Fotografischer Schichtträger mit einer Polyolefinmischung als Rückseitenbeschichtung

Abstract

 Der fotografische Schichtträger trägt eine Rückseitenbeschichtung, die überwiegend aus einem Gemisch von Polyethylen niederer Dichte und Polypropylen besteht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen fotografischen Schichtträger mit beidseitig aufgetragenen Kunstharzschichten.

[0002] Fotografische Schichtträger bestehen überwiegend aus fotografischen Basispapieren mit Kunstharzbeschichtungen. Diese Kunstharzbeschichtungen sind meistens beidseitig aufgetragen und bestehen auf der Rückseite des Basispapiers aus einer klaren, unpigmentierten Polyolefinschicht und auf der Vorderseite aus einer mit Weißpigmenten gefüllten Polyolefinschicht. Dabei ist die Vorderseite diejenige Seite, die später die lichtempfindlichen fotografischen Emulsionen trägt bzw. das entwickelte Bild.

[0003] Die Planlage eines solchen Schichtträgers ist zunächst gewährleistet, wenn die Vorder- und die Rückseitenbeschichtungen annähernd identisch sind.

[0004] 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 Rückseitenbeschichtung derart verstärkt, daß das spätere Gesamtprodukt wiederum eine gute Planlage aufweist. Dieses kann geschehen durch eine erhöhte Schichtdicke der Rückseitenbeschichtung, durch ein Beschichtungsmaterial, welches verstärkte Zugkräfte oder höhere Steifigkeit aufweist oder durch zusätzlich aufgetragene sogenannte Anticurl-Schichten.

[0005] Gewöhnlich ist bei fotografischen Schichtträgern das Kunstharz ein Polyethylen. Um die Planlage des Endproduktes zu gewährleisten, wird der Rückseitenbeschichtung üblicherweise ein um etwa 30 - 35 % höherer Anteil an HDPE (high density polyethylene) zugesetzt als der Vorderseitenbeschichtung. HDPE ist im Gegensatz zum LDPE (low density polyethylene) von größerer Kristallinität, enthält vermehrte Mengen an Stabilisierungsmitteln und Rückständen von Katalysatoren und Säureakzeptoren und enthält mehr Bereiche 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 zerteilen lassen) in der Beschichtung. Die größere Kristallinität und der erhöhte Gehalt an Stabilisierungsmitteln erschwert die Haftung auf dem Basispapier.

[0006] Eine Möglichkeit zur Vermeidung von Curl bzw. zur Gewährleistung einer genügenden Planlage des fotografischen Materials ist in DOS 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 optimalen Bedingungen gefahren werden, in einer veränderten Geometrie der Extruderschnecke. Werden die Extruder für beide Polyolefine genutzt, sind deshalb stets Zeitverluste für die Umstellungen einzuplanen. Polypropylen haftet außerdem schlechter auf Papieroberflächen als LDPE.

[0007] 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 Schichten, einer Kleberschicht und einer Schicht, z. B. aus Polypropylen, zur Einstellung des Curl-Verhaltens. Diese Art der Beschichtung erfordert jedoch den höheren Aufwand der Coextrusion.

[0008] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Rückseitenbeschichtung nach dem Verfahren der Schmelzextrusion zu entwickeln, das die Planlage des fotografischen Schichtträgers nach der Emulsionierung bzw. Bebilderung gewährleistet, ohne dafür erschwerte oder aufwendigere Produktionsbedingungen, geringere Schichthaftung oder vermehrte Gelkörper in der Beschichtung in Kauf nehmen müssen.

[0009] Gelöst wurde die Aufgabe durch einen fotografischen Schichtträger, bestehend aus einem Träger und beidseitig aufgetragenen Kunstharzschichten, wobei die Kunstharzschicht der Rückseite ganz oder überwiegend aus einer Mischung aus niederdichtem Polyethylen (LDPE) und Polypropylen-Homopoylmer und/oder Polypropylen-Copolymer aus mindestens 80 Gew.-% Propylen und höchstens 20 Gew.-% wenistens eines weiteren Olefins besteht.

[0010] Das in der Mischung verwendete niederdichte Polyethylen kann auch ein lineares Polyethylen (LLDPE) und/oder ein Polyethylen/(C₃ - C₈)-α-Olefin-Copolymer sein.

[0011] 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.

[0012] Besonders bevorzugt werden Polypropylen-Homopolymere und Polypropylen-Copolymere mit enger Molmassenverteilung von


, was sich in verbesserter Fließfähigkeit, Ausziehfähigkeit und in geringer Wasserdampfdurchlässigkeit auswirkt.
   M_w = durchschnittliches Molekulargewicht
   M_n = durchschnittliche Molekulargewichts-Anzahl
Die Mischung kann bis zu 20 Gew.-% andere Polyolefine, z. B. hochdichtes Polyethylen (HDPE), enthalten.

[0013] Die Mischung kann weiterhin bis zu insgesamt 20 Gew.-% an Weißpigmenten (z.B. Titandioxid), Farbpigmenten (z.B. Ultramarinblau), anorganischen- und organischen Füllstoffeh (z.B. Siliciumdioxid), optischen Aufhellern (z.B. stilbenderivate), Gleitmitteln (z.B. Wachse), Trennmitteln (z.B. Fluorpolymere), Antistatika (z.B. ethoxylierte tertiäre Amine) und anderen üblichen Hilfsmitteln (z.B. Antioxidantien und Alterungsschutzsmittel) enthalten.

[0014] Die Menge an Polypropylen-Homopolymer und/oder Polypropylen-Copolymer in der erfindungsgemäßen Mischung beträgt 2 bis 75 Gew.-%.

[0015] 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.

[0016] Die erfindungsgemäße Mischung läßt sich problemlos mit den Extruderschnecken verarbeiten, die auch für reines Polyethylen vorgesehen sind.

[0017] Durch den vollständigen bzw. teilweisen Ersatz von HDPE durch Polypropylen-Homopolymer oder -Copolymer ist das Gelkörperniveau in der Beschichtung eliminiert bzw. auf tolerierbare Werte reduziert.

[0018] Die für die Planlage des fotografischen Schichtträgers bzw. des bildtragenden Endproduktes (Bildträgermaterial) wirklich notwendige Zusatzmenge an Polypropylen-Homopolymer oder -Copolymer ist abhängig vom Anteil HDPE oder anderen Polyolefinen in der Vorderseiten- und Rückseitenbeschichtung und der Differenz der Auftragsgewichte zwischen Vorder- und Rückseitenbeschichtung.

[0019] Die Kunstharzschichten werden nach dem Schmelzextrusionsverfahren hergestellt und auf einen Träger aufgetragen, wobei zur Haftverbesserung der Schichten auf dem Träger dieser vorzugsweise einer Oberflächenaktivierung, z.B. einer Coronavorbehandlung, unterworfen wird.

[0020] Als Träger eignen sich Kunststoffolien, Textilien und Papiere. Die Kunststoffolien sind meistens Polyesterfolien, die Papiere meistens fotografische Basispapiere. Die fotografischen Basispapiere sind ein bevorzugter Träger.

[0021] Der so hergestellte fotografische Schichtträger kann weitere übliche Hilfs- bzw. Funktionsschichten tragen wie Primer- oder Haftschichten, Antistatik-, Anticurl- oder Versteifungsschichten oder beschreib- und bedruckbare Schichten.

[0022] Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung verdeutlichen, aber nicht eingrenzen:

Beispiele

[0023] Ein neutral-geleimtes fotografisches Basispapier von 175 g/m² Flächengewicht wurde nacheinander mittels eines Schmelzextrusionsverfahrens wie folgt beschichtet.

[0024] Zuerst wurde nach einer Corona-Vorbehandlung die Rückseite des Basispapiers, danach nach einer Corona-Vorbehandlung die Vorderseite des Basispapiers beschichtet.

[0025] Die Maschinengeschwindigkeit im Extruder betrug 150 m/min, die Schmelztemperaturen lagen zwischen 290°C und 320°C.

[0026] Die folgende Tabelle 1 nennt die Polyolefinmischungen und die Auftragsgewichte der Beschichtungen:

Prüfergebnisse

[0027] Der Curl wird an kreisförmigen Prüflingen von 17 cm Durchmesser gemessen. Die Scheiben werden 4 Tage bzw. 14 Tage bei 80 % relativer Feuchte und 23°C in einer Klimakammer aufbewahrt.

[0028] Der Curl wird folgendermaßen gemessen:
   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 Vollkreis wird in Achtel eingeteilt.

[0029] 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
   Mit Schablonen wird der Wert gemessen.

[0030] 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
Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse

Tabelle 2

	Curl		Gelkörperniveau
	80 % rel. Feuchte nach
	4 Tagen	14 Tagen
B1	- 0,9	- 1,1	nicht vorhanden
B2	- 0,7	- 0,9	nicht vorhanden
B3	- 0,6	- 0,9	gering
B4	- 0,7	- 1,1	nicht vorhanden
B5	- 0,8	- 1,1	gering
B6	- 0,8	- 1,1	gering
V1	- 0,7	- 1,1	hoch
V2	- 0,8	- 1,1	hoch
V3	- 0,6	- 0,9	mittel

[0031] Aus Gründen der Übersicht wurde unter Beispiel B6 nur ein Polypropylen-Copolymer aufgeführt. Ähnliche, in der Aussage gleichwertige Ergebnisse wurden auch erhalten mit Polypropylen-Copolymere mit 1,5 Gew.-% und 4,0 Gew.-% Ethylen und mit einem Polypropylen-Block-Copolymer mit 10 Gew.-% Etylen.

[0032] Der bei allen Schichtträgern erzielte leichte Curl (Krümmung) hin zur Rückseite ist gewollt, da dieser durch die noch aufzutragenden lichtempfindlichen fotografischen Emulsionsschichten wieder annähernd ausgeglichen wird.

[0033] Die Ergebnisse zeigen, daß durch Ersatz von HDPE durch Polypropylen-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.

Ansprüche

1. Fotografischer Schichtträger, bestehend aus einem Träger und beidseitig aufgetragenen Kunstharzschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzschicht der Rückseite ganz oder überwiegend aus einer Mischung aus niederdichtem Polyethylen (LDPE) und Polypropylen-Homopolymer und/oder Polypropylen-Copolymer aus mindestens 80 Gew.-% Propylen und höchstens
20 Gew.-% wenigstens eines weiteren Olefins besteht.

2. Fotografischer Schichtträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein fotografisches Basispapier ist.

3. Fotografischer Schichtträger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen-Copolymer aus mindestens 80 Gew.-% Propylen und höchstens 20 Gew.-% Ethylen besteht.

4. Fotografischer 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. Fotografischer Schichtträger nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen-Homopolymer und/oder das Polypropylen-Copolymer eine enge Molmassenverteilung besitzt, vorzugsweise < 6.

6. Fotografischer Schichtträger nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das niederdichte Polyethylen ganz oder teilweise ein lineares niederdichtes Polyethylen (LLDPE) ist.

7. Fotografischer Schichtträger nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzschicht der Rückseite bis zu 20 Gew.-% andere Polyolefine enthält.

8. Fotografischer Schichtträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Polyolefin ein hochdichtes Polyethylen (HDPE), ist.

9. Fotografischer Schichtträger nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzschicht der Rückseite insgesamt bis zu 20 Gew.% an Weißpigmenten, Farbpigmenten, optischen Aufhellern, Gleitmitteln, Trennmitteln, Antistatika, anorganischen und organischen Füllstoffen und anderen Hilfsstoffen enthält.

10. Fotografischer Schichtträger nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger noch weitere Funktionsschichten wie Primer-/Haftschichten, Antistatikschichten, Anticurlschichten, Versteifungsschichten und beschreib- und bedruckbare Schichten enthält.

11. Verfahren zur Herstellung eines fotografischen Schichtträgers 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 beschichtet 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 fotografischen Schichtträgers nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schichträger noch weitere Funktionsschichten wie Primer/Haftschichten, Antistatikschichten, Anticurlschichten, Versteifungsschichten und beschreib- und bedruckbare Schichten aufgetragen werden.