DE69902203T2

DE69902203T2 - Beschichtetes Trägerpapier für photographische Abzüge

Info

Publication number: DE69902203T2
Application number: DE69902203T
Authority: DE
Inventors: Ieke Gerke De Vries; Rene Nicolaas Govers
Original assignee: Fujifilm Manufacturing Europe BV
Current assignee: Fujifilm Manufacturing Europe BV
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: DE69902203D1; JPH11338105A; JP4221110B2; US6482581B1; EP0952483B1; US7160675B2; US20030113675A1; EP0952483A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohpapier für Fotopapier bzw. Papier für fotographische Abzüge, umfassend ein Rohpapierbogen und eine Metalloxid gefüllte Polymerharzbeschichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fotopapier bestehend wenigstens aus solch einem Rohpapier und einer fotografischen Emulsion auf einer Seite des Papiers.
Rohpapier für Fotopapier wird normalerweise aus einer Papierbasis hergestellt, die mit einer Harzschicht, normalerweise einem Titanoxid gefüllten Polyethylen, Polypropylen oder einem Polymethylmethacrylatharz beschichtet ist. Ein wichtiger Aspekt des mit Polymerharz beschichteten Rohpapiers ist das Erscheinungsbild der Harzoberfläche, welche glatt und nicht unregelmäßig und/oder körnig sein sollte. Des Weiteren ist es wichtig, dass die Harzoberfläche keine große Anzahl an Kraterfehler nach der Schmelzextrusionsbeschichtung des Harzes auf dem Rohpapier aufweist.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Fotopapiers ist die Geschwindigkeit der Herstellung und die Dicke der Polyethylenschichten. Beide Aspekte sind wichtig im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zur Herstellung des Fotopapiers. Es hat sich herausgestellt, dass die Bildung von Kraterfehler oder Löchern bzw. Ausnehmungen sehr stark von diesen Aspekten abhängig ist.
Man hat versucht die Glattheit des Rohpapiers zu erhöhen, indem das Papier mit starkem Druck zwischen Metallwalzen kalandriert wird. Eine Beschränkung dieses Verfahrens ist, dass das Kalandrieren auch die Dicke des Rohpapiers reduziert und zu einer Verringerung der Weiße und Steifigkeit führt. Solch eine Kalandrierbehandlung ist demzufolge nicht wirklich wirkungsvoll und führt zu anderen Nachteilen. Des Weiteren reduziert die Kalandrierbehandlung die Adhäsion zwischen dem Papier und dem Polymerharz, welche durch die Verwendung von Zusätzen zur Beschleunigung der Adhäsion zu dem Papierkompensiert werden muss, oder durch eine zusätzliche Papierbeschichtung oder durch weitere Behandlungen des Papiers.
Man hat auch versucht die Kraterfehler zu unterdrücken, indem die Dicke der Polymerharzbeschichtung erhöht wurde. Bei hohen Extrusionsgeschwindigkeiten, wie mehr als 300 m/min. ist dies nicht ausreichend wirkungsvoll. Des Weiteren hat es wirtschaftliche Nachteile, da das Polymerharz ein wichtiger Kostenfaktor bei der Herstellung von Fotopapier ist.
In der US-Patentbeschreibung 4,994,357 wurde ausgeführt, dass die Erhöhung der Extrusionsgeschwindigkeit auf über 100 m/min und insbesondere auf über 150 m/min zu einer Zunahme der Kraterfehler führt. Gemäß dieses Patentes führt die Verwendung von Papier mit einer geringeren mittleren Oberflächenrauhigkeit von RA < 1,0 um für die äußere PE Schicht und ein spezifischer linearer Druck der Feuchtpresse im Kombination mit einer Oberflächenrauhigkeit des Rohpapierblattes, zu einer verringerten Kraterbildung. Gemäß EP-A 285,146 ist es möglich die Kraterfehler mit einer hohen Extrusionsgeschwindigkeit, wie 200 m/min. durch das Einspritzen eines Gases mit hoher Permeabilität, wie Kohlenstoffdioxid an der Luftporenöffnung der Abkühlwalze.
Bei Extrusionsbeschichtungsgeschwindigkeiten des Polymerharzes von 300 m/min oder mehr fand man heraus, dass es sehr viel schwieriger ist die Anzahl der Kraterfehler zu reduzieren. Die oben genannten herkömmlichen Verfahren führten nicht zu einer ausreichend hohen Glattheit, um kommerziell akzeptierbar zu sein.
In der JP-B 06-048365 ist es offenbart den Rohpapierbogen zu beschichten, gefolgt von einem Glanz- bzw. Glättungskalendrieren vor der Schmelzextrusiorisbeschichtung des mit Titandioxid gefüllten Polymerharzes. Gemäß dieses Patentes hängt der Glanz des Fotopapieres mit dem Glanz des Rohpapieres zusammen. Dieser letztere Wert wird verbessert indem eine pigmentierte Oberflächenbeschichtung auf dem Rohpapier bereit gestellt wird, gefolgt von einer Glanz- bzw Glättungssatinage-Hochkalandrierung, vor dem Laminieren mit dem Titanoxid gefüllten Polymerharz. Der geforderte hohe Glanzwert war erzielbar, indem mehr als 50 Gew.-% Kaolin in der pigmentierten Oberflächenbeschichtung bereit gestellt wurde.
Im Stand der Technik bezüglich der Bereitstellung von fotografischen Rohpapieren besteht eine Notwendigkeit bezüglich der Hochgeschwindigkeitsherstellung des Papieres, insbesondere während der (Co-)Extrusion des Papieres mit dem Polymerharz, wodurch die Menge an Fehlern in dem Papier (Löcher oder Kraterfehler) auf einem ausreichend niedrigen Wert bleibt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein pigmentiertes, beschichtetes Rohpapier bereit zu stellen, das zur Herstellung von Fotopapieren mit hochwertigen Oberflächeneigenschaften geeignet ist, d. h. mit einer minimalen Menge an Kraterfehlern. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung solch ein Papier bereit zu steilen, das mit einer sehr hohen Produktionsgeschwindigkeit während der Schmelzextrusionsbeschichtung hergestellt werden kann, ohne dass die Oberflächeneigenschaften verschlechtert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Rohpapier zu erzeugen, das unter Verwendung einer geringen Dicke des Polymerharzes erzeugt werden kann, ausgedrückt als das Gewicht des Harzes pro Oberfläche und welches insbesondere mit einer hohen Extrusionsgeschwindigkeit hergestellt werden kann, wobei gute Oberflächeneigenschaften beibehalten werden.
Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung ein Fotopapier bereit zu stellen, mit einer guten Weiße und einer guten Steifigkeit in Kombination mit einer guten Dicke des Rohpapierbogens.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Erkenntnis, dass die Papierbahn, welche eine Oberflächenrauhigkeit unterhalb eines bestimmten maximalen Maßes aufweist, mit einer kleinen bzw. geringen Menge (dünne Schicht) des Polymerharzes mit hoher Geschwindigkeit schmelzextrusionsbeschichtet werden kann, ohne dass schädliche Wirkungen auf die Eigenschaften der fertigen Oberfläche ausgeübt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Papierträger für Fotopapier mit einer Oberseite und einer Rückseite, wobei zumindestens die Oberseite mit einer pigmentierten Beschichtung auf Tonbasis und/oder einer anderen Pigmentbasis versehen ist, wobei die Beschichtung einen Tongehalt von weniger 3,3 g/m² aufweist, wobei die Oberfläche der pigmentierten Beschichtung eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RA von 1,0 um oder weniger aufweist, und mit wenigstens einer Schicht aus pigmentiertem Polymerharz versehen ist.
Überraschend fand man heraus, dass es möglich ist die Eigenschaften des fotografischen Rohpapieres durch die vorsichtige Auswahl der Eigenschaften des Rohbogens fein abzustimmen. Das heißt insbesondere die Bereitstellung der minimalen Oberflächenrauhigkeit in Kombination mit einem begrenzten Gehalt an Ton in der pigmentierten Oberflächenbeschichtung stellt die geforderte Kombination der Eigenschaften bereit, wie die Möglichkeit das Papier mit dem Polymerharz mit einer hohen Geschwindigkeit zu schmelzbeschichten, ohne eine übermäßige Anzahl an Kraterfehlern, mit einer guten Weiße, mit einer guten Steifigkeit in Kombination mit einer geeigneten Dicke des Rohpapieres.
Durch die Erfindung wurde es somit möglich auf der einen Seite ein Papier bereit zu stellen, welches mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden kann, ohne inakzeptable Kraterfehler. Des Weiteren stellt die Erfindung ein Papier mit einer guten Weiße, einer guten Steifigkeit und einer geeigneten Dicke zur Verfügung.
Die Erfindung basiert darauf, dass die Erfinder entdeckten, dass die Menge an Kraterfehlern, welche bei hohen Extrusionsgeschwindigkeiten auftreten, wenn Pigmente in der Beschichtung in einer begrenzten Menge an Ton aufgebracht werden, mit der durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche des beschichteten Rohpapieres verknüpft ist. Insbesondere basiert die Erfindung darauf, dass es möglich ist, wenn ein beschichtetes Rohpapier mit einer durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit von 1,0 um oder weniger verwendet wird, das Papier unter Verwendung sehr hoher (Co-)Extrusionsgeschwindigkeiten zu laminieren, ohne dass Probleme mit Kraterfehlern in der Oberfläche des Papiers auftreten. Werden diese Geschwindigkeiten auf einem niedrigeren, jedoch konstanten Maß gehalten, stellt die Erfindung die Möglichkeit bereit, die Menge des Polymerharzes zu reduzieren, ohne dass Probleme mit Kraterfehlern auftreten.
Das Rohpapier, welches als Träger für das Fotopapier der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird aus Materialien ausgewählt, welche herkömmlicherweise für Fotopapiere verwendet werden. Im Allgemeinen basiert es auf natürlichem Holzstoff bzw. Holz cellulose und sofern gewünscht, einem Füllstoff wie Talk, Calciumcarbonat, TiO&sub2;, BaSO&sub4; und dergleichen. Im Allgemeinen enthält das Papier auch ein Masseleimmittel, wie Stärke, Alkylketondimer, höhere Fettsäuren, Paraffinwachs, Alkenylsuccinsäure und dergleichen. Des Weiteren kann das Papier ein Verstärkungsmittel, wie Polyacrylamid oder Stärke enthalten. Weitere Zusatzstoffe in dem Papier können Fixiermittel, wie Aluminiumsulfat, Stärke, kationisches Polymer oder dergleichen sein. Um ein besonders gutes Fotopapier zu erhalten werden im Allgemeinen kurze Fasern in dem natürlichen Stoff verwendet.
Das Rohpapier wird aus den oben genannten Bestandteilen auf eine herkömmliche Weise unter Verwendung bekannter Maschinen hergestellt. Nach dem Auslegen der Papierbahn und dem Trocknen kann eine pigmentierte Schnellleim- oder Schichtleimbehandlung (film sizing) durchgeführt werden, mit einer Beschichtungslösung, welche ein Bindemittel und ein Pigment enthält. Beispiele geeigneter Bindemittel sind Styrolbutadien-Latex, Methylmethacrylatbutadien-Latex, Polyvinylalkohol, modifizierte Stärke, Polyacrylat-Latex und dergleichen, wie auch Kombinationen dieser. Beispiele von Pigmenten sind Calciumcarbonat, TiO&sub2;, BaSO&sub4;, Ton, wie Kaolin, Styrolacryl-Copolymer, Mg-Al-Silikat und dergleichen.
Das Aufbringen dieser Beschichtung kann durch herkömmliche Verfahren wie einem Leim-, Schichtpresse, Schnellleim-, Gießrakel-Beschichter bzw. -streichanlage und dergleichen durchgeführt werden. Anschließend kann das Papier getrocknet werden. Abhängig von der Qualität des Papieres, kann es kalandriert werden. Papier mit guter Qualität, welches bereits den erforderlichen Oberflächenrauhigkeitswert aufweist, muss nicht kalandriert werden; Papier, welches den erforderten Wert nicht aufweist, welches herkömmlicherweise aus Material mit niedrigerer Qualität hergestellt wird, wird nachfolgend kalandriert.
Abhängig von der Qualität des Rohpapieres kann dieses auch mit einer pigmentierten Oberflächenbeschichtung auf der Oberseite der Schnell- oder Schichtleimoberfläche beschichtet sein, welche auch Pigmente enthalten kann. Diese pigmentierte Oberflächenbeschichtungen können auch auf dem Papier ohne der Schnell- oder Schichtleimoberflächenbeschichtung aufgebracht werden. Die herkömmlichen Rohpapierträger für fotografische Anwendungen sind nicht pigmentbeschichtet, da diese Papiere mit hochwerti ger Qualität aus Dickdruckpapiermaterialien hergestellt werden, mit kürzeren Fasern und besserer Faserverteilung. Demzufolge weisen sie eine höhere Papierdichte auf, und benötigen keine pigmentierte Oberflächenbeschichtung.
Pigmentierte Oberflächenbeschichtung ist das wirkungsvollste für Papiere mit niedrigerer Qualität und wird mittels herkömmlicher Verfahren durchgeführt, wie einem Angusswalzbeschichter, einem Gießrakel-Beschichter bzw. -streichanlage und einem Luftmesserbeschichter und dergleichen.
Die Kraterfehler können durch Verwendung einer pigmentierten Beschichtung bei der pigmentierten Schnell- oder Schicht-Leimbehandlung und/oder der pigmentierten Oberflächenbeschichtungsbehandlung reduziert werden.
Durch das Beschichten der Papieroberfläche mit einer pigmentierten Schnellleimbeschichtung und/oder einer pigmentierten Oberflächenbeschichtung wird die Oberflächenrauhigkeit beträchtlich reduziert. Das bedeutet, dass die Entwicklung von Kraterfehlern wesentlich reduziert wird.
Nachfolgend kann das beschichtete Papier kalandriert werden. Vorzugsweise führt diese Art des Kalandrierens oder des "Satinage-Hochkalandrierens" in Kombination mit der äußeren pigmentierten Oberflächenbeschichtung zu einer wesentlich reduzierten durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit RA, welche an der Oberseite der Oberfläche des beschichteten Rohpapieres bestimmt wird und 1,0 um oder weniger betragen sollte. Überschreitet die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit den Wert von 1,0 um, entwickeln sich die Kraterfehler einfach, während der Extrusionsbeschichtung.
Vorzugsweise ist die Papierbeschichtung, die Papierstruktur und die optionale Kalandrierbehandlung solchermaßen, dass die Papieroberfläche eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RA von 0,8 um oder weniger aufweist, wobei sich gezeigt hat, dass die Menge der Kraterfehlere mit Verringerung der durchschnittlichen Oberflächenrauhigkeit reduziert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit nicht weniger als 0,5 um, da die Dicke- und die Steifigkeitsquali täten unter ein akzeptierbares Maß fallen können, wie bei den Verfahren des Standes der Technik. Bei anderen Ausführungsformen ist es jedoch möglich, diese Werte für die Oberflächenrauhigkeit zu erzielen, insbesondere in dem Fall eines Papieres mit guter Qualität, welches eine ausreichende Rohpapierdichte aufweist. Bei diesen Papierarten bleiben die Dicke- und die Steifigkeitsqualität innerhalb akzeptierbarer Bereiche auch bei einem starken Kalandrieren, was zu sehr niedrigen Oberflächerirauhigkeitswerten RA von 0,5 um oder weniger führt, wodurch die geringste Bildung von Kraterfehlern während der (Co)Extrusion des Polymerharzes ermöglicht wird.
Ein weiterer Gegenstand der Kalandrierbehandlung ist die Wirkung dieser Behandlung auf die Papierdicke und demzufolge auf die Steifigkeit. Es ist bevorzugt ein beschichtetes Rohpapier mit einem Gesamtgewicht von wenigstens 150 g/m², vorzugsweise zwischen 150 und 210 g/m² zu erhalten, in Kombination mit einer Dicke von wenigstens 145 um, vorzugsweise zwischen 150 und 180 um. Bei diesen Bereichen wird eine optimale Kombination der verschiedenen Eigenschaften erzielt. Das Papiergewicht wird im Folgenden als das Gewicht des Rohpapieres und jeder Oberflächenbeschichtung, die vorhanden sein kann, definiert, mit Ausnahme der Polymerharz- und fotografischen Emulsion.
Um die Anforderungen der Erfindung zu erfüllen, sollte die Beschichtung, sofern diese verwendet wird, eine minimale Menge an, vorzugsweise kein Ton enthalten. Der Verwendung von Ton wird im Hinblick auf das Ziel eine guten anfänglichen Weiße zu erzielen widersprochen, wie auch im Hinblick auf die Stabilität der Weiße nach der Alterung, welche sehr schwierig wird, sofern Ton vorhanden ist. Weißewerte L*- und b*- von mehr als 93,5 beziehungsweise niedriger als -1, 2 sind sehr schwierig zu erzielen, wenn große Mengen an Ton vorhanden sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die obere Grenze des Tons in den verschiedenen Schichten auf der Oberseite bei 3,3 g/m². Im Hinblick auf die Weiße des Papieres ist es bevorzugt wenn der Wert bei weniger als 2, bevorzugter bei weniger als 1 Gramm je Quadratmeter liegt. Im dem Fall dass weniger Tonpigmente in dem Rezept der pigmentierten Beschichtung bevorzugt sind, muss die offene Porenstruktur des Rohpapierträgers mit einem anderen Pigment aufgefüllt werden, welche bessere weiße Eigenschaften als die Tonpigmente aufweisen. In diesem Fall muss nicht nur die Menge der Kraterdefekte reduziert werden, sondern da auch der Glanz des Rohpapieres verbessert werden muss, haben die Erfinder berücksichtigt, dass die Verwendung von hohen Mengen an Tonpigmenten (zwischen 2 und 3, 3 Gramm je Quadratmeter) wirkungsvoll sein können. Einige Tonpigmente weisen eine plattenförmige geometrische Form auf, die einfach an der Rohpapieroberfläche während des Kalandrierverfahrens verdichtet werden können, welches wirkungsvoll ist, um die Glanzqualität zu verbessern. Die Gesamtweiße bei diesem höheren Tongehalt in dem Rezept der pigmentierten Beschichtung ist nur für fotografische Anwendungen geeignet, wenn die schlechte Weiße der Tonpigmente durch die Zugabe anderer Weißpigmente kompensiert wird, wie Titanoxid, und/oder durch die Verwendung von blauem Farbstoff und/oder optischen Aufhellern in dem Rezept der Oberflächenbeschichtung und/oder in dem Polymerharz.
Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, dass die Textur des Rohpapieres und/oder die Dichte der Papierfasern weniger wichtig ist, um ein gleichmäßigeres und weniger körniges Erscheinungsbild zu erhalten.
Ein wichtiger Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von begrenzten Mengen an Ton in dem Papierträger. Im Allgemeinen werden Tone, wie China Clay, Kaolin, calcinierter Ton und dergleichen, in dem Papierträger verwendet. Gemäß der Erfindung ist die Verwendung von größeren Mengen an Ton als 3,3 g/m² auf der Oberseite ungeeignet.
Es ist besonders bevorzugt ein Rohpapier mit niedriger Qualität bei welchem die Oberseite der pigmentierten Beschichtung eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RA von 0,5 um oder mehr und 0,8 um oder weniger aufweist und welches einen Tongehalt in der pigmentierten Beschichtung von weniger als 1 g/m² enthält, einzusetzen.
Der Rohbogen, welcher mit der äußeren pigmentierten Schnellleim und/oder Oberflächenbeschichtung versehen ist, wird des Weiteren mit einem Polymerharz, welches mit Metalloxid angefüllt ist, beschichtet. Diese Beschichtung wird durch eine (Co)Extrusion unter Verwendung von (einer) dünnen Schichten des Polymers durchgeführt, welche mit hoher Geschwindigkeit aufgebracht werden (kann) können. Das Harz an der Oberseite des fotografischen Trägers kann aus einer Mono- oder Multischichtstruktur bestehen. Die Multischichtstruktur kann durch eine stufenweise Extrusion von Monoschichten oder vorzugsweise durch Coextrusionsbeschichtungssystem erhalten werden. Sofern not wendig wird die Oberfläche und wahlweise auch die Rückseite des mit Pigment beschichteten Rohbogens einer Aktivierungsbehandlung vor und/oder nach dem Schmelzextrusionsverfahren unterworfen. Die Behandlung kann eine Coronabehandlung und/oder eine Flammenbehandlung und/oder Ozonbehandlung und/oder Plasmabehandlung umfassen.
Als Polymerharz können Homopolymere von α-Olefinen wie Polyethylen, Polypropylen und dergleichen, Copolymere von zwei oder mehr Olefinen, wie Ethylenpropylencopolymer, Ethylenbutylencopolymer, Ethylenoctencopolymer und Mischungen dieser eingesetzt werden. Besonders bevorzugte Polyolefine sind Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit niedriger Dichte und Mischungen dieser. In dem Fall, dass die Harzschicht aus mehreren Schichten besteht, kann sich das Harz in jeder Schicht voneinander in chemischer Struktur oder in den physikalischen Eigenschaften, wie den Schmelzindizes, unterscheiden.
Die Polymerharzschicht enthält im Allgemeinen Zusatzstoffe wie weißes Pigment (Metalloxid), Farbstoffe, gefärbte Pigmente, Adhäsionsbeschleuniger, optische Aufheller, Antioxidationsmittel und dergleichen. Die Polymerharzschicht enthält auf der Seite, auf welche eine fotografische Emulsion aufgebracht wird, vorzugsweise ein weißes Pigment und ein gefärbtes Pigment oder Farbstoffe.
Das Fotopapier wird durch das Aufbringen einer fotografischen Emulsionsschicht auf das mit Polymerharz beschichtete Papier erhalten. Das Aufbringen der fotografischen Emulsion kann auf jede Weise durchgeführt werden und ist einem Fachmann gut bekannt.
Der Papierträger der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren als Papier für Fotodruck unter Verwendung von Düsenstrahl- oder Laserdruckverfahren verwendet werden.
Wie zuvor erwähnt, besteht einer der Vorteile der Erfindung darin, dass es möglich wird, weniger Polymerharz aufzubringen als herkömmlich verwendet wird und/oder höhere Extrusionsgeschwindigkeiten einzusetzen, wobei in beiden Fällen kein inakzeptables Maß an Kraterfehlern auftritt. Ein Polymerharzgewicht kann bis zu 60 Gramm je Quadratmeter (für Papier mit professioneller Güte) verwendet werden, bevorzugte Harzberei che hängen jedoch von der Verwendung der spezifischen Produkten ab (halbprofessionelle oder Verbrauchermärkte und/oder glänzende, matte Qualität etc.). Herkömmlicherweise liegt das Polymergewicht einer Verbrauchspapierqualität zwischen 30 und 35 g/m², wohingegen gemäß der Erfindung weniger als 30, oder sogar 15 bis 25 g/m² verwendet werden kann. Die Extrusionsgeschwindigkeit für das Aufbringen der Polymerharzbeschichtung kann bis zu 200 m/min oder mehr betragen, ohne dass inakzeptable Mengen an Kraterfehler auftreten. Bevorzugte Geschwindigkeiten für die Extrusion können bis zu 300 m/min oder mehr betragen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Rohpapiers für Fotopapier wie oben beschrieben, umfassend das Bereitstellen einer Rohpapierbahn mit einer Oberseite und einer Rückseite, Aufbringen einer pigmentierten Oberflächen- und/oder Schnellleimbeschichtung, die Ton und/oder andere Pigmente enthält, auf wenigstens die Oberseite der Bahn, wobei die Beschichtung einen Tongehalt von weniger als 3,3 g/m² und/oder anderen Pigmenten enthält, um eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RA von 1,0 um oder weniger zu erhalten und Aufbringen wenigstens einer pigmentierten Polymerharzschicht auf die Oberseite des Rohpapiers.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fotopapier bestehend aus dem Rohpapier und einer fotografischen Emulsion auf der Oberseite.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden auf der Basis der begleitenden Zeichnung näher erläutert, wobei
Fig. 1 eine Seitenansicht darstellt, welche eine herkömmliche Extrusionsbeschichtungsvorrichtung zeigt, wobei ein PE-Harz 2 in einen Schichtzustand auf ein Papierträger 3 extrudiert wird, welcher kontinuierlich in der Richtung des Pfeils zugeführt wird, mit einer Extrusionsform 1 und wird in Druckkontakt mit dem Träger an dem Berührungspunkt zwischen der Feuchtpresse 5 und einer Abkühlwalze 6 gebracht. Die Feuchtpresse 5 wird durch eine Sicherungswalze 4 abgesichert, um den Druck auf die Feuchtpresse 5 in Richtung der Abkühlwalze 6 auszuüben. Das resultierende abgekühlte Laminat 10 wird von der Abkühlwalze 6 mittels einer Freisetzwalze 7 entfernt, nachdem das laminierte Papier um die Abkühlwalze über eine Länge von einer Hälfte bis zwei Drittel des Umfanges gelaufen ist.
Die Erfindung wird im Folgenden auf der Basis der folgenden Beispiele beschrieben.

BEISPIELE

Bei den Beispielen wurden die folgenden Verfahren zur Bestimmung der unterschiedlichen Parameter verwendet:
Adhäsion: Zwick 1425 Zug-Prüfeinrichtung, Probenbreite 15 mm, Ablöswinkel 180ºC, Distanz der Klemmen 2,3 cm, Ablösgeschwindigkeit 50 mm je Minute.
Löcher: Mikroskop je 4 Quadratmeter
Rauhigkeit: UBM; (1) Punktdichte 500 P/mm
(2) Fläche 5,6 · 4,0 mm²
(3) Abschirm bzw. Grenzwellenlänge 0,80 mm
(4) Geschwindigkeit 0,5 mm j/sec
Gemäß DIN 4776; Softwarepaket Version 1,62
Weiße: Minolta cm 1000, Lichtbedingung D65 (Tageslicht, umfassend ultraviolette Strahlung)/10º Winkel
Steifigkeit: Lorenz & Wettre Biegesteifigkeitsvorrichtung; Rohpapier mit 7,5º Biegewinkel; 1 cm Klemmsensor; gemessen in der Maschinenrichtung
Dicke: Mikrometer

Experiment 1

Vergleichsprobe Nr. 1

Ein Rohpapier mit hoher Qualität, hergestellt unter Verwendung Masseleimmittels auf Stärkebasis, welches einen optischen Aufheller enthielt, wurde verwendet. Das massegeleimte Rohpapier wird solchermaßen vorkalandriert, dass sich die Rohdichte und daher insbesondere die Oberflächendichte erhöhte. Die Oberfläche wird geglättet, um die Poren an der Oberfläche zuschließen, um zu verhindern, dass die Leimlösung zu tief in die Papiermasse eindringt. Anschließend wurde dieses mit einer thermisch modifizierten, nicht ionischen Stärke, als Schnellleimmaterial, behandelt. Die Stärke wurde in einer 1,8%-igen (w/v) wässrigen NaCl Lösung dispergiert und bei 120ºC zwei Stunden unter heftigem Rühren erwärmt. Die Viskosität (Brookfield bei 100 Umdrehungen je Minute) der Schnellleimlösung lag im Bereich von 150-480 mPa·s. Nach dem Schnellleimen und dem Trocknen wurde die Probe fertig kalandriert bis eine Rohdichte im Bereich zwischen 0,95 bis 1,00 g/cm³ und die Oberflächenrauhigkeit RA 1,2 um erreicht wurden.

Erfindungsgemäße Probe Nr. 1

Das Rohpapier dieses Beispiels wurde mit dem Unterschied zum Vergleichsbeispiel Nr. 1 hergestellt, dass die Schnellleimlösung auch ein Tonpigment (Chinatonpigment Supraflex 80 Klumpen) in Mengen von 1,9 g/m² und eine Polyacrylsäure enthalten waren (Ton/Stärke entsprach 1/1 bezüglich des Gewichtsverhältnisses; 0,3% w/w Polyacrylsäure zum Pigment).
Nach dem Kalandrieren wies das Papier eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit von 0,95 um auf

Erfindungsgemäße Probe Nr. 2

Das Rohpapier dieser Probe wurde mit dem Unterschied zum Vergleichsbeispiel Nr. 1 hergestellt, dass die Schnellleimlösung ein Tonpigment in Mengen von 3,0 g/m² enthielt und dass der Blaufarbstoffe Fastusol zugegeben wurde.

Vergleichsprobe Nr. 2

Das Rohpapier dieser Probe wurde mit dem Unterschied zum Vergleichsbeispiel Nr. 1 hergestellt, dass die Schnellleimlösung ein Tonpigment in Mengen von 4,0 g/m² und der blauer Farbstoff Fastusol verwendet wurde.
Die Papiere der erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2, wie auch der Vergleichsproben Nr. 1 und 2 wurden bezüglich der L* und b* Weißewerte überprüft. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1
Die Weiße der Proben, welche nicht mehr als 2 g/m² Ton enthielten war akzeptabel. In dem Fall von 3,0 g/m² Ton musste etwas an blauem Farbstoff zugegeben werden (erfindungsgemäße Probe Nr. 2) um ausreichende Weißewerte L* und b* zu erhalten, da eine höhere Menge an Ton das Papier zu gelb macht, im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel Nr. 1 (bezogen auf den höheren b* Wert).
In dem Fall von 4,0 g Ton musste, da der Ton b* weiter erhöht, noch mehr an blauem Farbstoff zugegeben werden (Vergleichsbeispiel Nr. 2) um ein geeigneten b* Wert zu erreichen, in diesem Fall sinkt jedoch L* unter einen akzeptierbaren Wert (< 93,5).

Experiment 2

Erfindungsgemäße Probe Nr. 3

Die gleiche Papierart wurde hergestellt, wie in Bezug auf die erfindungsgemäße Probe Nr. 2 beschrieben, jedoch unter Verwendung eines anderen Pigmentes (ausgefälltes Calciumcarbonat (CaCO&sub3;, RC-60) mit einer Menge von 3 g/m². Das Papier wies eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit von 0,75 um auf
Eine Anzahl von Proben wurde auf der Oberseite mit einer LDPE Monoschicht Extrusionsbeschichtung mit 29 g/m² mit einer Zeilengeschwindigkeit von 300 m/min beschichtet. Das LDPE wird bei 315ºC mit einem Feuchtpressedruck von 4,0 N/m² an einer glänzenden Abkühlwalze geschmolzen. Das LDPE enthält Färbungsmittel, Titandioxid und Aufheller. Die Rückseite des Rohpapieres wird mit einer transparenten Polyethylenschmelze extrusionsbeschichtet. Bevor die Polyethylenschichten extrudiert werden, wird die Papieroberlläche zunächst durch eine Coronabehandlung aktiviert, um die Adhäsion zwischen der Papieroberfläche und der Polyethylenschmelze zu verbessern. Die Anzahl an kleinen und großen Kraterfehler wurde bestimmt. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle 2 angeführt. Tabelle 2
Aufgrund des pigmentierten Schnellleims, verringern sich RA und die Menge an Kraterfehlern.

Experiment 3

Vergleichsbeispiel Nr. 3

Ein Rohpapier mit niedriger Qualität (Rohdichte 0,95 g/cm³, RA 1,5 um) wurde unter Verwendung einer Masseleimlösung auf Stärkebasis hergestellt, mit einem nicht pigmentierten Schnellleim auf Stärkebasis beschichtet und kalandriert. Es wies ein Papiergewicht von 170 g/m² auf. Dieses wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 extrusionsbeschichtet.

Erfindungsgemäße Probe Nr. 6

Diese Probe wurde auf die gleiche Weise wie das Vergleichsbeispiel Nr. 3 hergestellt, mit dem Unterschied, dass sie nach der Schnellleimung auf der Oberseite mit 15 g/m² einer pigmentierten Latexlösung beschichtet wurde. Das Latex enthielt ungefähr 65 Gew.-% CaCO&sub3; (1 bis 2 um durchschnittlicher Durchmesser) und 15 Gew.-% CaCO&sub3; (< 1,0 um durchschnittlicher Durchmesser) und 20 Gew.-% Styrolbutadienbindemittel. Dieses Rohpapier, das so erhalten wurde, wies ein Gesamtgewicht von 171 g/m² auf.

Erfindungsgemäße Probe Nr. 7

Die Probe wurde auf die gleiche Weise wie die erfindungsgemäße Probe Nr. 6 hergestellt, mit dem Unterschied, dass 15 Gew.-% Kaolin anstelle der CaCO&sub3; Qualität mit Pigmenten kleiner Größen verwendet wurde.

Erfindungsgemäße Probe Nr. 8

Diese Probe wurde auf die gleiche Weise wie die erfindungsgemäße Probe Nr. 7 hergestellt, mit dem Unterschied, dass das Satinage-Hochkalandrieren anstelle des normalen Kalandrieren verwendet wurde.
Bei diesen Proben wurde die Anzahl an kleinen und großen Kraterfehlern und die Oberflächenrauhigkeit RA gemessen. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle 3 angeführt. Tabelle 3
Aufgrund der pigmentierten Oberflächenbeschichtung, konnten RA und die Menge der Kraterfehler reduziert werden. Man fand heraus, dass die niedrigeren RA Werte zu einer niedrigeren Menge an Kraterfehlern führt. Bei der erfindungsgemäßen Probe Nr. 8, verringert sich die Steifigkeits- und die Dickewerte aufgrund des Satinage- Hochkalandrierens. Diese Werte sind bei der normalen Verwendung von Fotopapier nicht bevorzugt.

Claims

1. Papierträger für Fotopapier mit einer Oberseite und einer Rückseite, wobei zumindest die Oberseite mit einer pigmentierten Beschichtung auf Kaolinbasis und/oder einer anderen Pigmentbasis versehen ist, die einen Kaolingehalt von weniger als 3,3 g/m² aufweist, wobei die Oberseite der pigmentierten Beschichtung eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RA von 1,0 um oder weniger aufweist, und die mit mindestens einer Schicht aus pigmentiertem Polymerharz versehen ist.

2. Papierträger nach Anspruch 1 mit einem Kaolingehalt von weniger als 2 g/m² in der Beschichtung.

3. Papierträger nach Anspruch 1 mit einem Kaolingehalt zwischen 2 und 3,3 g/m² in der pigmentierten Beschichtung und ferner mit einem Weiße-Abgleich in der Beschichtung.

4. Papierträger nach Anspruch 3, bei dem der Weiße-Abgleich durch Hinzufügen von weißen Pigmenten und/oder blauem Farbstoff und/oder optischen Aufhellern zu der pigmentierten Beschichtung und/oder der Beschichtung aus Polymerharz erreicht wird.

5. Papierträger nach Anspruch 2 mit einem Kaolingehalt in der Beschichtung von weniger als 1 g/m².

6. Papierträger nach Anspruch 1-5, bei dem die Oberseite der pigmentierten Beschichtung eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RA von 0,8 um oder weniger aufweist.

7. Papierträger nach Anspruch 1-5, bei dem die Oberseite der pigmentierten Beschichtung eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RA von 0,5 um oder mehr und 0,8 um oder weniger aufweist.

8. Papierträger nach Anspruch 1-7, bei dem die Polymerharzschicht ein Gewicht von weniger als 60 g/m².

9. Papierträger nach Anspruch 1-8, bei dem das Gesamtgewicht des Rohpapiers mindestens 150 g/m² beträgt.

10. Papierträger nach Anspruch 9, bei dem das Gesamtgewicht des Rohpapiers zwischen 150 und 210 g/m² liegt.

11. Papierträger nach Anspruch 1-10, bei dem das Rohpapier eine Dicke von mindestens 145 um aufweist.

12. Papierträger nach Anspruch 11, bei dem das Rohpapier eine Dicke zwischen 150 und 180 um aufweist.

13. Papierträger nach Anspruch 1-8, bei dem das Rohpapier kalandriert ist.

14. Papierträger nach Anspruch 1-13, bei dem das Rohpapier mit einer pigmentierten Oberflächenbeschichtung versehen ist.

15. Papierträger nach Anspruch. 1-14, bei dem das Rohpapier mit einer pigmentierten Schnell-Leimbeschichtung versehen ist.

16. Papierträger nach Anspruch 14 und/oder 15, bei dem die pigmentierte Oberflächenbeschichtung und/oder die Schnell-Leimbeschichtung Bindemittel und Pigment aufweist.

17. Papierträger nach Anspruch 16, bei dem das Pigment aus der Gruppe bestehend aus CaCO&sub3;, TiO&sub2;, BaSO&sub4;, Kaolin, Magnesiumaluminiumsilikat, Styrolacryl-Copolymeren und Kombinationen daraus ausgewählt ist.

18. Papierträger nach Anspruch 16 oder 17, bei dem das Bindemittel aus der Gruppe bestehend aus einem Styrolbutadien-Latex, Methylmethacrylbutadien-Latex, Polyacryl-Latex, Polyvinylalkohol, Polysaccharid und Kombinationen daraus ausgewählt ist.

19. Papierträger nach Anspruch 18, bei dem das Bindemittel Stärke ist.

20. Papierträger nach Anspruch 1-19, bei dem das Polymerharz aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenharz, Polypropylenharz und Polymethylmethacrylharz und Kombinationen daraus ausgewählt ist.

21. Papierträger nach Anspruch 20, bei dem das Polymerharz ein Polyethylenharz ist.

22. Papierträger nach Anspruch 1-21, bei dem das Polymerharz mit Titandioxid gefüllt ist.

23. Papierträger nach Anspruch 1-22, bei dem die Polymerbeschichtung bei einer Papiergeschwindigkeit von mindestens 200 m/min. aufgebracht wird.

24. Papierträger nach Anspruch 23, bei dem die Polymerbeschichtung bei einer Papiergeschwindigkeit von mindestens 300 m/min. aufgebracht wird.

25. Verfahren zum Herstellen eines Papierträgers für Fotopapier, mit den Schritten des Bereitstellens einer Rohpapierbahn mit einer Oberseite und einer Rückseite, des Aufbringens einer pigmentierten Oberflächen- und/oder Schnell-Leimbeschichtung, die Kaolin und/oder andere Pig mente enthält, wobei die Beschichtung einen Kaolingehalt von weniger als 3,3 g/m² mindestens auf der Oberseite der Bahn aufweist, um eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit RA von 1,0 um oder weniger zu erhalten, und des Aufbringens von mindestens einer pigmentierten Polymerharzschicht auf der Oberseite des Rohpapiers.

26. Verfahren nach Anspruch 25, das den Schritt des Kalandrierens der Bahn umfasst.

27. Verfahren nach Anspruch 25 und 26, bei dem die Polymerharzbeschichtung durch Schmelzextrusion des Polymerharzes bei einer Papiergeschwindigkeit von mindestens 200 m/min. aufgebracht wird.

28. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die Polymerharzbeschichtung bei einer Papiergeschwindigkeit von mindestens 300 m/min. aufgebracht wird.

29. Fotopapier, das mindestens aus einem Rohpapier nach Anspruch 1-24 besteht oder gemäß dem Verfahren nach Anspruch 25-28 hergestellt ist, und fotografische Emulsion auf mindestens einer Seite des Papiers.