DE3410797C2

DE3410797C2 - Verfahren zur Herstellung eines Trägers für photographisches Papier

Info

Publication number: DE3410797C2
Application number: DE3410797A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Shibue; Koichi Nagayasu
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1996-01-18
Anticipated expiration: 2004-03-24
Also published as: DE3410797A1; GB8407878D0; GB2137118B; US4554175A; GB2137118A

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.

Beispiel 1

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.-%

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.

Vergleichsbeispiel 1

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.

Vergleichsbeispiel 2

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.

Beispiel 2

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.-%

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.

Vergleichsbeispiel 3

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.

Beispiel 3

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.-%

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.

Vergleichsbeispiele 4 und 5

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

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.