DE2239177A1 - LATENTER IMAGE PRINT - Google Patents

LATENTER IMAGE PRINT

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DE2239177A1
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Donald D Buerkley
Heinz E Lange
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D11/00Inks
    • C09D11/50Sympathetic, colour changing or similar inks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/001Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns using chemical colour-formers or chemical reactions, e.g. leuco dyes or acids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S283/00Printed matter
    • Y10S283/901Concealed data

Description

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul,Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul,

Minnesota 55101, V.St0A0 Minnesota 55101, V.St 0 A 0

Latenter BilddruckLatent image printing

Die Erfindung bezieht sich auf das Drucken von latenten, d.h. verborgenen oder praktisch unsichtbaren, Bildern, die einen farbbildenden Reaktionsteilnehmer enthalten, der mit einem Metallsalz oder dergl. als Mitreaktionsteilnehmer sichtbar gemacht werden kann. Die Erfindung betrifft Lehrmittel oder -werkzeuge, wie z.B. Anleitungs- oder Arbeitsblätter, selbstantwortende Prüfungsblätter und andere "Rückkuppelungs"-Systeme, unter Verwendung von Papierblättern. Die Erfindung ist ausserdem darauf gerichtet, dass diese Lehrmittel sichtbar gedrucktes Material, im allgemeinen in Form von Erklärungen oder Fragen, enthalten, zu denen das latente Material "Rückkuppelungen" oder Antworten zur Verfugung stellt.The invention relates to the printing of latent, i.e. hidden or practically invisible, images that have a Contain color-forming reactants, which with a metal salt or the like. Visible as co-reactants can be made. The invention relates to teaching aids or tools such as instruction sheets or worksheets, self-responsive ones Examination sheets and other "recoupling" systems, using sheets of paper. The invention is also aimed at making these teaching aids visible printed material, generally in the form of statements or questions, related to the latent material Provides "recouplings" or responses.

Der grösste Teil der Entwicklung auf dem Gebiet des latenten Bilddrucks ist auf Lehrzwecke gerichtet. Beispiele für kürzlich entwickelte Systeme auf Papierbasis zum Vermitteln von Fachkenntnissen durch das Entwickeln oder Sichtbarwerdenlassen von latenten oder verborgenen Bildern finden sich inMost of the development in the latent image printing field has been for educational purposes. examples for recently developed paper-based systems for imparting expertise by developing or visualizing of latent or hidden images can be found in

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den USA-Patentschriften 3*363*337 (Skinner u.a., Patenterteilung am 16. Januar 1968), 3,451,14J (Thomas u.a., Patenterteilung am 24. Juni I969) und 3,516,177 (Skinner, Patenterteilung am 23. Juni 1970). Von den bekannten Systemen scheinen am meisten diejenigen geeignet zu sein, bei denen eine "unsichtbare Farbe" benutzt wird (.h. eine Farbe, die einen praktisch farblosen Farbstoffvorläufer oder einen farbbildenden Reaktionsteilnehmer enthält), die auf ein papierartiges Blatt gedruckt und zu irgendeinem geeigneten Zeitpunkt mit einem farbbildenden Mitreaktionsteilnehmer entwickelt werden kann. Typische "unsichtbare Farben" werden in der oben erwähnten USA-Patentschrift 3*363*337 (Skinner u.a.) und in der USA-Patentschrift 3,438,927 (Ehrlich, Patenterteilung am 15. April I969) beschrieben.U.S. Patents 3 * 363 * 337 (Skinner et al., patent granted on January 16, 1968), 3,451,14J (Thomas et al., Patent issued June 24, 1969) and 3,516,177 (Skinner, Patent granted on June 23, 1970). From the known systems seem to be most suitable for those who use an "invisible color" (.e. a color, which contains a practically colorless dye precursor or a color-forming reactant), which is based on a paper-like Sheet printed and at any convenient time with a color-forming co-reactant can be developed. Typical "invisible colors" are described in U.S. Patent 3 * 363 * 337 (Skinner et al.) Mentioned above. and U.S. Patent 3,438,927 (Ehrlich, patent issued on April 15, 1969).

Trotz der schnellen Entwicklung auf dem Gebiet des latenten Drucks müssen noch viele Probleme gelöst werden. Ein Problem, dem man oft auf dem Gebiet der unsichtbaren Farben oder Tinten begegnet, ist die vorzeitige Beobachtung des latenten Bilds (d.h. das Auffinden einer Spur). Eine solche Beobachtung ist möglich, (l) wenn ein Unterschied zwischen den Hintergrundbereichen und den latenten Druckbereichen für das unbewaffnete Auge sichtbar ist, d.h. wenn das Bild ein unterschiedliches Lichtreflexionsvermögen aufweist oder mit dem Altern gelb wird, und (2) wenn eine versehentliche Entwicklung des latenten Bilds durch Verunreinigen in der Farbe, des Papiers oder der Druckvorrichtung stattfindet.Despite the rapid development in the field of latent printing, there are still many problems to be solved. A problem, which one often encounters in the field of invisible colors or inks is the premature observation of the latent Image (i.e. finding a trail). Such observation is possible (l) when there is a difference between the background areas and the latent print areas are visible to the naked eye, i.e. when the image is different Has light reflectivity or turns yellow with aging, and (2) when accidental development of the latent image takes place through contamination in the ink, paper or printing device.

Auch wenn das Problem dieser vorzeitigen Beobachtung gering ist, kann ausserdem eine langsame und unzureichende Entwicklung des latenten Bilds ein Problem darstellen. Lange Reaktionszeiten zum Überführen des latenten, praktisch farblosen Bilds in ein gefärbtes, sichtbares Reaktionsprodukt sollen möglichst vermieden werden. Even if the problem of this early observation is minor slow and insufficient development of the latent image can also be a problem. Longing Reaction times for converting the latent, practically colorless image into a colored, visible reaction product should be avoided as far as possible.

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Ein weiteres Problem ist durch das Erfordernis, bequeme Druckverfahren anwenden zu können, gegeben. Das bequemste Druckverfahren für eine Grossproduktion und für viele Arten von Lehrmaterialien (insbesondere für solche, die häu~fig/revidiert werden müssen) ist das lithographische (Nass-) Offsetdruckverfahren, d„h., die übliche Offsettechnik, bei der man sich die Unverträglichkeit von wässrigen und ölharzartigen Mitteln zunutze macht.Another problem is the need for convenient printing processes to be able to apply, given. The most convenient printing method for large-scale production and for many types of teaching materials (especially those that are frequently / revised must be) is the lithographic (wet) offset printing process, i.e. the usual offset technique in which one makes use of the incompatibility of aqueous and oleoresin-like agents.

Besondere Probleme, die beim Arbeiten mit einer Druckerpresse oder beim "trocknen" Offsetdruckverfahren nicht gegeben sind, müssen gelöst werden, um eine "unsichtbare" Farbe (für den latenten Druck) für übliche lithographische ("Nass"-) Offsetdruckverfahren zur Verfügung zu stellen: Vorhandene Offsetpressen (einschliesslich der Zweifarbenoffsetpressen) sollen vorteilhafterweise ohne kostspielige Änderungen verwendbar sein; das Trägermittel der Farbe und der farbbildende Reaktionsteilnehmer sollen besonders für übliche lithographische Offsetdruckverfahren geeignet sein; unerwünschte chemische Nebenreaktionen, die durch herkömmliche Metallsalz-"Trockenmittel" verursacht werden, sollen möglichst vermieden werden; einige phenolische farbbildende Reaktionsteilnehmer neigen dazu, die Oxidation und/oder die Polymerisation von üblichen Offsetträgerstoffen zu inhibieren; und ein Durchschlagen bzw. Weiterdringen der unsichtbaren Farbe und ein Wandern .innerhalb des Papiers soll möglichst verhütet werden, und zwar ohne eine Zuflucht zu nehmen zu harzbeschichteten Blättern geringer Porosität oder mit hohem Reflexionsvermögen, was zur Bildung einer Bildspur führen kann (vergl.. die oben erwähnte USA-Patentschrift 3,438,927).Special problems that are not present when working with a printing press or with "dry" offset printing processes, must be resolved to an "invisible" color (for latent printing) for common lithographic ("wet") offset printing processes To be made available: Existing offset presses (including the two-color offset presses) should advantageously be usable without costly changes; the vehicle of the color and the color-forming agent Reactants should be particularly suitable for conventional lithographic offset printing processes; undesirable chemical side reactions caused by conventional metal salt "drying agents" should be avoided as far as possible; some phenolic color-forming reactants are prone to oxidation and / or polymerization to inhibit common offset substrates; and a penetration or penetration of the invisible Color and wandering within the paper should be prevented as much as possible, without taking refuge resin-coated sheets of low porosity or high reflectivity, resulting in the formation of an image trail can (see U.S. Patent 3,438,927 mentioned above).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Gründe, diese Probleme zu lösen, indem u.a. die Formulierung für eine latente Druckfarbe zur Verfügung gestellt werden soll, die für üb-The invention aims to address these problems to solve by, among other things, the formulation for a latent printing ink is to be made available, which is used for

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liehe lithographische Offsetdruckverfahren geeignet ist, sowie ein geeignetes Papier als Druckfläche geschaffen werden soll.borrowed lithographic offset printing process is suitable, as well a suitable paper is to be created as a printing surface.

Qemäss der Erfindung wird, zusammenfassend dargestellt, wie folgt vorgegangen: Zunächst wird eine geeignete feste polyhydroxyaromatische Verbindung, die komplexe Eisensalze unter Bildung eines stark gefärbten Komplexes bilden kann (wie z.B^inAccording to the invention, it is shown in summary how Proceed as follows: First, a suitable solid polyhydroxyaromatic Compound that can form complex iron salts to form a strongly colored complex (such as ^ in

eina

Qallussäureester und/ Cg- bis C1O-AIkOhOl), vermählen. Das Vermählen wird vorgenommen, bis diese Verbindung eine Teilohengrösse hat, die dem üblichen Grössenbereich für Farbpigmente entspricht (z.B. bis die zahlenmässig durchschnittliche Teilchengrösse in dem Bereich von 0,5 bis 5 μπι liegt). Wenn die zum Vermählen angewendeten Vorrichtungsteile Eisen oder Stahl enthalten, wird während des Vermahlens vorzugsweise ein Eiseninhibitor, wie z.B. Zitronensäure, verwendet. Als nächstes wird die vermahlene eisenkomplexbildende, farbbildende polyhydroxyaromatische Verbindung in einem farbbeständigen (d.h. nicht gelb werdenden) lithographischen, schnell härtenden Trägermittel (Trägermittel für Sohnelltrookenfarben), das nachfolgend beschrieben wird, dispergiert. Die erhaltene viskose lithographische Farbe kann verlängert oder hinsichtlich der Viskosität modifiziert werden durch Verwendung eines aliphatischen Kohlenwasserstofföls, vorzugsweise eines Petroleumdestillats, das bei einer Temperatur von wenigstens 2000C und vorzugsweise über 2250C siedet. Die Farbe kann dann ausserdem mit Mattierungsmitteln und Mitteln zum Scheuerfestmachen, wie z.B. teilchenförmiger Kieselsäure (z.B. abgerauchter ("fumed") oder ausgefällter Kieselsäure), modifiziert werden. Es ist ausserdem vorteilhaft, kleinere Mengen Wachs und polare organische Zusätze der Farbe zuzugeben, um die Klebrigkeit und die Konsistenz einzustellen und eine festere Einfärbung einer lithographischen Druckplatte zu erzielen.Quallic acid ester and / Cg- to C 1 O-AlkOhOl), ground. The grinding is carried out until this compound has a partial size which corresponds to the usual size range for colored pigments (for example until the numerically average particle size is in the range from 0.5 to 5 μm). If the device parts used for grinding contain iron or steel, an iron inhibitor such as citric acid is preferably used during the grinding. Next, the ground iron complex-forming, color-forming polyhydroxyaromatic compound is dispersed in a color-fast (ie, non-yellowing) lithographic, fast-setting vehicle (vehicle for Sonellroken inks) described below. The viscous lithographic color obtained may be extended or the viscosity will be in terms modified by use of an aliphatic hydrocarbon oil, preferably a petroleum distillate, which preferably boils at a temperature of at least 200 0 C and 225 0 C. The color can then also be modified with matting agents and agents for making it abrasion resistant, such as particulate silica (eg fumed or precipitated silica). It is also advantageous to add smaller amounts of wax and polar organic additives to the ink in order to adjust the tack and the consistency and to achieve a more solid inking of a lithographic printing plate.

Die Farbe nach der Erfindung enthält so im wesentlichen einen teilchenförmigen, farbbildenden Reaktionsteilnehmer, der voll-The paint according to the invention thus essentially contains a particulate, color-forming reactant, which is fully

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ständig in einem schnell härtenden Trägermittel dispergiert und gewünschtenfalls in geeigneter Weise mit den vorstehend angegebenen Zusätzen modifiziert ist. Auf Grund der kleinen Teilchengrösse des farbbildenden Reaktionsteilnehmers bleiben die Teilchen in Suspension oder Dispersion und werden vor einem Absetzen bewahrt, ungefähr wie bei einem Pigment für eine lithographische Farbe ein Absetzen verhütet wird. Wenigstens 40 Gew.-%, vorzugsweise 55 Gew.-^ der Farbmasse bestehen aus dem schnell härtenden Trägermittel. Um latente Bilder zu schaffen, die anschliessend mit einer genügenden Schnelligkeit entwickelt werden können, sollen wenigstens 10 Gew.-% und vorzugsweise 20 bis 35 Gew.-^ der Farbmasse aus den dispergierten Teilchen aus dem farbbildenden Reaktionsteilnehmer bestehen. Die lithographische Farbe der Erfindung erlaubt die Anwendung sehr erwünschter lithographischer Druckverfahren, um sowohl die sichtbaren als auch die unsichtbaren Aufzeichnungen auf einer für den Offsetdruck geeigneten Papiersorte zu drucken. Eine Standardpresse für einen lithographischen Zweifarbendruck kann angewendet werden, um zu umgehen, dass die sichtbaren und die latenten (d.h. "unsichtbaren") Bilder in getrennten ■Verfahrensgängen gedruckt werden müssen. Das nach der Erfindung erhaltene Produkt besteht aus einer Druckform auf einer für den Offsetdruck geeigneten Papiersorte, die gedruckte sichtbare Aufzeichnungen und gedruckte latente oder unsichtbare Aufzeichnungen enthält, wobei letztere mit einem Gerät zum Verteilen eines geeigneten organischen oder anorganischen Eisensalzes, wie z.B. mit einer Feder oder mit Wachskreide, entwickelt werden können. Diese Druckformen sind, wie oben angegeben ist, auf dem Gebiet der Lehrmittel nützlich. Ein Merkmal dieser Druckformen, das für Lehrzwecke von grosser Bedeutung 1st, besteht darin, dass diese Druckformen nicht leicht vorzeitige Hinweise auf das Vorhandensein des latenten Bilds erkennen lassen, vorausgesetzt, dass das geeignete Papier gewählt worden ist. Nach einem weiteren Merkmal deris constantly dispersed in a fast-curing vehicle and, if desired, modified in a suitable manner with the additives indicated above. Because of the small particle size of the color-forming reactant, the particles remain in suspension or dispersion and are prevented from settling, much as a pigment for a lithographic ink is prevented from settling. At least 40% by weight , preferably 55% by weight, of the color composition consist of the fast-curing vehicle. In order to provide latent images which can subsequently be developed with a sufficient speed, to at least 10 wt -.%, Preferably 20 to 35 wt .- ^ of the color mass of the dispersed particles composed of the color-forming reactants. The lithographic ink of the invention allows the use of very desirable lithographic printing processes to print both visible and invisible records on a grade of paper suitable for offset printing. A standard press for two-color lithographic printing can be used to obviate the need to print the visible and latent (ie "invisible") images in separate processes. The product obtained according to the invention consists of a printing form on a type of paper suitable for offset printing, which contains printed visible records and printed latent or invisible records, the latter with a device for distributing a suitable organic or inorganic iron salt, such as with a pen or with wax crayons. As indicated above, these printing forms are useful in the field of teaching materials. A feature of these printing forms which is of great importance for teaching purposes is that these printing forms do not easily give premature indications of the presence of the latent image, provided that the appropriate paper has been selected. According to another feature of the

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Erfindung beträgt der Eisengehalt der für den Offsetdruck geeigneten Papiersorte weniger als 0,05%» vorzugsweise weniger als 0,03$, bezogen auf das Gewicht des Blatts. Als weiteres Hilfsmittel zur Ausschaltung eines vorzeitigen Erkennens des latenten Bilds hat das Blatt vorzugsweise eine Sheffield-Glättezahl über l60 (vorzugsweise über 2^0) und kann willkürlich verteilte Fasern enthalten, die unter ultraviolettem Licht fluoreszieren können. Andere Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden ausführlicheren Beschreibung leicht ersichtlich. Überraschenderweise können die vorteilhaften Effekte der Erfindung erzielt werden, ohne dass sich irgendwelche Verfahrensschwierigkeiten ergeben, die bei Anwendung lithographischer Offsetdruckverfahren zum Drucken eines latenten Bi3ds erwartet werden könnten. Z.B. hat es sich als unnötig erwiesen, vorhandene Offsetpressen in Irgendeiner Weise abzuändern, um die Ziele der Erfindung zu erreichen. Ferner entfällt die Verwendung von Metallsalz-"Trockenmitteln" (wie z.B. von den normalerweise den lithographischen Farben zugesetzten Kobalt- oder Mangansalzen) bei der Erfindung, und zwar durch die Verwendung eines "schnell härtenden" Trägermittels, wie nachfolgend erläutert wird. Dieses Ergebnis ist im Hinblick auf die Tatsache überraschend, dass der polyhydroxyaromatische farbbildende Reaktionsteilnehmer, wie andere phenolische Verbindungen, erwartungsgemäss die Oxidation und/oder Polymerisation des "schnell härtenden" Trägermittels inhibieren müsste, was ein übermässiges Eindringen des farbbildenden Reaktionsteilnehmers in das Papierblatt und einen Verlust der Fähigkeit, schnell ein lesbares Bild nach der Behandlung der Papieroberfläche mit einem geeigneten Eisensalz zu erzielen, zur Folge hätte. Die Möglichkeit, die Metallsalztrockenmittel fortzulassen, ist sehr vorteilhaft, weil diese Kobalt- und Manganverbindungen die farbbildenden Reaktionsteilnehmer binden und deren Wirksamkeit für die vorgesehenen Lehrzwecke in drastischer Weise vermindern können.According to the invention, the iron content of the type of paper suitable for offset printing is less than 0.05%, preferably less than $ 0.03 based on the weight of the sheet. as The sheet preferably has a further aid for eliminating premature recognition of the latent image Sheffield smoothness number over 160 (preferably over 2 ^ 0) and may contain randomly distributed fibers that may fluoresce under ultraviolet light. Other characteristics of the Invention will be readily apparent from the more detailed description that follows. Surprisingly, you can the advantageous effects of the invention are achieved without any process difficulties arising, which might be expected using offset lithographic printing processes to print a latent image. E.g. it has proven unnecessary to use existing offset presses may be modified in any way to achieve the objects of the invention. Furthermore, the use of metal salt "drying agents" is no longer necessary. (such as the cobalt or manganese salts normally added to lithographic inks) in the invention through the use of a "fast setting" vehicle as discussed below will. This result is surprising in view of the fact that the polyhydroxyaromatic color-forming reactant, like other phenolic compounds, is expected would have to inhibit the oxidation and / or polymerization of the "fast curing" carrier, which excessive penetration of the color-forming reactant in the sheet of paper and a loss of the ability to quickly form a readable image after treating the paper surface to achieve with a suitable iron salt, would result. The possibility of the metal salt desiccant Leaving out is very beneficial because these cobalt and manganese compounds are the color forming reactants bind and drastically reduce their effectiveness for the intended teaching purposes.

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Der Ausdruck "schnell härtende Offsetfarbe" oder "sehneil härtendes lithographisches Trägermittel" entspricht dem üblicherweise in der Technologie der Druckfarben verwendeten Ausdruck. Wie in "ink Technology for Printers and Students" von E.A.Apps (veröffentlicht 1963), Seite I87, betont ist, basieren schnell härtende lithographische Farben (lithographische Schnelltrockenfarben) auf einem Zweiphasenträgermittel, das aus einer steifen Komponente und einer dünnen Komponente besteht· Das Trägermittel trennt sieh in diese beiden Phasen auf der Papieroberflächej die dünne Komponente wird von dem Papiermaterial absorbiert, und die steife Komponente bleibt zurück und erhärtet auf der Papieroberfläche; die Farbschichten erhärten in einer kurzen Zeitspanne zu einem festen Zustand. Apps beschreibt auch, dass diese Farben weniger Trockenmittel erfordern als herkömmliche Farben und dass das Trocknen schneller und gleichmässiger vorsichgeht. Eine ausführlichere Beschreibung von lithographischen Trägermitteln einschliesslich typischer sehneil härtender Trägermittel ist in der Arbeit "Resins for Printing Inks" von J.W.Dyer, American Ink Maker, Seiten 57 bis 68 und II6 (Mai 1970), enthalten. In dieser Arbeit wird eine grosse Vielfalt von Farben und Farbträgermitteln, einsehliesslieh der üblichsten schnell härtenden Typen, d.h. der Harzester-,, Maleinsäureharz-, Phenolaldehyd-, isomerisierten Kautschuk-, Polyamid- und Polyurethantypen, besehrieben. Irgendein schnell härtendes Trägermittel der herkömmlichen Art ist für die Erfindung geeignet, vorausgesetzt, dass das Trägermittel ziemlich farbbeständig ist und nicht dazu neigt, mit dem Altern gelb zu werden. Z.B. werden einige der schnell härtenden Trägermittel vom Phenolaldehydtyp nicht bevorzugt, und zwar wegen-ihrer Neigung, innerhalb einer gewissen Zeitspanne zu vergilben.The expression "fast-curing offset ink" or "tendon-curing lithographic carrier medium" corresponds to the expression commonly used in printing inks technology. As pointed out in "Ink Technology for Printers and Students" by EAApps (published 1963), page 187, fast setting lithographic inks (lithographic quick dry inks) are based on a two phase vehicle consisting of a rigid component and a thin component. The vehicle separates see in these two phases on the paper surface j the thin component is absorbed by the paper material, and the stiff component remains and hardens on the paper surface; the layers of paint harden to a solid state in a short period of time. Apps also describes that these paints require less desiccant than conventional paints and that drying is faster and more even. A more detailed description of lithographic carriers, including typical tendon-hardening carriers, is contained in the work "Resins for Printing Inks" by JWDyer, American Ink Maker, pages 57 to 68 and II6 (May 1970). In this work a wide variety of inks and color carriers, including the most common fast curing types, ie the rosin ester, maleic resin, phenol aldehyde, isomerized rubber, polyamide and polyurethane types, are described. Any fast setting vehicle of the conventional type is suitable for the invention provided that the vehicle is fairly colorfast and does not tend to turn yellow with age. For example, some of the fast-curing phenol-aldehyde-type vehicles are not preferred because of their tendency to yellow within a period of time.

Wie der oben genannten Arbeit von Apps zu entnehmen ist, arbeiten die schnell härtenden Offsetfarben, ohne Rücksicht auf ihre chemische Zusammensetzung, nach dem gleichen Prinzip.As can be seen from the work of apps mentioned above, the fast-curing offset inks work without consideration on their chemical composition, on the same principle.

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Die "dünne" Komponente (z.B. ein Kohlenwasserstofföl mit geringer Flüchtigkeit und/oder ein fliessfähiges natürliches oder synthetisches Polymerisat niedrigen Molekulargewichts) wird leicht von dem Papier absorbiert, während die "steife" Komponente (z.B. ein natürliches oder synthetisches harzartiges Material mit höherem Molekulargewicht) relativ niohtfliessfähig ist und nicht absorbiert wird. Dadurch entsteht eine Phasentrennung, wobei die "dünne" Komponente in die Kapillarendes Papiers abfiltriert wird und die "steife" Komponente sich auf der Oberfläche des Papiers verfestigt und die Pigmentteilchen der Farbe miteinander bindet.The "thin" component (e.g. a hydrocarbon oil with low volatility and / or a flowable natural or synthetic polymer of low molecular weight) is easily absorbed by the paper, while the "stiff" Component (e.g. a natural or synthetic resinous material with a higher molecular weight) is relatively non-flowable is and is not absorbed. This creates a phase separation, with the "thin" component in the The capillary of the paper is filtered off and the "stiff" component solidifies on the surface of the paper and binds the pigment particles of the paint together.

Bei herkömmlichen lithographischen Farben vom schnell härtenden Typ ist trotz dieses Phasentrennungseffekts ein "Trockenmittel" erforderlich. In der Druckindustrie ist die Erfahrung gemacht worden, dass das schnelle Härten oder der Phasentrennungseffekt allein nicht ausreichend ist, um in einer hinreichend kurzen Zeitspanne ein völlig trocknes gedrucktes Bild auf dem Papier zu erzielen. Ferner kann ein schnell härtendes Trägermittel etwas Pigment in das Papiermaterial hineintragen. Dieser Effekt der Pigmentwanderung ist auf dem Gebiet des latenten oder unsichtbaren Farbdrucks sehr schädlich, wie der oben genannten USA-Patentschrift 3,438,927 (Ehrlich) zu entnehmen ist. In dieser Patentschrift wird versucht, das Problem der Wanderung dadurch auszuschalten, dass ein harzbeschichtetes Blatt bedruckt wird. Obwohl, wie in der USA-Patentschrift 3,438,927 gezeigt ist, die Harzschicht ein Wandern der Farbe verhüten kann, führt diese Harzschicht jedoch ausserdem zu einem relativ glatten oder glänzenden Hintergrund für das latente Druckbild und schafft dadurch Bedingungen, durch die eine vorzeitige Entdeckung dieses Bildmaterials begünstigt wird. Die vorliegende Erfindung benutzt einen Weg, der dem in der USA-Patentschrift 3,438,927 aufgezeigten Weg diametral entgegengesetzt ist, indem eine für den Offsetdruck geeignete Papiersorte, die eine stark absorbierende Papiersorte ist, die unsichtbare Druckaufzeich-In the case of conventional lithographic inks of the fast-setting type, despite this phase separation effect, a "drying agent" is present. necessary. The experience in the printing industry has been that the rapid hardening or phase separation effect alone is not sufficient to produce a completely dry printed image in a sufficiently short period of time to achieve on paper. Furthermore, a fast-curing vehicle can carry some pigment into the paper material. This pigment migration effect is very detrimental in the field of latent or invisible color printing, such as the above-mentioned US patent specification 3,438,927 (Ehrlich) can be found. This patent attempts to eliminate the problem of migration by using a resin-coated Sheet is printed. Although, as shown in U.S. Patent 3,438,927, the resin layer does migrate can prevent the color, this resin layer also leads to a relatively smooth or shiny background for the latent print image and thereby creates conditions that facilitate the early discovery of this image material. The present invention makes use of it a route similar to that shown in U.S. Patent 3,438,927 Way is diametrically opposed by choosing a type of paper suitable for offset printing that is highly absorbent Paper type is the invisible print record

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nung aufnimmt. Aus noch nicht völlig geklärten Gründen' stellen die in der vorstehend genannten USA-Patentschrift beschriebenen Wandereffekte bei der vorliegenden Erfindung kein Problem dar.recording. For reasons that are not yet fully understood ' those described in the aforementioned United States patent Wandering effects are not a problem with the present invention.

Weitere Eigenschaften von schnell härtenden Trägermitteln und Farben sind, wie bekannt ist, Klebrigkeit, hohe Viskosität (im allgemeinen in dem Bereich von 300 bis 3500 P bei Raumtemperatur), Wasserabweisungsvermögen und die Fähigkeit, Pigmente zu tragen. Unter "Wasserabweisungsvermögen" ist zu verstehen, dass die Farbmasse und vorzugsweise jeder der darin enthaltenen Hauptbestandteile, eine geringe oder keine Löslichkeit in Wasser hat und gegenüber einer Emulsionsbildung mit Wasser beständig ist. Als allgemeine Richtlinie gilt, dass lithographische Farben in Wasser nicht mit einem Ausmass über etwa 20 Gew.-% emulgiert. werden können, obwohl ein sehr kleiner Grad von Emulsionsbildung (z.B. 10 bis 20$) zulässig und sogar erwünscht ist. Das schnell härtende Trägermittel selbst ist jedoch oleophil oder von ölharzartiger Natur und ist daher hydrophob, so wie es -irgendein aliphatisches Kohlenwasserstofföl ist, das als Verlängerungsmittel oder als Mittel zur Einstellung der Viskosität verwendet wird. Gemäss der Erfindung ändert die relativ kleine Menge Eiseninhibitor (z.B. Zitronensäure) und aliphatisch^ Carbonsäure (z.B. ölsäure, die benutzt wird, um ein schnelleres Bedrucken der Druckplatte zu erreichen) und Kieselsäurefüllstoff nicht wesentlich die hydrophoben Eigenschaften der Farbe. Es ist gefunden worden, dass ausserdem der nach der Erfindung verwendete polyhydroxyaromatische farbbildende Reaktionsteilnehmer etwas hydrophob sein sollte, und aus diesem Grund soll ein hydrophober Substituent, wie z.B. ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit mehr als. 4 Kohlenstoffatomen, entweder direkt an dem aromatischen Kern oder über eine Ester- oder Carbonylbindung vorhanden sein. Die Ester*· oder CarbonyIbindungen werden wegen ihres relativ geringen Grads an dermatologischer Wirksamkeit im Vergleich zu den vorstehend genannten direkt substituierten aliphatischen Resten sehr bevorzugt.Further properties of fast-setting vehicles and paints are, as is known, tack, high viscosity (generally in the range of 300 to 3500 P at room temperature), water repellency and the ability to carry pigments. "Water repellency" is to be understood as meaning that the paint, and preferably each of the main constituents contained therein, has little or no solubility in water and is resistant to emulsification with water. As a general guideline, lithographic inks in water does not apply to an extent greater than about 20 wt -.% Emulsified. although a very small degree of emulsification (e.g. $ 10-20) is allowable and even desirable. However, the fast-setting vehicle itself is oleophilic or oleoresin-like in nature and is therefore hydrophobic, as is any aliphatic hydrocarbon oil which is used as an extender or as an agent for adjusting viscosity. According to the invention, the relatively small amount of iron inhibitor (e.g. citric acid) and aliphatic ^ carboxylic acid (e.g. oleic acid, which is used to achieve faster printing on the printing plate) and silica filler do not significantly change the hydrophobic properties of the ink. In addition, it has been found that the polyhydroxyaromatic color forming reactant used in the invention should be somewhat hydrophobic and for this reason a hydrophobic substituent such as an aliphatic hydrocarbon radical of more than. 4 carbon atoms, either directly on the aromatic nucleus or via an ester or carbonyl bond. The ester * or carbonyl bonds are very preferred because of their relatively low degree of dermatological effectiveness compared to the aforementioned directly substituted aliphatic radicals.

3 0 9807/135:0.3 0 9807/135: 0.

Die bevorzugten eisenkomplexbildenden, farbbildenden Reaktionsteilnehmer, die nach der Erfindung verwendet werden, enthalten wenigstens die folgenden Substituenten an einem aromatischen Ring: Mehrere Hydroxylreste, die sich an einem aromatischen Ring als Substituenten befinden, wobei wenigstens zwei dieser Hydroxylgruppen sich in ortho-Stellung zueinander an dem Ring befinden, und ein höherer Alkanoylrest oder ein Rest mit der Formel -COOR, worin R ein einwertiger aliphatischer Rest mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen ist. Wenn der -COOR-Rest vorhanden ist, wie bei den GallussMureestern, scheint, wie festgestellt worden ist, die Verwendung eines Rests R mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen für die Farbbeständigkeit dieser Ester verantwortlich zu sein. Der Grund für die erhöhte Farbbeständigkeit ist nicht leicht zu erklären, und obwohl die Erfindung an keine Theorie gebunden ist, kann angenommen werden, dass die Ester der Gallussäure mit höheren aliphatischen Alkoholen gegenüber einer Oxidation oder anderen chemischen Reaktionen, die unerwünschte Färb· änderungen verursachen können, widerstandsfähiger sind. Ein weiterer Vorteil einer Einführung der R-Reste mit höherem Molekulargewicht in das polyhydroxyaromatische Molekül ist dadurch gegeben, dass der Dampfdruck der Verbindungen bei Raumtemperatur vermindert wird, was zu einer längeren Lebensdauer der unsichtbaren gedruckten Bilder auf z.B. Prüfungsblättern oder in Anleitungsbüchern führt. Für die Zahl der Kohlen-Stoffatome in dem Rest R scheint keine obere Grenze gegeben zu sein, mit der Ausnahme, dass die Bildbildungsgeschwindigkeit in dem Masse, in dem sich das Molekulargewicht erhöht, verlangsamt werden kann. Ausserdem stehen Alkenole oder andere geeignete aliphatische Ausgangsmaterialien mit mehr als 18 Kohlenstoffatomen nur in sehr begrenztem Masse zur Verfügung. The preferred iron-complexing, color-forming reactants, which are used in the invention contain at least the following substituents on one aromatic ring: Several hydroxyl radicals attached to one aromatic ring as a substituent, at least two of these hydroxyl groups being in the ortho position are to each other on the ring, and a higher alkanoyl radical or a radical with the formula -COOR, where R is a monovalent is an aliphatic radical with more than 4 carbon atoms, preferably with 6 to 18 carbon atoms. If the -COOR residue is present, as with the GallussMureestern, the use of an R group of at least 6 carbon atoms for color fastness appears to have been found this ester to be responsible. The reason for the increased color fastness is not easy to explain, and although the invention is not bound by theory, it can be assumed that the esters of gallic acid with higher aliphatic alcohols against oxidation or other chemical reactions that cause undesired coloring change can cause, are more resilient. Another advantage of introducing the higher molecular weight R radicals in the polyhydroxyaromatic molecule is given by the fact that the vapor pressure of the compounds at room temperature is decreased, resulting in a longer life of the invisible printed images on e.g. examination sheets or in instruction books. For the number of carbon atoms there appears to be no upper limit in the R group, except that the rate of image formation to the extent that the molecular weight increases, can be slowed down. In addition, there are alkenols or other suitable aliphatic starting materials with more than 18 carbon atoms are only available to a very limited extent.

Die bevorzugten polyhydroxyaromatisehen Verbindungen nach der Erfindung sind demnach solche, die 2 oder 3 ortho-Hydröxyl·The preferred polyhydroxyaromatic compounds are shown below of the invention are therefore those which have 2 or 3 ortho-Hydroxyl

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- li -- li -

gruppen aufweisen, wie z.B. geeignete Derivate von der Gallussäure, dem Pyrogallol und dem Brenzkatechin. Die Pyrogallol- und Brenzkatechinderivate enthalten vorzugsweise als Substituenten einen Alkanoylrest mit 6 bis 18 (vorzugsweise 6 bis Id) Kohlenstoffatomen, wie z.B. Decanoyl, Lauroyl, Myristoyl oder Hexadecanoyl. Die bevorzugten Gallussäurederivate sind die Ester von Gallussäure und einem 'Alkanol mit 6 bis 18 (vorzugsweise 6 bis 16) Kohlenstoffatomen. Alle diese polyhydroxyaromatischen Verbindungen bilden mit als Mitreaktionsteilnehmer wirkenden organischen und anorganischen Eisensalzen, wie z.B. Eisen-III-chlorid, Eisen-III-nitrat und Eisen-Ill-salzen von aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren, wie z.B. Eisen-III-octoat, Eisen-III-benzoat usw., stark gefärbte Komplexe. Unsichtbare Druekbilder gemäss der Erfindung können daher durch Auftragen eines dieser Mitreaktionsteilnehmer auf die bedruckte Oberfläche mit einem geeigneten Applikator entwickelt werden. Der Mitreaktionsteilnehmer kann in einem Lösungsmittel gelöst und mit einem Schreibröhrchen, das mit einer Faserspitze versehen ist, aufgetragen oder mit reibender Bewegung unter Benutzung einer Wachskreide, die das Mitreaktionsmittel enthält, aufgerieben werden»have groups, such as suitable derivatives of gallic acid, the pyrogallol and the catechol. The pyrogallol and pyrocatechol derivatives preferably contain as substituents an alkanoyl radical having 6 to 18 (preferably 6 to Id) carbon atoms, such as decanoyl, lauroyl, myristoyl or hexadecanoyl. The preferred gallic acid derivatives are the esters of gallic acid and a 6-18 alkanol (preferably 6 to 16) carbon atoms. All of these polyhydroxyaromatic Forms compounds with organic and inorganic iron salts acting as co-reactants, such as iron (III) chloride, iron (III) nitrate and iron (III) salts strongly colored by aliphatic or aromatic carboxylic acids such as ferric octoate, ferric benzoate, etc. Complexes. Invisible printed images according to the invention can therefore be created by applying one of these co-reaction participants can be developed onto the printed surface with a suitable applicator. The participant in the reaction can dissolved in a solvent and applied with a writing tube with a fiber tip, or with rubbing movement using a wax crayon that contains the co-reactant, rubbed on »

Es wird natürlich bevorzugt, dass das farbbildende, eisenkomplexbildende Reaktionsmittel eine helle oder blasse Farbe hat, wie z.B. eine gebrochen-weisse oder eine graue Farbe. Es wird ausserdem bevorzugt, die Farbe der Farbformulierung so eng wie möglich der Farbe des Papiers anzugleichen. Z.B. kann ein schwach gelbes Papier mit einer schwach gelben Farbe, ein graues Papier mit einer grauen Farbe usw. verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Farbe selbst in der UmgebungIt is of course preferred that the color-forming, iron complex-forming Reagent is light or pale in color, such as off-white or gray. It is also preferred to match the color of the paint formulation as closely as possible to the color of the paper. E.g. a pale yellow paper of a pale yellow color, a gray paper of a gray color, etc. can be used be provided that the color itself is in the area

istis

des bedruckten Blatts farbbestandig^ Vom farblichen Standpunkt aus ist Laurylgallat (Dodecylgallat) ein besonders geeigneter Reaktionsteilnehmer, weil es eine gebrochen-weisse _, Farbe hat, aber ein stark gefärbtes grau-braunes Bild ergibt, wenn, es mit einem geeigneten als Mitreaktionsteilnehmerof the printed sheet stable in color ^ From the color point of view Lauryl gallate (dodecyl gallate) is a particularly suitable reactant because it has an off-white _, Has color but gives a strongly colored grayish-brown image when, with a suitable co-reactant

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wirkenden Elsensalz umgesetzt wird. Wie oben ausgeführt worden ist, soll der farbbildende Reaktionsteilnehmer zerkleinert oder vermählen werden, so dass er in Form fein zerteilter Teilchen vorliegt, und zwar mit dem für lithographische Parbpigmente charakteristischen Grössenbereich. Teilchen, grosser als 10 μπι und sogar grosser als 5 μηι werden von einem Trägermittel nicht sehr gut getragen; daher liegt der zahlenmässig durchschnittliche Grössenbereich der Teilchen aus dem farbbildenden Reaktionsteilnehmer innerhalb des Bereichs von etwa 0,5 bis 5 μπι und vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 1 bis j5 μηΐ·acting Elsenalz is implemented. As stated above, the color-forming reactant is said to be comminuted or ground so that it is finely divided into shape Particles are present, with the size range characteristic of lithographic parabolic pigments. Particle, greater than 10 μm and even greater than 5 μm are made by one Carrier means not worn very well; therefore it is numerical average size range of the particles from the color-forming reactant within the range of about 0.5 to 5 μm and preferably within the range of 1 to j5 μηΐ

Nachfolgend werden die eiseninhibierende Verbindung, das Kohlenwasserstofföl, das Wachs und das Mattierungsmittel, die oben angegeben worden sind, im einzelnen erläutert.The iron-inhibiting compound, the hydrocarbon oil, the wax and matting agent given above are explained in detail.

Das Kohlenwasserstofföl - Aliphatische Kohlenwasserstoffpetroleumdestillate mit einem K.B.-Wert (Kauri-Butanol-Wert) unter 28 und einem Siedepunkt über 200 C sind bevorzugt in der Farbformulierung enthalten, um die Viskosität und die Klebrigkeit der Farbe einzustellen und/oder um in dem Fall von öllöslichen, schnell härtenden Trägermitteln als Lösungsmittel oder Verlängerungsmittel zu dienen. Bis zu etwa 5 Gew.-^, (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung der Farbe) können im allgemeinen verwendet werden. Kohlenwasserstofföle mit einem Siedebereich, der vollkommen über 2250C liegt, werden bevorzugt. Ein Beispiel für ein relativ niedrig siedendes Petroleumdestillat ist das sogenannte 44O-Ö1, das in dem Bereich von 229 bis 2560C siedet. Höher siedende öle, wie z.B. das 535-01, werden bevorzugt. Diese öle haben im allgemeinen Siedebereiche über 2750C. (Die Ausdrücke 44O-Ö1 und 535-01 stellen im wesentlichen beschreibende Ausdrücke dar, die sich auf das untere Ende des Siedebereichs in 0F beziehen.) The hydrocarbon oil - Aliphatic hydrocarbon petroleum distillates with a KB value (kauri-butanol value) below 28 and a boiling point above 200 C are preferably included in the paint formulation in order to adjust the viscosity and the stickiness of the paint and / or in the case of oil-soluble to serve as solvents or extenders for fast-curing vehicles. Up to about 5% by weight (based on the total composition of the paint) can generally be used. Hydrocarbon oils with a boiling range which is completely above 225 ° C. are preferred. An example of a relatively low boiling petroleum distillate is the so-called 44O-Ö1 which boils in the range 229-256 0 C. Higher boiling oils such as the 535-01 are preferred. These oils generally have boiling ranges above 275 0 C. (The terms 44O-Ö1 and 535-01 represent substantially descriptive terms that relate to the lower end of the boiling range in 0 F).

Das Wachs - Irgendein geeignetes Wachs, das in lithographischen Farben verwendet wird, kann zur Einstellung der klebrigen The Wax - Any suitable wax used in lithographic inks can be used to adjust the tackiness

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Konsistenz und zur Verringerung des Filmbildungsvermögens .der Farbe zugegeben werden, Z.Bn können bis herauf zu 3 Gew.-% der Farbforraulierung aus teilchenförmigen! Wachs vom Polyäthylentyp bestehen..The consistency and to reduce the film forming ability color be added to n example to up to 3 wt -.% Of Farbforraulierung of particulate! Consist of polyethylene type wax.

Das Eiseninhibierungsmittel - Wenn der farbbildende Reaktionsteilnehmer in Berührung mit eisen- oder stahlhaltigen Kugeln vermählen wird oder mit anderen Metallen in Berührung kommt, die unerwünschte chemische Wirkungen auf den farbbildenden Reaktionsteilnehmer ausüben können, ist es vorteilhaft, wenigstens 0,5 ßew,-$,' vorzugsweise wenigstens 0,7 Gew.-%, einer Verbindung zuzusetzen, die einen farblosen oder praktisch farblosen Komplex mit Eisen bilden kann. Ein besonders geeignetes Beispiel für eine solche Verbindung ist wasserfreie Zitronensäure, Die Zitronensäure setzt sich mit irgendwelchem fremden Eisen unter Bildung eines farblosen Reaktionsprodukts bei dem Vermischen, Vermählen und auch nach dem Bedrucken der Druckoberfläche um. Gewünsohtenfalls kann die Zitronensäure für diesen Zweck mit Phosphorsäure kombiniert werden. Das Mattierungsmittel ist besonders zur Verminderung des Glanzes der Druckfarbe, wenn ein hoher Prozentsatz an schnell härtendem Trägermittel verwendet wird, geeignet. Die Farben der Erfindung enthalten typischerweise über 55 Gew.-% schnell härtendes Trägermittel, um ein gutes Tragvermögen für das Pigment sicherzustellen. Bei Anteilen über etwa 65$ kann die Druckfarbe einen übermässigen Glanz aufweisen, auch wenn etwas Mattierungsmittel verwendet wird, (ßin.weiterer Nachteil derartig hoher Anteile an schnell härtendem Trägermittel liegt in der relativ geringen Geschwindigkeit, mit der sich das latente Bild entwickelt.) The iron inhibitor - If the color-forming reactant is ground in contact with ferrous or steel-containing balls or comes into contact with other metals which may have undesirable chemical effects on the color-forming reactant, it is advantageous to use at least 0.5 ßew, - $, ' % to add a compound which can form a colorless or substantially colorless complex with iron - preferably at least 0.7 wt.. A particularly suitable example of such a compound is anhydrous citric acid. Citric acid reacts with any foreign iron to form a colorless reaction product during mixing, grinding and also after printing on the printing surface. If desired, citric acid can be combined with phosphoric acid for this purpose. The matting agent is particularly suitable for reducing the gloss of the printing ink when a high percentage of fast-curing vehicle is used. The colors of the invention typically contain about 55 wt -.% Fast curing support means for a good carrying capacity for the pigment to ensure. At proportions above about $ 65, the printing ink can have an excessive gloss, even if some matting agent is used (another disadvantage of such high proportions of fast-curing vehicle is the relatively slow speed at which the latent image develops.)

Das Mattierungsmittel - Das bevorzugte Mattierungsmittel besteht aus fein zerteilten Kieselsäureteilchen (Silicateilchen) mit einer Grosse im Mikron- oder Untermikronbereich. Ausser dem Mattierungseffekt, der den Glanz des unsichtbaren Far.b- The Matting Agent - The preferred matting agent consists of finely divided silica particles (silica particles) that are micron or sub-micron in size. Apart from the matting effect, which enhances the sheen of the invisible color.

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niederschlage vermindert, verbessert die Kieselsäure die Scheuerbeständigkeit und stellt die physikalischen Eigenschaften der Farbe so ein, dass die Farbe in der Presse beständig ist. Synthetisch hergestellte Kieselsäure ist in vielen Teilchengrössen erhältlich, die von dem Bruchteil eines Mikrons bis zu mehreren Mikron reichen, wobei eine Teilchengrösse der Kieselsäure von 3 bis 5 HW bevorzugt wird.If precipitation decreases, the silica improves the abrasion resistance and restores the physical properties the color in such a way that the color is stable in the press. Synthetic silica is in many particle sizes available by the fraction of one micron to several microns, with a particle size of the silica of 3 to 5 HW being preferred.

Andere empfehlenswerte Zusätze - Abgesehen davon, ob das schnell härtende Trägermittel ein Polyurethanalkyd ist oder nicht, wird vorzugsweise weiteres flüssiges Polyurethanalkyd zugegeben, und zwar können bis zu etwa 4$ der gesamten Farbmasse zugegeben werden, um die Viskosität einzustellen, die Beständigkeit in der Presse zu verbessern und eine bessere Scheuerbeständigkeit der Farbe, wenn dies auf das Papier gedruckt worden ist, zu verleihen, Anteile von stark flüssigen Polyurethanalkyden über 4$ oder 5$ führen zu einer zu grossen Fliessfähigkeit innerhalb einer gewissen Zeitspanne, so dass die Druckfarbe in die Papierfasern wandert und nicht mehr für eine Reaktion mit dem als Mitreaktionsmittel dienenden Metallsalz zur Verfugung steht, das auf die Papieroberfläche aufgetragen wird. Überraschenderweise ist jedoch, wenn das schnell härtende Trägermittel selbst ein Polyurethanalkyd ist und sowohl steifes Material als auch dünnes Material enthält, das Wandern der gedruckten latenten Farbe in die Papier^· fasern so weitgehend gering, dass jegliche Schwierigkeit bei dem Entwickeln des unsichtbaren Bilds nach dem Drucken vermieden wird. Other recommended additives - Regardless of whether the fast-curing vehicle is a polyurethane alkyd or not, further liquid polyurethane alkyd is preferably added, up to about 4 $ of the total paint mass can be added to adjust the viscosity, the resistance in the press and to give better scrub resistance of the ink when this has been printed on the paper, proportions of highly liquid polyurethane alkyds above $ 4 or $ 5 lead to excessive flowability within a certain period of time, so that the printing ink migrates into the paper fibers and is no longer available for a reaction with the metal salt serving as co-reactant which is applied to the paper surface. Surprisingly, however, when the fast-curing vehicle itself is a polyurethane alkyd and contains both stiff material and thin material, the migration of the printed latent color into the paper fibers is so largely small that any difficulty in developing the invisible image after Printing is avoided.

Ein anderer vorteilhafter Zusatz für die Farben der Erfindung ist eine/relativ langkettige organische Verbindung tilt einer polaren Gruppe an einem Ende der Kette, Geeignete Verbindungen dieses Typs sind die langkettigen aliphatischen Carbon?- säuren, wie z.B. ölsäure. Diese Carbonsäuren führen zu einem schnelleren Anfärben der lithographischen Druckplatte»Another beneficial additive for the paints of the invention is a / relatively long-chain organic compound polar group at one end of the chain, suitable compounds of this type are the long chain aliphatic carbon? - acids, such as oleic acid. These carboxylic acids lead to faster coloring of the lithographic printing plate »

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Die Farbformulierungen der Erfindung enthalten keine aktiven Trockenmittel, und zwar wegen der dem farbbildenden Reaktionsteilnehmer innewohnenden Fähigkeit, oxidierende Mittel zu binden, wie die als Trockenmittel in lithographischen Farben üblicherweise verwendeten Kobalt- und Mangansalze„ Die Formulierungen nach der Erfindung trocknen hauptsächlich durch Absorption, obwohl ein sehr langsames Verdampfen des aliphatischen Kohlenwasserstofföls innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 10 Tagen oder langer stattfinden kann. Wengen dieser Absorption oder der Filtrationstrockenmethode sind die Verhältnisse von farbbildendern Reaktionsteilnehmer, Trägermittel und den anderen Zusätzen von Bedeutung, um eine druckfähige Farbe zu erzielen, die ausreichend trocknet und sich nicht wegen eines Eindringens in die Papierfasern mit der Zeit ändert. Die Trocknungsgeschwindigkeit der Formulierung für die latente Farbe ist jedoch, wie gefunden worden ist, etwas weniger kritisch, als die von schwarzen oder farbigen Farben.The paint formulations of the invention do not contain active ones Desiccant, because of the inherent ability of the color-forming reactant to bind oxidizing agents, such as the cobalt and manganese salts commonly used as drying agents in lithographic inks "The formulations according to the invention dry mainly by absorption, although a very slow evaporation of the aliphatic hydrocarbon oil within a period of 5 to 10 days or longer can take place. Little of this absorption or the filtration dry method are the proportions of the color forming reactant, vehicle and the others Additives important to achieve a printable color that dries adequately and does not stand out because of one Penetration into the paper fibers changes over time. The drying speed however, the formulation for the latent color is, as has been found, somewhat less critical, than that of black or colored paints.

Die relativ kleine Menge von beim Drucken abgegebener unsichtbarer Farbe in Verbindung mit dem Umstand, dass bei dem Druckblatt der Erfindung der Anteil an dem latenten Druckbild im allgemeinen einen kleinen Prozentsatz des Blattbereichs ausmacht, bedingtj dass eine genaue Einstellung der Farbmenge, die für den Druckvorgang von dem Farbvorrat der Offsetpresse abgegeben wird, erforderlich ist. Es ist schwierig, ein Wasser/ Farbe-Gleichgewicht bei dieser geringen Farbmenge, die zugeführt und aufgedruckt werden soll, einzuhalten. Zwei Verfahren zur Lösung dieses Problems bestehen darin, dass man (l) einen festen Streifen oder einen festen Block mit einem Gehalt an unsichtbarer Farbe vorsieht, vorzugsweise in der Nähe des Papierrands, Wobei dieser Streifen oder Block wenigstens 1% des Oberflächenbereichs des Blatts bedeckt (z.B. kann ein 1 cm χ 20 cm am unteren Teil eines Standardblatts mit einer Grosse von 20 χ 30 cm bedruckt werden) bzw. (2) einen siebähnlich bedeckten (screened-in)f Hintergrund Vorsieht, wie z.B.The relatively small amount of invisible ink given off during printing, combined with the fact that in the printing sheet of the invention, the proportion of the latent print image generally makes up a small percentage of the sheet area, necessitates a precise adjustment of the amount of ink that is required for the printing process the ink supply of the offset press is required. It is difficult to maintain a water / ink balance with this small amount of ink to be fed and printed. Two methods of solving this problem are to (l) provide a solid strip or block containing invisible paint, preferably near the edge of the paper, with that strip or block covering at least 1% of the surface area of the sheet ( For example, a 1 cm χ 20 cm on the lower part of a standard sheet with a size of 20 χ 30 cm can be printed) or (2) provides a screened-in background, such as

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ein Muster aus verstreuten Punkten mit einem Gehalt an unsichtbarer Farbe. Der siebähnliche Hintergrundbereich soll irgendwelche latente Bilder mit informativem Inhalt auf dem Blatt umgeben, wodurch ausserdem die Tarnung der latenten Information unterstützt wird. Ein siebähnlich bedeckter Hintergrundbereich, der im allgemeinen bis zu etwa 15$ und in keinem Fall mehr als j50# der Information in Form des latenten Druckbilds ausmacht, tarnt diese Information, ohne den starken Kontrast des aktivierten oder entwickelten latenten Bilds zu stören. Ferner erlaubt das siebähnliche Bedecken des Hintergrunds dem Drucker, mehr Farbe auf die Farbwalzen der Presse aufzutragen, weil mehr Farbe je Papierblatt abgegeben wird. Eine übermässige Menge unsichtbarer Farbe in dem Informationsbereich des unsichtbaren Bilds kann das oben beschriebene Problem des vorzeitigen Entdeckens des Bilds (d.h. des Auffindens einer Spur) entstehen lassen.a pattern of scattered dots with an invisible content Colour. The screen-like background area is intended to have any latent images with informative content on the sheet surrounded, which also supports the camouflage of the latent information. A screen-like covered background area, which generally goes up to about $ 15 and in none If more than j50 # of the information in the form of the latent print image disguises this information without obscuring the stark contrast of the activated or developed latent image disturb. Furthermore, the screen-like covering of the background allows the printer to put more ink on the inking rollers of the press to be applied because more color is released per sheet of paper. An excessive amount of invisible color in the information area of the invisible image can be as described above Create problem of early detection of the image (i.e. finding a trail).

Bei schnell härtenden Trägermitteln mit einer Viskosität bei Raumtemperatur über 500 P macht der optimale Gehalt an farbbildendem Reaktionsteilnehmer in den Farben der Erfindung 25 bis 31 Gew.-^ aus. Höhere Anteile führen zu einer geringeren Beständigkeit des Farbauftrags,und geringere Anteile haben eine langsamere Bildentwicklung und eine relativ geringe Farbdichte nach dem Entwickeln zur Folge.In the case of fast-curing carriers with a viscosity at room temperature above 500 P, the optimum content of color-forming Respondents in the colors of the invention 25 to 31% by weight. Higher proportions lead to a lower one Resistance of the paint application and lower proportions result in slower image development and a relatively low color density after development.

Die nachfolgenden Beispiele, die die Erfindung nicht begrenzen sollen, erläutern das Wesentliche und die praktische Durchführung der Erfindung. Alle Teile beziehen sich auf das Gewicht, falls es nicht anders angegeben ist.The following examples, which are not intended to limit the invention, illustrate the essential and practical Implementation of the Invention. All parts are based on weight, unless otherwise stated.

Beispiel 1example 1

Die folgende Formulierung erläutert die Verwendung eines schnell härtenden Trägermittels auf Phenolbasis mit einem Ge-The following formulation explains the use of a fast-curing phenol-based carrier with a compound

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halt an trocknendem öl. Das Trägermittel, ein schnell härtender Lack "Kemset" 300-101 (Warenzeichen), hat einen Gehalt an Peststoffen von 62 Gew.-%, ein spezifisches Gewicht von 0,959, eine Viskosität von 350 P und eine Säurezahl in dem Bereich von 5 bis 10 mg KOH je g. Dieses schnell härtende Trägermittel wird mit 535-Ö1 verlängert, kann aber auch als solches als Trägermittel verwendet werden, wenn die Trocknungsgeschwindigkeit von grösserer Bedeutung ist. In diesem Beispiel wurde das Trägermittel "Kemset" mit einem PoIyurethanalkyd mit einem Gehalt an Feststoffen von 100$ und einem spezifischen Gewicht von 1,00 ί 0,05 ("SKP-IOV, Warenzeichen von Sun Chemical Corp.) modifiziert. Dessen Säurezahl ist 2 mg KOH je g.stop at drying oil. The vehicle, a fast-curing lacquer "Kemset" 300-101 (trade mark), has a pesticide content of 62% by weight , a specific gravity of 0.959, a viscosity of 350 P and an acid number in the range from 5 to 10 mg KOH per g. This fast-curing carrier is extended with 535-Ö1, but can also be used as such as a carrier if the drying speed is of greater importance. In this example, the carrier "Kemset" was modified with a polyurethane alkyd having a solids content of $ 100 and a specific gravity of 1.00 0.05 ("SKP-IOV, trademark of Sun Chemical Corp.). Its acid number is 2 mg KOH per g.

Gewichtsteile BestandteileParts by weight of ingredients

61,0 Lack "Kemset" 300-101 (Warenzeichen für ·61.0 "Kemset" paintwork 300-101 (trademark for ·

einen von Sun Chemical Corp. hergestellten schnell härtenden Lack)one from Sun Chemical Corp. produced fast-curing lacquer)

2,0 "SKP 104" (Warenzeichen für Polyurethan-2.0 "SKP 104" (trademark for polyurethane

alkyd, hergestellt von Sun Chemical Corp.)alkyd, manufactured by Sun Chemical Corp.)

1,0 "Micropoly" 800-111 (Warenzeichen von1.0 "Micropoly" 800-111 (Trademark of

Sun Chemical Corp. für ein fein gepulvertes Wachs vom modifizierten Polyäthylentyp mit einer Gardner-(hellige-)Parbe von 1 bis 2 und mit einem Teilchengrössenbereich von 5 bis 15 μηι)Sun Chemical Corp. for a finely powdered wax from the modified one Polyethylene type with a Gardner (light) parbe of 1 to 2 and with a particle size range of 5 to 15 μm)

31*5 Laurylgallat31 * 5 lauryl gallate

0,8 "Syloid 72" (Warenzeichen), ein Mattie0.8 "Syloid 72" (Trademark), a Mattie

rungsmittel aus Kieselsäure mit einer Teilchengrösse im Mikrongrössenbereich, Sorte 73 (W.R.Grace & Co.)silica with a particle size in the micron size range, Grade 73 (W.R. Grace & Co.)

1,7 Wasserfreie Zitronensäure1.7 Citric Acid Anhydrous

1,2 535-01 (ein von Magie Bros, benutzter1,2 535-01 (one used by Magic Bros.

beschreibender Ausdruck für ein Kohlenwasserstofföl mit einem Siedebereich im allgemeinen über 275 C)descriptive term for a hydrocarbon oil with a boiling range generally above 275 C)

0,8 . ölsäure 0.8 . oleic acid

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Beispiel 2Example 2

Im folgenden wird ein Beispiel für eine nicht vergilbende, schnell härtende lithographische Farbe der Erfindung gegeben. In dieser Formulierung ist der Lack "Uroset" (Warenzeichen) ein urethanmodifiziertes Alkyd, das völlig frei von Metallsalztrockenmitteln ist. Dieses Material vom Alkydtyp hat die Vorteile des schnellen Trocknens, der Scheuerbeständigkeit und der guten Pigmentbenetzungseigenschaften von mit Isocyanat modifizierten Materialien. Die Viskosität dieses Trägermittels beträgt bei 25°C 530 bis 65O P. Die Säurezahl dieses Trägermittels liegt unter 9 mg KOH je g, und sein spezifisches Gewicht ist 0,95.The following is an example of a non-yellowing, fast setting lithographic ink of the invention. In this formulation, the paint "Uroset" (trademark) is a urethane-modified alkyd that is completely free of metal salt desiccants is. This alkyd type material has advantages of quick drying, abrasion resistance and the good pigment wetting properties of isocyanate modified materials. The viscosity of this vehicle at 25 ° C. is 530 to 650 P. The acid number of this carrier is below 9 mg KOH per g, and its specific weight is 0.95.

Qewichtsteile BestandteileParts by weight components

65,0 "Uroset" (Warenzeichen), schnell härten65.0 "Uroset" (Trade Mark), quick cure

des Trägermittel, Lawter Chemicals, Inc.of the vehicle, Lawter Chemicals, Inc.

3,0 "SKP 104" (Warenzeichen für Polyure-3.0 "SKP 104" (trademark for polyurethane

thanalkyd, hergestellt von Sun Chemical Corp.)thanalkyd, manufactured by Sun Chemical Corp.)

1,0 "Micropoly" 800-III (Warenzeichen für1.0 "Micropoly" 800-III (trademark for

ein Wachs vom Polyäthylentyp von Sun Chemical Corp.)a polyethylene type wax from Sun Chemical Corp.)

28,5 Laurylgallat28.5 lauryl gallate

0,5 "Syloid 72" (Warenzeichen), ein Mattie0.5 "Syloid 72" (Trademark), a Mattie

rungsmittel aus Kieselsäure mit einer Teilchengrösse von 4 μπι, Sorte 73 (W.R.Grace & Co.)agent made of silica with a particle size of 4 μm, grade 73 (W.R. Grace & Co.)

1,7 Wasserfreie Zitronensäure1.7 Citric Acid Anhydrous

1,5 535-01 nach Magie Bros, (entsprechend1.5 535-01 according to Magie Bros, (corresponding to

Beispiel 1)Example 1)

0,8 ölsäure 0.8 oleic acid

Prüfungsblätter, die mit dieser lithographischen unsichtbaren bzw. latenten Farbe und einer zweiten, sichtbaren Farbmasse bedruckt wurden, wurden unter Verwendung von Offset-Papier mit einem Eisengehalt von etwa 0,02$, bezogen auf dasExam sheets invisible with this lithographic or latent color and a second, visible color mass were printed using offset paper with an iron content of about $ 0.02 based on that

309807/ 1350309807/1350

Gewloht des Papiers, hergestellt. Die Oberfläche dieses Papiers war rauh - eine rauhe Pergamentpapieroberflache mit einer Sheffield-Glättezahl in dem Bereich von 240 bis 270. Diese Prüfungsblätter Hessen kein Anzeichen für eine vorzeitige Entdeckung des unsichtbaren Bilds-innerhalb einer längeren Zeitspanne erkennen«, Überzogene oder kalandrierte, glänzende, glatte Blätter wiesen jedoch Unterschiede hinsichtlich der Reflexion auf, so dass das unsichtbare Bild ohne Entwicklung wahrnehmbar war. Daher werden rauhe und steinähnliche Oberflächenbeschaffenheiten des Papiers bevorzugt.Wound of paper, made. The surface of this paper was rough - a rough parchment paper surface with a Sheffield Smoothness Number in the range of 240 to 270. These exam sheets did not indicate any premature marks Discovery of the invisible image - recognize within a longer period of time «, coated or calendered, glossy, smooth sheets, however, showed differences in reflection, so that the invisible image without Development was noticeable. Therefore rough and stone-like surface textures of the paper are preferred.

PatentansprücheClaims

309807/1350309807/1350

Claims (1)

- 20 Patentansprüche - 20 claims 1.) Unsichtbare bzw. latente, für das lithographische Offsetdruckverfahren geeignete Druckfarbe, die ein.Trägermittel und eine feste Verbindung enthält, die mit Eisen unter Bildung eines beständigen Farbkomplexes reagieren kann, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Verbindung in der Form von Teilchen mit einer zahlenmässig durchschnittlichen Teilchengrösse in dem Bereich von 0,5 bis 5 μηι vorliegt und die Formel1.) Invisible or latent, for the lithographic offset printing process suitable printing ink that contains a carrier and a solid compound that forms with iron a stable color complex, characterized in that the solid compound is in the form of particles with a numerically average particle size is present in the range from 0.5 to 5 μm and the formula R _R _ hat, worin η 0 oder 1 und R (l) einen einwertigen aliphatischen Rest mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen oder (2) einen Rest der Formel ~(— CO -)— OR1 oder -(-CO -)—R1 bedeutet, worin R* ein einwertiger aliphatischer Rest mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen ist, und wenigstens 40 Gew.-% der latenten Druckfarbe aus einem schnell härtenden Trägermittel bestehen, das eine genügende Klebrigkeit, Viskosität, ein genügendes Wasserabweisungsvermögen und eine ausreichende Fähigkeit zum Tragen des Pigments für eine Anwendung beim lithographischen Offsetdruckverfahren besitzt, dass die latente Druckfarbe hydrophob ist und eine Viskosität in dem Bereich von 300 bis 3500 P hat und dass die flüchtigste Komponente in der latenten Druckfarbe einen Siedepunkt über 20O0C hat.where η is 0 or 1 and R (l) is a monovalent aliphatic radical with more than 4 carbon atoms or (2) is a radical of the formula ~ (- CO -) - OR 1 or - (- CO -) - R 1 , wherein R * is a monovalent aliphatic radical having more than 4 carbon atoms, and at least 40 wt -. consist% of the latent print color from a fast-curing vehicle that sufficient tackiness, viscosity, a sufficient water repellency and sufficient capability for carrying the pigment for one application in the lithographic offset printing process has that the latent printing ink is hydrophobic and has a viscosity in the range from 300 to 3500 P and that the most volatile component in the latent printing ink has a boiling point above 20O 0 C. 2.) Druckfarbe naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass der farbbildende Reaktionsteilnehmer ein Ester von der Gallussäure und einem aliphatischen Alkohol mit 6 bis l8 Kohlenstoffatomen ist.2.) Printing ink naoh Anspruoh 1, characterized in that the color-forming reactant is an ester of the Gallic acid and an aliphatic alcohol with 6 to 18 carbon atoms is. 5.) Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem wasserfreie Zitronensäure enthält.5.) Printing ink according to claim 1, characterized in that it also contains anhydrous citric acid. 30 9 807/135030 9 807/1350 4.) Druckfarbe nach Anspruch 1, 2 oder ~5, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein aliphatisches Kohlenwasserstofföl mit einem Siedepunkt über 2000C und einem Kauri-Butanol-Wert unter 28 enthält.4.) Printing ink according to claim 1, 2 or ~ 5, characterized in that it contains an aliphatic hydrocarbon oil with a boiling point above 200 0 C and a Kauri-butanol value below 28. 5.) Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis K1 dadurch gekennzeichnet, dass das schnell härtende Trägermittel eine Polyurethanalkyd mit einer Viskosität über 500 P enthält.5.) Printing ink according to one of claims 1 to K 1, characterized in that the fast-curing carrier contains a polyurethane alkyd with a viscosity of over 500 P. 6.) Verfahren zur Herstellung der Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die genannte feste Verbindung vermahlt, bis die zahlenmässig durchschnittliche Teilchengrösse der erhaltenen Teilchen in dem Bereich von 0,5 bis 5 μηι liegt, und die vermahlenen Teilchen in einem schnell härtenden Trägermittel dispergiert.6.) A method for producing the printing ink according to claim 1, characterized in that said fixed connection ground until the numerically average particle size of the particles obtained is in the range from 0.5 to 5 μm, and the milled particles in one quick dispersed hardening vehicle. f.) Druckform, enthaltend ein sichbares Druckbild und ein unsichtbares bzw. latentes Druckbild, wobei das latente Druckbild zu einem sichtbaren Bild durch Umsetzung mit einem Eisensalz entwickelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Druckform verwendete Papier eine Papiersorte für den Offsetdruck ist, und dieses Papier unter 0,05$ Eisen enthält, bezogen auf das Gewicht des Papiers, und dass das latente Druckbild im wesentlichen aus (a) einem polyhydroxyaromatischen eisenkomplexbildenden, farbbildenden Reaktionsteilnehmer mit mehreren Hydroxylresten als Substituenten an einem aromatischen Ring, wobei wenigstens zwei der Hydroxylreste sich in ortho-Stellung zueinander an dem genannten Ring befinden, und (b) wenigstens k0 QevSo-% eines lithographischen schnell härtenden Trägermittels besteht.f.) Printing form, containing a visible print image and an invisible or latent print image, wherein the latent print image can be developed into a visible image by reaction with an iron salt, characterized in that the paper used for the printing form is a type of paper for offset printing , and this paper contains less than $ 0.05 iron, based on the weight of the paper, and that the latent print image consists essentially of (a) a polyhydroxyaromatic iron complex-forming, color-forming reactant with several hydroxyl radicals as substituents on an aromatic ring, with at least two of the Hydroxyl radicals are located ortho to one another on said ring, and (b) there is at least k0 QevSo% of a lithographic fast-curing carrier. 8.) Druckform nach Anspruch 1J1 dadurch gekennzeichnet, ,dass das Papier aus einer Sorte für den Offsetdruck eine Sheffield-Glättezahl über l60 hat und einen Eisengehalt unter 0,0j5$, bezogen auf das Gewicht des Papiers, aufweist.8.) Printing form according to claim 1 J 1, characterized in that the paper of a type for offset printing has a Sheffield smoothness number over 160 and an iron content of less than $ 0.0j5, based on the weight of the paper. 309807/1350309807/1350 9.) Druckform nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das papierähnliche Blatt ein Fasergemisch enthält, das in willkürlicher Verteilung fluoreszierende Pasern enthält.9.) Printing forme according to claim 7 or 8, characterized in that the paper-like sheet contains a fiber mixture that contains fluorescent fibers in random distribution. 10.) Druckform nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des latenten Druckbilds aus einem festen Druckbldck besteht, der wenigstens etwa 1$ des Bereichs eines Blatt aus dem Papier bedeckt.10.) Printing forme according to claim 7 or 8, characterized in that that part of the latent print image consists of a solid print block which is at least about 1 $ of the area of a Sheet covered from the paper. 11.) Druckform nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das latente Druckbild aus einem Bild mit informativem Gehalt besteht, das umgeben ist von einem unzuzusammenhängenden Punktmueter, das bis zu 15$ des Bereichs ausmacht, der das genannte Bild umgibt.11.) Printing form according to claim 7 or 8, characterized in that the latent print image consists of an image with information Salary surrounded by an incoherent period of dots that is up to $ 15 of the range that the called picture surrounds. 309807/ 135P309807 / 135P
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