JPH07508057A - 高い燐光体対結合剤の比率を有する発光物体 - Google Patents

高い燐光体対結合剤の比率を有する発光物体

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高い燐光体対結合剤の比率を有する発光物体1、発明の分野 本発明は結合剤に燐光体粒子の被覆層を含む放射線感受性発光物体に関する。
2、発明の背景 放射線写真では、物体の内部を、X線、γ線の種類に属する高エネルギー放射線 及びβ−線、電子ビーム又は中性子放射線の如き高エネルギー素粒子放射線であ る透過放射線によって再現する。透過放射線を可視光及び/又は紫外線に変換す るためには、燐光体と称せられる発光物質が使用される。
通常の放射線写真システムでは、X線放射線写真は物体を像に従って透過された X線によって得られ、いわゆる増感スクリーン(X 11変換スクリーン)に対 応する強さの光に変換する。そこでは燐光体粒子は透過されたX線を吸収し、そ れらを可視光及び/又は紫外線に変換し、写真フィルムはX線の直接影響力より 高い感度を有する。
実際には前記スクリーンによって像に従って放出された光は接触するハロゲン化 銀乳剤層写真フィルムを放射し、露光後それはX線像と一致した銀像なその中に 形成するように現像される。
一般医療の放射線写真の使用のためにはX線フィルムはハロゲン化銀乳剤層で両 面を被覆された透明フィルム支持体を含む、X線放射中、前記フィルムはそれぞ れがハロゲン化銀乳剤と接触している二つのX線変換スクリーン間のカセット内 に配列されている。
一つだけのスクリーンと接触して組合せられる片側被覆ハロゲン化銀乳剤フィル ムはオートラジオグラフィでしばしば使用され、例えば工業用放射線透過写真と して知られる非破壊試験(NDT)の特定分野及び乳房撮影写真では画像解像度 を向上させることが極めて重要な用途である。
オートラジオグラフは物体、例えば生化学的研究のためのミクロトーム切片に含 有される放射性物質によって放出される透過放射線を経て形成される写真記録で ある。
従来の放射線写真システムに使用するのに好適な燐光体はX線照射した時の高い 即発放出と低い残光を画像シャープネスに有利になるように有する必要がある。
さらに最近ではX線照射した時の即刻の光放出(即発放出)に加えて、光刺激に 使用した光とは波長特性が異なる光の形で光刺激によってエネルギーが放出され るX線画像のエネルギーの大部分を一時的に貯蔵する性質を有する光刺激性貯蔵 燐光体を使用するX線記録システムが開発されている。前記X線記録システムで は光刺激時に放出される光は光電子的に検出され、逐次電気信号に変換される。
貯蔵燐光体で操作するかかるX 811画像形成システムの基本構成成分は、X 線エネルギーパターンを一時的に貯蔵するプレート又はパネル、前記燐光体を含 有する画像センサー、光刺激のための走査レーザービーム、続いてデジタル時系 列信号に変換されるアナログ信号を与える光電子光検出器、画像をデジタル的に 処理するデジタル画像処理器、信号記録器、例えば磁気ディスク又はテープ、及 び写真フィルムの変調光露光のための画像記録器又は電子信号表示袋!、例えば 陰極線管である。
プレート又はパネルの形でX線変換燐光体スクリーンで操作する前記二つのX線 記録システムの前述の記載から前記プレート又はパネルが中間画像形成材料とし てのみ作用し、最終記録を形成しないことは明らかである。最終画像は別の記録 媒体又はディスプレーに作られ又は再現される、燐光体プレート又はシートは繰 り返し再利用することができる。光刺激性燐光体パネル又はシートの再利用の前 に残留しているエネルギーパターンは光をあふれんばかりに注ぐことによって消 去される。プレートの予想寿命は主に引掻ききずのような機械的損傷によって限 定される。
両タイプのX線変換スクリーンは一般に次の順序で含まれる:支持体、好適な結 合剤に分散される燐光体粒子を含む層、及び使用中前記層を保護するために燐光 体含有層の上に被覆される保護被覆。
上記のX線g己録システムではX線変換スクリーンは繰り返し使用されるので、 機械的及び化学的損傷から燐光体含有層を保護するためにそれらに適当なトップ コートを設けることが重要である。それゆえ保護層は接触材料と粘着現象を示す 傾向と同様、摩擦を減するようなレリーフ構造を有することが好ましく、その結 果フィルムのカセットへの装填及びカセットからの脱着をうまく行うことができ 、静電気の発生を減することができる。
いったんカセットがフィルムと通常のスクリーンの間に接触して装填されると、 両方のスクリーンと写真フィルムの間の距離及び接触面積にもよるが、良好な画 像品質を得ることが重要である。スクリーンのトップコート層の物理的特性と画 像品質の関係の最適化はEP−出願N1510754に開示されている。
燐光体層の見地から特に厚さ自体を増加すると、放出光の鮮明さが失われていき 、もし燐光体粒子の量と結合剤の量の重量比が前記燐光体粒子(“顔料”とも称 される)の同じ被覆量で減少する場合はこのようなことはさらに不都合になる。
顔料及び結合剤の被覆量を変えることなしにさらに薄く被覆された燐光体層を得 るためには、EP−出願393662に記載されるように熱可塑性エラストマー の融点又は軟化点より低い温度で同成分を含有する被覆層を圧縮する方法が利用 される。この方法によって気孔率が著しく減少するようになる。このようにして 製造されたスクリーンは70%以上の燐光体層中の燐光体の充填比率によって、 及び−圧縮による燐光体の破壊を避けるために一結合剤の全体量に基づいた熱可 塑性エラストマー結合剤の10〜1゜0重量%の使用によって特徴づけられる。
よりシャープな画像を提供するために圧縮によってではなく結合剤の量を減少す ることによって、顔料対結合剤の重量比を増加すると、例えばスクリーン内の被 覆された燐光体層の脆性及び不充分な弾性のために許容できないような取扱い特 性をもたらすことになる。我々は優れた熱可塑性を有する溶液がゴム状結合剤の 使用によって提供されることを発見したが、ゴム状結合剤の欠点は崩壊現象であ り、それは分散及び被覆の前の酸化防止剤の添加後でさえスクリーンのエージン グによって起こりつるのである。
3、発明の目的 本発明の目的は、燐光体−結合剤層及びそれに適用された保護被覆を含む、例え ばプレート、パネル又はウェブの形の発光物体であって、その燐光体層は顔料対 結合剤の高い体積比率を有し、簡単な操作のメンテナンスで優れた画像解像度を 得られるものであって、それによってスクリーンの良好な弾性、支持体と燐光体 層の間の良好な接着特性を提供し、たびたびの再利用後のエージングによって前 記燐光体層の脆性及び崩壊を避けることができる発光物体を提供することにある 。
本発明の他の目的と利点は以下の記述及び実施例から明らかになるであろう。
4、発明の概要 本発明によれば、結合媒体中に分散された燐光体粒子の自己支持又は被支持層及 びその上に保護被覆を含む発光物体において、その結合媒体がゴム状及び/又は エラストマー重合体として、飽和ゴムブロックを有する1以上の水素化スチレン −ジエンブロック共重合体から実質的に構成されることを特徴とする発光物体が 提供される。その重合体は式A−B−A (トリーブロック)又はA−B (ジ −ブロック)によって表すことができ、式中、Aはスチレンを表し、Bは水素化 ジエンブロック、例えばエチレン−ブチレン又はエチレン−プロピレンを表す。
さらに燐光体対結合媒体の体積比は70/30より太きいことが好ましく、さら に好ましくは85/15より大きい。
ゴム状及び/又はエラストマー重合体として使用するための前記水素化ジエン共 重合体によって、燐光体層はスクリーンの改良された弾性、機械的損傷に対する 高い保護、及び高い操作容易性を有し、たびたびの再利用の後のエージングによ って劣化されることなく高い顔料対結合剤比率を可能にしている。
5、発明の詳細な記述 本発明に従った燐光体スクリーンにおいてブロック共重合体結合剤として使用さ れる特に好適な熱可塑性ゴムはKRATON −G ゴムである(にRATON は5HELLの商標名である) 、KRATON −G熱可塑性ゴム重合体は加 硫なしで使用するように設計された独自の種類のゴムである。 KRATON− 6ゴムの記述がある公開レポート KR,G、 2.1 (INTERACT/  7641/ 2+o/ 1186 GP KRA / ENG ) テは、K RATON −G1600シリーズのゴムは分子の弾性中央ブロックが飽和オレ フィンゴムであるブロック共重合体として表されている。KRATON −G  1600シリーズのゴムは酸素、オゾン及びUV光による崩壊に対して優れた抵 抗力を有していると記載されており、それらはまた高い凝集力を有し、高温で構 造的な結合性を保持している。
さらに実施時の利益は低温での柔軟性である。G1657の如き にRATON  −Gゴムはスチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体に基づ いており、そのポリスチレンは二つのブロック(弾性ポリエチレン/ブチレンブ ロックの各端の一つ)で生じる。同じレポートではオゾンによる、酸素による及 び紫外光による作用に対する抵抗力が興味深い化学特性として記述されている。
本発明によればスクリーンの燐光体層中に結合剤として酸化防止剤なしでKRA TON −Gゴムを使用した場合に前記スクリーンのエージング後であっても劣 化が観察されることは全くないのである。
例えば米国特許2502529.2887379.3617285 ; 304 3710.3300310.3300311及び3743833に開示されるよ うな他の良く知られた結合剤と比較すると、顔料対結合剤の体積比は前述のよう な好ましい値まで著しく増加することができる。今まで使用されていた結合剤で は、この体積比は被覆された燐光体層の物理特性の不足によって明らかに限定さ れていた。
本発明によれば重合体中に極性官能基を結合することが可能である。極性官能基 は0.5重量%以上で存在させるのが好ましく、さらに好ましくは2重量%以上 である0本発明による重合体で形成される好適な極性基は無水コハク酸である。
極性官能基を有する本発明による重合体結合剤は被覆前に結合剤と燐光体から成 る分散液において例えばGAFACRM 710のような分散液の存在を過剰に させる。
同じ燐光体被覆量で被覆層の厚さを減少する燐光体対結合剤の体積比の増加は良 好なシャープネスを与えるだけでなく、予期せぬことに高感度も与える。シャー プネスに関係する気孔率を減するためにその層を圧縮することは全く要求されて いない。但し、この測定は除外されていない。
結合剤の置が非常に少ないと非常に脆い層を生じ、従ってその燐光体層は層に対 する構造的な凝集を与えるために充分な結合剤を含有すべきである。それはスク リーンの”弾性”及び“脆性”として説明される。特に貯蔵燐光体部材にとって この要因は前記部材が露光される操作を考慮すると極めて重要である。この関連 において92/8より高い燐光体対結合剤の体積比はほとんど許されない。
本発明による1種以上の熱可塑性ゴム結合剤の混合物はさらに被覆燐光体層に使 用することができる。
良(知られているようにスクリーンの感度は燐光体の化学組成、その結晶構造及 び結晶サイズ特性及び燐光体層に被覆された燐光体の重量によって決定される。
スクリーンの感度を決定する別の要因は燐光体層の厚さである。前記厚さは10 〜toooμmの範囲であり、好ましくは、50〜500μmであり、さらに好 ましくは100〜300μmである。
化学組成によって異なるが、唯一の燐光体として又は燐光体の混合物として存在 する及びスクリーンの1種以上の燐光体層中に存在する燐光体の被覆量は好まし くは300〜1500g/rrrの範囲である。前記1種以上の燐光体層は同じ 又は異なる層厚さ及び/又は顔料対結合剤の異なる重量比及び/又は異なる燐光 体粒径又は粒径分布を有してもよい。ノイズの少ないシャープな画像は小さな平 均粒径の燐光体粒子で得られるが、発光効率は粒径が小さくなると低下する。従 って、所定の用途のための最適な平均粒径は所望の画像シャープネスと画像形成 速度の間で妥協して決定される。燐光体粒子の好適な平均粒径は2〜30μmの 範囲であり、さらに好ましくは2〜20μmである。
燐光体層には、製造された増感又は貯蔵燐光体スクリーンで得られる物体に従っ ていずれの燐光体又は燐光体混合物も被覆することができる。充填密度を増加す るためにはさらに粗い粒子の燐光体と微粒子の燐光体を混合することができる。
好ましい燐光体は例えばイツトリウムタンタレート燐光体(その製造はEP明細 書011909及び202875及び米国特許5064729に記載されている )又はバリウムフルオロブロマイド燐光体(その製造は英国特許1161871 及び1254271及び米国特許4088894に記載されるバリウムフルオロ クロライド燐光体の製造に類似して行われる)がある。
好ましいバリウムフルオロブロマイド燐光体は次の実験式を有する: B a  F B r : E u o、os++燐光体が例えばRadLology 1 48.833−838頁、9月1983年に記載される如くX線露光に対して高 い即発放出を有するようにユーロピウム活性剤の少なくとも一部が3価状態にあ るような方法で前記燐光体の製造が実行される。
二つの引用された即発放出燐光体は可視スペクトルの近紫外及び青色領域、即ち 主に360〜450nmの波長範囲で発光し、そのスペクトル範囲で固有感度を 存する写真ハロゲン化銀乳剤フィルム、例えば英国特許1477637に記載さ れる型式のデニブリタイズドハロゲン化銀乳剤層と関連して使用することができ る9両方の燐光体は一緒に使用することができ、例えばそれらは本発明に従って スクリーンの1以上の燐光体層中に個々に被覆することができ、又は燐光体組成 は80/20〜20780の重量比の範囲で両方の燐光体の混合物から作ること ができ、次いでEP出願435241に記載されるように一つの層として被覆さ れる。混合物の使用によって医療診断における患者に低X線量を与える、タンタ ル塩燐光体を単独で含む燐光体スクリーンより高い明るさを有するX線変換スク リーンを製造することができる0画像シャープネスにおけるさらなる改良は前記 燐光体混合物を使用するときに前述で引用した熱可塑性ゴム結合剤で実現するこ とができる。なぜならば薄い燐光体層は高い燐光体対結合剤比率において可能だ からである。
本発明の範囲内では燐光体又は燐光体混合物の選択は前述に引用された好適な燐 光体に限定されることは明らかである。
本発明による放射線画像貯蔵パネルでは例えば2価のユーロピウム−ドープのバ リウムフルオロハライド燐光体を使用することができ、そのハロゲン化物含有部 分は(1)例えば米国特許4239968の請求項1に記載の燐光体におけるフ ッ素部分と化学量論的に(stoichiometrically)当量である ことができ、(2)例えばEP−出願021342又は345904及び米国特 許4587036に記載のフッ素部分に関して化学量論的に(substoic hio+5etrically )存在することができ、又は (3)例えば米国特許4535237の請求項1に記載のフッ素部分に関して化 学量論的に(5uperstoichiosetrically )存在するこ とができる。
本発明に従って使用するために好適な2価のユーロピウム活性化バリウムフルオ ロブロマイド燐光体はEP−出願Na533236及び対応するUS−シリアル 隘07/941167に記載されている。
本発明に従って使用するために好適な他の2価のユーロピウム活性化バリウムフ ルオロブロマイド燐光体はEP−出願Nct533234及び対応するUS−シ リアルに07/935291に記載されている。
本発明に従って使用するために特に好適な2価のユーロピウムバリウムフルオロ ブロマイド燐光体はEP−出願嵐533236の実験式(1)に相当し、主要ド ーパントEu”に和犬て補助ドーパントとして少なくとも一つのアルカリ金属、 好ましくはナトリウム又はルビジウムを含有する。
本発明に従って使用するための他の特に好適なバリウムフルオロブロマイド燐光 体は主要ドーパントEu”°に和犬てEP出願Na533233及び対応するU S−シリアル嵐07/940985に記載のように補助ドーパントとして少なく ともSmを含有する。
本発明による放射線スクリーンは下記製造方法によって製造することができる。
ヨーロッパ特許出願No、 510753及び対応するUSシリアルN107/ 871328に記載されている下塗り又は中間層組成物、有用な分散剤、有用な 可塑剤及び有用な充填剤と同様に燐光体層含有層の結合剤のための溶剤を利用し てあらゆる被覆方法によって燐光体層を支持体に適用することができる。
本発明によると燐光体粒子は溶解されたゴム状重合体と適切な混合比で混合され 、分散液を製造する。前記分散液は既知の被覆技術、例えばドクターブレードコ ート、ロールコート、グラビアコート又はワイヤーバーコードによって均一に基 体に適用され、X線照射によって蛍光する発光層を形成するために乾燥される。
その層を以下蛍光層と称する。
燐光体含有層を可溶性にしかつ被覆後も可溶性の状態である。使い尽くしたスク リーンからの燐光体回収目的のために好ましく使用される溶剤の例としては、メ タノール、エタノール、n−プロパツール及びn−ブタノールのような低級アル コール;メチレンクロライド及びエチレンクロライドのような塩素化炭化水素; アセトン、ブタノン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンのような ケトン類;メチルアセテート、エチルアセテート及びブチルアセテートのような 低脂肪酸を有する低級アルコールのエステル;ジオキサン、エチレンゲルコール モノエチルエーテルのようなエーテル:メチルグリコール及び上記の溶剤の混合 物が含まれる。好ましいエステルとしてエチルアセテートと組合せて特に好まし いのは、固体フレークとして存在する、熱可塑性ゴムを溶解するために使用され る芳香族溶剤としてのトルエンである。
有用な可塑剤としては、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート 及びジフェニルホスフェートのようなホスフェート類;ジエチルフタレート及び ジメトキシエチルフタレートのようなフタレート類;エチルフタリルエチルグリ コレート及びブチルフタリルブチルグリコレートのようなグリコレート類;重合 体可塑剤、例えばアジピン酸とトリエチレングリコールのポリエステル及びこは く酸とジエチレングリコールのポリエステルのような脂肪族ジカルボン酸とポリ エチレングリコールのポリエステルが含まれる。
被覆分散液は充填剤(反射又は吸収)を含むことができあるいは刺激性X線変換 スクリーンの場合に励起光を吸収しつる又は燐光体によって放出されるスペクト ル内の光を吸収しつる着色剤によって着色することができる。着色剤の例として は、5olvent Orange 71 (Diaresin Red 7)  、 5olvent Violet 32 (Diaresin Viole t A ) 、 S。
1vent Yellow 103 (Diaresin Yellow C) 及び5olvent Green 20 (四つ全てが日本の三菱化成工業によ って供給される) 、 Makrolex Rot GS 、 Makrole x Rot EG 、 Makrolex Rot E2G 、 HeliOe chtgelb 4G及びHelioechtgelb HRN (五つ全てが ドイツのBayer 、 Leverkusenによって供給される) 、 N eozaponfeuerrot G及びZaponechtbraun BE  (両方とも西ドイツのBASF Ludwigshafenによって供給され る)が挙げられる。
放射線写真スクリーンの製造には、支持体と燐光体含有層の間に1以上の追加の 層を設けて、下塗り又は中間層組成物を有することができ、かくして支持体と燐 光体層の間の結合を改良し、あるいはスクリーンの感度又は設けられた画像のシ ャープネス及び解像度を向上する0例えば、下塗り層又は接着層はゼラチンのよ うな重合体材料を燐光体層側の支持体の表面上に被覆することによって設けるこ とができる。光反射層は例えばアルミニウム層を蒸着することによって、又は顔 料−結合剤層(顔料は例えば二酸化チタンである。)を被覆することによって設 けることができる。ハレーション防止層として作用する光吸収層の製造のために は、結合剤に分散されたカーボンブラックを使用することができるが、公知のい ずれのハレーション防止染料も使用することができる。そのような追加の層を裏 打ち層として支持体上のいずれかに被覆することができ、又は支持体と燐光体含 有層の間に設けることができる。前記追加の層のいくつかは組合せて適用するこ とができる。
放射線写真スクリーン、特に従来の非刺激性燐光体を含むそれは漸進スクリーン (gradual 5creen ) 、即ち長さ及び/又は幅に沿って漸進的 に増加するスクリーンの形状でも作ることができる。漸進性はスクリーンの長さ 又は幅にわたって燐光体層の厚さを徐々に増加することによって、あるいは保護 層と燐光体含有層の間の中間層又は保護層に燐光体によって放出される光を吸収 しつる染料を徐々に増加して混入することによって達成することができる。
他の有用な技術によれば漸進性はスクリーンによって放出される光を吸収する染 料又はインク組成物のハーフトーン印刷によって得られる。ハーフトーン印刷に おいてスクリーンドツトサイズを変えることによって、即ちスクリーンの長さ又 は幅にわたってドツト面積の百分率を徐々に変えることによっていかなる程度の 漸進性も得ることができる。ハーフトーン印刷は上部を保護被膜で被覆した燐光 体含有層上で行うことができ、あるいはハーフトーン印刷によって保護被膜を適 用することによって、例えばグラビアローラー又はシルクスクリーン印刷によっ て行うことができる。
基体と蛍光層の間にプライマー層を有する燐光体スクリーンの製造では、プライ マー層を前もって基体上に設け。
次いで燐光体分散液をプライマー層に適用し、蛍光層を形成するために乾燥する 。
支持体上に被覆分散液を適用した後、被覆分散液は加熱され燐光体層の形成が完 成するようにゆっくりと乾燥される。燐光体被覆組成物内で閉じ込められた空気 をできるだけ多く除去するために、被覆前に超音波処理をそれに受けさせること ができる。閉じ込められた空気の量を減するための別の方法はEP−出願393 662に記載されている圧縮法(compression method )で あり、それによると前記圧縮は好ましくはゴム状結合剤の軟化点又は融点以上の 温度で実行されて乾燥層中の燐光体充填密度を改良する。
蛍光1の形成後に、保護層は一般に蛍光層の上部に設けられる。保護被覆組成物 は例えばUS−P4059768に記載のように適用することができる。
増感スクリーンのトップコート層の粗さはカセリトンステム内に設けられた圧力 による親密な接触の後であってもカセット内の増感スクリーンとフィルムの間の 粘着現象を実質的に避けられる利点を提供する。
優れた画像シャープネス及び予期せぬ容易な取扱いの特性を本発明のスクリーン に与える保護被覆の厚さと粗さの相関的な特徴はEP−出願&510754及び 対応するUSシリアル&07/871553に記載されている。
カセットにおけるフィルムの輸送特性に関してエンボス構造のトップコートを有 するX線変換燐光体スクリーンの使用は実質的にフリクションのないカセットの 装填及び脱着を助け、静電気の生成をかなり減じる。保護被覆のエンボス構造に よって形成される微小溝は空気が燐光体スクリーンと接触しているフィルムとの 間に逃げることを可能にし、それによって画像品質(画像シャープネス)は大き な気泡を含むことなしでより良いスクリーン−フィルム−スクリーン接触によっ て改良される。
好ましい具体例によれば保護層の被覆はここではスクリーン印刷(シルクスクリ ーン印刷)によって行われる。
好ましい具体例では保護被覆組成物はEP出願磁510753に詳細に記載され ているように回転スクリーン印刷装置によって適用される。
保護被覆を形成するために非常に有用な放射線硬化性組成物は主要な組成物とし て下記のものを含有する:(1)架橋性プレポリマー又はオリゴマー、(2)反 応性稀釈剤、及び UV硬化性配合の場合には (3)光開始剤。
本発明に従って適用される放射線硬化性組成物に使用するための好適なプレポリ マーの例としては下記のものがある:不飽和ポリエステル、例えばポリエステル アクリレート:ウレタン変性不飽和ポリエステル、例えばウレタン−ポリエステ ルアクリレート、末端基としてアクリル基を有する液状ポリエステル、例λばア クリル型末端基を設けた飽和コポリエステルは公告されたE P −A 207 257及びRadiat、 Phys、 Cheffl、 、 Vol 33.  PkL5.443−450頁(1989)に記載されている。後者の液状コポ リエステルは実質的に低分子量の、不飽和モノマー及び他の揮発性物質を含まず 、毒性が極めて低い(参考、the journal Adhaesion 1 990 Heft l 2.12頁)、多くの種類の放射線硬化性アクリルポリ エステルの製造はドイツ国のOffenlegungsschrift !&L 2838691に与えられている。前記プレポリマーの2種以上の混合物も使用 することができる。UV硬化性被覆組成物は例えば“Coating”9/88  348−353頁に与えられている。
放射線硬化を紫9I線(UV)で実行すると、光開始剤が触媒として作用するた めに被覆組成物内に存在し、モノマーの重合化及び被覆保護層組成物の硬化で生 じるプレポリマーでの追加の架橋を開始する。光開始剤の効果を促進するための 光増感剤を存在させることができる。UV硬化性被覆組成物に使用するために好 適な光開始剤は有機カルボニル化合物の群に属し、例えばベンゾインイソプロピ ル、イソブチルエーテルのようなベンゾインエーテル系化合物、ベンゾフェノン 、0−ベンゾイルメチルベンゾエートのようなベンゾフェノン系化合物;アセト フェノン、トリクロロアセトフェノン、1.1−ジクロロアセトフェノン、2. 2−ジェトキシアセトフェノン、2.2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェ ノンのようなアセトフェノン系化合物;2−クロロチオキサントン、2−エチル チオキサントンのようなチオキサントン系化合物;及び2−ヒドロキシ−2−メ チルプロピオフェノン、2−ヒドロキシ−4′−イソプロピル−2−メチルプロ ピオフェノン、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンのような化合物な どがある。
特に好ましい光開始剤は2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン −1−オンであり、その製品は商樟名DAROCUR1173の下でE、 Me rck Dari+5tadt、ドイツによって販売されている。上記の光重合 開始剤は単独又は二種以上の混合物として使用することもできる。好適な光開始 剤の例としては特にGB−P1314556,1486911、US−P425 5513に記載されるような芳香族アミノ化合物及びUS−P4282309に 記載されるようなカルボスチリル化合物及びメロシアニンがある放射線硬化性被 覆組成物に貯蔵安定剤、着色剤、及び他の添加剤を加えることができ、次いでそ の中で溶解又は分散し保護層のために被覆液を製造する。保護層に使用しつる着 色剤の例トシテハ、MAKROLEX ROT EG 、 MAKROLEXR OT GS及びMAKROLEX ROT E2Gが含まれ6. MAKROL EXはドイツ国Bayer AG、 Leverkusenの登録商標である。
硬化源として紫外線を使用する場合は被覆溶液に添加される必要がある光開始剤 は多かれ少なかれ燐光体によって放出される光も吸収し、その結果特に紫外光又 は青色光を放出する燐光体を使用する場合は放射線スクリーンの感度を弱める。
緑色放出燐光体を使用する場合には光開始剤はその吸収範囲が燐光体の発光範囲 とオーバーラツプするのが最小になるように選択しなければならない、好ましい 光開始剤はその場合DARO(:UR1173(商標名)である。
本発明の発光物体の保護被覆は被覆工程を経て非硬化又はわずかに硬化した被覆 を圧力ローラーのニップを通してエンボス構造を与える。前記被覆に接触するロ ーラーは微小レリーフ構造を有し、例えばレリーフ部分を得るようにエンボス構 造を被覆に与えるようになっている。彫刻チルロールによってプラスチック塗料 に表面組織構造を形成するための好適な方法はUS−P3959546に記載さ れている。
別の具体例によると表面組織又はエンボス構造は放射線硬化性液状被覆組成物で 操作するグラビアローラー又はスクリーン印刷装置でペースト状被覆組成物(ヘ ラブラー粘度(Hoeppler−viscosity )は25℃の被覆温度 において450〜20000IIIPa、sである)を適用することによって被 覆工程において得られる。
重力、粘度及び表面剪断応力の影響下でエンボス構造の平滑化を避けるために放 射線硬化は液体被覆の適用後すぐに又はほとんどすぐに実施される。放射線硬化 可能な被覆組成物のレオロジー挙動又は流動特性はいわゆる流動剤によって制御 することができる。その目的のために低級アルキル(CI−C2)及び高級アル キル(C6−C18)を含有するアルキルアクリレートエステル共重合体を粘度 を低下する剪断応力制御剤として使用することができる。コロイドシリカのよう な顔料の添加は粘度を上昇させる。
他の種類の任意の化合物を本発明の放射線写真物体の放射線硬化被覆組成物に含 有することができ、それは例えばEP出願510753に記載されているような 静電荷蓄積を減するための化合物、可塑剤、艶消剤、滑剤、脱泡剤などである。
前記文献の記述にはX線変換スクリーン燐光体の、光刺激性燐光体の及び燐光体 含有層の結合剤の限定されない説明と同様に硬化のための装置及び方法も与えら れている。
多重操作によって特に傷つきやすいスクリーンの縁はEP−出願阻541146 又は対応するUSシリアルNa7/963999に従って下記工程を含む方法に よって製造された湿分硬化重合体組成物から本質的に形成される重合体材料でそ の縁(側面)を被覆することによって補強することができる: (1) 下記成分(A)及び(B)を少なくとも1種の溶剤で混合する: (A)アミノ基で付加反応を受けることができる化学的に組込まれた部分を含有 し、少なくとも1500の重量平均分子量(Mw)を有するオレフィンの不飽和 化合物の共重合体を少なくとも1種30〜99重量部、及び(B)遊離筒1及び /又は第27ミノ基を有する湿分化合物の影響下で物質を形成するブロックされ たアミノ基を含有する有機物質1〜70重量部(但し、(i)成分(A)の共重 合体は393〜9800の共重合体の無水物当量を有する分子結合した無水カル ボン駿部分を含有し、結合剤組成物は各ブロックされたアミノ基のために0.2 5〜10の無水物部分を含有する)、 (II) 得られた混合物を前記蛍光スクリーンの少なくとも一つの側面(縁) 上に被覆し、そして(rll) 上記の成分(A)及び(B)から実質的に構成 される被覆混合物と湿分(HgO)を接触させるようにする本発明に従った放射 線写真スクリーンのための支持体材料としては厚紙、酢酸セルロース、ポリ塩化 ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリエステル 、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド、セルローストリアセ テート及びポリカーボネートのフィルムの如きプラスチックフィルム;アルミニ ウム箔及びアルミニウム合金箔のような金属シート:通常の紙:バリタ紙;樹脂 被覆紙;二駿化チタンなどを含有する顔料紙;及びポリビニルアルコールなどで 塗られた紙が挙げられる。
プラスチックフィルムはカーボンブラックのような光吸収材料を含有することが でき、又は二酸化チタン又は硫酸バリウムのような光吸収材料を含むことができ る。前者は高解像タイプの放射線写真スクリーンを製造するために適しており、 一方接者は高感度タイプの放射線写真スクリーンに適している。
好ましい支持体の例としては、T i O*又はBa5O。
を添加されたポリエチレンテレフタレート、透明又は青色着色又は黒色着色のポ リエチレンテレフタレート(例えば東し■によって供給されるLUMIRROR C)がある1例えばアルミニウム、ビスマスなどのような金属は例えば気化技術 によって蒸着し、放射線反射特性を有するポリエステル支持体を得ることができ る。
これらの支持体は支持体の材料によって異なる厚さを有することができ、それは 一般に60〜1000μmであり、好ましくは取扱性から80〜500μmであ る。
一般的な医療用放射線写真ではスクリーンは両面被覆ハロゲン化銀乳剤フィルム の配置を中間にするようにカセットの内部に固定される。放射線写真の露光工程 では一つのハロゲン化銀乳剤層は前面スクリーン(X線源に最も近いスクリーン )の蛍光によって露光され、他のハロゲン化銀乳剤層は写真材料を透過するX線 が当たるスクリーンである後面スクリーンによって放出される蛍光によって露光 される。
前面及び後面スクリーンは例えばセンシトメトリー特性、厚さ、燐光体被覆量及 び燐光体組成物が異なるという点で非対称であってもよい。
通常前記のスクリーンは医療用X線診断用途のために適用されるが、特別の具体 例によれば本発明の放射線写真スクリーンは医療用X線用途より強力なX線及び γ線が使用される、金属物体の非破壇試験(NDT)に使用することができる。
産業用放射線写真のために適用されるスクリーンでは蛍光燐光体層を金属層又は 金属支持体と組合せることが有利であることがわかった。その金属は例えばUS −P3872309及び3389255に記載されるような46〜83の範囲の 原子数を有する。燐光体含有層と接触される金属層は高いエネルギーのX線又は ガンマ線を当てると光電子及び第2X線のエミッターとして作用する。第2低エ ネルギーX線及び光電子は産業用X線装置によって放出される高エネルギーのX 線及びガンマ線より高い効率で隣接する燐光体含有層に吸収され、その結果写真 スピードが増加する。前記金属層又は支持体は散乱した放射線を減する利点をさ らに有し、それによって画像シャープネスが改良される。
画像シャープネスはRe5earch Disclosure 9月1979年 、item18502に記載される特別な具体例に従って、燐光体含有層及び支 持体の間のX線増感スクリーンに及び/又は支持体の後側に原子数(Z)が少な くとも46である重金属の塩又は酸化物のような金属化合物である非蛍光顔料を 含有する顔料−結合剤層を混入することによってさらに改良することができる。
それらの目的のために使用される好ましい顔料は例えばゴあた9100〜400 gの鉛の被覆量で適用される酸化鉛(PbO)である。
本発明は下記実施例によって説明されるが、これらに限定されない。全ての比率 は特記しない限り体積を表す、被覆された燐光体層の支持体上への“接着性”及 び燐光体スクリーンの“弾性”又は“脆性”としての重要な物理的特性及びS− 3WR測定法で反映されるような画像品質に関する特性は実施例において後述す る。
実施例 物理的特性の規定 弾性/脆性 全く反対の特性を示す二つの言葉である、スクリーンの“弾性”又は“脆性”を 表現するために定性的に有用な試験を開発した。
” Om g / c m ”の燐光体被覆面積を有する保護層のない燐光体ス クリーンを1.5cmの直径を有するパイプのまわりに曲げる。
もし小さな“亀裂”の形の損傷が全く観察されないならスクリーンの弾性は充分 に良好であり、それゆえ脆性のないことを示す評価の印として“A”を与える。
もし”亀裂”が観察されるなら、スクリーンは極めて“脆<−、弾性不足を示す 評価の印として“B”を与える。
接着性 接着性は”横引き”試験によって得られる。ナイフでウェファ−状パターンを燐 光体層の表面に基体層に達するような深さで刻む、ウェファ−状切り目は0.5 cmの間隔で位買させ、45°の角度で横切るようにする。粘着テープ(TES A 4101 )をウェファ−状表面にはり付け、テープを剥離した後、定性的 評価をする。試験はテープを試料にはり付ける圧力及び粘度及びそれを剥離する 方法を考慮した再現性のある条件下で実施した。三つの異なる評価の印を与えた : ”A”は損傷が全く観察されないような完全な接着性を表し、“B”は中位 の接着性を表し、“C”は接着性が不充分であるような悪い例を表す。
増感スクリーンのためのセンシトメトリー放射線写真フィルムと組合せられる” 従来の”増感スクリーンのX線露光 同じ組成物のスクリーンの対を同じタイプのカセット内に配列し、スクリーンの 間に及びそれと接触させて同じ二重塗りの(両面ハロゲン化銀乳剤被覆)フィル ムを挿入した。
フィルムを製造する場合に臭沃化銀乳剤(沃化銀2 m Oρ%)を、1.25 μmの平均粒径を有するハロゲン化銀粒子を含有させて使用した。被覆のために 用意される乳剤のkgあたり含有されるハロゲン化銀の量は190gの硝酸銀及 び74gのゼラチンに相当する。安定剤としてハロゲン化銀乳剤にkgあたり5 45mgの5−メチル−7−ヒドロキシ−5−)リアゾロ[1,5−alピリミ ジン及゛ び6.5mgの1−フェニル−5−メルカプトテトラゾールを含有さ せた。
上記の乳剤を両面下塗りしたポリエチレンテレフタレート支持体の両側に被覆し た。乾燥したハロゲン化銀乳剤層のそれぞれにホルムアルデヒドで硬化したゼラ チンを1゜1g/d含有しかつ帯電防止剤としてペルフルオロカプリル酸を含有 する保護層を適用した。ゼラチンのダラムあたり0.03gのホルムアルデヒド を添加することによって硬化を行った。各ハロゲン化銀乳剤層はばあたり7gの 硝酸銀に等しいハロゲン化銀の量を含有させた。
X線露光は胸部露光のための77メデイアンkVpのX線でISO/DP923 6に従って行った。
露光材料の処理 か(して露光されたハロゲン化銀乳剤材料の処理を下記現像液で処理し、次いで 示された温度と処理時間で定着及びリンスした。
現像液の組成(pH: 10.1)−(35℃、27秒)ヒドロキノン 30g /I2 亜硫酸カリウム 64 g/g 1−フェニル−3−ピラゾリジノン 1.5g/I2臭化カリウム 4g/ρ グルタルジアルデヒド 4.7g/I2pHをピカーボネート/カーボネート緩 衝液で10.1に調整した。
定着液の組成(pH:4.3)−(34℃、18秒)チオ硫酸アンモニウム 1 32 g/β亜硫酸ナトリウム 10.8g/氾 硫酸アルミニウム 5.4g/l1 pHを酢!!2/酢酸塩緩衝液で4.3に調整した。
リンスは27℃の温度で28秒間水道水で行った。
感度S及び方形波応答SWRの測定 表1及び図1に関連して使用されるSWR値をmmあたり1線対及びmmあたり 3線対(SWRI及び5WR3)で測定した。
増感スクリーンのためのSWR値の測定はDIN6867、第2版1988に記 載のように行われ、前記増感スクリーンはGd*OxS:Tb燐光体で被覆し、 その被覆された燐光体層の組成を表1に与えた。
前記スクリーンの写真スピードの測定は国際標準法ISO/DP9236 (4 2N2063)1986年11月改訂に従って行った0表中に与えられる値はl og値である:、30による増加はスピードの倍増を意味する。
刺激性燐光体スクリーン 感度S及び方形波応答SWRの測定 BaFBr:Eu”燐光体で被覆した光刺激性燐光体スクリーンのためにS及び SWRの測定をHe−Neレーザーで構成される画像スキャナーで実行したe  10 m Wの赤色He−Neレーザーのビームを、ビーム拡大器を有するレン ズと平行レンズで140μmの小さなスポット(FMWH)に集中させる。ミラ ー検流計を燐光体試料の全体幅にこの小さなレーザースポットを走査するために 使用する、この走査手順中、燐光体は刺激され、その放出光を一つの線上に位置 する光ファイバーの列によって捕獲する0円内に装着された光ファイバーの他の 端に光電子増倍管を置く。
刺激光を減するために光学フィルター(5CHOTTからのタイプBG3)をフ ァイバーと光電子増倍管の間に位置させる。このようにして燐光体によって放出 される光だけを測定する。光電子増倍管の小さな電流がI/V変換器で最初に増 幅され、A/D変換器でデジタル化される。
測定装置はHP9826コンピユーター及びHP6944マルチプログラマ−と 連結されて測定を制御する0行動を開始すると電子シャッターは閉じられレーザ ーが停止するe 50mmX210mmの燐光体試料は21mmの厚さを有する アルミニウムフィルターを設けた85kV X線源で励起される。放射線量をF ARMER線量計で測定する。X線源と燐光体層の間に六つの異なる空間周波数 を有する薄い鉛うスクを装着しX線放射を調整する。使用した周波数はmmあた り0.025,0.50.0.75.1.00,1.50及び3.00線対であ る。露光後試料をレーザースキャナーに置く、一つの線を読み出すためにシャッ ターを開は検流計を直線状に動かす、走査行動中、放出光を100kHzのサン プリング比率周波数でA/D変換器を用い連続的に測定する。従って一つのスキ ャンは1ooooo画素を含有する。いったん走査が完了するとシャッターは再 び閉じられ検流計は元の位置に再び戻る。
走査線のデータはマルチプログラマ−のメモリーカードからコンビエータ−に移 され、そこで前記データは分析される。第1の補正は距離と走査線の感度変化を 考慮に入れる。従って較正走査は完全に均一に露光された燐光体スクリーンのた めに予め測定される。第2の補正は前記線量ごとに前記値を分割することによっ て分けられたX線量を考慮に入れる。
異なるブロックに分類し、各空間周波数の振幅をフーリエ分析を利用して計算す る。mmあたり0.025線対の空間周波数を有する第1ブロツクの振幅を刺激 性燐光体スクリーンの感度として考える。他の値は方形波応答(SWR: SW R1はmmあたり1線対での応答に関し; 5WR3はmmあたり3線対での応 答に関する)の曲線のための結果であり、それはスクリーンの解像度を表す。
スクリーンの組成 表I及びHにおいて、被覆組成物を発光燐光体及び刺激性燐光体のそれぞれのた めに与えた。各スクリーン試料のために組成物に関する下記データな各表にまと めた。
−試料のナンバー(Ex、Na) 一燐光体対結合剤の体積比 一結合剤組成物(CAB=セルロースアセトブチレート(2−ブタノン中に30 %);PS=ポリエチルアクリレート(エチルアセテート中に30%)、CAB −PS=1/1 、KRATON = KRATON FG 1901 =熱可 塑性ゴム、5HELLの登録商標されている製品)−燐光体の100gあたり使 用される結合剤の量(g)−溶剤組成物(EtAc=エチルアセテート、MEK =メチルエチルケトン;EtAcMEK=1/1 ;TOLUENE=l−ルエ ン) 一燐光体層の厚さ“d” (μm) その組成物を下塗りした200μm厚のポリエチレンテレフタレート支持体上に ドクターブレードコートし乾燥した。燐光体被覆量は約60 m g / c  m ”であった。
前述のように測定したS、5WRI及び5WR3の値を表に与えた。
これらの結果は表■にまとめたスクリーンの物理的特性に関して説明したもので ある。“弾性/脆性”及び“接着性”のような言葉は前述のように測定し、その ようなものとして説明される。“黄変”は50℃、1000時間におけるスクリ ーンの崩壊試験に関するものである。
表■:表I及びHに示すスクリーンの物理的特性表!及び■かられかるように顔 料(燐光体)対結合剤の比率が増加すると、感度及びシャープネスの増加が生じ る、表■は本発明によるスクリーンが酸化防止剤がない場合であっても崩壊試験 後の黄変のない良好な物理的特性であることを示している。
フロントページの続き (72)発明者 アエルトベラン、ジョゼフ ルネベルギー、 べ−2640モ ートゼール。
セプテス トラート27. ディ上3800アグフアーゲヴエルト ナームロゼ  ベンノートチャツプ内 (72)発明者 ヴアン アヴアンベルグ、 ジャン エミール ベルギー、 べ−2640モートゼール。
セプテス トラート27. ディ上3800アグフアーゲヴエルト ナームロゼ  ベンノートチャツプ内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.結合媒体中に分散された燐光体粒子の自己支持又は被支持層及びその上に保 護被覆を含む発光物体において、その結合媒体がゴム状及び/又はエラストマー 重合体として、飽和ゴムブロックを有する1以上の水素化スチレン−ジエンブロ ック共重合体から実質的に構成されることを特徴とする発光物体。
  2. 2.燐光体対結合媒体の体積比が70/30より大きい請求の範囲第1項記載の 発光物体。
  3. 3.燐光体対結合剤の体積比が少なくとも85/15である請求の範囲第1項記 載の発光物体。
  4. 4.前記水素化ジエンブロック共重合体が飽和ゴム中央ブロックを有し、かつ式 A−B−A(式中、Aはスチレンを表し、Bはエチレン−ブチレン又はエチレン −プロピレンを表す)によって表すことができる請求の範囲第1項〜第3項のい ずれか記載の発光物体。
  5. 5.前記水素化ジエンブロック共重合体が飽和ゴムブロックを有し、かつ式A− B(式中、Aはスチレンを表し、Bはエチレン−ブチレン又はエチレン−プロピ レンを表す)によって表すことができる請求の範囲第1項〜第3項のいずれか記 載の発光物体。
  6. 6.前記水素化ジエン共重合体が、飽和ゴムブロックを有し、少なくとも0.5 %の結合極性官能度(bound polar functionality) を有する請求の範囲第1項〜第5項のいずれか記載の発光物体。
  7. 7.前記水素化ジエン共重合体が、飽和ゴムブロックを有し、少なくとも2%の 結合極性官能度を有する請求の範囲第1項〜第5項のいずれか記載の発光物体。
  8. 8.前記結合極性官能度が無水コハク酸によって提供される請求の範囲第6項又 は第7項記載の発光物体。
  9. 9.燐光体層が100〜300μmの範囲の厚さを有している請求の範囲第1項 〜第8項のいずれか記載の発光物体。
  10. 10.燐光体の平均粒径が2〜20μmの範囲である請求の範囲第1項〜第9項 のいずれか記載の発光物体。
  11. 11.自己支持又は被支持燐光体層が蛍光吸収ハレーション防止層又は光反射層 の上に存在する請求の範囲第1項〜第10項のいずれか記載の発光物体。
  12. 12.前記発光物体が少なくとも一つの発光燐光体を含むX線増感スクリーン又 は少なくとも一つの刺激性燐光体を含む貯蔵パネル(storage pane 1)である請求の範囲第1項〜第11項のいずれか記載の発光物体。
  13. 13.保護被覆が電子線硬化され、かつスクリーンの縁が湿分硬化した重合体組 成物で縁−補強されている請求の範囲第1項〜第12項のいずれか記載の発光物 体。
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