NL1003956C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een drager voor registratie materiaal. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor het vervaardigen van een drager voor registratiemateriaal.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een met hars beklede drager op basis van papier waarvan de gladheid aanzienlijk is verbeterd door 5 kalanderen onder zeer hoge druk, en heeft in het bijzonder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een drager voor fotografisch papier, een drager voor warmte -gevoelig registratiemateriaal of papier voor diverse printers dat een hoge gladheid moet hebben.

10 Een bekende werkwijze voor het vervaardigen van een drager voor registratiemateriaal is beschreven in het Japanse octrooi KOKOKU 1-43079 en is een werkwijze voor het vervaardigen van een drager voor fotografisch papier, welke omvat het kalanderen onder verwarmen van een basispapier met 15 een 1,8% - 7,0% kurkdroog watergehalte door doorvoering tussen twee metalen spleetwalsen bij een temperatuur van 150°C tot 300°C en een lijndruk van 40 kg/cm tot 150 kg/cm. Een verbetering daarvan is beschreven in het Japanse octrooi KOKAI 6-266047, welke omvat het kalanderen van een basis-20 papier door doorvoering tussen twee metalen spleetwalsen bij een temperatuur van 200°C of meer en een spleetdruk van 40 kg/cm tot 200 kg/cm onder de omstandigheid dat de voorzijde van het basispapier contact maakt met de wals met een oppervlaktetemperatuur van 120°C tot 300°C, en het 25 basispapier binnen 300 seconden wordt bekleed met polyalkeenhars. Alhoewel deze werkwijze werd ontwikkeld om de gladheid en stijfheid te verbeteren, moet het bekleden met polyalkeenhars snel na het kalanderen worden uitgevoerd, omdat het weer opzetten van vezels aan het oppervlak van het 30 basispapier de gladheid vermindert. Bovendien veroorzaakt de hoge temperatuur van het kalanderen thermische achteruitgang van de papierkwaliteit en verslechtering doordat het 1003956 2 watergehalte afneemt. Kosten van apparatuur en energie nodig om te verwarmen vormen eveneens problemen.

Als werkwijze voor het vervaardigen van een drager voor fotografisch papier waarvan beide oppervlakken zijn bekleed 5 met polyalkeenhars, is een werkwijze bekend die het kalanderen omvat van een basispapier door dit te voeren tussen twee metalen walsen gevolgd door doorvoering tussen een metalen wals en een wals van synthetische hars (Japans octrooi KOKAI 2-203335, 4-81836). Een andere werkwijze voor 10 het vervaardigen van een drager voor fotografisch papier waarvan beide oppervlakken zijn bekleed met polyalkeenhars omvat het bevochtigen van een basispapier dat na het papiervervaardigingsproces is gedroogd, door middel van de nevelmethode en het vervolgens kalanderen tussen twee 15 metalen walsen die zijn verwarmd bij 7 0°C - 200°C (Japans octrooi KOKAI 2-26494 0) . Alhoewel deze werkwijzen werden ontwikkeld om golfvormige grote onregelmatigheden en puntvormige kleine onregelmatigheden te elimineren teneinde een glad oppervlak te verkrijgen, bedroeg de dichtheid van 20 het basispapier na kalanderen ten hoogste slechts 1,08 g/cm3. Het was dus gewenst om een werkwijze te ontwikkelen die in staat is om op goedkope wijze een papieren drager te verschaffen met een grotere gladheid.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

25 Een doel van de uitvinding is het verschaffen van werkwijze voor het vervaardigen van een drager voor een registratiemateriaal, zoals fotografisch papier, warmtegevoelig registratiemateriaal of papier voor diverse printers, die in staat is beelden van hoge kwaliteit te 30 vormen door een verbetering in oppervlaktegladheid teneinde beeldoneffenheid bij en na het printen en kleurontwikkeling te verminderen.

De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het vervaardigen van een drager voor een registratie-35 materiaal waarin de hierboven beschreven doelstelling is 1003956 3 verwezenlijkt, welke omvat het kalanderen van een basispapier met een watergehalte van 1,8% - 10% onder een spleetdruk van 400 kg/cm tot 3.000 kg/cm bij een walstemperatuur van 10°C tot 140°C en het vervolgens 5 extrusiebekleden van het basispapier met gesmolten thermoplastische hars.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENING

Fig. 1 is een partieel aanzicht in doorsnede van een registratiemateriaal vervaardigd door het vormen van een 10 laag van fotogevoelig materiaal op het oppervlak van de drager verkregen door de werkwijze van de uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

In fig. 1 wordt een basispapier 1 waarop de uitvinding wordt toegepast, verkregen door het tot papier verwerken van 15 een materiaal dat natuurlijke pulp bevat die is gekozen uit pulp van zacht hout, pulp van hard hout, etc. als hoofd-uitgangsmateriaal en toevoegstoffen welke later zullen worden beschreven. Synthetische pulp kan worden gebruikt in plaats van de natuurlijk pulp en een mengsel van natuurlijke 20 pulp en synthetische pulp in een willekeurige mengverhouding is eveneens bruikbaar. Het heeft de voorkeur om pulp van hard hout te gebruiken die een pulp met korte vezel is, in een hoeveelheid van 60 gew.% of meer van de totale pulp. Een bij voorkeur toegepaste vermalingsgraad van de pulp is van 25 200 tot 500 cc Canadian Standard Freeness (C.S.F), met grotere voorkeur van 250 tot 350 cc C.S.F.

Toevoegstoffen voor het papiermateriaal zijn vulstoffen, zoals klei, talk, calciumcarbonaat en hars-deeltjes, lijmstoffen, zoals collofonium, alkylketeendimeer, 30 zout van hoger vetzuur, paraffinewas en alkenylbarnsteen-zuuranhydride, papierversterkende stof, zoals polyacrylamide, fixeermiddel, zoals aluminiumsulfaat en aluminium-chloride en dergelijke. Bovendien kunnen kleurstof, fluorescerende kleurstof, slijm-regelende stof, anti- 1003956 4 schuimmiddel etc. worden toegevoegd. In het bijzonder kan de uitvinding daadwerkelijk worden verbeterd door toevoeging van de volgende weekmaker.

De weekmaker kan worden gekozen uit hetgeen is 5 beschreven in "Shin.Kamikako-Binran (New.Paper Processing Handbook)", blzn. 554-555, Shigyo Times, 1980. Bij voorkeur toegepaste weekmakers hebben een molecuulgewicht van 200 of meer, en zijn in het bijzonder die met een hydrofobe groep met een aantal koolstofatomen van 10 of meer en een 10 aminezout of een kwaternair ammoniumzout met zelf-fixerend vermogen aan cellulose. Voorbeelden zijn reactieproducten van maleïnezuuranhydridecopolymeer en polyalkyleen-polyamine, reactieproducten van hoger vetzuur en polyalkyleen-polyamine, reactieproducten van urethaanalcohol 15 en alkyleringsmiddel, kwaternair ammoniumzout van hoger vetzuur etc., en zeer bijzondere zijn reactieproducten van maleïnezuuranhydridecopolymeer en polyalkyleen-polyamine en reactieproducten van urethaanalcohol en alkyleringsmiddel.

Het oppervlak van het basispapier kan worden behandeld 20 met oppervlaktelijming door een filmvormend polymeer, zoals gelatine, zetmeel, carboxymethylcellulose, polyacrylamide, polyvinylalcohol of gemodificeerde polyvinylalcohol. Voorbeelden van gemodificeerde polyvinylalcoholen zijn carboxylgroep-gemodificeerde polyvinylalcohol, silanol-25 gemodificeerde polyvinylalcohol, copolymeren van polyvinylalcohol en acrylamide, etc. Een geschikte bekledingshoeveel-heid van het filmvormende polymeer voor oppervlaktelijming is van 0,1 tot 5,0 g/m2, bij voorkeur van 0,5 tot 2,0 g/m2. Aan het filmvormende polymeer kunnen antistatische stof, 30 fluorescerende heldermakende stof, vulstof, anti- schuimmiddel en dergelijke eventueel worden toegevoegd.

Het basispapier wordt vervaardigd door de hierboven genoemde pulpbrei die pulp en eventuele toevoegstoffen, zoals vulstof, lijmingsmiddel, papier-versterkende stof en 35 fixeermiddel bevat, tot papier te verwerken door gebruik te maken van een papiermachine, zoals een draad-papiermachine, te drogen en vervolgens op te wikkelen. De hierboven 1003956 5 genoemde oppervlaktelijming wordt voor of na het drogen uitgevoerd.

In het hierbovengenoemde droogproces, wordt het water-gehalte van het basispapier ingesteld op 1,8% - 10%, bij 5 voorkeur 3% - 9%, met grotere voorkeur 5% - 8% in gewicht. Wanneer het watergehalte minder bedraagt dat 1,8%, zijn de kalandereffecten onvoldoende. Wanneer het watergehalte grotere is dan 10%, hebben samenklappen van de vezel, transparant worden, kalandervervuiling en dergelijke de 10 neiging plaats te vinden.

Het kalanderen wordt uitgevoerd tussen de droogstap en de opwikkelstap of tussen de opwikkelstap en de lamineerstap van een thermoplastische hars. Het kalanderen wordt uitgevoerd door doorvoeren tussen twee metalen walsen en in 15 de werkwijze volgens de uitvinding wordt de oppervlakte-temperatuuur van beide walsen geregeld op van 10°C tot 140°C, bij voorkeur van 2 0°C tot 100°C, met grotere voorkeur van 20°C tot 80°C. Wanneer de walstemperatuur hoger is dan 140°C, wordt de papierkwaliteit onstabiel door de verdamping 20 van vocht waardoor het watergehalte van het basispapier varieert of het oppervlak ruw wordt. Wanneer de wals temper tuur lager is dan 10°C, zijn middelen nodig om de walsen te koelen. De spleetdruk bij het kalanderen bedraagt van 400 tot 3.000 kg/cm, bij voorkeur van 1.000 tot 25 2.500 kg/cm, met grotere voorkeur van 1.500 tot 2.000 kg/cm.

Wanneer de spleetdruk kleiner is dan 400 kg/cm is de verbetering in oppervlaktegladheid onvoldoende. Wanneer de spleetdruk groter is dan 3.000 kg/cm wordt de verbetering van de gladheid klein door de overmaat aan spleetdruk. Door 30 het kalanderen wordt de dichtheid van het basispapier ongeveer 1,1 g/cm3 ' 1,4 g/cm3, gewoonlijk 1,2 g/cm3 - 1,3 g/cm3, en wordt de oppervlakteruwheid van het basispapier ongeveer 0,7 pm - 1,0 pm, gewoonlijk 0,7 pm - 0,8 pm.

35 Wanneer de oppervlaktelijming wordt uitgevoerd na het drogen, kan het kalanderen worden uitgevoerd hetzij voor of na de oppervlaktelijming. Het kalanderen volgens de 1003956 6 uitvinding wordt evenwel bij voorkeur uitgevoerd bij het afwerken nadat diverse behandelingen zijn uitgevoerd.

Na het kalanderen wordt de thermoplastische harslaag 2 aangebracht op ten minste één oppervlak van het basispapier 5 door extrusiebekleding. Bij voorkeur toegepaste thermoplastische harsen zijn polyalkeenharsen. Voorbeelden van polyalkeenharsen zijn ot-alkeenhomopolymeren, zoals polyetheen en polypropeen, en mengsels van a-alkeen-homopolymeren. Bijzonder geschikte polyalkeenharsen zijn 10 hoge-dichtheidpolyetheenharsen, lage-dichtheidpolyetheen-harsen en mengsels daarvan. Het molecuulgewicht van de polyalkeenhars is niet in het bijzonder beperkt binnen het gebied dat in staat is om extrusiebekleding uit te voeren en is gewoonlijk gelegen in het gebied van 20.000 tot 200.000. 15 De dikte van de thermoplastische harslaag is niet in het bijzonder beperkt en is in overeenstemming met de dikte van de thermoplastische harsbekledingslaag van een gebruikelijke drager voor een registratiemateriaal. Een gebruikelijke dikte van de thermoplastische harslaag is van 15 Mm 20 tot 50 pm.

Bekende toevoegstoffen, zoals een wit pigment, kleur-pigmenten, fluorescerende helder-makende stof en anti-oxidans, kunnen aan de thermoplastische harslaag worden toegevoegd. In het bijzonder heeft het de voorkeur om wit 25 pigment of een kleurpigment toe te voegen aan de thermoplastische harsbekledingslaag waarop een fotografische emulsie of dergelijke wordt aangebracht.

Het extrusiebekledingsapparaat voor het aanbrengen van de thermoplastische hars kan een gebruikelijke thermoplas-30 tische harsextruder en een gebruikelijke bekledings-inrichting zijn.

Door het basispapier te kalanderen bij een zeer hoge druk kan een drager met een uitstekende gladheid worden vervaardigd. De glans wordt eveneens verbeterd. Wanneer een 35 fotogevoelig materiaal wordt vervaardigd door de thermoplastische hars aan te brengen op de drager (basispapier), gevolgd door het daarop aanbrengen van een fotogevoelige 1 00 3 9 ba 7 emulsie, kunnen uitstekende oppervlakteamstandigheden met kleine beeldoneffenheid worden verkregen. Bovendien kunnen oppervlaktedefecten in de vorm van kleine inspringingen (pits) die op het met hars beklede oppervlak ontstaan, 5 worden verminderd.

Aangezien een zeer glad oppervlak, equivalent aan of beter dan het oppervlak gekalanderd door heet kalanderen kan worden verkregen bij gewone temperatuur, treedt variatie (vermindering) van het watergehalte van het basispapier niet 10 op en is het gemakkelijk om het watergehalte van het basispapier te regelen.

VOORBEELDEN

Een houtpulp samengesteld uit 60 gew.dln LBKP, 40 gew.dln LBSP werd gemalen tot 300 cc Canadian Freeness 15 door een schijfvormige fijnmaler, en 0,5 dl geëpoxideerd beheenzuuramide, 1,0 dl anionisch polyacrylamide, 1,0 dl aluminiumsufaat, 0,5 dl kationisch polyacrylamide en 0,1 dl polyamide-polyamine-epichloorhydrine werden toegevoegd aan de gemalen pulp door de kurkdroge gewichtsverhouding aan de 20 houtpulp. Door de pulpbrei te gebruiken werd een basispapier vervaardigd met een gewicht van 125 g/m2 en een watergehalte van 6,0% door gebruik te maken van een draadpapiermachine.

Het basispapier werd onderworpen aan kalandering onder zeer hoge druk onder de omstandigheden die zijn getoond in 25 tabel l.

Vervolgens werd polyetheen (PE) hars met een smeltindex van 3 en een dichtheid van 0,94 die 10 gew.% T1O2 bevatte op een oppervlak van het basispapier aangebracht door extrusie-bekleding onder de volgende omstandigheden ter bereiding van 30 een drager (dikte van de PE-harslaag: 30 pm).

1003956 δ

Extrusie-bekledingsomstandigheden

Diameter van de extruderschroef: 2,5 inch

Bekledingssnelheid: 100 m/min

Corona-ontladingsspanning vóór het bekleden: 3 KV

5 Extrusietemperatuur: 300°C

Koelwalstemperatuur 15°C

De oppervlakteruwheid van het basispapier werd bepaald door bij een lijn in het midden de gemiddelde hoogte (Ra) te meten bij golflengten van niet langer dan 1,6 mm door 10 gebruik te maken van een oppervlakteruwheidtester ("Surfcom 570 A", Tokyo Seimitsu).

Een warmtegevoelige kleurregistratielaag werd aangebracht op de PE-harslaag en werd gedroogd ter vorming van een registratiemateriaal. Het registratiemateriaal werd 15 bedrukt onder toepassing van een warmtegevoelige papier-printer ("Photo Joy Printer NC-1", Fuji Photo Film Co., Ltd.), en de oppervlakteomstandigheden daarvan werden geëvalueerd door visuele waarneming (zintuigtest). De beoordeling van de opervlakteomstandigheden werd vooral 2 0 uitgevoerd met betrekking tot kleuroneffenheid (dichtheids-oneffenheid) bij enkelvoudige kleurgedeelten en grijze gedeelten. Het beste punt was 10 punten en hogere punten dan 5 duiden op betere opervlakteomstandigheden met minder beeldonef f enheid.

25 De kalanderomstandigheden en de beoordelingsresultaten zijn getoond in tabel 1.

1003956 9 TABEL 1

Vergel.- voorbeelden volgens de uitvinding voor- 5 beeld 1 I 2 3 4 5

Basispapier oppervlakte- 125 125 125 125 125 125 gewicht (g/m2)_______ 10 Basispapier watergehalte (%)__6,0__6,0 6,0 1,0 11,0 6,0

Kalanderspleet druk (kg/cm)__100__500 1000 1000 1000 1000

Kalander- 15 temperatuur (°C)__20__20__20 20__20__20

Kalander- snelheid (m/min)__20__20__20__20__20__20

Dichtheid na kalanderen 1,00 1,22 1,31 1,19 1,29 1,28 20 (g/cm3)_______

Oppervlakte van het basispapier 1,2 0,9 0,7 1,0 0,8 0,8 ruwheid Ra (urn)_______

Beoordeling van 25 de oppervlakte- 5 79688 omstandigheden (zintuigtest) ______

Uit de resultaten getoond in tabel 1 kan worden gezien dat, door het kalanderen onder zeer hoge druk volgens de 30 uitvinding, verschillende effecten worden verkregen, zoals een toename van de dichtheid, een vermindering van de oppervlakteruwheid, een verbetering van de oppervlakte-omstandigheden na printen van het thermische registratie-materiaal (Vergelijkingsvoorbeeld 1, Voorbeelden volgens de 35 uitvinding 1, 2).

Vervolgens werd, onder toepassing van hetzelfde basispapier als hierboven, het kalanderen onder zeer hoge druk uitgevoerd onder de omstandigheden getoond in tabel 2 ter bereiding van dragers, en vervolgens werd dezelfde 40 T1O2-bevattende PE-hars op een oppervlak van het basispapier aangebracht onder dezelfde omstandigheden als hierboven beschreven, behalve wat de dikte betreft. Het warmte-gevoelige kleurregistratiemateriaal ter vorming van een 1003956 10 ander registratiemateriaal werd aangebracht op de PE-harslaag en gedroogd. Het registratiemateriaal werd geprint onder toepassing van de warmte-gevoelige printer en de oppervlakteomstandigheden daarvan werden beoordeeld door 5 visuele waarneming (zintuigtest).

De kalanderomstandigheden en de beoordelingsresultaten zijn getoond in tabel 2.

TABEL 2 10

Vergelijkings Voorbeelden voorbeelden volgens de uitvinding 15 2 3 6 7

Basispapier oppervlakte- 125 125 125 125 gewicht (g/m2)_____ 20 Basispapier watergehalte (%)__6, o__6^0__6,0__it o

Kalanderspleet druk (kg/cm)__g__0__1000__ïooo

Kalander- 25 temperatuur (°C)__25__25__25__25

Kalander- snelheid (m/min)__20__20__20__20 PE-laag- dikte (um)__30__60__30__60 30 Beoordeling van de oppervlakte- 5 7 9 10 omstandigheden (zintuigtest)_____

Uit de in tabel 2 getoonde resultaten kan worden gezien 35 dat, door het kalanderen onder zeer hoge druk volgens de uitvinding, de oppervlakteomstandigheden worden verbeterd door de verbetering in oppervlaktegladheid, de grotere bekledingsdikte de betere oppervlakteomstandigheden voortbrengt, en de oppervlakteomstandigheden verder worden 40 verbeterd door de effecten van het kalanderen onder zeer hoge druk (voorbeelden 6, 7).

Er dient ook te worden begrepen dat hetgeen vooraf gaat slechts betrekking heeft op een voorkeursuitvoering van de 1003956 11 uitvinding en het de bedoeling is dat daarmee wordt omvat alle veranderingen en modificaties van de voorbeelden van de uitvinding welke hierin zijn gekozen met als doel deze te beschrijven, welke niet afwijken van de geest en de omvang 5 van de uitvinding.

1003956

Claims (9)

1. Werkwij ze voor het vervaardigen van een drager voor registratiemateriaal omvattende: het kalanderen van een basispapier met een watergehalte van 1,8% - 10,0% onder een spleetdruk van 400 kg/cm tot 5 3.000 kg/cm bij een walstemperatuur van 10°C tot 140°C, en het door extrusie bekleden van het basispapier met gesmolten thermoplastische hars.

2. Werkwijze volgens conclusie l, waarbij de vermalings-graad van de pulp die voor het basispapier wordt gebruikt 10 200 cc - 500 cc Canadian Standard Freeness bedraagt.

3. Werkwijze volgens conclusie l, waarbij het basispapier een weekmaker bevat met een molecuulgewicht van 200 of meer.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij de weekmaker een hydrofobe groep heeft met een aantal koolstofatomen van 15 10 of meer en een aminezout of een kwaternair ammoniumzout met zelf-fixerend vermogen aan cellulose.

5. Werkwijze volgens conclusie l, waarbij het oppervlak van het basispapier is gelijmd door het aanbrengen van een filmvormend polymeer.

6. Werkwijze volgens conclusie l, waarbij het watergehalte van het basispapier 4,0% - 9,0% bedraagt.

7. Werkwijze volgens conclusie l, waarbij de spleetdruk van 1.000 kg/cm tot 2.500 kg/cm bedraagt.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de wals-25 temperatuur van 2 0°C tot 100°C bedraagt.

9. Werkwijze volgens conclusie l, waarbij de thermoplastische hars een polyalkeenhars is die wit pigment bevat. 1003956