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Hektographenumdruckbögen
EMI1.1
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schwommene Matrizenbögen und schlechte oder unleserliche Kopien erhält.
Daher ist es ein Ziel der Erfindung, Hektographenumdruckbögen herzustellen, die temperaturfest sind und die in einem weiten Temperaturbereich gleiche Zerbrechlichkeitseigenschaften besitzen.
Ein weiteres Ziel besteht darin, Hektographenumdruckbögen mittels Lösungsmittel in der Kälte her- ; zustellen, wodurch das Problem des"Teerens"der Farbstoffe vermieden wird.
Ein weiteres Ziel besteht darin, Hektographenumdruckbögen herzustellen, bei denen die Umdruck- schicht bei den in den Wärmeumdruckverfahren verwendeten Temperaturen nicht schmilzt oder fliess- fähig wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Herstellung von Hektographenumdruckbögen für das
Spiritusverfahren, bei denen praktisch das ganze farbbildende Material oder der Farbstoff zur Erzeugung von Kopien ausnützbar ist, wodurch die Herstellung einer grösseren Zahl von Kopien mit dem Spiritus- vervielfältigungsverfahren erlaubt wird, als es bisher möglich war.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Herstellung von Hektographenumdruckbogen für das
Spiritusverfahren, bei denen der Binder die Ausnützbarkeit des farbbildenden Materials oder des Farb- stoffes zum Bedrucken der Kopierbögen nicht beeinträchtigt und auf dem ausgedruckten Matrizenbogen nicht weggeworfen wird.
Alle diese Ziele werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Umdruckschicht ausser den über- tragbaren Farbstoffen oder Farbbildnem einen synthetischen thermoplastischen Binder und als Modifizier- mittel für diesen Binder eine Mischung von mindestens zwei Ölen oder öligen Substanzen enthält, von denen mindestens eines mit dem Binder unverträglich und mindestens eines mit dem Binder verträglich ist.
Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung soll das verträgliche Öl mindestens
20 Gew. der Mischung und das unverträgliche Öl mindestens 20 Gew.-% der Mischung ausmachen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Patentan- sprühen.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen :
Fig. 1 einen vergrösserten schematischen Querschnitt durch einen Umdruckbogen,
Fig. 2 einen vergrösserten schematischen Querschnitt durch einen bedruckten Originalbogen, einen
Matrizenbogen und einen Hektrographenumdruckbogen, die aufeinandergelegt und der Ein- wirkung einer Infrarotbestrahlung ausgesetzt sind, wobei die Bögen der besseren Anschaulich- keit halber getrennt gezeigt sind,
Fig. 3 den gemäss Anordnung nach Fig. 2 hergestellten Matrizenbogen,
Fig. 4 einen vergrösserten schematischen Querschnitt durch einen Matrizenbogen und einen Um- druckbogen, der auf der Umdruckschichtoberfläche xerographisch angebrachte Druckbilder aus elektroskopischem Pulver trägt, die unter Wärmeeinwirkung stehen, wobei die Bögen zur besserenAnschaulichkeit getrennt gezeigt sind, und
Fig.
5 den bedruckten Matrizenbogen, der gemäss Anordnung nach Fig. 4 hergestellt wurde.
Erfindungsgemäss wurden Hektographenzusammensetzungen entwickelt, die die vorstehend ange- führten Vorteile besitzen und die ein schärferes, klareres und zuverlässigeres Bedrucken der Matrizen- bögen als bisher möglich, gestatten.
Die Zusammensetzungen der Erfindung enthalten ein synthetisches, thermoplastisches, harzartiges oder filmbildendes Bindemittel, eine Mischung von mindestens zwei öligen Stoffen, die verschiedene Eigenschaften besitzen, eine bestimmte Menge Hektographendruckfarbe und mindestens einen flüchtigen organischen Stoff, der für den harzartigen Binder ein Lösungsmittel ist und in dem sich die Druckfarbe nicht löst.
Der thermoplastische Binder besteht vorzugsweise aus einem Material, das in den Vervielfältigungsflüssigkeiten auf Spiritusgrundlage löslich ist. Daher werden alkohol-und vorzugsweise äthanol-lösliche Substanzen, wie Äthylcellulose und Polyvinylacetat bevorzugt. In vielen Fällen jedoch besteht die Vervielfältigungsflüssigkeit auf Spiritusgrundlage aus irgendeinem organischen Lösungsmittel oder enthält einen Zusatz eines solchen, welches das speziell verwendete Harz oder den Filmbildner löst.
Die ölige Mischung stellt einen entscheidenden Teil der vorliegenden Zusammensetzung dar, da diese öligen Stoffe den thermoplastischen Binder zerbrechlich halten. Dabei wurde festgestellt, dass mindestens zwei verschiedene ölige Stoffe verwendet werden müssen. Diese Stoffe müssen miteinander mischbar sein und wenigstens einer von ihnen muss mit dem Binder verträglich sein, während mindestens ein anderer mit dem harzigen Binder im wesentlichen unverträglich sein muss.
Der unverträgliche ölige Stoff neigt, wenn er allein mit dem thermoplastischen Binder verwendet
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wird, dazu, aus der harzigen Schicht ausgeschieden oder ausgeschwit7. t zu werden. Das ist ungünstig, da das ausgeschwitzte Öl dazu neigt, die damit in Berührung stehenden Matrizenbögen zu beflecken. Noch wichtiger ist jedoch der eventuelle Verlust der Zerbrechlichkeit der Umdruckschicht, wenn die Menge des darin enthaltenen unverträglichen Öls allmählich abnimmt.
Der verträgliche ölige Stoff kann, wenn er mit dem thermoplastischen Binder allein verwendet wird, diesen in manchen Fällen zerbrechlich halten, in Abhängigkeit vom Grad der Verträglichkeit. Das verträgliche Öl wirkt jedoch als Weichmacher für den Binder und die Zerbrechlichkeit geht im selben Masse verloren, in dem sich ein fester Kunststoffilm bildet.
Wenn nich mischbare unverträgliche und verträgliche Öle, wie Mineralöl und Rizinusöl, verwendet werden, so wirkt jedes Öl unabhängig und die Umdruckschicht"schwitzt"das Mineralöl aus, während das Rizinusöl die Schicht weich macht und die Zerbrechlichkeit verlorengeht. Diese zwei Öle können jedoch zusammen verwendet werden, vorausgesetzt, dass ein drittes Öl zugesetzt wird, das mit beiden mischbar ist. Wenn z. B. Rübsamenöl zugesetzt wird, so bildet sich eine mischbare Lösung der drei Öle, wobei das Mineralöl und das Rübsamenöl im Falle von Äthylcellulose mit dem harzigen Binder unverträglich sind, während das Rizinusöl damit verträglich ist.
Es ist nicht vollständig klar, warum der unverträgliche ölige Stoff der Erfindung aus den vorliegenden Umdruckschichten nicht ausgeschwitzt oder ausgeschieden wird oder warum der verträgliche ölige Stoff darin den Binder nicht allmählich erweicht und die Zerbrechlichkeit der Schicht verändert. Anscheinend gewinnt das unverträgliche Öl, das für sich allein keine Affinität zum Binder besitzt, durch das verträgliche Öl, mit dem es mischbar ist, eine Affinität oder Bindung zum Binder. Ähnlich wird das verträgliche Öl durch die Gegenwart des unverträglichen Öls davon abgehalten, den Binder weich zu machen und einen kontinuierlichen, festen, nicht zerbrechlichen Film zu bilden, so dass die Schicht eine diskontinuierliche oder poröse Struktur bekommt und die Ausbildung einer zusammenhängenden Schicht verhütet wird.
Das verträgliche Öl scheint infolge seiner Mischung mit dem unverträglichen Öl seine Weichmachereigenschaft zu verlieren, während das unverträgliche Öl seine Neigung zum Ausschwitzen aus der Schicht infolge seiner Mischung mit dem verträglichen Öl zu verlieren scheint.
Es wurde festgestellt, dass die mischbare ölige Mischung mindestens 20Gew.-% bisetwa 80Gew.-% verträgliches Öl enthalten muss. Ölmischungen, die über 80% verträgliches Öl und weniger als 200/0 unverträgliches Öl aufweisen, zeigen die Neigung, den Binder weich zu machen und verursachen bei längerer Lagerung den Verlust der Zerbrechlichkeit, während Mischungen, die über 80% unverträgliches Öl und weniger als 20% verträgliches Öl enthalten, dazu neigen, aus dem Binder Öl auszuschwitzen oder abzusondern und ebenfalls den Verlust der Zerbrechlichkeit zur Folge haben.
Die bevorzugten öligen Mischungen enthalten im allgemeinen ungefähr gleiche Gewichtsmengen von einem oder mehreren verträglichen Ölen und einem oder mehreren unverträglichen Ölen.
Die Gesamtmenge des in den Umdruckschichten der Erfindung vorhandenen öligen Materials übersteigt immer die Gewichtsmenge des harzartigen oder filmbildenden Binders. Die obere Grenze wird nur durch den Grad der gewünschten Weichheit bestimmt, so dass Mengen bis zum etwa zehnfachen Gewicht des Binders in manchen Fällen geeignet sind.
Die Umdruckbögen der Erfindung werden durch Beschichten einer geeigneten flexiblen Unterlage wie Papier, Celluloseacetat oder Mylar usw. mit einem Überzug aus einem synthetischen thermoplastischen harzartigen oder filmbildenden Bindemittel, das vorzugsweise mindestens teilweise in den üblichen Vervielfältigungsflüssigkeiten auf Spiritusgrundlage löslich ist, einer mischbaren Mischung von mindestens einem nichtflüchtigen öligen Stoff, der mit dem Binder unverträglich ist und mindestens einem nichtflüchtigen öligen Stoff, der mit dem Binder verträglich ist, und einem Farbstoff oder einem andern Hektographendruckmaterial hergestellt.
Das Beschichten kann durch Auflösen der Komponenten in einem flüchtigen Lösungsmittel geschehen, oder in dem man den Überzug in Form eines Organosols oder eines Plastisols in der dem Fachmann geläufigen Weise aufträgt. Das bevorzugte Verfahren besteht jedoch in der Lösungsmittelanwendung, wobei ein oder mehrere flüchtige organische Lösungsmittel verwendet werden, die-den Binder lösen und die mindestens im wesentlichen den Hektographenfarbstoff nicht lösen.
Nach dem Aufbringen des Überzugs auf der Unterlage wird das Lösungsmittel verdampft und es bildet sich eine zerbrechliche und stabile Hektographenschicht, die bei erhöhten Temperaturen nicht schmilzt, aber bei Temperaturen von 1900C oder höher, d. s. die höchsten Temperaturen, die im allgemeinen bei thermographischen oder Wärme-Umdruckverfahren verwendet werden, erweicht, aber nicht flüssig oder fliessfähig wird.
Obwohl die Vorzüge der Erfindung vom Standpunkt der direkten Spiritus- oder Gelatinehektographenvervielfältigung bedeutend sind, haben sie auch Bedeutung bei Verwendung von Wärme zur Herstellung
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von Matrizen.
Es gibt zur Zeit zwei prinzipielle Verfahren hierfür, die zur Herstellung von Hektographenmatrizen anwendbar sind. Das eine ist die Xerographie und das andere besteht in thermographischen Mitteln unter Verwendung von Infrarotstrahlen.
Im ersten Fall kann ein xerographisches Druckbild, das die gebräuchlichen harzartigen elektroskopischen Pulver enthält, elektrostatisch auf einer Xeroxplatte gebildet werden und entweder auf die Umdruckschicht eines Hektographenbogens vom Lösungsmitteltyp oder auf die druckende Oberfläche eines Matrizenbogens übertragen werden. Der bedruckte Bogen wird dann zusammen mit einer Matrize oder einem Hektographenbogen vom Lösungsmitteltyp unter einem Druck, der die beiden fest zusammenhält, einer Wärme- oder Infrarotstrahlung ausgesetzt, durch deren Einwirkung das xerographische Harzpulver, aus dem das xerographische Bild besteht, an den bedruckten Stellen verklebt und zusammenschmilzt, so dass die Matrize und die Hektographenschicht an den bedruckten Stellen miteinander "verschweisst" wer- den.
Nach dem Abkühlen wird die zerbrechliche Farbstoffschicht bei der Trennung an den bedruckten Stellen abgezogen und haftet auf dem Matrizenbogen.
Im zweiten Fall wird der Hektographenbogen vom Lösungsmitteltyp mit einem Matrizenbogen und den infrarotstrahlungsabsorbierenden Originaldruckbildern, die im allgemeinen von einem getrennten Originalbogen, wie in Fig. 2 der Zeichnung gezeigt wird, getragen werden, die sich aber auch auf der Oberfläche des Matrizenbogens befinden können, zusammengelegt. Die aufeinandergelegten Bögen lässt man durch eine Thermographenmaschine, die eine infrarote Strahlung besitzt, laufen, wobei sich an den ursprünglichen infrarotstrahlungsabsorbierenden Druckbildern Wärme entwickelt, was an diesen Stellen ein Erhitzen und Erweichen der Hektographenschicht und ein "Verschweissen" derselben mit der Matrize verursacht.
Beim Abkühlen und Trennen entstehen auf dem Matrizenbogen Hektographenbilder, die entweder direkt oder spiegelbildlich den Originaldruckbildern entsprechen.
Um das Verschweissen der Matrize mit der Hektographenschicht weiter zu verbessern, kann es racsam sein, entweder über die Hektographenschicht einen Film zu legen oder auf der Matrize einen Film anzubringen, wobei dieser Film, je nachdem einerseits zur Hektographenschicht oder anderseits zur Matrize in heissem Zustand eine besondere Affinität besitzt und dadurch einen besseren, vollständigeren Umdruck nach dem Abkühlen und Trennen bewirkt. Wichtig ist nur, dass diese harzlösungsmittelgebundenen Überzüge, wenn sie auch in der Hitze erweichen können, nicht flüssig werden oder ausfliessen, wie das bei einem wachsüberzogenen Bogen der Fall ist.
Es dürfte natürlich klar sein, dass ein Überzug, der bei diesen Temperaturen flüssig wird, für die Xerographie unbrauchbar ist, um, wie beschrieben, eine Matrize zu bilden, da die ganze Hektographenmasse umdrucken und an der Matrize haften würde. Ähnlich würde im Falle des thermographischen Verfahrens die Gefährlichkeit infolge der in der Maschine entwickelten Umgebungstemperatur und der Tendenz von Unterlage und Matrizenbögen, etwas Strahlung zu absorbieren, viel grösser sein, wenn fliessfähige Druckfarbe verwendet wird, während bei einem Hektographenüberzug, der nicht schmilzt oder fliesst, sondern nur erweicht, die Gefährlichkeit des Temperaturfaktorsweitgehend verringert wird.
Natürlich lassen sich viele Abänderungen in der Zusammensetzung der harzgebundenen Schicht und bzw. oder der Unterschichten oder Überschichten machen, um einem bestimmten Zweck gerecht zu werden. Diese Veränderungen sind in der Branche alle wohl bekannt. Tatsache ist, dass ausser einer besser kopierenden Hektographenzusammensetzung zum normalen Betrieb ein weiterer Vorteil darin zu sehen ist, dass das Element für thermographische oder xerographische Vervielfältigungsverfahren verwendbar ist.
Als nicht-flüchtige, nicht-verträgliche ölige Komponente kann, wie sich herausstellte, jede gewöhnlich flüssige oder halbfeste ölige Substanz verwendet werden, solange sie nicht mit dem verwendeten Binder bei Zimmertemperatur im wesentlichen verträglich ist. Derartige Stoffe ändern sich natürlich mit dem Binder, umfassen aber im Falle von Äthylcellulosebinder ölige Zusammensetzungen, wie die meisten der tierischen und mineralischen Öle, Vasline, Lanolin u. dgl.
Beispiele für die nicht-flüchtigen, verträglichen öligen Stoffe, die in Verbindung mit Äthylcellulosebinder brauchbar sind, sind die pflanzlichen Öle, wie Rizinusöl, Leinsamenöl, Soyabohnenöl ; die Fettsäuren, wie Ölsäure, Stearinsäure und Tungölsäure ; Ester, wie Dioctylphthalat und Tricresylphosphat u. dgl.
Bevorzugt wird eine ölige Stoffmischung, die eine geringe Viskosität hat und einen oder mehrere ölige Stoffe enthält, die diese Eigenschaft besitzen. Ausgezeichnete Ergebnisse liefern z. B. Mischungen, die Öle mit niederer Viskosität, wie mineralisches Schweröl u. dgl. oder pastenartige halbfeste ölige Stoffe, wie Fette, Lanolin, Vaseline u. ähnl. entnalten. Die niedere Viskosität der Mischung lässt sie noch weniger "wandern" als flüssigere Mischungen und verbessert daher die Alterungseigenschaften der
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Hektographenumdruckbögen, die dieselbe enthalten.
Es muss betont werden, dass die Verträglichkeit oder Unverträglichkeit der verschiedenen öligen Stoffe verschieden ist in Abhängigkeit von dem speziell verwendeten Bind er und dass die Auswahl einer Ölphase, die das oben angegebene Verhältnis von verträglichen und unverträglichen Ölen enthält, in Anbetracht der vorliegenden Anweisungen für den Fachmann ohne weiteres möglich ist.
Die folgende Tabelle dient zur Veranschaulichung verschiedener mischbarer Ölmischungen, die er- findungsgemäss zusammen mit einem Äthylcellulosebinder verwendet werden können. Die angeführten
Zahlen bezeichnen den relativen Gewichtsanteil jedes Öls.
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<tb>
<tb>
AB <SEP> C <SEP>
<tb> Mit <SEP> dem <SEP> Binder <SEP> ver- <SEP> Mit <SEP> dem <SEP> Binder <SEP> un- <SEP> Öl, <SEP> notwendig, <SEP> um <SEP> A <SEP> und <SEP> B
<tb> trägliches <SEP> Öl <SEP> verträgliches <SEP> Öl <SEP> Öle <SEP> mischbar <SEP> zu <SEP> machen
<tb> (falls <SEP> nötig) <SEP>
<tb> 2 <SEP> Rizinus <SEP> 8 <SEP> geläutertes <SEP> Rübsamen
<tb> 5 <SEP> Rizinus <SEP> 5 <SEP> geläutertes <SEP> Rübsamen
<tb> 2 <SEP> Rizinus <SEP> 4 <SEP> Mineral <SEP> 4 <SEP> geläutertes <SEP> Rübsamen
<tb> 6 <SEP> Rizinus <SEP> 2 <SEP> Mineral <SEP> 2 <SEP> geläutertes <SEP> Rübsamei.
<tb>
3 <SEP> Rizinus <SEP> 3 <SEP> leichtes <SEP> Mineral <SEP> 4 <SEP> Butylstearat
<tb> 4 <SEP> Rizinus <SEP> 2 <SEP> schweres <SEP> Mineral <SEP> 4 <SEP> geläutertes <SEP> Rübsamen
<tb> 2 <SEP> Rizinus'4 <SEP> Mineral <SEP> 4 <SEP> Schweinefett
<tb> 6 <SEP> Rizinus <SEP> 2 <SEP> Mineral <SEP> 2 <SEP> Schweinefett
<tb> 2 <SEP> Rizinus <SEP> 4 <SEP> Mineral <SEP> 4 <SEP> Butylstearat
<tb> 6 <SEP> Rizinus <SEP> 2 <SEP> Mineral <SEP> 2 <SEP> Butylstearat
<tb> 5 <SEP> Rizinus <SEP> 5 <SEP> Schweinefett
<tb> 5 <SEP> Rizinus <SEP> 5 <SEP> Butylstearat
<tb> 3 <SEP> Ölsäure <SEP> 7 <SEP> Mineral
<tb> 3 <SEP> Ölsäure <SEP> 7 <SEP> geläutertes <SEP> Rübsamen
<tb> 3 <SEP> Ölsäure <SEP> 7 <SEP> Butylstearat
<tb> 3 <SEP> Trikresyl- <SEP> 4 <SEP> Mineral <SEP> 3 <SEP> geläutertes <SEP> Rübsamen
<tb> phosphat
<tb> 3 <SEP> T <SEP> rikresyl- <SEP> 4 <SEP> Mineral <SEP> 3 <SEP>
Butylstearat
<tb> phosphat
<tb> 3 <SEP> Dioctyl-4 <SEP> Mineral <SEP>
<tb> phthalat
<tb>
Es muss darauf hingewiesen werden, dass die oben angeführten mischbaren Ölmischungen auch mit andern Bindern verwendet werden können, falls die Erfordernisse der Verträglichkeit und Unverträglichkeit erfüllt sind. So sind z. B. viele Vinylharze, wie Polyvinylacetat mit Ölen, wie Tricresylphosphat und Dioctylphthalat, verträglich und mit Ölen, wie Mineralöl, Rübsamenöl u. dgl. unverträglich.
Die folgenden Beispiele werden nur zur Veranschaulichung angegeben und stellen keine Einschränkungen dar.
Beispiel 1 :
Die folgenden Bestandteile werden gründlich gemischt, bis sie eine beschichtbare Konsistenz aufweisen :
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<tb>
<tb> geläutertes <SEP> Rübsamenöl <SEP> (unverträglich) <SEP> 12 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Rizinusöl <SEP> (verträglich) <SEP> 4 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Füllstoff <SEP> (falls <SEP> gewünscht, <SEP> kann <SEP> 4 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Graphit <SEP> oder <SEP> Russ <SEP> sein)
<tb> Hekographenfarbstoff <SEP> (du <SEP> Pont <SEP> 20 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Spiritusschwarz <SEP> -#- <SEP> 3) <SEP>
<tb> Äthylcellulose <SEP> 5 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Lösungsmittel <SEP> (Toluol <SEP> ode <SEP> dgl.) <SEP> 55 <SEP> Gew.-Teile
<tb> 100 <SEP> Gew.-Teile
<tb>
Die Mischung wurde dann eben auf eine geeignete flexible Unterlage 10, wie z. B.
Papier, ausgebreitet, u. zw. mittels eines geeigneten Beschichtungsgeräts und dann abgekühlt und durch Verdampfen des Lösungsmittels verfestigt unter Bildung eines glatten, unter Druck übertragbaren und durch Wärme übertragbaren Hektognphenüberzugs 11, der die beschriebenen Eigenschaften besitzt.
Der hergestellte Umdruckbogen wird mit einem üblichen Hektographenbogen mit heissgeschmolzenem Wachs folgendermassen verglichen :
Zwei Originalbögen 30, die kopiert werden sollen, werden mit der Bildseite nach oben hingelegt. Dann wird auf das erste Original der neuartige Hektographenbogen der Erfindung mit der Druckschicht nach oben gelegt und der übliche Hektographenbogen wird genauso auf das zweite Original gelegt.
Dann wird auf jeden der Umdruckbögen ein geeigneter Matrizenbogen 20 gelegt, so dass er die
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zum Originalbogen, wo sie durch die Bildzeichen 31 auf dem Originalbogen absorbiert und an diesen Stellen in Wärme umgewandelt wird. -Die durch die Bildzeichen erzeugte Wärme erhitzt den über den bedruckten Stellen liegenden Umdruckbogen, wodurch die Matrize mit den bedruckten Stellen verbunden wird.
Nach dem Austritt aus der Maschine findet man, dass der Stoss, der den gebräuchlichen Hektographenbogen enthält, aus vielen Gründen schlechter ist. Anscheinend schmilzt die Druckschicht auf dem gebräuchlichen Hektographenbogen und wird bei den auftretenden Temperaturen fliessfähig und breitet sich über den Matrizenbogen aus infolge der allgemein hohen Umgebungstemperatur im Thermographengerät, der Neigung von Unterlage und Matrizenbögen die Strahlung zu absorbieren und infolge mangelnder Wärmefestigkeit der Umdruckschicht.
Keiner dieser Fehler tritt in dem Stoss auf, der den neuartigen Hektographenbogen der Erfindung enthält. Die Druckschicht dieses Bogens wird bei den Temperaturen des Thermographengeräts nicht fliessfähig, sondern wird an den bedruckten Stellen des Originalbogens lediglich erweicht und klebrig oder haftfähig. Die Hektographenschicht über diesen Stellen verschmilzt mit dem Matrizenbogen und druckt auf diesen in Form der Druckzeichen 11a in einer im wesentlichen schablonierenden Weise um, unter Bildung einer scharfen, klaren Matrize mit minimalen Hintergrundflecken.
Die vorliegenden Umdruckbögen ermöglichen es, auch die Farbstärke der erzeugten Kopien zu variieren infolge ihrer Wärmefestigkeit in einem verhältnismässig weiten Temperaturbereich. Wenn z. B. dunklere Kopien und ein länger arbeitender Matrizenbogen gewünscht werden, kann die Geschwindigkeit, mit der der Stoss das Thermographengerät durchläuft, verringert werden, wodurch an den bedruckten Stellen eine stärkere Wärmeentwicklung auftritt und ein stärker bedruckter Matrizenbogen erhalten wird.
Jeder der hergestellten Matrizenbögen wird in einem Spiritusvervielfältiger getestet und die neuartigen Bögen der Erfindung ergeben sauberere, schärfere und über 50% mehr Kopien als der Matrizenbogen, der mit dem gebräuchlichen Hektographenbogen hergestellt wurde.
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<tb>
<tb> Rizinusöl <SEP> (verträglich) <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Mineralöl <SEP> (unverträglich) <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Butylstearat <SEP> (verträglich) <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Hektographenfarbstoff <SEP> (du <SEP> Pont <SEP> 19, <SEP> 2 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Spiritusschwarz/-/-3)
<tb> Äthylcellulose <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Lösungsmittel <SEP> (Toluol <SEP> od.
<SEP> dgl.) <SEP> 55, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> 100, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb>
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<tb>
<tb> Polyvinylacetat <SEP> (Vinylite <SEP> AYAF) <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Ölsäure <SEP> (verträglich) <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Schweinefett <SEP> (unverträglich) <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Mineralöl <SEP> (unverträglich) <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Paraplex <SEP> Al <SEP> 111 <SEP> (Polyesterharz- <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> Gew.
<SEP> -Teile <SEP>
<tb> weichmacher)
<tb> Hektographenfarbstoff <SEP> 24, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Äthylacetat <SEP> 45, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> Toluol <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb> 100, <SEP> 0 <SEP> Gew.-Teile <SEP>
<tb>
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graphischen Verfahren zur Herstellung von Matrizen muss jedoch eine Vorsichtsmassregel beachtet werden. Wenn der Umdruckbogen und der Matrizenbogen zusammen mit dem Original erhitzt werden, um die Matrize zu bedrucken, sollte die Temperatur ausreichend niedrig gehalten werden, um eine Zersetzung der farbbildenden Chemikalien zu vermeiden, wobei zum Ausgleich für die niedrigere Temperatur die Erhitzungsdauer verlängert werden kann, falls erforderlich.
Obwohl die Erfindung besonders in bezug auf Hektographenumdruckbögen beschrieben wurde, muss klargestellt werden, dass sie bei Verwendung der gebräuchlichen Pigmente, wie Russ, Graphit, Nigrosin, magnetisches Eisenoxyd u. dgl. auch die Herstellung von Kohlepapier oder magnetischen Umdruckbögen im Auge hat, die eine ausgezeichnete Stabilität der Schreibstärke auch nach langer Lagerung und eine ausgezeichnete Wärmefestigkeit besitzen, die sie besonders geeignet macht für Wärmedruckverfahren zum Bedrucken von Planographenplatten, automatisch prüfbaren Schallplattenkarten u. ähnl.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hektographisches Übertragungsblatt, bestehend aus einem flexiblen Unterlagebogen, der eine zerbrechliche Umdruckschicht trägt, in der eine bestimmte Menge von übertragbaren Farbstoffen oder
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tragbaren Farbstoffen oder Farbbildnern einen synthetischen thermoplastischen Binder und als Modifiziermittel für diesen Binder eine Mischung von mindestens zwei Ölen oder öligen Substanzen enthält, von denen mindestens eines mit dem Binder unverträglich und mindestens eines mit dem Binder verträglich ist.
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Hectograph transfer sheets
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gets floated stencil sheets and bad or illegible copies.
It is therefore an object of the invention to produce hectograph transfer sheets which are temperature-resistant and which have the same fragility properties over a wide temperature range.
Another aim is to produce hectograph printing sheets using solvents in the cold; in order to avoid the problem of "taring" the dyes.
Another aim is to produce hectograph transfer sheets in which the transfer layer does not melt or become fluid at the temperatures used in the heat transfer processes.
Another object of the invention is the production of hectograph printing sheets for the
Spirit processes in which practically the entire color-forming material or the dye can be used to produce copies, which allows the production of a greater number of copies with the spirit reproduction process than was previously possible.
Another object of the invention is to produce hectograph printing sheets for the
Spirit processes in which the binder does not impair the usability of the color-forming material or the dye for printing the copy sheets and is not thrown away on the printed template sheet.
All these goals are achieved according to the invention in that the transfer printing layer contains, in addition to the transferable dyes or color formers, a synthetic thermoplastic binder and, as a modifier for this binder, a mixture of at least two oils or oily substances, at least one of which is incompatible with the binder and at least one is compatible with the binder.
According to a preferred embodiment of the invention, the compatible oil should at least
20% by weight of the mixture and the incompatible oil make up at least 20% by weight of the mixture.
Further features of the invention emerge from the following description and the patent claims.
In the drawings, the invention is illustrated, for example, u. show between:
1 shows an enlarged schematic cross section through a transfer sheet,
2 shows an enlarged schematic cross section through a printed original sheet, a
Matrix sheets and a hectrograph transfer sheet, which are placed on top of one another and exposed to infrared radiation, the sheets being shown separately for the sake of clarity,
3 shows the die sheet produced according to the arrangement according to FIG. 2,
4 shows an enlarged schematic cross-section through a matrix sheet and a transfer sheet which carries xerographically applied print images made of electroscopic powder on the transfer layer surface and which are under the action of heat, the sheets being shown separately for better clarity, and
Fig.
5 the printed matrix sheet which was produced according to the arrangement according to FIG.
According to the invention, hectograph compositions have been developed which have the advantages cited above and which allow sharper, clearer and more reliable printing of the stencil sheets than previously possible.
The compositions of the invention contain a synthetic, thermoplastic, resinous or film-forming binder, a mixture of at least two oily substances which have different properties, a certain amount of hectograph printing ink and at least one volatile organic substance that is a solvent for the resinous binder and in which the ink does not come off.
The thermoplastic binder is preferably made from a material that is soluble in the alcohol-based replication fluids. Therefore, alcohol-soluble and preferably ethanol-soluble substances such as ethyl cellulose and polyvinyl acetate are preferred. In many cases, however, the spirit-based duplicating liquid will consist of or contain an additive of some organic solvent which will dissolve the particular resin or film former used.
The oily mixture is a critical part of the present composition, as these oily substances keep the thermoplastic binder fragile. It was found that at least two different oily substances must be used. These substances must be miscible with one another and at least one of them must be compatible with the binder, while at least one other must be essentially incompatible with the resinous binder.
The incompatible oily substance is prone to when used alone with the thermoplastic binder
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is, in addition, excreted or excreted from the resinous layer. t to be. This is unfavorable because the exuded oil tends to stain the die sheets in contact with it. More importantly, however, the eventual loss of fragility of the transfer printing layer as the amount of incompatible oil it contains gradually decreases.
The compatible oily material, when used with the thermoplastic binder alone, can keep it fragile in some cases, depending on the level of compatibility. However, the compatible oil acts as a plasticizer for the binder and fragility is lost as a solid plastic film is formed.
When non-miscible incompatible and compatible oils such as mineral oil and castor oil are used, each oil acts independently and the transfer layer "sweats" the mineral oil while the castor oil softens the layer and loses its fragility. However, these two oils can be used together provided that a third oil is added that is miscible with both. If z. B. rapeseed oil is added, a miscible solution of the three oils is formed, the mineral oil and the rapeseed oil in the case of ethyl cellulose are incompatible with the resinous binder, while the castor oil is compatible with it.
It is not entirely clear why the incompatible oily matter of the invention is not exuded or excreted from the present transfer layers or why the compatible oily matter therein does not gradually soften the binder and change the fragility of the layer. Apparently, the incompatible oil, which by itself has no affinity for the binder, gains an affinity or binding for the binder through the compatible oil with which it is miscible. Similarly, the presence of the incompatible oil prevents the compatible oil from softening the binder and forming a continuous, strong, non-breakable film so that the layer becomes a discontinuous or porous structure and the formation of a continuous layer is prevented.
The compatible oil appears to lose its softening property as a result of its mixing with the incompatible oil, while the incompatible oil appears to lose its tendency to exude from the layer as a result of its mixing with the compatible oil.
It has been determined that the miscible oily mixture must contain at least 20% by weight to about 80% by weight compatible oil. Oil blends that contain more than 80% compatible oil and less than 200/0 incompatible oil show the tendency to soften the binder and cause a loss of fragility during prolonged storage, while mixtures that contain more than 80% incompatible oil and less than 20 % compatible oil, tend to exude or exude oil from the binder and also result in loss of fragility.
The preferred oily mixtures generally contain approximately equal amounts by weight of one or more compatible oils and one or more incompatible oils.
The total amount of oily material present in the transfer printing layers of the invention always exceeds the amount by weight of the resinous or film-forming binder. The upper limit is determined only by the degree of softness desired, so amounts up to about ten times the weight of the binder are suitable in some cases.
The transfer sheets of the invention are by coating a suitable flexible substrate such as paper, cellulose acetate or Mylar, etc. with a coating of a synthetic thermoplastic resin-like or film-forming binder, which is preferably at least partially soluble in the usual copying liquids based on alcohol, a miscible mixture of at least one non-volatile oily substance that is incompatible with the binder and at least one non-volatile oily substance that is compatible with the binder and a dye or other hectograph printing material.
The coating can be done by dissolving the components in a volatile solvent, or by applying the coating in the form of an organosol or a plastisol in a manner familiar to the person skilled in the art. The preferred method, however, is solvent use, using one or more volatile organic solvents which will dissolve the binder and which will at least substantially not dissolve the hectograph dye.
After the coating has been applied to the substrate, the solvent is evaporated and a fragile and stable hectograph layer is formed that does not melt at elevated temperatures, but does not melt at temperatures of 1900C or higher, i.e. s. the highest temperatures, which are generally used in thermographic or heat transfer printing processes, soften, but not become liquid or flowable.
While the benefits of the invention are significant from the standpoint of direct alcohol or gelatin hectograph duplication, they are also significant when using heat in manufacture
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of matrices.
There are currently two basic processes for this which can be used for the production of hectograph matrices. One is xerography and the other is thermographic means using infrared rays.
In the first case, a xerographic print image containing the common resinous electroscopic powders can be electrostatically formed on a Xerox plate and transferred to either the transfer layer of a solvent-type hectograph sheet or the printing surface of a stencil sheet. The printed sheet is then exposed to heat or infrared radiation, together with a stencil or a hectograph sheet of the solvent type, under a pressure that holds the two tightly together, by the action of which the xerographic resin powder, of which the xerographic image consists, is glued to the printed areas and melts together so that the die and the hectograph layer are "welded" to one another at the printed areas.
After cooling, the fragile dye layer is peeled off at the printed areas during separation and adheres to the stencil sheet.
In the second case, the solvent-type hectograph sheet is merged with a stencil sheet and the infrared radiation absorbing original printed images generally carried by a separate original sheet as shown in Fig. 2 of the drawing, but which may also be on the surface of the stencil sheet . The sheets placed one on top of the other are run through a thermograph machine which has infrared radiation, with heat developing on the original infrared radiation-absorbing printed images, which causes the hectograph layer to heat up and soften at these points and "weld" it to the template.
When cooling and separating, hectograph images are created on the matrix sheet, which correspond either directly or as a mirror image to the original print images.
In order to further improve the welding of the matrix to the hectograph layer, it can be speedy to either place a film over the hectograph layer or to apply a film to the matrix, this film depending on the one hand to the hectograph layer or on the other hand to the matrix in a hot state has a special affinity and thus causes a better, more complete transfer printing after cooling and separating. It is only important that these resin-solvent-bonded coatings, even if they can soften in the heat, do not become liquid or flow out, as is the case with a wax-coated sheet.
It should of course be clear that a coating which becomes liquid at these temperatures is unsuitable for xerography in order to form a matrix, as described, since the entire hectograph mass would transfer over and adhere to the matrix. Similarly, in the case of the thermographic process, the hazard due to the ambient temperature developed in the machine and the tendency of the backing and stencil sheets to absorb some radiation would be much greater when flowable printing ink is used, while with a hectograph coating that does not melt or flow, but only softened, the danger of the temperature factor is largely reduced.
Of course, many changes can be made in the composition of the resin-bonded layer and / or the underlayers or overlayers to suit a particular purpose. These changes are all well known in the industry. The fact is that in addition to a better copying hectograph composition for normal operation, a further advantage is to be seen in the fact that the element can be used for thermographic or xerographic reproduction processes.
As the non-volatile, non-compatible oily component, it has been found that any usually liquid or semi-solid oily substance can be used as long as it is not substantially compatible with the binder used at room temperature. Such materials will of course change with the binder, but in the case of ethyl cellulose binders include oily compositions such as most of the animal and mineral oils, vaslines, lanolin and the like. like
Examples of the non-volatile, compatible oily substances which are useful in connection with ethyl cellulose binders are the vegetable oils such as castor oil, linseed oil, soybean oil; the fatty acids such as oleic acid, stearic acid and tungoleic acid; Esters such as dioctyl phthalate and tricresyl phosphate and the like. like
An oily mixture of substances is preferred which has a low viscosity and contains one or more oily substances which have this property. Excellent results are delivered e.g. B. mixtures containing oils with low viscosity, such as mineral heavy oil u. Like. Or paste-like semi-solid oily substances such as fats, lanolin, petroleum jelly and the like. similar remove. The low viscosity of the mixture allows it to "wander" even less than more liquid mixtures and therefore improves the aging properties of the
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Hectograph transfer sheets containing the same.
It must be emphasized that the compatibility or incompatibility of the various oily substances differs depending on the specific binder used and that the selection of an oil phase containing the above-mentioned ratio of compatible and incompatible oils, taking into account the instructions provided for the Expert is easily possible.
The following table serves to illustrate various miscible oil mixtures that can be used according to the invention together with an ethyl cellulose binder. The listed
Numbers indicate the relative weight percentage of each oil.
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<tb>
<tb>
AB <SEP> C <SEP>
<tb> With <SEP> the <SEP> binder <SEP> <SEP> With <SEP> the <SEP> binder <SEP> un- <SEP> oil, <SEP> necessary, <SEP> with <SEP > A <SEP> and <SEP> B
<tb> acceptable <SEP> oil <SEP> compatible <SEP> oil <SEP> oils <SEP> make <SEP> miscible to <SEP>
<tb> (if <SEP> is necessary) <SEP>
<tb> 2 <SEP> castor oil <SEP> 8 <SEP> refined <SEP> rapeseed
<tb> 5 <SEP> castor oil <SEP> 5 <SEP> refined <SEP> rapeseed
<tb> 2 <SEP> castor oil <SEP> 4 <SEP> mineral <SEP> 4 <SEP> refined <SEP> rapeseed
<tb> 6 <SEP> castor oil <SEP> 2 <SEP> mineral <SEP> 2 <SEP> refined <SEP> rapeseed egg.
<tb>
3 <SEP> castor <SEP> 3 <SEP> light <SEP> mineral <SEP> 4 <SEP> butyl stearate
<tb> 4 <SEP> castor oil <SEP> 2 <SEP> heavy <SEP> mineral <SEP> 4 <SEP> refined <SEP> rapeseed
<tb> 2 <SEP> Rizinus'4 <SEP> Mineral <SEP> 4 <SEP> Pork fat
<tb> 6 <SEP> castor oil <SEP> 2 <SEP> mineral <SEP> 2 <SEP> pork fat
<tb> 2 <SEP> castor <SEP> 4 <SEP> mineral <SEP> 4 <SEP> butyl stearate
<tb> 6 <SEP> castor oil <SEP> 2 <SEP> mineral <SEP> 2 <SEP> butyl stearate
<tb> 5 <SEP> castor oil <SEP> 5 <SEP> pork fat
<tb> 5 <SEP> castor oil <SEP> 5 <SEP> butyl stearate
<tb> 3 <SEP> oleic acid <SEP> 7 <SEP> mineral
<tb> 3 <SEP> oleic acid <SEP> 7 <SEP> refined <SEP> rapeseed
<tb> 3 <SEP> oleic acid <SEP> 7 <SEP> butyl stearate
<tb> 3 <SEP> tricresyl <SEP> 4 <SEP> mineral <SEP> 3 <SEP> refined <SEP> rapeseed
<tb> phosphate
<tb> 3 <SEP> T <SEP> rikresyl- <SEP> 4 <SEP> Mineral <SEP> 3 <SEP>
Butyl stearate
<tb> phosphate
<tb> 3 <SEP> Dioctyl-4 <SEP> Mineral <SEP>
<tb> phthalate
<tb>
It must be pointed out that the above-mentioned miscible oil mixtures can also be used with other binders if the requirements of compatibility and incompatibility are met. So are z. B. many vinyl resins such as polyvinyl acetate with oils such as tricresyl phosphate and dioctyl phthalate, compatible and with oils such as mineral oil, rapeseed oil and. like incompatible.
The following examples are given for illustrative purposes only and are not intended as a limitation.
Example 1 :
The following ingredients are mixed thoroughly until they have a coatable consistency:
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<tb>
<tb> refined <SEP> rapeseed oil <SEP> (incompatible) <SEP> 12 <SEP> parts by weight
<tb> Castor oil <SEP> (compatible) <SEP> 4 <SEP> parts by weight
<tb> Filler <SEP> (if <SEP> is required, <SEP> can <SEP> 4 <SEP> parts by weight
<tb> graphite <SEP> or <SEP> soot <SEP>)
<tb> Hecograph dye <SEP> (du <SEP> Pont <SEP> 20 <SEP> parts by weight
<tb> Spirit black <SEP> - # - <SEP> 3) <SEP>
<tb> Ethyl cellulose <SEP> 5 <SEP> parts by weight
<tb> Solvent <SEP> (toluene <SEP> or <SEP> the like) <SEP> 55 <SEP> parts by weight
<tb> 100 <SEP> parts by weight
<tb>
The mixture was then flat on a suitable flexible base 10, such as. B.
Paper, spread out, etc. between. By means of a suitable coating device and then cooled and solidified by evaporation of the solvent to form a smooth, pressure-transferable and heat-transferring hectognphen coating 11 which has the properties described.
The transfer sheet produced is compared with a conventional hectograph sheet with hot melted wax as follows:
Two original sheets 30 to be copied are placed face up. Then the novel hectograph sheet of the invention is placed on the first original with the printing layer facing up and the usual hectograph sheet is also placed on the second original.
A suitable stencil sheet 20 is then placed on each of the transfer sheets so that it can handle the
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to the original sheet, where it is absorbed by the symbols 31 on the original sheet and converted into heat at these points. -The heat generated by the symbols heats the transfer sheet lying over the printed areas, whereby the matrix is connected to the printed areas.
After exiting the machine, one finds that the pile, which contains the usual hectograph sheet, is worse for many reasons. Apparently, the printing layer on the usual hectograph sheet melts and becomes fluid at the temperatures that occur and spreads over the matrix sheet due to the generally high ambient temperature in the thermograph device, the tendency of the base and matrix sheets to absorb radiation and due to the insufficient heat resistance of the transfer printing layer.
None of these errors occur in the pile containing the novel hectograph sheet of the invention. The print layer of this sheet does not flow at the temperatures of the thermograph device, but is merely softened and sticky or adhesive at the printed areas of the original sheet. The hectograph layer over these points fuses with the template sheet and prints on it in the form of the printed characters 11a in an essentially stenciling manner, with the formation of a sharp, clear template with minimal background spots.
The present transfer printing sheets also make it possible to vary the color strength of the copies produced, owing to their thermal stability, in a relatively wide temperature range. If z. If, for example, darker copies and a longer working stencil sheet are desired, the speed at which the batch travels through the thermograph device can be reduced, as a result of which more heat develops at the printed areas and a more heavily printed stencil sheet is obtained.
Each of the stencil sheets produced is tested in a spirit duplicator and the novel sheets of the invention produce cleaner, sharper and over 50% more copies than the stencil sheet made with the conventional hectograph sheet.
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<tb>
<tb> Castor oil <SEP> (compatible) <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Mineral oil <SEP> (incompatible) <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> butyl stearate <SEP> (compatible) <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> hectograph dye <SEP> (du <SEP> Pont <SEP> 19, <SEP> 2 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Spirit black / - / - 3)
<tb> ethyl cellulose <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Solvent <SEP> (toluene <SEP> or.
<SEP> like) <SEP> 55, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> 100, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb>
EMI7.3
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EMI8.1
EMI8.2
<tb>
<tb> Polyvinyl acetate <SEP> (Vinylite <SEP> AYAF) <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Oleic acid <SEP> (compatible) <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Pork fat <SEP> (incompatible) <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Mineral oil <SEP> (incompatible) <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Paraplex <SEP> Al <SEP> 111 <SEP> (polyester resin- <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> wt.
<SEP> parts <SEP>
<tb> plasticizer)
<tb> Hectograph dye <SEP> 24, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Ethyl acetate <SEP> 45, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> Toluene <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb> 100, <SEP> 0 <SEP> parts by weight <SEP>
<tb>
EMI8.3
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However, a precautionary rule must be observed in graphic processes for the production of matrices. If the transfer sheet and the stencil sheet are heated together with the original in order to print the stencil, the temperature should be kept low enough to avoid the decomposition of the color-forming chemicals, although the heating time can be extended to compensate for the lower temperature required.
Although the invention has been described particularly in relation to hectograph transfer printing sheets, it must be made clear that when using the customary pigments such as carbon black, graphite, nigrosine, magnetic iron oxide and the like. Like. Also has the production of carbon paper or magnetic transfer sheets in mind, which have excellent stability of the writing thickness even after long storage and excellent heat resistance, which makes them particularly suitable for thermal printing processes for printing planograph plates, automatically testable record cards and the like. similar
PATENT CLAIMS:
1. Hectographic transfer sheet, consisting of a flexible backing sheet that carries a fragile transfer layer in which a certain amount of transferable dyes or
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portable dyes or color formers a synthetic thermoplastic binder and as a modifier for this binder a mixture of at least two oils or oily substances, of which at least one is incompatible with the binder and at least one is compatible with the binder.