DE2012095A1 - Replacing gelatin as binder in photographic emulsion - Google Patents
Replacing gelatin as binder in photographic emulsionInfo
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Abstract
Description
Photographische Silberhalogenidemulsion Die Erfindung betrifft eine lichtempfindliche Silberhalogenidemulsion, welche als Bindemittel anstelle von photographischer Gelatine einen makromolekularen amphoteren Elektrolyt enthält, der durch Mischpolymerisieren von drei Arten von Vinylmonomeren, nämlich Acrylamid oder Derivaten hiervon., Vinylimidazol oder Derivaten hiervon und einer Vinylverbindung mit einer Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppe anstelle der photographischen Gelatine hergestellt wurde. Diese makromolekularen amphoteren Elektrolyte dienen als ausgezeichnetes Schutzkolloid für das Silberhalogenid und verschimmeln und zersetzen sich im Gegensatz zur Gelatine nicht und liefern ferner immer konstante physikalisch-chemische und photographische Eigenschaften. Silver halide photographic emulsion The invention relates to a light-sensitive silver halide emulsion which can be used as a binder instead of photographic Gelatin contains a macromolecular amphoteric electrolyte that polymerizes through interpolymerization of three types of vinyl monomers, namely acrylamide or derivatives thereof., vinylimidazole or derivatives thereof and a vinyl compound having a carboxyl or sulfonic acid group in place of the photographic gelatin. These macromolecular amphoteric electrolytes serve as an excellent protective colloid for the silver halide and, unlike gelatine, do not mold or decompose and deliver furthermore constant physicochemical and photographic properties.
Aus "Journal of Japan Photographic Society", Band 29, Nr. 1, Seite 30 ist lediglich ein Mischpolymeres aus Acrylamid, Acrylsäure und Vinylimidazolderivat bekannt, welches eine ähnliche Schutzwirkung wie Gelatine aufweist. From "Journal of Japan Photographic Society", Volume 29, No. 1, page 30 is only a mixed polymer of acrylamide, acrylic acid and vinylimidazole derivative known, which has a similar protective effect as gelatin.
Es wurde nun gefunden, daß ein Mischpolymeres aus einer Vinylverbindung mit Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppen, außer Acrylsäure, Acrylamid oder einem Derivat hiervon, und Vinylimidazol oder einem Derivat hiervon eine ausgezeichnete Schutzwirkung aufweist und in einer Silberhalogenidemulsion anstelle von Gelatine angewendet werden kann. In diesem Fall kann der isoelektrische Punkt frei in einem breiteren Bereich durch Auswahl geeigneter Verbindungen als bei Verwendung von Acrylsäure oder Derivaten hiervon gewählt werden. It has now been found that a copolymer composed of a vinyl compound with carboxyl or sulfonic acid groups, except acrylic acid, acrylamide or a derivative thereof, and vinylimidazole or a derivative thereof have an excellent protective effect and used in a silver halide emulsion instead of gelatin can. In this case, the isoelectric point can be freely in a wider range by choosing suitable compounds than when using acrylic acid or derivatives be chosen from here.
Die Mischpolymerisation dieser drei Arten von Monomeren kann in an sich bekannter Weise unter Verwendung von Persulfaten, Wasserstoffperoxid usw. als Startsubstanz ausgeführt werden. The interpolymerization of these three types of monomers can be carried out in known manner using persulfates, hydrogen peroxide, etc. as Start substance to be executed.
Typische Beispiele für erfindungsgemäß brauchbare Vinylverbindungen mit Carboxy- oder Sulfonsäuregruppen sind p-Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure usw. Typical examples of vinyl compounds which can be used in the present invention with carboxy or sulfonic acid groups are p-styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, Maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc.
Beispiele für brauchbare Acrylamidverbindungen und Derivate hiervon sind Acrylamid, N-Methylacrylamid, N-Dimethylacrylamid, $N,N-Diäthylacrylamid, $N-Äthylacrylamid, N-}iydroxyäthylacrylamid, N-}iydroxyätiiyl-nmethylacrylamid, 0c-Acetamidacrylamid, N -Methylacrylamid (Methacrylamid), N,N-Dimethylmethacrylamid, N,N-Diäthylmethacrylamid, N-Methylmethacrylamid, N-Äthylacrylamid, N-Hydroxyäthyl-N-methylmethacrylamid, N-Methoxymethacrylamid, N-Acetamidacrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethycrylamid, N-Acetamidmethacrylamid usw. Examples of useful acrylamide compounds and derivatives thereof are acrylamide, N-methylacrylamide, N-dimethylacrylamide, $ N, N-diethylacrylamide, $ N-ethylacrylamide, N-} iydroxyäthylacrylamid, N-} iydroxyätiiyl-nmethylacrylamid, 0c-acetamide acrylamide, N -Methylacrylamide (methacrylamide), N, N-dimethyl methacrylamide, N, N-diethyl methacrylamide, N-methyl methacrylamide, N-ethyl acrylamide, N-hydroxyethyl-N-methyl methacrylamide, N-methoxymethacrylamide, N-acetamide acrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, N-acetamide methacrylamide etc.
Beispiele für erfindungsgem§B-brauchbare Vinylimidazole und Derivate hiervon sind 1-Vinyl-2-methylimidazol, 1-Vinyl-2-äthylimidazol, 1-Vinyl-2,4-dimethylimidazol, 1-Vinyl-2-äthyl-4-methylimidazol, 1-Vinyl-4-(5)-ß-hydroxyäthylimidazol, 1-Vinyl-2-hydroxyäthylimidazol, 5-Vinylimidazol usw. Examples of vinylimidazoles and derivatives which can be used according to the invention of these are 1-vinyl-2-methylimidazole, 1-vinyl-2-ethylimidazole, 1-vinyl-2,4-dimethylimidazole, 1-vinyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-vinyl-4- (5) -ß-hydroxyethylimidazole, 1-vinyl-2-hydroxyethylimidazole, 5-vinylimidazole, etc.
Von den drei Vinylmonomeren verleihen Acrylamide oder Derivate hiervon dem erhaltenen Polymeren gute hydrophile Eigenschaften und Schutzkolloidwirkung und die Vinylimidazole oder Derivate hiervon bewirken eine starke Zurückdrängung des Wachstums der Silberhalogenidkristalle. Carboxyl- und Sulfonsäuregruppen wirken entgegen der wachstumsverhindernden Wirkung der Imidazolgruppen. Aus diesem Grund kann die Wirkung des Mischpolymeren auf die Wachstumsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Silberhalogenidkristalle durch geeignete Auswahl der Mengenverhältnisse der drei Bestandteile beeinflußt werden. Auf diese Weise kann man die Kristallwachstumsgeschwindigkeit der Silberhalogenidemulsion auf denselbenWert wie bei Verwendung von Gelatine einstellen. Of the three vinyl monomers, acrylamides or derivatives thereof impart the polymer obtained has good hydrophilic properties and protective colloid effect and the vinyl imidazoles or derivatives thereof cause strong repressions the growth of silver halide crystals. Carboxyl and sulfonic acid groups work contrary to the growth-preventing effect of the imidazole groups. For this reason can be the effect of the copolymer on the growth rate of the photosensitive Silver halide crystals by properly selecting the proportions of the three Components are affected. This way you can see the crystal growth rate of the silver halide emulsion to the same value as when using gelatin.
Ferner kann man die Menge des Imidazols vergrößern oder die Menge der Säuregruppen verringern, um die kristallwachstumsverhindernde Wirkung zu vergrößern; andererseits kann man die Menge der Säuregruppen erhöhen oder die Menge des Imidazols verringern, um die wachstumsverhindernde Wirkung zu verringern. Furthermore, you can increase the amount of imidazole or the amount decrease the acid groups to increase the crystal growth preventive effect; on the other hand, you can increase the amount of acid groups or the amount of imidazole decrease to decrease the anti-growth effect.
Es besteht keine Begrenzung hinsichtlich der Mengenanteile der einzelnen Bestandteile. Wenn man jedoch eine äußerst starke Verhinderung der Kristallisation erzielen will, so soll der Imidazolgehalt praktisch weniger als 10 Mol%, derjenige der Säuregruppen weniger als 20 Mol% und derjenige des Acrylamids oder eines Derivats hiervon über 70 Molf betragen, Der Gehalt an Mischpolymeren in der Emulsion soll vorzugsweise weniger als 40% betragen. There is no limit to the proportions of each Components. However, if you have an extremely strong prevention of crystallization wants to achieve, the imidazole content should be practically less than 10 mol%, the one of the acid groups less than 20 mol% and that of the acrylamide or a derivative of this amount to more than 70 moles. The content of mixed polymers in the emulsion should be preferably less than 40%.
Das Mischpolymere der drei Vinylmonomeren weist eine Affinität zu Gelatine auf und aus diesem Grund kann die erfindungsgemäße Silberhalogenidemulsion gleichzeitig Gelatine und das Mischpolymere als Bindemittel enthalten. The mixed polymer of the three vinyl monomers assigns an affinity Gelatin and for this reason the silver halide emulsion of the present invention can at the same time contain gelatin and the mixed polymer as a binder.
Um nachteilige photographische Eigenschaften, wie Schleierbildung in der Emulsion usw. zu verhinderti, welche durch die als Startsubstanz verwendeten Peroxide hervorgerufen werden, kann man eine aromatische Aminoverbindung oder ein Derivat hiervon der folgenden allgemeinen Formel zusammen mit dem Polymeren verwenden: In der obigen Formel bedeuten R eine Arylgruppe oder eine durch Alkyl, Alkoxy, Halogen usw. substituierte Arylgruppe, und R1 und -R2 jeweils Wasserstoff, Alkyl, Hydroxyalkyl usw.. Es wurde auch gefunden, daß man nachteilige photographische Eigenschaften, wie Schleierbildung und Behinderung der Sensibilisierung sowie Veränderung der physikalischen Eigenschaften des lichtempfindlichen Films auf grund einer Reaktion zwischen den Polymeren vermindern oder vermeiden kann, wenn man das Mischpolymere aus den drei Vinylmonomeren, welches unter Verwendung von Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat, Wasserstoffperoxid usw. als Startsubstanz in an sich bekannter Weise durch Wärmepolymerisation hergestellt worden war, mit einer solchen Aminoverbindung, wie z,B. Anilin, Monomethylanilin, Dimethylanilin, Monoäthylanilin, Diäthylanilin, Toluidin, Anisidin, Di-ß-hydroxyäthylanilin, ß-Naphthylamin usw. versetzt und gegebenenfalls erhitzt wurde, und dann in einer Silberhalogenidemulsion verwendet.In order to prevent adverse photographic properties such as fogging in the emulsion, etc., which are caused by the peroxides used as the starter substance, an aromatic amino compound or a derivative thereof of the following general formula can be used together with the polymer: In the above formula, R represents an aryl group or an aryl group substituted by alkyl, alkoxy, halogen, etc., and R1 and -R2 each represent hydrogen, alkyl, hydroxyalkyl, etc. It has also been found to have adverse photographic properties such as fogging and hindrance the sensitization and change in the physical properties of the photosensitive film due to a reaction between the polymers can be reduced or avoided if the mixed polymer of the three vinyl monomers, which is made using ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, etc. as the starter substance in a known manner Thermal polymerization had been produced with such an amino compound as e.g. Aniline, monomethylaniline, dimethylaniline, monoethylaniline, diethylaniline, toluidine, anisidine, di-ß-hydroxyethylaniline, ß-naphthylamine, etc. was added and optionally heated, and then used in a silver halide emulsion.
Ferner kann man eine durch Peroxid katalysierte Radikalpolymerisation in einer bestimmten Stufe durch Zugabe dieser Verbindungen abbrechen.Radical polymerization catalyzed by peroxide can also be used cancel at a certain stage by adding these compounds.
Die zuzugebende Menge dieser Verbindungen ist nicht besonders kritisch, vorzugsweise wendet man sie aber in einer der Start substanz äquivalenten Menge an, -da bei Anwendung einer geringeren Menge keine ausreichende Wirkung erzielt wird und in manchen Fällen nachteilige photographische Eigenschaften verbleiben. Ubersteigt andererseits die Menge der Aminoverbindung diejenige der Startsubstanz, so beobachtet man allgemein keine wesentlichen nachteiligen photographischen Eigenschaften, es tritt aber eine verstärkte Färbung auf. Die Wirkung des Zusatzes dieser Verbindung ist am größten, wenn man sie unmittelbar nach der Beendigung der Polymerisation zugibt, wobei auch die erforderliche Menge am geringsten ist. Die Umsetzung, durch welche die nachteiligen photographischen Eigenschaften beseitigt werden, verläuft nicht momentan, sondern erfcrdert eine gewisse Zeit. Diese Zeit kann man jedoch durch Erwärmen verkürzen. The amount of these compounds to be added is not particularly critical, but preferably they are used in an amount equivalent to the starting substance on, -da if a smaller amount is used, it is not sufficient Effect is achieved and in some cases disadvantageous photographic properties remain. On the other hand, if the amount of the amino compound exceeds that of the Starter substance, no significant adverse photographic effects are generally observed Properties, but there is an increased coloration. The effect of the addition This connection is greatest when it is opened immediately after the termination of the Polymerization adds, the amount required also being the lowest. the Implementation by which the disadvantageous photographic properties are eliminated is not momentary, but requires a certain amount of time. This time however, it can be shortened by heating.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert: Beispiel 1 (1) Herstellung des Polymeren Es wurde zuerst die folgende Flüssigkeit hergestellt: Acrylamid 43,8 g 2-i¢,ethyl-1-vinylimidazol 5,4 g Naleinsäure 38,5 g Dimethylformamid 87,7 g Benzoylperoxid 0,5 g Diese Flüssigkeit wurde im Stickstoffstrom 4 Stunden auf 70°C erhitzt und auf diese Weise polymerisiert. Dann wurde Aceton zugegeben und das Polymere ausgefällt, welches dann abgetrennt und getrocknet wurde. The invention will now be explained further with the aid of the following examples: Example 1 (1) Preparation of polymer The following liquid first became prepared: acrylamide 43.8 g 2-i [, ethyl-1-vinylimidazole 5.4 g maleic acid 38.5 g dimethylformamide 87.7 g benzoyl peroxide 0.5 g This liquid was heated to 70 ° C. for 4 hours in a stream of nitrogen and polymerized in this way. Acetone was then added and the polymer was precipitated, which was then separated off and dried.
(2) Herstellung der Emulsion Es wurden die folgenden drei Flüssigkeiten
A, B und C hergestellt; die Flüssigkeiten A und B wurden auf500C und die Flüssigkeit
C wurde auf 400C erwärmt.
Beispiel 2 (1) Herstellung des Polymeren Es wurden die folgenden beiden
Lösungen hergestellt:
Beispiel 3 (1) Herstellung des Polymeren ES wurde die folgende Lösung hergestellt: Acrylamid 5D,2 g Äthyl-1-vinylimidazol 6,2 g Fumarsäure 63, g Dimethylformamid 327,3 g Benzoylperoxid 0,5 g Die obige Lösung wurde 7 Stunden in Stickstoffatmosphäre auf 70°C erhitzt und so polymerisiert. Dann wurde das erhaltene Mischpolymere mit Aceton ausgefällt und nach dem Abtrennen getrocknet.Example 3 (1) Preparation of the polymer ES, the following solution was made prepared: acrylamide 5D, 2 g of ethyl 1-vinylimidazole, 6.2 g of fumaric acid 63, g of dimethylformamide 327.3 g benzoyl peroxide 0.5 g The above solution was 7 hours in a nitrogen atmosphere heated to 70 ° C and polymerized in this way. Then the obtained interpolymer was with Acetone precipitated and dried after separation.
(2) Herstellung der Emulsion Eine 10%ige wässrige Lösung des Mischpolymeren wurde gemäß dem in beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei eine für Kontaktdrucke geeignete Emulsion erhalten wurde. (2) Preparation of the emulsion A 10% aqueous solution of the copolymer was prepared according to the method described in Example 1, one for Contact prints suitable emulsion was obtained.
Beispiel 4 (1) Herstellung des Polymeren Es wurden die folgenden beiden Lösungen hergestellt: Erste Lösung: Acrylamid 63,8 g 5-Vinylimidazol 4,9 g Kalium-p-styrolsulfonat 11,1 g Wasser 79,6 g Zweite Lösung: Wasser 375 g Ammoniumpersulfat 0,4 g Die zweite Lösung wurde auf 900C erwärmt und die erste Lösung wurde zu der zweiten Lösung im Verlauf von einer Stunde zugetropft. Die erhaltene Lösung wurde eine Stunde auf 900C erhitzt und dann abgekühlt. Das Mischpolymere wurde durch Zugeben der 5-fachen Methanolmenge ausgefällt und nach dem Abtrennen getrocknet.Example 4 (1) Preparation of polymer The following two were made Solutions made: First solution: Acrylamide 63.8 g 5-vinylimidazole 4.9 g potassium p-styrenesulfonate 11.1 g water 79.6 g Second solution: water 375 g ammonium persulfate 0.4 g The second solution was heated to 90 ° C. and the first solution became the second solution was added dropwise over the course of one hour. The solution obtained was heated to 900C for one hour and then cooled. The interpolymer was made by adding precipitated 5 times the amount of methanol and dried after separation.
(2) Herstellung der Emulsion Eine 10%ige wässrige Lösung des Polymeren wurde gemäß dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei eine für Vergrößerungszwecke geeignete Emulsion erhalten wurde. (2) Preparation of the emulsion A 10% aqueous solution of the polymer was prepared according to the procedure described in Example 2, one for An emulsion suitable for enlargement purposes was obtained.
Beispiel 5 Das Verfahren zum Herstellen e ines Polymeren gemäßBeispiel wurde wiederholt, wobei jedoch 0,5 g di-ß-Hydroxyäthylanilin zu der Flüssigkeit zugegeben wurden, welche durch vierstündiges Erwärmen auf 700G polymerisiert worden war und dann weitere 50 Minuten auf 700C erwärmt wurde. Danach wurde Aceton zugegeben.Example 5 The method for preparing a polymer according to Example was repeated except that 0.5 g of di-ß-hydroxyethylaniline was added to the liquid were added, which by heating for four hours at 700G polymerized and then heated to 700C for a further 50 minutes. After that was acetone admitted.
Die auf diese Weise erhaltene Emulsion wies keine, durch restliche Startsubstanz verursachte Schleierbildung auf.The emulsion thus obtained had none of the residuals Starting substance caused fogging.
Beispiel 6 Das Polymerisationsverfahren gemäß Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch 0,25 g Diäthylanilin zu der 1 Stunde auf 90!C erhitzten Lösung zugegeben wurden und die Lösung dann noch eine weitere halbe Stunde auf 7000 erhitzt wurde. Dann wurde abgekühlt und Methanol zugegeben. Die hierbei erhaltene Emulsion wies keine durch restliche Startsubstanz verursachte Schleierbildung auf.Example 6 The polymerization process according to Example 2 was repeated, however, 0.25 g of diethylaniline was added to the solution heated to 90 ° C. for 1 hour and the solution was then heated to 7,000 for another half hour. It was then cooled and methanol was added. The emulsion thus obtained showed no fogging caused by residual starter substance.
Beispiel 7 Das Polymerisationsverfahren gemäß Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei jedoch 0,3 g di-ß-Hydroxyäthylanilin zu der polymerisierten Lösung zugegeben wurden; dann wurde 30 Minuten auf 700C erwärmt und anschließend abgekühlt. Die hierbei erhaltene Emulsion wies keine Schleierbildung auf.Example 7 The polymerization process according to Example 3 was repeated, however, 0.3 g of di-ß-hydroxyethylaniline was added to the polymerized solution became; it was then heated to 70 ° C. for 30 minutes and then cooled. The one here obtained emulsion showed no fogging.
Beispiel 8 Das Polymerisationsverfahren gemäß eispiel 4 wurde wiederholt, wobei jedoch 0,3 g Dimethylanilin zu der 1 Stunde auf 90°C erhitzten Lösung zugegeben wurden; anschliel3end wurde 50 Minuten auf 70°C erhitzt.Example 8 The polymerization process according to example 4 was repeated, however, 0.3 g of dimethylaniline was added to the solution heated to 90 ° C. for 1 hour became; the mixture was then heated to 70 ° C. for 50 minutes.
Dann wurde abgekühlt und Methanol zugegeben. Eine Schleierbildung trat bei dem hierbei erhaltenen Produkt nicht auf.It was then cooled and methanol was added. A haze did not occur in the product obtained in this way.
er in den obigen Beispielen beschriebene makromolekulare amphotere Elektrolyt kann selbstverständlich auch in der Farbphotographie angewendet werden0 he macromolecular amphoteric described in the above examples Electrolyte can of course also be used in color photography0
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DE2012095A1 true DE2012095A1 (en) | 1971-09-23 |
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Cited By (1)
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1970
- 1970-03-13 DE DE19702012095 patent/DE2012095C3/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2312708A1 (en) * | 1972-03-14 | 1973-09-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | PHOTOGRAPHIC EMULSION |
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