DE4229153C2 - Schichtträger für fotografische Aufzeichnungsmaterialien - Google Patents
Schichtträger für fotografische AufzeichnungsmaterialienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schichtträger für fotografische
Aufzeichnungsmaterialien mit beidseitig aufgetragenen Kunst
harzschichten.
Schichtträger für fotografische Aufzeichnungsmaterialien bestehen
überwiegend aus fotografischen Basispapieren mit Kunstharzbe
schichtungen. Diese Kunst
harzbeschichtungen sind meistens beidseitig aufgetragen und be
stehen auf der Rückseite des Basispapiers aus einer klaren, un
pigmentierten Polyolefinschicht und auf der Vorderseite aus ei
ner mit Weißpigmenten gefüllten Polyolefinschicht. Dabei ist die
Vorderseite diejenige Seite, die später die lichtempfindlichen
fotografischen Emulsionen trägt bzw. das entwickelte Bild.
Die Planlage eines solchen Schichtträgers ist zunächst gewähr
leistet, wenn die Vorder- und die Rückseitenbeschichtungen annä
hernd identisch sind.
Da in einem späteren Arbeitsgang jedoch nur die Vorderseite mit
lichtempfindlichen fotografischen Emulsionen beschichtet wird,
ist diese Ausgewogenheit dann nicht mehr gegeben. Um die Wirkung
dieser zusätzlichen Vorderseitenbeschichtung auszugleichen, wird
deshalb schon bei der Herstellung des Schichtträgers die Rück
seitenbeschichtung derart verstärkt, daß das spätere Gesamt
produkt wiederum eine gute Planlage aufweist. Dieses kann ge
schehen durch eine erhöhte Schichtdicke der Rückseitenbeschich
tung, durch ein Beschichtungsmaterial, welches verstärkte Zug
kräfte oder höhere Steifigkeit aufweist oder durch zusätzlich
aufgetragene sogenannte Anticurl-Schichten.
Gewöhnlich ist bei Schichtträgern für fotografische Aufzeich
nungsmaterialien das Kunstharz
ein Polyethylen. Um die Planlage des Endproduktes zu gewährlei
sten, wird der Rückseitenbeschichtung üblicherweise ein um etwa
30-35% höherer Anteil an HDPE (high density polyethylene) zu
gesetzt als der Vorderseitenbeschichtung. HDPE ist im Gegensatz
zum LDPE (low density polyethylene) von größerer Kristallinität,
enthält vermehrte Mengen an Stabilisierungsmitteln und Rückstän
den von Katalysatoren und Säureakzeptoren und enthält mehr Be
reiche hochmolekularer Anreicherungen (Gelkörper). Die Gelkörper
machen sich als nicht aufschmelzende Bereiche störend bemerkbar.
Bei höheren HDPE-Anteilen in der Beschichtungsmasse führt das zu
erschwerten Extrusionsbedingungen durch schnelleren Druckaufbau
im Extruder, hervorgerufen durch vermehrte Rückstände auf den
Sieben und zu vermehrtem Ausschußmaterial durch Gelkörper
(hochmolekulare Bereiche, die sich nicht in der Schmelze zertei
len lassen) in der Beschichtung. Die größere Kristallinität und
der erhöhte Gehalt an Stabilisierungsmitteln erschwert die Haf
tung auf dem Basispapier.
Eine Möglichkeit zur Vermeidung von Curl bzw. zur Gewährleistung
einer genügenden Planlage des fotografischen Materials ist in
DE-OS 17 72 347 beschrieben. In Beispiel 5 dieser Schrift besteht
die Vorderseitenbeschichtung aus Polyethylen plus Weißpigment
und die Rückseitenbeschichtung
aus Polypropylen. Die Verarbeitungsbedingungen für Polypropylen
im Schmelzextruder unterscheiden sich von denen für Polyethylen
z. B. in Schmelztemperatur und Druck und sogar, soll unter opti
malen Bedingungen gefahren werden, in einer veränderten Geome
trie der Extruderschnecke. Werden die Extruder für beide Polyo
lefine genutzt, sind deshalb stets Zeitverluste für die Um
stellungen einzuplanen. Polypropylen haftet außerdem schlechter
auf Papieroberflächen als LDPE.
Solche Haftungsprobleme sollen jedoch in der WO 90-002 973 durch
Coextrusion gelöst werden. In dieser Patentschrift besteht die
Rückseitenbeschichtung des Basispapiers aus mindestens 2 Schich
ten, einer Kleberschicht und einer Schicht, z. B. aus Polypropy
len, zur Einstellung des Curl-Verhaltens. Diese Art der Be
schichtung erfordert jedoch den höheren Aufwand der Coextrusion.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Rückseitenbeschich
tung nach dem Verfahren der Schmelzextrusion zu entwickeln, das
die Planlage des fotografischen Schichtträgers nach der Emulsio
nierung bzw. Bebilderung gewährleistet, ohne dafür erschwerte
oder aufwendigere Produktionsbedingungen, geringere Schichthaf
tung oder vermehrte Gelkörper in der Beschichtung in Kauf nehmen
müssen.
Gelöst wurde die Aufgabe durch einen Schichtträger für foto
grafische Aufzeichnungsmaterialien, bestehend aus einem
Träger und beidseitig aufgetragenen
Kunstharzschichten, wobei die Kunstharzschicht der Rückseite
ganz oder überwiegend aus einer Mischung aus niederdichtem Poly
ethylen (LDPE) und Polypropylen-Homopoylmer und/oder Polypropy
len-Copolymer aus mindestens 30 Gew.-% Propylen und höchstens
20 Gew.-% wenigstens eines weiteren Olefins besteht.
Das in der Mischung verwendete niederdichte Polyethylen kann
auch ein lineares Polyethylen (LLDPE) und/oder ein Polyethy
len/(C₃-C₈)-α-olefin-Copolymer sein.
Das Polypropylen-Homopolymer und das Polypropylen-Copolymer kann
aus 80-100 Gew.-% Propylen und 0-20 Gew.-%
(C₂ bis C₄)-Olefin, vorzugsweise Ethylen, zusammengesetzt sein.
Besonders bevorzugt werden Polypropylen-Homopolymere und Poly
propylen-Copolymere mit enger Molmassenverteilung von
Mw/Mn = < 6, was sich in verbesserter Fließfähigkeit, Ausziehfä
higkeit und in geringer Wasserdampfdurchlässigkeit auswirkt.
Mw = durchschnittliches Molekulargewicht
Mn = durchschnittliche Molekulargewichts-Anzahl
Mw = durchschnittliches Molekulargewicht
Mn = durchschnittliche Molekulargewichts-Anzahl
Die Mischung kann bis zu 20 Gew.-% andere Polyolefine, z. B.
hochdichtes Polyethylen (HDPE), enthalten.
Die Mischung kann weiterhin bis zu insgesamt 20 Gew.-% an
Weißpigmenten (z. B. Titandioxid), Farbpigmenten (z. B. Ultrama
rinblau), anorganischen- und organischen Füllstoffen (z. B. Sili
ciumdioxid), optischen Aufhellern (z. B. Stilbenderivate), Gleit
mitteln (z. B. Wachse), Trennmitteln (z. B. Fluorpolymere), Anti
statika (z. B. ethoxylierte tertiäre Amine) und anderen üblichen
Hilfsmitteln (z. B. Antioxidantien und Alterungsschutzsmittel)
enthalten.
Die Menge an Polypropylen-Homopolymer und/oder Polypropylen-Co
polymer in der erfindungsgemäßen Mischung beträgt 2 bis
75 Gew.-%.
Als niederdichtes Polyethylen (LDPE) wird Polyethylen mit einem
spezifischen Gewicht von 0,91-0,94 g/cm³ betrachtet.
Als hochdichtes Polyethylen (HDPE) wird Polyethylen mit einem
spezifischen Gewicht von 0,94-0,97 g/cm³ betrachtet.
Die erfindungsgemäße Mischung läßt sich problemlos mit den Ex
truderschnecken verarbeiten, die auch für reines Polyethylen
vorgesehen sind.
Durch den vollständigen bzw. teilweisen Ersatz von HDPE durch
Polypropylen-Homopolymer oder -Copolymer ist das Gelkörperniveau
in der Beschichtung eliminiert bzw. auf tolerierbare Werte redu
ziert.
Die für die Planlage des fotografischen Schichtträgers bzw. des
bildtragenden Endproduktes (Bildträgermaterial) wirklich notwen
dige Zusatzmenge an Polypropylen-Homopolymer oder -Copolymer ist
abhängig vom Anteil HDPE oder anderen Polyolefinen in der Vor
derseiten- und Rückseitenbeschichtung und der Differenz der Auf
tragsgewichte zwischen Vorder- und Rückseitenbeschichtung.
Die Kunstharzschichten werden nach dem Schmelzextrusionsverfah
ren hergestellt und auf einen Träger aufgetragen, wobei zur
Haftverbesserung der Schichten auf dem Träger dieser vorzugs
weise einer Oberflächenaktivierung, z. B. einer Coronavorbehand
lung, unterworfen wird.
Als Träger eignen sich Kunststoffolien, Textilien und Papiere.
Die Kunststoffolien sind meistens Polyesterfolien, die Papiere
meistens fotografische Basispapiere. Die fotografischen Basispa
piere sind ein bevorzugter Träger.
Der so hergestellte Schichtträger für fotografische Aufzeich
nungsmaterialien kann weitere übliche Hilfs- bzw. Funktions
schichten tragen wie Primer- oder
Haftschichten, Antistatik-, Anticurl- oder Versteifungsschichten
oder beschreib- und bedruckbare Schichten.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung verdeutlichen, aber
nicht eingrenzen:
Ein neutral-geleimtes fotografisches Basispapier von 175 g/m²
Flächengewicht wurde nacheinander mittels eines
Schmelzextrusionsverfahrens wie folgt beschichtet.
Zuerst wurde nach einer Corona-Vorbehandlung die Rückseite des
Basispapiers, danach nach einer Corona-Vorbehandlung die Vorder
seite des Basispapiers beschichtet.
Die Maschinengeschwindigkeit im Extruder betrug 150 m/min, die
Schmelztemperaturen lagen zwischen 290°C und 320°C.
Die folgende Tabelle 1 nennt die Polyolefinmischungen und die
Auftragsgewichte der Beschichtungen:
Der Curl wird an kreisförmigen Prüflingen von 17 cm Durchmesser
gemessen. Die Scheiben werden 4 Tage bzw. 14 Tage bei 80% rela
tiver Feuchte und 23°C in einer Klimakammer aufbewahrt.
Der Curl wird folgendermaßen gemessen:
Curl zur Vorderseite erhält als Vorzeichen ein plus (+)
Curl zur Rückseite erhält als Vorzeichen ein minus (-)
Curl zur Vorderseite erhält als Vorzeichen ein plus (+)
Curl zur Rückseite erhält als Vorzeichen ein minus (-)
Es wird angenommen, daß die Krümmung (Curl) der ausgestanzten
Scheibe einen Kreisbogen beschreibt. Dieser angenommene Voll
kreis wird in Achtel eingeteilt.
Der Curl wird ausgedrückt in Achtel, z. B.
ein Curl von 8 wäre 8/8 = 1 Vollkreis
ein Curl von 4 wäre 4/8 = 1 Halbkreis
ein Curl von 1 wäre 1/8 = 1/8 Kreis
ein Curl von 8 wäre 8/8 = 1 Vollkreis
ein Curl von 4 wäre 4/8 = 1 Halbkreis
ein Curl von 1 wäre 1/8 = 1/8 Kreis
Mit Schablonen wird der Wert gemessen.
Das Gelkörperniveau wird an 1 m² großen Mustern im Schräglicht
bestimmt. Die Gelkörper sind als kleine Erhebungen erkennbar.
Das Niveau wird beurteilt:
gering = < 5 Gelkörper/m²
mittel = 5-15 Gelkörper/m²
hoch = < 15 Gelkörper/m²
gering = < 5 Gelkörper/m²
mittel = 5-15 Gelkörper/m²
hoch = < 15 Gelkörper/m²
Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse
Aus Gründen der Übersicht wurde unter Beispiel B6 nur ein Poly
propylen-Copolymer aufgeführt. Ähnliche, in der Aussage gleich
wertige Ergebnisse wurden auch erhalten mit Polypropylen-Copoly
mere mit 1,5 Gew.-% und 4,0 Gew.-% Ethylen und mit einem
Polypropylen-Block-Copolymer mit 10 Gew.-% Ethylen.
Der bei allen Schichtträgern erzielte leichte Curl (Krümmung)
hin zur Rückseite ist gewollt, da dieser durch die noch aufzu
tragenden lichtempfindlichen fotografischen Emulsionsschichten
wieder annähernd ausgeglichen wird.
Die Ergebnisse zeigen, daß durch Ersatz von HDPE durch Polypro
pylen-Homopolymer oder -Copolymer in der Rückseitenbeschichtung
fotografischer Schichtträger das Curl-Verhalten auf dem gleichen
Niveau gehalten, die Anzahl der Gelkörper jedoch gesenkt werden
kann. Dadurch läßt sich die Ausschußrate reduzieren. Die
Rezepturumstellung ist ohne Veränderung der Maschinenkonzeption
möglich.
Claims (12)
1. Schichtträger für fotografische Aufzeichnungsmaterialien, be
stehend aus einem Träger und beidseitig aufgetragenen Kunst
harzschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharz
schicht der Rückseite ganz oder überwiegend aus einer Mischung
aus niederdichtem Polyethylen (LDPE) und Polypropylen-Homo
polymer und/oder Polypropylen-Copolymer aus mindestens
80 Gew.-% Propylen und höchstens 20 Gew.-% wenigstens eines
weiteren Olefins besteht.
2. Schichtträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger ein fotografisches Basispapier ist.
3. Schichtträger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polypropylen-Copolymer aus mindestens 80 Gew.-%
Propylen und höchstens 20 Gew.-% Ethylen besteht.
4. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an Polypropylen-Homopolymer und/oder -Copolymer
in der Kunstharzschicht der Rückseite 2 Gew.-% bis 75 Gew.-%
beträgt.
5. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polypropylen-Homopolymer und/oder das Polypropylen-Co
polymer eine enge Molmassenverteilung besitzt, vorzugswei
se < 6.
6. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das niederdichte Polyethylen ganz oder teilweise ein
lineares niederdichtes Polyethylen (LLDPE) ist.
7. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunstharzschicht der Rückseite bis zu 20 Gew.-% andere
Polyolefine enthält.
8. Schichtträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das andere Polyolefin ein hochdichtes Polyethylen (HDPE)
ist.
9. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunstharzschicht der Rückseite insgesamt bis zu
20 Gew.-% an Weißpigmenten, Farbpigmenten, optischen Aufhel
lern, Gleitmitteln, Trennmitteln, Antistatika, anorganischen
und organischen Füllstoffen und anderen Hilfsstoffen enthält.
10. Schichtträger nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schichtträger noch weitere Funktionsschichten wie
Primer-/Haftschichten, Antistatikschichten, Anticurlschich
ten, Versteifungsschichten und beschreib- und bedruckbare
Schichten enthält.
11. Verfahren zur Herstellung eines Schichtträgers für fotografi
sche Aufzeichnungsmaterialien nach Anspruch 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das fotografische Basispapier auf der Rückseite mit einer Coronaentladung vorbehandelt wird,
- - die vorbehandelte Rückseite mit der Kunstharzschicht für die Rückseite nach dem Schmelzextrusionsverfahren beschich tet wird,
- - das fotografische Basispapier auf der Vorderseite mit einer Coronaentladung vorbehandelt wird und
- - die vorbehandelte Vorderseite mit einer Kunstharzschicht nach dem Schmelzextrusionsverfahren beschichtet wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines Schichtträgers für fotografi
sche Aufzeichnungsmaterialien nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß auf den Schichtträger noch weitere
Funktionsschichten wie Primer-/Haftschichten, Antistatik
schichten, Anticurlschichten, Versteifungsschichten und be
schreib- und bedruckbare Schichten aufgetragen werden.
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