DE1944750A1 - Photopolymerisierbare Massen und ihre Verwendung zur Herstellung photographischer Bilder - Google Patents
Photopolymerisierbare Massen und ihre Verwendung zur Herstellung photographischer BilderInfo
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Description
«■MONCHEN23 ■ 8 I EG ES STRASSE 26 · TELEFON 348067 ■ TELEGRAMM-ADRESSE: IN VENT/M O N CH EN
TELEX 5 29 686
«n2aS E 651 (DoAo/o·) ι 3, Sep. ?o6a
Case I«-103
GAP CORPORATION
New York, NoY.,
New York, NoY.,
"PhotopolymerisAerbare Massen mid ihre Verwendung zur Herstellung
photograph!scher Bilder"
Priorität: 9. September 1968, V.St.A., Nr0 758,632
Die Erfindung betrifft photopolymerisierbare Massen und ihre Ver
wendung zur Herstellung photographischer Bilder.
Die Farbstoff-sensibilJLsierte Photopolymerisation von Vinylmonomeren
ist bereits bekannt. Die USA.-Patentschrift 3 850
beschreibt die Farbstoff-asnsibiiieierte Photopolymerisation
von Vlnylmonomeren mit einem photoreduaierbaren Farbstoff und
einem milden Reduktionsmittel in gegenwart von Sauerstoff.
Die UüA.-PaterrfcBQhrm Ί 074 V94 bow-ihreib-fc die Photo Vernetzung
einen jLöalioheu AOlyiiUiiVioate, dan üitäfe eines
00S812/1812
aus Bi ehr oma t und X'edusiertem Bi ohr oma t vernetzt, d.h« in die
unlösliche Form übergeführt werden kann, in Gegenwart eines photoreduzierbaren
Farbstoffes und eines Reduktionsmittels»
Die USA.-Patentschrift 3 097 097 beschreibt ebenfalls ein Verfahren
zur Photopolymerisation polymerisierbarer Verbindungen
in Gegenwart eines pIiötsTOdusiertaren Farbstoffes und eines Re-'
duktiossmitt@las ctas aur Rectatetios. des belichteten Farbstoffes
* geeignet ist«
USAe»Patentsetelf-i 3 145 104 "teseiiyidM di© Photopolymerisa
tion v©a 01igotM©lea ia ö-egenwss't ©iaea fasMbstoff s©nsibilisa-
Bei ß®ß g@aasiatea Te^faSirsa ist äi® Ijai&äiermig der Polymerieationereaktion
iia aligea/siaea ¥©n I©f SM@t'©r©äiiktioia des 'farib«-
etoffes begleitet0 für diesen Iweok väsi im allgemeinen ein mil»»
des EefluktionBmitt©i@ wie Aiß@rMsslw@9 Allyl thioharnstoff oder
Cystein, verwendet0 Di© v®^^mnü®t®m H©äMktl©agEittal besitaea
im aHgeaeiaen eis Bmävikt±@m®p©§<§mft$.@3,o am® i©a farbstoff im
M©ht ä©^ fs^bstofi? sas3 ZiS^s^fsgia ifsiiasao^t mM äas
tsl gl@i®Mg©itig ©syfliGS'S äfL Am©M ©ader® Stoffe, wie
Öhelat-Bilto@3?p SoB0 itS^a^ailiiawi^sstyas©©^®^^ iieMen mis 12@ktronsndonatoren
für iics lielrS©spfiiäöl,i©Iaig2& l©s>©et©
obwohl dies© FerMsHtangigEH ia sl3Lg©sieia©a ai@M alia
vjiI'd das fo^M^i-sQia ©äac-F- T::'M'MWQämf^':'--&m, €s
ä®i? la 6®g©BEüs,i?-fe "/©ω Ii lim äa
<Si© Joiik©=!
QQ ti 12/1112
führte Farbetoff im Dunkeln seine ursprüngliche Farbe wiedererlangtt
wenn Sauerstoff zugegen ist* let In dem Reaktionssyetemt
das den Farbstoff und das Reduktionsmittel bzw, den Farbstoff und den Chelatbildner enthält, ein Vinylmonomeres eugegen, so
tritt neben der Photoreduktion des Farbstoffes die Polymerisation dieses Monomeren ein«
Die Farbstoff-eensibilisierte Photopolymerisation von Vinylmonomeren
unter gleichzeitiger Photoreduktion des Farbstoffes ist also allgemein bekannt. Xm Gegensatz dazu ist die Farbstoff»
seneibilisierte Photopolymerisation, bei der der verwendete
Farbstoff photooxydiert wird, relativ ungebräuohlioh. Die USA.-Patentschrift
3 147 119 beschreibt die Farbstoff-eensibilieierte
Photopolymerisation eines Vinylmonomeren in Gegenwart von Zink»
oxid als Oxydationsmittelο Bei Belichtung dee Reaktionsgemisches
erfolgt unter gleichzeitiger, irreversibler Photooxydation des Farbstoffes die Polymerisation des Vinylmonomeren. Photooxydationsprozesee
dieser Art waren bisher deshalb ungebräuohlioh, da sie zu langsam- abliefen und deshalb als nicht geeignet für die
technische Verwendung angesehen wurden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war deshalb,, photopolymerieierbare
Hassen zu entwickeln, bei denen die Photooxydation so schnell verläuft, daß sie für technische, Insbesondere für
photographieohe Zwecke, genutzt werden kann.
3omit betrifft die Erfindung photopolymerisierbare Massen, bestehend aus
(a) einem die Gruppe GH2-G <£ enthaltenden, unter Hormalbedin-
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mwmm
~ W A. M
gungen flüssigen oder festen Monomeren,
(b) einem Katalysatorsystem aus einer lichtempfindlichen aro~>
metisehen Diazoniumverbindung und einem Farbstoff der Phenazin»,
Phenthiazine Thiazolyl«, Phthalein·» Azin-9 Oxazin-, Thiazin-
oder Thiazol-Reihe und gegebenenfalls
(c) einem kolloidalen Bindemittel, einem Netzmittel sowie Wasser«
Als Monome res kann in der Praxis für das Verfahren der Erfindung
jede unter Normalbedingungen flüssige oder feste, photopolymerisierbare ungesättigte organische Verbindung Verwendung findeno
Vorzugsweise werden Verbindungen verwendet, die mindestens eine olefinische Doppelbindung enthaltene Besonders bevorzugt sind
Vinyl- und VinyÜdenverbindungen, die durch Substitution mit
einem elektronegativen Substituenten, wie ein Halogenatom, eine
G-O, -CaH, -CsC oder -0- Gruppe, aktiviert eindo Geeignete Monomere sind z.B0: Acrylamid, Acrylnitril, N-Äthanolacrylamid,
Methacrylsäure, Acrylsäure, Caloiumacrylat, Methacrylamid,
Vinylacetat, Hethylmethacrylat, Methylacrylat, Äthylaorylat,
Vinylbenzoat, Vinylpyrrolidon, Vinylmethyi&ther, Vinylbutyläther,
Vinylisopropyläther, VinyIisobutylather, Vinylbutyrat, Butadien
oder Gemische aus Äthylacrylat und Vinylacetat, Acrylnitril und Styrol oder Butadien und Acrylnitril.
Bei Verwendung eines Monomeren mit zwei reaktiven Doppelbindungen, z.B. Ν,Ν'-Methylen-bie-aorylamid, kann die Geschwindigkeit
der Photoreaktion erhöht werden»
Sie Diazoniuaverbindung dient als Bildes Oxydationsmittel für
den Farbstoff. Die Diazoniumverbindungen können in for« ihrer
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stabilen Salze» a.B. als Sulfat»» Chlorbenzolsulfonate oder Borfluoride» verwendet werden· Bevorzugt werden die Doppelsalze
Bit einer sauer reagierenden Verbindung» z.B. mit Zink-, Zinn-
oder Cadmiumohlorld oder Komplexe» wie die Fluorborate. Doppelsalze und Komplexe lassen sich gleichermaßen verwenden. Sehr geeignet sind a.B. aromatische Diazoniumverbindungen» die entweder
nicht substituiert sind oder am Kern einen Substituenten, wie ein Halogenatom» eine Hydroxyl-» Sulfo-, Sulfonyl- oder Acetamido-Gruppe, einen Alkyl-» Alkoxy-» Carboalkoxy- oder einen
Aryl-Reat aufweisen· Darüberhinaus können Verbindungen verwendet
werden, die als Substituenten eine Aminogruppe oder einen Alkylaminorest tragen» wie es z.B. bei den sogenannten Diazooxiden
der fall ist» die aus den ortho- oder para-Aminophenolen hergestellt werden. Biese Verbindungen sind jedoch für das Verfahren
der Erfindung nicht so gut geeignet. Sie wirksamsten Diazoniumsalze aoheinen diejenigen zn sein» die am stärksten oxydierend
wirken. Hierzu gehören die nichteubatituierten Diazoniumsalze
und diejenigen» die einen negativen, d.h. Elektronen anziehenden Substituenten, wie einen. Phenylrest oder eine litrogruppe tragen. Die Diazoniumsalze dürfen den Farbstoff im Dunkeln nicht
oxydieren» münzen jedoch bei der Belichtung die Polymerisation des Monomeren bewirken. Geeignete Diazoniumverbindungen, hergestellt aus primären aromatischen im inen dureh Diazotierung, sind
la den USA.«Patentschriften 3 110 592, 2 807 545 und 2 772
beschrieben· Andere geeignete Diazoniumverbindungen sind z.B. p-DiaKO-dimethylanilin-zinkohlorid, p-Diazo-diphenylaminsulfat»
p-Diazodiäthylanilin-zinkohlorid, p-Diazo-äthyl-hydroxyäthylanilin-zinkohlorid, p-Diazo-äthyl-methyl-anilin-zinkohlorid»
Π09812/1812
BAD ORIGINAL
p-Maso-diäthyl-methyl-anilin-ainkotoorid, p-Diaeo-äthyl-hydroxyäthylanllin-zinkohlorid, 1 -Diazo^-oxynaphthalin^-eulf onrat,
p-Biätnyl-amino-benzol-diazoniumohlorid-zinlcohlorid, 4-Benzoylastin -2,5-diäthoxy-benzol-diaiioniumohlorid, p-Chlorbenzol-eulfonat Ton 4"MaZO-I-OyOlOlIeXyIaQiIiXi und von. 4-Diaeo-2-methoxyi-oyolo-hexyl-aminobenzol, das ZinnchlorId-Doppeleals von
4-H-Methyl-oyolohexyl-aminobenzol-diazoniuinohlorid, p-Acetaminobenzol-diazoniumohlorid, 4-Dimethyl-aminobenzol-diazonivuaohlorid,
3-Methyl-4-diäthyl-aminobensol-diazoniumohlorid r 4-MorpholinbenBOl-diaeoniuniohlorid, 4-Ρ1ρβΓβ^ιο-2,5-diäthoxybtnzol-diazoniuaohlorid, 1-Dimethyl-aBinonaphthalin-4-diaBoniuaohlorid oder
4-fhenyl-aalno-diasobeniol-diazoniuBOhlorid·
Geeignete Farbstoffe für das Verfahren der Erfindung sind s.B.
80lohe, die bei lichtempfindlichen Emulsionen auf Silberhalogenidbaais ale Beeeneioilieatoren in "The Theory of the Photographic Prooees" von C.B.K.Äees und T.H.Jaaes, 3<Aufl&ge (1966)*
Seite 228 und Seite 229» beeohrie*en sind· Hierau gehören diejenigen farbstoffe, die duroh ein Mildes Reduktionsmittel rerersibel photoreduaier^ und duroh ein DJagoniuasal« irrerereibel
photooxydiert «erden können. Hieriu gß%Qr*n s.B· die Phenazine,
Phenthiazine, Thiazolylfarbstoffe, Phthaleine, Azine, Oxazine
und Thiazine. Besondere bevorzugt sind Phenoeafranine der all- \
gemeinen Formel I
009812/1812 BAD
R-NH
NH · R
(I)
in der R ein Wasoeretoifatoia oder eine Methylgruppe und R5 ein
Phenyl-oder 5CoIy Ire st lot, sowie
(C2H5J2N
C6H5
Amethyst Violett (Phenazin)
(CH3)N2
Methylen Blau (Phenthiazin)
N(CH3)2
Fluorescein (Phthalein)
COOH
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BAO ORIGINAL
ι *■ V -
Eosin
Erythrosin
Cl
Cl
Rose bengftl· 009812/1612
ι >· V
Thionin
(Phenthiazin)
(Phenthiazin)
Brillant Blau (Oxazin)
Pinakryptol Grün (Phtnasin)
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Diejenigen Farbstoffe, die allgemein als Sensibilisatoren bei
lichtempfindHohen Schichten auf Silberhalogenidbaeis bekannt
sind, sind für das Verfahren der Erfindung nicht geeignete Hierzu gehören z.B. Cyanin-, Hemioyanin-, Merooyanin-, Styryl-, Azanol- und Qxanol-Farbstoffe, die in der USA.-Patentschrift
3 099 558 beschrieben sind.
Gegebenenfalls können übllohe kolloidale Binde- oder Diokmittel,
wie Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Hydroxyäthylcelluloee,
Gelatine oder Carboxymethy!cellulose, verwendet «erden.
Sie Erfindung betrifft ferner die Verwendung der oben beschriebenen lichtempfindlichen Massen aur Herstellung photograph!scher
Bilder durch Aufbringen auf ein Trägermaterial, photograph!sehes
Beliohten Bit ultraviolettem und/oder sichtbarem Licht und anschließendes Entfernen des nicht polymerisieren Materials.
Als Trägermaterial sind e.B. herkömmliohee legativmaterial, Glas,
Metall oder Papier geeignet. Bas photographieohe Beliohten kann
mit ultraviolettem und/oder mit sichtbarem Licht erfolgen. Sichtbares Licht wird bevorsugt.
Zum Auswaschen des nicht polymerisierten Materials kann jedes
Löeungemittel verwendet werden, welches das polymerisierte Material nicht angreift. Bevorzugt wird entionisiertes Wasser verwendet.
Der Mechanismus der unter Verwendung der erf indungegemfißen Katalyaatoreysterne ablaufenden Photopolymerisation ist nicht genau
bekannt. Man nimmt jedoch an, daß folgende Reaktionen eine
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β·
Der Farbstoff liefert duroh den Verlust eines Elektrons ein
positives Ion, das in Bruchstücke zerfallen könnte. Ein solcher
Zerfall würde τοη dem Verschwinden der charakteristischen Farbe
begleitet sein· Aus de* Diasoniumion und des Elektron könnten
die Radikale RH2* oder Re entstehen« die als Polymerisationsinitiatoren wirken· Der tatsächliche Reaktionsmeehaniemus ist
sioherlioh komplizierter; das obige Schema aag jedooh das Verständnis für den Vorgang erleichtern.
0,1 g p-Toluol-diaBoniumohlorsinkat wurden unter Ausschluß τοη
Lioht lu 1 sg Methylenblau in 5 ml Wasser gegeben. Die Lösung
wurde in awei Teile geteilt· Eine Half te der Probe wurde im Dunkeln aufbewahrt. Sie andere Probe wurde der Bestrahlung einer
375 Watt-Lampe in einer Entfernung τοη 15 em ausgesetrt. Der
farbstoff wurde in wenigen Sekunden entfärbt. Ia der Lösung seigten eioh einige Qasblasen, die wahrecheinlioh Stickstoff darstellten. Sie entfärbte Probe wurde über lacht in einem dunklen
Raum aufbewahrt· Di· Beobachtung am n&oheten lag seigte, daß die
Lösung ihre ursprüngliche färb· nicht wieder erlangt hatte· Di·
nioht belichtet· Prob· seigte auch naoh mehreren Stunden koine
Farbänderung.
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Beispiel 1 wurde wiederholt, jedooli wurden anstelle dee Wassere
5 Bl einer 4 folgen B/S'-Mathylen-bie-acrylaaid-Löettag eingeeetet·
Bei der Belichtung dieser Probe bildete eich innerhalb weniger
Sekunden ein weiS©st ©pakee Polymerisat« Bei der nicht beliohteten Probe bildete eioh auch nach einigen Stunden kein Polyeeri«* :
eat. . - . ■:-;;:.v^
Sie Beispiele 1 und 2 wurden wiederholt, jedoch wurde anstelle
des p-Soluol-41azoniumehlorzinkat8 jeweils p-foluol-dlasoniumfluorborat eingesetzt. Es wurden die gleiohen Ergebnisse wie in
Beispiel 1 und 2 erhalten·
Die Beispiele 1 und 2 wurden wiederholt, jedooh wurde anstelle
τοη Methylenblau jeweils Rose bengale eingesetzt. Se wurden die
gleiohen Ergebnisse wie in den Beispielen 1 und 2 erhalten.
Me Beispiele 1 und 2 wurden wiederholt, jedoch wurde anstelle
▼on p~Toluol-dia2oniuaohlorainkat jeweils p-Toluol-dlaeoniu»-
fluorborat und anstelle tob. Mathjlenblau jeweile Rose bengale
▼erwendet· Ee wurden die gleichen Brgelmleee wie in den Beiepielen 1 und 2 erhaltene . '
Beienlel 6
BIe Beleplele 1 und 2 wurden wiederholt, jeaooh würfle Methylenblau jeweile durch Zitangelh ereetst· Be wurden dleeelben
gebnisse wie in den Beispielen 1 und 2 erhalten·
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JmUBim CIÄS8AO OWQINAL
Die Beispiele 1 und 2 wurden wiederholt, jedooh wurde anstelle
yon p-Toluol-diaaoniujnohiorBinkat jeweils p-Toluol-diamoniu»-
fluorborat und anstelle τοη Methylenblau jeweils Titangelb ver*
wendet· Se wurden die gleichen Ergebnisse wie in den Beispielen 1 und 2 erhalten.
folgende lichtempfindliche Lösung wurde unter Ausschlug τοη
!,I'-Methylen-biB-acrylamid 0,250 g
(ft ftal aus Wasser uakriatallieiort)
Methylenblau (Zink-frei) 0,037 g
(*or*elgewioht * 574)
tH.fOlttöl-diaeoniumohloreinkat 0,200 g
letsmittel (Alicyleulfonat-GeMieob, 0,08 rl
ΙΟ Jtige wftisrige Löeung)
Waeeer, ergänit su 25,0 al
Die Lösung wurde auf einer Glasplatte ausgegossen, die but Aufn*h*e der Lösung alt einer Grundsohioht Tereehen worden war·
AtiBehlieSend wurde die Platte 5 Minuten auf einer Beeohichtunge-
»Aiöhine (AdreBBograph-Multigraph) ausgesohleudert und unter
Atüsöhlu« iron Licht etwa 1 Stunde bei Raumteaperatur getrocknet.
Au· dir besehichteten Q-laeplatte wurde ein Probestück herauege-Whüitten und sit einer 573 Watt-Laep« aus einen Abstand von 3d
M durch eine Stouffer-Stufenplatte 1 Minute lang belichtet«
SIi Lichtintensität wurde eittela eines UV-Meßgerätes su 640
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«AD
Mikrowatt/om bestimmt. Hach der Belichtung wurde die Probe-Platte einige Hinuten in einer Schale mit raumtemperiertem, entionisiertem fasser gemsohen· Anschließend wurde die Probeplatte
unter fließendem Kaltwasser gewaschen, um nicht polymerisiert β β
Material vollständig au entfernen. Bas verbleibende Polymerisat
ergab ein Bild, das ? Stufen der Stouffer-Platte erkennen lieS.
Unter Aussohluß von Licht wurde folgende lichtempfindliche Lösung hergestellt:
»,H'-Methylen-bis-aorylamid 0,250 g
(2 Mal aus Wasser umkristallieiert)
Hos« bengale (Formelgewioht * 981)
p-Toluol-diasoniuafluorborat
letsmittel (Alkylsulfonat-GeMisoh,
tO %ige wäflrige fcöeung)
Wasser, ergänzt au
Biese Lusting wurde wie in Beispiel 8 verwendet· Man erhielt ein
Bild, das 9 Stufen der Stouffer-Platte aeigte.
Unter Ausschluß von Licht wurde folgende liohteMpfindliohe Lösung hergestellt:
!,!•-Methylen-bis-acrylaaid 0,250 g
(2 Mal aus Wasser umkristalliert)
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O9 | 08 | B |
Og | O | 8 |
0, | Ml | |
25, | Ml | |
(aus Methanol umkriatalÜBieit)
netzmittel (Alkylsulfonat-Geadech,
10 £ige wäflrige Lösung)
Waeaer, ergänzt
200 | β | |
o, | 08 | Bl |
25, | 0 | ml |
Sie Lösung wurde wie in Beispiel 8 verwendet· Man erhielt ein
Bild« das 4 Stufen der Stouifer-Platte Beigte.
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Claims (1)
- - 16 P ate η. t. a η a ρ r ü c h eto Photopolymer&aierbare Massen, bestehend aus(a) einem die Gruppe GH2^CC enthaltenden„ unter Normalbedinguftgen flüssigen oder festen Monomerena(b) -einem Katalysatorsyetem aus einer liohtempfindliohen, aromatischen Biaaonixjmverbindung und einem Farbstoff derPhenthi"asin-g l'hiazolyl-, Phthalein«, Azin», in·" od&v Thiazol-Reihe und gegebenenfalls (α) einem kolloidalen-Bindemittel, einem Netzmittel sowie Wasser«2c Photopoiyiaerisierbare Massen naoli Anspruch 1fd a d u r c h gekennzeioiine tr daß der Farbstoff Phenthiazin ist οT- P}iatopolymeri8ierbare Massen iaaoh Anspruch 1 p dadurch ^ e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Farbstoff Phthalein ist«4-O Photopolymerlsierbare Massen nach Anspruch 1,d ad u rc h gekennzeichnet, daß das kolloidale Bindemittel Gelatine ist.5ο Verwendung der photopolymerisierbaren Massen nach Anspruch 1 bis 4 sur Herstellung- phatographischer Bilder durch Aufbrin gen auf ein Trägermaterial* photographisches Belichten mit ultraviolettem und/oder sichtbarem Licht und anschließendes Entfernen des nicht polyiaerisierten Materials 00 0 9 8 12/1812
ßAD
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