aus Metalloxiden gebildetes Pigment enthält, wobei deren mittlerer Korndurchmesser zwischen 5 und 20 µm liegt.According to a further essential embodiment of the invention contain 6-12 weights proportions of the screen printing varnish 10 parts by weight of a ceramic color, preferably contains finely ground glass flow and pigment formed from metal oxides, their average grain diameter is between 5 and 20 µm.

Schließlich ist ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung die Verwendung des erfindungs­ gemäßen Siebdrucklacks zur Beschichtung eines Trägers für ein insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbares Abziehbild, wobei dieser Träger vorzugsweise entweder aus Papier, das zumindest auf der zu bedruckenden Seite wasserabweisend ist, oder aus Kunststoff hergestellt sein kann.Finally, an essential part of the invention is the use of the invention according screen printing varnish for coating a carrier for a particular on glass or Ceramic burn-in decal, this carrier preferably either made of paper, which is water-repellent at least on the side to be printed, or made of plastic can be made.

In weiterer Ausgestaltung dieser Verwendung zur Herstellung eines insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbilds sind erfindungsgemäß die folgenden Schritte vor­ gesehen:
Aufbringen des Siebdrucklacks auf ein mit einer wasserfesten Druckschablone versehenes Drucksieb,
Fluten des Drucksiebs mit dem Siebdrucklack,
Durchdrucken des Siebdrucklacks auf den Träger,
Trocknen des gedruckten Siebdrucklacks bei einer Temperatur von 20-30°C und einer re­ lativen Luftfeuchtigkeit von 55-65%.In a further embodiment of this use for producing a decal that can be fired, in particular, on glass or ceramic, the following steps are provided according to the invention:
Applying the screen printing varnish to a printing screen provided with a waterproof printing stencil,
Flooding the printing screen with the screen printing varnish,
Printing the screen printing varnish onto the carrier,
Drying the printed screen printing varnish at a temperature of 20-30 ° C and a relative humidity of 55-65%.

Je nach dem gewünschten Bildaufbau werden die vorgenannten Schritte mehrmals wiederholt, wobei als letzte Schicht üblicherweise der Siebdrucklack gedruckt wird. Depending on the desired image structure, the above steps are repeated several times, the screen printing varnish is usually printed as the last layer.  

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.A preferred embodiment of the invention is described below.

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 Feststoff­ gehalt des Siebdrucklacks insgesamt 46-47 Gew.-% beträgt.The following composition is generally used as screen printing varnish:
90.00 parts by weight of acrylic-styrene copolymer dispersion
4.00 parts by weight of dibutyl phthalate
3.50 parts by weight of butyl diglycol
3.50 parts by weight of n-butyl glycolate
0.25 parts by weight of modified polysiloxane in solution
Water is added to the composition as a further component, so that the solids content of the screen printing varnish is a total of 46-47% by weight.

Durch Vermischen des obigen Siebdrucklacks mit einer keramischen Farbe wird eine Sieb­ druckfarbe folgender Zusammensetzung hergestellt:
10 Gewichtsanteile Siebdrucklack (wie oben)
10 Gewichtsanteile Cyan (keramische Farbe)
Zur Herstellung eines auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbilds wird ein Stahlsieb mit ca. 130 Fäden/cm mit einer wasserfesten Druckschablone versehen. Auf das Stahlsieb wird erfindungsgemäßer Siebdrucklack, dem keramische Farbe beigemischt ist, aufgegeben und nachfolgend das Stahlsieb mit diesem Siebdrucklack geflutet. Dann wird auf einem Papierträger, der auf der zu bedruckenden Seite hydrophobisiert und mit einer löslichen Schicht versehen ist, durchgedruckt. Schließlich wird der bedruckte Träger bei 20-30°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55-65% getrocknet.A screen printing ink of the following composition is produced by mixing the above screen printing varnish with a ceramic ink:
10 parts by weight of screen printing varnish (as above)
10 parts by weight of cyan (ceramic color)
To produce a decal that can be burned onto glass or ceramic, a steel sieve with approx. 130 threads / cm is provided with a waterproof printing stencil. Screen printing varnish according to the invention, to which ceramic ink has been added, is applied to the steel screen and the steel screen is subsequently flooded with this screen printing varnish. Then printing is carried out on a paper carrier which is hydrophobized on the side to be printed and provided with a soluble layer. Finally, the printed carrier is dried at 20-30 ° C and a relative humidity of 55-65%.

Auf diesen mit einer ersten Siebdrucklackschicht versehenen Träger werden anschließend weitere, mit keramischer Farbe versehene Siebdrucklackschichten und abschließend eine die gesamte Bildfläche überlagernde Siebdrucklackschicht aufgebracht.Then on this carrier provided with a first screen printing lacquer layer further screen printing lacquer layers provided with ceramic color and finally a die screen printing lacquer layer overlaying entire image area.

Claims (9)

1. Wäßrige Acrylat-Copolymerisat-Dispersion enthaltender Siebdrucklack mit einem Fest­ stoffgehalt von 40-60 Gew.-%, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Acrylat-Styrol-Copolymerisat-Dispersion enthält, wobei in der Dispersion als Acrylat mindestens 35 Gew.-% 2-Äthylhexylacrylat und gegebenenfalls zusätzlich mindestens 35 Gew.-% Methyl-methacrylat sowie jeweils mindestens 5 Gew.-% Styrol und α-Methylstyrol vorhanden sind.1. Aqueous acrylate copolymer dispersion-containing screen printing varnish with a solids content of 40-60% by weight, characterized in that it contains an acrylate-styrene copolymer dispersion, with at least 35% by weight in the dispersion as acrylate. 2-ethylhexyl acrylate and optionally additionally at least 35% by weight of methyl methacrylate and in each case at least 5% by weight of styrene and α-methylstyrene are present. 2. Siebdrucklack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion zusätzlich mindestens 5 Gew.-% Acrylsäure enthält.2. Screen printing varnish according to claim 1, characterized in that the dispersion additionally contains at least 5 wt .-% acrylic acid. 3. Siebdrucklack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 6-12 Gewichtsanteile des Siebdrucklacks 10 Gewichtsanteile einer keramischen Farbe enthalten.3. Screen printing varnish according to claim 1, characterized in that 6-12 parts by weight of the Screen printing varnish contain 10 parts by weight of a ceramic ink. 4. Siebdrucklack nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Farbe fein­ gemahlenen Glasfluß und aus Metalloxiden gebildetes Pigment enthält.4. Screen printing varnish according to claim 3, characterized in that the ceramic color is fine contains ground glass flow and pigment formed from metal oxides. 5. Siebdrucklack nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Korndurch­ messer der keramischen Farbe zwischen 5 und 20 µm liegt.5. Screen printing varnish according to claim 4, characterized in that the middle grain through the ceramic color is between 5 and 20 µm. 6. Verwendung des Siebdrucklacks nach Anspruch 1 und/oder 3 zur Beschichtung eines Trä­ gers für ein insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbares Abziehbild.6. Use of the screen printing varnish according to claim 1 and / or 3 for coating a Trä gers for a decal that can be burned on glass or ceramic in particular. 7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Papier her­ gestellt ist, das zumindest auf der zu bedruckenden Seite wasserabweisend ist.7. Use according to claim 6, characterized in that the carrier is made of paper is set, which is water-repellent at least on the side to be printed. 8. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Kunststoff hergestellt ist.8. Use according to claim 6, characterized in that the carrier made of plastic is made. 9. Verwendung des Siebdrucklacks nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstel­ lung eines insbesondere auf Glas oder Keramik einbrennbaren Abziehbilds, gekenn­ zeichnet durch die folgenden Schritte:
Aufbringen des Siebdrucklacks auf ein mit einer wasserfesten Druckschablone versehenes Drucksieb,
Fluten des Drucksiebs mit dem Siebdrucklack,
Durchdrucken des Siebdrucklacks auf den Träger,
Trocknen des gedruckten Siebdrucklacks bei einer Temperatur von 20-30°C und einer re­ lativen Luftfeuchtigkeit von 55-65%.9. Use of the screen printing varnish according to one of the preceding claims for the produc- tion of a decal, in particular baked onto glass or ceramic, characterized by the following steps:
Applying the screen printing varnish to a printing screen provided with a waterproof printing stencil,
Flooding the printing screen with the screen printing varnish,
Printing the screen printing varnish onto the carrier,
Drying the printed screen printing varnish at a temperature of 20-30 ° C and a relative humidity of 55-65%.
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