DE2357896A1

DE2357896A1 - Abziehbilder fuer gegenstaende aus glas oder keramik

Info

Publication number: DE2357896A1
Application number: DE2357896A
Authority: DE
Inventors: Keith F Beal; Charles N Schettko
Original assignee: Meyercord Co
Current assignee: Meyercord Co
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1973-11-20
Publication date: 1974-05-22
Also published as: JPS5342043B2; ES420453A1; DE2357896B2; GB1420347A; BR7308818D0; NL156639B; AU460892B2; ATA950773A; ZA737651B; AU6111773A; CA984231A; NL7314668A; JPS4981417A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Abziehbilder zur Ausstattung von Keramikgegenständen, wie Glas, Porzellan oder sonstiger Keramik, und auf die Herstellung und Verwendung derartiger Abziehbilder.

Es wurden bereits Abziehbilder für Keramik vorgeschlagen, bei denen eine durchsichtige Schutzschicht aus niedrig schmelzendem Glas über einem auf einen Keramikgegenstand aufgebrachten farbigen Entwurf oder Muster angeordnet ist, durch welche das Bild gegen chemische Angriffe und Abrieb beim Abwaschen geschützt wird (s. US-PS 2 734 840), Die bekannten Ausführungsformen für derartige keramische _/Abziehbilder beschränken sich jedoch auf solche, bei denen Wasser abgegeben wird und die keramischen Teile des Abzieh-

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bildes mit Hilfe einer dünnen Schicht aus wasserlöslichem Klebstoff auf Papier oder einem anderen rückwärtigen Träger aufgebracht sind. Derartige Abziehbilder vom wasserabgebenden Typ haben jedoch gewisse Nachteile, die ihre Anwendung verhältnismäßig schwierig und aufwendig machen.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Abziehbilder für Keramikgegenstände zu schaffen, die leichter und mit geringerem Kostenaufwand angewendet werden können als die bekannten. Die Erfindung sei anhand der Zeichnung näher erläutert, in der die Figuren folgende Bedeutung haben:

Pig. 1 ist ein schema ti scher Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Abziehbild;

fig. 2 zeigt, ebenfalls im schematischen Querschnitt, eine andere AusfiLhxungsform eines erfindungsgemäßen Abziehbildes für Keramikgegenstände.

Die erfindungsgemäßen Abziehbilder für keramische Zwecke weisen einen wärme empfindlichen Träger oder ein Stützblatt mit wärmeempfindlichemÜberzug auf, auf welchem eine Schicht aus Glas mit niedrigem Schmelzpunkt angeordnet ist, dessen Zusammensetzung derart eingestellt ist, daß ihre physikalischen Eigenschaften und insbesondere ihr Wärmeausdehnungskoeffizient soweit wie möglich angeglichen ist an die physikalischen Eigenschaften des Keramikgegenstandes, auf welchem das Abziehbild aufgebracht werden soll; über der Schutzschicht ist dann» mit der Rückseite nach außen, das farbige Muster zusammen mit einer Klebstoffschicht angeordnet, welchletztere entweder das fluster be-,deckt oder damit vermischt ist.

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Die in ij'ig. 1 dargestellte^ Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abziehbildes für Keramikgegenstände weist ein Glasabziehbild auf, das auf beliebige Weise, z.B. durch Siebdruck, Lithographie, Botogravüre oder Aufdrucken hergestellt ist. Der abziehbare Träger- oder Stützteil besteht bei der bevorzugten Ausführungsform aus.einem Papierblatt 1 mit einer Abdeckungsschicht 2, welche die eine Seite des Papiers .weniger porös und ~im wesentlichen undurchdringlich für Wachs macht. Das so an der Oberfläche abgedeckte Papier ist ferner versehen mit einem darüber angeordneten,durch Erwärmung entfernbaren Überzug 3 aus Wachs oder einem wachsähnlichen Material. Unmittelbar über der Wachsschicht ist eine Schicht aus pulverförmigen Bestandteilen angeordnet, die beim Schmelzen eine durchsichtige keramische Schutzschicht 4 bilden, deren Zusammensetzung und Eigenschaften noch näher beschrieben wird. Unmittelbar auf diese Keramikschicht 4 ist ein mit 5 bezeichnetes farbiges Muster aufgebracht, das gewöhnlich aus mehreren Schichten von keramischen Farbstoffen besteht, die so angeordnet sind, daß sich das gewünschte Ornament oder der gewünschte Text ergibt. Über der nach außen gerichteten Seite des farbigen Musters 5 ist eine Schicht 6 angeordnet, die aus einem geeigneten thermoplastischen oder durch Wärme aktivierbaren Klebstoff besteht und dazu dient, das Muster 5 und die keramische Schutzschicht 4 so lange an den zu dekorierenden Keramikgegenstand anzuheften, bis sowohl das Muster 5 wie die Schutzschicht 4 durch Erhitzen auf die Unterlage aufgeschmolzen ist.

Gemäß Fig. 2 besteht die das Muster bildende farbige Schicht 7 aus anorganischen Farbstoffen, ohne daß dabei wirkliche Keramikfarbstoffe verwendet sind, und ist mit einem thermoplastischen Qrganischen Klebstoff vermischt,

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so daß, wenn das Abziehbild beim Aufbringen erwärmt wird, an der Oberfläche der bemusterten Schicht in situ ein klebriger Film aus Haftmittel' gebildet wird. Die Unter- oder Rückseite des Papierblattes kann (was allerdings in der Zeichnung nicht dargestellt ist), einen Überzug aus Wachs oder dergl. aufweisen, um das Anpassen von einzelnen Bildern aneinander ohne Festkleben oder Blockieren zu erleichtern, so daß man keine getrennten Papierblätter verwenden muß, wenn eine größere Gruppe von Bildern aufgebracht v/erden soll.

Den US-PS 2 970 076 und 3 007 829 sind verschiedene Möglichkeiten zu entnehmen, wie man eine geeignete, durch Erwärmen entfernbare Stütz- und Trägereinrichtung und eine farbige keramische Musterschicht mit Klebstoffum zur erfindungsgemäßen Verwendung herstellen kann.

Es wurde gefunden, daß die keramische Schutzschicht 4 der vorliegenden Erfindung unmittelbar auf den Überzug 3 aus Wachs oder einem entsprechenden anderen, durch Erwärmung entfernbaren Stoff aufgebracht werden kann, ohne daß dabei ein durchsichtiger Harzfilm verwendet wird, wie er gewöhnlich über den durch Wärme entfernbaren Überzug aufgebracht wird; allerdings kann auch ein solcher klarer Harzfilm verwendet werden, ohne daß dadurch der Schutzumfang überschritten wird. Es wurde ferner gefunden, daß die Schicht 5, d.h. das gefärbte Bild, unmittelbar auf der keramischen Schutzschicht 4 ausgebildet werden kann, ohne daß man vorher auf die Schicht 4 einen Harzfilm aufbringt.

Bei der Erzeugung der keramischen Schutzschicht 4, auf welche ttelbar das farbige Bild 5 aufgebracht wird, ist es wichtig, daß diese Schicht 4, die normalerweise als

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pulverisiertes,vorher geschmolzenes Glas oder keramisches Flußmittel aufgebracht wird, derart zusammengesetzt ist, · daß ihre physikalischen' Eigenschaften und insbesondere der Wärmeexpansionskoeffizient soweit wie möglich übereinstimmt mit den physikalischen Eigenschaften und insbesondere dem Wärmeexpansionskoeffizienten des Keramikgegenstandes, auf welchem das Abziehbild aufgebracht werden soll. Da die keramische Schutzschicht 4 einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt haben muß, damit beim Schmelzen keine Temperatur erreicht wird, welche ein Verfärben der farbigen Bild.sch.icht 5 verursacht, .sollten die Glasbestandteile vorher geschmolzen werden, so daß man eine einheitliche Schmelze erhält, die dann feinverteilt wird,, Auf diese' Weise kann man das Glas als einheitliche Schicht_s entweder in pulverisierter Form oder in einem geeigneten flüssigen Träger (siehe US-PS 2 970 0?6) aufbringen Ein besonders gut geeignetes .niedrig schmelzendes Glas, das nach Schmelzen den Grundbestandteil der durchsichtigen Keramikschicht 4 darstellen kann, ist unpigmentiertes Blei-Bor-Silikatglas, in welches ein oder mehrere Metalloxide eingearbeitet sind, wobei die Menge so eingestellt ist, daß der Wärmeexpansionskoeffizient so weit wie möglich demjenigen des Keramikgegenstandes entspricht, auf welchem das Abziehbild aufgebracht werden soll. Unter den Me talloxiden, welche dem Blei-Bor-Silikatglas zugefügt werden, können, um die physikalischen Eigenschaften und insbesondere den warmeexpansionskoeffizienten entsprechend einzustellen, seien genannt: Cadmiumoxid, Lithiumoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Natriumoxid, Kaliumoxid und Zirkonoxid. Die Art und Weise, auf die man den Warmeexpansionskoeffizienten der keramischen Schutzschicht einstellt, hängt ab von der Zusammensetzung der . Glasmasse sowie von dem Gegenstand, auf den das Abziehbild

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aufgebracht vrerden soll; die Entscheidung kann hier dein Fachmann überlassen werden.

Die Erfindung sei anhand des Beispiels näher erläutert. Beispiel

Gemäß US-PS 2 970 076 wurde auf einem mit Wachs überzogenen Papier, dessen Poren durch eine Schicht aus Polyvinylacetat geschlossen worden waren, ein keramisches Abziehbild hergestellt, das auf ein Opalglas mit einem Wärmeexpansionskoeffizient von etwa 10,7 x 10-6/°C aufgebracht werden sollte. Das Trägerpapier war ein voll gebleichtes 31,5 bis 36,0 kg-Kraftpapier, dessen Poren gegen das Eindringen von Wachs durch einen Überzug verschlossen waren und das einen Überzug aus Kunstwachs (Carbowax 4000) in einer Menge von ungefähr 2 kg j.e Eies trug. Auf aas mit Wachs überzogene Papier wurde zunächst über ein Polyestersieb mit öffnungen von 0,035 nun eine sehr dünne Schicht aus durchsichtigem Glas aufgebracht. Die Glasmasse bestand aus pulverisiertem nicht pigmentiertem Blei-Borsilicat als Grundmasse mit· 1,0 Gew.-% Cadmiumoxid (CdO), 3,0 Gew.-% Zirkonoxid (ZrO₂) und 3,0 Gew.-% Aluminiumoxid (Al-0^) und hatte einen Wämiekoeffizienten, der im wesentlichen demjenigen des zu dekorierenden Opalglases entsprach. Das Glaspulver war dispergiert in einem Gemisch aus drei organischen Kunstharzen als Vehikel in einem Verhältnis von 2,25 Teilen Glasmasse auf 1 Teil Vehikel. Das dreiteilige organische Vehikel bestand aus zwei Acrylsäureharzen (Elvacite 2044 und Elvacite 2045 von DuPont) und einem Polystyrolharz (Piccolastic A-5, Hersteller Pennsylvania Industrial Chemical) im Verhältnis von 2:2:0,6. Die drei Harze waren gelöst in einem aromatischen Kohlenwasserstoff^ wie Solvesso 150,

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Über den "Glasfluß wurden dann Glasfarten aufgebracht, die im gleichen Trägermittel dispergiert waren und das farbige Muster bildeten. Für die einzelnen Farben wurde ein Polyestersieb mit Maschen von 0,035 ¹^⁰ verwendet.

Schließlich wurde auf das Ganze noch ein durch Wärme aktivierbärer Klebstoff aufgesiebt« Der Klebstoff bestand zu ungefähr gleichen Teilen aus N-100 Äthylcellulose (Hercules) und Polystyrol (Piccolastic A-5). Me Harze waren gelöst in einem n-Amylalkohol und einem aromatischen Kohlenwasserstoff (Solvesso TOO). Hierfür wurde ein Polyestersieb mit einer Maschenweite von 0,074- mm verwendet.

Beim Aufbringen des Abziehbildes auf die Oberfläche der Gegenstände aus Opalglas wurden die Letzteren auf etwa 15O°C (d.h. zwischen 120 und 165°C) erhitzt, das Abziehbild darauf mit der Seite, welche den thermoplastischen Klebstoff enthielt, aufgebracht und fest angedrückt, worauf das Trägerpapier abgezogen würde. Die beschichteten Gegenstände wurden nun erhitzt auf eine Temperatur, die dazu ausreichte, aus der unpigmentierten Glasschicht eine klare Schmelze zu bilden, jedoch nicht so hoch war, daß der Erweichungspunkt der zu dekorierenden Gegenstände aus Opalglas erreicht wurde; vorzugsweise betrug diese Temperatur etwa 70G⁰C. Uach dem Erkalten war auf dem Glas ein dekoratives Muster gebildetes einen unempfindlichen Film aus durchsichtigem Glas aufwies, welcher das Muster , schützte und ihm besonderen Gi&oz verlieh.

Die Erfindung ist nicht an die Verwendung von vorgeschmolzenem Blei-Bor-Silikatglas als Grundsubstanz für die durchsichtige Schutzschicht 4 gebunden es-können vielmehr auch andere niedrig schmelzende Glasmassen verwendet werden^

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z.B. Kalium-Blei-G-läser; Bleiglas, Flintglas und Kronenglas, je nach dem Verwendungszweck der zu dekorierenden Keramikteile.

Will man Keramikgegenstände bei einer anderen Temperatur als etwa 150⁰C mit einem Abziehbild versehen, so kann man als durch. Erwärmen entfernbare Schicht 3 oder als thermoplastische Haftschicht 6 auch andere Mittel verwenden, die bei einer höheren oder niedrigeren Temperatur als 150°C wärmeaktiviert werden. Verwendet man z.B. PoIyäthy_vlenglykol-Polymere als durch Erwärmen entfernbare Schicht, so kann man ein normalerweise festes' Polyäthylenglykol wählen, welches genügend erweicht, wenn man das Abziehbild auf einen Gegenstand aufbringt, der auf eine Temperatur zwischen etwa 37 und 177 C erwärmt ist (s. US-PS 3 007 829). Der Ausdruck "Wachs" bezieht sich also hier nicht nur auf Wachse bzw. Paraffine vom Kohlenwasserstoff typ, sondern auch auf synthetische wachsartige Produkte, wie sie unter der geschützten Handelsbezeichnung "Carbowachs" (Hersteller Union Carbide Corporation) bekannt sind, bei denen es sich um Polyäthylenglykole handelt.

Unter einem "gefärbten Muster" ist hier ein Muster oder Bild zu verstehen, das eine oder mehrere anorganische Farben enthält, welche bei Temperaturen stabil sind, auf die der Keramikgegenstand erwärmt wird, um das Schmelzen der Schutzschicht des Abziehbildes aus niedrig schmelzendem Glas mit oder ohne Beimischung von anderen glasartigen Bestandteilen in einem organischen Harz als Medium zu bewirken.

PATENTANSPRÜCHE:

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Claims

P A T E N T A N S P Efl C H E

^I) Abziehbild zum Aufbringen auf einen Keramikgegenstand·, umfassend eine Schicht aus unpigmentiertem feinverteiltem niedrig schmelzendem Glas, auf deren Oberfläche ein farbiges Muster oder Bild aus einem anorganischen farbstoff aufgebracht ist, wobei die Glasschicht beim Erhitzen auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Glases_} jedoch unter dem Erweichungspunkt des Keramikgegenstandes zu einem unempfindlichen durchsichtigen Schutzfilm aus Glas über dem farbigen Bild schmilzt, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Schicht aus unpigmentiertem niedrig schmelzendem Glas aufgebracht ist auf einen durch Erwärmen entfernbaren Überzug aus einem wachsartigen Material auf einem flexiblen Trägerstreifen, daß das gefärbte Muster oder Bild mit der Vorderseite nach unten auf der Schicht aus niedrig schmelzendem Glas aufgebracht ist und daß das Muster oder Bild mindestens an einer Oberfläche ein thermoplastisches organisches Klebemittel trägt, mit dessen Hilfe das Bild und die Schicht aus unpigmentiertem Glasauf den Keramlkgegenstand aufgeklebt wird, wenn sich dieser bei einer Temperatur befindet, bei welcher der flexible Trägerstreifen von der Schicht aus unpigmentiertem feinverteiltem niedrig schmelzendem Glas abgezogen wird.
2) Abziehbild nach Anspruch 1, dadurch" g e k e η η -

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zeichnet , daß die Schicht aus unpigmentiertem feinverteiltem niedrig schmelzendem Glas einen · Wärmeexpansionskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen demjenigen des keramischen Gegenstandes entspricht.
3) Abziehbild nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der keramische Gegenstand ein Gegenstand aus Opalglas ist und daß die Schicht aus unpigmentiertem feinverteiltem niedrig schmelzendem Glas aus Blei-Borsilikatglas mit einem Gehalt an 1 Gew.-% Cadmiumoxid (CdO), 3 Gew.-% Zirkonoxid (Zi-O₂) und 3 Gew.-%

Aluminiumoxid (AIoQ^) besteht.
4) Verfahren zur Herstellung von Abziehbildern nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet. , daß man auf einem für Wachs im wesentlichen undurchlässigen flexiblen Trägerstreifen einen Überzug aus einem wachsähnlichen Material aufbringt, diesen mit unpigmentiertem feinverteiltem niedrig schmelzendem Glas beschichtet, auf der Oberfläche der unpigmentierten Glasschicht mit der Oberfläche nach unten ein pigmentiertes Muster oder Bild ausbildet, wobei die Schicht aus unpigmentiertem Glas beim Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Glases und unter dem Erweichungspunkt des Keramikgegenstandes zu einem unempfindlichen klaren Schutzfilm über dem farbigen Muster schmilzt, der auf den Keramikgegenstand aufgeschmolzen wird, und daß man mindestens auf der freiliegenden Oberfläche der Muster- oder Bildschicht ein thermoplastisches organisches Klebemittel aufbringt, das ein Haften der Bild- und der Glasschicht auf dem Keramik— gegenstand bewirkt, wenn die freiliegende Oberfläche bei einer Temperatur mit dem Keramikgegenstand in Berührung gebracht wird, bei welcher der flexible Irägerstreifen von der Schicht aus unpigmentiertem feinverteiltem niedrig

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schmelzendem Glas abgezogen werden kann.
5) Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet , daß man das Material für die Schicht aus unpigmentiertem niedrig schmelzendem Glas so wählt, daß dieses Glas einen Wärmeexpansionskoeffizienten aufweist, der im .wesentlichen demjenigen des Keramikgegenstandes entspricht. -
6) Verfahren nach Anspruch 4 oder 5» dadurch g e. k e η η zeichnet , daß man als Schicht aus unpigmentiertem

-niedrig schmelzendem Glas ein Blei-Borsilikatglas wählt, das 1 Gew.-% Cadmiumoxid (CdO), 3 Gew.-';;? Zirkonoxid (ZrC^) und 3 Gew.-% Aluminiumoxid (Al₂O^) enthält.

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