DE2515261A1 - Fotografisches traegermaterial und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein fotografisches Trägermaterial, insbesondere auf ein fotografisches Basispapier und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Fotografisches Basispapier wird mit einer Vielzahl verschiedener Oberflächenausgestaltungen hergesMlt, z. B. mit glänzender, matter oder strukturierter Oberfläche. Viele Jahre lang bestand fotografisches Basispapier aus einem Papier, das mit einer wäßrigen Mischung von Bariumsulfat (Baryt) und Gelatine beschichtet war. Dies ergab eine matte Oberfläche. Wenn eine glänzende Oberfläche gewünscht war, wurde das beschichtete Papier sehr stark kalandert. Zur Erzielung einer strukturierten Oberfläche wurde das beschichtete Papier durch

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einen Kalander hindurchgeschickt, dessen Walzen entsprechend geprägt, gebosselt oder strukturiert waren. Viele Oberflächenstrukturen erhielt man durch solche Prägungen, wobei eine besonders populäre eine seidenartige Musterung ist.

In den letzten Jahren wurden für fotografische Zwecke polyäthylenbeschichtete fotografische Basispapiere eingeführt. Die Verwendung solcher Basispapiere ist z. B. in der US-Patentschrift 3 411· 908 beschrieben. Im allgemeinen sind Oberflächenstrukturen ähnlich den oben erwähnten wünschenswert. Die Verwendung von glänzenden oder matten Kühlwalzen an Extrudern zur Erzeugung der entsprechenden glänzenden oder matten Oberfläche ist allgemein üblich, wie man aus der Verwendung einer matten Walze ersehen kann, die in dem kanadischen Patent 795 773 beschrieben ist.

Zur Erzielung einer seidigen Oberfläche auf einem polyäthylenbeschichteten Papier hat man versucht, dieselben Verfahren zu verwenden wie bei dem barytierten Papier, nämlich indem man das polyäthylenbeschichtete Papier durch einen Kalander hindurchschickt, der eine Walze enthält mit einer entsprechend strukturierten Oberfläche und einer Andruckwalze. Man konnte sich bald davon überzeugen, daß dieses Verfahren nicht geeignet war, die Oberfläche eines polyäthylenbeschichteten Papiers mit entsprechenden Texturen oder Strukturen zu versehen. Das Polyäthylen, welches viel weicher ist als Papier oder die Barytschicht des Papiers verlangt wesentlich weniger

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Druck, die gewünschte Musterung zu erzeugen, und die Einprägtiefe der Muster ist für Veränderungen des Druckes der Prägewalzen viel anfälliger. Daraus ergab sich eine beträchtlich größere Veränderung in der Einprägtiefe sowohl über die Bahnbreite hinweg als auch in Laufrichtung als das bei barytierten Papieren festgestellt wurde. Andere Probleme erwiesen sich indessen als viel bedeutender, nämlich die Erhöhung des Ausschusses aufgrund von Fehlern. Diese entstanden dadurch, daß kleine Teilchen an Polyäthylen aus der Oberflächenbeschichtung herausgelöst wurden und auf den Stahlwalzen haften blieben, in denen die Struktur eingeätzt war. Da diese Teilchen oder Klümpchen das eingeätzte oder eingravierte Muster der Stahlrolle zudeckten, ergaben sich ungeprägte Stellen, die man mit dem nackten Auge ohne weiteres erkennen konnte.

Ein weiterer Nachteil war der, daß die Polyäthylenbeschichtung und die Strukturierung der Polyäthylenoberfläche zwei getrennte Operationen bedeutete, die man nicht in einem Arbeitsgang, in line, durchführen konnte.

Aufgabe ist es, eine Oberflächenstruktur auf pölyäthylenbeschichteten Fotopapieren zu erzeugen', ohne daß die oben aufgeführten Nachteile auftreten.

Es wurde nun gefunden, daß man eine Oberfläche, die seidenartigen Charakter hat, durch einen Prägekalander, wie bei der Herstellung entsprechend strukturierten Barytpapiers erzeugen kann ohne die oben genannten Nachteile bei polyäthy-

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lenbeschichtetem Basispapier, indem man eine geätzte oder gravierte Kühlwalze in Linie mit dem Extruder während des Beschichtens des Papiers einsetzt. Die gravierte Kühlwalze benötigt eine Musterntiefe von 0,4 bis 0,7 mils (0,01 bis 0,0175 mm), um diese gewünschte seidenartige Oberflächenstruktur zu erzeugen. Es wurde gefunden, daß eine solche Struktur sogar auf einer Oberfläche eines Polyäthylenfilms erzeugt werden kann, der eine Dicke von 1 mil hat, was etwa einer Polyäthylenbeschich-

tung von 25 bis 26 g/m entspricht.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele zeigt, näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung

und
Fig. 2 eine Ansicht eines Teiles der Oberfläche

einer Kühlwalze im vergrößerten Maßstab.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, läuft eine Fotopapierbahn von einer Vorratsrolle (nicht gezeigt) über Führungswalzen und 13 in einen Spalt, der von einer Kühlwalze 14 und einer Gummiwalze 15 gebildet wird. Eine stählerne Andruckwalze 16 erzeugt einen Druck in dem Spalt der Walzen 14 und 1.5 in einer Größenordnung von 70 bis 115 Pfund pro linearem inch. Das Polyäthylenharz wird von dem Extruder 17 in Form eines Films 18 in den Spalt der Walzen 14 und 15 hineinextrudierfc,

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wo der Kunststoffilm gleichzeitig mit der einen Oberfläche an dem Papier haftet und gleichzeitig auf der anderen Oberfläche eine Abbildung der Oberflächenstruktur der Kühlwalze 14 erhält. Durch die weitere Berührung des Kunststoffilms mit der Kühlwalze wird dieser abgekühlt und der Kunststoff verfestigt sich. Das Papier 11 und der darauf haftende Polyäthylenfilm 18 werden schließlich durch die Walze 19 von der Kühlwalze 14 abgenommen und über die Walzen 20 und 21 zu einer Aufwickelvorrichtung (nicht gezeigt) geführt.

Für dieses Verfahren kann jedes Polyäthylen niederer, mittlerer oder hoher Dichte verwendet werden. Wenn man solche Polyäthylene in dem Extruder verwendet, hält man die Extrusions temperaturen zwischen etwa 287°C und 343 C. Normalerweise liegt die Temperatur des Polyäthylenfilms 18, wenn er in den Spalt zwischen dem Papier 11 und der Kühlwalze 14 eintritt, nur einige Grad unterhalb der Schmelztemperatur. Die Temperatur der Kühlwalze schwankt zwischen 10 und 32 C, ohne daß ein nachteiliger Effekt für die Qualität der strukturierten Oberfläche eintreten würde.

Die Kühlwalze 14 ist eine gravierte verchromte Stahlwalze mit konischen Vertiefungen mit einem Durchmesser von etwa 16 mils (etwa 0,44 mm). Diese konischen Vertiefungen liegen in gleichmäßiger Anordnung dicht nebeneinander. Die Tiefe der konischen Vertiefungen beträgt, wie bereits oben erwähnt, 0,4 bis 0,7 mils. Das Oberflächenmuster der Walze

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ist in Fig. 2 in einem Ausschnitt dargestellt.

Das Oberflächenmuster, welches durch die Kühlwalze erzeugt wird, verglichen mit einer matten Oberfläche, ist völlig symmetrisch und viel tiefer. In dem kanadischen Patent 795 773 ist die Tiefe der mattierten Musterung mit 30 bis 40 mikro inches angegeben, d. h. etwa 0,00076 bis 0,0010 mm. Im Gegensatz dazu wird das durch die Erfindung erzeugte Muster, welches eine Abbildung der Oberfläche der Kühlwalze ist und somit in dem Film enthalten ist, von konischen Erhebungen oder Spitzen gebildet, wobei die Höhendifferenz zwischen Erhebung und Tal 0,4 bis 0,7 mils bedeutet, d. h. etwa 0,01 bis 0,0175 mm. Es wurde gefunden, daß mit einer derartig tiefen Struktur es erforderlich ist, eine Kunststoffbeschichtung vorzunehmen, die etwa 0,0254 mm dick ist.

Die Erfindung wird nun am nachfolgenden Beispiel erläutert:

Beispiel

Ein fotografisches Papier mit einer Dicke von etwa 0,2 mm, das auf einer Seite mit Polyäthylen beschichtet war in einer Dicke von etwa 0,032 mm wurde auf der anderen Oberfläche mit

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43 g/m von Polyäthylen niedriger Dichte beschichtet, das 7 Gew.-% Titandioxid enthielt. Dazu wurde die Apparatur und das Verfahren benutzt, welches mit Bezug auf Fig. 1 der Zeich-

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nung beschrieben wurde. Die Schmelze hatte eine Temperatur von etwa 322°C·, und die Kühlwalze hatte eine Temperatur von etwa 2l°C. Der Druck im Walzenspalt zwischen der Kühlwalze und der Gummiwalze betrug 70 Pfund pro linearem inch. Die Beschichtung wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 inch pro Minute durchgeführt. Das entstandene polyäthylenbeschichtete fotografische Basispapier hatte eine einheitliche seidenartige Oberfläche ohne jegliche Störungen oder andere sichtbare Fehler. Das in der oben beschriebenen Weise behandelte Basispapier wurde mit einer Gelatineschicht überzogen, auf die dann die lichtempfindliche Silberhalogenidemulsion aufgetragen wird, worauf das Papier als Abzugspapier für Negative verwendet werden kann. Das fotografische Bild war von ausgezeichneter Qualität und hatte eine ansprechende seidenartige Oberfläche. Statt Polyäthylen kann natürlich bei diesem Verfahren auch jedes andere Polyolefin verwandt werden, beispielsweise Polypropylen, wobei für Polypropylen die Extrusionsschmelz*- temperatur zwischen etwa 287 und 315°C gehalten werden müßte. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Beschichtungsgeschwindigkeiten verwandt werden, die denen der Extrusionsbeschichtung anderer fotografischer Papiere entsprechen. Geschwindigkeiten bis zu 135 m und mehr pro Minute sind mit Erfolg angewandt worden, wobei sich ein Produkt ergab, welches in jeder Hinsicht als fotografisches Basispapier vollkommen befriedigt.

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Claims (9)

Patentansprüche

1. Fotografisches Basispapier mit einer seidenartigen Oberflächenstruktur, gekennzeichnet durch ein Papier, das eine Polyolefinschicht auf einer Seite trägt, deren freiliegende Oberfläche eine Vielzahl von in einem gleichmäßigen Muster angeordneten, dicht beieinander liegenden Erhebungen aufweist, die eine Höhe von etwa 0,01 bis 0,0175 mm haben.

2. Basispapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolefinschicht eine Polyäthylenschicht ist mit einer Dicke von wenigstens etwa 0,0254 mm.

3. Basispapier nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier auf der anderen Seite eine zweite Schicht aus einem Polyäthylen trägt.

4. Basispapier nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Erhebungen versehene Polyolefinschicht mit einer Gelatine-Subbing-Schicht überzogen ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines polyolefinbeschichteten fotografischen Basispapiers gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer fotografischen Rohpapierbahn eine Polyolefinschicht aus der Schmelze aufextrudiert wird an einer Stelle, wo die Papierbahn in den Spalt zwischen einer

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mit einer Oberflächenstruktur versehenen Kühlwalze und einer Gummiwalze eintritt, durch die die Polyolefinschicht zur Haftung auf der Papierbahn gebracht wird und gleichzeitig ein Muster von Erhebungen und Vertiefungen in die Oberfläche der Polyolefinschicht dadurch eingeprägt wird, daß sie einem Druck zwischen der Kühlwalze und der Gummiwalze ausgesetzt wird, worauf die so verformte Oberfläche der Polyolefinschicht auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der das entstandene Muster verfestigt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Walzenspalt zwischen der Kühlwalze und der Gummiwalze etwa 70 bis 115 Pfund pro linearem inch, d. h. etwa 12 bis 20 kg/linearen cm beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwalze eine verchromte Stahlwalze ist, die auf ihrer Oberfläche dicht beieinanderliegende konische Vertiefungen aufweist, die eine Tiefe von 0,01 bis 0,0175 mm besitzen.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolefinschicht eine Dicke von wenigstens 0,0254 mm hat.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Polyäthylen eine Extrusionstemperatur zwi-

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sehen 287 und 343°C und eine Tempratur der Kühlwalze zwischen 10 und 32°C angewandt wird.

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