DE19955020A1 - Laminierungs-Prozeß mit Steuerung der Krümmung - Google Patents
Laminierungs-Prozeß mit Steuerung der KrümmungInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein Verfahren zur Steuerung der Krümmung beim Auflaminieren einer Polymerfolie auf beide Seiten eines Kernmaterials, bei dem man eine Polymer-Basis-Folie in Kontakt mit einer Wärmequelle und mit einem Kernmaterial bringt, unter gleichzeitigem Aufbringen eines Bindemittels zwischen Basis-Folie und Kernmaterial unter Erzeugung eines Laminates, und bei dem man eine Polymer-Deck-Folie in Kontakt mit dem Laminat bringt, wobei man gleichzeitig ein Bindemittel zwischen Polymer-Deck-Folie und Laminat unter Erzeugung eines Verbundmaterials einführt, wobei das Modul-Verhältnis von jeder Folie zum Kern größer als 1 ist und das Verbundmaterial den gewünschten Krümmungsgrad aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft Druckmedien. Gemäß einer bevorzug
ten Ausführungsform betrifft sie einen verbesserten Träger für
fotografische Materialien.
Druckmedien lassen sich dadurch verbessern, daß sie einer
Krümmung oder einer Aufroll-Tendenz widerstehen und flach blei
ben. Von besonderer Bedeutung ist dies im Falle von Medien, die
zur Herstellung von Farbbildern verwendet werden. Zu solchen
Medien gehören jene, die für den Tintenstrahldruck verwendet
werden, zur Herstellung von Bildern durch thermische Farbstoff-
Sublimation, zur thermischen Wachs-Farbstoff-Übertragung und
zur Elektrofotografie. Besonders wichtig ist die Herstellung
eines flachen Trägers für farbfotografisches Papier. Auf dem
Gebiete von Farbpapieren besteht ein Bedürfnis nach Farbpapie
ren mit verbesserten Krümmungs-Eigenschaften oder verbesserten
Aufroll-Tendenzen. Die zum heutigen Tage bekannten Farbpapiere
krümmen sich oder rollen sich während der Entwicklung und der
Aufbewahrung auf. Eine derartige Krümmung wird durch die unter
schiedlichen Eigenschaften der Schichten des Farbpapieres her
vorgerufen, wenn dieses Entwicklungs- und Trocknungsverfahren
unterworfen wird. Feuchtigkeits-Veränderungen während der Auf
bewahrung von Farbfotografien führen ebenfalls zu einer Krüm
mung. Besondere Probleme bestehen im Falle von Farbpapieren,
wenn sie über einen längeren Zeitraum hohen Feuchtigkeitsbedin
gungen ausgesetzt werden, wie z. B. einer relativen Feuchtigkeit
von größer als 50%. Auch extrem niedrige relative Feuchtigkei
ten von weniger als 20% verursachen eine Krümmung von fotogra
fischen Papieren.
Krümmungswerte sind der gemessene Grad der Biegung
(deflection) in einer parabolisch verformten Probe. Eine runde
Probe eines Durchmessers von 8,5 cm des Verbundmaterials wird
21 Tage lang bei der Test-Feuchtigkeit aufbewahrt. Die Zeit
spanne, die erforderlich ist, hängt von den Dampf-Barriere-
Eigenschaften der Laminate ab, die auf den Feuchtigkeitsemp
findlichen Papierträger aufgebracht werden, und sie sollten,
soweit erforderlich, eingestellt werden, durch Bestimmung der
Zeit, die erforderlich ist, um das Gewicht der Probe in der
Test-Feuchtigkeit ins Gleichgewicht zu bringen. Die Krürnmungs
werte werden in ANSI-Krümmungseinheiten ausgedrückt, spe
ziell, 100 dividiert durch den Radius der Krümmung in Inch.
Der Krümmungsradius wird bestimmt durch visuellen Ver
gleich der Krümmungsform, unter Betrachtung längs der Krüm
mungsachse, mit Standard-Kurven im Hintergrund. Die Krümmung
kann positiv oder negativ sein, und im Falle fotografischer
Produkte gilt, daß die positive Richtung eine Krümmung in Rich
tung der fotosensitiven Schicht ist. Wünschenswert wäre es,
wenn die Feuchtigkeits-Krümmung im Falle fotografischer Druck-
oder Print-Papiere vermindert werden könnte.
Farbdruck- oder Farbprint-Papiere werden gewöhnlich aus
drei strukturellen Schichten unter der Emulsion hergestellt;
einem Roh-Papierträger und einer oberen und einer unteren Be
schichtung von durch Extrusion aufgetragenem Polyethylen. Da
die Festigkeits-Eigenschaften von Polyethylen in dieser Form
schlecht im Vergleich zu dem rohen Papierträger sind, werden
die Krümmungs-Eigenschaften oder die Steifigkeit eines Prints
beim Biegen praktisch ausschließlich durch den rohen Träger be
stimmt. Aufgrund der Ausrichtung der Papierfasern während der
Herstellung ist der rohe Träger bezüglich der Festigkeits-Ei
genschaften in der Ebene des Blattes hoch orientiert, wobei das
Beispiel des Elastizitäts-Moduls von der stärksten zur schwäch
sten Richtung beispielsweise oftmals bei 2 : 1 liegt, wobei die
stärkste Richtung die MD-Richtung (Maschinen-Richtung) ist.
Dies ist, warum die Form einer typischen Polyethylen-Probe mit
einer Krümmung, verursacht durch Entgegentreten einen Emul
sionsschrumpf auf einer Oberfläche bei niedriger Feuchtigkeit,
zylindrisch ist bei der Krümmungsachse längs der Maschinenrich
tung, so daß die Probe sich in der schwächsten Richtung krümmt,
oder direkt in der Quer-Richtung, d. h. der CD-Richtung (cross
direction).
Es besteht ein Bedürfnis nach einem Trägersubstrat für den
Druck und für eine fotografische Verwendung, das einer Krümmung
widersteht und bei dessen Verwendung die gedruckten Bilder nach
der Entwicklung und beim Aufbewahren flach bleiben. Ein beson
deres Bedürfnis besteht nach einem Substrat, das Veränderungen
bezüglich einer planaren Orientierung während Feuchtigkeits-
Veränderungen während der Lebensdauer des gedruckten Materials
widersteht.
Ein Gegenstand der Erfindung besteht in der Bereitstellung
von verbesserten Druck- oder Kopiermaterialien.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Be
reitstellung von Druck- oder Kopiermaterialien, die einen ver
besserten Widerstand gegenüber einer Krümmung während Feuchtig
keits-Veränderungen aufweisen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Be
reitstellung eines Verfahrens der Krümmungs-Steuerung beim Zu
sammenfügen einer Verbundstruktur, wenn Blätter oder Folien
(sheets) von hoher Festigkeit nicht genau den gleichen Modul
aufweisen oder von gleicher Dicke sind.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Be
reitstellung eines Verfahrens zur Einstellung der Krümmung ei
ner zusammengefügten Verbundstruktur zum Zeitpunkt des Zusam
menfügens, das keine Spannungs-Kontrolle erfordert.
Gelöst werden die gestellten Aufgaben durch ein Verfahren
zur Steuerung der Krümmung (oder der Aufroll-Tendenz) beim
Auflaminieren einer Polymerfolie auf beide Seiten eines Kernma
terials, bei dem man eine Polymer-Basis-Folie in Kontakt mit
einer Wärmequelle und mit einem Kernmaterial bringt, unter
gleichzeitigem Aufbringen eines Bindemittels zwischen Basis-
Folie und Kernmaterial unter Erzeugung eines Laminates, und bei
dem man eine Polymer-Deck-Folie in Kontakt mit dem Laminat
bringt, wobei man gleichzeitig ein Bindemittel zwischen Poly
mer-Deck-Folie und Laminat unter Erzeugung eines Verbundmate
rials einführt, wobei das Modul-Verhältnis von jeder Folie zum
Kern größer als 1 ist und das Verbundmaterial den gewünschten
Krümmungsgrad aufweist.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von
verbesserten Bildaufzeichnungselementen bereitgestellt, die ei
ner Krümmung unter einer Vielzahl von Bedingungen widerstehen.
Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine Steuerung der Krüm
mung einer Verbundstruktur zum Zeitpunkt der Herstellung.
Fig. 1 veranschaulicht ein Verfahren gemäß der Erfindung
zur Steuerung der Krümmung durch Temperatur-Steuerung der Fo
lie.
Fig. 2 veranschaulicht ein Verfahren zur Erhöhung der
Krümmungs-Steuerungs-Effekte der Temperatur durch Erhitzen und
Kühlen aufeinander gegenüberliegenden Seiten eines Kernmateri
als.
Fig. 3 veranschaulicht Beispiel 1 und zeigt die Erhit
zungs-Anordnung für die biaxial orientierte Basis-Folie, die in
diesem Beispiel verwendet wird.
Die Erfindung weist zahlreiche Vorteile gegenüber Verfah
ren des Standes der Technik auf. Die Bildaufzeichnungselemente
der Erfindung können dünn sein, da zum Ausbalancieren der Kräf
te dünne, starke Polymerschichten verwendet werden. Die Bild
aufzeichnungselemente der Erfindung vermitteln dem Betrachter
des Bildes ein gefälligeres Bild, da das Bild flach ist, und
infolgedessen keine unerwünschten Reflektionen und Verzerrungen
zeigt, die bei Betrachtung eines gekrümmten Bildes verursacht
werden. Das Bildaufzeichnungsmaterial der Erfindung hat weiter
hin der Vorteil, daß es leichter zu verarbeiten ist, da eine
Krümmung nicht auftritt. Eine Krümmung kann zu Transportschwie
rigkeiten führen und zu einer Blockierung der Vorrichtungen,
die für die Entwicklung, den Transport und das Verpacken des
Bildmaterials benötigt werden. Erleidet das fotografische Pa
pier während der Bildaufzeichnungsstufe eine Krümmung, so führt
dies zu verzerrten Bildern. Die Erfindung ermöglicht ein Ver
fahren zur Steuerung der Bildkrümmung des Bildaufzeichnungsele
mentes zum Zeitpunkt der Herstellung. Dies ermöglicht die Her
stellung verschiedener Produkte eines Aufbaus, anstatt Materia
lien zu verändern, was für Materialien des Standes der Technik
typisch ist. Der laminierte Bildaufzeichnungsträger gemäß die
ser Erfindung hat weiterhin der Vorteil der leichteren Einführ
barkeit des Bildträgermaterials in Drucker, wie der elektrofo
tografischen, thermischen Farbstoffübertragungs- und Tinten
strahldrucker, da eine Krümmung des Bildaufzeichnungselementes
zu Papierbahn-Blockierungen führt und zu einer Verminderung der
Anlagen-Produktivität. Diese und andere Vorteile ergeben sich
aus der folgenden detaillierten Beschreibung.
Plastische Folien oder Blätter von hoher Festigkeit werden
üblicherweise durch biaxiale Orientierung von durch Co-Extru
sion gegossenen dicken (1025 µm) Polyolefin-Folien hergestellt.
Eine typische Folie, die zur Verpackung von Nahrungsmitteln
verwendet wird, besteht aus biaxial orientiertem Polypropylen.
Es ist möglich, biaxial orientierte Polyolefin-Folien herzu
stellen, die eine Dicke von ungefähr 26 µm haben, und die um
das 5-fache in der Maschinenrichtung verstreckt worden sind und
um das 8-fache in der Querrichtung. Die endgültigen Haupt-Fe
stigkeits-Eigenschaften sind der Querrichtung angeglichen und
liegen bei dem 1,8-fachen der Maschinenrichtung.
Der Elastizitäts-Modul dieser Materialien ist von gleicher
Größenordnung wie der Modul des Rohmaterials, weshalb die
Schichten ein sehr guter Ersatz für das normalerweise schwache
Polyethylen sind. Im Falle von biaxial orientierten Polyolefin-
Folien mit einem Orientierungsverhältnis von Querrichtung zur
Maschinenrichtung von 5 : 8 verläuft die Achse der primären Fe
stigkeit nahezu senkrecht zur Achse des rohen Trägers, weshalb
es theoretisch möglich ist, Kombinationen der zwei außen lie
genden biaxial orientierten Folien aufzufinden, die an dem ro
hen Träger anhaften, um eine kombinierte Biege-Steifigkeit zu
erzielen, die in der Maschinenrichtung und Querrichtung gleich
ist.
Wünschenswert wäre es, wenn ein Träger für fotografische
Materialien hergestellt werden könnte aus biaxial orientierten
Folien und Cellulose-Papier, unter Gewinnung einer kombinierten
Biege-Steifigkeit, die gleich ist in der Maschinenrichtung und
der Querrichtung, da gleiche Steifigkeiten in der Maschinen
richtung und Querrichtung vom Verbraucher bevorzugt werden.
Eine Krümmungs-Steuerung in Systemen von zwei oder mehre
ren Schichten ist komplizierter, als die Erzeugung einer ad
äquaten Steifigkeit, um Oberflächen-Beschichtungen zu widerste
hen, die eine Krümmung verursachen. Mehrere Schichten aufwei
sende Laminate, die Komponenten mit Festigkeits-Eigenschaften
in der gleichen Größenordnung aufweisen, sind ebenfalls emp
findlich gegenüber den Spannungen, die eingeführt werden, wenn
die Schichten zusammengefügt werden. Es ist bekannt, daß, ins
besondere im Falle eines laminierten Produktes, das eine hohe
Steifigkeit aufweist, der Grad der Ausgangs-Krümmung und seine
Richtung etwas gesteuert werden durch die Spannungen, die ange
wandt werden, um die Materialien in den Spalt einzuführen, wo
die Schichten zur Haftung miteinander gebracht werden. Wird
beispielsweise eine Filmschicht von hoher Festigkeit zur Haf
tung auf einen Papierträger gebracht, so weist die Krümmung des
erzeugten Materials ansteigende Krümmungswerte auf, wenn die
Spannung in dem Film erhöht wird, da der Film selbst auf dem
Papier in einem gestreckten Zustand befestigt wird, und nach
dem die Bindung vollständig ist und das zusammengefügte Materi
al unter keiner Spannung steht, der Film die Papieroberfläche
überzieht und eine Krümmungs-Kondition hervorruft. Werden meh
rere Schichten zusammengefügt, so wird das Verfahren wieder
holt, und die endgültige Krümmung ist die Summe all dieser Ef
fekte einer jeden zusätzlichen Schicht, wobei die Schichtenbil
dung oftmals auf einander gegenüberliegenden Seiten erfolgt, um
die Laminate flach zu halten.
Man betrachte eine dreischichtige Struktur aus Film, Pa
pier, Film, die nach dem Zusammenfügen flach sein soll. Offen
sichtlich ist, daß die zwei außen liegenden Filme aus dem glei
chen Material und von gleicher Dicke hergestellt werden können
und zusammengefügt werden können mit der gleichen Zufuhr-Span
nung, um eine Balance in der Querrichtungs- und Maschinenrich
tungs-Beanspruchung zu erzielen, um die Krümmung auf ein Mini
mum zu reduzieren. Haben aus ökonomischen Gründen die außen
liegenden Filme eine unterschiedliche Dicke und sind sie infol
gedessen nicht aneinander angepaßt, so ist offensichtlich, daß
die Spannungen im Falle des dünneren Filmes erhöht werden müs
sen, um die gleiche Oberflächen-Zugkraft zu erzielen, um die
Packung auszugleichen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst
durch Bereitstellung einer biaxial orientierten Polymerfolie
auf jeder Seite eines Basis-Papiers, unter Erzeugung eines la
minierten Trägers. Die biaxial orientierten Folien, oben und
unten auf dem Basis-Papier, werden derart ausgewählt, daß sie
zusammen mit dem Basis-Papier selbst einer Biegung unter einer
Vielzahl von Feuchtigkeitsbedingungen widerstehen. Das bevor
zugte Kernmaterial besteht aus Cellulose-Papier. Cellulose-Pa
pier ist relativ billig und hat einen hohen Modul, der zu einem
gegenständlich (perceptually) bevorzugten, steifen, fotografi
schen Element führt. Biaxial orientierte Folien sind besonders
geeignet, um einer Biegung des Basis-Papiers zu widerstehen, da
sie während ihrer Formation derart ausgestaltet werden können,
daß sie ausgewählte Eigenschaften in sowohl der Maschinenrich
tung als auch der Querrichtung aufweisen. Dies ist eine Folge
davon, daß sie während der Herstellung in beiden Richtungen
verstreckt werden. Beispielsweise führt eine stärkere Verstreckung
in der Querrichtung während der Herstellung einer biaxial
orientierten Folie zu einer Folie, die fester (stronger) in der
Quermaschinenrichtung ist. Eine solche Polymerfolie bildet,
wenn sie mit Papier kombiniert wird, das schwächer in der Quer
richtung ist, eine Folie mit kombinierten Kräften, die eine
starke Tendenz aufweisen, die laminierte Folie flach zu halten.
Während des Laminierungs-Prozesses, in dem die biaxial
orientierten Folien mit dem Basis-Material zur Haftung gebracht
werden, werden die biaxial orientierten Folien vor der Laminie
rung erhitzt oder gekühlt. Ein Erhitzen oder Kühlen führt zu
Dimensionsveränderung der biaxial orientierten Folie. Nach der
Laminierung, wenn die Folie wieder zu Umgebungstemperatur-Be
dingungen zurückkehrt, krümmt sich der Bildaufzeichnungsträger
in der Richtung entgegengesetzt der Dimensionsveränderung in
der biaxial orientierten Folie. Da fotografische Materialien
des Standes der Technik aus der Schmelze extrudiertes Polyethy
len geringer Festigkeit verwendet, ist die Polyethylenschicht
nicht ausreichend fest genug, um den Träger zu biegen.
Um ausbalancierte, laminierte Folien herzustellen, die
flach sind, ist es erforderlich, die Eigenschaften des Basis-
Papiers genau auszumessen sowie der in Frage kommenden biaxial
orientierten Folien, bezüglich ihrer Tendenz, sich unter Bela
stung zu biegen. Dies erfolgt durch Messung des Young-Moduls
der Folien oder Blätter von biaxial orientiertem Film und dem
Basis-Papier in mindestens der Maschinen- und Querrichtung.
Diese Messung erfolgt durch Bestimmung der Spannungs-Deforma
tionskurve für jedes Material. Diese Untersuchungen werden üb
licherweise unter Verwendung eines Instron-Tensile-Testers
durchgeführt. Die Tests für Papier erfolgen bei verschiedenen
Feuchtigkeiten, da sich die Papier-Eigenschaften mit der Feuch
tigkeit verändern.
Die Messung des thermischen Ausdehnungs-Koeffizienten mit
Einheiten in mm/mm-°C ist geeignet, da sie die Fähigkeit eines
Filmes für Dimensionsveränderungen mit der Temperatur mißt; wo
bei Materialien mit einer höheren Zahl geeigneter für den Zweck
der Steuerung der Krümmung mit der Temperatur sind. Eine Poly
olefin-Folie mit einem Koeffizienten der thermischen Ausdehnung
von größer als 0,00001 mm/mm-°C wird bevorzugt verwendet. Bei
einem thermischen Expansions-Koeffizienten von geringer als
0,00001 mm/mm-°C liegt keine ausreichende Spannung vor, um die
Folien vor der Laminierung vorzudehnen.
Nach dem die Eigenschaften des Basis-Papiers und von
biaxial orientierten Folien bestimmt worden sind, werden ein
Basis-Papier und Filme ausgewählt, welche die ausbalancierten
Kräfte aufweisen, um einer Krümmung zu widerstehen. Dieser Aus
wahlprozeß wird ganz allgemein mittels eines mathematischen Mo
dells durchgeführt. In einem einfachen Falle, in dem die Packung
auf jeder Seite relativ ausbalanciert ist, wird angenom
men, daß das Biegezentrum im geometrischen Zentrum der Packung
liegt, und der Beitrag einer jeden ausgeprägten Schicht zur
Biegesteifheit wird errechnet aus dem Modul mal dem Trägheits-
Moment einer Querschnittseinheit. Das Trägheits-Moment der
Schichten vom Zentrum entfernt muß durch die Anwendung der Pa
rallelachsen-Theorie korrigiert werden.
Die Kräfte, die durch die thermische Ausdehnung oder Zu
sammenziehung der zu laminierenden Filme bewirkt werden, werden
errechnet und zu den Kräften zugefügt, die sich aus der Zufüh
rungsspannung der Filme ergeben. Die Kräfte werden mathematisch
gegen die Steifheit der Packung aufgetragen, um den Grad der
Krümmung zu bestimmen, unter Anwendung der Strahl-Biege-Theo
rie. Im Falle einer unbalancierten oder unausgewogenen Ausfüh
rungsform, in der das Biegezentrum nicht bekannt ist, oder in
dem Falle, in dem eine extrem genaue Lösung für nicht-lineare
Materialien erforderlich ist, kann eine nicht-lineare endliche
Elementanalyse angewandt werden.
Im Falle der Herstellung von fotografischen Papieren lie
gen weitere Faktoren, die bei der Herstellung eines Krümmungs
resistenten Produktes zu beachten sind, in den Eigenschaften
der Emulsionsschichten, die auf das Papier aufgebracht werden.
Die Emulsionsschichten erzeugen Kräfte, wenn sie sich ausdehnen
und schrumpfen, als Folge von Feuchtigkeitsveränderungen. Diese
Emulsionskräfte müssen ebenfalls bei der Herstellung eines la
minierten Trägers beachtet werden, der einer Krümmung wider
steht, unter unterschiedlichen Feuchtigkeitsbedingungen. Die
Emulsion schrumpft, wenn sie nach der Herstellung getrocknet
wird, wobei die Tendenz besteht, daß das Papier, das die Emul
sionsschicht aufweist, nach innen gekrümmt wird, insbesondere
unter normalen Verwendungsbedingungen bei niedriger Feuchtig
keit. Die laminierten Trägerpapiere der Erfindung sind so auf
gebaut, daß sie, wenn sie als fotografische Träger verwendet
werden, praktisch flach unter Bedingungen sind, unter denen ei
ne Emulsion auf der Oberfläche vorliegt.
Zur Herstellung von laminierten fotografischen Trägermate
rialien für die Verwendung in fotografischen Papieren kann jede
geeignete Kombination von Trägerpapier und biaxial orientierten
Film-Eigenschaften benutzt werden. Die bevorzugten biaxial ori
entierten Folien oder Blätter für die Verwendung zur Herstel
lung eines laminierten Papierträgers haben einen Young-Modul
von mindestens 340 MPa. Im Falle von biaxial orientierten Fo
lien mit einem Young-Modul von weniger als 300 MPa haben die
Folien keine ausreichende Festigkeit, um die Krümmungskräfte
auszugleichen, die durch die Gelatine-Emulsions-Bildschichten
hervorgerufen werden. Die bevorzugtesten biaxial orientierten
Folien für die Verwendung in laminierten Papierträgern haben
einen Young-Modul in der Maschinenrichtung oder Querrichtung
zwischen 690 MPa und 5520 MPa. Das Basis-Papier weist vorzugs
weise einen Young-Modul von 13800 MPa und 2760 MPa in der Ma
schinenrichtung und zwischen 6900 MPa und 1380 MPa in der Quer
richtung auf. Ein Young-Modul für den Papierträger unterhalb
2700 MPa in der Maschinenrichtung und 1300 MPa in der Querrich
tung liefert keine ausreichende Steifigkeit für das tastbare
Gefühl, das Verbraucher im Falle eines hoch-qualitativen, foto
grafischen, reflektierenden Bildes erwarten.
Die hier gebrauchten Ausdrücke "Deck", "obere", "Emul
sionsseite" und "Gesichtsseite" stehen für die Seite oder in
Richtung der Seite des fotografischen Elementes oder Bildele
mentes, das die Bildaufzeichnungsschichten aufweist. Die Merk
male "Basis", "untere Seite" und "Rückseite" stehen für die
Seite oder die Richtung zur Seite des fotografischen Elementes
gegenüber der Seite, die die fotosensitiven Bildaufzeichnungs
schichten oder das entwickelte Bild aufweist. Die laminierten
Trägermaterialien können ferner als Basis für die Bildaufzeich
nung nach Methoden, wie z. B. dem Tintenstrahldruck oder die
thermische Farbstoffübertragung, verwendet werden.
Eine jede geeignete, biaxial orientierte Polyolefin-Folie
kann als Folie auf der oberen Seite des laminierten Trägers der
Erfindung verwendet werden. Mikroporen aufweisende biaxial ori
entierte Verbundfolien werden bevorzugt verwendet und können in
geeigneter Weise hergestellt werden durch Co-Extrudieren der
Kern- und Oberflächenschichten, woran sich eine biaxiale Orien
tierung anschließt, wodurch Poren rund um das Poren-erzeugende
Material erzeugt werden, das in der Kernschicht vorhanden ist.
Derartige Verbundfolien werden beispielsweise beschrieben in
den U. S.-Patentschriften 4 377 616; 4 758 462 und 4 632 869.
Der Kern der bevorzugten Verbundfolie sollte von 15 bis
95% der Gesamtdicke der Folie ausmachen, vorzugsweise 30 bis
85% der Gesamtdicke. Die keine Poren aufweisende Haut oder
Häute sollten somit 5 bis 85% der Folie, vorzugsweise 15 bis
70% der Dicke ausmachen.
Die Dichte (das spezifische Gewicht) der Verbundfolie,
ausgedrückt als "Prozent der Körper-Dichte", wird wie folgt be
rechnet:
Sie sollte zwischen 45% und 100%, vorzugsweise zwischen
67% und 100%, liegen. Fällt die Körper-Dichte auf unter 67%,
so wird die Verbundfolie schwerer herstellbar aufgrund eines
Abfalles der Zugfestigkeit, und sie wird empfindlicher gegen
über einer physikalischen Beschädigung.
Die Gesamt-Dicke der oberen Verbundfolie kann bei 12 bis
100 µm, vorzugsweise 20 bis 70 µm, liegen. Unterhalb 20 µm kön
nen die Mikroporen-aufweisenden Folien nicht dick genug sein,
um eine in dem Träger vorliegende inhärente Nicht-Planarität
auf ein Minimum zu reduzieren, und das Element ist schwieriger
herzustellen. Bei Dicken von über 70 µm wird eine nur geringe
Verbesserung in der Oberflächenglätte oder den mechanischen Ei
genschaften erzielt, weshalb kein vernünftiger Grund vorliegt,
um die Kosten für Extra-Material zu erhöhen.
Die biaxial orientierten Folien gemäß der Erfindung weisen
vorzugsweise eine Wasserdampf-Permeabilität von weniger als
0,85 × 10-5 g/mm2/Tag auf. Dieses ermöglicht eine schnellere
Emulsionshärtung, da der laminierte Träger dieser Erfindung
Wasserdampf von den Emulsionsschichten während des Auftrages
der Emulsionen auf den Träger nicht durchläßt. Der Grad der
Durchlässigkeit wird nach der ASTM-Methode F1249 gemessen.
Der Ausdruck "Poren" steht hier für das Fehlen von zuge
setzten festen Stoffen und Flüssigkeit, obgleich es wahrschein
lich ist, daß die "Poren" Gas enthalten. Die Poren-initiieren
den Teilchen, die in dem fertigen Folienkern verbleiben, soll
ten einen Durchmesser von 0,1 bis 10 µm haben, vorzugsweise ei
ne runde Form aufweisen, um Poren der gewünschten Form und Grö
ße zu erzeugen. Die Größe der Poren hängt ebenfalls von dem
Grad der Orientierung in der Maschine und den Quer-Richtungen
ab. In idealer Weise nehmen die Poren eine Form an, die defi
niert ist durch zwei einander gegenüberliegende und Kanten kon
taktierende konkave Scheiben. Mit anderen Worten, die Poren
neigen dazu, eine linsenartige oder bikonvexe Form anzunehmen.
Die Poren sind derart orientiert, daß die zwei Haupt-Dimensio
nen den Maschinen- und Quer-Richtungen der Folie angeglichen
sind. Die Z-Richtungsachse weist eine geringere Dimension auf
und entspricht grob der Größe des Quer-Durchmessers des Poren
erzeugenden Teilchens. Die Poren neigen ganz allgemein dazu,
aus geschlossenen Zellen zu bestehen, so daß praktisch kein of
fener Weg von einer Seite des Poren aufweisenden Kernes zur an
deren Seite besteht, durch den Gas oder Flüssigkeit gelangen
könnte.
Das Poren-initiierende Material kann aus einer Vielzahl
von Materialien ausgewählt werden und sollte in einer Menge von
etwa 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren der
Kernmatrix, vorliegen. Vorzugsweise ist das Poren-initiierende
Material ein polymeres Material. Wird ein polymeres Material
verwendet, so kann es ein Polymer sein, das mit dem Polymer in
der Schmelze vermischt wird, aus dem die Kernmatrix erzeugt
wird, und das dazu geeignet ist, dispergierte sphärische Teil
chen zu erzeugen, wenn die Suspension abgekühlt wird. Zu Bei
spielen derartiger Materialien gehören Nylon, dispergiert in
Polypropylen, Polybutylenterephthalat in Polypropylen, oder Po
lypropylen, dispergiert in Polyethylenterephthalat. Ist das Po
lymer vorgeformt und wird es in das Matrixpolymer eingemischt,
so sind die wichtigen Charakteristika die Größe und die Form
der Teilchen. Kügelchen werden bevorzugt verwendet, wobei disee
hohl oder fest sein können. Diese Kügelchen können beispiels
weise hergestellt werden aus quervernetzten Polymeren, die her
gestellt werden können aus Alkenyl-aromatischen Verbindungen
der allgemeinen Formel Ar-C(R)=CH2, worin Ar für einen aromati
schen Kohlenwasserstoff-Rest steht oder einen aromatischen Ha
lokohlenwasserstoff-Rest der Benzolreihe, und worin R steht für
Wasserstoff oder einen Methylrest; sie können ferner beispiels
weise hergestellt werden aus Monomeren vom Acrylat-Typ, wozu
Monomere der Formel CH2=C(R')-C(O)(OR) gehören, worin R ausge
wählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einem
Alkylrest mit etwa 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, und worin R'
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Me
thyl; sie können ferner aus Copolymeren von Vinylchlorid und
Vinylidenchlorid bestehen, aus Acrylonitril und Vinylchlorid,
Vinylbromid, Vinylestern mit der Formel CH2=CH(O)COR, worin R
für einen Alkylrest mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen steht; aus
Polymeren aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Citra
consäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Oleinsäure, Vinylbenzoesäu
re; ferner aus synthetischen Polyester-Harzen, die hergestellt
werden durch Umsetzung von Terephthalsäure und Dialkyltereph
thal-Verbindungen oder Ester-erzeugenden Derivaten hiervon, mit
einem Glykol der Reihe HO(CH2)nOH, worin n für eine Zahl von 2-10
steht und mit reaktiven olefinischen Bindungen innerhalb des
Polymermoleküls, wobei zu den beschriebenen Polyestern solche
gehören, in die bis zu 20 Gew.-% einer zweiten Säure oder eines
zweiten Esters mit einer reaktiven olefinischen Ungesättigtheit
einpolymerisiert worden sind, oder Mischungen hiervon, und ei
nem Quervernetzungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Divinylbenzol, Diethylenglykoldimethacrylat, Diallylfuma
rat, Diallylphthalat und Mischungen hiervon.
Zu Beispielen von typischen Monomeren zur Herstellung von
quervernetzten Poren-initiierenden Polymeren gehören Styrol,
Butylacrylat, Acrylamid, Acrylonitril, Methylmethacrylat, Ethy
lenglykoldimethacrylat, Vinylpyridin, Vinylacetat, Methylacry
lat, Vinylbenzylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäure, Divinyl
benzol, Acrylamidomethylpropansulfonsäure und Vinyltoluol. Vor
zugsweise besteht das quervernetzte Polymer aus Polystyrol oder
Poly(methylmethacrylat). In am meisten bevorzugter Weise be
steht es aus Polystyrol, und das Quervernetzungsmittel besteht
aus Divinylbenzol.
Verfahren, die aus dem Stande der Technik allgemein be
kannt sind, führen zu Teilchen von nicht-gleichförmiger Größe,
die durch eine breite Teilchengrößen-Verteilung gekennzeichnet
sind. Die anfallenden Teilchen können klassifiziert werden
durch Versieben der Teilchen. Andere bekannte Verfahren, wie
beispielsweise die Suspensions-Polymerisation, und die begrenz
te Koaleszenz, führen direkt zu Teilchen von sehr gleichförmi
ger Größe.
Die Poren-initiierenden Materialien können mit Mitteln be
schichtet werden, um die Porenbildung zu erleichtern. Zu geeig
neten Mitteln oder Gleitmitteln gehören kolloidale Kieselsäure,
kolloidales Aluminiumoxid und Metalloxide, wie z. B. Zinnoxid
und Aluminiumoxid. Die bevorzugt verwendeten Mittel sind kol
loidale Kieselsäure und kolloidales Aluminiumoxid, insbesondere
Kieselsäure. Das quervernetzte Polymer mit einer Beschichtung
aus einem solchen Mittel kann nach aus dem Stande der Technik
bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann ein
übliches Suspensions-Polymerisationsverfahren angewandt werden,
wobei das Mittel der Suspension zugesetzt wird. Als zugesetztes
Mittel wird vorzugsweise kolloidale Kieselsäure eingesetzt.
Die Poren-initiierenden Teilchen können ferner aus anorga
nische Kügelchen bestehen, wobei hierzu beispielsweise gehören
feste oder hohle Glaskügelchen, Kügelchen aus Metall oder kera
mischem Material oder anorganische Teilchen, z. B. aus Ton, Tal
kum, Bariumsulfat und Calciumcarbonat. Wesentlich ist, daß das
Material nicht chemisch mit dem Kern-Matrixpolymeren reagiert,
unter Herbeiführung von einem oder mehreren der folgenden Pro
bleme: (a) Veränderung der Kristallisations-Kinetik des Matrix
polymeren, wodurch eine Orientierung erschwert wird, (b) Abbau
des Kern-Matrixpolymeren, (c) Abbau der Poren-initiierenden
Teilchen, (d) Adhäsion der Poren-initiierenden Teilchen an dem
Matrixpolymeren oder (e) Erzeugung von unerwünschten Reaktions
produkten, wie z. B. toxischen oder hoch-farbigen Resten. Das
Poren-initiierende Material sollte nicht fotografisch aktiv
sein oder die Qualität des fotografischen Elementes vermindern,
in dem die biaxial orientierte Polyolefin-Folie verwendet wird.
Für die Herstellung von biaxial orientierten Folie auf der
oberen Seite in Richtung zur Emulsion geeignete Klassen von
thermoplastischen Polymeren für die biaxial orientierte Folie
und das Kern-Matrixpolymer der bevorzugten Verbundfolien gehö
ren Polyolefine. Zu geeigneten Polyolefinen gehören Polypropy
len, Polyethylen, Polymethylpenten, Polystyrol, Polybutylen und
Mischungen hiervon. Zu geeigneten Polyolefin-Copolymeren gehö
ren Copolymere von Propylen, Ethylen, Hexen, Buten und Octen.
Polypropylen ist das bevorzugte Polyolefin, da es niedrige Ko
sten verursacht und die erwünschten Festigkeits-Eigenschaften
aufweist.
Die keine Poren aufweisenden Hautschichten der Verbundfo
lie können aus den gleichen polymeren Materialien hergestellt
werden, die oben für die Herstellung der Kernmatrix angegeben
wurden. Die Verbundfolie kann hergestellt werden mit einer Haut
oder Häuten aus dem gleichen polymeren Material, wie die Kern
matrix, oder sie kann mit einer Haut oder Häuten von unter
schiedlichen polymeren Zusammensetzungen, im Vergleich zur
Kernmatrix, hergestellt werden. Im Falle eines mehrschichtigen
Systems, wenn unterschiedliche polymere Materialien verwendet
werden, kann eine zusätzliche Schicht erforderlich sein, um die
Adhäsion zwischen miteinander nicht-verträglichen polymeren Ma
terialien zu fördern, so daß die biaxial orientierten Folien
keine Schichten-Fraktur während der Herstellung oder in dem
endgültigen Bildaufzeichnungselement zeigen.
Die Gesamt-Dicke der obersten Hautschicht oder exponierten
Oberflächenschicht sollte zwischen 0,20 µm und 1,5 µm liegen,
vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,0 µm. Unter 0,5 µm kann eine
inhärente Nicht-Planarität in der co-extrudierten Hautschicht
zu einer nicht-akzeptablen Farb-Veränderung führen. Bei einer
Hautschicht-Dicke von größer als 1,0 µm tritt eine Verminderung
der fotografischen optischen Eigenschaften, z. B. der Bildauflö
sung, ein. Bei einer Dicke von größer als 1,0 µm liegt ferner
ein größeres Materialvolumen vor, um Verunreinigungen zu fil
tern, wie z. B. Klümpchen, eine schlechte Farbpigment-Dispersion
oder Verunreinigungen.
Der obersten Hautschicht können Zusätze einverleibt wer
den, um die Farbe des Bildaufzeichnungselementes zu verändern.
Für fotografische Anwendungszwecke wird eine weiße Basis (base)
mit einem schwach bläulichen Ton bevorzugt verwendet. Die Er
zeugung des schwach bläulichen Tones kann erreicht werden nach
jedem beliebigen Verfahren, das aus dem Stande der Technik be
kannt ist, wozu gehören das Einmischen eines Farb-Konzentrates
vor der Extrusion auf der Beschichtungs-Vorrichtung und die
Schmelz-Extrusion von blauen Farbstoffen, die in dem erwünsch
ten Mischungsverhältnis eingemischt wurden. Vorzugsweise werden
farbige Pigmente verwendet, die Extrusions-Temperaturen von
größer als 320°C zu widerstehen vermögen, da Temperaturen von
über 320°C für die Co-Extrusion der Hautschicht erforderlich
sind. Blaue Farbstoffe, die im Rahmen dieser Erfindung verwen
det werden, können aus beliebigen Farbstoffen bestehen, die
keinen nachteiligen Einfluß auf das Bildaufzeichnungselement
ausüben. Zu bevorzugten blauen Farbstoffen gehören blaue Phtha
locyanin-Pigmente, blaue Chromophthal-Pigmente, blaue Irgazin-
Pigmente, blaue organische Irgalit-Pigmente und das Pigment
Blue 60.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung
wird eine sehr dünne Beschichtung (0,2 bis 1,5 µm) auf der
Oberfläche unmittelbar unter der Emulsionsschicht erzeugt, die
hergestellt werden kann durch Co-Extrusion und nachfolgende
Verstreckung in der Breiten- und Längenrichtung. Es wurde ge
funden, daß diese Schicht von Natur aus eine extrem genaue Dicke
aufweist und dazu verwendet werden kann, um alle die Farb-
Korrekturen herbeizuführen, die normalerweise über die Dicke
der Folie zwischen der Emulsion und dem Papierträger verteilt
sind. Diese oberste Schicht ist so wirksam, daß die Gesamtmenge
an Farbstoffen, die benötigt wird, um eine Korrektur zu bewir
ken, geringer als eine Hälfte der Menge ist, die benötigt wird,
wenn die Farbstoffe über die Dicke dispergiert werden. Farb
stoffe sind oftmals der Grund für Spot-Defekte, aufgrund von
Klumpen oder einer schlechten Dispergierung. Spot-Defekte, die
den Wert des Bildes vermindern, werden durch diese Erfindung
vermindert, da weniger Farbstoffe verwendet werden und weil ei
ne hoch qualitative Filtration zur Reinigung der farbigen
Schicht leichter realisierbar ist, da das Gesamtvolumen von Po
lymer mit Farbstoff in typischer Weise bei lediglich 2 bis 10%
des Gesamt-Polymeren zwischen dem Basis-Papier und der fotosen
sitiven Schicht liegt.
Während die Zugabe von TiO2 zur dünnen Hautschicht dieser
Erfindung nicht wesentlich zum optischen Leistungsvermögen der
Folie beiträgt, kann sie zu zahlreichen Herstellungsproblemen
führen, wie z. B. Extrusions-Gießlinien und Spots. Eine von TiO2
praktisch freie Hautschicht wird bevorzugt verwendet. TiO2, das
einer Schicht mit einer Dicke zwischen 0,20 und 1,5 µm zuge
setzt wird, verbessert die optischen Eigenschaften des Trägers
nicht wesentlich, führt zu zusätzlichen Kosten und kann zu be
anstandende Pigmentlinien in dem Extrusions-Prozeß führen.
Der biaxial orientierten Folie dieser Erfindung können Zu
sätze einverleibt werden derart, daß, wenn die biaxial orien
tierte Folie von einer Oberfläche betrachtet wird, das Bildauf
zeichnungselement Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums
emittiert, wenn es ultravioletter Strahlung exponiert wird. Die
Emission von Licht im sichtbaren Teil des Spektrums ermöglicht
es, daß der Träger eine erwünschte Hintergrundfarbe in Gegen
wart von ultravioletter Energie aufweist. Dies ist besonders
zweckmäßig, wenn Bilder bei Außenlicht betrachtet werden, da
Sonnenlicht ultraviolette Energie enthält und dazu verwendet
werden kann, die Bildqualität für den Verbraucher und übliche
Anwendungen zu optimieren.
Aus dem Stande der Technik bekannte Zusätze, die sichtba
res Licht im blauen Spektrum emittieren, werden bevorzugt ver
wendet. Verbraucher bevorzugen im allgemeinen ein weiß mit ei
nem schwach bläulichen Ton, definiert als ein negativer b*-
Wert, im Vergleich zu einem weißen Weiß, definiert als ein b*
innerhalb einer b*-Einheit von Null, wobei b* das Maß von
gelbblau in dem CIE-Raum ist. Ein positiver b*-Wert zeigt gelb
an, während ein negativer b*-Wert blau anzeigt. Der Zusatz von
Zusätzen, die in dem blauen Bereich des Spektrums emittieren,
ermöglicht die Färbung des Trägers ohne Zusatz von Farbstoffen,
welche den Weißheitsgrad des Bildes vermindern würden. Die be
vorzugte Emission liegt zwischen 1 und 5 Delta b*-Einheiten.
Delta b* ist definiert als die b*-Differenz, gemessen, wenn ei
ne Probe mit einer Lichtquelle, die ultraviolettes Licht emit
tiert, bestrahlt wird, und einer Lichtquelle, ohne eine ins Ge
wicht fallende Ultraviolett-Energie. Der Delta b*-Wert ist das
bevorzugte Maß, um den Netto-Effekt der Zugabe eines optischen
Aufhellers zur oberen biaxial orientierten Folie dieser Erfin
dung zu bestimmen. Emissionen von weniger als einer 1 b*-Ein
heit können von den meisten Verbrauchern nicht wahrgenommen
werden, weshalb es nicht Kosteneffektiv ist, diese geringe
Menge an optischem Aufheller der biaxial orientierten Folie zu
zusetzen. Eine Emission von größer als 5 b*-Einheiten stört die
Farb-Balance der Drucke, wobei das Weiß den meisten Verbrau
chern als bläulich erscheint.
Der bevorzugte Zusatz gemäß dieser Erfindung ist ein opti
scher Aufheller. Ein optischer Aufheller ist eine farblose,
fluoreszierende, organische Verbindung, die ultraviolettes
Licht absorbiert und sichtbares blaues Licht emittiert. Zu Bei
spielen gehören, ohne daß eine Beschränkung hierauf erfolgt,
Derivate der 4,4'-Diaminostilben-2,2'-disulfonsäure, Coumarin-
Derivate, wie z. B. 4-Methyl-7-diethylaminocoumann, 1,4-Bis(O-
cyanostyryl)benzol und 2-Amino-4-methylphenol.
Schichten unterhalb der exponierten Oberflächenschicht in
biaxial orientierten Folien der Erfindung können ebenfalls Pig
mente enthalten, die dafür bekannt sind, daß sie das optische
fotografische Ansprechvermögen, wie den Weißheitsgrad oder die
Schärfe, verbessern. Erfindungsgemäß wird Titandioxid dazu ver
wendet, um die Bildschärfe und den Weißheitsgrad zu verbessern,
und um den gewünschten Grad der Opazität der biaxial orientier
ten Folien herzustellen. Das TiO2 kann entweder vom Anatas-
oder Rutil-Typ sein. Im Rahmen der Erfindung wird Rutil bevor
zugt verwendet, da seine besondere Teilchengröße und Geometrie
die Bildqualität im Falle der meisten Verbraucher-Anwendungen
optimiert. Beispiele für TiO2 vom Rutil-Typ, die für fotografi
sche Zwecke einsetzbar sind, sind DuPont Chemical Co. R101 ru
tile TiO2 und DuPont Chemical Co. R104 rutile TiO2. Auch können
andere Pigmente zur Verbesserung der Bildqualität im Rahmen der
Erfindung eingesetzt werden.
Traditionelle fotografische Träger, die einen optischen
Aufheller enthalten, verwenden im allgemeinen TiO2 vom Anatas-
Typ in Kombination mit einem optischen Aufheller. Die Verwen
dung von TiO2 vom Rutil-Typ, obgleich vorteilhaft bezüglich der
Bildqualität, neigt dazu, die Wirksamkeit des optischen Aufhel
lers zu reduzieren, wenn ein optischer Aufheller und TiO2-Rutil
in Kombination miteinander eingesetzt werden. Fotografische
Träger des Standes der Technik, die einen optischen Aufheller
enthalten, verwenden im allgemeinen TiO2 vom Anatas-Typ in Kom
bination mit einem optischen Aufheller. Durch Konzentrierung
des optischen Aufhellers und TiO2 vom Rutil-Typ in einer funk
tionellen dünnen Schicht, reduziert TiO2 vom Rutil-Typ die
Wirksamkeit des optischen Aufhellers nicht in ins Gewicht fal
lender Weise, so daß es ermöglicht wird, TiO2 vom Rutil-Typ und
optischen Aufheller gemeinsam zu verbessern, wodurch die Bild
qualität verbessert wird. Die bevorzugte Anordnung des TiO2 ist
die, angrenzend zur exponierten Schicht. Diese Position ermög
licht eine effiziente Herstellung der biaxial orientierten co
extrudierten Struktur, da das TiO2 nicht in Kontakt mit expo
nierten Extrusions-Form-Oberflächen gelangt.
Der optische Aufheller kann jeder beliebigen Schicht in
der mehrschichtigen, co-extrudierten, biaxial, orientierten Po
lyolefin-Folie zugesetzt werden. Die bevorzugte Position ist
benachbart zur oder in der exponierten Oberflächenschicht der
Folie. Dieses ermöglicht eine effiziente Konzentration des op
tischen Aufhellers, was dazu führt, daß weniger optischer Auf
heller verwendet wird, im Vergleich zu traditionellen fotogra
fischen Trägern. In typischer Weise sind 20 bis 40% weniger
optischer Aufheller erforderlich, wenn der optische Aufheller
in einer funktionellen Schicht konzentriert wird, nahe den
Bildaufzeichnungsschichten.
Wenn die gewünschte Beladung mit dem optischen Aufheller
in Gewichtsprozent beginnt, eine Konzentration zu erreichen,
bei der der optische Aufheller in die Oberfläche des Trägers
wandert, unter Erzeugung von Kristallen in der Bildaufzeich
nungsschicht, dann erfolgt die Zugabe des optischen Aufhel
lers vorzugsweise zu der Schicht, benachbart zur exponierten
Schicht. Im Falle von Bildaufzeichnungsträgern des Standes der
Technik, die optische Aufheller verwenden, werden optische Auf
heller von teuren Reinheitsgraden verwendet, um eine Wanderung
in der Bildaufzeichnungsschicht zu vermeiden. Die Wanderung von
optischem Aufheller ist ein Problem, da die Wanderung des opti
schen Aufhellers zu unerwünschten Kristallen in der unteren
bildaufzeichnenden Schicht führt. Im Falle von Lichtempfindli
chen Silberhalogenid-Aufzeichnungssystemen enthält die bevor
zugte Schicht, die an die Gelatine-Schicht angrenzt, Polyethy
len, das praktisch frei von optischem Aufheller ist. Die Wande
rung des optischen Aufhellers von der Schicht, benachbart zur
Polyethylenschicht, wird wesentlich vermindert, da die Poly
ethylen-Oberflächenschicht als Barriere für eine Wanderung des
optischen Aufhellers wirkt, wodurch es ermöglicht wird, viel
höhere Konzentrationen an optischem Aufheller zu verwenden, um
die Bildqualität zu optimieren. Weiterhin ermöglicht die Anord
nung des optischen Aufhellers in der Schicht, benachbart zur
Polyethylenschicht, die Verwendung von weniger teurem optischem
Aufheller, da die Polyethylenschicht, die praktisch frei von
optischem Aufheller ist, eine wesentliche Wanderung des opti
schen Aufhellers verhindert.
Vorzugsweise wird die unerwünschte Wanderung von optischem
Aufheller in biaxial orientierten Folien dieser Erfindung redu
ziert, durch die Verwendung von Polypropylen als Schicht, be
nachbart zur Polyethylen-Oberfläche. Fotografische Träger des
Standes der Technik verwenden ganz allgemein aus der Schmelze
extrudiertes Polyethylen, um dem Basis-Papier eine Wasserfe
stigkeit zu verleihen. Da optische Aufheller löslicher in Poly
propylen als in Polyethylen sind, wandern die optischen Aufhel
ler weniger aus dem Polypropylen in die exponierte Oberflächen
schicht.
Eine biaxial orientierte Folie der Erfindung, die einen
Mikroporen aufweisenden Kern aufweist, wird bevorzugt verwen
det. Der Mikroporen aufweisende Kern trägt zur Opazität und zum
Weißheitsgrad des Bildaufzeichnungsträgers bei, wodurch die
Bildqualität weiter verbessert wird. Die Kombination der Bild
qualität-Vorteile eines Mikroporen-aufweisenden Kernes mit ei
nem Material, das ultraviolettes Licht absorbiert und Licht im
sichtbaren Spektrum emittiert, ermöglicht die einzigartige Op
timierung der Bildqualität, da der Bildträger eine Färbung auf
weisen kann, wenn er ultraviolettem Licht exponiert wird und
dennoch einen ausgezeichneten Weißheitsgrad beibehält, wenn das
Bild bei Verwendung von Licht betrachtet wird, das keine we
sentlichen Anteile an ultraviolettem Licht enthält, wie im Fal
le einer Betrachtung im Hause.
Der Kernmatrix können Zusätze einverleibt werden, um den
Weißheitsgrad dieser Folien weiter zu verbessern. Dies kann
nach jedem beliebigen Verfahren erfolgen, das aus dem Stande
der Technik bekannt ist, und wozu die Zugabe eines weißen Pig
mentes gehört, beispielsweise Titandioxid, Bariumsulfat, Ton
oder Calciumcarbonat. Hierzu gehört auch der Zusatz von fluo
reszierenden Mitteln, die Energie im ultravioletten Bereich des
Spektrums absorbieren und Licht weitestgehend im blauen Bereich
emittieren, oder andere Zusätze, welche die physikalischen Ei
genschaften der Folie oder die Herstellbarkeit der Folie ver
bessern.
Die Co-Extrusion, das Abschrecken, das Orientieren und die
Wärme-Fixierung dieser Verbundfolien kann nach jedem beliebigen
Verfahren erfolgen, das aus dem Stande der Technik zur Herstel
lung von orientierten Folien bekannt ist, beispielsweise einem
Flach-Folien-Verfahren (flat sheet process) oder einem Bläs
chen- oder Röhren-Verfahren (bubble or tubular process). Das
Flach-Folien-Verfahren beruht auf dem Extrudieren der Mischung
durch eine Schlitzdüse und auf einem raschen Abschrecken der
extrudierten Bahn auf einer abgekühlten Gießtrommel, so daß die
Kernmatrix-Polymerkomponente der Folie und die Hautkomponente
oder die Hautkomponenten auf unter ihre Glas-Verfestigungs
temperatur abgeschreckt werden. Die abgeschreckte Folie wird
dann biaxial orientiert durch Verstreckung in senkrecht zuein
ander stehenden Richtungen bei einer Temperatur über der Glas
übergangstemperatur, unter der Schmelztemperatur des Matrix-
Polymeren. Die Folie kann in einer Richtung und dann in einer
zweiten Richtung verstreckt werden, oder sie kann gleichzeitig
in beiden Richtungen verstreckt werden. Ein Verstreckungsver
hältnis, definiert als die endgültige Länge, dividiert durch
die ursprüngliche Länge für die Summe der Maschinen- und Quer
richtungen von mindestens 10 zu 1, wird bevorzugt verwendet.
Nach dem die Folie verstreckt worden ist, wird sie hitzefi
xiert, durch Erhitzen auf eine Temperatur, die ausreicht, um
die Polymeren zu kristallisieren oder zu tempern oder zu altern
(anneal), wobei die Folie bis zu einem gewissen Grad fixiert
wird, um eine Retraktion in beiden Richtungen der Verstreckung
zu vermeiden.
Die Verbundfolie kann, obgleich sie beschrieben wurde als
solche mit vorzugsweise mindestens drei Schichten aus einem
Kern und einer Hautschicht auf jeder Seite, auch mit zusätzli
chen Schichten ausgestattet sein, die dazu dienen können, die
Eigenschaften der biaxial orientierten Folie zu verändern. Bi
axial orientierte Folien können hergestellt werden mit Oberflä
chenschichten, die zu einer verbesserten Adhäsion führen, oder
einem verbesserten Aussehen des Trägers und des fotografischen
Elementes. Die biaxial orientierte Extrusion kann mit soviel
wie 10 Schichten durchgeführt werden, wenn es erwünscht ist,
bestimmte erwünschte Eigenschaften zu erzielen.
Diese Verbundfolien können nach der Co-Extrusion und dem
Orientierungs-Prozeß oder zwischen dem Vergießen und der voll
ständigen Orientierung mit jeder beliebigen Anzahl von Be
schichtungen versehen werden, welche dazu angewandt werden kön
nen, um die Eigenschaften der Folien zu verbessern, wozu bei
spielsweise gehören die Bedruckbarkeit, das Aufbringen einer
Dampfbarriere, oder um sie Hitze versiegelbar zu machen, oder
um die Adhäsion gegenüber dem Träger oder den fotosensitiven
Schichten zu verbessern. Beispiele hierfür sind das Aufbringen
von acrylischen Beschichtungen zur Verbesserung der Bedruckbar
keit und das Auftragen von Polyvinylidenchlorid zur Erzielung
von Hitze-Versiegelungseigenschaften. Zu weiteren Behandlungs
methoden gehören eine Flammen-Behandlung, Plasma- oder Corona-
Entladungsbehandlung, um die Bedruckbarkeit oder Adhäsion zu
verbessern.
Durch das Vorhandensein von mindestens einer keine Poren
aufweisenden Haut auf dem Mikroporen-aufweisenden Kern wird die
Zugfestigkeit der Folie erhöht und ihre Herstellbarkeit verbes
sert. Die Erfindung ermöglicht die Herstellung von Folien mit
größeren Breiten und höheren Verstreckverhältnissen im Gegen
satz zu Folien, die unter Verwendung von Schichten hergestellt
werden, die sämtliche Poren aufweisen. Das Co-Extrudieren der
Schichten erleichtert weiterhin den Herstellungsprozeß.
Die Struktur einer bevorzugten, biaxial orientierten Deck-
Folie oder oberen Folie der Erfindung, wobei die exponierte
Oberfläche mit den Bildaufzeichnungsschichten beschichtet wird,
ist wie folgt:
Polyethylen-Oberflächenschicht mit blauen Pigmenten
Polypropylen mit optischem Aufheller und 18% TiO2 vom Rutil-Typ
Mikroporen aufweisende Polypropylenschicht mit einer Dichte von 0,65 g/cm3
Polypropylen mit 18% TiO2 vom Anatas-Typ
Polyethylen
Polypropylen mit optischem Aufheller und 18% TiO2 vom Rutil-Typ
Mikroporen aufweisende Polypropylenschicht mit einer Dichte von 0,65 g/cm3
Polypropylen mit 18% TiO2 vom Anatas-Typ
Polyethylen
Die untere Schicht auf der Seite des Basis-Papiers gegen
über den Emulsionsschichten kann aus irgendeiner geeigneten Fo
lie bestehen. Die untere Folie oder Grundfolie kann Mikroporen
aufweisen oder nicht. Sie kann die gleiche Zusammensetzung auf
weisen, wie die Folie auf der oberen Seite oder Deckseite des
Papier-Rückseiten-Materials. Biaxial orientierte Folien werden
in geeigneter Weise hergestellt durch Co-Extrusion der unteren
Folie, die mehrere Schichten aufweisen kann, gefolgt durch bi
axiale Orientierung. Derartige biaxial orientierte Folien wer
den beispielsweise beschrieben in der U.S.-Patentschrift
4 764 425.
Die bevorzugte biaxial orientierte untere Folie ist eine
biaxial orientierte Polyolefin-Folie, in am meisten bevorzugter
Weise eine Folie aus Polyethylen oder Polypropylen. Die Dicke
der biaxial orientierten unteren Folie sollte bei 10 bis 150 µm
liegen. Unterhalb von 15 µm können die Folien nicht dick genug
sein, um jegliche Nicht-Planarität im Träger auf ein Minimum zu
reduzieren, und sie würden schwierig herzustellen sein. Bei ei
ner Dicke von über 70 µm wird nur eine geringe Verbesserung be
züglich der Oberflächenglätte oder der mechanischen Eigenschaf
ten erzielt, weshalb kein Grund dafür besteht, die Kosten für
Extra-Materialien zu erhöhen.
Zu geeigneten Klassen von thermoplastischen Polymeren für
die biaxial orientierte untere Folie gehören Polyolefine, Poly
ester, Polyamide, Polycarbonate, Celluloseester, Polystyrol,
Polyvinyl-Harze, Polysulfonamide, Polyether, Polyimide, Poly
vinylidenfluorid, Polyurethane, Polyphenylensulfide, Polytetra
fluoroethylen, Polyacetale, Polysulfonate, Polyesterionomere
und Polyolefinionomere. Auch können Copolymere und/oder Mi
schungen von diesen Polymeren verwendet werden.
Zu geeigneten Polyolefinen gehören Polypropylen, Polyethy
len, Polymethylpenten und Mischungen hiervon. Auch geeignet
sind Polyolefin-Copolymere, wozu beispielsweise Copolymere von
Propylen und Ethylen gehören, z. B. mit Hexen, Buten und Octen.
Polypropylene werden bevorzugt verwendet, da sie wenig kost
spielig sind und gute Festigkeits- und Oberflächen-Eigenschaf
ten aufweisen.
Zu geeigneten Polyestern gehören solche, die aus aromati
schen, aliphatischen oder cycloaliphatischen Dicarboxylsäuren
mit 4-20 Kohlenstoffatomen und aliphatischen oder alicyclischen
Glykolen mit 2-24 Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Zu Bei
spielen von geeigneten Dicarboxylsäuren gehören Terephthal-,
Isophthal-, Phthal-, Naphthalindicarboxyl-, Succin-, Glutar-,
Adipin-, Azelain-, Sebacin-, Fumar-, Malein-, Itacon-, 1,4-
Cyclohexandicarboxyl-, Natriumsulfoisophthal-Säure und Mischun
gen hiervon. Zu Beispielen von geeigneten Glykolen gehören
Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Pentandiol, Hexan
diol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Diethylenglykol, andere Poly
ethylenglykole und Mischungen hiervon. Derartige Polyester sind
aus dem Stande der Technik allgemein bekannt und lassen sich
nach allgemein bekannten Methoden herstellen, beispielsweise
jenen, die in den U.S.-Patentschriften 2 465 319 und 2 901 466
beschrieben werden. Bevorzugte Polyester für die kontinuierli
che Matrix sind jene mit wiederkehrenden Einheiten aus Tereph
thalsäure oder Naphthalindicarboxylsäure und mindestens einem
Glykol, ausgewählt aus Ethylenglykol, 1,4-Butandiol und 1,4-
Cyclohexandimethanol. Poly(ethylenterephthalat), das modifi
ziert sein kann durch Einführung von geringen Mengen an anderen
Monomeren, wird bevorzugt verwendet. Zu anderen geeigneten Po
lyestern gehören Flüssigkristall-Copolyester, hergestellt durch
Einschluß von geeigneten Mengen einer Co-Säurekomponente, wie
z. B. Stilbendicarboxylsäure. Beispiele für solche Flüssigkri
stall-Copolyester sind jene, die in den U.S.-Patentschriften
4 420 607, 4 459 402 und 4 468 510 beschrieben werden.
Zu geeigneten Polyamiden gehören Nylon 6, Nylon 66 und Mi
schungen hiervon. Copolymere von Polyamiden sind ebenfalls als
Polymere für die kontinuierliche Phase geeignet. Ein Beispiel
für ein geeignetes Polycarbonat ist Bisphenol-A-Polycarbonat.
Zu Celluloseestern, die als Polymer für die kontinuierliche
Phase der Verbundfolien geeignet sind, gehören Cellulosenitrat,
Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat, Celluloseacetatpropio
nat, Celluloseacetatbutyrat und Mischungen oder Copolymere
hiervon. Zu geeigneten Polyvinyl-Harzen gehören Polyvinylchlo
rid, Poly(vinylacetal) und Mischungen hiervon. Auch sind Copo
lymere von Vinyl-Harzen geeignet.
Die biaxial orientierte Folie auf der Rückseite des lami
nierten Trägers kann mit Schichten aus dem gleichen polymeren
Material hergestellt werden oder sie kann mit Schichten von un
terschiedlicher Polymer-Zusammensetzung hergestellt werden. Zur
Verbesserung der Verträglichkeit kann eine Hilfsschicht verwen
det werden, um die Adhäsion der vielen Schichten zu verbessern.
Der biaxial orientierten Rückseiten-Folie können Zusätze
einverleibt werden, um den Weißheitsgrad dieser Folien zu ver
bessern. Dies kann nach jedem beliebigen Verfahren erfolgen,
das aus dem Stande der Technik bekannt ist, wozu beispielsweise
der Zusatz eines weißen Pigmentes gehört, wie beispielsweise
von Titandioxid, Bariumsulfat, Ton oder Calciumcarbonat. Vor
zugsweise erfolgt der Zusatz von fluoreszierenden Mitteln, die
Energie im ultravioletten Bereich absorbieren und Licht wei
testgehend im blauen Bereich des Spektrums emittieren. Der Zu
satz von Materialien, die Energie im ultravioletten Bereich ab
sorbieren und Licht im blauen Bereich emittieren zur Rücksei
ten-Folie, maskiert die Vergilbung des Papieres, wenn das Pa
pier mit der Zeit und durch die Temperatur altert. Die bevor
zugte Position für das optische Aufhell-Mittel für die untere
Folie der Erfindung ist die Position benachbart zur exponierten
Hautschicht. Dieses ermöglicht der Hautschicht als Barriere für
eine Wanderung des optischen Aufhellers zu wirken.
Das Co-Extrudieren, das Abschrecken, die Orientierung und
die Hitzefixierung dieser biaxial orientierten Folien kann nach
jedem beliebigen Verfahren erfolgen, das aus dem Stande der
Technik zur Herstellung von orientierten Folien bekannt ist,
beispielsweise nach dem Flach-Folien-Verfahren oder einem Bläs
chen- oder Röhren-Verfahren. Das Flach-Folien-Verfahren beruht
auf dem Extrudieren oder Co-Extrudieren der Mischung durch eine
Schlitzdüse und auf dem raschen Abschrecken der extrudierten
oder co-extrudierten Bahn auf einer kalten Gießtrommel, so daß
die Polymerkomponente oder die Polymerkomponenten der Folie auf
unter ihre Verfestigungstemperatur abgeschreckt werden. Die ab
geschreckte Folie wird dann biaxial orientiert durch Verstrecken
in senkrecht aufeinander stehenden Richtungen bei einer
Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des oder der
Polymeren. Die Folie kann in einer Richtung und dann in einer
zweiten Richtung verstreckt werden, oder sie kann gleichzeitig
in beiden Richtungen verstreckt werden. Nach dem die Folie ver
streckt worden ist, kann sie Hitze-fixiert werden, durch Erhit
zen auf eine Temperatur, die ausreicht, um die Polymeren zu
kristallisieren, wobei die Folie bis zu einem gewissen Grade
davor bewahrt wird, sich in beiden Richtungen der Verstreckung
wieder zusammenzuziehen.
Die biaxial orientierte Folie auf der Rückseite des lami
nierten Trägers kann, obwohl sie als solche beschrieben wurde,
die vorzugsweise aus mindestens einer Schicht besteht, aus meh
reren Schichten bestehen, wobei die zusätzlichen Schichten dazu
dienen können, die Eigenschaften der biaxial orientierten Folie
zu verändern. Durch Hinzufügung von zusätzlichen Schichten kann
ein unterschiedlicher Effekt erzeugt werden. Derartige Schich
ten können Farbtönungsmittel enthalten, antistatisch wirksame
Materialien oder Gleitmittel, um Folien von besonderen Eigen
schaften zu erzeugen. Biaxial orientierte Folien können herge
stellt werden mit Oberflächenschichten, die zu einer verbesser
ten Adhäsion führen, oder einem verbesserten Aussehen des Trä
gers und des fotografischen Elementes. Das Extrudieren des bi
axial orientierten Materials kann mit soviel wie zehn Schichten
erfolgen, falls erwünscht, um bestimmte erwünschte Eigenschaf
ten zu erzielen.
Nach der Co-Extrusion und dem Orientierungs-Prozeß, oder
zwischen dem Vergießen und der vollen Orientierung, können die
biaxial orientierten Folien mit jeder beliebigen Anzahl von
Schichten beschichtet werden, die dazu verwendet werden können,
um die Eigenschaften der Folien zu verbessern, wozu beispiels
weise gehören die Verbesserung der Bedruckbarkeit, die Erzeu
gung einer Dampfbarriere, oder um sie in der Hitze versiegelbar
zu machen oder um die Adhäsion gegenüber dem Träger oder den
fotosensitiven Schichten zu verbessern. Beispiele hierfür sind
Acryl-Beschichtungen zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und
das Auftragen von Polyvinylidenchlorid zur Verbesserung der
Hitze-Versiegelungs-Eigenschaften. Zu weiteren Beispielen gehö
ren eine Flammen-, eine Plasma- oder Corona-Entladungs-Behand
lung, um die Bedruckbarkeit oder Adhäsion zu verbessern.
Die Struktur einer bevorzugten, biaxial orientierten Un
ter-Folie oder unteren Folie, wo die feste Kernschicht an die
Träger-Basis gebunden ist, ist wie folgt:
Polyethylen und Terpolymer aus Ethylen,
Propylen und Butylen (Hautschicht)
Polypropylen (feste Kernschicht)
Polypropylen (feste Kernschicht)
Der Träger, an den die Mikroporen-aufweisenden Verbundfo
lien und biaxial orientierten Folien zur Herstellung des lami
nierten Trägers für die fotosensitive Silberhalogenid-Schicht
auflaminiert sind, kann aus einem polymeren Material bestehen,
einem synthetischen Papier, Tuch, gewebten Polymerfasern oder
einem Cellulosefaser-Papierträger oder Laminaten hiervon. Der
Träger kann auch ein Mikroporen-aufweisendes Polyethylente
rephthalat sein, wie es beschrieben wird in den U.S.-Patent
schriften 4 912 333, 4 994 312 und 5 055 371.
Der bevorzugte Träger ist ein Cellulosefaser-Papier von
fotografischer Reinheit, da Cellulose-Papier weniger kostspie
lig ist, im Vergleich zu Polymer-Trägern, und da die physikali
schen Eigenschaften des Papiers innerhalb der Design-Spezifi
zierung von fotografischen Verarbeitungs-Vorrichtungen liegen.
Übliches Papier von fotografischer Reinheit enthält optische
Aufheller, um dem Papier einen schwach bläulichen Farbton zu
verleihen, wenn es von der Rückseite her betrachtet wird. Die
ser schwach bläuliche Ton maskiert das unerwünschte Vergilben
des Papiers mit der Zeit. Wird ein optischer Aufheller den obe
ren und unteren biaxial orientierten Polymerfolien zugesetzt,
so wird vorzugsweise ein Papier auf Cellulose-Basis verwendet,
das von optischem Aufheller praktisch frei ist, da der optische
Aufheller in der biaxial orientierten Folie, die auf den Pa
pierträger auflaminiert ist, konzentriert werden kann und dort
wirksamer ist.
Bei Verwendung eines Papierträgers auf Basis von Cellulo
sefasern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Mikroporen
aufweisenden Verbundfolien auf den Papierträger unter Verwen
dung eines Polyolefin-Harzes durch Extrudieren aufzulaminieren.
Die Extrusions-Laminierung kann dadurch erfolgen, daß die bi
axial orientierten Folien gemäß der Erfindung und der Papier
träger unter Zufuhr eines Klebstoffes zusammengebracht werden,
worauf sie in einem Spalt zwischen zwei Walzen zusammengepreßt
werden. Der Klebstoff kann entweder auf die biaxial orientier
ten Folien aufgebracht werden oder den Papierträger, bevor sie
in dem Spalt zusammengebracht werden. Im Falle einer bevorzug
ten Ausführungsform wird der Klebstoff gleichzeitig mit den
biaxial orientierten Folien und dem Papierträger in den Spalt
eingeführt. Der Klebstoff kann aus irgendeinem geeigneten Mate
rial bestehen, das keine schädlichen Effekte auf das fotografi
sche Element hat. Ein bevorzugtes Material ist Polyethylen, das
zu dem Zeitpunkt aufgeschmolzen wird, wenn es in den Spalt zwi
schen das Papier und die biaxial orientierte Folie eingeführt
wird.
Die Krümmung oder das Aufrollen des Bildaufzeichnungsele
mentes kann durch ein gesteuertes Erhitzen und eine gesteuerte
nachfolgende Abkühlung der biaxial orientierten Folien der Er
findung gesteuert werden. Da die biaxial orientierten Folien
der Erfindung eine hohe Festigkeit aufweisen, im Vergleich zu
gegossenen Polyethylenschichten des Standes der Technik, dehnen
sie sich aus, wenn sie vor der Laminierung erhitzt werden. Bei
nachfolgender Kühlung dehnt (will stress) die biaxial orien
tierte Folie das Bildaufzeichnungselement unter Ausbalancieren
der für Feuchtigkeit empfindlichen Gelatine-Bildaufzeichnungs
schichten.
Fig. 1 veranschaulicht ein bevorzugtes Film-Laminierungs
system, das sowohl eine Spannungs- als auch Temperatur-Einstel
lung zur Steuerung der Filmkrümmung in einem fotografischen
Element aufweist. Der Vorrat an biaxial orientierter Polymerfo
lie von hoher Festigkeit, der zur Laminierung verwendet werden
soll, wird von einer Spule 10 abgespult. Eine Spannungskontrol
le erfolgt durch das Abtasten der Spannung und Rückführung zu
dem Abspul-Motor (im Falle der Spule 10 nicht dargestellt). Ei
ne getemperte Flüssigkeit wird den Walzen 16, 18 und 26 zuge
führt. Diese Walzen sind derart ausgestaltet, daß sie eine ad
äquate Temperatur-Kontrolle der biaxial orientierten Folie an
dem Punkt ermöglichen, an dem der aus der Schmelze extrudierte
Klebstoff aus einem Schlitzdüse 20 aufgetragen wird. Die Walzen
16 und 18 können durch jede andere Methode ersetzt werden, die
eine Filmtemperatur-Kontrolle ermöglicht, wie z. B. Preßluft
oder eine Infrarot-Erhitzung. Ist die Anordnung für die Wärme
übertragung ausreichend, so kann die gesamte Temperatur-Kon
trolle durch die Walze 26 erfolgen, ohne Verwendung der Walzen
16 und 18. Die Temperatur-gesteuerte biaxial orientierte Folie
14 wird auf den Träger 22 auflaminiert. Die Walze 24 führt
Druck zu, um die biaxial orientierte Folie 14, den Klebstoff
aus der Schlitzdüse 20 und das Trägermaterial 22 gleichmäßig
miteinander zu verbinden. Der Klebstoff wird während der Kon
taktzeit auf der Walze 26 fest und der laminierte Träger 28
tritt aus dem Laminierungs-Prozeß aus.
Die bevorzugte Methode zur Erhitzung der biaxial orien
tierten Folie vor der Laminierung besteht in der Verwendung ei
ner aufgeheizten Walze. Eine aufgeheizte Walze ermöglicht eine
wirksame Wärmeübertragung auf eine sich bewegende Bahn in einem
kontinuierlichen Verfahren. Die bevorzugte Methode zum Abkühlen
der Bahn nach der Laminierung besteht in der Verwendung einer
Abkühlwalze. Eine Abkühlwalze ermöglicht eine wirksame Abküh
lung der Bahn im Rahmen eines kontinuierlichen Prozesses.
Die bevorzugte Temperatur für das Erhitzen der unteren Fo
lie ist eine Temperatur zwischen der Umgebungstemperatur und
unter der Glasübergangstemperatur. Temperaturen unter der Umge
bungstemperatur der unteren Folie würden zu einem Schrumpfen
der Folien vor der Laminierung führen, unter Erzeugung von Fal
ten und Knicken, wenn der laminierte Träger wieder Umgebungs
temperatur annimmt. Die bevorzugte Temperatur für die obere Fo
lie liegt bei oder unterhalb der Umgebungstemperatur. Die dickere
obere Folie kann bei Umgebungstemperatur eine dünnere un
tere Folie, die vor der Laminierung erhitzt worden ist, aus
gleichen. Bei Temperaturen unterhalb Umgebungstemperatur
schrumpft die obere Folie und arbeitet synergistisch mit der
unteren Folie zusammen. Bei Temperaturen oberhalb der Glasüber
gangstemperatur würde das Polymer fließen und entspannt werden.
Die Erhitzung der Polymerfolie auf Glasübergangstemperatur des
Trägerpolymeren würde die thermisch induzierte Spannung für die
Krümmungs-Steuerung eliminieren. Für Polyolefin-Folien dieser
Erfindung gilt, daß eine Erhitzung der Folie auf eine Tempera
tur zwischen 32 und 100°C bevorzugt wird. Im Falle von Polyole
finen erlauben Temperaturen von weniger als 30°C keine ausrei
chende thermische Ausdehnung. Bei Temperaturen von oberhalb
120°C beginnen sich die Polyolefine der Glasübergangstemperatur
zu nähern.
Fig. 2 ist eine Darstellung eines bevorzugten Verfahrens
und einer bevorzugten Vorrichtung 29 zur Erhöhung der Krüm
mungs-Steuerungseffekte, der Temperatur durch Erhitzen und Küh
len aufeinander gegenüberliegenden Seiten eines Trägermate
rials. Ein Kernmaterial 31 wird von einer Spule 30 zugeführt.
Eine biaxial orientierte Folie 34 verläßt die Kühlwalze 36. Das
Trägermaterial 31 und die biaxial orientierte Folie 34 werden
unter Verwendung eines aus einer Schmelze extrudierten Kleb
stoffes aus der Schlitzdüse 32 zusammenlaminiert. Die Bahn wird
durch einen Druckspalt geführt, der von der Druckwalze 40 und
der Abschreckwalze 38 gebildet wird. Der auf einer Seite lami
nierte Träger 42 verläßt die erste Laminierungsstufe und wird
der zweiten Laminierungsstufe unter Verwendung von Förderwalzen
44 und 46 zugeführt. Die einseitig laminierte Bahn 42 tritt
dann in den zweiten Laminierungs-Prozeß ein, in dem eine bi
axial orientierte Folie 48, die mittels einer Walze 50 aufge
heizt wurde, auf die Bahn 42 auflaminiert wird, und zwar in ei
nem Druckspalt, der durch die Druckwalze 54 und die Abschreck
walze 52 erzeugt wird, unter Verwendung eines aus der Schmelze
extrudierten Klebstoffes aus der Schlitzform 62. Der laminierte
Bildaufzeichnungsträger 60 wird von der Walze 52 durch die Ab
streifwalze 56 abgestreift und tritt aus dem Laminierungs-Pro
zeß aus. Der laminierte Träger wird dann auf der Walze 59 auf
gespult. Im Falle dieses Laminierungs-Prozesses krümmt sich der
Bildaufzeichnungsträger in Richtung der erhitzen Seite, da sich
die kalte Folie ausdehnt und die erhitzte Folie sich bei Raum
temperatur zusammenzieht.
Das hier gebrauchte Merkmal "Bildaufzeichnungselement" be
zieht sich auf ein Material, das eine nicht-fotografische Tech
nologie oder eine Nicht-Silberhalogenid-Technologie zur Her
stellung von Bildern anwendet. Zu nicht-fotografischen Bildauf
zeichnungs-Methoden gehören die thermische Farbstoffübertra
gung, der Tintenstrahldruck, elektrofotografische, elektrogra
fische und flexografische Druckmethoden und der Rotogravure-
Druck.
Die thermische Farbbild-Empfangsschicht auf den Empfangs
elementen der Erfindung kann beispielsweise enthalten ein Poly
carbonat, ein Polyurethan, einen Polyester, Polyvinylchlorid,
Poly(styrol-co-acrylonitril), Poly(caprolacton) oder Mischungen
hiervon. Die Farbbild-Empfangsschicht kann in jeder beliebigen
Menge vorliegen, die effektiv für den beabsichtigten Zweck ist.
Im allgemeinen sind gute Ergebnisse mit einer Konzentration von
etwa 1 bis etwa 10 g/m2 erzielt worden. Auf die Farbstoff-Emp
fangsschicht kann weiterhin eine Deckschicht aufgetragen wer
den, wie es beispielsweise in der U.S.-Patentschrift 4 775 657
beschrieben wird.
Die Farbstoff-Donorelemente, die mit dem Farbstoff-Emp
fangselement der Erfindung verwendet werden, weisen üblicher
weise einen Träger auf, auf dem sich eine einen Farbstoff ent
haltende Schicht befindet. Ein jeder beliebige Farbstoff kann
in dem Farbstoff-Donor verwendet werden, der im Rahmen der Er
findung verwendet wird, vorausgesetzt, er ist auf eine Farb
stoff-Empfangsschicht durch Einwirkung von Wärme übertragbar.
Besonders gute Ergebnisse sind mit sublimierbaren Farbstoffen
erzielt worden. Farbstoff-Donoren, die im Rahmen der vorliegen
den Erfindung verwendbar sind, werden z. B. beschrieben in den
U.S.-Patentschriften 4 916 112; 4 927 803 und 5 023 228.
Wie im vorstehenden beschrieben, werden Farbstoff-Donor
elemente zur Herstellung eines Farbstoff-Übertragungsbildes
verwendet. Ein derartiges Verfahren umfaßt die bildweise Erhit
zung eines Farbstoff-Donorelementes und die Übertragung eines
Farbstoffbildes auf ein Farbstoff-Empfangselement, wie oben be
schrieben, unter Erzeugung des Farbstoff-Übertragungsbildes.
Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform des thermalen
Farbstoff-Übertragungsverfahrens wird ein Farbstoff-Donorele
ment verwendet, das einen Poly(ethylenterephthalat)-Träger auf
weist, der infolge mit wiederkehrenden Bereichen aus blaugrü
nem, purpurrotem und gelbem Farbstoff beschichtet ist, und die
Farbstoff-Übertragungsstufen werden infolge für jede Farbe
durchgeführt, um ein dreifarbiges Farbstoff-Übertragungsbild
herzustellen. Wird das Verfahren lediglich für eine einzelne
Farbe durchgeführt, so wird natürlich ein monochromes Farb
stoff-Übertragungsbild erhalten.
Thermo-Druckerköpfe, die dazu verwendet werden können, um
Farbstoff von Farbstoff-Donorelementen auf Empfangselemente der
Erfindung zu übertragen, sind im Handel erhältlich. Beispiels
weise lassen sich die folgenden Thermo-Druckerköpfe verwenden:
Fujitsu Thermal Head (FTP-040 MCS001), TDK Thermal Head F415
HH7-1089 oder Rohm Thermal Head KE2008-F3. Alternativ können
andere Energiequellen für die thermische Farbstoff-Übertragung
angewandt werden, wie z. B. Laser, wie es beispielsweise in der
GB-Patentschrift 2 083 726 A beschrieben wird.
Eine Zusammenstellung für die thermische Farbstoff-Über
tragung gemäß der Erfindung umfaßt (a) ein Farbstoff-Donorele
ment und (b) ein Farbstoff-Empfangselement, wie oben beschrie
ben, wobei das Farbstoff-Empfangselement in eine übergeordnete
Beziehung zu dem Farbstoff-Donorelement gebracht wird, so daß
die Farbstoffschicht des Donorelementes in Kontakt mit der
Farbbild-Empfangsschicht des Empfangselementes gelangt.
Soll ein dreifarbiges Bild erhalten werden, so wird die im
vorstehenden beschriebene Zusammensetzung dreimal erzeugt, wo
bei jedes Mal durch den Thermo-Druckerkopf Wärme zugeführt
wird. Nach dem der erste Farbstoff übertragen worden ist, wer
den die Elemente voneinander abgestreift. Ein zweites Farb
stoff-Donorelement (oder ein anderer Bereich des Donorelemen
tes mit einem unterschiedlichen Farbstoffbereich) wird dann
registerartig mit dem Farbstoff-Empfangselement in Kontakt ge
bracht und das Verfahren wird wiederholt. Die dritte Farbe wird
in gleicher Weise erzeugt.
Elektrografische und elektrofotografische Verfahren und
ihre einzelnen Stufen sind im Detail in vielen Literaturstellen
und Büchern beschrieben worden. Zu den grundlegenden Stufen
dieser Verfahren gehören die Erzeugung eines elektrostatischen
Bildes, die Entwicklung des Bildes mit aufgeladenen, farbigen
Teilchen (toner), gegebenenfalls die Übertragung des erhaltenen
entwickelten Bildes auf ein zweites Substrat, und das Fixieren
des Bildes auf dem Substrat. Es gibt zahlreiche Variationen
dieser Verfahren und der grundlegenden Stufen; die Verwendung
von flüssigen Tonern anstelle von trockenen Tonern ist eine
dieser möglichen Abweichungen.
Die erste grundlegende Stufe, die Erzeugung eines elektro
statischen Bildes, kann nach einer Vielzahl von Methoden erfol
gen. Der elektrofotografische Prozeß von Kopierern wendet die
bildweise Fotoentladung an, durch eine analoge oder digitale
Exponierung eines gleichförmige aufgeladenen Fotoleiters. Der
Fotoleiter kann einmal verwendet werden oder er kann wiederholt
aufgeladen und mit Bildern versehen werden, wie beispielsweise
im Falle der Verwendung von organischen Fotorezeptoren oder
solchen auf Selen-Basis.
Im Falle einer Ausführungsform des elektrofotografischen
Prozesses von Kopierern erfolgt eine bildweise Fotoentladung
durch analoge oder digitale Exponierung eines gleichförmig auf
geladenen Fotoleiters. Der Fotoleiter kann einmal verwendet
werden oder er kann mehrmals aufgeladen und mehrmals mit Bil
dern versehen werden, wie beispielsweise im Falle von organi
schen Fotorezeptoren oder Rezeptoren auf Selen-Basis.
Im Falle einer Ausführungsform des elektrofotografischen
Prozesses wird auf einem fotosensitiven Element ein permanentes
Bild abgebildet, unter Erzeugung von Bereichen einer unter
schiedlichen Leitfähigkeit. Eine gleichförmige elektrostatische
Aufladung mit anschließender differentieller Entladung des
Bildelementes führt zu einem elektrostatischen Bild. Diese Ele
mente werden elektrografische oder Xeroprint-Master genannt, da
sie nach einer einzelnen Bildaufzeichnungs-Exponierung wieder
holt aufgeladen und entwickelt werden können.
Im Falle eines alternativen elektrografischen Prozesses
werden elektrostatische Bilder auf ionografischem Wege erzeugt.
Das latente Bild wird auf einem dielektrischen (Ladungen hal
tenden) Medium, entweder Papier oder einem Film, erzeugt. An
ausgewählte Metallstifte oder Beschriftungsspitzen einer Anord
nung von Stiften, die im Abstand über der Breite des Mediums
vorliegen, wird Spannung angelegt, was zu einem dielektrischen
Durchbruch der Luft zwischen den ausgewählten Stiften und dem
Medium führt. Es werden Ionen erzeugt, die das latente Bild auf
dem Medium erzeugen.
Elektrostatische Bilder werden mit entgegengesetzt gelade
nen Toner-Teilchen entwickelt. Im Falle der Entwicklung mit
flüssigen Tonern wird der flüssige Entwickler in direkten Kon
takt mit dem elektrostatischen Bild gebracht. Gewöhnlich wird
eine fließfähige Flüssigkeit verwendet, um zu gewährleisten,
daß eine ausreichende Menge an Toner-Teilchen für die Entwick
lung zur Verfügung steht. Das durch das elektrostatische Bild
erzeugte Feld bewirkt, daß sich die aufgeladenen Teilchen, sus
pendiert in einer nicht-leitfähigen Flüssigkeit, durch Elektro
phorese bewegen. Die Ladung des latenten elektrostatischen Bil
des wird dann durch die entgegengesetzt geladenen Teilchen neu
tralisiert.
Wird ein wieder verwendbarer Fotorezeptor oder wird ein
elektrografischer Master verwendet, so wird das Toner-Bild auf
Papier oder ein anderes Substrat übertragen. Das Papier wird
elektrostatisch aufgeladen, wobei die Polarität derartig ausge
wählt wird, daß die Toner-Teilchen auf das Papier übertragen
werden. Schließlich wird das getonte Bild auf dem Papier fi
xiert. Im Falle der Verwendung von selbst-fixierenden Tonern
wird restliche Flüssigkeit von dem Papier durch Trocknen an der
Luft oder durch Erhitzen entfernt. Nach der Verdampfung des Lö
sungsmittels bilden diese Toner einen Film, der an das Papier
gebunden ist. Im Falle von durch Einwirkung von Wärme fusio
nierbaren Tonern werden thermoplastische Polymere als Teil der
Teilchen verwendet. Durch Erhitzung wird restliche Flüssigkeit
entfernt, und der Toner wird auf dem Papier fixiert.
Die Farbstoff-Empfangsschicht oder DRL für die Aufzeich
nung durch Tintenstrahldruck kann nach jeder beliebigen bekann
ten Methode aufgebracht werden, wie beispielsweise durch Lö
sungsmittel-Beschichtung oder Schmelz-Extrusionsbeschichtung.
Die Farbstoff-Empfangsschicht wird auf die Bindeschicht oder TL
in einer Dicke von 0,1-10 µm, vorzugsweise 0,5-5 µm, aufge
tragen. Es sind viele Zusammensetzungen bekannt, die für die
Farbstoff-Empfangsschichten geeignet sind. Das primäre Erfor
dernis besteht darin, daß die Farbstoff-Empfangsschicht mit den
Tinten verträglich ist, die zur Bildaufzeichnung verwendet wer
den, um das erwünschte Farbbild und die erwünschte Dichte zu
erzielen. Wenn die Tintentröpfchen auf die Farbstoff-Empfangs
schicht aufgebracht werden, so werden die Farbstoffe in der
Schicht zurückgehalten oder gebeizt, wohingegen die Tinten-
Lösungsmittel durch die Schicht gelangen und rasch von der Bin
deschicht oder TL absorbiert werden. Zusätzlich werden die DRL-
Zusammensetzungen vorzugsweise aus Wasser aufgetragen, weisen
eine adäquate Adhäsion gegenüber der Bindeschicht TL auf und
ermöglichen eine leichte Steuerung des Oberflächenglanzes.
Beispielsweise werden von Misuda et al. in den U.S.-Pa
tentschriften 4 879 166; 5 264 275 und 5 104 730, und in den
japanischen Patentschriften 1 095 091; 2 276 671; 2 276 670;
4 267 180; 5 024 335; 5 016 517 Farbstoff-Empfangsschichten-
Zusammensetzungen auf wäßriger Basis beschrieben mit Mischungen
aus Pseudo-Bohemit und bestimmten Wasserlöslichen Harzen. Aus
den U.S.-Patentschriften 4 903 040; 4 930 041; 5 084 338;
5 126 194; 5 126 195 und 5 147 717 sind Zusammensetzungen für
die Farbstoff-Empfangsschicht auf wäßriger Basis bekannt, die
Mischungen von Vinylpyrrolidon-Polymeren und bestimmten in Was
ser dispergierbaren und/oder wasserlöslichen Polyestern zusam
men mit anderen Polymeren und Zusätzen enthalten. Aus den U.S.-
Patentschriften 4 857 386 und 5 102 717 sind Tintenabsorbie
rende Harzschichten bekannt, die Mischungen aus Vinylpyrroli
don-Polymeren und Acryl- oder Methacryl-Polymeren enthalten.
Aus den U.S.-Patentschriften 5 194 317 und Higuma et al.
5 059 983 sind aus wäßrigen Medien auftragbare Formulierungen
für Farbstoff-Empfangsschichten bekannt, die auf der Verwendung
von Poly(vinylalkohol) beruhen. Aus der U.S.-Patentschrift,
Iqbal, 5 208 092 sind Tinten-Empfangsschichten oder IRL-Zusam
mensetzungen mit Vinylcopolymeren auf Wasser-Basis bekannt, die
später quervernetzt werden. Zusätzlich zu diesen Beispielen
sind andere bekannte Zusammensetzungen für Farbstoff-Empfangs
schichten bekannt, die mit den im vorstehenden erwähnten primä
ren und sekundären Erfordernissen der Farbstoff-Empfangsschicht
übereinstimmen, wobei alle unter die vorliegende Erfindung fal
len.
Die bevorzugte Farbstoff-Empfangsschicht (DRL) ist eine
DRL-Schicht mit einer Stärke von 0,1-10 µm, die aus einer
wäßrigen Dispersion von 5 Teilen Alumoxan und 5 Teilen Poly
(vinylpyrrolidon) aufgetragen wird. Die Farbstoff-Empfangs
schicht kann ferner unterschiedliche Mengen sowie verschiedene
Größen von Mattierungsmitteln zum Zwecke der Glanz-Steuerung,
der Reibung und/oder der Widerstandsfähigkeit gegenüber Finger
abdrücken aufweisen, ferner oberflächenaktive Mittel zur Stei
gerung der Oberflächen-Gleichförmigkeit und um die Oberflächen-
Spannung der getrockneten Beschichtung einzustellen. Ferner
kann sie Beizmittel, Antioxidationsmittel, UV-Licht-absorbie
rende Verbindungen, Licht-Stabilisatoren und dergleichen ent
halten.
Obgleich die Tinten-aufnehmenden Elemente, wie oben be
schrieben, erfolgreich dazu verwendet werden können, um die
Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, kann es doch
wünschenswert sein, die Farbstoff-Empfangsschichten (DRL) zum
Zwecke der Steigerung der Dauerhaftigkeit des in dem Element
erzeugten Bildes mit einer Deckschicht zu versehen. Derartige
Deckschichten können auf die DRL entweder vor oder nach dem das
Element mit einem Bild versehen worden ist, aufgetragen werden.
Beispielsweise kann die DRL mit einer für Tinte permeablen
Schicht abgedeckt werden, durch welche Tinten gelangen können.
Schichten dieses Typs werden beispielsweise beschrieben in den
U.S.-Patentschriften 4 686 118; 5 027 131 und 5 102 717 sowie
in der europäischen Patentschrift 0 524 626. Alternativ kann
eine Deckschicht aufgebracht werden, nach dem auf dem Element
ein Bild erzeugt worden ist. Beliebige der bekannten zu Lami
nierungs-Zwecken verwendeten Filme und Vorrichtungen können für
diesen Zweck benutzt werden. Die Tinten, die in den im vorste
henden beschriebenen Bildaufzeichnungs-Verfahren verwendet wer
den, sind allgemein bekannt, und die Tinten-Zusammensetzungen
sind oftmals eng dem speziellen Prozeß angepaßt, d. h. einem
kontinuierlichen, piezoelektrischen oder thermischen Verfahren.
Infolge dessen können je nach dem speziellen Tinten-Verfahren
die Tinten weit voneinander abweichende Mengen und Kombinatio
nen von Lösungsmitteln, Färbemitteln, Schutzmitteln, oberflä
chenaktiven Mitteln, Feuchtigkeitsmitteln und dergleichen ent
halten. Tinten, die bevorzugt in Kombination mit den Bildauf
zeichnungselementen der vorliegenden Erfindung verwendet wer
den, sind solche auf Wasser-Basis, beispielsweise solche, die
zum gegenwärtigen Zeitpunkt zur Verwendung in dem Drucker vom
Typ Hewlett-Packard Desk Writer 560C Printer im Handel erhält
lich sind. Jedoch können auch alternative Ausführungsformen der
Bildaufzeichnungselemente, wie oben beschrieben, die für die
Verwendung mit Tinten bestimmt sind, und die spezifisch für ei
nen vorgegebenen Tinten-Aufzeichnungsprozeß sind, verwendet
werden.
Der Druck erfolgt im allgemeinen nach einem flexografi
schen Verfahren oder Rotogravure. Die Flexografie beruht auf
einer Offset-Letterpress-Technik, bei der die Druckplatten aus
Gummi oder Fotopolymeren hergestellt werden. Der Druck erfolgt
durch die Übertragung von Tinte von der erhabenen Oberfläche
der Druckplatte auf den Träger dieser Erfindung. Das Rotogravu
re-Druckverfahren verwendet einen Druckzylinder mit Tausenden
von kleinen Zellen, die sich unter der Oberfläche des Druckzy
linders befinden. Die Tinte wird aus den Zellen übertragen,
wenn der Druckzylinder in Kontakt mit der Bahn an der Druckwal
ze gebracht wird.
Zu geeigneten Tinten für diese Erfindung gehören Tinten
auf Lösungsmittel-Basis, Tinten auf Wasser-Basis und durch
Strahlung härtbare Tinten. Zu Beispielen von Tinten auf Lö
sungsmittel-Basis gehören solche mit Nitrocellulose-Maleinsäu
re-, Nitrocellulose-Polyamid-, Nitrocellulose-Acrylsäure-, Ni
trocellulose-Urethan-, chlorierten Gummi-, Vinyl-, Acrylsäure-,
Alkohol-löslichen Acrylsäure-, Celluloseacetat-Acrylsäurestyrol
und anderen synthetischen Polymeren. Zu Beispielen von Tinten
auf Wasser-Basis gehören Acryl-Emulsionen, Maleinsäureharz-Dis
persionen, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Harze und andere synthe
tische Polymere. Zu Beispielen von durch Strahlung härtbare
Tinten gehören Tinten, die sich durch ultraviolette Strahlung
und Elektronenstrahlen härten lassen.
Wird der Träger dieser Erfindung mit Tinten für das flexo
grafische Verfahren oder die Rotogravure bedruckt, kann eine
Tinten-Adhäsions-Beschichtung erforderlich sein, um ein wirksa
mes Bedrucken des Trägers zu ermöglichen. Die Deckschicht der
biaxial orientierten Folie kann mit beliebigen Materialien be
schichtet werden, die aus dem Stande der Technik dafür bekannt
sind, daß sie die Tinten-Adhäsion gegenüber biaxial orientier
ten Polyolefin-Folien verbessern. Zu Beispielen gehören acry
lische Beschichtungen und Beschichtungen auf Polyvinylalkohol-
Basis. Auch können Oberflächen-Behandlungen der biaxial orien
tierten Folien dieser Erfindung durchgeführt werden, um die
Tinten-Adhäsion zu verbessern. Zu Beispielen von Behandlungs
verfahren gehören die Corona-Behandlung und die Flammen-Behand
lung.
Das hier gebrauchte Merkmal "fotografisches Element" be
zieht sich auf ein Material, bei dem fotosensitives Silberhalo
genid zur Formation des Bildes verwendet wird. Die fotografi
schen Elemente können Schwarz-Weiß-Elemente sein, einfarbige
Elemente oder mehrfarbige Elemente. Mehrfarbige Elemente ent
halten Bildfarbstoffe erzeugende Einheiten, die gegenüber einem
jeden der drei primären Bereiche des Spektrums empfindlich
sind. Eine jede Einheit kann eine einzelne Emulsionsschicht
oder mehrere Emulsionsschichten aufweisen, die gegenüber einem
vorgegebenen Bereich des Spektrums empfindlich sind. Die
Schichten des Elementes, einschließlich der Schichten der bild
aufzeichnenden Einheiten, können in verschiedener Reihenfolge
angeordnet sein, wie es aus dem Stande der Technik bekannt ist.
Im Falle einer alternativen Ausführungsform können die Emulsio
nen, die gegenüber einem jeden der drei primären Bereiche des
Spektrums empfindlich sind, in Form einer einzelnen segmentier
ten Schicht abgeschieden sein.
Die fotografischen Emulsionen, die für diese Erfindung ge
eignet sind, werden ganz allgemein hergestellt durch Ausfällung
von Silberhalogenid-Kristallen in einer kolloidalen Matrix nach
aus dem Stande der Technik bekannten und üblichen Verfahren.
Das Kolloid besteht in typischer Weise aus einem hydrophilen,
einen Film bildenden Mittel, wie z. B. Gelatine, Alginsäure oder
Derivaten hiervon.
Die in der Fällungsstufe erzeugten Kristalle werden gewa
schen und dann chemisch und spektral sensibilisiert, durch Zu
satz von spektral sensibilisierenden Farbstoffen und chemischen
Sensibilisierungsmitteln und mittels einer Erhitzungsstufe,
während welcher die Emulsionstemperatur erhöht wird, in typi
scher Weise auf 40°C auf 70°C, und bei welcher die Emulsion ei
ne bestimmte Zeit lang gehalten wird. Die Fällungs- sowie spek
tralen und chemischen Sensibilisierungsmethoden, die zur Her
stellung der Emulsionen angewandt werden, die im Rahmen der Er
findung eingesetzt werden, können aus dem Stande der Technik
bekannte Methoden sind.
Zur chemischen Sensibilisierung der Emulsionen werden in
typischer Weise Sensibilisierungsmittel, wie: Schwefel-enthal
tende Verbindungen, z. B. Allylisothiocyanat, Natriumthiosulfat
und Allylthioharnstoff; Reduktionsmittel, z. B. Polyamine und
Stannosalze; Edelmetallverbindungen, z. B. Gold, Platin; sowie
polymere Mittel, z. B. Polyalkylenoxide, verwendet. Wie bereits
erwähnt, erfolgt die Hitzebehandlung zur Vervollständigung der
chemischen Sensibilisierung. Die spektrale Sensibilisierung er
folgt durch Verwendung einer Kombination von Farbstoffen, die
entsprechend dem Wellenlängen-Bereich von Interesse, innerhalb
des sichtbaren oder infraroten Spektrums ausgewählt werden. Es
ist bekannt, derartige Farbstoffe sowohl vor als auch nach der
Hitzebehandlung zu verwenden.
Nach der spektralen Sensibilisierung wird die Emulsion auf
einen Träger aufgetragen. Das Auftragen kann nach verschiedenen
Methoden erfolgen, einschließlich durch Tauch-Beschichtung, Be
schichtung mit einem Luftmesser, Vorhang-Beschichtung und Ex
trusions-Beschichtung.
Die Silberhalogenid-Emulsionen, die im Rahmen dieser Er
findung verwendet werden, können eine beliebige Halogenid-Ver
teilung aufweisen. Dies bedeutet, daß die Emulsionen bestehen
können aus Silberchlorid-, Silberbromid-, Silberbromochlorid-,
Silberchlorobromid-, Silberiodochlorid-, Silberiodobromid-,
Silberbromoiodochlorid-, Silberchloroiodobromid-, Silberiodo
bromochlorid- und Silberiodochlorobromid-Emulsionen. Vorzugs
weise jedoch werden Emulsionen verwendet, die überwiegend Sil
berchlorid enthalten. Mit überwiegend Silberchlorid ist ge
meint, daß die Körner der Emulsionen mehr als etwa 50 Mol-%
Silberchlorid enthalten. Vorzugsweise enthalten sie mehr als
etwa 90 Mol-% Silberchlorid und in optimaler Weise mehr als et
wa 95 Mol-% Silberchlorid.
Die Silberhalogenid-Emulsionen können Körner jeder belie
biger Größe und Morphologie aufweisen. Somit können die Körner
beispielsweise die Form von Würfeln, Octahedern und Cubooctahe
dern aufweisen oder irgendeine der anderen natürlich vorkommen
den Morphologien von Silberhalogenid-Körnern vom kubischen Git
tertyp. Weiterhin können die Körner irregulär sein, und bei
spielsweise aus sphärischen oder tafelförmigen Körnern beste
hen. Körner mit einer tafelförmigen oder kubischen Morphologie
werden bevorzugt verwendet.
Zur Herstellung der fotografischen Elemente der Erfindung
können Emulsionen verwendet werden, wie sie beispielsweise be
schrieben werden in dem Buch "The Theory of the Photographic
Process", 4. Auflage, t. H. James, Verlag Macmillan Publishing
Company, Inc., 1977, Seiten 151-152. Die Reduktions-Sensibili
sierung ist bekannt zur Verbesserung der fotografischen Emp
findlichkeit von Silberhalogenid-Emulsionen. Während durch Re
duktions-Sensibilisierung sensibilisierte Silberhalogenid-Emul
sionen im allgemeinen eine gute fotografische Empfindlichkeit
aufweisen, leiden sie oftmals unter unerwünschtem Schleier und
einer schlechten Lagerstabilität.
Eine Reduktions-Sensibilisierung kann durchgeführt werden
durch Zusatz von Reduktions-Sensibilisierungsmitteln, d. h. Che
mikalien, die Silberionen unter Erzeugung von metallischen Sil
beratomen reduzieren, oder die Sensibilisierung kann erfolgen
durch Erzeugen einer reduzierenden Umgebung, wie z. B. einem ho
hen pH-Wert (überschüssige Hydroxylionen) und/oder die Einstel
lung eines niedrigen pAg-Wertes (überschüssige Silberionen).
Während der Ausfällung einer Silberhalogenid-Emulsion kann eine
unbeabsichtigte Reduktions-Sensibilisierung erfolgen, wenn bei
spielsweise Silbernitrat- oder Alkali-Lösungen rasch zugegeben
werden oder unter schlechtem Vermischen, um Emulsionskörner zu
erzeugen. Auch die Ausfällung von Silberhalogenid-Emulsionen in
Gegenwart von Reifungsmitteln (Korn-Wachstums-Reifungsmitteln),
wie z. B. Thioethern, Selenoethern, Thioharnstoffen oder Ammo
niak, neigt zur Erleichterung einer Reduktions-Sensibilisie
rung.
Zu Beispielen von Reduktions-Sensibilisierungsmitteln und
Umgebungen, die während der Fällung und/oder spektralen/chemi
schen Sensibilisierung angewandt werden können, um eine Emulsi
on einer Reduktions-Sensibilisierung zu unterwerfen, gehören
Ascorbinsäurederivate; Zinnverbindungen; Polyaminverbindungen
und Verbindungen auf Thioharnstoffdioxid-Basis, wie sie in den
U.S.-Patentschriften 2 487 850 und 2 512 925 sowie in der bri
tischen Patentschrift 789 823 beschrieben werden. Spezielle
Beispiele von Reduktions-Sensibilisierungsmitteln und bestimmte
Bedingungen, wie z. B. Dimethylaminoboran, Stannochlorid, Hydra
zin, die Einstellung eines hohen pH-Wertes (pH 8-11) und die
Einstellung eines niedrigen pAg-Wertes (pAg 1-7), werden bei
spielsweise erörtert von S. Collier in der Literaturstelle Pho
tographic Science and Engineering, 23, 113 (1979). Beispiele
für Verfahren zur Herstellung von einer Reduktions-Sensibili
sierung unterworfenen Silberhalogenid-Emulsionen werden bei
spielsweise beschrieben in der EP 0 348 934 A1 (Yamashita),
EP 0 369 491 (Yamashita), EP 0 371 388 (Ohashi), EP 0 396 424 A1
(Takada), EP 0 404 142 A1 (Yamada) und in der EP 0 435 355 A1
(Makino).
In den fotografischen Elementen dieser Erfindung können
Emulsionen verwendet werden, die dotiert sind mit Metallen der
Gruppe VIII, wie Iridium, Rhodium, Osmium und Eisen, wie es be
schrieben wird in Research Disclosure, September 1994, Nr. 36544,
Abschnitt I, veröffentlicht von der Firma Kenneth Mason
Publications, Ltd., Dudley Annex, 12a North Street, Emsworth,
Hampshire PO10 7DQ, England. Weiterhin findet sich eine allge
meine Übersicht über die Verwendung von Iridium zur Sensibili
sierung von Silberhalogenid-Emulsionen in der Literaturstelle
Carroll, "Iridium Sensitization: A Literature Review", Photo
graphic Science and Engineering, Bd. 24, Nr. 6, 1980. Ein Ver
fahren zur Herstellung einer Silberhalogenid-Emulsion durch
chemische Sensibilisierung der Emulsion in Gegenwart eines Iri
diumsalzes und eines fotografischen spektral sensibilisierenden
Farbstoffes findet sich in der U.S.-Patentschrift 4 693 965. In
manchen Fällen, wenn solche Dotiermittel eingeführt werden,
zeigen die Emulsionen einen erhöhten frischen Schleier und eine
Sensitometerkurve mit niedrigem Kontrast, wenn sie nach dem
Farb-Umkehr-Verfahren E-6 entwickelt werden, wie er beschrieben
wird in der Literaturstelle The British Journal of Photography
Annual, 1982, Seiten 201-203.
Ein typisches, mehrfarbiges fotografisches Element der Er
findung weist den erfindungsgemäßen laminierten Träger auf, auf
dem sich befinden: eine ein blaugrünes Farbstoffbild erzeugende
Einheit mit mindestens einer rot-empfindlichen Silberhalogenid-
Emulsionsschicht, der mindestens ein einen blaugrünen Farbstoff
erzeugender Kuppler zugeordnet ist; eine ein purpurrotes Farb
stoffbild erzeugende Einheit mit mindestens einer grünempfind
lichen Silberhalogenid-Emulsionsschicht, der mindestens ein ei
nen purpurroten Farbstoff erzeugender Kuppler zugeordnet ist;
und eine einen gelben Bildfarbstoff erzeugende Einheit mit min
destens einer blau-empfindlichen Silberhalogenid-Emulsions
schicht, der mindestens ein einen gelben Farbstoff erzeugender
Kuppler zugeordnet ist. Das Element kann zusätzliche Schichten
aufweisen, wie z. B. Filterschichten, Zwischenschichten, Deck
schichten, die Haftung verbessernde Schichten und dergleichen.
Der Träger der Erfindung kann ferner zur Herstellung von foto
grafischen Schwarz/Weiß-Print-Elementen verwendet werden.
Die fotografischen Elemente können ferner eine transparen
te magnetische Aufzeichnungsschicht aufweisen, wie eine
Schicht, die magnetische Teilchen enthält, und zwar auf der Un
terseite eines transparenten Trägers, wie in den U.S.-Patent
schriften 4 279 945 und 4 302 523 beschrieben. In typischer
Weise hat das Element eine Gesamt-Dicke (ausschließlich des
Trägers) von etwa 5 bis etwa 30 µm.
Die Erfindung kann unter Verwendung der Materialien ange
wandt werden, die beschrieben werden in Research Disclosure,
40145 vom September 1997. Die Erfindung ist besonders geeignet
für die Anwendung mit den Materialien der Farbpapier-Beispiele
der Abschnitte XVI und XVII. Die Kuppler von Abschnitt II sind
ebenfalls besonders geeignet. Die Purpurrot-Kuppler I des Ab
schnittes II, insbesondere M-7, M-10, M-11 und M-18, wie unten
angegeben, sind besonders geeignet.
Um die Anzeige-Materialien der Erfindung erfolgreich
transportieren zu können, ist die Verminderung von statischen
Aufladungen wünschenswert, die hervorgerufen werden durch den
Bahn-Transport bei der Herstellung und durch die Bildentwick
lung. Da die lichtempfindlichen bildaufzeichnenden Schichten
der Erfindung verschleiert werden können durch Licht von stati
schen Entladungen, wenn sich die Bahn über eine Förder-Vorrich
tung bewegt, wie beispielsweise Walzen und Antriebsmittel, ist
die Verminderung von statischen Ladungen erforderlich, um das
Auftreten eines unerwünschten Schleiers durch statische Aufla
dungen zu vermeiden. Die Polymermaterialien dieser 14726 00070 552 001000280000000200012000285911461500040 0002019955020 00004 14607 Erfindung
haben eine bemerkenswerte Tendenz zur Aufladung von statischen
Ladungen, wenn sie in Kontakt mit Maschinen-Komponenten während
ihres Transportes gelangen. Die Verwendung eines antistatisch
wirksamen Materials zur Verminderung der akkumulierten Ladungen
auf den Bahnmaterialien der Erfindung ist infolge dessen wün
schenswert. Antistatisch wirksame Materialien können auf die
Bahnmaterialien dieser Erfindung aufgetragen werden, wobei sie
beliebige aus dem Stande der Technik bekannte Materialien ent
halten können, welche auf fotografische Bahnmaterialien aufge
tragen werden können, um das Auftreten von statischen Ladungen
während des Transportes des fotografischen Papiers zu vermin
dern. Zu Beispielen von antistatischen Beschichtungen gehören
leitfähige Salze und kolloidale Kieselsäure. Wünschenswerte an
tistatische Eigenschaften der Trägermaterialien dieser Erfin
dung können ferner erzielt werden durch antistatisch wirksame
Additive, die zu einem integralen Teil der Polymerschicht wer
den. Zu Additiven, die an die Oberfläche des Polymers wandern,
um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern, gehören quater
näre sich von Fettsäuren ableitende Ammoniumverbindungen, Fett
säureamine und Phosphatester. Andere Typen von antistatisch
wirksamen Additiven sind hygroskopische Verbindungen, wie z. B.
Polyethylenglykole und hydrophobe Gleit-Additive, die den Rei
bungs-Koeffizienten der Bahnmaterialien vermindern. Vorzugswei
se wird eine antistatische Beschichtung auf die der Bildschicht
gegenüberliegende Seite aufgebracht, oder in die Rückseiten-
Polymerschicht eingeführt. Die Rückseite wird bevorzugt, da der
hauptsächliche Kontakt der Bahn während der Förderung derselben
bei der Herstellung und bei der Fotoentwicklung mit der Rück
seite erfolgt. Der bevorzugte Oberflächen-Widerstand der anti
statischen Schicht liegt bei einer 50%-igen relativen Feuch
tigkeit bei weniger als 1013 Ohm/Quadrat. Ein Oberflächen-Wi
derstand der antistatischen Beschichtung bei einer relativen
Feuchtigkeit von 50% von weniger als 1013 Ohm/Quadrat hat sich
als ausreichend erwiesen, um statischen Schleier bei der Her
stellung und während der Fotoentwicklung der Bildschichten zu
vermindern.
In der folgenden Tabelle wird Bezug genommen auf (1) Rese
arch Disclosure, Dezember 1978, Nr. 17643, (2) Research Disclo
sure, Dezember 1989, Nr. 308119 und (3) Research Disclosure,
September 1996, Nr. 38957, wobei es sich in allen Fällen um Pu
blikationen der Firma Kenneth Mason Publications, Ltd., Dudley
Annex, 12a North Street, Emsworth, Hampshire PO10 7DQ, England,
handelt. Die Tabelle und die in der Tabelle zitierten Litera
turstellen sind dahingehend zu verstehen, daß sie spezielle
Komponenten beschreiben, die für die Verwendung in den Elemen
ten der Erfindung geeignet sind. Die Tabelle und die hierin zi
tierten Literaturstellen beschreiben ferner geeignete Methoden
der Herstellung, Exponierung, Entwicklung und Manipulation der
Elemente und der in diesen enthaltenen Bilder.
Die fotografischen Elemente können verschiedenen Energie
formen exponiert werden, wozu gehören der ultraviolette, sicht
bare und infrarote Bereich des elektromagnetischen Spektrums,
wie auch Elektronenstrahlen, β-Strahlung, γ-Strahlung, Röntgen-
Strahlung, α-Teilchen, Neutronen-Strahlung und andere Formen
der korpuskularen und wellenartigen Strahlungsenergie in entwe
der nicht-kohärenten (willkürlichen Phase) oder kohärenten (In-
Phase), wie sie durch Laser erzeugt werden. Sollen die fotogra
fischen Elemente einer Röntgen-Strahlung exponiert werden, so
können sie Merkmale aufweisen, wie sie in üblichen radiografi
schen Elementen vorhanden sind.
Die fotografischen Elemente werden vorzugsweise aktini
scher Strahlung exponiert, in typischerweise Strahlung des
sichtbaren Bereiches des Spektrums, um ein latentes Bild zu er
zeugen, worauf dieses dann unter Erzeugung eines sichtbaren
Bildes entwickelt wird, vorzugsweise durch eine andere Behand
lung als eine Wärmebehandlung. Die Entwicklung erfolgt in vor
teilhafter Weise nach dem bekannten RA-4®-Verfahren (Eastman
Kodak Company) oder nach Entwicklungssystemen, die für die Ent
wicklung von Emulsionen mit hohem Chloridgehalt geeignet sind.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Praxis der
Erfindung. Sämtliche Teile und Prozentsätze beziehen sich auf
das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.
Im Falle dieses Beispieles wurde ein Bildaufzeichnungs-
Trägermaterial hergestellt, durch Auflaminieren einer oberen
und einer unteren biaxial orientierten Polymerfolie auf Cellu
lose-Papier. Probe 1 dieses Beispieles (Vergleich) wurde herge
stellt unter standardisierten Extrusions-Laminierungs-Prozeß-
Bedingungen, ohne Folien-Erhitzung oder Kühlung, wobei die bi
axial orientierten Folien auf den Papierträger unter Verwendung
von aus der Schmelze extrudiertem Polyethylen auflaminiert wur
den. Im Falle der Probe 2 dieses Beispieles (erfindungsgemäß)
wurde eine aufgeheizte Walze für die thermische Ausdehnung der
unteren biaxial orientierten Polymerfolie kurz vor der Schmelz
extrusions-Laminierung verwendet. Dieses Beispiel zeigt, daß
die thermische Ausdehnung der unteren biaxial orientierten Fo
lie das Krümmungsverhalten des Bildaufzeichnungsträgers wesent
lich verbessert.
Der folgende laminierte fotografische Träger wurde herge
stellt durch Extrusions-Auflaminierung der oberen und unteren
biaxial orientierten Folien auf beide Seiten eines Cellulose-
Papierträgers von fotografischer Reinheit.
Ein fotografischer Papierträger wurde hergestellt durch
Aufbereitung (refining) eines Pulpen-Eintrages aus 50% ge
bleichtem Kraft-Hartholz, 25% gebleichtem Hartholz-Sulfit und
25% gebleichtem Weichholz-Sulfit in einem Doppelscheiben-Re
finer und anschließend in einem konischen Jordan-Refiner bis
auf eine Röschheit (Freeness) nach kanadischem Standard von
200 cm3. Zu dem erhaltenen Pulpen-Eintrag wurden 0,2% Alkylke
tendimer, 1,0% kationische Maisstärke, 0,5% Polyamid-Epichlo
rohydrin, 0,26% anionisches Polyacrylamid und 5,0% TiO2 auf
Trockengewichts-Basis zugegeben. Ein Trägerpapier mit einem
Knochen-Trockengewicht von etwa 227 g/m2 wurde auf einer Four
drinier-Papiermaschine hergestellt, auf einen Feststoffgehalt
von 42% naß verpreßt und auf einen Feuchtigkeitsgehalt von
10% getrocknet, unter Verwendung von mit Dampf beheizten
Trocknern, unter Erzielung einer Sheffield-Porosität von 160
Sheffield-Einheiten und einer augenscheinlichen Dichte von
0,70 g/cm3. Der Papierträger wurde dann an der Oberfläche ge
schlichtet, unter Verwendung einer vertikalen Schlichte-Presse,
mit einer 10%-igen Lösung von hydroxyethylierter Maisstärke,
unter Erzielung einer Beschichtungsstärke von 3,3 Gew.-% Stär
ke. Der an der Oberfläche geschlichtete Träger wurde dann auf
eine augenscheinliche (apparent) Dichte von 1,04 g/cm3 kalan
driert. Der Papierträger hatte eine Dicke von 0,142 mm mit ei
nem MD-Modul von 6205 MPa und einem MD- zu CD-Modulverhältnis
von 1,89.
Hergestellt wurde eine Verbundfolie (Dicke 0,0356 mm,
d = 70 g/cm3), bestehend aus einem Mikroporen-aufweisenden und
einem orientierten Polypropylen-Kern. Die Verbundfolie bestand
aus 5 Schichten, identifiziert als L1, L2, L3, L4, L5. L1 ist
die dünne farbige Schicht auf der äußeren Seite der oberen Fo
lie. L2 ist die Schicht, der optischer Aufheller und TiO2 zuge
setzt wurden. Der verwendete optische Aufheller bestand aus
Hostalux KS, hergestellt von der Firma Ciba-Geigy. Das verwen
dete TiO2 vom Rutil-Typ war ein handelsübliches Produkt vom Typ
DuPont R104 (ein TiO2 mit einer Teilchengröße von 0,22 µm). L3
war ein Mikroporen-aufweisender Polypropylen-Kern. L4 und L5
bestanden aus festem Polypropylen. Der CD-Modul (Quer-Richtung)
lag bei 2758 MPa und das CD- zu MD-Modulverhältnis (Maschinen-
Richtung) lag bei 1,85.
Die untere biaxial orientierte Folie, die auf die Rücksei
te der fotografischen Träger A und B auflaminiert wurde, war
eine auf einer Seite einen matten Finish aufweisende, auf einer
Seite behandelte biaxial orientierte Polypropylen-Folie (Dicke
25,6 µm) (d = 0,90 g/cm3), bestehend aus einer festen orien
tierten Polypropylenschicht und einer Hautschicht aus einem
Block-Copolymeren aus Polyethylen und einem Terpolymeren aus
Ethylen, Propylen und Butylen. Die Hautschicht befand sich auf
der unteren Seite, und die Polypropylenschicht wurde auf das
Papier auflaminiert. Die untere Schicht hatte eine Dicke von
0,0178 mm mit einem CD-Modul von 4000 MPa und einem CD- zu MD-
Modulverhältnis von 1,85.
Klebende Bindeschichten wurden dazu verwendet, um die Fo
lien mit dem Trägerpapier zu verbinden, und die Dicke betrug in
beiden Fällen 0,0114 mm. Die Binde-Schichten hatten keinen ho
hen Modul, im Vergleich zu den Folien oder dem Trägerpapier,
doch muß der Abstand in Betracht gezogen werden, wenn die Packung
gestaltet wird, da die Position der orientierten Polypro
pylen-Folien bezüglich dem Trägerpapier die Gesamt-Steifheit
verändern kann. Der verwendete Klebstoff war ein Polyethylen
niedriger Dichte von Extrusions-Reinheit (d = 0,92 g/cm3).
Im Falle der Probe 1 (Vergleich) wurden die oberen und un
teren Folien in einer standardisierten Laminierungs-Konfigura
tion aufgetragen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, doch er
folgte keine Erhitzung oder Kühlung der oberen und unteren Fo
lie.
Im Falle der Probe 2 (Erfindung) wurde das in Fig. 3 dar
gestellte Erhitzungssystem verwendet, unter den Prozeß-Bedin
gungen, die in Tabelle 1 aufgelistet sind. Die untere biaxial
orientierte Folie 72 wurde von einer Spule 70 abgezogen. Die
biaxial orientierte Folie wurde durch das Spannungs-Steuergerät
74 transportiert. Die untere biaxial orientierte Folie 72 wurde
durch Förderwalzen 76 und 78 transportiert. Die untere biaxial
orientierte Folie 72 wurde auf den Cellulose-Papierträger 80
auflaminiert, unter Verwendung von aus der Schmelze extrudier
tem Polyethylen aus der Schlitzform 82. Die Laminierung erfolg
te in dem Druck-Spalt, der erzeugt wurde durch die aufgeheizte
Walze 84 und die Druckwalze 85. Das auf einer Seite laminierte
Cellulose-Papier 88 wurde von der aufgeheizten Walze 84 durch
die Abstreifwalze 86 abgestreift und trat aus dem Laminierungs-
Prozeß aus. Der Laminierungs-Prozeß, der in Fig. 3 dargestellt
ist, expandierte die untere biaxial orientierte Folie vor der
Laminierung auf thermischem Wege. Die Vorerhitzung der unteren
Folie war die einzige Verfahrens-Änderung für die Probe 1 (Ver
gleich).
Nach Auflaminierung der oberen Folie wurden die Proben 1
und 2 bezüglich der Trägerkrümmung untersucht. Die gemessen
Krümmungswerte entsprechen dem gemessenen Grad der Abbiegung
einer parabolisch deformierten Probe. Eine runde Probe des Ver
bundmaterials mit einem Durchmesser von 8,5 cm wurde bei der
Test-Feuchtigkeit 21 Tage lang aufbewahrt. Die erforderliche
Zeit hängt von den Dampf-Barriere-Eigenschaften der Laminate
ab, die auf den Feuchtigkeitsempfindlichen Papierträger aufge
tragen wurden, und sie sollte, wie erforderlich, eingestellt
werden, durch Bestimmung der Zeit, die erforderlich ist, um ein
Gleichgewicht der Probe bei der Test-Feuchtigkeit zu erzielen.
Die ermittelten Krümmungswerte sind ausgedrückt in ANSI-Krüm
mungs-Einheiten, spezifisch, 100 dividiert durch den Radius der
Krümmung in Inch. Der Radius der Krümmung wird bestimmt durch
visuellen Vergleich der gekrümmten Form, unter Betrachtung
längs der Achse der Krümmung, mit Standard-Kurven im Hinter
grund. Die Krümmung kann positiv oder negativ sein, wobei für
Bildaufzeichnungsträger gilt, daß die positive Richtung eine
Krümmung in Richtung der Bildaufzeichnungsschicht ist. In Ta
belle 2 ist der mittlere Krümmungswert für zehn Proben zusammen
mit der Temperatur der unteren Folie kurz vor der Laminierung
angegeben.
Der Sinn dieses Beispieles bestand darin, die Krümmung ei
nes laminierten Bildaufzeichnungsträgers zu verbessern, durch
Veränderung der Krümmung von stark positiv auf nahezu flach. Im
Falle der Probe 1 war die Krümmung nicht ausgeglichen, da die
obere Folie viel dicker war, und wurde sie mit sämtlichen
Schichten bei Raumtemperatur zusammengefügt, so wurde eine un
ausgewogene (unbalanced) Struktur erhalten. Im Falle der Erfin
dung wurde eine Verweilzeit von 0,111 Sekunden auf einer auf
57°C erhitzten Walze von 610 mm angewandt, wodurch die untere
biaxial orientierte Polymerfolie ausgedehnt wurde, und zwar im
Zusammenbau, um einen ausreichenden Schrumpf zu erzeugen, wenn
die Probe Raumtemperatur angenommen hatte, wobei die Krümmung
auf nahezu Null gebracht wurde.
Diese Erfindung ist von beträchtlicher Bedeutung, da die
Krümmung eines laminierten Trägers während des Laminierungs-
Prozesses gesteuert werden kann. Dies ermöglicht es, daß die
Krümmung des Trägers im Falle verschiedener Ausgestaltungen
oder Konstruktionen der Bildaufzeichnungsschicht derart verän
dert werden kann, daß die tatsächliche Bildkrümmung nahezu Null
ist. Nach dem Stande der Technik aus der Schmelze extrudierte
Polyethylen-Bildaufzeichnungsträger erfordern eine kostspielige
Modifizierung des Trägeraufbaus, um eine akzeptable Bildkrüm
mung zu erzielen. Ein Beispiel hierfür ist die Gelatine-Be
schichtung, die auf die Rückseite eines reflektierenden Papiers
für den Tintenstrahldruck nach dem Stande der Technik aufge
bracht wird. Der Zweck dieser Gelatine-Beschichtung besteht
darin, die Bildkrümmung auszubalancieren, wobei das Aufbringen
der Gelatine-Beschichtung kostspielig ist, da Extra-Materialien
benötigt werden und eine zusätzliche Beschichtungs-Operation
erforderlich ist.
Claims (11)
1. Verfahren zur Steuerung der Krümmung beim Auflaminieren
einer Polymerfolie auf beide Seiten eines Kernmaterials, bei
dem man eine Polymer-Basis-Folie in Kontakt mit einer Wärme
quelle und mit einem Kernmaterial bringt, unter gleichzeitigem
Aufbringen eines Bindemittels zwischen Basis-Folie und Kernma
terial unter Erzeugung eines Laminates, und bei dem man eine
Polymer-Deck-Folie in Kontakt mit dem Laminat bringt, wobei man
gleichzeitig ein Bindemittel zwischen Polymer-Deck-Folie und
Laminat unter Erzeugung eines Verbundmaterials einführt, wobei
das Modul-Verhältnis von jeder Folie zum Kern größer als 1 ist
und das Verbundmaterial den gewünschten Krümmungsgrad aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wärmequelle eine aufgeheizte Walze umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Deck-Folie bei Umgebungstemperatur befindet.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Deck-Polymer-Folie und die Basis-Polymer-Folie aus einer
biaxial orientierten Polyolefin-Folie bestehen oder eine solche
umfassen.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Deck- und Basis-Folien einen Expansions-Koeffizienten von
größer als 0,00001 mm/mm-°C aufweisen.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Basis-Folie auf eine Temperatur erhitzt wird, die über Um
gebungstemperatur und unterhalb der Glasübergangstemperatur der
Basis-Folie liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Basis-Folie aus einer biaxial orientierten Polyolefin-Folie
besteht oder eine solche umfaßt, und daß die Erhitzungstempera
tur zwischen 32 und 100°C liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Deck-Schicht auf eine Temperatur zwischen 16 und 2°C abge
kühlt wird, und daß die Folie in Kontakt mit einer Kühlwalze
gebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kernmaterial aus einem Papierkern besteht, der einen Young-
Modul in der Quer-Richtung zwischen 1380 und 6900 MPa und einen
Young-Modul in der Maschinen-Richtung zwischen 2760 und 1380 MPa
aufweist.
10. Verfahren zur Steuerung der Krümmung beim Auflaminieren
einer Polymerfolie auf beide Seiten eines Kernmaterials, bei
dem man eine Polymer-Basis-Folie mit einem Kernmaterial in Kon
takt bringt, unter gleichzeitigem Aufbringen eines Klebers zwi
schen Polymer-Basis-Folie und Kernmaterial unter Erzeugung ei
nes Laminates, und bei dem man eine Polymer-Deck-Folie in Kon
takt mit dem Laminat bringt, unter gleichzeitigem Aufbringen
eines Klebers zwischen Polymer-Deck-Folie und Laminat, unter
Erzeugung eines Verbundmaterials, wobei das Modul-Verhältnis
von jeder Folie zum Kern größer als 1 ist und wobei das Ver
bundmaterial den gewünschten Krümmungsgrad aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
man die Polymer-Deck-Folie mittels einer Kühl-Anordnung kühlt,
wobei die Kühl-Anordnung eine gekühlte Walze aufweist.
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