DE3852643T2

DE3852643T2 - Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier.

Info

Publication number: DE3852643T2
Application number: DE3852643T
Authority: DE
Inventors: Toshio Inada; Masahiro Kamiya; Tatsuo Miyakoda; Tatsumi Okada; Katsuhiko Sakata; Tsunehisa Shigetani
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1988-10-19
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2008-10-20
Also published as: EP0364634A1; DE3852643D1; EP0364634B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier, das mit einer Beschichtungsschicht aus einem wasserfesten, harzartigen Material, in dem ein Pigment in der Form feiner Teilchen gleichmäßig darin verteilt ist, versehen ist und ein hervorragendes Auflösungsvermögen zeigt.

(2) Beschreibung des technischen Umfelds

Früher wurde Barytpapier als ein Träger für photographisches Papier verwendet, aber vor kurzem erlangte ein wasserfester Träger, der aus einem aus Papier bestehenden Substratblatt und Beschichtungsschichten zusammengesetzt ist, die ein Polyolefinharz umfassen und auf zwei Oberflächen des Substratblatts gebildet wurden, breite Verwendung für solches photographisches Papier.
Der wasserfeste Träger ist insofern vorteilhaft, als in einem Entwicklungsschritt von aus dem wasserfesten Träger hergestelltem photographischem Papier die zum Waschen und Trocknen des photographischen Papiers benötigte Zeit verkürzt werden kann, ein Ferrotypie-Verfahren weggelassen werden kann, der Verbrauch von Chemikalien verringert werden kann, die Steifheit und mechanische Festigkeit des photographischen Papiers auf einem hohen Niveau gehalten werden kann und das photographische Papier vor Verfärbung infolge eines Eindringens von Chemikalien in das Papier geschützt werden kann.
Bei der Herstellung von photographischem Papier mit einem hervorragenden Auflösungsvermögen durch Auftragen einer photographischen Emulsion auf eine Oberfläche des wasserfesten Trägers ist es wichtig, eine lichtabschirmende Wirkung der Beschichtungsschicht aus wasserfestem Harz des Trägers zu erhöhen. Gewöhnlich wird zu diesem Zweck ein weißes Pigment, zum Beispiel Titandioxidpulver, in der Beschichtungsschicht aus wasserfestem Harz auf der Trägeroberfläche, die mit der photographischen Emulsion beschichtet werden soll, dispergiert.
Um das Pigment, wie zum Beispiel Titandioxidpulver, in dem wasserfesten Harz einheitlich zu dispergieren, wird eine Vormischung hergestellt, indem eine Mischung aus 20 bis 60 Gewichtsprozent des Pigments, zum Beispiel Titandioxidpulver, unter Verwendung eines Banbury- Mischers, Kneters oder einachsigen Knet-Extruders mit dem das wasserfeste Harz umfassenden Rest schmelzgeknetet wird und die Vormischung mit einer zusätzlichen Menge des wasserfesten Harzes gemischt wird, um den Gehalt des Pigments in der sich ergebenden Mischung auf eine festgesetzte Höhe von 5 bis 20 Gewichtsprozent einzustellen. Dieses Verfahren ist in JP-A- 61-26649 offenbart. Ähnliche Techniken sind in GB-A-1112093 und US-A- 4389455 offenbart.
Die Herstellung der Vormischung unter Verwendung des Banbury- Mischers oder Kneters ist insofern vorteilhaft, als das Harz einheitlich mit einer hohen Mischleistung mit dem Pigment gemischt werden kann, ist aber insofern nachteilig, als das Verfahren diskontinuierlich, d. h. chargenweise, ausgeführt wird und so eine geringe Produktivität hat.
Die Herstellung der Vormischung unter Verwendung des einachsigen Knet-Extruders ist insofern vorteilhaft, als das Verfahren kontinuierlich, und so mit einer hohen Produktivität, ausgeführt wird, ist aber insofern nachteilig, als die feine Pulverisierung der Pigmentteilchen und einheitliche Dispergierung des Pigments in dem Harz ungenügend ist und so die lichtabschirmende Wirkung der sich ergebenden Harzbeschichtungsschicht im Träger für das photographische Papier unzureichend ist und das Auflösungsvermögen des sich ergebenden photographischen Papiers schlecht ist.
Wie oben dargelegt, sind die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung des Trägers für photographisches Papier gewöhnlich sowohl bezüglich der Produktivität des Verfahrens als auch der Qualität des sich ergebenden Produkts, insbesondere der feinen Pulverisierung und einheitlichen Dispersion des Pigments, oder einem von beiden, ungenügend. Daher besteht ein großer Bedarf an einem neuen Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier mit einer hohen Qualität in einer hohen Produktivität.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier zu schaffen, das die Nachteile des herkömmlichen Verfahrens, bei dem ein wasserfestes Harz unter Verwendung eines Aussetzmischers mit einem Pigment gemischt wird, wie eine geringe Produktivität und einen schlechten Betriebswirkungsgrad, überwinden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier zu schaffen, das die Nachteile des herkömmlichen Verfahrens, bei dem ein Pigment unter Verwendung eines Durchlaufmischers in einem wasserfesten Harz dispergiert wird, wie eine schlechte Dispersion des Pigments und eine geringe Qualität des entstandenen Produkts, überwinden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier mit wasserfesten Harz-Beschichtungsschichten, in denen sich ein Pigment in der Form feiner Teilchen befindet und einheitlich in einem wasserfesten Harz dispergiert ist, mit einer erhöhten Produktivität und einem erhöhten Betriebswirkungsgrad zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier, das die folgenden Schritte umfaßt: Man überzieht wenigstens eine Oberfläche eines Substratblatts mittuels Schmelz-Extrudier-Beschichtens mit einer harzartigen Schmelze, die ein wasserfestes, thermoplastisches Polymer und ein Pigment umfaßt, während man die harzartige Schmelze wenigstens einem Schmelz-Knet-Verfahren in einem Schmelzextruder unterwirft, der ein Paar zweiachsiger Schnecken besitzt, die miteinander im Eingriff stehen und der folgenden Gleichung (I) genügen:
L ≥ 20D I
in der L eine Länge jeder Schnecke darstellt und D einen Durchmesser jeder Schnecke darstellt, und die mit wenigstens einem Paar Knetscheiben versehen sind, die sich an wenigstens einem Teil der zweiachsigen Schnecken befinden; und man verfestigt die entstandene Beschichtungsschicht aus der harzartigen Schmelze auf dem Substratblatt, dadurch gekennzeichnet, daß die Knetscheiben an jeder Schnecke eine Gesamtdicke T besitzen, die der folgenden Gleichung (II) genügt:
2D ≤ T ≤ 10D II
worin D die oben definierte Bedeutung besitzt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Querschnitts-Seitenansicht eines Schneckenteils eines für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendbaren, zweiachsig eingreifenden Schnecken-Extruders;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Flächenansicht des eine Vielzahl von Knetscheiben der anisotropen Art beinhaltenden Schneckenteils; und
Fig. 3A und 3B zeigen Querschnittsprofile einer dreiflügeligen Knetscheibe beziehungsweise einer zweiflügeligen Knetscheibe.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Schmelzextrudier-Beschichtungs-Verfahrens eine Mischung eines wasserfesten, thermoplastischen Harzes mit einem Pigment auf wenigstens eine Oberfläche eines Substratblatts, insbesondere eine Oberseitenfläche, auf der eine photographische Emulsion aufgetragen ist, aufgetragen.
Das für die vorliegende Erfindung verwendbare Substratblatt kann aus Papierblättern ausgewählt werden, die als ein Substratblatt eines herkömmlichen Trägers für photographisches Papier verwendbar sind. Zum Beispiel ist das Substratblatt aus einem Papierblatt aus natürlichem Zellstoff, einem Papierblatt aus synthetischem Zellstoff, einem aus einer Mischung aus natürlichem Zellstoff mit einem künstlichen Zellstoff bestehenden Papierblatt oder einem aus wenigstens zwei der oben angeführten Blätter bestehenden Verbundblatt zusammengesetzt.
Gewöhnlich wird natürlicher Zellstoff, der als einen Hauptanteil einen Weichholz-Zellstoff, Hartholz-Zellstoff oder eine Mischung von dem Weichholz-Zellstoff mit dem Hartholz-Zellstoff umfaßt, für das Substratblatt verwendet. Das Substratblatt kann einen gewöhnlichen Zusatzstoff enthalten, der wenigstens eine Komponente, ausgewählt aus beispielsweise einem Schlichtmittel, Fixiermittel, Papierverstärkungsmittel, Füllstoff, Antistatik-Mittel und Farbstoff, umfaßt. Das Substratblatt kann auch eine Beschichtungs- oder Leimpressenschicht besitzen, die wenigstens eine Komponente, ausgewählt aus einem Oberflächenleimungsmittel, Papierverstärkungsmittel und Antistatik-Mittel usw., umfaßt.
Vorzugsweise hat das Substratblatt ein Gewicht von 50 bis 300 g/m² und hat glatte Oberflächen.
Das wasserfeste, thermoplastische Harz zur Beschichtung der zwei Oberflächen des Substratblatts umfaßt vorzugsweise wenigstens ein Polyolefinharz. Das Polyolefinharz wird vorzugsweise aus Ethylen-Homopolymeren, Homopolymeren aus α-Olefinen, zum Beispiel Propylen, und Copolymeren aus wenigstens zwei der oben angeführten α-Olefine und Ethylen ausgewählt. Das vorzuziehende Polyolefinharz ist ein Niederdruckpolyethylenharz, ein Hochdruckpolyethylenharz oder eine Mischung aus den oben angeführten Harzen. Das Molekulargewicht des Polyolefinharzes ist nicht auf eine bestimmte Höhe beschränkt, liegt aber vorzugsweise zwischen 20.000 und 200.000. Auch hat jede Harzbeschichtungsschicht vorzugsweise ein Gewicht von 10 bis 50 g/m².
Die ein weißes Pigment, zum Beispiel Titandioxidpulver, das in einem wasserfesten Polyolefinharz dispergiert ist, enthaltende Harzbeschichtungsschicht kann desweiteren einen Zusatzstoff enthalten, der wenigstens eine Komponente, ausgewählt aus Farbpigmenten, optischen Aufhellern, Antioxidanzien und Dispergierungsmitteln, umfaßt.
Das für die vorliegende Erfindung als ein weißes Pigment verwendbare Titandioxidpulver kann durch ein Schwefelsäureverfahren oder ein Chlorverfahren und als Anatas oder Rutil hergestellt werden. Gewöhnlich ist ein Anatas-Titandioxidpulver wegen seines hohen Weißgrads vorzuziehen.
Die Titandioxidteilchen können ohne eine Oberflächenbeschichtungsschicht sein oder können Oberflächenbeschichtungsschichten besitzen, die ein anorganisches Material, zum Beispiel hydratisiertes Aluminiumoxid, ein organisches Material, zum Beispiel ein Organopolysiloxan, eine Aminverbindung, Alkoholverbindung oder ein Alkyltitanat, oder eine Kombination des anorganischen Materials mit dem organischen Material in einem festgelegten Mischungsverhältnis umfassen. Die Titandioxidteilchen werden vorzugsweise mit hydratisiertem Aluminiumoxid in einer Menge von 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf Al&sub2;O&sub3;, oberflächenbehandelt.
Das Titandioxidpigment kann andere Farbpigmente, zum Beispiel Ultramarin, und/oder andere Chemikalien, zum Beispiel Antioxidanzien oder Metallsalze von Fettsäuren, die gewöhnlich für einen herkömmlichen Träger für photographisches Papier verwendet werden, enthalten.
Das zusammen mit dem Titandioxidpulver für die vorliegende Erfindung verwendbare Ultramarin kann aus handelsüblich erhältlichem Ultramarin ausgewählt werden, vorausgesetzt, daß es keine Verschlechterung der Qualität des sich ergebenden photographischen Papiers verursacht. Das Ultramarin ist vorzugsweise in einer Menge von 0,05% bis 10%, bezogen auf das Gewicht der Harzzusammensetzung, enthalten.
Das für die vorliegende Erfindung verwendbare Antioxidanz kann aus handelsüblich erhältlichen, herkömmlichen Antioxidanzien ausgewählt werden, vorausgesetzt, daß es keine Verschlechterung der Qualität des sich ergebenden photographischen Papiers verursacht. Die vorzuziehenden Antioxidanzien sind Phenol-, Thioether -und Phosphit-Antioxidanzien. Das Antioxidanz ist vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Harzzusammensetzung, enthalten.
Die für die vorliegende Erfindung verwendbaren Fettsäuremetallsalze beinhalten zum Beispiel Zinkstearat, Calciumstearat, Aluminiumstearat, Magnesiumstearat, Zirkoniumoctylat, Natriumpalmitat und Natriumlaurat. Die Fettsäuremetallsalze werden in einer Menge von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent in die titandioxidhaltige Polyolefinharzzusammensetzung eingemischt.
Die Titandioxid enthaltende Polyolefinharzzusammensetzung kann desweiteren wenigstens ein zusätzliches weißes Pigment, ausgewählt aus beispielsweise Zinkoxid-, Talk-, Calciumcarbonat-, Aluminiumhydroxid- und Bariumsulfatpulvern, wenigstens ein Farbpigment, ausgewählt aus beispielsweise Chromgelb, Titangelb, rotem Eisenoxid oder Ruß, wenigstens ein faseriges Material, ausgewählt aus beispielsweise Glasfasern, Asbest und Haarkristall, und einen optischen Aufheller beinhalten.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird eine harzartige Schmelze, die als eine Hauptverbindung eine Mischung aus einem wasserfesten, thermoplastischen Harz und einem Pigment umfaßt, durch wenigstens einen Schmelz-Knet-Arbeitsgang in einem speziellen Extruder hergestellt.
Der spezielle Extruder für das Verfahren der vorliegenden Erfindung besitzt ein Paar zweiachsiger Schnecken, die miteinander im Eingriff stehen und der folgenden Gleichung (1) genügen:
L ≥ 20D (1)
in der L eine Länge jeder Schnecke darstellt und D einen Durchmesser jeder Schnecke darstellt, die mit wenigstens einem Paar Knetscheiben, das sich an wenigstens einem Teil der zweiachsigen Schnecken befindet, versehen ist.
Der Aufbau und die Funktion des für die vorliegende Erfindung verwendbaren, zweiachsig im Eingriff stehenden Schmelzextruders sind beispielsweise in "Plastic Age", August 1985, Seiten 75, 150-157, in "Kagaku Kogaku", Bd. 48, A12, Dezember 1984, Seiten 933-939, und in "Kogyo Zairyo", Bd. 30, Nr. 11, (1982), Seiten 93-99, offenbart. Die Verwendung einer ähnlichen Maschine zum Mischen und Kneten von Kunststoffen und Zusatzstoffen ist in US-A-4534625 beschrieben.
Der zweiachsig im Eingriff stehende Schmelzextruder umfaßt einen mit einer Heizvorrichtung versehenen Zylinder und ein Paar zweiachsiger Schnecken, die in dem Zylinder enthalten sind und sich parallel zueinander erstrecken. Das Paar zweiachsiger Schnecken dreht sich in die gleiche Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen, schmelzknetet eine Mischung aus einem thermoplastischen Harz und einem Pigment und extrudiert die harzartige Schmelze in der Form eines Blattfilms, von Fäden oder Perlen. Die Formen und Abmessungen von auf dem Schneckenpaar ausgebildeten Rinnen oder Gewinderippen werden gemäß der Drehrichtung des Schneckenpaares bestimmt. Wenn sich das Schneckenpaar in die gleiche Richtung dreht, sind die Formen der Rinnen oder Gewinderippen auf dem Schneckenpaar die gleichen. Wenn sich das Schneckenpaar in entgegengesetzte Richtungen dreht, sind die Formen der Rinnen oder Gewinderippen auf dem Schneckenpaar symmetrisch.
Gemäß Fig. 1 ist ein zweiachsig eingreifender Schnecken-Schmelzextruder 1 mit einer ersten Zufuhrzone 2, einer ersten Knetzone 3, einer Ringzone (Dichtungsscheibenzone) 4, einer zweiten Zufuhrzone 5, einer zweiten Knetzone 6, einer Zone mit umgekehrt gewundener Spiralgewinderippe 7 (Dichtungszone), einer Lüftungszone 8 und einer Homogenisierungszone 9 versehen.
Gemäß Fig. 2 ist ein Teil eines Paares zweiachsig eingreifender Schnecken 10 mit einem Schneckenpaar 11 und 12 und einer Mehrzahl an Knetscheiben 13a und 13b, die sich an Teilen der Schnecken 11 und 12 befinden, versehen. Der in der Schnecke 11 ausgebildete Gewindeteil 14 hat eine spiralige Gewinderippe 14, welche die Schnecke 11 in einer Richtung umgibt, die derjenigen einer die Schnecke 12 spiralig umgebenden Gewinderippe 15 entgegengesetzt ist.
Die in Fig. 2 gezeigten Schnecken 11 und 12 drehen sich in entgegengesetzte Richtungen, und demgemäß drehen sich die an der Schnecke 11 befestigten Knetscheiben 13a in eine Richtung, die derjenigen der an der Schnecke 12 befestigten Knetscheiben 13b entgegengesetzt ist.
Die Schnecke 11 besitzt eine spiralig gewundene Gewinderippe 16, die sich in einer der Windungsrichtung der spiraligen Gewinderippe 14 entgegengesetzten Richtung windet, und die Schnecke 12 besitzt eine spiralig gewundene Gewinderippe 17, die sich in einer der Windungsrichtung der spiraligen Gewinderippe 15 entgegengesetzten Richtung windet. Die entgegengesetzt gewundenen spiraligen Gewinderippen 16 und 17 dienen als Dichtungsteile.
Natürlich kann das Schneckenpaar Gewinderippen oder Rinnen besitzen, welche die Schnecken ringsherum in der gleichen Richtung spiralig umgeben. In diesem Fall drehen sich beide Schnecken in die gleiche Richtung, und demgemäß drehen sich die an den Schnecken befestigten Knetscheiben in die gleiche Richtung.
Wenn eine harzartige Schmelze einer Mischung eines wasserfesten Harzes mit einem Pigment gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung mittels eines zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruders geknetet wird, wird auf die harzartige Schmelze eine große Positionsaustauschwirkung und eine starke Scherwirkung ausgeübt, so daß die Pigmentteilchen fein pulverisiert und gleichmäßig in einer aus der Schmelze des wasserfesten Harzes bestehenden Matrix dispergiert werden. Der Ausdruck "Positionsaustauschwirkung" bezieht sich allgemein auf eine Wirkung des Schmelzextruders, die in der Schmelze des wasserfesten Harzes zu dispergierenden Pigmentteilchen einheitlich zu verteilen. Der Ausdruck "Scherwirkung" bezieht sich auf eine Wirkung des Schmelzextruders, die Pigmentteilchen fein in sehr feine Primärteilchen zu pulverisieren und die fein pulverisierten Pigmentteilchen gleichmäßig in der Schmelze des wasserfesten Harzes zu dispergieren.
Ein für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendeter, vorzuziehender, zweiachsig eingreifender Schnecken-Schmelzextruder ist der in "Kogyo Zairyo", Bd. 30, Nr. 11, Seite 95 (1982), offenbarte, zweiachsig eingreifende Parallel-Schnecken-Schmelzextruder. Vorzugsweise besitzen die Schnecken flache Rinnen, und das Schneckenpaar kann sich in die gleiche Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen drehen.
Um die Pigmentteilchen gleichmäßig mit einem hohen Maß an Dispersion in einer hohen Leistungsfähigkeit in der Matrix der Schmelze des wasserfesten Harzes zu dispergieren, müssen die zweiachsig eingreifenden Schnecken der Beziehung (I) genügen:
L ≥ 20D,
insbesondere
L ≥ 25D,
in der L eine Länge der Schnecken darstellt und D einen Durchmesser der Schnecken darstellt.
Jede Schnecke besitzt vorzugsweise 1 bis 3 Gewinde, insbesondere 3 Gewinde.
Um die Pigmentteilchen mit einer gesteigerten Hoch-Scherwirkung sehr gleichmäßig in der Matrix der Harzschmelze zu dispergieren, wird wenigstens ein Paar Knetscheiben in wenigstens einem Teil der zweiachsig eingreifenden Schnecken vorgesehen, und wenigstens eine an einer Schnecke befestigte Knetscheibe befindet sich im Eingriff mit wenigstens einer zugehörigen, an der anderen Schnecke befestigten Knetscheibe.
Gemäß Fig. 3 (A) haben die Knetscheiben 21a und 21b die Form einer dreiflügeligen Scheibe.
Gemäß Fig. 3 (B) haben die Knetscheiben 22a und 22b die Form einer zweiflügeligen (elliptischen) Scheibe.
Die Hauptachse der Knetscheiben an jeder Schnecke muß kleiner sein als der Innendurchmesser des Zylinders, in dem die Schnecke enthalten ist, so daß sich die Knetscheiben in einer festgelegten Richtung drehen können, ohne mit der äußeren Oberfläche der Knetscheiben an der anderen Schnecke oder mit der Innenwandoberfläche des Zylinders in Berührung zu kommen.
Die Drehung der Knetscheiben erzeugt eine starke Scherkraft, die auf die in den Räumen zwischen den Flügeln der miteinander im Eingriff stehenden Knetscheiben und zwischen den Flügeln der Knetscheiben und der Innenwandoberfläche des Zylinders befindlichen Pigmentteilchen wirkt, so daß die Pigmentteilchen fein pulverisiert und einheitlich in der Matrix der Harzschmelze dispergiert werden.
Die Knetscheiben befinden sich an einem Teil der zweiachsigen Schnecken, oder zwei oder mehr Teilen derselben, und sind voneinander räumlich getrennt. An jeder Stelle sind eine oder mehrere Knetscheiben an jeder Schnecke befestigt, so daß sich jede Scheibe an jeder Schnecke mit einer Scheibe an der anderen Schnecke im Eingriff befindet, ohne mit derselben in Berührung zu kommen.
Bei dem für die vorliegende Erfindung verwendbaren, zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruder besitzen die Knetscheiben auf jeder Schnecke eine Gesamtdicke T, die der folgenden Gleichung (II) genügt
2D ≤ T ≤ 10D,
insbesondere
4D ≤ T ≤ 10D,
in der D die oben definierte Bedeutung besitzt.
Wo zwei oder mehr Knetscheiben an jeder Schnecke befestigt sind, können die Knetscheiben derart angeordnet sein, daß die Flügel in jeder Scheibe mit einer Phasenwinkeldifferenz zu den Flügeln in einer benachbarten Scheibe eingestellt sind, so daß die Knetscheiben eine Schneckenfunktion zeigen. Natürlich können die Scheiben angeordnet werden, ohne daß sie den abweichenden Phasenwinkel liefern.
Wenn der abweichende Phasenwinkel vorgesehen wird, können die Phasenwinkel der Flügel in den Knetscheiben entlang der Richtung der Gewinde auf den Schnecken voraus sein oder zurückliegen.
Bei dem für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendbaren, zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruder sind vorzugsweise wenigstens ein in Fig. 1 gezeigtes Paar Dichtungsscheiben 4 oder in Fig. 1 gezeigte, entgegengesetzt gewundene Spiralgewinderippen 7 oder in Fig. 2 gezeigte Gewinderippen 16 und 17 an wenigstens einem Teil der Schnecken angeordnet und befinden sich in Strömungsrichtung unmittelbar hinter den Knetscheiben. Diese Dichtungsscheiben verhindern wirkungsvoll einen unerwünschten Kurzdurchlauf der harzartigen Schmelze oder Pigmente im Extruder.
Ein Beispiel des für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendbaren, zweiachsig eingreifenden Schneckenextruders wird nachfolgend gegeben.
Ein Teil jeder, in Strömungsrichtung unterhalb des Zufuhrteils in einem Zylinder liegenden Schnecke hat eine Länge L, die der folgenden Gleichung genügt
L = 28D,
in der D den Durchmesser der Schnecken darstellt.
An einer ersten Stelle, die vom Zufuhrteil in einem 3/7 der Länge des Zylinders entsprechenden Abstand entfernt liegt, ist eine Mehrzahl von zweiflügeligen oder dreiflügeligen Knetscheiben, die eine Gesamtdicke von 2,5D besitzen, ohne einen abweichenden Phasenwinkel zwischen den Stellungen der Flügel auf den Schnecken angeordnet.
Ebenso ist an einer zweiten Stelle, die vom Zufuhrteil in einem 5/7 der Länge des Zylinders entsprechenden Abstand entfernt liegt, eine Mehrzahl von zwei- oder dreiflügeligen Knetscheiben, die eine Gesamtdicke von 2,5D besitzen, auf den Schnecken angeordnet. Die an der zweiten Stelle befindlichen Knetscheiben haben einen abweichenden Phasenwinkel von beispielsweise 30 Grad, der zwischen zwei benachbarten Scheiben vorgesehen ist, und sind entlang der Richtung der Spiralgewinde auf den Schnecken der Reihe nach voraus.
Der für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendbare, zweiachsig eingreifende Schneckenextruder wird vorzugsweise mit einem Temperaturregler versehen, um die Temperatur der in den Zylinder eingeführten harzartigen Schmelze auf eine festgelegte Höhe zu regeln.
Die zweiachsigen Schnecken können in die gleiche Richtung oder in verschiedene Richtungen gedreht werden.
Wenn die Schnecken in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden, taucht insofern ein Nachteil auf, als ein Spielraum, in dem die Beziehung zwischen der Zufuhrrate der Harz-Pigment-Mischung und dem Verdichtungsverhältnis gesteuert werden kann, ungenügenderweise eng ist, d. h., wenn die Mischung mit einer übermäßig hohen Geschwindigkeit zugeführt wird, wird im Extruder eine übermäßig große Belastung ausgeübt, und wenn die Mischung mit einer übermäßig kleinen Geschwindigkeit zugeführt wird, wird der notwendige Druck für die Zufuhrmischung nicht erzeugt. Demgemäß werden die zweiachsigen Schnecken im allgemeinen vorzugsweise in die gleiche Richtung gedreht.
Beim Vorgang des Schmelzextrudierens wird das wasserfeste, thermoplastische Harz einheitlich mit 5% bis 80%, bezogen auf das Gewicht des Harzes, eines ein Pigment beinhaltenden Zusatzstoffs gemischt, und die sich ergebende harzartige Schmelze wird in einer festgelegten Form extrudiert.
Beim Verfahren der vorliegenden Erfindung kann die Mischung des wasserfesten, thermoplastischen Harzes und des Pigments, zum Beispiel Titandioxidpulver, in einer solchen Weise hergestellt werden, daß unter Verwendung des zweiachsig eingreifenden Scheibenextruders eine Vormischung oder Verbindung aus einem wasserfesten, thermoplastischen Harz und 10% bis 80%, bezogen auf das Gewicht des Harzes, eines Pigments hergestellt wird und die Vormischung dann durch ein Harz verdünnt wird, um die Konzentration des Pigments auf eine festgelegte Höhe einzustellen.
Der für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendbare, zweiachsig eingreifende Schneckenextruder ist zum Dauerbetrieb geeignet, und demgemäß können im Extruder zu mischende Zufuhrmaterialien kontinuierlich mit einer genauen Zufuhrgeschwindigkeit in den Extruder eingeführt werden.
Die für den Extruder verwendbare Zufuhrvorrichtung ist ein Stetigförderzufuhrapparat oder ein andersartiger Zufuhrapparat, zum Beispiel ein Schwerkraftszufuhrapparat, Wechselzufuhrapparat (reciprocal feeder), Schwingzufuhrapparat, Endlosbandzufuhrapparat, Schneckenzufuhrapparat oder Tellerzufuhrapparat. Der Stetigförderzufuhrapparat wird vorzugsweise ausgewählt aus, zum Beispiel, Schnecken-Stetigförderzufuhrapparaten (zum Beispiel des Auger-Typs, Drehbunker-Schneckentyps (Live Bin screw type), Genau-Schnecken-Typs (Accurate screw type), K-tron-Schneckentyps, Acrison-Typs, Novadel-Typs und zweiachsig dosierende Zufuhrapparate) und Teller-Stetigförderzufuhrapparaten (zum Beispiel Tellerzufuhrapparat, Rillenscheiben-Zufuhrapparat (Grooved Disc Feeder) und Stufenzufuhrapparate).
Bei der oben angeführten Zufuhrvorrichtung kann die Zufuhrgeschwindigkeit durch Ermitteln einer differentiellen Schwankung in der Zufuhrgeschwindigkeit, durch Verwendung eines Verminderungszählers und durch Eingabe der ermittelten Daten in die Zufuhrvorrichtung gesteuert werden, um eine zur Stabilisierung der Zufuhrgeschwindigkeit benötigte Zunahme oder Abnahme in der Zufuhrgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Harz und der Zusatzstoff, einschließlich des Pigments, können getrennt in den Extruder eingeführt werden. Wahlweise können das Harz und der Zusatzstoff vorher in einem festgelegten Verhältnis gemischt werden und die sich ergebende Mischung in den Extruder eingeführt werden.
Die durch Verwendung des oben angeführten, zweiachsig eingreifenden Schneckenextruders hergestellte Mischung des wasserfesten, thermoplastischen Harzes, zum Beispiel eines Polyolefinharzes, mit einem Pigment, zum Beispiel einem Titandioxidpulver, kann als eine Vormischung verwendet werden. Die Vormischung wird mit einer zusätzlichen Menge des Harzes verdünnt und die sich ergebende Mischung wird einem Schmelzextrudier- Beschichtungs-Verfahren unterworfen. Wahlweise wird die verdünnte Mischung durch Verwendung eines zweiten zweiachsigen oder einachsigen Schneckenextruders in eine Vormischung oder Verbindung überführt, und die Vormischung oder Verbindung wird dem Schmelzextrudier-Beschichtungs- Verfahren unterworfen. Die verdünnte Mischung kann direkt als eine Verbindung dem Beschichtungsverfahren zugeführt werden.
Beim Beschichtungsverfahren wird eine Schmelze der Harz-Pigment- Mischung kontinuierlich durch eine oder mehrere Breitschlitzdüsen in der Form eines oder mehrerer (Koextrudieren) dünner, filmartiger Ströme extrudiert, und der eine oder die mehreren dünnen, filmartigen Ströme werden kontinuierlich auf eine oder zwei Oberflächen eines Substratblatts, das mit einer festgelegten, gleichbleibenden Geschwindigkeit zugeführt wird, aufgetragen. Die Harz-Pigment-Mischung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 200ºC bis 350ºC schmelzextrudiert.
Vor dem Beschichtungsverfahren werden die zu beschichtenden Oberflächen des Substratblatts vorzugsweise einer Aktivierungsbehandlung, zum Beispiel einer Glimmentladungs- oder Flammbehandlung, unterzogen, um die Bindung der Substratblattoberflächen an die harzartigen Beschichtungsschichten zu erhöhen. Die Dicke der Beschichtungsschichten ist nicht auf eine bestimmte Höhe begrenzt, und vorzugsweise liegt die Dicke der Beschichtungsschichten zwischen 5 um und 50 um.
Bei einem gewöhnlichen Träger, der aus einem Substratblatt und zwei, die zwei Oberflächen des Substratblatts bedeckenden, harzartigen Beschichtungsschichten zusammengesetzt ist, besitzt eine harzartige Beschichtungsschicht, die ein Pigment wie beispielsweise Titandioxid enthält, eine glatte, glänzende Oberfläche, matte Oberfläche oder eine seidengewebsartige Oberfläche, und die andere harzartige Beschichtungsschicht besitzt gewöhnlich eine nichtglänzende Oberfläche.
Die Oberseite oder sowohl die Ober- als auch Unterseite des Trägers können durch eine Glimmentladungs- oder Flammbehandlung aktiviert werden, um die Bindungseigenschaft des Trägers zu verbessern.
Wahlweise wird die Oberseite des Trägers mit einer Grundierung beschichtet, um das Haftvermögen der Trägeroberfläche zur photographischen Emulsion zu erhöhen. Falls nötig, wird die Rückseite des Trägers ebenfalls beschichtet, um die Schreib- oder Druckeigenschaft und/oder antistatische Eigenschaft des Trägers zu verbessern.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird anhand von speziellen Beispielen weiter veranschaulicht.
In den Beispielen wurde der Lichtstreuungskoeffizient S der Oberfläche des Trägers auf die folgende Weise bestimmt.
Eine Harzbeschichtungsschicht wurde von einem durch das Harzschmelze-Beschichtungsverfahren hergestellten Träger abgeschält, und die sich ergebende Harzbeschichtungsschicht der folgenden Probe zur Bestimmung des Lichtstreuungskoeffizienten unterzogen.
Probengerät: Hunter-Weißgradmesser
(unter Verwendung eines Blaufilters)
Messung:
(i) Ein Probestück (abgeschälte Beschichtungsschicht) wurde auf eine weiße Platte mit einer Reflexionsdichte Rg aufgelegt, und das Lichtreflexionsvermögen R der Oberfläche des rückseitig mit der weißen Platte hinter legten Probestücks wurde gemessen.
(ii) Das Probestück wurde auf eine schwarze Platte mit einer Reflexionsdichte von Null aufgelegt, und das Lichtreflexionsvermögen R&sub0; der Oberfläche des rückseitig mit der schwarzen Platte hinterlegten Probestücks wurde gemessen.
(iii) Das Gewicht W (g/m²) des Probestücks wurde gemessen.
Anmerkung: üblicherweise lag Rg im Bereich von 0,8 bis 0,85.
Berechnung:
Der Lichtstreuungskoeffizient S (cm²/g) des Probestücks wurde gemäß der folgenden Gleichung, die eine Abwandlung der Kubelka-Munk-Gleichung ist, berechnet:
Der Lichtstreuungskoeffizient des Probestücks ist ein Parameter des Dispersionsgrads von Pigmentteilchen im Probestück. Wenn der Gehalt der Pigmentteilchen festgesetzt ist, wird der Lichtstreuungskoeffizient des Probestücks nicht nur als ein Parameter zur Bestimmung des Dispersionsgrads der Pigmentteilchen, sondern auch des Auflösungsvermögens des sich ergebenden, aus dem Träger hergestellten photographischen Papiers benutzt.

Beispiel 1

Durch Mischen, mittels eines Trommelmischers, von 40 Gewichtsanteilen eines Hochdruckpolyethylenharzes mit einer Dichte von 0,94 g/cm³ und einem Schmelzindex (MI) von 8 g/10 min mit 60 Gewichtsanteilen Titandioxid (Tipaque (Japanisches eingetragenes Warenzeichen), A-220, und hergestellt von Ishihara Sangyo K.K.), 0,18 Gewichtsanteilen eines Antioxidanzes (Irganox (Japanisches eingetragenes Warenzeichen) 1010, und hergestellt von Ciba-Geigy), 1,8 Gewichtsanteilen Zinkstearat und 0,36 Gewichtsanteilen einer blauen, aus gleichen Gewichtsmengen blauem Ultramarin #2000 und violettem Ultramarin, DV-1, beide hergestellt von Daiichi Kasei Kogyo K.K., bestehenden Pigmentmischung wurde vorher eine Harzmischung hergestellt.
Die Harzmischung wurde mittels eines Auger-Stetigförderzufuhrapparats mit einer gleichbleibenden Zufuhrgeschwindigkeit in einen zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruder eingeführt und in eine Vormischung überführt.
Der Extruder war mit einem Paar zweiachsiger, der Gleichung L/D = 30 genügenden Schnecken versehen, wobei der Durchmesser der Schnecken 65 mm betrug.
Jede Schnecke war mit einer Mehrzahl von eine Gesamtdicke von 2,5D und drei Flügel besitzenden Segment-Knetscheiben, die nicht mit einem abweichenden Phasenwinkel der Flügel angeordnet waren und von der Zufuhrzone in einem 3/7 der Länge der Schnecken entsprechenden Abstand entfernt lagen, und 9 Segment-Knetscheiben mit einer Dicke von 0,25D, versehen mit 3 Flügeln, die mit einem abweichenden Phasenwinkel von 30 Grad angeordnet waren und von der Zufuhrzone in einem 5/7 der Länge der Schnecken entsprechenden Abstand entfernt lagen, versehen. Die Schnecken wurden in die gleiche Richtung gedreht.
Der Extruder wurde mit einer Extrudiergeschwindigkeit von 50 kg/h und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 2000 Umdrehungen pro Minute betrieben. Die Harzmischung wurde in der vorderen Hälfte des Extruders auf eine Temperatur von ungefähr 110ºC und dann in der hinteren Hälfte des Extruders auf eine Temperatur von ungefähr 150ºC aufgeheizt, und die Granulat-Vormischung wurde erhalten.
Die Vormischung wurde in 4 Teile geteilt. Jeder Teil der Vormischung wurde mit einem Hochdruck-(HD)-Polyethylenharz einer Dichte von 0,94 g/cm³ und einem Schmelzindex (MI) von 8 g/10 min und/oder einem Niederdruck-(LD)-Polyethylenharz einer Dichte von 0,918 g/cm² und einem Schmelzindex (MI) von 7 g/10 min gemischt, und die sich ergebende Mischung wurde granuliert, um Granulate einer in Tabelle 1 angegebenen Zuammensetzung zu schaffen.
Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden die Granulatsorten A1, A2, A3 und A4 erhalten.
Papierblätter wurden dann gesondert auf die folgende Weise hergestellt.
Eine Zellstoffmischung von 20 Gewichtsprozent eines gebleichten Weichholz-Sulfit-Zellstoffs (NBSP) mit einem Kanadischen Standardmahlgrad von 250 ml und 80 Gewichtsprozent eines gebleichten Hartholz-Sulfat- Zellstoffs (LBKP) mit einem Kanadischen Standardmahlgrad von 280 ml wurde durch ein normales Papierherstellungsverfahren in Papierblätter mit einem Gewicht von 170 g/m², einer Dichte von 1,0 g/cm³ und einem Feuchtigkeitsgehalt von 8 Gewichtsprozent überführt. In diesem Papierherstellungsverfahren wurde der Zellstoffmischung ein Zusatzstoff der folgenden Zusammensetzung zugefügt:
Bestandteil Menge (% bezogen auf das Trockengewicht von Zellstoff)
Kationisierte Stärke 2,0
Alkylketendimer-Harz 0,4
Anionisches Polyacrylamidharz 0,1
Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Harz 0,7 Der pH-Wert des Frischwassers wurde mit einer Natriumhydroxidlösung auf 7,5 eingestellt.
Eine wäßrige Schichtleim-Lösung von 5 Gewichtsprozent eines aus 2 Gewichtsanteilen eines Carboxyl-modifizierten Polyvinylalkoholharzes und 1 Gewichtsanteil Natriumchlorid bestehenden Leimpreßmittels wurde in einer Menge von 25 g/m² auf zwei Oberflächen jedes Papierblatts aufgetragen, um Substratblätter zu schaffen. Die Rückseiten der Substratblätter wurden mit einer normalen Glimmentladungsbehandlung behandelt und dann mittels eines Schmelzextrudier-Beschichtungsverfahren bei einer Temperatur von 330ºC mit einer Harzmischung aus 1 Gewichtsanteil eines Hochdruckpolyethylenharzes mit einer Dichte von 0,94 g/cm³ und einem MI von 8,0 g/10 min und 1 Gewichtsanteil eines Niederdruckpolyethylenharzes mit einer Dichte von 0,92 g/cm³ und einem Schmelzindex von 4,6 g/10 min beschichtet. Die sich ergebenden, auf den Rückseiten der Substratblätter aufgetragenen Schichten wurden durch Kühlung mit einer Kühlwalze verfestigt und wurden damit mattiert. Die sich ergebenden Rückseitenbeschichtungsschichten hatten eine Dicke von 30 um.
Jedes der Granulate A1, A3 und A4 wurde mittels eines Schmelzextrudier-Beschichtungsverfahrens auf die Oberseiten der Substratblätter aufgetragen, um TiO&sub2; in der in Tabelle 1 gezeigten Konzentration enthaltende Oberseitenbeschichtungsschichten zu bilden.
Das Granulat A2 wurden mit einem Hochdruckpolyethylenharz verdünnt, um die TiO&sub2;-Konzentration auf 10 Gewichtsprozent einzustellen. Die Mischung aus dem Granulat A2 und dem Polyethylenharz wurde in der gleichen Weise wie oben angeführt auf die Oberseiten der Substratblätter aufgetragen, um 10 Gewichtsprozent TiO&sub2; enthaltende Oberseitenbeschichtungsschichten zu bilden.
Die sich ergebenden Oberseitenbeschichtungsschichten zeigten zufriedenstellende Lichtstreuungskoeffizienten, wie in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 2

In Beispiel 2 wurden die gleichen Arbeitsgänge ausgeführt, wie in Beispiel 1 angeführt, mit der Ausnahme, daß die Harzmischung die in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen hatte. Der Harzmischung wurde ein Zusatzstoff, der mit einem Henschel-Mischer gemischt wurde und aus 0,09 Gewichtsanteilen des gleichen Antioxidanzes wie in Beispiel 1, 0,9 Gewichtsanteilen Zinkstearat und 0,18 Gewichtsanteilen der gleichen Ultramarin-Mischung bestand, zugefügt.
Die sich ergebende Harzmischung wurde in einer Menge von 30 Gewichtsanteilen mittels eines Teller-Stetigförderzufuhrapparates in einen zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruder eingeführt und darin mit 70 Gewichtsanteilen eines Hochdruckpolyethylens mit einer Dichte von 0,94 g/cm³ und einem MI von 8,0 g/10 min gemischt. Die Zufuhrgeschwindigkeiten der Harzmischung und des Hochdruckpolyethylens wurden unter Verwendung eines Verminderungszählers auf festgelegte, gleichbleibende Werte geregelt. Die Mischung wurde mittels des oben angeführten Extruders bei einer Extrudiergeschwindigkeit von 50 kg/h und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 180 Umdrehungen pro Minute in ein Vormischungsgranulat überführt. In der vorderen Hälfte des Extruders wurde die Mischung bei einer Temperatur von 110ºC erhitzt, und in der hinteren Hälfte des Extruders wurde die Mischung bei einer Temperatur von 150ºC erhitzt. Und das Vormischungsgranulat wurde erhalten.
Das Vormischungsgranulat wurden in Granulate B1, B2, und B3 aufgeteilt, und die Granulate B1 und B3 wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 auf die Oberseiten der Substratblätter aufgetragen.
Das Granulat B2 wurde mit einem Hochdruckpolyethylenharz gemischt, und die Mischung wurde auf Oberseiten der Substratblätter aufgetragen, so daß die TiO&sub2;-Konzentration in der sich ergebenden Oberseitenbeschichtungsschicht den in Tabelle 2 angegebenen Wert erreichte.
Die sich ergebenden Oberseitenbeschichtungsschichten hatten die in Tabelle 1 angegebenen Lichtstreuungsleistungen, die zufriedenstellend waren.

Beispiel 3

In Beispiel 3 wurden die gleichen Arbeitsgänge, wie die in Beispiel 2 beschriebenen, ausgeführt, mit den folgenden Ausnahmen.
Die auf die Oberseiten der Substratblätter aufgetragenen Vormischungen C und D hatten die in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen.
Die Vormischung C wurde hergestellt, indem die zweiachsigen Schnecken in die gleiche Richtung gedreht wurden, und die Vormischung D wurde hergestellt, indem die zweiachsigen Schnecken in entgegengesetzte Richtungen gedreht wurden.
Bei der Herstellung der Vormischungen C und D mittels des zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruders betrug die Extrudiergeschwindigkeit 50 kg/h, die Umdrehungsgeschwindigkeit betrug 150 Umdrehungen pro Minute, die Schmelztemperatur in der vorderen Hälfte des Extruders betrug 110ºC und die Schmelztemperatur in der hinteren Hälfte und im Übergangsteil betrug 150ºC.
Die Vormischungen C und D wurden direkt den Oberseitenbeschichtungsverfahren unterzogen.
Die sich ergebenden Oberseitenbeschichtungsschichten hatten die in Tabelle 1 gezeigten Lichtstreuungskoeffizienten, die zufriedenstellend waren.

Beispiel 4

In Beispiel 4 wurden die gleichen Arbeitsgänge wie in Beispiel 2 beschrieben ausgeführt, mit den folgenden Ausnahmen.
Die vorher gemischte Harzmischung wurde mittels eines Stetigförderzufuhrapparats in einen zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruder eingeführt und im Extruder mit einem Hochdruckpolyethylenharz mit einer Dichte von 0,94 g/cm³ und einem MI von 8,0 ml/10 min gemischt und mittels eines Auger-Zufuhrapparates in den Extruder eingeführt. Das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis der vorausgehenden Harzmischung zum Hochdruckpolyethylenharz betrug 15 : 85, und die Zufuhrgeschwindigkeiten derselben wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 2 geregelt.
Der in Beispiel 4 verwendete, zweiachsig eingreifende Schnecken- Schmelzextruder war von der gleichen Art wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgenommen, daß die nahe der Zufuhrzone befindlichen dreiflügeligen Knetscheiben durch ein Paar Knetscheiben mit einer Dicke von 0,75D in einer Banbury-Kneter-rotorähnlichen Form, die sich in die gleiche Richtung drehten, und ein Paar sich in die entgegengesetzten Richtungen drehende Scheiben ersetzt wurden und die entfernt von der Zufuhrzone befindlichen dreiflügeligen Knetscheiben durch 12 Knetscheiben ersetzt wurden, die einen abweichenden Phasenwinkel der Flügel von 30 Grad hatten, wobei sich 6 Scheiben in die gleiche Richtung drehten und sich die anderen 6 Scheiben in entgegengesetzte Richtungen drehten.
Bei der Herstellung der Harzverbindung E mittels des zweiachsig eingreifenden Schneckenextruders, betrug die Extrudiergeschwindigkeit 50 kg/h, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecken betrug 200 Umdrehungen pro Minute und die Temperaturen an der vorderen Hälfte und der hinteren Hälfte des Extruders betrugen 110ºC beziehungsweise 150ºC.
Die Harzkomponente E wurde geschmolzen und auf die Oberseiten der Substratblätter aufgetragen, und die sich ergebenden Oberseitenbeschichtungsschichten hatten einen zufriedenstellenden Lichtstreuungskoeffizienten, wie in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 5

In Beispiel 5 wurden die gleichen Arbeitsgänge wie in Beispiel 1 ausgeführt, mit den folgenden Ausnahmen.
Die Harzmischung wurde durch ein Niederdruckpolyethylenharz ersetzt, das eine Dichte von 0,918 und einen MI von 7 ml/10 min hatte. In dem zweiachsig eingreifenden Schneckenextruder betrugen die Temperaturen der vorderen Hälfte beziehungsweise der hinteren Hälfte und des Übergangsteils 90ºC beziehungsweise 130ºC.
Die sich ergebende Vormischung F hatte die in Tabelle 1 angegebene Zusammensetzung.
Die Vormischung F wurde in zwei Teile geteilt, und die Teile wurden unter Verwendung eines Extruders mit einem Hochdruckpolyethylenharz oder einer Mischung aus einem Hochdruckpolyethylenharz und einem Niederdruckpolyethylenharz in einem gewichtsbezogenen Mischungsverhältnis von 1 : 1 gemischt, um die TiO&sub2;-Konzentration auf den in Tabelle 1 angegebenen Wert einzustellen.
Granulate F1 und F2 wurden erhalten und wurden den Schmelzextruder- Beschichtungsverfahren unterworfen.
Die sich ergebenden Oberseitenbeschichtungsschichten auf den Substratblättern wiesen den in Tabelle 1 gezeigten, zufriedenstellenden Lichtstreuungskoeffizienten auf.

Vergleichsbeispiel 1

Im Vergleichsbeispiel 1 wurden die gleichen Arbeitsgänge wie in Beispiel 1 ausgeführt, mit den folgenden Ausnahmen.
Die Vormischung X wurde unter Verwendung eines 1,7 l Banbury- Mischers anstelle des zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruders hergestellt. Der Banbury-Mischer wurde bei einem Verhältnis des Beladungsvolumens zum gesamten Innenvolumen des Mischers von 0,7 betrieben. Während des Vorgangs wurde die Temperatur des Banbury-Mischers 15 Minuten lang ebenfalls auf eine Temperatur von 150º C geregelt, indem Wärme zugeführt oder mit Wasser gekühlt wurde. Die sich ergebende Harzmischung wurde aus dem Banbury-Mischer entfernt und unter Verwendung eines Querschneiders zu einem Blatt geformt und unter Verwendung eines Vierkantschneidgranulators (Typ SGE-220, hergestellt von Horai Works) in quadratische Körner überführt, um das Vormischungsgranulat X zu schaffen, das TiO&sub2; in einer hohen Konzentration von 60 Gewichtsprozent enthielt.
Das Vormischungsgranulat X wurde in drei Teile geteilt, und diese Teile wurden unter Verwendung eines Extruders mit einem Hochdruckpolyethylenharz verdünnt, um die TiO&sub2;-Konzentration auf den in Tabelle 1 angegebenen Wert einzustellen und die Granulate X1, X2 und X3 bereitzustellen.
Die Granulate X1 und X3 wurden direkt dem Schmelzextrudier-Beschichtungsverfahren unterzogen, das Granulat X2 wurde mit einem Hochdruckpolyethylenharz gemischt, um die Konzentration an TiO&sub2; auf 10 Gewichtsprozent einzustellen, und die Harzmischung wurde mittels des Schmelzextruder-Beschichtungsverfahrens auf die Oberseite der Substratblätter aufgetragen.
Die sich ergebenden, auf den Substratblättern gebildeten Oberseitenbeschichtungsschichten hatten ungenügende Lichtstreuungskoeffizienten.

Vergleichsbeispiel 2

In diesem Vergleichsbeispiel wurden die gleichen Arbeitsgänge wie in Beispiel 4 beschrieben ausgeführt, mit den folgenden Ausnahmen.
In dem zweiachsig eingreifenden Schnecken-Schmelzextruder wurden die an der von der Zufuhrzone entfernten Stelle befindlichen Knetscheiben entfernt und durch gewöhnliche Schnecken ersetzt.
Die Zusammensetzung der sich ergebenden Vormischung Y war die gleiche, wie die der Vormischung A im Beispiel 1. Der Knetvorgang des zweiachsig eingreifenden Schneckenextruders wurde bei einer Extrudiergeschwindigkeit von 50 kg/h, bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 200 Umdrehungen pro Minute, bei einer Temperatur der vorderen Hälfte von 110 ºC und bei einer Temperatur der hinteren Hälfte von 150ºC ausgeführt.
Die sich ergebende Vormischung Y wurde in zwei Teile geteilt, und diese Teile wurden mittels eines Extruders mit einem Hochdruckpolyethylenharz gemischt, um die TiO&sub2;-Konzentration auf die in Tabelle 1 angegebenen Werte einzustellen.
Das sich ergebende Harzgranulat Y1 wurde direkt dem Schmelzextrudier-Beschichtungsverfahren unterzogen.
Das Harzgranulat Y2 wurde mit einem Hochdruckpolyethylenharz gemischt, um die TiO&sub2;-Konzentration auf 10 Gewichtsprozent einzustellen, und dann wurde die sich ergebende Mischung mittels eines Schmelzextrudier-Beschichtungsverfahrens auf die Oberseite der Substratblätter aufgetragen, um Oberseitenbeschichtungsschichten auf den Substratblättern zu schaffen.
Die sich ergebenden Oberseitenbeschichtungsschichten wiesen die in Tabelle 1 gezeigten, ungenügenden Lichtstreuungskoeffizienten auf. Tabelle 1 Nr. Knetvorgang im Extruder Verdünnung im Extruder Schmelzextruder-Beschichtung TiO&sub2; PE(*)³ Umdrehungsrichtung der Schnecken Art der Vormischung oder Verbindung Art des Granulats Art des Verdünnungsharzes TiO&sub2;-Konzentration Lichtstreuungskoeffizient Beispiel Die gleiche Richtung Tabelle 1 (Fortsetzung) Nr. Knetvorgang im Extruder Verdünnung im Extruder Schmelzextruder-Beschichtung TiO&sub2; PE(*)³ Umdrehungsrichtung der Schnecken Art der Vormischung oder Verbindung Art des Granulats Art des Verdünnungsharzes TiO&sub2;-Konzentration Lichtstreuungskoeffizient Vergleichsbeispiel Banbury-Mischer Die gleiche Richtung(*)&sup4; Anmerkung (*)¹: HD - Hochdruckpolyethylenharz (*)²: LD - Niederdruckpolyethylenharz (*)³: PE - Polyethylenharz (*)&sup4;: Knetscheiben im hinteren Teil des Extruders wurden weggelassen
Tabelle 1 zeigt deutlich, daß die sich ergebenden, gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung auf den Substratblättern gebildeten Oberseitenbeschichtungsschichten zufriedenstellende Lichtstreuungskoeffizienten zeigten, unter Berücksichtigung der Konzentration der Titandioxidteilchen. Dies macht deutlich, daß die Titandioxidteilchen fein pulverisiert und gleichmäßig in der Beschichtungsschicht der vorliegenden Erfindung dispergiert wurden.
Die Vergleichsbeschichtungsschichten in Vergleichsbeispiel 1 (bei dem der zweiachsig eingreifende Schneckenextruder mit Knetscheiben durch einen Banburymischer ersetzt wurde) und ein Vergleichsbeispiel 2 (bei dem die Knetscheiben im hinteren Teil des Extruders entfernt wurden) zeigten ungenügende Lichtstreuungskoeffizienten.
Die Vorteile des Verfahrens der vorliegenden Erfindung sind wie folgt.
(1) Bei Verwendung eines zweiachsig eingreifenden Schnecken- Schmelzextruders, der ein bestimmtes D/L-Verhältnis besitzt und mit Knetscheiben versehen ist, können die Pigmentteilchen, zum Beispiel Titandioxidteilchen, fein pulverisiert und gleichmäßig in der Harzmatrix dispergiert werden, der Knetvorgang kann mit einem hohen Leistungsgrad ausgeführt werden, und ein Träger von hoher Qualität für photographisches Papier kann mit einer hohen Produktivität hergestellt werden.
(2) Die Verwendung des zweiachsig eingreifenden Schnecken- Schmelzextruders führt zu einer Verringerung von Betriebsschwierigkeiten im Extrudier-Beschichtungsverfahren, besonders zu einer Verringerung von Mikrokornbildung und der Kantenspannungsbildung.
(3) Da die Pigmentteilchen gleichmäßig in der Harzmatrix dispergiert werden können, wird die Anwendung einer Oberflächenbehandlung der Pigmentteilchenoberflächen mit einem Oberflächenbehandlungsmittel oder Dispergierungsmittel unnötig, oder die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels wird stark verringert. Dieser Nichtgebrauch oder stark verringerte Gebrauch des Oberflächenbehandlungsmittels führt zu keiner oder geringer Kantenverfärbung oder Mikrokornbildung.

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung eines Trägers für fotografisches Papier, enthaltend die folgenden Schritte:

man beschichtet wenigstens eine Seite eines Substratblattes mit einer kunstharzartigen Schmelze, die ein wasserfestes thermoplastisches Polymer und ein Pigment enthält, durch Schmelz-Extrudier-Beschichtung, während man die kunstharzartige Schmelze wenigstens einem Schmelz-Knet-Verfahren in einem Schmelzextruder (1) unterwirft, der ein Paar biaxialer Schnecken (10, 11, 12) besitzt, die miteinander in Eingriff stehen und der folgenden Gleichung (1) genügen:

L ≥ 20 D I

in der L die Länge jeder Schnecke (11, 12) und D einen Durchmesser jeder Schnecke (11, 12) bedeuten, die wenigstens ein Paar Knetscheiben (13a, 13b) aufweisen, die an wenigstens einem Teil der biaxialen Schnecken (11, 12) angeordnet sind; und man härtet die entstandene Beschichtungsschicht aus der harzartigen Schmelze auf dem Substratblatt, dadurch gekennzeichnet, daß die Knetscheiben (13a, 13b) an jeder Schnecke (11, 12) eine Gesamtdicke T besitzen, die der folgenden Gleichung (II) genügt

2D ≤ T ≤ 10D II

worin D die oben angegebene Bedeutung besitzt.

2. verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schmelzextruder (1) weiterhin wenigstens ein Paar Dichtungsscheiben (4) besitzt, die an wenigstens einem Teil der biaxialen Schnecke (10) angeordnet sind und unmittelbar in Strömungsrichtung unterhalb der Knetscheiben (13a, 13b) liegen.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Substratblatt aus Papier zusammengesetzt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei auf dem Substratblatt eine Beschichtungs- oder Leimpressenschicht ist.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das wasserfeste thermoplastische Polymer wenigstens ein Polyolefinharz enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Polyolefinharz ein Polyethylenpolymerisat enthält.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Pigment im wesentlichen aus Titandioxid besteht.