DE1422865C3

DE1422865C3 - Antistatisches photographisches Papier

Info

Publication number: DE1422865C3
Application number: DE1422865A
Authority: DE
Inventors: Franklin You-Min Chu; Frank Bernhard Spelbrink
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1961-09-18
Filing date: 1962-09-15
Publication date: 1979-07-19
Also published as: GB1019664A; BE622442A; DE1422865A1; US3253922A; FR1335296A

Description

Die Erfindung betrifft ein photographisches Papier, bestehend aus einem Papierträger, auf beiden Seiten des Papierträgers angeordneten Schichten aus Polyäthylen oder Polypropylen, einer Silberhalogenidemulsionsschicht auf einer der Polymerschichten und einer durch Zusatz eines als Antistatikum bekannten antistatisch wirksamen einfachen Salzes bewirkten antistatischen Ausrüstung.

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 mögliches 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 und dergleichen, gestört.

Aus der US-PS 2139 778 war es des weiteren bekannt, daß man eine antistatische Ausrüstung photographischer Aufzeichnungsmaterialien mit einem Träger aus einer Kunststoffolie auch dann erreichen kann, wenn man die antistatisch wirksame Verbindung in einer Schicht unter der äußeren, zu statischen Aufladungen neigenden Emulsionsschicht unterbringt. In diesem Falle beruht die Wirkung der antistatischen Schicht ganz offensichtlich darauf, daß die antistatisch wirksame Verbindung aus der unteren Schicht in die äußere Schicht wandert und/oder darauf, daß eine Erdung erfolgt, weil die Emulsionsschicht sehr dünn ist. ίο Aufgabe der Erfindung war es, ein lichtempfindliches photographisches Papier mit einem Papierträger, der auf beiden Seiten Schichten aus Polyäthylen oder Polypropylen aufweist, anzugeben, das derart vorteilhaft antistatisch ausgerüstet ist, daß es mit hohen Transportgeschwindigkeiten hergestellt und verarbeitet werden kann, ohne daß Probleme durch statische Aufladungen desselben auftreten und ohne daß eine Beeinträchtigung der lichtempfindlichen Schicht erfolgt. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß im Falle photographischer Aufzeichnungsmaterialien mit einem Papierträger ein besonders ausgeprägter antistatischer Effekt dann auftritt, wenn das antistatisch wirksame Salz nicht auf der Oberfläche der Polymerschicht oder in dieser selbst untergebracht wird, sondern im Papierträger.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein photographisches Papier, bestehend aus einem Papierträger, auf beiden Seiten des Papierträgers angeordneten Schichten aus Polyäthylen oder Polypropylen, einer jo Silberhalogenidemulsionsschicht auf einer der Polymerschichten und einer durch Zusatz eines als Antistatikum bekannten antistatisch wirksamen einfachen Salzes bewirkten antistatischen Ausrüstung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es das zur antistatischen Ausrüstung erforderliche Salz im Papierträger enthält.

Die antistatisch wirksamen Salze können gemäß der Erfindung entweder auf den Papierträger aufgebracht oder aber der zur Herstellung der Papierträger verwendeten Papiermasse direkt einverleibt werden, wobei im letzten Fall die antistatisch wirksamen Salze den zur Leimung des Papiers verwendeten Lösungen zugesetzt werden.

Der vorbehandelte Papierträger wird in üblicher

bekannter Weise auf beiden Seiten mit Polyäthylen oder Polypropylen beschichtet, so daß das antistatisch wirksame Salz nicht mit der später aufgetragenen Emulsionsschicht in Kontakt gelangt.

Daß eine vorteilhafte antistatische Ausrüstung eines photographischen Papieres durch Unterbringung des Antistatikums im Papierträger erreicht werden kann, war nicht zu erwarten, und zwar insbesondere deshalb nicht, weil bisher angenommen wurde, daß sich die elektrostatische Aufladung von Papier nur durch Unterbringung des Antistatikums auf der Oberfläche vermeiden läßt, d. h., daß die elektrostatische Aufladung von Papier ein reines Oberflächenphänomen ist (vgl. M. Hayek, »Tappi«, Bd. 43 [I960], Seiten 105-111). Im Falle eines erfindungsgemäßen photographischen Papiers sind die beiden Oberflächen des das Antistatikum bo enthaltenden Papierträgers jedoch mit hydrophoben Polymerschichten bedeckt.

Der z. B. mit Polyäthylenschichten beschichtete Papierträger kann anschließend in bekannter Weise derart weiterbehandelt werden, daß die photographisehe Emulsion darauf haftet, d. h., die Polymerschicht kann beispielsweise mit Elektronen bestrahlt, einer Flammenbehandlung ausgesetzt oder mit einer Schwefelsäure-Bichromat-Lösung oder Peroxid oxidiert wer-

den. Auch können kolloidales Siliciumdioxid oder kolloidales Zirkonoxid auf die Polymerschicht aufgebracht werden. Schließlich kann auch Siliciumdioxid, dessen Partikeln größer sind als die von kolloidalem Siliciumdioxid, in die Polymerschicht eingearbeitet werden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält das photographische Papier nach der Erfindung als antistatisch wirksames Salz das Natriumsalz der Naphthalinsulfonsäure. Letztere kann aus wäßriger Lösung aufgetragen werden. Jedoch können auch die verschiedensten anderen bekannten antistatisch wirksamen Salze verwendet werden, z. B. Natriumsulfat, und entsprechende Salze von organischen Verbindungen, wie beispielsweise die Alkali- und Ammoniumsalze der Kondensationsprodukte eines Aldehyds, wie beispielsweise Formaldehyd mit Naphthalinsulfonsäuren.

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

Werden die antistatisch wirksamen Salze auf den Papierträger aufgebracht, so erfolgt dies zweckmäßig mittels wäßriger Lösungen.

Die Menge des applizierten antistatisch wirksamen Salzes hängt von dem im Einzelfalle verwendeten Salz ab, so daß allgemeingültige konkrete Konzentrationsangaben aus diesen Gründen nicht gemacht werden können. Beispielsweise kann das Natriumsalz der, Naphthalinsulfonsäure aus einer 8,5gew.-°/oigen 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 eine 8,5gew.-%ige wäßrige Lösung des Natriumsalzes der Naphthalinsulfonsäure aufgetragen. Das erhaltene Papier enthielt etwa 0,3 kg des Salzes pro 92,9 m². Der Oberflächenwiderstand des Papiers lag bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bei 9- 10⁸OhIn. 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 · 10^l3Ohm. Dieser Wert entspricht demjenigen, den ein Polyäthylenfilm aufweist.

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 erfindungsgemäß vorbehandelter Papierträger verwendet. Jedoch wurde die gleiche antistatische Verbindung, die auch zur Herstellung des Papiers A verwendet wurde, mittels einer wäßrigen Lösung als Oberflächenschicht auf eine Seite des mit Polyäthylen beschichteten Papiers aufgetragen. Die einzelnen Oberflächenwiderstände in Ohm wurden bei einer 50%igen relativen Luftfeuchtigkeit gemessen.

Antistatisch
nicht ausgerüstetes
Material

Papierträger	7 · 10'°	9 · 10⁸	7 ·	10'°
allein
Polyäthylen	>1 ■ 10¹³	>1 · 10¹³	1 ·	10⁸
oberfläche

Die erhaltenen Papiere wurden zur weiteren Prüfung in Kontakt 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

Fördergeschwindigkeit

(m/Min.)

Elektrostatische Feldspannung in

Volt

nicht behandeltes A

Vergleichsmaterial

30,5	6400	830
61	7000	1450
122	9200	3200
183	9600	4000
JO 244	10400	6400
305	11200	7000
366	12400	7400

j5 Im Falle des nicht behandelten Vergleichsmaterials traten bereits bei Fördergeschwindigkeiten von 30,5 m/ Minute starke Entladungen auf. Im Falle des Materials A (gemäß Erfindung) traten demgegenüber noch bei Fördergeschwindigkeiten von 152 m/Minute keinerlei sichtbare Entladungen auf.

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 negativ beeinflußt, was jedoch bei Papier B der Fall war.

Beispiel 2

Eine 15gew.-°/oige 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 aufgetragen. Der ermittelte Oberflächenwiderstand des Materials lag bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bei 5 · 10⁸Ohm. Der vorbehandelte Papierträger wurde dann beidseitig mittels eines Extruders mit etwa

bo 0,01 mm dicken Polyäthylenfilmen beschichtet, wobei ein Material mit einem Oberflächenwiderstand von größeralsl - 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 folgenden Tabelle aufgeführt.

Tabelle II

Förder	Elektrostatische	Feldspannung in Volt
geschwindigkeit
	unbehandeltes	mit dem Natrium
	Vergleichs	salz der Naphthalin-
	material	sulfonsäure be
(m/Min.)		handeltes Material

6400
6800

8000

520 1000 1900 3000

Aus einem Vergleich der Ergebnisse dieses Beispieles mit den Ergebnissen des Beispiels 1 ergibt sich, daß der erreichte Schutz gegenüber statischen Aufladungen um so größer ist, umso mehr Antistatikum im Papierträger enthalten ist (Beispiel!: 0,3 kg/92,9 m² gegenüber Beispiel 2:0,45 kg/92,9 m2).

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

Patentanspruch:

Photographisches Papier, bestehend aus einem Papierträger, auf beiden Seiten des Papierträgers angeordnete Schichten aus Polyäthylen oder Polypropylen, einer Silberhalogenidemulsionsschicht auf einer der Polymerschichten und einer durch Zusatz eines als Antistatikum bekannten antistatisch wirksamen einfachen Salzes bewirkten antistatischen Ausrüstung, dadurch gekennzeichnet, daß es das zur antistatischen Ausrüstung erforderliche Salz im Papierträger enthält.