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Vervielfältigungsschablone
Die Erfindung betrifft elektrisch durch Funkendurchschlag beschriftbar Vervielfältigungsschablonen.
Eine bekannte Art von elektrisch durch Funkendurchschlag beschriftbaren Schablonen besteht aus einer Papierunterlage, welche mit einer stark leitenden, kohlehaltigenschicht überzogen ist, und einer Scha- blonenfolieausdünnem porösemPapier (das fUr übliche Druckschablonen verwendete Seidenpapier), welches mit mit Kohle gefüllter Nitrocellulose unter Bildung einer elektrisch leitenden Schicht mit geringerer Leitfähigkeit als die vorstehend genannte, stark leitende Schicht imprägniert ist ; die Schablonenfolie ist auf der gleichen Seite des Trägers angeordnet wie die stark leitende Schicht.
Diese Art von Schablone hat den Nachteil, dass der Träger schwarz ist und daher nicht auf die Weise verwendet werden kann, wie dies für übliche, mechanisch beschriftbar Schablonen der Fall ist, wo man auf dem Vervielfältigungsapparat sieht, wenn die Schablone mit Druckerfarbe imprägniert ist und das Drucken beginnen kann. Ein weiterer Nachteil dieser Art von Schablonen besteht in dem Grad des Abklatschens (Übergang von Druckerfarbe von einer soeben erhaltenen Kopie auf die Rückseite der nächsten).
Eine andere bekannte, elektrisch durch Funkendurchschlag besehriftbare Schablone besteht aus einem Papierträger mit einer doppelten Schicht aus einem abziehbar mit dem Träger verbundenen Film aus einem Vinylchloridpolymeren, wobei beide Schichten aus dem Polymerfilm mit Kohle gefüllt sind, um sie elektrisch leitend zu machen, wobei die dem Träger zunächst befindliche Filmschicht die höhere Leitfähigkeit aufweist (wie bei der eingangs beschriebenen Schablone). Bei der Verwendung wird der doppelte Film elektrisch durch Funken gelocht und dann von der Unterlage abgezogen. Diese Art von Schablonen erfordert eine kostspielige Einrichtung zum Giessen der erforderlichen, äusserst dünnen, freitragenden Polyvinylchloridfilme. Ausserdem reissen diese Filme leicht beim Abziehen und es lässt sich nicht vermeiden, dass sie nach dem Abziehen zusammenschrumpfen.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass gebrauchte Schablonen dieser Art so gelagert werden müssen, dass keine Einbusse an Weichmacher entsteht, um ein weiteres Schrumpfen und eine Festigkeitsabnahme zu vermeiden.
Die Erfindung schafft einen neuen Typ von elektrisch durch Funken gelochten Vervielfältigungsschablonen, welche die Nachteile der vorstehend besprochenen Schablonen nicht aufweisen.
Die erfindungsgemässe Vervielfältigungsschablone besteht aus einer Unterlagsfolie, mit der eine Schablonenfolie verbunden ist, welche aus einem weniger als 0, 032 mm dicken Papier, vorzugsweise nassfestem Papier, mit einer Porosität von nicht über 250 (bestimmt nach der Gurley-Hill SPS-Methode) besteht, das mit elektrisch leitenden Teilchen gefüllt und auf der der Unterlagsfolie zugekehrten Seite mit einer stark leitenden Schicht überzogen ist, die elektrisch durch Funken gelocht werden kann und eine Leitfähigkeit von 4 x 10-3 bis 2 x 10-4 S (1 S = 1/1 n) besitzt, bestimmt nach der nachstehend beschriebenen Methode ; auf der entgegengesetzten Seite befindet sich eine schwächer als diese Schicht leitende Schicht, die jedoch gleichfalls elektrisch durch Funken gelocht werden kann.
Die Unterlage kann eine der üblicherweise für Vervielfältigungsschablonen verwendeten Unterlagen sein und ist in der Regel mit der Schablonenfolie entlang einer Kante verbunden, die mit Perforierungen oder andem Mitteln zur Befestigung der Schablone in dem Vervielfältigungsapparat versehen ist. Eine eingeprägte Schwächungslinie nahe an dieser Kante ermöglicht ein leichtes Abreissen der Unterlage von der Schablonenfolie, wenn die letztere auf dem Vervielfältigungsapparat angebracht ist. Aus den vorstehend
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angegebenen Gründen ist die Unterlagsfolie für gewöhnlich weiss oder hell gefärbt.
Die Unterlagsfolie kann aber auch eine lithographische Matrize bzw. ein lithographischer Matrizenbogen mit einer hydropilen Oberfläche sein, wobei diese Matrize an der von der Schablonenfolie abgewendeten Seite gegebenenfalls eine Unterlage der üblichen Art aufweisen kann. In diesem Falle wird während des Lochens der Schablone von den beschrifteten Stellen derselben Material auf die Oberfläche der lithographischen Matrize in einem dem beschrifteten Muster in der Schablonenfolie selbst entsprechenden Muster übertragen.
Da das übertragene Material bei Schablonenfolien der für gewöhnlich für die Erfindung verwendeten Art oleophil ist, wird der lithographische Matrizenbogen, der selbst eine hydrophile Oberfläche besitzt, mit einem oleophilen Bild überzogen und kann dann zur Erzeugung von Kopien dieses Bild nach der üblichen lithographi- schen Methode dienen. Der lithographische Matrizenbogen kann aus Papier oder Metall oder einem beliebigen andern üblichen Material bestehen.
Das für den Schablonenbogen (Schablonenfolie aus Papier) verwendete Papier muss dünn sein und darf nur eine sehr geringe Porosität aufweisen. Wenn es zu dick ist, kann es mit elektrischen Funken nicht in zufriedenstellender Weise gelocht werden. Eine praktische maximale Dicke beträgt 0,032 mm und eine Dicke von etwa 0,025 mm ist bevorzugt. Wenn das Papier zu porös ist, können sich die beiden leitenden Schichten in unregelmässiger Weise gegenseitig durchdringen und die brauchbarsten Eigenschaften der neuen Schablone werden dadurch beeinträchtigt oder gehen verloren. Die maximale Porosität ist 250, bestimmt nach der Gurley-Hill SPS-Methode. Diese Methode beruht auf einer Bestimmung der Zeit in Sekunden, welche 100 cm3 Luft brauchen, um das Papier unter Standard-Bedingungen zu durchdringen.
Es sei bemerkt, dass ein hoher Wert einer geringen Porosität entspricht, und umgekehrt. Für ein Papier mit einer maximalen Porosität von 250 ist daher der Zahlenwert dieser Porosität ein Mindestwert von 250. Die bevorzugte Porosität beträgt etwa 1500. Das Papiergewicht richtet sich im allgemeinen nach den in bezug auf Dicke und Porosität gestellten Anforderungen. Ein Papier mit einem Gewicht von etwa 10 bis 12 g/m2 gibt gute Ergebnisse.
Das dünne, nicht poröse Papier wird vorzugsweise nassfest gemacht, so dass es der mechanischen Beanspruchung beim Herstellen einer grossen Anzahl von Abzügen auf dem Vervielfältigungsapparat standhalten kann. Dies wird mit einem üblichen, zum Nassfestmachen von Papier geeigneten synthetischen Harz, z. B. einem Harnstoff- oder einem Melamin-Formaldehydharz, erzielt. Hiebei sind jedoch Polyamide, in Wasser unlösliche Polyacrylate und Acrylatmischpolymerisate, Polyacraylsäureester (z. B. Polymethylmethacrylat), Polystryrol und dessen Mischpolymere sowie natürliche und synthetische Elastomere bevorzugt, da sie keinen ungünstigen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften des Papiers ausüben. Die Harze werden dem Papier während seiner Herstellung in Form von wässerigen Dispersionen, Emulsionen (Latices) oder Lösungen zugegeben.
Wenn das Harz selbst wasserlöslich ist, muss es in dem Papier in situ wasserunlöslich gemacht werden. Das besonders bevorzugte Harz ist ein mit einem Epihalohydrin (Halogenwasserstoffsäureglycerinester) modifiziertes Polyamid, z. B. das unter dem Handelsnamen Kymene 660 von der Hercules Powder Company verkaufte Produkt, welches durch Kondensation eines Polyamids mit Epichlorhydrin unter Reaktion der sekundären Aminogruppen unter Bildung eines Azidinrings erhalten wurde (s. USA-Patentschrift Nr. 2, 926, 154).
Das Papier wird mit elektrisch leitenden Teilchen gefüllt, indem man die letzteren in Form einer Paste dem Papierbrei im Holländer zugibt. Es können 5 bis etwa 30 Gew. -0/0 leitende Teilchen, bezogen auf das Gewicht des Papiers, zugesetzt werden, wobei etwa 10% bevorzugt sind. Vorzugsweise werden Russteilchen verwendet, jedoch sind auch Metallpulver brauchbar, wobei die Konzentration der Teilchen von ihrer jeweiligen elektrischen Leitfähigkeit abhängt.
Die stark leitende, elektrisch zu lochende Schicht kann eine Schicht aus stark leitenden Teilchen, z. B. Russteilchen, sein, die in einem filmbildenden Binder, der gegebenenfalls plastifiziert ist, dispergiert sind. Polyvinylchloridmischpolymerisate werden bevorzugt, jedoch können beispielsweise auch Cellulosenitrat, Polyvinylformal, Polyvinylacetatmischpolymerisate, Polymethylmethacrylat und dessen Mischpolymerisate verwendet werden.
Die Schicht mit geringerer elektrischer Leitfähigkeit gleicht in ihrer Zusammensetzung der stark leitenden Schicht, jedoch mit der Abweichung, dass ihre Leitfähigkeit entweder durch Verwendung von weniger leitenden Teilchen oder von Teilchen mit geringerer Eigenleitfähigkeit oder durch eine Kombination beider Massnahmen herabgesetzt wird.
Die Leitfähigkeit der stark leitenden Schicht beträgt 4 x 10-3 bis 2 x 10-4 S, vorzugsweise 4 x 10-3 bis 1 x 10-3 S, bestimmt unter Verwendung von zwei im Abstand von 1 cm befindlichen Messingelektroden, jede mit 1 cm2 und unter einer Belastung von 2 kg. Die Leitfähigkeiten des Papiers und der schwächer leitenden Schicht sind nicht von Bedeutung ; sie sind in der Regel jedoch viel geringer als die der stark
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leitenden Schicht. So hat das Papier in der Regeleine Leitfähigkeit von 1, 6 x 10-5 bis 2 x 10-6 S oder sogar noch weniger, vorzugsweise von 1 x 10-5 bis 6 x 10-6 S, bestimmt auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben, jedoch an Papier, welches die stark leitende Schicht auf der Rückseite trägt.
Ebenso besitzt die Schicht mit geringerer Leitfähigkeit eine auf gleiche Weise an einem fertigen Schablonenbogen, d. h. in Anwesenheit sowohl des Papiers als auch der stark leitenden Schicht, be- stimmte Leitfähigkeit, welche geringer istalsdiedes Papiers und für gewöhnlich 1,4 x 10-5 bis 2 x 10-6 S und vorzugsweise 6 x 10-6 bis 5 x 10. 6 S beträgt. Es sei daran erinnert, dass man manchmal zweckmässig die Leitfähigkeit der oberen Schicht (derjenigen mit geringerer Leitfähigkeit) so variiert, dass sie der zum Beschriften der Schablone verwendeten elektronischen Abtastvorrichtung angepasst ist. Die angegebenen Werte stimmen jedoch für den am häufigsten verwendeten Maschinentyp.
Die beiden leitenden Schichten werden am besten so auf den Papierträger aufgebracht, dass man die Überzugszusammensetzung in einem Lösungsmittel für das Bindemittel, z. B. Aceton für Polyvinylchlorid, dispergiert und dann die Dispersion auf bekannte Weise auf das Papier aufbringt, z. B. aufwalzt oder aus einem Schlitz aufzieht. Ein Vorteil der neuen Schablone liegt darin, dass sie unter Verwendung der glei- chen Überzugs- und andem Einrichtungen hergestellt werden kann wie sie zur Herstellung der üblichen, mechanisch zu beschriftenden Schablonen verwendet werden. Eine kostspielige Einrichtung ist nicht erforderlich, da die Überzugsschichten nicht freitragend zu sein brauchen.
Die beiden leitenden Schichten sollen zusammen nicht dicker als 0, 013 mm sein, so dass die Gesamtdicke der Schablone 0,044 mm nicht übersteigt.
In ihrer bevorzugten Ausführungsform haben die erfindungsgemässen Schablonen den Vorteil, dass während des Kopiervorgangs wenig oder gar kein Farbabklatsch erfolgt. Das ist darauf zurückzuführen, dass die neuen Schablonen sehr dünn gemacht werden können, u. zw. beispielsweise dünner als bisher bekannte Schablonen auf der Basis von Seidenpapier, und dass sieausserdemeineArtFlachdruckoberflächebesitzen.
Gegebenenfalls kann die Oberseite der Schablone (die Schicht mit geringerer Leitfähigkeit) mit einem weissen oder grauen Überzug versehen werden, um die Buchstaben auf der beschrifteten Schablone besser sichtbar zu machen. Ein solcher Überzug kann eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen wie die leitenden Schichten und in gleicher Weise aufgebracht werden, wobei lediglich die Kohle durch ein weisses oder graues Pigment, beispielsweise Titandioxyd, ersetzt wird. Obwohl diese Überzüge den erwähnten Vorteil haben, können sie bei der Herstellung doch Anlass zum Anfall von Ausschuss sein, weshalb die bevorzugten Schablonen sie nicht enthalten.
Die neuen Schablonen haben eine Eigenschaft, die manchmal sehr vorteilhaft ist, nämlich die Eigenschaft, dass sie mechanisch, z. B. mit einem Schreibrad oder mit einer ausgefeilten Platte und einem Frässtift, beschriftet werden können. Dies ermöglicht es, die neuen Schablonen zum Teil elektrisch und zum Teil mechanisch zu beschriften, so dass beispielsweise eine zu kopierende Schablone ergänzt werden kann.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
Beispiel : Das Schablonenpapier ist Seidenpapier mit einem Gewicht von 11 g/m2 mit einer Porosität von 1600 und einer Dicke von 0,023 mm ; es ist mit 10 < 10 eines leitenden Russes (z. B. Acetylenruss) gefüllt. Es wird auf einer Seite nach einer üblichen Methode mit der folgenden Zusammensetzung unter Bildung einer stark leitenden Schicht (nach Verdampfung des Acetons) überzogen :
EMI3.1
<tb>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Polyvinylchloridmischpolymerisat
<tb> (Breon <SEP> 425 <SEP> von <SEP> British <SEP> Geon) <SEP> 100
<tb> Russ
<tb> (Vulcan <SEP> XC <SEP> 72 <SEP> von <SEP> Cabot <SEP> Carbon) <SEP> 60
<tb> Tri-tolylphosphat <SEP> 15
<tb> Bleiweiss
<tb> (basisches <SEP> Bleicarbonat, <SEP> Stabilisator
<tb> für <SEP> das <SEP> Mischpolymerisat) <SEP> 7
<tb> Aceton <SEP> 500
<tb>
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Die andere Seite des Schablonenpapiers wird dann mit der folgenden Zusammensetzung überzogen, welche nach Verdampfung des Acetons eine Schicht mit geringerer Leitfähigkeit bildet :
EMI4.1
<tb>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Polyvinylchloridmischpolymerisat
<tb> (Breon <SEP> 425) <SEP> 100
<tb> Russ
<tb> (Dixie <SEP> 85 <SEP> von <SEP> Anchor <SEP> Chemical) <SEP> 25
<tb> Tri-tolylphosphat <SEP> 27
<tb> Bleiweiss <SEP> als <SEP> Stabilisator <SEP> 8
<tb> Aceton <SEP> 500
<tb>
Der so überzogene Schablonenbogen wird dann an einem üblichen Schablonenunterlagsbogen befestigt, wobei sich die stark leitende Schicht dem Unterlagsbogen zunächst befindet.
PATENTANSPRÜCHE : l. Elektrisch durch Funkendurchschlag beschriftbare Vervielfältigungsschablone, bestehend aus einer Unterlagsfolie, an der eine elektrisch leitende Schablonenfolie aus Papier befestigt ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine Schablonenfolie aus Papier, vorzugsweise nassfestem Papier, mit einer Dicke von weniger als 0,032 mm, einer Porosität von nicht über 250 (bestimmt nach der Gurley-Hill SPS-Methode) und einerFüllung vonTeilchen eines elektrisch leitenden Materials, auf der derUnterlags- folie zugekehrten Seite mit einer stark leitenden,
elektrisch durch Funkendurchschlag zu durchlochenden Schicht mit einer Leitfähigkeit von 4 x 10-3 bis 2 x 10-4 S und auf der ändern Seite mit einerschwächer als diese Schicht leitenden, ebenfalls elektrisch durch Funkendurchschlag zu durchlochenden Schicht überzogen ist.