Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung keramischer Schichten in einem Offsetdruckverfahren sowie ein in dem Verfahren verwendetes Farbmittel.

Offsetdruckverfahren sind seit langem im Stand der Technik bekannt. Üblicherweise werden organische Pigmentfarbstoffe ein- oder mehrfarbig unter Wasserfeuchtung der Druckplatte gedruckt. Seit den 1960-er Jahren gewann der Trockenoffsetdruck zunehmend an Bedeutung. Dabei wird unter Verwendung spezieller Farben wasserlos ein- oder mehrfarbig gedruckt.

In der EP 719 221 Bl ist in diesem Zusammenhang ein Verfahren zur Erzeugung keramischer Abziehbilder, bei dem der erste Farbdruck unmittelbar auf das Trägerpapier aufgetragen wird, beschrieben. Das Druckmedium ist eine Anpastung aus hochbenetzendem Firnis, Farbkörper und Flußmittel oder keramischer Farbe. Ähnliche Verfahren sind in dem ÜS-PSen 5,132,165 und 3,898,362 beschrieben. Sie unterscheiden sich von dem zuerst genannten Verfahren im Wesentlichen- durch das verwendete Druckmedium, aber auch dadurch, dass vor dem Aufbringen eines ersten Farbdruckes eine Schicht aus einem Flußmittel erzeugt wird.

Gemeinsamer Nachteil dieser Verfahren ist, dass zwischen den einzelnen Schritten des Aufbringens der Farbschicht langwierige Trockenschritte erforderlich sind, welche einen erheblichen Kosten und Zeitfaktor für das Gesamtverfahren darstellen. Auch sind durch die zwischengeschalteten Trockenschritte die erzielbaren Farbräume und damit die Bildqualität zumindest eingeschränkt. Weiterhin verändert Papier bei Zwischenschaltung von Trockenschritten seine ursprünglichen Dimensionen, wodurch ein passergenaues Drucken erheblich erschwert wird. Ein weiterer Nachteil der vorgenannten Verfahren ist,

dass in die Farbmittel Flussmittel eingearbeitet sind, was die erzielbare Farbintensität negativ beeinflussen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren in diesem Punkt zu vereinfachen, d.h. schneller zu machen, wobei wiederum gleichzeitig eine im Hinblick auf die erzielbaren Farbräume verbesserte Bildqualität und Wiedergabequalität erzielbar sein soll.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit ein Verfahren zur Herstellung keramischer Schichten in einem herkömmlichen Offsetdruckverfahren, das sich dadurch auszeichnet, dass ohne Zwischenschaltung von Trockenschritten nacheinander in einem einzigen Druckdurchgang wenigstens zwei Keramikschichten nass-in-nass auf einem Träger erzeugt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl unter Feuchtung der Druckplatte als auch mit wasserlosen Drucksystemen durchgeführt werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Farbmittel, bestehend aus wenigstens einem bei hohen Temperaturen kalzinierten anorganischen Oxid und einem wenigstens ein- oder zweikomponen- tigen Firnis, wobei die Mischung anorganisches Oxid/Firnis eine Endviskosität von 200 Pa . s bis 1.000 Pa . s aufweist.

Das anorganische Oxid ist bevorzugt in einem Verhältnis von 30 bis 60 Gewi in den Firnis eingearbeitet. Der Firnis ist vom oxidativ trocknenden Typ, bevorzugt und in geeigneter Weise wird aber auch ein strahlungstrocknender Firnis eingesetzt. Eine Trocknung der fertig bedruckten Bahnen unter beispielsweise UV-Licht, erhöht die Herstellungsgeschwindigkeit beträchtlich und trägt damit wieder zur Kostenreduktion bei.

Ein Drucken nass-in-nass, also ohne Zwischenschaltung von Trockenschritten, ist bisher im Stand der Technik nicht beschrieben und wird auch nicht angewendet. Damit lassen sich

Mehrfarbendrucke mit großer Druckgeschwindigkeit von mindestens 5.000 Bg/St erzeugen. Durch die nass-in-nass Technik lasst sich die Bildqualitat bei verbessertem Farbraum und verbesserter Wiedergabequalltat erhohen.

Vorzugsweise werden bei dem erfindungsgemaßen Verfahren bei hoher Temperatur erzeugte anorganische Oxide zur Erzeugung der Keramikschicht verwendet. Bildqualitat und Farbraum lassen sich dann besonders gut optimieren.

Es wird angenommen, dass dieser Effekt durch die Auswahl der speziellen anorganischen Oxide erzielt werden kann, da durch die Kalzinierung bei hohen Temperaturen von wenigstens 1.000 ⁰ C eine einheitliche kristalline Struktur der anorganischen Oxide vorgegeben ist. Diese Eigenschaft durfte zum einen deren Farbintensitat im gebrannten Zustand sowie deren Dispergierverhalten in einem auszuwählenden Tragermedium hinsichtlich der Verteilung der Feststoffe und der Fließfahig- keit des Druckmediums (anorganisches Oxid + Tragermedium) beeinflussen .

Die Korngroße der anorganischen Oxide kann prinzipiell innerhalb eines breiten Spektrums variiert werden. Es werden jedoch bevorzugt bei hoher Temperatur kalzinierte anorganische Oxide mit einer Korngrößenverteilung D50 im Bereich von 0,8 μm bis β μm verwendet. Bevorzugter werden solche bei hoher Temperatur kalzinierten anorganischen Oxide mit einer Korngrößenverteilung D50 im Bereich von 1 μm bis 3 μm eingesetzt.

Mit einer solchen Korngrößenverteilung und solchen Korngroßen lassen sich in dem Tragermedium die anorganischen Oxide stabil und gleichförmig dispergieren .

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die anorganischen Oxide aus der Gruppe der anorganischen Farbpigmente, insbesondere der verschiedenen bekannten farbgebenden Metalloxide ausgewählt. Jede zu erzeugende Keramikschicht wird aus we-

nigstens einem anorganischen Oxid erzeugt. Mischungen verschieden farbiger Oxide zur Erhöhung der Farbpalette sind bereits hier möglich. Üblicherweise werden jedoch Farbzwischen- töne bzw. Mischfarben durch das präzise aufeinander folgende nass-in-nass Drucken verschiedenfarbiger Druckmedien (Farben) und deren Rasterung erzeugt.

Erfindungsgemäß können auch Gläser, insbesondere Silikatgläser, insbesondere feinste Glaskügelchen, welche dann bevorzugt mit Metallfilmen beschichtet sein können oder nicht, verwendet werden. Denkbar sind hier Beschichtungen mit gold-, Silber-, palladium- oder messingfarbenen Legierungen oder diesen entsprechenden Edelmetallen bzw. Legierungen selbst. Diese Farbtöne lassen sich ansonsten im Offsetdruck nur schwierig verwirklichen. Auf diese Weise lassen sich besonders edle Effekte erzielen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung lassen sich besondere Glanzeffekte auf einem zu dekorierenden Untergrund erhalten, indem man dem Firnis geeignete Metall- oder Edelmetallzusätze beifügt. Besonders geeignet hiefür sind Gold, Silber, Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Osmium, Iridium und Verbindungen daraus. Alle anorganischen Materialien, die einen Sinter- prozess bei Temperaturen beginnend ab 300 ⁰ C bis zu Temperaturen oder 1350°C standhalten, können so mit einer entsprechend gewünschten metallischen Schicht überzogen werden. Die anorganischen Materialien können, aber müssen nicht Farbpigmente bzw. farbige Materialien sein. Die einzigartigen Glanzeffekte entstehen im ersten Fall nach dem Auftrag des die anorganischen Partikel und die Metallkomponente enthaltenden Bindemittels beim Einbrenn-/Sinterprozess . Beim Verdampfen der organischen Bestandteile legt sich das Metall auf die ungeschmolzenen anorganischen Partikel oder im zweiten Fall auf eine entsprechende Unterlage (zwischen 100 ⁰ C und 300 ⁰ C) und verschmilzt mit diesen bei höheren Temperaturen beim Erreichen des Erweichungspunktes. Es lassen sich damit besondere Dekor- und Farbeffekte erzielen, oder bezüglich Form und Wi-

derstand definierte, leitfahige Schichten ausbilden.

In bevorzugter Weise wird jede einzelne Keramikschicht bzw. Pigmentschicht nass in einer Dicke aufgetragen, so dass sie im Trockenzustand (im gebrannten Zustand) in einer dünnen Schicht von 0,5 μm bis 3,5 μm auf einem keramischen Trager vorliegt. Die Möglichkeit der Einhaltung dieser geringen Schichtdicke ist wieder durch die Auswahl der spezifischen anorganischen Oxide bedingt, welche aufgrund ihrer einheitlichen kristallinen Struktur und den damit verbundenen und optimierten Sintereigenschaften besondere Farbeigenschaften bzw. eine besonders intensive Färbung bereits durch den Auftrag geringster Mengen ermöglichen. Durch den Auftrag weiterer unterschiedlich gefärbter und aufeinander abgestimmter Keramikschichten lasst sich im Hinblick auf die Bildqualitat ein überraschend großer Farbraum erzielen.

Als Tragermedium dient erfindungsgemaß ein Firnis, basierend auf oxidativ oder Strahlungstrocknenden Polymeren, in dem die anorganischen Oxide aufgenommen sind. Der Firnis ist vorzugsweise ein- oder zweikomponentig, kann aber auch mehrkomponen- tig sein und ist im Hinblick auf die Endverwendung der keramischen Schichten im Wesentlichen ruckstandslos veraschbar. Er basiert bevorzugt im Wesentlichen auf nicht-umgeset ztem Leinöl und ist im Wesentlichen frei von Acrylaten.

Wesentliche Kriterien des zu verwendenden Firnis sind dessen Viskosität, welche bei 25 ⁰ C zwischen 10 bis 18 Pa. s, bevorzugt jedoch 15 Pa . s betragen sollte. Diese Viskosität ist im Hinblick auf den Tackwert und damit die Verarbeitbarkeit des Farbmittels (anorganisches Oxid + Tragermedium) wichtig.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein auf Leinöl basierendes, mit Kolophonium modifiziertes, oxidativ trocknendes Alkydharz als Firnis verwendet werden. Dieses wird gegebenenfalls mit einem Losemittel verdünnt.

Gegebenenfalls kann dem Farbmittel ein Dispergiermittel, das keinen weiteren Beschränkungen unterliegt, zur Einstellung von Viskosität und Tackwert zugegeben werden. Die Menge an zugzugebendem Dispergiermittel liegt bei 0,1% bis 2%, bezogen auf den Firnis.

Vorzugsweise liegt die Endviskosität des Druckmediums, bestehend aus anorganischem Oxid in Firnis/Dispergiermittel zwischen 200 Pa . s bis 1.000 Pa . s und die Tackwerte liegen zwischen 11 und 19.

Entsprechende Werte ergeben sich für die Farben Schwarz, Rot, Blau, Gelb und Royalblau aus der nachfolgenden Tabelle:

Die in der Tabelle angegebenen, heraus schießenden Viskositätswerte für Rot und Royalblau (Königsblau) lassen sich beispielsweise durch ein thixotropes Verhalten der jeweiligen Pigmente erklären. Beim eigentlichen Druckvorgang ist die Viskosität des Druckmediums durch Temperatur und Druck, welche beim Druckprozess anliegen, wesentlich niedriger, d.h. ≤ 1.000 Pa. s (25 ⁰ C) .

Ein erfindungsgemäß verwendetes Farbmittel besteht also im Wesentlichen aus zwei Bestandteilen, dem Firnis und einem anorganischen Oxid, respektive einem anorganischen Farbpigment. Der Firnis ist vorzugsweise ein zweikomponentiger Firnis, der oxidativ oder strahlungstrocknend ist. Das anorganische Oxid ist in den Firnis in einem Verhältnis von 30 Gew% bis 60 Gew% eingearbeitet. Verwendet man ein Dispergiermittel, wird die-

ser im Verhältnis zum Firnis bis zu 2 Gew% zugegeben. Normalerweise ist der Zusatz eines Trocknungsmittels nicht erforderlich. In Ausnahmefallen können jedoch bis zu 1% Trockenstoff bezogen auf Firnis zugegeben werden.

Das erfmdungsgemaße Verfahren zeichnet sich durch zwei wesentliche Vorteile aus. Das sind die Erzielbarkeit eines hervorragenden, berechenbaren Farbraums und insbesondere die Schnelligkeit des Verfahrens, das ohne Zwischenschaltung von wesentlichen Trockenschritten nacheinander nass-in-nass Keramikschichten auf einen Trager auftragen lasst. Der Siebdruck benotigt beispielsweise, um ein funffarbiges Dekor zu drucken, mindestens 5 Stunden Druckzeit, der Emfarben- Offsetdruck benotigt für ein funffarbiges Dekor 2 Tage. Mit dem erfindungsgemaßen Verfahren lassen sich 5 Farben in nur etwa 15 bis 35 Minuten in einem Druckdurchgang bei optimaler Passgenauigkeit (Wiedergabequalitat) erzeugen. Das Verfahren reduziert deutlich die Kosten durch eine hohe Einsparung von Personalkosten .

Die mit einem solchen Mehrfarbendruck erzeugten Motive lassen sich in gewohnter Weise zu keramischen Abziehbildern weiterverarbeiten und als solche zur Dekoration von Porzellan, Keramik, Glas und dergleichen verwenden. Für die automatisierte Applikation von Abziehbildern wird üblicherweise Papier mit Wachsoberflache eingesetzt. Durch das erfindungsgemaße Verfahren können ohne Veränderung des Farbmittels auch nicht- saugende, nicht-absorbierende, losemittel- und oldichte Obeflachen wie Wachspapiere, silikonierte oder Silikonpapiere sowie Plastikfolien verdruckt werden.

Mit Hilfe des erfindungsgemaßen Verfahrens ist es auch denkbar bezüglich Form und Widerstand definierte, leitfahige Schichten zu drucken, insbesondere wegen der erzielbaren hohen Auflosung. Das Drucken elektronischer Schaltungen im Massenverfahren ist Voraussetzung für die Bereitstellung kostengünstiger Elektronikbauelemente, welche Schlusselelemente für

verschiedenste Anwendungen sind.