DE1214989B - Verfahren zum Transparentmachen von Bahnen- oder Folienmaterial - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

D 21h

Deutsche Kl.: 55f-16

Nummer: 1 214 989

Aktenzeichen: H 47745 VI b/55 f

Anmeldetag: 19. Dezember 1962

Auslegetag: 21. April 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines durchscheinenden Bahnen- oder Folienmaterials, welches darin besteht, daß einem Bahnenmaterial ein Mittel zum Transparentmachen zugegeben wird. Das Bahnenmaterial kann Papier, Gewebe oder eine Mischung von Papier und Gewebe sein. Dieses Bahnenmaterial wird, wenn es mit einem Harz transparent gemacht ist, Zeichenpapier oder -leinen, das allgemein als präpariertes Material bekannt ist, welches ganz allgemein für Zeichen- und Reproduktionszwecke verwendet werden kann.

Es wurden schon viele Mittel zum Transparentmachen vorgeschlagen, um Papier oder Gewebe durchscheinend zu machen, wovon einige besser sind als andere. Diese früher vorgeschlagenen Mittel zum Transparentmachen sind Flüssigkeiten oder Lösungen von Flüssigkeiten und Feststoffen, die das Bahnenmaterial durchfeuchten können und eine Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit des Bahnenmaterials schaffen. Eine Zusammenstellung dieses Gegenstandes wurde gefunden in TAPPI (Technical Association of the Pulp and Paper Industry) [Technical Section], Vol. 43, Nr. 1, Januar 1960, von F. V. E. V a u r i o. Es wird jedoch nur eine kleine Zahl von transparent machenden Substanzen, die von V a u r i 0 genannt werden, heutzutage für präparierte Materialien verwendet. Beispielsweise werden viele in Reproduktionsgrundlagen nicht eingearbeitet, weil sie nicht dauerhaft transparent machen, und andere werden für die Herstellung von Zeichenmaterialien nicht verwendet, weil Bleistiftlinien, die auf das transparent gemachte Material gezogen sind, nicht radiert werden können und weil sie schlechten Widerstand gegen Schattenbilder haben. Obwohl dieser letztere Ausdruck im Handel bekannt ist, ist wahrscheinlich eine Erläuterung hier notwendig. Der Ausdruck wird verwendet, um die Fähigkeit von präpariertem Material, Abzüge zu ergeben, die nach dem Radieren von Bleistift- und Tintenbildern frei von Schattenbildern sind, zu bezeichnen. Ein Schattenbild wird in einem Material erzeugt, wenn es einen der folgenden Fehler besitzt:

1. Schlechtes Radieren von Tinte,

2. schlechtes Radieren von Bleistift und

3. wenn es cragueliert oder zerkratzt ist, d. h., wenn es durch die Wirkung eines Zeicheninstrumentes, wie eines Bleistifts, weniger durchscheinend gemacht wird.

Das ideale Mittel zum Transparentmachen für ein präpariertes Material für die Verwendung als

Verfahren zum Transparentmachen von Bahnenoder Folienmaterial

Anmelder:

Hall Harding Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. R. Poschenrieder, Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38

Als Erfinder benannt:

James Bryan Stone, Orpington, Kent (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 29. Dezember 1961 (46 739)

Reproduktionsbasis ist eines, welches dem präparierten Material mindestens die folgenden Eigenschaften verleiht: Ein gleichmäßig hoher Grad an lichtchemischer Durchlässigkeit, Dauerhaftigkeit der lichtchemischen Durchlässigkeit, dimensionale Stabilität, gute Festigkeit und außerdem, wenn das präparierte Material auch als Zeichenmaterial geeignet sein soll, guten Widerstand gegen Schattenbilder, gute Annahme von Bleistift und gute Annahme von Tinte und keine starke Abnutzung durch Bleistift und gutes Radieren von Bleistift- und Tintenlinien und ein starker Widerstand gegen Craguelieren auf Grund von Belastungen,· wenn eine Bahn des Materials unbeabsichtigt gefaltet oder zerknittert wird. Es sei hier erwähnt, daß Craguelieren auf Grund von Belastungen ein unangenehmes Undurchlässigmachen des Bahnenmaterials in der Fläche ergibt, die der Belastung ausgesetzt ist, wodurch ein ungeeignetes Bild entsteht.

Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, Mittel zum Transparentmachen zu verwenden, welche den oben besprochenen kritischen Bedingungen besser entsprechen.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Erzeugung von durchscheinenden Bahnenmaterialien geschaffen, bei welchem eine Polyisocyanatkomponente und eine Polyhydroxykomponente und ein organisches Lösungsmittel, das gegen beide Komponenten indifferent ist, auf das Bahnenmaterial aufgebracht wird, worauf man die Komponenten

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in dem Bahnenmaterial miteinander reagieren läßt, um ein durchscheinendes makromolekulares Polyurethanprodukt zu erzeugen. Um die Reaktion zwischen den Komponenten zu beschleunigen, kann man die Komponenten bei erhöhter Temperatur miteinander reagieren lassen. Das Verfahren kann in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt werden, um die Reaktion zwischen der Polyisocyanatkomponente und der Polyhydroxykomponente zur Bildung des imprägnierenden Harzes zu beschleunigen. Die Verhältnisse zwischen der Polyhydroxykomponente und der Polyisocyanatkomponente können in ziemlich breiten Grenzen schwanken. Es können gleiche Mengen, berechnet auf die Hydroxylgruppen und die Isocyanatgruppen, verwendet werden, oder wahlweise kann ein Überschuß der einen Komponente verwendet werden, vorausgesetzt, daß die erforderliche Qualität des durchscheinenden makromolekularen Polyurethanproduktes erhalten wird.

Ganz allgemein können nur solche Kombinationen der zwei reagierenden Komponenten verwendet werden, welche Polyurethane ergeben, die die erforderlichen Eigenschaften besitzen. Mit anderen Worten ist es im allgemeinen erwünscht, daß das erhaltene Polyurethan genügend nichtpolare oder schwach polare Gruppen von Atomen enthält, z. B. Kohlenwasserstoffketten, so daß das Polyurethan als Mittel zum Transparentmachen elastisch und genügend widerstandsfähig gegen Craguelieren selbst bei starker Benutzung ist. Im allgemeinen wird angenommen, daß für jede Kombination von Polyisocyanat mit Polyhydroxykomponenten maximale und minimale Verhältnismengen vorhanden sind, innerhalb welcher ein guter Widerstand gegen Schattenbilder erhalten werden kann. Vorzugsweise werden diejenigen durchscheinenden Bahnenmaterialien, die als Reproduktionsmaterialien verwendet werden sollen, aus Polyurethan bildenden Komponenten hergestellt, welche noch stärker biegsame, durchscheinende Bahnen ergeben, als dem Grad die Biegsamkeit entspricht, der für Widerstand gegen Schattenbilder erforderlich ist. Die Vorteile sind hier,· daß diese Bahnenmaterialien viel leichter auf einer ebenenen Oberfläche flach anliegen, selbst wenn sie mit lichtempfindlichen überzügen überzogen sind, und die Folienmaterialien werden beim Falten nicht so leicht lichtundurchlässig.

Die Polyhydroxyverbindung kann ein Polyester mit freien Hydroxylgruppen sein, z. B. ein Polyester aus einer zweibasischen Carbonsäure, einem Diol und einem Triol, oder ein Polyäther, der freie Hydroxylgruppenenthält, oder eine einfache Polyhydroxyverbindung, z. B. Äthylenglykol oder Trimethylolpropan.

Die Polyisocyanatkomponente enthält im allgemeinen ein nicht gelbmachendes oder nur wenig gelbmachendes Polyisocyanat. Mit dem Ausdruck »wenig gelbmachend« soll angegeben werden, daß die Polyisocyanatkomponente solche Absorptionseigenschaften für ultraviolettes Licht besitzt, daß diese beim Zusammengeben mit der Polyhydroxyverbindung nicht genügen, um sie für ihre Verwendung als Zeichen- und Reproduktionsmaterial ungeeignet zu machen, mit anderen Worten sol! der Ausdruck angeben, daß genügend Widerstand gegen Farbänderung vorhanden ist, entweder in Gegenwart oder Abwesenheit von Licht, so daß das daraus hergestellte erhaltene durchscheinende Material zur Verwendung als Zeichen- oder Reproduktionsmaterial geeignet ist.

Vorzugsweise ist das Bahnenmaterial Papier, Gewebe oder eine Mischung davon.

Eine bevorzugte Form des Verfahrens besteht darin, daß eine Polyisocyanatkomponente und eine Polyhydroxykomponente und ein gegen beide Komponenten indifferentes organisches Lösungsmittel in Abwesenheit oder Vorhandensein eines Katalysators zur Beschleunigung der Harzbildung gemischt werden, daß die erhaltene Lösung auf absorbierendes Bahnenmaterial aufgebracht wird, daß das imprägnierte Bahnenmaterial auf eine Spindel aufgewickelt wird, daß man das aufgewickelte Material genügend lange Zeit stehenläßt, um den erforderlichen Grad an Absorption durch das Folienmaterial zu bewirken und um die Reaktion der Polyhydroxykomponente mit der Polyisocyanatkomponente im Folienmaterial in dem erforderlichen Maß eintreten zu lassen, daß dann das imprägnierte Material abgewickelt wird und das Lösungsmittel verdampft wird, um ein transparentes makromolekulares Polyurethanprodukt zu ergeben.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im einzelnen an Hand von Beispielen erklärt.

Beispiel I

Herstellung von durchscheinendem Bahnenmaterial

Eine Lösung eines transparent machenden Mittels wird aus den folgenden Substanzen hergestellt:

2880 ecm eines nicht gelbmachenden Polyisocyanates — 75% in Äthylglykolacetat-Xylol-(l : 1)-Mischung,

3700 ecm eines verzweigten Polyesters von Adipinsäure, Triol und Butylenglykol,

5170 ecm Xylol,

100 ecm Zinkkatalysator (eine Lösung von Zinksalzen von verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 8 und 9 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe in Petroläther, die 10% Zink enthält und einen Lösungsmittelgehalt von 55% hat).

Der Katalysator wird erst nach guter Durchmischung der anderen Komponenten hinzugegeben. Die erhaltene Lösung hat eine Fließzeit von annähernd 25 Sekunden bei 20° C mit einem Nr. 4-Ford-Becher. Die so hergestellte Lösung des transparent machenden Mittels wird so bald wie möglich verwendet, um den Vorteil der niedrigen Viskosität wahrnehmen zu können, und wird mit Rollen auf eine aus Lumpen hergestellte Papierbahn guter Qualität aufgebracht, wobei diese mit einer Geschwindigkeit von 914 m pro Stunde über die Aufbringrolle läuft. Der Überschuß der Lösung des Transparentmachers wird mit einem Messer von der imprägnierten Basis in einer Entfernung von ungefähr 0,9 m von den Aufbringrollen abgestreift, und die imprägnierte Bahn wird dann auf eine Spindel aufgewickelt. Nach annähernd 24 Stunden wird die so gebildete Rolle ohne Zerstörung der Bahnenart der Grundlage abgewickelt, und der Lösungsmittelgehalt wird entfernt, indem man die imprägnierte Bahn durch einen erhitzten Trockner

mit einer Nominaltemperatur von 130°C mit 460 m pro Stunde hindurchgehen läßt.

Es wurde gefunden, daß das durchscheinende Bahnenmaterial, welches in dem obigen Beispiel hergestellt war, die erforderlichen Eigenschaften zeigt, einschließlich guter Dimensionsstabilität und Widerstandes gegen Schattenbilder selbst bei sehr stark gezogenen Bleistiftlinien.

Beispiel II

Es wurde eine Lösung aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

1150 g eines leicht gelbmachenden Polyisocyanates (67% in Äthylglykolacetat-XyIoI-(I : 1)-Mischung) der Strukturformel :

	CH2O-	0 H	NH —<Γ~	/NCO
	/	Il C-		^-CH3
/	- CH2O ·	0 Il	-NH-^	/NCO
H3C · CH2 · C - \	\	Il C-
\	CH2O-		-ΝΗ-^ζ^	/NCO
		C- Il
	wie im	Il 0	ζ e i c h n
ten Polyesters	25	e t, daß au

1000 g des verzweigten

Beispiel I,
1400 g Xylen,
300 g n-Butylacetat,
30 ecm Zinkkatalysator wie im Beispiel I.

Eine aus Holzpulpe hergestellte Papierbahn guter Qualität mit einem Gewicht von 63 g/qm wird mit der obigen Lösung behandelt und, wie im Beispiel I beschrieben, weiterverarbeitet.

Das auf die obige Art hergestellte durchscheinende Bahnenmaterial zeigte die erforderlichen Eigenschaften der guten Dimensionsstabilität. Es war gut durchscheinend, und wenn das Material 3 oder 4 Tage gereift war, hatte es einen guten Widerstand gegen Schattenbilder selbst bei sehr stark gezogenen Linien mit einem harten Bleistift.

Beispiel III

Es wurde aus den folgenden Bestandteilen eine Lösung hergestellt:

1100 g Polyisocyanat wie im Beispiel II,
660 g Polyäthertriol,
1000 g n-Butylacetat,

30 ecm Zinkkatalysator wie in den vorhergehenden Beispielen.

Sie wurde hergestellt, um eine vollkommen aus Lumpen hergestellte Papierbahn mit einem Quadratmetergewicht von 63 g in der im Beispiel 1 beschriebenen Art zu präparieren.

Es zeigte sich, daß das so hergestellte durchscheinende Bahnenmaterial die erforderlichen Eigenschaften der guten Dimensionsstabilität hatte und gut durchscheinend war, und wenn es gereift war, hatte es einen guten Widerstand gegen Schattenbilder selbst bei schwer gezogenen Linien mit hartem Bleistift.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Transparentmachen von Bahnenmaterial durch die Aufbringung eines harzartigen Materials, dadurch gekenn-

65 material eine Polyisocyanatkomponente und eine Polyhydroxykomponente und ein organisches Lösungsmittel, das gegen beide Komponenten indifferent ist, aufgebracht werden und daß man die Komponenten zusammen in dem Bahnenmaterial reagieren läßt, um ein durchscheinendes makromolekulares Polyurethanprodukt zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten in dem Bahnenmaterial zusammen bei einer erhöhten Temperatur reagieren läßt, um das fertige transparente makromolekulare Polyurethanprodukt zu bilden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion zwischen den Komponenten durch die Anwesenheit eines Katalysators beschleunigt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyhydroxykomponente ein Polyester, der freie Hydroxylgruppen enthält, oder eine Mischung solcher Polyester aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester aus einer zweibasischen Carbonsäure, einem Diol und einem Triol hergestellt wurde.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyhydroxyverbindung ein Polyäther mit freien Hydroxylgruppen aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyisocyanatkomponente ein nicht gelbmachendes oder nur wenig gelbmachendes Polyisocyanat aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als das Bahnenmaterial Papier, Gewebe oder beides zusammen eingesetzt wird.

9. Verfahren zum Transparentmachen eines Bahnenmaterials durch die Aufbringung eines harzartigen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polyisocyanatkomponente und eine

Polyhydroxykomponente und ein gegen beide Komponenten indifferentes organisches Lösungsmittel in Abwesenheit oder Gegenwart eines Katalysators zur Beschleunigung der Reaktion zwischen den Komponenten gemischt werden, daß die erhaltene Lösung auf absorbierendes Bahnenmaterial aufgebracht wird, daß die Bahn unmittelbar nach der Imprägnierung auf eine Spindel aufgewickelt wird, daß man das auf-

gewickelte Material genügend lange Zeit stehenläßt, um zu ermöglichen, daß der erforderliche Grad der Absorption durch das Bahnenmaterial bewirkt wird und daß die Reaktion der Polyhydroxykomponente mit der Polyisocyanatkomponente in dem Bahnenmaterial zum erforderlichen Ausmaß eintreten kann, daß dann das imprägnierte Material abgewickelt und der Lösungsmittelgehalt verdampft wird.

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