DE1671610A1

DE1671610A1 - Mit einer hydrophilen Schicht versehener Film sowie Mischung zur Herstellung einer Schutzschicht auf diesem Film

Info

Publication number: DE1671610A1
Application number: DE19671671610
Authority: DE
Inventors: Kosar Jaromir V
Original assignee: Diagravure Film Manufacturing Corp
Current assignee: Diagravure Film Manufacturing Corp
Priority date: 1966-05-26
Filing date: 1967-05-24
Publication date: 1972-04-27
Also published as: US3503743A; DE1671610B2; NL6707383A; NO124669B; CH475417A; GB1194858A; SE321245B; DE1671610C3

Description

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART I O / I D I U

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Diagravure Film Mfg. Corp. Brooklyn, New York, U.S.A.

Mit einer hydrophilen Schicht versehener Film sowie Mischung zur Herstellung, einer Schutzschicht auf diesem Film

Die Erfindung betrifft ein film- oder blattähnliches Material aus einer wasserunlöslichen Trägerschicht und einer hydrophilen ä Schioht, insbesondere Schablonen, die sich beispielsweise für

das Siebdruckverfahren eignen.

Eines der bekannten Verfahren zur Herstellung von Abbildungen od.dgl. ist das Siebdruckverfahren, bei dem eine Schablone auf die zu bedruckende Oberfläche gelegt wird, worauf eine Farbe, beispielsweise eine besondere Druckfarbe durch die öffnungen

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der Schablone hindurch auf diese Oberfläche aufgebracht wird. Überschüssige Farbe läßt sich abstreifen, worauf die Schablone entfernt werden kann, und auf der Oberfläche verbleibt ein der Schablone entsprechendes Farbmuster» Derartige Schablonen, _Ä bei denen auf der Trägerschicht ein GelatinTllm aufgebracht ist, werden zum Bedrucken der unterschiedlichsten Oberflächen mit vielerlei^Farben verwendet.

Die Schablonen lassen sich aus Papier, Tuch, Kunststoffilmen oder anderen ähnlichen Werkstoffen herstellen, worauf sie zurechtgeschnitten, gestanzt, geätzt oder in anderer Weise bearbeitet werden, um das gewünschte Muster in der Schablone ztf gestalten.

W- Üblicherweise beeteben diese Schablonen aus einer Kunststoffträgerschicht, beispielsweise aus Polyätbylen-Terephthalat, die mit einem hydrophilen Filmbildner wie Gelatine beschichtet ist. Gerade Gelatine hat für die Herstellung von Schablonen besonders vorteilhafte Eigenschaften. Allerdings hat sie auch den schwerwiegenden Nachteil, daß sie durch das Altern brüchig wird. Infolgedessen ergeben eioh bei älteren Gelatine-Schablonen

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schon bei der geringsten, mechanischen Beanspruchung Sprünge, durch die dann in unerwünschter Weise farbe hindurchfließen und beispielsweise in nicht zu färbenden Bereichen auf die zu bedruckende Oberfläche gelangen kann. Ein weiterer, erheblicher Nachteil der Gelatine beruht auf der Tatsache, daß sie aus der Atmosphäre oder von den Fingern einer Bedienungsperson Feuchtig- ™ keit aufnimmt. In jedem Falle wird sie dann klebrig, und die Schablone läßt sich nur noch schwer aus einem Stapel von anderen Schablonen lösen; sie gleitet auch nicht mehr auf einer Oberfläche. Ferner beeinträchtigen Fingerabdrücke die Qualität derartiger Schablonen« Schließlich führt diese klebrige Oberfläche dazu, daß aufeinandergescbichtete Schablonen 8(fIaMPt-βinander verkleben, daß sich beim Abnehmen einer Schablone von einem Schablonenstapel Teile der Gelatineechlcht völlig 'lösen und an einer benachbarten Schablone hängen bleiben, θ^Μΐαβ beide in Mitleidenschaft gezogenen Schablonen unbrauchbar sintf?

Trotz zahlreicher Versuche konnten diese Schwierigkeiten.bis jetat noch nicht beseitigt werden. Es wurde zwar schon versucht, die Schablonen in feuchtigkeitsdichte Yerpaekungenzu verpacken, jedoch ist dies nicht nur kostspielig und unzuverlässig, sondern ee erschweret die Handhabung der Schablonen und kann auch nicht

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verhindern, daß die Filme vor und nach der Herstellung der Schablonen - wenn sie notwendigerweise während eines gewissen Zeitraumes außerhalb der Verpackung bleiben müssen - Feuchtigkeit aus der Luft oder von den Fingern einer Bedienungsperson aufnehmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Material der eingange erwähnten Art zu schaffen, das die Nachteile, die die hydrophile Schicht normalerweise mit sich bringt, nicht aufweiet. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit Hilfe einer Mischung gelöst, die aus einem in einem organischen lösungsmittel gelösten, wasserlöslichen Bindemittel sowie darin gleichmäßig verteilten, kleinen,· festen und im wesentlichen inerten Teilchen besteht, wobei das organische Lösungsmittel die hydrophile Schicht nicht beeinflusst. Wird eine solche Mischung auf die hydrophile Schicht eines Materials der eingangs erwähnten Art aufgebracht und das organische Lösungsmittel verdampft, so entsteht ein erfindungsgemäßes Material, das auf der hydrophilen Schicht eine Schutzschicht aufweist, die die hydrophile Schicht vor dem Einfluß atmosphärischer Feuchtigkeit schützt, die spätere Verwendung des Materials jedoch nicht beeinträchtigt,

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und die sich aus dem wasserlöslichen Bindemittel sowie den darin gleichmäßig verteilten, kleinen, festen und im wesentlichen inerten Teilchen zusammensetzt, weichletztere das Klebrigwerden der Oberfläche des Materials verhindern. Es war völlig Überraschend, daß diese inerten Teilchen die hydrophile und wässerlösliche Schicht schützen, deren Klebrigwerden verhindern und trotzdem zu einem Material führen, das beim Aufeinanderschichten ohne weiteres auf einem benachbarten Film gleitet. Besonders die guten Gleiteigensohaften konnten nicht erwartet werden. Die erfindungsgemäße Mischung eignet sich aber natürli'dTFiaient nur für die Herstellung eines Materials der eingangs erwähnten Art für die Anfertigung von Schablonen, sondern mit dieser Mischung lassen sich alle hydrophilen Schichten vor dem Einfluß der atmosphärischen Feuchtigkeit wirksam schützen, ohne ^<iaß sie deren spätere Weiterverarbeitung in Wasser oder wässrigen Lösungen negativ beeinflussen.

Es hat sich gezeigt, daß eine große Vielfalt von Bindemitteln und die Klebrigkeit verhindernden, pulverförmigen Stoffe existiert

die sich für die lösung der gestellten Aufgabe eignen, ohne Nachteile hinsichtlich' der Weiterverarbeitung der hydrophilen Schicht hervorzurufen. Infolgedessen wird in der

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folgenden Beschreibung die erfindungsgemäße Lehre anhand einiger Ausftihrungsbeispiele näher erläutert; die3e Ausführungsbeispiele versetzen den Fachmann in die Lage, abweichend von diesen Beispielen weitere Mischungen herzustellen, die sich zur Lösung der gestellten Aufgabe eignen.

Beispiel I

Ein Polyätbylefn-Terephthalat-Film als Trägerschicht wird mit Gelatine aus erlner wässrigen Lösung beschichtet, so daß sich eine Reihe von Proben ergeben. Dann werden die Gelatinescbich ten getrocknet. Eine.5#ige (Gewichtsprozent) Lösung von ,Hydroxypropyl-Zelluloe.e-Polymerisat als Bindemittel in Äthanol als Lösungsmittel wurde mit Zinkstearatpulver vermischt, und zwar wurden in 100 Gramm der 5#igen Lösung 2 Gramm Zinkstearat pulver gleichmäßig dispergiert.

Mit dieser Dispersion wurde dann die trockene Gelatineschicht

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eini-J»der Proben überzogen, worauf die letzterengetrocknet wurden. Es entstand eine dünne und gleichmäßige Schutzschicht über der Gelatineschicht, und die Dicke der getrockneten Schutzschicht betrug ungefähr 0,0025 mm.

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Die Probe wurde dann bei 21 Grad Celsius einer Atmosphäre mit 70?έ relativer Feuchte ausgesetzt, und zwar während 24 Stunden, und es zeigte sich, daß sich das erfindungsgemäße Material ohne weiteres handhaben ließ, keine klebrige Oberfläche hatte und ohne weiteres auf einer anderen Probe verschoben werden konnte. Ferner klebten mit der Schutzschicht versehene Proben nicht aneinander, so daß sie ohne Ablösen der Gelatineschicht voneinander getrennt werden konnten.

Im Gegensatz dazu war die eine Oberfläche der nicht mit einer Schutzschicht überzogenen Proben nach dem Befeuehtungsversuch außerordentlich klebrig, so daß diese Proben beim Stapeln zusammenklebten und sich nur schwer und unter teilweieer Zerstörung der Gelatinesohichten voneinander lösen ließen. Sie konnten also größtenteils nicht mehr zu Schablonen weiter yerarbeitet werden.

Die mit der Schutzschicht versehenen Filme konnten zu ganz ver schiedenen Zwecken verwendet werden, und sie ließen sich auch in verschiedener Weise weiterverarbeiten.^iwurde eine Probe mit einer 2$igen, wässrigen Lösung von Kaliumdichromat sensibilisiert, indem die Probe für einige Minuten in die Lösung

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eingetaucht wurde. Die letztere drang in die wasserlösliche Schutzschicht ein und sensibilisierte auch noch die Gelatinen-Schicht. Um das Letztgenannte zu erreichen, waren also keine besonderen Verfahrensschritte erforderlich, um beispielsweise die Schutzschicht zu entfernen.

Dann wurde der eensibilisierte Film durch eine teilweise transparente Maske hindurch mit ultraviolettem Licht belichtet. An den belichteten Stellen der sensibilisierten Gelatineschicht wurdediese in eine unlösliche Form umgewandelt, so daß sich beim Waschen des Filmes mit warmem Wasser lediglich die unbelichteten Bereiche der Gelatineschicht auswaschen ließen, da diese noch wasserlöslich geblieben waren. Gleichzeitig wurde auch die wasserlösliche Schutzschicht weggewaschen, da diese durch die Belichtung nicht beeinflußt worden war. Es verblieben also nur noch die unlöslichen Bereiche der Gelatineschicht auf -der Trägerschicht, so daß sich eine für das Sie&d-ruckverfahren geeignete Schablone ergab, die bis auf die Herstellung der Schutzschicht in üblicher Weiße bearbeitet worden war.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Materials kann auch ein wasserlöslicher Farbstoff in die Gelatineschicht eingebracht

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werden, um das erzeugte Muster der Schablone sichtbar zu. machen. Dabei halten dann die unlöslichen Bereiche der Gelatineschicht den Farbstoff zurück, wohingegen die ausgewaschenen Bereiche des Filmes farblos sind. Auf diese Weise wird auch sichtbar, ob der Auswaschvorgang vollständig beendet ist.

AusfUhrungsbeispiel II

Eine Trägerschicht aus Polyäthylen-Terephtbalat wurde wie im Beispiel I mit einer Gelatinelösung überzogen, jedoch enthielt die Letztere bei diesem Ausführungsbeiapiel einen Dichromat-Sensibilisator sowie eine geringe Menge eines wasserlöslichen Farbstoffes. Bann wurde die Gelatinesohicht getrocknet und mit einer Zinkstearat-Hydroxypropylzelluloee-Dispersion beschichtet, wie dies im Ausführungsbeispiel I bereits beschrieben worden ist. Die Schutzschicht wurde dann an der Luft getrocknet. · ä

Wurden einige Proben bei 21⁰C während 24 Stunden einer Atmosphäre mit 70% relativer Feuchtigkeit ausgesetzt, so waren die mit einer Schutzschicht versehenen Filme ohne jede Klebrigkeit, so daß sie auch nicht aneinander haften blieben. Beim Trennen der verschiedenen Filme eines Stapele voneinander wurde auch

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die Gelatineschicht nirgends abgelöst. Im Gegensatz dazu waren auch hier die nicht mit einer Schutzschicht versehenen Proben außerordentlich klebrig und sie hafteten beim Stapeln so stark aneinander, daß große Teile der Gelatineschicht beim Lösen der Proben voneinander abgezogen wurden.

Die mit der Schutzschicht versehenen Proben wurden durch eine Maske hindurch belichtet und in der üblichen Weise ausgewaschen, so daß sich Schablonen ergaben. Auch hier waren keine beeonderen Verfahrenes cbriti» erforderlich, um die Schutzschicht zu beseitigen, und bei keinem Verfahrensscbritt hatte die Schutzschicht einen negativen Einfluß auf die hydrophile Gelatineschicht.

· Es kann also mit Sicherheit gesagt werden, daß die erfindungsgemäfle Schutzschicht ihren Zweck sowohl bei sensibilisierten als auch bei nicht sensibilisierten Filmen voll erfüllt.

Ausführungsbeispiel III

Bine Trägerschicht aus Poiyäthylen-Terepbthalat wurde wie im Beispiel I mit einer Gelatineschicht überzogen. Nach deren Trocknung wurde diese ihrerseits mit einer 5#igen Hydroxypropyl-

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Zelluloselösung (Äthanol als Lösungsmittel) beschichtet, die in gleichmäßiger Verteilung Kieselerdepulver enthielt, und zwar 2 Gramm auf 100 Gramm der Lösung. Nach dem Trocknen der Schutzschicht verhinderte diese beimBefeuchtungstest gemäß dem Ausführungsbeispiel I ein Klebrigwerden der Gelatineschicht wie in allen anderen Fällen* Hingegen wiesen ungeschützte Filme nach demselben Test außerordentlich klebrige Oberflächen

Aneteile der erwähnten Verbindungen können andere Verbindungen verwendet werden, um ein Klebrigwerden der hydrophilen Schicht zu vermeiden; besonders eignen sich auch Zinkoxyd-oder Titandioxyd-Pulver. Vorteilhaft sind ferner auch pulverisiertes Polyäthylen und Polypropylen, Schließlich eignen sich außer Zinkstearat auch sämtliche anderen Metallseifen, jedooh säimwn f sie in der Form feiner, fester Pulver vorliegen, die sich leicht dispergieren lassen. Besonders zu empfehlen sind die Stearatβ von Aluminium, Magnesium, Nickel und Kalzium, ferner Aluminiumpalmitat, Eisen-III- und Eisen-II-Stearate sowie Zink-Palmitat. Alle diese Verbindungen sind unter den vorliegenden Bedingungen im wesentlichen inert und unlöslich«

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Ala in Wasser und organischen Lösungsmitteln lösliche Bindemittel kommen ferner insbesondere Polyvinyl-Pyrrolidon, PoIyäthylen-Glycol, Äthylen-Maleinsäure-Anhydrid-Polymer und Polyäthylenoxyd in Präge. Andere, geeignete Bindemittel lassen eich durch einfache Versuche ermitteln, die dem Fachmann durchaus Euzumuten sind. Als organische Lösungsmittel können Methanol und Dime thy !«-Formamide neben Äthanol dienen. Es lassen sich aber auch andere, organische Lösungsmittel verwenden, sofern sie da» ausgewählte Bindemittel lösen und diese Lösung die hydrophile Schicht nicht beeinflußt. Ferner sollte das Lösungsmittel bei einer üblichen Trockung verdampfen.

Der Fachmann kann durch einfache Versuchsreihen selbstverständlich weitere erfindungagemäfle Mischungen herstellen und auf andere hydrophile Schichten anwenden; ee lassen sich auch leicht der Binfluß der verschiedenen Bindemittel und Bindemitteleengen auf die Viskosität der Lösung sowie der richtige Anteil desjenigen Reagenzes ermitteln, das die Klebrigkeit letzten Endes verhindert. Dasselbe gilt für die Farbstoffe und Sensibilisatoren.

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Es wird angenommen, daß die die Xlebrigkeit verhindernden Teilchen deshalb wirksam sind, weil diese festen Teilchen nach dem Verdampfen des Lösungsmittels über die Oberfläche der dünnen Schutzschicht teilweise vorstehen, so daß sie gewissermaßen als feste Abstandshalter dienen und ein^Ankleben verhindern.

Besonders zweckmäßig ist es schließlich, wenn das Verhältnis zwischen den die Klebrigkeit verhindernden Teilchen zum Bindemittel kleiner als ItI ist.

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Claims

Patentanspr ti c h e :

1· Mischung zur Herstellung einer Schutzschicht auf einer hydrophilen Schicht, um ein Klebrig-w erden der letzteren unter dem Einfluß atmosphärischer Feuchtigkeit zu schützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Misohung sioh aus einem in einem, organischen Lösungsmittel gelösten, wasserlöslichen Bindemittel sowie darin gleichmäßig verteilten, kleinen, -festen und im wesentlichen inerten Teilchen zusammensetzt, und daß das organische Lösungsmittel ein die hydrophile Schicht nicht beeinflussendes Lösungsmittel ist,

ο Film- oder blattähnliches Material aus einer wasserunlöslichen Trägerschicht und einer hydrophilen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf dieser hydrophilen Schicht eine Schutzschicht angeordnet ist, die die hydrophile Schicht vor dem Einfluß atmosphärischer Feuchtigkeit schützt, die spätere Verwendung des Materials jedoch nicht beeinträchtigt, und die sich aus einem wasserlöslichen Bindemittel sowie darin gleichmäßig verteilten, kleinen, festen und im wesentlichen inerten Teilchen zusammensetzt, weichletztere das Klebrigwerden der Oberfläche des Materials verhindern«

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3. Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophile Schicht in an sich beiamrter Weise eins

lichtempfindliohe Substanz enthält«,

4. Material nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die festen Teilchen aus einer wasserunlöslichen Metallseife bestehen.

5. Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet; daß das Gewichtsverhältnis zwischen den festen Teilchen und dem Bindemittel kleiner als 1 si ist.

6ο Katerial nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet♦ daß die Schutzschicht ungefähr 0,0025 mm dick ist·

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