DE1212117B - Verfahren zum Herstellen eines lithographischen Flachdruckblattes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B41n

Deutsche Kl.: 151-3

Nummer: 1212117

Aktenzeichen: J19124 VI b/151

Anmeldetag: 8. Dezember 1960

Auslegetag: 10. März 1966

Die lithographische Vervielfältigung bzw. der lithographische Druck ist eine moderne Form der Vervielfältigung, bei welcher ein eingefärbtes Bild auf ein Musterblatt gebracht wird, das eine ebene Oberfläche, d. h. weder Tiefen noch Erhöhungen aufweist und auf Kopien übertragen wird. Früher wurden als Platten bzw. Matrizen weiche Steine benutzt; heute können Platten aus Metall und auch auf geeignete Weise überzogenes Papier verwendet werden.

Die nach diesem Prinzip arbeitenden Büroflachdruckmaschinen können für kleine, mittlere und höchste Leistungen, d. h. zur Herstellung von etwa zehn, mehreren hunderten bis mehreren lausenden Vervielfältigungen eingesetzt werden.

Es wird z. B. mit einer Schreibmaschine ein fett- bzw. wachshaltiger Druck, der Farbe aufnehmen kann, auf die zu bedruckende Fläche des Blattes aufgebracht. Der Aufdruck nimmt Farbe an, weist aber Wasser ab. Die umliegende Fläche weist beim Druck Farbe ab. Wenn die bedruckte Matrize mit einer wäßrigen Lösung benetzt ist, kann eine Farbwalze über das Blatt geführt werden; die Farbe wird aufgenommen und für eine Vervielfältigung von dem Aufdruck zurückgehalten, während die Farbe durch das Wasser auf dem übrigen Teil der Blattfläche abgewiesen wird. Der eingefärbte Aufdruck wird dann mit einem Offsetzylinder oder einem Offsettuch in Berührung gebracht, das von dem Druckblatt ein seitenverkehrtes Bild aufnimmt. Das Offsettuch wird dann mit einem Papierblatt in Berührung gebracht, und der Aufdruck wird in seiner ursprünglichen Darstellung auf das Papierblatt übertragen. Die Druckform wird dann wieder benetzt und wieder eingefärbt, und das Verfahren wird zur Herstellung weiterer Kopien wiederholt.

Das Flachdruckblatt muß eine Oberfläche haben, die den Aufdruck und schnell einen wäßrigen Film oder eine praktisch wäßrige lithographische Lösung, z. B. die Ätzlösung oder die Feuchtmittel, auf dem nichtbedruckten Teil aufnimmt; es muß, mit anderen Worten, hydrophil sein. Das Druckblatt muß billig herzustellen und sich zur Aufnahme von Farbe und zur Wiedergabe eines Aufdruckes gut bedrucken lassen; die umliegende Oberfläche muß einen guten wäßrigen Film aufnehmen und zurückhalten und Farbe völlig abweisen. Der Überzug, der diese Eigenschaften aufweist, muß gleichzeitig eine gute Abriebfestigkeit aufweisen; d. h., er muß, wenn benetzt, unlöslich bleiben, so daß er nicht abgerieben wird. Die Oberfläche darf auch keinen Schmutz oder Fingerabdrücke annehmen, die ihrerseits Farbe aufnehmen Verfahren zum Herstellen eines lithographischen
Flachdruckblattes

Anmelder:

International Paper Company, New York, N. Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,

Köln-Lindenthal, Universitätsstr. 31

Als Erfinder benannt:

John Bernard Mazanek,

Leon John Paquin, Glens Falls, N. Y. (V. St. A.)

und Farbe und Schmutz in Form von Flecken wiedergeben würden. Das Flachdruckblatt muß diese Eigenschaften auch während der Lagerung vor der Verwendung behalten; es muß im gewünschten Maße hydrophil bleiben und seine Druckeigenschaften beibehalten, während die gewünschte Anzahl von Kopien hergestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flachdruckblatt mit einer Papierunterlage herzustellen, das die vorstehend angegebenen Vorteile aufweist und in mengenmäßiger und qualitativer Hinsicht wirtschaftlich herzustellen ist.

Es ist aus der deutschen Patentschrift 882 998 und der dieser entsprechenden USA.-Patentschrift 2534 650 bekannt, daß aus fast jedem mit einem Pigment und einem üblichen Bindemittel beschichteten Papier durch Behandlung der Oberfläche mit einem löslichen Salz eines zweiwertigen Metalls zum Beschreiben mit einer Schreibmaschine mit fettigem Farbband brauchbare Flachdruckmatrizen hergestellt werden können. Solche Matrizen liefern jedoch in der Regel für sonstige Aufzeichnungsarten, wie beispielsweise Beschriftung mit Kugelschreiber oder mit Bleistift, sofern sie dafür überhaupt verwendbar sind, nur eine vergleichsweise geringe Zahl an Kopien gleicher Güte.

Es ist ferner aus der deutschen Auslegeschrift 1032761 bekannt, daß man auf eine Papierunterlage einen Überzug aus einer wäßrigen Aufschlämmung eines feinzerteilten mineralischen Pigmentes, eines wasserlöslichen Aminoaldehydkondensates und einer modifizierten Stärke aufbringt und den Überzug erhitzt und trocknet. Dieses Verfahren hat den Nach-

609 537/257

teil, daß zur Erzielung praktisch brauchbarer Ergebnisse nur eine bestimmte Stärke, nämlich oxyalkylierte Stärke verwendet werden kann. Um diesen Nachteil zu überwinden und die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen, geht man in der Weise vor, daß man das Aminoaldehydkondensat mit der modifizierten Stärke, wie oxydierter Stärke, einem Stärkeacetatester, einer durch ein Enzym umgewandelten Stärke, einem Dextrin oder einer säuremodifizierten Stärke in Gegenwart von Natriumaluminat als Katalysator umsetzt und nach dem Trocknen und Unlöslichmachen des Überzuges auf diesen einen zweiten Überzug aus einer schwach sauren Lösung in einer Menge und Stärke aufbringt, die gerade ausreicht, um das pH des Überzuges auf unter 7 zu bringen.

Gemäß der Erfindung wird Natriumaluminat in einer Menge von etwa 50 Gewichtsprozent der Menge des Aminoaldehydkondensates und als schwach saure Lösung eine Lösung einer schwachen Säure oder eines sauer wirkenden Salzes verwendet. Als sauer wirkendes Salz kann ein saures zweiwertiges Salz wie Ammoniumchlorid oder Zinkchlorid, z. B. eine wäßrige Zinkchloridlösung mit einer Konzentration von 5 bis 20% verwendet werden.

Eine als Druckblatt geeignete Papierunterlage muß Biegefestigkeit und Körper besitzen, so daß es in der Druckpresse gehandhabt werden kann; sie muß ferner naßfest sein, so daß sie eine Benetzung durch die Ätz und Feuchtmittellösung aushält; sie muß ferner eine gute Dimensionsbeständigkeit besitzen, damit sie genau ausgerichtet werden kann und flach liegen bleibt, d. h., sie darf sich beim Benetzen nicht kräuseln. Die Papierunterlage kann diese Eigenschaften nach für die Papierherstellung bekannten Verfahren erhalten.

Es ist bekannt, daß man bei Anwendung einer geeigneten Papierunterlage Druckblätter herstellen kann, indem man das Papier mit einer wäßrigen Aufschlämmung überzieht, das als wesentliche Bestandteile ein feinzerteiltes mineralisches Pigment, wie einen Papierüberzugston, und einen wasserunlöslichen Klebstoff oder Bindemittel für das Pigment enthält. Als Klebstoffe haben sich gewisse Stärken als geeignet erwiesen, wenn man sie zur Verringerung ihrer Viskosität umwandelt bzw. vorbehandelt. Die unbehandelte Stärke ist so stark körperhaltig, daß eine mit ihr versetzte, zur Herstellung eines Überzuges bestimmte Aufschlämmung nicht frei genug fließt, um als Überzugsfilm angewendet werden zu können. Während man einige umgewandelte Stärken für brauchbar hielt, war man der Auffassung, daß sich andere umgewandelte Stärken, einschließlich der mittels Enzyme umgewandelten Stärken, sowie die oxydierten oder chlorierten Stärken nicht zur Herstellung eines Überzuges auf einer lithographischen Druckplatte eignen.

Es wurde demgegenüber überraschenderweise gefunden, daß oxydierte Stärken, Stärkeacetatester, durch Enzyme umgewandelte Stärken, Dextrine und säuremodifizierte Stärken ein völlig befriedigendes und erstrebenswertes Druckblatt ergeben, wenn sie einer gemäß vorliegender Erfindung zur Herstellung eines Überzuges vorgesehenen Aufschlämmung einverleibt werden.

Als mineralisches Pigment wird für die Zwecke der Erfindung eine Mischung aus einem Papierüberzugston und einem mineralischen Bestandteil, insbesondere Zinkoxyd, vorgezogen, das sich mit einer modifizierten Stärke mischen läßt. Das dem Ton zugesetzte Zinkoxyd verbessert die hydrophilen Eigenschaften des Überzuges und bedingt, daß das Druckblatt nicht so leicht verschmutzt und auch keine Farbe außerhalb des Aufdruckes aufgenommen wird. Geeignete Austauschstoffe für das Zinkoxyd sind Bariumsulfat, Kalk (Überzugssorte), Schwerspate, Titandioxyd und Calciumcarbonatpigmente.

ίο Zum Unlöslichmachen der modifizierten Stärke dient ein wasserlösliches Aminoaldehydkondensat, besonders eine handelsgängige wäßrige Lösung eines Harnstoff-Formaldehyd-Kondensates etwa folgender Zusammensetzung: 15% Wasser, 26% Harnstoff und 59% Formaldehyd.

An Stelle des wasserlöslichen Harnstoff-Formaldehyd-Kondensates können wasserlösliche Dimethylolharnstoff- und Melamin-Formaldehyd-Kondensate verwendet werden. Diese Kondensate weisen teilweise umgesetzte harzbildende Bestandteile auf und gehen in der Aufschlämmung mit der modifizierten Stärke in Lösung, bevor sie mit der Stärke unter Bildung des wasserunlöslichen Klebstoffes oder Bindemittels reagieren, welches das feinzerteilte Pigment als einen homogenen Filmüberzug auf dem Papier hält

Als Netzmittel bzw. oberflächenaktives Mittel kann Butanol zugesetzt werden, das die Adhäsion dadurch fördert, daß die Oberfläche der Pigmentteilchen, die in Berührung mit dem Klebstoff und der Oberfläche des Papiers sind, benetzt wird. Es verdampft und verbleibt nicht in dem Papier oder in dem Überzug, dessen hydrophile Eigenschaften es beeinträchtigen und auch dadurch zu einer Verschmutzung führen könnte, daß das Blatt Tinte in der den Aufdruck umgebenden Fläche aufnimmt.

Wenn die zu einem unlöslichen Produkt führende Reaktion zwischen der Stärkekomponente und dem Aminoaldehydkondensat in Gegenwart von Natriumaluminat als Katalysator durchgeführt wird, kann, wie gefunden wurde, entgegen der bisherigen Auffassung die Reaktion auch bei einem hohen pH Wert in befriedigender Weise durchgeführt werden. Das Papier wird dann schnell getrocknet, indem man es durch bekannte Heiz- und Trockeneinrichtungen leitet und die erhöhte Trockentemperatur führt dazu, daß das Natriumaluminat die zu einem unlöslichen Produkt führende Reaktion bei dem erhöhten pH katalysiert.

Der nach dem ersten Verfahrensschritt erhaltene Überzug weist eine Oberfläche auf, die insbesondere nach dem Altern Fingerabdrücke wesentlich schwieriger annimmt. Aber die Oberfläche weist, obwohl der Überzug völlig unlöslich ist, eine geringe Aufnahmefähigkeit für Farbe auf, da der Überzug hochalkalisch ist und viele der handelsüblichen Mittel zum Einfärben, wie z. B. Ätzlösungen, mit einem solchen Überzug nicht verträglich sind.
Dieser Nachteil kann durch Anwendung eines

zweiten sauren Überzuges, z.B. einer Lösung eines sauren Salzes in einer Konzentration von 5 bis 20% und in einer Menge überwunden werden, die gerade ausreicht, um das pH so weit zu erniedrigen, daß es auf der sauren Seite liegt. Jedes sauer wirkende Salz,

d. h. ein Salz, das, wenn es in Wasser gelöst wird, eine saure Reaktion ergibt, wie z. B. das sauer wirkende zweiwertige Zinkchlorid, oder irgendeine schwache Säure können verwendet werden.

Bei einem Papierblatt, dessen Oberfläche einen Stärkeüberzug aufweist, wird zur Herstellung eines Überzuges vorzugsweise eine wäßrige Aufschlämmung folgender Zusammensetzung verwendet, die ein Beispiel für die Erfindung ist:

Gewichtsteile

Papierüberzugston 250

Zinkoxyd 100

Oxydierte Stärke als 25°/oige Lösung ... 105
Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat
(15% Wasser, 26% Harnstoff,

59% Formaldehyd) 37,8

Natriumaluminat 18,9

Wasser in einer Menge, daß der Feststoffgehalt sich auf etwa 40% beläuft.

Die vorstehend angegebene Aufschlämmung kann in bekannter Weise, z. B. mit Hilfe einer Rakel auf das Papier in einer Menge aufgebracht werden, die zwischen etwa 2,7 und 5,40 kg je 500 Blatt Papier von 61,0 · 91,5 cm liegt. Der aufgebrachte Überzug wird schnell getrocknet, indem das Papier durch übliche Heiz- und Trockenvorrichtungen geleitet wird.

Als zweiter Überzug wird eine 10%ige wäßrige Lösung von Zinkchlorid in einer Menge verwendet, die gerade ausreicht, um das Papier zu befeuchten und das pH des ersten Überzuges unter 7 zu bringen.

Wenn eine Umsetzung zwischen dem Zinkchlorid und dem Klebstoff bzw. Bindemittel des ersten Überzuges stattfindet, so ist sie, was das Unlöslichwerden des sich ergebenden Überzuges angeht, unwirksam, da die zur Unlöslichkeit führende Reaktion bereits vor Anwendung der Zinkchloridlösung stattgefunden hat, und weil das angewendete Zinkchlorid unzureichend ist, um eine irgendwie praktisch ins Gewicht fallende Umsetzung zu bewirken. Der einzige Zweck des Zinkchlorides besteht in der Erniedrigung des pH-Wertes des Überzuges, und wenn hierbei irgendeine Umsetzung stattfindet, so erfolgt diese mit dem Natriumaluminat.

Wenn sich bisher die handelsüblichen oxydierten und chlorierten sowie die durch Enzyme umgewandelten Kornstärken als Bestandteile eines Überzuges für die Zwecke vorliegender Erfindung als unbrauchbar erwiesen haben, so mag das an der Unmöglichkeit liegen, den Überzug auf dem Papier zu halten, wie dies mit vorliegender Erfindung möglich ist.

Zinkoxyd kann in gleichen Mengen wie oder in kleineren Mengen als Ton oder auch überhaupt nicht angewendet werden. Der Stärkegehalt kann, bezogen auf das gesamte Pigment (Ton und Zinkoxyd), zwischen 20 und 100% liegen. Das wasserlösliche Aminoaldehydkondensat kann, bezogen auf den Stärkegehalt, zwischen 10 und 200% liegen.

An Stelle der oxydierten Stärke können Stärkeacetatester, durch Enzyme umgewandelte Korn-

Tapioca- oder Kartoffelstärken, Dextrine und säuremodifizierte Stärken, die sogenannten dünnflüssig siedenden Stärken, verwendet werden.
Die nach dem Verfahren vorliegender Erfindung hergestellten überzogenen, eine Papierunterlage aufweisenden Druckblätter sind insbesondere für kleine Leistungen brauchbar; wenn sie gemäß der obigen Beschreibung hergestellt sind, können sie jedoch auch für größere Leistungen verwendet werden. Der

ίο gemäß vorliegender Erfindung vorgesehene Überzug kann aufgebracht werden, nachdem die Papierunterlage zunächst mit einem Sperrüberzug versehen ist, der den Einsatz des Druckblattes für größere Leistungen ermöglicht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines lithographischen Flachdruckblattes, bei dem eine Papierunterlage mit einer wäßrigen Aufschlämmung aus einem feinzerteilten mineralischen Pigment, einem wasserlöslichen Aminoaldehydkondensat und einer modifizierten Stärke versehen und der Überzug erhitzt und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aminoaldehydkondensat mit der modifizierten Stärke, wie oxydierter Stärke, einem Stärkeacetatester, einer durch ein Enzym umgewandelten Stärke, einem Dextrin oder einer säuremodifizierten Stärke in Gegenwart von Natriumaluminat als Katalysator umsetzt und nach dem Trocknen und Unlöslichmachen des Überzuges auf diesen einen zweiten Überzug aus einer schwach sauren Lösung in einer Menge und Stärke aufbringt, die gerade ausreicht, um das pH des Überzuges auf unter 7 zu bringen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumaluminat in einer Menge von etwa 50 Gewichtsprozent der Menge des Aminoaldehydkondensates verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als schwach saure Lösung eine Lösung einer schwachen Säure oder eines sauer wirkenden Salzes verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als sauer wirkendes Salz ein saures zweiwertiges Salz, wie Ammoniumchlorid oder Zinkchlorid, verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Zinkchloridlösung mit einer Konzentration von 5 bis 20% verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 882 998;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1032761.

609 537/257 3.66 © Bundesdruckerei Berlin