DE1164230B - Process for improving the adhesion strength of hydrophilic photographic colloid layers to film bases, which consist of polymeric compounds derived from styrene or substituted styrene - Google Patents
Process for improving the adhesion strength of hydrophilic photographic colloid layers to film bases, which consist of polymeric compounds derived from styrene or substituted styreneInfo
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Description
Verfahren zum Verbessern der Haftfestigkeit von hydrophilen photographischen Kolloidschichten auf Filmunterlagen, die aus von Styrol oder substituierten Styrol abgeleiteten polymeren Verbindungen bestehen Es ist allgemein bekannt, daß in der photographischen Industrie vorwiegend Filme und Folien aus Cellulosederivaten als Träger für lichtempfindliche Halogensilberemulsionen verwendet werden. Es ist aber ebenfalls bekannt, daß solche Filme oder Folien aus Cellulosederivaten den Nachteil aufweisen, nicht maßbeständig zu sein, was insbesondere bei solchen lichtempfindlichen Folien oder Filmen störend wirkt, die zur Anwendung im graphischen Betrieb bestimmt sind. Es wurde dann auch versucht, bei der Herstellung von Folien oder Filmen statt von Cellulosederivaten von anderen polymeren Verbindungen auszugehen. Von den vielen zu diesem Zweck vorgeschlagenen polymeren Verbindungen nehmen die von Styrol abgeleiteten Polymeren eine hervorragende Stelle ein, weil sie im Gegensatz zu den meisten anderen vorgeschlagenen polymeren Verbindungen in der Praxis bereits allgemeine Verwendung gefunden haben, und zwar in Form von Folien aus gestrecktem Polystyrol.Methods of Improving Adhesion Strength of Hydrophilic Photographic Colloid layers on film bases made from styrene or substituted styrene derived polymeric compounds exist It is well known that in the photographic industry mainly films and foils made from cellulose derivatives as Carriers for photosensitive halogen silver emulsions can be used. But it is It is also known that such films or sheets made from cellulose derivatives have the disadvantage have, not to be dimensionally stable, which is particularly the case with those photosensitive Foils or films have a disruptive effect, which are intended for use in graphics operations are. It was then also tried to take place in the production of foils or films of cellulose derivatives to start from other polymeric compounds. Of the many Polymeric compounds proposed for this purpose take those derived from styrene Polymers make an excellent place because they are unlike most others proposed polymeric compounds are already in general use in practice in the form of expanded polystyrene films.
Polystyrol hat als photographischer Träger jedoch nicht nur Vorteile, wie beispielsweise gute Maßbeständigkeit, sondern auch gewisse Nachteile; so ist beispielsweise eine ausreichend feste Haftung von hydrophilen Schichten, wie Gelatinehalogensilberemulsionsschichten, auf einem solchen Träger nur schwer zu erreichen. Diesen Nachteil haben sowohl gestrecktes Polystyrol als auch andere, von Styrol oder Polystyrol abgeleitete, gegebenenfalls gestreckte polymere Verbindungen, die beispielsweise angegeben sind in Plastica, 9, S. 252 bis 257 und 313 bis 323 (1956); Modern Plastics, 33, S. 163 bis 166, 250, 252 (März 1956); Ind. Eng. Chem., 48, S. 2123 bis 2131 (1956), und J. Polymer Science, 16, S. 143 bis 154 (1955), also isotaktisches Polystyrol, das Mischpolymerisat von Styrol und Acrylnitril, Poly-a-methylstyrol, Poly-(ortho, meta oder para)-methylstyrol, Mischpolymerisate von Ortho-, Meta- oder Paramethylstyrol mit Acrylonitril, Polydichlorstyrol usw. However, polystyrene not only has advantages as a photographic support, such as good dimensional stability, but also certain disadvantages; so is for example, a sufficiently strong adhesion of hydrophilic layers, such as gelatin halogen silver emulsion layers, difficult to reach on such a carrier. Both stretched Polystyrene as well as others derived from styrene or polystyrene, optionally elongated polymeric compounds, which are given for example in Plastica, 9, pp. 252-257 and 313-323 (1956); Modern Plastics, 33, pp. 163 to 166, 250, 252 (March 1956); Ind. Eng. Chem., 48, pp. 2123-2131 (1956) and J. Polymer Science, 16, pp. 143 to 154 (1955), ie isotactic polystyrene, the copolymer of Styrene and acrylonitrile, poly-a-methylstyrene, poly- (ortho, meta or para) -methylstyrene, Copolymers of ortho-, meta- or paramethylstyrene with acrylonitrile, polydichlorostyrene etc.
Verschiedene Mittel wurden bereits vorgeschlagen, um diesem Nachteil abzuhelfen, beispielsweise in den britischen Patentschriften 794202 und 787480 und der belgischen Patentschrift 541 244 für einen Träger aus Polystyrol, in der britischen Patentschrift 814411 für einen Träger aus einem Mischpolymerisat von Styrol und Acrylnitril und in der belgischen Patentschrift 563 475 und der britischen Patentschrift 811 181 für einen Träger aus Polymerisaten und Mischpolymerisaten, die von substituiertem Styrol abgeleitet sind. Keiner dieser Vorschläge war jedoch in jeder Hinsicht völlig befriedigend. Meist war die erzielte Haftung nicht so groß, daß das Material ohne Schaden in den photographischen Bädern behandelt werden konnte, und/oder die vorgeschlagene Methode, z. B. das Auftragen dreier aufeinanderliegender Haftschichten, war zu umständlich, und/ oder die Qualität des fertigen photographischen Materials wurde nachteilig beeinflußt, und/oder die Feuergefährlichkeit wurde wegen der Anwesenheit von Nitrocellulose beim Auftragen der Schichten erhöht. Various means have been suggested to overcome this disadvantage remedy, for example in British patents 794202 and 787480 and the Belgian patent 541 244 for a support made of polystyrene, in the British Patent 814411 for a carrier made of a copolymer of styrene and Acrylonitrile and in Belgian patent 563 475 and British patent 811 181 for a carrier made of polymers and copolymers that are substituted by Are derived from styrene. However, none of these proposals were perfect in all respects satisfactory. Usually the adhesion achieved was not so great that the material without damage could be treated in the photographic baths, and / or the proposed Method, e.g. B. the application of three superimposed adhesive layers was too cumbersome, and / or the quality of the finished photographic material has become detrimental and / or the fire hazard was due to the presence of nitrocellulose increased when applying the layers.
Aus der USA.-Patentschrift 2794742 ist ferner eine Haftschicht bekannt, die aus einem Terpolyme risat von etwa 48 bis 70 Gewichtsteilen Alkylacrylat, etwa 30 bis 48 Gewichtsteilen Styrol, Acrylnitril oder Methylmethacrylat und etwa 4 bis 12 Gewichtsteilen Acrylsäure oder Methacrylsäure besteht. Derartige Haftschichten sind für Cellulosetriacetatfilme und insbesondere für Polyesterfilme in der Tat brauchbar, für Polystyrolfilme jedoch nicht. Bringt man nämlich eine nach Beispiel 1 der USA.-Patentschrift bereitete Dispersion auf einen Polystyrolfilm auf, so stößt dieser die Dispersion ab, und die aufgetragene Schicht zieht sich ringförmig zusammen. Bei Zugabe von Aceton zu der Dispersion des Terpolymerisats erzielt man eine bessere Haftung, weil der Poiystyrolfilm durch das Aceton oberflächlich angegriffen wird. Diese Haftung ist jedoch nur in trockenem Zustand festzustellen; wenn man den auf diese Weise substituierten Film in Wasser bringt, schwimmt die aufgetragene Schicht sogleich ab. Dies tritt auch dann ein, wenn man auf die Haftschicht eine Gelatineschicht aufbringt; beide Schichten haften nur in trockenem Zustand gut und lösen sich in nassem Zustand sofort ab. Ein Polystyrolfilm mit einer Haftschicht nach der zitierten USA.-Patentschrift kann somit nicht in den photographischen Bädern behandelt werden, ohne ihn zu zerstören, so daß ein Terpolymerisat der genannten Zusammensetzung als Haftschicht nicht in Frage kommt. From the USA patent specification 2794742 an adhesive layer is also known, from a terpolymer risat of about 48 to 70 parts by weight of alkyl acrylate, about 30 to 48 parts by weight of styrene, acrylonitrile or methyl methacrylate and about 4 to 12 parts by weight of acrylic acid or methacrylic acid. Such adhesive layers are in fact for cellulose triacetate films and especially for polyester films useful, but not for polystyrene films. If you bring one by example 1 of the United States patent specification prepared dispersion on a polystyrene film, so comes across this removes the dispersion, and the applied layer contracts in a ring. When adding acetone to the dispersion of the terpolymer achieved you get better adhesion because the polystyrene film is superficial due to the acetone is attacked. However, this adhesion can only be determined in a dry state; if the film substituted in this way is placed in water, it will float applied layer immediately. This also occurs when you hit the adhesive layer applying a layer of gelatin; both layers only adhere when dry good and come off immediately when wet. A polystyrene film with an adhesive layer according to the US patent cited above, it cannot be used in the photographic baths be treated without destroying it, so that a terpolymer of the above Composition as an adhesive layer is out of the question.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die Haftfähigkeit von hydrophilen Kolloidschichten an gestreckten Folien oder Filmen aus von Styrol oder substituiertem Styrol abgeleiteten polymeren Verbindungen sowohl in nassem als auch in trockenem Zustand auf sehr einfache und zweckmäßige Weise verbessert werden kann, indem auf diese Folien oder Filme eine Haftschicht aufgetragen wird, die aus einem Mischpolymerisat von 82 bis 88 Gewichtsteilen Styrol und 18 bis 12 Gewichtsteilen Acrylsäure besteht. It has now surprisingly been found that the adhesiveness of hydrophilic colloid layers on stretched sheets or films made of styrene or substituted styrene-derived polymeric compounds in both wet as well as in a dry state in a very simple and practical way can be achieved by applying an adhesive layer to these foils or films, from a copolymer of 82 to 88 parts by weight of styrene and 18 to 12 Parts by weight of acrylic acid.
Die Verwendung eines einfachen binären Mischpolymerisats zur Herstellung der Haftschicht ist gegenüber den bisher verwendeten bzw. vorgeschlagenen Terpolymeren ein Fortschritt, weil ein binäres Mischpolymerisat sich leichter herstellen bzw. reproduzieren läßt, so daß jederzeit Mischpolymerisate gleicher Zusammensetzung und gleichen Eigenschaften erhalten werden. The use of a simple binary copolymer for production the adhesive layer is opposite to the previously used or proposed terpolymers an advance, because a binary copolymer is easier to manufacture or use. Can be reproduced, so that copolymers of the same composition at any time and the same properties can be obtained.
Das in einer Mischung von verschiedenen Lösungsmitteln aufgelöste Mischpolymerisat von Styrol und Acrylsäure wird auf den gestreckten Polystyrolträger vergossen. Es kommt also darauf an, die verwendeten Lösungsmittel so zu wählen, daß die Polystyrolfilme möglichst wenig angegriffen werden, um zu verhüten, daß die besonderen Eigenschaften verlorengehen, die durch das Strecken in beiden Richtungen erhalten werden. Zu diesem Zweck werden Nichtlöser zugesetzt, die eine Beeinträchtigung der durch die Strekkung erhaltenen mechanischen Eigenschaften verhindern sollen. Geeignete Lösungsmittel mit minimaler Angriffswirkung sind beispielsweise Aceton und Butanon, falls sie in Kombination mit Nichtlösern verwendet werden. Zu diesen Nichtlösern sind niedere, ] bis 4 Kohlenstoffatome enthaltende aliphatische Alkohole und auch Athylenchlorhydrin und Methylglykol zu rechnen. That dissolved in a mixture of different solvents Copolymer of styrene and acrylic acid is applied to the stretched polystyrene support shed. It is therefore important to choose the solvents used in such a way that that the polystyrene films are attacked as little as possible to prevent that the special properties are lost by stretching in both directions can be obtained. For this purpose, nonsolvents are added, which have an adverse effect to prevent the mechanical properties obtained by the stretching. Suitable solvents with minimal attack effect are, for example, acetone and butanone when used in combination with nonsolvents. To this Non-solvents are lower aliphatic alcohols containing] up to 4 carbon atoms and also ethylene chlorohydrin and methylglycol to be reckoned with.
Die möglichen Veränderungen des Gewichtsverhältnisses von Styrol und Acrylsäure im Mischpolymerisat sind sehr beschränkt und liegen zwischen 82: 18 und 88:12. Wenn ein Mischpolymerisat verwendet wird, das mehr Styrol und weniger Acrylsäure enthält, ist ein weniger gutes Haften der wasserempfindlichen Schicht auf dem Mischpolymerisat die Folge. Eine Herabsetzung des Acrylsäuregehaltes hat außerdem die Wirkung, daß das Mischpolymerisat lediglich in Mischungen von Aceton und Alkohol mit einem größeren Acetongehalt löslich ist. Derartige Mischungen würden aber wegen des entsprechend verringerten Alkoholgehaltes den Polystyrolträger stärker angreifen. The possible changes in the weight ratio of styrene and acrylic acid in the copolymer are very limited and are between 82: 18 and 88:12. If a copolymer is used, the more styrene and less Contains acrylic acid, the water-sensitive layer adheres less well the result on the copolymer. Has a reduction in the acrylic acid content also the effect that the copolymer is only in mixtures of acetone and alcohol with a larger acetone content is soluble. Such mixtures would but because of the correspondingly reduced alcohol content, the polystyrene carrier is stronger attack.
Die Verwendung eines Mischpolymerisats, das über 18 Gewichtsprozent Acrylsäure enthält, ist ebenfalls ausgeschlossen. Ein solches Mischpolymerisat würde wegen der relativen Zunahme der Zahl der anwesenden Carboxylgruppen eine erhöhte Quellung in den photographischen Bädern zeigen. Dadurch entstünde die Gefahr, daß in Bädern die Sul> stratschicht samt der Emulsion von der Unterlage abschwimmt. The use of a copolymer that is over 18 percent by weight Contains acrylic acid is also excluded. Such a copolymer would an increased because of the relative increase in the number of carboxyl groups present Show swelling in the photographic baths. This would create the risk that In baths, the sulphate layer including the emulsion floats from the base.
Das Polymerisat kann auf einfache Weise wie folgt hergestellt werden. The polymer can be produced in a simple manner as follows.
Herstellung 1 Man erwärmt eine Lösung von 31,7 g Acrylsäure, 191,8 g Styrol und 2,24g Azo-bis-isobutyronitril in 150cmS Butanon 24 Stunden in einem mit einem Rührwerk, Rückflußkühler und Stickstoffeinlaß ausgerüsteten Kolben auf 800 C. Das gebildete Polymerisat wird in Methanol gefällt, erneut in Aceton gelöst und wieder in Wasser gefällt. Nach dem Trocknen beträgt die Ausbeute 138 g Mischpolymerisat. Preparation 1 A solution of 31.7 g of acrylic acid, 191.8 g, is heated g styrene and 2.24 g azo-bis-isobutyronitrile in 150 cmS butanone for 24 hours in one flask equipped with a stirrer, reflux condenser and nitrogen inlet 800 C. The polymer formed is precipitated in methanol and redissolved in acetone and felled again in water. After drying, the yield is 138 g of copolymer.
Die Titrierung ergibt, daß das Mischpolymerisat 14,6 Gewichtsprozent Acrylsäure enthält.The titration shows that the copolymer is 14.6 percent by weight Contains acrylic acid.
Herstellung 2 Auf gleiche Weise werden 14,75 g Acrylsäure und 85,25 g Styrol in 100 cm3 Butanol aufgelöst, in Anwesenheit von 500 mg Azo-bis-isobutyronitril mischpolymerisiert. Nach Reinigung erhält man 63 g Mischpolymerisat, das 16,9 Gewichtsprozent Acrylsäure enthält. Preparation 2 In the same way, 14.75 g of acrylic acid and 85.25 g g of styrene dissolved in 100 cm3 of butanol, in the presence of 500 mg of azo-bis-isobutyronitrile copolymerized. After purification, 63 g of copolymer are obtained, which is 16.9 percent by weight Contains acrylic acid.
Das erfindungsgemäße Substrat eignet sich nicht nur als Haftschicht zwischen Polystyrolfilmunterlage und lichtempfindlichen Emulsionsschichten, sondern kann auch als Haftschicht zum Aufbringen von anderen photographischen Kolloidschichten auf den Polystyrolfilm verwendet werden, z. B. von Rückschichten, Filterschichten, Schutzschichten, Photohalbleiterschichten, Bildempfangsschichten für Diffusionsübertragung, magnetisches Eisenoxyd enthaltende Schichten usw. The substrate according to the invention is not only suitable as an adhesive layer between the polystyrene film base and light-sensitive emulsion layers, but Can also be used as a subbing layer for the application of other photographic colloid layers can be used on the polystyrene film, e.g. B. of backing layers, filter layers, Protective layers, photo semiconductor layers, image receiving layers for diffusion transfer, layers containing magnetic iron oxide, etc.
Wenn die hydrophile Schicht gelatinehaltig ist, soll vorzugsweise noch eine dünne Zwischenschicht aus einer Lösung von Gelatine in einer Mischung von etwa gleichen Teilen Wasser und Methanol oder Wasser und Äthanol angebracht werden. If the hydrophilic layer contains gelatin, it should preferably another thin intermediate layer of a solution of gelatin in a mixture of approximately equal parts of water and methanol or water and ethanol attached will.
Die erfindungsgemäße Substratschicht läßt sich nicht nur auf Filme aus gestrecktem Polystyrol, sondem auch auf Filme aus anderen Polymerisaten oder Mischpolymerisaten auf der Basis von Styrol oder substituiertem Styrol vergießen. Hier sind unter anderem zu erwähnen: Poly-a-methylstyrol, Poly-o-, -m- oder -p-styrol, Polydichlorstyrol, isotaktisches Polystyrol, Mischpolymerisate von Styrol und Acrylnitril und von a-Methylstyrol und Acrylnitril. Diese Polymerisate gehen unter anderem aus den obengenannten Literaturstellen und Patentschriften als bekannt hervor. The substrate layer according to the invention can not only be applied to films made of stretched polystyrene, special also on films made of other polymers or Pour copolymers based on styrene or substituted styrene. Among other things, the following should be mentioned here: poly-a-methylstyrene, poly-o-, -m- or -p-styrene, Polydichlorostyrene, isotactic polystyrene, copolymers of styrene and acrylonitrile and from α-methylstyrene and acrylonitrile. These polymers run out, among other things the above-mentioned references and patents as known.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu beschränken. The following examples serve to illustrate the invention without to restrict them.
Beispiel 1 6 g eines nach Herstellungsbeispiel 1 hergestellten Mischpolymerisats, das 14,6 Gewichtsprozent Acrylsäure und 85,4 Gewichtsprozent Styrol enthält, wird in einer Mischung von 40 cm3 Butanon, 40 cmS Methanol, 10 cmS Methylglykol und 10 cm:s Butanol aufgelöst und auf eine Filmunterlage aus gestrecktem Polystyrol im Verhältnis von 1,2 g festem Stoff pro Quadratmeter vergossen. Example 1 6 g of a copolymer prepared according to Preparation Example 1, containing 14.6 percent by weight acrylic acid and 85.4 percent by weight styrene in a mixture of 40 cm3 butanone, 40 cmS methanol, 10 cmS methylglycol and 10 cm: s butanol dissolved and placed on a film base made of expanded polystyrene im Ratio of 1.2 g of solid material per square meter potted.
Nach der Trocknung wird auf diese Schicht noch eine dünne Schicht aufgetragen, und zwar unter Verwendung einer 1°/oigen Lösung von Gelatine in einer Mischung von gleichen Teilen Wasser und Methanol, die pro Liter 1 g Chromalaun und 15 cm3 NH40H enthält. Diese Lösung wird in einem Verhältnis von 0,24 g Gelatine pro Quadratmeter vergossen. Auf diese Gelatineschicht wird die lichtempfindliche Emulsion aufgetragen. After drying, apply a thin layer on top of this layer applied, using a 1% solution of gelatin in a Mixture of equal parts of water and methanol containing 1 g of chrome alum and per liter Contains 15 cm3 NH40H. This solution is gelatin in a ratio of 0.24 g potted per square meter. The light-sensitive layer is placed on top of this gelatin layer Emulsion applied.
Beispiel 2 8 g eines nach Herstellungsbeispiel 2 hergestellten Mischpolymerisats, das 16,9 Gewichtsprozent Acrylsäure und 83,1 Gewichtsprozent Styrol enthält, werden in einer Mischung von 30 cms Aceton, 10 cm3 Äthylenchlorhydrin, 10 cms Methylglykol, 20 cm:3 Butanol und 30 cm3 Methanol aufgelöst und auf eine Filmunterlage aus gestrecktem Polystyrol in einem Verhältnis von 1,7 g festem Stoff pro Qradratmeter vergossen. Example 2 8 g of a copolymer prepared according to Preparation Example 2, containing 16.9 percent by weight acrylic acid and 83.1 percent by weight styrene in a mixture of 30 cms acetone, 10 cm3 ethylene chlorohydrin, 10 cms methylglycol, 20 cm: 3 butanol and 30 cm3 methanol dissolved and stretched onto a film base Polystyrene cast at a ratio of 1.7 g of solid material per square meter.
Nach der Trocknung wird auf diese Haftschicht noch eine dünne Schicht aufgetragen, und zwar unter Verwendung einer 20/oigen Lösung von Gelatine in einer Mischung von gleichen Teilen Wasser und Äthanol, die pro Liter 1 g Chromalaun und 15 cm3 NH4OH enthält. Diese Lösung wird in einem Verhältnis von 0,5 g Gelatine pro Qradratmeter vergossen. Dann wird die lichtempfindliche Gelatineschicht aufgetragen. After drying, a thin layer is applied to this adhesive layer applied, using a 20% solution of gelatin in a Mixture of equal parts of water and ethanol containing 1 g of chrome alum per liter and Contains 15 cm3 NH4OH. This solution is in a ratio of 0.5 g gelatin per Square meter potted. Then the photosensitive gelatin layer is applied.
Beispiel 3 6 g des gleichen Mischpolymerisats von Styrol und Acrylsäure nach Beispiel 1 werden in 50 cms Aceton, 10 cm3 Äthylenchlorhydrin, 10 cm3 Butanol und 30 cm3 Methanol aufgelöst und auf eine Filmunterlage aus gestrecktem Polystyrol in einem Verhältnis von 1,2 g festem Stoff pro Qradratmeter vergossen. Example 3 6 g of the same copolymer of styrene and acrylic acid According to Example 1, 50 cm3 of acetone, 10 cm3 of ethylene chlorohydrin and 10 cm3 of butanol are added and 30 cm3 of methanol and placed on a film pad made of expanded polystyrene cast in a ratio of 1.2 g of solid material per square meter.
Nach der Trocknung wird auf diese Haftschicht noch eine dünne Schicht aus einer 20/oigen Lösung von Gelatine in einer Mischung von gleichen Teilen Wasser und Äthanol aufgetragen, die pro Liter 1 g Chromalaun und 15 cmS Ammoaiumhydroxyd enthält. Diese Lösung wird in einem Verhältnis von 0,24 g Gelatine pro Qradratmeter vergossen. Schließlich wird auf diese dünne Gelatineschicht eine lichtempfindliche Halogensilberemulsionsschicht aufgetragen. After drying, this adhesive layer is applied another thin layer from a 20% solution of gelatin in a mixture of equal parts of water and ethanol applied, containing 1 g of chrome alum and 15 cmS of ammonium hydroxide per liter contains. This solution is in a ratio of 0.24 g of gelatin per square meter shed. Eventually, a light-sensitive layer is created on top of this thin gelatin layer Halogen silver emulsion layer applied.
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DE2643079A1 (en) * | 1975-09-26 | 1977-04-07 | Bexford Ltd | METHOD OF MANUFACTURING COATED FILM CARRIERS |
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