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Verfahren zur Herstellung eines mit Polyelefin
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beschichteten fotografischen Papiers Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herste'lung eines auf mindestens einer Seite mit Polyolefin beschichteten
fotografischen Papiers durch Aufextrudieren einer füllstoffhaltigen Polyolefinschicht
auf das fotografische Grundpapier, wobei als Polyolefinschicht eine Formmasse bestehend
aus 60 - 95 S.ewichtsteilen, vorzugsweise 65 - 85 Gewichtsteilen Niederdruckpolyäthylen,
vorzugsweise weichmacherfreien und peroxidfreien pulverförmigen Niederdruckpolyäthylen
eines bestimmten Molekylargewichtsbereiches und bestimmter Schmelzviskosität. und
40 - 5 Gewichtsteilen, vorzugsweise 35 - 15 Gewichtsteilen, Calciumcarbonat mit
einer Teilchengröße unter 0,4 Mm, vorzugsweise einer Teilchengröße von 0,01 - 0,3
µm verwendet wird.
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Die Formmasse wird dabei in an sich bekannter Weise in einem Mischer,
vorzugsweise einem Schnellmischer, ggf. unter Hinzufügung von Verarbeitungshilfsmitteln,
vorzugsweise Gleitmitteln und/oder Antioxydantien, vermischt, nachfolgend, direkt
oder in Granulatform gebracht, durch einen Extruder bei einer Massetemperatur von
150 - 280 OC, vorzugsweise von 180 - 250 OC, auf das Papier aufgebracht und danach
durch hochpolierte Walzen
und/oder mattierte, vorzugsweise thermostatisierte
bzw. temperierte Walzen auf eine gleichmäßige Beschichtungsstärke von weniger als
35 Mm, vorzugsweise kleiner als 25 µm, gebracht.
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Aus der DT-AS 1 447 815 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung
eines auf mindestens einer Seite mit Kunststoff beschichteten fotografischen Papiers
bekannt, wobei auf ein übliches fotografisches Crrundnapier eine Polyolefinschicht
von nicht mehr als 25,4 x 10-3 3 mm Stärke aufextrudiert, dann diese einer elektrischen
Entladung ausgesetzt und danach auf die so bestrahlte Polyolefin schicht eine übliche
hydrophile, strahlungsempfindliche Schicht aufgebracht wird. Nach dieser Patentanmeldung
werden jedoch für die Beschichtung keine füllstoffhaltigen Formmassen, sondern lediglich
Pigmentstoffe wie Bariumoxid verwendet.
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In der DT-OS 1 961 335 hat man weiterhin vorgeschlagen, die Oberfläche
einer Trägerfolie mit einer Oherflächenschicht aus einem Polyolefin mit feinem Füllstoffzusatz
zu versehen und danach der Einwirkung einer Lösung eines Acrylsäureester-Polymers
in einem positiven Lösungsittel für des Polymer ausæusetzen. Die Oberfläche muß
nach diesem Verfahren in Kontakt mit der Lösung auf eine Temperatur von mindestens
50 0a erhitzt werden, wonach das verbleibende Lösungsmittel zwecks Bildung eines
d1.nnen Überzugs von Acrylsäureesterpolymer auf der Polyolefinoberfläche entfernt
werden muß. Durch die Mitverwendung von feinteiligen Füllstoffen, z.B. Bariumsulfat,
Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat in einer Korn~ größe von 0,5 - 30 um erhält die
Folie h. der Film, der als
Trägerfolie für die Gelatineschicht im
Rahmen dieses Verfahnens benutzt wird, einen höheren Weißheitsgrad und eine bessere
Oberflächengüte. Im Rahmen dieses Verfahrens wurde jedoch festgestellt, daß die
an sich schon geringe inde- oder Haftfähigkeiit der Polyolefinschicht für Gelatine
durch den Füllstoffzusatz nicht verbessert, sondern eher verschlechtert, wird, so
daP ein zusätzliches Verfahren hinsichtlich einer Oberflächerbehandlung mit einer
Lösung eines Acrylsäureester-Polymers bei 50% C und nachtrhglichem Entfernen des
Lösungsmittels zur Erzielung einet Haftfähigkeit für Gelatine erforderlich wird.
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Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren
zur fierstellung eines auf mindestens einer Seite mit Polyolefin beschichteten fotografischen
Papiers durch Aufextrudieren einer ffillstoffhaltigen Polyolefinformmasse zu finden,
wobei die ffillstoffhaltige Polyolefinformmasse gut verarbeitbar, insbesondere leicht
extrudierbar sein sollte. Die durch den Füllstoffzusatz bewirkte hohe Steifigkeit
der Formmasse, die sich im ganzen Verarbeitungstemperaturbereich auswirkt, sollte
darüber hinaus eine erhöhte Abzugsgeschwindigkeit des beschichteten fotografischen
Papiers auch schon bei vergleichsweise höheren Temperaturen ermöglichen. Der Füllstoffzusatz
sollte darüber binaus zu einer Verbilligung der Polgolefinbeschichtun fuhren und
die Oberflächeneigenschaften der Beschichtung verbessern.
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Ziel und Aufgabe war es weiterhin, trotz Mitverwendung eines piillstoffzusatzes
die zusätzlichen Nachbehandlungen mit der Lösung
eines Acrylsäuresster-Polymers
zur Verbesserung der Haftfähigkeit einzusparen und auch keine zusätzlichen Acrylsäureesterschichten
aufzubringen, die ggf. bei der Belichtung zu zusätzlichen Reflexionen in den Zwischenschichten
führen können. Tm Rahmen der Erfindung sollte weiterhin trotz des Füllstoffzusatzes
die Haftfähigkeit für die Gelatineschicht nicht wesentlich verschlechtert, nach
Möglichkeit sogar verbessert werden.
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Weiterhin sollte innerhalb einer Ausführungsform nach Möglichkeit
sogar eine elektrische Behandlung, z.B. Coronaentladllng, des Papiers und/oder der
aufgebrachten Kunststoffbeschichtung eingespart werden können.
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Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß. diese Aufgaben unter Verwendung
eines Verfahrens zur Beschichtung des fotografischen Grundpapiers gelöst werden
können, bei dem als Polvolefinschicht eine formmasse bestehend aus 60 - 95 Xewichtsteilen
vorzu,sweise 65 - 85 Gewichtsteilen Niederdruckpolyäthylen, vorzugsweise weichmacherfreies
und peroxidfreies, pulverförmiges Niederdruckpolväthylen, mit einer mittleren Teilchengröße
vor. 50 -1100 Mm, vorzugsweise 200 - 800 µm, mit einem mittleren Molekulargewicht
zwischen 105 000 und 220 000, vorzugsweise mit einem mittleren Molekulargewicht
zwischen 110 000 - 190 000, das eine Schmelzviskosität von 1 000 - 2 500 Pascal
x sec entsprechend 10 000 - 25 000 Poise (gemessen bei 190 °C und einer Schergeschwindigkeit
von 100 sec 1!besitzt und 40 - 5 Gewichtsteilen, vorzugsweise 35 - 15 Gewichtsteilen,
Calciumcarbonat mit einer Teilchengröße unter 0,4 µm, vorzugsweise einer Teilchengröße
von
0,01 - 0,3 µm verwendet wird. Die Formmasse wird dabei in an sich bekannter Weise
in einem Mischer, vorzugsweise einem Schnellmischer, ggf. unter Hinzufügung von
Verarbeitungshilfsmitteln, vorzugsweise Gleitmitteln und/oder Antioxydantien, vermischt,
direkt oder in Granulatform gehracht mit einem Fxtruden plastifiziert und hei einer
Massetempenatur von 150 - 280 OC, vorzugsweise von 180 - 250 °C, auf das Papier
aufgebracht und danach durch Glättzylinder oder hochnolierte Walzen und/oder mattierte,
vorzugsweise thermostatisierte bzw. temperierte Walzen auf eine gleichmäßige Peschir.htungsstrke
von weniger als 35 µm, vorzu.sweise weniger als 25 µm, gebracht.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich gezeigt, daß
die gestellten Aufgaben bzw. die gewüschten Vorteile dann erreicht werden, wenn
einerseits eine sehr niedrige Teilchengröße des Calciumcarbonates und andererseits
Niederdruckpolyäthylen mit einem bestimmten mittleren Molekulargewichtsbereich sowie
einer bestimmten Schmelzviskosität Verwendung findet. Nach einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform weist das zur Beschichtungverwendete füllstoffhaltige Niederdruckpolyäthylen
eine enge Molekulargewichtsverteilung auf und besitzt einen Schmelzindex (gemessen
bei 190 0C unter 2,16 Kp Belastung) von 0,1 - 25 g/10 min, vorzugsweise von 0,2
- 12 g/10 min. Nach dieser Ausführungsform kann auch (je nach Stärke der Schichten,
des Füllstoffzusatzes und dgl.) eine elektrische Behandlung bzw. Coronaentladung
eingespart werden.
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Das im Rahmen der Erfindung verwendete feinteilige Calciumcarbonat
kann in Form der ungecoateten und/oder gecoateten Calciumcarbonatteilchen eingesetzt
werden. Als gecoatete Calciumcrhonatteilchen werden bevorzugt Calciumcarbonatteilchen
verwendet, die mit Stearinspure oder anderen Fettsäuren oder Fettsäurecstern oder
Fettalkoholen gecoatet sind.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden zur Herstellung
des fotografischen Grundpapiers Polyolefinfasern in einer Gewichtsmente von 5 -
50 Gew.%, vorzugsweise 10 - 30 Gew.%, mit einer Faserlänge von 1 - 10 mm, einer
spezifischen Oberfläche von 5 - 70 m2/g und einer Faserfestigkeit von 5 - 30 kg/mm2
zugemischt und nach Einbringung in die Papiermaschine unter Verwendung der üblichen
Zusatzstoffe und Hilfsmittel und evtl. einer Beleimung verarbeitet-und bei Temperaturen
zwischen 10 - ca. 125 °G, vorzugsweise 15 -. 40 OC, kalandriert bzw. geglYttet oder
gewalzt. Nachfolgend wird auf mindestens einer Seite des fotografischen Grundpapiers
die füllstoffhaltige Niederdruckpolyäthylenformmasse aufextrudiert. Bei der Verwendung
dieser Ausführungsform wird zusätzlich eine bessere Haftung der aufextrudierten
Formmasse auf dem fotografischen Grundpapier erreicht.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird das eingesetzte Calciumcarbonat
bis zu 50 Gew.%, vorzugsweise bis zu 40 Gew.%, durch .feinteili.ges Titandioxyd
mit einer mittleren Teilchengröße, die kleiner ist als 2 tlm, vorzugsweise jedoch
kleiner als 0,5 µm ist,
ersetzt.
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Je nach der Gewichtsmenge des in der Formmasse einesetzten Calciumearbonates,
der Stärke der augebrachten Beschichtung und dgl. kann es vorteilhaft sein, das
fotografische Trägermaterial vor dem Aufbringen der lichtempfindlichen Schicht bzw.
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der Gelatineschicht einer elektrischen Oberflächenbehandlung bzw.
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einer Coronaentladung zu unterwerfen.
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Beispiele: Da nach einer Ausfhrungsform des Verfahrens das Ziel besteht,
eine zusätzliche elektrische Behandlung, z.B. Coronaentladung, der Polyäthylenbeschichtung
einzusparen, wurden Vergleichsversuche zur Herstellung mit Polyäthylen beschichtetem
foto£rafischen Papier durchgeffthrt, wobei das Papier einerseits mit Polyäthylen
ohne Calciumcarbonat und andererseits mit einer Formmasse bestehend aus Polyäthylen
und Calciumcarbonat gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet wurde. Da
das Ziel der Coronaentladung darin besteht, auf der Oberfläche des Polyäthylens
polare oder polarisierbare Gruppen zu bilden, die zur Anhebung der Oberflächenspannung
führen, wurde die Oberflächenspannung der beschichteten fotografischen Papiere gemessen
und verglichen.
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Vergleichsheispiel: 3 Ein Niederdruck-Polyäthylen mit einer Dichte
von 0,960 g/cm3 (gemessen bei 23 °C), einem Schmelzindex (gemessen bei 190 °C) unter
2,16 kp Belastung) von 0,8 g/10 min, einem mittleren Molekulargewicht (gemessen
über die Lösungsviskosität) von 110.000, einer Schmelzviskosität von 1 400 Pascal
x sec entsprechend 14.000 Poise (gemessen bei 190 0C und einer Schergeschwindigkeit
von 100 sec -1) wurde gemäß der vorliegenden Erfindung mit den üblichen Antioxidantien
und Gleitmitteln (jedoch ohne Zusatz von Calciumcarbonat) versehen, in Granulatform
gebracht und einem Extruder zugeführt.
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Das Material wurde bei. einer Massetemperatur von 240 0C in einer
Schicht von ca. 15 Um auf das fotografische Grundpapier aufextrudiert
und
mit hochpolierten Walzen geg ttet. An dem auf diese Weise einseitig mit Polyolefin
beschichteten fotografischen Papier wurde mit Hilfe einer Prüfflüssigkeit entsprechend
DIN 53364 eine Oberflächenspannung von 35 mNlm entsprechend 35 dyn/cm gemessen.
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Beispiel 1: Gemn dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde eine Formmasse
unter Verwendung des Polyäthylens gemaß dem Vergleichsbeispiel (d.h.
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mit gleicher Dichte, gleichem Schmelzindex, gleichem mittleren Molekulargewicht
und der gleichen Schmelzviskosität der Polyäthylentype) bestehend aus 70 Teilen
Polyäthylen und 30 Teilen eines ungekoateten Calciumcarbonats mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von 0,28 um eingesetzt. Die an dem beschichteten fotografischen
Papier unter den gleichen Bedingungen nach DIN 53364 gemessene Oberflächenspannung
betrug 41 mN/m, entsprechend 41 dyn/cm.