DE1008324B - Flachdruckfolie - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrschichtige Flachdruckfolie, deren Grundschicht aus Papier, deren Oberschicht aus einer bildaufnahmefähigen, hydrophilen Substanz und deren Zwischenschicht aus hydrophilem Material besteht.

Die Herstellung mehrschichtiger Flachdruckfolien .wird im allgemeinen so durchgeführt, daß man eine Zwischenschicht und eine bildaufnahmefähige Oberschicht auf imprägniertes Papier bringt.

Die bildaufnahmefähige Oberschicht ist so beschaffen, daß sie in trockenem Zustand sowohl öl wie auch Wasser aufnimmt, in nassem Zustand dagegen ölabstoßend ist. Die Stellen der Folie, welche beim Druckvorgang bilderzeugend wirken, werden nun derart präpariert, beispielsweise durch Behandlung mit einer oleophilen Schreibtinte, mit einem Farbband oder einem Schreibstift, daß diese Stellen die fette Druckfarbe annehmen können. Anschließend wird das beschriebene, also teilweise farbaufnahmefähige Blatt mit Wasser behandelt und saugt sich an den Stellen mit Wasser voll, die beim späteren Druckvorgang leer bleiben sollen. Diese Partien sind demnach ölabweisend, während dagegen die präparierten Stellen die Druckfarbe aufnehmen und diese nachher beim Druckvorgang wieder abgeben.

Damit bei Anfertigung mehrerer Abzüge die Druckaufnahmeschicht ölabstoßend bleibt, müssen die Folien feucht gehalten werden. Aus diesem Grunde ist zwischen der Oberschicht und der papierenen Grundschicht eine Zwischenschicht angebracht, welche ausreichend Wasser speichern kann. Dadurch bleiben die nichtdruckfähigen Stellen feucht, so daß auch nach vielen Abzügen keine fette Farbe von diesen befeuchteten und nichtdruckfähigen Stellen angenommen wird.

Der große Feuchtigkeitsgehalt der Zwischenschicht beeinflußt jedoch die Papiergrundschicht nachteilig, indem sich diese vollsaugt und den mechanischen Beanspruchungen nicht gewachsen ist. Es wurde deshalb vorgeschlagen, die Papiergrundschioht durch Imprägnierung hinreichend naßfest zu machen. Eine derartige Imprägnierung verteuert jedoch die Herstellung erheblich, so daß sich die vorliegende Erfindung auf eine Flachdruckfolie bezieht, bei welcher die Zwischenschicht direkt auf der Grundschicht ohne Verwendung einer Imprägnierungsschicht aufgetragen ist.

Es sind Flachdruckfolien bekannt, bei welchen die Oberschicht, die meist aus Carboxy-Methylcellulose besteht, auf eine Zwischenschicht aufgetragen wird, die aus einem Gemisch von Ton und Casein besteht. Zur Naßfestigkeit sind derartige Folien meist mit Melamin-Formaldehyd-Harzen imprägniert, wobei jedoch bei geringen Druckdurchgängen diese Imprä-

Anmelder:

Columbia Ribbon and Carbon

Manufacturing Company, Inc.,

Glen Cove, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 43

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom .17. August 1953

Douglas A. Newman, Glen Cove, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

gnierung weggelassen sein kann. Wird diese Imprägnierung weggelassen, so hat die Zwischenschicht etwa einen Gehalt von 100 Teilen Ton auf 20 bis 25 Teile Casein.

Die bisher bekannten Flachdruckfolien, deren Zwischenschicht aus einem stark füllstoffhaltigen Kolloid besteht, zeigen erhebliche Nachteile. So breitet sich die fette Farbe von den Stellen der Oberschicht, die auf Grund der Beschriftung mit fetter Druckfarbe vollgesogen sind, in der Zwischenschicht aus, schlägt durch die wasserabdichtende Imprägnationsschicht hinduroh und tränkt diese sowie das Papier. Dadurch ergeben sich Tonungen, die die Ursache dafür sind, daß nach einer gewissen Zahl von Abzügen keine klaren Drucke mehr erhalten werden. Um diese nachteilige Erscheinung zu vermeiden, hat man bislang die Oberschicht verstärkt, weil man bisher der Ansicht war, daß die Dicke der Oberschicht der Anzahl tonungsfreier Abzüge entspricht. Die bekannten Flachdiruekfolien waren deshalb sehr teuer, umständlich herzustellen und führten trotzdem zu Tonungen.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die hydrophile Zwischenschicht zwecks Vermeidung des Tonens aus einem füllstofffreien Kolloid, insbesondere Stärke, besteht. Diese füllstofffreie Zwisehenschichit wird erfindungsgemäß auf unimprägniertes Papier kaschiert und wird auch ohne gesonderte Imprägnierschicht verwendet.

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Diese Maßnahme gründet sich auf der überraschenden Erkenntnis, daß die Tendenz der fetten Farbe, durch, die Zwischenschicht zu dringen und somit die unerwünschten Tonungen hervorzurufen, auf dem oleophilen Charakter des Tons beruht. Aus dieser Erkenntnis heraus können also die unerwünschten Tonungen, die bisher nur durch Vergrößerung der Oberschicht behoben werden konnten, jetzt durch Weglassung des Tons in der Zwischenschicht vermäßig herausgestellt hat, Überzugsmassen zu verwenden, welche Metallsalze zur Unlöslichmachung beinhalten.

Die Erfindung soll im folgenden in Zusammenhang 5 mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, die einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Flachdruckfolie darstellt.

Bei der Ausführung der Erfindung wird von einer geeigneten Grundschicht 11 aus Papier ausgegangen,

mieden werden. Dadurch wird aber weiterhin eine io die von einer Bahn abgenommen wird. Diese Grunddünnere Oberschicht möglich. Diese ist im wesent- schicht besteht aus ziemlich starkem Papier, dessen liehen preisbestimmend, so daß die erfindungsgemäße Gewicht je nach den Kosten gewählt wird, die dem Flachdruckfolie erheblich billiger ist. Die Ver- Endverbraucher der Folie zugemutet werden können, wendüng eines billigeren Papiers bedeutet aber nun, Dieses Papier ist im wesentlichen unbehandelt, d. h. daß es gleichgültig ist, ob die fertige Folie als nor- 15 daß es im wesentlichen frei von Stoffen, wie Melaminmaler Schreibbogen oder als Flachdruckfolie ver- Formaldehyd-Harz ist, die das Papier naßfest wendet wird. Da eine große Anzahl der Folien nur als
Papier und nicht als Flachdruckfolie verwendet
wird, kann die gesamte in Betracht kommende Arbeit
immer auf die Folien geschrieben oder gedruckt wer- 20
den, auch wenn es nicht bekannt ist, welche dieser

Folien später zur Vervielfältigung benutzt werden. Ein solches Vorgehen ist aber erst dann möglich, wenn der Preis einer Flachdruckfolie gegenüber dem eines normalen Papiers nur gering abweicht.

An Stelle der früher verwendeten Ton-Casein-Schicht wird erfindungsgemäß also eine füllstofffreie Schicht vorgeschlagen, die aus einem hydrophilen Kolloid und insbesondere aus Stärke besteht. Die Aus-

nügend Wasser speichern muß, um die Oberschicht feucht zu halten, sich aber nicht derart mit Wasser vollsaugen soll, daß die aus Preisgründen un-

machen und die entweder dem Brei im Holländer oder durch eine nachfolgende Imprägnierung zugesetzt werden.

Das Papier oder die Grundschicht wird dann, z. B. mittels eines Leimbades, mit einem Überzug aus einer hydrophilen Leimverbindung, der sogenannten Zwischenschicht, vorzugsweise an beiden Flächen, versehen. Ein geeignetes Material für diesen Zweck' 25 ist Stärke, wie z. B. Tapiocastärke oder Sojabohnenstärke, die derart in Wasser diepergiert worden ist, daß sie eine für einen Überzug geeignete Viskosität hat.

Nach Verlassen des Leimbades wird die Papierwahl dieses Materials ist einerseits durch den Preis 30 bahn getrocknet und kalandriert, um eine glatte Oberbedingt, während dieses Material andererseits ge- fläche zu erzeugen, die im wesentlichen frei von

hervorstehenden und aufsaugenden Faserenden ist. Die so hergestellte vorbereitende Zwischenschicht 13 oder der Leimüberzug hat vorzugsweise ein Gewicht

imprägniert gebliebene Grundschicht aus Papier 35 _{von e}t_wa 0,9 bis 2,72 kg je Ries und Seite, feucht wird. Als eine derartige Schicht wird, wie Anstatt das Leimbad zur Behandlung der Papierschon erwähnt, eine hydrophiles, kolloides und selbst- grundschicht bei Verlassen der Papiermaschine vorverständlich füllstofffreies Material, wie beispiels- zusehen, kann die Leimung auch außerhalb der weise Stärke, verwendet. Maschine vorgenommen werden. In diesem Falle hat

Mit einer derartigen Folie können ohne weiteres 40 es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Zwischenüber 300 Kopien hergestellt werden, ohne daß die Ab- schicht 13 aus Stärke oder einem anderen Kolloid, züge unerwünschte Tonungen aufweisen und ohne daß das verwendet wird, etwa in der Größenordnung von weiterhin die Grundschicht aus Papier durch 4,53 bis 5,44 kg je Ries und Seite, liegt, mechanische Beanspruchung zerstört wird. Eine Flachdruckoberschicht 15 wird dann auf

Erfindungsgemäß werden Flachdruckfolien mit 45 wenigstens eine Seite der Papierschicht aufgebracht; besonders gutem Erfolg verwendet, bei welchen sie legt sich über die Zwischenschicht 13 und haftet das Trockengewicht der Oberschicht geringer an dieser. Die Oberschicht oder der Überzug 15 wird als 1,814 kg je Ries pro Seite ist. Diese Ober- durch eine geeignete Überzugsvorrichtung, wie z. B. schicht besteht hauptsächlich aus einem wasser- eine Bürste oder eine luftdurchspülte Auftragunlöslichen Carboxy-Methylcellulose-Derivat, welches 50 einrichtung, vorzugsweise nur auf einer Seite der vorzugsweise mit Ammoniäk-Kupfer-Sulfat, Eisen- Folie aufgebracht. Die Oberschicht 15 ist vorzugs-Animonium-Citrat und Ammonium-Dichromat un- weise sehr dünn und überschreitet gewöhnlich z. B. löslich gemacht ist. Die Oberschicht selbst kann er- nicht 2,72 kg Trockengewicht je Ries, fmdüngsgemäß ·— im Gegensatz zu der Zwischen- Die erwünschten Eigenschaften der Schicht 15 sind

schicht, welche gemäß der vorliegenden Erfindung 55 diejenigen, welche für den Stoff, der eine Oberfläche füllstofffrei gehalten sein muß ■— einen inerten. Füll- für Flachdruckfolien bildet, gefordert werden. Er muß stoff aufweisen. Die Füllstoffmenge ist vorzugsweise i_m wesentlichen wasserunlöslich und fähig sein, im geringer als das vierfache Gewicht des Kolloides in trockenen Zustand eine Flachdruckabbildung anzudem Überzug. nehmen und diese während des Drückens abzugeben.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist 60 Die nicht mit einer Druckabbildung behaftete Fläche die bessere Haftung der Oberschicht bzw. der soll wasserannehmend (hydrophil) und in höchstem Zwischenschicht auf der Grundschicht aus Papier. Maße abstoßend gegen Druckfarbe in feuchtem Zu-Die mit einer stark füUstoffhaltigen Zwischenschicht stände sein. Das heißt, daß die Oberschicht 15 hinversehenen früheren Flachdruckfolien neigten zum sichtlich der wasser- und ölannehmenden Eigen-Brechen oder zu einem Absplittern des Überzuges. 65 schäften ausgeglichen sein muß, wie es für den Flach-Dieses Absplittern ist vermutlich auf den starken druck notwendig ist. Für diesen Zweck haben sich Tongehalt der Zwischenschicht zurückzuführen. verschiedene Kolloiddispersionen als geeignet er-

AIs Oberschicht kann jede bekannte druck- wiesen, z. B. wäßrige Dispersionen von Casein, denen aufnahmefähige hydrophile Überzugsmasse verwendet in geringen Mengen Aldehyd zugesetzt ist, Carboxywerden, wobei es sich jedoch als besonders zweck- 70 methyl-Cellulose-Verbindungen oder Gummiarabikum

in Verbindung mit einem Cbromat-Ion oder Polyvinylalkohol mit einem geringen Anteil eines Chromates. Diese Angaben sind jedoch nur als Beispiele gemacht worden, da irgendeine Verbindung, die auf der Grundlage eines hydrophilen Kolloides beruht, aus der Literatur bekannt und als Oberschicht für Flachdruckfolie!! geeignet ist.

Die wasserunlöslichen Verbindungen der Carboxymethyl-Cellulose haben bekanntermaßen ein für diesen Zweck besonders geeignetes hydrophiles und oleophiles Gleichgewicht und sind vorzugsweise für die Erfindung geeignet. Sie können als wasserlösliche Verbindungen als Oberschicht auf den Bogen gebracht werden und darauf durch eine Nachbehandlung mit unlöslichmachenden Mitteln, wie z. B. zweiwertigen Metallsalzlösungen, vorzugsweise ammoniakalischen Kupfersalzlösungen, unlöslich gemacht werden, oder sie können mit geeigneten unlöslichmachenden Zusätzen behandelt werden, die der den Überzug bilden-. den Mischung zugesetzt werden.

Eine besonders geeignete erfindungsgemäße Oberschicht 15 ist in den folgenden Beispielen beschrieben. Es werden außerordentlich leichte Oberschichten als Druckfläche mit z. B. 0,23 bis 2,72 kg pro Ries und vorzugsweise zwischen 0,23 und 1,38 kg pro Ries verwendet. Diese Oberschichten sind insbesondere für die Aufbringung auf sehr glatte Oberflächen (die tatsächlich für eine ebene und gleichmäßige Aufbringung wichtig sind) geeignet. Die mit Leim versehene und geglättete Fläche;, die durch die Leimgrundschicht 11 und 13 dargestellt wird, wie sie oben beschrieben ist, ist sehr gut für die Aufbringung der Oberschichten geeignet.

Es ist vorteilhaft, in der Oberschicht den Gehalt an Füllstoff, wie z. B. China-Kaolin od. dgl., auf einen Kleinstwert zu begrenzen. Dieses trägt, wie sich herausgestellt hat, hervorragend dazu bei, eine Übertragung der Feuchtigkeit durch die Schicht 15 und in die Grundschicht zu verhindern. Die Füllstoffanteile, die, wie in Tabelle A beschrieben, auf der Dicke der Oberschicht beruhen, werden dementsprechend vorzugsweise angewendet, da sie nicht die Ann ahme fähigkeit der Oberschicht bezüglich der aufgedruckten Bilder beeinträchtigen.

Beispiel II

Natrium-Carboxymerhyl-Cellulose 2 g

Wasser 90 cm³

^Ton. 8 g

5°/oige ammoniakalische Kupfer-Sulfat-Lösung 40 cm⁸

Glyzerin , 1 g

Ammonium-Dichromat, chemisch rein . . . 0,75 g

Eisen-Ammoniium-Citrat 1 g

	Tabelle A
Oberschi chtdi dke kg je Ries
0,906 0,453 0,226
Angenähertes Kleinstverhältnis von aufsaugendem Füllstoff zu Bindestoff, um die Druckbilder zu halten
2: 1 3:2 1:1

Wie schon erwähnt, ist ein von selbst unlöslich werdender Überzug, welcher im wesentlichen aus Carboxymethylcellulose besteht, die bevorzugte Ausfübrungsform der Erfindung. Für die Bereitung der Überzüge mit diesen Eigenschaften werden folgende Zusammensetzungen vorgeschlagen:

Beispiel I

Natrium-Carboxymethyl-Cellulose 2 g

Wasser 90 cm³

5°/oige ammoniakalische Kupfer-Sulfat-Lösung 40 cm⁸

Glyzerin 1 g

Ammonium-Dichromat, chemisch rein .. . 0,75 g

Eisen-Ammonium-Citrat 1 g

Wenn eine der vorstehenden Oberschichten 15 des Beispiels I und II auf die mit Leim hergestellte Schicht 13 der Grund'schicht 11 aufgebracht wird, wird sie getrocknet und dadurch unlöslich gemacht. Vorzugsweise soll das Gewicht der Oberschicht zwischen 0,226 und 1,81 kg je Ries liegen.

Die getrocknete Oberschicht 15 vermag Druckfarbe, z. B. nach Beschreiben, aufzunehmen, auch kann sie

ao — wenn gewünscht — kalandriert werden, obgleich dies üblicherweise nicht nötig ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß die Erfindung sich mit der Schaffung einer Flachdruckfolie befaßt, die vergleichsweise billig ist und die uneingeschränkt gerade wie gewöhnliches Papier verwendet werden kann, die aber gleichzeitig fähig ist, eine große Anzahl, in den meisten Fällen mindestens 300, klare und scharfe Kopien herzustellen, wenn sie als Flachdruckfolie verwendet wird. Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung ergibt sich teilweise aus der geringen Anzahl der durchgeführten Behandlungen sowie dem leichten Gewicht, woraus sich die geringen Kosten der Schichten ergeben. Sie wird im bedeutenden Maße durch die Art der Behandlungen gesteigert, die so beschaffen sind, daß Papier allen erforderlichen Behandlungen direkt an der Papiermaschine in einem einzigen Durchgang unterworfen werden kann. Dadurch wird das kostspielige Hin- und Herschaffen vermieden, das einen wesentliehen Anteil der Herstellungskosten bei bekannten Flachdruckfolien annehmbarer Qualität ausmacht. Tatsächlich sind die auf Papiergrundlage hergestellten Flachdruckfolien gemäß der vorstehenden Erfindung nur wenig teuerer als normale Papierblätter guter Qualität und können als solche verwendet werden.

Abbildungen, die handschriftlich oder mit Schreibmaschine auf die Oberschicht 15 gebracht worden sind (die, wenn gewünscht, leicht farbig sein kann, um sie in dem Erzeugnis kenntlich zu machen), werden mit einem Zeichenwerkzeug oder mit der Schireibmaschine hergestellt. Dadurch wird nicht nur ein lesbares Zeichen, sondern auch ein sicher anhaftender Niederschlag des druckfarbenempfänglichen Materials erreicht. Eine so behandelte Folie kann zu späterer Zeit aus den Akten genommen und in den Zylinder einer Flachdruckmaschine eingesetzt werden, worauf man bei abwechselnder Befeuchtung und Färbung eine große Anzahl klarer Kopien drucken kann. Wenn die Lebensdauer der Flachdruckfolie beim Drucken nicht vollkommen verbraucht worden ist, kann die Flachdruckfolie auch getrocknet und für einen neuen Druck zu einem späteren Zeitpunkt aufbewahrt werden. In der vorstehenden Beschreibung und den An-Sprüchen ist, wo es immer für nötig befunden wurde, auf die Dicke oder das Gewicht des Papiers oder der Schichten Bezug zu nehmen, dieses durch die Bezeichnung »kg je Ries« ausgedrückt worden. Dies ist so zu verstehen, daß sie kg je Ries von 500 Bogen, jeden zu 63,5 · 96,52 cm, bezeichnet,

Durch den Ausdruck »nicht imprägniertes Papier«, der in der Beschreibung und im Hauptanspruch verwendet worden ist, wird ein Papier bezeichnet, das im wesentlichen keine Bestandteile von Stoffen aufweist, die eine Feuchtigkeitswiderstandsfähigkeit verleihen, und das keinen wasserfesten Überzug trägt.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Mehrschichtige Flachdruckfolie, deren Grundschicht aus Papier, deren Oberschicht aus einer bildaufnahmefähigen, hydrophilen Substanz und deren Zwischenschicht aus hydrophilem Material besteht, wobei Zwischen- und" Oberschicht beiderseits der Grundschicht angebracht sein können und die Zwischenschicht ohne Anwendung einer Imprägnierungsschicht direkt auf nicht imprägniertes Papier kaschiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophile Zwischenschicht zwecks Vermeidung des Tonens aus einem füllstofffreien Kolloid, insbesondere Stärke, besteht.

2. Flachdruckfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockengewicht der Oberschicht geringer als 1,814 kg je Ries pro Seite ist.

3. Flachdruckfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschicht bekanntermaßen einen Grundstoff aus einem wasserunlöslichen Carboxymethyl-Cellulose-Derivat aufweist.

4. Flachdruckfolie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschicht im wesentlichen aus dem wasserunlöslichen Reaktionsprodukt von Carboxymethylcellulose mit Ammoniak-Kupfer-Sulfat, Eisen-Ammonium-Citrat und Ammonium-Dichromat besteht.

5. Flachdruckfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschicht aus einem bildaufnahmefähigen Kolloid einen inerten Füllstoff enthält.

6. Flachdruckfolie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff in einem Anteil von weniger als dem Vierfachen des Gewichtes des Kolloides in diesem Überzug vorhanden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 882 998.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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