DE3643397C1

DE3643397C1 - Ceramic colour (pigment) and use thereof

Info

Publication number: DE3643397C1
Application number: DE3643397A
Authority: DE
Inventors: Frank Bauer
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-02-04

Abstract

Ceramic colours containing a processing aid or pasting agent which comprises a solution of a polymeric binder in organic solvents containing aniseed oil and a wetting agent, can be used to produce the image or pattern layers of ceramic transfers in computer-controlled plotter facilities.

Description

Die Erfindung betrifft eine aus keramischem Farbkörper, organischem Verar beitungsmittel, das polymeres Bindemittel, Lösungsmittel und Netzmittel enthält, und gegebenenfalls einer Glasurfritte bestehende keramische Farbe und ihre Verwendung für die Herstellung keramischer Abziehbilder.The invention relates to a ceramic colored body, organic processing processing agent, the polymeric binder, solvent and wetting agent contains, and possibly a glaze frit existing ceramic color and their use in the manufacture of ceramic decals.

Keramische Farben für die Dekoration von Keramik, Porzellan und Glas bestehen aus keramischen Farbkörpern (Pigmenten) und Glasurfritten oder Glasflüssen und enhalten meist auch organische Verarbeitungshilfsmittel (Auftragshilfs mittel), die sich im keramischen Brand vollständig verflüchtigen. Die Zu sammensetzung der Verarbeitungshilfsmittel wird durch die Art und Weise des Aufbringens der Farben auf den zu dekorierenden Gegenstand bestimmt. Ein für die Handmalerei geeignetes Verarbeitungshilfsmittel besteht beispielsweise aus einer Lösung von Dicköl oder Dammarlack in Terpentinöl. Ceramic colors for decorating ceramics, porcelain and glass exist from ceramic colored bodies (pigments) and glaze frits or glass flows and usually also contain organic processing aids (order aids medium), which completely evaporate in the ceramic fire. The To The composition of the processing aids is determined by the way in which Applying the colors to the object to be decorated. One for the processing aid suitable for hand painting consists, for example, of a solution of thick oil or dammar varnish in turpentine oil.

Häufig wird die keramische Farbe nicht direkt aufgebracht, sondern mit Hilfe eines Abziehbildes, dessen Bild- oder Musterschicht aus der keramischen Farbe besteht, übertragen. Die Bild- oder Musterschicht wird üblicherweise durch Aufdrucken der pastenförmigen keramischen Farbe im Siebverfahren auf den meist aus Papier bestehenden Abziehbild-Träger erzeugt. Die in den siebdruckfähigen Pasten enthaltenen Verarbeitungshilfsmittel, meist als Siebdrucköle bezeich net, bestehen oft aus Lösungen von polymeren Bindemitteln, wie Cellulosederi vaten oder anderen Polymeren, zum Beispiel Polymethacrylaten, in zum Beispiel Lösungsbenzol (Solventnaphtha), Pineöl oder Terpentinöl und können, ent sprechend ihrer Anwendung, durch geringe Zusätze, wie Haftvermittler, Netz mittel und Lösungsvermittler, modifiziert werden. So ist zum Beispiel aus der DE-OS 32 24 349 ein Siebdrucköl bekannt, das als Zusatz feinverteilte Wachse und/oder feinverteilte anorganische Stoffe enthält und dadurch für die Her stellung von feinen Farbrastern und reliefartigen Drucken für Dekorationen mit keramischen Farben verwendet werden kann. Da die Verarbeitungshilfsmittel respektiv ihre organischen Bestandteile im keramischen Brand verbrennen oder verdampfen müssen, ist ihre Auswahl in nicht geringem Maße begrenzt.Often the ceramic color is not applied directly, but with help a decal, the picture or pattern layer of the ceramic color exists, transferred. The image or pattern layer is usually through Printing of the pasty ceramic color in the screening process on most decal carrier made of paper. Those in the screen printable Pastes contain processing aids, usually referred to as screen printing oils net, often consist of solutions of polymeric binders, such as cellulose derivatives vaten or other polymers, for example polymethacrylates, in for example Solution benzene (solvent naphtha), pine oil or turpentine oil and can, ent speaking of their application, by small additives, such as adhesion promoters, network agents and solubilizers. For example, from the DE-OS 32 24 349 a screen printing oil is known which as an additive finely divided waxes and / or contains finely divided inorganic substances and thereby for the Her provision of fine color grids and relief-like prints for decorations ceramic paints can be used. Because the processing aids respectively burn their organic components in a ceramic fire or must evaporate, their selection is not limited to a small extent.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine ein organisches Verarbeitungshilfs mittel enthaltene keramische Farbe der eingangs charakterisierten Art und ihre Verwendung zu finden, die für die Herstellung von keramischen Abziehbildern mit Hilfe des rechnergestützten Konstruierens und Entwerfens geeignet ist. Die Bild- oder Musterschicht soll dabei mit einem oder mehreren die keramische Farbe enthaltenden Zeichenstiften, im folgenden als Plotter- Schreibstifte bezeichnet, auf das Abziehbild-Trägerpapier, das auf dem Zeichentisch, dem Plotter, liegt, aufgetragen werden.It is the object of the invention to provide an organic processing aid ceramic paint of the type initially characterized and to find their use for the production of ceramic decals with the help of the computer-aided design and design suitable is. The image or pattern layer should be one or more the crayons containing the ceramic color, hereinafter referred to as plotter Marked pens on the decal backing paper on the Drawing table, the plotter, is to be applied.

Die die Lösung der Aufgabe darstellende keramische Farbe ist dadurch gekenn zeichnet, daß sie 30 bis 50 Gew.-% eines Verarbeitungshilfsmittels aus 2 bis 30 Gew.-% polymerem Bindemittel, 45 bis 90 Gew.-% schwer flüchtigem bis sehr schwerflüchtigem Lösungsmittel, 0 bis 20 Gew.-% leichtflüchtigem Lösungsmittel, 1 bis 6 Gew.-% Anisöl und 1 bis 6 Gew.-% Netzmittel enthält, und zum Aufzeichnen der Bild- oder Musterschichten keramischer Abziehbilder in einem rechner gesteuerten Verfahren verwendet wird. Vorzugsweise werden die Bild- oder Musterschichten mit Plotter-Schreib stiften aufgezeichnet. The ceramic color representing the solution to the problem is thus known is characterized by 30 to 50% by weight of a processing aid 2 to 30 wt .-% polymeric binder, 45 to 90 wt .-% heavy volatile to very low volatile solvent, 0 to 20% by weight volatile solvent, 1 to 6 wt .-% anise oil and Contains 1 to 6 wt .-% wetting agent, and for recording the image or pattern layers of ceramic decals in a computer controlled process is used. The image or pattern layers are preferably with plotter writing pin recorded.

Polymere, die sich als vorzügliche Bindemittel erwiesen haben, sind Polymeth acrylate, langölige Alkydharze - das sind Alkydharze mit einem Ölgehalt von 60 bis 70% (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band 19, 1980, Seie 76) - und Dammarharz.Polymeth are polymers that have proven to be excellent binders Acrylates, long oil alkyd resins - these are alkyd resins with an oil content of 60 up to 70% (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Volume 19, 1980, Be 76) - and Dammar resin.

Als schwerflüchtige bis sehr schwerflüchtige Lösungsmittel - das sind nach Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band 16, 1978, Seite 289, Lösungsmittel mit einer Verdunstungszahl von 35 bis 50 beziehungsweise über 50 - haben sich aromatische Kohlenwasserstoffe mit entsprechender Ver dunstungszahl besonders bewährt. Bevorzugt wird das als Solventnaphtha be zeichnete, der Fraktionierung von Leichtöl aus der Teerdestillation er haltene Lösungsbenzol und/oder Terpentinöl.As non-volatile to very non-volatile solvents - that is after Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Volume 16, 1978, page 289, Solvents with an evaporation rate of 35 to 50 or more 50 - have aromatic hydrocarbons with corresponding ver the number of vapors especially proven. This is preferred as solvent naphtha the fractionation of light oil from tar distillation solvent benzene and / or turpentine oil.

Geeignete leichtflüchtige Lösungsmittel - das sind nach Ullmann (siehe oben) Lösungsmittel mit einer Verdunstungszahl bis 10 - sind zum Beispiel Äthanol und Äthylacetat; vorzugsweise wird Aceton benutzt.Suitable volatile solvents - according to Ullmann (see above) Solvents with an evaporation rate of up to 10 - are, for example, ethanol and ethyl acetate; acetone is preferably used.

Das Netzmittel - es muß ebenso wie die anderen Bestandteile des Verarbeitungs hilfsmittels beim keramischen Brand rückstandslos verbrennen oder ver dampfen - kann ein anionisches, kationisches oder elektroneutrales Netzmittel sein. Besonders bewährt haben sich elektroneutrale Netzmittel aus Alkylammoniumsalzen dimerer Fettsäuren.The wetting agent - just like the other components of the processing aids in ceramic fires burn without residue or ver vaporize - can be an anionic, cationic, or electroneutral wetting agent be. Electroneutral wetting agents have proven particularly useful Alkylammonium salts of dimeric fatty acids.

Für die keramische Farbe gemäß der Erfindung haben sich alle keramischen Farbkörper und Glasurfritten, die für die Dekoration von Keramik, Porzellan und Glas eingesetzt werden, als geeignet erwiesen. Es wurde aber gefunden, daß die übliche Mahlfeinheit - Körnigkeit etwa 25 Mikrometer - für das Auftragen der Farbe mit Hilfe von Plotter-Schreibstiften unzureichend ist. Als besonders günstig hat sich eine Körnigkeit von maximal 20 Mikrometer herausgestellt.For the ceramic color according to the invention, all ceramic Color bodies and glaze frits used for decorating ceramics, porcelain and glass are proven to be suitable. However, it was found that the usual fineness - grain size about 25 microns - for application the color is insufficient with the help of plotter pens. As special A grain size of a maximum of 20 micrometers has proven favorable.

Die feinere Korngröße wird zweckmäßigerweise durch gleichzeitiges Vermahlen und Dispergieren von Farbkörper und Fritte in dem Verarbeitungshilfsmittel eingestellt. The finer grain size is expediently obtained by grinding at the same time and dispersing color body and frit in the processing aid set.

Die vorgenannte keramische Farbe enthält die keramischen Farbkörper und Glasurfritten in den üblicherweise in keramischen Farben vorhandenen Mengen. In Unterglasurfarben liegt der Glasurfritte-Gehalt im Bereich von 8 bis 35 Gew.-%; gelegentlich fehlt die Glasurfritte in solchen Farben auch völlig.The aforementioned ceramic color contains the ceramic color bodies and Glaze frits in the quantities usually available in ceramic colors. In underglaze colors, the glaze frit content is in the range of 8 to 35% by weight; occasionally the glaze frit is missing in such colors also completely.

Mit einer solchen keramischen Farbe wird die Möglichkeit geschaffen, die Bild- oder Musterschichten von keramischen Abziehbildern in rechner gesteuerten Verfahren auf die Abziehbild-Träger aufzuzeichnen. Da eine Plotteranordnung auch mehrere Plotter-Schreibstifte umfassen kann, lassen sich sowohl einfarbige als auch mehrfarbige Muster erzeugen.With such a ceramic color, the possibility is created the image or pattern layers of ceramic decals in computer controlled processes to record on the decal carrier. There one Plotter arrangement can also include several plotter pens create both monochrome and multicolor patterns.

Trotz der hohen Schreibgeschwindigkeit fließt die Farbe gleichmäßig und ohne Unterbrechung aus dem Plotter-Schreibstift. Auf dem Trägerpapier trocknet die Farbe sofort griffest an und bildet scharf gestochene, auch bei feiner Strichstärke nicht auslaufende Muster. Sie sind mit den üblicherweise in der Abziehbilderindustrie verwendeten Abdeck-Lacken verträglich, so daß hierbei eine besondere Auswahl nicht erforderlich ist.Despite the high writing speed, the color flows evenly and without stopping from the plotter pen. On the backing paper dries the color immediately to the touch and forms sharp, also with fine line width, not leaking patterns. You are with the usual ones Masking lacquers used in the decal industry are compatible, so that a special selection is not required.

Von besonderem Vorteil ist es weiterhin, daß in den Plotter-Schreibstiften die keramische Farbe sich nicht absetzt und daß auch bei Unterbrechung des Auf tragens die Schreibstift-Spitzen sich nicht zusetzen.It is of particular advantage that the in the plotter pens ceramic color does not settle and that even if the up is interrupted wearing the pen tips do not clog.

Besonders bewährt haben sich keramische Farben, die ein Verarbeitungs hilfmittel ausCeramic inks that have been processed have proven particularly useful aids

a) 10 to 30% by weight of polymethacrylate, 45 to 65% by weight of solvent naphtha, 0 to 20% by weight of acetone, 1 to 3% by weight of anise oil and 1 to 3% by weight of wetting agent,
b) 10 to 30 wt .-% long oil alkyd resin, 45 to 65 wt .-% solvent naphtha, 0 to 20 wt .-% acetone, 1 to 3 wt .-% anise oil and 1 to 3 wt .-% wetting agent
or
c) 2 to 8% by weight of Dammar resin, 75 to 90% by weight of turpentine oil, 0 to 5% by weight of acetone, 3 to 6% by weight of anise oil and 3 to 6 wt% wetting agent

enthalten.contain.

Zur weiteren Erläuterung werden in den folgenden Beispielen keramische Farben gemäß der Erfindung und ihre Herstellung und Anwendung beschrieben.For further explanation, ceramic colors are used in the following examples according to the invention and its manufacture and use.

Schwarze keramische Farben für das Auftragen mit dem Plotter-Schreibstift:Black ceramic colors for application with the plotter pen:

Example 1

65Gew.-% einer Mischung aus
30 Gew.-% Eisen-Chrom-Mangan-Farbköper und
70 Gew.-% Glasurfritte aus Bleiborsilicat aus 76 Gew.-% PbO,
13 Gew.-% SiO₂ und 11 Gew.-% B₂O₃65% by weight of a mixture of
30 wt .-% iron-chromium-manganese colored twill and
70% by weight lead borosilicate glaze frit made from 76% PbO,
13 wt .-% SiO₂ and 11 wt .-% B₂O₃

undand

35Gew.-% einer Mischung aus
20 Gew.-% Polybutylmethacrylat
20 Gew.-% Solventnaphtha 150
40 Gew.-% Solventnaphtha 100
15 Gew.-% Aceton
3 Gew.-% Anisöl und
2 Gew.-% Alkylammoniumsalz von dimeren Fettsäuren 35% by weight of a mixture of
20% by weight of polybutyl methacrylate
20% by weight solvent naphtha 150
40% by weight solvent naphtha 100
15% by weight acetone
3% by weight of anise oil and
2 wt .-% alkylammonium salt of dimeric fatty acids

Example 2

65Gew.-% einer Mischung aus
30 Gew.-% Eisen-Chrom-Mangan-Farbkörper
70 Gew.-% Glasurfritte aus Bleiborsilicat aus 76 Gew.-% PbO,
13 Gew.-% SiO₂ und 11 Gew.-% B₂O₃65% by weight of a mixture of
30 wt .-% iron-chromium-manganese color bodies
70% by weight glaze frit made from lead borosilicate made from 76% by weight PbO,
13 wt .-% SiO₂ and 11 wt .-% B₂O₃

undand

35Gew.-% einer Mischung aus
24 Gew.-% langöligem Alkydharz
18 Gew.-% Solventnaphtha 150
41 Gew.-% Solventnaphtha 100
11 Gew.-% Aceton
3 Gew.-% Anisöl und
3 Gew.-% Alkylammoniumsalz von dimeren Fettsäuren35% by weight of a mixture of
24 wt% long oil alkyd resin
18% by weight solvent naphtha 150
41% by weight solvent naphtha 100
11 wt% acetone
3% by weight of anise oil and
3% by weight alkyl ammonium salt of dimeric fatty acids

Example 3

64Gew.-% einer Mischung aus
30 Gew.-% Eisen-Chrom-Mangan-Farbkörper und
70 Gew.-% Glasurfritte aus Bleiborsilicat aus 76 Gew.-% PbO,
13 Gew.-% SiO₂ und 11 Gew.-% B₂O₃64% by weight of a mixture of
30 wt .-% iron-chromium-manganese color bodies and
70% by weight lead borosilicate glaze frit made from 76% PbO,
13 wt .-% SiO₂ and 11 wt .-% B₂O₃

undand

36Gew.-% einer Mischung aus
4,5 Gew.-% Dammarharz
84,5 Gew.-% Terpentinöl
5,5 Gew.-% Anisöl und
5,5 Gew.-% Alkylammoniumsalz von dimeren Fettsäuren 36% by weight of a mixture of
4.5% by weight of Dammar resin
84.5% by weight of turpentine oil
5.5% by weight of anise oil and
5.5% by weight alkylammonium salt of dimeric fatty acids

Preparation and application

Die in den Beispielen 1, 2 und 3 beschriebenen anorganischen und organischen Bestandteile werden in einer Kugelmühle mit Porzellanmahlkörpern vermahlen und homogen miteinander vermischt. Nach 24-stündiger Laufzeit besitzen die anor ganischen Bestandteile der Farbe eine nach DIN 53203 mit dem Grindometer bestimmte Körnigkeit von 15 bis 20 Mikrometer.The inorganic and organic described in Examples 1, 2 and 3 Ingredients are ground in a ball mill with porcelain grinding media and homogeneously mixed together. After 24 hours, the anor ganic components of the paint according to DIN 53203 with the grindometer certain grain size from 15 to 20 microns.

Die fertigen keramischen Farben werden in den Schreibstift einer rechnerge steuerten Plotteranordnung gefüllt und zum Aufzeichnen der Bild- oder Muster schicht auf Abziehbild-Trägerpapier mit Hilfe dieser Anordnung benutzt. Die aufgetragenen Farben trocknen schnell und bilden eine geschlossene, blasen freie und glatte Schicht.The finished ceramic colors are in the pen of a computer controlled plotter arrangement filled and for recording the image or pattern layer on decal backing paper used with this arrangement. The applied colors dry quickly and form a closed, bubble free and smooth layer.

Von den nach Überziehen der Bild- oder Musterschicht mit einem handelsüblichen Abdeck-Lack erhaltenen Abziehbildern werden die Bilder oder Muster auf Porzellanteller übertragen. Nach dem Brennen bei 800°C sind die Teller mit einer einwandfreien Dekoration, die glatt, dicht und haftfest ist, verziert.Of those after covering the picture or pattern layer with a commercially available Masking decals obtained will apply to the pictures or patterns Porcelain plate transferred. After firing at 800 ° C, the plates are with a flawless decoration that is smooth, dense and adherent.

Claims

1. From ceramic color body, organic processing aid, which contains polymeric binder, solvent and wetting agent, and ge optionally a glaze frit existing ceramic paint, characterized in that it contains 30 to 50 wt .-% of a processing aid from 2 to 30 wt .-% polymer Containers, 45 to 90 wt .-% low volatile to very low volatile solvent, 0 to 20 wt .-% volatile solvent, 1 to 6 wt .-% anise oil and 1 to 6 wt .-% wetting agent.

2. Ceramic paint according to claim 1, characterized in that it has a ceramic color body and a glaze frit with a grain size of contains a maximum of 20 micrometers.

3. Ceramic paint according to claim 1 or 2, characterized in that it as a non-volatile to very non-volatile solvent contains naphtha and / or turpentine oil.

4. Ceramic paint according to one of claims 1 to 3, characterized in that it contains acetone as a volatile solvent.

5. Ceramic paint according to one of claims 1 to 4, characterized in that it contains a polymethacrylate as a polymeric binder.

6. Ceramic paint according to one of claims 1 to 4, characterized in that it contains a long oil alkyd resin as a polymeric binder.

7. Ceramic paint according to one of claims 1 to 4, characterized in that it contains Dammar resin as a polymer binder.

8. Ceramic paint according to one of claims 1 to 5, characterized in that they consist of 10 to 30 wt .-% polymethacrylate, 45 to 65 wt .-% Solvent naphtha, 0 to 20% by weight acetone, 1 to 3% by weight anise oil and 1 to 3% by weight of wetting agent contains existing processing aids.

9. Ceramic paint according to one of claims 1 to 4 and 6, characterized is characterized by the fact that it is a 10 to 30% by weight long oil alkyd resin, 45 to 65% by weight of solvent naphtha, 0 to 20% by weight of acetone, 1 to 3% by weight of anise oil and 1 to 3% by weight of wetting agent Contains processing aids.

10. Ceramic paint according to one of claims 1 to 4 and 7, characterized is characterized by the fact that it consists of 2 to 8% by weight of Dammar resin, 75 to 90% by weight Turpentine oil, 0 to 5 wt% acetone, 3 to 6 wt% anise oil and 3 to 6% by weight wetting agent existing processing aid contains.

11. Ceramic paint according to one of claims 1 to 10, characterized in that they are an alkylammonium salt of dimeric fatty acids as a wetting agent contains.

12. Use of the ceramic paint according to one of claims 1 to 11 for Record the image or pattern layers of ceramic decals in a computer-controlled process.

13. Embodiment according to claim 12, characterized in that the Image or pattern layers can be awarded with plotter pens.