DE1923724C - Verfahren zum Beschichten eines eine Oberflache aus einem Polymer besitzenden Schichttragers - Google Patents

Verfahren zum Beschichten eines eine Oberflache aus einem Polymer besitzenden Schichttragers

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DE1923724C
DE1923724C DE19691923724 DE1923724A DE1923724C DE 1923724 C DE1923724 C DE 1923724C DE 19691923724 DE19691923724 DE 19691923724 DE 1923724 A DE1923724 A DE 1923724A DE 1923724 C DE1923724 C DE 1923724C
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!eilenden Material versehen ist. was bei der Verwendung eines Schiehtträgers aus einem Polymer oder -inern mit einem Polymer beschichteten Papier wegen .!er wahrend des Arbeitsprozesses sieh bildenden elektrostatischen Ladungen vor allem dann erforder-Iich ist. wenn der Schichtträger mit Farbenuik,ions-M:hichu.·!! beschichtet wird. Da- elektrisch leitende Mater::;l. das sich innerhalb des Schiehtträgers befinden oder eine Schicht auf dem Schichtträger bilden kann, hat die Aufgabe, diese Ladungen unschädlich zu machen, weshalb es auch als antistatische= Material bezeichnet wird.
Ls wurde gefunden, daß die Bildung der genannten Ouerlinicn in Beziehung zur Frequenz des die Koronaentladung erzeugenden Stromes, zu chemischen und physikalischen Eigenschaften der Beschichtungsmassen und des /u beschichtenden Trägers sowie zu mechanischen Eigenschaften und Betriebsbedingungen der Beschichtungsvorrichtungen steht. So wurde beispielsweise beobachtet, daß solche Querlinien in Erscheinung traten, wenn ein Schichtträger aus einem mit Polyäthylen beschichteten Papier, der außerdem ein antistatisches Material enthielt, vor der Beschichtung mit etwa 40 m/min durch eine Koronaentladung hindurchgeführt wurde, die mit einem Wechselstrom von 60 Hz gespeist wurde. Ähnlich elektrostatische Muster traten auch bei anderen Transportgeschwindigkeiten des Schichtträgers während der Aktivierung mit der Koronaentladung und bei anderen Frequenzen des Speisestromes auf. Wird nach der Aktivierung eine photographische Schicht auf die Trägerschicht aufgetragen, so erscheint das Streifenmuster in der photographischen Schicht. Zwar treten bei Schichtträgern, die kein antistatisches Material enthalten, die Querlinien nicht so stark hervor. Sie sind aber noch so stark, daß sie ein photographisches Aufzeichnungsmaterial unbrauchbar machen. Besonders stark treten die Querlinien dann auf, wenn die Beschichtungsmasse trägerlos auf den Schichtträger aufgebracht wird, wie dies beispielsweise bei Verwendung eines Beschichtungstrichters der Fall ist.
Die Querlinien lassen sich, wie Versuche ergeben haben, nicht dadurch vetmeiden, daß man, wie dies zur Beseitigung elektrostatischer Ladungen auf elektrisch isolierenden Körpern, beispielsweise Filmstreifen, üblich ist, eine geerdete Elektrode in Anlage an die aktivierte Oberfläche bringt. Die Querlinien bleiben, wie diese Versuche ergeben haben, auch dann deutlich sichtbar, wenn man den Schichtträger nach der Aktivierung/wischen zwei geerdeten, metallische^ Walzen hindurchführt, die an den beiden Seiten des Schichtträgers anliegen. Messungen über die Größe der Oberflächenladung nach dem Hindurchführen des Schichtträgers durch den von den beiden metallischen Walzen gebildeten Spalt ergaben eine Restladung von etwa 570 V. Wenn nur die eine der beiden geerdeten metallischen Walzen am Schichtträger anliegt und die andere einen Abstand von der ihr zugekehrten Oberfläche des Schichtträgers aufweist, wächst die Restladung sogar weit über diesen Wert. Um die Querlinien zu vermeiden, darf jedoch die Potentialdifferenz zwischen den Bereichen unterschiedlicher Ladung einer Wert von etwa 100 V nicht überschreiten.
Es ist auch ein Verfahren zum Beschichten von Trägerstoffcn r..is organischen Polymeren mit andersartigen organischen Stoffen bekannt, bei dem der Träger mit Elektronen bestrahlt wird, um eine gute Haftung zwischen ihm und dem aufzubringenden Schichtstoff zu er/ieien. Abgesehen davon, daß dieses \eriahren aufwendig ist. ueil die Bestrahlung des Trägers in Abwesenheit von Sauer-.toli oder in (ieuenvvart nur geringer Sauerstoilmengcn eriolgen muß. was die Kosten vor allem bei groL'.iiulusir.eller Fertigung erheblich erhöht, kann es. wie Versuche ergeben haben, dann nicht eirmeseizt werden, wenn die auch bei diesem \ erfahren unvermeidbare I πgleichmäßigkeit der Ladungsverteilung
vierten Oberfläche störend in Erscheinung tr:ii. f üi die Herstellung eines photographischen Aulzeichnungsmaterials scheitlet dieses bekannte Verfahren ferner aus. weil die er./ieibare Haltung zwischen dem Schichtträger und der aufgebrachten Emulsion nicht ausreichend ist. Man email auch keine besseren Ergebnisse, wenn man den Schichtträger elektrisch leitend macht und ihn während der Bestrahlung mit Elektronen erdet, wie .ei einer weiteren Ausgestaltung dieses bekannten Verfahrens vorgesehen ist, weil die PotentialdifTerenz zwischen Bereichen unterschiedlicher Ladung hierdurch nich' im notwendigen Maße vermindert werden kann.
Zur Erhöhung der Haftfähigkeit einer Polyäthylenoberfläche ist es ferner bekannt, den Schichtträger zunächst einer stillen elektrischen Entladung auszusetzen oder unter Anliegcdruck an einem Reibkörper vorbeizuführen und anschließend die hierdurch erzeugte Ladung über eine auf der abgewandten Schichtträgerseite angeordnete Ableitungselektrode unter Sprühen zu entladen. Die Ungleichmäßigkeit in der Verteilung der Restladung ist aber auch hier so groß, daß sie bei einem photographischen Aufzeichnungsmaterial als Muster in Erscheinung tritt.
Außerdem ist die erzielbare Haftfähigkeit unzureichend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das die Möglichkeit gibt, die erforderliche Haftung zwischen einer aus einem Polymer bestehenden Oberfläche eines Schichtträgers und einer auf diese aufzutragenden Schicht durch die Aktivierung der Trägeroberfläche mittels einer Wechselstromkoronaentladung zu erzielen, ohne daß im fertigen Produkt Unregelmäßigkeiten, insbesondere in Form von sichtbaren Querlinien, in Erscheinung treten. Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach der Aktivierung gleichnamige Ladungen aufgebracht werden.
Das Aufbringen dieser gleichnamigen Ladungen nach der Aktivierung führt zu einer ausreichenden Verminderung oder zu einer Beseitigung der Potentialunterschiede der Oberflächenladunger. in verschiedenen Bereichen der aktivierten Oberfläche, und es hat sich gezeigt, daß die Unregelmäßigkeiten im fertigen Piodukt, insbesondere die sichtbaren Querlinicn im phütographischen Aufzeichnungsmaterial, um so schwächer in Erscheinung treten, je geringer die Potentialunterschiede sind, und völlig verschwinden, wenn die Potentialunterschiede einen unteren Grenzwert vor etwa 100 V unterschreiten.
Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es mit geringem Aufwand durchgefühlt werden kann und die Produktionsgeschwindigkeit nicht vermindert.
Zur Verminderung der Potentialunterschiede kann das Potential aller Bereiche der aktivierten Oberfläche auf einen gemeinsamen Wert gebracht oder an
diesen angenähert werden. Es ist aber auch möglich, das Potential in den verschiedenen Bereichen der Oberfläche dem Erdpotential anzunähern. Eine Verkleinerung der Potentiiiluntcrschicclc wird in der Regel ausreichend sein, wenn nur licliluncmplindlichc Schichten unmittelbar nach dem Aufbringen der gleichnamigen Ladungen auf den Schichtträger aufgetragen werden. Sollen hingegen lichtempfindliche Schichten aurgetragen werden, so kann auch eine Verminderung des Potentials der Obcrflächenladung gegenüber dem Nullpotcntial erforderlich sein.
Zn den durch eine Koronaentladung aktivierbaren Polymeren gehören Polyolefine wie Polyäthylene und CoK propylene und Alhylen-Propylcn-Copolymeri-SHle, Polyslyiol. Polybutene, Polypentene, Polyacrylsäureester, Polyacrylnitril, Polyvinylidenchlorid und andere Copolymerisate der angegebenen Monomere, beispielsweise Äthylen vinylacetat - Copolymerisate. Papier und laminiertes Pergamentpapier, das mit diesen Polymeren beschichtet ist, ist besonders geeignet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn man von einem Schichtträger in Form einer Folie aus einem der genannten Polymere oder einem mit diesen Polymeren beschichteten Papier ausgeht, woliei der Schichtträger eine elektrisch leitende, antistatisch wirkende Masse enthält, die in den Schichtträger eingearbeitet ist. Das elektrisch leitende Material hat zur Folge, daß die durch die Koronaentladung auf die aktivierte Oberfläche aufgebrachten Ladungen eine verstärkte unregelmäßige Verteilung erhalten. Das elektrisch leitende Material kann auch auf die Oberfläche des Papiers aufgebracht werden, das anschließend mit einem der obengenannten Polymere beschichtet wird.
Kmulsionsschichicn, die besonders empfindlich gegenüber den störenden Effekten einer durch eine Koronaentladung aktivierten polymeren Oberfläche sind, sind Gelatinc-Silbcrhalogcnidemulsionsschichten mit Farbkupplern. Solche 'Emulsionsschichten sind bekannt. Sie enthalten farbige oder farblose Blaugrim-Farbkuppler. Purpurroi-Farbkupplcr und GcIb-Farhkuppler.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Vorrichtungen zur Durchführung verschiedener Ausführungsbcispiclc des erfindungsgcmäßen Verfahrens weiter erläutert. Es /cig!
V\v. I eine in normalem Maßstab dargestellte Draufsicht auf ein Stück eines Aufzeichnungsträgers, der ein !.inienmustcr aufweist.
Fig. 2 eine schcmatisch dargestellte Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung eines ersten Ausführungsbcispiels.
F i g. 3 eine entsprechend F i g. 2 dargestellte Ansicht einer Vorrichtung /ur Durchführung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
F i g. 4 eine entsprechend F i g. 2 dargestellte Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung eines dritten Ausführungsbcispicls des erfmdungsgcmäßcn Verfahrens.
Der in F i g. I dargestellte Abschnitt eines Aufzeichnungsmaterial·« besitzt einen Schichtträger mit einer aus einem Polymer bestehenden Oberfläche, die vor der Beschichtung einer Koronaentladi .ig mit 50 kV Spitzenwert ausgesetzt worden ist. Der Speisestrom für die Koronaentladung hatte eine Frequenz von ftOlfz. und der Schichtträger wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 40 m/min durch die Koronaentladung hindurchgeführt. Die bet diesel Aktivierung der Oberfläche entstandene ungleichmäßige Verteilung der Oberflächcn'adung wurde durch die Entwicklung des Ladungsbildes mittels eines Toners sichtbar gemacht. Ein ähnliches Linienmuster erhält man, wenn man für die Koronaentladung einen Speisestrom mit einer Frequenz von 400 Hz verwendet und eine Transporlgcschwindig-
it> keit von etwa M)O in'min vorsieht, !'holographische Schichten, die auf einen in dieser Weise behandelten Schichtträger aufgetragen werden, werden von der Oberflächenladung beeinflußt. Man erhält daher ein ähnliches Muster in den aufgetragenen Schichten. So wechseln beispielsweise dann, wenn eine Silberhalogenidcmulsionsschicht auf einen Schichtträger aufgetragen wird, der zuvor mittels einer Koronaentladung aktiviert worden ist, Bereiche verschiedener Dichte in der Emulsionsschicht aufeinander. Diese Bereiche sind sichtbar.
Das mit der in F i g. 2 schcmatisch dargestellten Vorrichtung durchzuführende Verfahren dient der Herstellung von photographischem Aufzeichnungsmaterial, wobei ein Schichtträger verwendet werden sol! dessen Oberfläche zunächst mittels einer Koronaentladung aktiviert werden muß, um die notwendige Haftung zwischen dem Schichtträger und der beispielsweise miilels eines Gicßlrichlers aufzubringenden Fmulsionsschiehten zu erreichen. Auf einer Vmralswal/.c 1 ist ein Schichtträger.V aufgewickelt, der eine Oberfläche aus einem Polymer besitzt. Diese Oberfläche muß in einer ersten Station aktiviert werden. Zu diesem Zwecke sind in der ersten Station eine Elektrode 2 in Form einer Walze vorgesehen, die mit einem dielektrischen Material beschichtet ist. Außerdem sind mehrere Entladungselektrode!) vorhanden, von denen nur die eine Elektrode 3 dargestellt ist, welche an eine Energiequelle /' angeschlossen sind. Ein Drehknopf K ist stellvertretend für die Einrichtung der Energiequelle zur Veränderung der Frequenz des die Koronaentladung speisenden Stroms dargestellt. Die Energiequelle /' kann auch mit einer Einrichtung zur Änderung der Spannung ausgerüstet sein. Während des Durchlaufs des Schichtträger S
durch die erste Station wird auf seiner polymeren Oberfläche eine Oberflächcnladung mit ungleichmäßiger Verteilung erzeugt. Diese ungle.chmäßige Verteilung ist durch die Plus-Zeichen und Minus-Zeichen in F i g. 2 angedeutet.
Der Schichtträger S wird danach über eine Walze 4 und eine Walze 5 geführt, die in erster Linie als Transport« alzen dienen, jedoch auch geerdet sein können und dann mit den Einrichtungen einer zweiten Stition zur Verminderung der Unrcgclmäßig-
SS keilen der elektrostatischen Ladungen auf der polymeren Oberfläche beitragen. In der zweiten Station ist eine Elektrode 6 in Form einer elektrisch leitenden Walze vorgesehen. Die Elektrode 6 besteht im Ausführungsbeispiel aus Stahl. Sie berührt die mitteis der
6c Koronacni ladung aktivierte und dadurch mit Ladungen versehene Oberfläche des Schichtträgers S. Eine Elektrode 7, die z. B. durch einen dünnen Draht aus beispielsweise Stahl oder Wolfram, oder durch eine metallische Schneide gebildet sein kann, ist im Abstand von der anderen Seite des Schichtträgers gegenüber der Elektrode 6 angcotdncl und in den Stromkreis der Elektrode 6 gelegt, die an eine Cleichspannunp>quelle /', angeschlossen ist. Die Auseansssnan-
nung der Gleichspannungsqucllc muß genügend groß Schichten mit hohen Geschwindigkeiten aufzutragen,
sein, um zwischen den beiden Elektroden 6 und 7 ein Erfolgt die Beschichtung sofort nach dem Austritt
üblicherweise für eine Koronaentladung ausreichend des Schichtträgers aus der zweiten Station, so kann
starkes Feld zu erzeugen, durch das der Schicht- die Aufwickelwalze 8 entfallen und an ihre Stelle die
trägers hindurchbewegt wird. Die Ausgangsspannung 5 Beschickungsvorrichtung, beispielsweise ein Be-
dcr Spinnurtgsquelle P1 kann beispielsweise zwischen schichtungstrichter, gesetzt werden. Die Beschichtung
5 und 50 kV liegen. Während des Durchlaufs des des Schichtträgers einschließlich der Aktivierung der
Schichtträgers S mit einer Geschwindigkeit von bei- Oberfläche des Schichtträgers kann dann kontinuier-
spielsweisc 15 bis 200 m/min oder schneller durch lieh in einer einzigen Maschine vorgenommen
die zweite Station ist ein guter Kontakt der poly- io werden.
mercn Oberfläche mit der Mantelfläche der Elck- Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist trodc 6 wichtig, um die PotcntialdilTcrenzen der derjenigen gemäß F i g. 2 ähnlich. Der Unterschied Oberflächcnladung des Schichtträgers S auf der poly- besteht in der anderen Ausbildung der zweiten mcrcn Oberfläche zu vermindern. Die Elektrode 7 Station, welche hier wenigstens eine Einheit zur Verkann, wie dies im Ausführungsbeispiel der Fall ist, 15 mindcrung der Unregelmäßigkeiten in der Verteilung geerdet sein oder auf einem Gleichspannungspotcntial der elektrostatischen Oberflächcnladung und zur liegen, das die entgegengesetzte Polarität des Polen- Steuerung der Höhe des Potentials der Oberflächentials der Elektrode 6 besitzt. Bei einer niedrigen ladung bezüglich dem Nullpotcntial besitzt, wodurch Transportgeschwindigkeit des Schichtträgers ist es der Schichtträger unmittelbar nach dem Verlassen möglich, die Elektrode 7 wegzulassen und trotzdem 20 der zweiten Station mit einer oder mehreren photonoch eine ausreichende Verminderung der Unregcl- graphischen Schichten, unter denen sich lichtempfindmäßigkeitcn in der Ladungsverteilung zu erreichen. liehe Schichten befinden, beschichtet werden kann, In diesem Falle bilden wohl benachbarte Maschinen- ohne daß durch die auf der polymeren Oberfläche teile, wie z. B. eine leerlaufende Führungsrolle, eine verbleibenden elektrostatischen Ladungen störende auf dem Nullpotential liegende Elektrode. Auf die 25 Effekte verursacht würden. Wie Fig. 3 zeigt, sind in zweite Station folgt eine angetriebene Walze 8, die der ersten Station zwei Walzen Γ und 4' sowie zwei als Aufwiekclwalze für den Schichtträger dient. Im Elektroden 2' und 3' vorgesehen, wobei letztere an Gegensatz zu einem Schichtträger, der durch eine eine Energiequelle P' angeschlossen ist. Die Wir-Vorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 geführt worden kungswcise dieser Teile ist dieselbe wie der cntsprcist, besitzt der durch die Vorrichtung gemäß F i g. 2 30 chendcn Teile der Ausführungsform gemäß F i g. 2, geführte Schichtträger nach dem Austritt aus der d. h., die der Elektrode 3' zugekehrte Oiiei Rüche dts Vorrichtung noch eine Oberflächcnladung. die im Schichltr.igcrs wird während der Aktivierung durch wesentlichen gleichförmig über der ganzen Oberfläche eine Koronaentladung mit einer Obcrflächenladung verteilt ist. jedoch noch ein verhältnismäßig hohes versehen, die eine ungleichmäßige Verteilung aufPotential von beispielsweise 1000 V aufweist. Wird 35 weist. Die zweite Station, in der die elektrostatische eine lichtempfindliche Schicht, wie z.B. eine Gelatine- Ladung verändert wird, bcsi'zt Elektroden 6' und 7' Silbcrhalogcnidcmulsionsschicht, unmittelbar nach entsprechend den Elektroden 6 und 7 der Ausfühdcm Ablauf des Schichtträgers S von der Elektrode 6 rungsform gemäß F i g. 2, welche im Stromkreis f-incr auf die aktivierte Oberfläche aufgetragen, so treten Gleichspannungsquelle P1' liegen. Ferner ist eine Entladungen auf, die zu einer Verschleierung der 40 Elektrode 9 in Form einer Walze aus einem elektrisch lichtempfindlichen photographischen Emulsion führen leitenden Stoff, vorzugsweise einem Metall, vorhankönncn. Wenn jedoch der Schichtträger zuvor auf die den, die im Ausführungsbeispiel geerdet ist. Diese Walze 8 aufgewickelt wird, sinkt das Potential der Elektrode befindet sich in der Nahe der Elektrode 6' verbliebenen, gleichförmig verteilten elektrostatischen oder 7', beispielsweise 20 bis '50 mm von der Elck-Ladungen der Oberfläche so schnell unter einen Wert 45 trodc 6' entfernt. Pie Elektrode 9 ist jedoch vorzugsab. bei dem keine Funkencntladungcn mehr auftreten weise nicht so dicht an einer der anderen Elektroden können. Die Wartezeit liegt beispielsweise zwischen angeordnet, daß Entladungen zwischen den Elckwenigcn Minuten und etwa 3 Tagen. Danach können trodcn auftreten können. Das elektrische Feld zwicinc oder mehrere photographischc Emulsionsschich- sehen den Elektroden 6' und 7', das üblicherweise ten, bei mehreren Schichten diese gleichzeitig, auf 50 für eine Koronaentladung ausreichend ist, wird se den Schichtträger aufgebracht werden, ohne daß eine eingestellt und der Abstand zwischen den drei Elek störende Schleicrbildung entsteht. Würde man hin- trodcn in der Weise gewählt, daß nicht nur eint gegen den Schichtträger .V aufwickeln, nachdem er die wesentliche Verminderung der Potentialdifferenzer Elektrode 2 passiert hat, so würde keine wesentliche zwischen verschiedenen Bereichen der Schichtträger Verminderung der Oberflächenladung erfolgen. 55 oberfläche eireicht wird, sondern auch die Höhe de· Wie in den später erläuterten Beispielen erwähnt Potentials gegenüber Erdpotenüal auf einen gc ist, kann der Schichtträger, der mit einer gleichmäßi- wünschten Wert gebracht wird. So kann bcispiels gen Oberflächenladung verschen aus der zweiten weise die Oberflächenladung so weit vermindert wer Station austritt, sofort mit einer oder mehreren i:cht- den. daß nunmehr eine Spannung von 100 V ode unempfindlichen Schichten wie gefärbten Gelatine- 60 weniger gegenüber Erde vorhanden ist. Bei diese schichten, Gelatineschichten mit elektrisch leitenden geringen Spannung können die noch vorhandenei Stoffen usw. beschichtet werden, die nicht wie licht- Ladungen auf den Schichtträger anschließend aufge empfindliche Schichten durch Entladungen nachteilig brachte photographische Schichten nicht nachteili beeinflußt werden könne;·. Die sofortige Beschich- beeinflussen.
tang kann hier sogar vorteilhaft sein. Urne hohe, 65 In manchen Fällen ist es wünschenswert, die Wh
gleichförmige Ladung kann nämlich dazn verwendet kimgsweise der zweiten Station zu ändern, beispiels
werden, das auf den Schichtträger aufzubringende weise durch Verbinden der Elektrode 9 mit dem Erd
Band zu stabilisieren, wodurch es möglich ist, dünne potential über einen variablen Widerstand oder eine
veränderbaren Kondensator oder eine Kombination beider Bauelemente. Ähnlich kann eine oder beide der Walzen S' und 8' geerdet oder ihre Leitfähigkeit verändert werden, um die gewünschte Verminderung der PotentiaidifTerenzcn und Senkung der Potentiale oder des Potentialmiltelwertes der elektrostatischen Ladungen auf der polymeren Oberfläche zu erreichen.
Bei der Ausführungsform gcmäii Fig. 3 kann sich an die zweite Station eine Beschickungseinrichtung anschließen, beispielsweise ein Bcschichtungstrichter, um eine kontinuierliche Behandlung der polymeren Oberfläche des Schichtträger und einen kontinuierlichen Auftrag einer oder mehrerer photographischcr Schichten zu ermöglichen. Die beiden Stationen und die Beschickungseinrichtung können dabei Teile einer einzigen Vorrichtung sein.
Sowohl die Vorrichtung gemäß Fig. 2 als auch diejenige gemäß F i g. 3 ist jedoch auch ohne Beschickungsvorrichtung wertvoll, nämlich dann, wenn es aus irgendwelchen Gründen nicht erwünscht ist, den Schichtträger sofort nach der Behandlung in der ersten und zweiten Station zu beschichten. Beispielsweise werden manche photographischen Emulsionen selbst noch durch eine sehr geringe, gleichförmige Ladung, die auf der behandelten polymeren Oberfläche verblieben ist, störend beeinflußt. In solchen Fällen wird mit der Beschichtung der in der ersten und /weiten Station behandelten polymeren Oberfläche des Schichtträger gewartet. Die Wartezeit liegt gewöhnlich zsvische« wenigen Minuten und eiwu 48 Stunden. Sie darf jedoch nicht so lang sein, daß die Haftung der aufzutragenden Schicht an der polymeren Oberfläche nicht mehr ausreichend ist.
Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung gestattet ebenfalls sowohl die Verkleinerung der Potcntialdifferenzen zwischen verschiedenen Bereichen der geladenen Oberfläche als auch die Steuerung des sich einstellenden Potentialwcrtes oder Potcntialmittelwcrtcs, also beispielsweise eine Verminderung. Die erste Station dieser Vorrichtung ist wie die erste Station der Vorrichtungen gemäß den Fig. 2 und 3 ausgebildet und dient der Aktivierung der aus einem Polymer bestehenden Oberfläche des Schichtträgers, wobei auf dieser Oberfläche ein unregelmäßiges Ladungsmustcr entsteht. Den Teilen 1 bis 4 der ersten Station des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 entsprechen im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Vorratswalze 101, die Elektroden 102 und 103 sowie die Walze 104. Auch die Energiequelle P mit dem Drehknopf K ist in derselben Weise ausgebildet wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen. An sie ist die Entladungselektrode 103 angeschlossen, in deren Stromkreis auch die geerdete Elektrode 102 liegt. An die Walze 104 schließt sich die zweite Station an, die im einzelnen in Fig. S dargestellt ist. in der zweiten Station ist eine Ionenquelle vorhanden. die eine auf der Seite der aktivierten Oberfläche des Schichtträgers im Abstand von dieser angeordnete rückwärtige Elektrode 20, ein Steuergitter 21 aus :incm Metalldrahtgewebe, einer perforierten Metallslatte od. dgl. und verschiedene Elektroden 22 umfaßt. Das Steuergitter21 ist geerdet ode·- wird auf :inem ausgewählten Potential gehalten. Die eine Seite ies im Abstand von der rückwärtigen Elektrode 20 ingeordneten Steuergitters ist dieser Elektrode zugekehrt, während die andere Seite dem Schien-träger ugekehrt ist Die Elektroden 22 werden durch dünne Itahl- oder Wolframdrähte gebildet, die im Winkel zur Längsrichtung des Schichtträgers oder quer zum Schichtträger verlaufen und zwischen der rückwärtigen Elektrode 20 und dem Steuergittcr 21 liegen. Die Elektroden 21 sind in den Stromkreis der rückwärtigen Elektrode 20 gelegt und an eine Energiequelle P., angeschlossen, die vorzugsweise eine Wechselspannung von etwa 10 bis 20 kV oder höher abgibt. Zwischen den Elektroden 20 und 22 wird deshalb ein elektrisches Feld mit negativen und positiven Ionen
ίο erzeugt, von denen ein Teil durch das Steuergittcr 21 tritt und auf die Oberfläche des Schichtträgers gelangt, während dieser in geringem Abstand, beispielsweise in einem Abstand von etwa 12 mm, von der Unterseite des Steuergitters entfernt mit einer Gcschwindigkeit von etwa 30 bis 50 m/min oder mehr durch die zweite Station hindurchgeführt wird. Bei diesem Durchlauf kann die elektrostatische Ladung auf der polymeren Oberfläche stark vermindert werden, d. h., das Potential auf einen Wert abgestimmt werden, der unter dem für Funkenentladungen erforderlichen Wert liegt. Der an der Stelle 23 die zweite Station verlassende Schichtträger kann deshalb sofort oder wenig später mit einer oder mehreren photographischen Schichten beschichtet werden. Aus diesem Grunde ist eine Vorrichtung, die die beiden Stationen sowie eine Beschickungseinrichtung umfaßt, besonders vorteilhaft, da sie es gestattet, kontinuierlich die polymere Oberfläche mittels der Koronaentladung zu aktivieren, PotentialdifFcrcnzen der bei der Aktivierung entstandenen Oberflächenladung zu vermindern und/oder die Ladung weitgehend zu beseitigen und anschließend mindestens eine lichtempfindliche oder lichtunempfindliche photographischc Schicht auf den Schichtträger aufzubringen.
Um eine höhere Transportgeschwindigkeit au* Scliichtträgcrs zu ermöglichen, könnte die zweite Station dahingehend abgewandelt werden, daß der von der Walze 104 kommende Schichtträger über eine einzige große Walze läuft und daß das Steuergitter 21, die drahtförniigen Elektroden 22 und die rückwärtige Elektrode um diese große Walze herum angeordnet sind. Der Schichtträger könnte dann sehr dicht an dem gekrümmten Steuergittcr vorbeigeführt werden, und die Tonen könnten wirksamer die geladene poly-
mere Oberfläche beeinflussen. Beispielsweise könnte die Oberfläche des Schichtträgers in einem Abstand von etwa 3 mm vom Steuergitter an diesem vorbeigeführt werden, und man könnte eine höhere Spannung an die drahtförniigen Elektroden, beispielsweise
δ«» 20 kV oder mehr, anlegen. Damit könnte man die Transportgeschwindigkeit des Schichtträgers auf über 100 m/min erhöhen, ohne die die Potentialdifferenzen ausgleichende und das Potential vermindernde Wirkung der Ionen zu verschlechtern.
Das mit der Vorrichtung gemäß Fig. 3 durchgeführte Verfahren kann dahingehend abgeändert werden, daß man die zweite Station der Ausführungsform gemäß F i g. 4 hinzufügt. Die die zweite Station bildenden Teile, also die rückwärtige Elektrode, das
Steuergitter und mehrere weitere Elektroden, würden sich hierbei an die Walze 9 der zweiten Station anschließen und eine dritte Station bilden. Der Schichtträger würde dann mit geringem Abstand zwischen seiner aktivierten Oberfläche und der dieser zuge-
kehrten Fläche des Steuergitters an diesem vorbeigeführt. Die durch das Steuergitter hindurchtretenden
• Ionen wurden dann die noch auf der polymeren Oberfläche vorhandener elektrostatischen
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eliminieren. Zu diesem Zwecke wäre ein Gleich- vierung ein Kontaktwinke] von weniger als etwa 7f>\ spaiinungspotcntial an die drahtförmigen Elektroden beispielsweise 40 bis 75° ergibt, eine trockene und 22 mit einer Polarität zu legen, die der Polarität der nasse Haftung von Gelatineschichtcii üblicherweise in Elektrode 6' entgegengesetzt ist. Die zweite Station ausreichendem Maße vorhanden. Der Kontaktwinke' kann dann in der Weise betrieben werden, daß eine 5 wird an einem Tropfen destillierten Wassers gegeringfügige, gleichmäßige elektrostatische Ladung messen, welcher auf eine ebene Fläche der aktivierten auf der polymeren Oberfläche verbleibt. Diese La- polymeren Schicht gebracht wird. Man erhält den dung würde in der dritten Station entfernt. Die zweite Kontaktwinkel durch Projektion des Bildu des Trop- und dritte Station wurden durch dieses Zusammen- fens auf einen Bildschirm unter Verwendung eines wirken sowohl die Unregelmäßigkeiten in der La- io Umrißprojektors, indem man den Winkel mißt, den dungsverteilung, also die Potentialunterschiede, ver- die Tangente an den Tropfen an der Stelle, an der mindern als auch die Höhe des Potentials steuern, dieser die Unterlage berührt, mit der Unterlage bildet, also in erster Linie absenken. Wenn gewünscht, kann ein mehr praktischer Test zur
In ähnlicher Weise könnte anschließend an die Bestimmung der Haftung durchgeführt werden. Bei
zweite Station der Vorrichtung gemäß F i g. 3 eine 15 diesem Test wird die Oberfläche der auf den aktivier-
wic die zweite Station ausgebildete dritte Station mit ten Schichtträger aufgebrachten Schicht nur gekratzt
einem zweiten Satz von den Teilen 5', 6', 7', 9 und und der gekratzte Bereich gerieben, um den Grad der
/',' entsprechenden Teilen angefügt werden. In dieser Haftung beurteilen zu können.
driven Station müßte die Polarität der Energiequelle Die Gleichspannung, die von der Spannungsqudle
das entgegengesetzte Vorzeichen der Polarität der 1° P1 oder P1' der zweiten Station in den Vorrichtungen
Energiequelle der zweiten Station aufweisen, um die gemäß den F i g. 2 und 3 geliefert wird, kann im Bc-
Oberflächcnladung noch weiter zu vermindern. reich zwischen 5 und 50 kV negativ oaer positiv bei
Die Aktivierung der aus einem Polymer bestehen Transportgeschwindigkeiten des Schichtträgers von den Oberfläche des Schichtträger, bei der auf dieser etwa 15 bis 200 m/min oder höher liegen. Der Span-Oberfläche die unregelmäßig verteilte elektrostatische 25 nungswert wird vorzugsweise so gewählt, daß eine Ladung entsteht, wird in der ersten Station der Vor- Koronaentladung zwischen den Elektroden 6 und 7 richtungen gemäß di.n Fig. 2, 3 und 4 zweckmäßi- bei dem gewünschten Abstand derselben auftritt, gerweise unter Verwendung einer Energiequelle in Höhere Spannungen sind in manchen Fällen weniger Form eines Funkenstreckengenerators ausgeführt, der erwünscht, insbesondere dann, wenn die Oberfläche den Elektroden die Energie in bekannter Weise mit- 3° ein Polymer, wie z. B. Polyäthylen, ist, das auf einer tcls eines durch eine Funkenstrecke angeregten Oszil- Papierschicht aufgetragen ist, weil die Koronaentialators zuführt. Eine Änderung in der Grundwelle der dung der Elektrode 7 dazu neigt, die polymere Schicht Modulationsfrequenz der Korona ist durch eine An- zu durchschlagen.
derung der Frequenz des Oszillators auf der Primär- Die an die ürahtelektrode 22 der Vorrichtung geseite möglich. Eine hohe Spannung für die Korona- 35 maß Fig. 4 angelegte Spannung kann etwa 10 bis entladung ist wünschenswert, beispielsweise in der 20 kV oder mehr haben. Es sollte eine Spannung verGrößenordnung von 25 bis 50 kV Spitzenwert oder wendet werdi.i, die ausreicht, um eine Koronacntlahöher, um eine ausreichende Haftung zwischen der dung zwischen der Drahtelektrode 22 und der rückhydrophilen Oberfläche einer photographischen wärtigen Elektrode 20 zu erzeugen, die soviel wie Schicht, wie z. B. einer Gelatineemulsionsschicht und 40 möglich Ionen ergibt. Wie bereits erwähnt, müssen der durch die Koronaentladung aktivierten, aus einem die Ionen durch das Steucrgith · 21 hindurchtreten. Polymer, beispielsweise Polyäthylen, bestehenden um den Pegel der elektrostatischen Ladung auf der Oberfläche zu erreichen. Spannungen in dieser Grö- polymeren Oberfläche zu steuern,
ßenordnung sind ausreichend für die Aktivierung von Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläu-Polymeren bei Geschwindigkeiten von etwa 30 bis 45 terung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
350 m/min und höher. Die Spannung wird durch Veränderung der Größe des Funkenspaltes und durch Beispiel 1
Änderung der Primärspannung des Oszillators verändert. Die Oberfläche der Polyäthylenschicht auf der
Wegen des verhältnismäßig niedrigliegenden Wir- 50 Unterseite eines als Schichtträger für ein photographikungsgrades eines Funkenstreckengenerator«; kann sches Aufzeichnungsmaterial vorgesehenen Papiers, es auch vorteilhaft sein, einen Generator zu verwen- das mit einer Gelatinelösung eines elektrisch leitenden, der eine sich kontinuierlich ändernde Spannung den Materials geleimt und auf beiden Seiten mit PoIyerzeugt. Generatoren dieser Art sind einfache, rotie- äthylen mit einem Auftrag von etwa 4 kp/100 m1 rende Motor-Generator-Sätze. Die Frequenzsteuerung 55 Trägerfläche beschichtet ist, wurde mittels einer Vorist durch die Steuerung des Antriebsmotors in ein- richtung, wie sie in der ersten Station der in F i g. 2 fächer Weise möglich. dargestellten Ausführungsform vorgesehen ist. mittels
Die Haftung einer hydrophilen, vorzugsweise pho- einer Koronaentladung aktiviert. Die Spannung dei
tographischen Schicht an der hydrophoben, aus einem Wechselstromkoronaentladung betrug 50 kV. Dei
Polymer bestehenden Oberfläche nach der Aktivie- 60 Speisestrom hatte eine Frequenz von 60 Hz. Durch
rang derselben mittels einer Koronaentladung und die Koronaentladung, die zwischen der Elektrode 3
einer anschließenden Behandlung zur Beeinflussung und der Polyäthylenoberfläche wirksam war, wurde
der Oberflächenladung kann in manchen Fällen durch der Schichtträger mit einer Geschwindigkeit von etwz
Messung des Kontaktwinkels der polymeren Ober- 40 m/min hindurchgeführt. Danach gelangte dei
fläche bestimmt werden. Der in Grad gemessene Kon- 65 Schichtträger in die zweite Station, nra die Unregel
taktwinkel ist ein MaB für die Haftung einer Schicht mäßigkeiten der Oberflächenladung zu vermindern
an der aktivierten polymeren Oberfläche. Bei Ober- die sich während der Aktivierung auf der Polyäthylen
flächen aus Polyäthylen ist, wenn sich nach der Akti- oberfläche angesammelt hatte.
In der zweiten Station wurde eine Gleichspannung von -: 14 kV an die Elektrode 6 angelegt, die als blanke Stahlwalzc ausgebildet war. welche von den übrigen Teilen der Maschine durch ihre Lager isoliert war. Die Elektrode 7 bestand aus einem etwa 0,15 mm starken Stahldraht, der sich quer über die Vorrichtung erstreckte und sich in einem Abstand von etwa 21) mm von der Oberfläche befand und parallel zu der Längsachse der blanken Stahlwalze verlief, die die Elektrode 6 bildete. Die Transporti olle 5 wurde durch eine geerdete, blanke Stahlwalze gebildet. Weitere Transportwalzen waren zwischen den Walzen 4 und 5 angeordnet.
Unmittelbar im Anschluß an den Durchlauf des Schichttri^ers durch die zwei Stationen erfolgte in einem kontinuierlichen Prozeß ein Auftrag einer äußeren antistatischen Schicht auf die aktivierte Poiyäthylenoberfläche. Die antistatische, elektrisch leitende Schicht bestand aus einer wäßrigen Dispersion aus Hydroxyäthylcellulose einer kolloidalen Kieselsäuredispersion und p-(l,l,3,3-Tetramethylbutyl)-phenoxyäthoxyäthylnatriumsulfonat. Man erhielt dabei eine gleichförmige Schicht eines antistatischen Materials.
Die Oberfläche der Polyäthylenschicht auf der oberen Seite des Papiers wurde sodann mittels einer Koronaentladung aktiviert. Anschließend wurden die Ungleichmäßigkeiten in der Verteilung der elektrostatischen Ladung auf der Polyäthylenoberfläche vermindert. Die Aktivierung und die anschließende Behandlung wurde in derselben Weise wie bei der anderen Polyätfiylenschteht und mit einer ähnlichen Vorrichtung wie diejenige gemäß F i g. 2 durchgeführt. Diese Vorrichtung ist ein Teil derselben Maschine, die für die Behandlung der ersten Polyäthylenschicht verwendet wurde.
Der mit einer gleichförmigen elektrostatischei. Ladung auf der einen Oberfläche versehene, mit Polyäthylen beschichtete Träger wurde mittels der Walze 8 aufgewickelt, um das Potential der Oberflächenladung unter das zu einer Funkenentladung führende Potential, also etwa 300 V oder weniger, gemessen mit einem üblichen elektrostatischen Voltmeter, abzusenken. Der Schichtträger wurde dann innerhalb eines Zeitraumes von drei Tagen mit lichtempfindlichen photographischen Schichten beschichtet. Bei einer Gleichspannung von + 22 kV an der Walze 6 war eine Lagerzeit des Schichtträgers auf der Rolle 8 von einem Tag zweckmäßig. Anschließend wurden eine blauempfindliche Gelatineemulsionsschicht und eine Gelatinezwischenschicht gleichzeitig auf die aktivierte Polyäthylenoberfläche mit einer Geschwindigkeit von etwa 40 m/min aufgetragen. Die Emulsionsschicht blieb frei von Schleierbildung, und die Beschichtung war gleichförmig. Weitere Paare von Schichten wurden in entsprechender Weise aufgetragen. Auch diese Schichten blieben schleierfrei und waren gleichförmig. Jedes Paar von Schichten bestand aus einer Silberhalogenidemulsionsschicht, die einen Farbkuppler enthielt, und einer Gelatinezwischenschicht. Die Silberhalogenidemulsionen waren Chlorbromidemulsionen, welche für einen Umkehrfarbentwicklungsprozeß geeignet sind und primär für blaues bzw. grünes bzw. rotes Licht empfindlich sind. Die Schichten enthielten einen nicht diffundierenden Gelb-Farbkuppler bzw. Purpurrot-Farbkuppler bzw. Blaugrün-Farbkuppler. Die Emulsionen waren von der Art, wie sie im Ausführungs beispiel 2 der USA.-Patentschrift 2 596 879 beschrieben sind.
Das vorstehend erläuterte Verfahren läßt sich ajcl· erfolgreich mit positiven oder negativen Gleichspan nungen zwischen 5 und 50 kV an der Walze 6 durchführen.
Das in der erläuterten Weise hergestellte Aufzeichnungsmaterial wurde mit Licht eines farbigen Originals belichtet und nach einem bekannten Umkehr
ίο farbentwicklungsverfahren entwickelt. Dabei zeigte sich, UaB keine Querlinien in den positiven Farbbildern sichtbar wurden. Die Haftung der Schichter an der aktivierten Polyäthylenoberfläche war ausgezeichnet. Wurden hingegen die Schichten in dersclber Weise auf die Polyäthylenoberfläche aufgetragen wenn diese lediglich in der ersten Station aktiviert jedoch nicht in der zweiten Station behandelt wurde war zwar die Haftung der Schichten an der Poly äthylenoberfläche zufriedenstellend, es zeigte sich je-
so doch ein störendes Linienmuster auf Grund der unregelmäßig verteilten elektrostatischen Ladungen au I der Polyäthylenoberfläche, die Ungieichförmigkeiter in den aufgetragenen Schichten verursachen.
Wurde das Verfahren gemäß diesem Beispiel eben
as falls mit der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung ausgeführt, an d;e Walze 6 jedoch eine positive odei negative Gleichspannung zwischen 5 und 50 kV ge legt und der Schichtträger nach einem vorübergehen den Aufwickeln auf die Walze 8 gleichzeitig mit aller
3c photographischen Schichten unter Verwend-ing eine- VieKach-Beschichtungstrichters, beispielsweise gcmaij Fig. 10 der USA.-Patentschrift 2761791 beschich tet, wurde eine Gleichförmigkeit und Schleierfreiheil aller Schichten festgestellt.
Beispiel 2
Dieses Beispiel illustriert ein anderes Verfahren zur Beseitigung oder Verminderung der ungleichför migen Verteilung der elektrostatischen Oberflächenladung nach einer Aktivierung der aus einem Polymer bestehenden Oberfläche des Schichtträgers mittel? eines Stromes von 60 Hz.
Das mit Polyäthylen beschichtete Papier gemäß
Beispiel 1 wurde auf der Unterseite mit einer inneren und einer äußeren Schicht aus einem elektrisch leitenden, antistatisch wirkenden Material in der beim Beispiel 1 beschriebenen Weise versehen. Die Oberfläche der Polyäthylenschicht auf der oberen Seite des Papiers wurde in ähnlicher Weise, jedoch kontinuierlich, in einer Vorrichtung, wie die Fig. 3 zeigt, behandelt, in der wie zuvor die Walzen 1', 4', 5' und 9 durch geerdete blanke Stahltransportwalzen gebildet waren. Die Walze 6', die ebenfalls aus Stahl bestand, war gegenüber den übrigen Teilen der Maschine durch ihre Lager isoliert. Die Walze 8' war als leerlaufende Walze ausgebildet und der Schichtträger wurde mittels angetriebener Walzen gefördert, die später folgten. Die Walze 9 befand sich in einem Abstand von etwa 15 cm, gemessen von Oberfläche zu Oberfläche, von der Walze 6' entfernt, die einen Abstand von etwa 20 mm von der Elektrode 7' hatte. Eine Gleichspannung von + 6 kV wurde an die Walze 6' angelegt. Die Oberfläche der Polyäthylen schicht wurde bei einer Transportgeschwindigkeit von 20 bis 40 m/min mittels einer Wechselstromkoronaentladung in der ersten Station aktiviert, wobei die Wechselspannung 50 kV betrug. Das Potential der
durch die Aktivierung auf der Polvathvlenoberflüehe erzeugten Oberflacheniadimg. die zunächst eine ungleichförmige Verteilung besitzt, wurde mittels der geerdeten Walze 9 gesteuert, die nahe der Elektrode T angeordnet ist. Messungen der elektrostatischen Ladung auf der PoKäthvlenoberflachc an ein .τ Stelle, die !linier der Walze 9 liegt, ergab, daß das Potential der noch vorhandenen OberfVichenladung unter dein für eine Funkenentladung erforderlichen Potential lag.
Der aus mit Polyäthylen beschichtetem Papier bestehende Schichtträger wurde sofort nach der Behandlung in der ersten und zweiten Station der Vorrichtung gemäß Fig. 3 mit photographischen Schichten für drei verschiedene Farben beschichtet, wie dies im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben worden ist. Diese Schichten wurden gleichzeitig aufgetragen.
Das fertige Aufzeichnungsmaterial wurde mit Licht eines farbigen Originals belichtet und mittels eines bekannten Umkehrfarbentwicklungsverfahrens entwickelt, so daß man Farbbilder in den verschiedenen Emulsionsschichten erhielt. Die Prüfung ergab, daß die Emulsionsschichten gleichförmig aufgetragen waren und die Farbbilder eine ausreichende Dichte und ausreichenden Kontrast besaßen. Die Haftung der Emulsionsschichten am Schichtträger war ebenfalls gut. Bei manchen Bildern besaß "höchstens die unmit'elbar auf dem Schichtträger aufliegende Schicht, die das gelbe Farhbild enthielt, eine geringe Schleierbildung oder geringfügige Beschichtungsunregelmäßigkeiten auf Grund von elektrostatischen Ladungen, die auf der Oberfläche der Polyäthylenschicht verblieben waren. Ähnliche Ergebnisse erhielt man, wenn die Transportgeschwindigkeit für den Schichtträger zwischen 20 und 40 m/min lag und - 3,5 kV Gleichspannung an die Walze 6' angelegt wurde.
Wurde dasselbe Verfahren jedoch ohne die Behandlung des Schichtträgers in der zweiten Station durchgeführt, so ergaben sich auf Grund der unregelmäßigen Ladungsverteilung der Oberflächenladung auf der aktivierten Polyäthylenoberfläche in den gleichzeitig aufgetragenen Schichten Ungleichförmigkciten, und in der blauempfindlichen Schicht bildete sich ein beträchtlicher Schleier.
Das mit einer Vorrichtung gemäß F i g. 3 durchgeführte Verfahren kann beträchtlich variiert werden. Beispielsweise kann man eine oder mehrere der Walzen 4', 5' und 8' gegenüber der Maschine isolieren, um zu der Verminderung der ungleichförmigen Ladungsverteilung auf der polymeren Oberfläche beizutragen und eventuell vcüitändig die Oberflächenladung zu beseitigen. Die Oberfläche einiger hydrophober Polymere, wie z. B. Polyäthylenterephthalat, macht voraussichtlich eine Behandlung mit einer stärkeren Wechselstromkoronaentladung in der ersten Station der Vorrichtung gemäß F i g. 1 erforderlich, um die Haftung hydrophiler photographischer Schichten zu gewährleisten. Die Menge und die Art irgendeines antistatischen Materials im Schichtträger kann eine höhere oder geringere Gleichspannung als die in den Ausführungsbeispielen verwendete in der /weiten Station erforderlich machen, um die vorhandenen Polcntialdifferenzen der Oberflächenladung zu beseitigen. Die Elektrode T kann die Form eines Drahtes oder einer dünnen Bürstenelektrode oder einer Mcsserclektrodc besitzen. Selbstverständlich muß der Abstand vors der Walze 6' geeignet gewählt sein. Die Elektrode 7' wirkt mit der Elektrode 9 zusammen, die in geeigneter Wei^c. beispielweise über einen variablen Widerstand, geerdet ist. iini eine vsirksame Verminderung der I ngleicliiömügkeilen der Oberfliichenladimu herbeizuführen. Lm optimal liedihgungcn zu erreichen, ist es wLinsciiensweri. mit allen verschiedenen Polymerfolien oder mit einem mit einem Polymer beschichteten Papier ;uil allen verschiedenen Maschinen, die die zweite Station des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 3 besitzen, diirch-/utuhren. Außerdem können die verschiedenen hydrophilen photographischen BeschichtungsfliNsigkeiten verschieden auf elektrostatische Ladungen reagieren, die auf der polymeren Oberfläche nach dem Durchlauf durch die erste und zweite Station verblieben sind. Die DurchlaufgesclvAindigkeit in der ersien und zweiten Station soll ir rster Linie so eingestellt werden, daß die Aktivierung in der ersten Zone ausreichend ist und die Behandlungsgeschwindigkeit in der zweiten Station noch nicht zu hoch ist, um wirksam die elektrostatische Ladung zu beeinflussen. Positive und negative Gleichspannungen können in dem angegebenen Percich an die Elektrode 6' angelegt werden.
B e i s ρ i e 1 3
Ein laminiertes Pergamentpapier, das frei von antistatischem Material war, wurde in der in der USA.-Patentschrift 3 260 602 beschriebenen Weise hergestellt. Dieses Papier besteht aus zwei dünnen Pergaminschichten, die mittels Polyäthylen miteinander verbunden und auf ihrer Außenseite je mit Polyäthylen beschichtet sind.
Die Polyäthylenschicht auf der einen Seite dieses Schichtträger wurde in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise mittels einer Vorrichtung gemäß F i g. 3 behandelt, wobei der die Koronaentladung erzeugende Strom eine Frequenz von 60 Hz besaß. Die Spannung betrug 50 kV und die Transportgeschwindigkeit durch die erste Station war 40 m/min. An der Walze 6' der zweiten Station, durch die der Schichtträger mit derselben Geschwindigkeit geführt wurde, lag eine positive Gleichspannung von 6 kV. Anschließend wurde auf die Polyäthylenoberfläche eine 9°/oige wäßrige Gelatinelösung aufgetragen, die Malachitgrün-Farbstoff enthielt. Die aufgetragene Schicht war gleichmäßig gefärbt. Ein Material dieser Art ist vorteilhaft für die Kontrolle vo.i Wirbeln und für Identifizierungszwecke.
Die Oberfläche der Polyäthylenschicht auf der anderen Seite des Schichtträgers wurde in derselben Weise in einer ersten und zweiten Station einer Vorrichtung gemäß F i g. 3 aktiviert und behandelt, um die Unregelmäßigkeiten der durch die Koronaentladung auf der Oberfläche erzeugten Ladungen zu beseitigen und die noch vorhandenen Ladungen von der Oberfläche zu entfernen. Eine Gelatine-Silberhalogenid-Emulsion für hohen Kontrast, wie sie bei Linien- und Halbtonbildern mit Vorteil angewendet wird, wurde dann auf die aktivierte Polyäthylenoberfläche aufgetragen. Die aufgetragene Schicht war gleichförmig und zeigte keinen Schleier. Die Haftung der Emulsion am Schichtträger war gut.
Wenn dasselbe Verfahren unter Weglassung der Behandlung mit der an einer Gleichspannung licgen-
den Walze 6' (F i g. 3) durchgeführt wurde, legte sich die Emulsionsschicht nicht gleichförmig auf den Schichtträger. Auch die den grünen Farbstoff enthaltende Schicht auf der anderen Polyäthylcnober-
fluche z.d'jle ein unsileichniäßiges Musler entsprechend i!.r i;n::'eich:7i:il.'iiien Verteilung der aut der Oberfläche durch die Koronaentladung erzeugten elektrostatischen Ladungen, «ein die Behandlung mit der an einer Gleichspannung liegenden Walze 6' nicht durchgeführt wurde.
Beispiel 4
Hin Schichtträger aus einem mit Polyäthylen beschichteten Papier, wie er im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben wurde, enthielt antistatisches Material und wurde kontinuierlich in einer Vorrichtung gemäß Fig. 4 behandelt. Die Station 1 dieser Vorrichtung wurde mit einem Strom von 6t) Hz und einer Spannung von 50 kV wie beim Beispiel 1 betrieben, aber die Transportgeschwindigkeit des Schichtträgers betrug etwa 33 m min. Nach dem Passieren der Walze 104 wurde der Schichtträger durch die zweite Fi ition geführt, in der eine Wechselspannung von etwa 10 kV, die von der Energiequelle F geliefert wurde, an die Drahtelekirode 22 angelegt war. Infolgedessen gelangten Ionen der Ionenwolke, die in dem elektrischen Feld zwischen den Elektroden 2C und 22 erzeugt wurden, durch das Steuergitter 21 hindurch und erreichten die aktivierte Polyäthylenoberfläche, während der Schichtträger sich in einem Abstand von etwa 12 mm am Steuergitter 21 vorbeibewegte. In der "weiten Station wurden deshalb die Unregelmäßigkeiten in der Ladungsverteilung der Obeniichenladung vermindert. Der Schichtiger kann anschließend zu einem Wickel aufgerollt werden. Phoiographischc Schichten werden jedoch vorzugsweise unmittelbar im Anschluß an diese Behandlung in der gleichen Maschine gleichzeitig auf die aktivierte Oberfläche des Schichtträgers aufgetragen. Es zeigte sich, daß die photographischen Schichten gleichförmig auf den Schichtträger aufgetragen worden waren und nur ein geringer Schleier in den Emulsionsschichten entstanden war.
Beispiel 5
Das Verfahren gemäß Beispiel 2 wurde mit der Ausnahme durchgeführt, daß die Vorrichtung, wie sie Fig. 3 zeigt, abgewandelt war und auf die Walze 9' eine dritte Station folgte, die der zweiten Station der Vorrichtung gemäß F i g. 4 entsprach. In dieser dritten Station wurde das Potential der noch vorhandenen Oberflächenladung auf der polymeren Oberfläche gesteuert, d. h. vermindert. Der aus einem mit Polyäthylen beschichteten Papier bestehende Schichtträger wurde also in der ersten und zweiten Station, wie bei Beispiel 2 beschrieben, behandelt, jedoch nach dem Passieren der Walze 9 in die dritte Station eingeführt, in der er in geringem Abstand das Steuergitter 21 passierte, durch das Ionen mit entgegengesetzter Polarität durchtraten. In diesem Falle wurde die Drahtelektrode an eine Gleichspannung gelegt, die die entgegengesetzte Polarität zu der an clie Elektrode 6' angelegten Gleichspannung besaß. FTs zeigte sich hierbei, dal.? die zweite und dritte Station der Vorrichtung zusammenwirken und die Behandlung in der dritten Station so gesteuert werden kann, da 1.5 nur noch eine geringfügige elektrostatische Ladu.ig auf der Polyätliylenoberilache vorhanden ist. Photographische Schichten können deshalb unmittelbar anschließend auf diese Oberfläche aufgetragen ίο werden.
Beispiel 6
Eine Folie aus Polyethylenterephthalat wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß F i g. 2 aktiviert. Die Koronaentladung wurde mittels eine? Stromes von 60 Hz und einer Spannung von 50 kV erzeugt. Die Geschwindigkeit, mit der die Folie durch die Koronaentladung bewegt wurde, war so gewählt, daß eine Haftung von Gelatineschichten erreicht wurde. An die Walze 6 wurde eine positive Gleichspannung von HkV angelegt. Nach der Behandlung wurde die Folie, die die Form eines Filmstreifens besaß, zu einem Wickel aufgerollt, ehe phofographische Schich ten für ein farb^'hotographisches Aufzeichnungsmate rial, wie es oben beschrieben wurde, in einem einzigen Arbeitsgang unter Verwendung eines Mehrfach-Beschichtungstrichters aufgebracht wurde. Die Haftung der Schichten auf der Oberfläche der Folie war gut. Die Schichten waren auch gleichmäßig und frei von Schleiern.
In der im Zusammenhang mit den obenerwähnten Beispielen erläuterten Weise können andere polymere Oberflächen mit einer Koronaentladung in einer ersten Station behandelt werden, wie dies die Fig. 2, 3 und 4 zeigen, um eine ausreichende Haftung für hydrophile Schichten aus einem Kolloid zu erreichen. Die Behandlungsgeschwindigkeit in dieser Station sollte so gewählt werden, daß die gewünschte Verminderung der elektrostatischen Ladung auf der polymeren Oberfläche in der folgenden zweiten Station erreicht wird. Gewöhnlich wird bei einem ohne Unterbrechungen ablaufenden Verfahren, wie es bei spielsweise F i g. 3 zeigt, die Geschwindigkeit vor zugsweise durch diejenige Geschwindigkeit bestimmt, die für den Auttrag der photographischen Schichten auf die aktivierte Oberfläche gewählt wird. In einem Verfahren, in dem eine Vorrichtung gemäß Fig. 4 verwendet wird, bestimmt jedoch gewöhnlich die Ge schwindigkeit, die bei der gewählten Spannung für die Drahtelektrode 22 beim Durchlauf durch diese Station erforderlich ist, die Durchlaufgeschwindigkeit in der ersten Station, weil eine maximale Zahl von Ionen in der zweiten Station erzeugt werden muß.
Die Spannung für die Korona in der ersten Station sollte dann so eingestellt werden, daß eine wirksame Aktivierung der polymeren Oberfläche erreicht wird.
* Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 dos Schichtträger* von dor Behandlung her- Palentanspriiehc: rührende Ludung im wesentlichen verschwunden ist.
1. Verfahren zum Beschiehien eines eine Oberfläche aus einem PoIv mer besitzenden Schicht- 5
trägers mit einer zumindest auf ihrer Unterseite
hvdrophüen Schicht, wobei diese Oberfläche \or D'e Hrfiniiiint.1 net rillt ein Verfahren zum Be-
der Beschichtung einer aktivierenden Wechsel- schichten eines eine Oberfläche aus einem Polymer
sirom-Koronuentladung ausueset/t wird und du- besitzenden Schichtträgers mit einer zumindest auf
nach in ihrer Obcrlladienladung verändert wird, io ihrer Unterseite hydrophilen Schicht, wobei diese
d a d U r c h g e k e η π ζ e i c h η e t. daLl nach der Oberfläche vor der Beschichtung einer aktivierenden
Aktivierung gleichnamige Ladungen aufgebracht Weelu-elsirom-Koronaentladung ausgesetzt wird und
werden. danach in ihrer Oberflächenladimg verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Die bekannten Verfahren dieser Art sind mit dem kennzeichnet, daß die gleichnamigen Ladungen 15 Nachteil behaftet. daLl sich wegen der ungleichnamiin einem MaHe aufgebracht werden, daß cia.s gen Ladungen auf der aktivierten Oberfläche die aufPotential aller Bereiche der Oberflache zumindest zubringende Schicht nicht gleichmäßig an die aktinahezu uif einen gleichen Wert gebracht wird. vierte Oberfläche anlegt, was dazu führen kann, daß
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch da.s fertige Produkt unbrauchbar ist.
gekennzeichnet, daß durch das Aufbringen der 20 Dies gilt beispielsweise für photographisches Aufgleichnamigen Ladungen das Potential der Ober- Zeichnungsmaterial, das durch Auftragen einer oder Hächenladung bezüglich des Erdpotentials zumin- mehrerer Emulsionsschichlen auf einen Schichtträger dest vermindert wird. hergestellt wird. Es besteht schon lange der Wunsch,
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 für einen solchen Schichtträger ein wasserdichtes bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aktivierte 25 Papier verwenden zu können, um zu verhindern, daß Schichtträger kontinuierlich zwischen einer ersten, Entwicklungsflüssigkeiten und Waschwasser in den die Oberfläche berührenden Elektrode und einer Schichtträger eindringen, damit die für das Waschen dieser geijenüberstehenden und sich im Abstand und Trocknen erforderliche Zeit verkürzt wird, von der gegenüberliegenden Oberfläche des Papier, das mit synthetischen Polymeren aus orga-Sfhichtträger.s befindende. 1 zweiten Elektrode hin- 30 nischen Lösungsmitteln beschichtet wird, wäre zwar durchbewegt wird, die im Stromkreis der ersten als Schichtträger geeignet. Abgesehen von anderen Elektrode liegt, welche an jine Gleichspannungs- Nachteilen ist es jedoch ziemlich kostspielig. In quelle angeschlossen ist, die zwischen den beiden jüngster Zeit wurde gefunden, daß sich Schichtträger, Elektroden ein elektrisches Feld erzeugt. die hinsichtlich der Wasserbeständigkeit die für
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- 35 photographisches Aufzeichnungsmaterial gewünschkennzeichnet, daß der Schichtträger nach dem ten Eigenschaften besitzen, verhältnismäßig billig Passieren der zweiten Elektrode -\n einer dritten herstellen lassen, wenn man zur Beschichtung des Elektrode vorbeigeführt wird, die auf derselben Papierträgeis synthetische Polymere, wie z. B. PolySeite wie die zweite Elektrode liegt, den Schicht- olefine oder lineare Polyester, verwendet. Diese Polyträger berührt und geerdet ist, wobei die Stärke 40 mere lassen sich nämlich ohne Verwendung orgades elektrischen Feldes zwischen der ersten und nischer Lösungsmittel auftragen, wobei billig durchzweiten Elektrode und der Abstand zwischen der zuführende Verfahren, bei denen die Polymere auf ersten und dritten Elektrode so gewählt sind, daß den Schichtträger aufextnidiert werden, angewendet außer der Verminderung der Unregelmäßigkeiten werden können. Schichten, die hydrophil sind, wozu in der Verteilung der Oberfiächenladung auf dem 45 auch die photographischen Emulsionen gehören. Schichtträger eine Absenkung des Potentials haften jedoch nicht auf der hydrophoben Oberfläche dieser Ladung erzielt wird. eines solchen Schichtträgers. Eine ausreichende Haf-
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 lung einer hydrophilen Schicht der aus einem Polymer bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schicht- bestehenden Oberfläche eines Schichtträgers läßt sich träger an einer rückwärtigen Elektrode, einem 50 aber dann erzielen, wenn man diese Oberfläche vor Stetiergitter, das auf einem gewählten Potential der Beschichtung einer starken Koronaentladung ausliegt und im Abstand von der rückwärtigen Elek- setzt und dadurch aktiviert. Da dieses Verfahren zur trode angeordnet ist, sowie an mehreren Elektro- Erzielung der erforderlichen Haftung zwischen dem den vorbeigeführt wird, die zwischen der rück- Schichtträger und der aufzutragenden Schicht billig wär»igen Elektrode und dem Steuergitter ange- 55 und mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit ordnet und im Stromkreis der rückwärtigen Elek- durchgeführt werden kann, schien es zunächst für trode liegend mit einer Wechselspannungsquelle die Herstellung photographischer Aufzeichnungsverbunden sind, um eine Ionenwolke zwischen materialien geeignet zu sein. Es zeigte sich jedoch der rückwärtigen Elektrode und dem Steuergitter dann, daß auch dieses Verfahren den obenerwähnten zu erzeugen, und die sich nahe der den Elektro- 60 Nachteil besitzt. Auf dem Aufzeichnungsmaterial den abgekehrten Seite des Steuergitters vorbei- zeigten sich nämlich, wenn die photographische bewegende Oberfläche des Schichtträgers mit den Emulsionsschicht oder -schichten trägerlos auf den durch das Steuergitter hindurchtretenden Ionen Schichtträger aufgebracht worden waren, ein aus beaufschlagt wird. quer verlaufenden Linien bestehendes, deutlich sicht-
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 65 bares Muster. Diese Querlinien machen das Aufzeichbis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Auf- nungsmatcrial unbrauchbar. Es wurde festgestellt, tragen einer Schicht auf den Schichtträger ge- daß die Querlinien besonders stark in Erscheinung wartet wird, bis die auf der aktivierten Oberfläche treten, wenn der Schichtträger mit einem elektrisch
DE19691923724 1968-05-13 1969-05-09 Verfahren zum Beschichten eines eine Oberflache aus einem Polymer besitzenden Schichttragers Expired DE1923724C (de)

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