EP3735352A1 - Druckverfahren zur übertragung von drucksubstanz - Google Patents

Druckverfahren zur übertragung von drucksubstanz

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EP3735352A1
EP3735352A1 EP19706512.1A EP19706512A EP3735352A1 EP 3735352 A1 EP3735352 A1 EP 3735352A1 EP 19706512 A EP19706512 A EP 19706512A EP 3735352 A1 EP3735352 A1 EP 3735352A1
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EP
European Patent Office
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printing
printing substance
molecular weight
range
weight
Prior art date
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Pending
Application number
EP19706512.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dietrich Speer
Alexander Zeig
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Vibrantz GmbH
Original Assignee
Ferro GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Ferro GmbH filed Critical Ferro GmbH
Publication of EP3735352A1 publication Critical patent/EP3735352A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B41M5/46—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography characterised by the light-to-heat converting means; characterised by the heat or radiation filtering or absorbing means or layers

Definitions

  • the present invention relates to printing methods for the transmission of
  • High-pressure method known in which the printing elements of the printing form are raised, while the non-printing parts are recessed. These include, for example, the book printing and the so-called flexo or anil impression.
  • planographic printing methods are known in which the printing elements and the non-printing parts of the printing form lie substantially in one plane. This includes, for example, the offset printing, in which, strictly speaking, the inked drawing on the printing plate is not printed directly on the substrate, but is first transferred to a blanket cylinder or a blanket and then printed by this only the substrate. If in the following of printing material is mentioned, but should both the actual substrate, that is, the material to be printed, as well as any transfer means, such as. As a blanket cylinder to be understood.
  • a third method is the so-called gravure printing process, in which the printing elements of the printing form are recessed.
  • An industrially applied gravure printing process is the so-called scoring gravure printing.
  • a through-printing method is still known in which the ink is transferred through screen-like openings of the printing form to the printing material at the printing sites.
  • Printing systems are: laser printers, thermal printers and inkjet printers. Digital printing processes are characterized by the fact that they do not require printing forms.
  • Ink printing method in which in a suitable ink jet, the water-based ink is briefly heated to boiling by electrical impulses, so that a gas bubble develops in a flash and an ink droplet is shot out of the nozzle.
  • This method is well known by the term "bubble jet".
  • Printing method unspecified, in particular from the document EP 0 530 018 A1 printing method are known in which the inks are applied to a solid film and detached from it.
  • the Inks in a solid phase so that the support on which the ink is applied, after a printing process must be completely replaced.
  • Very high viscosities for the printing inks are set forth in US 2016/0167400 A1, so that this is only suitable for processes in which the support must be completely replaced after each use. Hints for a
  • Printing material is possible. In this method, however, has the disadvantage that the filling of the wells is very difficult due to the small well diameter. Therefore, it is proposed in DE 100 51 850 to apply the printing substance essentially forming a continuous film on the ink carrier.
  • the energy can either be transferred directly into the printing substance or initially in an applied on the ink carrier absorption layer, which in turn emits the energy to the printing substance.
  • special pressure substances must be used, which are able to supply the energy
  • the absorption of light in the ink occurs within a relatively large volume that passes through the laser beam. For some colors, the energy is not fully absorbed. The absorption is also strongly dependent on the printing substance used and the actual thickness of the printing substance on the ink carrier. Due to the relatively large volume, adding the energy is absorbed, a relatively large amount of energy must be introduced into the printing substance to the necessary for the setting of a pressure point volume and / or
  • Pressure point size has the consequence. To ensure that the desired pressure point is set in each case, therefore, significantly more energy must be introduced into the printing substance than is normally necessary for inducing the desired position and / or volume change of the printing substance.
  • a generic printing method is set forth in DE 102 10 146 A1.
  • printing inks as previously stated in DE 197 46 174 or DE 100 51 850, are heated by a laser beam and thereby transferred from a color carrier to a printing substrate.
  • absorption bodies are used to improve the process.
  • colorfast decors should be able to be processed, glass colors can be processed or inks can be used for electronic circuits.
  • the process should be as simple and inexpensive
  • the decor which can be obtained by the method should have high image sharpness.
  • Printing method are provided in subclaims 2 to 6 under protection.
  • the present invention is a printing method for transferring printing substance from a color carrier to a substrate, in which the pressure substance undergoes a change in volume and / or position with the aid of an energy-emitting device which emits energy during a process time in the form of electromagnetic waves characterized in that the printing substance comprises a high molecular weight binder.
  • the substrate is not subject to any special restrictions.
  • inorganic materials are used in their usual manner
  • Grain size distributions can be used, no Sieblager needed, so that further cost and organization benefits are provided, since no provision of a Sieblagers is necessary.
  • the printing system can be operated with a very short setup time, the design can be completely transferred from a computer that can be remotely located in the printing system.
  • the designs on the PC can be changed as desired, so that very individual designs are possible. Due to the relatively low additional costs, the market share of individual designs can be increased. Since the printing is digital, any patterns and a serialization or individualization of the individual printed substrates are possible.
  • inorganic materials can be used in their usual particle size distributions, without the need for a complex fine grinding process as in the conventional ink-jet process. There, the particles must be in the range ⁇ 1 pm. Through the grinding process, the pigments are damaged and lose color strength, so that several times must be printed on each other in order to obtain sufficient color intensity. Despite the fine milling process, nozzle clogging and sedimentation problems are not uncommon in conventional ink-jet processes. These problems can not occur in the method according to the invention.
  • the measures according to the invention make it possible to improve the print quality, so that in particular the satellite formation described above and below is reduced.
  • the present printing method is used to transfer printing substance from a color carrier to a substrate.
  • the ink carrier can be made transparent, wherein the Light beam preferably from the printing substance side facing away from the
  • Color carrier is focused through this into the printing substance. It then forms on the color carrier side facing the absorption body explosively a gas bubble, which ensures the acceleration of the absorption body in the direction of the printing material.
  • a color carrier is preferably used, on its intended for receiving the printing substance surface
  • Absorbent body are present, which preferably form a solid layer.
  • a color carrier is used, on whose intended for the recording of the printing substance surface absorption bodies are present, which preferably form a solid layer.
  • the ink carrier can be designed as a circulating belt.
  • the ink carrier is designed in the form of a flexible band, which comprises a layer with a printing substance.
  • the layer is renewed with a printing substance, which is provided on the ink carrier, after the process time at which at least part of the printing substance undergoes a change in volume and / or position.
  • the layer thickness of the printing substance on the ink carrier is preferably constant, so that the ink carrier preferably has no depressions.
  • the layer with a printing substance which is provided on the ink carrier, after the process time at which at least a portion of the printing substance undergoes a change in volume and / or position, first at least partially removed, preferably scraped, before this is preferably renewed.
  • the printing material is not subject to any specific limitation. Therefore, it may be made of common materials such as glass, ceramic, metal, wood or plastic.
  • the printing substance undergoes a change in volume and / or position with the aid of an energy-emitting device which emits energy during a process time in the form of electromagnetic waves. Accordingly, the printing substance is preferably transferred directly or indirectly by the action of electromagnetic waves from the ink carrier to the printing substrate.
  • the energy-emitting device emits energy in the form of laser light.
  • highly coherent monochromatic laser light a relatively high amount of energy can be dissipated to a very small area with very short light pulses.
  • a short pulse of light does not necessarily have to come from a pulsed laser.
  • the pulse duration or better the exposure time then does not depend on the length of the laser pulses, but on the scanning speed of the focus.
  • the data to be transmitted no longer need to be synchronized to the fixed pulse rate.
  • the energy-emitting device or the beam path of the electromagnetic waves is arranged such that the absorption body through the
  • Position change of the printing substance supported in an advantageous manner Namely, it comes only by the acceleration of the absorption body to a kind
  • the ink carrier from the side with the electromagnetic waves is paid, which is arranged opposite the ink layer.
  • transparent color carrier can be used, as has been explained in more detail above.
  • the wavelength of the electromagnetic wave, with the energy-emitting device couples the energy in the color carrier or the printing substance, is not subject to any particular limitation, but can be tuned to the absorption body contained in the color carrier or the printing substance.
  • energy is transferred from the electromagnetic wave into the printing substance with the aid of absorption bodies.
  • absorption bodies are used, which is smaller than the wavelength of the electromagnetic waves, preferably less than 1/10, particularly preferably less than 1/50 of the wavelength of the electromagnetic waves.
  • the pressure point size is controlled by the amount of energy released by the energy-emitting device.
  • brightness differences of the image to be printed are realized by varying the printing dot size.
  • the printing takes place line by line, wherein areas to be printed within a line are formed by line segments arbitrarily selectable length and arbitrary selectable position.
  • the distance between the ink carrier with the ink layer and the substrate to be printed is 50 pm to 1000 m.
  • Printing substance comprises a high molecular weight binder. This printing substance is new and therefore also the subject of the present invention. Accordingly, the following statements apply both to the process according to the invention and to the printing substance as such.
  • preferred printing substances have the following criteria, wherein these can be fulfilled individually or all:
  • the viscosity is preferably adjusted so that the printing substance is readily flowable, thus enabling transport from the ink tank to the coating station and backflow.
  • the printing substance has a high content of inorganic material in order to leave sufficient material on the substrate after a printing operation, e.g. to create a covering color layer.
  • the printing substance couples with the laser beam energetically, so that the
  • pulse-like detachment of the ink droplet can be done.
  • a preferred printing substance wets the substrate e.g. Glass sufficiently good, so that a printed line as such remains on the substrate, so sticks well without, however, spread wide.
  • this property can be influenced by the viscosity.
  • the printing substance comprises a high molecular weight binder.
  • the high molecular weight binder has a weight average molecular weight in the range of 150,000 to 5,000,000 g / mol, more preferably 200,000 to 2,000,000 g / mol, and especially preferably 250,000 to 1,000,000 g / mol, as measured by GPC ,
  • the high molecular weight binder is an amino group-containing polymer, an ether group-containing polymer, an ester group-containing polymer, an amide group-containing polymer
  • acid group-containing polymer or a hydroxy group-containing polymer preferably a polyvinyl alcohol, a (meth) acrylate, a hydroxy-containing (meth) acrylate, a poly (meth) acrylic acid and salts thereof, a polyacrylamide, a polyvinylpyrrolidone, a polyethylene glycol, a styrene-maleic anhydride copolymer and salts thereof, is a polysaccharide, particularly preferably a cellulose or a modified cellulose, particularly preferably methyl methacrylate, Methyl methacrylate copolymer, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose.
  • hydroxyethyl celluloses having a molar degree of substitution in the range from 1 to 8, preferably 1.5 to 6, more preferably 2.0 to 5 and especially preferably 2.2 to 4.
  • hydroxypropylmethylcelluloses having a molar degree of substitution in the range from 1 to 10, preferably 2 to 7, more preferably 2.5 to 5.5, and especially preferably 3 to 5.
  • (meth) acrylates which are at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight and more preferably at least 95% by weight
  • (meth) acrylates which have up to 20% by weight, preferably up to 10% by weight, of units which are derived from comonomers.
  • Preferred comonomers are particularly preferably selected from alkyl (meth) acrylates, such as butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate; and
  • Hydroxylalkyl (meth) acrylates such as 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3,4-dihydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate.
  • Ethylhydroxyethylcelluloses, hydroxypropylmethylcelluloses and (meth) acrylates are preferred, with hydroxypropylmethylcelluloses and (meth) acrylates being particularly preferred.
  • polymers can be obtained commercially from a variety of suppliers. These include, but are not limited to, polymers available under the tradename Degalan® and Klucel®, preferably Degalan® LP 62/05, Klucel® H, Klucel® M, and Klucel® G.
  • the high molecular weight binder has a solubility in a polar solvent, for example dipropylene glycol methyl ether of at least 0.5 g, preferably at least 1 g, more preferably at least 1.5 g per 100 g of solvent.
  • a polar solvent for example dipropylene glycol methyl ether of at least 0.5 g, preferably at least 1 g, more preferably at least 1.5 g per 100 g of solvent.
  • the printing substance is 0.01 to 5 wt .-%, preferably 0.05 to 3 wt .-%, particularly preferably 0.07 to 2 wt .-%, and particularly preferably 0.08 to 1, 5 wt .-% of high molecular weight binder.
  • the printing substance contains absorption bodies.
  • the absorption bodies interact with the electromagnetic waves described above.
  • a pigment preferably an inorganic pigment or carbon black may be contained in the printing substance.
  • a printing substance which comprises only carbon black as absorption body preferably has a carbon black content in the range from 0.5 to 3.0% by weight, particularly preferably 0.8 to 1.5% by weight.
  • Printing substances which contain inorganic pigments as absorption bodies preferably have from 2 to 40% by weight, particularly preferably from 3 to 25% by weight, of absorbent bodies or inorganic pigments.
  • the printing substance preferably comprises
  • At least one high molecular weight binder at least one low molecular weight binder and at least one functional carrier.
  • the function carrier here denotes a substance which leads to a function on a substrate, which may be given, for example, in a coloring and / or the provision of a conductivity of the decoration produced by the printing substance.
  • the preferred functional carriers include inorganic pigments, glass fluxes and / or metal particles, preferably silver particles.
  • the functional carrier therefore remains on the substrate after a later-described curing, while other solid constituents remain on the substrate after drying, but by a high-temperature curing of the Substrate are removed. Depending on the curing conditions, these other solid constituents include, inter alia, the binders described above and carbon black.
  • the printing substance preferably has mineral pigments, which particularly preferably act as absorption bodies.
  • the printing substance preferably comprises metal particles, preferably silver particles.
  • the functional carrier is particulate, wherein the particles preferably have a d50 value in the range from 0.5 ⁇ m to 30 ⁇ m, more preferably in the range from 1 ⁇ m to 20 ⁇ m and especially preferably in the range from 2 ⁇ m to 15 pm.
  • the printing substance preferably has a high content of functional carriers, in particular of inorganic pigments, glass fluxes and / or metal particles, wherein the printing substance preferably comprises up to 85% by weight, particularly preferably up to 70% by weight of functional carrier.
  • a glass flow is preferred in
  • Pressure substances used which are cured at very high temperatures on the substrate.
  • Printing substances that are cured or dried at a temperature below 400 ° C preferably do not include glass flow.
  • the low molecular weight binder has a lower molecular weight than the high molecular weight binder.
  • Molecular weight (Mw) of the high molecular binder at least 20% greater than the weight average molecular weight (Mw) of the low molecular weight
  • Binder preferably at least 50%, more preferably at least 100%, wherein the percentages are based on the weight average molecular weight (Mw) of the low molecular weight binder. It can preferably be provided that the low molecular weight binder has a weight average molecular weight (Mw) in the range from 10,000 to 150,000 g / mol, preferably in the range from 50,000 to 100,000 g / mol, measured according to GPC.
  • the low molecular weight binder preferably comprises an amino group-containing polymer, an ether group-containing polymer, an ester group-containing polymer
  • amide group-containing polymer, an acid group-containing polymer or a hydroxy group-containing polymer is, preferably a polyvinyl alcohol, a (Meth) acrylate, a hydroxy group-containing (meth) acrylate, a poly (meth) acrylic acid and its salts, a polyacrylamide, a polyvinylpyrrolidone, a polyethylene glycol, a styrene-maleic anhydride copolymer and salts thereof, is a polysaccharide, particularly preferably a cellulose or a modified cellulose, particularly preferably methyl methacrylate, methyl methacrylate copolymer, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose.
  • the low molecular weight binder a a low molecular weight binder
  • Solubility in a polar solvent for example
  • the printing substance comprises 0.1 to 10 wt .-%, preferably 0.2 to 7 wt .-% and particularly preferably 0.3 to 5 wt .-% of low molecular weight
  • the printing substance has a solids content of at least 30% by weight, preferably at least 50% by weight and particularly preferably at least 60% by weight.
  • the printing substance comprises at least one blowing agent, which preferably has a boiling point in the range of 60 ° C to 250 ° C, preferably in the range of 80 ° C to 200 ° C, particularly preferably in the range of 1 10 ° C to 200 ° C, especially preferably in the range of 140 ° C to 190 ° C.
  • the propellant is a solvent, which preferably ether, especially diglycols, aliphatic hydrocarbons, aromatic
  • Hydrocarbons hydroaromatic hydrocarbons, Texanol, alcohols, esters, ketones and / or water.
  • organic solvents in particular ethers, preferably diglycols, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, hydroaromatic hydrocarbons, texanol, alcohols, esters and / or ketones are preferred.
  • the printing substance comprises 15 to 80 wt .-%, preferably 20 to 70 wt .-% and particularly preferably 25 to 50 wt .-% of propellant.
  • the printing substance is preferably flowable, the printing substance particularly preferably having a viscosity in the range from 400 to 4500 mPas, particularly preferably a viscosity in the range from 500 to 3200 mPas, furthermore particularly preferably in the range from 800 to 2600 mPas, especially preferably in the range of 1000 up to 2200 mPas, measured at 20 ° C., at a shear rate of 2 s 1 , measured with plate / cone (rotary viscometer CVO120 from Bohlin, plate-and-cone method (2 °), basis DIN 53019, in particular DIN 53019- 1: 2008-09, DIN 53019- - 2: 2001 -02, DIN 53019-3: 2008-09, DIN 53019-4: 2016-10).
  • the printing substance is preferably flowable, the printing substance particularly preferably having a viscosity in the range from 200 to 4000 mPas, particularly preferably a viscosity in the range from 400 to 2800 mPas, furthermore particularly preferably in the range from 550 to 2000 mPas, especially preferably in the range from 700 up to 1600 mPas, measured at 20 ° C., at a shear rate of 10 s 1 , measured with plate / cone (rotational viscometer CVO120 from Bohlin, plate-cone method (2 °), basis DIN 53019; 1: 2008-09, DIN 53019- - 2: 2001 -02, DIN 53019-3: 2008-09, DIN 53019-4: 2016-10).
  • the printing substance is preferably flowable, the printing substance particularly preferably having a viscosity in the range from 100 to 3500 mPas, particularly preferably a viscosity in the range from 200 to 2400 mPas, furthermore particularly preferably in the range from 400 to 1600 mPas, especially preferably in the range from 600 to 1200 mPas, measured at 20 ° C, at a shear rate of 50 s 1 , measured with plate / cone (rotary viscometer CVO120 the Fa.Bohlin, plate-cone method (2 °), basis DIN 53019, in particular DIN 53019- 1: 2008-09, DIN 53019- - 2: 2001 -02, DIN 53019-3: 2008-09, DIN 53019-4: 2016-10).
  • the printing substance is preferably free-flowing, with the printing substance particularly preferably having a viscosity in the range from 50 to 3000 mPas, particularly preferably a viscosity in the range from 100 to 2000 mPas, furthermore particularly preferably in the range from 250 to 1400 mPas, particularly particularly preferably in the range from 400 to 1200 mPas, especially preferred in the range of 500 to 1000 mPas, measured at 20 ° C, at a shear rate of 200 s measured with plate / cone (rotary viscometer CVO120 the Fa.Bohlin, plate-cone method (2 °) .
  • the printing substance is preferably free-flowing, the printing substance particularly preferably having a viscosity in the range from 25 to 2800 mPas, particularly preferably a viscosity in the range from 50 to 2000 mPas, in the range from 200 to 1200 mPas, especially preferably in the range from 400 to 800 mPas measured at 20 ° C, at a shear rate of 600 s measured with plate / cone
  • the viscosity properties set forth above, which are maintained at different shear rates, preferably printing substances, can be realized individually or completely, with preferably at least two, more preferably three, more preferably four, and most preferably all
  • Viscosity properties are met.
  • a particularly preferred printing substance can be provided, which exhibits a specific thixotropy and is still flowable under the shearing force conditions in the printing apparatus.
  • G1 is the memory module
  • G2 is the loss module.
  • Angular velocity w in particular during the jump, is preferably 3.14 rad / s and the deflection t is preferably 0.1%.
  • Storage modulus G1 is at least 8 Pa, preferably at least 10 Pa and especially preferably at least 12 Pa, measured by means of oscillation measurements with an "Anton Paar Rheo-Compass" from Anton Paar. Plate plate, gap width about 0.5mm at 20 ° C.
  • the loss modulus G2 is at least 6 Pa, preferably at least 8 Pa and especially preferably at least 10 Pa, measured by means of oscillation measurements with an "Anton Paar Rheo-Compass" from Anton Paar. Plate plate, gap width about 0.5mm at 20 ° C.
  • the printing substance has a high elastic component, i. G1 near G2 and at the same time it is flowable under the shearing forces prevailing in the apparatus (i.e., tan (delta) in the range of preferably 0.05 to 3.0, more preferably 0.05 to 1.3).
  • the angular velocity w, in particular during the jump, is preferably 3.14 rad / s and the deflection t is preferably 0.1%.
  • the angular velocity w, in particular during the jump, is preferably 3.14 rad / s and the deflection Y is preferably 0.1%.
  • the angular velocity w, in particular during the jump, is preferably 3.14 rad / s and the deflection Y is preferably 0.1%.
  • tan (delta) G2 / G1 preferably by the presence of the high molecular binder by at least 30%, preferably by at least 50% compared to a substantially same composition, in particular the same viscosity at 25 ° C. and a shear stress of 200 s 1 , but no high molecular weight binder decreases, measured by means of oscillation measurements with an "Anton Paar Rheo Compass" from Anton Paar. Plate plate, gap width about 0.5mm at 20 ° C.
  • the angular velocity w, in particular during the jump, is preferably 3.14 rad / s and the deflection r is preferably 0.1%.
  • the ratio of tan (delta) G2 / G1 of a composition according to the invention with a high molecular weight
  • Composition without high molecular weight binder which in particular has the same viscosity at 25 ° C and a shear stress of 200 Hz s 1 , preferably at most 0.9, preferably at most 0.7, more preferably at most 0.6.
  • the previously described values of the memory module G1, the loss modulus G2 and the tan (delta) are determined at a plateau, which generally sets after a time of about 5 to 9 minutes in an oscillation test. These values are preferably reached again after a short shearing stress (about 20 seconds) by a rotation of 100 s -1 after a time of about 5 minutes, so that in preferred embodiments there is no degradation of the polymers which lead to these values.
  • the surface tension of the printing substance is in the range of 26 to 34 mN / m, preferably 28 to 32 mN / m, measured according to the Wilhelmy plate method with a "Force Tensiometer" Fa.Krüss at 20 ° C ( DIN53914: 1997-07).
  • Another object of the present invention is the use of a printing substance according to the invention, which is characterized in that the printing substance is applied to glass, ceramic, metal, wood or plastic.
  • the curing is preferably carried out at a temperature in the range of 150 * ⁇ to 1200 ° C, more preferably 150 ° C to 220 ° C or 500 ° C to 1000 ° C.
  • the layer may be dried at 100 ° C to 150 ° C to remove volatile media components
  • the penetration is then preferably at 500 ° C to 1000 ° C in the case of printing substances containing inorganic, preferably mineral pigments and / or glass fluxes.
  • Printed substances with glass fluxes may contain metal particles, in particular silver particles.
  • Printing substances, which are preferably baked at 500 ° C to 1000 ° C, are preferably intended to be applied to inorganic substrates, such as glass plates or the like.
  • Printing substances with metal particles, preferably silver particles, which do not contain any mineral pigments or glass fluxes are preferably cured at a temperature in the range of 10 ° C. to 250 ° C.
  • Such printing substances, which are preferably cured at 150 ° C to 250 ° C are preferably intended to be applied to plastic substrates or the like.
  • Hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 850000g / mol adjusted to a viscosity of 960 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, wherein the concentration of this active substance is about 0.09% by weight.
  • the color paste is transferred by means of the printing process described above on glass plates (format 100x100x4mm) and baked at 690 ° C.
  • the dargestellen in Figure 1 photos show a section with 100- or 30-fold magnification.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation, as can be seen from Figures 1A (100X magnification) and 1B (30X magnification), which represent light micrographs of the decor.
  • Embodiment 1 is substantially repeated except that no hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol is used, the viscosity also being in the range of about 960 mPas.
  • the color paste is transferred by means of the printing process described above on glass plates (format 100x100x4mm) and baked at 690 ° C.
  • the photos show a section with 100x or 30x magnification.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation, as can be seen from Figures 1 C (100 times magnification) and 1 D (30 times magnification).
  • An ink based on the inorganic constituents of the silver paste TSP2002 from Ferro GmbH is adjusted with Dowanol DPM and a hydroxylpropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / cm 3 to a viscosity of 487 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance is about 0.13% by weight.
  • the ink is transferred to glass plates (100x100x4mm format) by the printing method described above and baked at 690 ° C.
  • the printed substrate shows very little satellite formation, as can be seen in Figures 2A (100X magnification) and 2B (30X magnification), which are photomicrographs of the decor. Comparative Example 2
  • Embodiment 2 is substantially repeated except that no hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol is used, and the viscosity is also in the range of 480 mPas.
  • the color paste is transferred by means of the printing process described above on glass plates (format 100x100x4mm) and baked at 690 ° C.
  • the photos show a section with 100x or 30x magnification.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation, as can be seen in Figures 2C (100X magnification) and 2D (30X magnification).
  • Hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 850000g / cm 3 adjusted to a viscosity of about 660 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance is about 0.09% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, which is first oscillated for about 9 minutes, the oscillation is interrupted for about 15 seconds by a shear rotation at 100 s 1 and then again oscillated for about 5 minutes (20 ° C).
  • the storage modulus G1 is about 25.0 Pa after 8 minutes (plateau phase), the loss modulus G2 is about 13.9 and tan (delta) G2 / G1 is about 0.56. After about 12.5 minutes, the storage modulus G1 is about 25.1 Pa, the loss modulus G2 about 14.5 Pa and tan (delta) G2 / G1 about 0.58.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Exemplary embodiment 4 A color paste of Ferro GmbH based on the glass color powder 144012 and the medium 801026 (both Ferro GmbH) is adjusted with Dowanol DPM and a hydroxylpropyl cellulose with a molecular weight of 370000g / cm 3 to a viscosity of about 860 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, wherein the concentration of this active substance is about 0.24% by weight.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 850000g / cm 3 adjusted to a viscosity of 860 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, wherein the concentration of this active substance is about 0.09% by weight.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • a color paste from Ferro GmbH based on the glass color powder 14297 and the medium C7 (both Ferro GmbH) is adjusted to a viscosity of 625 mPas with a solution of an n-BUMA / MMA copolymer having a molecular weight of 250000 g / cm 3 in glycol ether at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, wherein the concentration of this active substance is about 1, 25% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, in which case oscillating for about 9 minutes, the oscillation is interrupted for about 15 seconds by a shear rotation at 100 s 1 and then oscillated again for about 5 minutes (20 O).
  • the storage modulus G1 after 8 minutes (plateau phase) is about 57.0 Pa, the loss modulus G2 about 31, 7 and tan (delta) G2 / G1 about 0.56. After about 13 minutes, the storage modulus G1 is about 44.6 Pa, the loss modulus G2 about 29.7 Pa and tan (delta) G2 / G1 about 0.67.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation, which can be seen from FIG. 3, which shows enlarged details from a picture of the decoration.
  • An ink based on the inorganic constituents of the silver paste TSP2042 from Ferro GmbH is adjusted to a viscosity of 400 mPas with Dowanol DPM and a hydroxylpropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / cm 3 , the concentration of this active substance being about 0.18% by weight.
  • the ink is transferred to a substrate by the printing method described above and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 850000 g / cm 3 is adjusted to a viscosity of about 750 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, wherein the concentration of the high molecular weight active substance is about 0.09% by weight.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation as Embodiment 1.
  • Hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 370000g / mol adjusted to a viscosity of 800 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance is about 0.17% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, which is first oscillated for about 9 minutes, the oscillation is interrupted for about 15 seconds by a shear rotation at 100 s 1 and then again oscillated for about 5 minutes (20 ° C).
  • the storage modulus G1 is about 21.6 Pa after 8 minutes (plateau phase), the loss modulus G2 about 12.5 and tan (delta) G2 / G1 about 0.58. After about 12 minutes, the storage modulus G1 is about 22.6 Pa, the loss modulus G2 about 13.6 Pa and tan (delta) G2 / G1 about 0.60.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Embodiment 9 is substantially repeated except that no hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 370000 g / mol is used, the viscosity also being in the range of about 800 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 5 Is oscillated for a few minutes (20 ° C).
  • the storage modulus G1 is about 3.8 Pa after 8 minutes (plateau phase), the loss modulus G2 is about 5.4 and tan (delta) G2 / G1 is about 1.42. After about 13 minutes, the storage modulus G1 is about 3.8 Pa, the loss modulus G2 about 5.7 Pa and tan (delta) G2 / G1 about 1.50.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation.
  • Glass Ink Powder 14315 and Medium C7 are mixed with Dowanol DPM (9.9 parts by weight) and 6.5 parts by weight of a solution of flydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 370000 g / mol in DPM (7.2 parts by weight of polymer in 200 parts by weight DPM). adjusted to a viscosity of about 1000 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, wherein the concentration of this active substance is about 0.20% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Glass powder 14315 and medium C7 are mixed with Dowanol DPM (12.2 parts by weight) and 6.5 parts by weight of a solution of flydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 850000 g / mol in DPM (3.6 Parts by weight of polymer in 200 parts by weight DPM) to a viscosity of about 590 mPas, measured at 20 ° C. and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance being about 0.10% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4 minutes is about 2.2.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Glass Ink Powder 14315 and Medium C7 are mixed with Dowanol DPM (9.4 parts by weight) and 6.5 parts by weight of a solution of a hydroxylpropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol in DPM (3.6 parts by weight polymer in 200 parts by weight DPM). adjusted to a viscosity of about 1020 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, wherein the concentration of this active substance is about 0.10% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 is about 2.0 after about 4 minutes.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Comparative Example 4 Embodiment 10 is essentially repeated except that no hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 370000 g / mol is used, but the viscosity is adjusted merely by adding DPM, the viscosity also being in the range of about 1090 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation.
  • the Customerssbeipiel 1 1 is substantially repeated, but no hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 850000g / mol is used, but the viscosity is adjusted only by the addition of DPM, wherein the viscosity is also in the range of about 660 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation.
  • Hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 370000 g / mol in DPM (7.2 parts by weight of polymer in 200 parts by weight DPM) adjusted to a viscosity of about 990 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance about 0.25% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Glass ink powder 14316 and medium C7 (both Ferro GmbH) is mixed with Dowanol DPM (10.3 parts by weight) and 8 parts by weight of a solution of a hydroxylpropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol in DPM (3.6 parts by weight of polymer in 200 parts by weight DPM) Viscosity of about 600 mPas set, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance is about 0.12 wt%.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4.3 minutes was about 2.2.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 850000 g / mol in DPM (3.6 parts by weight of polymer in 200 parts by weight DPM) adjusted to a viscosity of about 1080 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance about 0.12% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4 minutes is about 2.1.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Embodiment 13 is substantially repeated except that no hydroxylpropyl cellulose having a molecular weight of 370000 g / mol is used, but the viscosity is adjusted merely by adding DPM, the viscosity also being in the range of about 1100 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4 minutes is about 4.0.
  • Embodiment 14 is substantially repeated, but without using hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol, but adjusting the viscosity merely by adding DPM, the viscosity also being in the range of about 500 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4 minutes is about 5.1.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation.
  • Hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 370000 g / mol in DPM (7.2 parts by weight of polymer in 200 parts by weight of DPM) adjusted to a viscosity of about 1010 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance about 0.24% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Flydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 850000 g / mol in DPM (3.6 parts by weight of polymer in 200 parts by weight of DPM) adjusted to a viscosity of about 1040 mPas, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance about 0.12% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, in which case oscillation is first carried out for about 9 minutes, the oscillation is interrupted for about 15 seconds by a shear rotation at 100 s 1 and then oscillated again for about 4 minutes (20 ° C.).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4 minutes is about 2.2.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Embodiment 18 is essentially repeated except that no flydroxylpropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol is used, but the viscosity is adjusted merely by adding DPM, the viscosity also being in the range of about 480 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4 minutes is about 5.9.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation.
  • Embodiment 19 is substantially repeated except that no hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol is used, but the viscosity is adjusted merely by adding DPM, the viscosity also being in the range of about 1060 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation.
  • the viscosity properties are determined by jumping attempt being initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for approximately 15 seconds by a shear rotation at 100 s is interrupted 1, and then again oscillated for about 4 minutes (20 O).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Glass powder powder 14510 and the medium C7 both Ferro GmbH with Dowanol DPM (12.8 parts by weight) and 5 parts by weight of a solution of a hydroxylpropylcellulose having a molecular weight of 370000g / mol in DPM (7.2 parts by weight of polymer in 200 parts by weight DPM) to a Viscosity of about 580 mPas set, measured at 20 ° C and a shear rate of 200 / sec, the concentration of this active substance is about 0.15% by weight.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 is about 2.0 after about 4 minutes.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Exemplary embodiment 22 100 parts by weight of a color paste of Ferro GmbH based on the
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4 minutes is about 2.1.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate shows only a very small satellite formation.
  • Embodiment 22 is substantially repeated, except that no hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol is used, but the viscosity is adjusted merely by adding DPM, the viscosity also being in the range of about 530 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation.
  • Embodiment 23 is essentially repeated, but without using hydroxypropyl cellulose having a molecular weight of 850000 g / mol, but adjusting the viscosity merely by adding DPM, the viscosity also being in the range of about 970 mPas.
  • the viscosity properties are determined by a jump test, wherein initially oscillated for about 9 minutes, the oscillation for about 15 seconds interrupted by a shear rotation at 100 s 1 and then again for about 4 minutes is oscillated (20 ° C).
  • the tan (delta) G2 / G1 after about 4 minutes is about 4.0.
  • the color paste is transferred to a substrate by means of the previously described printing process and cured.
  • the printed substrate now shows a very clear satellite formation.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckverfahren zur Übertragung von Drucksubstanz von einem Farbträger auf einen Bedruckstoff, bei dem mit Hilfe einer energieabgebenden Einrichtung, die Energie während einer Prozesszeit in Form von elektromagnetischen Wellen abgibt, die Drucksubstanz eine Volumen- und/oder Positionsänderung erfährt, wobei die Drucksubstanz ein hochmolekulares Bindemittel umfasst. Darüber hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung eine Drucksubstanz zur Durchführung des Verfahrens sowie deren Verwendung.

Description

Druckverfahren zur Übertragung von Drucksubstanz
Die vorliegende Erfindung betrifft Druckverfahren zur Übertragung von
Drucksubstanz von einem Farbträger auf einen Bedruckstoff sowie eine
Drucksubstanz zur Durchführung des Verfahrens.
Unter einem Druckverfahren wird in erster Linie ein Verfahren zur beliebig häufigen Vervielfältigung von Text- und/oder Bildvorlagen verstanden, wobei früher diese Vervielfältigung mittels einer Druckform erfolgte, die nach jedem Abdrucken neu eingefärbt wurde. Diese Methode wird auch heute bei der Vervielfältigung von großen Stückzahlen eingesetzt. Im Allgemeinen wird hier zwischen vier grundsätzlich verschiedenen Druckverfahren unterschieden. So ist zum einen das
Hochdruckverfahren bekannt, bei dem die druckenden Elemente der Druckform erhaben sind, während die nicht druckenden Teile vertieft sind. Hierzu gehört beispielsweise der Buchdruck und der sogenannte Flexo- oder auch Anilindruck. Des Weiteren sind Flachdruckverfahren bekannt, bei denen die druckenden Elemente und die nicht druckenden Teile der Druckform im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Hierzu gehört beispielsweise der Offsetdruck, bei dem genau genommen die eingefärbte Zeichnung auf der Druckplatte nicht direkt auf den Bedruckstoff gedruckt wird, sondern zuerst auf einen Gummizylinder oder ein Gummituch übertragen wird und von diesem dann erst der Bedruckstoff bedruckt wird. Wenn im Folgenden von Bedruckstoff die Rede ist, soll aber sowohl der eigentliche Bedruckstoff, das heißt das zu bedruckende Material, als auch ein beliebiges Übertragungsmittel, wie z. B. ein Gummizylinder, verstanden werden. Ein drittes Verfahren ist das sogenannte Tiefdruckverfahren, bei dem die druckenden Elemente der Druckform vertieft liegen. Ein industriell angewandtes Tiefdruckverfahren ist der sogenannte Rakeltiefdruck. Schließlich ist noch ein Durchdruckverfahren bekannt, bei dem an den druckenden Stellen die Farbe durch siebartige Öffnungen der Druckform auf den Bedruckstoff übertragen wird.
Diese Druckverfahren zeichnen sich allesamt dadurch aus, dass sie eine mehr oder minder aufwendig erstellte Druckform benötigen, so dass diese Druckverfahren lediglich bei sehr hohen Auflagen, üblicherweise weit über 1000 Stück, wirtschaftlich arbeiten. Zum Drucken von kleinen Auflagen werden bereits Drucker eingesetzt, die häufig an eine elektronische Datenverarbeitungsanlage angeschlossen werden. Diese verwenden im Allgemeinen digital ansteuerbare Drucksysteme, die in der Lage sind, einzelne Druckpunkte auf Bedarf zu drucken. Solche Drucksysteme benutzen verschiedene Verfahren mit unterschiedlichen Drucksubstanzen auf
unterschiedlichen Bedruckstoffen. Einige Beispiele von digital ansteuerbaren
Drucksystemen sind: Laserdrucker, Thermodrucker und Tintenstrahldrucker. Digitale Druckverfahren zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine Druckformen benötigen.
So ist beispielsweise aus der GB 20 07 162 ein elektrothermisches
Tintendruckverfahren bekannt, bei dem in einer geeigneten Tintendüse die auf Wasser basierende Tinte durch elektrische Impulse kurzzeitig bis zum Sieden erhitzt wird, so dass sich blitzartig eine Gasblase entwickelt und ein Tintentropfen aus der Düse herausgeschossen wird. Dieses Verfahren ist unter dem Begriff "Bubblejet" allgemein bekannt. Diese thermischen Tintendruckverfahren haben wiederum den Nachteil, dass sie einerseits sehr viel Energie für das Verdrucken eines einzelnen Druckpunktes verbrauchen und andererseits nur für Druckverfahren geeignet sind, die auf Wasserbasis aufbauen. Überdies muss mit der Düse jeder einzelne
Druckpunkt getrennt angesteuert werden. Piezoelektrische Tintendruckverfahren leiden dagegen unter dem Nachteil, dass die dabei benötigten Düsen leicht verstopfen, so dass hierfür nur sehr spezielle und teure Farben verwendet werden können.
Weiterhin sind aus den Druckschriften US 2012/0164777 A1 und
US 2016/0167400 A1 Druckfarben bekannt, die in Druckverfahren eingesetzt werden können, bei dem beispielsweise durch einen Laserstrahl die auf einen Träger aufgetragene Druckfarbe auf ein Substrat überführt wird. Allerdings werden in diesen Druckschriften keine Zusammensetzungen offenbart, die hochmolekulare Bindemittel umfassen, insbesondere werden in Bezug auf die in einer langen Liste offenbarten Polymere keine Molekulargewichtsangaben dargelegt. Ferner werden die
Druckverfahren nicht näher ausgeführt, wobei insbesondere aus der Druckschrift EP 0 530 018 A1 Druckverfahren bekannt sind, bei denen die Druckfarben auf einen festen Film aufgetragen und von diesem abgelöst werden. Hierbei liegen die Druckfarben in einer festen Phase vor, so dass der Träger, auf den die Druckfarbe aufgetragen ist, nach einem Druckvorgang vollständig ausgetauscht werden muss. In US 2016/0167400 A1 werden sehr hohe Viskostitäten für die Druckfarben dargelegt, so dass diese nur für Verfahren geeignet ist, bei denen der Träger nach jeder Verwendung vollständig ausgetauscht werden muss. Hinweise für ein
Druckverfahren bei dem kontinuierlich Tinte auf ein flexibles Band oder eine Walze aufgetragen und von diesem Träger auf ein zu bedruckendes Substrat überführt wird, finden sich nicht in den Druckschriften US 2012/0164777 A1 und
US 2016/0167400 A1 . In der Druckschrift EP 0 530 018 A1 wird ein
Schmelztransferverfahren beschrieben, bei dem die Druckfarben geschmolzen werden, so dass diese bei Raumtemperatur eine sehr hohe Viskosität aufweisen, wobei die Tinten-enthaltende Schicht als Hauptkomponente ein Bindemittel umfasst, welches einen Erweichungspunkt im Bereich von 50 bis 160°C aufweist und fest oder halb-fest ist (vgl. EP 0 530 018 A1 , Seite 4, Zeilen 51 bis 55).
Aus der DE 197 46 174 ist bekannt, dass ein Laserstrahl durch sehr kurze Pulse in einer Drucksubstanz, die sich in Näpfchen einer Druckwalze befindet, einen Vorgang induziert, so dass die Drucksubstanz eine Volumen- und/oder Positionsänderung erfährt. Dadurch wächst die Drucksubstanz über die Oberfläche der Druckform an und die Übertragung eines Druckpunktes auf einen hieran angenäherten
Bedruckstoff ist möglich. Bei diesem Verfahren ist jedoch von Nachteil, dass sich das Befüllen der Näpfchen aufgrund der geringen Näpfchendurchmesser sehr schwierig gestaltet. Daher wird in der DE 100 51 850 vorgeschlagen, die Drucksubstanz im Wesentlichen einen durchgehenden Film bildend auf dem Farbträger aufzubringen. Die Energie kann entweder direkt in die Drucksubstanz übertragen werden oder zunächst in eine auf dem Farbträger aufgebrachte Absorptionsschicht, die wiederum die Energie dann an die Drucksubstanz abgibt. Im ersten Fall müssen spezielle Drucksubstanzen verwendet werden, die in der Lage sind, die Energie zu
absorbieren. Dies schränkt die Vielfalt der verwendbaren Druckfarben stark ein. Zudem erfolgt die Absorption des Lichtes in der Druckfarbe innerhalb eines relativ großen Volumens, das der Laserstrahl durchtritt. Bei manchen Farben wird zudem die Energie nicht vollständig absorbiert. Die Absorption ist außerdem stark von der verwendeten Drucksubstanz und der aktuellen Dicke der Drucksubstanz auf dem Farbträger abhängig. Aufgrund des relativ großen Volumens, indem die Energie absorbiert wird, muss relativ viel Energie in die Drucksubstanz eingebracht werden, um die für das Setzen eines Druckpunktes notwendige Volumen- und/oder
Positionsänderung der Drucksubstanz zu induzieren. Überdies kommt es häufig zu einem Siedeverzug, so dass die Temperatur, bei der sich in der Drucksubstanz Gasblasen bilden, nicht vorhergesagt werden kann. Dies hat zur Folge, daß die Absorption - und die damit verbundene lokale Erhitzung der Drucksubstanz - weitgehend unkontrolliert stattfindet, was u. a. eine starke Variation in der
Druckpunktgröße zur Folge hat. Um sicherzustellen, dass in jedem Fall der gewünschte Druckpunkt gesetzt wird, muss daher deutlich mehr Energie in die Drucksubstanz eingeleitet werden als normalerweise für die Induzierung der gewünschten Positions- und/oder Volumenänderung der Drucksubstanz notwendig ist.
Ferner wird ein gattungsgemäßes Druckverfahren in DE 102 10 146 A1 dargelegt. Hierbei werden Druckfarben, wie zuvor in DE 197 46 174 oder DE 100 51 850 dargelegt, über einen ein Laserstrahl erhitzt und hierdurch von einem Farbträger auf einen Bedruckstoff übertragen. In dem beschriebenen Verfahren werden hierbei Absorptionskörper eingesetzt, um das Verfahren zu verbessern.
Die zuvor zum Beispiel in DE 197 46 174, DE 100 51 850 oder DE 102 10 146 dargelegten Verfahren lösen die zuvor für verschiedene Druckverfahren dargelegten Wirtschaftlichkeitsprobleme, die bei einer geringen Anzahl an zu vervielfältigenden Exemplaren besteht oder die Schwierigkeit, dass bei den zuvor dargelegten
Tintendruckverfahren, nur sehr spezielle Tinten eingesetzt werden können, die keinen hohen Feststoffgehalt, insbesondere keinen Anteil an größeren Partikel aufweisen dürfen. Allerdings ist die Druckqualität für bestimmte Anforderungen nicht ausreichend, da eine deutliche Bildung von kleineren Tröpfchen in der Umgebung der beabsichtigten Druckpunkte sichtbar ist (Satellitenbildung). Diese Problematik ist nicht nur optisch unerwünscht, sondern begrenzt den Minimalabstand von gedruckten Linien, die beispielsweise beim Druck von Silber-haltigen Tinten zur Herstellung von Leiterbahnen erzeugt werden, da andernfalls Kurzschlüsse auftreten können. Ferner begrenzt dies die Minimalgröße von Barcodes und anderen maschinenlesbaren Zeichen. In Anbetracht des Standes der Technik ist es nun Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Druckverfahren bereitzustellen, welches zu einer höheren
Konturschärfe führt, jedoch auch für Kleinserien geeignet ist. Hierbei sollten insbesondere farbechte Dekore erhalten werden können, Glasfarben verarbeitet werden können oder Tinten für elektronische Schaltungen eingesetzt werden können. Ferner sollte das Verfahren möglichst einfach und kostengünstig
durchgeführt werden können. Hierbei sollten die Eigenschaften der gedruckten Dekore oder Leiterbahnen, nicht nachteilig beeinflusst werden. So sollte die
Beschichtung eine möglichst hohe Haftung auf unterschiedlichen Materialien zeigen. Ferner sollte das Dekor, welches durch das Verfahren erhalten werden kann, eine hohe Abbildungsschärfe aufweisen.
Gelöst werden diese sowie weitere nicht explizit genannte Aufgaben, die jedoch aus den hierin einleitend diskutierten Zusammenhängen ohne weiteres ableitbar oder erschließbar sind, durch ein Druckverfahren mit allen Merkmalen des
Patentanspruchs 1 . Zweckmäßige Abwandlungen des erfindungsgemäßen
Druckverfahrens werden in Unteransprüchen 2 bis 6 unter Schutz gestellt.
Hinsichtlich der Drucksubstanz stellen die Gegenstände der Ansprüche 6 bis 18 eine Lösung der zugrunde liegenden Aufgabe bereit.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Druckverfahren zur Übertragung von Drucksubstanz von einem Farbträger auf einen Bedruckstoff, bei dem mit Hilfe einer energieabgebenden Einrichtung, die Energie während einer Prozesszeit in Form von elektromagnetischen Wellen abgibt, die Drucksubstanz eine Volumen- und/oder Positionsänderung erfährt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Drucksubstanz ein hochmolekulares Bindemittel umfasst.
Durch diese Ausgestaltung kann auf einfache und kostengünstige Weise ein Dekor in sehr hoher Qualität auch für kleinere Serien kostengünstig produziert werden, wobei das Substrat keinen besonderen Beschränkungen unterliegt.
Überraschende Vorteile ergeben sich insbesondere auf den Gebieten Autoglas, Flachglas für Innen- und Außendekoration, Barcodes und auch Silberleitbahnen. Hierbei können insbesondere Kleinserien kostengünstig erhalten werden, wobei hierdurch insbesondere auch Ersatzteile effizient bereitgestellt werden können, so dass Lagerhaltungskosten verringert werden können.
Ferner wird im Vergleich zu dem zuvor dargelegten Stand der Technik, insbesondere der Siebdrucktechnik, bei dem anorganische Materialien in ihren üblichen
Korngrößenverteilungen verwendet werden können, kein Sieblager benötigt, so dass weitere Kosten- und Organisationsvorteile bereitgestellt werden, da kein Vorhalten eines Sieblagers notwendig ist. Weiterhin kann die Druckanlage mit einer sehr geringen Rüstzeit betrieben werden, wobei das Design vollständig von einem Computer, der entfernt aufgestellt sein kann, in die Druckanlage übertragen werden kann. Ferner können die Designs am PC beliebig verändert werden, so dass auch sehr individuelle Designs möglich sind. Durch die relativ geringen Zusatzkosten kann der Marktanteil an individuellen Designs gesteigert werden. Da der Druck digital erfolgt, sind beliebige Muster und eine Serialisierung oder Individualisierung der einzelnen bedruckten Substrate möglich.
Ferner können anorganische Materialien in ihren üblichen Korngrößenverteilungen verwendet werden, ohne dass ein aufwendiger Feinmahlungsprozess notwendig ist wie im herkömmlichen Ink-Jet-Verfahren. Dort müssen sich die Teilchen im Bereich <1 pm befinden. Durch den Mahlprozess werden die Pigmente geschädigt und verlieren an Farbkraft, so dass mehrfach übereinander gedruckt werden muss, um ausreichende Farbintensität zu erhalten. Trotz des Feinmahlungsprozesses sind bei üblichen Ink-Jet-Verfahren Düsenverstopfungen und Sedimentationsprobleme nicht ungewöhnlich. Diese Probleme können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auftreten.
Überraschend gelingt durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine Verbesserung der Druckqualität, so dass insbesondere die zuvor und nachfolgend beschriebene Satellitenbildung verringert wird.
Das vorliegende Druckverfahren dient zur Übertragung von Drucksubstanz von einem Farbträger auf einen Bedruckstoff. Der Farbträger, von dem die
Drucksubstanz abgelöst wird, unterliegt hierbei keiner besonderen Beschränkung. Beispielsweise kann der Farbträger transparent ausgeführt sein, wobei der Lichtstrahl vorzugsweise von der der Drucksubstanz abgewandten Seite des
Farbträgers durch diesen hindurch in die Drucksubstanz fokussiert wird. Es bildet sich dann auf der dem Farbträger zugewandten Seite des Absorptionskörpers explosionsartig eine Gasblase, die für die Beschleunigung des Absorptionskörpers in Richtung des Bedruckstoffes sorgt. Insbesondere bei der Verwendung von transparenten Drucksubstanzen wird vorzugsweise ein Farbträger verwendet, auf dessen für die Aufnahme der Drucksubstanz vorgesehenen Fläche
Absorptionskörper vorhanden sind, die vorzugsweise eine feste Schicht bilden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Farbträger verwendet wird, auf dessen für die Aufnahme der Drucksubstanz vorgesehenen Fläche Absorptionskörper vorhanden sind, die vorzugsweise eine feste Schicht bilden.
In einer Ausführungsform kann der Farbträger als umlaufendes Band ausgeführt sein. Bevorzugt ist der Farbträger in Form eines flexiblen Bandes ausgeführt, welches eine Schicht mit einer Drucksubstanz umfasst.
Vorzugsweise wird die Schicht mit einer Drucksubstanz, welche auf dem Farbträger vorgesehen ist, nach der Prozesszeit, bei der zumindest ein Teil der Drucksubstanz eine Volumen- und/oder Positionsänderung erfährt, erneuert. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Schichtdicke der Drucksubstanz auf dem Farbträger vorzugsweise konstant, so dass der Farbträger bevorzugt keine Vertiefungen aufweist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Schicht mit einer Drucksubstanz, welche auf dem Farbträger vorgesehen ist, nach der Prozesszeit, bei der zumindest ein Teil der Drucksubstanz eine Volumen- und/oder Positionsänderung erfährt, zunächst zumindest teilweise abgetragen, vorzugsweise abgerakelt wird, bevor diese vorzugweise erneuert wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Drucksubstanz auf einen
Bedruckstoff übertragen. Der Bedruckstoff ist keiner spezifischen Begrenzung unterworfen. Daher kann dieser aus üblichen Materialien, wie Glas, Keramik, Metall, Holz oder Kunststoff hergestellt sein. Beim vorliegenden Druckverfahren erfährt die Drucksubstanz mit Hilfe einer energieabgebenden Einrichtung, die Energie während einer Prozesszeit in Form von elektromagnetischen Wellen abgibt, eine Volumen- und/oder Positionsänderung. Dementsprechend wird die Drucksubstanz vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar durch die Einwirkung von elektromagnetischen Wellen vom Farbträger auf den Bedruckstoff übertragen.
Mit Vorteil gibt die energieabgebende Einrichtung Energie in Form von Laserlicht ab. Mit Hilfe von hochkohärentem monochromatischem Laserlicht kann mit sehr kurzen Lichtpulsen eine relativ hohe Energiemenge auf eine sehr kleine Fläche abgegeben werden. Dadurch wird die Qualität des Druckbildes, insbesondere die Auflösung erhöht. Ein kurzer Lichtpuls muss nicht notwendigerweise von einem gepulsten Laser herrühren. Es ist vielmehr sogar von Vorteil, wenn stattdessen ein Laser im CW- Betrieb verwendet wird. Die Pulsdauer oder besser die Belichtungszeit hängt dann nicht von der Länge des Laserpulse ab, sondern von der Scangeschwindigkeit des Fokus. Darüber hinaus müssen die zu übertragenden Daten nicht mehr auf die feste Pulsfrequenz synchronisiert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die energieabgebende Einrichtung bzw. der Strahlverlauf der elektromagnetischen Wellen derart angeordnet, dass die Absorptionskörper durch die
elektromagnetischen Wellen der energieabgebenden Einrichtung in Richtung des Bedruckstoffes beschleunigt werden. Dadurch wird die Volumen- und/oder
Positionsänderung der Drucksubstanz in vorteilhafter weise unterstützt. Es kommt nämlich allein durch die Beschleunigung der Absorptionskörper zu einer Art
Stoßwelle in der Drucksubstanz, so dass in Kombination mit der sich bildenden Gasblase eine definierte Tropfenablösung begünstigt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Farbträger von der Seite mit den elektromagnetischen Wellen bestahlt, die der Farbschicht gegenüberliegend angeordnet ist. Hierbei kann vorzugsweise transparenter Farbträger eingesetzt werden, wie dies zuvor näher erläutert wurde. Die Wellenlänge der elektromagnetischen Welle, mit der energieabgebenden Einrichtung die Energie, in den Farbträger oder die Drucksubstanz einkoppelt, unterliegt keiner besonderen Begrenzung, sondern kann auf die in dem Farbträger oder der Drucksubstanz enthaltenen Absorptionskörper abgestimmt werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass mit Hilfe von Absorptionskörpern Energie von der elektromagnetischen Welle in die Drucksubstanz übertragen wird.
Vorzugsweise werden Absorptionskörper verwendet, die kleiner als die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen ist, vorzugsweise kleiner als 1/10, besonders bevorzugt kleiner als 1/50 der Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Druckpunktgröße durch die Menge der von der energieabgebenden Einrichtung freigegebenen Energie gesteuert wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass Helligkeitsunterschiede des zu druckenden Bildes durch Variation der Druckpunktgröße verwirklicht werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Druck zeilenweise erfolgt, wobei zu druckende Bereiche innerhalb einer Zeile durch Liniensegmente beliebig wählbarer Länge und beliebig wählbarer Position gebildet werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen Farbträger mit der Farbschicht und dem zu bedruckendem Substrat 50pm bis 1000m beträgt.
Weitere Hinweise zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens, insbesondere im Hinblick auf die technische Ausgestaltung der Druckanlage finden sich in den Dokumenten DE 197 46 174 A1 , DE 100 51 850 A1 und DE 102 10 146 A1 , die zu Zwecken der Offenbarung vollständig in die vorliegende Anmeldung eingefügt werden.
Das vorliegende Druckverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Drucksubstanz ein hochmolekulares Bindemittel umfasst. Diese Drucksubstanz ist neu und daher ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die nachfolgenden Ausführungen gelten demgemäß sowohl für das erfindungsgemäße Verfahren als auch die Drucksubstanz als solche.
Überraschend weisen bevorzugte Drucksubstanzen die folgende Kriterien auf, wobei diese einzeln oder sämtliche erfüllt sein können:
Die Viskosität ist vorzugsweise so eingestellt sein, dass die Drucksubstanz gut fließfähig ist und so den Transport vom Tintentank zur Beschichtungsstation und das Zurückfließen ermöglicht.
Bevorzugt weist die Drucksubstanz einen hohen Gehalt an anorganischem Material auf, um bereits nach einem Druckvorgang genügend Material auf dem Substrat zu hinterlassen, z.B. um eine deckende Farbschicht zu erzeugen.
Die Drucksubstanz koppelt mit dem Laserstrahl energetisch, so dass die
impulsähnliche Ablösung der Tintentropfens erfolgen kann.
Eine bevorzugte Drucksubstanz benetzt das Substrat z.B. Glas ausreichend gut, so dass eine gedruckte Linie als solche auf dem Substrat stehen bleibt, also gut haftet ohne allerdings breit auszufließen. Diese Eigenschaft kann unter anderem über die Viskosität beeinflusst werden.
Die Drucksubstanz umfasst ein hochmolekulares Bindemittel. Vorzugsweise weist das hochmolekulare Bindemittel ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts im Bereich von 150 000 bis 5 000 000 g/mol, besonders bevorzugt 200 000 bis 2 000 000 g/mol und speziell bevorzugt 250 000 bis 1 000 000 g/mol auf, gemessen mittels GPC.
In einer besonderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das hochmolekulare Bindemittel ein aminogruppenhaltiges Polymer, ein ethergruppenhaltiges Polymer, ein estergruppenhaltiges Polymer, ein amidgruppenhaltiges Polymer, ein
säuregruppenhaltiges Polymer oder ein hydroxygruppenhaltiges Polymer ist, vorzugsweise ein Polyvinylalkohol, ein (Meth)acrylat, ein hydroxygruppenhaltiges (Meth)acrylat, eine Poly(meth)acrylsäure sowie deren Salze, ein Polyacrylamid, ein Polyvinylpyrrolidon, ein Polyethylenglycol, ein Styrol-Maleinsäureanhydrid- Copolymerisat sowie deren Salze, ein Polysaccharid ist, besonders bevorzugt eine Cellulose oder eine modifizierte Cellulose, besonders bevorzugt Methylmethacrylat, Methylmethacrylatcopolymer, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Ethyl hydroxyethylcellulose.
Besonders sind insbesondere Hydroxyethylcellulosen mit molaren Substitutionsgrad im Bereich von 1 bis 8, vorzugsweise 1 ,5 bis 6, besonders bevorzugt 2,0 bis 5 und speziell bevorzugt 2,2 bis 4.
Besonders bevorzugt sind insbesondere Hydroxypropylmethylcellulosen mit molaren Substitutionsgrad im Bereich von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 7, besonders bevorzugt 2,5 bis 5,5 und speziell bevorzugt 3 bis 5.
Ferner sind (Meth)acrylate bevorzugt, die mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-% an
Einheiten aufweisen, die von Methylmethacrylat abgeleitet sind. Speziell bevorzugt sind insbesondere (Meth)acrylate, die bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% an Einheiten aufweisen, die Comonomeren abgeleitet sind. Bevorzugte Comonomere sind besonders bevorzugt ausgewählt aus Alkyl(meth)acrylaten, wie Butyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat; und
Hydroxylalkyl(meth)acrylaten, wie 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3,4-Dihydroxybutyl- (meth)acrylat, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat.
Von den zuvor genannten hochmolekularen Bindemitteln sind insbesondere
Ethylhydroxyethylcellulosen, Hydroxypropylmethylcellulosen und (Meth)acrylate bevorzugt, wobei Hydroxypropylmethylcellulosen und (Meth)acrylate besonders bevorzugt.
Diese Polymere können kommerziell von einer Vielzahl an Anbietern erhalten werden. Hierzu gehören unter anderem Polymere, die unter der Handelsbezeichnung Degalan® und Klucel® erhältlich sind, vorzugsweise Degalan ® LP 62/05, Klucel® H, Klucel® M und Klucel® G.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das hochmolekulare Bindemittel eine Löslichkeit in einem polaren Lösungsmittel, beispielsweise Dipropylenglycolmethylether von mindestens 0,5g , bevorzugt mindestens 1 g, besonders bevorzugt mindestens 1 ,5g auf 100g Lösungsmittel aufweist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Drucksubstanz 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,07 bis 2 Gew.-%, und speziell bevorzugt 0,08 bis 1 ,5 Gew.-% an hochmolekularem Bindemittel umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Drucksubstanz Absorptionskörper enthält. Die Absorptionskörper treten mit den zuvor beschriebenen elektromagnetischen Wellen in Wechselwirkung. Demgemäß kann insbesondere ein Pigment, vorzugsweise ein anorganisches Pigment oder Ruß in der Drucksubstanz enthalten sein.
Je nach Ausgestaltung der Drucksubstanz kann diese mehr oder minder hohe Anteile an Absorptionskörpern umfassen. Eine Drucksubstanz, die lediglich Ruß als Absorptionskörper umfasst, weist vorzugsweise einen Rußgehalt im Bereich 0,5 bis 3,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,8 bis 1 ,5 Gew.-% auf. Drucksubstanzen, die als Absorptionskörper anorganische Pigmente enthalten, weisen bevorzugt 2 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 25 Gew.-% Absorptionskörper beziehungsweise anorganische Pigmente auf.
In einer besonderen Ausgestaltung umfasst die Drucksubstanz bevorzugt
mindestens ein hochmolekulares Bindemittel, mindestens ein niedermolekulares Bindemittel und mindestens einen Funktionsträger.
Der Funktionsträger bezeichnet hierin eine Substanz, die auf einem Substrat zu einer Funktion führt, die beispielsweise in einer Farbgebung und/oder der Bereitstellung einer Leitfähigkeit des durch die Drucksubstanz erzeugten Dekors gegeben sein kann. Zu den bevorzugten Funktionsträgern gehören unter anderem anorganische Pigmente, Glasflüsse und/oder Metallpartikel, vorzugsweise Silberpartikel. Der Funktionsträger verbleibt daher nach einer später beschriebenen Flärtung auf dem Substrat, während andere Feststoffbestandteile zwar nach einer Trocknung auf dem Substrat verbleiben, jedoch durch eine Flärtung bei hoher Temperatur von dem Substrat entfernt werden. Zu diesen anderen Feststoffbestandteilen zählen, je nach Härtungsbedingungen unter anderem die zuvor dargelegten Bindemittel sowie Ruß.
Vorzugsweise weist die Drucksubstanz mineralische Pigmente auf, die besonders bevorzugt als Absorptionskörper wirken. In einer weiteren Ausführungsform weist die Drucksubstanz bevorzugt Metallpartikel, vorzugsweise Silberpartikel auf.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Funktionsträger partikelförmig ist, wobei die Partikel vorzugsweise einen d50-Wert im Bereich von 0,5 pm bis 30 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 pm bis 20 pm und speziell bevorzugt im Bereich von 2 pm bis 15 pm aufweisen.
Bevorzugt weist die Drucksubstanz einen hohen Gehalt an Funktionsträger, insbesondere an anorganischen Pigmenten, Glasflüssen und/oder Metallpartikeln auf, wobei die Drucksubstanz bevorzugt bis zu 85 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 70 Gew.-% an Funktionsträger umfasst. Ein Glasfluss wird bevorzugt in
Drucksubstanzen eingesetzt, die bei sehr hohen Temperaturen auf dem Substrat gehärtet werden. Drucksubstanzen, die bei einer Temperatur unterhalb von 400 °C gehärtet oder getrocknet werden, umfassen bevorzugt keinen Glasfluss.
Das niedermolekulare Bindemittel weist ein geringeres Molekulargewicht als das hochmolekulare Bindemittel auf. Bevorzugt ist das Gewichtsmittel des
Molekulargewichts (Mw) des hochmolekularen Bindemittels mindestens 20 % größer als das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) des niedermolekularen
Bindemittels, vorzugsweise mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 100%, wobei die Prozentangaben auf das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) des niedermolekularen Bindemittels bezogen sind. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das niedermolekulare Bindemittel ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) im Bereich vom 10000 bis 150000 g/mol, bevorzugt im Bereich von 50000 bis 100000 g/mol aufweist, gemessen gemäß GPC. Das niedermolekulare Bindemittel umfasst bevorzugt ein aminogruppenhaltiges Polymer, ein ethergruppenhaltiges Polymer, ein estergruppenhaltiges Polymer, ein
amidgruppenhaltiges Polymer, ein säuregruppenhaltiges Polymer oder ein hydroxygruppenhaltiges Polymer ist, vorzugsweise ein Polyvinylalkohol, ein (Meth)acrylat, ein hydroxygruppenhaltiges (Meth)acrylat, eine Poly(meth)acrylsäure sowie deren Salze, ein Polyacrylamid, ein Polyvinylpyrrolidon, ein Polyethylenglycol, ein Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat sowie deren Salze, ein Polysaccharid ist, besonders bevorzugt eine Cellulose oder eine modifizierte Cellulose, besonders bevorzugt Methylmethacrylat, Methylmethacrylatcopolymer, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose.
Diese Polymere können kommerziell von einer Vielzahl an Anbietern erhalten werden. Hierzu gehört unter anderem Klucel® E und Klucel® J
(Hydroxypropylmethylcellulose) sowie Aqualon® N10 und Aqualon® N22
(Hydroxyethylcellulose).
Ferner kann vorgesehen sein, dass das niedermolekulare Bindemittel eine
Löslichkeit in einem polaren Lösungsmittel, beispielsweise
Dipropylenglycolmethylether von mindestens 0,5 g, bevorzugt mindestens 1 g, besonders bevorzugt mindestens 1 ,5g auf 100g Lösungsmittel aufweist.
Bevorzugt umfasst die Drucksubstanz 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 7 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,3 bis 5 Gew.-% an niedermolekularem
Bindemittel.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Drucksubstanz einen Feststoffgehalt von mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-% aufweist.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Drucksubstanz mindestens ein Treibmittel umfasst, welches vorzugsweise einen Siedepunkt im Bereich von 60 °C bis 250 °C, bevorzugt im Bereich von 80 °C bis 200 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 1 10°C bis 200 °C, speziell bevorzugt im Bereich von 140°C bis 190°C aufweist. Bevorzugt ist das Treibmittel ein Lösungsmittel, welches bevorzugt Ether, insbesondere Diglykole, aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische
Kohlenwasserstoffe, hydroaromatische Kohlenwasserstoffe, Texanol, Alkohole, Ester, Ketone und/oder Wasser umfasst. Hierbei sind organische Lösungsmittel, insbesondere Ether, bevorzugt Diglykole, aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, hydroaromatische Kohlenwasserstoffe, Texanol, Alkohole, Ester und/oder Ketone bevorzugt.
Bevorzugt umfasst die Drucksubstanz 15 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 70 Gew.-% und besonders bevorzugt 25 bis 50 Gew.-% an Treibmittel.
Bevorzugt ist die Drucksubstanz fließfähig, wobei die Drucksubstanz insbesondere bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 400 bis 4500 mPas, besonders bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 500 bis 3200 mPas, weiterhin besonders bevorzugt im Bereich von 800 bis 2600 mPas, speziell bevorzugt im Bereich von 1000 bis 2200 mPas aufweist, gemessen bei 20 °C, bei einer Scherrate von 2 s 1 , gemessen mit Platte/Kegel (Rotationsviskosimeter CVO120 der Fa.Bohlin, Platte-Kegel-Verfahren (2°), Grundlage DIN 53019; insbesondere DIN 53019-1 :2008-09, DIN 53019- - 2:2001 -02, DIN 53019-3:2008-09, DIN 53019-4:2016-10).
Bevorzugt ist die Drucksubstanz fließfähig, wobei die Drucksubstanz insbesondere bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 200 bis 4000 mPas, besonders bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 400 bis 2800 mPas, weiterhin besonders bevorzugt im Bereich von 550 bis 2000 mPas, speziell bevorzugt im Bereich von 700 bis 1600 mPas aufweist, gemessen bei 20 °C, bei einer Scherrate von 10 s 1 , gemessen mit Platte/Kegel (Rotationsviskosimeter CVO120 der Fa.Bohlin, Platte-Kegel-Verfahren (2°), Grundlage DIN 53019; insbesondere DIN 53019-1 :2008-09, DIN 53019- - 2:2001 -02, DIN 53019-3:2008-09, DIN 53019-4:2016-10).
Bevorzugt ist die Drucksubstanz fließfähig, wobei die Drucksubstanz insbesondere bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 100 bis 3500 mPas, besonders bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 200 bis 2400 mPas, weiterhin besonders bevorzugt im Bereich von 400 bis 1600 mPas, speziell bevorzugt im Bereich von 600 bis 1200 mPas aufweist, gemessen bei 20 °C, bei einer Scherrate von 50 s 1 , gemessen mit Platte/Kegel (Rotationsviskosimeter CVO120 der Fa.Bohlin, Platte-Kegel-Verfahren (2°), Grundlage DIN 53019; insbesondere DIN 53019-1 :2008-09, DIN 53019- - 2:2001 -02, DIN 53019-3:2008-09, DIN 53019-4:2016-10). Bevorzugt ist die Drucksubstanz fließfähig, wobei die Drucksubstanz insbesondere bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 50 bis 3000 mPas, besonders bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 100 bis 2000 mPas, weiterhin besonders bevorzugt im Bereich von 250 bis 1400 mPas, insbesondere besonders bevorzugt im Bereich von 400 bis 1200 mPas, speziell bevorzugt im Bereich von 500 bis 1000 mPas aufweist, gemessen bei 20 °C, bei einer Scherrate von 200 s gemessen mit Platte/Kegel (Rotationsviskosimeter CVO120 der Fa.Bohlin, Platte-Kegel-Verfahren (2°),
Grundlage DIN 53019; insbesondere DIN 53019-1 :2008-09, DIN 53019- -2:2001 -02, DIN 53019-3:2008-09, DIN 53019-4:2016-10).
Bevorzugt ist die Drucksubstanz fließfähig, wobei die Drucksubstanz insbesondere bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 25 bis 2800 mPas, besonders bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 50 bis 2000 mPas, im Bereich von 200 bis 1200 mPas, speziell bevorzugt im Bereich von 400 bis 800 mPas aufweist, gemessen bei 20 °C, bei einer Scherrate von 600 s gemessen mit Platte/Kegel
(Rotationsviskosimeter CVO120 der Fa.Bohlin, Platte-Kegel-Verfahren (2°),
Grundlage DIN 53019; insbesondere DIN 53019-1 :2008-09, DIN 53019- -2:2001 -02, DIN 53019-3:2008-09, DIN 53019-4:2016-10).
Die zuvor dargelegten Viskositätseigenschaften, die bei verschiedenen Scherraten eingehalten werden, bevorzugter Drucksubstanzen können einzeln oder vollständig verwirklicht werden, wobei vorzugsweise mindestens zwei, besonders bevorzugt drei, speziell bevorzugt vier und ganz besonders bevorzugt alle
Viskositätseigenschaften eingehalten werden. Hierdurch kann eine besonders bevorzugte Drucksubstanz bereitgestellt werden, die eine spezifische Thixotropie zeigt und trotzdem unter den in der Druckapparatur Scherkraftverhälnissen noch fließfähig ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die
Drucksubstanz ein viskoelastisches Verhalten zeigt. Viskoelastisch sind Stoffe, die zwischen den Extremen - der idealviskosen Flüssigkeiten mit tan(delta)=G2/G1 >100 und den idealelastischen Festkörpern mit tan(delta)=G2/G1 <0,01 . G1 ist das Speichermodul, G2 das Verlustmodul. Diese Parameter werden im Rahmen von Oszillationsmessungen (Sprungversuchsmessungen) ermittelt, gemessen mit einem „Anton Paar Rheo-Compass“ der Fa. Anton Paar. Platte-Platte, Spaltbreite ca.
0,5mm bei 20 °C (Modular Compact Rheometer MCR302 der Fa. Anton Paar, Platte- Platte-Verfahren, Grundlage DIN 53019; insbesondere DIN 53019-1 :2008-09,
DIN 53019- -2:2001 -02, DIN 53019-3:2008-09, DIN 53019-4:2016-10). Die
Winkelgeschwindigkeit w, insbesondere beim Sprung, beträgt vorzugsweise 3,14 rad/s und die Auslenkung t vorzugsweise 0,1 %.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das
Speichermodul G1 mindestens 8 Pa, bevorzugt mindestens 10 Pa und speziell bevorzugt mindestens 12 Pa beträgt, gemessen mittels Oszillationsmessungen mit einem„Anton Paar Rheo-Compass“ der Fa. Anton Paar. Platte-Platte, Spaltbreite ca. 0,5mm bei 20 °C.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Verlustmodul G2 mindestens 6 Pa, bevorzugt mindestens 8 Pa und speziell bevorzugt mindestens 10 Pa beträgt, gemessen mittels Oszillationsmessungen mit einem„Anton Paar Rheo-Compass“ der Fa. Anton Paar. Platte-Platte, Spaltbreite ca. 0,5mm bei 20 °C.
Besonders bevorzugt besitzt die Drucksubstanz eine hohe elastische Komponente, d.h. G1 nahe G2 und gleichzeitig ist sie unter den in der Apparatur herrschenden Scherkräften fließfähig (d.h. tan(delta) im Bereich von bevorzugt 0,05 bis 3,0, besonders bevorzugt 0,05 bis 1 ,3). Die Winkelgeschwindigkeit w, insbesondere beim Sprung, beträgt vorzugsweise 3,14 rad/s und die Auslenkung t vorzugsweise 0,1 %.
In bevorzugten Ausführungsformen liegt tan (delta) = G2/G1 bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 3,0, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,8, insbesondere bevorzugt 0,2 bis 2,5 und speziell bevorzugt 0,3 bis 2,3, gemessen mittels Oszillationsmessungen mit einem„Anton Paar Rheo-Compass“ der Fa. Anton Paar. Platte-Platte, Spaltbreite ca. 0,5mm bei 20 °C. Die Winkelgeschwindigkeit w, insbesondere beim Sprung, beträgt vorzugsweise 3,14 rad/s und die Auslenkung Y vorzugsweise 0,1 %.
In bevorzugten Ausführungsformen liegt tan (delta) = G2/G1 bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 1 ,3, besonders bevorzugt 0,1 bis 1 ,1 , insbesondere bevorzugt 0,2 bis 1 ,0 und speziell bevorzugt 0,3 bis 0,9, gemessen mittels Oszillationsmessungen mit einem„Anton Paar Rheo-Compass“ der Fa. Anton Paar. Platte-Platte, Spaltbreite ca. 0,5mm bei 20 °C. Die Winkelgeschwindigkeit w, insbesondere beim Sprung, beträgt vorzugsweise 3,14 rad/s und die Auslenkung Y vorzugsweise 0,1 %.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass tan (delta) = G2/G1 bevorzugt durch die Gegenwart des hochmolekularen Bindemittels um mindestens 30%, bevorzugt um mindestens 50% gegenüber einer im Wesentlichen gleichen Zusammensetzung, die insbesondere die gleiche Viskosität bei 25 °C und einer Scherbeanspruchung von 200 s 1 aufweist, jedoch kein hochmolekulares Bindemittel abnimmt, gemessen mittels Oszillationsmessungen mit einem„Anton Paar Rheo- Compass“ der Fa. Anton Paar. Platte-Platte, Spaltbreite ca. 0,5mm bei 20 °C. Die Winkelgeschwindigkeit w, insbesondere beim Sprung, beträgt vorzugsweise 3,14 rad/s und die Auslenkung r vorzugsweise 0,1 %.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis von tan (delta) = G2/G1 einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung mit einem hochmolekularen
Bindemittel zu dem tan (delta) = G2/G1 einer im Wesentlichen gleichen
Zusammensetzung ohne hochmolekulares Bindemittel, welche die insbesondere die gleiche Viskosität bei 25 °C und einer Scherbeanspruchung von 200 Hz s 1 aufweist, vorzugsweise höchstens 0,9, bevorzugt höchstens 0,7, besonders bevorzugt höchstens 0,6 beträgt.
Die zuvor dargelegten Werte des Speichermoduls G1 , des Verlustmoduls G2 sowie des tan (delta) werden bei einem Plateau bestimmt, welches sich im Allgemeinen nach einer Zeit von etwa 5 bis 9 Minuten in einem Oszillationsversuch einstellt. Diese Werte werden bevorzugt nach einer kurzen Scherbeanspruchung (ca. 20 Sekunden) durch eine Rotation von 100 s 1 nach einer Zeit von ca. 5 Minuten wieder erreicht, so dass in bevorzugten Ausführungsformen kein Abbau der Polymere erfolgt, die zu diesen Werten führen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Oberflächenspannung der Drucksubstanz im Bereich von 26 bis 34 mN/m liegt, bevorzugt 28 bis 32 mN/m, gemessen nach der Wilhelmy-Plattenmethode mit einem„Force Tensiometer“ der Fa.Krüss bei 20 °C (DIN53914:1997-07). Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Drucksubstanz, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Drucksubstanz auf Glas, Keramik, Metall, Holz oder Kunststoff aufgetragen wird.
Vorzugsweise kann nach Auftragung der Drucksubstanz auf einem Substrat gehärtet werden, wobei die Härtung bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von 150*Ό bis 1200 °C, besonders bevorzugt 150°C bis 220 °C oder 500 °C bis 1000°C erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann nach dem Druck eine Trocknung der Schicht bei 100°C bis 150°C erfolgen, um flüchtige Medienbestandteile,
insbesondere Treib- beziehungsweise Lösungsmittel zu entfernen. Der Einbrand erfolgt anschließend bevorzugt bei 500 °C bis 1000°C im Falle von Drucksubstanzen, die anorganische, vorzugsweise mineralische Pigmente und/oder Glasflüsse enthalten. Drucksubstanzen mit Glasflüssen können Metallpartikel, insbesondere Silberpartikel enthalten. Drucksubstanzen, die vorzugsweise bei 500°C bis 1000°C eingebrannt werden, sind bevorzugt dazu vorgesehen, auf anorganische Substrate, beispielsweise Glasplatten oder ähnliches aufgebracht zu werden. Drucksubstanzen mit Metallpartikeln, vorzugsweise Silberpartikeln, die keine mineralischen Pigmente oder Glasflüsse enthalten, werden vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich l öO 'C bis 250 °C gehärtet. Derartige Drucksubstanzen, die vorzugsweise bei 150°C bis 250 °C gehärtet werden, sind bevorzugt dazu vorgesehen, auf Kunststoff- Substrate oder ähnliches aufgebracht zu werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert, ohne dass hierdurch eine Begrenzung der Erfindung erfolgen soll.
Ausführungsbeipiel 1
Eine Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem Glasfarbenpulver 14305 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM und einer
Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol auf eine Viskosität von 960 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,09 Gew% beträgt. Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf Glasplatten (Format 100x100x4mm) übertragen und bei 690 °C eingebrannt. Die in Figur 1 dargestellen Fotos zeigen einen Ausschnitt mit 100- bzw. 30-facher Vergrößerung. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung, wie dies aus Figuren 1A (100 fache Vergrößerung) und 1 B (30 fache Vergrößerung) ersichtlich ist, die lichtmikroskopische Aufnahmen des Dekors darstellen.
Vergleichsbeispiel 1
Das Ausführungsbeipiel 1 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol eingesetzt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 960 mPas liegt.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf Glasplatten (Format 100x100x4mm) übertragen und bei 690 °C eingebrannt. Die Fotos zeigen einen Ausschnitt mit 100- bzw. 30-facher Vergrößerung. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung, wie dies aus Figuren 1 C (100 fache Vergrößerung) und 1 D (30 fache Vergrößerung) ersichtlich ist.
Ausführungsbeipiel 2
Eine Tinte basierend auf den anorganischen Bestandteilen der Silberpaste TSP2002 der Ferro GmbH wird mit Dowanol DPM und einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/cm3 auf eine Viskosität von 487 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,13 Gew% beträgt.
Die Tinte wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf Glasplatten (Format 100x100x4mm) übertragen und bei 690 °C eingebrannt. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung, wobei dies aus Figuren 2A (100 fache Vergrößerung) und 2B (30 fache Vergrößerung) ersichtlich ist, die lichtmikroskopische Aufnahmen des Dekors darstellen. Vergleichsbeispiel 2
Das Ausführungsbeipiel 2 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol eingesetzt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von 480 mPas liegt.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf Glasplatten (Format 100x100x4mm) übertragen und bei 690 °C eingebrannt. Die Fotos zeigen einen Ausschnitt mit 100- bzw. 30-facher Vergrößerung. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung, wie dies aus Figuren 2C (100 fache Vergrößerung) und 2D (30 fache Vergrößerung) ersichtlich ist.
Ausfuhrungsbeipiel 3
Eine Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem Glasfarbenpulver 14297 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM und einer
Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/cm3 auf eine Viskosität von ca. 660 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,09 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 5 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der Speichermodul G1 beträgt nach 8 Minuten (Plateauphase) etwa 25,0 Pa, der Verlustmodul G2 etwa 13,9 und tan(delta) G2/G1 etwa 0,56. Nach ca. 12,5 Minuten beträgt der Speichermodul G1 ca. 25,1 Pa, der Verlustmodul G2 ca. 14,5 Pa und tan(delta) G2/G1 etwa 0,58.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 4 Eine Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem Glasfarbenpulver 144012 und dem Medium 801026 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM und einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/cm3 auf eine Viskosität von ca. 860 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,24 Gew% beträgt.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 5
Eine Farbpaste der Ferro GmbFI basierend auf dem Glasfarbenpulver 14510 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM und einer
Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/cm3 auf eine Viskosität von 860 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,09 Gew% beträgt.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 6
Eine Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem Glasfarbenpulver 14297 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit einer Lösung eines n-BUMA/MMA- Copolymers mit einem Molekulargewicht von 250000g/cm3 in Glykolether auf eine Viskosität von 625 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 1 ,25 Gew% beträgt. Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 5 Minuten oszilliert wird (20 O). Der Speichermodul G1 beträgt nach 8 Minuten (Plateauphase) etwa 57,0 Pa, der Verlustmodul G2 etwa 31 ,7 und tan(delta) G2/G1 etwa 0,56. Nach ca. 13 Minuten beträgt der Speichermodul G1 ca. 44,6 Pa, der Verlustmodul G2 ca. 29,7 Pa und tan(delta) G2/G1 etwa 0,67.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung, wobei dies aus Figur 3 ersichtlich ist, die vergrößerte Ausschnitte aus einer Aufnahme des Dekors darstellt.
Ausführungsbeipiel 7
Eine Tinte basierend auf den anorganischen Bestandteilen der Silberpaste TSP2042 der Ferro GmbH wird mit Dowanol DPM und einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/cm3 auf eine Viskosität von 400 mPas eingestellt, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,18 Gew% beträgt.
Die Tinte wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 8
Eine Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem Glasfarbenpulver 14297 und einem Medium auf Glykoletherbasis beinhaltend ca. 2,25% niedermolekulares Bindemittel mit ca. 50000g/cm3 (beides Ferro GmbH) und einer
Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/cm3 wird auf eine Viskosität von ca. 750 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration der hochmolekularen Wirksubstanz ca. 0,09 Gew% beträgt. Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung wie Ausführungsbeispiel 1.
Ausführungsbeipiel 9
Eine Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem Glasfarbenpulver 14297 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM und einer
Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol auf eine Viskosität von 800 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,17 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 5 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der Speichermodul G1 beträgt nach 8 Minuten (Plateauphase) etwa 21 ,6 Pa, der Verlustmodul G2 etwa 12,5 und tan(delta) G2/G1 etwa 0,58. Nach ca. 12 Minuten beträgt der Speichermodul G1 ca. 22,6 Pa, der Verlustmodul G2 ca. 13,6 Pa und tan(delta) G2/G1 etwa 0,60.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Vergleichsbeispiel 3
Das Ausführungsbeipiel 9 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol eingesetzt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 800 mPas liegt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 5 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der Speichermodul G1 beträgt nach 8 Minuten (Plateauphase) etwa 3,8 Pa, der Verlustmodul G2 etwa 5,4 und tan(delta) G2/G1 etwa 1 ,42. Nach ca. 13 Minuten beträgt der Speichermodul G1 ca. 3,8 Pa, der Verlustmodul G2 ca. 5,7 Pa und tan(delta) G2/G1 etwa 1 ,50.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung.
Ausfuhrungsbeipiel 10
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbFI basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14315 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbFI) wird mit Dowanol DPM (9,9 Gewichtsteile) und 6,5 Gewichtsteilen einer Lösung einer Flydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol in DPM (7,2 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 1000 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,20 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 1 ,8.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 1 1
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbFI basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14315 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbFI) wird mit Dowanol DPM (12,2 Gewichtsteile) und 6,5 Gewichtsteilen einer Lösung einer Flydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol in DPM (3,6 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 590 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,10 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 2,2.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 12
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14315 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (9,4 Gewichtsteile) und 6,5 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol in DPM (3,6 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 1020 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,10 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 2,0.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Vergleichsbeispiel 4 Das Ausführungsbeipiel 10 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol eingesetzt wird, sondern die Viskosität lediglich durch Zugabe von DPM eingestellt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 1090 mPas liegt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C) . Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 3,7.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung.
Vergleichsbeispiel 5
Das Ausführungsbeipiel 1 1 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol eingesetzt wird, sondern die Viskosität lediglich durch Zugabe von DPM eingestellt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 660 mPas liegt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 4,5.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 13
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14316 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (8,1 Gewichtsteile) und 8 Gewichtsteilen einer Lösung einer
Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol in DPM (7,2 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 990 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,25 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 1 ,9.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 14
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14316 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (10,3 Gewichtsteile) und 8 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol in DPM (3,6 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 600 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,12 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4,3 Minuten etwa 2,2.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung. Ausführungsbeipiel 15
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14316 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (7,5 Gewichtsteile) und 8 Gewichtsteilen einer Lösung einer
Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol in DPM (3,6 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteile DPM) auf eine Viskosität von etwa 1080 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,12 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 2,1 .
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Vergleichsbeispiel 6
Das Ausführungsbeipiel 13 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol eingesetzt wird, sondern die Viskosität lediglich durch Zugabe von DPM eingestellt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 1 100 mPas liegt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 4,0.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung. Vergleichsbeispiel 7
Das Ausführungsbeipiel 14 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol eingesetzt wird, sondern die Viskosität lediglich durch Zugabe von DPM eingestellt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 500 mPas liegt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 5,1 .
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 16
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14501 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (9,5 Gewichtsteile) und 8 Gewichtsteilen einer Lösung einer
Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol in DPM (7,2 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 1010 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,24 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C) . Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 1 ,9. Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 17
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14501 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (12,1 Gewichtsteile) und 8 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol in DPM (7,2 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 640 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,24 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C) . Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 1 ,5.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 18
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14501 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (12,5 Gewichtsteile) und 8 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol in DPM (3,6 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 540 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,12 Gew% beträgt. Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 O). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 0,4.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 19
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbFI basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14501 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbFI) wird mit Dowanol DPM (9,4 Gewichtsteile) und 8 Gewichtsteilen einer Lösung einer
Flydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol in DPM (3,6 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteile DPM) auf eine Viskosität von etwa 1040 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,12 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 qC). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 2,2.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Vergleichsbeispiel 8
Das Ausführungsbeipiel 18 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Flydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol eingesetzt wird, sondern die Viskosität lediglich durch Zugabe von DPM eingestellt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 480 mPas liegt. Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 5,9.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung.
Vergleichsbeispiel 9
Das Ausführungsbeipiel 19 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol eingesetzt wird, sondern die Viskosität lediglich durch Zugabe von DPM eingestellt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 1060 mPas liegt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 5,6.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 20
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14510 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (10,0 Gewichtsteile) und 5 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol in DPM (7,2 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 1010 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,16 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 O). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 1 ,9.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 21
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbFI basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14510 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (12,8 Gewichtsteile) und 5 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 370000g/mol in DPM (7,2 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 580 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,15 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 2,0.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 22 100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14510 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (12,5 Gewichtsteile) und 5 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol in DPM (3,6 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteilen DPM) auf eine Viskosität von etwa 600 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,08 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 1 ,5.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Ausführungsbeipiel 23
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14510 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (10,0 Gewichtsteile) und 5 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol in DPM (3,6 Gewichtsteile Polymer in 200 Gewichtsteile DPM) auf eine Viskosität von etwa 970 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec, wobei die Konzentration dieser Wirksubstanz ca. 0,08 Gew% beträgt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C) . Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 2,1 . Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nur eine sehr geringe Satellitenbildung.
Vergleichsbeispiel 10
Das Ausführungsbeipiel 22 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol eingesetzt wird, sondern die Viskosität lediglich durch Zugabe von DPM eingestellt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 530 mPas liegt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C). Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 6,2.
Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung.
Vergleichsbeispiel 1 1
Das Ausführungsbeipiel 23 wird im Wesentlichen wiederholt, wobei jedoch keine Hydroxylpropylcellulose mit einem Molekulargewicht von 850000g/mol eingesetzt wird, sondern die Viskosität lediglich durch Zugabe von DPM eingestellt wird, wobei die Viskosität ebenfalls im Bereich von etwa 970 mPas liegt.
Die Viskositätseigenschaften werden durch einen Sprungversuch ermittelt, wobei zunächst für ca. 9 Minuten oszilliert wird, die Oszillation für ca. 15 Sekunden durch eine Scherrotation bei 100 s 1 unterbrochen und anschließend wieder für ca. 4 Minuten oszilliert wird (20 °C) . Der tan(delta) G2/G1 nach etwa 4 Minuten etwa 4,0. Die Farbpaste wird mittels des zuvor beschriebenen Druckverfahrens auf ein Substrat übertragen und gehärtet. Das bedruckte Substrat zeigt nun eine sehr deutliche Satellitenbildung. Ausführungsbeipiel 24
100 Gewichtsteile einer Farbpaste der Ferro GmbH basierend auf dem
Glasfarbenpulver 14510 und dem Medium C7 (beides Ferro GmbH) wird mit Dowanol DPM (10,0 Gewichtsteile) und 5 Gewichtsteilen einer Lösung einer Hydroxylethylcellulose mit einem Molekulargewicht von 420000g/mol in DPM (7
Gewichtsteile Polymer in 100 Gewichtsteile DPM) auf eine Viskosität von etwa 1000 mPas eingestellt, gemessen bei 20 °C und einer Scherrate von 200/sec.
Die Beispiele zeigen, dass durch die vorliegende Erfindung die zuvor dargelegten Aufgaben gelöst werden, insbesondere die Satellitenbildung überraschend deutlich verringert werden kann, ohne dass andere Eigenschaften der Drucksubstanz hierdurch nachteilig beeinflusst werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Druckverfahren zur Übertragung von Drucksubstanz von einem Farbträger auf einen Bedruckstoff, bei dem mit Hilfe einer energieabgebenden Einrichtung, die Energie während einer Prozesszeit in Form von elektromagnetischen Wellen abgibt, die Drucksubstanz eine Volumen- und/oder Positionsänderung erfährt, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksubstanz ein
hochmolekulares Bindemittel umfasst, wobei das hochmolekulare Bindemittel ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts im Bereich von 150 000 bis 5 000 000 g/mol aufweist, gemessen mittels GPC.
2. Druckverfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe von Absorptionskörpern Energie von der elektromagnetischen Welle in die Drucksubstanz übertragen wird.
3. Druckverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hochmolekulare Bindemittel ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts im Bereich 200 000 bis 2 000 000 g/mol und bevorzugt 250 000 bis 1 000 000 g/mol aufweist, gemessen mittels GPC.
4. Druckverfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksubstanz 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,07 bis 2 Gew.-%, und speziell bevorzugt 0,08 bis 1 ,5 Gew.-% an hochmolekularem Bindemittel umfasst.
5. Druckverfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksubstanz ein Verhältnis von
Verlustmodul (G2) zu Speichermodul (G1 ) [tan (delta) = G2/G1] im Bereich von 0,05 bis 3,0, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,8, insbesondere bevorzugt 0,2 bis 2,5, speziell bevorzugt 0,3 bis 2,3, insbesondere speziell bevorzugt 0,05 bis 1 ,3, besonders speziell bevorzugt 0,1 bis 1 ,1 , insbesondere besonders bevorzugt 0,2 bis 1 ,0 und ganz speziell bevorzugt 0,3 bis 0,9 aufweist.
6. Druckverfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksubstanz Absorptionskörper, vorzugsweise Ruß oder mindestens ein anorganisches Pigment umfasst.
7. Drucksubstanz zur Durchführung eines Druckverfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Drucksubstanz mindestens ein hochmolekulares Bindemittel, mindestens ein niedermolekulares Bindemittel und mindestens einen Funktionsträger umfasst.
8. Drucksubstanz gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Funktionsträger ein anorganisches Pigment und/oder Metallpartikel, vorzugsweise Silberpartikel, umfasst.
9. Drucksubstanz gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksubstanz fließfähig ist, vorzugsweise eine Viskosität im Bereich von 250 bis 1400 mPas aufweist, gemessen bei 20 °C und einer Scherung von 200 s 1 mit Platte/Kegel.
10. Drucksubstanz gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksubstanz mindestens ein Treibmittel umfasst, welches vorzugsweise einen Siedepunkt im Bereich von 60 °C bis 250 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 80 °C bis 200‘C, speziell bevorzugt im Bereich von O'C bis 190°C aufweist.
1 1. Drucksubstanz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das niedermolekulare Bindemittel ein
Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) im Bereich vom 10000 bis 150000 g/mol, bevorzugt im Bereich von 50000 bis 100000 g/mol aufweist, gemessen gemäß GPC, Standardmedien
12. Drucksubstanz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenspannung der Drucksubstanz 26 bis 34 mN/m beträgt, bevorzugt 28 bis 32 mN/m.
13. Drucksubstanz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsträger partikelförmig ist, wobei die Partikel vorzugsweise einen d50-Wert im Bereich von 0,5 pm bis 30 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 pm bis 20 pm und speziell bevorzugt im Bereich von 2 pm bis 15 pm aufweisen.
14. Drucksubstanz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksubstanz einen Feststoffgehalt von mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-% aufweist.
15. Verwendung einer Drucksubstanz gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksubstanz auf Glas, Keramik, Metall, Holz oder Kunststoff aufgetragen wird.
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