DE60115818T2

DE60115818T2 - Thermisches Übertragungssystem für Abziehbilder von gebrannter Keramik

Info

Publication number: DE60115818T2
Application number: DE60115818T
Authority: DE
Inventors: Pamela A. Alden Geddes; Barry J. Kelowna Briggs; Daniel J. Pittsford Harrison
Original assignee: International Imaging Materials Inc
Current assignee: International Imaging Materials Inc
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: EP1207050B1; EP1207050A2; EP1207050A3; US6694885B2; US20030200889A1; US6629792B1; US6481353B1; DE60115818D1

Description

Gebiet der Erfindung
Ein trockenes thermisches Druckverfahren für das Drucken eines Farbbildes auf eine Grundfolie, die danach zum Übertrages des Bildes auf ein keramisches Substrat verwendet werden kann.
Hintergrund der Erfindung
Verfahren für das Vorbereiten von Abziehbildern (Decals) sind gut bekannt. Dementsprechend wird in der US-Patentschrift 5,132,165 von Luis A. Blanco eine nasse Drucktechnik beschrieben, die den Schritt eines Offset-Drucks einer ersten Schmelzschicht auf eine Grundfolie aufweist, das Bilden einer nassen Tintenzusammensetzung, die frei von Glas ist und ein flüssiges Drucktransportmittel und ein Oxidfärbmittel einschließt, das feuchte Drucken der nassen Tintenzusammensetzung auf die erste Schmelzschicht zum Bilden einer Dekorschicht und das Abscheiden einer zweiten Schmelzschicht auf der Dekorschicht.
Verfahren des digitalen Druckens bieten eine bequemere und mit niedrigeren Kosten verbundene Methode der Serienanpassung von keramischen Erzeugnissen als dies konventionelle Verfahren des analogen Druckens tun, aber sie können nicht effektiv mit dem Verfahren aus dem Patent von Blanco verwendet werden.
Das Patent von Blanco wurde im Juli 1992 veröffentlicht. Im September 1997 wurde die US-PS 5,665,472 von Konsuke Tanaka veröffentlicht. Dieses Patent beschreibt ein trockenes Druckverfahren, das einige der Nachteile aus dem Blanco-Verfahren überwunden hat. Allerdings leidet das Verfahren von Tanaka an mehreren größeren Nachteilen.
Wenn man versucht, das Verfahren aus dem Tanaka Patent auf die Übertragung von Bildern von einer Grundfolie auf feste keramische Substrate (wie beispielsweise Glas, Porzellan, Feinkeramik, und so weiter) anzuwenden, muss man eine Temperatur von mehr als 550 °C anwenden, um effektiv eine Übertragung eines Bildes vorzunehmen, die dauerhaft ist. Wenn allerdings solch eine Übertragungstemperatur mit dem Tanaka-Verfahren verwendet wird, entsteht ein schlechtes Bild mit einer Vielzahl von Oberflächenmängeln (wie beispielsweise Blasen, Sprünge, Lücken, und so weiter). Außerdem wird dann, wenn das Tanaka-Verfahren verwendet wird, um eine Übertragung von Farbbildern zu versuchen, ein schlechtes Bild mit geringer Farbdichte und mangelhafter Haltbarkeit gebildet. Das Verfahren von Tanaka ist nicht anwendbar für das Drucken von Farbbildern auf den meisten festen keramischen Substraten.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein digitales Verfahren zum Vorbereiten eines Abziehbildes zum Übertragen von Bildern auf ein keramisches Substrat vorzuschlagen, das effektiv und dauerhaft eine Übertragung eines Bildes mit verbesserten optischen Eigenschaften ermöglicht.
Kurzfassung der Erfindung
In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein digitales Verfahren zum Herstellen eines Abziehbildes für Keramik vorgeschlagen. In einem Schritt dieses Verfahrens wird ein digitales gedrucktes Farbstoffbild für Keramiken auf eine beschichtete Grundfolie aufgebracht, wobei ein spezieller Farbstoff verwendet wird. Eine Schmelze-Überschicht wird entweder vor oder nachdem das Farbstoffbild für Keramik aufgebracht wurde digital auf die Anordnung gedruckt; die Dekorschicht enthält sowohl Fritten als auch Bindemittel und die Fritten haben eine Schmelztemperatur von wenigstens 550 °C. Der Gesamtbetrag von auf die Grundfolie aufgetragener Fritte in diesem Verfahren ist wenigstens zweimal so groß, wie die Gesamtmengen an in dem Verfahren verwendetem Farbstoff.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Elemente beziehen und in denen:
1 eine schematische Wiedergabe eines keramischen Substrats ist, auf welches in Übereinstimmung mit der Erfindung ein Farbbild übertragen wurde;
Jede der 2, 3, 4, 5 und 6 schematisch ein bevorzugtes Band ist, das verwendet werden kann, um das keramische Substrat aus 1 fertig zu stellen;
6A eine schematische Darstellung eines anderen bevorzugten Bandes ist, dass verwendet werden kann, um das keramische Substrat aus 1 fertig zu stellen;
jede der 7 und 8 schematisch eine bevorzugtes Abziehbild ist, dass verwendet werden kann, um das keramische Substrat aus 1 fertig zu stellen; und
jede der 9, 10, 10A und 11 ein Flussschema ist, das wiedergibt, wie das Band, ein erstes Abziehbild, ein zweites Abziehbild und ein gedrucktes Keramiksubstrat nach der Erfindung hergestellt werden.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
1 ist eine schematische Darstellung eines bedruckten keramischen Substrates 10. Das bedruckte keramische Substrat 10 setzt sich zusammen aus einem keramischen Substrat 12, auf welchem ein farbiges Bild (oder Bilder) befestigt sind.
Das in dem Verfahren nach dieser Erfindung verwendete keramische Substrat besitzt bevorzugt eine Schmelztemperatur von wenigstens 550 °C. Der Begriff „Schmelztemperatur" bezieht sich auf eine Temperatur oder einen Bereich van Temperaturen, bei dem heterogene Mischungen, wie beispielsweise eine Glaszusammensetzung, Überzüge und Porzellanlacke, schmelzen oder weich werden. In einer Ausführungsform wird es bevorzugt, dass das Substrat eine Schmelztemperatur von wenigstens ungefähr 580 °C besitzt. In einer anderen Ausführungsform liegt diese Schmelztemperatur zwischen etwa 580 °C und etwa 1200 °C.
Das keramische in dem Verfahren nach der Erfindung verwendete Substrat ist vorzugsweise ein Werkstoff, der während des Verfahrens einer Temperatur von wenigstens ungefähr 540 °C ausgesetzt wird und aus einem oder mehreren Metalloxiden aufgebaut ist. Typisch für solche bevorzugten keramischen Substrate sind beispielsweise Glas, Feinkeramik, Lackwaren, Porzellane, etc. Das bedeutet beispielsweise, dass man ein Verfahren nach dieser Erfindung verwenden kann, um farbige Bilder auf keramische Substrate wie beispielsweise Geschirr, Schilder im Außenbereich, Glaswaren, dekorative Geschenkwaren, Fliesen für den Bau, Farbfilterfelder, Bodenfliesen, Wandfliesen, Parfümflaschen, Weinflaschen, Getränkebehälter und dergleichen zu übertragen und auf diesen zu befestigen.
Unter Bezugnahme erneut auf die 1 und die darin abgebildete Ausführungsform wird eine Schmelzeunterlage 14 oberhalb der oberen Oberfläche des keramischen Substrates 12 angeordnet und dort gebunden. Die Schmelzeunterlage 14 wird vorzugsweise auf die Oberfläche des keramischen Substrats mit einem Flächengewicht (Abdeckvermögen) von wenigstens mehr als 1 g/qm übertragen. Es wird bevorzugt ein Flächengewicht (Abdeckvermögen) für die Schmelzeunterlage 14 von wenigstens 7 g/qm verwendet; und es wird insbesondere ein Flächengewicht (Abdeckvermögen) bevorzugt für die Schicht 14 von wenigstens mehr als 14 g/qm verwendet. Das hier angewendete Flächengewicht (Abdeckvermögen) ist ein Trockengewicht mit einem Gewicht von Komponenten, die weniger als 1 % Lösungsmittel enthalten.
Die beim Auftragen der Schicht 14 auf das keramische Substrat 12 verwendete Beschichtungszusammensetzung sollte Fritten mit einer Schmelztemperatur von wenigstens etwa 550 °C enthalten. Fritten beziehen sich hier auf ein Glas, das geschmolzen und dann in Wasser oder Luft abgeschreckt wurde, um kleine bröckelige Teilchen zu bilden, die dann durch Mahlen verarbeitet werden, um als Hauptbestandteil von Porzellanlacken, Frittenglasuren, Weichporzellanmasse und dergleichen verwendet zu werden.
In einer Ausführungsform besitzt die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Fritte eine Schmelztemperatur von wenigstens ungefähr 750 °C. In einer anderen Ausführungsform besitzt die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Fritte eine Schmelztemperatur von wenigstens ungefähr 950 °C.
Man kann auch handelsübliche Fritten verwenden. Man kann daher beispielsweise eine von der Johnson Matthey Ceramics Inc. (498 Acorn Lane, Downington, Pennsylvania 19335) unter der Produktnummer 94C1001 („Onglaze Unleaded Flux"), 23901 ("Unleaded Glass Enamel Flux"), und der gleichen erhältliche Fritte verwenden. Man kann eine von der Cerdec Corporation, Postfach 519, Washington, Pennsylvania 15301 unter der Produktnummer 9630 erhältliche Schmelze verwenden.
Die Schmelztemperatur der verwendeten Fritte sollte entwender im Wesentlichen die Gleiche sein oder aber um nicht mehr als 50 °C unterhalb des Schmelzpunktes des Substrates liegen, auf welchem das farbige Bild angebracht werden soll.
Die in der Beschichtungszusammensetzung verwendete Fritte besitzt bevorzugt bevor diese auf das Substrat mittels eines Wärmebehandlungsvorganges aufgeschmolzen wird eine Teilchengrößenverteilung derart, dass im Wesentlichen alle Teilchen kleiner sind als ungefähr 10 μm. In einer Ausführungsform sind wenigstens etwa 80 Gewichtsprozent der Teilchen kleiner als 5,0 μm.
Man kann viele der unter Fachleuten bekannten Fritten verwenden, beispielsweise die in den US-PSen 5,562,748, 5,476,894, 5,132,165, 3,956,558, 3,898,362 und weiteren beschriebenen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 setzt sich die Schmelze-Unterlage 14 bevorzugt aus wenigstens ungefähr 25 Gewichtsprozent aus einer oder mehreren Fritten bezogen auf das gesamte Trockengewicht aller Komponenten in der Schicht 14 zusammen. In einer Ausführungsform sind zwischen etwa 35 und etwa 85 Gewichtsprozent des Frittenmaterials in der Schmelze-Unterlage 14 verwendet. In einer anderen Ausführungsform werden etwa 65% bis etwa 75% dieses Frittenmaterials verwendet.
Es wird bevorzugt, dass das in der Schicht 14 verwendete Frittenmaterial wenigstens ungefähr 5 Gewichtsprozent bezogen auf das Trockengewicht von Quarz enthält. Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt verwendeten Fritten weisen wenigstens ungefähr 98 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Metalloxide auf, die aus einer Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Strontium, Barium, Zink, Bor, Aluminium, Silizium, Zirkon, Blei, Kadmium, Titan und dergleichen ausgewählt sind.
Zusätzlich zur Fritte weist die Schicht 14 außerdem eine oder mehrere thermoplastische Bindemittel in einer Konzentration von etwa 0% bis etwa 75% auf, bezogen auf das Trockengewicht der Fritte und des Bindemittels in dieser Schicht 14. In einer Ausführungsform ist das Bindemittel in einer Konzentration von etwa 15% bis etwa 35% vorhanden. In einer anderen Ausführungsform weist die Schicht 14 zwischen etwa 15 bis etwa 75 Gewichtsprozent des Bindemittels auf.
Man kann ein beliebiges der unter Fachleuten bekannten Wärmetransferbindemittel verwenden. Das bedeutet, dass man beispielsweise eines oder mehrere der Wärmetransferbindemittel verwenden kann, die in den US-PSen 6,127,316, 6,124,239, 6,114,088, 6,113,725, 6,083,610, 6,031,556, 6,031,021, 6,013,409, 6,008,157, 5,985,076 und dergleichen beschrieben sind.
Um die Sache zusätzlich zu veranschaulichen kann man ein Bindemittel verwenden, dass vorzugsweise einen Erweichungspunkt zwischen etwa 45 °C bis etwa 150 °C und mehrere polare Gruppen oder Reste wie beispielsweise Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen, Chloridgruppen, Karbonsäuregruppen, Urethangruppen, Amidgruppen, Amingruppen, Harnstoffgruppen, Epoxidharzgruppen, und dergleichen besitzt. Einige geeignete Bindemittel innerhalb dieser Klasse von Bindemitteln schließen Polyesterharze, Bisphenol-A-Polyester, Polyvinylchlorid, Copolymere aus Terephthalsäure, Polymethylmethacrylate, Vinylchloride/Vinylacetatharze, Epoxidharze, Nylonharze, Urethanformaldehydharze, Polyurethane, Mischungen davon und dergleichen ein.
In einer Ausführungsform wird eine Mischung aus zwei Kunstharzen verwendet. Man kann daher beispielsweise eine Mischung bestehend aus zwischen etwa 40 und etwa 60 Gewichtsprozent Polymethylmethacrylate und zwischen etwa 40 und etwa 60 Gewichtsprozent Vinylchlorid-/Vinylacetatharz verwenden.
In einer Ausführungsform besteht das Bindemittel aus Polybutylmethacrylat und Polymethylmethacrylat, wobei es zwischen 10% und 30% Polybutylmethacrylat und zwischen 50% und 80% Polymethylacrylat aufweist. In einer Ausführungsform weist dieses Bindemittel außerdem Celluloseacetatpropionate, Ethylenvinylacetate, Vinylchlorid-/Vinylacetate, Urethane, etc. auf.
Man kann diese Bindemittel aus vielen verschiedenen Handelsquellen beziehen. Einige von diesen können daher beispielsweise von der Dianal America, 9675 Bayport Boulevard, Pasadena, Texas, 77507 erworben werden; die aus dieser Quelle erhältlichen Bindemittel schließen „Dianal BR 113" und „Dianal BR 106" ein. In ähnlicher Weise können geeignete Bindemittel auch von der Eastman Chemicals Company (Postfach 511, Kingsport, Tennessee) erhalten werden.
Nimmt man erneut auf 1 Bezug, so kann die Schicht 14 zusätzlich zu der Fritte und dem Bindemittel optional zwischen etwa 0 und etwa 75 Gewichtsprozent Wachs und vorzugsweise 5% bis etwa 20% dieses Wachses enthalten. In einer Ausführungsform weist die Schicht 14 zwischen etwa 5 und etwa 10 Gewichtsprozent dieses Wachses auf. Geeignete Wachse, die verwendet werden können, schließen Carnuabawachs, Reiswachs, Bienenwachs, Candelillawachs, Montanwachs, Paraffinwachs, Mikrokristallinwachse, synthetische Wachse wie beispielsweise oxidierte Wachse, Esterwachse, Polyethylenwachs mit niedrigem Molekulargewicht, Fischer-Tropsch-Wachs und dergleichen ein. Diese und andere Wachse sind Fachleuten gut bekannt und werden beispielsweise in der US-PS 5,776,280 beschrieben. Man kann auch ethoxylierte Alkohole mit hohem Molekulargewicht, langkettige lineare Alkohole mit hohem Molekulargewicht, Copolymere aus Alphaolefinen und Maleinsäureanhydriden, Polyethylen und Polypropylen verwenden.
Diese und weitere geeignete Wachse sind handelsüblich erhältlich beispielsweise von der Baker-Hughes Baker Petrolite Company, 12645 West Airport Boulevard, Sugarland, Texas.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird Carnuabawachs als Wachs verwendet. Wie Fachleuten bekannt ist, ist Carnuabawachs ein hartes, hochschmelzendes glänzendes Wachs, das überwiegend aus Cerylpalmitat zusammengesetzt ist; vergleiche beispielsweise die Seiten 151 bis 152 in George S. Brady et al.'s „Material's Handbook", 13. Auflage (McGraw-Hill Inc., New York, New York, 1991). Man kann auch Bezug nehmen beispielsweise auf die US-PSen 6,024,950, 5,891,476, 5,665,462, 5,569,347, 5,536,627, 5,389,129, 4,873,078, 4,536,218, 4,497,851, 4,4610,490 (?) und dergleichen.
Die Schicht 14 kann auch zwischen etwa 0 und 16 Gewichtsprozent eines Weichmachers enthalten, der an das verwendete Kunstharz zum Weichmachen angepasst ist. Fachleuten ist bekannt, welche Weichmacher zum Weichmachen eines bestimmten Kunstharzes geeignet sind. In einer Ausführungsform werden zwischen etwa 1 bis etwa 15 Gewichtsprozent bezogen auf das Trockengewicht eines Weichmachers verwendet. Man kann zur Veranschaulichung und nicht zur Begrenzung einen oder mehrere der Weichmacher verwenden, die in der US-PS 5,776,280 beschrieben sind, einschließlich beispielsweise Adipinsäureester, Phthalsäureester, chlorinierte Biphenyle, Citrate, Epoxide, Glycerine, Glycol, Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe, Phosphate, Ester von Phthalsäure wie beispielsweise Di-2-Ethylhexylphthalat, Phthalsäureester, Polyethylenglycol, Ester von Zitronensäure, Epoxide, Adipinsäureester und dergleichen.
In einer Ausführungsform weist die Schicht 14 zwischen etwa 6 und etwa 12 Gewichtsprozent eines Weichmachers auf, der in einer Ausführungsform Dioctylphthalat ist. Die Verwendung dieses Weichmachers ist gut bekannt und beispielsweise in den US-PS 6,121,356, 6,117,572, 6,086,700, 6,060,214, 6,051,171, 6,051,097, 6,045,646 und dergleichen beschrieben.
Unter Bezugnahme erneut auf 1 wird auf der Schmelzeunterlage 14 eine optionale Trübungsschicht 16 angeordnet. Die Trübungsschicht 16 ist optional; wird sie allerdings verwendet, wird sie vorzugsweise mit einem Flächengewicht (Abdeckvermögen) zwischen etwa 0,5 und etwa 10 g/qm verwendet, und zwar insbesondere zwischen etwa 1 und etwa 5 g/qm.
Die Trübungsschicht wirkt zum Einführen von Weiße oder Deckkraft in das Substrat durch Verwendung einer Substanz, die sich in der Beschichtung als diskrete Teilchen auflöst, welche einiges von dem einfallenden Licht streuen und reflektieren. In einer Ausführungsform wird das Trübungsmittel auf einem transparenten keramischen Substrat (wie beispielsweise Glas) verwendet, um die Bildkontrasteigenschaften zu verbessern.
Man kann Trübungsmittel verwenden, die dafür bekannt sind, bei keramischen Substraten zu funktionieren. Man kann daher beispielsweise eines oder mehrere der Mittel verwenden, die in den US-PSen 6,022,819, 4,977,013 (Titandioxid), 4,895,516 (Zircon, Zinnoxid und Titandioxid), 3,899,346 und dergleichen beschrieben sind.
Man kann Trübungsmittel erhalten, die beispielsweise von der Johnson Matthey Ceramic Inc., Supra, erhalten werden, beispielsweise „Superpax Zirconium Opacifier".
Das verwendete Trübungsmittel sollte eine Schmelztemperatur von wenigstens etwa 500 °C oberhalb des Schmelzpunktes der in der Schicht 14 verwendeten Fritte besitzen. Im Allgemeinen besitzt das Trübungsmittel eine Schmelztemperatur von wenigstens etwa 1200 °C. Das Trübungsmittel sollte vorzugsweise einen Brechungsindex von mehr als 2,0 und vorzugsweise mehr als 2,4 besitzen.
Das Trübungsmittel besitzt vorzugsweise eine Teilchengrößenverteilung derart, dass im Wesentlichen alle Teilchen kleiner als etwa 10 μm sind. In einer Ausführungsform sind wenigstens etwa 80 Gewichtsprozent der Teilchen kleiner als 5,0 μm.
Unter Bezugnahme erneut auf 1 besteht die Trübungsschicht 16 zusätzlich zu dem Trübungsmittel aus einem oder mehreren thermoplastischen Bindemitteln in einer Konzentration von etwa 0% bis 75%, bezogen auf das Trockengewicht des Trübungsmittels und des Binders in dieser Schicht 14. In einer Ausführungsform ist das verwendete Bindemittel in einer Konzentration zwischen etwa 15% und etwa 35% enthalten. Man kann ein oder mehrere der Bindemittel verwenden, die unter Bezug auf die Schicht 14 beschrieben sind. Alternativ kann man ein oder mehrere andere geeignete Bindemittel verwenden.
Zusätzlich zu dem Trübungsmittel und dem optionalen Bindemittel kann man auch Typen und Mengen von Wachs verwenden, die unter Bezugnahme auf die Schicht 14 beschrieben worden sind, und/oder andere Mengen von unterschiedlichen Wachsen. Alternativ oder zusätzlich kann man auch Typen und Mengen von Weichmachern verwenden, die unter Bezugnahme auf die Schicht 14 beschrieben wurden. Im Allgemeinen bestehen die einzigen wesentlichen Unterschiede zwischen den Schichten 14 und 16 darin, dass die Berechnungen unter Bezugnahme auf die Menge an Trübungsmitteln (in der Schicht 16) anstatt auf die Menge von Fritten (wie dies in der Schicht 14 vorgenommen wurde) gemacht wurden.
Unter Bezugnahme erneut auf 1 kann man optional eine zweite Schmelzeschicht 18 ähnlich in der Zusammensetzung und/oder den Konzentrationen wie die Schicht 14 verwenden. Wenn eine derartige zweite Schmelzeschicht verwendet wird, wird diese über der Trübungsschicht 16 angeordnet und auf die Trübungsschicht 16 gedruckt.
Angeordnet oberhalb der Schmelzeschicht 14 sind ein oder mehrere Farbbilder 20. Diese Farbstoffbilder 20 für Keramiken werden über entweder dem keramischen Substrat 12 oder der Schmelzeschicht 14 und/oder der optionalen Trübungsschicht 16, wenn diese verwendet wird, und/oder der optionalen zweiten Schmelzeschicht 18, wenn diese verwendet wird, angeordnet.
Es wird bevorzugt, diese Farbbilder mit einem digitalen Thermoübertragungsdrucker aufzubringen. Derartige Drucker sind den Fachleuten gut bekannt und sind beschrieben in der WO 97/00781, veröffentlicht am 7. Januar 1997. Wie in dieser Veröffentlichung offenbart wird, ist ein Thermoübertragungsdrucker eine Maschine, die ein Bild durch das Schmelzen von Tinte aus einem Folienband erzeugt und es an ausgewählte Orte auf einem Aufnahmematerial überträgt.
Alternativ kann man einen oder mehrere Thermoübertragungsdrucker verwenden, die in den US-PSen 6,124,944, 6,118,467, 6,116,709, 6,103,389, 6,102,534, 6,084,623, 6,083,872, 6,082,912, 6,078,346 oder dergleichen beschrieben sind.
Digitale Thermoübertragungsdrucker sind handelsüblich. Man kann daher beispielsweise einen Drucker verwenden, der als Gerber Scientific's Edge 2 identifiziert wird, wie er von der Gerber Scientific Corporation aus Connecticut angeboten wird. Mit einem derartigen Drucker können digitale Farbbilder auf eines oder mehrere geeignete Bänder aufgebracht werden.
Unter Bezugnahme erneut auf 1 werden der Farbstoff oder die Farbstoffe, die das Bild 20 formen, mit einem oder mehreren der Zutaten gemischt, die für die Trübungsschicht aufgelistet sind, mit der Ausnahme, dass die Farbstoffe an stelle der Trübungsmittel eingesetzt werden. Daher kann eine Mischung aus einem Farbstoff und/oder einem Bindemittel und/oder einem Wachs und/oder einem Weichmacher verwendet werden. In dem Farbstoffbild 20 wird keine Glasfritte verwendet.
Es ist dieses Element 20, dass durch den Farbdrucker ausgewählt aufgebracht wird. Eine derartige eine Farbe aufweisende Mischung kann zunächst digital gedruckt werden, optional gefolgt durch eine oder mehrere unterschiedliche Farbmischungen. Die Zahl der Farben, die man in dem Element 20 zu erhalten wünscht, gibt vor, wie viele unterschiedliche Farben gedruckt werden.
Die in dem Verbund 11 verwendete Menge an Farbstoff sollte einen bestimmten Prozentsatz der Gesamtmenge der in diesem Verbund verwendeten Schmelze nicht überschreiten, im Allgemeinen ist dies 33,33% oder weniger. Auf andere Weise gesagt sollte das Verhältnis der Gesamtmenge an Schmelze in dem Verbund 11 (der die Schichten 14, 18 und 24 einschließt) zu der Menge an Farbstoff im Element 20 in Gramm pro Gramm Trockengewicht wenigstens etwa 2 sein und vorzugsweise sollte es wenigstens ungefähr 3 sein. In einer Ausführungsform beträgt dieses Verhältnis zumindest 4,0. In einer anderen derartigen Ausführungsform liegt das Verhältnis aus Schmelze zu Farbstoff zwischen etwa 5 und 6.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Verhältnis der in dem Verfahren verwendeten Fritte zu dem in dem Verfahren verwendeten Farbstoff wenigstens 1,25.
Die unerwarteten Ergebnisse, die man erhält, wenn man die Verhältnisse von Schmelze zu Farbstoff gemäß dieser Erfindung anstelle der Verhältnisse von Schmelze zu Farbstoff in dem Tanaka Patent einsetzt und wenn man die Schmelze- und die Farbstoffschichten trennt, sind dramatisch. Ein wesentlich haltbareres Erzeugnis wird durch das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erzeugt.
Die in dem Verfahren der Anmelder gut funktionierenden Farbstoffe enthalten vorzugsweise jeder wenigstens ein Metalloxid. Daher kann ein blauer Farbstoff Oxide von Kobalt, Chrom, Aluminium, Kupfer, Mangan, Zink und dergleichen enthalten. Beispielsweise kann daher ein gelber Farbstoff die Oxide von einem oder mehreren von Blei, Antimon, Zink, Titan, Vanadium, Gold und dergleichen enthalten. Daher kann beispielsweise ein roter Farbstoff die Oxide von einem oder mehreren von Chrom, Eisen (im zweiwertigen Zustand), Zink, Gold, Kadmium, Selen oder Kupfer enthalten. Daher kann beispielsweise ein schwarzer Farbstoff die Oxide der Metalle von Kupfer, Chrom, Kobalt, Eisen (auch zweiwertig), Nickel, Mangan und dergleichen enthalten. Außerdem kann man im Allgemeinen aus den Oxiden von Calcium, Kadmium, Zink, Aluminium, Silizium und dergleichen zusammengesetzte Farbstoffe verwenden.
Geeignete Farbstoffe sind den Fachleuten gut bekannt. Siehe beispielsweise die US-PSen 6,120,637, 6,108,456, 6,106,910, 6,103,389, 6,083,872, 6,077,594, 6,075,927, 6,057,028, 6,040,269, 6,040,267, 6,031,021, 6,004,718, 5,977,263, 6,086,846, 6,077,797 (eine Mischung aus Chromoxid und blauem Kobaltspinell), 6,075,223 (Oxide der Übergangselemente oder von Zusammensetzungen aus Oxiden von Übergangselementen), 6,045,859 (pinkfarbener Farbstoff), 5,988,968 (Chromoxid, Eisenoxid), 5,968,856 (Glasfarboxide wie beispielsweise Titanoxid, Cäsiumoxid, Eisenoxid und Mischungen davon), 5,962,152 (grüne Chromoxide), 5,912,064, 5,897,885, 5,895,511, 5,820,991 (Farbstoffe für keramische Farbe), 5,702,520 (eine Mischung aus Metalloxiden, die auf das Erreichen einer bestimmten Farbe eingestellt wird) und dergleichen.
Die mit den Verfahren nach der Erfindung hergestellten Bänder sind vorzugsweise auslaugungsfrei und lassen keine giftigen Metalloxide auslaugen.
Die Verteilung der Teilchengröße der in der Schicht 20 verwendeten Farbstoffe sollte vorzugsweise innerhalb eines relativ eng begrenzten Bereiches liegen. Es wird bevorzugt, dass der Farbstoff eine Verteilung der Teilchengröße derart besitzt, dass wenigstens ungefähr 90 Gewichtsprozent der Teilchen sich innerhalb des Bereiches zwischen 0,2 und 20 μm befinden.
Der vorzugsweise verwendete Farbstoff besitzt einen Brechungsindex von mehr als 1,4 und insbesondere von mehr als 1,6; außerdem sollte der Farbstoff nicht zersetzen und/oder mit der geschmolzenen Schmelze reagieren, wenn er einer Temperatur in dem Bereich zwischen ungefähr 550 °C und ungefähr 1200 °C ausgesetzt wird.
Unter Bezugnahme erneut auf 1 kann eine Schmelzeschicht 22 optional auf dem Farbstoffbildelement 20 für Keramiken abgeschieden werden. Diese Schmelzeschicht wird wenn sie verwendet wird vergleichbar mit der Schmelzeschicht 18, muss jedoch nicht notwendigerweise die gleichen Reagenzien und/oder Konzentrationen und/oder Beschichtungsgewichte benutzen.
Oberhalb des Farbstoffs des Bildelements 20 abgeschieden und entweder auf dieses Element 20 oder auf die optionale Schmelzeschicht 22 wird eine Schmelzedeckschicht 24 gelegt.
Deckschichten werden in den Patenten aus dem Stand der Technik beschrieben. Man vergleiche beispielsweise die US-PSen 6,123,794 (Deckschicht verwendet in einem Abziehbild), 6,110,632, 5,912,064, 5,779,784 (Johnson Matthey OPL 164 Zusammensetzung einer Deckschicht), 5,779,784, 5,601,675 (schablonengedruckte organische Deckschicht), 5,328,535 (Deckschicht für ein Abziehbild), 5,229,201, und dergleichen.
Die Deckschicht 24 sollte in Kombination mit den anderen Schmelze enthaltenden Schichten hinreichend Schmelze zur Verfügung stellen, so dass das Verhältnis von Schmelze zu Farbstoff innerhalb eines spezifizierten Bereiches liegt. Außerdem sollte sie dem Farbstoffbildelement 20 für Keramiken strukturelle Integrität hinzufügen, so dass dann, wenn der Verbund 10 von der Grundfolie entfernt wird, er seine strukturelle Integrität behält, bis er auf dem keramischen Substrat aufgebracht wird.
Die Deckschicht 24 sollte im wesentlichen wasserunlöslich derart sein, dass nach dem Kontakt mit Wasser bei 40 °C für eine Minute weniger als 0,5 % aufgelöst sind.
Die Deckschicht 24 sollte vorzugsweise eine Bruchdehnung besitzen bevor sie reißt, wie dies in dem Standard A.S.T.M. Test D638-58T gemessen wird, von mehr als 5 %.
Die Deckschicht 24 sollte mit einem hinreichenden Beschichtungsgewicht aufgebracht werden, um zu einem Beschichtungsgewicht von wenigstens 2 g/m² und insbesondere bevorzugt von wenigstens 5 g/m² zu führen.
Die Deckschicht 24 setzt sich vorzugsweise aus der oben erörterten Schmelze und aus kohlenstoffhaltigen Werkstoffen zusammen, welche in einer bevorzugten Ausführungsform dann, wenn sie einer Temperatur von 440 °C für wenigstens 5 Minuten ausgesetzt werden, im wesentlichen vollständig in gasförmiges Material überführt werden. Die vorstehend beispielsweise in bezug auf die Schichten 14, 16, 18, 20, 22 und 24 erwähnten Bindemittel und/oder Wachse und/oder Weichmacher sind geeignete kohlenstoffhaltige Werkstoffe und einer oder mehrere von ihnen können in Verhältnissen verwendet werden, die in Bezug auf die Schicht 14 beschrieben wurden, um die Deckschicht aufzubauen.
Man kann eine Deckschicht 24 verwenden, die der Schicht 14 in Aufbau und Struktur ähnlich ist. In einer Ausführungsform wird es bevorzugt, wenn die Deckschicht 24 aus einem Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylatbindemittel, Polymethacrylatbindemittel, Polyacetalbindemittel, Mischungen daraus oder dergleichen besteht.
Einige geeignete Polyacrylatbindemittel schließen Polybutylacrylat, Polyethyl-Co-Butylacrylat, Poly-2-Ethylhexylacrylate und dergleichen ein.
Einige geeignete Polymethacrylatbindemittel schließen zum Beispiel Polymethylmethacrylat, Polymethylmethacrylat-Co-Butylacrylat, Polybutylmethacrylat und dergleichen ein.
Einige geeignete Polyacetalbindemittel schließen beispielsweise Polyvinylacetal, Polyvinylbutyral, Polyvinylformal, Polyvinylacetal-Co-Butyral und dergleichen ein.
Die Deckschicht 24 sollte vorzugsweise einen Erweichungspunkt in dem Bereich zwischen etwa 50 °C und etwa 150 °C haben.
In einer Ausführungsform setzt sich die Deckschicht 24 aus etwa 0 bis 75 Gewichtsprozent einer Fritte und zwischen 25 und 100 Gewichtsprozent aus einem Werkstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bindemitteln, Wachs, Weichmachern und deren Mischungen zusammen.
2 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Bandes, das in einem Verfahren nach der Erfahrung verwendet werden kann. Das Band 30 weist ein flexibles Substrat 32 auf.
Das Substrat 32 kann ein beliebiges Substrat sein, das typischer Weise bei Thermoübertragungsbändern wie beispielsweise bei den Substraten, die in der US-PS 5,776,280 beschrieben werden, verwendet wird.
In einer Ausführungsform ist das Substrat 32 ein flexibles Material, das ein weiches, gewebeähnliches Papier wie beispielsweise ein Gewebe mit einer Aufnahmefähigkeit von 30 bis 40 ist. In einer anderen Ausführungsform ist das Substrat 32 ein flexibles Material, das im wesentlichen aus synthetischem Polymermaterial besteht, wie beispielsweise Poly (Ethylenterephthalat) Polyester mit einer Dicke zwischen etwa 1,5 und etwa 15 μm, welches vorzugsweise biaxial orientiert ist. Das bedeutet, dass man beispielsweise eine Polyesterfolie verwenden kann, wie sie von der Toray Plastics of Amerika (50 Belvere Avenue, North Kingstown, Rhode Island) unter der Katalognummer 53 angeboten wird.
An Hand einer weiteren Beispielgebung kann das Substrat 32 eine beliebige in dem US-PS 5,665,472 beschriebene Substratfolie sein. Das bedeutet beispielsweise, man kann Folien aus einem Kunststoff wie etwa Polyester, Polypropylen, Cellophan, Polycarbonat, Zelluloseacetat, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Nylon, Polyimid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylalkohol, Fluorkunstharz, Chlorkunstharz, Ionomere, Papiere wie beispielsweise Kondenspapiere und Paraffinpapiere, Vliessstoffe und Laminate aus diesen Materialien verwenden.
Auf der Bodenfläche des Substrates 32 ist eine Rückseitenbeschichtung 34 angebracht, die eine ähnliche Funktion wie die in den Spalten 2–3 der US-PS 5,665,472 beschriebene „backside layer" hat. Die Funktion dieser Rückseitenbeschichtung 34 ist es, ein Blockieren zwischen einer Thermogrundfolie und einem Thermokopf zu verhindern und gleichzeitig die Schlupfeigenschaften der Thermogrundfolie zu verbessern.
Die Rückseitenbeschichtung 34 und andere Schichten, die die Bänder nach der Erfindung bilden, können mit einer herkömmlichen Beschichtungseinrichtung aufgebracht werden. Als Beispiel und nicht als Beschränkung betrachtet kann man daher eines oder mehrere der in den US-PSen 6,071,585 (Sprühbeschichtung, Walzenbeschichtung, Tiefdruck oder Anwendung einer Andruckwalze, eines Luftbürstenstreichverfahrens oder eines Abstreifmessers, beispielsweise einer drahtumwickelten Zumessstange, auch als „Meyer rod" bezeichnet), 5,981,058 (Beschichtung mittels eines Meyer rod), 5,997,227, 5,965,244, 5,891,294, 5,716,717, 5,672,428, 5,573,693, 4,304,700 und dergleichen beschriebenen Beschichtungsverfahren verwenden.
Eine Rückseitenbeschichtung 34 kann daher beispielsweise durch das Auflösen oder Verteilen eines der oben erwähnten Bindemittelharze enthaltenden Additive (wie beispielsweise ein Schlupfmittel, ein oberflächenaktiver Stoff, anorganische Teilchen, organische Teilchen, etc) in einem zur Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit geeigneten Lösungsmittel gebildet werden. Das Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit mittels herkömmlicher Beschichtungsgeräte (wie bei spielsweise ein Tiefdruckbeschichter oder eine Drahtstange) kann dann erfolgen, nachdem die Beschichtung getrocknet worden ist.
Man kann eine Rückseitenbeschichtung 34 aus einem Bindemittelharz mit Additiven wie beispielsweise einem Schlupfmittel, einem oberflächenaktiven Stoff, anorganischen Teilchen, organischen Teilchen etc. bilden.
In der Schicht 34 verwendbare Bindemittelharze schließen beispielsweise zellulosehaltige Harze, wie etwa Ethylzellulose, Hydroxyethylzellulose, Hydroxypropylzellulose, Methylzellulose, Zelluloseacetat, Zelluloseacetatbutyrat und Nitrozellulose ein. Vinylharze wie beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetal und Polyvinylpyrrolidon können ebenfalls verwendet werden. Man kann außerdem Acrylharze wie beispielsweise Polyacrylamid, Polyacrylonitril-Co-Styrol, Polymethylmethacrylat und dergleichen verwenden. Man kann auch Polyesterharze, siliziummodifizierte oder fluormodifizierte Urethanharze und dergleichen verwenden.
In einer Ausführungsform weist das Bindemittel ein vernetztes Harz auf. In diesem Falle wird ein Harz mit mehreren reaktiven Gruppen, beispielsweise Hydroxylgruppen, in Kombination mit einem vernetzenden Mittel wie beispielsweise Polyisocyanat eingesetzt.
In einer Ausführungsform wird eine Rückseitenbeschichtung 34 vorbereitet und mit einem Beschichtungsgewicht von 0,05 g/m² aufgetragen. Diese Rückseitenbeschichtung 34 ist bevorzugt ein Polydimethylsiloxanurethancopolymer.
Man kann eine Rückseitenbeschichtung 34 mit einem Beschichtungsgewicht zwischen etwa 0,01 und etwa 2 g/m² auftragen, wobei ein Bereich zwischen etwa 0,02 und etwa 0,4 g/m² in einer Ausführungsform bevorzugt ist und ein Bereich zwischen etwa 0,5 und etwa 1,5 g/m² in einer anderen Ausführungsform bevorzugt ist.
Nimmt man erneut Bezug auf 2, weist das Substrat 32 eine optionale Ablöseschicht 36 auf, die auf die obere Oberfläche des Substrates geschichtet ist. Diese Ablöseschicht 36 erleichtert bei ihrer Anwendung das Ablösen der keramischen Farbstoff-/Bindemittelschicht 38 vom Substrat, wenn ein Thermoband 30 zum Drucken bei hohen Temperaturen verwendet wird.
Die Ablöseschicht 36 besitzt vorzugsweise eine Dicke zwischen etwa 0,2 und etwa 2,0 μm und weist typischerweise wenigstens etwa 50 Gewichtsprozent Wachs auf. Geeignete Wachse, die verwendet werden können, schließen Karnuabawachs, Reiswachs, Bienenwachs, Kandelillawachs, Montanwachs, Paraffinwachs, mikrokristalline Wachse, synthetische Wachse wie beispielsweise oxidiertes Wachs, Esterwachs, Polyethylenwachs mit niedrigem Molekulargewicht, Fischer-Tropsch-Wachs und dergleichen auf. Diese und andere Wachse sind unter Fachleuten gut bekannt und werden beispielsweise in der US-PS 5,776,280 beschrieben.
In einer Ausführungsform bestehen wenigstens etwa 75 Gewichtsprozent der Schicht 36 aus Wachs. In dieser Ausführungsform ist das verwendete Wachs vorzugsweise Karnuabawachs.
Kleinere Mengen von anderen Werkstoffen können in der Schicht 36 vorhanden sein. Daher kann man zwischen etwa 5 und etwa 20 Gewichtsprozent eines bei Wärme weich werdenden Harzes einschließen, das bei einer Temperatur zwischen etwa 60 °C und etwa 150 °C erweicht. Einige geeignete bei Wärme weich werdende Harze schließen beispielsweise bei Wärme schmelzende Harze ein, die in der Spalte 2 in der US-PS 5,525,403 beschrieben sind. In einer Ausführungsform ist das bei Wärme schmelzende Harz ein Polyethylencovinylacetat mit einem Schmelzindex zwischen etwa 40 und 2500 dg/min.
Unter Bezugnahme auf die 2 wird die Schicht 36 weggelassen und die Schicht 38 kann sich unmittelbar an das Substrat 32 anschließen.
Die Schicht 38 aus Farbstoff für Keramiken und aus Bindemitteln (im Folgenden als Keramikfarbstoff-Bindemittelschicht 38 bezeichnet) ist eine derjenigen Schichten, die zum Erzeugen des Farbstoffbildes 20 für Keramiken verwendet wird. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mehrere Bänder 30, von denen jedes vorzugsweise eine Keramikfarbstoff-/Bindemittelschicht 38 mit unterschiedlichen Farbstoffen enthält, digital gedruckt, um das Farbstoffbild 20 für Keramiken zu erzeugen. Was alle diese Bänder gemeinsam haben, ist, dass sie alle sowohl ein Binde- wie auch ein Farbmaterial des allgemeinen Typs und in den allgemeinen Verhältnissen, die für die Schicht 20 beschrieben sind, aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform gibt es praktisch keine Glasfritte in der Schicht 20 (das heißt, weniger als etwa 5 Gewichtsprozent). Die Konzentrationen von Farbstoff und Bindemittel und die Typen von Farbstoff und Bindemittel müssen nicht die gleichen für jedes Band sein. Was allerdings das gleiche ist, sind die Typen von Komponenten im Allgemeinen und ihre Verhältnisse zueinander.
Die 3 ist eine schematische Wiedergabe eines bevorzugten Bandes 40, das ähnlich dem in der 2 dargestellten Band 30 ist, aber sich von diesem dadurch unterscheidet, dass es eine Schmelzeschicht 42 anstelle der Keramikfarbstoff- und Bindemittelschicht 38 verwendet. Die Schmelzeschicht 42 besitzt im Allgemeinen ähnliche Komponenten und Verhältnisse, wie die Zusammensetzung der Schmelzeschicht 18 (vergleiche 1) und wird verwendet, um die Schicht 14 und/oder die Schicht 18 und/oder die Schicht 22 auf dem keramischen Substrat 12 abzuscheiden. Die exakte Zusammensetzung und das Beschichtungsgewicht der Schmelzeschicht 42 hängt ab von der gewünschten präzisen Zusammensetzung und dem Beschichtungsgewicht der Schmelzeschicht 14 und/oder der Schmelzeschicht 18 und/oder der Schmelzeschicht 22.
In der in der 1 dargestellten Ausführungsform sind wenigstens vier getrennte Schmelze enthaltende Schichten dargestellt. Im Allgemeinen wird es bevorzugt, wenigstens zwei derartige Schichten einzusetzen. Im Allgemeinen ist die Zahl der Schichten aus Schmelze, die benötigt werden, abhängig davon, wie viel Schmelze insgesamt man verwenden muss, um das gesamte Schmelze-Farbstoff-Verhältnis in dem Verbund 11 bei wenigstens 2,0 zu halten.
Es ist bevorzugt, nicht die gesamte benötigte Schmelze in einer Schicht abzuscheiden. Außerdem wird es bevorzugt, dass wenigstens etwas von der Schmelze unterhalb des Farbstoffbildes für Keramiken abgeschieden wird und das wenigstens etwas von der Schmelze oberhalb des Farbstoffbildes für Keramiken abgeschieden wird.
In einer Ausführungsform sollten wenigstens 10 Gewichtsprozent der Gesamtmenge der verwendeten Schmelze oben auf dem Farbstoffbild 20 für Keramiken in einem oder mehreren Schmelzeschichten (wie beispielsweise den Schichten 22 und 24) abgeschieden sein. In dieser Ausführungsform sollten wenigstens ungefähr 50 % der Gesamtmenge der Schmelze unterhalb des Farbstoffbildes 20 für Keramiken in einer oder mehreren Schmelzeschichten 18 und/oder Schmelzeschicht 14 abgeschieden sein.
In einer anderen Ausführungsform werden zwischen etwa 30 und etwa 70 Gewichtsprozent der Gesamtmenge an in dem Verfahren nach dieser Erfindung verwendeten Fritte unterhalb des keramischen Bildes 20 abgeschieden, und zwischen etwa 70 und etwa 30 Gewichtsprozent der Gesamtmenge an in dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Fritte werden oberhalb des keramischen Bildes 20 abgeschieden. Eine Schicht aus einem Werkstoff, der Fritte enthält, muss nicht notwendig an das Bild 20 des keramischen Farbstoffes angrenzen, um entweder unterhalb oder oberhalb desselben abgeschieden zu werden. Das bedeutet beispielsweise, dass die Schmelzegrundschicht 14 nicht an das Farbstoffbild 20 für Keramiken angrenzt, aber dennoch unverändert unterhalb dieses Bildes abgeschieden ist.
In einer Ausführungsform werden zwischen etwa 40 und etwa 60 Gewichtsprozent der Gesamtmenge an in dem Verfahren nach der Erfindung verwendeten Fritte unterhalb des keramischen Bildes 20 abgeschieden, und zwischen etwa 60 und etwa 40 Gewichtsprozent der Gesamtmenge an in dem Verfahren nach der Erfindung verwendeten Fritte sollten oberhalb des keramischen Bildes 20 abgeschieden werden. In noch einer weiteren Ausführungsform werden zwischen etwa 75 und etwa 90 Gewichtsprozent der Gesamtmenge an in dem Verfahren nach der Erfindung verwendeten Fritte unterhalb des keramischen Bildes 20 abgeschieden und zwischen etwa 25 und etwa 10 Gewichtsprozent der Gesamtmenge an in dem Verfahren nach der Erfindung verwendeten Fritte sollte oberhalb des keramischen Bildes 20 abgeschieden werden.
Falls die benötigte Menge an Schmelze nicht oberhalb des Farbstoffbildes 20 für Keramiken abgeschieden ist, haben die Anmelder entdeckt, dass eine schlechte Farbentwicklung auftritt, wenn Kadmiumpigmente und andere Pigmente verwendet werden.
Bei Bildern aus kein Kadmium enthaltenden Farbstoffen für Keramiken haben die Anmelder entdeckt, dass akzeptable Ergebnisse unter Verwendung einer einzigen Schicht aus Fritte erhalten werden können, solange die einzige Schicht aus Fritte sowohl oberhalb des Farbstoffbildes 20 als auch des keramischen Substrates 12 angeordnet wird und ein Verhältnis der gesamten Fritte zum keramischen Farbstoff von mehr als etwa 1,25 Gewicht/Gewicht zur Verfügung stellt.
4 ist eine schematische Ansicht von noch einem weiteren bevorzugten Band 50, das in seinem Aufbau mit den in den 2 und 3 dargestellten Bändern ähnlich ist, aber sich von diesen dadurch unterscheidet, dass es eine unterschiedliche Anordnung von Schichten enthält.
5 ist eine schematische Ansicht von noch einem weiteren bevorzugten Band 52, das den in den 2, 3 und 4 dargestellten Bändern ähnlich ist, aber sich von diesen dadurch unterscheidet, dass es eine Schmelzedeckschicht 46 enthält. Die Schmelzedeckschicht 46 kann verwendet werden, um die Schmelzedeckschicht 24 (vergleiche 1) abzuscheiden und sollte daher eine Zusammensetzung haben, die ähnlich der gewünschten Deckschicht 24 ist.
6 ist eine schematische Ansicht von noch einem weiteren bevorzugten Band 54, das den anderen dargestellten Bändern ähnlich ist, jedoch zusätzlich eine Trübungsschicht 48 aufweist. Die Trübungsschicht 48 kann verwendet werden, um die Trübungsschicht 16 (vergleiche 1) zu drucken und sollte daher im Wesentlichen die gleichen Komponenten und Verhältnisse enthalten, wie sie für die Schicht 16 beschrieben sind.
6a ist eine schematische Darstellung von noch einem weiteren bevorzugten Band 60 nach der Erfindung, das aus einer Rückseitenbeschichtung 34, einer Polyesterunterlage 32 und einer Ablöseschicht 36 besteht. Abgeschieden auf der Oberseite der Ablöseschicht 36 sind mehrere Felder, die an ausgewählten Orten auf der Oberseite der Ablöseschicht 36 angeordnet sind. Unter Verwendung herkömmlicher Drucktechniken kann eines dieser Felder (beispielsweise das Feld 42) als erstes auf der Ablöseschicht 36 an einem gewünschten Ort abgeschieden werden, gefolgt durch das selektive Abscheiden eines zweiten Feldes 48, eines dritten Feldes 38, etc.
Um derartige ausgewählte Orte der Felder zu erhalten, kann man eine Tiefdruckmaschine verwenden. Was man mit diesem Verfahren erhält, ist ein Band mit sich wiederholenden Sequenzen unterschiedlicher Felder, das daher in einem Einzelkopfthermotransferdrucker zum Erhalten eines Druckbildes mit mehreren Farben und/oder Zusammensetzungen und/oder Eigenschaften eingesetzt werden kann.
In dieser Ausführungsform wird es bevorzugt eine Sequenz aus 42/48/38/38/38/46 zu verwenden, um mit dem Druckvorgang ein Abziehbild mit einer Deckschicht zu erhalten, das zum Erzeugen eines Bildes auf einem keramischen Substrat mit einer guten Druckdichte und einer hohen Haltbarkeit verwendet werden kann.
7 ist eine schematische Darstellung eines Abziehbildes 70 für Keramiken, das unter Verwendung von einem oder mehreren der in den 2 bis 6A dargestellten Bänder erzeugt werden kann. Die verschiedenen, in 6A ab gebildeten Felder 38 stellen eines oder mehrere Farbstofffelder für Keramiken dar, die zum Erzeugen eines Farbstoffbildes 20 für Keramiken verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 7 und der darin dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird ein Abziehbild 70 für Keramiken bevorzugt, welches ein flexibles Substrat 72 aufweist.
Das flexible Substrat 72 wird oftmals als Grundfolie oder „Stützfolie" in dem Stand der Technik bezeichnet; vergleiche beispielsweise die US-PS 5,132,165. Daher kann beispielsweise das Substrat 72 eine trockene abziehbare Verstärkung oder einen flüssigen Träger oder ein wassergestütztes Abziehbild enthalten. Die Verstärkung kann aus einem Papier oder einem anderen geeigneten Werkstoff wie beispielsweise Kunststoff, Gewebe oder dergleichen bestehen. In einer Ausführungsform weist die Verstärkung Papier auf, das mit einem Ablösewerkstoff beschichtet ist, wie beispielsweise mit Dextrin beschichtetes Papier. Andere mögliche Verstärkungsschichten schließen solche ein, die mit Polyethylenglykol und primären aliphatischen oxyethylierten Alkoholen beschichtet sind.
Man kann in einer weiteren Erläuterung sogenanntes „Waterslide"-Papier verwenden, das ein handelsübliches Papier mit einer löslichen Gelbeschichtung ist; solches Papier kann man von der Brittians Papers Company aus England erhalten. Das Papier wird auch in den US-PSen 6,110,632, 5,830,529, 5,779,784 und dergleichen beschrieben.
Außerdem kann man Wärmetransferpapier verwenden, beispielsweise handelsübliches Papier mit einer Wachsbeschichtung, die einen Schmelzpunkt in dem Bereich zwischen etwa 65 und etwa 85 °C besitzt. Derartiges Wärmetransferpapier wird beispielsweise in den US-PSen 6,126,669, 6,123,794, 6,025,860, 5,944,931, 5,916,399, 5,824,395, 5,032,449, und dergleichen erörtert.
Unabhängig von dem verwendeten Papier wird es optional bevorzugt, wenn eine Schmelzeschicht 74 auf ein solches Papier 72 entweder abgeschieden oder ge druckt wird. Die Dicke einer solchen Beschichtung 74 sollte zumindest etwa 5 μm betragen, nachdem die Beschichtung getrocknet ist, und sollte besonders bevorzugt wenigstens etwa 7 μm betragen.
Unter Bezugnahme erneut auf 7 können Farbbilder 76 (gelb) und/oder 78 (Magenta) und/oder 80 (Zyan) und/oder 82 (Schwarz) aus Farbstoffen für Keramiken digital durch sequenzielles Verwenden von einem oder mehreren Bändern 30 gedruckt werden. Schmelzeschichten 42 können optional unter Verwendung eines Bandes 40 gedruckt werden, welches sequenziell eine Schicht 42 zwischen die unterschiedlichen Bildfarben drucken kann. Alternativ kann eine Schicht 42 gleichzeitig mit den Bildfarben unter Verwendung eines Bandes 50 gedruckt werden.
8 ist eine schematische Darstellung eines Abziehbildes 80, das in vielerlei Hinsicht dem Abziehbild 70 (vergleiche 7) ähnlich ist, sich jedoch von diesem dadurch unterscheidet, dass es eine Trübungsschicht 48 enthält, die hinsichtlich der Funktion und Zusammensetzung ähnlich der Trübungsschicht 48 ist, die für das Band 54 beschrieben ist (vergleiche 6); in einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform wird die Schmelzegrundschicht oder -unterlage 14 weggelassen. In dem Bild 20 werden mehrere Bilder für Keramiken digital gedruckt und jeweils übereinander gelegt, um ein solches Bild zu bilden.
9 ist ein Flussschema eines der bevorzugten Verfahren zum Herstellen eines Bandes gemäß dieser Erfindung. Das dargestellte Verfahren kann zum Vorbereiten eines Bandes 30 und/oder eines Bandes 40 und/oder Bandes 50, etc. verwendet werden.
Im Schritt 100 kann man eine Tinte aus Farbstoff für Keramiken in Übereinstimmung mit der Beschreibung, beispielsweise der Schicht 38 aus 2, vorbereiten. Diese Tinte kann verwendet werden, um die Blickseite einer Polyesterunterlage 32 im Schritt 114 (vergleiche 2) zu beschichten.
Im Schritt 102 kann man eine Schmelzebindemitteltinte vorbereiten; vergleiche beispielsweise die Schicht 42 aus 3 und der beigefügten Beschreibung. Diese Schmelzebindemitteltinte kann verwendet werden, um entweder direkt eine Beschichtung auf der Blickseite der Polyesterunterlage 32 im Schritt 112 abzuscheiden und/oder über einer optionalen Ablöseschicht 36 in Schritt 110 abzuscheiden.
Im Schritt 104 wird eine Ablöseschicht vorbereitet; vergleiche beispielsweise die Ablöseschicht 36 aus 2 und der beigefügten Beschreibung. Diese Ablöseschicht 36 kann optional im Schritt 110 verwendet werden, um die Blickseite des Polyestersubstrats 32 zu beschichten.
Im Schritt 106 kann eine Rückseitenbeschichtungstinte vorbereitet werden; vergleiche beispielsweise die Rückseitenbeschichtung 34 aus 2 und der beigefügten Beschreibung. Diese Rückseitenbeschichtung 34 kann verwendet werden, um die Rückseite des Polyestersubstrats aus Schritt 108 zu beschichten.
Im Schritt 114 kann die Blickseite der Polyesterunterlage 32 mit einer Tinte mit Farbstoff für Keramiken beschichtet werden.
Unter Verwendung einer Kombination der in der 9 dargestellten Schritte kann man einfach eine oder mehrere der in den 2 bis 5 dargestellten Bänder herstellen. Außerdem, wenn auch nicht speziell in der 9 dargestellt, kann man eine Trübungsschicht in Übereinstimmung mit der Beschreibung der Trübungsschicht 48 (vergleiche 6 und die beigefügte Beschreibung) vorbereiten, die bei der Herstellung von Bändern verwendet werden kann, die eine solche Trübungsschicht enthalten; vergleiche auch 6A.
10 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens zum Herstellen von Abziehbildern für Keramiken. Im Schritt 120 wird entweder ein Wärmetransfer- oder ein Waterslide-Papier vorbereitet; diese Papiere werden in der Beschreibung beschrieben (vergleiche das Element 72) aus der 7 und ihrer beigefügten Beschreibung). Eine Schicht aus Schmelze und Bindemittel wird auf die Blickseite eines solchen optionalen Schrittes 122 (vergleiche Element 74 aus 7 und die beigefügte Beschreibung) entweder abgeschieden oder gedruckt; und diese Schicht aus Schmelze und Bindemittel sollte, nachdem sie getrocknet ist wenigstens ungefähr 7 μm dick sein.
Im Schritt 124 kann man optional eine Trübungsschicht auf die im Schritt 122 beschriebene Schicht aus Schmelze und Bindemittel drucken. Diese Trübungsschicht entspricht der Schicht 48 aus der 8. Es wird bevorzugt, wenn eine solche Trübungsschicht in dem Schritt 122 verwendet wird, um eine optionale Schicht aus Schmelze und Bindemittel über die Trübungsschicht in Schritt 126 zu drucken; diese optionale Schicht aus Schmelze und Bindemittel wird als Element 42 in der 8 beschrieben. Allerdings kann die optionale Schicht aus Schmelze und Bindemittel fortgelassen werden und man kann auch direkt vom Schritt 124 zum Schritt 128 übergehen. Alternativ kann man sowohl den Trübungsschritt als auch den Schritt der optionalen Schicht aus Schmelze und Bindemittel weglassen und direkt vom Schritt 122 zum Schritt 128 übergehen. Es wird bevorzugt, ein Thermotransferband 114 für einen Farbstoff für Keramiken im Schritt 128 zu verwenden.
Den Schritt 128 kann man optional einfach oder mehrfach wiederholt mit unterschiedlichen Bändern 114 mit Farbstoff für Keramiken durchführen. Ein Farbbild wird dabei digital unter Verwendung eines solchen Bandes 114 und eines digitalen Thermotransferdruckers gedruckt. In einer Ausführungsform werden die Drucke unter Verwendung eines Zebra 140 Xi II Thermotransferdruckers erzeugt, der mit 4 Zoll (10 cm) pro Sekunde bei Energieniveaueinstellungen läuft, die zwischen 18 und 24 liegen.
Das zu druckende digitale Bild setzt sich aus einem oder mehreren Primärfarben zusammen, und ein solches Bild wird untersucht, um festzustellen, wie viele Drucke von einem oder mehreren Farbstoffen für Keramiken benötigt werden, um das gewünschte Bild zu erzeugen. Daher wird dann, wenn in dem Entscheidungsschritt 130 ein anderer Druck des gleichen oder eines anderen Farbbildes benötigt wird, der Schritt 128 wiederholt. Falls ein solcher zusätzlicher Druck nicht benötigt wird, kann man direkt zum Schritt 132 und/oder zum Schritt 134 übergehen.
In dem optionalen Schritt 132 wird eine optionale Schicht aus Schmelze und Bindemittel über das Bild aus Farbstoff für Keramiken gedruckt, das in dem Schritt 128 erzeugt wurde. Diese optionale Schicht aus Schmelze und Bindemittel entspricht dem Element 42 aus der 8. Danach geht man von dem Schritt 132 zu 134 oder man geht direkt vom Entscheidungsschritt 130 zum Schritt 134 über. In dem Druckschritt 134 wird eine dem Element 24 aus der 8 entsprechende Schmelzedeckschicht gedruckt, um das Abziehbild zu vervollständigen. Man kann die Deckschicht über das gesamte Abziehbild auftragen (was sowohl ein gedrucktes Bild als auch einen unbedruckten Bereich einschließt). Alternativ kann man die Deckschicht über die gesamten mit Bildern versehenen Bereiche auftragen.
Daher wird in der 10 ein vollständiges Abziehbild hergestellt und kann nun in der 11 verwendet werden, um einen mit Bild versehenen keramischen Gegenstand zu erzeugen.
10A veranschaulicht ein alternatives Verfahren zum Herstellen eines Abziehbildes nach der Erfindung. Das in der 10A dargestellte Verfahren ist dem in der 10 dargestellten Verfahren sehr ähnlich mit einigen Ausnahmen. In erster Linie wird in dem Verfahren nach 10A in dem Schritt 150 eine Deckschicht auf die Anordnung vor dem Zeitpunkt aufgelegt oder gedruckt an dem das Bild 128 mit dem Farbstoff für Keramiken aufgetragen wird. Im Anschluss an das Auftragen eines Bildes 128 aus Farbstoff für Keramiken, können eine optionale Schmelze und Bindemittel (Schritt 126) und/oder ein Trübungsmittel (Schritt 124) und/oder ein Schmelze/Bindemittel (Schritt 122) aufgetragen werden, um das Abziehbild 152 zu bilden.
In dem in der 11 dargestellten Verfahren wird das in dem Schritt 134 aus 10 hergestellte Abziehbild in einem von zwei Wegen behandelt, abhängig davon, ob das Substrat, das das Abziehbild aufweist, ein „Waterslide"-Papier oder ein Thermotransferpapier ist.
Falls das das Bild aufweisende Substrat ein Waterslide-Papier ist, dann wird das Abziehbild als erstes in heißem Wasser eingelegt (bei einer Temperatur von mehr als 40 °C für vorzugsweise wenigstens etwa 30 Sekunden). In dem Schritt 138 wird das Bild auf dem Waterslide-Papier danach dann von dem Papier in einem Schritt 140 getrennt, dieses Bild wird dann auf einem keramischen Substrat platziert und wird geglättet, um Falten oder Luftblasen in dem Schritt 142 zu entfernen, und getrocknet; und das Bild wird dann gebrannt. Das mit einem Bild versehene keramische Substrat wird einer Temperatur zwischen etwa 550 °C und etwa 1200 °C in Schritt 144 ausgesetzt.
Falls alternativ das Substrat ein Thermotransferpapier ist, dann wird das Abziehbild auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Wachsablöseschicht auf dem Papier in Schritt 146 aufgeheizt; eine derartige Temperatur liegt im Allgemeinen zwischen etwa 50 und etwa 150 °C. Danach wird, während die Wachsablöseschicht immer noch im geschmolzenen Zustand ist, das Bild mit dem Farbstoff für Keramiken vom Papier im Schritt 148 entfernt, das Bild wird auf dem keramischen Gegenstand im Schritt 150 positioniert und dann folgen die Schritte 142 und 144 wie oben beschrieben.
Die folgenden Beispiele werden zum Veranschaulichen der beanspruchten Erfindung vorgelegt, aber sie werden nicht als Begrenzung desselben verstanden. Sofern nicht anders erwähnt, sind alle Anteile in Gewichten und alle Temperaturen in °C angegeben.
Beispiel 1
Bei diesem Beispiel wurden drei unterschiedliche flexible Substratelemente vorbereitet, um ein Abziehbild zu drucken. Das erste derartige flexible Substratelement war ein beschichtetes Waterslide-Papier. Das zweite flexible Substratelement enthielt gefärbtes Oxidmaterial. Das dritte derartige flexible Substrat element enthielt Fritten. Die letztgenannten zwei flexiblen Substratelemente wurden verwendet, um ein Abziehbild auf das beschichtete Waterslide-Papier zu drucken.
Ein flexibles Substratelement mit gefärbtem Oxid wurde vorbereitet. Eine 4,5 μm dicke Poly (Ethylenterephtalat) Folie wurde als Substratfolie verwendet und sie war auf ihrer Rückseite mit einem Polydimethylsiloxanurethancopolymer mit einem Beschichtungsgewicht von 0,03 g/m² beschichtet. Der Copolymerverbund wurde mit einer sogenannten Meyerstange (Meyer Rod) aufgetragen und in einem Ofen bei einer Temperatur von 50 °C für 15 Sekunden getrocknet.
Eine Zusammensetzung für eine Ablöseschicht wurde zum Auftragen auf der Blickseitenbeschichtung der Polyesterfolie vorbereitet. Zu einer Mischung aus 38 g eines als Reagenz geeigneten Toluols und aus 57 g eines als Reagenz geeigneten Isopropylalkohols wurden 0,58 g von Diacarna 3B (einem Alphaolefin, das von der Mitsubishi Kasai Company aus Japan vertrieben wird), 0,6 g von Evalex V577 (einem Ethylenvinylacetatharz, das von der DuPont Mitsui and Polychemicals Company aus Japan vertrieben wird) und 3,82 g von „Palywax 850" (einem Polyethylenwachs, das von der Baker Hughes Baker Petroline Company aus Sugarland in Texas vertrieben wird) gegeben. Diese Mischung wurde gerührt bis die Komponenten vollständig aufgelöst waren. Dann wurde sie mit der Meyerstange (Meyer Rod) mit einem Beschichtungsgewicht von 0,5 g/m² aufgetragen und danach für 15 Sekunden bei 50 °C getrocknet.
Die Polyesterfolie wurde mit ihrer Verstärkungsschicht und der Ablöseschicht anschließend mit einer gefärbten Oxidschicht mit einem Beschichtungsgewicht von 3,2 m² beschichtet; die gefärbte Oxidschicht wurde auf die Ablöseschicht aufgetragen. Die Farbbeschichtung wurde durch das Mischen von 4:1,02 g von heißem Toluol (bei einer Temperatur von 60° C) mit 13,51 g aus einer Mischung aus Dianal BR 106 und Dianal BR 113 Bindemitteln in einem Gewicht/zu Gewicht-Verhältnis von 1 zu 3 vorbereitet; diese Bindemittel wurden von der Dianal America Company aus Pasadena, Texas bezogen. Danach wurden 25 g eines Chromblaupigmentes (verkauft von der Johnson Matthey Ceramic Inc. aus Dow nington, Pennsylvania) in die Mischung eingebracht. Diese so erzielte Zusammensetzung wurde mit 35 g aus einem keramischen Mahlkörper gemischt und in einem Farbmischbecher für 15 Minuten gemahlen bis im Wesentlichen alle Teilchen kleiner als 10 μm waren. Danach wurden 3,57 g von Unilin 425 (einem von der Baker Hughes Baker Petrolite Company vertriebenen Wachs) in einer hinreichenden Menge von als Reagenz geeignetem Methylethylketon gelöst, um eine 15%ige Lösung herzustellen, und diese Wachslösung wurde dann in die Mischung unter Rühren dazugegeben bis eine homogene Mischung erhalten wurde. Danach wurde die Mischung gefiltert, um das Filtrat von den Mahlkörpern zu trennen, und das Filtrat wurde dann auf die Ablöseschicht des Polyestersubstrats mit einem Beschichtungsgewicht von 3,2 g/m² unter Verwendung einer Meyerstange (Meyer Rod) aufgetragen. Das so erzeugte beschichtete Substrat wurde dann mit einer Heißluftpistole getrocknet.
Eine Polyesterfolie mit einer Verstärkungsschicht und einer Ablöseschicht wurde in der vorstehend beschriebenen Art vorbereitet, aber eine Frittendeckschicht wurde über der Ablöseschicht anstelle einer gefärbten Oxidschicht aufgetragen. Diese Frittendeckschicht wurde durch das Mischen von 42,05 g Isopropylalkohol und 42,05 g Methyl-Ethyl-Keton vorbereitet. Diese Lösungsmittelmischung wurde auf eine Temperatur von 50° C erwärmt und zu dieser heißen Lösungsmittelmischung wurden 11,36 g „BUTVAR 79" (ein Polyvinyl-butyral-Kunstharz, verkauft durch die American Cyanamid Company) und 1,26 g Celluloseacetat-butyrat (CAB 553.04, verkauft durch die Eastman Chemical Company aus Kingsport, Tennessee) unter Mischen hinzugegeben. Die Mischung konnte dann auf Umgebungstemperatur abkühlen und es wurden dann 3,28 g Dioktylphthalat während des Mischens hinzugegeben. Danach wurden 45,36 g einer Fritte (verkauft durch die Cerdec Corporation aus Washington, Pennsylvania als Produkt Nr. 9630) zu der Mischung hinzugegeben und untergemischt. Mahlkörper wurden dann der Mischung hinzugegeben und die Mischung wurde danach durch Schütteln mit einem Farbmischer für 15 Minuten gerührt bis praktisch die gesamten Teilchen kleiner als 10 μm waren. Danach wurde das Filtrat von den Mahlkörpern durch Filtration getrennt und das Filtrat wurde dann mit einem Beschichtungsgewicht von 7,0 g pro Quadratmeter auf die Ablöseschicht auf der beschichteten Polyesterfolie aufgetragen. Die beschichtete Folie wurde dann mit einer Heißluftpistole für 15 Sekunden getrocknet.
Ein beschichtetes Waterslide-Papier wurde vorbereitet. Das Waterslide-Papier wurde von der Brittains Papers Company aus England bezogen und eine Deckschichtzusammensetzung wurde zum Beschichten auf der Gelseite dieses Papiers vorbereitet.
Um die Beschichtungszusammensetzung vorzubereiten wurden 38,5 g Methylethylketon und 38,5 g eines Isopropyl-Alkohol gemischt und dann auf eine Temperatur von 60° C erwärmt. Zu dieser warmen Lösungsmittelmischung wurden 10,4 Polyvinylbutyral hinzugegeben (verkauft als BUTVAR 79 von der American Cyanamid Company) und 1,14 g eines Celluloseacetatbutyrates (CAB 553.04, Eastman Chemical) unter Rühren hinzugeben, um eine im Wesentlichen homogene Lösung zu erhalten. Danach wurden 11,44 g einer von der Cerdec Corporation aus Washington, Postfach 519, Pennsylvania als Produkt Nr. 9630 bezogenen Fritte der Mischung unter Rühren hinzugegeben; diese Fritte setzt sich aus Kaliumborsilicatfritte zusammen. Diese Mischung wurde dann für etwa 10 Minuten gemischt, bis sie im Wesentlichen homogen war.
Keramische Mahlkörper wurden dann der Mischung zugesetzt und die Mischung mit den Mahlkörpern wurde dann mit einem Farbmischer für 16 Minuten geschüttelt, bis die maximale Teilchengröße der Teilchen in der Mischung kleiner als 10 μm war. Danach wurden die Mahlkörper aus der gemischten Mischung mittels Filtration entfernt.
Das zerkleinerte Filtrat wurde dann auf die Gelseite des Waterslide-Papiers mit einem Beschichtungsgewicht (abdeckend) von 14 g/qm aufgetragen. Dem beschichteten Substrat wurde es dann ermöglicht, unter Umgebungsbedingen für 8 Stunden zu trocken.
Das Bedrucken wurde unter Verwendung eines ZebraXill thermischen Übertragsdruckers durchgeführt. Die Drucke wurden erzeugt mit 10,2 cm pro Se kunde (4 Zoll pro Sekunde) und bei Energieniveaus, die von 18 bis 24 reichen. Das Drucken wurde direkt auf die Deckschicht auf dem Waterslide-Papier vorgenommen. Ein digitales Farbbild wurde zunächst wie in dieser Ausführungsform beschrieben unter Verwendung von gefärbten Farbbändern gedruckt und dann wurde eine Deckschicht über das digitale Bild durch drucken mit dem Frittenüberbeschichtungsband aus diesem Beispiel gedruckt.
Das bedruckte Waterslide-Papier wurde dann für 30 Sekunden in warmem (40° C) Wasser eingeweicht. Das Abziehbild wurde dann von der Papiergrundlage getrennt und dann wurde das Abziehbild so vorbereitet auf dem porzellanbeschichteten Stahlsubstrat positioniert und zum Entfernen von Blasen und Falten unter Verwendung eines Streichers geglättet. Das porzellanbeschichtete Stahlsubstrat wurde erhalten von High Standard, Inc. aus Dublin, New Hampshire.
Die Anordnung aus Abziehbild und Substrat konnte dann unter Umgebungsbedingungen für acht Stunden trocknen. Sie wurde dann durch Aufheizen für 10 Minuten bei einer Temperatur von 454 °C erhitzt, dann wurde die Temperatur auf 690 °C erhöht und bei dieser Temperatur für 10 Minuten gehalten und dann konnte die erhitzte Anordnung langsam auf Umgebungstemperatur abkühlen.
Das Bild des porzellanbeschichteten Stahls hat eine ausgezeichnete Farbdichte mit guten Bildabbildungseigenschaften. Es ist aber auch widerstandsfähig gegenüber Abrieb.
Beispiel 2
Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde im Wesentlichen wiederholt, abgesehen davon, dass ein rotes Cadmiumoxidpulver (Cadmium Red pigment, erhalten von Johnson Matthey) anstelle des Chrom-Blau-Pigments aus Beispiel 1 verwendet wurde. Das Bild auf dem porzellanbeschichteten Stahl hat eine ausgezeichnete Farbdichte mit guten Farbeigenschaften und es war ebenfalls widerstandsfähig gegen Abrieb.
Beispiel 3
Der Vorgang aus Beispiel 1 wurde im Wesentlichen wiederholt, abgesehen davon, dass ein schwarzes Oxidpulver (Chrom Black 1795, erhalten von Johnson Matthey) anstelle des Chrom-Blau-Pigments aus Beispiel 1 verwendet wurde. Das Bild auf dem porzellanbeschichteten Stahl hat eine ausgezeichnete Farbdichte mit guten Abbildungseigenschaften und war ebenfalls widerstandsfähig gegen Abrieb.

Claims

Verfahren zum Vorbereiten eines keramischen Abziehbildes, mit folgenden aufeinanderfolgenden Schritten: (a) Vorbereiten eines Substrates mit einem ersten gedruckten Bild mittels eines Verfahrens, das die Schritte des Aufbringens eines digitalen gedruckten keramischen Farbstoff-Bildes aus einer Farbstoff-Zusammensetzung auf eine Grundfolie aufweist, wobei: 1. Die Farbstoff-Zusammensetzung ein Metalloxidpigment mit einem Brechungsindex von mehr als 1,4 aufweist, 2. Das Metalloxidpigment eine Vielzahl von Metalloxidpigmentteilchen aufweist, von denen wenigstens ungefähr 90 Gewichtsprozent innerhalb des Bereiches von ungefähr 0,2 bis ungefähr 20 μm liegen. 3. Die Farbstoff-Zusammensetzung einen ersten festen kohlenstoffhaltigen Binder aufweist, und 4. Das digitale gedruckte keramische Farbstoff-Bild eine erste Oberfläche aufweist, (b) Digitales Bedrucken dieser ersten Oberfläche des ersten gedruckten keramischen Farbstoff-Bildes mit einer Schmelze-Deckschicht einschließend eine erste Mischung aus einer ersten Fritte und einem zweiten festen kohlenstoffhaltigen Binder, wobei: 1. Die erste Fritte eine Schmelztemperatur von wenigstens ungefähr 550 °C besitzt, 2. Die Schmelzedeckschicht wenigstens über die gesamte erste Oberfläche des digital gedruckten keramischen Farbstoff-Bildes gedruckt ist, und 3. Die Gesamtmenge von auf die Grundfolie aufgebrachter Fritte wenigstens zweimal so groß ist wie die gesamte Menge von auf die Grundfolie aufgebrachtem Farbstoff.
Verfahren nach Anspruch 1, außerdem aufweisend den Schritt des Vorbereitens der Grundfolie mittels eines Verfahrens, das die Schritte des Aufbringens einer zweiten Mischung aus einer zweiten Fritte und einem dritten festen kohlenstoffhaltigen Binder auf die Grundfolie aufweist, wobei die zweite Fritte eine Schmelztemperatur von wenigstens ungefähr 550 °C besitzt.
Verfahren nach Anspruch 2, in welchem: (a) Die zweite Mischung auf die Grundfolie als Abdeckung mit wenigstens ungefähr 10 g/m² aufgebracht ist, (b) Die zweite Mischung wenigstens ungefähr 25 Gewichtsprozent der zweiten Fritte aufweist, (c) Die Schmelze-Deckschicht auf das erste gedruckte keramische Farbstoff-Bild als Abdeckung mit wenigstens 2 g/m² aufgebracht ist, (d) Die Schmelze-Deckschicht wenigstens ungefähr 25 Gewichtsprozent der ersten Fritte einschließt, vorausgesetzt, dass die Gesamtmenge von auf die Grundfolie aufgebrachter Fritte wenigstens ungefähr 4 mal so groß ist wie die gesamte Menge von auf die Grundfolie aufgebrachtem Farbstoff.
Verfahren nach Anspruch 2, außerdem aufweisend den Schritt des Druckens eines abdeckenden Mittels über die Grundfolie vor dem Zeitpunkt, an dem das digital gedruckte keramische Farbstoff-Bild auf der Grundfolie aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, in welchem das abdeckende Mittel einen Brechungsindex von mehr als 2,0 hat.
Verfahren nach Anspruch 5, außerdem aufweisend den Schritt des Druckens einer dritten Mischung aus einer dritten Fritte und einem vierten festen kohlenstoffhaltigen Binder auf das abdeckende Mittel vor dem Zeitpunkt, an dem das digital gedruckte keramische Farbstoff-Bild auf der Grundfolie aufgebracht wird.
Verfahren zum Vorbereiten eines keramischen Abziehbildes, mit folgenden aufeinanderfolgenden Schritten: (a) Aufbringen einer Schmelze-Deckschicht mit einer ersten Oberfläche aus einer ersten Mischung aus einer ersten Fritte und einem zweiten festen kohlenstoffhaltigen Binder auf eine Grundfolie, wobei die erste Fritte eine Schmelztemperatur von wenigsten ungefähr 550 °C besitzt, (b) Aufbringen eines digital gedruckten keramischen Farbstoff-Bildes aus einer Farbstoff-Zusammensetzung mit einer zweiten Oberfläche auf der ersten Oberfläche der Schmelze-Deckschicht, wobei: 1. Die Farbstoff-Zusammensetzung ein Metalloxidpigment mit einem Brechungsindex von mehr als 1,4 aufweist. 2. Das Metalloxidpigment eine Vielzahl von Metalloxidpigmentteilchen aufweist, von denen wenigstens ungefähr 90 Gewichtsprozent innerhalb des Bereiches von ungefähr 0,2 bis ungefähr 20 um liegen, und 3. Die Farbstoff-Zusammensetzung einen ersten festen kohlenstoffhaltigen Binder aufweist, 4. Die zweite Oberfläche der Farbstoff-Zusammensetzung benachbart zu wenigstens einem Abschnitt der ersten Oberfläche der Schmelzedeckschicht liegt, und 5. Die Gesamtmenge von auf die Grundfolie aufgebrachter Fritte wenigstens zweimal so groß ist, wie die Gesamtmenge von auf der Grundfolie aufgebrachtem Farbstoff.
Verfahren nach Anspruch 7, außerdem aufweisend den Schritt des Überdruckens der zweiten Oberfläche des keramischen Farbstoff-Bildes mittels eines Verfahrens, das die Schritte des Aufbringens einer zweiten Mischung aus einer zweiten Fritte und einem dritten festen kohlenstoffhaltigen Binder auf das keramische Farbstoff-Bild aufweist, wobei die zweite Fritte eine Schmelztemperatur von wenigstens ungefähr 550 °C hat.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei: (a) Die zweite Mischung auf dem keramischen Farbstoff-Bild als Abdeckung von wenigstens ungefähr 10 g/m² aufgebracht ist, (b) Die zweite Mischung wenigstens ungefähr 25 Gewichtsprozent der zweiten Fritte aufweist, (c) Die Schmelze-Deckschicht auf der Grundfolie mit einer Abdeckung von wenigstens 2 g/m² aufgebracht ist (d) Die Schmelze-Deckschicht wenigstens ungefähr 25 Gewichtsprozent der ersten Fritte einschließt, vorausgesetzt, dass die Gesamtmenge von auf der Grundfolie aufgebrachten Fritte wenigstens ungefähr 4 mal so groß ist wie die gesamte Menge von auf der Grundfolie aufgebrachten Farbstoffes.
Verfahren nach Anspruch 9, in welchem sowohl der erste kohlenstoffhaltige Binder, als auch der zweite kohlenstoffhaltige Binder, als auch der dritte kohlenstoffhaltige Binder weniger als ungefähr 15 Gewichtsprozent an Flüssigkeit aufweist.