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Schwefelhaltige Polymere, Verfahren zur Herstellung, Verwendung zur
Herstellung von Dispersionen sowie Dispersionen Die vorliegende Erfindung betrifft
neuartige, schwefelhaltige Polymere, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, ihre Verwendung
bei der Herstellung von Dispersionen sowie Dispersionen.
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Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung neue lösliche Polymere,
die eine besondere Affinität zu Übergangsmetallen und deren Verbindungen, insbesondere
zu delmetallen, aufweisen und sich daher als Schutzkolloide für fein verteilte Edelmetalle
oder Edelmetallverbindungen eignen.
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Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf stabile wäßrige, wäßrig-organische
oder nicht wäßrige Dispersionen von kolloidalen Edelmetallen oder Edelmetallverbindungen
mit Halbleitercharakter, insbesondere auf Metallsole von Co, Ni, Cu, Rh, Pd, Fe,
Pt, Ag, Au, auf Sole von schwerlöslichen Ag-I oder Cu-I-halogeniden oder Pseudohalogeniden,
auf Sole von Sulfiden, Seleniden oder Telluriden der o.g. Ubergangs- bzw. Edelmetalle,
die in Gegenwart der Polymeren gemäß der Erfindung hergestellt werden und auf verschiedene
Weise, z.B. im Bereich der Photographie, verwendbar sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin speziell die Verwendung
der Polymeren bei der Herstellung photographischer Emulsionen sowie photographische
Materialien mit einem Gehalt an den erfindungsgemäßen Polymeren.
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Die Herstellung, insbesondere die Fällung photographischer Silberhalogenidemulsionen,
wird im allgemeinen unter Verwendung von Gelatine als Peptisationsmittel durchgeführt.
Gelatine weist ausgezeichnete Schutzkolloideigenschaften auf, ist zur reversiblen
Gelbildung befähigt und wirkt beim photographischen Elementarprozeß als Halogenakzeptor.
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Bekanntlich ist die Verwendung von Gelatine aber auch mit Nachteilen
verbunden. Gelatine ist als Naturprodukt nur schwer mit konstanter Qualität bezüglich
der photographisch wichtigen Eigenschaften herzustellen und ist gegen Angriffe durch
Mikroben und Enzyme empfindlich.
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Als Dispergiermittel und Schutzkolloid für Edelmetalle oder sonstige
Edelmetallverbindungen in wäßrigen Medien wird ebenfalls bevorzugt Gelatine verwendet,
doch eignen sich auch andere natürliche oder synthetische Kolloide wie Agar, Albumine,
Kaseine, Stärke oder Stärkederivate, Cellulose oder Celluloseether, bzw. Celluloseester,
für diesen Verwendungszweck.
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Wäßrige Dispersionen von kolloidalem metallischem Silber oder von
kolloidalen schwerlöslichen Silberverbindungen in natürlichen oder te,lsyr.thetischen
Schutzkolloiden, z.B. in Gelatine, phthalolylierter Gelatine oder in
Stärkederivaten,
sind wegen der pH-Instabilität der genannten Schutzkolloide nicht über den gesamten
pH-Bereich stabil und werden in stark sauren oder stark basischen Medien rasch unter
Sedimentation irreversibel agglomeriert. Es besteht daher ein Bedürfnis nach synthetischen
Schutzkolloiden, die ein pH-stabiles Polymergerüst enthalten und weder durch hydrolytischen
noch durch enzymatischen Abbau zerstört werden.
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Für die Herstellung stabiler Dispersionen von Übergangs-bzw. Edelmetallen
in kolloidaler Form sowie von schwerlöslichen Übergangs- bzw. Edelmetallverbindungen
vom Halbleitertyp in kolloidaler Form in nichtwäßrigen Medien ist Gelatine nicht
geeignet. Es besteht daher ein Bedürfnis nach geeigneten Schutzkolloiden, mit denen
stabile Dispersionen der o.g. Edelmetalle oder Edelmetallverbindungen von Halbleitercharakter
in nichtwäßrigen organischen Lösungsmitteln, insbesondere in hydrophoben Lösungsmittelsystemen
hergestellt werden können.
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Von besonderer Bedeutung ist der Einbau von Thioethergruppen in die
Seitenketten eines Copolymergertstes, wie z.B. in der deutschen Offenlegungsschrift
1 904 147 vorgeschlagen worden ist. Hierbei sind Acrylester bzw.
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Acrylamide Träger der Thioethergruppen und enthalten 1 oder 2 Thioethergruppen
in der Seitenkette. Die Seitenketten sind aber hydrolyseempfindlich und daher instabil.
Zudem sind die notwendigen Ausgangsmonomeren nur nach komplizierten Verfahren zugänglich.
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Aus der US-PS 3 860 428 sind Copolymere aus Vinylsul-
fiden
mit 1 bis 2 Thioethergruppen bekannt. Die notwendigen Ausgangsmonomeren sind auch
hierbei nur nach schwierigen Herstellungsverfahren zu erhalten. Zudem ist die Schutzkolloidwirkung
der Polymeren gegenüber Silberhalogenid nur bei einem relativ hohen Polymergehalt
bezogen auf das Silberhalogenid vorhanden. Gute Schutzkolloidwirkung wird im allgemeinen
erst bei der 1 1/2- bis 2-fachen Menge der entsprechenden Gelatinemenge erreicht.
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Weiter ist aus der DE-OS 2 153 627 bekannt, daß Copolymere von 3-Thiapentylacrylat
und Dialkylaminoalkylacrylaten oder-methacrylaten mit anderen hydrophoben Monomeren
dazu geeignet sind, Silberhalogenidkristalle je nach dem pH-Wert des Systems entweder
in wäßriger oder in organischer Phase stabil zu dispergieren. Derartige Copolymere
werden als "amphiphil" bezeichnet. Der Ausdruck "amphiphil" bedeutet, daß das Copolymer
polare wasserlösliche Einheiten oder Reste wie auch hydrophobe, in Wasser unlösliche
Reste oder Einheiten enthält. Es ist daher sowohl zur Herstellung stabiler wäßriger
Lösungen als auch stabiler Lösungen unter Verwendung organischer Lösungsmittel geeignet.
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Den beschriebenen sowie weiteren bekannten Polymeren ist gemeinsam,
daß das Tragevermögen des Schutzkolloids stark abfällt, wenn der Schutzkolloidanteil
gegenüber dem Anteil an Metall bzw. Metallverbindung unter ein Verhältnis von ca.
1:3 abfällt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Polymere
zu
finden, die sich als Schutzkolloide für feinverteilte Metalle und Metallverbindungen
eignen.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, Polymere zu finden,
die sich als hochwirksame Schutzkolloide für silberreiche Dispersionen von Silberhalogeniden,
Silberpseudohalogeniden, kolloidalem metallischem Silber sowie von anderen schwerlöslichen
Silberverbindungen in wäßrigen Medien eignen, insbesondere für die Herstellung von
wäßrigen Dispersionen von Silberchlorid, Silberchlorid-bromid, Silberbromid, Silberbromid-jodid,
von ternären Mischkristallen aus Silberchlorid-Silberbromid und Silberjodid, von
Silberrhodanid, Silbernitrit, Silberazid, Silberorthophosphat sowie von metallischem
Silber in Form eines gelben, grünen oder neutralschwarzen Silbersols. Diese Dispersionen
sollten unter Verwendung von nicht mehr als 10 Gew.-% Polymer, bezogen auf Ag, hergestellt
werden und stabil bleiben können.
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Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, synthetische
Peptisationsmittel für photographische Silberhalogenidemulsionen aufzufinden, die
die Gelatine bei der Fällung des Silberhalogenids ganz oder teilweise zu ersetzen
vermögen und deren Verwendung zu verbesserten photographischen Eigenschaften der
Silberhalogenidemulsionen führt. Insbesondere sollen die Entwickelbarkeit, die Lagerstabilität,
die Unempfindlichkeit gegen Druckschleier und das Empfindlichkeits/Schleierverhältnis
der Emulsion gegenüber einer mit Gelatine hergestellten Emulsion verbessert werden.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, Polymere zu finden,
die sich als Schutzkolloide für silberreiche Dispersionen der genannten Silberverbindungen
oder Formen von kolloidalem Silber in nicht wäßrigen Medien eignen. Insbesondere
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Schutzkolloide für Silberhalogeniddispersionen
in höheren Alkoholen oder in Gemischer von niederen Alkoholen mit wenig wasserlöslichen
Estern oder Ketonen zu finden, mit denen hydrophobe besonders feinteilige Silberhalogeniddispersionen
hergestellt werden können.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, Polymere zu finden,
mit denen wäßrige oder nicht wäßrige stabile Dispersionen von kolloidalen Ubergangsmetallen
oder Edelmetallen hergestellt werden können, insbesondere Dispersionen von Kobalt,
Nickel, Kupfer, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Cadmium, Osmium, Iridium, Platin,
Gold, Quecksilber.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, Polymere zu finden,
die sich als Schutzkolloide für konzentrierte Dispersionen von kolloidalen Sulfiden,
Selenident Sulfoseleniden, Sulfoarseniten oder Sulfostannaten der genannten Edelmetalle
eignen, insbesondere für Dispersionen von Silbersulfid, Kupfersulfid, Kobaltsulfid,
Kadmiumselenid, Kadmiumsulfoselenid, Quecksilbersulfid.
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Es wurden nun gefunden:
1) Neue Polymere, enthaltend
ein Umsetzungsprodukt wenigstens einer Verbindung A und wenigstens einer Verbindung
B, wobei A bzw. B folgenden Formeln entsprechen:
worin bedeuten: R1 H; Alkyl, insbesondere mit 1 bis 4 C-Atomen, speziell Methyl
R2 H; Alkoxycarbonyl, insbesondere mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylteil; Carboxyl R3
H; Alkyl, insbesondere mit 1 bis 12 C-Atomen; Cycloalkyl, insbesondere mit 5 bis
7 C-Atomen, speziell Cyclopentyl und Cyclohexyl; Aralkyl, insbesondere mit 1 oder
2 C-Atomen im aliphatischen und 6 bis 12 C-Atomen im aromatischen Teil, speziell
Benzyl; Aryl, insbesondere mit 6 bis 12 C-Atomen, speziell Phenyl; Heterocyclus,
insbesondere 2-Thienyl; Carboxyl; Alkoxycarbonyl, insbesondere mit 1 bis 4 C-Atomen
im Alkylteil; Acylamino-, insbesondere N-Alkylacylaminogruppe, Y -O-; -NR4-R4 H;
Alkyl,insbesondere mit 1 bis 12 C-Atomen, speziell C1-C4; ein besonders bevorzugter
Alkylrest ist Hydroxyalkyl, insbesondere mit 1 bis 4 C-Atomen, speziell Hydroxyethyl,
2-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl;
Z zweiwertiger organischer Rest,
vorzugsweise: a) Alkylen, insbesondere mit 1 bis 5 C-Atomen b) Arylen, insbesondere
Phenylen X H; OH; -O-Alkyl, -S-Alkyl, -SO-Alkyl und -CO-Alkyl, wobei der Alkylteil
insbesondere 1 bis 6 C-Atome enthält; Carboxyl, -CONR5R6; NR5R6 S03M; PO3HM, Heterocyclyl,
insbesondere 1-Imidazolyl, Pyridyl R5,R6 gleich oder verschieden; Alkyl, insbesondere
mit 1 bis 6 C-Atomen oder zusammen eine gegebenenfalls substituierte, einschließlich
Substituenten nicht mehr als 6 C-Atome umfassende und gegebenenfalls durch -0- oder
-S- unterbrochene Alkylengruppe, M H; Kation, insbesondere ein Alkalikation n 0
oder 1 s 0 oder 1 und/oder R4 zusammen mit Z und/oder X den Rest zur Vervollständigung
eines heterocyclischen Ringes, insbesondere eines 5- oder 6-gliedrigen Stickstoff-haltigen
Ringes und/oder eines Ringes, der Sauerstoff und/oder Schwefel als Ringglied enthält
und speziell für den Fall, daß X die Gruppe -NR5R6 bedeutet, zusammen mit R5 eine
Ethylengruppe und 10 R10 5Hm worin bedeuten R10 einen m-wertigen aliphatischen oder
cycloaliphati-
schen Rest, der wenigstens 2 Thioethergruppen enthält
und der durch Hydroxygruppen, Ether-, Ester-, Amid-, Urethan- oder Harnstoffgruppen
oder durch aromatische Reste substituiert oder durch -0- oder -NR11- unterbrochen
sein kann R11 Alkyl, Aryl, Acyl, Alkoxycarbonyl, Aminocarbonyl, Alkylaminocarbonyl,
Dialkylaminocarbonyl, Arylaminocarbonyl, Alkansulfonyl, Arylsulfonyl, Sulfamoyl,
N,N-Dialkylsulfamoyl, wobei Alkyl insbesondere 1 bis 4 C-Atome enthält und Aryl
insbesondere Phenyl ist m ganze Zahl; insbesondere von 2 - 8.
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Somit liegen in den erfindungsgemäßen Polymeren gegebenenfalls wiederkehrende
Einheiten folgender Struktur vor:
R1 R10 < Unter den angegebenen Substituenten R1 bis R11 werden derartige Substituenten
verstanden, die ihrerseits wieder substituiert sein können, insbesondere mit Substituenten,
die bezüglich der fotografischen Eigenschaften entweder inert sind oder einen vorteilhaften
Einfluß ausüben; beispielsweise mit Acylresten, Alkyl, Hydroxyalkyl, Alkylthioalkyl,
Carboxyalkyl, Alkoxycarbonylalkyl und OH-Gruppen.
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Bevorzugte Acylreste leiten sich von aliphatischen oder aromatischen
Carbonsäuren, einschließlich Kohlensäuremonoestern und Carbaminsäuren ab. Besonders
bevorzugte Acylreste sind Acetyl, Benzoyl, Phenylsulfonyl, Carbamoyl, Phenylcarbamoyl,
Ethoxycarbonyl und Ethoxythiocarbonyl.
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Weiterhin wurde gefunden: (2) Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Polymeren, bei dem man in Gegenwart von Polymerisationsinitiatoren in Anwesenheit
von Lösungsmitteln Verbindungen der Formeln A und B unter Polymerisation aufeinander
einwirken läßt.
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(3) Die Verwendung der erfindungsgemäßen Polymeren als Schutzkolloid
für feinverteilte Metalle und Metallverbindungen.
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Insbesondere wurde weiterhin gefunden: (4) Die Verwendung der erfindungsgemäßen
Polymeren als Peptisationsmittel bei der Herstellung von Silberhalogenidemulsionen,
wobei die Polymeren die üblicherweise verwendete Gelatine ganz oder teilweise ersetzen
können. Hierbei wird ein Silbersalz und ein Halogenid in Gegenwart des erfindungsgemäßen
Polymeren unter Bildung eines Silberhalogenids umgesetzt. Die Herstellung kann erfolgen
durch Fällung eines Silberhalogenids durch Umsetzung eines wasserlöslichen Silbersalzes,
vor-
zugsweise AgN03, und eines wasserlöslichen Halogenids. Hierbei
werden die Emulsionen anschließend an die Fällung gegebenenfalls gewaschen, redispergiert
und chemisch gereift. Die Herstellung kann aber auch erfolgen durch Umlösung unter
Bildung schwerer löslicher Silberhalogenidkörner aus leichter löslichen Silberhalogenidkörnern
in Gegenwart der erfindungsgemäßen Polymeren.
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(5) Ein lichtempfindliches fotografisches Material aus einem Schichtträger
und wenigstens einer lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsionsschicht sowie gegebenenfalls
weiteren Schichten gekennzeichnet durch den Gehalt an wenigstens einem erfindungsgemäßen
Polymeren. Vorzugsweise ist dieses in einer Silberhalogenidemulsionsschicht enthalten.
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Besonders vorteilhafte Monomere gemäß Formel A sind: Neutrale Monomere
wie Acrylamid, 2-Hydroxyethylacrylamid, 2-Hydroxypropylacrylamid, N-Trismethylolmethyl-acrylamid,
N-Methylacrylamid, N-Ethylacrylamid, N-Isopropylacrylamid, Diacetonacrylamid, Methacrylamid,
Acryloylglycinamid, Acryloylglycinethylester, N ,N-Dimethylacrylamid, N,N-Diethylacrylamid,
N-Acryloylpyrrolidin, Acryloylpiperidin, 4-Acryloylmorpholin, 4-Methacryloylmorpholin,
N-Acryloyl-N'-formyl-di-ethylendiamin, N-Acryloyl-'-acetylethylendiamin, N-Acryloyl-N'-carbamoylethylendiamin,
N,N'-Dimethyl-N-acryloyl-N'-formyiethylendiamin, 1-
Formamido-3-acrylamidopropan,
3,5-Dimethyl-4-acryloylmorpholin, 4-Acryloyl-thiomorpholin, 4-Methycryloylthiomorpholin,
2-Acetaminoacrylester. N-Vinylpyrrolidon N-Vinylvaleolactam, N-Vinylcaprolactam,
N-Vinyloxazolidon-2-on, N-Vinyl-5-methyloxazolidon-2-on, N-Vinyl-3-morpholinon (nach
G3 8t9 038), N-Vinylcarbamidsäureester nach US 4 089 688, z.B. N-Vinyl-5-t.butylcarbamat,
N-Vinylharnstoffe nach den Angaben von R Hart in Bull. Soc. Chim. Belg. 66, 229-243
(1957), N-Vinylcarbonsäureamide nach den Angabe der DAS 1 224 304, z.B. N-Vinylformamid
und N-Vinylacetamid, N-Vinyl-N-methylformamif, N-Vinyl-N-propylacetamid nach Breederve'd,
Rev. Trav. Chim. ?ays Bas 79, t01 (1950), weiterhin die Hydroxyalkylester der Acrylsäure
und aer Methacrylsäure, schließlich noch 2-Methylenpropan-1,3-diol und dessen Ester.
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Hydrophobe, neutrale Monomere wie vor allem die Ester und Nitrile
niederer ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und Dicarbonsäuren und die Vinylester
einfacher Carbonsäuren.
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Anionische oder saure Monomere wie vor allem Acrylsäure, dimere Acrylsäure,
Methacrylsäure, Ethacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Citraconsäure,
N-Acryloylglycin, N-Acryloylsarkosin, N-Acryloylmethionin,
die
Methacryloylderivate der -Aminosäuren, die Monoester und Monoamide der Maleinsäure,
Itaconsäure und Citraconsäure aus der Umsetzung der entsprechenden Anhydride mit
einfachen Alkoholen oder Aminen, weiterhin Vinylphosphonsäuren, Vinylsulfonsäuren,
gegebenenfalls in Form der Alkalisalze, Acryloyl- und Methacryloyltaurin, die N-alkylierten
Acryloyl- und Methacryloyltaurine, 2-Acryloylaminomethylpropan-2-sulfonsäure, gegebenenfalls
in Form der Alkalisalze, ferner die Alkalisalze der Acryloyloxypropan-3-sulfonsäure,
der Acryloyloxybutan-4-sulfonsäure, der Methacryloyloxypropansulfonsäure, der Methacryloyloxybutansulfonsäure,
schließlich die Tauride, Methyltauride und Butyltauride der Maleinsäure, Itaconsäure
und Citraconsäure.
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Kationische bzw. basische Monomere, vor allem N-Vinylimidazol, 2-Vinylimidazol,
1-Vinyl-2-methylimidazol, 1-(3-Acryloylamino)propylimidazol, 1- (3-Methacryloylamino)
-propylimidazol, die Vinylpyridine, schließlich die durch tertiäre Aminogruppen
substituierten Ester, Amide und N-Alkylamide der Acrylsäure, Methacrylsäure und
Crotonsäure. Besonders geeignete basische Monomere sind in den deutschen Offenlegungsschriften
2 506 405, 2 312 708, 2 400 537 beschrieben. Die basischen Monomeren liegen bei
der Copolymerisation bevorzugt in Form ihrer Salze mit einbasischen starken anorganischen
oder organischen Säuren vor, z.B. als Hydrochloride, Ethylsulfate, Methansulfonate,
Ethansulfonate, Trifluoracetate.
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Die Neutralisation kann auch durch die im Comonomerengemisch vorliegenden
sauren Monomeren erzielt werden.
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Bevorzugte Verbindungen B sind insbesondere: Typ 1.) Verbindungen
der Formel C:
worin bedeuten: R21 o-wertiger organischer Rest; insbesondere: 1) ein gegebenenfalls
durch Aryl substituierter oder durch Arylen, insbesondere Phenylen oder durch 0-
oder S-Atome unterbrochener aliphatischer Rest, insbesondere mit 2 - 20 C-Atomen,
2) ein alicyclischer Rest, insbesondere mit 5 - 7 C-Atomen, 3) ein gegebenenfalls
substituierter Arylrest, insbesondere Phenyl, Chlorphenyl, o-Carboxyphenyl, 4) gegebenenfalls
substituierte Aralkylgruppe, insbesondere Benzyl,
R22, R23, R24,
R25 gleich oder verschieden; Wasserstoff; gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe,
insbesondere mit 1 bis 6 C-Atomen; gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, insbesondere
Phenyl und/oder wenigstens 1 Paar aus der Gruppe R22 bis R25 den Rest zur Vervollständigung
eines vorzugsweise 5- oder 6-gliedrigen Ringes.
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o ganze Zahl; insbesondere 1 - 4, p ganze Zahl, insbesondere 1 - 10,
bevorzugt 1 - 3.
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Die angegebenen Reste und Gruppen können ihrerseits substituiert sein.
Bevorzugte Substituenten sind vor allem Carboxyl, Carbonamid-, Acetylamino-, Sulfonamino-,
Ureido- und Estergruppen.
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Ein besonders bevorzugter Substituent für den Rest R21 ist die Mercaptogruppe
(-SH).
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform entspricht R21 der
Gruppe -CH2-CHR27-SH, wobei R27 bedeutet: H, CH3 oder C2H5.
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Besonders bevorzugte Thiole des Typs 1) sind in Tab. 1 aufgeführt.
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Tab. 1 Nr.
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1.1) HS-(C2H4)2-C2H4-SH 1.2) HS+C2H4-S*2H4-SH
Tab.
1 (Fortsetzung)
Tab. 1 (Fortsetzung)
Typ 2.) Umsetzungsprodukte von Verbindungen gemäß der Formel C.
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Hierbei handelt es sich um Umsetzungsprodukte der Verbindungen C mit
einem bifunktionellen Alkylierungsmittel, gegebenenfalls in Gegenwart einer Base,
im Molverhältnis 2:1. Bei der Umsetzung eines Bisthiols mit einem bifunktionellen
Alkylierungsmittel kommen auch niedrigere Molverhältnisse in Frage, insbesondere
ein Bereich zwischen 2:1 und 1,2:1. Dabei werden zunächst durch Verknüpfung über
Thioetherbindungen Thioetherpräpolymere bzw. -oligomere mit zwei Thiolendgruppen
hergestellt.
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Als bifunktionelle Alkylierungsmittel kommen vor allem in Frage: a)
Verbindungen der Formel
und b) Hal-CHR31-CO-W-CO-CHR3 -Hal worin bedeuten W: 2-wertiser Rest insbesondere
-C-Aikvlen-O-:
R31 H, Alkyl, Aryl, insbesondere Phenyl, Hal Halogen, insbesondere
Cl, Br.
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Besonders geeignete Alkylierungsmittel sind Cl-CH2-CO-NH -(CH2)2-NH-CO-CH
2-Cl
Besonders bevorzugte Thiole des Typs 2.) sind in Tab. 2 aufgeführt: Tab. 2 Nr.
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Tab. 2 (Fortsetzung) Nr.
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Typ 3.) Weitere für die Zwecke der Erfindung geeignete Polythiole
können durch Umsetzung eines Doppelbindungen enthaltenden Polymeren - in der Regel
mit einem Molgewicht unter 1000 - mit einem Alkansulfenylchlorid, nachfolgende Umsetzung
mit einem Thioharnstoff unter Bildung eines Thiaalkylisothiuroniumsalzes und anschließende
Hydrazinolyse, insbesondere zwischen 0 und 1200C und bei pH 6 -12 erhalten werden.
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Die Herstellung eines für diese Gruppe typischen Thiols (Verbindung
3.1) sei im folgenden beschrieben: Verbindung 3.1 Zu 100 g eines Polybutadiens mit
dem mittleren Molgewicht M = 660, gelöst in 500 ml Chiorbenzol, tropft man bei -100c
die Lösung von 82 g Methansulfenylchlorid, hergestellt durch Chlorieren vor Dimethyldisulfid
in Dnchlormethan bei -30 - -20°C. Man erwärmt auf 20°C, bis Entfärbung eingetreten
ist, und engt im Vakuum sei 400C auf
500 ml ein. Die Lösung wird
einer unter Rückfluß stehenden Lösung von 104 g N,N'-Dimethylthioharnstoff in 1000
ml 2-Methoxyethanol in 10 Min. zugetropft. Man hält 4 Stunden auf 1050C und engt
anschließend im Vakuum auf ca.
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1000 ml ein. Bei 200C läßt man 55 g Hydrazinhydrat zulaufen, hält
1 Stunde am Dampfbad und unterschichtet mit 1000 ml Wasser.
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Die überstehende ölphase wird abgetrennt, mit 1000 ml Wasser gewaschen
und über NaCl getrocknet. Anschließend wird im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz eingeengt.
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Ausbeute: 170 g toluollösliches bräunliches Harz.
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Ober. 35,55 % Sgef. : 31 %.
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Die radikalische Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren
in Gegenwart wenigstens einer Verbindung B erfolgt nach grundsätzlich bekannten
Verfahren in Gegenwart von Polymerisationsinitiatoren.
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In diesem Zusammenhang ist zu verweisen auf Ian M.G.
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Cowie "Chemie und Physik der Polymeren", Seite 52, Verlag Chemie,
Weinheim 1976; weiterhin auf das Kapitel IId, "Erniedrigung des Molekulargewichts
durch Regler" in Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band XIV/1, Seite
318-327.
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Typische, für die Zwecke der Erfindung geeignete Initiatoren sind:
Azoisobutyronitril, 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) , symmetrische Azo-bismercaptoverbindungen
gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 25 18 622, Di-tert.-butylperoxid, tert.-Butylcumylperoxid,
Dicumylperoxid, 4, 4' -Di-tert . -butylperoxyvaleriansäure-n-butylester, tert.-Butylperacetat,
tert.-
Butylperpivalat, tert. -Butylperbenzoat, tert.-Butylperoxyisopropylcarbonat,
tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, Diisopropylperoxydicarbonat, Dipropionylperoxid,
Dioctanoylperoxid, Dilauroylperoxid, Dibenzoylperoxid, Dicyclohexylperoxydicarbonat,
Kaliumpersulfat.
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Die Art des verwendeten Initiators ist im wesentlichen von den gewählten
Polymerisationsbedingungen und der Natur der verwendeten Monomeren abhängig.
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Verwiesen wird in diesem Zusammenhang auf Houben-Weyl, Methoden der
Organischen Chemie, 4. Auflage, 1961, Band XIV/1, Seite 209 ff.
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Der optimale Initiator kann durch Vergleichsversuche leicht ermittelt
werden. Die Konstitution der Verbindung B hat auf die Auswahl des Initiators im
allgemeinen keinen Einfluß.
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Die Polymerisation wird vorzugsweise als Fällungspolymerisation durchgeführt.
Die Polymerisationstemperatur kann in gewissem Umfang variiert werden, sie liegt
in den meisten Fällen im Bereich zwischen 50 und 1200C. Als Polymerisationsmedien
eignen sich wasserarme oder wasserfreie Lösungsmittel und Gemische. Folgende Lösungsmittel
sind bevorzugt: Methanol (in Abmischung mit höhersiedenden Lösungsmitteln), Ethanol,
n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, tert.-Butanol, Acetonitril, Propionitril,
Ethylacetat, Butylacetat, 1, 2-Dmethoxvet.¼an, Dioxan, 2-Methoxyetha-
nol,
N-Methylpyrrolidon, Sulfolan, Essigsäure, Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol. Die schwach
kettenübertragenden Eigenschaften einiger dieser Lösungsmittel wirken sich in vielen
Fällen günstig aus, so daß die Bildung von Hochpolymeren nach Verbrauch des Thiols
unterbunden werden kann.
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Das mittlere Molekulargewicht der erfindungsgemäßen Polymerisate liegt
im allgemeinen im Bereich von etwa 5000 bis 100.000. Als Peptisationsmittel sind
insbesondere Polymerisate mit einem mittleren Molekulargewicht von 10.000 bis 50.000
geeignet. Der Anteil der polymerisierten Verbindung B im Polymerisat aus den Verbindungen
A und B liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und
3 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisat.
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Der optimale Gehalt an Thioethergruppen hängt dabei im wesentlichen
von der Wahl der Monomeren ab, aus denen das Polymer durch Polymerisation aufgebaut
wird. Für eine gute Schutzkolloidwirkung reicht im allgemeinen ein Schwefelgehalt
von 0,1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtpolymer, vollkommen aus.
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Ein Schwefelgehalt in diesem Bereich wird i.a. erreicht durch Polymerisation
von A in Gegenwart von 2 bis 5 Mol-% B, bezogen auf A.
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Im Falle einer photographischen Verwendung liegt
das
mittlere Molekulargewicht der erfindungsgemäßen Polymerisate im allgemeinen im Bereich
von etwa 5000 bis 50 000. Als Peptisationsmittel sind insbesondere Polymerisate
mit einem mittleren Molekulargewicht von 10 000 bis 20 000 geeignet. Der Anteil
der polymerisierten Verbindung B im Umsetzungsprodukt aus den Verbindungen A und
B liegt zwischen 0,5 und 5 Mol-%, vorzugsweise zwischen 1 und 3 Mol-%, bezogen auf
das Umsetzungsprodukt. für eine gute Schutzkolloidwirkung reicht im allgemeinen
ein Schwefelgehalt von 0,5 bis 6 Gew.-%, insbesondere 1 - 3 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtpolymer, vollkommen aus. Ein Schwefelgehalt in diesem Bereich wird i.a.
erreicht durch Polymerisation des - oder der - Monomeren A in Gegenwart von 0,5
bis 3 Mol-%, bezogen auf die Monomeren, an Bisthiol B. Die gebildeten Polymeren
weisen einen S-Gehalt auf, der einem weitgehend quantitativen Einbau des Bisthiols
entspricht.
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Herstellungsbeispiel 1 Lösung A: 1 Mol Monomer (71 g Acrylamid) in
t-Butanol auf 500 ml gelöst Lösung B: Verbindung B in Chlorbenzol auf 150 ml gelöst.
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In eine unter N2 und Rückfluß gerührte Vorlage aus 100 ml t-Butanol
werden Lösung A und Lösung B in 30 Minuten eindosiert. Man rührt unter Rückfluß
weiter.
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Nach 2 Stunden Polymerisationsdauer werden 0,2 ml t-Butylperoctoat
nachgegeben. Nach 4 Stunden wird auf 200C gekühlt, das ausgefallene Polymer abgesaugt,
mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeuten und Analysenwerte
sind nachstehend in Tab. 4 zusammengestellt.
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Tabelle 4 Polymer- Verbindung Polymer- % Schwefel Nr. B ausbeute ber.
gef.
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Nr. Mol-% (8) 4.1 1.1 2,0 92 3,4 3,2 4.2 1.2 2,0 86 4,18 3,7 4.3
1.3 2,0 86 3,36 3,09 4.4 1.4 2,0 86 4,91 3,5 4.5 1.5 2,0 92 6,41 5,0 4.6 1. 6 2,0
90 3,34 2,5 4.7 1.7 3,0 80 4,83 3,5 4.8 1.8 3,0 94 4,81 3,4 4.9 1.9 3,0 80 4,82
4,0 4.10 1.10 3,0 89 6,84 7,2
Analog wird Polymer 4.11 hergestellt
unter Verwendung folgender Lösungen: Lösung A 0,5 Mol Acrylamid 0,5 Mol Methacrylsäure
Lösung B 2,14 g Verbindung 1.1.
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Herstellungsbeispiel 2 Lösung A: 0,7 Mol (49,7 g) Acrylamid 0,3 Mol
(25,8 g) Methacrylsäure frisch über Kupferacetat destilliert, t-Butanol auf 500
ml.
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Lösung B: 0,010-0,02 Mol Verbindung B in 50 ml Chlorbenzol.
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Vorlage: 0,3 ml t-Butylperoctoat in 50 ml t-Butanol + 50 ml Chlorbenzol.
-
Man verfährt entsprechend Herstellungsbeispiel 1 unter Verwendung
der in Tabelle 5 angegebenen Komponenten.
-
Tab. 5 Polymer Verbindung B Polymer- Analyse Nr. Mol-% ausbeute 5ber.
-
gef.
-
5.1 1.1 2 73 g (92 %) 3,2 3,5 5.2 1.2 1 70 g (90 %) 2,04 1,4 5.3 1.4
2 64 g (81 %) 4,64 3,9 5.4 1.5 2 70 g (83 %) 6,07 4,0 5.5 1.7 2 66 g (81 %) 3,15
2,4 5.6 1.8 2 60 g (74 %) 3,15 2,0 5.7 1.10 2 71 g (84 %) 4,56 3,3 5.8 2.1 2 76
g (89 %) 4,51 3,6 5.9 2.2 2 69 g (82 %) 4,59 4,0 5.10 2.3 2 74 g (85 %) 6,58 4,5
5.11 1.11 2 69 g (85 %) 3,17 2,2 5.12 1.12 2 73 g (90 %) 3,14 2,5 5.13 1.13 2 60
g (73 %) 3,1 2,7 5.14 1.3 2 71 g (88 %) 3,17 2,85 5.15 1.9 2 76 g (94 %) 3,15 3,05
5.16 1.14 2 70 g (86 %) 3,0 2,35 5.17 1.15 2 75 g (92 %) 3,13 2,2 5.18 1.6 2 60
g (74 %) 3,15 2,0 5.19 1.16 1,5 63 g (74 %) 3,39 2,6z 5.20 1.17 1,5 70 g (84 %)
3,48 3,0
Herstellungsbeispiel 3 Lösung A: 49,7 g (C,7 Mol) Acrylamid
25,6 g (0,2 Mol) Acrylsäure-n-butylester 19,1 g (0,1 Mol) Acrylamidomethylpropansulfonsäure
4,2 g (0,1 Mol) LiOH . H20; auf 500 ml mit t-Butanol Lösung B: 0,02 Mol der Verbindung
B, auf 100 ml mit Chlorbenzol.
-
Vorlage: 100 ml t-Bb1tancl, 20 ml Chlorbenzol, 0,3 ml Butylperoctoat.
-
Man verfährt entsprechend Herstellungsbeispiel 2 unter Verwendung
der in Tab. 6 angegebenen Komponenten.
-
Tab. 6 Polymer Verbindung B Ausbeute Analyse Nr. Mol-% g (%) Sber.
Sgef.
-
6.1 1.1 2 75 (76%) 5,84 6,0 6.2 1.2 2 80 (80 %) 6,4 5,5 6.3 2.2 2
71 (68 it 6,72 8,0 6.4 2.3 2 78 (72 %) 8,25 6,8
Herstellungsbeispiel
4 Lösung A: 56,8 g (0,8 Mol) Acrylamid; 22,2 g (0,2 Mol) N-Vinylpyrrolidon, auf
500 ml t-Butanol.
-
Lösung B: 0,02 Mol Verbindung B in 100 ml Chlorbenzol.
-
Man verfährt entsprechend Herstellungsbeispiel 2 unter Verwendung
der in Tab. 7 angegebenen Komponenten.
-
Tab. 7 Polymer Verbindung B Ausbeute Analyse Nr. Mol-% g %d.Th. be.
5ber.
-
gef.
-
7.1 1.1 2 67 (80) 3,07 3,1 7.2 1.2 2 68 (80) 3,79 3,5 7.3 1.5 2 61
(70) 5,83 6,0 7.4 2.3 2 70 (77) 6,33 4,1 Herstellungsbeispiel 5 Lösung A: 70 g (0,7
Mol) Ethylacrylat, 25,8 g (0,3 Mol) Methacrylsäure, Verbindung B auf 500 ml mit
t-Butanol aufgefüllt.
-
Lösung B: 0,3 ml t-Butylperoctoat auf 50 ml mit Chlorbenzol.
-
Verfahren: 100 ml Lösung A und 10 ml Lösung B werden unter N2 zum
Rückfluß erhitzt. Unter Rühren tropft man in 60 Min. den Rest der Lösung A und 20
ml Lösung B zu.
-
Man hält 2 Stunden unter Rückfluß, gibt den Rest Lösung B nach und
hält weitere 4 Stunden auf Rückfluß. Anschließend stoppt man die Polymerisation
durch Zugabe von 100 mg Hydrochinon und rührt in 1000 ml Wasser ein.
-
Man gießt vom Polymer ab, nimmt mit 200 ml Wasser und ca. 60 ml 10
%iger NH3-Lösung auf und rührt in 1000 ral Aceton ein. Man wäscht mit Aceton nach
und nimmt in Wasser auf. Die Ausbeute wird durch Rückstandsbestimmung ermittelt.
Man erhält die in Tab. 8 angegebenen Polymeren.
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Tab. 8 Polymer Verbindung B Ausbeute Analyse Nr. Mol-% % Sber.
-
gef.
-
8.1 1.1 2 85 g 85 2,56 2,2 8.2 1.2 2 86 g 85 3,16 3,0 8.3 1.10 2 80
g 76 3,67 3,3 8.4 3.1 0,9 80 g 75 3,2 2,9 Herstellungsbeisuiel 6 Eine Lösung von
77 g (0,6 Mol) Acrylsäure-n-butylester, 14,4 g Acrylsäure (0,2 Mol) frisch über
Kupferacetat aestilliert), 9,4 g (0,1 Mol) N-Vinylimidazol und 11,3 g (0,1 Mol)
Trifluoressigsäure in 400 ml t-Butanol wird zusammen mit der Lösung von 0,03 Mol
Verbindung
B in 100 ml Chlorbenzol wie in Herstellungsbeispiel 5 beschrieben polymerisiert.
Nach Abschluß der Polymerisation wird mit 50 ml 20 %igem Ammoniak versetzt und im
Vakuum eingedampft. Man nimmt mit 150 ml Eisessig auf und rührt in 1000 ml Wasser
ein. Das ausgefallene Polymer wird in Methanol gelöst, die Lösung auf 500 ml Volumen
eingestellt. Die Ausbeute wird durch Rückstandsbestimmung ermittelt.
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Es werden in Tab. 9 angegebenen Polymeren erhalten.
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Tab. 9 Polymer Verbindung B Ausbeute Nr. Mol-% 9.1 1.2 3 85 g 9.2
2.32 3 75 g Herstellungsbeispiel 7 Die Lösung von 71 g Acrylamid (1,0 Mol) in 400
ml t-Butanol wird gleichzeitig mit der Lösung von 17 g Verbindung 3.1.in 450 ml
Chlorbenzol unter Rückfluß in eine gut gerührte Vorlage aus 150 ml t-Butanol und
0,4 ml t-Butylperoctoat innerhalb 1 Stunde eingetropft. Anschlie-Bend wird 4 Stunden
unter Rühren auf Rückfluß gehalten, über Nacht auf 200C abgekühlt. Das Polymer wird
abgesaugt mit 400 ml Chlorbenzol und 400 ml Aceton gewaschen und im Vakuum getrocknet.
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Ausbeute 70 g S gef. 3,0 %
Herstellungsbeispiel 8
Lösung A: 1 Mol Monomer (71 g Acrylamid) in Isopropanol auf 500 ml gelöst Lösung
B: 0,015 Mol Verbindung B 0,3 g Azoisobutyronitril in Chlorbenzol auf 200 ml gelöst.
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In eine unter N2 und Rückfluß gerührte Vorlage aus 100 ml Isopropanol
und 50 ml Chlorbenzol werden Lösung A und Lösung B in 90 Minuten eindosiert. Man
hält noch 4 Stunden unter Rückfluß, kühlt auf 400C, saugt ab, wäscht 2 mal mit je
100 ml Isopropanol und trocknet im Vakuum.
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Es wurden die in Tabelle 10 angegebenen Polymere mit den dort angegebenen
Komponenten hergestellt.
-
Tabelle 10 Polymer- Verbindung B Polymer- 9s Schwefel Nr. Nr. Mol-%
ausbeute ber. gef.
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10.1 1.1 1,5 61 g (82 %) 2,59 2,2 10.2 1.2 1,5 69 g (92 %) 3,19 2,9
10.3 1.11 1,5 59 g (79 9ç) 2,56 2,15 10.4 1.12 1,5 57 g (76 %) 2,54 2,0 10.5 1.13
1,5 62 g (81 9s) 2,52 1,9 10.6 2.3 1,5 67 g (88 %) 3,76 3,6 10.7 1.3 1,5 53 g (71
%) 2,56 2,2
Tabelle 10 (Fortsetzung) Polymer- Verbindung B Polymer-
% Schwefel Nr. Nr. Mol-% ausbeute ber. gef.
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10.8 1.7 1,5 60 g (80 %) 2,55 2,1 10.9 1.9 1,5 49 g (65 %) 2,55 2,0
10.10 1.8 1,5 57 g (76 %) 2,54 2,1 10.11 1.14 1,5 51 g (68 %) 2,55 1,7 10.12 1.15
1,5 51 g (68 %) 2,54 2,1 10.13 1.6 l,D 60 g (80 %) 2,55 2,05 10.14 1.16 1,5 65 g
(81 %) 3,57 3,2 10.15 1.17 1,5 67 g (85 %) 3,68 3,4 Herstellungsbeispiel 9 Lösung
A: 42,6 g (0,6 Mol) Acrylamid 25,8 g (0,3 Mol) Methacrylsäure 13,9 g (0,1 Mol) N-Vinylcaprolactam
t-Butanol auf 500 ml Lösung B: 0,02 Mol Verbindung B Vorlage: 0,3 ml t-Butylperoctoat
50 ml t-Butanol + 50 ml Chlorbenzol Man verfährt wie in dem Herstellungsbeispiel
8, jedoch mit dem Unterschied, daß die Nachheizzeit 6 Stunden beträgt und nach 2
bzw. 4 Stunden Nachheizzeit je 0,1 ml Xerocloac nachgegeben werden.
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Es werden die in Tabelle 11 angegebenen Polymere mit den dort angegebenen
Komponenten hergestellt.
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Tabelle 11 Polymer- Verbindung B Polymer- % Schwefel Nr. Nr. Mol-%
ausbeute ber. gef.
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11.1 1.7 0,02 81 2,91 2,5 11.2 1.8 0,02 78 2,55 Herstellungsbeispiel
10 Die Herstellung erfolgt gemäß Herstellungsbeispiel 8, jedoch mit dem Unterschied,
daß in Lösung A: 49,7 g (0,7 Mol) Acrylamid 25,6 g (0,2 Mol) Acrylsäure-n-butylester
19,1 g (0,1 Mol) Acrylamidomethylpropansulfonsäure 4,2 g (0,1 cl) LiOH . H2O; in
Lösung B: 0,01 bzw. 0,02 Mol Verbindung B eingesetzt werden. Lösung A wird auf 400C
vortemperiert.
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Es werden die in Tabelle 12 angegebenen Polymere mit den dort angegebenen
Komponenten hergestellt.
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Tabelle 12 Polymer- Verbindung B Ausbeute Gew.-% S Nr. Nr. Mol-% ber.
gef.
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12.1 1.1 2 75 g (76 %) 5,84 6,0 12.2 1.2 2 80 g (80 %) 6,4 6,5 12.3
2.3 1 70 g (71 %) 4,2 5,0 12.4 1.3 2 80 g (80,5 %) 5,8 6,0 12.5 1.7 2 83 g (85 %)
5,76 6,0 12.6 1.15 1 60 g (61 %) 5,17 6,0 12.7 1.17 2 75 g (75 %) 5,76 6,3 Herstellungsbeispiele
11 - 17 Die Herstellung erfolgt entsprechend Herstellungsbeispiel 8.
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Tabelle 13
Polymer- Herstel- Lösung A Verbindung B Ausbeute Gew. -% S |
Nr. lungsbei- g % d. Th. ber. gef. |
spiel Nr. mol Nr. Mol-% |
13.1 11 Acrylamid 0,9 1.1 0,01 60 78 1,66 2,0 |
N-Vinyl- |
pyrrolidon 0,1 |
14.1 12 Acrylamid 0,8 1.1 0,01 60 74 1,57 1,7 |
N-Ethyl-N- |
vinylacet- |
amid 0,2 |
15.1 13 Acrylamid 0,9 1.1 0,015 80 83 1,98 2,0 |
Itaconsäure- |
mono-n-dode- |
cylamid 0,1 |
16.1 14 Acylamid 0,9 1.1 0,03 65 85 4,53 4,0 |
Acrylsäure- |
2-hydroxy- |
propylester- 0,1 |
17.1 15 Ethylacrylat 0,9 |
Li-sulfobu- |
tylacrylat 0,1 1.2 0,01 100 87 4,2 4,5 |
18.1 16 Acrylamid 0,5 1.1 0,02 80 97 3,09 2,85 |
Methacryl- |
säure 0,5 |
19.1 17 Acrylsäure 0,4 1.13 0,01 70 80 1,46 1,3 |
Metacryl- |
säure 0,4 |
1-Vinyl- 0,2 |
imidazol |
Bevorzugte Polymere enthalten polymerisierte Einheiten von Acrylamid
sowie gegebenenfalls von Acrylsäure, Methacrylsäure, Vinylpyrrolidon, Vinylcaprolactam,
Vinylimidazol und 1-Vinyl-2-methyl-imidazol.
-
Besonders bevorzugte Polymere enthalten wenigstens, bezogen auf die
Monomeren, 55 Gew.-% Acrylamid sowie, in Gew.-%: 20 - 40 % Acrylsäure oder Methacrylsäure
O - 15 % Vinylpyrrolidon oder Vinylcaprolactam 0 - 10 % Vinylimidazol oder 1-Vinyl-2-methylimidazol.
-
Ganz besonders bevorzugte Polymere sind die Polymeren 5.1, 5.5, 5.6,
5.16, 11.1, 11.2 und 18.1.
-
Bei der Herstellung von fotografischen Silberhalogenidemulsionen werden
die erfindungsgemäßen Polymeren vorzugsweise der fotografischen Silberhalogenidemulsion
vor der chemischen Reifung, vorzugsweise bereits bei der Fällung, zugesetzt. Die
zugesetzte Menge hängt von dem gewünschten Effekt ab und kann mit wenigen einfachen
Versuchen in üblicher Weise ermittelt werden.
-
Der Peptisationsmittelbedarf für die Fällung einer Silberhalogenidemulsion
richtet sich einerseits nach den geforderten Korngrößen, andererseits nach dem Gehalt
des Peptisationstaitteis an kornadsorptiven Thioethergruppen. Hohes Peptisationsmittelangebot
und hoher Thioethergehalt eünstigen die Bildung feinkörnlger
Emulsionen
mit enger Korngrößenverteilung, niedriges Peptisationsmittelangebot oder niedriger
S-Gehalt des Polymeren begünstigen die ungehemmte Ostwaldreifung.
-
Das Peptisationsmittelangebot, bezogen auf AgNO3 beträgt im allgemeinen
2 bis 50 Gew.-e, bevorzugt 3 bis 20 Gew. Oo.
-
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in Mengen eingesetzt werden,
die eine Steigerung der Empfindlichkeit bewirken. Das als Schutzkolloid bei der
Fällung des Silberhalogenids verwendete Peptisationsmittel kann beispielsweise zu
10 bis 100 Gew. -% aus dem erfindungsgemäßen Polymer bestehen, wobei als restliches
Peptisationsmittel Gelatine bevorzugt ist.
-
Pro Mol zu fällendes Silberhalogenid werden von dem erfindungsgeäßen
Polymeren im allgemeinen 5 bis 100 g, vorzugsweise 10 bis 30 g, verwendet.
-
Die erfindungsgemäßen Polymeren können in Form ihrer wäßrigen Lösung
eingesetzt werden. Die Konzentration in dieser Lösung ist nicht kritisch und kann
innerhalb weiter Grenzen schwanken. Vorzugsweise sind die Polymeren ausreichend
wasserlöslich, um die Herstellung einer ausreichend konzentrierten wäßrigen Lösung
zu ermöglichen. Es genügt beispielsweise bereits, eine bis 5 %ige wäßrige Lösung
einzusetzen. Selbstverständlich kann bei besonders gut löslichen Substanzen die
Lösung auch konzentrierter sein.
-
Im allgemeinen werden die Lösungen mit einem pH von etwa 7 hergestellt.
Es ist jedoch auch möglich, den pH-Wert der Lösung schwach sauer zu halten, z.B.
bei pH-Werten zwischen 5 und 7 oder bei sogenannten Ammoniakemulsionen können die
pH-Werte der Lösung auch zwischen 5 und 9 liegen.
-
Zur Flockung eignet sich beispielsweise als Hilfspolymer phthaloylierte
Gelatine oder Gelatine in Gegenwart von Polystyrolsulfosäure. Eine wesentliche Eigenschaft
eines guten Peptisationsmittels besteht darin, daß die erzwungene Agglomeratbildung
nach der Flockung beim Redispergierprozeß rasch und vollständig wieder aufgehoben
wird. Der Mechanismus, nach dem die reversible Agglomeration abläuft, ist im einzelnen
nicht bekannt, es ist aber einzusehen, daß die Ladungshülle des einzelnen Silberhalogenidkristalls
eine entscheidende Rolle spielt.
-
Erfindungsgemäße Peptisationsmittel, die mehr als 20 Mol-%, bezogen
auf Gesamtmonomer, an Carboxylgruppen enthalten und frei von permanent anionischen
Gruppen, z.B. von Sulfonatgruppen, sind, können ausschließlich durch pH-inderung
geflockt und redispergiert werden. Gelatine oder andere Hilfspolymere sind dabei
nicht erforderlich. Es wird angenommen, daß das relativ niedrige mittlere Molekulargewicht
der erfindungsgemäßen Polymeren für die schnell und glatt verlaufende Flockung und
edispergierung verantwortlich ist. Die Flockulate sind locker, lassen sich leicht
filtrieren und waschen oder durch Dekantation
reinigen. Es ist
daher nicht erforderlich, die Emulsionen in aufwendigeren Verfahrensstufen zu entsalzen.
-
Die Herstellung der Emulsionen kann unter Verwendung von Peptisationsmitteln
gemäß der Erfindung auf vielfache Weise erfolgen. Das Peptisationsmittel wird üblicherweise
der Halogenidlösung zugegeben. Sofern carboxylatgruppenfreie Peptisationsmittel
oder Silbersalzlösungen mit zusätzlichen xcmplexbildnern verwendet werden, kann
ein Teil des peptisationsmittels auch der Silbersalzlösung zugegeben werden, ohne
daß die Gefahr der Bildung von Schleierkeimen in Kauf genommen werden nuß.
-
Die Silberhalogenidemulsionen können sowohl durch einfachen Einlauf
als auch durch Doppeleinlauf hergestellt werden. Ebenso ist es möglich, durch Umlösung
feinkörniger Ausgangsemulslonen in Gegenwart von Silberkomplexbildnern und In Gegenwart
der erflndungsgemäßen Peptisationsmittel grobkörnigere Emulsionen herzustellen.
-
Erfindungsgemäß können grundscttzllch Emulsionen für die verschiedensten
fotografischen Materialien hergestellt werden wie z.s. negativ arbeitende Emulsionen
mit hoher Oberflächenempfindlichkeit, negativ arbeitende Emulsionen mit hoher Innenempfindlichkeit,
direkt positiv arbeitende Emulsionen, die oberflächlich verschleiert oder oberflächlich
unverschleiert sein können, z.B. die aus den deutschen Cffenlegungsschrlf-
ten
2 224 837, 2 308 239 und 2 332 802 bekannten Emulsionen mit geschichtetem Kornaufbau,
wie sie z.B. bekannt sind aus der Veröffentlichung von E. Moisar und S.Wagner in
"Berichte der Bunsengesellschaft für phys. Chemie", 67 (1963), 356-359, print-out
Emulsionen, Umkehremulsionen, Emulsionen für Schwarzweiß-und für Colormaterialien
sowie Emulsionen mit definierter Kornverteilung und Halogenidtopographie, insbesondere
mit definiertem Halogenid, insbesondere Jodidgradienten. Auch Konvertemulsionen
können erfindungsgemäß hergestellt werden.
-
Die erfindungsgemäßen Silberhalogenidemulsionen können aus reinen
Silberhalogeniden sowie aus Gemischen verschiedener Silberhalogenide bestehen. Beispielsweise
können die Silberhalogenidkörner der Emulsionen aus Silberchlorid, Silberbromid,
Silberjodid, Silberchloridbromid, Silberchioridjodid, Silberbromidjodid und Silberchloridbromidjodid
bestehen.
-
Die photographischen Materialien können mit üblichen Farbentwicklersubstanzen
entwickelt werden, z.B. N,N-Dimethyl-p-phenylendianiin, 4-Amino-3-methyl-N-ethyi-N-methoxyethylanilin,
2-Amino-5-diethylaminotoluol, N-Butyl-N- # -sulfobutyl-p-phenylendiamin, 2-Amino-5-(N-ethyl-N-ß-methansulfonamidethyl-amoni)-toluol,
N-Ethyl-N-ß-hydroxyethyl-p-phenylendiamin, N-N-Bis-(ßhydroxyethyl)-p-phenylendiamin,
2-Amino-5-(N-ethyl-N-B-hydroxye-thylamino)-toluol. Weitere brauchbare Farbentwickler
sind beispielswe,se beschrieben in z.
-
Amer. Chem. Soc. 73, 3100 (1951).
-
Das photographische Material kann die üblichen Farbkuppler enthalten,
die den Silberhalogenidschichten selbst einverleibt sein können. Beispielhaft für
verwendbare Farbkuppler sei auf die Veröffentlichung "Farbkuppler" von W. PELZ in
"Mitteilungen aus den Forschungslaboratorien der Aafa, Leverkusen/München, @ Band
III (1961) und K. VENKATARAMAN in "The Chemistry of Synthetic Dyse", Vol. 4, 341
bis 387 Academic Press, 1971, hingewiesen.
-
Als weitere nicht diffundierende Farbkuppler können 2-quivalentkuppler,
beispielsweise die bekannten DIR-Kuppler, verwendet werden. Die nicht diffundierenden
Farbkuppler und farbgebenden Verbindungen können den lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsionen
oder sonstigen Gießlösungen nach üblichen bekannten Methoden zugeset..t werten.
-
Soweit es sich bei der. nicht diffundierenden Farbkupplern und farbgebenden
Verbindungen um wasser- bzw. alkaliunlösliche Verbindungen handelt, können sie in
bekannter Weise emulgiert werden. Gegebenenfalls verwendet man zur Einemulgierung
derartiger hydrophober Verbindungen zusätzlich noch sogenannte Kupplerlösungsmittel
oder Ölformer; verwiesen sei beispielsweise auf die US-Patentschriften 2 322 02i;
2 533 514; 3 689 271; 3 764 336 u:la 3 7o5 897.
-
Als Bindemittel für die fotografischen Schichten wird vorzugsweise
Gelatine verwendet. Diese kann jedoch ganz oder teilweise durch andere natürliche
oder synthetische Bindemittel ersetzt werden.
-
Die Emulsionen können auch chemisch sensibilisiert werden, z.B. durch
Zusatz schwefelhaltiger Verbindungen bei der chemischen Reifung, beispielsweise
Allylisothiocyanat, Allylthioharnstoff und Natriumthiosulfat.
-
Als chemische Sensibilisatoren können ferner auch Reduktionsmittel,
z.B. die in den belgischen Patentschriften 493 464 oder 568 687, beschriebenen Zinnverbindungen,
ferner Polyamine wie Diethylentriamin oder Aminomethylsulfinsäurederivate, z.B.
gemäß der belgischen Patentschrift 547 323, verwendet werden. Geeignet als chemische
Sensibilisatoren sind auch Edelmetalle bzw. Edelmetallverbindungen wie Gold, Platin,
Palladium, Iridium, Ruthenium oder Rhodium. Es ist ferner möglich, die rmulsionen
mit Polyalkylenoxidderivaten zu sensibilisieren, z.B. mit Polyethylenoxid eines
Molekulargewichtes zwischen 1000 und 20 000, ferner mit Kondensationsprodukten von
Alkylenoxiden und Alkoholen, aliphatischen Carbonsäuren, aliphatischen Aminen, aliphatischen
Diaminen und Amiden.
-
Die Emulsionen können auch optisch sensibilisiert sein, z.B. mft den
üblichen Polymethinfarbstoffen, wie Neutrocyaninen, basischen oder sauren Carbocyaninen,
Pshodzcyaninen, Hemicyaninen, Styrylfarbstoffen, Oxonolen und ähnlichen. Derartige
Sensibilisatoren sind in dem Werk von F.M. HALTER "-he Cyanine Dyes and relativ
Compounds", (1964), beschrieben.
-
Die Emulsionen können die üblichen Stabilisatoren enthalten, wie z.B.
homöopolare oder salzartige Verbin-
dungen des Quecksilbers mit
aromatischen oder heterocyclischen Ringen wie Mercaptotriazole, einfache Quecksilbersalze,
Sulfoniumquecksilberdoppelsalze und andere Quecksilberverbindungen. Als Stabilisatoren
sind ferner geeignet Azaindene, vorzugsweise Tetra- oder Pentaazaindene, insbesondere
solche, die mit Hydroxyl- oder Aminogruppen substituiert sind. Derartige Verbindungen
sind z.B. in dem Artikel von BIRR, Z.Wiss.Phot. 47 (1952), 2 bis 58, beschrieben.
Weitere geeignete Stabilisatoren sind u.a. heterocyclische Mercaptoverbindungen,
z.B. Phenylmercaptotetrazol, quaternäre Benzthiazolderivate und Benzotriazol.
-
Die Schichten des fotografischen Materials können in der üblichen
Weise gehärtet sein, beispielsweise mit Formaldehyd oder halogensubstituierten Aldehyden,
die eine Carboxylgruppe enthalten, wie Mucobromsäure, Diketonen, Methansulfonsäureester,
Dialdehyden und dergleichen. Weiterhin können die fotografischen Schichten mit Härtern
des Epoxidtyps, des heterocyclischen Ethylenimins oder des Acryloyltyps gehärtet
werden.
-
Weiterhin ist es auch möglich, die Schichten gemäß dem Verfahren der
deutschen Offenlegungsschrift 2 218 009 zu härten, um farbfotografisohe Materialien
zu erzielen, die für eine Hochtemperaturverarbeitung geeignet sind. Es ist ferner
möglich, die fotografischen Schichten bzw. die farbfotografischen Mehrschichtenmaterialien
mit Härtern der Diazin-, Triazin-oder 1,2-Dihydrochinolin-Reihe zu härten. Beispiele
derartiger Härter sind Alkyl- oder Arylsulçonvlgruppen
haltige
Diazinderivate, Derivate von hydrierten Diazinen oder Triazinen, wie z.B. 1,3,5-Hexahydrotriazin,
Fluor-substituierte Diazinderivate, wie z.B. Fluorpyrimidin, Ester von 2-substiuierten
1,2-Dihydrochinolin- oder 1,2-Dihydroisochinolin-N-carbonsäuren. Brauchbar sind
weiterhin Vinylsulfonsäurehärter, Carbodiimid-oder Carbamoylhärter, wie z.B. in
den deutschen Offenlegungsschriften 2 263 602, 2 225 230 und 1 808 685, der französischen
Patentschrift 1 491 807, der deutschen Patentschrift 872 153 und der DDR-Patentschrift
7218, beschrieben. Weitere brauchbare Härter sind beispielsweise in der britischen
Patentschrift 1 268 550 beschrieben.
-
Anwendungsbeispiele 1) Herstellung von Kupfersolen Zur Lösung von
je 2,7 g Kupferacetat in 100 ml Wasser gibt man 10 ml 10 %ige Lösung von Polymer
Nr.
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4.1 und stellt mit 8 ml 1n H2S04 sauer. Man erw auf 6000 und gibt
2 ml 60 %ige Unterphosphorige Säure zu. Die Lösung entfärbt sich zuerst augenblicklich
und wird innerhalb einer Minute unter schwacher Gasentwicklung dunkelblutrot. Man
hält 10 Min. am Dampfbad, kühlt auf 400C und rührt unter Stickstoff in Isopropanol
(400 ml) ein. Die schwarzen klebrigen Flocken des Kupfersols gehen unter N2 in 20
ml entgastem Wasser mit schwarzroter Farbe durchsichtig in Lösung. An der Luft bildet
das Sol in Gegenwart von NH3 mit der Zeit zunächst eine farblose, dann durch weitere
Oxidation eine blaue Lösung.
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Die Wiederholung des Versuchs gibt mit den Lösungen der Polymeren
4.2, 4.4, 4.5, 4.10 und 7.1 - 7.4 vergleichbare Ergebnisse.
-
Unter Stickstoff bleiben die Sole ohne Anzeichen von Sedimentation
wochenlang unverfärbt. Beim Eintrocknen auf Papier nehmen sie innerhalb 24 Stunden
einen grünlichen Farbton an.
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2) Herstellung von Kupfersolen mit Hydrazinhydrat als Reduktionsmittel:
Ansatz:
10 ml 10 %ige Polymerlösung von Polymer 4.1 2,7 g Kupferacetat
. 5 H20 20 ml 10 %ige NH3-Lösung 4 ml 50 %iges Hydrazinhydrat Versuch Das Cu-acetat
wird mit der NH3-Lösung aufgenommen.
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Nach Zugabe der Polymerlösung erwärmt man am Dampfbad und tropft
das Hydrazinhydrat zu. Schaumbildung wird durch Zugabe von 1 Tropfen Octanol gebrochen.
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Das fast undurchsichtige schwarz rote Sol wird durch Eingießen in
250 ml Aceton geflockt, mit Methanol gewaschen und in 20 ml Wasser aufgenommen.
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Die mit Hydrazinhydrat hergestellten Sole sind fast schwarz und undurchsichtig.
An der Luft trocknen sie schwarzgrün auf, verblassen aber innerhalb 24 Stunden durch
Luftoxidation.
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Bei Verwendung der Polymeren 4.2; 4.5; 4.10; 7.1 und 7.4 werden entsprechende
Ergebnisse erhalten.
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3. Herstellung von Kupfersolen unterschiedlichen Dispersitätsgrades
mit Dimethylphosphit als Reduktionsmittel 3.1 Grobteiliges Kupfersol 2,7 g Kupferacetat
(.H20) werden mit 10 Figem Ammoniak in 20 ml Wasser unter Erwärmen in Lösung ge-
bracht.
Man stellt auf pH = 10 und gibt Dimethylphosphit zu, bis die Lösung entfärbt ist
und pH = 8 aufweist. Die Lösung wird mit 6 ml 10 obiger Lösung Polymer 7.1 vereinigt
und aufgekocht. Es bildet sich ein in der Aufsicht kupferrotes, in der Durchsicht
blaues Kupfersol.
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Das Sol wird mit 100 ml Aceton ausgeflockt und mit 30 ml Wasser redispergiert.
Der Farbton bleibt d,-bei unverändert. Das Sol ist über 10 Stunden ohne Farbtonänderung
stabil. Die Teilchengröße beträgt 0,7A.
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3.2 Feinteiliges Kupfersol 1,35 g Kupferacetat (.H2O) werden mit 10
%igem Ammoniak in Lösung gebracht. Die Lösung wird auf pH = 10 gebracht und mit
Dimethylphosphit bei 400C bis zur Entfärbung behandelt. Man gibt 30 ml 10 %ige Lösung
Polymer 7.1 zu und kocht auf.
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Es bildet sich ein in der Durchsicht kirschrotes, in der Aufsicht
karminrotes Kupfersol, das wegen seiner Luftempfindlichkeit unter N2 gehalten werden
muß.
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Man flockt mit 200 ml Aceton aus und redispergiert in 30 ml Wasser.
Der Farbton bleibt erhalten. Beim Eintrocknen auf Glasplatten schlägt die Farbe
in ein stumpfes purpur um. In Wasser geht die eingetrocknete Solschicht wieder mit
kirschroter Farbe
in Lösung. Beim Befeuchten an der Luft verfärbt
sich die Schicht rasch nach blauschwarz. Die Teilchengröße des Sols beträgt 0,1.
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4. Herstellung von Edelmetallsolen mit NaBH4 als Reduktor Man stellt
insgesamt 12 Lösungen, jeweils in einem 500 ml Becherglas, her: 1. 2 ml 10 %ige
Lösung Polymer 4.2 10 ml 10 %ige NH3-Lösung 1,5 g Rhodium-III-chlorid 40 ml Wasser
2. 2 ml 10 %ige Lösung Polymer 5.2 10 ml 10 %ige NH3-Lösung 1,5 g Rhodium-III-chlorid
40 ml Wasser 3. 2 ml 10 %ige Lösung Polymer 7.2 10 ml 10 %ige NH3-Lösung 1,5 g Rhodium-III-chlorid
40 ml Wasser 4. 2 ml 10 %ige Lösung Polymer 4.2 2 g Palladium-II-chlorid, mit 20
ml 10 %iger HCl gelöst und mit 20 ml 20 %iger NH3-Lösung alkalisch gestellt 5. 2
ml 10 %ige Lösung Polymer 5.2
2 g Palladium-II-chlorid, mit 20
ml 10 %iger HCl gelöst und mit 20 ml 20 %iger NH3-Lösung alkalisch gestellt 6. 2
ml 10 %ige Lösung Polymer 7.2 2 g Palladium-II-chlorid, mit 20 ml 10 %iger HCl gelöst
und mit 20 ml 20 %iger NH3-LösussJ alkalisch gestellt 7. 2 ml 10 %ige Lösung Polymer
4.2 20 ml 10 %ige NH3-Lösung 1,5 g Kobaltchlorid . 6 H2O 20 ml Wasser 8. 2 ml 10
%ige Lösung Polymer 5.2 20 ml 10 %ige NH3-Lösung 1,5 g Kobaltchlorid . 6 H2O 20
ml Wasser 9. 2 ml 10 %ige Lösung Polymer 7.2 20 ml 10 %ige NH3-Lösung 1,5 g Kobaltchlorid
. 6 H2O 20 ml Wasser 10. 2 ml 10 %ige Lösung Polymer 4.2 20 ml 10 %ige NH3-Lösung
2 g Nickelsulfat 20 ml Wasser 11. 2 ml 10 %ige Lösung Polymer 5.2 20 ml 10 %ige
NH3-Lösung
2 g Nickelsulfat 20 ml Wasser 12. 2 ml 10 %ige Lösung
Polymer 7.2 20 ml 10 %ige NH3-Lösung 2 g Nickelsulfat 20 ml Wasser Man erwärmt jeweils
auf 400C und gibt unter Rühren die Lösung von 1,5 g Na-borhydrid in 10 ml Wasser
zu. Die Lösungen schäumen unter Schwarzfärbung auf.
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Man läßt 10 Min. stehen, bricht die Schaumbildung mit 2 Tropfen n-Octanol,
hält 5 Min. auf 600C und flockt das Sol jeweils durch Auffüllen mit Aceton auf ein
Volumen von 400 ml auf. Man dekantiert, wäscht mit 50 ml Methanol nach und nimmt
in 50 ml Wasser auf.
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Die schwarzen Sole bleiben wochenlang ohne Anzeichen von Sedimentation
haltbar und können als Hydrierungskatalysatoren in wäßriger Lösung verwendet werden.
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5. Herstellung von Silbersolen: 5.1 Herstellung eines grünschwarzen
Ag-Sols 2 ml 0,7 molare AgN03-Lösung werden mit NH3 versetzt, bis alles gelöst ist.
Man gibt 4 ml 10 %ige Lösung Verbindung 7.1 und 2 ml Dimethylphosphit zu und kocht
auf. Es bildet sich ein bräunlich gelbes
Silbersol. Man läßt 5
Min. bei 950 stehen und rührt in 20 ml Aceton ein. Nach dem Absitzen redispergiert
man das Flockulat in 30 ml Wasser. Das Sol weist eine grünschwarze Farbtönung auf,
die beim Eintrocknen unverändert bleibt.
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5.2 Zu 10 ml 0,72 molarer AgNO3-Lösung gibt man 10 ml 10 %iger Lösung
Polymer 7.1 und stellt mit 10 % NH3 auf pH = 10. Bei 600C tropft man unter Rühren
nach Zugabe von 1 Tropfen Octanol 0,5 ml Hydrazinhydrat und 5 ml Wasser zu. Es bildet
sich unter Gasentwicklung ein grünschwarzes Silbersol. Man bricht die Umsetzung
nach 5 Min. durch Eingießen in 50 ml Aceton ab. Das Sol scheidet sich in schwarzen
Flocken ab.
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Man wäscht mit 20 ml Methanol und nimmt in 8 ml Wasser auf. Das erhaltene
Sol enthält 0,75 g Ag und ist monatelang ohne Sedimentation oder Farbtonveränderung
haltbar.
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5.3 Zu 10 ml 0,72 molarer AgNO3-Lösung gibt man 10 ml 10 %iger Lösung
Polymer 7.1. Man gibt 1,5 ml 60 %ige Phosphorige Säure zu. Beim Erwärmen bildet
sich ein rotbraunes Silbersol. Man verfährt wie in Beispiel 4.2 weiter. Das Sol
ist beim Auftrocknen farbtonstabil.
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5.4 Man verfährt wie in Beispiel 4.3, jedoch mit dem Unterschied,
daß die Reduktion mit 5 ml 20 %-Ammoniumformiatlösung durchgeführt wird. Man erhält
ein schwarzes Silbersol.
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6. Herstellung einer Silberphosphatdispersion: Man vereinigt bei Raumtemperatur
Lösung A: 20 ml 0,72 molare AgN03-Lösung 5 ml 10 % Lösung Polymer 4.1 Lösung B:
2,0 g Dinatriumhydrogenphosphat 10 ml Wasser 5 ml 10 %ige Lösung Polymer 4.1.
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Es bildet sich augenblicklich eine zitronengelbe Silberphosphat-Dispersion.
Man kippt in 50 ml Methanol, gießt die überstehende Phase ab und nimmt das Sol in
40 ml Wasser auf. Man stellt auf ein Volumen von 50 ml ein. Das Sol enthält 48 mg
Ag/ml und ist über Wochen ohne Agglomeration haltbar.
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7. Herstellung einer Silberaziddispersion: Zu 12 ml 10 %iger Lösung
Verbindung 4.11 gibt man bei pH = 7 1,08 g Natriumazid und 30 ml Wasser.
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Bei 500C tropft man in 30 Sek. 20 ml 0,72 molare AgN03-Lösung zu.
Man stellt mit Essigsäure auf pH = 2, läßt die ausgeflockte Dispersion zusammenballen,
gießt die wäßrige Phase ab, wäscht mit 40 ml Wasser nach und nimmt in 30 ml Wasser
auf. Man stellt mit Na-acetat auf pH = 6,5.
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Die weiße Silberaziddispersion enthält im wesentlichen nadelförmige
Kristalle mit Kantenlängen von
2 - 10 Am. Sie zeigt beim Stehen
über Nacht Sedimentation, neigt aber nicht zur Agglomeratbildung.
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Beim Auftrocknen auf Glasplatten entstehen hitzeempfindliche Schichten,
die sich oberhalb 1700C unter Bildung eines grauen Silberspiegels verändern.
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Der Silberspiegel zeigt keine elektrische Leitfähigkeit.
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8. Herstellung einer extrem feinkörnigen Silberhalogenidemulsion vom
Mikrat-Typ Lösung Halogenid: 4,9 g KBr 0,12 g NaCl 0,03 g KJ 70 ml Wasser 25 ml
2 %ige Lösung Verbindung 4.11, pH = 6,5 Lösung AgMO3- 7,2 g AgNO3 70 ml Wasser Die
auf 250C temperierte AgNO3-Lösung wird zur auf 250C temperierten Halogenidlösung
gekippt. Man wartet 1 Minute. Es bildet sich eine glatte Dispersion.
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Man stellt mit 10 %iger H2S04 auf pH = 2, läßt 2 Min. absitzen, dekantiert,
wäscht 2 x mit je 100 ml Wasser nach. Man nimmt bei pH = 6 in 50 ml Wasser auf.
Die Emulsion weist nach Ergebnissen einer TrU-bungsmessung Teilchengrößen unter
0,05 A auf.
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9. Herstellung einer feinkörnigen AgBr-Emulsion durch inverse Fällung:
5 ml 10 %ige Lösung Copolymer 6.1 werden mit 10 %iger Essigsäure auf pH = 2 gestellt.
Man temperiert auf 500C, gibt 20 ml 0,72 molare AgN03-Lösung zu und läßt innerhalb
5 Sek. 10 ml 1,5-molare Ammoniumbromidlösung einlaufen ( 4 % Bromidüberschuß).
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Die mittlere Korngröße beträgt ca. 0,1 .
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Nach Zugabe von 2 ml einer Bromid-Jodidlösung (0,31 g NH4Br und 0,024
g KJ in 10 ml) digeriert man 30 Minuten bei 60°C, wobei die mittlere Korngröße bis
auf 0,4 A ansteigt. Man stellt mit NaOH auf pH 6, gibt 10 ml 10 %ige Lösung Verbindung
4.11 zu und flockt die Emulsion durch Einstellung des pH-Wertes mit 10 %iger H2S04
auf pH = 2 aus.
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Man wäscht das Flockulat 2 x mit Wasser von pH = 3, gibt 10 ml 6
%iger Gelatine zu und redispergiert bei pH = 6,5.
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10. Herstellung von Silberbromid-jodid-emulsionen mit breiter Kornverteilung:
Von den Verbindungen 5.1 - 5.10 und 4.11 werden 10 %ige Lösungen hergestellt und
auf pH = 6,5 eingestellt.
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Je 1,6 ml 10 %ige Polymerlösung werden je einer Lö-
sung
von 1,56 g NH4Br, 0,12 g KJ in Wasser auf 10 ml zugegeben. Man erwärmt auf 650C
und tropft von 20 ml 0,72-molarer AgNO3-Lösung jeweils zunächst 6,6 ml in 20 Sekunden,
nach 5 Min. Pause 6,6 ml in 8 Minuten und 6,8 ml in 12 Minuten zu.
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Man rührt jeweils bei 650C 10 Min. nach, stellt mit 10 %iger H2S04
auf pH = 1,5, läßt das Flockulat absitzen, dekantiert, wäscht mit 20 ml Wasser,
nimmt mit 25 ml Wasser auf und stellt auf pH = 6,5. Die Flockulate redispergieren
einwandfrei und ohne Restagglomerat.
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11. Herstellung eines Kupfer-I-jodidsols 1,35 g Kupfer-II-acetat (.H20)
werden mit 10 %igem Ammoniak in Lösung gebracht. Man gibt soviel Besulfitlösung
zu, bis die Lösung nur noch gelbgrün verfärbt ist und gibt 5 ml Lösung Polymer 7.1
(10 %ig) hinzu.
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Beim Versetzen mit 2 g Kaliumjodid in 10 ml Wasser bildet sich eine
weiße milchige Trübung, die durch Zugabe von 20 %iger Essigsäure bis pH = 3 vermehrt
wird.
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Das Sol wird durch Schütteln mit 100 ml Aceton aus-
geflockt
und mit Wasser redispergiert. An der Luft färbt es sich durch Jodausscheidung allmählich
bräunlich gelb.
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Beispiel 12 Probe 1, Vergleich Zur Herstellung einer Silberbromidjodidgelatineemulsion
werden folgende Lösungen bereitet: Lösung A) 1000 ml Wasser 10 g Gelatine 30 g KBr
2 g KJ Temperatur 500C Lösung B) 1000 ml Wasser Temperatur 450C 40 g AgN03 Man gießt
Lösung B innerhalb 5 Minuten gleichmäßig in Lösung A, digeriert anschließend 30
Minuten bei 500C und kühlt dann auf 200C ab, gibt 10 ml einer 10 %igen wäßrigen
Polystyrolsulfonsäurelösung dazu und erniedrigt mit Schwefelsäure (25 %) den pH
auf 3,0, wodurch die Emulsion ausflockt.
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Man läßt absitzen und gießt die überstehende Lösung ab.
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Zur chemischen Reifung wird das Flockulat in 2000 ml einer 10 %igen
wäßrigen Gelatinelösung (pH 7,5) bei 400C gelöst.
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Nach Auflösen des Flockulates wird auf pH 6,5 eingestellt und eine
entsprechende Menge an üblichen Schwefelreifungsmitteln und Goldsalzen hinzugefügt
und bei 550C bis auf volle Empfindlichkeit gereift. Die Emulsion wird pro kg mit
10 ml einer 5 %igen wäßrigen Lösung von Saponin (Netzmittel), 10 ml einer 10 %igen
wäßrigen Lösung von Formaldehyd (Härtungsmittel) und 20 ml einer 1 %igen methanolischen
Lösung von 4-Hydroxy-6-methyl-1 ,3,3a,7-Tetraazainden (Stabilisator) versetzt und
auf einen Celluloseacetatschichtträger vergossen.
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Nach Belichtung in einem üblichen Sensitometer hinter einem Stufenkeil
und Entwicklung (7 und 16 Minuten bei 200C) in einem Entwickler folgender Zusammensetzung
Natriumsulfit sicc. 70,0 g Borax 7,0 g Hydrochinon 3,5 g p-Monomethylaminophenol-Sulfat
3,5 g Natriumcitrat 7,0 g Kaliumbromid 0,4 g mit Wasser auf 1 1 auffüllen wird sensitometrisch
ausgewertet.
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Probe2 bis 8, Erfindung Bei diesen Emulsionsansätzen wird wie in Probe
1 verfahren, wobei jedoch die gesamte Gelatinemenge der Lösung A der Reihe nach
durch die gleiche Gewichtsmenge eines der zuvor beschriebenen Polymeren zugesetzt
wird.
Nach dem Fällen des Silberhalogenids werden 10 g Gelatine als 10 %ige wäßrige Lösung
zugefügt, worauf die Emulsion mit Polystyrolsulfonsäure und durch Herabsetzen des
pH mit Schwefelsäure auf 3,0 geflockt wird. Die weitere Behandlung erfolgt wie in
Probe 1 beschrieben.
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Probe Polymer- 7 min Entwicklung 16 min Entwicklung Nr. E # Schl.
E # Schl.
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1 (Vergleich) 100 1,20 0,12 130 1,45 0,21 2 5.6 230 1,54 0,14 275
4,00 0,27 3 5.1 100 1,40 0,10 120 1,85 0,19 4 5.5 130 1,10 0,09 130 1,20 0,17 5
5.16 160 1,30 0,12 200 1,70 0,24 6 5.19 110 1,25 0,14 130 1,75 0,24 7 11.1 300 1,55
0,11 320 1,60 0,12 8 11.2 200 1,35 0,10 220 1,70 0,21 Ilierin beduten: E relative
Empfindlichkeit, eine Verdoppelung von E entspricht einer Verdoppelung der Empfindlichkeit
# Gradation Schl. Schleier
Aus der Tabelle gehen die vorteilhaften
Eigenschaften der erfindungsgemäßen Polymeren hervor, vor allem die höhere Empfindlichkeit
bzw. Verbesserung des Schleierwertes sowie die i.a. steilere Gradation.
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Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Polymeren hergestellten
Emulsionen erreichen die volle Empfindlichkeit nach kürzerer Reifedauer als mit
Gelatine hergestellte Vergleichsemulsionen und bleiben länger schleierfrei.