DE3410797C2 - Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches PapierInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines Trägers oder eines Grundkörpers für ein photographi
sches Papier, wobei insbesondere die Bestrahlung mit Elektro
nenstrahlen angewendet wird.
Ein herkömmlicher Träger für photographisches Papier, das
eine Lage, die mit einem Polyolefinharz beschichtet ist, um
faßt, wird die Beschichtungslage auf der Oberfläche eines
Papiersubstrats mit Hilfe eines Werkzeugs und im geschmolze
nen Zustand bei etwa 300°C gebildet. Nachteilig ist dabei,
daß die Oberfläche des Papiersubstrats deformiert und die
Oberflächenqualität schlecht ist und das Hochglanzpolieren
schwierig durchzuführen ist.
Wenn das Polyolefinharz aufgebracht wird, um eine dünne
Beschichtungslage zu bilden, ist es weiterhin erforderlich,
das Harz bei einer hohen Temperatur aufzutragen, wobei das
Polyolefin die Tendenz hat, zu pyrolisieren und die Schicht
gelb werden kann und sich feine Löcher bilden.
Obgleich es bei der Beschichtungslage vorgezogen wird, wenn
sie ein weißes Pigment enthält, so kann der Gehalt desselben
weiterhin nicht groß genug gemacht werden, wenn es in dem
geschmolzenen Polyolefinharz dispergiert wird, und zwar we
gen der niedrigen Dispergierbarkeit des Pigments. Die Schärfe
der Photographien wird dadurch unzureichend.
Um diese Nachteile zu beseitigen, ist ein Verfahren vorge
schlagen worden, bei dem eine Beschichtungslage, die durch
Bestrahlung mit Elektronenstrahlen härtbar ist, auf einem
Papiersubstrat gebildet und dann durch Bestrahlung mit
Elektronenstrahlen ausgehärtet wird (ungeprüfte japanische
Patentveröffentlichungen Nr. 27257/1982, 30830/1982 und
49946/1982).
Bei einem solchen Verfahren wird das Beschichten und das
Aushärten bei Raumtemperatur durchgeführt. Die Oberfläche
des Papiersubstrats weist deshalb keine Rauhigkeit und
keine Entwicklung von feinen Löchern auf. Weiterhin wird
bei diesem Verfahren weißes Pigment bei Raumtemperatur dis
pergiert, wodurch der Gehalt des Pigments wegen der guten
Dispergierbarkeit groß genug gemacht werden kann. Die
Schärfe der Photographien wird ebenfalls verbessert. Wenn
jedoch lediglich eine solche Bestrahlung mit Elektronen
strahlen angewendet wird, wie sie vorstehend erwähnt ist,
kann die Glattheit der Beschichtungslage unzureichend sein
und es kann ferner ein erwünschtes Prägen der Oberfläche
der Beschichtungslage nicht durchgeführt werden.
Um dieses Problem zu lösen, ist in der vorstehend erwähnten
und veröffentlichten japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 30830/1982 ein Verfahren beschrieben, bei dem die Be
schichtungslage gegen eine Hochglanzrolle bei niedrigem
Druck gedrückt und durch Elektronenbestrahlung von der rück
wärtigen Oberfläche des Papiersubstrats ausgehärtet wird,
während sie in Berührung mit einer Form- (oder Präge-)
Oberfläche der Rolle steht, worauf sie von der Formoberfläche
abgetrennt wird.
Bei diesem Verfahren, das durch Bestrahlung mit Elektronen
strahlen während des Kontakts der Lage mit einer Form durch
geführt wird, bleibt jedoch die Beschichtungslage von der
Oberfläche der Form teilweise unabgelöst, so daß die Quali
tät herabgesetzt und die Produktivität schlecht ist. Ins
besondere wenn ein konkav-konvexes Prägen durchgeführt werden
soll, ist es schwierig, ein solches Verfahren in der Praxis
durchzuführen, da ein Haften der Beschichtungssubstanz an
der Formoberfläche sehr häufig auftritt.
Das Material, das sich durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen
aushärten läßt, ist darüber hinaus im allgemeinen empfindlich
gegenüber Sauerstoff, so daß die Bestrahlung immer in einer
Inertgasatmosphäre oder dergleichen durchgeführt werden muß.
Bei dem vorstehend genannten Verfahren muß daher die Rolle
in einer Bestrahlungszone angeordnet werden, was eine groß
dimensionierte Einrichtung notwendig macht und zu einer nied
rigen Sauerstoffentfernungsgeschwindigkeit in der Bestrahlungs
zone führt. Es führt weiterhin zu einer erhöhten Menge Inert
gas und zu einer schlechten wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit,
wobei manchmal keine ausreichende Härtung erreicht wird.
Auf dem Gebiet des Druckens ist ferner ein Verfahren bekannt,
bei dem Elektronenstrahlen während des Kontakts mit einer Form
ausgestrahlt werden, um eine Hochglanzpolierung oder eine kon
kav-konvexe Endbearbeitung der Oberfläche einer Beschichtungs
lage durchzuführen (ungeprüfte japanische Veröffentlichungen
Nr. 164816/1981, 21966/1982, 22204/1982 und 59667/1982). Jedoch
weist auch dieses Verfahren die gleichen Nachteile auf, wie
sie vorstehend erwähnt sind.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die vorste
hend erwähnten Umstände, wobei es ihre Hauptaufgabe ist, ein
Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches
Papier zur Verfügung zu stellen, welcher Träger für photogra
phisches Papier keine Gelbfärbung und keine Bildung von feinen
Löchern aufweist, eine hervorragende Oberflächengestaltungs
präzision besitzt und eine Beschichtungslage mit einer glat
ten oder geprägten Oberfläche hoher Qualität umfaßt, und mit
welchem Verfahren eine stabile geformte Oberfläche hergestellt
werden kann, wobei keine Haftung der Beschichtungssubstanz an
der Form auftritt, keine Vorrichtung mit großen Dimensionen
erforderlich und eine sehr gute Produktivität erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die hier beschriebene Erfindung ge
löst.
Nach der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Trägers für photographisches Papier zur Verfügung gestellt,
bei dem eine Primärbestrahlung mit Elektronenstrahlen
wenigstens einer beschichteten Oberfläche, die auf einer
oder beiden Seiten eines Substrats gebildet und durch Be
strahlung mit Elektronenstrahlung härtbar sind, durchge
führt, die Oberfläche wenigstens einer beschichteten Lage
in Kontakt mit einem Formteil gebracht wird, das an seiner
Oberfläche Gestaltungen aufweist, und die beschichtete La
ge von dem Formteil abgetrennt wird, worauf eine Sekundär
bestrahlung der beschichteten Lage mit Elektronenstrahlen
durchgeführt wird, wobei die Primärbestrahlung so ausge
führt wird, daß die Oberfläche der beschichteten Schicht
Gestaltungen behält, welche den Gestaltun
gen der Oberfläche des Formteils während des Zustands ent
sprechen, bei dem die beschichtete Lage von dem Formteil ab
getrennt wird.
Nachstehend ist die Erfindung im einzelnen anhand der bei
gefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 bis 7 jeweils eine Ausführungsform der Erfindung.
Nach der Erfindung wird eine erste Bestrahlung mit Elektronen
strahlen in einer Weise durchgeführt, daß eine geprägte Ober
fläche auf der Beschichtungslage im wesentlichen beibehalten
wird, nachdem die Oberfläche mit einem Formteil nach der
ersten Bestrahlung geprägt und von dem Formteil abgelöst
worden ist.
Die Dosis der ersten Bestrahlung kann entsprechend angepaßt
werden, indem die Stärke der Bestrahlung variiert, der Be
strahlungsabstand geändert, die Bestrahlung durch ein Ab
schirmmaterial durchgeführt oder die Sauerstoffmenge kon
trolliert wird. Die Bestrahlungsdosis kann nicht eindeutig
angegeben werden, da sie variieren kann in Abhängigkeit
von den vorstehend angegebenen Art und Weise der Anpassung der Art
und der Dicke der härtbaren Substanz oder der Art und des
Gehalts des Pigments. Im allgemeinen sollte eine geeignete
Dosis (absorbierte Dosis) jedoch im Bereich zwischen etwa
0,01 Mrad und 10 Mrad liegen.
Vorzugsweise wird die erste Bestrahlung in einer Inertgas
atmosphäre oder im Vakuum durchgeführt. Als Inertgas können
Stickstoff, Kohlendioxid, Argon, Helium und dergleichen ver
wendet werden.
Die zweite Bestrahlung mit Elektronenstrahlen wird mit einer
Dosis durchgeführt, bei der die geprägte Beschichtungslage
in einer Inertgasatmosphäre oder im Vakuum völlig ausgehärtet
wird. Bei dieser Bestrahlung wird die Umsetzung von Radikalen,
die nach der ersten Bestrahlung in der Beschichtungslage unum
gesetzt geblieben sind, vervollständigt.
Falls erforderlich, kann nach der zweiten Bestrahlung eine
dritte und vierte Bestrahlung mit Elektronenstrahlen durch
geführt werden, oder statt dessen ein Erwärmen mit einem
heißen Gas oder mit langwelligen Infrarotstrahlen.
Die Dosis der zweiten Bestrahlung sollte im Bereich von im
allgemeinen etwa 0,5 Mrad bis 15 Mrad liegen.
Die erste Bestrahlung und die zweite Bestrahlung können ent
weder von der Oberfläche, an der die Beschichtungslage auf
einem Substrat vorgesehen ist, oder von der Rückseite davon,
durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäß verwendete Form ist ein Material, dessen
Oberfläche zu einer Form bearbeitet worden ist, wobei
beispielsweise eine Rolle oder Rollen vorliegen können, de
ren Oberfläche(n) mit einer Hochglanzpolitur versehen ist,
um die Glätte der Oberfläche der Beschichtungslage zu erhöhen,
oder eine Rolle oder Rollen, deren Oberfläche(n) mit feinen
konkav-konvexen Mustern versehen ist, um eine Beschichtungs
lage mit der gewünschten Prägung zu erhalten.
Als Arten der Prägung können das Seidenglanz-Finishing, das
Rauhe-Oberfläche-Finishing, das Feine-Teilchen-Oberfläche-
Finishing usw. erwähnt werden, wobei das erwünschte Prägen
durchgeführt wird, wie es erforderlich ist.
Die vorstehend erwähnten Rollen können nach herkömmlichem
Verfahren hergestellt werden. Auch kann ein endloses Band
oder dergleichen anstelle einer Rolle verwendet werden.
Der Druck, der verwendet wird, wenn die Beschichtungslage
mit der Form in Berührung gebracht wird, kann entsprechend
der Art der Beschichtungslage und der Elektronenstrahlen
ausgewählt werden, er beträgt jedoch im allgemeinen 100 bis
2000 g/cm².
Die erfindungsgemäß verwendete Beschichtungslage, die durch
Bestrahlung mit Elektronenstrahlung härtbar ist, kann eine
Verbindung umfassen, die eine ungesättigte Doppelbindung
aufweist oder eine Zusammensetzung, die diese Verbindung
enthält. Vorzugsweise ist diese Verbindung ein Prepolymeres
und/oder ein Oligomeres mit zwei oder mehr Doppelbindungen,
die ein Monomeres (oder Vinylmonomeres) mit einer ungesättig
ten Doppelbindung enthält, um die Viskosität oder dergleichen
der Zusammensetzung zu steuern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Zusammensetzung ist
ein anorganisches weißes Pigment enthalten.
Als Prepolymeres oder Oligomeres mit zwei oder mehr ungesättig
ten Doppelbindungen können jene bekannten Prepolymere und Oli
gomere verwendet werden, die in der vorstehend erwähnten un
geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 30830/1982
oder in anderen Veröffentlichungen des betreffenden techni
schen Gebietes beschrieben sind.
Beispiele solcher Prepolymere oder Oligomere sind folgende:
- 1) Ungesättigte Polyester:
Verbindungen, wie sie in den japanischen Patentveröffent lichungen Nr. 23654/1973, 23293/1974, 47103/1974, 44572/ 1974 und in der ungeprüften japanischen Patentveröffentli chung Nr. 7473/1979 beschrieben sind. - 2) Modifizierte ungesättigte Polyester:
Urethanmodifizierte ungesättigte Polyester, insbesondere die Verbindung, die in der japanischen Patentveröffentli chung Nr. 14467/1973 beschrieben ist.
Acrylurethan-modifizierte ungesättigte Polyester, insbe sondere die Verbindung, die in der japanischen Patentver öffentlichung Nr. 14790/1973 beschrieben ist.
Flüssige ungesättigte Polymere mit Acrylgruppen als end ständigen Gruppen, insbesondere die Verbindung, die in den US-Patentschriften Nr. 3 455 802 und 3 485 732 beschrieben ist. - 3) Polymere der Acrylatreihe:
Polesteracrylate, beispielsweise Polyesteracrylat-Oligomere, wie sie in A.C.J. Van Oosterhout und A. Van Neerbos, Double Liaison-Chim Peint, 27 (295), 135 (1980) beschrieben sind.
Epoxyacrylate, beispielsweise die Verbindung, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 13023/1972 und der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 162713/ 1982, beschrieben ist, nämlich ein Epoxyacrylat, das erhal ten wird, indem zu einer polyfunktionellen Epoxyverbindung eine Acrlysäure und andere α-, β-ungesättigte Carboxylsäuren gegeben werden.
Siliconacrylate, beispielsweise ein Kondensat eines Hydroxylgruppen- oder Methoxygruppen-haltigen Silicons mit Hydroxyethylmethacrylat, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 22172/1973 und der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3594/1973 beschrie ben ist.
Urethanacrylate, wie jene, die in den US-Patentschriften 3 864 133, 3 891 523 und 3 912 516, der japanischen Patent veröffentlichung Nr. 22172/1973, den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 39594/1973 und 26337/1974, der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 35346/1974, der un geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 96043/1974, der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 31239/1977, den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 80394/1979, 129034/1979 und 127994/1979 beschrieben sind, insbe sondere ein Urethanacrylat, das durch Additionsreaktion eines Hydroxyethylmethacrylats mit einer polyfunktionellen Isocyanatverbindung erhalten wird, ein Urethanacrylat, das durch Reaktion eines Bisphenol-A-Derivats mit Polyisocyanat und Hydroxylgruppen-haltigem Acrylat, einem Amidourethan acrylat, das durch Reaktion einer Amid-haltigen Verbindung mit einer Hydroxylgruppe mit einer Hydroxylgruppen-haltigen Acrylatverbindung erhalten wird, und dergleichen. - 4) Polymere der Butadienreihe:
Es ist ein urethaniertes 1,2-Polybutadien zu erwähnen, das in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 123187/1975 beschrieben ist, ein modifiziertes Polybutadien, das durch Zusatz einer Monoesterverbindung zu einem epoxy dierten Polybutadien und durch weiteren Zusatz einer alipha tischen niedrigen Carbonsäure gebildet wird, wie es in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 148094/1979 beschrieben ist.
Die vorstehend angegebenen Verbindungen können einzeln oder
in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Das zahlenmäßige mittlere Molekulargewicht dieser Ver
bindungen sollte im Bereich von etwa 500 bis 20.000, vor
zugsweise etwa 1.000 bis 10.000 liegen.
Die Konzentration des anorganischen weißen Pigments, das
mit dem Prepolymeren oder Oligomeren nach einer bevorzug
ten Ausführungsform der Erfindung vermischt wird, sollte
im Bereich von etwa 10 : 1 zu 1 : 1, vorzugsweise etwa 5 : 1
bis 0,7 : 1 bei einem Mischgewichtsverhältnis dieser Polymeren
zu dem Pigment liegen.
Wenn das Monomere mit ungesättigter Bindung eingesetzt wird,
liegt es vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von etwa
1 : 10 bis 10 : 1, bezogen auf die Polymeren, vor. Das Mono
mere mit ungesättigter Bindung (z. B. ein Vinylmonomeres)
wird vermischt, um die Viskosität der Zusammensetzung herab
zusetzen und die Beschichtbarkeit zu verbessern. Dieses Mono
mere trägt zu einer Erhöhung der Aushärtungsgeschwindigkeit
bei.
Das Monomere kann allein eingesetzt werden oder es kann, falls
erforderlich, ein Gemisch von zwei oder mehr Arten von Monome
ren verwendet werden.
Typische Beispiele für Monomere sind folgende:
- a) Monofunktionelle Monomere wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethycrylat, Glycidylmethacrylat, n-Hexylacry lat und Laurylacrylat.
- b) Bifunktionelle Monomere, wie 1,6-Hexandiol-diacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, Neopentylglycol, 1,4-Butandiol diacrylat, Ethylenglycoldiacrylat, Polyethylenglycoldiacry lat, Pentaerithritoldiacrylat und Divinylbenzol.
- c) Trifunktionelle Monomere oder Monomere mit mehreren Funktionen, wie Trimethylolpropantriacrylat, Trimethylol propantrimethacrylat, Pentaerithritoltriacrylat, Dipenta erithritolhexaacrylat sowie ein Acrylsäureester von Ethy lendiamin.
Bevorzugte Beispiele für anorganische Pigmente umfassen jene,
die in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen
Nr. 27257/1982 und 30830/1982 beschrieben sind, nämlich,
TiO₂ (Anastas-Typ oder Rutil-Typ), ZnO₂, SiO₂, BaSO₄, CaSO₄, CaCO₃,
Talk, Ton usw.
Falls erwünscht, können zusätzlich nichthärtbare Bindemittel
verwendet werden. Beispielsweise Bindemittel, wie sie in der
ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 30830/1982
erwähnt sind, nämlich Celluloseester, Polyvinylbutyral, Poly
vinylacetat und ein Copolymeres der Vinylacetatreihe, ein
Copolymeres von Styrol und einer Acrylsäure, gesättigte oder
ungesättigte Polyesterharze ohne Styrol.
Das Substratmaterial, das erfindungsgemäß verwendet werden
kann, ist im allgemeinen aus Papier hergestellt, wobei solches,
das aus natürlicher Pulpe, synthetischer Pulpe oder einem Ge
misch davon hergestellt ist, eingesetzt werden kann. Es kann
beispielsweise jedes Papier mit einer guten Ebenheit verwen
det werden, beispielsweise ein photographisches Rohpapier, das
nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt ist, Papier mit
glatter Oberfläche und dergleichen. Vorzugsweise beträgt die
Dicke des Papiers 80 bis 250 µm und das Gewicht etwa 80 bis
200 g/m².
Falls erwünscht, kann das Substratpapier eingesetzt werden,
indem ein Papierfestigkeitserhöhungsmittel, ein Schlichtemit
tel, ein Farbstoff, ein fluoreszierender Weißmacher usw. zu
gesetzt wird.
Auch kann ein Film, der aus Polyester, Polystyrol usw. her
gestellt ist, anstelle des vorstehend erwähnten Papiers
eingesetzt werden. Ein solcher Film kann ein Pigment ent
halten oder nicht.
Als Elektronenstrahlenbeschleuniger, die nach der Erfindung
zum Härten der Beschichtungslage verwendet werden, kann
ein Bandegraph-Typ-Abtastungssystem, Doppelabtastungssystem
oder Vorhangstrahlensystem verwendet werden. Das davon am
meisten bevorzugte System ist das Vorhangstrahlensystem, das
in der Lage ist, eine große Bildungsleistung bei relativ
niedrigen Kosten hervorzubringen.
Was die Elektronenstrahlungseigenschaften angeht, so ist ein
Beschleuniger erwünscht, der eine Beschleunigungsspannung von
100 bis 1000 kV, vorzugsweise 150 bis 300 kV, aufweist. Dies
deshalb, weil die Dosis des Elektonendurchgangs unterhalb
100 kV unzureichend ist und auf der anderen Seite bei mehr
als 1000 kV zu groß ist, um wirtschaftlich zu sein.
Als Beschichtungsverfahren, das erfindungsgemäß verwendbar ist,
um die Beschichtungslage auf das Substrat aufzubringen, kann
ein Rakelstreichverfahren, ein Luftmesserstreichverfahren, ein
Gravurstreichverfahren, ein Gegenläufiges-Walzen-Streichverfahren,
Sprühbeschichtung, Schwimmbeschichtung, Übertragungswalzen-
Beschichtung und dergleichen verwendet werden.
Die Beschichtung kann mit einer solchen Menge durchgeführt
werden, daß eine Schichtdicke von 3 bis 80 µm, vorzugsweise
5 bis 50 µm gebildet wird. Dies deshalb, weil eine Dicke von
weniger als 3 µm dazu führen kann, daß das Beschichtungsma
terial völlig in das Substrat eindringt, eine schlechte Glatt
heit gebildet wird und Schwierigkeiten bei der Bildung eines
kontinuierlichen Films auftreten, während eine Dicke von mehr
als 80 µm zu Stellen ungleichmäßiger Beschichtung, dem Er
fordernis einer hohen Energie bei der Aushärtung, wirtschaft
lichen Nachteilen und einer ungenügenden Aushärtung führt.
Wenn die Beschichtungslage eine Zusammensetzung umfaßt, kann
die Dispersion der Materialien durch eine Vielzahl von Knet
maschinen erfolgen, beispielsweise eine Zwillingswalzen-Walzen
mühle, eine Dreiwalzenmühle, eine Kugelmühle, eine Kugelmühle
mit Steinen, einen Kneter, eine Sandmühle, einen Hochgeschwin
digkeitsrührer, eine Hochgeschwindigkeits-Steinmühle, eine
Hochgeschwindigkeits-Schlagmühle, einen Homogenisierer und
dergleichen.
Nach der Erfindung können die Stufen, die die erste Bestrah
lung, den Kontakt mit und das Ablösen von der Form sowie die
zweite Bestrahlung umfassen, getrennt oder stufenweise mit
jedem Substratblatt durchgeführt werden. Im allgemeinen wird
es jedoch aus Gründen der Produktivität vorgezogen, diese
Stufen in kontinuierlicher Weise durchzuführen, wobei ein
langes oder bandförmiges Substratmaterial, das mit einer Be
schichtungslage oder -lagen versehen ist, vorwärtsbewegt
wird. Beispiele für die zuletzt genannte Ausführungsform sind
in den Fig. 1 bis 6 wiedergegeben.
Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Ausführungsform
wird ein Substratmaterial 1 (aus Papier oder Plastik), das
auf einer Seite mit einer Beschichtungslage 2 versehen ist,
die durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen aushärtbar ist,
einer ersten Bestrahlung von der Rückseite mittels eines Elek
tronenstrahlenbeschleunigers 4 unterworfen. Die Beschichtungs
lage wird dann in Berührung mit einer Form 3 (z. B. einer
hochglanzpolierten Walze, einer Seidenglanzfläche-, einer
groben Fläche- oder einer feinen Teilchenfläche-Walze usw.)
gebracht, um eine Prägen durchzuführen, worauf sie von der
Form abgezogen wird und danach einer zweiten Bestrahlung von
der entgegengesetzten Seite der Beschichtungslage mittels ei
nes Elektronenstrahlenbeschleunigers 5 unterworfen und an
schließend aufgerollt wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform bezieht sich auf
ein Verfahren, bei dem ein Substratmaterial 1, das auf beiden
Seiten mit einer Beschichtungslage 2, 2′ versehen ist, die
durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen aushärtbar sind, an
gewendet wird, wobei die gleichen Vorgänge wie bei dem Bei
spiel gemäß Fig. 1 durchgeführt werden, um ein Prägen der
Beschichtungslage 2 durchzuführen.
Die in Fig. 3 und 4 schematisch dargestellten Ausführungs
formen stellen jeweils ein Verfahren dar, bei dem, wie im Zu
sammenhang mit den in Fig. 1 und 2 gezeigten Beispielen er
läutert, die erste Bestrahlung mit dem Elektronenstrahlenbe
schleuniger 4 nicht von der entgegengesetzten Seite der Ober
fläche durchgeführt wird, auf der die Beschichtungslage vor
gesehen ist, sondern von der Position, wo der Elektronen
strahlenbeschleuniger 5 für die zweite Beschichtung ange
ordnet ist, und zwar mit Hilfe einer derart großen Elektro
nenstrahlungsdosis, daß die Elektronenstrahlen, die für die
zweite Bestrahlung verwendet werden, durch das Substrat 1
aus Papier oder dergleichen hindurchtreten und die Elektronen
strahlen, die durch das Substrat 1 hindurchtreten, durch die
Beschichtungslage absorbiert werden, um die erste Bestrahlung
durchzuführen.
Die in Fig. 5 schematisch dargestellte Ausführungsform stellt
ein Beispiel dar, in dem die erste Bestrahlung mit einem Elek
tronenstrahlenbeschleuniger 4 an einem Träger durchgeführt
wird, der ein Substratmaterial 1 umfaßt, das auf beiden Sei
ten mit Beschichtungslagen 2 und 2′ versehen ist, wonach
ein Prägen einer Seite bzw. Oberfläche der Beschichtungsla
ge 2 mittels einer Form 3 durchgeführt wird, während die
Beschichtungslage 2′ auf der gegenüberliegenden Seite mit
einer Form 6 geprägt wird, wonach die zweite Bestrahlung
mittels eines Elektronenstrahlbeschleunigers 5 erfolgt, um
das Aushärten der Beschichtungslagen zu vervollständigen.
Die in Fig. 6 schematisch dargestellte Ausführungsform
stellt ein Beispiel dar, bei dem die Beschichtungslagen
2 und 2′ jeweils an beiden Oberflächen des Substratmaterials 1
einer ersten Bestrahlung mittels eines Elektronenstrahlen
beschleunigers 4 unterworfen werden, worauf ein gleichzeiti
ges Prägen beider Oberflächen der Beschichtungslagen 2, 2′
mittels einem Paar von Formen 3 und 6 erfolgt, worauf die zwei
te Bestrahlung unter Verwendung eines Elektronenstrahlenbe
schleunigers 6 durchgeführt wird, um das Aushärten der Be
schichtungslagen zu vervollständigen.
Die in Fig. 7 schematisch dargestellte Ausführungsform stellt
ein Beispiel dar, bei dem auf beiden Oberflächen eines Substrats
1 Zusammensetzungen aufgetragen werden, um Beschichtungslagen
2, 2′ zu bilden, und darauf eine erste Bestrahlung durchgeführt
wird, indem Elektronenstrahlen verwendet werden, die von einem
Elektronenstrahlenbeschleuniger 4 für die zweite Bestrahlung
hindurchgetreten sind, der dem Beschleuniger 5 in Fig. 6 ent
spricht, worauf gleichzeitig beide Oberflächen der Beschich
tungslagen gleichzeitig mit Formen 3 und 6 geprägt werden,
worauf die zweite Bestrahlung unter Verwendung des Elektronen
strahlenbeschleunigers 4 durchgeführt wird, um das Aushärten
der Beschichtungslagen zu vervollständigen.
Nach der Erfindung kann das Prägen und Glätten der Beschich
tungslage mit sehr großer Genauigkeit und darüber hinaus in
sehr beständiger Art und Weise durchgeführt werden. Die Be
schichtungslage weist weiterhin im wesentlichen keine Gelb
färbung und keine Entwicklung von feinen Löchern auf. Weiter
hin tritt keine Haftung der beschichteten Materialien an der
Form auf. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, die Form
in einer Elektronenbestrahlungszone anzuordnen, so daß keine
Einrichtung mit großen Dimensionen notwendig ist.
Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, das Prägen und Glätten
gleichzeitig und kontinuierlich an beiden Beschichtungslagen,
die auf beiden Oberflächen des Substratmaterials gebildet sind,
durchzuführen, wobei die kontinuierlichen Vorgänge vereinfacht
werden können, um große Vorteile bei dem Produktionssystem zu
erreichen. Herkömmlicherweise ist es sehr schwer, ein derarti
ges Prägen auf beiden Seiten durchzuführen. Es kann also
ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Trägers
durchgeführt werden, der sehr gut als Träger für photogra
phisches Material geeignet ist.
Nachstehend ist die Erfindung im einzelnen anhand von Aus
führungsbeispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben.
Urethanacrylatoligomer (wie er in der US-PS
3 864 133 beschrieben ist): 30 Gew.-%
1,6-Hexandioldimethacrylat: 30 Gew.-%
2-Ethylhexylacrylat: 20 Gew.-%
Hydroxyethylmethacrylat: 10 Gew.-%
Titandioxid (Anastas-Typ): 30 Gew.-%
1,6-Hexandioldimethacrylat: 30 Gew.-%
2-Ethylhexylacrylat: 20 Gew.-%
Hydroxyethylmethacrylat: 10 Gew.-%
Titandioxid (Anastas-Typ): 30 Gew.-%
Eine in der vorstehenden Weise hergestellte Zusammensetzung
wird mit einer Kugelmühle 16 Stunden dispergiert, worauf
eine Seite eines photographischen Rohpapiers mit einem Ge
wicht von etwa 180 g/m² damit mit einer Rakelbeschichtungs
anlage beschichtet wird, um eine beschichtete Dicke von etwa
30 µm zu erhalten.
Entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Methode wurde die
so gebildete Beschichtungslage einer ersten Bestrahlung mit
Elektronenstrahlen von der gegenüberliegenden Oberfläche
des Papiersubstrats in einer Stickstoffatmosphäre und mit
einer solchen Beschleunigungsspannung unterworfen, daß die
absorbierte Dosis der Elektronenstrahlung 0,5 Mrad erreichte.
Danach wurde die so bestrahlte Beschichtungslage unter Druck
mit einer Chromwalze in Berührung gebracht, die auf ihrer
Oberfläche mit einem Seidenprägemuster (etwa 20 µm Tiefe)
versehen war, und von der Prägewalze abgelöst, worauf so
fort eine zweite Bestrahlung mit Elektronenstrahlen der ge
prägten Beschichtungslage von der gegenüberliegenden Seite
des Papiersubstrats in einer Stickstoffatmosphäre durch
geführt wurde, in der Weise, daß die absorbierte Dosis der
Elektronenstrahlen 3 Mrad erreichte, wobei nach dem Aushär
ten aufgerollt wurde.
Anschließend wurde die gegenüberliegende Oberfläche der so
geprägten Beschichtungslage mit einer Zusammensetzung der
gleichen Präparation, wie sie vorstehend erwähnt ist, mit
tels eines Rakels beschichtet, um eine Schichtdicke von
etwa 30 µm zu erhalten, worauf ein Aushärten durch Bestrah
lung mit Elektronenstrahlen in einer Stickstoffatmosphäre
und mit einer absorbierten Dosis von 4 Mrad unter Verwen
dung eines Elektronenstrahlenbeschleunigers, wie in Fig. 1
gezeigt, durchgeführt und dann aufgerollt wurde. Die so er
haltene Probe wird als Probe Nr. 1 bezeichnet.
Die gleichen Vorgänge wie im Beispiel 1 wurden wiederholt,
außer daß die erste Bestrahlung nicht durchgeführt wurde.
Die so erhaltene Probe wird als Probe Nr. 2 bezeichnet.
Beide Oberflächen eines photographischen Rohpapiers mit
einem Gewicht von etwa 180 g/m² wurden mit einer flüssigen
Zusammensetzung der gleichen Präparation, wie sie im Bei
spiel 1 verwendet wird, mit einem Rakel beschichtet, um eine
Schichtdicke von jeweils etwa 40 µm zu erreichen. Eine Seite
der so gebildeten Beschichtungslage wurde anschließend in Be
rührung mit einer Walze gebracht, die eine hochglänzende
Oberfläche aufwies und die im Inneren mit Kühlwasser gekühlt
wurde, und zwar unter einem Druck von 400 g/cm, wie in der
ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 30830/1982
beschrieben, während mit Elektronenstrahlen von der gegenüber
liegenden Seite in einer Stickstoffgasatmosphäre und bei ei
ner absorbierten Dosis von 3,5 Mrad bestrahlt wurde, bis die
Beschichtungslage ausgehärtet war, worauf sie von der Walze
abgelöst und aufgerollt wurde. Die so erhaltene Probe wird
als Probe Nr. 3 bezeichnet.
Ungesättigtes Polyester (eine Verbindung, die entsprechend
dem Synthesebeispiel 1 synthetisiert wurde, das in der un
geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7473/1979
beschrieben ist): 35 Gew.-%
Ethylenglycoldiacrylat: 35 Gew.-%
Trimethylolpropantriacrylat: 10 Gew.-%
Titandioxid (Anastas-Typ): 35 Gew.-%
Ethylenglycoldiacrylat: 35 Gew.-%
Trimethylolpropantriacrylat: 10 Gew.-%
Titandioxid (Anastas-Typ): 35 Gew.-%
Eine Zusammensetzung aus den vorstehenden Bestandteilen
wurde mit einer Kugelmühle 24 Stunden dispergiert, worauf
beide Oberflächen eines photographischen Rohpapiers mit
einem Gewicht von etwa 160 g/m² mit Hilfe einer Rakelstreich
einrichtung beschichtet wurden, um eine Schichtdicke von je
weils 40 µm zu erhalten.
Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wurden die so gebil
deten Lagen einer ersten Bestrahlung mit Elektronenstrahlen
von der gegenüberliegenden Seite des Papiersubstrats in einer
Stickstoffatmosphäre unterworfen, und zwar in der Weise, daß
die absorbierte Dosis der Elektronenstrahlen 1 Mrad erreichte.
Die Oberfläche einer der Beschichtungslage wurde dann in Druck
kontakt mit einer verchromten Walze gebracht, die mit einer
Hochglanzpolitur versehen war, um eine glatte Oberfläche der
Beschichtungslage herzustellen, worauf diese von der Walze
abgelöst wurde. Unmittelbar danach wurden die Beschichtungs
lagen einer zweiten Bestrahlung mit Elektronenstrahlen von
der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche, die mit der
Hochglanz-polierten Walze in Berührung gebracht worden war,
in einer Stickstoffatmosphäre unterworfen, in der Weise, daß
die absorbierte Dosis der Elektronenstrahlen 4 Mrad er
reichte, wobei nach dem Aushärten aufgerollt wurde. Die
so erhaltene Probe wird als Probe Nr. 4 bezeichnet.
Beide Oberflächen eines photographischen Rohpapiers mit
einem Gewicht von 160 g/m² wurden mit einer flüssigen Zu
sammensetzung der gleichen Präparation wie der, die im
Beispiel 2 verwendet wird, mit Hilfe eines Rakels beschich
tet, um eine Schichtdicke von etwa 40 µm zu erhalten.
Eine Seite der so gebildeten Beschichtungslagen wurde dann
in Berührung mit einer Walze mit einer hochglänzenden Ober
fläche gebracht, die im Inneren mit Kühlwasser gekühlt wurde,
wobei mit Elektronenstrahlen von der gegenüberliegenden Sei
te in einer Stickstoffatmosphäre bestrahlt wurde, und zwar
mit einer absorbierten Dosis von 5 Mrad, bis die Beschich
tungslage ausgehärtet war, worauf sie von der Walze abgelöst
und aufgerollt wurde. Die so erhaltene Probe wird als Probe
Nr. 5 bezeichnet.
Die Oberflächengestaltungen und Zustände dieser Proben wurden
untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 wiederge
geben.
Probe Nr. | |
Oberflächengestaltung oder -zustand | |
1 | |
Es wurde eine hochglänzende und Seidenglanz-Prägung mit guter Reproduzierbarkeit erhalten. | |
2 | Stellen mit unregelmäßigem Glanz und unregelmäßigem Ablösen sind vorhanden. |
3 | Stellen mit unregelmäßigem Glanz und unregelmäßigem Ablösen sind vorhanden. |
4 | Hochglänzend und darüber hinaus gut in der Glattheit. |
5 | Stellen mit unregelmäßigem Glanz und Unregelmäßigkeiten beim Ablösen sind vorhanden. |
Wie den Ergebnissen der Tabelle 1 zu entnehmen, weisen die
Proben 1 und 4, deren Oberflächen mit Elektronenstrahlen
vor dem Prägeschritt bestrahlt worden sind, geprägte Ober
flächen sehr guter Qualität auf.
Ungesättigter Polyester (wie er im Synthesebeispiel 1
beschrieben ist, das in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung 7413/1979 angegeben ist: 35 Gew.-%
Ethylenglycoldiacrylat: 10 Gew.-%#
Trimethylolpropantriacrylat: 20 Gew.-%
Titandioxid (Anastas-Typ): 35 Gew.-%
Ethylenglycoldiacrylat: 10 Gew.-%#
Trimethylolpropantriacrylat: 20 Gew.-%
Titandioxid (Anastas-Typ): 35 Gew.-%
Eine Zusammensetzung, die, wie vorstehend angegeben, herge
stellt wurde, wurde in einer Kugelmühle 24 Stunden disper
giert, worauf beide Oberflächen eines photographischen Roh
papiers, das nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt
wurde und ein Gewicht von 160 g/m² aufwies, damit beschich
tet wurden, um eine Schichtdicke von jeweils etwa 30 µm zu
erhalten. Nach dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel wurden
beide so hergestellten Beschichtungslagen gleichzeitig einer
ersten Bestrahlung mit Elektronenstrahlen in einer Stick
stoffatmosphäre unterworfen, und zwar mit einer Beschleuni
gungsspannung, derart, daß die absorbierte Dosis der Elek
tronenstrahlen 0,5 Mrad bei jeder Beschichtungslage erreichte.
Die Oberfläche einer der Beschichtungslagen wurde dann in Be
rührung mit einer Walze gebracht, die an ihrer Oberfläche
mit einem Seidenmuster geprägt war, um die Beschichtungs
lage zu prägen, die anschließend von der Walze abgelöst
wurde. Anschließend wurde die Beschichtungslage auf der ge
genüberliegenden Seite in Berührung mit einer Walze ge
bracht, deren Oberfläche mit einer Hochglanzpolitur ver
sehen war, um die Oberfläche der Beschichtungslage zu
glätten, worauf unmittelbar danach beide Beschichtungs
lagen gleichzeitig einer zweiten Bestrahlung mit Elektro
nenstrahlen in einer Stickstoffatmosphäre unterworfen wurden,
und zwar in der Weise, daß die absorbierte Dosis der Elek
tronenstrahlen 3 Mrad erreichte, worauf sie nach dem Aus
härten aufgerollt wurden.
Die so erhaltene Probe wird als Probe Nr. 6 bezeichnet.
Das Beispiel 3 wurde wiederholt, abgesehen davon, daß die
erste Bestrahlung nicht durchgeführt wurde. Die so erhalte
ne Probe wird als Probe Nr. 7 bezeichnet.
Das Beispiel 3 wurde nochmals wiederholt, außer daß die
zweite Bestrahlung nicht durchgeführt wurde. Die so erhal
tene Probe wird als Probe Nr. 8 bezeichnet.
Die Oberflächengestaltungen und -zustände dieser Beispiele
wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 wie
dergegeben.
Probe Nr. | |
Oberflächengestaltung oder -zustand | |
1 | |
hochglänzende und Seidenglanzprägung sind auf der Oberfläche einer der Beschichtungslagen scharf wiedergegeben; die Oberfläche der anderen Beschichtungslage ist hochglänzend und zufriedenstellend glatt. | |
7 | Stellen mit ungleichmäßigem Glanz und Ungleichmäßigkeiten des Ablösens sind vorhanden. |
8 | Die Oberflächen bleiben klebend. |
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß die
Zwei-Seiten-Prägung mit sehr guter Qualität nur durchge
führt werden kann, wenn sowohl die erste wie die zweite
Bestrahlung durchgeführt wird.
Claims (17)
1. Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photogra
phisches Papier, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste
Bestrahlung mit Elektronenstrahlen wenigstens einer
Beschichtungslage die auf einer oder beiden Seiten
eines Substrats gebildet und durch Bestrahlung mit
Elektronenstrahlung härtbar ist, angewendet, die Ober
fläche wenigstens einer Beschichtungslage mit einer
Form in Berührung gebracht und die Beschichtungslage
von dieser Form abgelöst wird, worauf eine zweite Be
strahlung der Beschichtungslage mit Elektronenstrahlen
erfolgt, wobei die erste Bestrahlung so durchgeführt
wird, daß die Oberfläche der Beschichtungslage eine
der Gestaltung der Form entsprechende
Gestaltung behält in dem Stadium, in dem die Beschich
tungslage von der Form abgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Bestrahlung mit einer absorbierten Dosis
von etwa 0,01 bis 10 Mrad und die zweite
Bestrahlung mit einer Absorptionsdosis von etwa 0,5 bis
etwa 15 Mrad durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtungslage eine Verbindung umfaßt, die zwei
oder mehr ungesättigte Doppelbindungen und ein zahlen
mäßiges mittleres Molekulargewicht von etwa 500 bis
20.000 aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus
ungesättigten Polyestern, modifizierten ungesättigten
Polyestern, Polyesteracrylaten, Epoxyacrylaten, Silicon
acrylaten, Urethanacrylaten und Polymeren der Butadien
reihe besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtungslage weiterhin ein anorganisches weißes
Pigment in einer Menge umfaßt, wobei das Gewichtsverhältnis
der Verbindung zu dem Pigment im Bereich zwischen 10 : 1
bis 1 : 1 liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Pigment aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus
TiO₂, ZnO₂, SiO₂, BaSO₄, CaSO₄, CaCO₃, Talk und Ton be
steht.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtungslage weiterhin ein Vinylpolymeres in
einer solchen Menge umfaßt, daß das Gewichtsverhältnis
des Monomeren zu der Verbindung im Bereich zwischen 1 : 10
und 10 : 1 liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Monomere aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus
Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexyl
methacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxylmethacrylat,
Glycidylmethacrylat, n-Hexylacrylat, Laurylacrylat,
1,6-Hexandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat,
Neopentylglycol, 1,4-Butandioldiacrylat, Ethylenglycol
diacrylat, Polyethylenglycol-diacrylat, Pentaerithritol
diacrylat, Divinylbenzol, Trimethylolpropan-triacrylat,
Trimethylolpropan-trimethylacrylat, Pentaerithritol-
Triacrylat, Dipentaerithritol-Hexaacrylat und einem Acryl
säureester von Ethylendiamin besteht.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat ein Papier mit einer Dicke von etwa 80 bis
250 µm ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bestrahlung mit einem Elektronenstrahlenbeschleuni
ger mit einer Beschleunigungsspannung von etwa 100 bis
1000 kV durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtungslage eine Beschichtungsdicke von etwa
3 bis 80 µm aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Form eine Rolle ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rolle eine Rolle mit hochglanzpolierter Oberfläche ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rolle eine konkav-konvexe Oberfläche aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Bestrahlung mit Elektronenstrahlen von einer
Position durchgeführt wird, in der ein Elektronenstrahlen
beschleuniger für die zweite Bestrahlung angeordnet ist,
wobei eine solche Elektronenstrahlendosis angewendet wird,
daß die für die zweite Bestrahlung verwendeten Elektronen
strahlen durch das Substrat hindurch dringen und von der
Beschichtungslage absorbiert werden, wo die erste Bestrahlung
durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Bestrahlung mit Elektronenstrahlen an den auf beiden
Seiten des Substrats gebildeten Beschichtungslagen durchge
führt wird, wobei die Oberflächen der Beschichtungslagen
mit einer Form in Berührung gebracht und dann von der Form
abgetrennt werden, worauf die zweite Bestrahlung der Be
schichtungslagen mit Elektronenstrahlen erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Bestrahlung mit Elektronenstrahlen von einer Po
sition durchgeführt wird, in der ein Elektronenstrahlbe
schleuniger für die zweite Bestrahlung angeordnet ist, wo
bei eine solche Elektronenstrahlendosis angewendet wird,
daß die für die zweite Bestrahlung verwendeten Elektronen
strahlen durch das Substrat hindurch dringen und von der Be
schichtungslage absorbiert werden, wo die erste Bestrahlung
durchgeführt wird.
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