WO2012167977A1 - Semitransparentes beschichtungsmaterial - Google Patents

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WO2012167977A1
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nanoparticles
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Andrea Anton
Vera Breier
Angelina Milanovska
Silke Knoche
Axel Kalleder
Andreas Gier
Matthias Bockmeyer
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Schott Ag
Inomat Gmbh
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    • Y10T428/31612—As silicone, silane or siloxane

Definitions

  • the invention relates to a semitransparent coating material for coating in particular glass or glass ceramic, in particular a glass or glass ceramic cooking surface.
  • Coatings on glass and glass ceramic are known from the prior art, which are used for example in display areas in cooking surfaces and other controls in the household appliance sector.
  • the coatings used here are based on precious metal.
  • organically bound precious metals are printed on a transparent glass ceramic, and by a baking process, a thin noble metal film is deposited. This process is very expensive due to the raw material prices of the precious metals.
  • Scratch-resistant hybrid polymer systems are used as scratch-resistant coatings for plastic lenses.
  • the coating material should be locally structured on the glass or the glass ceramic by means of a suitable coating process on one side can be applied. As a result, it should be possible to produce a coating which, on the one hand, is so opaque that the view into the interior of the device is prevented but, on the other hand, is semitransparent, so that the display function appears sharply contoured and has a high contrast.
  • the coating material has at least one sol-gel hybrid polymer coating system with a hybrid polymer or inorganic sol-gel-based matrix, and nanoparticles and nanoscale pigments and / or dyes, in particular organic dyes, are added to the matrix.
  • nanoparticles and nanoscale pigments and / or dyes, in particular organic dyes are added to the matrix.
  • non-scattering nanoparticles which are not or hardly absorbable in the visible wavelength range can be added to the hybrid polymer matrix.
  • the matrix may comprise at least one sol-gel hybrid polymer matrix based on a choice of epoxy, methacrylate, allyl or vinyl silane.
  • the coating materials or colors mentioned here can have a hybrid-polymer or inorganic sol-gel-based color matrix which is provided with pigments and / or dyes.
  • the inorganic matrix is preferably used in particular for applications in the higher temperature range.
  • inorganic nanoparticles preferably fibrous SiO 2 nanoparticles
  • a sol-gel binder with SiO 2 nanoparticles can be used, wherein the mass Ratio of sol-gel binder to nanoparticle mass 10: 1 to 1: 1, preferably 5: 1 to 2: 1, can be.
  • the nanoparticles can be reactively incorporated into the sol-gel network via a metal oxide or Halbmetalloxiditati.
  • the nanoparticles may have a spherical or spherical morphology and a size between 4-200 nm, preferably between 10-150 nm.
  • the nanoparticles may have a chain or fibrous morphology, with an average length of 30-150 nm and an average size of 5-20 nm.
  • inorganic, oxidic non-scattering nanoparticles preferably SiO 2 -based nanoparticles dispersed in a non-aqueous solvent, can be used.
  • Organic dyes which can be used are both purely organic and organometallic dyes and or metal complex dyes.
  • anthraquinone, copper phthalocyanine, triphenylmethane, azo and dyes are used.
  • the person skilled in the art is have used Basacid, Basovit, Basonyl, Neozapon, Neptune, Orasol and / or Heliogen dyes known dyes.
  • Orasol 4GN For example, BASF's brand Orasol 4GN, Orasol 2GLN, Orasol 2RLN, Orasol Orange G, Orasol Orange RG, Orasol Braun 2RL, Orasol Red BL, Orosol Blue GN, Orasol Black RLi, Orasol Red G, Orasol Black X45, Orasol Black X55.
  • a black semitransparent coating based on absorbent pigments with a particle size in the nanometer range or organic dyes is particularly preferred.
  • the low dispersion of the layers is achieved through the use of either organic or inorganic nanoscale pigments. This can be achieved by using absorbent pigments having a size of 1 to 200 nm, preferably 5 to 100 nm, particularly preferably 10 to 50 nm.
  • pigments can be used in a particularly advantageous manner, which do not scatter at the wavelength of the visible light.
  • These may be, for example, organic or inorganic absorption pigments.
  • Nanoparticles are used as inorganic pigments.
  • the pigments are used with particle sizes in the nanometer range. This is necessary since pigments are usually not present in identical grain size but rather in a statistical particle size distribution. Even if the average grain diameter is below 200 nm, conventional pigments still have a sufficient number of particles larger than 200 nm to cause scattering.
  • colored inorganic nanoparticles can also be used.
  • White pigments for example TiO 2 or ZnO, can also be used in nanoparticulate form.
  • inorganic nanoparticles preferably fibrous inorganic SiO 2 nanoparticles
  • thickeners such as, for example, cellulose or Aerosil can be completely or partially dispensed with.
  • the color matrix can have a glass powder as an inorganic component.
  • An inorganic color matrix can consist of a glass powder and a medium with which the processability and printability can be adjusted.
  • sol-gel compounds preferably hydrolyzed epoxide, methacrylate, amino, mercapto, allyl, vinylalkoxysilanes and mixtures thereof.
  • the sol-gel matrix may contain components of polyurethane resins, organic or inorganic crosslinking silicones, silicone resins, siloxanes, polysiloxanes, organic acrylate-based systems, preferably methacrylates, epoxies, polyamides, polyimide, and mixtures thereof.
  • the binder may comprise molecular disperse, colloidally disperse or hybrid polymer sol-gel precursors of a choice of silicon, titanium, zirconium, aluminum, zinc, magnesium, calcium, or tin.
  • the curable hybrid polymer may include glycidyloxypropyltriethoxysilane, glycidyloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropyltriethoxysilane, or a like hydrolyzed alkoxysilane precursor having one or more UV-crosslinkable or thermally crosslinkable organic functional groups.
  • Preference is given to using nanoparticles which are combined with a binder whose degree of condensation is more than 60%.
  • the volume fraction of the nanoparticles is preferably greater than 50%.
  • binders can be used with and without nanoparticles.
  • the hybrid polymer precursor can be reacted with a tetra-alkoxysilane in a hydrolysis and condensation reaction in the presence of H 2 O.
  • the condensation reaction is preferably carried out at a pH of 5-1, preferably 3-1.
  • HCl or paratoluenesulphonic acid can be used as the acid.
  • tetraalkoxysilane tetraethoxysilane can be used.
  • the preferred monomer ratio of hybrid polymer silane to tetraalkoxysilane is 2: 1-5: 1, preferably 4: 1.
  • the silane crosslinking degree is preferably> 80%, particularly preferably> 85%.
  • the degree of crosslinking can be determined by 29 Si NMR.
  • the volatile solvent can be removed on a rotary evaporator after the condensation and hydrolysis reaction.
  • the so-called hydrolyzate is obtained.
  • This precursor or the hydrolyzate can be used as a binder for nanoparticles, in particular oxidic, amorphous or crystalline nanoparticles, in particular SiO 2 nanoparticles.
  • the solvents used may be high-boiling solvents having a low vapor pressure of ⁇ 1 bar, preferably ⁇ 0.2 bar, more preferably ⁇ 0.1 bar.
  • solvents such as terpineol, n-butyl acetate, carbitol, carbitol acetate, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and tripropylene glycol monomethyl ether and mixtures thereof.
  • a color matrix suitable for screen printing may require a high-boiling solvent having a vapor pressure ⁇ 5 hPa, preferably ⁇ 2 hPa, particularly preferably ⁇ 1 hPa.
  • organic hardener or crosslinker having a plurality of organic crosslinkable groups may be added to the coating material.
  • the molar ratio of crosslinkable organic monomers to monomer of the hardener or crosslinker used may be 35: 1 to 10: 1, preferably 25: 1 to 15: 1.
  • the hardener or crosslinker may be 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate or dimethylenebisacrylamide:
  • thermally activatable initiators may be added to the coating solution.
  • thermally activatable initiators may be, for example, aluminum acetylacetonate or methylimidazole.
  • UV-activatable initiators such as iodonium, (4-methylphenyl) [4- (2-methylpropyl) phenyl], hexafluorophosphate (1 -), Irgarcure 186 can be added to the coating solution.
  • adhesion promoters can be added to the coating. These may be, for example, amino and or mercaptosilanes. For example, this may be 3-aminopropyltriethoxysilane or 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
  • the proportion of the coupling agent silanes can be between 1: 30 and 1:10, preferably 1: 20-1: 15, with respect to the further alkoxysilanes.
  • the coating material is produced as a screen-printable 2-component coating based on hybrid polymers from a mixture of a first and a second component mixture, wherein the first component mixture comprises the hybrid polymer and the second component mixture nanoparticles in a high-boiling solvent ,
  • the nanoscale pigments or organic dyes can be added to both the first and the second component.
  • the first component mixture may comprise a substantially solvent-free mixture of epoxide silane and tetraethoxysilane and the second component mixture chain-shaped SiO 2 nanoparticles, which may be dispersed in Tnpropylencycolmonomethylether or diethylene glycol monoethyl ether.
  • the chain-like and / or fibrous SiO 2 nanoparticles preferably have a diameter between 6 and 30 nm, preferably a diameter of 8 to 20 nm, and a length of 50 to 200 nm, preferably of a length of 60 to 150 nm.
  • the use of fibrous and / or chain-like nanoparticles results in a particularly good screen printing capability of the coating and particularly good flow properties of the layers. For example, no holes or other defects which occur due to poor paint properties are observed.
  • An aqueous solution of pH 2 with a starter, in particular paratoluene sulfonic acid, may be added to the first component mixture for precrosslinking.
  • the crosslinker preferably 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, and a leveling agent or deaerator may be added to the second component mixture.
  • a pigment is dispersed in one of the two component mixtures or an organic dye is preferably dispersed in one of the two component mixtures.
  • Be solved substance, wherein the pigment may be TiN.
  • the TiN may in particular be present in a primary particle size of 25 nm.
  • organic dye for example, the organic black dye O-rasol LR4 can be used.
  • a screen-printing lacquer is obtained, which in the case of TiN can be dried and cured at temperatures of up to 375 ° C., preferably at temperatures of 120 ° C. -180 ° C.
  • the coating can be dried to temperatures of less than 250 ° C, preferably less than 230 ° C, most preferably between 180 - 140 ° C and cured.
  • a drying temperature which is below the decomposition temperature of the organically crosslinkable functionality, for example the epoxy group it is preferred to achieve a degree of crosslinking of the organic functionalities of 50-90%, preferably 60-80%.
  • the determination of the degree of organic crosslinking can be carried out using the method of Raman spectroscopy known to the person skilled in the art
  • the organic layer hardening can also be effected by the use of a UV source. It is also preferably an organic degree of crosslinking in the layer> 50%, preferably> 60% achieved.
  • the viscosity of novel screen-printable paints is preferably 500 mPa * s - 3000 mPa * s, particularly preferably 700-1500 mPa * s.
  • the coating material may be applied by a printing process.
  • This printing process can be an ink-jet, off-set printing, tampon printing, roll coating, dipping, spin coating or spraying process.
  • the printing process may be a screen printing process.
  • the viscosity of the color matrix in particular the thixotropic behavior for screen printing methods, can be adapted to the selected printing method via the solvent content, the nanoparticle content or the surface and morphology of the nanoparticles used prior to printing.
  • the viscosity of the color matrix prior to printing by adding aerosils, flame-pyrolytic or by precipitation process produced SiO x or Al x Oy particles, cellulose compounds, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol or block co-polymers or the like organic thickener to the selected Printing method to be adjusted.
  • the color layers can be thermally cured or UV cured.
  • the coating can be baked at temperatures of> 500 ° C., preferably> 700 ° C.
  • the coating can be UV-cured after printing or thermally cured at temperatures ⁇ 200 ° C.
  • the coating can be applied by screen printing by means of a 140 mesh fabric according to a preferred embodiment.
  • Embodiment 1 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
  • GPTES glycidyloxypropyltriethoxysilane
  • TEOS tetraethoxysilane
  • the nanoparticle-containing solution used is a 40% by mass dispersion of 15 nm chain-shaped SiO 2 particles in tripropylene glycol monomethyl ether.
  • a 5 ⁇ m layer is applied to a transparent glass ceramic by means of screen printing with a 140 mm sieve.
  • the paint is baked at 180 ° C for 30 minutes.
  • Embodiment 2 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
  • Embodiment 3 is a diagrammatic representation of Embodiment 3
  • Embodiment 4 is a diagrammatic representation of Embodiment 4:
  • nanoparticle-containing solution a 38% by mass dispersion of chain-shaped SiO 2 particles (15 nm primary particle size with a chain length of 50-150 nm) in diethylene glycol monoethyl ether (DEGMEE) is used.
  • DEGMEE diethylene glycol monoethyl ether
  • Component 1 is stirred for 12 h.
  • GPTES glycoloxypropyltriethoxysilane
  • TEOS tetraethoxysilane
  • an approximately 5 ⁇ m thick layer is applied to a transparent lithium aluminosilicate (LAS) glass ceramic by means of screen printing with a 140 ⁇ m sieve.
  • the paint is baked at 170 ° C for 1 h.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein semitransparentes Beschichtungsmaterial zur Beschichtung insbesondere von Glas oder Glaskeramik, insbesondere einer Glas- oder Glaskeramikkochfläche. Erfindungsgemäß weist das Beschichtungsmaterial zumindest ein Sol-Gel-Hybridpolymerlacksystem mit einer hybridpolymeren oder anorganischen Sol-Gel-basierten Matrix auf. Der Matrix sind Nanopartikel und nanoskalige Pigmente und/oder Farbstoffe zugesetzt. Weiterhin erfindungsgemäß ist das Beschichtungsmaterial als siebdruckfähiger 2-Komponenten-Lack auf Hybridpolymer-Basis aus einer Mischung einer ersten und einer zweiten Komponentenmischung hergestellt. Die erste Komponentenmischung weist das Hybridpolymer und die zweite Komponentenmischung Nanopartikel und nanoskalige Pigmente auf.

Description

Semitransparentes Beschichtungsmaterial
Die Erfindung betrifft ein semitransparentes Beschichtungsmaterial zur Beschichtung insbesondere von Glas oder Glaskeramik, insbesondere einer Glas- oder Glaskeramikkochfläche.
Aus dem Stand der Technik sind Beschichtungen auf Glas und Glaskeramik bekannt, die beispielsweise in Anzeigebereichen bei Kochflächen und bei anderen Bedienelementen im Haushaltsgerätebereich eingesetzt werden.
Insbesondere im Bereich von Kochfeldern werden seit Jahrzehnten Anzeigen eingesetzt, die z.B. durch einen roten Punkt kennzeichnen, welche Kochzonen höhere Temperaturen aufweisen. Diese Punkte sind nicht so konturenscharf, da die verwendeten Kochplatten eine genoppte Struktur auf der Unterseite aufweisen, die das Licht unterschiedlich bricht. Die Ansprüche an die Küchengeräte sind auch hinsichtlich der Bedienfreundlichkeit und Informationsbedarf größer geworden. So zeigt der Trend der letzten Jahre zu vermehrtem Einsatz von transparenter Glaskeramik für Kochflächen. Transparente Glaskeramik hat jedoch den Nachteil, dass der gesamte technische Aufbau unterhalb der Kochfläche sichtbar ist. Um den Blick in das Innere des Gerätes zu verhindern, ist bekannt, die Glaskeramik mit unterschiedlichsten Beschichtun- gen versehen, die sowohl den technischen als auch den designerischen Ansprüchen genügen sollen.
Um insbesondere eine hohe Blickdichte zu erreichen, wird mit Beschichtungen bzw. Farben gearbeitet, die ein hohes Lichtabsorptionsvermögen haben, aber zugleich auch eine große Streuung aufweisen. Insbesondere im Anzeigenbereich führen solche Schichten mit einer hohen Streuung zu unscharfen, kontrastschwachen Anzeigen.
Es sind auch schon Anzeigen bekannt, die solche Streuungen nicht aufweisen. Die hierbei verwendeten Beschichtungen basieren auf Edelmetall. Dabei werden organisch gebundene Edelmetalle auf eine transparente Glaskeramik gedruckt, und durch einen Einbrennvorgang wird ein dünner Edelmetallfilm abgeschieden. Dieses Verfahren ist durch die Rohstoffpreise der Edelmetalle sehr teuer.
Weiterhin existieren semitransparente organische Lacksysteme beispielsweise auf Polyurethanbasis, welche jedoch nur eine niedrige Kratzbeständigkeit und Temperaturdauerbeständigkeit bis etwa 140 °C aufweisen.
Kratzbeständige Hybridpolymersysteme sind hingegen als Kratzschutzbeschichtun- gen für Kunststoffbrillengläser im Einsatz.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Beschichtungsmaterial anzugeben, das es ermöglicht, eine semitransparente Beschichtung auf Glas oder Glaskeramik aufzubringen, die im sichtbaren Wellenlängenbereich keine Streuzentren aufweist und eine hohe Kratzfestigkeit zeigt. Das Beschichtungsmaterial soll über ein geeignetes Be- schichtungsverfahren einseitig lokal strukturiert auf das Glas oder die Glaskeramik aufgebracht werden können. Im Ergebnis soll eine Beschichtung erzeugbar sein, die einerseits so blickdicht ist, dass der Blick ins Innere des Gerätes verhindert wird, die andererseits jedoch semitransparent ist, so dass die Anzeigefunktion konturenscharf und kontraststark erscheint.
Diese Aufgabe der Erfindung wird einerseits durch ein semitransparentes Beschich- tungsmaterial gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 20 und andererseits durch ein Verfahren zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials gemäß Patentanspruch 29 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung weist das Beschichtungsmaterial zumindest ein Sol-Gel-Hybridpolymerlacksystem mit einer hybridpolymeren oder anorganischen Sol-Gel-basierten Matrix auf, und der Matrix sind Nanopartikel und nanos- kalige Pigmente und/oder Farbstoffe, insbesondere organische Farbstoffe, zugesetzt. Zur Erhöhung der Schichthärte und Kratzbeständigkeit und des Siebdruckverhaltens bzw. der Anpastung können beispielsweise nichtstreuende und nicht bzw. kaum im sichtbaren Wellenlängenbereich absorbierende Nanopartikel der Hybridpolymeren Matrix zugesetzt werden.
Um eine hohe Kratzfestigkeit zu erreichen kann die Matrix mindestens eine Sol-Gel- Hybridpolymermatrix auf der Basis einer Auswahl aus Epoxyd, Methacrylat, Allyl oder Vinyl-Silan aufweisen. Die hier genannten Beschichtungsmaterialien bzw. Farben können eine hybridpolymeren oder anorganische Sol-Gel-basierte Farbmatrix aufweisen, die mit Pigmenten und/oder Farbstoffen versehen ist. Dabei wird insbesondere für Anwendungen im höheren Temperaturbereich die anorganische Matrix bevorzugt eingesetzt.
Durch den Einsatz von anorganischen Nanopartikeln, vorzugsweise faserförmigen SiO2-Nanopartikeln wird die Kratzbeständigkeit noch weiter verbessert. Dabei kann ein Sol-Gel-Binder mit SiO2-Nanopartikeln verwendet werden, wobei das Massen- Verhältnis von Sol-Gel-Binder zu Nanopartikelmasse 10:1 bis 1 :1 , bevorzugt 5:1 bis 2:1 , betragen kann.
Die Nanopartikel können dabei über eine Metalloxid- oder Halbmetalloxidbindung reaktiv in das Sol-Gel-Netzwerk eingebunden sein.
Gemäß einer Ausführungsform können die Nanopartikel eine kugelförmige oder sphärische Morphologie und einer Größe zwischen 4-200 nm, bevorzugt zwischen 10 - 150 nm, aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Nanopartikel eine kettenförmige oder faserförmigen Morphologie aufweisen, mit einer durchschnittliche Länge von 30 - 150 nm und einer durchschnittlichen Größe von 5 - 20 nm.
Dabei können anorganische, oxidische nicht streuende Nanopartikel, vorzugsweise SiO2-basierte in einem nicht wässrigen Lösungsmittel dispergierte Nanopartikeln eingesetzt werden.
Da gerade bei Kochflächen durch falsches Bedienen auch im Anzeigenbereich hohe Temperaturen entstehen können, sind temperaturstabile Pigmente, Farbstoffe bzw. Verbindungen zu verwenden, um Verfärbungen der beschichten Kochfläche zu vermeiden. Dabei können als Pigmente eine Auswahl aus folgenden Verbindungen ausgewählt werden: Titannitrid (TiN), Titancarbid (TiC), Zirkonnitrid (ZrN), Zirkoncar- bid (ZrC), Titancarbonitrid (TiCxN-i-x), Zirkoncarbonitrid (ZrCxN-i-x), Si, Aluminiumnitrid (AIN) CuO, Kobalt-Eisen-Oxid, Mangan-Eisen-Oxid, NiFeO4, CoZnFe4O8, CoFeO4, NiZnF4eO8, Fe2O3, TiO2 oder ZnO.
Als organische Farbstoffe können sowohl rein organische als auch metallorganische Farbstoffe und oder Metallkomplexfarbstoffe eingesetzt werden. Es werden dabei u.a. Anthrachinon -, Kupferphtalocyanin-, Triphenylmethan-, Azo-, Farbstoffe eingesetzt. In einer besonderen Ausführungsform werden dem Fachmann unter dem Mar- kennamen Basacid, Basovit, Basonyl, Neozapon, Neptun, Orasol und oder Heliogen- Farbstoffe bekannte Farbstoffe eingesetzt. Unter anderem können beispielsweise Produkte der BASF mit der Markenbezeichnung Orasol 4GN, Orasol 2GLN, Orasol 2RLN, Orasol Orange G, Orasol Orange RG, Orasol Braun 2RL, Orasol Rot BL, O- rasol Blau GN, Orasol Black RLi, Orasol Red G, Orasol Black X45, Orasol Black X55 eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt ist dabei eine schwarze semitransparente Beschichtung, die auf Basis von absorbierenden Pigmenten mit einer Korngröße im Nanometerbereich oder organischen Farbstoffen basiert.
Die niedrige Streuung der Schichten wird durch den Einsatz von entweder organischen oder anorganischen nanoskaligen Pigmenten erreicht. Dies kann durch Verwendung von absorbierenden Pigmenten mit einer Größe von 1 -200 nm, bevorzugt 5-100 nm, besonders bevorzugt 10-50 nm, erreicht werden.
Als Pigmente können in besonders vorteilhafter Weise Pigmente eingesetzt werden, die bei der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes nicht streuen. Dies können beispielsweise organische oder anorganische Absorptionspigmente sein.
Als anorganische Pigmente werden Nanopartikel eingesetzt. Um den Streuungsanteil zu minimieren, werden die Pigmente mit Korngrößen im Nanometerbereich eingesetzt. Dies ist notwendig, da Pigmente üblicher weise nicht in identischer Korngröße sondern vielmehr in einer statistischen Korngrößenverteilung vorliegen. Selbst wenn der mittlere Korndurchmesser unterhalb von 200 nm liegt, gibt es bei herkömmlichen Pigmenten immer noch eine ausreichende Anzahl von Teilchen, die größer als 200 nm sind und somit Streuung verursachen.
Für nicht dunkle oder nicht schwarze Farborte können auch farbige anorganische Nanopartikel eingesetzt werden. Auch können Weißpigmente, besipielsweiseTiO2 oder ZnO, in nanopartikulärer Form Anwendung finden. Für all diese Pigmente gilt die bevorzugte Größe von 1 -200 nm, besonders bevorzugt 5-100 nm, insbesondere bevorzugt 10-50 nm.
Durch den Einsatz von anorganischen Nanopartikeln, vorzugsweise faserförmigen anorganischen SiO2-Nanopartikeln, lässt sich die Siebdruckfähigkeit und die Anpas- tung so verbessert, dass auf Eindicker wie beispielsweise Cellulose oder Aerosil ganz oder teilweise verzichtet werden kann.
Die Farbmatrix kann als anorganische Komponente ein Glas-Pulver aufweisen. Eine anorganische Farbmatrix kann dabei aus einem Glas-Pulver und einem Medium bestehen, mit dem sich die Verarbeitbarkeit und Druckbarkeit einstellen lässt.
Als Binder können anorganische oder Hybridpolmere Sol-Gel-Verbindungen, bevorzugt hydrolysierte Epoxyd-, Methacrylat-, Amino-, Mercapto, Allyl-, Vinyl- Alkoxyd- Silane und Mischungen derselben verwendet werden.
Zusätzlich kann die Sol-Gel-Matrix Bestandteile von Polyurethanharzen, organisch oder anorganisch vernetzende Silicone, Silkonharzen, Silaxane, Polysiloxanen, organischen Acrylatbasierende Systeme, bevorzugt Methacrylate, Epoxide, Polyamide, Polyimid und Mischungen derselben enthalten.
Der Binder kann molekulardisperse, kolloidaldisperse oder hybridpolymere Sol-Gel- Vorstufen einer Auswahl aus Silizium, Titan, Zirkon, Aluminium, Zink, Magnesium, Calcium, oder Zinn aufweisen.
Das härtbare Hybridpolymer kann Glycidyloxypropylltriethoxysilan, Glycidyloxypropy- lltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysian, Allyltriethoxysilan, Methacryloxypropyltrime- thoxysilan, Methacryloxypropyltriethoxysilan oder eine dergleichen hydrolysierte Al- koxysilanvorstufe mit einer oder mehreren UV-vernetzbaren oder thermisch vernetzbaren organischen funktionellen Gruppen aufweisen. Bevorzugt werden Nanopartikel verwendet, welche mit einem Binder verbunden werden, dessen Kondensationsgrad mehr als 60 % beträgt. Der Volumenanteil der Nanopartikel ist dabei vorzugsweise größer als 50 %.
Diese Binder können mit und ohne Nanopartikel eingesetzt werden.
Die hybridpolymere Vorstufe kann mit einem Tetra-Alkoxysilan in einer Hydrolyse und Kondensationsreaktion in Gegenwart von H2O umgesetzt werden. Bevorzugt wird die Kondensationsreaktion dabei bei einem pH-Wert von 5-1 durchgeführt, bevorzugt 3-1 . Als Säure können dabei HCl oder Paratoluolsulfonsäure verwendet werden.
Als Tertraalkoxysilan kann Tetraethoxysilan verwendet werden. Das bevorzugte Mo- nomerverhältnis von Hybridpolymersilan zu Tetraalkoxysilan beträgt 2:1 - 5:1 bevorzugt 4:1 . Der Silan-Vernetzungsgrad ist bevorzugt > 80 %, besonders bevorzugt > 85 %. Der Vernetzungsgrad kann dabei über 29 Si-NMR bestimmt werden.
Um die Siebdruckfähigkeit zu gewährleisten kann nach der Kondensation und Hydrolysereaktion das leicht flüchtige Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt werden. Dadurch wird das so genannte Hydrolysat erhalten. Diese Vorstufe bzw. das Hydrolysat kann als Binder für Nanopartikel, insbesondere oxidische, amorphe oder kristalline Nanopartikel, insbesondere SiO2-Nanopartikel, verwendet werden.
Als Lösungsmittel können hoch siedende Lösungsmittel mit einem niedrigen Dampfdruck von < 1 bar, bevorzugt < 0,2 bar, besonders bevorzugt < 0,1 bar eingesetzt werden. Beispielsweise sind dies Lösungsmittel wie Terpineol, n-Butylacetat, Car- bitol, Carbitolacetat, Etylenglykolmonoethylether, Diethylenglycolmonoethylether, und Tripropylencycolmonomethylether und Mischungen derselben. Insbesondere eine für Siebdruck geeignete Farbmatrix kann ein hoch siedendes Lösungsmittel mit einem Dampfdruck < 5 hPa, bevorzugt < 2 hPa, besonders bevorzugt < 1 hPa benötigen.
Um die Kratzbeständigkeit zu erhöhen, können dem Beschichtungsmaterial Bis- epoxid, Bismethacrylat oder dergleichen organische Härter oder Vernetzer mit mehreren organischen vernetzbaren Gruppen zugegeben sein.
Das molare Verhältnis von vernetzbaren organischen Monomeren zu Monomer des eingesetzten Härters oder Vernetzers kann 35:1 - 10:1 , bevorzugt 25:1 - 15:1 , betragen. Der Härter oder Vernetzer kann dabei 3,4-Epoxycyclohexancarboxylat oder Di- methylenbisacrylamid sein:
Um die Vernetzungsreaktion der organischen funktionellen Gruppen zu starten, können der Beschichtungslösung thermisch aktivierbare Starter zugegeben sein. Dies können beispielsweise Aluminiumacetylacetonat oder Metylimidazol sein.
Auch können der Beschichtungslösung UV-aktivierbare Starter wie beispielsweise lodonium, (4-methylphenyl)[4-(2-methylpropyl) phenyl]-, hexafluorophosphate (1 -), Irgarcure 186 zugegeben werden.
In einer besonderen erfindungsgemäßen Ausführungsform können der Beschichtung Haftvermittler zugegeben werden. Dies können beispielsweise Amino und oder Mer- captosilane sein. Beispielsweise kann dies 3-Aminopropyltriethoxysilan oder 3- Mercaptopropyltrimethoxysilan. Der Anteil der Haftvermittlersilane kann dabei bezüglich der weiteren Alkoxysilane zwischen 1 :30 bis 1 :10, bevorzugt 1 :20— 1 :15 sein.
Je nach Beschichtungsverfahren können auch noch verschiedene Verlaufsmittel, Entschäumer oder Entlüfter, beispielsweise PEG, BYK 302, BYK 306 oder Airex 931 zugegeben werden, um homogene Schichtdicken der Beschichtung zu erreichen. Gemäß noch einem weiteren Grundgedanken der Erfindung ist das Beschichtungs- material als siebdruckfähiger 2-Komponenten-Lack auf Basis von Hybridpolymeren aus einer Mischung einer ersten und einer zweiten Komponentenmischung hergestellt, wobei die erste Komponentenmischung das Hybridpolymer und die zweite Komponentenmischung Nanopartikel in einem hochsiedenden Lösungsmittel aufweist. Die nanoskaligen Pigmente bzw. organischen Farbstoffe können dabei sowohl zu ersten als auch zu zweiten Komponente zugegeben werden.
Besonders bevorzugt werden siebdruckfähige 2-Komponenten-Lacke auf Basis von Epoxydsilanen verwendet. Dabei kann die erste Komponentenmischung eine im Wesentlichen lösungsmittelfreien Mischung von Epoxidsilan und Tertraethoxysilan und die zweite Komponentenmischung kettenförmige SiO2-Nanopartikel aufweisen, die in Tnpropylencycolmonomethylether oder Diethylenglycolmonoethylether dispergiert sein können.
Die kettenförmigen oder und faserförmigen SiO2-Nanopartikel, weisen dabei bevorzugt einen Durchmesser zwischen 6 - 30 nm, bevorzugt einen Durchmesser von 8 - 20 nm, und eine Länge von 50 - 200 nm, bevorzugt einer Länge von 60 - 150 nm auf. Die Verwendung von faser- und/oder kettenfömigen Nanopartikeln bewirkt dabei eine besonders gute Siebdruckfähigkeit des Lackes und besonders gute Verlaufeigenschaften der Schichten. Es werden beispielsweise keine Löcher oder andere Defekte welche aufgrund schlechter Lackeigenschaften entstehen beobachtet.
Der ersten Komponentenmischung kann zur Vorvernetzung eine wässrige Lösung von pH 2 mit einem Starter, insbesondere Paratoluolsulfonsäure, zugesetzt sein.
Der zweiten Komponentenmischung kann ein Vernetzer, bevorzugt 3,4- Epoxycyclohexancarboxylat, und ein Verlaufvermittler oder Entlüfter zugegeben sein.
In einer besonderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist bevorzugt in einer der beiden Komponentenmischungen ein Pigment dispergiert oder ein organischer Färb- Stoff gelöst sein, wobei das Pigment TiN sein kann. Das TiN kann insbesondere in einer Primärpartikelgröße von 25 nm vorliegen.
Als organischer Farbstoff kann beispielsweise der organische Schwarzfarbstoff O- rasol LR4 eingesetzt werden.
Durch Mischen der beiden Komponenten erhält man einen Siebdrucklack, der im Falle des TiN bei Temperaturen von bis zu 375 °C getrocknet und ausgehärtet werden kann, bevorzugt bei Temperaturen von 120 °C -180 °C.
Im Falle der Verwendung des organischen Farbstoffs kann die Beschichtung bis zu Temperaturen von kleiner 250 °C, bevorzugt kleiner 230 °C, ganz besonders bevorzugt zwischen 180 - 140 °C getrocknet und ausgehärtet werden.
Wird einer Trocknungstemperatur welche unter der Zersetzungstemperatur der organisch Vernetzbaren Funktionalität, beispielsweise der Epoxy-Gruppe liegt, so wird bevorzugt ein Vernetzungsgrad der organischen Funktionalitäten von 50 - 90 %, bevorzugt 60 - 80 % erreicht. Die Bestimmung des organischen Vernetzungsgrads kann dabei über die dem Fachmann bekannte Methode der Ramanspektroskopie erfolgen
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die organische Schichthärtung auch durch den Einsatz einer UV-Quelle erfolgen. Es wird ebenfalls bevorzugt ein organischer Vernetzungsgrad in der Schicht > 50 %, bevorzugt > 60 % erreicht.
Durch den hohen Anteil an Si und gegebenenfalls anorganischen Pigmenten liegt der Massenverlust einer besonderen erfindungsgemäßen Beschichtung nach einer Pyrolysetemperatur von 600 °C, bestimmt beispielsweise über Thermogravimetrie mit einer Aufheizrate von 10 Kelvin pro min, zwischen 20 - 60 mass-%, bevorzugt zwischen 50 - 30 mass-%. Die Viskosität von erfindungsgemäßen siebdruckfähigen Lacken liegt bevorzugt bei 500 mPa*s - 3000 mPa*s, besonders bevorzugt bei 700 - 1500 mPa*s.
Die Transmission des erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterial bzw. der erzeugten Beschichtung kann im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 2 - 1 5 %, bevorzugt zwischen 3 -1 2 % liegen.
Das Beschichtungsmaterial kann durch ein Druckverfahren aufgebracht werden. Dieses Druckverfahren kann ein Ink-J et- Druck-, Off-Set-Druck--, Tampon-Druck-, Roll- coating-, Tauch-, Spin-Coating- oder Sprüh-Verfahren sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Druckverfahren ein Siebdruckverfahren sein.
Die Viskosität der Farbmatrix, insbesondere das Thixotropieverhalten für Siebdruckverfahren, kann vor dem Drucken über den Lösungsmittelgehalt, den Nanopartikel- gehalt oder die Oberfläche und Morphologie der eingesetzten Nanopartikel an das ausgewählte Druckverfahren angepasst werden.
Weiterhin kann die Viskosität der Farbmatrix vor dem Drucken durch Zugabe von Aerosilen, flammenpyrolytischen bzw. per Fällungsprozess hergestellten SiOx bzw. AlxOy-Partikeln, Cellulose-Verbindungen, Polyvinylpyrolidon, Polyethylenglykol oder Block-Co-Polymeren oder dergleichen organische Eindicker an das ausgewählte Druckverfahren angepasst werden.
Nach der Beschichtung können die Farbschichten thermisch gehärtet oder UV- gehärtet werden. Dabei kann die Beschichtung im Falle der Verwendung von anorganischer, keramischer Farbe nach dem Drucken bei Temperaturen von > 500 °C, bevorzugt > 700 °C, eingebrannt werden. Dagegen kann die Beschichtung im Falle der Verwendung von organischen Pigmenten nach dem Drucken UV-gehärtet oder bei Temperaturen < 200 °C thermisch ausgehärtet werden.
Die Beschichtung kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform über Siebdruck mittels eines 140er Siebgewebes aufgebracht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Ausführunqsbeispiel 1 :
Herstellung Komponente 1 :
Es werden 0,08 mol GPTES (Glycidyloxypropyltriethoxysilan) mit 0,02 mol TEOS (Tetraethoxysilan) mit 0,125 mol Paratoluolsäure versetztem Wasser hydrolysiert, Anschließend wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt und 22,6 g Binder erhalten. Dieser Lösung werden 0,5 g Methylimidazol hinzugegeben.
Herstellung Komponente 2:
Als nanopartikelhaltige Lösung wird eine 40 Mass-% Dispersion von 15 nm großen kettenförmigen SiO2-Partikel in Tripropylenglycolmonomethylether eingesetzt.
20 g dieser Lösung werden 1 ,0 g 3,4-Epoxycyclohexancarboxylat, 5 g TiN mit Primärpartikelgröße 25 nm, 0,4 g Airex 931 und 0,2 g BYK 302 zugegeben.
Nach Vereinigung der Komponenten 1 und 2 wird mittels Siebdruck mit einem 140er Sieb eine 5 μιη dicke Schicht auf eine transparente Glaskeramik aufgebracht. Die Farbe wird 30 min bei 180 °C eingebrannt.
Ausführunqsbeispiel 2:
Anstelle des in dem Ausführungsbeispiel 1 eingesetzten Pigments TiN wird im Ausführungsbeispiel 2 3,2 g Orasol RLI der Lösung zugegeben.
Ausführunqsbeispiel 3:
Einem Glasfluss wird 25 mass% Kobalt-Eisen-Spinell zugesetzt und mit Siebdrucköl versetzt, wobei die Korngröße 20-100 nm beträgt. Die Mischung wird in einem 3- Walzenstuhl homogenisiert und anschließend per Siebdruck auf eine transparente Glaskeramik gedruckt. Die Farben werden bei 800 °C 1 Stunde lang eingebrannt. Mit einer an einer mit Beschichtungen gemäß den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 beschichteten Glaskeramik angeordneten LED-Siebensegmentanzeige wird ein konturenscharfes, kontrastreiches Bild in Durchsicht erhalten.
Ausführunqsbeispiel 4:
Herstellung Komponente 1 :
Als nanopartikelhaltige Lösung wird eine 38 Mass-% Dispersion von kettenförmigen SiO2-Partikeln (15 nm Primärpartikelgröße mit einer Kettenlänge von 50 - 150 nm) in Diethylenglycolmonoethylether (DEGMEE) eingesetzt.
27 g dieser Lösung werden 1 ,4 g (3,4-Epoxycyclomethyl)
3,4epoxycyclohexanecarboxylate, 4,0 g Farbstoff Orasol RLI und 0,6 g 1 ,5 - Diazobicyclo[4.3.0]non-5-ene zugegeben.
Komponente 1 wird 12 h gerührt.
Herstellung Komponente 2:
Es werden 0,08 mol GPTES (Glycidyloxypropyltriethoxysilan) mit 0,02 mol TEOS (Tetraethoxysilan) mit 0,018 mol Paratoluolsäure versetztem Wasser hydrolysiert. Anschließend wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt und 23,0 g Binder erhalten.
Nach Vereinigung der Komponenten 1 und 2 wird mittels Siebdruck mit einem 140 er Sieb eine ca. 5 μιη dicke Schicht auf eine transparente Lithiumalumosilicat (LAS) Glaskeramik aufgebracht. Die Farbe wird 1 h bei 170 °C eingebrannt.

Claims

Ansprüche
1 . Semitransparentes Beschichtungsmaterial zur Beschichtung insbesondere von Glas oder Glaskeramik, insbesondere einer Glas- oder Glaskeramikkochfläche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Beschichtungsmaterial zumindest ein Sol-Gel-Hybridpoly- merlacksystem mit einer hybridpolymeren oder anorganischen Sol-Gel- basierten Matrix aufweist, und
dass der Matrix Nanopartikel und nanoskalige Pigmente und/oder Farbstoffe zugesetzt sind.
2. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Matrix mindestens eine Sol-Gel-Hybridpolymermatrix auf der Basis einer Auswahl aus Epoxyd, Methacrylat, Allyl oder Vinyl-Silan aufweist.
3. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet
durch einen Sol-Gel-Binder mit SiO2-Nanopartikeln, wobei das Massenverhältnis von Sol-Gel -Binder zu Nanopartikelmasse 10:1 bis 1 :1 , bevorzugt 5:1 bis 2:1 beträgt.
4. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nanopartikel über eine Metalloxid- oder Halbmetalloxidbindung reaktiv in das Sol-Gel-Netzwerk eingebunden sind.
5. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nanopartikel eine kugelförmige oder sphärische Morphologie und einer Größe zwischen 4-200 nm, bevorzugt zwischen 10 - 150 nm, aufweisen.
6. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nanopartikel eine kettenförmige oder faserformigen Morphologie aufweisen, mit einer durchschnittliche Länge von 50 - 150 nm und einer durchschnittlichen Größe von 5 - 25 nm.
7. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Pigmente eine Auswahl aus folgenden Verbindungen ausgewählt wird: Titannitrid (TiN), Titancarbid (TiC), Zirkonnitrid (ZrN), Zirkoncarbid (ZrC), Kobalt-Eisen-Oxid, Mangan-Eisen-Oxid, NiFeO4, CoZnFe4Os, CoFeO4, NiZnF4eO8, Fe2O3, TiO2 oder ZnO.
8. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pigmente eine Größe von 1 -200 nm, bevorzugt 5-100 nm, besonders bevorzugt 10-50 nm, aufweisen.
9. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbmatrix als anorganische Komponente ein Glas-Pulver aufweist.
10. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet
durch anorganische oder hybridpolmere Sol-Gel-Verbindungen, bevorzugt hydrolysierte Epoxyd-, Methacrylat-, Allyl-, Vinyl- Alkoxyd-Silane und Mischungen derselben als Binder.
1 1 . Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sol-Gel-Matrix Bestandteile von Polyurethanharzen, organisch oder anorganisch vernetzend Silicone, Polysiloxanen, organischen Acrylatbasie- rende Systeme, bevorzugt Methacrylate, Epoxide, Polyamide, Polyimid und Mischungen derselben aufweist.
12. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Binder molekulardisperse, kolloidaldisperse oder hybridpolymere Sol- Gel-Vorstufen einer Auswahl aus Silizium, Titan, Zirkon, Aluminium, Zink, Magnesium, Calcium, oder Zinn aufweist.
13. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das härtbare Hybridpolymer Glycidyloxypropyltriethoxysilan, Glycidy- loxypropyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysian, Allyltriethoxysilan, Methacry- loxypropyltrimethoxysilan, Methacryloxypropyltriethoxysilan oder eine dergleichen hydrolysierte Alkoxysilanvorstufe mit einer oder mehreren UV- vernetzbaren oder thermisch vernetzbaren organischen funktionellen Gruppen ist.
14. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Volumenanteil der mit einem Binder verbunden Nanopartikel größer als 50 % ist.
15. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass Bis-epoxid, Bismethacrylat oder dergleichen organische Härter oder Vernetzer mit mehreren organischen vernetzbaren Gruppen zugegeben sind.
16. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das molare Verhältnis von vernetzbaren organischen Monomeren zu Monomer des eingesetzten Härters oder Vernetzers 35:1 - 10:1 , bevorzugt 25:1 - 15:1 beträgt.
17. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Härter oder Vernetzer 3,4-Epoxycyclohexancarboxylat ist.
18. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass Aluminiumacetylacetonat, Metylimidazol oder dergleichen thermisch aktivierbare Starter zugegeben sind.
19. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass lodonium, (4-methylphenyl)[4-(2-methylpropyl) phenyl]-, hexafluorophos- phate (1 -), Irgarcure 186 oder dergleichen UV-aktivierbare Starter zugegeben sind.
20. Semitransparentes Beschichtungsmaterial zur Beschichtung insbesondere von Glas oder Glaskeramik, insbesondere einer Glas- oder Glaskeramikkochfläche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Beschichtungsmaterial als siebdruckfähiger 2-Komponenten-Lack auf Hybridpolymer-Basis aus einer Mischung einer ersten und einer zweiten Komponentenmischung hergestellt ist, wobei die erste Komponentenmischung das Hybridpolymer und die zweite Komponentenmischung Nanopartikel und die erste und/oder die zweite Komponentenmischung nanoskalige Pigmente und/oder Farbstoffe aufweist.
21 . Beschichtungsmaterial nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Komponentemischung eine im Wesentlichen lösungsmittelfreien Mischung von Epoxydsilan und Tertraethoxysilan aufweist, und
dass die zweite Komponentenmischung kettenförmige SiO2-Nanopartikeln aufweist.
22. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass der ersten Komponentemischung zur Vorvernetzung eine wässrige Lösung von pH 2 mit einem Starter, insbesondere Paratoluolsulfonsäure, zugesetzt ist.
23. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die SiO2-Nanopartikel in Tripropylenglycolmonomethylether dispergiert sind.
24. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweiten Komponentenmischung ein Vernetzer, bevorzugt 3,4- Epoxycyclohexancarboxylat, und ein Verlaufvermittler oder Entlüfter zugegeben sind.
25. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der ersten oder zweiten Komponentenmischung ein Pigment dispergiert oder gelöst ist.
26. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Pigment TiN ist, insbesondere mit einer Primärpartikelgröße von 25 nm.
27. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Pigment das organische Schwarzpigment Orasol LR4 ist.
28. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
gekennzeichnet
durch eine Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 2 - 15 %, bevorzugt zwischen 3 - 12%.
29. Verfahren zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 28 auf Glas oder Glaskeramik, insbesondere auf eine Glas- oder Glaskeramikkochfläche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Beschichtungsmaterial durch ein Druckverfahren ausgewählt aus der Auswahl von Ink-Jet-Druck, Off-Set-Druck, Tampon-Druck, Rollcoating, Tauchverfahren, Spin-Coating oder Sprühverfahren, bevorzug durch Siebdruck, aufgebracht wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Viskosität der Farbmatrix, insbesondere das Thixotropieverhalten für Siebdruckverfahren, vor dem Drucken über den Lösungsmittelgehalt, den Na- nopartikelgehalt oder die Oberfläche und Morphologie der eingesetzten Nano- partikel an das ausgewählte Druckverfahren angepasst wird.
31 . Verfahren nach Anspruch 29 oder 30,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Viskosität der Farbmatrix vor dem Drucken durch Zugabe von Aerosi- len, flammenpyrolytischen bzw. per Fällungsprozess hergestellten SiOx bzw. AlxOy-Partikeln, Cellulose-Verbindungen, Polyvinylpyrilidon, Polyethylenglykol oder Block-Co-Polymeren oder dergleichen organische Eindicker an das ausgewählte Druckverfahren angepasst wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtung im Falle der Verwendung von anorganischer, keramischer Farbe nach dem Drucken bei Temperaturen von > 500 °C, bevorzugt > 700 °C, eingebrannt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtung im Falle der Verwendung von organischen Pigmenten nach dem Drucken UV-gehärtet oder bei Temperaturen < 200 °C thermisch ausgehärtet wird.
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