DE1038571B

DE1038571B - Overglaze decor and method of transferring it

Info

Publication number: DE1038571B
Application number: DEC12132A
Authority: DE
Inventors: Laurence E Kane
Original assignee: Commercial Decal Inc
Current assignee: Commercial Decal Inc
Priority date: 1955-11-21
Filing date: 1955-11-21
Publication date: 1958-09-11

Description

Ub--rglasurdekor und Verfahren zum Übertragen desselben Die Erfindung behandelt ein Dekor für keramische Erzeugnisse und ein Verfahren zu seinem Auftrag.Overglaze decor and method of transferring the same. The invention deals with a decoration for ceramic products and a method for its application.

Dabei wird das Pigment des Dekors mit einer Schutzschicht von bei einer niederen Temperatur schmelzenden Glases überzogen und das Dekor anschließend auf eine glasierte keramische Fläche übertragen und das Glas dann bei einer Temperatur geschmolzen, die zwar für das Glaspulver ausreicht, nicht dagegen die ursprüngliche Glasur auf der keramischen Fläche schmelzen kann. Dadurch bildet sich über die Pigmentfläche eine Glasschutzschicht, die sowohl gegen Alkalien als auch Säuren und gegen mechanisches Scheuern sehr widerstandsfähig ist. Die Schicht ist voll transparent. Form und Farbe des fertigen Dekors erscheinen deshalb ebenso klar, als läge keine Glasschutzschicht darüber. Das Dekor nach der Erfindung läßt sich bei jedem Erzeugnis, darunter auch Waren mit einer keramischen Ganzschicht, wie z. B. Steingut, emailliertes Metall oder Glaserzeugnisse, benutzen.The pigment of the decor is covered with a protective layer of at a low temperature melting glass covered and then the decor transferred to a glazed ceramic surface and then the glass at a temperature melted, which is sufficient for the glass powder, but not the original Glaze can melt on the ceramic surface. This forms over the pigment surface a protective glass layer that protects against alkalis, acids and mechanical Is very resistant to chafing. The layer is fully transparent. Shape and color The finished decoration therefore appears just as clear as if there was no protective layer of glass about that. The decor according to the invention can be applied to any product, including Goods with a full ceramic layer, such as B. Earthenware, enamelled metal or glass products.

Durch die Entwicklung der chemischen Reinigungsmittel und mechanischen Wascheinrichtungen ist man gezwungen, die Pigmente keramischer Dekors gegen chemische und mechanische Angriffe zu schützen. Ohne einen solchen Schutz werden die Pigmente mit der Zeit blaß, abgeschliffen und oft auch völlig abgescheuert.Through the development of chemical detergents and mechanical Washing facilities are forced to use the pigments of ceramic decorations against chemical ones and protect against mechanical attacks. Without such protection, the pigments will pale, sanded and often completely abraded over time.

In der Steingutindustrie kennt man zahlreiche unterschiedliche Arten von Dekors für keramische Waren. Eins davon ist das sogenannte Unterglasurdekor. Hier wird das Dekor sofort nach dem Formen und vor der Bildung der Glasur auf das Erzeugnis aufgebracht. Anschließend wird die Glasur auf die Ware und auf das Dekor aufgetragen. Die Glasur besteht aus einer glasartigen und unmittelbar aus Rohstoffen gebildeten Deckschicht. Zur Bildung der Deckschicht muß man das Erzeugnis bei einer sehr hohen Temperatur brennen. Man erhält dabei zwar eine gute und das Pigment gegen chemische und mechanische Einflüsse abdeckende Schutzschicht, zerstört durch die hohe Temperatur aber den Farbwert vieler Pigmente. Außerdem ist die Glasur in der Regel etwas undurchsichtig, so daß die Zeichnung des Dekors nicht mehr genau zu erkennen ist. Das Unterglasurdekor hat deshalb nur eine beschränkte Anwendung gefunden.Many different types are known in the earthenware industry of decorations for ceramic goods. One of them is the so-called underglaze decor. Here the decor is applied immediately after molding and before the glaze is formed Product applied. Then the glaze is applied to the goods and the decor applied. The glaze consists of a vitreous and directly from raw materials formed top layer. To form the top layer, the product must be at a burn very high temperature. You get a good one and the pigment against Protective layer covering chemical and mechanical influences, destroyed by the high temperature but the color value of many pigments. Also, the glaze is in the Usually somewhat opaque, so that the drawing of the decor is no longer accurate recognize is. The underglaze decoration has therefore only found limited use.

Wegen dieser begrenzten Möglichkeiten hat man das so-enannte überglasurdekor entwickelt. Dabei wird (las Dekor erst dann auf die Ware übertragen, wenn die eine hohe Temperatur erfordernde Glasur bereits auf der Ware ist. Diese Überglasurdekors lassen sich in zwei Klassen einteilen, nämlich das sogenannte Siebdruckdekor und das lithographische Dekor.Because of these limited possibilities one has the so-called overglaze decor developed. The (read decor is only transferred to the goods when the one high temperature glaze is already on the goods. These overglaze decorations can be divided into two classes, namely the so-called screen printing decor and the lithographic decor.

Beim Siehdruckdekor wird eine Schablone über die Fläche gebreitet, auf die das Pigment abgelagert werden soll, und dann das Pigment durch die Schablone auf die Fläche aufgetragen. Wenn das Dekor mit Wasser übertragbar ist, verwendet man als Trägerfläche für das Dekor eine Schicht aus wasserlöslichem Gummi, die auf einem Papierblatt aufgetragen ist. Bei diesem Verfahren wird eine verhältnismäßig dicke Pigmentschicht auf die von der Schablone bedeckte Fläche übertragen. Zur Steigerung der Haltbarkeit des Bildes im Siebdruckdekor kann man gepulvertes Glas niedrigen Schmelzpunktes mit dem Pigment mischen. Beim Haltbarmachen des Bildes durch Einwirkung von Hitze schmilzt dann das Glas und wird eins mit dem Bild. Auch das Siebdruckverfahren läßt sich nicht immer anwenden. Man bekommt damit nicht die klare und gestochene Zeichnung des lithographischen Verfahrens. Außerdem hat sich gezeigt, daß sich manche Farbpigmente bei Mischen und Schmelzen mit gepulvertem Glas auflösen und durch die ganze Mischung zerfließen. Dieses Verhalten zeigt z. B. Selenrot. Man kann deshalb für dieses Verfahren nur bestimmte Pigmente verwenden. Auch die verhältnismäßig dicke Dekorschicht dieses Verfahrens ist nicht immer erwünscht. Dadurch kam es zu einer weiteren Verbreitung der lithographischen Dekors in der Industrie.With the face print decor, a stencil is spread over the surface, on which the pigment is to be deposited, and then the pigment through the stencil applied to the surface. If the decor is transferable with water, used a layer of water-soluble rubber is used as a support surface for the decor is applied to a sheet of paper. In this process, a proportional transfer a thick layer of pigment onto the surface covered by the stencil. To increase Powdered glass can reduce the durability of the image in the screen printing decoration Mix the melting point with the pigment. When preserving the image by exposure heat then melts the glass and becomes one with the image. Also the screen printing process cannot always be used. You don't get the clear and crisp one with it Drawing of the lithographic process. It has also been shown that some Dissolve color pigments when mixed and melted with powdered glass and through the melt the whole mixture. This behavior shows e.g. B. Selenium Red. One can therefore only use certain pigments for this process. Also in proportion thick decorative layer of this process is not always desirable. This is how it came about a further spread of lithographic decorations in the industry.

Lithographische Dekors erhält man durch den Druck der gewünschten Zeichnung auf dem Dekor durch ein lithographisches Verfahren. Bei mit Wasser übertragbaren Dekors druckt man die Zeichnung zu oberst auf die wasserlösliche Gummischicht. Auch solche Dekors muß man vor chemischem und mechanischem Angriff schützen, andernfalls verliert die Zeichnung ihre Helligkeit und ihren Glanz, und das Pigment wird durch das Handhaben des Gegenstandes abgescheuert. Die nächstliegende Lösung dafür scheint zunächst die Zugabe von gepulvertem Glas niedrigen Schmelzpunktes zum Pigment wie beim Seidenschirmverfahren. Diese Zugabe ist aber aus zahlreichen Gründen undurchführbar. Zunächst einmal sind manche Pigmente gegenüber dem geschmolzenen Glas empfindlich. Weiter ist man in der Dicke der Schicht beschränkt; deshalb kann man auch nur so viel Pigment im Dekor unterbringen, als die Eigenart des Verfahrens zuläßt. Da bei diesem Verfahren nur etwa die Hälfte des Pigmentkörpers auf die Zeichnungsfläche übertragen wird, muß man von vornherein mit einer höheren Pigmentkonzentration arbeiten. Wenn man beim lithographischen Verfahren so viel Glaspulver zum Pigment mischt, als man zur Ausbildung einer Schutzschicht braucht, dann wird der Gehalt an Pigment im Dekor so gering, daß der Farbcharakter des Dekors beeinträchtigt oder sogar zerstört wird.Lithographic decorations are obtained by printing the desired ones Drawing on the decor by a lithographic process. In the case of water-borne Decorations, the drawing is printed on top of the water-soluble rubber layer. Even such decorations must be protected from chemical and mechanical attack, otherwise the drawing loses its brightness and shine, and the pigment is worn through the handling of the object abraded. The closest The solution for this seems to be the addition of powdered glass with a low melting point to the pigment as in the silk umbrella process. This encore is made up of numerous Reasons impracticable. First of all, some pigments are melted towards the opposite Glass sensitive. Furthermore, one is limited in the thickness of the layer; therefore can you can only accommodate as much pigment in the decor as the peculiarity of the process allows. Because with this method only about half of the pigment body is on the drawing surface is transferred, you have to work with a higher pigment concentration from the outset. If you mix so much glass powder with the pigment in the lithographic process, than you need to form a protective layer, then the content of pigment so little in the decor that the color character of the decor is impaired or even destroyed will.

Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten überwunden und ein lithographisches Dekor erhalten, das gegen mechanische und chemische Angriffe äußerst widerstandsfähig ist. Diese Widerstandsfähigkeit erstreckt sich auch auf chemische Reinigungslösungen oder gegen sehr hohe Wassertemperaturen und mechanische Beanspruchung. Die mechanische Widerstandsfähigkeit rührt von der Bildung einer Glasschutzschicht über dem Dekor her, die erst nach der Bildung der Glasur auf der Ware erzeugt wird.According to the invention, these difficulties are overcome and a It has received a lithographic decoration that is extremely resistant to mechanical and chemical attack is resilient. This resistance extends to chemical ones as well Cleaning solutions or against very high water temperatures and mechanical stress. The mechanical resistance comes from the formation of a protective glass layer over the decor, which is only produced after the glaze has formed on the goods.

Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel für das Dekor. An Hand der Zeichnung wird zugleich das Verfahren zur Herstellung.. dieses Dekors erläutert. Dabei zeigt a.The drawing shows an embodiment of the decor. Based the drawing also explains the process for producing this decoration. Shows a.

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Dekor, wobei die einzelnen Aufbauschichten des Dekors in den verschiedenen Verfahrensstufen erkennbar sind, Fig. 2 einen Schnitt durch das Dekor vor dem Übertragen und Fig. 3 einen Schnitt durch das Dekor nach der Übertragung auf die Ware und dem Brennen der Ware. Gemäß den Fig. 1 und 2 und dem üblichen lithographischen Dekor besteht die unterste Schicht aus Papier. Dieser Schicht folgt eine wasserlösliche Gummischicht und dann eine Pigmentschicht, die die Zeichnung bildet. Dabei sei- bemerkt, daß das handelsübliche Pigment bereits etwas gepulvertes Glas als Bindemittel enthält. Dieser Glaspulvergehalt reicht aber nicht zum Schutz des Pigments. Beim Dekor nach der Erfindung wird die Pigmentschicht deshalb noch mit einer Glaspulverschicht niedrigen Schmelzpunkts bedeckt. Schließlich wird auf das ganze Dekor noch eine Schlußdeckschicht. aufgesetzt. Diese Schicht kann aus Lack oder Firnis bestehen. Sie dient lediglich zum Schutz des Dekorblatts während des Lagerns und bei der Verteilung und verflüchtigt sich unter Hitze. Bei mit Wasser übertragbaren Dekors schützt sie außerdem die Glaspulverschicht gegen das Wasser.Fig. 1 is a plan view of the decor, with the individual build-up layers of the decoration can be seen in the various process stages, FIG. 2 shows a section through the decoration before transfer and FIG. 3 shows a section through the decoration after the transfer to the goods and the burning of the goods. According to FIGS. 1 and 2 and In the usual lithographic decoration, the bottom layer consists of paper. This This is followed by a water-soluble rubber layer and then a pigment layer that the drawing forms. It should be noted that the commercial pigment already contains some powdered glass as a binder. However, this glass powder content is sufficient not to protect the pigment. When decor according to the invention, the pigment layer therefore still covered with a layer of glass powder with a low melting point. In the end a final top layer is added to the entire decor. put on. This layer can consist of lacquer or varnish. It only serves to protect the decor sheet during storage and distribution and evaporates under heat. at It also protects the glass powder layer against decorations that can be transferred with water the water.

Die Glaspulverschicht wird bei der Erfindung im wesentlichen aus gepulvertem und vorgeschmolzenem Bleil>or-Silikatglas gewonnen, das Zuschläge an Lithiumoxyd, Aluminiumoxyd, Cadmiumoxyd, Soda, Pottasche, Zirkonoxyd, Titandioxyd Calciumoxvd oder Magnesiumoxyd, jeder Stoff für sich allein oder in Mischung mit den anderen Stoffen, enthalten kann. Der jeweilige Anteil der zum Glaspulver zugeschlagenen Oxyde ist in erster Linie durch die nötige Unempfindlichkeit und Verträglichkeit des Pigments mit dem Glas bestimmt. Wenn also z. B. das Pigment Alurniniumoxyd enthält und das Glaspulver aber nicht genügend Aluminiumoxyd hat, dann sucht das Glaspulver das Aluminiumoxyd aus dem Pigment beim Brennen an sich zu ziehen. Das Oxyd verbindet sich dann mit dem Glaspulver. Um dieser Möglichkeit vorzubauen, setzt man ein solches Oxyd deshalb von vornherein dem Glaspulver zu. Das Oxyd gehört dann von vornherein beim Schmelzen zum Glas und ist nicht ein später übergangener Bestandteil.In the invention, the glass powder layer is essentially made of powdered material and pre-melted lead> or silicate glass, which contains lithium oxide, Aluminum oxide, cadmium oxide, soda, potash, zirconium oxide, titanium dioxide, calcium oxide or magnesium oxide, each substance alone or in combination with the others Substances. The respective proportion of the added to the glass powder Oxyde is primarily due to the necessary insensitivity and tolerance of the pigment determined with the glass. So if z. B. contains the pigment aluminum oxide and the glass powder does not have enough aluminum oxide, then look for the glass powder to attract the aluminum oxide from the pigment during firing. The oxide connects then with the glass powder. In order to anticipate this possibility, one uses one Oxide is therefore added to the glass powder from the outset. The oxide then belongs from the start when melting to the glass and is not a later omitted component.

Die Glaspulverschichtwird durch eines der folgenden Verfahren auf das Pigment aufgetragen: Bei dem einen Verfahren wird eine Lackschicht auf lithographischem Weg auf die zu schützenden Flächen übertragen und das Glaspulver dann darübergestreut. Dieses Verfahren kann man so oft wiederholen, bis sich eine Schicht mit der richtigen Stärke gebildet hat.The glass powder layer is applied by one of the following methods the pigment applied: In one process, a layer of lacquer is applied to the lithographic Transfer it away to the surfaces to be protected and then sprinkle the glass powder over it. This process can be repeated until you get a layer with the right one Formed strength.

Bei einem anderen Verfahren bringt man das Gla.-pulver in Suspension mit einer dafür bekannten Flüssigkeit, so daß eine Art Paste entsteht, die etwa 60 bis 80 Gewichtsprozent Glaspulver und etwa 40 bis 20% flüssigen Trägerstoff enthält. Diese Paste wird dann mit einer Siebschablone auf die zu schützende Fläche aufgetragen. Dadurch kann man die von der Paste überdeckte Fläche in genauen Grenzen halten.Another method involves bringing the glass powder into suspension with a known liquid, so that a kind of paste is created, which is about Contains 60 to 80 percent by weight glass powder and about 40 to 20% liquid carrier. This paste is then applied to the surface to be protected using a screen template. This allows the area covered by the paste to be kept within precise limits.

Wenn das Dekor vollständig ist, dann wird es in der üblichen Weise auf den Steingutartikel übertragen, d. h., das Dekor wird feucht auf die Ware abgesetzt und das Papier dann unter dem Dekor herausgezogen. Anschließend wird die Ware bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur gebrannt und dabei das Glaspulver geschmolzen, so daß es mit der Fläche eins wird, eine Schutzschicht bildet und das Pigment gegen chemische und mechanische Angriffe schützt. Dabei kann man mit verhältnismäßig niedriger Temperatur brennen, denn die Glaspulverschicht ist aus vorgeschmolzenem Glas gebildet, das bei wesentlich niedrigerer Temperatur schmilzt als die Rohstoffe, aus denen die Glasur auf der keramischen Ware selbst gebildet ist. Die zur Verbindung des Dekors mit der Ware erforderlichen Temperaturen liegen zwischen 500 und 800y' C. Diese niedrige Temperatur kann im Gegensatz zur hohen Brenntemperatur der Glasur dem Farbwert der Pigmente nichts anhaben. Die Glasur wird bei diesem Dekor, wie bei allen Überglasurdekors, vor der Übertragung des Dekors auf seine Grundfläche gebrannt. Deshalb wird das Dekor den hohen Brenntemperaturen der Glasur nicht ausgesetzt. Trotzdem ist das Pigment genauso gut wie beim Unterglasurdekor geschützt, und zwar ohne daß die Farbwerte durch die hohe Temperatur, wie man sie beim Unterglasurdekor für die Glasur benötigt, irgendwie beeinträchtigt werden. Schmelzflußempfindliche Pigmente werden dabei nur an der Oberfläche beeinflußt. Diese Beeinflussung kann aber den Farbwert des Dekors nicht verstimmen. Da das Pigment beim Aufgeben der Glaspulverschicht trocken ist, kann das Glaspulver nicht in das Pigment einsinken und das Pigment in seiner Farbwirkung auflösen. Das Pigment des üblichen Dekors besteht aus einer Reihe von halbkugelförmigen Partikeln, wie die Fig.2 und 3 erkennen lassen. Infolge dieser eigenartigen Gestalt hat das Pigment in den üblichen lithographischen Dekors eine etwa 6mal so große Angriffsfläche gegen chemische Einflüsse wie beim Dekor nach der Erfindung. Durch die mechanische Schutzschicht aus Glas ergibt sich deshalb beim Dekor nach der Erfindung eine ganz wesentliche Verringerung der An-<Ti-iffsfläche.When the decor is complete, then it will be done in the usual way transferred to the earthenware article, d. In other words, the decor is deposited on the goods when it is wet and then pulled the paper out from under the decor. Then the goods are at Fired at a relatively low temperature and melted the glass powder in the process, so that it becomes one with the surface, forms a protective layer and the pigment against protects against chemical and mechanical attacks. You can do this with relatively lower Burning temperature, because the glass powder layer is formed from pre-melted glass, that melts at a much lower temperature than the raw materials from which it is made the glaze is formed on the ceramic ware itself. The connection to the Decorations with the goods required temperatures are between 500 and 800y'C. This low temperature can be in contrast to the high firing temperature of the glaze do not affect the color value of the pigments. The glaze is used on this decor, like for all overglaze decorations, before the decoration is transferred to its base burned. Therefore, the decoration is not exposed to the high firing temperatures of the glaze. Nevertheless, the pigment is just as well protected as with the underglaze decor, namely without the color values due to the high temperature, as is the case with underglaze decor needed for the glaze to be affected somehow. Melt flow sensitive Pigments are only affected on the surface. This influencing can but do not detract from the color value of the decor. Because the pigment when giving up the If the glass powder layer is dry, the glass powder cannot sink into the pigment and dissolve the pigment in its color effect. The pigment of the usual decor consists of a series of hemispherical particles, as shown in FIGS. 2 and 3 permit. As a result of this peculiar shape, the pigment has in the usual lithographic Decorations have an area of attack against chemical influences that is about 6 times as large as with Decor according to the invention. The mechanical protective layer made of glass results in therefore, in the case of the decoration according to the invention, a very substantial reduction in the contact area.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Overglaze decor for transferring to glass-like Faces made from a support, preferably Paper, with a water-soluble Rubber layer over it, on which a pigment layer is applied, consists of it characterized da.ß the pigment layer by a glass powder layer from premelted Glass is covered with aggregates of at least one metal oxide and the glass powder layer is covered with a protective film that evaporates under heat.

2. Decor according to Claim 1, characterized in that the metal oxide is an oxide of cadmium, lithium, Is sodium, calcium or magnesium or a mixture of these oxides.

3. Procedure for producing the decoration according to claims 1 and 2, characterized in that on the superimposed layers of paper, water-soluble gum and pigment one or more times a layer of varnish is printed on and with pre-melted glass powder is sprinkled.

4. A method for producing the decoration according to claim 3, characterized in that that the glass powder layer as a paste of a suspension of glass powder in one liquid carrier, such as water or a varnish, is applied.

5. Procedure for Manufacture of the decoration according to claims 3 and 4, characterized in that the Glass powder in suspension with a liquid carrier by means of one of the decorative surfaces adapted screen stencil is printed on the decor.

6. Method of transmission of the decor according to claims 3 to 5 on glass-like surfaces, the decor being moist with the paper layer facing downwards and the paper on top under the decor is pulled off laterally, characterized in that the object with the decor at a temperature which remains below that for the production of the glass-like surface is fired from about 500 to 800 ° C. Publications considered: German U.S. Patent No. 139 094. U.S. Patent No. 2,610,128.