DE2337187A1 - Fotografisches traegermaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein fotografisches Trägermaterial, das auf wenigstens einer Seite mit einem Kunststoff beschichtet ist, dessen hydrophobe Oberfläche durch eine elektrische oder chemische Behandlung hydrophil gemacht ist.

Es ist bekannt, fotografisches Trägermaterial, insbesondere auf der Basis von Zellulose, also sogenannte fotografische Papiere, ein-oder beidseitig mit Kunstharzen, insbesondere mit Polyolefinen, wie Polyäthylen und Polypropylen, zu beschichten. Diese Beschichtung erfolgt in einem sogenannten Extruder, in welchem der Kunststoff durch Erwärmen verflüssigt und dann vermittels einer Breitschlitzdüse auf die Ober-

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fläche des Papiers aufgetragen wird. Das Papier kann ebenfalls vorher auf seiner Oberfläche präpariert sein, um eine innige Verbindung mit dem Kunstharz einzugehen. Sowohl zur Aktivierung und Verbesserung derVerbindung von Papier mit Kunstharz als auch zur Hydrophilierung der Kunststoffoberfläche der auf das Papier aufgebrachten Schicht ist es bekannt, eine sogenannte Aktivierung durch eine Koronaentladung durchzuführen, wobei Wechselstrom der unterschiedlichsten Frequenzen als auch Gleichstrom oder Kombinationen solcher Stromarten bei verhältnismäßig hohen Spannungen angewandt werden.

Die Beschichtung fotografischer Träger, insbesondere fotografischer Papierträger mit Kunstharzen, hat den Vorteil, daß man eine völlige Absperrung des Papiers gegen die Atmosphäre erzielt. Dadurch verhindert man praktisch ein Eindringen von Wasser und fotografischen Behandlungslösungen in das Papier, was besonders die Behandlungsdauer sowohl der Wässerung der fotografischen Emulsionen als auch die Trocknung der fertigen Fotografien herabsetzt. Schließlich erzielt man eine im wesentlichen glatte Oberfläche, was der Qualität des fotografischen Bildes zugutekommt. Trotz dieser außerordentlich wertvollen Eigenschaften, die der fotografische Träger durch die Beschichtung mit organischen Kunststoffen, beispielsweise durch Beschichtung mit Polyäthylen, erhält, ergeben sich doch auch eine ganze Reihe beachtlicher Schwierigkeiten, und dennoch ist man generell der Ansicht, daß durch die Beschichtung

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des insbesondere papierenen fotografischen Trägers ein derartiger Fortschritt erzielt wurde, daß man die damit verbundenen Nachteile durchaus in Kauf zu nehmen bereit ist. Diese Nachteile der Polyäthylenschicht beginnen schon damit, daß Polyäthylen, verglichen mit der aufzubringenden fotografischen Emulsion, hydrophob ist, daß also die hydrophile fotografische Emulsion nicht ohne weiteres auf der Polyäthylenschicht haftet. Auch die Haftung zwischen Papier und Polyäthylen ist nur mit besonderen Mitteln ausreichend zu gestalten. Zur Herbeiführung einer hydrophilen Polyäthylenoberfläche verwendet man die oben genannte Koronaentladung insbesondere mit Wechselstrom, obwohl auch dadurch Reaktionen erzielt werden, die unter Umständen für die spätere Aufbringung der fotografischen Emulsion bzw. für das später aufzuzeichnende latente Bild Nachteile mit sich bringt, die beispielsweise darin liegen können, daß durch die gewählte Frequenz oder durch die Aktivierungsgeschwindigkeit oder durch die Ausgestaltung der Elektroden Färb- und Empfindlichkeitsveränderungen in dem fotoempfindlichen Material eintreten, die zu Störungen in der entwickelten Fotografie führen.

Ein weiterer beachtlicher Nachteil der Polyäthylenschicht ist der, daß die Oberfläche sehr kratzempfindlich ist, das bedeutet, daß in der Oberfläche der Polyäthylenschicht durch mechanische Einflüsse bei der Behandlung des

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Papiers vor der Emulsionierung Rillen und Riefen hineingekratzt werden können, die insbesondere bei der Farbfotografie unterschiedliche Schichtdicken und damit Farbverfälschungen entstehen lassen. Schließlich entstehen bei der Auftragung der Kunststoffschicht auf den Papierträger vielfach feine kraterartige Löcher oder Verdünnungen bzw. Vertiefungen in der Kunststoffschicht, die sich in dem entwickelten Bild störend bemerkbar machen können.

Es ist schließlich erforderlich, in die Oberfläche bzw. in das Trägermaterial Zusätze und Pigmente einzuarbeiten, die bestimmten Zwecken im fotografischen Prozeß oder für die fotografische Stabilität und Erhaltung der Qualität erforderlich sind. So ist es beispielsweise notwendig, die Polyäthylenschicht, die ja die obere, die fotografische Emulsion direkt aufnehmende Schicht darstellt, mit Pigmenten, optischen Aufhellern, Farbstoffen, Stabilisatoren usw. zu versehen. Viele solcher wirkungsvollen Zusätze sind jedoch nicht verwendbar, weil sie beispielsweise bei der Extrusionstemperatur des Harzes zerstört werden oder Zusatzstoffe, beispielsweise optische Aufheller, werden während der Lagerung der Rollen der fotografischen Papierträger aus den dünnen Polyäthylenschichten ausgeschwitzt. Man kann beispielsweise nicht wie früher

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möglich den fotografischen Träger in weiten Bereichen färben, sondern nur, soweit bei diesen Temperaturen brauchbare und nicht zersetzliche Farbstoffe vorhanden sind. Ebenso sind viele spezifische Ingredienzen für den fotografischen Prozeß nicht einsetzbar.

Es ist bekannt, daß für bestimmte Verwendungszwecke eine hochmattierte Oberfläche des fotografischen Trägers erforderlich ist. Solche hohen Mattierungen stellt man unter Verwendung von Pigmenten, beispielsweise von Titandioxid, welche in den Kristallformen Anatas oder Rutil vorliegen, her, jedoch ist die Anreicherung von einem Polyäthylen mit z. B. Titandioxid auf max. 15 bis 20 Gew.-% beschränkt, so daß man meistens keine ausreichende Opazität erhält. Durch Ausbildung einer besonderen Oberfläche, beispielsweise einer besonderen Gravur auf der Oberfläche der Kühlwalze, läßt sich auf dem extrudierten Polyäthylen auch nur zum Teil eine Mattur erhalten. Ein tiefes Matt, wie es fotografische Trägermaterialien verarbeitende Betriebe vielfach wünschen, ist nicht erzielbar. Kühlwalzen mit gravierter Oberflächenstruktur reichen zur Erzeugung einer tiefen Mattur wegen der fehlenden Prägetiefe zufolge der dünnen Polyäthylenschicht nicht aus.

Die eingangs geschilderten wesentlichsten Vorteile der polyäthylenbeschichteten fotografischen Träger auf Papierbasis,

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nämlich die Erzielung der gewünschten Naßfestigkeit und der Verhinderung des Eindringens von Entwicklungs- und Behandlungsflüssigkeiten und Waschwasser in das Papier und damit die Verkürzung der für das Waschen und Trocknen erforderlichen Zeit bezahlt man mit einer Verringerung der bisher gegebenen Variierung und Einsatzmöglichkeiten fotografischer Träger.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines fotografischen Trägers mit kunststoffbeschichteter Oberfläche, der nicht diesen Beschränkungen unterliegt und sich in jener Vielfalt verwenden und einsetzen läßt, wie das früher mit dem reinen nicht beschichteten Papierträger möglich war, ohne aber die Nachteile dieses unbeschichteten Papierträgers zu besitzen, und zwar wird dieser fotografische Träger dadurch erhalten, daß auf die in bekannter Weise hydrophil gemachte Oberfläche der Kunststoffschicht eine wäßrige Emulsion aus einem Bindemittel und einem Pigment in einer

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Menge von 0,3 bis 10.0 g/m aufgetragen ist.

Das Bindemittel ist ein organisches Bindemittel, vorzugsweise Gelatine und das Pigment ein Weißpigment, vorzugsweise Bariumsulfat.

Diese aufgetragene wäßrige Emulsion kann zusätzlich Farbstoffe, optische Aufheller und dgl. enthalten, die dem fotografischen Prozeß oder der Qualitätserhaltungdes fotografischen Trägers mitsamt seinem fotografischen Bild dienen.

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Das Weißpigment kann auch Talkum, Kalziumkarbonat, Satinweiß, Titandioxid oder Aluminiumhydroxid oder ein Gemisch solcher Stoffe sein.

Diese wäßrige Emulsion wird bei normaler Zimmertemperatur bis etwa 30°C, je nach Gehalt an Pigment und Bindemittel, in an sich bekannter Weise vermittels eines Rakels, Walzen, einer Luftbürste usw. aufgetragen. Da hier also keinerlei thermische oder sonstige Einwirkungen auf die Zusatzstoffe ausgehen, kann man auch solche verarbeiten, die mit den schmelzflüssigen Polyolefinen unverträglich sind.

Kratzer und Krater in der Polyäthylenoberfläche, die sonst zu häßlichen Farbpunkten und Farbverfälschungen führen, werden durch die wäßrige Emulsion einfach zugestrichen. Außerdem kann allein in der erfindungsgemäßen Emulsion oder vorzugsweise zusätzlich in dieser noch Pigment, wie Bariumsulfat oder Titandioxid, auf den fotografischen Träger in einer solchen Menge aufgebracht werden, daß man eine Tiefmattierung der Oberfläche erhält. Die Zusammensetzung der Emulsion ist so gewählt, daß, bezogen auf das Pigment,ein hoher Anteil an Bindemittel, d. h. an Gelatine, vorhanden ist. Da es sich also bei dieser Oberfläche um eine hydrophile Oberfläche handelt, kann auf diese ohne jedwede Zusatzbehandlung die fotografische Emulsion oder Emulsionen direkt aufgegossen werden. Die Menge an Emulsion,

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die auf die Oberfläche der Kunststoffschicht des fotografischen Trägers aufgetragen wird, beträgt auf die Trockensubstanz bezogen, je nach beabsichtigtem Verwendungszweck des

2 fotografischen Trägermaterials, zwischen 0,3 und 10,0 g/m .

Eine bevorzugte Zusammensetzung einer Emulsion für einen universellen Anwendungsbereich ergibt sich aus dem nachfolgenden Beispiel:

70 - 90 1 Wasser

13,5 - 16 1 optischer Aufheller als lO%ige wäßrige Lösung

9 - 11 kg Bariumsulfat

7-9 kg Gelatine, trocken

ca. 8 ecm Triton X 100 als Netzmittel ca. 2 1 Methanol

ca. 4 1 Butanol und

ca. 4OO ecm Formalin als 7,5%ige wäßrige Lösung

Der Zusatz von Methanol und Butanol dient zur Verhinderung der Schaumbildung und zur Erleichterung der Herstellung besonders dünner Schichten. In der oben genannten Dispersionszusammensetzung können nun auch andere Zusätze enthalten sein, beispielsweise Farbstoffe oder Inhibitoren gegen UV-Einwirkung usw. Der Zusatz von Formalin dient zur Härtung der GeIa-

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tine. Anstelle von Gelatine als Bindemittel kann man auch Kasein, Stärke, Sojaprotein, Zellulosederivate, beispielsweise Karboxymethylzellulose, und Natriumalginat verwenden. Als synthetische Bindemittel ließen sich Dispersionen von Mischpolymerisaten auf der Basis von Akrylsäure-Butylester, zum Teil mit Styrol, verwenden oder Mischpolymerisate auf der Basis von Butadien-Styrol, Äthylen-Vinylester oder Polyvinylalkohol oder deren Mischungen. Auch zur Pigmentierung der erfindungsgemäßen Emulsion können weitere Stoffe verwandt werden, nämlich Talkum-Magnesiumsilikat, Kaoline-Ton-Aluminiumsilikat-China Clay, Kalziumkarbonat-Kreide, Kalziumkarbonat, gefällt, Satinweiß-Fällung von Kalkmilch mit Aluminiumsulfatlösung, Kalziumsulfoaluminat, Titandioxid-Anatas oder Rutil, Blanc fixe-Bariumsulfat, Schwerspat a) gemahlen, b) gefällt,- Aluminiumhydroxid.

Durch die Wahl der Teilchengröße läßt sich praktisch jede Oberflächengestaltung, wie hoch glänzend, halbmatt und glatt erzielen, was bei den bisherigen Verfahren durch direkte Pigmentierung der Kunststoffschicht nicht möglich ist. Auch die Skala der Farbnuancierungen von Weißgrad und Aufhellung ist praktisch unbeschränkt, weil

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man weder in der Menge noch in der Art des zuzusetzenden Farbstoffes und der zuzusetzenden optischen Aufheller beschränkt ist. Zur Erhöhung der Emulsionierungsgeschwindigkeit kann der Emulsion ein Netzmittel beigemengt werden. Auch der Feuchtigkeitsgehalt läßt sich in der erforderlichen Höhe einstellen.

In der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung ist ein Teil eines fotografischen Trägers im Schnitt dargestellt, der in der erfindungsgemäßen Weise aufgebaut ist.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet die Papierschicht, das Bezugszeichen 2 eine Kunststoffbeschichtung und 3 eine weitere Kunststoffbeschichtung, die beispielsweise aus Polyäthylen bestehen können. Auf die Oberfläche der Kunststoffschicht 2 ist in erfindungsgemäßer Weise die Emulsion 4 aus einem Bindemittel und einem Pigment aufgetragen. Mit 5 sollen Krater und Kratzer in der Oberfläche der Polyäthylenkunststoffschicht bezeichnet sein, die beispielsweise in Form von Kratzern oder Kratern bei der Beschichtung durch den Extruder oder bei der mechanischen Behandlung der beschichteten Papierbahn entstanden sind. Es ist zu erkennen, daß die Emulsion diese Krater 5 und Kratzer 5 zudeckt und eine absolut glatte Oberfläche entstehen läßt. Wie bereits oben erwähnt, kann die Emulsion mit weiteren Ingredienzen oder Zusätzen versehen sein, die der Qualität der fotografischen Emulsion oder des späteren fotografischen Bildes in der einen oder der anderen Weise zugute kommen.

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Claims (6)

1. Ansprüche

   ¹1. Fotografisches Trägermaterial, das auf wenigstens einer Seite mit einem Kunststoff beschichtet ist, dessen hydrophobe Oberfläche durch eine elektrische oder chemische Behandlung hydrophil gemacht ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die in bekannter Weise hydrophil gemachte Oberfläche der Kunststoffschicht (2) eine wäßrige Emulsion (4) aus einem Bindemittel und einem Pigment in einer Menge von 0,3 bis 10,0 g/m aufgetragen ist.
2. 2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein organisches Bindemittel, vorzugsweise Gelatine, ist und das Pigment ein Weißpigment, vorzugsweise Bariumsulfat, ist.
3. 3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion zusätzlich Farbstoffe, optische Aufheller und ein Netzmittel enthält.
4. 4. Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Weißpigment Talkum, Kalziumkarbonat, Satinweiß, Titandioxid oder Aluminiumhydroxid oder ein Gemisch dieser Stoffe ist.

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5. 5. Material nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion die folgende Zusammensetzung hat:

   70 - 90 1 Wasser

   13,5 - 16 1 optischer Aufheller als 10%ige Lösung 9 - 11 kg Bariumsulfat
   7 - 9 kg Gelatine, trocken
   ca. 8 ecm Triton X 100 als Netzmittel ca. 2 1 Methanol
   ca. 4 1 Butanol und
   ca. 400 ecm Formalin als 7.5%ige wäßrige Lösung
6. 6. Material nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Kasein, Stärke, Sojaprotein, Zellulosederivate und Natriumalginat ist oder ein synthetisches Bindemittel in Form von Dispersionen von Mischpolymerisaten auf der Basis von Akrylsäure-Butylester, zum Teil mit Styrol oder auf der Basis von Butadien-Styrol, Äthylen-Vinylester oder Polyvinylalkohol .

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