DE2239631A1 - Verfahren zur verbesserung der trokken- und nassadhaesion von schichten auf folien sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Verfahren zur Verbesserung der Trocken- und Naßadhäsion von Schichten auf Folien sowie Vorrichtung zur Durchführung des

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Trocken- und Naßadhäsion von Schichten», insbesondere hydrophilen und hochpolaren, für aktinische Strahlung empfindlichen Schichten, auf aus orientierten oder nicht orientierten Polymeren aufgebauten Folien, bei dem die Oberflächen der Folien einer elektrischen Entladung ausgesetzt werden. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist allgemein bekannt, beispielsweise aus der USA-Patentschrift 3 192 385, die Oberflächen von plastischen Materialien durch eine spezielle Behandlung zu modifizieren, um ihr Aufnahmevermögen gegenüber Druckfarbe, Klebmassen und anderen aufzutragenden Schichten zu verbessern. Das bekannte Verfahren besteht darin, das plastische Material, dessen Oberfläche zu modifizieren ist, durch den von zwei im Abstand zueinander angeordneten Elektroden gebildeten Raum zu führen. Von den beiden verwendeten Elektroden ist die eine geerdet und die andere nicht geerdet. Der nicht geerdeten Elektrode wird eine hochfrequente Spannung zugeführt. Aus der USA-Patentschrift 3 376 208 ist ein weiteres Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche von Folien zwecks Verbesserung der Adhäsion von Schichten bekannt, bei dem zwischen zwei elektrisch leitenden Elektroden eine elektrische Entladung herbeigeführt wird. Die Elektroden befinden sich dabei auf einer Seite der Folie. Eine der Elektroden, die Arbeitselektrode* ist dabei mit einem Widerstand in Reihe geschaltet, um die Entladung auf eine Coronaentladung zu begrenzen. Die zu modifizierende Folienoberfläche wird dabei über eine isolierte Walze durch die und längs der Entladung geführt. Die isolierte Walze bewirkt dabei in Verbindung mit dem Arbeitswiderstand, daß die Durchdringung der Folienoberfläche durch die elektrische Entladung auf ein Minimum begrenzt wird.

Die bekannten Verfahren und andere ähnliche Methoden sind weit verbreitet, und zwar für die Behandlung von Folien aus Polyolefinen und unorientierten Polymer-Folien, z. B. Folien aus PoIy-

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äthylen, um ihre Haftungseigenschaften zu verbessern. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bekannten Verfahren, insbesondere im Falle von Folien aus orientierten Polymeren, noch nicht zufriedenstellend arbeiten. Unter Folien aus orientierten Polymeren oder sog. orientierten Folien sind solche gemeint, die nach üblichen bekannten Methoden verstreckt und gespannt worden sind, mit dem Ziel, ihre Festigkeit und ihren Kristallisationsgrad zu verbessern. Im Falle orientierter Polyesterfolien, beispielsweise semi-kristalliner Polyäthylenterephthalatfolien, hat sich gezeigt, daß die Oberfläche dieser Folien chemisch inerter wird, wenn die Folien zum Zwecke der erwünschten biaxialen Orientierung verstreckt und hitzefixiert werden. Es hat sich gezeigt, daß beispielsweise die Beschichtung einer Folienoberfläche mit einem plastischen Material bei einer Heißversiegelung oder mit einer photographischen Emulsionsschicht um so schwieriger ist, um so höher der Kristallinitätsgrad und um so höher die Zugfestigkeit der Folie ist.

Ein bekanntes Verfahren, Schichten, beispielsweise Emulsionsschichten, derart auf orientierte Folien aufzubringen, daß sie fest auf den Folien haften, und zwar unter sowohl trockenen als auch naßen Bedingungen, besteht darin, auf die Folie zunächst eine Haftschicht oder Zwischenschicht aus einem Polymeren, Gelatine und Lösungsmitteln oder oberflächenaktiven Verbindungen aufzubringen und danach die gewünschte Schicht, beispielsweise eine photographische Emulsionsschicht, auf die Haftschicht aufzutragen. Obgleich dieses Verfahren an und für sich zufriedenstellend arbeitet, weist es doch den Nachteil auf, daß ein zusätzlicher Verfahrensschritt, nämlich die Aufbringung der Haftschicht,, erforderlich ist, wozu die Verwendung von Lösungsmitteln oder oberflächenaktiven Verbindungen erforderlich ist, welche später die Bindung zwischen Emulsionsschicht und Filmschicht* träger beeinträchtigen können.

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Ein weiteres Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion von Schichten auf Folien ist aus der USA-Patentschrift 3 072 483 bekannt. Dieses Verfahren beruht darauf, die Folien mit einer Flamme zu behandeln. Eine Flammenbehandlung von aus orientierten Polymeren aufgebauten Folien hat sich jedoch nicht durchsetzen können, und zwar vermutlich insbesondere deshalb nicht, weil bis heute keine für die Praxis geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entwickelt werden konnte. Im übrigen ist eine solche Flammenbehandlung schwierig zu kontrollieren und führt in der Regel zu ungleichförmigen Ergebnissen, wobei zusätzlich die Gefahr besteht, bei der Behandlung das Folienmaterial zu zerstören.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung der Trocken- und Naßadhäsion von Schichten, insbesondere hydrophilen und hochpolaren, für aktinische Strahlung empfindlichen Schichten, auf sowohl aus orientierten als auch nicht orientierten Polymeren aufgebauten Folien sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, das sich leicht, ohne die geschilderten Nachteile der bekannten Verfahren, durchführen und verwenden läßt.

Es wurde gefunden, daß man die gestellte Aufgabe dadurch lösen kann, daß man die Oberflächen der Folien einer elektrischen Blitzentladung bei einer bestimmten Spannung aussetzt.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Verbesserung der Trocken- und Naßadhäsion von Schichten, insbesondere hydrophilen und hochpolaren, für aktinische Strahlung empfindlichen Schichten, auf aus orientierten oder nicht orientierten Polymeren aufgebauten Folien, bei dem die Oberflächen der"Folien einer elektrischen Entladung ausgesetzt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Oberflächen der Folien einer Blitzentladung bei einer Spannung von 19 bis 39 kV aussetzt.

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Das Verfahren der Erfindung eignet sich vorzugsweise für die Modifizierung der Oberflächen von Folien aus linearen Polymeren, welche kristallin, teilweise kristallin, kristallin und orientiert oder kristallin und nicht orientiert sind. Auf den modifizierten Oberflächen lassen sich die verschiedensten Stoffe und Schichten zur Haftung bringen, insbesondere photographische Schichten, beispielsweise lichtempfindliche photographische Schichten, wie Silberhalogenidemulsionsschichten, beispielsweise übliche Gelatine-Silberhalogenidemulsionsschichten.

Das Verfahren der Erfindung kann beispielsweise in der Weise durchgeführt werden, daß eine nicht orientierte oder orientierte Folie, deren eine Seite mit einer Metallwalze in Kontakt steht, auf ihrer entgegengesetzten Seite der Einwirkung einer elektrischen Blitzentladung oder einem elektrischen Blitzentladungsfeld ausgesetzt wird. Der Ausdruck "elektrische Blitzentladung" steht hier dabei für den englischen Ausdruck "coruscate electrical discharge" bzw. "coruscate electrical discharge field".

Oberraschenderweise haften auf erfindungsgemäß modifizierte Oberflächen aufgebrachte Schichten, beispielsweise photographische Emulsionsschichten, fest auf den Oberflächen, und zwar sowohl unter trockenen als auch naßen Bedingungen, ohne daß es notwendig ist, auf die zu beschichtende Folie zunächst eine Haftschicht aufzubringen, welche nachteilig wirkende Lösungsmittel oder oberflächenaktive Verbindungen enthalten kann, die später die adhäsive Bindung zwischen der Emulsionsschicht und dem Filmschichtträger beeinträchtigen könnten.

Unter der erfindungsgemäß angewandten Blitzentladung ist eine elektrische Entladung zu verstehen, bei der intermittierende Blitze oder Funken erzeugt werden, welche sich auf verschiedenen oder unregelmäßigen Wegen zu winden oder zu schlängeln scheinen, und die im Farbton einer heißen oxidierenden Flamme ähnlich ist. Die Blitze werden dabei offensichtlich von einem Funkeln längs

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ihrer Peripherie begleitet.

Die erfindungsgemäß durchgeführte elektrische Blitzentladung unterscheidet sich ganz wesentlich im Aussehen und Ergebnis von den bekannten Corona- und Funken- oder Durchbruchsentladungen. Die elektrische Coronaentladung tritt oftmals in Form eines farbigen Kreises rundum und nahe einem leuchtenden Körper auf, beispielsweise in Form eines schwach bläulichen Glimmens der Oberfläche eines elektrischen Leiters bei hoher Spannung. Eine Funkenentladung schließt normalerweise eine leuchtende disruptive elektrische Entladung von sehr kurzer Dauer zwischen zwei Leitern ein. Es hat sieh gezeigt, daß die erfindungsgemäß angewandte Blitzentladung einen bogenförmigen Weg oder Verlauf von einer Elektrode zur anderen nimmt, wobei beide Elektroden auf der gleichen Seite der zu behandelnden Folie angeordnet sind und wobei die Entladung die Oberfläche der Folie durchdringt, ohne dabei die ganze Folienstärke zu durchdringen.

In vorteilhafter Weise wird die Seite der zu behandelnden Folie, die den Elektroden abgekehrt ist, durch eine, leitende Oberfläche durch die Entladungszone geführt, so daß das elektrische Entladungsfeld in die Folie eindringen kann, wenn diese durch das elektrische Blitzentladungsfeld und an diesem vorbei geführt wird.

Die nach dem Verfahren der Erfindung modifizierten Folien eignen sich des weiteren vorzüglich für Heißversiegelungsverfahren, bei denen eine plastische Folie mit einem Polymerfilm heißversiegelt wird.

Von besonderer Bedeutung ist das Verfahren der Erfindung jedoch für die Modifizierung der Oberflächen solcher Folien, auf die für aktinische Strahlung empfindliche Schichten, insbesondere photographische Emulsionsschichten, Keimschichten und dergl., aufgebracht werden sollen. Die Emulsionsschichten können dabei

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als Bindemittel beispielsweise Gelatine oder andere übliche hydrophile Kolloide aufweisen.

Obgleich einige wesentliche visuelle Unterschiede zwischen einer elektrischen Blitzentladung, wie sie beim Verfahren der Erfindung angewandt wird, und einer üblichen bekannten Corona- oder Funkenentladung bestehen, ergeben sich die wesentlichsten Unterschiede zwischen den beiden elektrischen Entladungsarten doch aus den Ergebnissen, die erhalten werden, wenn Folien aus orientierten Polymeren den Entladungen ausgesetzt werden. In einer orientierten Folie, die einer Corona- oder elektrischen Funkenentladung ausgesetzt wurde, tritt keine Vielzahl von sichtbaren, willkürlich gerichteten Spuren auf, die einen permanenten Schleier bilden, wenn die Folienoberfläche mit Dichlormethan abgeschwabbert wird. Des weiteren weist die einer Corona- oder Funkenentladung ausgesetzte Folienoberfläche, wenn sie mit Tropfen von destillierten Wasser benetzt wird, einen hohen Kontaktwinkel, gemessen nach der Tröpfchenmethode, von etwa 36° auf. Wird eine solche vorbehandelte Folie mit einer Emulsionsschicht beschichtet, so weist sie nur eine relativ geringe Trocken- und Naßadhäsion gegenüber der Folienoberfläche auf, was sich leicht durch einen Testversuch ergibt, bei dem ein Streifen eines Klebebandes zunächst fest auf die aufgetrocknete Emulsionsschicht aufgepreßt und dann abgestreift wird. Zu gleichen Ergebnissen kommt man dann» wenn das Material einem Abriebtest unterworfen wird, bei dem die noch feuchte Emulsion der Einwirkung eines reibenden Gegenstandes unterworfen wird, nachdem sie vorher in alkalischen und sauren Entwicklungslösungen behandelt worden war.

Andererseits weist eine orientierte Folie, nachdem sie einer Blitzentladung nach der Erfindung ausgesetzt wurde, eine Vielzahl sichtbarer, unwillkürlich gerichteter Linien oder Spuren auf der Oberfläche auf, welche einen hohen Prozentsatz,Jedoch nicht 100 t der Oberfläche bedecken. Diese Linien und Spuren

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üben des weiteren keinerlei nachteilige photographische Effekte auf die Folien, beispielsweise orientierte semi-kristalline Polyäthylenterephthalatfolien, aus. Die Linien oder Spuren auf der Oberfläche der Folien sprechen auf die Anwendung von Dichlormethan positiv an und führen zur Ausbildung eines permanenten Schleiers, welcher ein Anzeichen für eine Oberflächenveränderung der Folie darstellt. Die der Blitzentladung ausgesetzte Folie, beispielsweise eine einer Blitzentladung ausgesetzte Polyäthylenterephthalatfolie, weist bei Benetzung mit Tröpfchen aus destilliertem Wasser einen geringen Kontaktwinkel auf, beispielsweise im Falle einer Polyäthylenterephthalatfolie von etwa 17°. Wird eine erfindungsgemäß behandelte Folie mit einer Emulsionsschicht beschichtet und den erwähnten Testen ausgesetzt, so zeigen die erhaltenen Ergebnisse, daß die Emulsionsadhäsion auf der Folienoberfläche ausgezeichnet ist.

Bisher war, wie bereits dargelegt, kein elektrisches Verfahren bekannt, welchem aus orientierten Polymeren bestehende Folien, beispielsweise aus semi-kristallinem Polyäthylenterephthalatj unterworfen werden konnten, mit dem Ergebnis, daß eine Adhäsion einer photographischen Emulsionsschicht oder einer anderen Schicht erzielt wurde, die sowohl unter naßen wie auch trockenen Bedingungen als ausgezeichnet bezeichnet werden kann. Die Erfindung ermöglicht demgegenüber die Modifizierung von Folienoberflächen aus orientierten wie auch nicht orientierten Polymeren derart, daß die verschiedensten Schichten auf den Folienoberflächen ausgezeichnet haften, ^o daß sich die Folien ausgezeichnet zum Beschichten, beispielsweise mitEmulsionsschichten, und für die Durchführung von Wärmebehandlungsverfahren, z. B. Heißsiegelungsverfahren, eignen.

Die Tatsache, daß die Folienoberflächen in der beschriebenen Weise dadurch modifiziert werden konnten, daß die Folienoberflächen einer elektrischen Blitzentladung ausgesetzt werden, welche durch einen Wechselstrom hoher Spannung erzeugt wird, dessen

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Effekt dem Effekt ähnlich zu sein scheint, der durch eine heiße oxidierende Flamme erreicht wird, war nicht zu erwarten.

In vorteilhafter Weise wird bei Durchführung des Verfahrens der Erfindung die zu modifizierende Folie über eine leitende oder leitfällige Walze geführt, wobei eine Seite der Folie ait der Walze in Kontakt kommt und wobei die andere Seite der Folie dem elektrischen BIitzentladungsfeld ausgesetzt wird, das zwischen zwei parallel auf der gleichen Seite der Folienoberfläche angeordneten Elektroden, die voneinander in Richtung der Folienbahn angeordnet sind, erzeugt wird. Die Oberfläche der Folie wird dabei durch und längs des Entladungsfeldes geführt, wodurch eine Durchdringung der Folienoberfläche durch die funkelnden oder glitzernden Entladungen aufgrund der leitenden oder leitfähigen Walze auf der gegenüberliegenden Seite der Folie erreicht wird.

Auf den nach dem Verfahren der Erfindung modifizierten Oberflächen haften, wie bereits dargelegt, die verschiedensten Schichten und Aufträge, insbesondere strahlungsempfindliche Schichten, insbesondere photographische Emulsionsschichten, ferner sog. keimbildende Schichten oder Keimschichten, Lichthofschutzschichten und antistatisch wirksame Schichten sowie ferner übliche, die Haftung von auf einen Schichtträger aufzubringende lichtempfindliche Schichten, insbesondere Silberhalogenideraulsionsschichten verbessernde Schichten, d.h. sog. Haftschichten, insbesondere solche, die aus hydrophilen Kolloiden aufgebaut sind, ausgezeichnet. Die Schichten können dabei die üblichen bekannten polymeren Bindemittel aufweisen, beispielsweise Gelatine, und andere übliche Polymere, insbesondere hydrophile Kolloide, wie sie zur Herstellung photographischer Schichten bekannt sind*

Die Schichten lassen sich dabei derart fest auf den modifizierten Folienoberflächen verankern, daß sie weder bei der Herstellung photographischer Aufzeichnungsmaterialien unter Verwendung dieser Folien noch bei der Entwicklung von unter Verwendung der IbIien hergestellten Aufzeichnungsmaterialien abgestreift werden können.

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Die Zeichnung soll die Erfindung näher veranschaulichen. Im einzelnen sind dargestellt in:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung in perspektivischer Ansicht und in

Fig. 2 ein Schnitt durch eine zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignete Vorrichtung, die gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung etwas modifiziert ist.

Die in Fig. 1 beispielsweise dargestellte Vorrichtung' nach der Erfindung weist ein Paar parallel zueinander angeordnete metallische, stabförmige Elektroden auf, wovon die Elektrode 1 die . Arbeitselektrode und die Elektrode 2 die geerdete Elektrode ist. Diese beiden Elektroden erzeugen das durch Zick-Zack-Linien 9 dargestellte, aus diskontinuierlichen oder periodischen Funken oder Blitzen bestehende elektrische Entladungsfeld. Die beiden Elektroden 1 und 2 sind im Abstand voneinander, vorzugsweise in einem Abstand von etwa 5,0 bis 7,6 cm, beispielsweise in einem Abstand von 6,3 cm, voneinander über einer Walze 3 aus einem blanken Metall, beispielsweise eines Durchmessers von 9,5 cm, angeordnet. Diese Walze kann über den Schalter 4 geerdet werden. Über die Walze 3 wird die zu modifizierende Folie 5 geführt, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,4 bis 6,0 m pro Minute, in besonders vorteilhafter Weise mit einer Geschwindigkeit von etwa 4,6 m pro Minute* Der Abstand der Elektroden 1 und 2 von der Oberfläche der Folien kann verschieden sein und beträgt beispielsweise etwa 3,2 mm. Die geerdete Elektrode 2 kann beispielsweise eine zylindrische Form, jedoch auch irgendeine andere geeignete Form aufweisen. Die Elektrode 1 besteht vorzugsweise - wie dargestellt - aus einem Stab mit Gewinde (threaded rod) beispielsweise des aus der USA-Patentschrift 3 294 971 bekannten Typs, in vorteilhafter Weise beispielsweise eines Durchmessers von etwa 3,2 mm, mit abgerundeten

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Enden 6. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform entfallen auf eine Länge von 2,54 cm ungefähr 32 Gänge 7.

Die Elektrode 1 kann jedoch auch eine andere Form aufweisen und beispielsweise die Form einer Rasierklinge oder eines Rasiermessers haben.

Die Elektrode 1 ist mit einer Wechselstromquelle 8 hoher Spannung verbunden, welche eine Ausgangsleistung oder Ausgangsgröße von 19 bis 39 kV, vorzugsweise von 22 bis 34 kV, und insbesondere von 30 bis 34 kV besitzt. Die Frequenz des Stromes kann z.B. 60 Hertz betragen, jedoch auch von anderer, praktisch üblicher Frequenz sein. Die Stromstärke kann in vorteilhafter Weise bei 3 bis 20 Milliampere, vorzugsweise bei 3 bis 10 Milliampere und insbesondere bei etwa 5 Milliampere liegen.

Die Schichtstärke der Folie 5 liegt vorzugsweise bei etwa 0,025 bis 0,18 mm, insbesondere bei etwa 0,06 bis 0,18 mm.

Der Abstand von den Elektroden zur Oberfläche der an den Elektroden vorbeigeführten Folie beträgt in vorteilhafter Weise etwa 0,38 bis 15,2 mm, vorzugsweise etwa 3,2 mm.

Wird der Elektrode 1 von der Stromquelle 8 Strom zugeführt, so werden diskontinuierliche oder periodische Funken oder Blitze 9 von den Gewindegängen 7 der Elektrode 1 in Richtung auf die Folie 5 ausgestoßen, welche in ungleichförmiger Weise über die Folienoberfläche zur geerdeten Elektrode 2 hin verlaufen, wie es in Fig. 1 angedeutet ist. Diese Funken oder Blitze erzeugen in ungleichmäßiger Weise Spuren in der Folienoberfläche» welche einen hohen Prozentsatz der Folienoberfläche bedecken*

Es hat sich gezeigt, daß Elektroden des in Fig. 1 mit 1 bezeichneten Typs, d. h. solche mit Gewindegangen, weniger dazu neigen, BrennlOcher auf der Folienoberfläche zu erzeugen als beispiels-

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weise nadeiförmige oder nadelgleiche Erhebungen, wie beispielsweise Stifte, Dorne, Kämme oder Sägeblätter.

Anstelle der in Fig. 1 dargestellten stabförmigen Elektrode 1 können jedoch auch andere Elektroden, mit einer runden oder gewölbten Oberfläche von etwa 90° verwendet werden, und zwar vorzugsweise solche, die ungefähr 32 oder mehr axiale Messerschneiden oder Gewinde gleiche Vorsprunge auf eine Länge von etwa 2,54 cm aufweisen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Aus führungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung haben die beiden Elektroden eine Länge von etwa 12,7 cm. Sie modifizieren dabei eine Oberfläche einer Breite von etwa 15,2 cm.

Weist die Elektrode 1 eine Länge auf» die praktisch der Breite der Folie 5 entspricht, so kann der elektrische Strom von den Kanten der Folie auf die Metallwalze 3 überspringen.

Um die volle Breite einer Folie modifizieren zu können, kann demzufolge eine etwas modifizierte Vorrichtung verwendet werden, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung weist eine Metallwalze auf, die auf einer Metallwelle angeordnet ist und dielektrische Endstücke 12 aus irgendeinem elektrisch isolierenden Material aufweist.

Um die Gefahr des Überspringens des Stromes über den Zwischenraum zwischen Folie und äußerer Peripherie der Endstücke 12 weiter zu vermindern, können dielektrische Elemente, beispielsweise in Form von Düsen 13, verwendet werden, die beispielsweise wie aus.Fig. 2 ersichtlich an einem Elektrodenhalter an jedem Seitenende der Metallwalze 10 angeordnet sein können. Besitzen diese dielektrischen Elemente die Form von Düsen 13, so kann

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durch diese Luft über die Kanten der Folie S geleitet werden, insbesondere unter hohem Druck·

Gegebenenfalls können die Walzen, auf der die zu modifixierende Folie transportiert wird, und die Elektroden in einem Käfig oder einem Gehäuse angeordnet sein, der bzw. das an eine Vakuumleitung angeschlossen sein kann, durch welche bei den elektrischen Entladungen erzeugte, unliebsame Dämpfe abgezogen werden können·

Gegebenenfalls kann die Vorrichtung auth mehrere elektrisch leitende Walzen, über die die Folien geführt werden, aufweisen, wobei jeder Walze ein Paar Elektroden des beschriebenen Typs zugeordnet sein können. Die Arbeitselektroden können dabei an die gleiche oder an verschiedene Stromquellen angeschlossen sein.

Das mit einer Vorrichtung nach der Erfindung erzeugte elektrische Entladungsfeld, das das Aussehen einer heißen oxidierenden Flamme aufweist, unterscheidet sich beträchtlich von einer Glüh-, Corona- oder Funkenentladung, weshalb die erfindungsgemäß angewandte Entladung als elektrische Blitzentladung (coruscate electrical discharge) bezeichnet wurde. »

überraschenderweise verändert das elektrische Entladungsfeld 9 die Oberfläche einer orientierten Folie S, die sich auf einer leitfähigen Metallwalze 3 befindet, die orientierte ■emi-kristalline Oberfläche der Folie in verschiedener Weise* Zunächst weist eine dünne Schicht der behandelten Oberfläche willkürlich gerichtete Spuren der Blitzentladungsbehandlung auf, wenn die behandelte Oberfläche unter einem geringen Belichtungswinkel betrachtet wird. Diese Spuren, die offensichtlich zur Erzielung einer ausgezeichneten Naß- und Trockenadhäsion erforderlich sind und keinen nachteiligen ρhotographisehen Effekt herbeiführen, brauchen nicht die volle Oberfläche, d. h. 100 I der Oberfläche zu bedecken, um zu technisch fortschrittlichen Ergebnissen

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zu führen. Besteht die behandelte Folie des weiteren aus einem linearen Polymeren, beispielsweise aus einer semi-kristallinen, orientierten Polyäthylenterephthalatfolie, so werden die gleichen positiven Testergebnisse beim Abschwabbern mit Dichlormethan wie im Falle einer unorientierten amorphen Polyäthylenterephthalatfolie erhalten. Ein solches positives Testergebnis besteht aus der Bildung eines permanenten Schleiers, der ein Anzeichen für eine Oberflächenveränderung, z. B. einer Polyäthylenterephthalatfolie, ist und vermutlich ein notwendiges Erfordernis für eine ausreichende Adhäsion, insbesondere eine ausreichende Adhäsion einer trockenen photographischen Emulsionsschicht ist.

Des weiteren wurde gefunden, daß die behandelten Folienoberflächen leicht durch Tröpfchen von destilliertem Wasser benetzt werden konnten, wobei ein durchschnittlicher Kontaktwinkel, gemessen durch die Tröpfchenmethode, von 17° ermittelt wurde.

Die Trockenadhäsion einer photographischen Emulsion war schließlich ausgezeichnet, wie durch einen Klebebandtest ermittelt werden konnte, bei welchem ein Streifen eines Klebebandes fest auf die trockene Emulsionsschicht aufgepreßt und der Streifen schnell abgestreift wurde. Schließlich war auch die Naßadhäsion der Emulsionsschicht ausgezeichnet, wie durch einen Abriebtest ermittelt werden konnte, bei dem die feuchte Emulsionsoberfläche kräftig mit einem Finger gerieben wurde, nachdem die Emulsionsschicht mit jeweils einer alkalischen und einer sauren Entwicklungslösung behandelt worden war.

Die Tatsache, daß die Haftung einer photographischen Emulsionsschicht auf einer erfindungsgemäß modifizierten Folie,beispielsweise einer orientierten(semi-kristallinen Polyäthylenterephthalatfolie, unter sowohl trockenen wie auch naßen Bedingungen ausgezeichnet war, war überraschend, und zwar insbesondere auch deshalb, weil beispielsweise keine ausreichende Trocken-und Naßadhäsion der gleichen Emulsion dann erzielt wurde, wenn ein

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Dielektrikum auf die Elektrode 1 oder auf die periphere Oberfläche der Metallwalze 3, die die Folie 5 transportiert, aufge^ bracht wurde.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung nähver veranschaulichen.

Beispiel 1

Die Oberfläche von 12,7 cm breiten Streifen einer 0,18 ma dicken semi-kristallinen orientierten Polyäthylenterephthalatfolie wurde den in der folgenden Tabelle I angegebenen elektrischen Entladungen ausgesetzt.

Die modifizierten Folienstreifen wurden dann mit einer gehärteten gelben Emulsionsschicht beschichtet, wie sie zur Herstellung handelsüblicher Ektacolor-Filme verwendet wird, d.h. einer/'

Zur Bestimmung der Haftfähigkeit der Emulsionsschichten auf den Schichtträgern wurden folgende Testmethoden angewandt:

Die Hydrophilizität wurde durch Ermittlung des Kontaktwinkels eines Wassertropfens ermittelt. Das Ausmaß der Oberflächenveränderungen der polymeren Oberfläche wurde durch den beschriebenen Dichlormethantest ermittelt. Die Trockenadhäsion wurde schließlich durch den beschriebenen Klebstreifentest ermittelt und die Naßadhäsion durch den beschriebenen Abreibtest.

In der zweiten Spalte der Tabelle I sind die verschiedenen angewandten elektrischen Entladungsarten aufgeführt. In der dritten Spalte der Tabelle ist die jeweilige Ausgangsleistung der verwendeten Testvorrichtung angegeben. Die Übrigen vier Spalten der Tabelle beziehen sich auf die Teste, denen die modifizierten Prüflinge unterworfen wurden.

/~ Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem einen gelben Farbstoff liefernden Farbkuppler.

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Bei dem Prüfling 1 handelt es sich um einen.unbehandelten Teststreifen aus einer 0,18 mm starken semi-kristallinen orientierten Polyäthylenterephthalatfolie.

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TABELLE I

co ο co OD O CO

Prüfling Nr. Elektrode

1.

2.

3.

4. S.

Ausgangsleistung Volt Amp.

Erde

Hydrophili- Oberflächen- Trocken- Naß-

zität-Kontakt- Veränderung adhäsion adhäsion

winkel nach Dichlor- *(4) in methantest

CD -

C4) -

keine Entladung

Vakuum- 3000 glimmentladung (1 Min.)

1/2

übliche Corona-Entladung CD

Corona-En tladung C3)

Blitz-Entladung gemäß Erfindung

1,3RF Amp. C2)

19kV 25mA

geerdete Elektrode

geerdete Elektrode

geerdete Platte

34kV 7mA ungeerdete negativ negativ

negativ

negativ positiv

keine

schwach 10

schwach 4

schwach 10

ausgezeichnet

Vorrichtung mit rotierender Kritchener-Traver-Entladungseinheit.

1,3 RF A»p., bestimmt durch eine besondere Wänaeabtastvorrichtung.

Verwendet wurden zwei parallele Aluminiumplatten von 10 χ 28 cm mit einem 3,175 mm

breiten Luftspalt, betrieben mit einem Wechselstromtransformator von 20 kV, 30 mA und

Zur Bestimmung des Grades der Naßadhäsion wurde eine Skala mit Skalenwerten von 1-10

^aU5«^e"^ichnete «·* ** *« 10 eine Mhr.cU.ckt·'

60 Hz. auf-

Aus den in der Tabelle I zusammengestellten Testdaten ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Blitzentladung zu Ergebnissen führt, welche mit den anderen Entladungen nicht erreicht werden konnten. Dies bedeutet, daß die auf den nach dem Verfahren der Erfindung modifizierten Schichtträger aus semi-kristallinem orientierten Polyethylenterephthalat aufgebrachte Gelatine-Silberhalogenidemulsionsschicht bedeutend fester haftete als entsprechende Silberhalogenidemulsionsschichten, die auf die in anderer Weise modifizierten oder nicht modifizierten Schichtträger aufgebracht wurden.

Wie sich aus den in der Tabelle I zusammengestellten Daten ergibt, wurde die Kombination aus geringem Kontaktwinkel (17°) und ausger zeichneter Trocken- und Naßadhäsion der Gelatine-Silberhalogenidemulsionsschicht dann nicht erreicht, wenn der Schichtträger einer Vakuum-Glühentladung oder einer Coronaentladung ausgesetzt wurde.

Beispiel 2

Ein 0,06 mm dicker Streifen aus einer semi-kristallinen orientierten Polyäthylenterephthalatfolie wurde einer Blitzentladung nach der Erfindung unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgesetzt. Dabei wurden Arbeitselektroden verschiedener Form verwendet, und zwar einmal Arbeitselektroden in Form einer Rasierklinge oder eines Rasierblattes und in Form eines Stabes mit Gewindegängen, wie in Fig. 1 dargestellt*

Die bei diesen Versuchen erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt. Die in dieser Tabelle zusammengestellten Ergebnisse zeigen, daß verschiedene Elektrodenformen verwendet werden können, umjdie erf indungs gemäßen Adhäsionseffekte zu erzielen.

	Prüf ling Nr.	Elektrode	Ausgangs leistung kV mA	16	Erde	TABELLE II	Oberflächen veränderung nach Dichlor- methantest	Trocken adhäsion	Naß- adhäsion
	1.	Rasier messer	22	5 4	geerdete Platte	Hydrophili- zität-Kon- takt-Winkel in °	positiv	gut	3
	2. 3.	Rasier messer Rasier messer	30 38	20	geerdete Platte geerdete Platte	19	positiv positiv	ausge zeichnet ausge zeichnet	to to
309809	4.	Stab mit Gewinde	19	5	geerdete Platte	18 16	positiv	gut	3
ο ,	* S.	Stab mit Gewinde	29	4	geerdete Platte	20	positiv	ausge zeichnet	2
*· κ»	6.	Stab mit Gewinde	39		geerdete Platte	17	positiv	ausge zeichnet	2
			16

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Verbesserung der Trocken- und Naß adhäsion von. Schichten, insbesondere hydrophilen und hochpolaren, für aktinische Strahlung empfindlichen Schichten, auf aus orientierten oder nicht orientierten Polymeren aufgebauten Folien, bei dem die Oberflächen der Folien einer elektrischen Entladung ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberflächen der Folien einer Blitzentladung bei einer Spannung von 19 bis 39 kV aussetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberflächen der Folien einer Blitzentladung bei einer Spannung von 22 bis 34 kV aussetzt.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberflächen der Folien einer Blitzentladung bei einer Spannung von 30 bis 34 kV aussetzt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Strom einer Stärke von 5 bis 20 mA arbeitet.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberflächen der Folien einer Blitzentladung bei einer Spannung von 34 kV bei 5 mA und einer üblichen Frequenz aussetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Polyesterfolie einer Blitzentladung aussetzt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 6, bestehend aus einer elektrisch leitenden Unterlage CFig. 1: 3; Fig. 2: 10) für die zu behandelnde Folie (5), zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden (Fig. 1: 1,7),

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von denen die eine (2) eine geerdete Elektrode und die andere (1) eine Arbeitselektrode ist, wobei letztere aus einem länglichen stabförmigen Glied (Fig. 1: 1; Fig. 2: 1) mit axial unterteilten» an der Außenseite befindlichen bogen- oder kreisförmigen Messerschneiden (Fig. 1: 7) besteht, und an eine Hochspannungs-Wechselstromquelle (Fig. 1: 8) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitselektrode (1) auf eine Länge von 2,54 cm 32 Messerschneiden oder Gewindegänge aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (8) 19 bis 39 kV bei 5 bis 20 mA erzeugt.

10. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, , daß die Arbeitselektrode (1) abgerundete Endkappen (6) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stronanlage 34 kV bei 5 mA erzeugt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß die elektrisch leitende Unterlage (Fig. 2: 10) eine dielektrische Verkleidung (Fig. 2: 12) für die Auflage der Kanten der Folie aufweist sowie ferner Luftdüsen (Fig. 2: 13) zun Aufblasen von Druckluft auf die Kanten der mit der leitenden Unterlage in Kontakt stehenden Folie.

13. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Unterlage (Fig. 1; 3; Fig. 2: 10) aus einer Metallwalze mit dielektrischen Endkappen (Fig. 2: 12) besteht.

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Lee rs e ι te