Antistatisches fotografisches Trägermaterial

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Trägermaterial für fotografische Schichten mit einem antistatischen Rückseitenstrich, der mindestens vier Kompo­nenten enthält:

a. Eine kolloidale aluminiummodifizierte Kieselsäure

b. Ein Alkalisalz einer organischen Polysäure

c. Eine wässrige Dispersion von Copolymeren von Acrylsäurealkyl­ester mit einem Gehalt an freien Carboxylgruppen von 1- 10 Mol-% und an freien Hydroxylgruppen von 0 - 20 Mol-%

d. Ein trifunktinonelles Aziridin als Vernetzungsmittel und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Die antistatische Rückseite des erfindungsgemäßen fotografischen Materials weist eine geringe Schmutzaufnahme beim Durchgang durch Walzentrans­portentwicklungsmaschinen, eine hohe Abriebfestigkeit und Beständigkeit in alkalischen Entwicklerlösungen, gute Bedruckbarkeit beim Bedrucken mit herkömmlichen Druckfarben, gute Beschriftbarkeit sowie auch eine gute Klebebandhaftung auf.

Beschreibung

[0001] Trägermaterialien für fotografische Schichten sind üblicherweise auf der Rückseite mit einer antista­tischen Schicht versehen, um zu verhindern, daß sich während der Verarbeitung des Materials, d.h. während des Begießens mit lichtempfindlichen Emulsionen oder auch nach dem Bäderdurchgang bei Sortiervorgängen auf der Oberfläche statische Ladungen aufbauen. Die Entladungen würden zur Belichtung der fotografischen Schicht führen, so daß unerwünschte Markierungen im Bild sichtbar werden. Die statische Aufladung führt außerdem während des Sortierens zur Haftung der Bilder aneinander, so daß die weitere Verarbeitung gestört wird.

[0002] Neben den genannten antistatischen Eigenschaften soll die rückseitige Schicht des fotografischen Ma­terials gleichzeitig folgende Anforderungen erfüllen:
- Geringe Schmutzaufnahme beim Durchgang des fotografischen Materials durch Walzentransport­entwicklungsmaschinen, bei dem sich leicht Schmutzfilme aus den Oxydationsprodukten des Entwicklers ablagern.
- Möglichst hohe Abriebfestigkeit und Beständigkeit in alkalischen Entwicklerlösungen, die z.B. beim Durch­gang des fotografischen Materials durch mit Walzen ausgerüstete Verarbeitungsmaschinen bedeutsam ist.
- Gute Bedruckbarkeit beim Bedrucken mit herkömm­lichen Druckfarben sowie gute Beschriftbarkeit.
- Gute Klebebandhaftung, da beim Durchlauf des fotografischen Materials durch moderne Entwick­lungsautomaten die jeweils nächstfolgende Rolle an die vorhergehende Rolle geklebt wird und die Klebehaftung beim Durchgang der Klebestelle durch Entwicklungsbäder gewährleistet sein muß.

[0003] Es ist in der Praxis sehr schwierig, diese Eigen­schaften gleichzeitig zu verwirklichen, weil die dafür bekannten Komponenten die Materialeigenschaf­ten zum Teil gegensätzlich beeinflussen.Hydrophobe Komponenten haben beispielsweise den Nachteil einer hohen Schmutzaufnahme und geringer antistatischer Wirksamkeit, während hydrophile Komponenten eine geringe Klebebandhaftung, schlechte Bedruckbarkeit und ungenügende Bäderfestigkeit ergeben.

[0004] Es ist bekannt, daß die statische Aufladung der rück­seitigen Schicht durch Mattierungsmittel vermindert werden kann, weil durch sie die Adhäsion zweier aufein­anderliegender fotografischer Materialien herabgesetzt wird. Weiter ist bekannt, daß die bereits vorhandene statische Aufladung durch elektrisch leitende Zusätze in der Schicht entfernt wird. So ist z.B. aus der EP-A-O 160 912 ein fotografisches Material mit einer Silberhalogenidemulsionsschicht auf einer Seite eines polyolefinbeschichteten Papierträgers und einer antistatischen Schicht auf der anderen Seite des Trägers bekannt, bei dem die antistatische Schicht ein Natriummagnesiumsilikat, ein Natriumpolystyrolsulfonat und bestimmte Bernsteinsäurehalbester enthält. Die Leitfähigkeit ist bei dieser Kombination so, daß die gewünschten antistatischen Eigenschaften ausreichend sind. Außerdem weist das Material auch eine relativ geringe Schmutzaufnahme auf. Dies geht jedoch einher mit Verlusten bei den anderen erforderlichen Eigen­schaften. Da antistatisch wirksame Stoffe wegen der ionischen Leitfähigkeit in der Regel wasserlöslich oder zumindest wasserquellbar sind, führt eine gute Leitfähigkeit gewöhnlich zu einer schlechten Haftung der Schicht beim Durchgang durch Bäder. Eine Folge der guten Leitfähigkeit ist also eine verringerte Abrieb­festigkeit sowie eine verschlechterte Klebebandhaftung.

[0005] Es ist nun grundsätzlich schwierig, ein fotografisches Material zu erhalten, das bezüglich aller der oben genannten fünf Eigenschaften den Anforderungen ent­spricht. Polare Oberflächen sind nämlich zwar leit­fähig (antistatische Eigenschaft) und zeigen eine geringe Schmutzaufnahme, aber mit zunehmender Pola­rität nehmen die Abriebfestigkeit und die Klebeband­haftung durch Einwirkung der Bäder ab. Umgekehrt führte bislang eine Verbesserung der Klebebandhaftung zu Verlusten hinsichtlich der Leitfähigkeit und zu erhöhter Schmutzaufnahme des fotografischen Materials.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein fotografisches Material der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen antistatisch beschichtete Rückseite gleichzeitig gute Eigenschaften hinsicht­lich aller der oben genannten fünf Anforderungen auf­weist.

[0007] Dazu enthält die antistatische Schicht eine kolloi­dale aluminiummodifizierte Kieselsäure, ein Alkali­salz einer organischen Polysäure, z.B. Natriumpoly­styrolsulfonat als Leitfähigkeitsmittel, eine wässrige Dispersion von Copolymeren von Acrylsäure-Alkylestern mit einem Gehalt an freien Carboxylgruppen von 1 -­10 Mol-% und an freien Hydroxylgruppen von 0 - 20 Mol-% als Bindemittel, sowie ein trifunktionelles Aziridin als Vernetzungsmittel.

[0008] Letztere sind als Vernetzungsmittel für freie Carboxyl­gruppen enthaltende Kunststoffdispersionen bekannt.

[0009] Wie Vergleichsversuche gezeigt haben, zeigt dieser erfindungsgemäße Rückseitenstrich sowohl ausreichende Leitfähigkeit und somit gute antistatische Eigenschaf­ten, geringe Schmutzaufnahme hinsichtlich der meist dunkel gefärbten Oxydationsprodukte von Entwickler­lösungen, gute Abrieb- und Wasserfestigkeit beim Durchgang durch saure und alkalische Entwicklungsbäder, gute Bedruckbarkeit mit handelsüblichen Druckfarben und gute Beschriftbarkeit sowie gute Klebebandhaftung auch bei chemischer und mechanischer Beanspruchung. Vorzugsweise überschreitet die Summe der polaren Gruppen nicht 25 Mol-% des Copolymeren von Acryl­säureestern.

[0010] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­dung ist als Bindemittel ein Terpolymeres aus Styrol, C₁-C₄-Alkylacrylat und 10 % Methacrylsäure vorgesehen. Gemäß einer wieteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Wirksamkeit der Kombination aus dem erfindungsgemäßen spezifischen Bindemittel und dem Vernetzungsmittel durch in der antistatischen Schicht zusätzlich enthaltenes Natriummagnesiumsili­kat des Montmorillonittyps erhöht.

[0011] Die Mengenverhältnisse der Komponenten sind jeweils bezogen auf die trockene Schicht folgende:
kolloidale Kieselsäure:      23 - 70 Gew.%
Alkalisalz der Polysäure:      3 - 30 Gew.%
Polymer-Binder:      30 - 70 Gew.%
Montmorillonit:      0 - 30 Gew:%
Aziridin:      2 - 18 Gew.%

[0012] Der Schichtauftrag (trocken) liegt bei 0,2 - 1,0 g/m², insbesondere 0,2 - 0,5 g/m².

[0013] Die Herstellung des erfindungsgemäßen Trägermaterials für fotografische Schichten erfolgt insbesondere in der Weise, daß man die Einzelkomponenten in der Reihen­folge Wasser-Alkohol-Gemisch, Montmorillonit, Kolloi­dale, aluminiummodifizierte Kieseläure, Copolymerdis­persion, Alkalisalz der organischen Polysäure, Aziridin langsam unter Rühren vermischt, den gewünschten pH-Wert mit Ammoniaklösung einstellt, die so erhaltene Gießlö­sung in der gewünschten Schichtdicke aufträgt und anschließend trocknet.

[0014] Die Prüfung der antistatischen Eigenschaften erfolgt durch Messung des Oberflächenwiderstands mit einer Elektrode nach DIN 53482.

[0015] Zur Prüfung der Bedruckbarkeit und der Abrieb­und Bäderfestigkeit werden Muster mit handelsüblichen Farbbändern bedruckt. Zur Prüfung der Muster auf chemische und mechanische Beanspruchungen, wie sie während des Entwicklungsvorganges auftreten, wurden die Muster nach dem Bedrucken 30 sec in einen handelsüblichen Entwickler getaucht und mit Wasser kurz abgespült. Anschließend werden mit dem Finger Friktionen auf die bedruckte Rückseite ausgeübt. Es wird geprüft, ob dabei der Druck verwischt wird oder Verfärbungen durch Auswaschen einer Farbkomponente der Druckfarbe auftreten. Ein nach Entwicklerbad und Friktion verwischter Druck ist entweder auf schlechte Haftung des Drucks auf der Rückseite des fotografischen Materials oder auf geringe Abriebfestigkeit der rückseitigen Beschichtung zurückzuführen. Letztere, also Beschädigungen durch Abrieb der rückseitigen Oberfläche lassen sich bei Betrachtung im Gegenlicht erkennen.

[0016] Zur Überprüfung der Klebebandhaftung wird das Muster mit einem handelsüblichen Klebeband (z.B. 3 M-Klebe­band 8422) versehen und dieses mit einem definierten Gewicht (8 kg-Rolle) fixiert. Anschließend wird das Muster in 1,5 cm breite Streifen geschnitten und das Klebeband teilweise abgezogen. Die so präparierte Probe wird in einen Bruchlasttester eingespannt, in dem das Klebeband von der Unterlage in einem Winkel von 180° mit einer Geschwindigkeit von 20 cm/min abgezogen wird. Die zum Abziehen benötigte Kraft wird gemessen. Da die Klebebandhaftung auch bei mechanischer Beanspruchung in Entwicklungslösungen ausreichend sein muß, wird vor dem Abziehen des Klebebands ein Tropfen Wasser auf die Grenze zwischen dem fotografischen Material und dem Klebeband gegeben.

[0017] Zur Prüfung der Schmutzaufnahmefähigkeit wird ein handelsüblicher Color-Entwickler mit einer Füllhöhe von ca. 2 cm in eine offene Schale gefüllt und über eine Woche an der Luft stehen gelassen. Nach dieser Zeit hat sich an der Oberfläche eine dunkle Teerschicht aus Oxydationsprodukten gebildet. Diese teerartige Oberfläche wird mit dem zu prüfenden Muster abgezogen. Anschließend wird das Muster unter fließendem Wasser abgewaschen und an der Luft getrocknet. Das Ausmaß der Schmutzaufnahme läßt sich durch die Verfärbung auf der Rückseite visuell gut beurteilen.

[0018] Die nachfolgende Tabelle 1 enthält beispielhaft Zu­sammensetzungen von Mischungen für erfindungsgemäße antistatische Schichten. Die zugehörigen Prüfwerte sind in Tabelle 2 enthalten.

Ansprüche

1. Trägermateial für fotografische Schichten mit antistatischem Rückseitenstrich, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückseitenstrich we­nigstens die folgenden Komponenten enthält:

a) Eine kolloidale aluminiummodifizierte Kiesel­säure

b) Ein Alkalisalz einer organischen Polysäure

c) Eine wässrige Dispersion von Copolymeren von Acrylsäurealkylester mit einem Gehalt an freien Carboxylgruppen von 1 - 10 Mol-% und an freien Hydroxylgruppen von 0 - 20 Mol-%

d) Ein trifunktionelles Aziridin als Vernetzungs­mittel.

2. Fotografisches Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der polaren Gruppen in c) 25 Mol-% nicht überschreitet.

3. Fotografisches Trägermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer ein Terpolymeres aus Styrol, C₁-C₄-Alkylacrylat und 10 % Methacrylsäure ist.

4. Fotografisches Trägermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht zusätzlich ein Natriummagnesium­silikat des Montmorillonittyps enthält.

5. Fotografisches Trägermaterial nach Anspruch 1, da­durch gekennzeichnet, daß das Alkalisalz einer or­ganischen Polysäure ein Alkalisalz von Polystyrol­sulfonsäure oder Naphthalinsulfonsäure oder ein Alkalicellulosesulfat ist.

6. Fotografisches Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial ein polyolefinbeschichtetes Papier ist.

7. Fotografisches Trägermaterial nach einem der An­sprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Mengenverhältnisse der Komponenten jeweils be­zogen auf die trockene Schicht:
kolloidale Kieselsäure:      23 - 70 Gew.%
Alkalisalz der Polysäure:      3 - 30 Gew.%
Polymer-Binder:      30 - 70 Gew.%
Montmorillonit:      0 - 30 Gew:%
Aziridin:      2 - 18 Gew.%

8. Verfahren zur Herstellung eines Trägermaterials für fotografische Schichten nach einem der An­sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Einzelkomponenten in der Reihenfolge Lösungsmitttel-Gemisch, Montmorillonit, kolloi­dale, aluminiummodifizierte Kieselsäure, Copoly­merdispersion, Alkalisalz der organischen Poly­säure, Aziridin langsam unter Rühren vermischt, den gewünschten pH-Wert mit Ammoniaklösung ein­stellt, die so erhaltene Gießlösung in der ge­wünschten Schichtdicke aufträgt und anschließend trocknet.