DE1049399B

DE1049399B - Schablonenblatt mit Gcwebeunterlage und schablonierbarem Überzug für das Vervielfältigen mittels Wasser- oder Emulsionsfarben

Info

Publication number: DE1049399B
Application number: DENDAT1049399D
Authority: DE
Inventors: Niks 111. Keith S. Hoover und Bror E. Anderson (V. St. A.)
Original assignee: A. B. Dick Company, Nilcs, IU. (V. St. A.)
Priority date: 1950-11-01
Publication date: 1959-01-29
Also published as: FR1064696A; US2693426A; FR1075136A; DE916413C; GB705103A; GB722023A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schablonenblatt mit Gewebeunterlage und schablonierbarem Überzug· für das Vervielfältigen mittels Wasser- oder Emulsionsfarben.

Eine Schablone wird gewöhnlich unter Verwendung einer Gewebeunterlage hergestellt, bei der eine geeignete Faser locker zu einem porösen, stark durchlässigen Vließ zusammengefügt ist, das dann nach bekannten (Walz-, Spritz-, Sprüh-) Verfahren mit einem Überzug versehen wird, der beim Schablonieren durch die Schreibmaschinentype od. dgl. verdrängt wird, so daß öffnungen bzw. Durchgänge für die Farbe entstehen. Bei der Vervielfältigung mittels Schablonen dringt dann die Farbe durch die Durchgänge in der Faserunterlage und gibt auf Papier od. dgl. die in der Schablone vorhandenen Schriftzeichen wieder. Der Überzug besteht gewöhnlich aus einem. Filmbildner, (Protein, Celluloseester- oder -ätherderivat, Kunstharz usw.), der — um die Nachgiebigkeit hervorzurufen — in geeigneter Weise durch Weichmacher modifiziert ist.

Zu den wesentlichsten Eigenschaften, die Schablonen aufweisen müssen, gehören: leichte und saubere Schablonierbarkeit, ausreichende Festigkeit der Fasern gegenüber der Stanzwirkung von Schreibmaschinentype bzw. Griffel, Festigkeit von Unterlage und Überzug gegenüber der Einwirkung, insbesondere Aufweichwirkung, der benutzten Farbe, hohe Festigkeit des Faservließes, so daß das Schablonieren keine übermäßige Verschlechterung bedingt, u. dgl.

Die bisher bekannten Schablonen genügen diesen Forderungen weitgehend, wenn man sie für das Vervielfältigen . mittels Farben auf Ölbasis benutzt, die ■— wenn überhaupt — nur einen geringen, bis zu 10 Gewichtsprozent, betragenden Wassergehalt aufweisen. Sie versagen aber meist nach verhältnismäßig kurzer Gebrauchs dauer, .wenn man sie für das Vervielfältigen mittels Wasser- oder Emulsionsfarben· mit weit,höherem Wassergehalt verwendet, weil die. Schablonen, sich über kurz oder lang in ihre Bestandteile auflösen bzw. an einzelnen Stellen mürbe und".40 weich werden und als Folge davon schlechte, insbesondere verzerrte Kopien liefern. ·■ ■. . ..·

Nun ist aber sehr erwünscht, daß man -zum Vervielfältigen Wasser- oder Emulsionsfarben anwenden kann, weil diese Farben den Farben auf Ölbasis gegenüber große Vorteile aufweisen, so z. B. außerordentlich .schnell trocknen und vor allem nicht antrocknen. . . .

Es hat an Versuchen nicht gefehlt, die Schablonen dadurch zu verbessern, daß man bestimmte Gewebe bzw. poröse Papiere auswählte und diese mit ganz bestimmten Überzügen (Filmbildnern) versah, die eine .,bestimmte Menge . eines bestimmten Weichmachers enthielten.

Schablonenblatt mit Gewebeunterlage
und schablonierbarem überzug
für das Vervielfältigen mittels
Wasser- oder Emulsionsfarben

Anmelder:
A. B. Dick Company,
Niles, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenaü,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienz'enauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. November 1950

Keith S. Hoover und Bror E. Anderson,."

Niles, HL (V. St. A.)_P '
sind als Erfinder genannt worden

Obwohl feststand, daß die aufgezeigten Mangel in erster Linie auf die Eigenschaften der bisherigen Unterlagen zurückzuführen waren, wurden auch durch Untersuchungen auf diesem speziellen Gebiet nicht die erwünschten Erfolge erzielt. ,

Es wurde nun gefunden, daß man ein stark verbessertes. Schablonenblatt für das Vervielfältigen mittels Wasser- oder Emulsionsfarben erhält,· wenn. man eine.Gewebeunterlage benutzt, die a) ein außerordentlich niedriges Verhältnis der. Trockenzugfestigkeiten in Längs- und Querrichtung, b) eine bestimmte Naßfestigkeit in Längsrichtung, c·)· ein hohes Gewicht und d) einen mit einem bestimmten, Weichmacher versehenen Überzug besitzt.

Erfindungsgemäß ist das neue Schablonenblatt dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeunterlage,, gemessen an einer Probe von 5 cm. Breite, eine Trockenzugfestigke.it in Längsrichtung von 2500 bis 550Qg und in Querrichtung von. 10 bis 40% derjenigen in Längsrichtung besitzt, daß sie ferner,, an der gleichen Probenbreite gemessen, eine Naßfestigkeit von mindestens 200 g in Längsrichtung aufweist, daß 480 Bögen von ihr, die eine Größe von 61 -91 cm haben, 3 bis 4 kg wiegen und daß schließlich der Überzug aus. Cellulosenitrat als dem hauptsächlichen; Filmbildner und einer zwischen. IQ und 30%· liegenden

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Menge eines aralkylierten Phenols, z. B. eines Reaktionsproduktes von Styrol und Phenol mit einem Molekulargewicht von 250, besteht.
. Bei den bisher gebräuchlichen Schabloiienblättern betrug die Trockenzugfestigkeit der Gewebeunterlage in Querrichtung bezeichnenderweise etwa 50 bis 80%, gleichgültig um welche Art Faser es sich dabei handelte. Ein wesentlicher.,Fortschritt ist jetzt durch die Entdeckung erzielt worden, daß — wenn das Verhältnis der Trockenzugfestigkeit der Gewebeunterlage in Längs- und in Querrichtung innerhalb bestimmter Grenzwerte gehalten wird.— die Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit des Schablonenblattes auf das Zwei- bis Fünffache oder noch mehr erhöht wird. Dieses Festigkeitsverhältnis darf, wie oben ausgeführt, 40Vo nicht überschreiten; bevorzugt-soll dieser Wert zwischen 15 und 20% liegen, wobei die Grenzwerte für die Trockenzugfestigkeit der Gewebeunterlage bei einer Probe von 5 cm Breite zwischen 2500 und 5500 g, vorzugsweise im Bereich von etwa 3000 bis 4000 g, liegen. Sobald das Festigkeits- ^c' verhältnis über 40% liegt, versagt das Schablonenblatt in verhältnismäßig kurzer Zeit, und zwar um so schneller, je höher dieser; Wert liegt. So wurde festgestellt, daß z, B. eine Gewebeunterlage mit einem bei etwa 80% liegenden Festigkeitsverhältnis bereits '" etwa nach einem Drittel der Zeit versagte, die eine aus gleichen Fasern hergestellte Gewebeunterlage durchhält, deren Festigkeitsverhältnis gemäß der Erfindung zwischen etwa 25 und 30% beträgt; Das letztere ergibt auch eine um 25 bis 15% geringere Reckung (der Fasern) beim Gebrauch. In Analogie dazu ergab sich, daß_; die; Ausschneidfestigkeit bei Gewebeunterlagen mit hohem Festigkeitsverhältnis viel geringer war als die von Gewebeunterlagen mit einem Festigkeitsverhältnis innerhalb der erfindungsgemäß ' beanspruchten Grenzen.

Es wurde unter sonst gleichbleibenden Bedingungen gefunden, daß das Eestigkeitsverhältnis der Gewebeunterlage in gewisser. Weise vom Grad der Faserorientierung, d. h. der mengenmäßigen Anordnung der Fasern in einer bestimmten Richtung, abhängt und daß entweder -stärkere Faserorientierung in Längsrichtung oder ein größerer Anteil an der gesamtmöglichen Streckung, des Gewebes in Längsrichtung bei der Herstellung einer Gewebeunterlage mit verbesserter Haltbarkeit zweckmäßig ist. Bei den üblichen Papiermaschinentrocknern, in denen Papier durch Berührung mit erhitzten Metallflächen getrocknet .wird, kann das Papier durch Ziehen des Gewebes in Längsrichtung schwach gespannt bzw. mindestens vorm Schrumpfen geschützt werden!

Beim praktischen Arbeiten wird, wenn die Orientierung der Fasern.in Längsrichtung verstärkt wird, die naturgemäße Reckbarkeit in Längsrichtung herabgesetzt. Wenn ein stark orientiertes Gewebe ohne wesentlichen Geschwindigkeitswechsel auf der Maschine hergestellt wird, wird es im gesamtmöglichen Umfange stärker in, Längsrichtung gestreckt als ein weniger orientiertes Gewebe. . ■

Man kann Gewebe mit niedrigem Festigkeitsverhältiiis herstellen, indem man entweder die Faserorientierung, in Längsrichtung erhöht oder aber die Gewebebahn in Längsrichtung entsprechend stärker streckt öder aber beide Maßnahmen anwendet.

"■■ Um eine Höchstzahl an Kopien guter Qualität mit Wasser- oder Emulsionsfarben zu erzielen, ist es als' /.weckmäßig befunden worden, eine Gewebeunterlage von unbedingt höherem Gewicht je Flächeneinheit zu ■benutzen, als das bisher der Fall war. Gefunden wurde, daß 480 Bögen der Gewebeunterlage mit einer Größe von 61 ■ 91icm ein Gewicht von 3 bis 4 kg (im Vergleich zu bisher etwa 2,6 bis 2,7"kg) haben sollen.

Es wurde /weiter gefunden, daß eine gute Naßfestigkeit der Gewebeunterlage ganz beträchtlich zu ihrer Leistungsfähigkeit beiträgt, insbesondere wenn sich diese Naßfestigkeit mit einem niedrigen Festigkeitsverhältnis in der Schablonenunterlage verbindet. Der untere Wert für die Naßfestigkeit liegt bei 200 g, sie kann sich bis auf 500g erhöhen; als Bestwert für die Naßfestigkeit in Längsrichtung wurden 300 g festgestellt. Man kann die erforderliche Naßfestigkeit nach bekannten Verfahren einstellen, so z. B. durch Behandlung mit einem wasserlöslichen Harz, das bis zu einem gewissen Grade in der Gewebeunterlage unlöslich gemacht werden kann. Geeignete Harze.. sind Harnstofformaldehyd-, ■'■'·' Meläminf orrnaldehydharze, Poly vinylalkohol·-,.. Methylcellulose-, Oxyäthylcellulose- und andere Cellulosederivate, die in geeigneter Weise unlöslich gemacht werden können. Gute Naßfestigkeit in Verbindung mit niedrigem Festigkeitsverhältnis verlängert die Lebensdauer: des Schablonenblattes erheblich und verringert' die Reckung desselben beim Gebrauch. Bei Gewebeunterlagen, von etwa gleichem Gewicht und etwa gleichem niedrigem Festigkeitsverhältnis ergab eine hohe Naßfestigkeit (von etwa 360 g) eine Verlängerung der Lebensdauer der Schablone um 50^:% und eine fast 50%ige Verringerung der Reckung.

Die verbesserte Gewebeunterlage kann mit allen üblichen Überzugsmassen behandelt werden, um zu Schablonenblättern zu gelangen, die eine Höchstzahl von ausgezeichneten Kopien anzufertigen gestatten," wenn man insbesondere Farben mit hohem Wassergehalt verwendet. Die bedeutend erhöhte Haltbarkeit des, Schablonenblattes geht aber zuweilen mit einer weniger leichten Schablonierbarkeit einher.

Wie gefunden wurde, kann man diesen Mangel beheben, wenn man einen neuen Weichmachertyp in der Überzugsmasse verwendet. Dieser Weichmacher gehört zur "Klasse der alkylierten oder spezieller der aralkylierten Phenole, die durch Umsetzung einer aromatischen Vinylverbindung mit einem Phenol in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines die Kondensation und Polymerisation fördernden Katalysators entstehen. Zu den aromatischen Vinylverbindungen gehören vor allem das Styrol und seine Deri-; vate. Zu den »Phenolen« gehören hier Phenol selbst, Kresole, Xylenole Naphthole und die verschiedenen substituierten Phenole. Diese Art Weichmachungsmittel kann mit Alkohol verdünnt werden und ist als viskose, rötlichbraune Flüssigkeit im Handel, deren Daten etwa sind: spezifisches Gewicht bei 30° C etwa 1,08, Molekulargewicht etwa 250, Siedepunkt etwa 300° C bei 760 mm, mittlerer Brechungsindex bei 25° C etwa .1,599. , -

Als besonders erfolgreich erwies sich die Verwendung eines Überzuges aus Cellulosenitrat .als' dem hauptsächlichen Filmbildner und einer zwischen 10 und 30% liegenden Menge eines aralkylierten Phenols, z. B. eines Reaktionsproduktes von Styrol und Phenol mit einem Molekulargewicht.von 250.-Bevorzugt werden 15 bis 20% des Weichmachers angewendet. Bei mehr als 30% Weichmacher wird der Überzug zu weich und zu leicht schablonierbar, · so daß zu. viel Farbe durch die Durchgänge fließt und Qualität der Kopien und Lebensdauer der Schablone außerordentlich nachteilig beeinflußt werden. "·■ . ■

Es folgen Beispiele für Überzugsmassen .unter Verwendung des genannten Weichmachers:

Claims

5 6

Beispiel 1 Überzugskompositionen gewöhnlich einverleibt, damit

Prozentgehalt die Entfernung eines Überzugs durch eine Schreib-

Nitrocellulose 7,9 maschinentype oder einen Griffel einen Kontrast er-

Polyäthyleiiglykoldi-2-äthylhexoat 1^2 zeugt, der genügt, um die Stanzeigenheiten genau zu

Stearinsäure 3,7 5 bestimmen.

Chloriertes Diphenyl 7,6 Patentanshkoche;

Mineralöl 35,3

Benzylalkohol 5,2 1· Schablonenblatt mit Gewebeunterlage und

Sorbitmonooleat 9,3 schablonierbarem Überzug für das Vervielfältigen

ölsäure 9,3 ¹⁰ mittels Wasser- oder Emulsionsfarben, dadurch

Pigment 3,2 gekennzeichnet, daß die Gewebeunterlage, gemes-

Gerbsäure 0,6 ^{sen an} einer Probe von 5 cm Breite, eine Trocken-

Phenol-Inden-Cumaron-Harz 16,V Zugfestigkeit in Längsrichtung von 2500' bis

5500g und in Querrichtung von 10 bis 4O^lO/o der-

Beispiel 2 15 jenigen in Längsrichtung besitzt.

Prozentgehalt 2. Schablonenblatt nach Anspruch 1, dadurch

Nitrocellulose 8,7 gekennzeichnet, daß die Gewebeunterlage, gemes-

Polyäthylenglykol-2-äthylhexoat 1,4 ^{sen an einer} Probe von 5 cm Breite, eine Naß-Stearinsäure 4,1 festigkeit von mindestens 200 g in Längsrichtung

Chloriertes Diphenyl 8,'3 ^ao besitzt.

Mineralöl 32,1 3. Schablönenblatt nach Anspruch 1 und 2, da-

Benzylalkohol 5,7 durch gekennzeichnet, daß die Gewebeunterlage

Sorbitmonooleat 10,1 ein Gewicht von 3 bis 4 kg für 480 Bögen von

ölsäure 10,1 61 ■ 91 cm Größe besitzt.

Victoria Blau (ein Triphenylmethanfarb- ' ²5 4. Schablonenblatt nach Anspruch 1 bis 3, da-

stoff 0,6 durch gekennzeichnet, daß der Überzug aus Cellu-

Phenol-Inden-Cumaron-Harz 18^3 losenitrat als dem hauptsächlichen Filmbildner

Gerbsäure 0.6 und einer zwischen 10 und 30% liegenden Menge

eines aralkylierten Phenols, z. B. eines Reaktions-Farbe, ein Pigment im Beispiel 1 oder ein Färb- 30 produktes von Styrol und Phenol mit einem Molestoff (Victoria Blau) im Beispiel 2, wird Schablonen- kulargewicht von 250, besteht. /

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