Fotografisches Trägermaterial für lichtempfindliche Schichten in Form eines kunststoffbeschichteten Papiers oder einer Kunststoffolie mit einer beschreibbaren antistatischen Rückseitenbeschichtung

Abstract

 Beschrieben wird ein fotografisches Trägermaterial für lichtempfindliche Schichten in Form eines kunststoffbeschich­teten Papiers oder einer Kunststoffolie mit einer beschreib­baren antistatischen Rückseitenbeschichtung. Die Rückseiten­beschichtung setzt sich zusammen aus einem Terpolymer-Latex aus Styrol-Butadien-Meathacrylat, einer harten Kieselsäure, sowie einer wäßrigen Lösung des Natriumsalzes einer orga­nischen Polysäure. Dabei sind die Mengen dieser Stoffe so gewählt, daß sich optimale Ergebnisse hinsichtlich Bedruck­barkeit, Beschreibbarkeit mit Bleistiften, geringe Verschmut­zung in alten Entwicklungsbädern, geringe Verfärbung im Ent­ wickler, gute Klebehaftung und antistatische Eigenschaften ergeben.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein fotografisches Trägermaterial für lichtempfindliche Schichten in Form eines kunststoffbe­schichteten Papiers oder in Form einer Kunststoffolie mit einer beschreibbaren antistatischen Rückseitenbeschichtung.

[0002] Im Gegensatz zu den früheren barytbeschichteten foto­grafischen Papieren werden in neuerer Zeit als Träger für die lichtempfindlichen Schichten, insbesondere für die lichtempfind­lichen Schichten für die Farbfotografie, Papiere verwendet, die auf ihren Oberflächen, d. h. Vorderseite und Rückseite, mit Polyolefinen beschichtet sind. Die Beschichtung erfolgt vor­zugsweise unter Verwendung von Polyethylen, welches durch Schmelzextrusion über eine Breitschlitzdüse auf die Papier­oberflächen aufextrudiert ist. Ein solcher fotografischer Träger ist beispielsweise beschrieben in der DE-PS 23 44 367.

[0003] Bei den klassischen fotografischen Papieren besteht der Papierträger normalerweise aus einem naßfesten geleimten Zell­stoffpapier mit einer einseitig aufgebrachten sogenannten Barytschicht und der darüber befindlichen lichtempfindlichen Emulsion.

[0004] Nach der Belichtung werden die Papiere entwickelt, fixiert und gewässert und anschließend getrocknet. Für diesen Vorgang ist ein großer Zeitaufwand erforderlich. Aus Gründen der Rationalisierung der Bildentwicklung ging man daher von den klassischen Fotopapieren ab und kam zur Einführung der wasserfesten Papiere, die auf beiden Seiten mit thermopla­ stischen Kunststoffschichten, insbesondere Polyolefinschich­ten, überzogen sind und so den Papierkern flächig gegen das Eindringen von Entwicklungs-, Fixier- und Wässerungsbädern schützen.

[0005] Die Polyolefine haben nun aber auch Eigenschaften, die für die Herstellung bzw. für die Behandlung solcher Papiere nachteilig sind. Abgesehen von den Haftungsproblemen zwischen der Polyolefinoberfläche und den lichtempfindlichen Emulsionen, die durch zusätzliche Maßnahmen und Mittel behebbar sind, muß diese Kunststoffbeschichtung bestimmte Eigenschaften im Laufe der Herstellung und der Entwicklung derartiger fotografischer Papiere erfüllen, bzw. es müssen Eigenschaften, die diese Kunststoffe von Haus aus besitzen, unterdrückt oder völlig eliminiert werden.

[0006] So ist es z. B. notwendig, daß die zu entwickelnden fotografischen Materialien auf derartigen Trägern auf der Rückseite durch Beschreiben oder Bedrucken zu kennzeichnen sind, damit sie bestimmten Auftraggebern und Kunden zuge­ordnet werden können. Die aus einem thermoplastischen Kunst­stoff bestehende, den Papierkern abdichtende hydrophobe Be­schichtung läßt sich aber so wie sie ist nicht beschreiben oder kennzeichnen. Es sind spezielle Maßnahmen und Mittel erforderlich, damit die notwendige Bedruck- oder Beschreib­barkeit bei der maschinellen Verarbeitung des blattförmigen fotografischen Materials ermöglicht wird. Solche Vorschläge sind beispielsweise beschrieben in der europäischen Patent­anmeldung 0 160 912.

[0007] Es ist ferner erforderlich, daß das beschichtete foto­grafische Material beim Durchgang durch die verschiedenen Behandlungsbäder, wie Entwicklungs- und Fixierbäder, keine Schmutzteilchen auf seiner Oberfläche aufnimmt und festhält, die sich in diesen fotografischen Behandlungsbädern durch Oxidation und Kondensationsvorgänge im Laufe der Zeit bilden können.

[0008] Ferner ist es erforderlich zu verhindern, daß die Ent­wicklerlösung oder -bäder durch die Mittel, die Beschreib­barkeit, Bedruckbarkeit und dgl. wünschenswerte Eigenschaften bewirken, verunreinigt oder verfärbt werden.

[0009] Eine andere Notwendigkeit bei der Herstellung eines derartigen fotografischen Trägermaterials ist eine Ausbildung der Beschichtung, die eine gute Haftung von Klebebändern sicher­stellt. Die Klebebänder dienen u. a. zur Befestigung der in Form von aufgewickelten langen Streifen vorliegenden fotografischen Papiere aneinander, um einen glatten Durchlauf durch die Ent­wicklungsmaschine zu gewährleisten und schließlich soll bei all dem möglichst noch die antistatische Aufladung einer solchen hydrophoben Beschichtung des fotografischen Träger­materials verhindert werden, denn beim Abwickeln und beim Durch­gang des kunststoffbeschichteten fotografischen Trägermaterials durch die Emulsionsgießmaschinen und beim Stapelabzug nach der Entwicklung findet eine elektrostatische Aufladung statt, die sich beim Erreichen eines bestimmten Wertes oder an entsprech­enden Stellen an den Einrichtungen unter Blitzbildung entlädt, was natürlich zur Unbrauchbarkeit der lichtempfindlichen Emul­sion bzw. zur Zerstörung des zu entwickelnden latenten Bildes führen kann.

[0010] All diese Eigenschaften sind bekannt. Es war bisher schwierig, sie insgesamt zu verwirklichen, weil die zur Lösung angebotenen Maßnahmen und Mittel einander oft wider­sprechen. So ist es z. B. bekannt, aus der oben zitierten europäischen Patentanmeldung 0 160 912, ein solches mit Polyethylen beschichtetes fotografisches Material auf seiner Rückseite mit einer antistatischen Schicht zu versehen, die aus einem Natrium-Magnesium-Silikat, einem Natriumpoly­styrolsulfonat und bestimmten Bernsteinsäurehalbestern besteht. Diese Beschichtung soll die elektrostatische Aufladung ver­hindern und außerdem das Material gegen Schmutzaufnahme schützen.

[0011] Hydrophobe Komponenten haben den Nachteil einer hohen Schmutzaufnahme und geringer antistatischer Wirksamkeit aber starke elektrostatische Aufladbarkeit, während hydrophile Komponenten die Klebebandhaftung nachteilig beeinflussen, schlecht bedruckbar sind und in den Behandlungsbädern sich leicht ablösen oder aufquellen.

[0012] Andererseits zeigen polare Oberflächen gute Leitfähig­keit, also antistatische Eigenschaften, und eine geringe Schmutz­aufnahme, aber mit zunehmender Polarität, also guten anti­statischen Eigenschaften, wird wiederum die Abriebfestigkeit und die Klebebandhaftung durch die Einwirkung der Bäder nach­teilig beeinflußt.

[0013] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem fotografischen Trägermaterial der eingangs beschriebenen Art eine Rückseitenbeschichtung bzw. einen Rückseitenstrich vorzuschlagen, der in optimaler Weise all den oben aufgeführten Forderungen nach Bedruckbarkeit mit den auf dem Markt befind­lichen Druckbändern, einer Beschreibbarkeit mit Bleistift, möglichst geringer Schmutzaufnahme, einer Verhinderung der Verfärbung der Rückseite im Colorentwickler, einer guten Klebe­bandhaftung während des Entwicklungsprozesses entspricht sowie ausreichende antistatische Eigenschaften aufweist.

[0014] Erreicht wird das durch einen Rückseitenstrich folgen­der Zusammensetzung:

a) Ein Terpolymer-Latex aus Styrol-Butadien-­Methacrylat,

b) Kieselsäure (SiO₂) mit einer Teilchengröße von 3 bis 6 µm,

c) ein aluminiummodifiziertes kolloidales Kiesel­säuresol sowie

d) eine wäßrige Lösung eines Salzes einer organischen Polysäure sowie Wasser,

wobei die Mengen der Stoffe a) bis d) so getroffen sind, daß optimale Bedruckbarkeit mit Bändern, Beschreibbarkeit mit Blei­stiften, geringste Verschmutzung in alten oxidierten Entwick­lungsbädern, geringste Verfärbung im Colorentwickler, optimale Klebebandhaftung und antistatische Eigenschaften erhalten wer­den.

[0015] Das Terpolymer aus Styrol-Butadien-Methacrylat in wäß­riger Suspension mit einem Festkörpergehalt von vorzugsweise 30 bis 55 Gew.-% ist ein Latex, der speziell die Erfüllung optimaler Bedruckbarkeit, Klebebandhaftung und minimaler Ver­schmutzung (Tar Stain) des Rückseitenstriches des Basispapiers bewirkt. Er ist der wichtige Bestandteil in der Rezeptur, da er zwischen unpolaren Eigenschaften, was für optimale Ergeb­nisse bei Bedruckbarkeit und Klebebandhaftung wichtig ist, und polaren Eigenschaften, was für Tar Stain-Reduzierung wichtig ist, die Balance hält. Die Menge, die dem Rückseitenstrich zugemischt wird, ist so zu wählen, daß der Strich noch seine Festigkeit und Unangreifbarkeit bei der Behandlung in den Bädern behält und andererseits nur so groß ist, daß die Rezeptur nicht ihre Stabilität verliert. Diese Mengen liegen zwischen 10 und 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung.

[0016] Das Monomerverhältnis des Terpolymers aus Styrol-Butadien-­Methacrylat liegt in den folgenden Bereichen:
50 - 70 Gew.-% Styrol
25 - 40 Gew.-% Butadien und
5 - 15 Gew.-% Methacrylat
wobei das Polymer frei von Carboxyl- und Hydroxylgruppen ist.

[0017] Die Kieselsäure mit einer Teilchengröße von 3 bis 6 µm ist zuständig für die Beschreibbarkeit mit Blei. Auch hier kann die Menge sowohl nach verwendeter Bleistifthärte als auch in Abhängigkeit von den anderen Bestandteilen als auch von der Art des Kunststoffes der Rückseitenbeschichtung variieren. Sie liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 3,0 Gew.-% Festkörperge­halt, bezogen auf die Gesamtmischung.

[0018] Die Wirkung wird schon erreicht bei Mengen von 0,1 Gew.-%. Bei oberhalb 3,0 Gew.-% Festkörpergehalt wird der Verbund mit dem Bindemittel, was hier, wie bereits angedeutet, der Latex ist, geschwächt, so daß die Wirkung nicht mehr insgesamt be­friedigend ist.

[0019] Das aluminiummodifizierte kolloidale Kieselsäuresol, ein Sol unter Verwendung von Wasser, enthält üblicherweise 30 Gew.-% Festkörper und ist bei Trocknung selbstbindend durch Kondensation der Hydroxylgruppen. Diese Verbindung fördert die Bedruckbarkeit des Rückseitenstriches und liefert einen Bei­trag zur antistatischen Ausrüstung. Die eingesetzte Menge liegt zwischen 2 und 25 Gew.-%.

[0020] Der Bestandteil d), nämlich die wäßrige Lösung des Alkali­salzes einer organischen Polysäure ist eine Substanz, die die eigentliche antistatische Wirkung hervorruft, vorzugsweise werden Alkalisalze organischer Polysulfonsäuren verwendet. In Verbindung mit der aluminiummodifizierten kolloidalen Kiesel­säure wird sowohl eine gute bis sehr gute elektrische Ober­flächenleitfähigkeit vor dem Bäderdurchgang als auch nach dem Bäderdurchgang erreicht.

[0021] Die Verhinderung der Verfärbung in den Bädern ist ins­besondere durch den Latex erreicht und ist im erfindungsge­mäßen Sinn angewandt gut bis sehr gut.

[0022] In der beigefügten Tabelle ist ein Vergleich mit ver­schiedenen anderen am Markt befindlichen Rückseitenbeschich­tungen A - E dargestellt, wobei die erfindungsgemäße Beschich­tung gemäß nachfolgender Rezeptur in der letzten vertikalen Spalte aufgetragen ist. Eine universell anwendbare Mischung kann sich wie folgt zusammensetzen:

[0023] In Abb. 1 sind Streifen von fotografischen Basispapieren mit Rückseitenstrichen dargestellt, in der das erfindungsge­mäße Produkt mit den in Tabelle 1 aufgeführten am Markt be­findlichen rückseitenbeschichteten fotografischen Basispapieren verglichen ist. Es ist zu erkennen, daß das erfindungsgemäße Produkt sehr gute Eigenschaften zur Verhinderung des Ver­schmutzens (Tar Stain) der Rückseite besitzt.

[0024] Die erfindungsgemäße Mischung wird in einer solchen Menge auf das Papier aufgetragen, daß sich ein Schichtauftrag ergibt, der getrocknet 0,15 bis 1,3 g/m² beträgt, insbesondere aber zwischen 0,2 und 0,6 g/m² liegt.

[0025] Die Prüfung der Bedruckbarkeit und der Abriebfestigkeit bzw. Bäderfestigkeit wurde anhand von Mustern mit handelsüb­lichen Farbbändern durchgeführt. Zur Prüfung der Muster auf che­mische und mechanische Beanspruchungen, wie sie während des Ent­wicklungsvorganges auftreten können, wurden diese 30 Sekunden lang in Entwickler getaucht, mit dem Finger gewischt und nach Spülung mit Wasser geprüft, ob Verwischungen oder Verfärbungen durch Auswaschen einer Farbkomponente aufgetreten sind. Die Ab­riebfestigkeit wurde durch stärkeres Reiben mit dem Finger fest­gestellt.

[0026] Die Prüfung der Klebebandhaftkraft wurde an Mustern mit einem handelsüblichen Klebeband, z.B. einem 3M-Klebe­band 8422, durchgeführt. Das Klebeband wurd aufgedrückt und mit einem Gewicht von 3 kg belastet. Anschließend wurde das Muster in 1,5 cm breite Streifen geschnitten und das Klebe­band eines jeden Musters in einen Bruchlasttester eingespannt, in welchem 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.

[0027] Zur Prüfung der Schmutzaufnahmefähigkeit (Tar Stain) wird eine handelsüblicher Colorentwickler ca. 2 cm hoch in eine offene Schale gefüllt und eine Woche an der Luft stehen gelassen. Nach dieser Zeit hat sich auf der Oberfläche eine dunklere teerartige Schicht aus Oxidationsprodukten gebildet. Diese teerartige Oberfläche wird mit dem zu prüfenden Muster abgezogen, anschließend das Muster unter fließendem Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Das Ausmaß der Schmutz­aufnahme wird visuell durch die Verfärbung der Rückseite be­urteilt.

Ansprüche

1. Fotografisches Trägermaterial für lichtempfindliche Schichten in Form eines kunststoffbeschichteten Papiers oder einer Kunststoffolie mit einer beschreibbaren antistatischen Rückseitenbeschichtung unter Verwendung von silikatischen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückseitenstrich folgende Zusammensetzung hat:
a) Ein Terpolymer-Latex aus Styrol-Butadien-­Methacrylat,
b) Kieselsäure (SiO₂) mit einer Teilchengröße von 3 bis 6 µm,
c) ein aluminiummodifiziertes kolloidales Kiesel­säuresol sowie
d) eine wäßrige Lösung eines Salzes einer organischen Polysäure sowie Wasser,
wobei die Mengen der Stoffe a) bis d) so getroffen sind, daß optimale Bedruckbarkeit mit Bändern, Beschreibbarkeit mit Blei­stiften, geringste Verschmutzung in alten oxidierten Entwick­lungsbädern, geringste Verfärbung im Colorentwickler, optimale Klebebandhaftung und antistatische Eigenschaften erhalten werden.

2. Fotografisches Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückseitenstrich die folgende Zu­sammensetzung hat:

Terpolymer-Latex aus Styrol-Butadien-Methacrylat in Wasser mit einem Festkörpergehalt zwischen 30 und 55 Gew.-%	10 - 30 Gew.-%
Kieselsäure (SiO₂) in einer Teilchengröße von 3 bis 6 µm	0,1 - 3.0 Gew.-%
aluminiummodifiziertes Kieselsäurehydrosol	8 - 30 Gew.-%
Alkalipolystyrolsulfonat, 30%ige wäßrige Lösung	0,5 - 5 Gew.-%
Rest entsalztes Wasser in einer Menge, die eine gute streichfähige Konsistenz ergibt.

3. Fotografisches Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Rückseitenstrich die folgende Zusammen­setzung hat:

Entsalztes Wasser	67,0 Gew.-%
Terpolymer-Latex aus Styrol-Butadien-Methacrylat in wäßriger Form mit 50 % Festkörpergehalt	20,0 Gew.-%
Kieselsäure, Teilchengröße 3 bis 6 µm	1,0 Gew.-%
aluminiummodifiziertes kolloidales Kieselsäuresol, 30%ig in Wasser, mittlere Teilchengröße 10 bis 15 nm	10,0 Gew.-%
Natriumsalz einer Polystyrolsulfonsäure MG 20 000, 30%ige wäßrige Lösung	2,0 Gew.-%
	100,0 Gew.-%

4. Trägermaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Monomerverhältnis im Terpolymer in den folgenden Bereichen liegt:
50 - 70 Gew.-% Styrol
25 - 40 Gew.-% Butadien und
5 - 15 Gew.-% Methacrylat
und das Polymer frei von Carboxyl- und Hydroxylgruppen ist.