DE2830917A1 - Incorporation of hydrophobic organic additives - into hydrophilic colloidal dispersions, using liq. prepolymers of conjugated diene(s) or vinyl monomers as solvent - Google Patents
Incorporation of hydrophobic organic additives - into hydrophilic colloidal dispersions, using liq. prepolymers of conjugated diene(s) or vinyl monomers as solventInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum Einbringen von organischen Process for the introduction of organic
Zusätzen in hydrophile Kolloidschichten Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von organischen Zusätzen in hydrophile Kolloidschichten, insbesondere das Einbringen von hydrophoben Farbkuppler durch Dispergierung in Gelatine oder anderen hydrophilen Bindemitteln fUr farbfotografische Silberhalogenidmaterialien. Additions in hydrophilic colloid layers Field of application of the invention The invention relates to a method for introducing organic additives into hydrophilic colloid layers, especially the incorporation of hydrophobic color couplers by dispersing it in gelatin or other hydrophilic binders for color photography Silver halide materials.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei der Herstellung von farbfotografischen Silberhalogenid materialien müssen zahlreiche Zusätze in wirksamer Beziehung mit einer oder mehreren hydrophilen tolloidschichten des Materials gebracht werden. Solche Zusätze schließen u.a. Farbkuppler, Farbloskuppler, Maskenverbindungen, Farbstoffe, Stabilisatoren, Uv-absorbierende Mittel, optische aufheller usw. ein. Zur Gewährleistung einer guten rarbtrennung dllrfen z.3. die Farbkuppler nicht durch die fotoempfindliche Silberhalogenidemulsion diffundieren und sich nicht zusammenlagern. Ein allgemein angewandtes Verfahren zur Diffusionsfestmachung solcher Zusätze ist die VerknUpfung derartiger Zusätze mit langen geradkettigen oder verzweigten, aliphatischen Gruppen mit 5-20 Kohlenwasserstoffatomen.Characteristics of the known technical solutions During manufacture of color photographic silver halide materials must have numerous additives in effective relationship with one or more hydrophilic colloid layers of the material to be brought. Such additives include color couplers, colorless couplers, mask compounds, Dyes, stabilizers, ultraviolet absorbing agents, optical brighteners, etc. To ensure good color separation, z.3. the color couplers fail the photosensitive silver halide emulsion diffuse and not agglomerate. A commonly used method for making such additives diffusible is the combination of such additives with long straight-chain or branched, aliphatic Groups with 5-20 hydrocarbon atoms.
Die Anwesenheit dieser diffusionsfestmachenden Gruppen verleiht den Molekülen einen hydrophoben Charakter, der zu Schwierigkeiten bei ihrer Einbringung in wäßrige, hydrophile Holloidzusammense tzungen führt. Bekannte Verfahren, wie sie z.B. in der DT-OS 2 136 492 beschrieben werden, verwenden hochtourige Rührwerke zur Dispergierung der hydrophoben Farbkuppler. Gemäß dieser Dispelgiertechnik werden die Kuppler in mit Wasser nicht mischbarem, hochsiedendem Lösungsmittel gelöst und zu der wäßrigen, hydrophilen Phase gegeben. Die Mischung wird dann mittels Homogenisierapparat in eine Dispersion überführt. Als Lösungsmittel werden z.B. Alkylphosphate wie Trikresylphosphat, Di-n-Butylphthalat, cyclische Kohlenwasserstoffe, Öle, Naturfett oder Formamidderivate verwendet. Häufig wird die Auflösung des Kuppler im hochsiedenden Lösungsmittel durch Zugabe von niedrigsiedendem Hilfslösungsmittel, wie z.B. Äthylacetat, erleichtert. Diese Hilfslösungsmittel werden durch Wässerung oder durch Destillation aus der Dispersion entfernt. Um eine ausreichende Stabilität der Dispersionen zu gewährleisten sowie eine genügend kleine Teilchengröße zu erzielen, werden der wäßrigen, hydrophilen Phase, die vorzugsweise Gelatine ist, noch Netzmittel zugegeben.The presence of these diffusion-proofing groups gives the Molecules have a hydrophobic character, which leads to difficulties in their introduction leads to aqueous, hydrophilic holloid compositions. Well-known procedures, such as they are described e.g. in DT-OS 2 136 492, use high-speed agitators for dispersing the hydrophobic color couplers. According to this Dispelgiertechnik the couplers dissolved in water-immiscible, high-boiling solvent and added to the aqueous, hydrophilic phase. The mixture is then homogenized using a homogenizer converted into a dispersion. Examples of solvents used are alkyl phosphates such as tricresyl phosphate, Di-n-butyl phthalate, cyclic hydrocarbons, oils, natural fat or formamide derivatives used. Often the coupler dissolves in the high-boiling solvent by adding a low-boiling co-solvent such as ethyl acetate. These cosolvents are removed from the solvent by washing or by distillation Dispersion removed. To ensure adequate stability of the dispersions and to achieve a sufficiently small particle size, the aqueous, hydrophilic Phase, which is preferably gelatin, also added wetting agent.
Bei den bekannten Dispergiertechniken treten aber eine Reihe von Schwierigkeiten auf, wie z.B. Rekristallisation des Kupplers durch die begrenzte Löslichkeit in den bekannten hochsiedenden Lösungsmitteln. Diese Rekristallisation führt neben einer verminderten Re aktivität bei der farbbildenden. Reaktion zu verminderter Farbstoffbildung und zu Trübungen. Dadurch ist sowohl Lageruugszeit wie auch Kupplerkonzentration in den Dispergaten begrenzt.However, a number of difficulties arise with the known dispersion techniques such as recrystallization of the coupler due to the limited solubility in the known high-boiling solvents. This recrystallization leads alongside a reduced Re activity in the color-forming. Reaction to decreased Color formation and cloudiness. This means that there is storage time as well as coupler concentration limited in the dispersion.
Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zum Einbringen von organischen Zusätzen in hydrophile Kolloidschichten, vorzugsweise von hydrophoben Farbkupplern in Gelatine oder anderen hydrophilen Bindemitteln, das die Nachteile bekannter Verfahren wie Rekristallisation der organischen Zusätze, verminderte Lagerzeit der Dispersionen sowie Trübungserscheinungen in den fotografishen Schichten, beseitigt.Object of the invention The object of the invention is an improved method for introducing organic additives into hydrophilic colloid layers, preferably of hydrophobic color couplers in gelatine or other hydrophilic binders, the disadvantages of known processes such as recrystallization of organic additives, Reduced storage time of the dispersions as well as cloudiness in the photographs Layers, eliminated.
Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue hochsiedende Lösungsmittel für organische Zusätze zu finden, in denen diese eine verbesserte Löslichkeit haben und in denen die Kristallisationsneigung der organischen Zusätze vermindert ist.Statement of the essence of the invention The object of the invention is to be found based on finding new high-boiling solvents for organic additives in which these have improved solubility and in which the tendency to crystallize of organic additives is reduced.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei Verwendung von Präpolymeren auf der Basis von konjugierten Dienen und/oder Vinylmonomeren als hochsiedende Lbsungomittel, vor allem bei der Einbringung von hydrophoben Farbkupplern in wäßrige Gelatine, deren Kristallisationsneigung unterbunden wird.Surprisingly, it has been found that when using prepolymers based on conjugated dienes and / or vinyl monomers as high-boiling solvents, especially when introducing hydrophobic color couplers into aqueous gelatine, whose tendency to crystallize is prevented.
Als Präpolymere eignen sich erfindungsgemäß z.B. niedermolekulares Polybutadien, Polyisopren, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester sowie deren Gemische mit oder ohne funktionelle Gruppen mit einem Molekulargewicht von 250-25 000, vorzugsweise 500-5000. Als funktionelle Gruppen können z.B. Hydroxyl-, Carboxyl- oder Halogenendgruppen enthalten sein. Vorzugsweise wird flüssiges, carboxylgruppen haltige. Polybutadien verwendet.According to the invention, e.g. low molecular weight prepolymers are suitable as prepolymers Polybutadiene, polyisoprene, polyacrylic acid esters, polymethacrylic acid esters and their Mixtures with or without functional groups with a molecular weight of 250-25 000, preferably 500-5000. Functional groups that can be, for example, hydroxyl, carboxyl or halogen end groups. Preferably liquid, carboxyl groups containing. Polybutadiene used.
In die fotografischen Schichten können bin zu 50 (, vorzugsweise 5-30 % des Trockengewichtes der Gelatine, die erfindungsgemäßen Polymeren eingebracht werden, ohne daß fotografische Nachteile zu verzeichnen sind.In the photographic layers can be 50 (, preferably 5-30 % of the dry weight of the gelatin that polymers of the invention can be introduced without any photographic disadvantages.
Die PrEpolymeren kennen zwecks verbesserter Dispergierbarkeit noch mit niedrigsiedenden Lösungsmitteln, wie z.B. Äthylacetat, verdünnt werden, deren Entfernung aus den Dispergaten nach der Dispergierung durch Destillatlon oder anderen geeigneten Trennmethoden erfolgt. Zusätzlich können anionenaktive, kationenaktive oder nichtionogene Netzmittel als Dispergierhilfsmittel verwendet werden.The PrEpolymers are still known for the purpose of improved dispersibility be diluted with low-boiling solvents such as ethyl acetate, whose Removal from the dispersants after dispersing by distillation or other means suitable separation methods takes place. In addition, anion-active, cation-active or nonionic wetting agents can be used as dispersing aids.
Äle hydrophiles kolloid wird vorzugsweise Gelatine eingesetzt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich aber auch fur Dispergierverfahren in wasserlöslichen synthetischen Hochpolymeren, wie zB. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid oder deren Gemische mit Gelatine.Gelatin is preferably used for all hydrophilic colloids. That However, the process according to the invention is also suitable for dispersing processes in water-soluble synthetic high polymers, such as. Polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide or their mixtures with gelatin.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einbringen von organischen Zusätzen in hydrophile Kolloidschichten besteht in einer verbesserten Einbringung. Es entstehen stabile Dispersionen mit einer mittleren Teilchengröße von unter 0,15 µ. Das Verfahren erlaubt es auch, die Brechzahl der Lösung von organischem Zusatz im Präpolymer der der Gelatine anzugleichen, wodurch eine breite Variation der Teilchengröße der Dispergate gegeben ist. Gegenüber bekannten Verfahren wird die Kristallisationsneigung der organischen Zusätze in den fotografischen Schichten unterdrückt und damit eine verbesserte Lagerstabilität bei geringer Viskositätsbeeinflussung der Gießzusammensetzung erreicht. Die Präpolymeren gewährleisten weiterhin eine verbesserte Diffusionsfestigkeit der Zusätze, so daß bestimmte hydrophobe Farbkuppler mit Alkylkettenlängen von C-5 bis C-8 eingesetzt werden können. Das Verfahren ermöglicht ferner die Herstellung von Dispergaten mit erhöhter Konzentration an organischen Zusätzen, insbesondere von hydrophoben Farbkupplern bei der Herstellung von fotografischem Silberhalogenidmaterial. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die verwendeten Präpolymeren eine Plastifizierung der Schichten bewirken. Außerdem treten nicht, wie bei Verwendung von Dibutylphthalat als hochsiedendes Lösungsmittel, Verdrängungsreaktionen der Sensibilisatoren vom Silberkorn auf. Ein Ausschwitzen der Präpolymeren aus den Gelatineschichten, wie es bei anderen Stoffen, wie z.B.The advantage of the method according to the invention for introducing organic Additions to hydrophilic colloid layers consist in improved incorporation. The result is stable dispersions with an average particle size of less than 0.15 µ. The method also allows the refractive index of the solution of organic additives in the prepolymer to match that of the gelatin, creating a wide variation in particle size the Dispergate is given. Compared to known methods, the tendency to crystallize of the organic additives in the photographic layers are suppressed and thus a improved storage stability with little influence on the viscosity of the casting composition achieved. The prepolymers also ensure improved diffusion resistance of additives, so that certain hydrophobic color couplers with alkyl chain lengths of C-5 up to C-8 can be used. The method also enables manufacture of dispersants with increased concentration of organic additives, in particular of hydrophobic color couplers during manufacture of photographic Silver halide material. Another advantage is that the Prepolymers cause plasticization of the layers. In addition, do not step as when using dibutyl phthalate as a high-boiling solvent, displacement reactions of the sensitizers from the silver grain. Exudation of the prepolymers from the Gelatin layers, as is the case with other substances, e.g.
Dibutylphosphat, Trikresylphosphat beobachtet wird, tritt nicht auf.Dibutyl phosphate, tricresyl phosphate is observed, does not occur.
Ausführungsbeispiele Beispiel 1 6 g eines Naphtholfarbkupplers werden in einer Mischung aus 20 ml Äthylacetat und 3,8 g flüssigem Polybutadien mit einem Carboxylgehalt von 2,4 % und einem Molekulargewicht von 2 800 gelöst und mit 0,2 g eines anionenaktiven Netzmittels versetzt. Die gebildete Lösung wird mittels eines Schnellrührwerkes mit 70 ml 11,5 %iger wäßriger Gelatinelösung bei 50 0C gemischt. Nachdem man die Mischung 3 min lang homogenisiert hat, wird bei 50 0C unter verringertem Druck das Äthylacetat entfernt und das erhaltene Dispergat bei 5 0C gelagert. Man erhält eine homogene Dispersion, die nach 9 Monaten keinerlei Kristallisationsneigung zeigt und durch leichtes Rühren mit einer gießfertigen Gelatine-Silberhalogenidemulsion gemischt werden kann. Der mittlere Teilchendurchmesser (Elektronenmikroskopische Auswerturg) der den Farbkuppler enthaltenden Präpolymertröpfche, beträgt 0,12 >i.Working Examples Example 1 6 g of a naphthol color coupler are used in a mixture of 20 ml of ethyl acetate and 3.8 g of liquid polybutadiene with a Dissolved carboxyl content of 2.4% and a molecular weight of 2,800 and 0.2 g of an anion-active wetting agent are added. The solution formed is by means of a High-speed stirrer mixed with 70 ml of 11.5% strength aqueous gelatin solution at 50 ° C. After the mixture has been homogenized for 3 minutes, it is reduced at 50 ° C. under reduced pressure The ethyl acetate is removed under pressure and the dispersion obtained is stored at 5 ° C. Man receives a homogeneous dispersion that does not have any tendency to crystallize after 9 months shows and by gentle stirring with a ready-to-pour gelatin-silver halide emulsion can be mixed. The mean particle diameter (electron microscopic Evaluation of the prepolymer droplets containing the color coupler is 0.12> i.
Beispiel 2 Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei anstatt Präpolymere 3,8 g Dibutylphthalat verwendet wird. Man erhält eine homogene Dispersion mit einem mittleren Teilchendurchmesser von @,1@ g.Example 2 The procedure of Example 1 is repeated, wherein instead of prepolymers, 3.8 g of dibutyl phthalate is used. A homogeneous one is obtained Dispersion with an average particle diameter of 0.1 g.
Nach 9 Monaten Lagerung kristallisierte ein beträchtlicher Teil des Naphtolfarbkunstlers, so daß ein für fotografische Schichten unbrauchbares Material entsteht.After 9 months of storage, a considerable part of the crystallized Naphtolfarbkunstlers, so that a material unusable for photographic layers arises.
Beispiel 3 Zu 550 g einer hochempfindlichen fotografischen Pozitivemulsion, die 3,5 g Silberjodidbromid (mit 2 Mol rezent Silberjodid) enthält, werden 80 ml 0,3 %igen methanolische Lösung eines optischen Sensibilisators, 10 ml einer 1 %igen wäßrigen Lösung eines 1,3,4-Triazaindolizin, 240 g entsprechend Beispiel 1 hergestellten Dispergats und 2@ ml einer 2 %igen Lösung des Natriumsalzes von 2-p-Toluolsulfamido-4,6-dichlor-s-triazin gegeben und bei pH 5,5 und einer Temperatur von 40° gemischt. Nach konventionelle Auftragung der Gießzusamensetzung aui einem Cellulosetriacetatträger und Tankentwicklun bei 20° C werden die in Tabelle 1 zusammgefaßten fotografischen Eigenschaften erhalten.Example 3 To 550 g of a highly sensitive photographic positive emulsion, the 3.5 g of silver iodobromide (with 2 mol of recent silver iodide) are 80 ml 0.3% methanolic solution of an optical sensitizer, 10 ml of a 1% aqueous solution of a 1,3,4-triazaindolizine, 240 g prepared according to Example 1 Disperse and 2 @ ml of a 2% solution of the sodium salt of 2-p-toluenesulfamido-4,6-dichloro-s-triazine given and mixed at pH 5.5 and a temperature of 40 °. According to conventional Application of the casting composition on a cellulose triacetate carrier and tank development at 20 ° C. the photographic properties summarized in Table 1 are obtained.
Beispiel 4 Es wird ein fotografisches Material analog Beispiel 3 hergestellt, jednch ein Dispergat verwendet, in dem als hochsiedendes Lösungsmittel Dibutylphthalat verwendet wurde.Example 4 A photographic material is produced analogously to Example 3, Jednch a dispersate is used in which the high-boiling solvent is dibutyl phthalate was used.
Die erhaltenen fotografischen Eigenschaften sind als Vergleich in Tabelle 1 aufgeführt.The photographic properties obtained are for comparison in Table 1 listed.
T a b e l l e 1 Material nach Beispiel 3 4 relative Empfindlichkeit 100% 87% Gradation 4,8 3,5 0,06 0,06Table 1 material according to example 3 4 relative sensitivity 100% 87% gradation 4.8 3.5 0.06 0.06
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