DE2055752A1 - Photographische direkte positive Silberhalogenidemulsion - Google Patents
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Description
DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT
12, November 1970
, 40 188/70 - Ko/b
Fuji Photo Film Co. Ltd„,
Ashigara-Kamigun, Kanagawa, Japan
Photographische direkte positive Silberhalogenidemulsion
Die Erfindung befasst sich allgemein mit photographischen
Silberhalogenidemulsionen und insbesondere mit einer photographischen direkten positiven Emulsion, die
einen neuen Farbstoff enthält«
Wenn ein photographisches lichtempfindliches Silberhalogenidmaterial
mit Licht belichtet wird, das Licht in einem Wellenlängenbereich entsprechend der Empfindlichkeit
des lichtempfindlichen Materials enthält, und dann entwickelt wird, nimmt die Schwärzungsdichte mit einer Erhöhung
des Belichtungsbetrages zu und erreicht einen Maximalwert, wenn jedoch die Belichtungsmenge weiterhin erhöht
wird, v/ird die Schwärzungsdichte erneut verringert I und schließlich wird ein positives Bild erhalten,, Diese Er-BChoinung
wird allgemein als " Solarisation" bezeichnete
Es ist auch bekannt, daß in optisch oder chemisch im Verlauf der Herstellung vernebelten Silberhalogenidemulsionen
eine ähnliche Umkehrerscheinung durch Licht beobachtet wird ο Nachfolgend v/ird eine optisch oder chemisch
vernebelte Silberhalogenidemulsion.als " photographische
direkte positive Silberhalogenidemulsion " bezeichnet.
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Im allgemeinen nimmt die Umkehrempfindlichkeit einer direkten positiven Silberhalogenidemulsion durch
Zugabe eines Farbstoffes zu der Emulsion zu, jedoch wird die maximale Dichte (Dm_ ) erniedrigt und der Kontrast
max
derselben verringert, so daß ein ausreichendes Bild nicht erhalten werden kann.
Deshalb stellt es ein wichtiges Verfahren bei der Herstellung von direkten positiven lichtempfindlichen Materialien
dar, eine definierte oder konstante maximale Dichte aufrechtzuerhalten und die Empfindlichkeit stark
zu erhöhen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer photographischen direkten positiven Silberhalogenidemulsion,
bei der die definierte maximale Dichte aufrechterhalten wird und die eine hohe Empfindlichkeit ergibt.
Die Aufgabe der Erfindung wird erreicht, wenn zu einer photographischen direkten positiven Silberhalogenidemulsion
ein Farbstoff entsprechend der allgemeinen Formel I
CH-CH ^= N
worin Z eine zur Vervollständigung eines Cycloheptatrienringes notwendige Atomgruppierung darstellt. Die durch Z
angegebene Gruppierung kann auch durch für Troponoidverbindungen bekannte Substituenten substituiert sein, beispielsweise
Alky'lgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methylgruppen, Isopropylgruppen, und dergl., Halogen-
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atome, wie. Chloratome, Bromatome, und dergl., Alkoxylgruppeji,
wie Methoxylgruppen, und.dergl., Arylgruppen,
fijXvl— ode1"
wie Phenylgruppen^/flitropnenylgruppen, und dergl..
wie Phenylgruppen^/flitropnenylgruppen, und dergl..
Z.. bedeutet eine Gruppe O oder N-H und
Z2 bedeutet eine zur Vervollständigung eines 5-gliedrigen
oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ringes notwendige Atomgruppierung« Beispiele für heterocyclische
Hinge entsprechend Zp sind Ringe der Oxazolinreihe, der
Oxazolreihe, der Benzoxazolreihe, der Naphthoxazole ihe, der Thiazolinreihe, der Thiazolreihe, der Benzothiazolreihe,
der Naphthothiazolreihe, der Selenazolreihe, der d
Benzoselenazolreihe, der Naphthoselenazolreihe, der 2-Pyridinreihe,
der 4-Pyridinreihe, der 2-Chinolinreihe, der
4-Chinolinreihe, der Imidazolreihe, der Benzimidäzolreihe,
der ITaphthoimidazolreihe und dergl..
Der heterocyclische Ring (heterocyclischer Ring als solcher oder ein Benzolring im kondensierten heterocyclischen
Ring) kann durch an sich auf dem Gebiet der "Sensibilisierfarbstoffe
bekannte Substituenten substituiert sein, beispielsweise Alkylgruppen, Arylgruppen, Hydroxylgruppen,
Alkoxylgruppen, Halogenatome und dergl..
R bedeutet eine Gruppe der Alkylreihe, beispielsweise eine Methylgruppe, eine Äthylgruppe, eine n-Propylgruppe,
eine ß-Hydroxyäthylgruppe, eine ß~Methoxyäthylgruppe, eine
ß-Acetoxyäthylgruppe, eine ß-Carboxyäthylgruppe, eine γ-Sulfopropylgruppe,
eine ξ-Sulfobutylgruppe, eine Yinylmethylgruppe,
eine Benzylgruppe, eine Phenäthylgruppe, eine p-Sulfophenäthylgruppe, und dergl..
Die Reste L^ und L« bedeuten eine Gruppe der Methinreihe,
beispielsweise eine .MethingrnppR oder, eine Methingruppe
mit einem Substituenten, beispielsweise eine Methoxyäthylgruppe,
wobei L2 eine Methylenkette zusammen mit R bilden kann.
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X bedeutet ein Anion, beispielsweise ein Halogenion, Perchloration, p-Toluolsulfonation, Benzolsulfonation,
Thiocyanation, Methylsulfation, Äthylsulfation, und dergl.,
und m und η bedeuten die Zahlen O oder 1, wobei η den
Wert 0 besitzt, wenn der Farbstoff ein intramolekulares Salz bildet.
Nachfolgend wird das allgemeine Verfahren zur Herstellung der Farbstoffe gemäß der Erfindung kurz beschrieben.
Die Farbstoffe entsprechend der vorstehenden allgemeinen Formel (I) können durch Umsetzung einer Verbindung
der allgemeinen Formel (II)
CHO
und eines heterocyclischen quaternären Ammoniumsalzes
entsprechend der folgenden allgemeinen Formel
R - ν«* CH - aar ' · (in)
4- ' zn ■
in Essigsäureanhydrid unter Erhitzen hergestellt werden,
Dje Reste Z, Z<j, Z2, R, X, m und η in den allgemeinen
Formeln (II) und (III) besitzen die gleiche Bedeutung, wie bei der allgemeinen Formel (I)«
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (II) können leicht entsprechend den Angaben in Daiyuki Kagaku (Grand
Organic Chemistry , Band 13» Non-benzenic aromatic cyclic
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compound) der Asakura Book Co. hergestellt werden und auch
Verbindungen, für die keine Beispiele zur Herstellung dort angegeben sind, können leicht unter Bezugnahme auf
diese Literaturstelle hergestellt werden.
Nachfolgend werden typische Beispiele für Farbstoffe zur Anwendung im Rahmen der Erfindung angegeben, obwohl
die erfindungsgemäß einsetzbaren Farbstoffe nicht hierauf begrenzt sind.'
Farbstoff I
^ MeOH
498 in
Farbstoff II
H=CH
514 DJ:
Farbstoff III
2 I
516 m
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' Farbstoff IV
510
Farbstoff V
510
■Farbstoff VI
CH=CH
532 m
Farbstoff VII
CH=CH
542 in
Farbstoff VIII
CH=CH-
543
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Farbstoff IX
CH=CH
V3Q
CH2CH2CO
545
XQU
,COOH
C2H4OCH3
Farbstoff X
545 m
Farbstoff XI
CH=CH \
. C2H5
-CH=CH
m;
Farbstoff XII
"XJ
i- C2H5 546 m
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-S-
Nachfolgend werden Beispiele der Herstellung von erfindungsgemäß einsetzbaren Farbstoffen angegeben.
Farbstoff I: 2-/2-(i-0xaazulan-2-on-3-yl)-vinyl/-3-
äthylbenzooxazolium-jodid.
Zu 1 ml Essigsäureanhydrid wurden 30 mg 3-Formyl-1-oxaazulanon
und 60 mg 3-Äthyl-2-methylbenzoxazoliumjodid zugegeben und das Gemisch auf 135ci" während 30 Minuten in
^ einem Ölbad erhitzt. Die dabei abgeschiedenen Kristalle
wurden mit einer großen Menge an heißem Äthanol gewaschen und dabei 40 mg dunkelroter Kristalle mit einem
Schmelzpunkt von 2010C erhalten.
Farbstoff VII: 2-/2"-(i-Azaazulan-2-on-3-yl)-vinyl/-3-
äthylbenzothiazolium-Jodid.
Zu 3 ml Essigsäureanhydrid wurden 150 mg 3-Formyl~1-azaazulanon
und 280 mg 3-Äthyl-2-methylbenzothlazoliumjodid zugesetzt und das Gemisch auf 1350C während 30 Minuten
auf einem.ölbad erhitzt. Die abgeschiedenen Kri- ψ stalle wurden mit einer großen Menge heißem Methanol gewaschen
und 400 mg dunkelpurpurfarbiger Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 2610C wurden erhalten.
Es ist Überraschend, daß, obwohl der durch die allgemeine Formel I angegebene Farbstoff keine Sensibilisierwirkung
bei den üblichen photographischen Emulsionen Tom Negativ»Typ zeigt oder sogar die Empfindlichkeit derselben
erniedrigt, er eine ausgezeichnete Sensibilisier-
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wirkung für photographische direkte positive Silberhalogenidemulsionen
zeigt.
Die den Farbstoff entsprechend der allgemeinen Formel (I) enthaltenden direkten positiven photographischen
Silberhalogenidemulsionen zeigen ganz wesentliche Vorteile, als ihre Empfindlichkeit hoch ist und die
maximale Dichte der photographischen Emulsion praktisch gleich, wie diejenige der photographischen Emulsion,
ohne einen derartigen Farbstoff ist.
Die Zugabe eines Farbstoffes entsprechend der allgemeinen Formel (l) zu einer direkten positiven photographischen
Emulsion hat auch den Vorteil, daß eine niedrige minimale Dichte erhalten werden kann.
Üblicherweise ist es günstig, den Farbstoff der allgemeinen Formel (I) zu der photographischen Silberhalogenidemulsion
als Farbstofflösung zuzusetzen. Als geeignete lösungsmittel für die Zugabe des Farbstoffes
seien Wasser, Methanol oder Äthanol aufgeführt.
Die wirksame Menge des Farbstoffes entsprechend der allgemeinen Formel (I) bei Zugabe zu einer direkten positiven
photographischen Emulsion liegt zwischen 10 mg und 1 g, insbesondere 100 mg bis 500 mg auf 1 kg der
Emulsion.
Die photographischen Silberhalogenidemulaionen im Rahmen der Erfindung können zu der maximalen Dichte durch
Licht oder durch Zugabe eines chemischen Hebelbildungsmittels
vernebelt werden. Das im Rahmen der Erfindung eingesetzte chemische Nebelbildungsmittel muS eines sein,
welches Silberhalogenid ohne schlechte Einflüsse auf die photographische Emulsion vernebelt und üblicherweise
werden Thioharnstoffdioxyd, Zinn-(II)-chlorid, Formaldehyd oder Hydrazin angewandt.
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Die erfindungsgemäß einzusetzenden Silberhalogenidemulsionen
können auch durch Zugabe des chemischen Tiebelbildungsmittels
und eines Goldsalzes in Kombination vernebelt werden.
Nach Beendigung des Vernebelungsarbeitsganges der Silberhalogenidemulsion können die üblichen Zusätze, wie
Überzugshilfsmittel oder Härtungsmittel, in die photographische
Emulsion eingebaut werden. Es ist auch möglich, einen Farbkuppler in die photographische Silberhalogenidemulsion
einzubauen.
Dann werden pH und pAg der photographischen Emulsion in geeigneter Weise eingeregelt und nach der Zugabe des
Farbstoffes entsprechend der allgemeinen Formel (I) zu der photographischen Emulsion wird die erhaltene Emulsion
gut gerührt und auf einen Träger aufgetragen. Als geeignete Träger können synthetische Harzfilme, beispielsweise
Filme aus Cellulosederivaten oder Filme aus Polyethylenterephthalat,
Glasplatten, barytüberzogene Papiere, synthetische Papiere und beschichtete Papiere angewandt
werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiterhin, ohne sie zu begrenzen.
Kaliumbromid und eine wäßrige Lösung von Silbernitrat wurden gleichzeitig zur einer wäßrigen Gelatinelösung zugegeben
und das Gemisch kräftig während 45 Minuten bei einer Temperatur von 6O0C zur Bildung des Silberbromids
gerührt und nach Zugabe von Thioharnstoffdioxyd und Kaliumchloraurat wurde das Gemlsoh während 20 Minuten erwärmt.
Anschliessend wurde das Silberhalogenid durch Zugabe
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eines Ausflockungsmittel ausgefällt and nach der Gewinnung
des auf diese Weise erhallenen Silberhalogenids
und zweimaliges Waschen mit Wasser wurde das Silberhalogenid in eine wäßrige Gelatinelösung, die 7,5 Gew.~$
Gelatine enthielt, zugegeben und darin dispergiert.
Die Elrausion wurde in einige Teile aufgeteilt und nach der Zugabe eines Farbstoffes der allgemeinen
Formel (I) zu jedem Anteil der Emulsion wurde die Emulsion auf eine Celluloseacetatgrundlage aufgetragen und dann
getrocknet.
Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden mittels eines Sensitometers belichtet und während 2 Minuten
bei 2O0C unter Anwendung einer Entwicklerflüssigkeit mit der in Tabelle I angegebenen Zusammensetzung entwickelt.
Metoi 3,1 g
Hydrochinon 12 g
Hatriumsulfit 45 g
wasserfreies Natriumcarbonat 67,5 g Kaliumbromid 1,9 g
Wasser zu einem Gesamtvolumen von 1 1.
Die entwickelte Probe wurde fixiert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Anschliessend wurde durch Bestimmung
der optischen Dichte der entwickelten Proben mittels eines Densitometers die charakteristischen Kurven
hiervon erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefasst, worin die realtive Empfindlichkeit angegeben ist; wobei
die Empfindlichkeit von Pinacryptolgelb zu 100 gesetzt wurde.
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Menge des Farbstoffes
(mg/kg-Emulsiοη
(mg/kg-Emulsiοη
relative Empfindlichkeit
Dmax ohne
Dmin nach
Belichtung Belichtung
ohne (Vergleich) ^C 12,9
Farbstoff VI (400) 445 Farbstoff VIII (400)214 Farbstoff XI (400) 99
Farbstoff XII(400) 301
1,59
1,48
1,51.
1,41
1,52
1,46 0,31 0,62 0,60 0,73
Kaliumbromid und eine wäßrige Lösung von Silbernitrat wurden gleichzeitig zu einer wäßrigen Gelatinelösung
zugegeben und das Gemisch während 45 Minuten bei 600C zur Bildung des Silberbromids gut gerührt. Dann wurde
Kaliumiodid (0,6 Mol-$ Silbernitrat) zu der Emulsion
zugegeben und die Emulsion während 40 Minuten gereift.
Nach beendeter Reifung wurden Hydrazindihydrochlorid
und Kaliumchloraurat zu der Emulsion zugesetzt und das Gemisch während 16 Minuten auf 450C erwärmt. Anschliessend
wurde das Silberhalogenid durch Zugabe eines Ausflockungsmittels ausgefällt, das ausgefällte Silberhalogenid gewonnen
und zweimal mit V/asser gewaschen und dann in einer wäßrigen Gelatinelösung mit einem Gehalt von 7,5 Gew.-^
Gelatine dispergiert.
Die auf diese Weise erhaltene photographische Silberhalogenidemulsion
wurde in einige Teile unterteilt und nach Zugabe des Farbstoffes der allgemeinen Formel (I)
zu jedem Anteil der photographischen Emulsion und gründli-
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ehern Rühren der Gemische wurden die Silberhalogenidemulsionen
auf einen Celluloseacetatfilm aufgetragen und der Film getrocknet. Die auf diese Weise getrocknete Probe
wurde mittels eines Sensitometers belichtet und während 2 Minuten bei 200C unter Anwendung der Entwicklungsflüssigkeit
mit. der in Tabelle I von Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung entwickelt. Dann wurde die Probe fixiert,
mit Wasser gewaschen und getrocknet. Nach der Entwicklung wurde durch Bestimmung der optischen Dichte der Probe
mittels eines Densitometers die charakteristischen.Kurven
erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefasst.
Menge des Farbstoffes
(mg/kg-Emulsion)
(mg/kg-Emulsion)
relative Empfindlichkeit
Dmax ohne
Dmin nach
Belichtung Belichtung
ohne | 0,01 | 1,36 | 1,27 |
Farbstoff I (400) | 302 | 1,28 | 0,06 |
Farbstoff II (400) | 214 | 1,20 | 0,05 |
Farbstoff IV (400) | 178 | 1,25 | 0,06 |
Farbstoff V (400) | 158 | 1,25 | 0,06 |
Pinacryptolgelb | 100 | 0,88 | 0,06 |
Wenn das vorstehende Verfahren unter Anwendung der Farbstoffe (III), (VII), (IX) und (X) wiederholt wurde,
wurden praktisch die gleiohen Ergebnisse erhalten.
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Eine wäßrige Lösung, die 70 g Kaliumbromid und 6 g Natriumchlorid enthielt,und eine wäßrige Lösung mit einem
Gehalt von 100 g Silbernitrat wurden gleichzeitig zur einer wäßrigen Gelatinelösung, die 10 Gew.-$ Gelatine enthielt,
zugesetzt und das Gemisch bei einer Temperatur von 50cC
zur Bildung eines feinkörnigen Silberhalogenids umgesetzt und dann 1 g Kaliumiodid und 40 g Gelatine zugegeben,
worauf der pH-Wert des Gemisches auf 9,5 durch Natriumcarbonat eingestellt wurde. Anschliessend wurden zu dieser
Emulsion 5 ml einer wäßrigen Lösung, die 1 Gew,-$ Hydrazindihydrochlorid
enthielt, zugesetzt und die Emulsion während 40 Minuten zur Bildung von Nebelkernen gereift.
Dann wurde die Emulsion auf einem pH-yVert von 6,0 durch
Citronensäure mit 10 Gew.-$ eingestellt, abgekühlt und mit Wasser abwechselnd gewaschen.
Die auf diese Weise hergestellte photographische Silberhalogenidemulsion wurde in einige Anteile unterteilt
und nach Zugabe eines Farbstoffes entsprechend der allgemeinen Formel (I) zu jedem Anteil der photographischen
Emulsion und Verrühren der Gemische wurden die Silberhalogenidemulsionen auf Celluloseacetat aufgetragen und
der Film getrocknet. Die auf diese V/eise erhaltene Probe wurde mittels eines Densitometers belichtet und während
2 Minuten bei 200C unter Anwendung der Entwicklerflüssigkeit
mit der in Tabelle I von Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung entwickelt. Dann wurde die Probe fixiert,
mit. Wasser gewaschen und getrocknet. Nach der Behandlung wurde die optische Dichte der Probe mittels eines Densitometers
gemessen und die charakteristische Kurve erhalten.
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Die Ergebnisse sind in Te "belle IV zusammengefasst.
Tabelle | IV | max ohne Belich tung |
Dmln nach Be lichtung |
|
3,50 | 1,10 | |||
Menge des Farbstoffββ (mg/kg-Emuls i on) * |
Menge an Pinacryp- tol&elb Emulsion) |
re la tive Empfind lichkeit |
3,30 | 0,09 |
ohne | 0,1 | 3,25 | 0,08 | |
Farbstoff I (150) | 640 | 3,20 | 0,09 | |
Farbstoff II (150) | 780 | 3,20 | 0,09 | |
Farbstoff VI (150) | 1000 | 3,25 | 0,07 | |
Pinacryptolgelb | 150 | 100 | 2,90 | 0,07 |
Pinacryptolgelb plus Farbstoff (I) (150) |
150 | 500 | ||
Pinacryptolgelb plus Farbstoff (VI) (150) |
150 | 2500 | ||
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Claims (1)
- PatentansprüchePhotographische direkte positive Silberhalogenidemulsion, gekennzeichnet durch den Gehalt mindestens eines Farbstoffes entsprechend der allgemeinen Formelworin Z eine zur.Vervollständigung eines Cycloheptatrienringes notwendige Atomgruppierung, die durch bei Troponoidverbindungen bekannte Substituenten gegebenenfalls substituiert sein kann, Z^ ein Sauerstoffatom oder eine Gruppe N-H, Zp eine zur Vervollständigung eines fünfgliedrigen oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ringes, der durch für Sensibilisierfarbstoffe bekannte Substituenten substituiert sein kann, notwendige Atomgruppierung, R eine Gruppe der Alkylreihe, wie sie üblicherweise auf dem Gebiet der Sensibilisierfarbstoffe angewandt wird, L. und L« eine Gruppe der fiethinreihe, wobei die Gruppe LX eine Methylenkette zusammen mit der Gruppe R bilden kann, X ein Anion und m und η die Zahlen O oder 1 bedeuten, wobei η den Wert 0 hat, falls der Farbstoff ein intramolekulares Salz bildet.Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Z2 vervollständigte heterocyclische Ring aus einen Kern der Oxazolinreihe, der Oxazolreihe, der Beneoxazolreihe, der Naphthoxazoleihe, der Thiazolinreihe,109822/1728der Thiazolreihe, der Benzothiazolreihe, der Naphthothiazolreihe, der Selenazolreihe, der Benzoselenazolreihe, der Naphthoselenazolreihe, der 2-Pyridinreihe, der 4-Pyradinreihe, der 2-Chinolinreihe, der 4-Chinolinreihe, der Imidazolreihe, der Benzimidazolreihe oder der Naphthoimidazolreihe, die Gruppe R der Alkylreihe aus einer Alkyl-, Hydroxyalkyl-, Alkoxyalkyl-, Acetoxyalkyl-, Carboxyalkyl-, Sulfoalkyl-, Allyl- oder Aralkylgruppe * und die Gruppe der Methinreihe aus einer Methingruppe oder einer Methingruppe mit einer Methoxyäthylgruppe "bestehen.3. Emulsion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Farbstoff der allgemeinen Formel einer der folgenden Farbstoffe eingesetzt istCH=CHCtHg109822/1728cH «CH=C109822/1728+1 • CH1CHjCOOHStoder109122/17284. Emulsion nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die photographische Silberhalogenid« emulsion durch Licht zu der maximalen Dichte vernebelt ist.5. Emulsion nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die photographische Silberhalogenidemulsion zu der maximalen Dichte durch Zugabe eines chemischen Nebelbildungsmittels vernebelt ist.6. Emulsion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als chemisches Nebelbildungsmittel Thioharnstoff-| dioxyd, Zinn(II)-chlorid, Formaldehyd oder Hydrazin verwendet wurde.7. Emulsion nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die photographische Silberhalogenidemulsion durch Zugabe eines chemischen Nebelbildungsmittels und eines Goldsalzes in Kombination vernebelt wurde.8. Emulsion nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des zur Emulsion zugegebenen Farbstoffes der allgemeinen Formel im Bereich von 10 mg bis 1 g auf 1 kg der Emulsion liegt,9. Photographisches lichtempfindliches Element, bestehend aus einem Träger mit mindestens einer darauf befindlichen Schicht, die eine photographische direkte po-t sitive Silberhalogenidemulsion nach Anspruch 1 bis 8 enthält.109822/1728
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