DE973579C - Verfahren zur Herstellung von Lichtpausmaterial - Google Patents

Description

Das bei der Herstellung, von Vervielfältigungen nach den sogenannten Lichtpausverfahren am häufigsten benutzte lichtempfindliche Material besteht aus einer saugfähigen Unterlage, namentlich Papier, welches einseitig mit einer Schicht versehen ist, die eine lichtempfindliche Substanz enthält, am !läufigsten eine Diazoverbindung zur Herstellung der sogenannten Diazotypien oder eine Eisenverbindung zur Herstellung der sogenannten Blaupausen. Bei Verwendung kontrastarmer Kopiervorlagen, z. B. von Bleistiftzeichnungen, erhält man mit den üblichen Lichtpauspapieren häufig unbefriedigende Ergebnisse. Eine Möglichkeit zur Verbesserung des Kontrastes wurde darin gesehen, daß man das Eindringen der lichtempfindlichen Lösung, die man zur Erzeugung der lichtempfindlichen Schicht auf die saugfähige Unterlage aufträgt, in die Tiefe der Unterlage, z. B. in den Papierfilz, zu verhindern oder wenigstens zu begrenzen sucht. So empfiehlt die USA.-Patentschrift

die Anbringung einer Schicht, die aus äußerst fein verteilter Kieselsäure erzeugt wird. Wenn derartig vorbehandeltes Normalpapier lichtempfindlich gemacht wird, beispielsweise mit einer der üblichen, Diazoverbindungen enthaltenden Lösungen, so erhält man Diazotypiematerial, das Lichtpausen mit wesentlich größerem Kontrast liefert als Material, das ohne die Kieselsäureschicht hergestellt ist. Einige Nachteile haften diesem Material an, z. B. zeigen Beschriftungen mit Tinte größere Neigung zum Auslaufen, Tuschestriche platzen leichter ab, und Anstriche mit Wasserfarben werden weniger gut angenommen.

Es ist nun gefunden worden, daß man ein sehr kontrastreiche Wiedergaben lieferndes Lichtpausmaterial dadurch erhält, daß man auf den Träger

909 742/21

der lichtempfindlichen Schicht zunächst in dünner Schicht eine frisch ausgefällte, feinverteilte Suspension der Silikate von Magnesium, Calcium oder Zink aufträgt und nach ihrer Auftrocknung eine Lösung, die eine lichtempfindliche Schicht bildet, beispielsweise eine Zweikomponenten- oder eine Einkomponentendiazotypieschicht. Ak sehr fein verteilt im Sinne dieser Erfindung gelten Teilchengrößen bis zu 5 μ, vorteilhaft solche zwischen o,i

ίο und ι μ.

Die für die Erzeugung der Silikatschicht gemäß der Erfindung auf die Unterlage in dünner Schicht aufzutragenden feinverteilten Suspensionen der Silikate von Magnesium, Calcium oder Zink werden durch Umsetzung im wäßrigen Medium hergestellt. Man kann diese gute Ergebnisse liefernden Suspensionen beispielsweise erhalten, wenn man verdünnte Natriumsilikatlösungen unter kräftigem Umrühren mit verdünnten wäßrigen Lösungen von Salzen der Elemente der Gruppe II des Periodischen Systems mischt. Bevor man die so erhaltenen Silikatsuspensionen auf die Unterlage aufträgt, kann man auch zur Beseitigung der neben der Silikatbildung entstandenen Salze die Mutterlauge in einer Zentrifuge abtrennen und zum feuchten S ilikatrückstand wieder Wasser hinzufügen. Vorteilhaft verwendet man zum Anstreichen auf den S chichtträger Suspensionen, welche 1 bis 10%, bevorzugt 3 bis 5 %>, des betreffenden Silikats enthalten.

Es kann vorteilhaft sein, den aufzustreichenden Silikatsuspensionen noch Zusätze von natürlichen oder synthetischen organischen kolloidalen Substanzen, beispielsweise Celluloseäther, Gelatine, Kasein, Dextrin, oder von Kunstharzen, zweckmäßig in feindisperser Form, hinzuzufügen. Diese Zusatzstoffe bewirken eine Verkittung der einzelnen Silikatteilchen, wodurch dem Eindringen der lichtempfindlichen Lösungen in die Unterlage noch mehr begegnet wird. Es genügen bereits sehr kleine Mengen der Zusatzstoffe.

Bei der Herstellung des Lichtpausmaterials gemäß vorliegender Erfindung durch getrennte Erzeugung der Silikatschicht und darüber der lichtempfindlichen Schicht kann unter Abänderung dieser Arbeitsweise auch so vorgegangen werden, daß man die Lösung der lichtempfindlichen Substanz mit der Silikatsuspension vereinigt und die Mischung auf die Unterlage aufträgt und trocknet. Lichtpausen, die mit dem erfindungsgemäß erzeugten lichtempfindlichen Material hergestellt werden, weisen hervorragende Kontrastwirkung auf. Die fortschrittliche Wirkung drückt sich auch darin aus, daß das neue Lichtpausmaterial im Vergleich zu den mit Kieselsäure vorgestrichenen Papieren Lichtpausen ergibt, die größere Tintenfestigkeit und Tuschfestigkeit aufweisen und auch mit Wasserfarben besser angelegt werden können.

Beispiele

i. In einer Streichmaschine wird für die Herstellung von Lichtpauspapier geeignetes Rohpapier mit einer 4^fl/uigen wäßrigen Suspension von Magnesiumsilikat bestrichen und anschließend getrocknet. Wenn das Wasser entfernt und die Silikatschicht getrocknet ist, wird darauf ebenfalls in der Streichmaschine eine Diazotypie-Schwarzpräparation aufgetragen. Nach dem Trocknen wird das lichtempfindliche Papier unter einer positiven A⁷orlage belichtet und liefert nach dem Entwickeln tiefschwarze, samtartige Pausen, die sich mit Tinte oder Tusche gut beschriften lassen und Wasserfarben leicht annehmen.

Man erhält die Silikatsuspension, indem 400 g einer etwa 55%igen Lösung von technischem Natriumsilikat — beispielweise unter der Bezeichnung Natronwasserglas 58 bis 6o° Be im Handel erhältlich — mit 2400 ecm Wasser verdünnt werden und zu dieser Lösung unter gutem Durchwirbeln mittels eines Schnellrührers, z. B. eines ßlitzmischers von 2800 U/min, bei Zimmertemperatur eine Lösung von 480 g technischem Magnesiumchlorid-6-hydrat in 2000 ecm Wasser möglichst schnell (innerhalb weniger Sekunden) hinzugegeben wird. Das gebildete Magnesiumsilikat fällt als sehr feinkörniger, gleichmäßig verteilter Niederschlag aus und ist in dieser Form zu verwenden.

An Stelle der obengenannten 4°/(>igen wäßrigen Magnesiumsilikatsuspension kann zur Herstellung der Silikatschicht auf dem Rohpapier auch folgende Suspension verwendet werden:

600 g in 5000 ecm Wasser von 6o° C gelöstes technisches Magnesiumchlorid-6-hydrat werden unter intensivem Rühren mit einer ebenfalls 6o° C warmen Lösung von 500 g etwa 55%igem Natriumsilikat in 4000 ecm Wasser innerhalb von 5 Minuten versetzt. Das sehr fein dispers ausfallende Magnesiumsilikat wird durch Zentrifugieren mittels einer Klärschleuder von der Mutterlauge abgetrennt, und die zurückbleibende weiße Paste wird mit frischem Wasser auf 5620 g aufgefüllt. Nach erneuter Mischung mit Hilfe des Blitzmischers (etwa 10 Minuten) wird die so erhaltene etwa 4^fl/oige Magnesiumsilikataufschlämmung, die thixotropes Verhalten zeigt, zum Streichen von Papier benutzt, das anschließend lichtempfindlich gemacht wird. Benutzt man dazu z. B. eine Eisenblaupräparation, so erhält man ein Blaupauspapier, das sehr kontrastreich arbeitet und auch von schwachen Bleistiftoriginalen noch gut lesbare Kopien ergibt.

2. An Stelle der im Beispiel 1 beschriebenen Magnesiumsilikatsuspens'ion verwendet man zur Herstellung der ersten Schicht auf Rohpapier eine wäßrige Calciumsilikatsuspension, die man erhält, wenn 225 g technische NatriumsiHkatlösung von 58 bis 6o° Be mit 2000 ecm Wasser verdünnt und unter kräftigem Rühren (vgl. Beispiel 1) mit in g Calciumchlorid, in 1000 ecm Wasser gelöst, sehr schnell vermischt werden. Das gelartig ausfallende Calciumsilikat wird in einer Klärschleuder von der Mutterlauge abgetrennt, die erhaltene Paste mit frischem Wasser auf 2870 g aufgefüllt und durch erneutes Rühren streichfertig gemacht.

Papier, das zuerst mit dieser Suspension gestrichen und anschließend mit einer Diazotypie-Blaupräparation lichtempfindlich gemacht ist, liefert nach Belichtung unter einer Vorlage Pausen, die

einen tieferen und kräftigeren Farbton aufweisen als mit Papier ohne Calciumsilikatschicht hergestellte Pausen.

3. Rohpapier wird analog den Verfahren der vorstehenden Beispiele mit einer wäßrigen Zinksilikatsuspension beschichtet und nach dem Trocknen der Silikatschicht lichtempfindlich gemacht. Auch die mit diesem Papier hergestellten Lichtpausen zeigen hervorragenden Kontrast und sind sehr gut mit Tinte und Tusche zu beschreiben, ohne daß die Striche auslaufen.

Man stellt die Zinksilikatsuspension in Analogie zu der im Beispiel 2 beschriebenen Herstellung des Calciumsilikats her, verwendet aber 140 g Zinkchlorid auf 225 g Natriumsilikatlösung 58 bis 6o° Be. Das anfallende gelartige Zinksilikat wird von der Mutterlauge abgeschleudert und mit 3750 ecm frischem Wasser wieder in eine streichfähige Suspension übergeführt.

4. Transparentpapier oder für Zwischenoriginale geeigneter Papierrohstoff, der die wirksame langwellige UV-Strahlung weitgehend durchläßt, wird mit einer Magnesiumsilikatsuspension vorgestrichen, die nach folgender Arbeitsweise hergestellt wird:

850 g kristallisiertes Natriumsilikat-9-hydrat (Na₂SiO₃9H₂O) werden in 5 1 Wasser gelöst und auf 85 bis 90⁰ C erwärmt. Dazu läßt man unter schnellem Rühren und kräftiger Durchmischung eine Lösung von 400 g technischem Magnesiumchlorid-6-hydrat in 41 Wasser im Verlaufe von drei Stunden einlaufen. Nach Beendigung der MagnesiumsiHkatbildung rührt man das Reaktionsgemisch noch ι Stunde bei 85 bis 90⁰ C weiter und läßt die entstandene Suspension unter Rühren langsam erkalten, die man dann zweckmäßig ein bis zwei Tage stehenläßt. Hiernach wird das Magnesiumsilikatgel auf einer Trennschleuder bei mindestens 3000 U/min von der salzhaltigen Mutterlauge abzentrifugiert. Man erhält etwa 1800 bis 1850 g Paste, die nun mit frischem Wasser (3750 bis 3800 ecm) auf 5600 g Gesamtsuspension mit Hilfe eines Blitzmischers (3000 U/min) angerührt wird. Die erhaltene Suspension zeigt noch einen P₁₁-Wert von 10 und wird unter ständigem Rühren mit dem Blitzmischer durch langsame Zugabe von i8%iger eisenfreier Salzsäure unter laufender Kontrolle auf p_H-Wert von 8,0 bis 8,2 eingestellt. Der Verbrauch beträgt etwa 100 bis 105 ecm i8%ige Salzsäure. Der so erhaltenen Magnesiumsilikat-(hydrosilikat)-suspension wird noch 1,0% eines hochviskosen wasserlöslichen Celluloseäthers zugesetzt, wie Methylcellulose oder Oxäthylmethylcellulose. Nach dem Auflösen des Celluloseäthers ist die Suspension streichfertig.

Den aufzustreichenden Silikatsuspensionen können in an sich bekannter Weise an Stelle des Celluloseäthers auch andere natürliche oder synthetische organische kolloidale Substanzen, beispielsweise Gelantine, Kasein, Dextrin, wasserlösliche Kunstharze, wie Polyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon, oder wasserunlösliche Kunstharze, zweckmäßig in feindisperser Form, hinzugefügt werden.

Zur Herbeiführung der Lichtempfindlichkeit werden die so vorbehandelten Papiere mit einer in der Diazotypie üblichen, zu braunen Azofarbstoffen kuppelnden Präparation nachgestrichen und getrocknet. Die damit hergestellten Pausen weisen gegenüber den Pausen, die mit nicht vorbehandeltem Papier angefertigt sind, einen besseren Kontrast auf und zeigen auch eine höhere Deckkraft, was sich beim Weiterpausen als sehr wertvoll erweist.

Verwendet man festes und in seiner Zusammensetzung immer gleichbleibendes Natriummetasilikat (Molverhältnis Na₂O: SiO₂ wie 1:1) zur Herstellung der Silikatsuspension, so muß nach beendeter Fällung das überschüssige Alkali noch mit starken Säuren oder deren Ammoniumsalzen abgestumpft werden, um die Lagerfähigkeit der mit Diazopräparationen fertiggestrichenen Papiere nicht herabzusetzen.

5. Sehr gute Lichtpausen erhält man auch, wenn bei der Herstellung des lichtempfindlichen Papiers nach den Angaben im Beispiel 4 eine Magnesiumsilikatsuspension verwendet wird, die man nach folgender Vorschrift herstellt:

In einem verschlossenen 50-l-Gefäß (zwei Rührwerke mit schneller Umdrehung) löst man i960 g Magnesiumchlorid-6-hydrat (MgCl₂-OH₂O), technisch, in 161 Wasser und erwärmt auf 85 bis 90⁰ C. Hierbei wird unter schnellem Rühren eine Lösung von 2550 g kristallisiertem Natriumsilikat-9-hydrat (Na₂Si O₃ -gH₂O), technisch, ·ϊη I2 1 W^rasser im Verlauf von vier Stunden in gleichmäßigem Strome zugegeben. N~ach Beendigung der MagnesiumsMikatbildung wird der Gefäßinhalt noch 1 Stunde bei 85 bis 90° C nachgerührt, dann werden 900 g technisches Ammonchlorid zugefügt, und die Suspension wird noch 1 Stunde unter gutem Rühren und Durchmischen gekocht. Dabei wird das Gefäß teilweise (ein Tubus) geöffnet, um das gebildete Ammoniakgas entweichen zu lassen. Man läßt dann das Reaktionsgemisch erkalten und rührt dabei noch 4 Stunden weiter. Die erhaltene Suspension bleibt darauf 50 bis 65 Stunden ruhig stehen. Hiernach wird das erhaltene Magnesiumsilikatgel auf einer Trennschleuder bei mindestens 3000 U/min von der salzhaltigen Mutterlauge abzentrifugiert; man erhält etwa 5200 bis 5500 g Paste. Diese Paste wird mit Wasser (9500 bis 9800 g) wieder auf 15,00 kg Gesamtsuspension mittels eines Blitzmischers (3000 U/min) homogen angerührt. Das erhaltene Gel in der dann streichfertig vorliegenden Suspension zeigt einen p_H-Wert von 8,0 bis 8,4 (potentiometrisch gemessen).

Mit dieser Silikatsuspension wird analog den vorhergehenden Beispielen ein in der Diazotypie gebräuchlicher Schichtträger vorgestrichen und durch Auftragen einer Diazopräparation anschließend noch mit einer lichtempfindlichen Schicht überdeckt. Bei Lichtpausen, die mit so hergestelltem Material angefertigt werden, ist im Vergleich zu Pausen, die mit nicht vorbehandeltem Material gemacht werden, eine deutliche Kontraststeigerung zu beobachten. Man kann der Silikatsuspension,

973 S79

ebenso allen anderen Silikatsuspensionen gemäß der Erfindung, feinverteilte Kieselsäure, 'beispielsweise von der Art, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 433 515 beschrieben ist, zusetzen. Das mit solchen Suspensionen hergestellte Lichtpausmaterial ergibt Pausen, deren Tintenfestigkeit geringer ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Herstellung von Lichtpausmaterial durch Auftragen einer lichtempfindlichen Substanz auf eine saugfähige Unterlage, besonders Papier, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Unterlage zunächst in dünner Schicht eine frisch ausgefällte, feinverteilte Suspension der Silikate von Magnesium, Calcium oder Zink aufträgt und nach ihrer Auftrocknung eine Lösung, die eine lichtempfindliche Schicht bildet.
2. 2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Silikatsuspension mit der zur Herstellung der lichtempfindlichen Schicht bestimmten Lösung vereinigt, die Mischung auf die Unterlage aufbringt und trocknet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der lichtempfindlichen Schicht die Lösung einer Diazoverbindung verwendet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 239 023;
   britische Patentschriften Nr. 647 197, 647617; USA.-Patentschriften Nr. 1 989 879, 2 317 521, 433 515. 2 121 205, 2 566 709.

   ® 909· 742/21 5.60