DE2439553A1 - Verfahren zur haertung photographischer schichten - Google Patents
Verfahren zur haertung photographischer schichtenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Härtung proteinhaltiger,
vorzugsweise gelatinehaltiger photographischer Schichten.
Als Härtungsmittel für Proteine und im besonderen für Gelatine
sind bereits zahlreiche Substanzen beschrieben worden. Hierzu gehören beispielsweise Metallsalze wie Chrom-, Aluminium- oder
Zirkonsalze, Aldehyde und halogenhaltige Aldehydverbindungen, insbesondere Formaldehyd, Dialdehyde und Mucochlorsäure,
1,2- und 1,4-D.iketone wie Cyclohexandion-1,2 und Chinone sowie
Chloride von 2-basischen organischen Säuren, die Anhydride von Tetracarbonsäuren, Verbindungen mit mehreren reaktionsfähigen
Vinylgruppen wie Vinylsulfone, Acrylamide, Verbindungen mit
mindestens zwei leichtspaltbaren, heterocyclischen 3-gliedrigen Ringen wie Äthylenoxid und Äthylenimin, mehrfunktionelle Methansulf
onsäureester und Bis-^C-chloracylamidoverbindungen.
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In neuerer Zeit wurden hochmolekulare Härtungsmittel, wie z.B. Polyacrolein bzw. seine Derivate oder Mischpolymerisate sowie
Alginsäurederivate bekannt, die speziell als schichtbegrenzte Härtungsmittel Verwendung finden.
Die Verwendung der genannten Verbindungen für photographische Zwecke ist jedoch mit einer Reihe schwerwiegender Nachteile verbunden.
Einige dieser Verbindungen sind photographisch aktiv und sind deshalb zur Härtung photographischer Materialien ungeeignet,
andere beeinflussen die physikalischen Eigenschaften, wie z.B. die Brüchigkeit der Gelatineschichten so nachteilig,
daß sie nicht verwendet werden können. Andere wiederum verursachen Verfärbungen oder eine Änderung des pH-Wertes während
der Härtungsreaktion. Darüber hinaus ist es für die Härtung photographischer Schichten besonders wichtig, daß die Härtung
möglichst kurze Zeit nach dem Auftrocknen ihr Maximum erreicht, damit nicht, wie beispielsweise im Falle der Mucochlorsäure
oder des Formaldehyds, sich die Durchlässigkeit des zu härtenden Materials für die Entwicklerlösung fortlaufend ändert.
In gewissen Fällen haben Vernetzungsmittel für Gelatine auch ,
hautschädigende Wirkung, wie z.B. die Äthyleniminverbindungen, so daß ihre Anwendung schon aus physiologischen Gründen nicht
angebracht ist.
Es ist weiter bekannt, Trichlortriazin, Hydroxydichlortriazin und Dichloraminotriazine als Härtungsmittel zu verwenden. Nachteilig
sind hierbei der verhältnismäßig hohe Dampfdruck Aus- · fällung von Salzsäure während der Härtung und die physiologische
Wirkung dieser Verbindungen. Wasserlösliche Derivate, die Carboxyl- und Sulfonsäuregruppen enthalten und die durch Umsetzung
von Cyanurchlorid mit einem Mol Diaminoalkyl- oder Diaminoarylsulfonsäure oder Carbonsäure erhalten werden, zeigen
diese Nachteile nicht und sind deshalb in neuerer Zeit als Härtungsmittel vorgeschlagen worden. Ihre praktische Verwendbarkeit
ijt jedoch begrenzt, da sie sich infolge ihrer guten Löslichkeit
beim Stehen in wäßrigen Lösungen zersetzen und dadurch ihre Wirksamkeit schnell einbüßen.
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Eb ist schließlich bei einem Härtungsmittel für photographische, gelatinehaltige Schichten sowohl aus Herstellungs- als
auch aus Verarbeitungsgründen von größter Bedeutung, daß auch das Einsetzen der Vernetzungsreaktion in gewissen Grenzen bestimmbar
ist, beispielsweise durch Wahl der Trocknungstemperatur oder durch Wahl des pH-Wertes.
Als Härtungsmittel für photographisehe Gelatineschichten bekannt
sind auch Verbindungen mit zwei oder mehreren Acrylsäureamido- oder Vinylstüfongruppen im Molekül, z.B. Divinylsulfon, Arylenbis-vinylsulfone
und N,N1,N''-Trisacryloylhydrotriazin oder
Methylenbisvinylsulfonamid.
Die Härtung der Verbindungen nach einiger Zeit ist zwar gut,
jedoch sind die Verbindungen in dem Wasser schwer löslich,was innerhalb der Schicht zu Ungleichmäßigkeiten in der Härtung
führen kann.
Die Folgen der im Vorangehenden aufgezeigten unerwünschten Eigenschaften
der bekannten Härtungsmittel sind in photographischer Hinsicht von außerordentlicher Bedeutung, da wichtige photographisehe
Eigenschaften, wie Gradation und Empfindlichkeit in
vielen Fällen auch die Silberdeckkraft vom Vernetzungsgrad des
schichtbildenden Kolloids abhängig sind und sich während der. Lagerung verändern. Man kann diesen Nachteil zwar durch eine
kurzzeitige Nachbehandlung der erstarrten Schicht mit Ammoniak
oder einem Amin mildern aber nicht völlig beseitigen. Es kommt hinzu, daß die aliphatischen Divinylsuljbne hautschädigende
Eigenschaften besitzen.
Seit langem sind auch Carbodiimide als Härtungsmittel für photographisehe Materialien bekannt. In der Patentschrift
DDR 7218 werden nicht-ionische Carbodiimide als Härtungsmittel
für photographisehe Eiweißstoffe beschrieben. Die Jodide aminogruppenhaltiger Carbodiimiden sind aus der deutschen Patentschrift
1 148 446 bekannt und Toluol oder Methylsulfonateaus
der amerikanischen Patentschrift 3 100 704. Kombinationen
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von carbonsäurehaltigen Polymerisaten mit Gelatine und Carbodiimide^ sind in der Patentschrift GB 1 275 587 genannt
.
Die Härtung von Gelatine mit l-Äthyl-3-dimethylaminopropylcarbodiimid-hydrochlorid
wird in der Veröffentlichung von Robinson, in Journal of Photographic Science, Vol. 16 (1968)
S. 41 beschrieben.
Alle Carbodiimidverbindungen eignen sich mehr oder weniger gut als Schnellhärtungsmittel. Sie haben aber photographische und
toxikologische Nachteile. Die nicht-ionischen Carbodiimide, wie Dicyclohexylcarbodiimid oder Diisopropylcarbodiimid, sind
schwer löslich und hautreizend.Die bei der Umsetzung entstehenden Harnstoffverbindungen fallen in der Schicht aus und
bewirken eine Trübung. Außerdem sind die einfacheren Carbodiimide als Allergene bekannt. Für den Gebrauch müssen die
Carbodiimide durch Einführung von Aminogruppen wasserlöslich gemacht werden. Die aminogruppenhaltigen Verbindungen sind
photographisch aktiv und haben immer noch physiologische Aktivität. Sie erniedrigen die Empfindlichkeit nach der Lagerung
und erhöhen den photographischen Schleier in Coloremulsionen,die emulgierte Farbkuppler enthalten. Schließlich
reagieren die wasserlöslichen aminogruppenhaltigen Carbodiimide mit phenolischen Blaugrün-Farbkomponenten, wodurch die
Enddichten verringert werden.
Die Carbodiimide reagieren bekanntlich mit Phenolen und behindern so die Kupplungsreaktion bei bg-Farbkomponenten
(F.Kurzer und K.Douraghi-Zadeh,Chem. Reviews,Vol. 67, Nr. 2
S. 118 (1967).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schnellwirkende Härtungsmittel für proteinhaltige photographische Schichten,
insbesondere für gelatinehaltige farbphotographische Schichten,
zu entwickeln, die ohne schädliche physiologische Wirkung sind und die in photographischen Materialien enthaltene Sensibilisatoren
und Farbkomponenten nicht nachteilig beeinflussen. A-G 1283 - 4 -
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur '
Härtung proteinhaltiger, insbesondere gelatinehaltiger photographischer Schichten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
als Härtungsmittel ein eine Sulfobetaingruppe enthaltendes Carbodiimid verwendet wird.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Carbodiimide entsprechen der allgemeinen Formel:
© R3
R1-N=C=N-R2-NC^
R5 - SO3O
worin bedeuten:
R-j_ = Alkyl mit 1-6 C-Atomen oder Cycloalkyl oder Alkoxyalkyl
R2= Alkylen mit 2-4 C-Atomen Ry. = Alkyl mit 1-3 C-Atomen
R^ = Alkyl mit 1-3 C-Atomen oder Aryl, wie Phenyl oder
R3 und R^ zusammen die zur Vervollständigung eines 6-gliedrigen
heterocyclischen Ringes, der außer dem N-Atom noch weitere Heteroatome enthalten kann, wie Piperidin,
Piperazin oder Morpholin
R1- = Alkylen mit 1-4 C-Atomen.
Beispiele für bevorzugte Vertreter der erfindungsgemäß angewendeten
Härtungsmittel sind folgende Verbindungen:
Verbindung 1 CH, -N=C=N- (CH2
(+) Verbindung 2 C2H5-N=C=N-)CHg)3-NCCH3>2
(CH2)4-S0,
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Verbindung 3 1.C3H -N=C=N-(CHg)3-V(CH3).
Verbindung 4 AA-N=C=N-(CH2 U-N (CH3)
W (CHo)/-
Verbindung 5 CH^-N=C=N-(CH2)3-¥( C2H5).
Verbindung 6 C9HC--N=C=N-1CH?),-N(C2H5)2
Verbindung 7 1-C3H7-N=C=N-(CH2)3-N(C2H5)2
(CH2)4-SO3
Verbindung 8 Verbindung 9
-N=C=N- (CH2) 3-W( C2H5) 2
(CH2)4-S03
CH3-N=C=N- (CH2) 3~
Verbindung (CH2)4-S0
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Verbindung 11 Verbindung 12
■V·
CH -N=C=N-(CH2).-N(CH3)2
3 ^ D I /
CH_-N=C=N-(CH2),-N(CH3)
3 I
CH3-CH2
CH2-CH-SO3
Θ Verbindung 13 CH3-N=C=N-(CH2)3-N(CH3)£
CH2-SO3
Verbindung 14 CH3-N=C=N-(CH2J3-N- //J
Verbindung 15 C2H5-N=C=N- (CH2 )yf( CH3 )2
Verbindung
CH3
C0H^-N=C=N-CH 2 ρ
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-T-
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Verbindung 17 (CH^)3-N=C=N-(CHg)3-N(
Verbindung 18 CpH1^-N=C=N-(CH
Verbindung 19
1-C3H7-N=C=N- (CH2) 4-
C+) CH
Verbindung 20
CH -0-CH2-N=C=N-(CH2
3 CH,
(CH2)4-S03 O
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•4.
Die Verbindungen'sind neu und werden in einfacher Weise aus
den aminogruppenhaltigen Carbodiimiden durch Umsetzung mit Butansulton bzw. mit den entsprechenden Halogen-alkylsulfonsäuren
hergestellt. Die Herstellung der Ausgangsprodukte - aminogruppenhaltige Carbodiimide - ist in den folgenden Literaturstellen
beschrieben:
Sheehan, et al. J.org.. Chem. 26,S. 2525 (I96l)
R-N=C=N-(CH2),-Ν(CH3)
Alle anderen Ausgangsderivate lassen sich in einfächster
Weise nach diesen Vorschriften unter Einsatz entsprechend substituierter Amine herstellen. Verschiedene Ausgangsprodukte
sind auch Handelsprodukte wie : l-Äthyl-3-dimethylaminopropyl-carbodiimid
(OTT,Chem. Company Muskegon, Michigan oder Ega-Chemie KG). Die Herstellung der Verbindungen ist auch
in den Patentschriften US 2 938 892 und 3 135 748 beschrieben.
Die Herstellungsweise der Verbindungen wird anhand folgender Beispiele erläutert:
70,5 g l-Methyl-3-(3-dimethylaminopropylcarbodiimid) wurden in
150 ml abs. Dimethylformamid gelöst und mit 68 g Butansulton (1,4) versetzt. Man mischt gut durch und läßt die Mischung
3-4 Tage bei Raumtemperatur stehen. Der entstandene Kristallbrei wird mit 100 ml abs. Aceton durchgerührt und anschließend
auf der Nutsche abgesaugt. Man wäscht den Kristallbrei mit
abs. Aceton aus.
Nach dem Aufschlämmen in abs. Aceton nutscht man die Kristalle
ab, wäscht sie noch einige Male mit abs. Aceton und trocknet sie über Calciumchlorid im Exsikkätor.
Ausbeute: 115 g, Schmelzpunkt: 155-1370C Die Verbindung ist analysenrein.
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77,5 g l-Äthyl-3(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimid werden in
150 ml abs. Dimethylformamid gelöst und mit 68 &· Butansulton-1,4
versetzt. Die klare Mischung wird 3-4 Tage bei Raumtemperatur stehengelassen.
Der entstandene Kristallbrei wird mit 100 ml abs. Aceton gut
durchgerührt, abgesaugt und mit abs. Aceton gewaschen. Man rührt den Rückstand in abs. Aceton auf und saugt ihn ab
(Nachwaschen mit Aceton).
Im Exsikkator über Calciumchlorid getrocknet.
Ausbeute: 95 g = 65 % d.Th.
Schmelzpunkt: 141-143°C Die Verbindung ist analysenrein.
15,2 g Chlormethan-sulfonsaures Natrium wurden in 180 ml abs. Dimethylformamid gelöst und mit 18,4 g l-Äthyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimid
versetzt. Diese Mischung wird dann 6 Std. bei 800C gerührt unter Feuchtigkeitsausschluß. Man
kühlt ab und fällt das Reaktionsprodukt durch Eingiessen in abs. Äther. Man saugt das Kristallisat ab und wäscht es
gut mit abs. Äther aus und trocknet es im Exsikkator. Ausbeute: 18 g
Schmelzpunkt: 228-23O0C
Das Produkt ist natriumchloridhaltig.
Schmelzpunkt: 228-23O0C
Das Produkt ist natriumchloridhaltig.
27,2 g Butansulton und 41,8 g l-Cyclohexyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimid
werden gut gemischt und 3 ,Tage bei Raum-,
temperatur stehengelassen. Der entstandene Kristallbrei wurde dann mit abs. Aceton aufgerührt und abgesaugt. Man wäscht den
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Rückstand mit abs. Aceton aus- Man sr.h lammt ihn in abs. Aceton,
saugt ab und wäscht mit abs. Aceton aus wie in den vorigen Beispielen geschildert. Trocknung im Exsikkator.
Ausbeute: 20 g
Schmelzpunkt: 222-2240C
Schmelzpunkt: 222-2240C
13,6 g Butansulton und 15,5 g l-Äthyl-3-(3-diäthylaminopropyl)-carbodiimid
werden zusammengegeben und nach gutem Mischen 3 Tage bei Raumtemperatur stehengelassen. Es setzt sich am
Boden ein braunes viskoses Öl ab. Man trennt es ab und verreibt es einige Male mit abs. Äther. Man löst es in Methylenchlorid
und fällt es in abs. Aceton aus. Die Reinigungsoperation wird einige Male wiederholt.
Ausbeute: 6 g brauner Sirup
Ausbeute: 6 g brauner Sirup
136 g Butansulton und 152 g l-Isopropyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimid
werden zusammengegeben und 6 Std. unter
Feuchtigkeitsausschluß gerührt. Die Mischung bleibt dann 2-3 Tage bei Raumtemperatur stehen. Man erhält eine feste
Masse. Man verreibt sie mit abs. Äther und saugt ab. Den Rückstand
schlämmt man in abs. Aceton nochmals auf, saugt ihn ab und wäscht ihn mit abs. Äther nach. Im Exsikkator getrocknet.
Ausbeute: 114 g
Schmelzpunkt: 163-165°C (stark hygroskopisch) Die Verbindung ist analysenrein.
Es war in keiner Weise vorauszusehen, daß die sulfobetaingruppenhaltigen
Carbodiimide in Substanz bzw. in IUO %iger
Form beständig sind. Es ist bekannt, daß die Carbodiimide mit allen Gruppierungen reagieren, die.aktive Wasserstoffatome enthalten, wie z.B. Carboxyl-, Amino-, Hydroxyl-Gruppen,
Sulfinsäure, Phosphorsäure-Gruppen, Phenole und Thioalkohole.
Es ist weiter bekannt, daß sich Sulfonsäuren mit Carbodiimiden ■ in Benzol zu den Anhydriden mit hohen Ausbeuten umsetzen
lassen (Chem. Reviews, vol. 67, Nr. 2 (1967), S. 127).
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Die sulfobetaingruppenhaltigen Carbodiimide der Erfindung sind in hervorragender Weise geeignet, als Härtungsmittel für solche
Gelatineschichten eingesetzt zu werden, die Zusätze enthalten, die in hydrophoben wasserlöslichen Tröpfchen emulgiert
sind. Die Carbodiimide sind nicht nur hydrophil, sondern auch stark polar und können daher nicht in die lipophilen
Teilchen hineinwandern.
Die Carbodiimide der Erfindung besitzen aufgrund der Betainstruktur
praktisch keinen Dampfdruck bei Zimmertemperatur. Sie sind nicht wasserdampf-flüchtig und wandern nicht in die
Trocknungsluft. Dadurch können sie ohne Gefahr für das Bedienungspersonal gehandhabt werden. Die Betainstruktur sorgt
auch bei allen pH-Werten dafür, daß das Härtungsmittel stets in der wäßrigen Phase (Gelatinephase) bleibt. Dadurch unterscheiden
sich die Carbodiimide der Erfindung von allen bisher bekannten basischen Carbodiimiden, wie z.B. l-Äthyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid.
Die in erfindungsgemäßer Weise angewandten Verbindungen werden
den zu härtenden Proteinschichten zweckmäßigerweise unmittelbar ■ vor dem Vergießen , vorzugsweise in Form wäßriger
oder alkoholischer oder wäßrig-alkoholischer Lösungen zugesetzt. Der Zusatz knapp vor dem Verguß ist deshalb erforderlich,
weil die Verbindungen mit Gelatine oder den anderen in der Photographie üblicherweise verwendeten Proteinen
sehr schnell reagieren. Nachdem man die Verbindungen zugesetzt hat, sollen die Gießlösungen innerhalb weniger Minuten vergossen
werden. Die Geschwindigkeit, mit der die Härtungsreaktion abläuft, hängt in erster Linie von der Konzentration der Proteine
in der Gießlösung ab.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin die nicht gehärteten Gießlösungen zu vergießen und die so entstehenden Schichten
mit einer Lösung der härtenden Verbindungen zu überschichten. Es ist jedoch auch möglich, die Verbindungen als wäßrige natriumsulfathaltige
Lösungen während der Verarbeitung des photo-A-G 1283 - 12 -
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graphischen Materials, beispielsweise vor der Entwicklung
in die nicht oder wenig gehärteten photographischen Schichten
einzubaden.
Unter photographischen Schichten sollen im vorliegenden Zusammenhang
ganz allgemein Schichten verstanden werden, die im Rahmen photographischer Materialien Anwendung finden, beispielsweise
lichtempfindliche Silberhalogenidemulsionsschichten, Schutzschichten, Filterschichten, Antihaloschichten, Rückschichten
oder ganz allgemein photographische Hilfsschichten.
Als lichtempfindliche Emulsionsschichten, für die das erfindungsgemäße
Härtungsverfahren vorzüglich geeignet ist, seien beispielsweise solche Schichten genannt, denen nichtsensibilisierte
Emulsionen, orthochromatische, panchromatische, infrarote Emulsionen, Röntgenemulsionen und andere spektral
sensibilisierte Emulsionen zugrundeliegen. Weiter bewährt sich das Härtungsverfahren der Erfindung zur Härtung der für
die verschiedenen paoto graphischen Schwarz-Weiß- und Farbverfahren verwendeten Gelatineschichten. Als besonders vorteilhaft
hat sich das erfindungsgemäße Verfahren für die Härtung photographischer
Schichtverbände erwiesen, die zur Durchführung farbphotographischer Prozesse bestimmt sind, z.B. solcher,
die Emulsionsschichten mit Farbkupplern enthalten' oder Emulsionsschichten, die zur Behandlung mit Lösungen bestimmt sind,
welche Farbkuppler enthalten.
Die Wirkung der in erfindungsgemäßer Weise angewandten Verbindungen
wird durch die üblichen photographischen Zusätze nicht beeinträchtigt. Ebenso sind die Härtungsmittel indifferent gegenüber
photographisch wirksamen Substanzen, wie wasserlösliche
und emulgierte wasserunlösliche Farbkpmponenten, Stabilisatoren,
Sensibilisatoren und dergleichen. Sie über ferner keinen Einfluß
auf die lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsionen aus. Darüber hinaus lassen sich die Verbindungen mit allen Verbindungen
aus den bisher bekannt gewordenen Härtungsmittelklassen kombinieren, beispielsweise mit Formalin, Mucochlorsäure,
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Triacrylformal, Bisvinylsulfonen, Bisvinylsulfonamiden, Dialdehyden
oder Bischloracetamiden.
Die Schichten können außer Gelatine, wasserlösliche hochpolymere Verbindungen enthalten, insbesondere Polyvinylalkohol,
polyacrylsäures Natrium und andere carboxylgruppenhaltige
Mischpolymerisate, ferner Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid oder hochmolekulare Naturstoffe, wie Dextrane, Dextrine, Stärkeäther,
Alginsäure bzw. Alginsäurederivate.
Die anzuwendenden Konzentrationen der Härtungsmittel gemäß der Erfindung können innerhalb weiter Grenzen schwanken und hängen
im wesentlichen von der verwendeten härtenden Verbindung ab.
Gute Ergebnisse liefern Mengen von 0,1-10 Gew.-% und vorzugsweise
0,2-8 Gew.-% bezogen auf das Bindemitteltrockengewicht.
Wie bereits erwähnt, setzt die Härtungsreaktion zwischen den Verbindungen der Erfindung und der Gelatine bzw. den Proteinen
sofort ein, so daß der optimale Härtungsgrad etwa gleichzeitig mit dem Trocknen der Schichten im Anschluß an den Beguß bzw.
ihre. Verarbeitung erreicht wird.
Die Wirkung der härtenden Verbindungen bestimmt man mit Hilfe des Schmelzpunktes der Schichten, der sich auf folgende Weise
ermitteln läßt:
Die auf eine Unterlage vergossene Schicht wird zur Hälfte in Wasser getaucht, das kontinuierlich bis 1000C erwärmt wird. Die
Temperatur, bei der die Schicht von der Unterlage abläuft (Schlierenbildung), wird als Schmelzpunkt bzw. Abschmelzpunkt
bezeichnet. Nach diesem Meßverfahren zeigen reine Proteinbzw. Gelatineschichten ohne Härtungsmittel in keinem Falle eine
Schmelzpunkterhöhung. Der Abschmelzpunkt liegt' unter diesen
Bedingungen bei 30-350C
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Die Verbindungen gemäß der Erfindung reagieren in überraschender Weise - schnell mit Proteinen und machen es dadurch möglich,
proteinhaltige Materialien in kürzester Zeit bis zu einem optimalen
Grad zu härten. Diese unerwartete Wirkung der Verbindungen ist von besonderer Bedeutung für die Härtung photographischer
Materialien, die Proteine als Bindemittel erhalten. Der erwünschte Härtungsgrad kann in gut kontrollierbarer Weise
praktisch bei der Herstellung der Materialien eingestellt werden, ohne daß längere Lagerzeiten und die damit verbundenen Unsicherheiten
einer unkontrollierbaren Nachhärtung in Kauf genommen werden müßten.
Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele weiter erläutert werden.
Zu je einer 5 %igen wäßrigen Lösung von Verbindung 1, 2, 6, 10
und 15 gibt man Natriumsulfat bis nahe an die Sättigungskonzentration zu. In diese Lösungen werden ungehärtete photographische
Silberhalogenid-Gelatineschichten verschiedene Zeiten eingetaucht. Die Temperatur liegt bei 220C. Danach
werden die Schichten kurz abgespült, getrocknet und anschließend 12 Stunden bei Raumtemperatur gelagert. Die Wirksamkeit dieser
Vorbäder wird über den Schichtschmelzpunkt bestimmt:
Eintauchdauer in Schichtschmelzpunkte
Minuten in 0C
Verbindung 1 Verbindung 2,6,10.15 __-
0,5 500C 600C
1 1000C -^-1000C
2 Z^ 1000C ^r 10O0C
3 -?» 1000C ^ 1000C
unbehandelte Schicht 340
Bei einer Badtemperatur von 400C sind die benötigten Einwirkungszeiten wesentlich geringer und man erhält bereits nach 45,see.
Schichtschmelzpunkte oberhalb von 1000C.
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Die Beständigkeit del' erfindungsgemäßen Hilfsmittel in wäßrigen
Lösungen ist abhängig von den Zusätzen. In destilliertem Wasser sind sie noch nach einer Standzeit von 3 Tagen wirksam.
In einem Gemisch aus Äthanol-Wasser (8:2) wird eine 20 Gew,-%ige
Zeinlösung hergestellt, die man auf die Rückseite eines Celluloseacetatfilms vergießt. Nach dem Trocknen erhält man
eine Schicht, die in einem Gemisch aus Äthanol und Wasser
leicht gelöst werden kann.
Werden nun Teile des Films jeweils 3 Minuten in einer Lösung
2 g der Verbindung 2, 1, 3, 4, 8, 13, 14, 16
15 g Natriumsulfat 80 ml Wasser
gebadet, kurz gewässert und im Heizschrank bei 50-60 C
getrocknet, so ist die Schicht in allen Lösungmitteln unlöslich und wirksam vernetzt.
getrocknet, so ist die Schicht in allen Lösungmitteln unlöslich und wirksam vernetzt.
Eine ungehärtete Silberhalogenidemulsion, die 10 Gew.-% Gelatine
als Bindemittel enthält, wird auf einen Triacetylcellulose Trä ger ohne Zusatz eines Härtungsmittels gegossen. Die Schicht
enthält sonst alle üblichen Zusätze. Proben der getrockneten Schicht überschichtet man mit jeweils einer 1,2 und 3 %igen
wäßrigen Lösung der Verbindung 1, 2, 5, 13, 16 und trocknet. Anschließend werden von den Schichten die Schmelzpunkte, die Quellwerte und die Naßkratzfestigkeiten bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
enthält sonst alle üblichen Zusätze. Proben der getrockneten Schicht überschichtet man mit jeweils einer 1,2 und 3 %igen
wäßrigen Lösung der Verbindung 1, 2, 5, 13, 16 und trocknet. Anschließend werden von den Schichten die Schmelzpunkte, die Quellwerte und die Naßkratzfestigkeiten bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
Die Quellwerte werden nach 10-minütiger Behandlung der Schichten in destilliertem Wassi
und in Prozent angegeben.
und in Prozent angegeben.
ten in destilliertem Wasser· bei 220C gravimetrisch bestimmt
Zur Bestimmung der Naßkratzfestigkeit wird eine Metallspitze
definierter Größe über die nasse Schicht geführt und mit
zunehmendem Gewicht belastet. Die Naßkratzfestigkeit wird
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zunehmendem Gewicht belastet. Die Naßkratzfestigkeit wird
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durch das Gewicht angegeben,bei dem die Spitze eine
sichtbare Kratzspur auf der Schicht hinterläßt; ein hohes Gewicht entspricht einer hohen Naßkratzfestigkeit und
damit einer hohen Härtung.
A-G 1283 - 17 -
0S8.09/Q845.
Verbindung | Schicht | Quellung in rf | Naßkratzfestig |
schmelzpunkt | keit in ρ | ||
Verbindung 1 | |||
1 rf | 320 | 750 | |
2 rf | 10'100° | 280 | 750 |
3 rf | 250 | 1050 | |
Verbindung 2 | |||
1 rf | 295 | 650 | |
2 rf | 10'100° | 260 | 850 |
3 rf | 235 | 1050 | |
Verbindung 5 | |||
1 rf | 370 | 550 | |
2 rf | 10'100° | 280 | 850 ' |
3 rf | 260 | 900 | |
Verbindung 13 | |||
Ί υ/ [ VQ |
320 | 650 | |
2 /to | 10'10O0 | 280 | 850 |
3 rf | 250 | 950 | |
Verbindung 16 | |||
1 rf | 320 | 850 | |
2 rf | 10'10O0 | 300 | 900 |
3 rf | 250 | 950 |
nicht nachbehandelt.: 36
600-800
300
* Die Schicht löst sich in kochendem Wasser nach 10 Minuten
nicht ab.
A-G 1283
- 18 -
6 09809/08A5
Zu einer ungehärteten Silberhalogenidemulsion, die 10 Gew.-%
Gelatine enthält werden 20 Gew.-%, bezogen auf die Gelatine
eines Purpurkupplers folgender Formel:
in emulgierter Form mit dem Kristalloid Dibutylphthalat (1:1)
zugesetzt.
Anschließend gibt man zu der Emulsion die üblichen Gießzusätze außer einem Härtungsmittel. Man vergießt die Mischung auf
eine präparierte Unterlage aus Polyäthylenterephthalat und trocknet sie.
Anschließend werden Proben dieser Schicht mit 1-3 wäßrigen Lösungen der Verbindungen gemäß der Erfindung überschichtet.
Nach Trocknung und einer Lagerung von 10 Stunden erhält man Schichten mit außergewöhnlich hoher Vernetzung.
Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen verzeichnet.
Überschichtung | Schmelzpunkt | Quellung | Naßkratzfestigkeit |
in % | in ρ | ||
Verbindung 1 | |||
1 % | 310 | 450 | |
2 % | 10'1000C | 280 | 550 |
3 % | 260 | 650 |
A-G 1283
- I9 -
BO 980 9/0-8 A 5
Überschichtung | Schmelzpunkt | Quellung | Naßkratzfestigkeit |
in % | in ρ | ||
Verbindung 2 | |||
1 % | 295 | 550 | |
2 % | 10'10O0C | 260 | 650 |
3 /ο | 235 | 750 | |
Verbindung 5 | |||
1 % | 320 | 450 | |
2 /ο | 10'10O0C | 270 | 550 |
3 % | 250 | 650 | |
Verbindung 13 | |||
1 % | 410 | 450 | |
2 % | 10'10O0C | 350 | 550 |
3 /° | 300 | 600 | |
Verbindung 16 | |||
1 % | 380 | 500 | |
2 % | 10'10O0C | 320 | 550 |
3 % | 280 | 650 | |
Verbindung 9 | |||
1 /O | 410 | 450 | |
2 % | 10'10O0C | 350 | 500 |
3 % | 300 | 550 |
nur mit Wasser behandelt
42°C
800
Die photographischen Eigenschaften werden nicht beeinflußt.
Zu 100 ml einer photographischen Silberbromid-Gelatine-Emulsion,
die 10 Gew.-% Gelatine enthält, werden die üblichen Zusätze außer einem Härtungsmittel zugegeben. Die Mischung wird
a) auf barytiertes Papier
b) auf beidseitig polyäthylenkaschiertes Papier gegossen. Nach dem Trocknen werden Proben der beiden Materialien
2 Minuten in wäßrigen Lösungen von je 3 g der Verbindungen
A-G 1283 - 20 -
609809/0845
Λ*-
1, 2, 5, 10, 11, 12, 13, 14 in 100 ml Wasser gebadet. Nach
dem Trocknen und nach 12-stündiger Lagerung erhält man in allen Fällen kochfeste Schichten (Schichtschmelzpunkte 100 C).
Die Wirkung der Härtung ist unabhängig von der Unterlage. Die nicht nachbehandelten Schichten schmelzen bei 37 C.
Ein nicht gehärteter Farbmehrschichtenfilm, bestehend aus
1. einem 4/U dicken rotempfindlichen Unterguß,der pro kg
Emulsion 35 g Silberbromid, 80 g Gelatine und 24 g K1
2. eine 2/U Zwischenschicht aus Gelatine
3. einem 4/U dicken grünempfindlichen Mittelguß, der pro kg
Emulsion 35 g Silberbromid, 80 g Gelatine und 16 g K2
4. einer 2/u dicken Filtergelbschicht aus kolloidalem Silber in
Gelatine,
5. einer 4/U dicken blauempfindlchen Oberguß, der pro kg
Emulsion 35 g Silberbromid, 80 g Gelatine und 20 g K,
und
6. einer 2/U dicken Schutzschicht aus Gelatine
wird in bekannter Weise auf einen 120/U starken Schichtträger
aus Cellulosetriacetat gegossen und getrocknet. Der Film wird überschichtet mit je einer 1 %igen und einer 2 %igen wäßrigen
Lösung der Verbindungen 1, 2, 5f 15.
Nach dem Trocknen und nach einer Lagerung von 12 Stunden bei Raumtemperatur werden die Schichtschmelzpunkte und die Schichtablösungstemperaturen
bestimmt.
mit Überschichtung | Schichtablösung bei |
Schichtschmelzpunkt |
Verbindung 2 1 %ig 2 %ig |
>1000C ? 1000C |
1"0'1000C 10'1000C |
Verbindung 5 1 %ig 2 &Lg |
> 10O0C > 1000C |
10'1000C 10'1000C |
A-G 1283
- 21 -
609809/ü845
NH-CO-CH
-O-/7 Vy-Cl
Cl4H29
Cl
-NH-
ei-
-Cl
T"
Cl
NH-COC12H25
NH-COC17H35
mit Überschichtung | Schi chtablö sung bei |
Schichtschmelzpunkt |
Verbindung 16 1 %ig 2 %ig |
1000C 1000C |
10'1000C 10'1000C |
Verbindung 1 1 %±g 2 /oig |
1000C 1000C |
10'1000C 10'1000C |
Vergleichs- material nicht überschichtet |
400C | 400C |
Die Ergebnisse zeigen, daß die Farbmehrschichtengüsse durch die
Überschichtung bis in die untersten Schichten wirksam vernetzt werden.
A-G 1283
- 22 -
609809/0845
2A39553
Zu 100 ml einer 10 ^i gen Gelatinelösung fügt man 40 ml einer
5 >oigen wäßrigen Lösung von polyacrylsaurem Natrium und
10 ml einer 40 ';oigen Si02-Suspension zu. Die Lösung wird gut
durchgemischt. Zu je 100 ml der Lösung fügt man 0,2 g der Verbindungen 2 und 6 zu, stellt den pH-Wert auf 6,2 ein und vergießt die Mischungen anschließend auf eine Cellulosetriacetatunterlage.
Nach der Trocknung und nach 12-stündiger Lagerung erhält man eine Schicht mit einem Schmelzpunkt oberhalb von
1000C und hervorragende Naßfestigkeit. Eine Schicht ohne Zusatz
der erfindungsgemäßen Verbindungen schmilzt in Wasser bei 40 C.
Zu je 100 ml einer 10 %igen wäßrigen Lösung von Acetylgelatine,
die durch Umsetzung von Gelatine mit 20 % Acetanhydrid erhalten
wurde, setzt man 0,2 g der Verbindung 1 und der Verbindung 11 zu und vergießt die Mischung auf einen Celluloseacetatfilm.
Als Vergleich zieht man eine Schicht, die anstelle der Verbindungen 1 und 11 0,2 g Formalin enthält. Nach der Trocknung
werden mit Verbindungen 1 und 11 kochfeste Schichten erhalten. Die mit Formalin gehärteten Schichten dagegen schmelzen
unterhalb von 1000C.
Um den Vorteil der erfihdungsgemäßen Verbindungen gegenüber
den bisher bekannten zu zeigen, werden folgende bekannte Verbindungen H
C2H5-N=C=N-(CH2)3-N(CH3)2 Cl © Vi
H CH,-N=C=N-(CH9),-N(CHj9 Cl
mit den erfindungsgemäßen Verbindungen 1, 2, 10, 11 und 15
verglichen.
A-G 1283 - 23 -
BO9809 /08k5
Man schichtet auf eine Cellulosetriacetat-Unterlage eine ungehärtete Silberhalogenidemulsion, die 10 Gew.-% Gelatine
und 20 Gew.->ij des phenolischen Blaugrünkupplers
OH z3*
CH3
enthält, der zusammen mit 50 Gew.-/6 (bezogen auf den Kuppler)
Phthalsäuredibutylester der Gießzusammensetzung emulgiert ■
worden ist. Anschließend gibt man zu der Emulsion die üblichen Gießzusätze außer einem Härtungsmittel.
Danach werden diese Schichten mit wäßrigen Lösungen überscnichtet,
die jeweils 1/100 Mol/100 cm Lösung der Verbindungen V·,, V2»
1, 2, 10, 11 und 15 enthalten.
Die Schichten werden im Densitometer belichtet und anschließend unter gleichen Bedingungen in einem Colorentwicklungsgang verarbeitet.
Man bestimmt die ft'-Werte und maximalen Dichten der einzelnen
Proben und erhält folgende Ergebnisse:
A-G 1283
609809/084
Probe enthaltend
Verbindung Verbindung
Verbindung Verbindung Verbindung
F | KL | TR | F | DMAX KL |
1 TR |
1,40 | 1,40 | 1,90 | 1,36 | 1,53 | 1,70 |
1,40 | 1,20 | 1,75 | 1,5 | 1,4 | 1,6 |
1,85 1,75 |
1,65 1,75 |
1,9 1,81 |
2,28 2,05 |
2,12 2,15 |
2,16 2,18 |
1,8 | 1,7 | 1,85 | 2,1 | 2,05 | 2,2 |
1,75 | 1,6 | 1,75 | 2,0 | 2,1 | 2,1 |
1,75 | 1,7 | 1,8 | 2,1 | 2,05 | 2,2 |
Schmelzpunkt
1000C 1000C
1000C 1000C
1000C 100°C 1000C
F = Frischprobe
KL = Klimaschrank
(36 Stunden, 56 C
34 % rel. Luftfeuchtigkeit)
34 % rel. Luftfeuchtigkeit)
und Vp die
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die bisher bekannten Verbindungen
maximale Dichte des Blaugrünkuppler sehr stark vermindern. Auch die Gradation fällt
weniger steil aus* Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich
diese Nachteile vermindern. Hohe Farbdichten und steile Gradationen werden erhalten.
TR = Tropenschrank Lagerung
(3 Tage, 38 C und GJ 85 % rel. Luftfeuchtigkeit cd
■.■■■■ ■' . CFV
Claims (10)
1. Verfahren zur Härtung proteinhaltiger, insbesondere ^elatinehaltiger photographischer Schichten, dadurch gekennzeichnet,
daß als Härtungsmittel ein eine Sulfobetaingruppe enthaltendes Carbodiimid verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Carbodiimids der Formel
R1-N=C=N-R2-;
worin bedeuten:
R1 = Alkyl mit 1-6 C-Atomen oder Cycloalkyl,oder Alkoxyalkyl,
R2 = Alkylen mit 2-4 C-Atomen
R, = Alkyl mit 1-3 C-Atomen R/ = Alkyl mit 1-3 C-Atomen oder Aryl oder
R^ und R- = zusammen die zur Vervollständigung eines 6-gliedrigen
heterocyclischen Ringes, der außer dem N-Atom weitere Heteroatome enthalten kann, erforderlichen Atome.
c = Alkylen mit 1-4 C-Atomen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung des Härtungsmittels zur Härtung von Schichten,
die als Bindemittel Gelatine und carboxylgruppenhaltige Homo- und Copolymerisate enthalten.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtungsmittel aus wäßriger Lösung angewandt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtungsmittel aus alkoholischer Lösung angewandt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtungsmittel aus wäßrig-alkoholischer Lösung angewandt
wird.
A-G 1283 - £6 -
609809/Ü845
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Härtungsmittel in Mengen von 0,2 bis 8 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des proteinhaltigen Bindemittels in der Gießlösung der zu härtenden Schicht angewandt;.,■ wird.■■-.·«;■.■
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtungsmittel als 0,1 - 10 %±ge Lösung vor der
Verarbeitung des pho tographischen Materials angewandt wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu härtende Schicht mit einer 0,1-10 %igen
Lösung des Härtungsmittels überschichtet und die Schicht anschließend
getrocknet wird.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6 und einem -der Ansprüche
7-9, gekennzeichnet durch die Verwendung des Härtungsmittels zur Härtung photographischer Mehrschichtenfarbmaterialien.
A-G 1283
60 9809/0 845
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