CN1987640B - 卤化银感光材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卤化银感光材料，它含有丙烯酰胺-丙烯酸-丙烯酸-β-羟乙酯-丙烯酸乙酯四元共聚物或乙烯吡咯烷酮-丙烯酸-β-羟乙酯-丙烯酸乙酯三元共聚物。本发明的优点如下：使用上述聚合物后，可明显提高聚合物对明胶的混溶性，从而保证感光涂层的光学透过性，同时可提高感光材料的显影加工速度，提高卤化银微晶的遮盖能力，提高感光后的银影密度。对提高显影加工适应性具有良好的调节作用，减少因显影加工不彻底造成的影像弊病。该化合物适应于不同类型卤化银感光材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种卤化银感光材料的制备，尤其是涉及一种含有特定聚合物的卤化银感光材料的制备。
背景技术
目前，在卤化银感光材料制备过程中，明胶由于其特殊的性能，一直作为卤化银保护胶体和成膜物质使用，使感光材料的感光性能得到充分发挥，被视为卤化银感光材料制备过程必不可少的一种原材料。
因为众所周知的明胶的缺点，特别是组分及性能会因产地、骨种发生变化，吸水膨胀性大，物理机械性能差等原因，人们对在卤化银感光材料制备过程使用人工合成高分子黏合剂代替明胶作了许多工作，但是，这些人工合成高分子替代效果都不太理想，不能完全替代明胶的作用。主要体现在以下几个方面：
1.缺乏感光活性；
2.不能在卤化银微晶表面形成一个稳定的吸附层，使之形成稳定的悬浮状态；
3.不能在卤化银微晶表面形成一个稳定的吸附层，该吸附层在物理成熟阶段不阻碍卤化银微晶生长；
因此，人们把重点放在人工合成高分子与明胶混合使用，达到提高明胶物理机械性能、降低吸水膨胀性的目的。
众多公司和技术人员为此作了大量工作，合成、筛选了多种结构的聚合物，用于改善明胶的显影加工特性，提高尺寸稳定性和机械强度。也有将明胶进行接枝聚合，形成明胶接枝聚合物，应用于卤化银感光材料制备(usp.3186846；)。
有专利(usp.3178296；usp.33843364；usp.4119463；)使用(甲基)丙烯酰胺及其衍生物的聚合物，提高卤化银感光材料的物理机械性能。也有专利(usp.3536491；usp.3929482)使用(甲基)丙烯酸酯及其衍生物的聚合物，提高卤化银感光材料的物理机械性能。虽有一定效果，但效果仍不够理想。
发明内容
本发明的目的就在于合成特殊结构的高分子聚合物，应用于卤化银感光材料制备过程，提高感光材料的显影加工适应性，提高加工速度，减少显影加工过程出现的黑点问题。从而提供一种能达到提高明胶物理机械性能、降低吸水膨胀性的，效果更好的用于卤化银感光材料的聚合物及其制备方法。
本发明的目的可通过以下措施来实现：
本发明的聚合物由以下原料制备而成：按重量份，50份～95份以的一种或一种以上乙烯基含氮化合物(A)；和5份-50份的一种或一种以上的甲基丙烯酸及其衍生物(B)经过聚合而成。
本发明中乙烯基含氮化合物(A)的结构为：
CH2＝CR-X-NR1R2
其中：R：为H、CH3；
X：(--CH2--)n，n＝0，1，2；＝C＝O
R1：H，CH3-，CH3CH2-；或＝C＝O与R2形成环状结构；
R2：H，CH3-，CH3CH2-；-CH2CH2CH2-.与R1形成环状结构。
本发明中甲基丙烯酸及其衍生物(B)的结构为：
CH2＝CR-C0OR1
式中，R：H，CH3；
R1：H，-CH3，-CH2CH3，n-C4H9-，-CH2CH2OH，-CH2CH2CH2SO3M(M＝Na，K，NH4)
本发明的用于卤化银感光材料的聚合物的制备方法是，聚合物是由所述乙烯基含氮化合物(A)和甲基丙烯酸及其衍生物(B)通过水溶液聚合或溶液聚合或有机溶剂水溶液聚合方式聚合而成。
本发明的优点如下：为实现在卤化银感光材料中的应用，发明人对本发明聚合物的结构及组成进行了实验验证，在聚合物结构中使用化合物A后，可以明显提高聚合物对明胶的混溶性，从而保证感光涂层的光学透过性，同时可提高感光材料的显影加工速度，提高卤化银微晶的遮盖能力，提高感光后的银影密度。对提高显影加工适应性具有良好的调节作用，减少因显影加工不彻底造成的影像弊病。该化合物可适应于不同类型卤化银感光材料。
具体实施方式：
本发明以下结合附图和实施例作以详细的描述：
实施例1、本发明的聚合物由以下原料制备而成：按重量份，50份以上的一种或一种以上乙烯基含氮化合物(A)；和5份的一种或一种以上的甲基丙烯酸及其衍生物(B)经过聚合而成。
本发明中乙烯基含氮化合物(A)的结构为：
CH2＝CR-X-NR1R2
其中：R：为H、CH3；
X：(--CH2--)n，n＝0，1，2；＝C＝O
R1：H，CH3-，CH3CH2-；或＝C＝O与R2形成环状结构；
R2：H，CH3-，CH3CH2-；-CH2CH2CH2-.与R1形成环状结构。
本发明中(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)的结构为：
CH2＝CR-COOR1
式中，R：H，CH3；
R1：H，-CH3，-CH2CH3，n-C4H9-，-CH2CH2OH，-CH2CH2CH2SO3M(M＝Na，K，NH4)。
本发明的用于卤化银感光材料的聚合物的制备方法是，聚合物是由所述乙烯基含氮化合物(A)和(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)通过传统水溶液聚合或溶液聚合或有机溶剂水溶液聚合方式聚合而成。
实施例2、本发明的聚合物由以下原料制备而成：按重量份，60份以上的一种或一种以上乙烯基含氮化合物(A)；和10份的一种或一种以上的甲基丙烯酸及其衍生物(B)经过聚合而成.
本发明中乙烯基含氮化合物(A)的结构为：
CH2＝CR-X-NR1R2
其中：R：为H、CH3；
X：(--CH2--)n，n＝0，1，2；＝C＝O
R1：H，CH3-，CH3CH2-；或＝C＝O与R2形成环状结构；
R2：H，CH3-，CH3CH2-；-CH2CH2CH2-.与R1形成环状结构。
本发明中(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)的结构为：
CH2＝CR-COOR1
式中，R：H，CH3；
R1：H，-CH3，-CH2CH3，n-C4H9-，-CH2CH2OH，-CH2CH2CH2SO3M(M＝Na，K，NH4)。
本发明的用于卤化银感光材料的聚合物的制备方法是，聚合物是由所述乙烯基含氮化合物(A)和甲基丙烯酸及其衍生物(B)通过传统水溶液聚合或溶液聚合或有机溶剂水溶液聚合方式聚合而成。
实施例3、本发明的聚合物由以下原料制备而成：按重量份，70份以的一种或一种以上乙烯基含氮化合物(A)；和30份的一种或一种以上的甲基丙烯酸及其衍生物(B)经过聚合而成。
本发明中乙烯基含氮化合物(A)的结构为：
CH2＝CR-X-NR1R2
其中：R：为H、CH3；
X：(--CH2--)n，n＝0，1，2；＝C＝O
R1：H，CH3-，CH3CH2-；或＝C＝O与R2形成环状结构；
R2：H，CH3-，CH3CH2-；-CH2CH2CH2-.与R1形成环状结构。
本发明中(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)的结构为：
CH2＝CR-COOR1
式中，R：H，CH3；
R1：H，-CH3，-CH2CH3，n-C4H9-，-CH2CH2OH，-CH2CH2CH2SO3M(M＝Na，K，NH4)。
本发明的用于卤化银感光材料的聚合物的制备方法是，聚合物是由所述乙烯基含氮化合物(A)和(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)通过传统水溶液聚合或溶液聚合或有机溶剂水溶液聚合方式聚合而成。
实施例4、本发明的聚合物由以下原料制备而成：按重量份，80份以的一种或一种以上乙烯基含氮化合物(A)；和40份的一种或一种以上的甲基丙烯酸及其衍生物(B)经过聚合而成。
本发明中乙烯基含氮化合物(A)的结构为：
CH2＝CR-X-NR1R2
其中：R：为H、CH3；
X：(--CH2--)n，n＝0，1，2；＝C＝O
R1：H，CH3-，CH3CH2-；或＝C＝O与R2形成环状结构；
R2：H，CH3-，CH3CH2-；-CH2CH2CH2-.与R1形成环状结构。
本发明中(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)的结构为：
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式中，R：H，CH3；
R1：H，-CH3，-CH2CH3，n-C4H9-，-CH2CH2OH，-CH2CH2CH2SO3M(M＝Na，K，NH4)。
本发明的用于卤化银感光材料的聚合物的制备方法是，聚合物是由所述乙烯基含氮化合物(A)和(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)通过传统水溶液聚合或溶液聚合或有机溶剂水溶液聚合方式聚合而成。
实施例5、本发明的聚合物由以下原料制备而成：按重量份，95份以的一种或一种以上乙烯基含氮化合物(A)；和50份的一种或一种以上的甲基丙烯酸及其衍生物(B)经过聚合而成。
本发明中乙烯基含氮化合物(A)的结构为：
CH2＝CR-X-NR1R2
其中：R：为H、CH3；
X：(--CH2--)n，n＝0，1，2；＝C＝O
R1：H，CH3-，CH3CH2-；或＝C＝O与R2形成环状结构；
R2：H，CH3-，CH3CH2-；-CH2CH2CH2-.与R1形成环状结构。
本发明中(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)的结构为：
CH2＝CR-COOR1
式中，R：H，CH3；
R1：H，-CH3，-CH2CH3，n-C4H9-，-CH2CH2OH，-CH2CH2CH2SO3M(M＝Na，K，NH4)。
本发明的用于卤化银感光材料的聚合物的制备方法是，聚合物是由所述乙烯基含氮化合物(A)和(甲基)丙烯酸及其衍生物(B)通过传统水溶液聚合或溶液聚合或有机溶剂水溶液聚合方式聚合而成。
在上述实施例中，可以引入聚合物结构的化合物A的可选用化学结构为：
CH2＝CCH3-CONH2
CH2＝CH-CONH2
CH2＝CCH3-CON(CH3)2
CH2＝CCH3-CON(CH3)2
CH2＝CCH3-CONHCH3
CH2＝CCH3-CONHCH2OH
CH2＝CH-CONHCH2OH
本专利所指化合物A结构不完全局限以上所列结构。
在上述实施例中，可以引入聚合物结构的化合物B的可选用化学结构为：
CH2＝CHCOOH
CH2＝CHCOOCH3
CH2＝CHCOOCH2CH3
CH2＝CHCOOCH2CH2CH2CH3
CH2＝CHCOOCH2CH2OH
CH2＝CCH3COOH
CH2＝C CH3COOCH3
CH2＝C CH3COOCH2CH3
CH2＝C CH3COOCH2CH2CH2CH3
CH2＝C CH3COOCH2CH2OH
CH2＝C CH3COOCH2CH2SO3K
可采用上述一种或一种以上化合物，与化合物A进行聚合。
本专利所指化合物B结构不完全局限以上所列结构。
在聚合时，可根据不同的单体组合，采用1)水溶液聚合；2)有机溶剂溶液聚合或3)有机溶剂水溶液聚合方式，得到不同形态和性能的目标聚合物。
实施例-6
丙烯酰胺-丙烯酸-丙烯酸-β-羟乙酯-丙烯酸乙酯四元共聚物合成
在500ml烧杯中加入26克丙烯酰胺，2克丙烯酸，6克丙烯酸-β-羟乙酯、6克丙烯酸乙酯和0.8克偶氮二异丁腈，用160克95份乙醇溶解备用。在带温度计、冷凝器和液体滴加装置的500ml玻璃反应瓶中加入上述乙醇溶液80克。搅拌下升温至出现回流后，计时反应45分钟，开始滴加剩余乙醇溶液。控制滴加速度，在90分钟加完。滴加完后继续保温反应3小时。减压蒸馏，除去乙醇。用160克去离子水溶解，并用10份碳酸钠调整PH＝6.5，得到粘稠状透明聚合物水溶液(P-1)。
实施例-7
乙烯吡咯烷酮-丙烯酸-β-羟乙酯-丙烯酸乙酯三元共聚物合成
在500ml烧杯中加入30克乙烯吡咯烷酮，6克丙烯酸-β-羟乙酯、4克丙烯酸乙酯和0.8克偶氮二异丁腈，用160克异丙醇溶解备用。在带温度计、冷凝器和液体滴加装置的500ml玻璃反应瓶中加入上述异丙醇溶液。搅拌下升温至出现回流后，计时反应45分钟，开始滴加剩余异丙醇溶液。控制滴加速度，在90分钟加完。滴加完后继续保温反应3小时。减压蒸馏，除去异丙醇。用160克去离子水溶解，得到粘稠状透明聚合物水溶液(P-2)。
尽管聚合物使用-般采用在涂布前加入，但根据需要，也可在乳剂层涂布液制备过程中的其他合适时段加入。
将上述聚合物做为补加剂加入到卤化银感光材料感光乳剂层组分中，加入量为明胶重量的15份。按卤化银感光材料正常加工程序对样品进行扫描曝光、显影、定影、干燥处理，在银影像密度及考察卤化银感光材料加工过程中显影、定影速度及显影加工弊病情况。
以下就列出对比实验数据进行对照：
| 含本发明聚合物 | 定影速度 | 显影速度 | 显影加工弊病 |
| (P-1) | 30 | 35 | 无 |
| (P-2) | 28 | 34 | 无 |
| 无聚合物 | 40 | 38 | 有不规则黑点 |
Claims (2)
1.一种卤化银感光材料，其特征在于含有丙烯酰胺-丙烯酸-丙烯酸-β-羟乙酯-丙烯酸乙酯四元共聚物，上述共聚物的制备方法如下：在500ml烧杯中加入26克丙烯酰胺，2克丙烯酸，6克丙烯酸-β-羟乙酯、6克丙烯酸乙酯和0.8克偶氮二异丁腈，用160克95份乙醇溶解备用。在带温度计、冷凝器和液体滴加装置的500ml玻璃反应瓶中加入上述乙醇溶液80克；搅拌下升温至出现回流后，计时反应45分钟，开始滴加剩余乙醇溶液；控制滴加速度，在90分钟加完；滴加完后继续保温反应3小时；减压蒸馏，除去乙醇；用160克去离子水溶解，并用10份碳酸钠调整PH＝6.5，得到粘稠状透明聚合物水溶液。
2.一种卤化银感光材料，其特征在于含有乙烯吡咯烷酮-丙烯酸-β-羟乙酯-丙烯酸乙酯三元共聚物，上述共聚物的制备方法如下：在500ml烧杯中加入30克乙烯吡咯烷酮，6克丙烯酸-β-羟乙酯、4克丙烯酸乙酯和0.8克偶氮二异丁腈，用160克异丙醇溶解备用；在带温度计、冷凝器和液体滴加装置的500ml玻璃反应瓶中加入上述异丙醇溶液；搅拌下升温至出现回流后，计时反应45分钟，开始滴加剩余异丙醇溶液；控制滴加速度，在90分钟加完；滴加完后继续保温反应3小时；减压蒸馏，除去异丙醇；用160克去离子水溶解，得到粘稠状透明聚合物水溶液。
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