DE1422865B

DE1422865B - Antistatisches photographisches Papier

Info

Publication number: DE1422865B
Authority: DE
Inventors: Franklin You-min; Spelbrink Frank Bernhard; Rochester N.Y. Chu (V.St.A.)
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co

Description

Die Erfindung betrifft ein photographisches Papier, bestehend aus einem Papierträger, der mindestens auf einer Seite eine Schicht aus einem thermoplastischen Polymeren aufweist, einer auf dieser Schicht angeordneten Silberhalogenidemulsionsschicht sowie einer antistatisch wirksamen Verbindung.

Die statische Aufladung von lichtempfindlichen photographischen Papieren wirkt sich bekanntlich deshalb störend aus, weil die Aufladungen im entwickelten Papier sichtbare Spuren hinterlassen. Die Aufladung der Papiere kann durch Reibung erfolgen, wenn sie über Rollen geführt werden oder beim Abrollen einer Papierrolle durch Trennung der Emulsionsschicht von der Rückseite des Papiers. Die Entladung der aufgeladenen Papiere macht sich dann in der Emulsionsschicht nach deren Entwicklung durch Bildung eines unregelmäßigen Schleiermusters bemerkbar.

Zu einem echten Problem wurde die statische Aufladung photographischer Papiere bei solchen Papierträgern, die einseitig oder beidseitig mit thermoplastischen Polymeren beschichtet werden. Ein bekanntes Verfahren, nach dem derartige Papiere antistatisch ausgerüstet werden können, besteht darin, auf die Oberflächen der aufgetragenen Polymerschichten, z. B. Polyäthylenschichten, eine kontinuierliche Schicht eines leitfähigen Stoffes aufzubringen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dies keine wirklich befriedigende Lösung ist, und zwar deshalb nicht, weil die Polymeroberflächen ihrer Natur nach hydrophob sind, weshalb hierauf Schichten in der Regel nur schlecht haften. Dies hat zur Folge, daß die Polymeroberflächen besonders behandelt werden müssen, z. B. durch Elektronenbestrahlung, oder es müssen Haftschichten erzeugt werden, bevor die antistatischen Schichten aufgebracht werden können. Überdies neigen derartige antistatische Schichten dazu, die später aufzubringenden lichtempfindlichen Schichten negativ zu beeinflussen, d. h., sie können abstoßend auf diese Schichten wirken und/oder deren photographische Wirksamkeit negativ beeinflussen. Außerdem wird die Wirksamkeit derartiger antistatischer Schichten oftmals infolge Abrieb beim Transport des Papiers über die verschiedensten mechanischen Vorrichtungen, wie Rollen υ. dgl., gestört.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein photographisches Papier anzugeben, das die geschilderten Nachteile der bekannten photographischen, mindestens eine Polymerschicht aufweisenden Papiere nicht besitzt.

Es wurde gefunden, daß die antistatischen Verbindungen dem Papier selbst einverleibt oder auf dessen Oberfläche aufgetragen werden können, bevor dieses mit der Polymerschicht beschichtet wird, ohne an Wirksamkeit zu verlieren. Dieses Ergebnis war deshalb nicht voraussehbar, weil es sich bei statischen Aufladungen um ein Oberflächenphänomen handelt. Überraschenderweise tritt ein antistatischer Effekt bei photographischen Papieren auch dann noch auf, wenn der antistatisch wirksame Stoff nicht auf der Oberfläche der Polymerschicht oder in dieser selbst untergebracht wird, sondern unter dieser Polymerschicht, obwohl diese isolierende Eigenschaften aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein antistatisches photographisches Papier, bestehend aus einem Papierträger, der mindestens auf einer Seite eine Schicht aus einem thermoplastischen Polymeren aufweist, einer auf dieser Schicht angeordneten Silberhalogenidemulsionsschicht sowie einer antistatisch wirksamen Verbindung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die antistatisch wirksame Verbindung im Papierträger und/oder auf dessen Oberfläche unterhalb der aus dem thermoplastischen Polymeren gebildeten Schicht enthalten ist.

Die antistatischen Verbindungen können gemäß der Erfindung somit entweder auf den Papierträger aufgebracht oder aber der zur Herstellung der Papierträger verwendeten Papiermasse direkt einverleibt werden, wobei im letzteren Fall die antistatischen Verbindungen den zur Leimung des Papiers verwendeten Lösungen zugesetzt werden können.

Der vorbehandelte Papierträger kann in üblicher bekannter Weise auf einer oder auf beiden Seiten mit einem thermoplastischen Polymer beschichtet werden, so daß die antistatische Verbindung nicht mit der später aufgetragenen Emulsionsschicht in Kontakt gelangt. Ob eine oder beide Seiten des Papierträgers beschichtet werden, hängt davon ab, für welchen Zweck das betreffende Papier bestimmt ist, sowie von der möglichen photographischen Aktivität der antistatischen Schicht.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausfiihrungsform der Erfindung weist der Papierträger mindestens auf einer Seite eine transparente Schicht aus Polyäthylen oder Polypropylen auf.

Abgesehen von Polyäthylen und Polypropylen können jedoch auch noch andere Polymere, wie Polyolefine aus a-Olefinen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Polyester, Polyamide, Polyacetale, Polycarbonate, Cellulosederivate, ζ. B. Celluloseester und Celluloseäther, verwendet werden.

Der z. B_-. mit einer Polyäthylenschicht beschichtete Papierträgir kann anschließend in bekannter Weise derart weiterbehandelt werden, daß die photographische Emulsion darauf haftet, d. h., die Polymerschicht kann beispielsweise mit Elektronen bestrahlt, einer Flammenbehandlung ausgesetzt oder mit einer Schwefelsäure-Bichromat-Lösung oder Peroxyd oxydiert werden. Auch können kolloidales Siliciumdioxyd oder kolloidales Zirkonoxyd auf die Polymerschicht aufgebracht werden. Schließlich kann auch Siliciumdioxyd, dessen Partikeln größer sind als die von kolloidalem Siliciumdioxyd, in die Polymerschicht eingearbeitet werden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält das photographische Papier nach der Erfindung als antistatisch wirksame Verbindung das Natriumsalz der Naphthalinsulfonsäure. Letztere kann aus wäßriger Lösung aufgetragen werden. Jedoch können auch die verschiedensten anderen bekannten antistatischen Verbindungen verwendet werden, z. B. einfache Salze, wie Natriumsulfat, und entsprechende Salze von organischen Verbindungen, wie beispielsweise die Alkali- und Ammoniumsalze der Kondensationsprodukte eines Aldehyds, wie beispielsweise Formaldehyd mit Naphthalinsulfonsäuren, des weiteren organische antistatisch wirksame Verbindungen, wie beispielsweise Triäthanolaminoleat, Triäthanolaminstearat und Polyalkylenpolyaminderivate. Weiterhin geeignet sind beispielsweise Oxyalkylenaminderivate des Phosphors, Polyacryloxyalkyltrialkylammoniumalkylsulfatsalze und Diäthanolaminsalze von Phosphorsäureestern. Ist nur eine Seite des Papierträgers mit einer Polymerschicht beschichtet, so sind auch jene Verbindungen als antistatische Mittel wirksam, deren antistatische Wirksamkeit auf der Fähigkeit der Verbindungen, Feuchtigkeit zu absorbieren, beruht. Hierzu gehören beispielsweise Oxyäthsr und Polyoxyalkohole.

Die Schichtdicke des thermoplastischen Materials kann bis zu etwa 0,05 mm betragen, wobei jedoch eine Schichtdicke von etwa 0,01 bis 0,015 mm bevorzugt wird.

Gegebenenfalls können dem Papierträger zusätzlich Verbindungen, wie beispielsweise Kohlenstoff, einverleibt werden, die das Papier leitend machen.

Werden die antistatischen Verbindungen auf den Papierträger aufgebracht, so erfolgt dies zweckmäßig mittels wäßriger Lösungen. Jedoch können auch Lösungen mit organischen Lösungsmitteln verwendet werden. Schließlich können auf den Papierträger auch Schmelzen der antistatischen Verbindungen aufgetragen werden.

Die Menge der applizierten antistatischen Verbindung hängt von dem Typ der Verbindung ab, so daß allgemeingültige konkrete Konzentrationsangaben aus diesen Gründen nicht gemacht werden können. Beispielsweise kann das Natriumsalz der Naphthalinsulfonsäure aus einer 8,5gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung auf die Oberfläche des Trägers aufgebracht werden, wobei Papiere mit einem Gehalt von etwa 0,3 bis 0,7 kg Salz pro 92,9 m² Papier erhalten werden, was angemessen ist, wenn der Papierträger anschließend auf beiden Seiten mit einer Polyäthylenschicht beschichtet wird.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern.

Beispiel 1

Auf die Oberfläche eines üblichen, für photographische Zwecke verwendeten Papierträgermaterials mit einem Gewicht von 0,11 kg/m² wurde eins 8,5gewichtsprozentigs wäßrige Lösung des Natriumsalzes der Naphthalinsulfonsäure aufgstragsn. Das erhaltene Papier enthielt etwa 0,3 kg d;s Salzes pro 92,9 m². Der 5 Oberflächenwiderstand des Papiers lag bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20% bei 9 · 1O₇ Ohm. Das Papier wurde anschließend beidseitig mittels eines Extruders mit etwa 0,01 mm dicken Polyäthylenschichten beschichtet. Das erhaltene beschichtete Material besaß einen Oberflächenwiderstand von größer als 1 · 10¹³ Ohm. Dieser Wert entspricht demjenigen, den ein Polyäthylenfilm aufweist.

In weiteren Versuchen wurde der Einfluß verschiedener, elektrisch leitender Verbindungen, die auf den (inneren) Papierträger aufgetragen wurden, miteinander verglichen. Die erhaltenen Werte wurden wiederum mit den Werten verglichen, die erhalten wurden, wenn die antistatischen Verbindungen auf die Polyäthylenoberfläche aufgetragen wurden.

In der folgenden Tabelle ist das gemäß der Erfindung antistatisch ausgerüstete Papier mit dem Buchstaben A bezeichnet. Zur Herstellung des mit dem Buchstaben B bezeichneten Papiers wurde ein nicht erfindungsgsmäß vorbehandelter Papierträger verwendet. Jedoch wurde die gleiche antistatische Verbindung, die auch zur Herstellung des Papiers A verwendet wurde, als Oberflächenschicht auf eine Seite des mit Polyäthylen beschichteten Papiers aufgetragen. Das mit dem Buchstaben C bezeichnete Papier besitzt einen Ruß enthaltenden Papierträger. Die einzelnen Oberflächenwiderstände in Ohm wurden bei einer 20%igen relativen Luftfeuchtigkeit gemessen.

Antistatisch

nicht ausgerüstetes

Material

Papierträger allein ...
Polyäthylenoberfläche

7 · 10¹⁰
> 1 · 10¹³

Die erhaltenen Papiere wurden zur weiteren Prüfung in Kontakt mit mit verschiedenen Geschwindigkeiten rotierenden Walzen aus Phenolharz gebracht, wobei die Stärke der erzeugten elektrostatischen Felder gemessen wurde. Die ermittelten elektrostatischen Feldspannungswerte sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt :

Tabelle I

Förder	Elektrostatische Feldspannung in	A	B	Volt	C
geschwin	nicht
digkeit	behandeltes Ver	830	200	11
(m/min)	gleichsmaterial	1450	340	42
30,5	6 400	3200	1100	62
61	7 000	4000	1560	76
122	9 200	6400	2880	104
183	9 600	7000	4000	—.
244	10 400	7400	4800	100
305	11200
366	12 400

55

60

Bei Fördergeschwindigkeiten bis zu etwa 152 m/min traten keinerlei Schwierigkeiten auf. Auch wurden im Fall des Materials A keine sichtbaren Entladungen beobachtet. Auch im Fall der Materialien B und C wurden keine Schwierigkeiten festgestellt.

9-10⁸
> 1 · 10¹³

7 · 10¹⁰
1-10⁸

< 1·10^β
> 1 · 10¹³

Auf das erfindungsgemäß antistatisch ausgerüstete Material wurde eine übliche Silberhalogenidemulsion aufgetragen. Das erhaltene photographische Papier erwies sich als ausgezeichnet antistatisch. Auch wurde die Emulsionsschicht von der antistatischen Verbindung nicht- beeinflußt.

Beispiel 2

Eine 15gewichtsprozentige Lösung des Natriumsalzes der Naphthalinsulfonsäure wurde zum Verleimen eines üblichen, für photographische Zwecke verwendeten Papierträgermaterials eines Gewichtes von 11,3 kg/92,9 m² verwendet. Auf das Trägermaterial wurden 0,45 kg Salz pro 92,9 m² Trägerfläche aufgjtragen. Der ermittelte Oberflächenwiderstand das Materials lag bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20% bei 5 · 10⁸ Ohm. Der vorbehandelte Papierträg;r wurde dann beidseitig mittels eines Extruders mit etwa 0,01 mm dicken Polyäthylenfilmen beschichtet, wobei ein Material mit einem Oberflächenwiderstand von größer als 1 · 10¹³ Ohm erhalten wurde. Dieses Material wurde geprüft, indem es mit zwei verschiedenen Fördergeschwindigkeiten mit Walzen aus Phenolharz in Kontakt gebracht wurde und die Stärke der so erzeugten elektrischen Felder gemessen wurde. Die erhaltenen Versuchsergebnisse sind in der folgsnden Tabelle II zusammengestellt:

Tabelle II

	Elektrische Feldspannung in Volt	mit dem Natriumsalz
Förder		der Naphthalinsul-
geschwindigkeit	unbehandeltes	fonsäure behandeltes
	Vergleichsmaterial	Material
(m/min)		520
30,5	6400	1000
61	6800	1900
122	—	3000
183	8000

Bei einem Vergleich der Ergebnisse der Tabelle II mit den Ergebnissen der Tabelle I ergibt sich, daß die Verringerung der statischen Aufladung in direkter Beziehung zu dem elektrischen Widerstand des erfindungsgemäß vorbehandelten Papierträgers (vor dem Beschichten mit Polyäthylen) steht und daß der erreichte statische Schutz um so größer ist, je leitfähiger er ist.

Auf das antistatisch ausgerüstete Trägermaterial wurde eine übliche Silberhalogenidemulsion aufgetragen. Das erhaltene photographische Papier erwies sich als ausgezeichnet antistatisch. Die Emulsionsschicht wurde durch die antistatische Verbindung nicht negativ beeinflußt.

Claims

Patentansprüche:

1. Antistatisches photographisches Papier, bestehend aus einem Papierträger, der mindestens auf einer Seite eine Schicht aus einem thermoplastischen Polymeren aufweist, einer auf dieser Schicht angeordneten Silberhalogenidemulsionsschicht sowie einer antistatisch wirksamen Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die antistatisch wirksame Verbindung im Papierträger und/ oder auf dessen Oberfläche unterhalb der aus dem thermoplastischen Polymeren gebildeten Schicht enthalten ist.

2. Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Papierträger mindestens auf einer Seite eine transparente Schicht aus Polyäthylen oder Polypropylen aufweist.

3. Papier nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als antistatisch wirksame Verbindung das Natriumsalz der Naphthalinsulfonsäure enthält.