DD153360A1 - MATTRESS PASTE FOR GLASS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Mattierungspaste fuer Glas, insbesondere geeignet zum Auftragen mit Hilfe des Siebdruckverfahrens fuer das Mattieren oder Markieren von Glas. Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Mattierungspaste fuer Glas mit einstellbarem Mattierungseffekt und solchen Eigenschaften,die sie fuer eine oekonomische Verwendung im Siebdruck geeignet erscheinen lassen und die ausserdem eine Festigkeitssteigerung des damit behandelten Glases herbeifuehrt. Die erfindungsgemaesse Paste besteht in Masse -% aus NH tief 4 HF tief 2 10...50;KHF und/oder KF 5...50;KBF tief 4 1...15;SnCl tief 2 1...5;HF und/oder H tief 2 SO tief 4 5...25 sowie Alkalifluorosilikaten und/oder Alkalifluoroaluminaten zum Anpasten, fluorfreien Zuschlagstoffen, mikrokristalliner Zellulose in fester und suspendierter Form, Glyzerin und Carboxymethylzellulose. Die Erfindung kann bei allen Hohl- und Flachglaesern zum Aufbringen von Mustern oder Markierungen angewandt werden.The invention relates to a matting paste for glass, in particular suitable for application by means of the screen printing process for matting or marking glass. The aim of the invention is to provide a matting paste for glass with an adjustable matting effect and such properties, which make it suitable for an economic use in screen printing and also causes an increase in strength of the glass treated therewith. The paste according to the invention consists in mass% of NH deep 4 HF deep 2 10 ... 50; KHF and / or KF 5 ... 50; KBF deep 4 1 ... 15; SnCl deep 2 1 ... 5; HF and / or H deep 2 SO deep 4 5 ... 25 and alkali fluoro-silicates and / or Alkalifluoroaluminaten for pasting, fluorine-free aggregates, microcrystalline cellulose in solid and suspended form, glycerol and carboxymethyl cellulose. The invention can be applied to all hollow and Flachglaesern for applying patterns or markings.
Description
JS. AJS. A
Anwendungsgebiet der Erfindung Applications of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft das Mattieren oder Markieren von Glas, insbesondere mit Hilfe des Siebdruckverfahrens OThe present invention relates to the matting or marking of glass, in particular by means of the screen printing method O.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Das Mattieren oder Markieren von Glas erfolgt mit verschiedenen Pasten oder Lösungen, wobei bekannte Mattierungssubstanzen als Wirkkomponenten in der Regel HF (vor allem bei Lösungen) und ML.EEV, (vor allem bei Pasten) enthalten. Nach Bachtik und Pospichai (in: Oblagorazivanie stekla, Izd. literatury po stroitel'stvu 1970, S. 183 - 185) und Altmann (in: Das neue Lehrbuch der Glasätzerei, Verlag Ae W8 Gentner 1963, Se 49 - 51) werden den Pasten zur Einstellung der Viskosität Verdickungsmittel wie Weizenmehl, Dextrin, Stärke, Wasserglas, CaSO^, BaSO^ und zur Verbesserung der Ätzeigenschaften fluorhaltige Zuschlagstoffe wie CaF2, Na2SiFg und Na ^ AlIV zugegeben.The matting or marking of glass is carried out with different pastes or solutions, known matting substances usually containing HF (especially in the case of solutions) and ML.EEV (especially in the case of pastes) as active components. According to Bachtik and Pospichai (in: Oblagorazivanie stekla, Izd literatury po stroitel'stvu 1970, pp. 183-185) and Altmann (in: The new textbook of glass etching, Verlag A e W 8 Gentner 1963, Se 49 - 51) To adjust the viscosity, thickeners such as wheat flour, dextrin, starch, water glass, CaSO 4, BaSO 4 are added to the pastes to adjust the viscosity, and fluorochemical additives such as CaF 2 , Na 2 SiFg and Na 2 AlIV are added to improve the etching properties.
Derartige Mattierungssubstanzen besitzen folgende Nachteile:Such matting substances have the following disadvantages:
- Die Einwirkzeiten zur Erzielung eines Mattierungs- oder Markierungseffektes bei Raumtemperatur betragen häufig 5-10 min oder sind noch langer.- The exposure times to achieve a matting or marking effect at room temperature are often 5-10 minutes or even longer.
- Wird zwecks Verkürzung der Einwirkzeit bei höheren Temperaturen gearbeitet, treten Umweltbelastungen durch fluorhaltige Gase auf.- If work is carried out at higher temperatures to reduce the exposure time, environmental pollution from fluorine-containing gases occurs.
- Die Haltbarkeit ist insbesondere bei Zusätzen von Weizenmehl, Dextrin und Stärke relativ gering, und durch Entmischung der Bestandteile ergeben sich teilweise unbefriedigende Standseiten.- The shelf life is relatively low, especially with additions of wheat flour, dextrin and starch, and by segregation of the ingredients are sometimes unsatisfactory Standseiten.
- Es kann kein definierter Mattierungseffekt im Sinne von beispielsweise matten, haIbmatten oder seidencaatten Tönungen eingestellt werden.- It is not possible to set a defined matting effect in the sense of, for example, matt, semi-matt or silk-tinted tints.
- Die Festigkeit des Mattierungseffektes ist nicht ausreichend genug, wobei unter Festigkeit die Schlagfestigkeit bei Mattierungen größerer Flächen (z. B. von Tafelglas) und die Abriebbeständigkeit bei Markierungen kleinerer Flächen (z, B. von Behälterglas) zu verstehen ist.The strength of the matting effect is not sufficient enough, where the term strength is to be understood as meaning the impact resistance on delustrations of larger areas (eg of table glass) and the abrasion resistance on markings of smaller areas (eg, of container glass).
~ Das Mattieren oder Markieren mit modernen Verfahren,· beispielsweise mittels Siebdruck, ist nur mit einem erhöhten Aufwand möglich; so empfehlen Bachtik und Pospichal zur Erreichung der erforderlichen Druckgenauigkeit einen zusätzlichen Andruck mit Glyzerin. Die Vorteile hochproduktiver Siebdruckautomaten können nicht wirksam werden, denn nach Bachtik und Pospichal wird für den Siebdruck eine Einwirkzeit von 3 min be- - nötigt, nach Altmann sind sogar 5 min erforderlich.Matting or marking with modern methods, for example by means of screen printing, is only possible with increased effort; Bachtik and Pospichal recommend additional pressure with glycerine to achieve the required printing accuracy. The advantages of high-performance automatic screen printing machines can not be effective, because according to Bachtik and Pospichal, a contact time of 3 minutes is required for screen printing; Altmann even requires 5 minutes.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Es soll eine Mattierungspaste für Glas mit einem einstellbaren Mattierungseffekt und solchen Eigenschaften geschaffen werden, die ein Mattieren oder Markieren ökonomisch günstig mittels Siebdruck ermöglicht und eine erhöhte Festigkeit der Mattierung oder Markierung bewirkt.It is a matting paste for glass with an adjustable matting effect and such properties are created, which allows matting or marking economically favorable screen printing and causes increased strength of the matting or marking.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mattierungspaste für Glas zu schaffen, die einen einstellbaren Mattierungseffekt aufweist, die Mattierung oder Markierung eine erhöhte Festigkeit erfährt und insbesondere für den Siebdruck geeignet ist.The invention has for its object to provide a matting paste for glass, which has an adjustable matting effect, the matting or marking undergoes increased strength and is particularly suitable for screen printing.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mattierungspaste in Masse -% ausAccording to the invention the object is achieved in that the matting paste in mass -% off
NH^HP2 10...50NH ^ HP 2 10 ... 50
KHF2 und/oder KP2 5...5OKHF 2 and / or KP 2 5 ... 5O
KBF^ 1...15KBF ^ 1 ... 15
SnCl2 1... 5SnCl 2 1 ... 5
BF und/oder H2SO^ 5.»e25BF and / or H 2 SO ^ 5. » e 25
besteht, zum Anpasten.Alkalifluorosilikate und/oder Alkalifluoroaluminate sowie fluorfreie Zuschlagstoffe mit geringer, dem Siebdruck angepaßter Korngröße zur Einstellung der Viskosität enthält. Die Zugabe von mikrokristalliner Zellulose in suspendierter Fora in einer Menge von 15··«50 Masse -% bildet überraschenderweise thixotrope Eigenschaften der Mattierungspaste heEUs, ein für eine gute Siebdruckpaste wesentliches Merkmal. Eine hohe Druckgenauigkeit, die z. B. bei Markierungen von Behälterglas erforderlich ist, und eine gute Haftung der Mattierungspaste wird durch Zugabe von Glyzerin in einer Menge bis zu 10 Masse -% und/oder mikrokristalliner Zellulose in suspendierter Form erzielteconsists, for pasting .Alkalifluorosilikate and / or Alkalifluoroaluminate and fluorine-free additives with low, adapted to the screen size grain size for adjusting the viscosity contains. The addition of microcrystalline cellulose in suspended Fora in an amount of 15 ··· 50 % by mass surprisingly forms thixotropic properties of the matting paste heEUs, a characteristic essential to a good screen printing paste. A high printing accuracy, the z. B. is required for labeling of container glass, and good adhesion of the matting paste is achieved by adding glycerol in an amount up to 10 % by mass and / or microcrystalline cellulose in a suspended form
Eine Verbesserung der Homogenität und Standzeit der Mattie: Eungspaste wird erreicht, wenn sie außer der mikrokristallinen Zellulose noch Carboxyaethylzellülose in einer Menge von O,2..eO,5 Masse -% enthält.An improvement of the homogeneity and service life of the mattie: Eungspaste is achieved, if it contains besides the microcrystalline cellulose still Carboxyaethylzellülose in an amount of O, 2..eO, 5 mass % .
Der Mattierungseffekt ist durch die Änderung des Verhältnisses der Komponenten NK^HF2 vxiä. KHE2 und/oder KF einstellbar. Enthält beispielsweise die Mattierungspaste nur NH^HF2 als Ätzsubstanz, werden eisige bis matte Mattierungseffekte, bei ei~ nea relativ hohen Gehalt an KHF2 als Ätzsubstanz dagegen seidensatte Tönungen erzielt.The matting effect is due to the change in the ratio of the components NK ^ HF 2 vxiä. KHE 2 and / or KF adjustable. If, for example, the matting paste contains only NH 2 HF 2 as the etching substance, icy to matt matting effects are achieved, while with a relatively high content of KHF 2 as the etching substance, silky tints are achieved.
Die für den jeweiligen Verarbeitungsfall günstigste Viskosität läßt sich durch den Zusatz von BaSO^, und/oder Polyvinylalkohol und/oder mikrokristalliner Zellulose in fester Form, aber auch durch Zugabe von fluorhaltigen Zuschlagstoffen wie Alkalifluorosilikate in einer Menge von 5··<Λ0 Masse -% und/ oder Alkalifluoroaluminate in einer Menge von 5··»20 Masse -% einsteilen.The most favorable for the particular processing case viscosity can be by the addition of BaSO ^, and / or polyvinyl alcohol and / or microcrystalline cellulose in solid form, but also by adding fluorine-containing additives such as alkali metal fluorosilicates in an amount of 5 ·· <Λ0 mass -% and / or Alkalifluoroaluminate in an amount of 5 ·· »20 % by mass.
Der Gehalt an 1...10 Masse ~% KBF^ in der Mattierungspaste führt zu einer höheren Festigkeit des Mattierungseffektes. Die Ursache dafür ist die Diffusion von Ealiumionen in die GIasoberfläche* Entscheidend für eine gute Diffusion der Kaliumionen ist ein hoher Disscziationsgrad der Kaliumverbindungen,The content of 1 to 10 % by weight of KBF in the matting paste leads to a higher strength of the matting effect. The reason for this is the diffusion of Ealiumionen in the GIasoberfläche * Decisive for a good diffusion of the potassium ions is a high degree of dissociation of the potassium compounds,
In Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Mattierungspaste bzw, dem zu erzielenden Mattierungseffekt wird deshalb zur Erzielung eines hohen Dissoziati onsgrades HpSO4 züge geben. Weiterhin wijird zur Verbesserung der Kaliumionenduffusion der erfindungsgemäßen Mattierungspaste SnCl2 in einer Menge von 1...5 Masse -% zugesetzt. Die Wirkung des SnCl0 basiert auf der Polarisierbarkeit desDepending on the composition of the matting paste or the matting effect to be achieved, therefore, HpSO 4 will give rise to a high degree of dissociation. Furthermore, in order to improve the potassium ion diffusion of the delustering paste according to the invention, SnCl 2 is added in an amount of from 1 to 5% by mass. The effect of SnCl 0 is based on the polarizability of the
Sn -Ions durch die Glasoberfläche und fördert die Migration der Kaliumionen in die Glasoberflachenschichten.Sn ions through the glass surface and promotes the migration of potassium ions into the glass surface layers.
Ausführ unp;sbeispielExemplary example
Folgende vier Zusammensetzungen (Angabe der Komponenten in Masse -%) der erfindungsgemäßen Mattierungspaste wurden hergestellt und mittels Siebdruck auf Tafelglasproben der Abmessung 9 cm χ 11 "cm aufgebracht:The following four compositions (specification of the components in % by mass ) of the matting paste according to the invention were prepared and applied by screen printing to glass samples measuring 9 cm χ 11 "cm:
K2SiF6 18 - ~K 2 SiF 6 18 - ~
BaSO^ - E-. - - 10,6BaSO ^ - E-. - 10.6
mikrokristallinemicrocrystalline
Zellulose in fester FormCellulose in solid form
(Handelsprodukt Heweten(Commercial product Heweten
201) - - 7201) - - 7
Die vier Mattierungspasten besitzen folgende wesentliche Eigenschaften bzw. führen zu folgenden Änderungen der Glaseigenschaften:The four matting pastes have the following essential properties or lead to the following changes in the glass properties:
Mattierungspaste Nr.Matting paste no.
Die Viskosität der angeführten Mattierungspasten wurde nach Erfahrungswerten gebräuchlicher Siebdruckpasten eingestellt und ist somit - unabhängig von der zur Einstellung der Viskosität vorwiegend eingesetzten Substanz - vergleichbar. Insbesondere durch die thixotropen Eigenschaften und die kürzen Eimvirkzeiten sind die Mattierungspasten aus technologischer und ökonomischer Sicht für das Siebdruckverfahren sehr gut geeignet.The viscosity of the mentioned matting pastes was adjusted according to empirical values of customary screen printing pastes and is therefore comparable, irrespective of the substance predominantly used for adjusting the viscosity. In particular, due to the thixotropic properties and the shorter egg times, the matting pastes are very well suited for the screen printing process from a technological and economic point of view.
Zur Ermittlung der Festigkeitserhöhung wurden Schlagversuche an jeweils mindestens 25 mattierten Tafelglasproben der Abmessung 9 cm χ 11 cm mit einer 0,044 kg schweren Kugel aus steigender Fallhöhe bis zum Bruch der Scheibe durchgeführt, wobei die mattierte Oberfläche zugbeansprucht wurde. Als mittlere Schlagfestigkeit wird diejenige bezeichnet, bei der 50% der Proben zu Bruch gehen.To determine the increase in strength, impact tests were carried out on at least 25 frosted glass samples measuring 9 cm χ 11 cm with a 0.044 kg ball from increasing drop height until the disc broke, with the matted surface being subjected to tensile stress. The average impact strength is defined as the one at which 50% of the samples break.
Vergleichsmessungen mit Mattierungspasten nach Literaturangaben führten zu folgenden Ergebnissen:Comparative measurements with matting pastes according to the literature led to the following results:
Mattierungspaste nach mittlere SchlagMatting paste after middle punch
festigkeit in Jstrength in J
Bachtik und Pospichal 0,39Bakhtik and Pospichal 0,39
(40 Masse -% NHaHFP, 40 Masse -% NAlFS 20 Masse % HF)(40 mass% NH a HF P , 40 mass% NAlFS 20 mass% HF)
Glas-Εmail-Keramo-TechnikGlass Reviews Send Keramo technology
(1966) 1, S 37(1966) 1, p. 37
(gesättigte Lösung von NHJBFp(Saturated solution of NHJBFp
in HF mit BaSO,und Glyzerinin HF with BaSO, and glycerine
verdickt) 0,39thickened) 0.39
Glas-Email-Kerami-Technik 1_§Glass-enamel ceramic technique 1_§
(1965) 12, S8 495(1965) 12, p. 8 495
(69 Masse ~% NH.HFp, 30 Masse -%(69 mass% NH.HFp, 30 mass%
Glyzerin, 1 Masse -% HF) 0,42Glycerine, 1 mass% HF) 0.42
Unbehandeltes Tafelglas (nicht mattiert) besitzt eine mittlere Schlagfestigkeit von 0,38 J.Untreated sheet glass (not matted) has an average impact strength of 0.38 J.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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