DE10208230A1 - Novel storage-stable monoconcentrates are dilutable with water to give developers for processing analogue photography color materials - Google Patents

Novel storage-stable monoconcentrates are dilutable with water to give developers for processing analogue photography color materials

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    • G03C7/30—Colour processes using colour-coupling substances; Materials therefor; Preparing or processing such materials
    • G03C7/407—Development processes or agents therefor
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Abstract

Monoconcentrates for processing analogue photography color materials include medium hardness tap water, p-phenylenediamine derivatives, alkaline buffers, complex-formers, salts of sulfurous acid, antifoggants, diethyleneglycol and antioxidants, the concentrates being alkaline and only requiring dilution with water at ratio 1 : 5 to give processing solutions.

Description

Nach dem Stand der Technik erfolgt die Verarbeitung von Fotomaterialien der analogen Fotografie in der Weise, daß die Materialien in mehreren wässrigen Bädern bei genau festgelegter Temperatur und Zeitdauer behandelt werden. Dabei werden mehrere Schritte unterschieden:

  • 1. Behandlung mit einem Entwicklungsbad
  • 2. Behandlung mit einem Bleichbad
  • 3. Wässerung
  • 4. Behandlung mit einem Fixierbad
  • 5. Wässerung
  • 6. Behandlung mit einem Stabilisierbad (bei Filmen)
According to the prior art, the processing of photographic materials in analog photography takes place in such a way that the materials are treated in several aqueous baths at a precisely defined temperature and time. A distinction is made between several steps:
  • 1. Treatment with a developing bath
  • 2. Treatment with a bleaching bath
  • 3. Watering
  • 4. Treatment with a fixer
  • 5. Watering
  • 6. Treatment with a stabilizing bath (for films)

Bei der Verarbeitung von Papierbildern wird nach dem Entwicklunsbad ein Stoppbad eingeschaltet, das Stabilisierbad entfällt. In den letzten Jahren sind kombinierte Bleichfixierbäder eingeführt worden. Bei der Verarbeitung von Umkehrfilmen kommt noch ein Erstentwicklungs- und ein Umkehrbad bzw. eine Zwischenbelichtung hinzu. Bei der genaueren Ausgestaltung der o. g. Schritte haben sich drei Prozesse durchgesetzt: Der mit C-41 bezeichnete Prozess für Farbnegativfilme, der RA-4-Prozess für Printmaterialien und der E-6-Prozess für die meisten Umkehr(= Dia-)Filme(ausgenommen die Kodachromfilme). When processing paper images after the Development bath switched on a stop bath, the stabilizing bath eliminated. The past few years have been combined Bleach-fix baths have been introduced. When processing reversal films comes a first development bath and a reversal bath or one Add intermediate exposure. With the more precise design of the o. g. Steps have established three processes: The one with C-41 designated process for color negative films, the RA-4 process for print materials and the E-6 process for most Reverse (= slide) films (except Kodachrom films).

Für die Bereitung der als "Arbeitslösungen" bezeichneten Bäder werden die erforderlichen Chemikaliengemische entweder als wässrige Flüssigkonzentrate oder in fester Form angeboten. Durch Hinzufügen einer bestimmten Menge Wasser werden die Arbeitslösungen hergestellt. Die Flüssigkonzentrate für den Farbentwickler bestehen aus mehreren Teilzubereitungen, von denen eine die Farbentwicklersubstanz (Derivate des p-phenylendiamins) und eine geringe Menge Natriumsulfit enthält und sauer eingestellt ist. Die anderen enthalten die übrigen erforderlichen Chemikalien, insbeondere die für die Einstellung des bei der Entwicklung erforderlichen pH-Wertes nötigen Alkalien (meist Carbonate und Phosphate). (s. hierzu E. Mutter: Die Technik der Negativ- und Positivverfahren, Wien New York 1955; Firmeninformationen der Fa. Kodak, Stuttgart und Tetenal, Norderstedt) Diese Aufteilung des Konzentrates in mehrere Teillösungen schien vor allem aus einem Grund nötig: Die Redoxpotentiale der p-phenylendiaminderivate sind stark pH-abhängig und zwar sind sie umso negativer, je alkalischer die Lösung ist. Daraus folgt aber, daß die Farbentwicklerlösungen bei hohen pH-Werten besonders oxidationsanfällig sind. Es lag daher nahe, die Lösung mit dem Farbentwickler sauer einzustellen und getrennt von den übrigen Bestandteilen des Entwicklerkonzentrates bereit zu halten. Diese Praxis hat aber mehrere gravierende Mängel:

  • 1. Es müssen mehrere Teilkonzentrate hergestellt und abgefüllt und zur Bereitung der Arbeitslösungen genau abgemessen werden. Das ist umständlich, arbeitsaufwendig und birgt die Gefahr von Verwechslungen in sich. Darüber hinaus erfordert es einen hohen Verpackungsaufwand
  • 2. Das grundsätzliche Problem der Oxidationsanfälligkeit der Arbeitslösungen ist nicht beseitigt. Das hat aber einen unnötigen Chemikalienverbrauch und zusätzliche Abwasserprobleme zur Folge.
  • 3. Das Bereithalten und Verwenden von stark alkalischen Lösungen ist für unkundiges Hilfspersonal gesundheitlich bedenklich.
For the preparation of the baths referred to as "working solutions", the required chemical mixtures are offered either as aqueous liquid concentrates or in solid form. Working solutions are prepared by adding a certain amount of water. The liquid concentrates for the color developer consist of several partial preparations, one of which contains the color developer substance (derivatives of p-phenylenediamine) and a small amount of sodium sulfite and is acidified. The others contain the other chemicals required, in particular the alkalis (usually carbonates and phosphates) required to adjust the pH value required during development. (see E. Mutter: Die Technik der Negativ- und Positivverfahren, Vienna New York 1955; company information from Kodak, Stuttgart and Tetenal, Norderstedt) This division of the concentrate into several partial solutions seemed to be necessary for one reason in particular: the redox potentials The p-phenylenediamine derivatives are strongly pH-dependent and the more alkaline the solution, the more negative they are. However, it follows that the color developer solutions are particularly susceptible to oxidation at high pH values. It therefore made sense to acidify the solution with the color developer and keep it separate from the other components of the developer concentrate. However, this practice has several serious shortcomings:
  • 1. Several partial concentrates have to be produced and filled and precisely measured to prepare the working solutions. This is cumbersome, labor-intensive and involves the risk of confusion. In addition, it requires a lot of packaging
  • 2. The fundamental problem of the susceptibility to oxidation of the working solutions has not been eliminated. However, this results in unnecessary consumption of chemicals and additional wastewater problems.
  • 3. The availability and use of strongly alkaline solutions is unsafe for unskilled auxiliary staff.

Aus diesen Mängeln ergab sich das technische Problem, das zu lösen war: Es mußte versucht werden, die für die Farbentwicklung erforderlichen Chemikalien möglichst in einem einzigen Konzentrat mit alkalischer Reaktion zu vereinigen, aus dem dann durch einfaches Verdünnen die Arbeitslösungen bereitet werden könnten, ohne daß es in diesem Konzentrat zu der bekannten Autoxidation kommt. Dieses Problem wurde durch zwei Maßnahmen gelöst: From these shortcomings the technical problem arose solve was: It had to be tried, for those Color development required chemicals in one if possible Combine concentrate with alkaline reaction, from which then the working solutions can be prepared by simply diluting them could, without it being in this concentrate to the known Autoxidation is coming. This problem was resolved through two measures solved:

  • 1. Es wurde eine hochkonzentrierte Zubereitung aus allen für die Farbentwicklung erforderlichen Chemikalien einschließlich der Alkalien - im Folgenden als "Monokonzentrat" bezeichnet, hergestellt. Eigene Untersuchungen an einem solchen, in verschlossenen und nur zur Messung geöffneten Flaschen gelagerten Monokonzentrat haben nämlich gezeigt, daß seine Oxidationsanfälligkeit keineswegs so hoch ist, wie man annehmen sollte (s. Abb. 1). Das rührt offensichtlich daher, daß das theoretische Redoxpotential der Farbentwicklersubstanzen im alkalischen Bereich zwar wesentlich niedriger ist, als im saueren, die Differenz zwischen dem Entwickler- und dem Sulfit/Sulfat-Potential, die für die Schutzwirkung des Sulfits entscheidend ist im alkalischen Bereich jedoch deutlich größer (s. Abb. 2), während die Abhängigkeit der Differenz zwischen dem Entwickler- und dem Sauerstoffpotential vom pH-Wert gering ist (s. Abb. 3) (Die Redoxpotentiale wurden nach der bekannten NERNSTSCHEN GLEICHUNG in der


    berechnet).     1. A highly concentrated preparation was made from all chemicals required for color development, including the alkalis - hereinafter referred to as "monoconcentrate". Our own studies on such a monoconcentrate stored in closed bottles that are only open for measurement have shown that its susceptibility to oxidation is by no means as high as one should assume (see Fig. 1). This is obviously due to the fact that the theoretical redox potential of the color developer substances in the alkaline range is considerably lower than in the acidic range, the difference between the developer and the sulfite / sulfate potential, which is decisive for the protective effect of the sulfite in the alkaline range larger (see Fig. 2), while the dependence of the difference between the developer and the oxygen potential on the pH value is small (see Fig. 3) (The redox potentials were determined according to the well-known NERNSTSCHEICHUNG in the


    calculated).

Würde dieser Befund an sich schon ausreichen, um Farbentwicklerkonzentrate möglichst alkalisch einzustellen, so sind der durch das Sulfit verursachten erhöhten Schutzwirkung im alkalischen Bereich dennoch dadurch Grenzen gesetzt, daß bei Farbentwicklerlösungen nur eine geringe Menge Sulfit zugesetzt werden darf (Mutter, E.: Farbphotographie Wien New York 1967, S. 233).

  • 1. Als zweite Maßnahme wurde den Monokonzentraten ein Antioxidationsmittel, bevorzugt Phenyl-1-naphthylamin in einer Menge von 30 ppm (= 0,003%) zugesetzt. Antioxidationsmittel werden zur Hemmung bzw. Verhinderung von Autoxidationen seit langem auf vielen Gebieten eingesetzt, beispielsweise zum Schutz von Ethern durch Oxidation, zur Verhinderung der Autoxidation bei Crackbenzinen und beim Kautschuk oder auch bei Lebensmitteln. In aller Regel werden Phenole, aromatische Amine und Chinone verwendet, also Substanzen, die selbst leicht oxidabel sind. Ihre Wirkungsweise ist wahrscheinlich fotokatalytischer Natur, weil sie in Kettenreaktionen eingreifen und schon in geringsten Mengen wirksam sind. Ihre erfolgreiche Verwendung zum Schutz von Farbentwicklerlösungen vor Autoxidation ist bisher noch nicht bekannt geworden, obwohl sie hier außerordentlich wirksam sind, ohne die Funktion des Farbentwicklers zu beeinträchtigen. So haben die Untersuchungen des Erfinders gezeigt, daß sowohl die Monokonzentrate, als auch die Arbeitslösungen aller drei Farbentwicklungsprozesse mit einem Zusatz des Antioxidationsmittels (AO) Phenyl-α-naphthylamin bedeutend länger haltbar sind, als ohne diesen Zusatz (s. Abb. 3 mit 7). Das Monokonzentrat des C-41- Prozesses ist hinsichtlich seiner Reduktionskraft bereits nach 10 Tagen Lagerung in einer verschlossenen und nur zur Messung (die allerdings einige Stunden dauern kann) geöffneten Flasche um 35% abgebaut, um dann längere Zeit auf diesem Niveau zu verharren, weil sich offenbar ein Gleichgewichtszustand in dem Redoxsystem einstellt. Beim Konzentrat mit AO ist dieser Abbau von Anfang an minimal, um dann auch nach drei Monaten lediglich einige Prozent zu betragen. Ganz ähnlich sind die Befunde bei den Monokonzentraten der beiden anderen Prozesse RA-4 und E-6, wobei der Abbau beim Konzentrat des E-6-Prozesses ohne AO von Anfang an fast linear verläuft, wahrscheinlich deshalb, weil dieses Konzentrat neben der Farbentwicklersubstanz auch noch ein reduzierendes Verschleierungsmittel enthält. Der Effekt des AO ist aber auch hier genau so ausgeprägt, wie bei den beiden anderen Prozessen.
If this finding was sufficient in itself to make color developer concentrates as alkaline as possible, the increased protective effect in the alkaline range caused by the sulfite is nevertheless limited by the fact that only a small amount of sulfite may be added to color developer solutions (Mutter, E .: Farbphotographie Wien New York 1967, p. 233).
  • 1. As a second measure, an antioxidant, preferably phenyl-1-naphthylamine, was added to the monoconcentrates in an amount of 30 ppm (= 0.003%). Antioxidants have long been used to inhibit or prevent autoxidations in many areas, for example to protect ethers by oxidation, to prevent autoxidation in cracked petrol and rubber or in foods. As a rule, phenols, aromatic amines and quinones are used, i.e. substances that are themselves easily oxidizable. Their mode of action is probably photocatalytic because they intervene in chain reactions and are effective even in the smallest amounts. Their successful use in protecting color developer solutions from auto-oxidation has not been known, although they are extremely effective here without affecting the function of the color developer. The investigations by the inventor have shown that both the monoconcentrates and the working solutions of all three color development processes with an addition of the antioxidant (AO) phenyl-α-naphthylamine can be kept for significantly longer than without this addition (see Fig. 3 with 7 ). The monoconcentrate of the C-41 process is reduced by 35% in terms of its reducing power after 10 days of storage in a closed bottle that is only open for measurement (which may take a few hours), but then remains at this level for a long time because there appears to be an equilibrium in the redox system. In the case of concentrate with AO, this breakdown is minimal from the beginning, and then only amounts to a few percent after three months. The results for the monoconcentrates of the other two processes, RA-4 and E-6, are very similar, with the degradation of the concentrate of the E-6 process without AO being almost linear from the start, probably because this concentrate, in addition to the color developer substance still contains a reducing fogging agent. However, the effect of the AO is just as pronounced here as with the other two processes.

Noch deutlicher zeigt sich die Schutzwirkung des AO bei den Arbeitslösungen, die offen in Reagenzgläsern stehen gelassen wurden: Hier weist die C-41-Arbeitslösung ohne AO bereits nach 6 Tagen einen Abfall der Reduktionskraft um 35% auf, der dann nach einem Monat 50% erreicht. Die Arbeitslösung mit AO zeigt einen merklichen Abfall erst ab 30 Tagen, der aber im weiteren Verlauf immer noch erheblich unter dem der Arbeitslösung ohne AO bleibt. Besonders letztere Tatsache dürfte bei der Verwendung von Farbentwicklerbädern in Entwicklungsmaschinen von besonderer Bedeutung sein. The protective effect of the AO is even clearer in the Working solutions that are left open in test tubes : The C-41 working solution without AO already proves this 6 days a drop in the reduction power by 35%, which then reached 50% after one month. The working solution with AO shows a noticeable drop only after 30 days, but this continues in the further Course still significantly below that of the working solution without AO remains. The latter fact in particular is likely to be used of color developer baths in developing machines of special Be meaningful.

Anhand von 20 belichteten Farbnegativ-, 10 Farbumkehrfilmen und 5 m2 Printmaterialien verschiedener Hersteller wurden die Monokonzentrate im Vergleich mit herkömmlichen Konzentraten überprüft und die Ergebnisse visuell beurteilt. Außerdem wurde eine densitometrische Auswertung der jeweiligen Kontrollstreifen vorgenommen. In beiden Fällen konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Materialien festgestellt werden, die mit den Monokonzentraten einerseits und herkömmlichen Konzentraten andererseits entwickelt worden waren. Using 20 exposed color negative films, 10 color reversal films and 5 m 2 of printed materials from different manufacturers, the monoconcentrates were checked in comparison with conventional concentrates and the results were assessed visually. In addition, a densitometric evaluation of the respective control strips was carried out. In both cases, no significant differences could be found between the materials that had been developed with the monoconcentrates on the one hand and conventional concentrates on the other.

Die Vorteile der Erfindung sind:

  • a) Geringeres Volumen der Konzentrate und geringerer Verpackungsaufwand infolge der Verwendung von Monokonzentraten
  • b) Einfachere und sicherere Bereitung der Arbeitslösungen
  • c) Längere Haltbarkeit der Konzentrate und Arbeitslösungen und dadurch Verringerung des Chemikalieneinsatzes
  • d) In Verbindung mit c) Verringerung der Abwassermenge
  • e) Wirtschaftlichere Gestaltung des Entwicklungsprozesses
The advantages of the invention are:
  • a) Lower volume of concentrates and less packaging effort due to the use of monoconcentrates
  • b) Easier and safer preparation of work solutions
  • c) Longer shelf life of the concentrates and working solutions and thus a reduction in the use of chemicals
  • d) In connection with c) reduction of the amount of waste water
  • e) More economical design of the development process

Claims (4)

1. Monokonzentrate für die fotochemische Verarbeitung von Colormaterialien der analogen Fotografie, die mittelhartes Leitungswasser, Derivate des p-Phenylendiamins, alkalisch wirkende Puffersubstanzen, Komplexbildner, Salze der schwefligen Säure, Antischleiermittel, Diethylenglykol und ein Antioxidationsmittel umfassen, wobei die Konzentrate alkalisch eingestellt sind und nur mit Wasser im Verhältnis 1 : 5 zur Bereitung von Arbeitslösungen verdünnt werden. 1. Monoconcentrates for the photochemical processing of Color materials of analog photography, the medium hard Tap water, derivatives of p-phenylenediamine, alkaline Buffer substances, complexing agents, salts of sulfurous acid, Antifoggant, diethylene glycol and an antioxidant include, wherein the concentrates are alkaline and only with water in a ratio of 1: 5 to prepare working solutions be diluted. 2. Monokonzentrat nach Anspruch 1, das
A 5,0-7 Gew.-% Na2CO3
B 9,0-11 Gew.-% K2CO3
C 3,0-6 Gew.-% K2HPO4
D 1,0-2,5 Gew.-% EDTA-4 Na
E 0,5-1,5 Gew.-% 1-Hydroxyethylen(1,1diphosphonsäure)
F 1,5-3 Gew.-% Diethylhydroxylamin
G 2,0-3 Gew.-% Na2SO3
H 1,0-1,5 Gew.-% KBr
J 0,004 Gew.-% KJ
K 2,0-3,5 Gew.-% CD-4
L 13,0-16 Gew.-% Diethylenglykol
M 0,002-0,004 Gew.-% Antioxidationsmittel
N 70-75 Gew.-% Wasser
umfaßt. 2. monoconcentrate according to claim 1, the
A 5.0-7 wt% Na 2 CO 3
B 9.0-11% by weight K 2 CO 3
C 3.0-6 wt% K 2 HPO 4
D 1.0-2.5% by weight EDTA-4 Na
E 0.5-1.5% by weight 1-hydroxyethylene (1,1diphosphonic acid)
F 1.5-3% by weight of diethylhydroxylamine
G 2.0-3% by weight Na 2 SO 3
H 1.0-1.5% by weight KBr
J 0.004 wt% KJ
K 2.0-3.5% by weight CD-4
L 13.0-16% by weight diethylene glycol
M 0.002-0.004 wt% antioxidant
N 70-75% by weight water
includes. 3. Monokonzentrat nach Anspruch 1 und 2, das anstelle von 2,0-3,5 Gew.-% CD-4 3,0-5 Gew.-% CD-3 und zusätzlich 0,5-1,0 Gew.-% SnCl2 wasserfrei umfaßt 3. monoconcentrate according to claim 1 and 2, which instead of 2.0-3.5 wt .-% CD-4 3.0-5 wt .-% CD-3 and additionally 0.5-1.0 wt .-% % SnCl 2 comprises anhydrous 4. Monokonzentrate nach einem der Ansprüche 1 mit 3, wobei das Antioxidationsmittel Phenyl-α-naphthylamin ist 4. monoconcentrates according to one of claims 1 to 3, wherein the Antioxidant is phenyl-α-naphthylamine
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DE2650580C2 (en) * 1975-11-05 1989-07-20 Uniroyal Chemical Co., Inc., Middlebury, Conn., Us
EP1037105A1 (en) * 1999-03-15 2000-09-20 Eastman Kodak Company Low replenishment color development using chloride ion-free color developer concentrate
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