DE4229153C2

DE4229153C2 - Schichtträger für fotografische Aufzeichnungsmaterialien

Info

Publication number: DE4229153C2
Application number: DE4229153A
Authority: DE
Inventors: Ralf-Burkhard Dipl Ch Dethlefs
Original assignee: SCHOELLER FELIX JUN PAPIER
Current assignee: SCHOELLER FELIX JUN PAPIER
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2012-09-02
Also published as: US5457016A; EP0585585B1; DE4229153A1; JP3226681B2; EP0585585A1; JPH06194783A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schichtträger für fotografische Aufzeichnungsmaterialien mit beidseitig aufgetragenen Kunst harzschichten.

Schichtträger für fotografische Aufzeichnungsmaterialien bestehen überwiegend aus fotografischen Basispapieren mit Kunstharzbe schichtungen. Diese Kunst harzbeschichtungen sind meistens beidseitig aufgetragen und be stehen auf der Rückseite des Basispapiers aus einer klaren, un pigmentierten Polyolefinschicht und auf der Vorderseite aus ei ner mit Weißpigmenten gefüllten Polyolefinschicht. Dabei ist die Vorderseite diejenige Seite, die später die lichtempfindlichen fotografischen Emulsionen trägt bzw. das entwickelte Bild.

Die Planlage eines solchen Schichtträgers ist zunächst gewähr leistet, wenn die Vorder- und die Rückseitenbeschichtungen annä hernd identisch sind.

Da in einem späteren Arbeitsgang jedoch nur die Vorderseite mit lichtempfindlichen fotografischen Emulsionen beschichtet wird, ist diese Ausgewogenheit dann nicht mehr gegeben. Um die Wirkung dieser zusätzlichen Vorderseitenbeschichtung auszugleichen, wird deshalb schon bei der Herstellung des Schichtträgers die Rück seitenbeschichtung derart verstärkt, daß das spätere Gesamt produkt wiederum eine gute Planlage aufweist. Dieses kann ge schehen durch eine erhöhte Schichtdicke der Rückseitenbeschich tung, durch ein Beschichtungsmaterial, welches verstärkte Zug kräfte oder höhere Steifigkeit aufweist oder durch zusätzlich aufgetragene sogenannte Anticurl-Schichten.

Gewöhnlich ist bei Schichtträgern für fotografische Aufzeich nungsmaterialien das Kunstharz ein Polyethylen. Um die Planlage des Endproduktes zu gewährlei sten, wird der Rückseitenbeschichtung üblicherweise ein um etwa 30-35% höherer Anteil an HDPE (high density polyethylene) zu gesetzt als der Vorderseitenbeschichtung. HDPE ist im Gegensatz zum LDPE (low density polyethylene) von größerer Kristallinität, enthält vermehrte Mengen an Stabilisierungsmitteln und Rückstän den von Katalysatoren und Säureakzeptoren und enthält mehr Be reiche hochmolekularer Anreicherungen (Gelkörper). Die Gelkörper machen sich als nicht aufschmelzende Bereiche störend bemerkbar. Bei höheren HDPE-Anteilen in der Beschichtungsmasse führt das zu erschwerten Extrusionsbedingungen durch schnelleren Druckaufbau im Extruder, hervorgerufen durch vermehrte Rückstände auf den Sieben und zu vermehrtem Ausschußmaterial durch Gelkörper (hochmolekulare Bereiche, die sich nicht in der Schmelze zertei len lassen) in der Beschichtung. Die größere Kristallinität und der erhöhte Gehalt an Stabilisierungsmitteln erschwert die Haf tung auf dem Basispapier.

Eine Möglichkeit zur Vermeidung von Curl bzw. zur Gewährleistung einer genügenden Planlage des fotografischen Materials ist in DE-OS 17 72 347 beschrieben. In Beispiel 5 dieser Schrift besteht die Vorderseitenbeschichtung aus Polyethylen plus Weißpigment und die Rückseitenbeschichtung aus Polypropylen. Die Verarbeitungsbedingungen für Polypropylen im Schmelzextruder unterscheiden sich von denen für Polyethylen z. B. in Schmelztemperatur und Druck und sogar, soll unter opti malen Bedingungen gefahren werden, in einer veränderten Geome trie der Extruderschnecke. Werden die Extruder für beide Polyo lefine genutzt, sind deshalb stets Zeitverluste für die Um stellungen einzuplanen. Polypropylen haftet außerdem schlechter auf Papieroberflächen als LDPE.

Solche Haftungsprobleme sollen jedoch in der WO 90-002 973 durch Coextrusion gelöst werden. In dieser Patentschrift besteht die Rückseitenbeschichtung des Basispapiers aus mindestens 2 Schich ten, einer Kleberschicht und einer Schicht, z. B. aus Polypropy len, zur Einstellung des Curl-Verhaltens. Diese Art der Be schichtung erfordert jedoch den höheren Aufwand der Coextrusion.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Rückseitenbeschich tung nach dem Verfahren der Schmelzextrusion zu entwickeln, das die Planlage des fotografischen Schichtträgers nach der Emulsio nierung bzw. Bebilderung gewährleistet, ohne dafür erschwerte oder aufwendigere Produktionsbedingungen, geringere Schichthaf tung oder vermehrte Gelkörper in der Beschichtung in Kauf nehmen müssen.

Gelöst wurde die Aufgabe durch einen Schichtträger für foto grafische Aufzeichnungsmaterialien, bestehend aus einem Träger und beidseitig aufgetragenen Kunstharzschichten, wobei die Kunstharzschicht der Rückseite ganz oder überwiegend aus einer Mischung aus niederdichtem Poly ethylen (LDPE) und Polypropylen-Homopoylmer und/oder Polypropy len-Copolymer aus mindestens 30 Gew.-% Propylen und höchstens 20 Gew.-% wenigstens eines weiteren Olefins besteht.

Das in der Mischung verwendete niederdichte Polyethylen kann auch ein lineares Polyethylen (LLDPE) und/oder ein Polyethy len/(C₃-C₈)-α-olefin-Copolymer sein.

Das Polypropylen-Homopolymer und das Polypropylen-Copolymer kann aus 80-100 Gew.-% Propylen und 0-20 Gew.-% (C₂ bis C₄)-Olefin, vorzugsweise Ethylen, zusammengesetzt sein.

Besonders bevorzugt werden Polypropylen-Homopolymere und Poly propylen-Copolymere mit enger Molmassenverteilung von M_w/M_n = < 6, was sich in verbesserter Fließfähigkeit, Ausziehfä higkeit und in geringer Wasserdampfdurchlässigkeit auswirkt.
M_w = durchschnittliches Molekulargewicht
M_n = durchschnittliche Molekulargewichts-Anzahl

Die Mischung kann bis zu 20 Gew.-% andere Polyolefine, z. B. hochdichtes Polyethylen (HDPE), enthalten.

Die Mischung kann weiterhin bis zu insgesamt 20 Gew.-% an Weißpigmenten (z. B. Titandioxid), Farbpigmenten (z. B. Ultrama rinblau), anorganischen- und organischen Füllstoffen (z. B. Sili ciumdioxid), optischen Aufhellern (z. B. Stilbenderivate), Gleit mitteln (z. B. Wachse), Trennmitteln (z. B. Fluorpolymere), Anti statika (z. B. ethoxylierte tertiäre Amine) und anderen üblichen Hilfsmitteln (z. B. Antioxidantien und Alterungsschutzsmittel) enthalten.

Die Menge an Polypropylen-Homopolymer und/oder Polypropylen-Co polymer in der erfindungsgemäßen Mischung beträgt 2 bis 75 Gew.-%.

Als niederdichtes Polyethylen (LDPE) wird Polyethylen mit einem spezifischen Gewicht von 0,91-0,94 g/cm³ betrachtet. Als hochdichtes Polyethylen (HDPE) wird Polyethylen mit einem spezifischen Gewicht von 0,94-0,97 g/cm³ betrachtet.

Die erfindungsgemäße Mischung läßt sich problemlos mit den Ex truderschnecken verarbeiten, die auch für reines Polyethylen vorgesehen sind.

Durch den vollständigen bzw. teilweisen Ersatz von HDPE durch Polypropylen-Homopolymer oder -Copolymer ist das Gelkörperniveau in der Beschichtung eliminiert bzw. auf tolerierbare Werte redu ziert.

Die für die Planlage des fotografischen Schichtträgers bzw. des bildtragenden Endproduktes (Bildträgermaterial) wirklich notwen dige Zusatzmenge an Polypropylen-Homopolymer oder -Copolymer ist abhängig vom Anteil HDPE oder anderen Polyolefinen in der Vor derseiten- und Rückseitenbeschichtung und der Differenz der Auf tragsgewichte zwischen Vorder- und Rückseitenbeschichtung.

Die Kunstharzschichten werden nach dem Schmelzextrusionsverfah ren hergestellt und auf einen Träger aufgetragen, wobei zur Haftverbesserung der Schichten auf dem Träger dieser vorzugs weise einer Oberflächenaktivierung, z. B. einer Coronavorbehand lung, unterworfen wird.

Als Träger eignen sich Kunststoffolien, Textilien und Papiere. Die Kunststoffolien sind meistens Polyesterfolien, die Papiere meistens fotografische Basispapiere. Die fotografischen Basispa piere sind ein bevorzugter Träger.

Der so hergestellte Schichtträger für fotografische Aufzeich nungsmaterialien kann weitere übliche Hilfs- bzw. Funktions schichten tragen wie Primer- oder Haftschichten, Antistatik-, Anticurl- oder Versteifungsschichten oder beschreib- und bedruckbare Schichten.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung verdeutlichen, aber nicht eingrenzen:

Beispiele

Ein neutral-geleimtes fotografisches Basispapier von 175 g/m² Flächengewicht wurde nacheinander mittels eines Schmelzextrusionsverfahrens wie folgt beschichtet.

Zuerst wurde nach einer Corona-Vorbehandlung die Rückseite des Basispapiers, danach nach einer Corona-Vorbehandlung die Vorder seite des Basispapiers beschichtet.

Die Maschinengeschwindigkeit im Extruder betrug 150 m/min, die Schmelztemperaturen lagen zwischen 290°C und 320°C.

Die folgende Tabelle 1 nennt die Polyolefinmischungen und die Auftragsgewichte der Beschichtungen:

Prüfergebnisse

Der Curl wird an kreisförmigen Prüflingen von 17 cm Durchmesser gemessen. Die Scheiben werden 4 Tage bzw. 14 Tage bei 80% rela tiver Feuchte und 23°C in einer Klimakammer aufbewahrt.

Der Curl wird folgendermaßen gemessen:
Curl zur Vorderseite erhält als Vorzeichen ein plus (+)
Curl zur Rückseite erhält als Vorzeichen ein minus (-)

Es wird angenommen, daß die Krümmung (Curl) der ausgestanzten Scheibe einen Kreisbogen beschreibt. Dieser angenommene Voll kreis wird in Achtel eingeteilt.

Der Curl wird ausgedrückt in Achtel, z. B.
ein Curl von 8 wäre 8/8 = 1 Vollkreis
ein Curl von 4 wäre 4/8 = 1 Halbkreis
ein Curl von 1 wäre 1/8 = 1/8 Kreis

Mit Schablonen wird der Wert gemessen.

Das Gelkörperniveau wird an 1 m² großen Mustern im Schräglicht bestimmt. Die Gelkörper sind als kleine Erhebungen erkennbar. Das Niveau wird beurteilt:
gering = < 5 Gelkörper/m²
mittel = 5-15 Gelkörper/m²
hoch = < 15 Gelkörper/m²

Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse

Tabelle 2

Aus Gründen der Übersicht wurde unter Beispiel B6 nur ein Poly propylen-Copolymer aufgeführt. Ähnliche, in der Aussage gleich wertige Ergebnisse wurden auch erhalten mit Polypropylen-Copoly mere mit 1,5 Gew.-% und 4,0 Gew.-% Ethylen und mit einem Polypropylen-Block-Copolymer mit 10 Gew.-% Ethylen.

Der bei allen Schichtträgern erzielte leichte Curl (Krümmung) hin zur Rückseite ist gewollt, da dieser durch die noch aufzu tragenden lichtempfindlichen fotografischen Emulsionsschichten wieder annähernd ausgeglichen wird.

Die Ergebnisse zeigen, daß durch Ersatz von HDPE durch Polypro pylen-Homopolymer oder -Copolymer in der Rückseitenbeschichtung fotografischer Schichtträger das Curl-Verhalten auf dem gleichen Niveau gehalten, die Anzahl der Gelkörper jedoch gesenkt werden kann. Dadurch läßt sich die Ausschußrate reduzieren. Die Rezepturumstellung ist ohne Veränderung der Maschinenkonzeption möglich.

Claims

1. Schichtträger für fotografische Aufzeichnungsmaterialien, be stehend aus einem Träger und beidseitig aufgetragenen Kunst harzschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharz schicht der Rückseite ganz oder überwiegend aus einer Mischung aus niederdichtem Polyethylen (LDPE) und Polypropylen-Homo polymer und/oder Polypropylen-Copolymer aus mindestens 80 Gew.-% Propylen und höchstens 20 Gew.-% wenigstens eines weiteren Olefins besteht.

2. Schichtträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein fotografisches Basispapier ist.

3. Schichtträger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen-Copolymer aus mindestens 80 Gew.-% Propylen und höchstens 20 Gew.-% Ethylen besteht.

4. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Polypropylen-Homopolymer und/oder -Copolymer in der Kunstharzschicht der Rückseite 2 Gew.-% bis 75 Gew.-% beträgt.

5. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen-Homopolymer und/oder das Polypropylen-Co polymer eine enge Molmassenverteilung besitzt, vorzugswei se < 6.

6. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das niederdichte Polyethylen ganz oder teilweise ein lineares niederdichtes Polyethylen (LLDPE) ist.

7. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzschicht der Rückseite bis zu 20 Gew.-% andere Polyolefine enthält.

8. Schichtträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Polyolefin ein hochdichtes Polyethylen (HDPE) ist.

9. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzschicht der Rückseite insgesamt bis zu 20 Gew.-% an Weißpigmenten, Farbpigmenten, optischen Aufhel lern, Gleitmitteln, Trennmitteln, Antistatika, anorganischen und organischen Füllstoffen und anderen Hilfsstoffen enthält.

10. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger noch weitere Funktionsschichten wie Primer-/Haftschichten, Antistatikschichten, Anticurlschich ten, Versteifungsschichten und beschreib- und bedruckbare Schichten enthält.

11. Verfahren zur Herstellung eines Schichtträgers für fotografi sche Aufzeichnungsmaterialien nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- das fotografische Basispapier auf der Rückseite mit einer Coronaentladung vorbehandelt wird,
- die vorbehandelte Rückseite mit der Kunstharzschicht für die Rückseite nach dem Schmelzextrusionsverfahren beschich tet wird,
- das fotografische Basispapier auf der Vorderseite mit einer Coronaentladung vorbehandelt wird und
- die vorbehandelte Vorderseite mit einer Kunstharzschicht nach dem Schmelzextrusionsverfahren beschichtet wird.

12. Verfahren zur Herstellung eines Schichtträgers für fotografi sche Aufzeichnungsmaterialien nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß auf den Schichtträger noch weitere Funktionsschichten wie Primer-/Haftschichten, Antistatik schichten, Anticurlschichten, Versteifungsschichten und be schreib- und bedruckbare Schichten aufgetragen werden.