DE3036846A1 - Verfahren zur herstellung von dispersionen hydrophober substanzen in wasser - Google Patents
Verfahren zur herstellung von dispersionen hydrophober substanzen in wasserInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Dispersionen hydrophober
Substanzen in Wasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dispersionen hydrophober Substanzen mit Hilfe
ionomerer Polyadditions- und/oder Polykondensationsprodukten, sowie die Verwendung solcher Dispersionen
zur Herstellung lichtempfindlicher Aufzeichnungsschichten.
Es ist bekannt, Polymere als Schutzkolloide bei der Herstellung von Dispersionen, die hydrophobe Substanzen
enthalten, zu verwenden. So wird in der US-PS 2 272 191 ein Verfahren zur Herstellung farbphotographischer
Schichten beschrieben, das darin besteht, eine Lösung von Polystyrol und einem Polymeren aus der
Gruppe Polyvinylacetat Polyvinylacetat und Cumaron-Inden in einem organischen Lösungsmittel mit einer
15 Farbkomponente zu mischen und die Mischung einer Silberhalogenidemulsion einzuverleiben. Nachteilig
an solchen Dispersionen ist, daß einerseits zu ihrer Herstellung energieaufwendige Dispergiergeräte er-
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• β --- ψ-
forderlich sind und daß sie nur eine geringe Lagerstabilität
aufweisen.
Aus der DE-OS 1 812 578 ist es bekannt, Farbkuppler in einem Emulsionscopolymerisat aus Styrol/Butadien,
Acrylnitril/Butadien oder Vinylchlorid/Vinylidenchlorid zu lösen und diese Lösung einer photographischen
Emulsion zuzusetzen. Die DE-OS 2 541 230 betrifft ein Verfahren zum Beladen von Polymerteilchen, die in
Form eines Polymerlatex vorliegen, mit hydrophoben Stoffen durch Vermischen des Latex mit einer Lösung
des hydrophoben Stoffes in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel. Nach einem in der DE-AS 2 541 274
beschriebenen Verfahren werden synthetische Latices mit einem hydrqphoben Stoff beladen, indem man zu
15 einer Lösung des hydrophoben Stoffes in einem mit
Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch
einen wäßrigen Latex zugibt und anschließend das organische Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch
aus dem Latex entfernt. Die "Herstellung eines mit einer hydrophoben Substanz be Iadenen
Latex durch Vermischen der in einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel gelösten Substanz
mit dem Latex wird in der DE-OS 2 835 856 beschrieben. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam,
daß die hydrophoben Substanzen in eine vorliegende wäßrige Polymerdispersion eingebracht werden. Nachteilig
an dieser Verfahrensweise ist, daß die resultierenden
beladenen oder imprägnierten Dispersionen durch die Belastung mit den hydrophoben Substanzen
an Stabilität verlieren und entweder bereits während
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des Beladungsverfahrens oder aber im Anschluß daran
Agglomerate bilden und sedimentieren. Dadurch werden die Verwendungsmöglichkeiten der Dispersionen erheblich eingeengt. Zum Beispiel scheidet eine Anwendung 5 der Dispersionen in transparenten Schichten, wie sie in der Reproduktionstechnik vielfach benutzt werden, aufgrund der Trübung, die die Dispersionen verursachen, aus.
Agglomerate bilden und sedimentieren. Dadurch werden die Verwendungsmöglichkeiten der Dispersionen erheblich eingeengt. Zum Beispiel scheidet eine Anwendung 5 der Dispersionen in transparenten Schichten, wie sie in der Reproduktionstechnik vielfach benutzt werden, aufgrund der Trübung, die die Dispersionen verursachen, aus.
Aus der DE-OS 1 597 467 ist ein photographisches Material
bekannt, das in einer oder mehrerer seiner Gelatineschichten ein anionisches Polyurethan enthält, in dem ein
wasserunlöslicher optischer Aufheller enthalten ist. Die Menge des optischen Aufhellers, der mit Hilfe des Polyurethans
in die Gelatineschicht eingebracht werden kann, ist allerdings auf maximal 5 Gew.-% begrenzt.
Nach einem in der DD-PS 138 831 beschriebenen Verfahren werden Polyurethane in Gemischen aus hochsiedenden und
niedrig siedenden Lösungsmitteln zum Einbringen photographischer Zusätze in photographische Begießlösungen
beschrieben. Nachteilig an dem Verfahren ist die zusätzliche Belastung der so hergestellten photographischen
Schichten mit den hochsiedenden Lösungsmitteln. Der Ballast an hochsiedenden Lösungsmitteln behindert die
Ausbildung dünner Schichten, wie sie für Aufzeichnungen mit hoher Bildschärfe benötigt werden. Dazu kommt, daß
das hier angewandte Fällungsdispergierverfahren laut Angew. Makromol. Chem., 72 (1978), S. 115ff. erhebliche
Mengen an Hilfslösungsmitteln erfordert, wenn es zu einigermaßen feinkörnigen Dispersionen führen soll. Dies
schränkt die wirtschaftliche Verwendbarkeit des Verfahrens beträchtlich ein.
AG 1705
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das die Herstellung stabiler, feinkörniger
Dispersionen hydrophober Substanzen in Wasser mit möglichst geringem technischem Aufwand ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von Dispersionen hydrophober Substanzen in Wasser durch Beladen eines ionisch modifizierten Polymeren mit der
hydrophoben Substanz, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die hydrophobe Substanz zusammen mit einem ionomeren
Polyadditions- bzw. Kondensationsprodukt in einem organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel mit einem
Siedepunkt kleiner als 12O0C oder in einer Mischung das organische Lösungsmittel mit Wasser im Gewichtsverhältnis 50 : 50 bis 100 : 0, vorzugsweise 75 : 25
bis 95 : 5 gelöst, die Lösung mit Wasser versetzt wird, so daß ein Lösungsmittel/Wassergemisch im Gewichtsverhältnis
10:1 bis 1:10 vorliegt und danach das organische
Lösungsmittel entfernt wird.
Die erfindungsgemäß verwendeten ionomeren Polyaddi-20 tions- oder Polykondensationsprodukte enthalten 4
bis 180 Milliäquivalent pro 100 g an ionischen Gruppen
bzw. an in ionische Gruppen überführbare Gruppen und/oder 1 bis 20 Gew.-% an innerhalb einer PoIyetherkette
eingebauten Alkylenoxideinheiten der Formel -CH2-CH3-O- , wobei die Polyetherkette seitenständig
oder in der Hauptkette enthalten sein kann.
AG 1705
• « c · c
Zu den erfindungsgemäß verwendbaren ionomeren PoIyadditions-
oder Polykondensationsprodukten, im folgenden soll hierfür der Ausdruck "ionomere Produkte" gebraucht
werden, gehören Polyurethane, Polyester, PoIyamide, Polyharnstoffe, Polycarbonate, Polyacetale
oder Polyether. Weiter ionomere Produkte, die gleichzeitig 2 oder mehreren Polymertypen angehören, wie z.B. Polyesterpolyurethane,
Polyetherpolyurethane, Polyesterharnstoffe, die 4 bis 100 Milliäquivalent pro 100 g
an ionischen Gruppen bzw. an in ionische Gruppen überführbare Gruppen und/oder 1 bis 20 Gew.-% an innerhalb
einer Polyethylenkette eingebauten Ethylenoxideinheiten
der Formel -CH2-CH2-O- enthalten, wobei die
Polyetherkette seitenständig oder in der Hauptkette
15 enthalten sein kann..
Ionomere Produkte, wie sie erfindungsgemäß verwendet
werden, sind als solche bekannt und z.B. in Angewandte makromolekulare Chemie, 26 (1972), Seiten 45 bis 106;
Angewandte Chemie 82 (1970), Seiten 53 ff; J. Oil. CoI. Chem. Assoc. 53 (1970), Seite 363 beschrieben. Weitere
Beschreibungen geeigneter ionomerer Produkte finden sich in den DE-OS'en 2 637 690, 2 642 973,
2 651 505, 2 651 506, 2 659 617, 2 729 245, 2 730 514, 2 732 131, 2 734 576 und 2 811 148.
Ionomere Produkte mit anionischen Gruppen werden bevorzugt. Für das Verfahren der Erfindung in besonderer
Weise geeignete ionomere Produkte werden in der DE-PS 1 472 746 beschrieben. Diesen ionomeren Produkten liegen
Polyurethane zugrunde, die aus Varbindungen mit
20 mehreren reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit einem
AG 1705
-r
Molekulargewicht von 300 bis 10 000, Polyisocyanaten und gegebenenfalls Kettenverlängerungsmitteln mit
reaktionsfähigen Wasserstoffatomen erhalten werden. Bei der Herstellung dieser Polyurethane oder anschlie-'
ßend werden in diesen noch vorhandene Isocyanatgruppen
mit einer Verbindung mit mindestens einem aktiven Wasserstoffatom und mindestens einer'salzartigen oder
zur Salzbildung befähigten Gruppe umgesetzt. Im Falle der Verwendung von Verbindungen mit zur Salzbildung
befähigten Gruppen werden die resultierenden anionischen Polyurethane anschließend in an sich bekannter
Weise mindestens teilweise in die Salzform übergeführt.
Unter dem Begriff "salzartige Gruppe" sind folgende Gruppierungen zu verstehen:
wobei 4 bis 180 Mill!äquivalente pro 100 g an ionischen Gruppen bzw. an in ionische Gruppen überführbare
Gruppen verwendet werden.
Als Ausgangskomponenten für die Herstellung der anioni sehen.Polyurethane sind beispielsweise die im folgenden
beschriebenen Verbindungen geeignet:
Diese Verbindungen sind im wesentlichen linear und
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haben ein Molekulargewicht von etwa 300 bis 10 O00, vorzugsweise
500 bis 4000. Die an sich bekannten Verbindungen besitzen endständige Hydroxyl- und Aminogruppen.
Bevorzugt sind Polyhydroxy!verbindungen, wie Polyester,
5 Polyacetale, Polyether, Polyamide und Polyesteramide.
Die Hydroxylzahl dieser Verbindungen entspricht demnach etwa 370 bis 10, insbesondere 225 bis 28.
Als Polyether seien z.B. die Polymerisationsprodukte des Ethylenoxids, Propylenoxids, Tetrahydrofurans,
Butylenoxids sowie ihre Misch- oder Pfropfpolymerisationsprodukte,
sowie die durch Kondensation von mehrwertigen Alkoholen oder Mischungen derselben gewonnenen
Kondensate und die durch Alkoxylierung von mehrwertigen Alkoholen gewonnenen Produkte genannt.
15 Als Polyacetale kommen z.B. die aus Hexandiol und Formaldheyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Als Polyester,
Polyesteramide und Polyamide sind die aus mehrwertigen gesättigten Carbonsäuren und mehrwertigen
gesättigten Alkoholen, Aminoalkoholen, Diaminen und
ihren Mischungen gewonnenen, überwiegend linearen Kondensate geeignet.
Auch bereits urethan- oder Harnstoffgruppen enthaltende
Polyhydroxy!verbindungen sowie gegebenenfalls
modifizierte natürliche Polyole wie Ricinusöl ocer
Kohlenhydrate sind verwendbar.
Selbstverständlich können zur Variation der Lyophilie bzw. der Hydrophobie und der mechanischen Eigenschaf-
AG 1705
-^fi
ten der Verfahrensprodukte Mischungen verschiedener
Polyhydroxy!verbindungen eingesetzt werden.
II.
Als Polyisocyanate sind alle aromatischen und aliphatischen Diisocyanate geeignet wie z.B. 1,5-Naphthylendiisocyanat,
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Diphenyldimethylmethandiisocyanat,
Di- und Tetraalkyldiphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Dibenzyldiisocyanat,
10 1,3-Phenylendiisocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat,
die Isomeren des Toluylendiisocyanats, gegebenenfalls
in Mischung, vorzugsweise die aliphatischen Diisocyanate, Butan-1,4-diisocyanat, Hexan-1,6-diisocyanat,
Dicyclohexylmethandiisocyanat, Cyclohexan-1,4-diiso-
15 cyanat sowie Isophorondiisocyanat.
III.
Zu den Kettenverlängerungsmitteln mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen zählen:
1. Die üblichen Glykole, wie Ethylenglykol oder Kondensate
des Ethylenglykols, Butandiol, Propandiol-1,2, Propandiol-1,3, Neopentylglykol, Hexandiol,
Bis-hydroxymethylcyclohexan, Dioxethy!dian;
AG 1705
— 5% —
2. die aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Diamine wie Ethylendiamin, Hexamethylendiamin,
1,4-Cyclohexylendiamin, Benzindin, Diamino
diphenylmethan, die Isomeren des Phenylendiamins,
5 Hydrazin, Ammoniak;
3. Aminoalkohole wie Ethanolamin, Propanolamin, Butanolamin;
4. polyfunktionelle Amine oder Hydroxy!verbindungen
wie Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin,
Pentaethylenhexamin, Hexaethylenheptamin, GIyc er in, Erythr it, 1,3-D iamino i sopropanol,
1,2-Diaminopropanol, die monooxalkylierten Polyamine wie z.B. N-Oxethy!ethylendiamin, N-Oxethy!hydrazin,
N-Oxethy!hexamethylendiamin;
5 5. Wasser.
IV.
1. Verbindungen mit fertig ausgebildeter saurer Gruppierung
.
a) Hydroxysäuren wie beispielsweise Glycerinsäure, Milchsäure, Trichlormilchsäure, Äpfelsäure,
Dioxymaleinsäure, Dioxyfumarsäure, Weinsäure,
Dioxyweinsäure, Zitronensäure, Dimethylolpropionsäure
und Dimethylolbuttersäure, die
AG 1705
aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen und heterocyclischen Mono- und Diaminocarbonsäuren
wie Glycin, ^- und ß-Alanin, 6-Aminocapronsäure,
4-Aminobuttersure, die isomeren
Mono- und Diaminobenzoesäuren, die isomeren
Mono- und D!aminonaphthoesäuren;
b) Hydroxy- und Carboxysulfonsäuren; 2-Hydroxyethansulfonsäure,
Phenolsulfonsäure-(2), Phenolsulf onsäure- (3) , Phenolsulfonsäure-(4), Phenoldisulfonsäure-(2,4),
SuIfoessigsäure, m-
SuIfobenzoesäure, p-Sulfobenzoesäure, Benzoesäure-
(1)-disulfonsäure-(3,5), 2-Chlor-benzoesäure-(1)-sulfonsäure-(4),
2-Hydroxybenzoesäure-(1)-sulfonsäure-(5),
Naphthol-(1)-sulfonsäure, Naphthol-(1)-disulfonsäure, 8-Chlornaphthol-(1)-disulfonsäure,
Naphthol-(1)-trisulfonsäure
, Naphthol-(2)-sulfonsäure-(1) und Naphthol- (2)-trisulfonsäure;
c) Aminosulfonsäuren; Amidosulfonsäure, Hydroxylamin-itionosulfonsäure,
Hydrazindisulfonsäure, Sulfanilsäure, N-Phenylamino-methansulfonsäure,
4,6^Dißhloranilin-sulfon?äure-(2), Phenylendiamin-(1,3)-disulfonsäure-(4,6),
Naphthylamin-• (1)-sulfonsäure, Naphthylamin-(2)-sulfonsäure,
Naphthylamin-disulfonsäure, Naphthylamin-tri-
sulfonsäure, 4,4'-Di-(p-aminobenzoylamino)-diphenylharnstoff-disulfonsäure-(3,3'),
Phenylhydrazindisulfonsäure-(2,5), Taurin, Methyltaurin,
ButyItaurin, 3-Amino-benzoesäure-(1)-
AG 1705
e x tr κ
-M-
sulfonsäure-(5), 3-Amino-toluol-N-methansulfonsäure,
4,6-Diaminobenzol-disulfonsäure-(1,3),
2,4-Diamino-toluol-sulfonsäure-(5), 4,4'-Diaminodiphenyl-disulfonsäure-(2,2'),
2-Aminophenol-sulfonsäure-(4), 4,4'-Diamino-diphenyl-
ethersulfonsäure-(2), 2-Aminoanisol-N-methansulfonsäure,
2-Amino-diphenylamin-sulfonsäure,
Ethylenglykolsulfonsäure, 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure,
N-SuIfonatoethy!ethylendiamin;
d) ferner gehören zu den Hydroxy- und Aminocarbonsäuren
und -sulfonsäuren, Polycarbon- und -sulfonsäuren die (gegebenenfalls verseiften) Additionsprodukte
von ungesättigten Säuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Vinylsulfonsäure,
Styrolsulfonsäure und ungesättigten Nitrilen
wie Acrylnitril, von cyclischen Dicarbonsäureanhydriden wie Maleinsäure-, Phthalsäure-,
Succinsäureanhydrid, von Sulfo-carbonsäureanhydriden
wie Sulfoessigsäure-, o-Sulfobenzoesäureanhydrid,
von Lactonen wie ß-Propiolacton,
J -Butyrolacton, die Additionsprodukte von
den Umsetzungsprodukten von Olefinen mit Schwefeltrioxid wie Carbylsulfat, von Epoxycarbon-
und -sulfonsäuren wie Glycidsäure, 2,3-Epoxypropansulfonsäure, von Sultonen wie 1,3-Pro-
pansulton, 1,4-Butansulton, 1,8-Naphthylsulton,
von cyclischen Sulfaten wie Glykolsulfat, von Disulfonsäureanhydriden wie Benzoldisulf
onsäure- (1,2)-anhydrid an aliphatische und aromatische Amine wie 1,2-Ethylendiamin,
AG 1705
« W * * »tt «at
3036845 -ι* -
1,6-Hexamethylen-dIamin, die isomeren Phenylendiamine,
Diethylentriamin, Triethylentetramin,
Tetraethylenpentamin, ferner die Additionsprodukte von Natriumhydrogensulfit an olefinsich
ungesättigte Verbindungen wie Allylalkohol,
Maleinsäure, Maleinsäure-bis-ethylen- und
-bis-propylenglykolestei;
e) Hydrazincarbonsäuren wie Hydrazindicarbonsäuren
2. Reaktionsfähige Verbindungtη mit 3 bis 7 Ringgliedem,
die salzartige oder ι ach der Ringöffnung zur Salzbildung befähigte (iruppen aufweisen:
a) Dicarbonsäureanhydride vie Succinsäurehydrid,
Maleinsäureanhydrid, gegebenenfalls hydriertes Phthalsäureanhydrid;
b) Tetracarbonsäuredianhydride wie 1,2,4,5-Benzoltetracarbonsäuredianhydcid;
c) Disulfonsäureanhydride iie Benzoldisulfonsäure-
(1,2)-anhydrid;
d) Sulfocarbonsäureanhydriie wie Sulfoessigsäureanhydrid,
o-Sulfobenzoesäureanhydrid;
e) Sultone wie 1,3-Propam ulton, 1,4-Butansulton,
1,8-Naphthsulton;
f) Lactone wie ß-Propiolac ton, 'J-Butyrolacton;
AG 1705
C-H *
3036346 - >3 -
g) Epoxycarbor..säuren wie Glycidsäure, gegebenenfalls
in Form ihrer Alkalisalze;
h) Epoxysulfonsäuren wie 2,3-Epoxypropan-sulfonsäure-1,
gegebenenfalls in Form ihrer Alkalisalze, sowie die Addukte aus Epoxyaldehyden und
Alkalihydrogensulfiten wie beispielsweise die
Bisulfitverbindung des Glycidaldehyds.
Die obigen sauren Gruppierungen können in üblicher
Weise durch Umsetzung mit den im folgenden genannten
10- Verbindungen in die Salzform übergeführt werden:
Weise durch Umsetzung mit den im folgenden genannten
10- Verbindungen in die Salzform übergeführt werden:
anorganische Basen, basisch reagierende oder basenabspaltende Verbindungen wie einwertige Metallhydroxide,
-carbonate und -oxide wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriurahydrogencarbonat.
Ferner organische Basen, wie tert. Amine, z.B. Trimethylamin, Triethylamin, Dimethylaminethanol,
DimethylamxnpropanoI, Ammoniak und dergleichen.
Die Menge der Polyisocyanate wird vorzugsweise so
gewählt, daß alle n.it Isocyanatgruppen reaktionsfähi-20 gen Gruppen reagieren.
gewählt, daß alle n.it Isocyanatgruppen reaktionsfähi-20 gen Gruppen reagieren.
Die Umsetzung wird gegebenenfalls unter Mitverwendung von Lösungsmitteln durchgeführt, wobei niedrig siedende
Lösungsmittel mit einem Siedepunkt kleiner als 1200C,
wie beispielsweise Aceton, Ethanol, Methanol, tert.-Butanol, Methylethylketon, Acetonitril, Tetrahydrofuran, Dioxan,
vorzugsweise geeigret sind, die gegebenenfalls anteilig
Wasser enthalten kennen. Als Lösungsmittel für anorganische Basen und Verbindungen mit mindestens einem mit Isonatgruppen
reagierenden Wasserstoff und mindestens
AG 1705
BAD ORIGINAL
einer salzartigen oder zur Salzbildung befähigten Gruppe kann Wasser gegebenenfalls ohne Zusätze organischer
Lösungsmittel verwendet werden.
Die überwiegend linearen hochmolekularen anionischen Polyurethane fallen im allgemeinen als klare bis
schwach opaleszierende Lösungen in den genannten polaren Lösungsmitteln an. Ihr Feststoffgehalt beträgt
etwa 5 bis 50 Gew.-% an ionischem Polyurethan.
Das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäß verwendeten
ionomeren Produkte soll durch folgende Beispiele erläutert werden.
Polymer I ·
Aus 800 g (0,356 Mol) eines Polyesters aus Adipinsäure und 1,4-Butandiol (entwässert) und 95 g (0,546
15 Mol) 2,4-Toluylendiisocyanat wird bei 75 bis 850C
in 1,5 Stunden ein NCO-Präpolymer hergestellt (Tr78 %
NCO). Es wird heiß in 1060 g Tetrahydrofuran gelöst und .bei 500C mit einer Lösung, von 53 g (0,13 Mol)
einer wäßrigen Lösung des Natriumsalzes von N-Sulfonatoethyl-ethylendiamin
in 100 ml Wasser versetzt. Nach 5 Minuten wird wegen des starken Viskositätsanstieges mit weiteren 500 g Tetrahydrofuran versetzt.
Man erhält eine klare Polyurethan-Polyharnstofflösung mit folgenden charakteristischen Daten:
25 Feststoffgehalt: 35,3 % Viskosität (240C): 1000 cp
Viskosität (240C) einer Probe der Lösung, die
AG 1705
mit Tetrahydrofuran
auf 30 % eingestellt
wurde: ' 400 ep
Sulfonatgruppengehalt: 14.1 m Äquivalent/100 g
5 Polymer II
Man verfährt wie für Polymer I beschrieben, verwendet jedoch als Lösungsmittel Aceton anstelle von Tetrahydro
furan. Mit 1060 g Aceton und 42,5 g (0,104 Mol) einer wäßrigen Lösung des Natriumsalzes von N-Sulfonatoethyl-ethylendiamin
erhält man eine klare Polyurethan-Polyharnstoff-Lösung mit einem Feststoffgehalt von
43,6 % und einer Viskosität von 5700 ep .(240C) . Eine
auf 30 % Feststoff eingestellte Lösung hat eine Viskosität von 300 ep (240C). Der Sulfonatgruppenge-
15 halt beträgt 14.1 m Äquivalent/100 g.
Aus 400 g (0,178 Mol) eines Polyesters aus Adipinsäure
und 1,4-Butandiol (entwässert) und 47,5 g (0,273 Mol)
Toluylendxisocyanat (65:35-Isomerengemisch) wird wie für Polymer I beschrieben ein NCO-Präpolymer hergestellt
(NCO = 1,68 %). Es wird heiß in 980 g Aceton gelöst und bei 500C mit einer wäßrigen Lösung aus
42,5 g (0,104 Mol) des Natriumsalzes von N-SuIfonatoethyl-ethylendiamin
und 75 ml Wasser versetzt. Man
25 erhält eine schwach gelb gefärbte Lösung eines Polyurethanharnstoffes
.
Feststoffgehalt: 30,0 % Viskosität (23°C): 2200 cp Sulfonatgruppengehalt: 22.2 m Äquivalent/100 g
AG 1705
Polymer IV
Aus 550 g (1,0 Mol) eines Polyethers auf Basis Bisphenol-A
und Propylenoxid und 140 g (0,08 Mol) eines Polyesters aus Phthalsäure, Adipinsäure und Ethylenglykol
(alle entwässert) sowie 145 g (0,239 Mol) einer 70 %igen Lösung propoxylierten Adduktes aus Butendiol
und Natriumbisulfit in Toluol und 315 g (1,875 Mol) 1,6-Diisocyanatohexan wird bei 1000C in 6,5 Stunden
ein NCO-Präpolymer hergestellt (4,11 % NCO). Man
versetzt mit 77 g (1,283 Mol) Harnstoff, erwärmt kurzzeitig, auf 135°C und rührt bei 1300C bis laut IR-Spektrum
kein NCO.mehr nachweisbar ist. Nun wird unter
Kühlung zunächst mit 290 ml Wasser und anschließend mit 1582 g Aceton versetzt. Man erhält eine klare,
15 schwach gelb gefärbte Lösung eines Polyurethan-Polyharnstoffes
in Aceton.
Peststoffgehalt: 40 %
Viskosität (23°C): 60 cp Sulfonatgruppengehalt: 19m Äquivalent/100 g
Viskosität (23°C): 60 cp Sulfonatgruppengehalt: 19m Äquivalent/100 g
20 Polymer V
2200 g (4,0 Mol) eines Polyethers auf Basis Bisphenol-A
und Propylenoxid und 115 g (0*053 Mol) eines
monofunktionellen Polyethers aus n-Butanol, Propylenoxid
und Ethylenoxid werden entwässert und mit 160 g (0,113 Mol) 70 %iger Lösung des Natriumsalzes aus
der Beschreibung zu Polymer IV in Toluol versetzt.
Nun wird mit 1096 g (6,30 Mol) Toluylendiisocyanat (80:20-Isomerengemisch, desaktiviert mit 20 mg Chlor-AG
1705 ,
wasserstoff) bei 60°C zersetzt. DLe Temperatur steigt
trotz Kühlung auf 600C an. Es wird 5 Stunden be:i 800C
nachgerührt (NCO = 4,95 %) und mit Aceton auf 70 % Feststoff eingestellt, sowie mit 152 g (1,350 Mol)
Acetonketazin umgesetzt.
900 g dieser Lösung werden nun mit 7 33 ml Aceton sowie 95 ml Wasser versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt. Man erhält eine klare Polyurethan-Polyharnstoff-Lösung.
10 Feststoffgehalt: 36,5 % Viskosität: 19000 cp
Sulfonatgruppengehalt: 7,5 m Äquivalent/100 g
Eine durch Verdünnen mit Aceton auf 30 % Feststoff eingestellte Lösung hat eine Viskosität von 3000 cp.
Zu den in erfindungsgemäßer Weise verarbeitbaren hydrophoben
Substanzen gehören z.B. hydrophobe UV-Absorber, Filterfarbstoffe, Farbkuppler, Sensibilisierungsmittel,
Farbentwicklerverbindungen, Silberhalogenidentwicklerverbindungen,
hydrophobe Farbstoffe abspaltende oder freisetzende Verbindungen, optische Aufheller, Antioxidationsmittel,
Silberhalogenidlösungsmittel, strahlenhärtbare Verbindungen, Fotoinitiatoren oder Gemische
solcher Substanzen.
AG 1705
ßAD
3035846
Als mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel sind
für das Verfahren der Erfindung solche geeignet, die sowohl die ionomeren Produkte als auch die hydrophoben
Substanzen zu lösen vermögen. Beispiele für solche Lösungsmittel sind Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan,
Isopropanol, Methanol, Ethanol, Methylethylketon, Acetonitril.
Die für das Verfahren der Erfindung angewandten Mengen an hydrophoben Substanzen betragen im allgemeinen 2
bis 200 Gew.-% hydrophober Substanz pro 100 Gew.-% ionomeren Produktes. Bevorzugt werden Gewichtsverhältnisse
von hydrophober Substanz zu ionomerem Produkt von 1:20 bis 1:1.
Zur Herstellung der Dispersionen läßt man Wasser in eine Lösung der wasserunlöslichen hydrophoben Substanz
und des ionomeren Produktes in einem mit Wasser mischbaren niedrig siedenden Lösungsmittel oder Lösungsmittel/Wasser-Gemisch
unter Rühren einfließen. Aus der sich dabei bildenden Dispersion wird das Lösungsmittel
durch Destillation oder durch andere geeignete Trennverfahren wie beispielsweise Dialyse oder
Ultrafiltration abgetrennt.
AG 1705
BAD ORIGINAL
3036346
Nach einer anderen Ausführungsform kann die Lösung der wasserunlöslichen hydrophoben Substanz in einem
mit Wasser mischbaren niedrig siedenden Lösungsmittel mit der Lösung eines ürethanpräpolymerisates, das noch
NCO-Gruppen enthält, vereinigt werden, worauf man die Polyaddition in Gegenwart der hydrophoben Substanz
zu Ende führt. Diese Ausführungsform kann insbesondere
dann mit Vorteil benutzt werden, venn die hydrophobe Substanz keine mit Isocyanat reagierenden Gruppen enthält.
Das Verfahren der Erfindung eignet sich in hervorragen der Weise zur Einarbeitung von Farbkupplern in färbphotographische
Aufzeichnungsmaterialien. Die mit den Farbkuppler enthaltenden Dispersionen versetzten SiI-
15 berhalogenidemulsionen lassen sich in vorteilhafter
Weise zu dünnen farbphotographischen Schichten gießen, in denen die Farbkuppler mit oxidierten, beispielsweise
aus primären aromatischen Aminen bestehenden Farbentwicklerverbindungen unter Bildung von Farbstoffen
reagieren können. Beispiele für Farbkuppler, die sich nach dem Verfahren der Erfindung in fotografische
Aufzeichnungsschichten einarbeiten lassen,
stammen aus der Gruppe der β -Dicarbony!verbindungen,
β -Ketoacetonitril'i, 5-Pyrazolone, Pyrazolobenzimi-
25 dazole, Indazolone, Phenole oder Naphthole. Solche Kuppler sind literaturbekannt und werden beispielsweise
beschrieben in James, "The Theory of the Photographic Process", Kapitel 12, Seiten 335 ff.
Weiter sei in diesem Zusammenhang auf die in Res.
AG 1705
BAD ORIGINAL
3036346 - ^ro -
Disci. VII, 1978 unter der Referatnummer 17 643 genannten
Druckschriften verwiesen.
Zur Einarbeitung in farbphotographische Schichten nach
dem Verfahren der Erfindung besonders geeignet sind die folgenden hydrophoben Farbkuppler.
AG 1705
at -
Y 1 CH^-C-CO-CH2-CO-NH-J p.
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CH
CH
H3C-C-CH3
NH-CO-(CH2)3-O
Y 2 CH0-C-CO-CH-CO-NH
?2H5
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H3C-C-CH3
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Y 3 CH3-C-CO-CH-CO-NH-T p^
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AG 1705
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3 2 3
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CH-
ι -J
Y 8 H-,C-C-CO-CH-CO-NH
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CH CH
H-SO2-C16H33
AG 1705
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NH-SO2-N
C18H37 CH„
Y 10 H^C-C-CO-CH-CO-NH
' I
Y 11
CH3O
CH
CCOCH
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CO-CH2-CO-NH
Y 12 ^v . CO-CH-CO-NH
H3CO
CCOCH.
SO2NHCH3
,OCH. ?2H5 H3C-C-CH3
HN NH-CO-(CH2J3-O
C-C2H5
AG 1705
» ■*■ *
- 24 -
OCH.
Y 1 3 ^\ ^ CO-CH 2-CO-NH
H3C0
H3C-C-CH3
NH-CO-(CH2)3-0
cCoHc
1 2 5
CH-,
OCH-Y 14 1 ^CO-CH - CO - NH
Theophyllin OC2H5
H3CO
SO2-N
CH.
OC2H5
Y OCH.
H33C16O
CO-CH - CO - NH
.N
N
ii COOCH3 1
SO2-CH2-(O
Purpurkuppler: M 1
Cl
— /
Cl
0 Cl
Cl
M 2
H1-C,
H1-C,
C2H5 H3C-C-CH3
CH
-C-
CH
CH2-CO-N-H
M 3
CH
CH
CH3
0-CH .,-CH-O-CO-N λ H
M 4
H31C15
AG 1705 ORIGINAL INSPECTED
C2H5
Blaugrünkuppler:
H3C-C-CH3
Cl ν ^\ ^ NH-CO-CH-O-
H3C
CH.
Cl
C2H5
H,C-C-CH •3 ι -
OH
CO-NH-(CH2)4-
CH-
?■ C2H5
CH3
C14H29
OH
Cl
CH-
NH-C0-CH2-0-^/ V)-C1
Cl
OH
νγ- NH-CO-C3F7
H9C4-CH-CO-l·
O CH,
O CH,
H^C-C-CHn
■J-i
AG 1705
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht die Herstellung
stabiler Dispersionen hydrophober Substanzen in Wasser ohne gleichzeitige Verwendung von Netzmitteln und energieaufwendigen
Dispergiervorrichtungen. Die Dispersionen zeigen eine überraschend hohe Sedimentationsstabilität
und sind damit in hervorragender Weise lagerfähig, eine Eigenschaft, die sich z.B. im Herstellungsprozeß von
Aufzeichnungsschichten als wertvoller Vorteil erweist. Dazu kommt, daß die Lichtbeständigkeit der Bildfarbstoffe
farbphotographischer Aufzeichnungsschichten, die die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Dispersionen enthalten, deutlich verbessert wird. Aufgrund des Fehlens des Netzmittels und hochsiedender
Lösungsmittel in den Dispersionen der Erfindung ist es außerdem möglich, den Bindemittelgehalt farbphotographischer
Aufzeichnungsschichten niedrig zu halten, denn die Dispersionen sind auch ohne Verwendung
von Schutzkolloiden, wie z.B. Gelatine, stabil.
20 Die Erfindung soll anhand nachfolgender Beispiele
näher erläutert werden. Prozentangaben bedeuten, soweit nicht anders angegeben, Gewichtsprozent.
AG 1705
Es wurden folgende Farbkupplerdispersionen hergestellt: Dispersion 1
100 g einer 30 %igen Lösung des Polymer I in einem Gemisch aus 90 Teilen Tetrahydrofuran und 10 Teilen
Wasser wurden mit einer Lösung aus 15g des Kupplers Y 6 in 62 g Tetrahydrofuran zu einer klaren Lösung
verrührt. Anschließend wurden in einer Geschwindigkeit von 20 g/min 173 g Wasser zugegeben und danach das
Tetrahydrofuran im Vakuum abgedampft. Die auf diese Weise hergestellte Dispersion hatte einen Feststoffgehalt
von 21 % und eine mittlere Teilchengröße von 180 nm. Die Dispersion blieb auch nach längerem Stehen
(100 Tage) sedimentationsstabil. Abmischungen der Dispersion mit Gelatine lieferten nach Aufgießen auf eine
Glasplatte und Trocknen völlig transparente Schichten.
Die Dispersion wird in Anlehnung an die in der DD-PS 138 831 beschriebenen Methode dadurch hergestellt, daß
eine Lösung aus Polyurethan und Kuppler in Wasser eingerührt und das Lösungsmittel abgedampft wird. Es handelt
sich hierbei um eine Fällungsdispergierung. Nach dem Verfahren der Erfindung dosiert man im Gegensatz dazu
Wasser zu einer Lösung von Polyurethan und Kuppler und dampft das Lösungsmittel ab. Die Dispersion wird
25 in diesem Falle durch Phasenumkehr gebildet (siehe Dispersion 1) . -<■ *
AG 1705
β i-
Zur Herstellung der Vergleichsdispersion wurden 50 g einer 30 %igen Lösung des Polymer I in einem Gemisch
aus 90 Teilen Tetrahydrofuran und 10 Teilen Wasser mit einer Lösung aus 7,'ϊ g des Kupplers Y6 in 31 g Tetrahydrofuran
zu einer klaren Lösung verrührt. Die Lösung wurde unter Rühren zu 86,5 g Wasser gegeben. Anschließend
wurde das Tetrahydrofuran durch Destillation entfernt.
Der Vergleich liefert folgende Ergebnisse:
Fällungsdispergierung erfindungsgemäße
DD-PS 138.831 Dispergierung durch
Phasenumkehr
Teilchengröße ">·.500 nm 180 nm
Rückstand 5,7 % 0 %
Schichten mit
Gelatine matt transparent
Gelatine matt transparent
Das Verfahren der Fällungsdispergierung ist demnach zur Herstellung feinteiliger Dispersionen ungeeignet.
Es wurde wie für Dispersion 1 beschrieben verfahren, jedoch wurden Polymer II und der Kuppler Y 5 (Dispersion
2a) bzw. Kuppler Y 8 (Dispersion 2b) verwendet. Die erhaltenen Dispersionen wiesen einen Farbstoffgehalt
von 22,5 % (Dispersion 2a) und 20,8 % (Dispersion 2b) auf. Die Teilchengrößen wurden zu 156 nm (2a) bzw.
170 nm (2b) bestimmt.
Es wurde wie für Dispersion 1 beschrieben verfahren.
AB 1705
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30 -
-3Z-
Verwendet wurden Polymer III und Kuppler Y 16. Der
Feststoffgehalt betrug 20,6 %, die Teilchengröße 132 nm.
200 g einer 30 %igen Lösung des Polymer IV in einem Gemisch aus 90 Teilen Aceton und 10 Teilen Wasser wurden
mit einer Lösung aus 15 g des Kupplers Y 11 (Dispersion 4a) bzw. 15 g des Kupplers Y 13 (Dispersion 4b) in 50 g
Aceton zu einer klaren Lösung verrührt. Anschließend wurden in einer Geschwindigkeit von 25 g/min 190 g
Wasser zugegeben und danach das Aceton im Vakuum abgedampft. Die so hergestellte Dispersion wies einen
Feststoffgehalt von 27 % (Dispersion 4a) bzw. 28,5 %
(Dispersion 4b) auf.
Es-wurde wie für Dispersion 1 beschrieben verfahren. Jedoch
wurde der Farbkuppler M 2 verwendet. Die erhaltene Dispersion wies einen Feststoffgehalt von 23,2 % auf.
Es wurde wie für Dispersion 4 beschrieben verfahren, jedoch
unter Verwendung des Polymer II und des Farbkupplers M 1. Der Feststoffgehalt der Dispersion betrug
28 %.
100 g einer 15 %igen Lösung des Polymers I in einem
AG 1705
-Vt-
Gemisch aus 90 Teilen Tetrahydrofuran und 10 Teilen Wasser wurden mit einer Lösung von 15g des Farbkupplers
C 1 in 62 g Tetrahydrofuran zu einer klaren Lösung verrührt. Anschließend wurden in einer Geschwindigkeit
von 15 g/min 173 g Wasser zugegeben und danach das Tetrahydrofuran durch Dialyse gegen fließendes Wasser
entfernt. Es wurde eine 10,2 %ige Dispersion erhalten.
' Dispersionen 8 bis 14
Zum Vergleich wurden die in den Dispersionen 1 bis 7 10 verwendeten Farbkuppler in konventioneller Weise wie
folgt dispergiert:
Zu 10 g des Farbkupplers wurden 30 ml Essigester und 10 ml Di n-butylphthalat gegeben. Die Mischung wurde
durch Erwärmen auf ca. 450C gelöst. Die so erhaltene
Lösung wurde zu 120 ml einer wäßrigen Lösung gegeben,
die 9 g Gelatine und 0,5 g Natrium-p-dodecylbenzolsulfonat
enthielt. Diese Mischung wurde unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers 8 Minuten lang
mechanisch gerührt, wodurch der Kuppler zusammen mit dem gesamten Lösungsmittel in Form von Tröpfchen dispergiert
wurde. Der in dem Tröpfchen verbliebene Essigester wird bei vermindertem Druck entfernt.
AG 1705
3036346
- 32-
Entsprechend Beispiel 1 der DE-OS 2 541 274 wurde ein
Latex hergestellt und dieser in der beschriebenen Weise mit dem Farbkuppler Y 6 beladen. Das Gewichtsverhältnis
Farbkuppler zu Polymer betrug 1:1. Die Teilchengrößen betrugen 240 nm bzw. 210 nm.
Die Herstellung der Dispersion geht aus von einem wie folgt hergestellten Prepolymer:
Aus 800 g entwässertem Polyester aus Adipinsäure und
1,4-Butandiol (Molgewicht 2250) und 10 g des monofunktionellen
Polyethers entsprechend Polymer V sowie 95 g (0,546 Mol Toluylendiisocyanat (Isomerengemisch
• 65:35) wird in 2 Stunden bei 85 bis 950C ein NCO-Prepolymer
hergestellt (NCO = 1,68 %). Das Prepolymer wird mit Tetrahydrofuran auf einen Feststoffgehalt von
70 % eingestellt (NCO = 1,09 %).
Zur Herstellung der Dispersion wurden 643 g der Prepolymer lösung mit 643 g Tetrahydrofuran verdünnt, mit
20 ein^r Lösung von 150 g (Gewichtsverhältnis Polymer/
Farbkuppler = 3:1) Farbkuppler Y 6 in 280 g Tetrahydro-.
furan versetzt und die klare Lösung mit einer Lösung von 16,2 g des Natriumsalzes von N-SuIfonatoethylethylendiamin
in 50 ml Wasser und 20 ml n-Natronläuge
25 versetzt.
AG 1705
* * · « *. 0 (,- ί. «4 A ν-ft
ti ΰ. * ί -t ί
- iS-
200 g dieser ca. 35 %igen Lösung werden mit Tetrahydrofuran verdünnt und unter Rühren mit 600 g Wasser in einer
Dosiergeschwindigkeit von 20 ml/min, versetzt. Das
Tetrahydrofuran wird anschließend mit Hilfe eines Rotationsverdampfers entfernt.
Tetrahydrofuran wird anschließend mit Hilfe eines Rotationsverdampfers entfernt.
Die erhaltene Dispersion ist 10,6 %ig und weist eine
mittlere Teilchengröße von 161 nm auf.
mittlere Teilchengröße von 161 nm auf.
Es wurden die Dispersionen 2, 3 und 4 der DD-PS 138 831
als Dispersionen A, B und C mit den durch ihre Formeln
beschriebenen Kupplern nachgearbeitet. Als Polymer (VI) wurde ein Polyadditionsprodukt aus 218,5 g Adipinsäure-Hexandiol-Neopentylglykol-Polyester (OH-Zahl 63), 55 g
1,6-Hexandiisocyanat und 27,8 g Natrium-1,2-diaminoethan-N-propansulfonat verwendet.
beschriebenen Kupplern nachgearbeitet. Als Polymer (VI) wurde ein Polyadditionsprodukt aus 218,5 g Adipinsäure-Hexandiol-Neopentylglykol-Polyester (OH-Zahl 63), 55 g
1,6-Hexandiisocyanat und 27,8 g Natrium-1,2-diaminoethan-N-propansulfonat verwendet.
Dispersion A:
Purpurkuppler A
Purpurkuppler A~ H
AG 1705
NH-CO-CH (-CH--}
17-19
SO3H -
" "303"6ä"46
-■ 3* -
In 100 ml einer methanolischen Lösung des Polymer H
(20 'iiig) werden 10 g des Purpurkupplers A-, 2 g des
Purpurkupplers A2 und 5 g Dibutylphthalat gelöst.
Diese Mischung wird bei 5O0C in 100 ml Wasser mit einem
niedrigtourxgen Laborrührwerk eingerührt, das niedrigsiedende organische Lösungsmittel durch Vakuumdestillation
entfernt und durch 100 ml einer 5 %igen wäßrigen Gelatinelösung stabilisert.
Dispersion C
Gelbkuppler C1
Gelbkuppler C1
H3C-NH-SO,
ö-
CH.
NH-CO-CH-CO-C-CH-
,N
N·
CH3
COOCH-
COOCH-
Gelbkuppler
<Q>-CO-CH2-CO-HH-<Q>-
Il
-N
SO3H
AG 1705
-2G-
In 100 ml einer me.thanolischen Lösung des Polymer VI (20 %ig) werden 8 g des Gelbkupplers C., 1,8 g des
Gelbkupplers C„ und 6 g Dibutylphthalat gelöst.
Diese Mischung wird bei 5O0C in 100 ml einer 5%igen
wäßrigen Gelatinelösung (Phthaloylgelatine) eingerührt. Durch Veränderung des pH-Wertes wird die Gelatine/
Polymer/Kupplerphase geflockt und so das niedrigsiedende organische Lösungsmittel entfernt.
Dispersion B:
Blaugrünkuppler B
NH-CO-CH2-O-ZQV
Cl
Cl
Blaugrünkuppler B0
C14H29
AG 1705
In 100 ml einer acetonischen Lösung des Polymer VI (20 %ig) werden 10 g des Blaugrünkupplers B1, 2 g des
Blaugrünkupplers B- und 5 g Dibutylphthalat gelöst. Diese Mischung wird bei 500C in 100 ml Wasser, welches
1g des Farbkupplers B2 gelöst, enthält, verrührt. Das
niedrigsiedende organische Lösungsmittel wird durch Destillation entfernt.
Die in der beschriebenen Weise hergestellten Dispersionen sedimentierten und die nicht sedimentierten Anteile
wiesen eine Teilchengröße von etwa 1 μπι auf. Abmischungen
der Dispersionen mit Gelatine lieferten trübe Schichten.
AG 1705
"3 0368Ά6 - 33-
Die Dispersionen 1 bis 15 wurden Proben einer Silberhalogenidgelatineemulsion
zugemischt, die dem eingebrachten Farbkuppler entsprechend für Blau, Grün oder Rot sensibilisiert war. Die verwendete Silberhalogenidgelatine-Emulsion
bestand aus 75 g Silberbromidjodid (Jodidgehalt 3 Mol %) und 72 g Gelatine bezogen auf 1 kg
Emulsion.
Die so präparierten Emulsionen wurden auf mit einer 10 Haftschicht versehene Cellulosetriacetatschichtträger
aufgetragen und getrocknet.
Photographische Prüfung:
Die einzelnen Proben wurden mittels eines Sensitometers belichtet und danach in der unten beschriebenen Weise
verarbeitet. Bestimmt wurden relative Empfindlichkeit, Farbausbeute sowie Absorption und Nebenabsorption bei
der Dichte 1,0. Die Ergebnisse enthält die nachfolgende Tabelle 1.
Farbentwickler A:
20 Natriummethaphosphat 2 g
Natriumsulfit wasserfrei 2 g
NaOH 10 %ig 5 ml
Soda wasserfrei 50 g
Kaliumbromid 1 g
AG 1705
* <· f -<
' it O
" " " W3 O 3"6 8% 6
N-Ethyl-N-(ß-methansulfonamido)-ethy1-4-amino-3-methylanilinsesquisulfat
5 g
Benzylalkohol 3 ml
Wasser bis 1000 ml
pH 10,75
BIe ichbad
Ethylendiamintetraessigsäure | 3 | g |
Kaiiumhexacyanoferrat | 50 | g |
Kaiiumbromid | 15 | g- |
Dinatriumhydrogenphosphat | 1 | g |
Ka1iumdihydrogenphosphat | 19 | g |
Wasser bis | 1000 | ml |
Fixierbad |
. Natriumthiosulfat krist. l 200 g
Wasser bis ' 1000 ml
Farbentwickler B:
Nitriloessigsäure | 2 | g |
Natriumsulfit wasserfrei | 2 | g |
35 | g | |
Hydroxylaminhydrochlorid | 1,8 | g |
Kaliumbromid | 1,5 | g |
N-Ethyl-N-(ß-hydroxy)-ethyl- | ||
4-amino-3-ethylanilinsulfat | 5 | g |
Natr iumhydroxid | 9,5 | g |
Wasser bis | 1000 | ml |
pH | 10,8 |
AG 170 5
Entwicklung A (25°C) |
Entwicklung B (300C) |
|
Farbentwicklung | 12' | 6,5' |
Zwischenwässerung | 15' | 4' |
Bleichbad . | 5' | 4' |
Zwischenwässerung | 51 | 4' |
Fixierbad | 5' | 4' |
Schlußwässerung | 10' | 4' |
AG 1705
S | Entwicklung | rel. Empfind lichkeit |
Gamma | Farb ausbeute |
Absorpt. maxim. |
Nebenab sorpt b g |
3 | • r |
■ο Dispersion O |
A | 77 | 0,50 | 1.52 | 443 | 100 | 3 | 1 |
1 | B ' | 71 | 0,75 | 1.60 | 445 | 100 | 3 | 0 |
A | 84 | 0,55 | 1.45 | 443 | 100 | 3 | 1 | |
8 | B | 79 | 0,66 | 1 .37 | 446 | 100 | 3 | 0 |
A | 80 | 0,56 | 1 .48 | 444 | 100 | 3 | 1 | |
15 | B | 77 | 0,72 | 1 .46 | 445 | 100 | 4 | 0 |
A | 87 | 1,90 | 1.45 | 450 | 100 | 5 | 0 | |
4a | B | 85 | 1,05 | 1.48 | 456 | 100 | 5 | 1 |
A | 99 | ■ 1 ,80 | 1.28 · | 450 | 100 | 4 | 1 | |
11a | B | 94 | 1,16 | 1.38 | 456 | ioo | 2 | 1 |
A | 100 | 0,70 | 1.52 | 440 | 100 | 2 | 1 | |
2a | B | 82 | 0,57 | 1.36 | 446 | 100 | 2 | 0 |
A | 97 | 0,81 | 1.38 | 441 | 100 | 2 | 1 | |
9a | B | 80 | 0,69 | 1.31 | 447 | 100 | 1 | |
—A ^ Dispersion Ul |
Entwicklung | rel. Empfind lichkeit |
Gamma | Farb- ausbeute |
Absorpt. maxim. |
Nebenabsorpt b g |
100 | r |
5 | A | 88 | 1,03 | 2.05 | 555 | 16 | 100 | 11 |
B | 91 | 1,30 | 1.62 | 558 | 17 | 100 | 12 | |
12 | A | 93 | 1,05 | 1.86 | 552 | 17 | 100 | 12 |
B | 94 | 1 ,22 | 1.65 | 557 | 17 | 18 | 12 | |
7 | A | 72 | 1,75 | 2.39 | 660 | 8 | 19 | 100 |
B | 72 | 2,2 | 2.47 | 661 | 9 | 19 | 100 | |
14 | A | 73 | 1,70 | 2.08 | 658 | 8 | 19 | 100 |
B | 75 | 2,0 | 2.38 | 657 | 9 | 100 | ||
Anmerkung: |
Empfindlichkeit: kleinere Zahl bedeutet höhere Empfindlichkeit (3 Einheiten = 1 DIN)
CD <«.*'
OJ *
CD.'1*.*, OO * '
CD.'1*.*, OO * '
Wie Tabelle 1 zeigt, ist die Empfindlichkeit der farbphotographischen
Schichten, die in erfindungsgemäßer Wei se hergestellte Dispersionen enthalten, bis zu 4 DIN
höher als die der Vergleichsschichten. Die in den erfindungsgemäßen
Proben enthaltenen Farbkuppler haben - mit nur geringfügigen Abweichungen - mit steilerem
Gamma gekuppelt. Die Farbausbeuten der in erfindungs— gemäßer Weise eingearbeiteten Kuppler, verglichen mit
den in konventioneller Weise verarbeiteten Proben, sind deutlich höher. Die Farbkuppler erweisen sich nach erfindungsgemäßer
Einarbeitung als besonders reaktiv. Die Daten, die die Absorption der Farbstoffe betreffen,
werden durch Verwendung der Dispersionen der Erfindung in keiner Weise beeinträchtigt.
15 Beispiel 2
Die Dispersionen 1, 2b und 3 sowie die Vergleichsdispersionen
8, 9b und 10 wurden einer Silberhalogenidgelatineemulsion der in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung
zugemischt. Die so erhaltenen gießfer-
20 tigen Emulsionen wurden nun auf mit Haftschichten
versehene Cellulosetriacetatunterlagen aufgetragen.
Die Schichtproben wurden wie in Beispiel 1 angegeben belichtet, in der weiter unten beschriebenen Weise
entwickelt und danach auf ihre Körnigkeit geprüft.
Bei der Farbentwicklung wurden zwei Varianten angewandt.
Diese unterschieden sich im Ansatz des Farbentwicklers, der im einen Falle mit Citraconsäure
und im anderen Falle ohne diese Säure angesetzt worden war. Es zeigte sich dabei, daß ohne
AG 1705
- 43- -
Ή-
Citracinsäure höhere Farbausbeuten erhalten wurden. Der in der nachfolgenden Tabelle 2 erscheinende Quotient Q
resultiert aus der Differenz der Farbausbeuten bei Entwicklung mit und bei Entwicklung ohne Citracinsäure
multipliziert mit 102.
F - F AO Am
FAo
F- = Farbausbeute bei Entwicklung ohne Citracinsäure
= Farbausbeute bei Entwicklung mit Citracinsäure
Die Proben wurden in folgenden Bädern verarbeitet: Schwarz-Weiß-Entwickler (pH 9,9)
p-Methylaminophenolsulfat
Natriumsulfit Hydrochinon Soda, wasserfrei 15 Ka1iumrhodan id
Natriumbromid Wasser bis
Umkehrbad (pH 5,8)
Propionsäure 12 ml Zinn-II-chlorid 1,2 g
Ethylendiamintetraessigsäure-Natrium-
salz 1g
p-Aminophenol 0,5 mg
2 | g |
42 | g |
6 | g |
24 | g |
1 | Λ g |
1 | ,5 g |
1000 | ml |
AG 1705
t fr AT S 3 *· · · * Cf »
-M-
-K-
Natronlauge 4,8g
Wasser bis 1000 ml
Wasser 800 ml
Ethylendiamintetraessigsäure-Natrium-
salz 1 g
Phosphorsäure 6,9 ml
Natriumbromid 0,65g
Kaliumjodid 30 mg
Kalilauge 10 %ig 31 ml
Natriumsulfit wasserfrei 4,5 g
Citracinsäure 1/25g
Ethylendithiodiethanol-^-amino-B-methyl-N-ethyl-N-ß-(methansulfonamido)-ethylanilinsesquisulfat
11,0 g
Bleichbad (pH 5,7) .
Wasser 600 ml
Kaliumnitrat 25 g
Kaliumbromid 78 g
Bromwasserstoffsäure 48 %ig 25 ml
Trilon B 4g
Ethylendiamintetraessigsäure-Natriumeisen-3-salz
100 g
Einstellen auf pH 5,7 mit Ammoniumhydroxid 25 %ig
AG 170 5
3036346
Fixierbad (pH 6,6)
Ammoniumthiosulfat 65 g
Ethylendiamintetraessigsäure-Natrium-
salz 0,94g
Natriumdithionit | Schwarz-Weiß-Entwickler | 9,3 |
Natr iumhydrox id | ümkehrbad | 2 |
Wasser bis | Wässerung | 1000 |
Verarbeitungszexten | Farbentwicklung | |
1. | Wässerung | 3,5' |
2. | Bleichbad | 3' |
3. | Wässerung | • 3' |
4. | Fixierbad | 10' |
5. | Wässerung | 51 |
6. | 10' | |
7. | 2' | |
8. | 5' | |
9. | 10' |
AG 1705
ORiGlNAL INSPECTED
ml
Dispersion Körnigkeiten Q
Farbdichte
D= 0,5 1,0 1,5
5 1 2b 3 8
9b 10 10
2,0 | 1,9 | 1 | ,6 | 12,3 |
2,2 | 3,2 | 4 | ,0 | 9,1 |
2,8 | 3,0 | 3 | ,2 | 4,8 |
2,3 | 2,0 | 1 | ,8 | 16,7 |
2,5 | 4,5 | 5 | ,5 | 10,7 |
3,0 | 3,3 | 3 | ,3 | 7,4 |
D = Farbdichte
Aus Tabelle 2 ist die hervorragende Feinkörnigkeit der erfindungsgemäßen Proben 1, 2b, 3 im Vergleich
zu den entsprechenden Vergleichsproben 8, 9b bzw. 10 ersichtlich. Auch der Quotient Q, dessen Absolutbetrag
proportional dem Einfluß der Citraconsäure ist, wurde bei den erfindungsgemäßen Proben als deutlich
niedriger ermittelt. Dies hängt mit der bereits erwähnten hohen Reaktivität der in erfindungsgemäßer
Weise dispergierten Farbkuppler zusammen.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen 1, 2a, 6, 7 und 15, sowie die Vergleichsdispersionen 8, 9a, 13 und 14 wurden
mit den den Kupplern entsprechend sensibilisierten
Silberhalogenidgelatineemulsionen zugemischt und die
AG 1705
303684G - 4η -
Emulsionen auf eine baritierte Papierunterlage vergossen. Anschließend wurden die Proben wie im Beispiel1
1 beschrieben belichtet und in folgenden Bädern verarbeitet.
Farbentwickler
Wasser
Hydroxylaminhydrochlorid
Natriumsulfit Kaliumbromid
Kaliumhydroxid 85 %ig Pottasche wasserfrei Benzylalkohol
4-Amino-3-itiethyl-N-ethyl-N-ß-methansulfonamidoethylanilinsesquisulfat
Wasser bis
Stopbad
Stopbad
Wasser 800 ml
Natriumacetat 40 g
Eisessig 20 ml
20 Wasser bis 1000 ml
Bleichfixierbad (pH 7)
Ethylendiamintetraessigsäure
45 g
Natriumsulfit 8 g
Natriumthiosulfat 100 g
800 | ml |
3,5 | g |
2,0 | g |
0,6 | g |
1,0 | g |
30 | g |
20 | ml |
6,0 | g |
1000 | ml |
AG 1705
ORIGINAL INSPECTED
Natriumcarbonat wasserfrei 2 g
Farbentwickler 81
Stopbad 1'
Wässerung 5'
Bleichfixierbad 41
Wässerung 5'
Die Proben werden nun ohne UV-Schutz und vor UV-Licht geschützt (UV-Schutzfolie, die als absorbierende Substanz
10 ein Hydroxybenztriazol enthält)
dem Licht einer für Tageslicht normierten Xenonlampe ausgesetzt und in folgender Weise belichtet:
Gelb- und Purpurkuppler enthaltende Proben 7,2 . 10
Lux.h
15 Blaugrün-Kuppler enthaltende Proben 9,6 . 10
Lux. h
Die Ergebnisse werden in der Tabelle 3 wiedergegeben.
AG 1705
Dispersionen
2a
9a
6
13
13
14
15
15
D =
% Dichteabnähme ohne UV-Schutz
1,0 D
0,5
34
76
15
48
40
76
15
48
40
20
49
49
34
42
49
49
34
42
max
14
31
40
29
% Dichteabnahme mit UV-Schutz
,0 D
ca. 80 % Vergilbung! 31 19 22 40 34 33 72 55 45
0,5
19 62 12
23 28 42 17 24 58
10
37
15
17
39
12
16
38
17
39
12
16
38
max
30 2
10 24 47 12 15 27
Zum Vergleich wurden Proben der o.g. Dispersionen, die keine Kuppler enthielten, auf eine baritierte Papierunterlage
aufgetragen und in der beschriebenen Weise belichtet. Keine der Proben (ausgenommen Probe 13)
zeigte dabei eine meßbare Vergilbung. Daraus ergibt sich, daß die der Tabelle 3 zu entnehmende überraschende lichtstabilisierende Wirkung der erfindungsgemäßen
Proben keinesfalls durch einen Filtereffekt bedingt ist, der bei einer Vergilbung des Probenmaterials in
Betracht gezogen werden müßte.
Beispiele 4-7
Die folgenden Beispiele zeigen den Einfluß der erfindungsgemäßen Dispersionen auf das Bruchverhalten von photographischen
Materialien.
Auf einen' präparierten Cellulosetriacetat-Filmträger wurde
eine photographische Emulsionsschicht, bestehend aus einer Silberbromidemulsion, einer erfindungsgemäß hergestell-.ten
Dispersion bzw. einem Vergleichsemulgat, Gelatine und einem Härtungsmittel, hergestellt und getrocknet. Nach
der Trocknung enthielt die Schicht 20 VoI % an AgBr und
30 VoI % an erfindungsgemäßer Dispersion bzw. an Vergleichsemulgat.
36 mm breite Streifen dieses Materials wurden _ Tage in einem Klima von 20 % r.F. bei 230C
angeglichen. Die Messung erfolgte nach der Fallhammermethode in diesem Klima. Die Prüflinge werden dabei in
Schleifen mit der Emulsionsschicht nach außen gelegt " und die Energie bestimmt, die zum Bruch des Films führt.
Es wurden jeweils etwa 100 Bruchversuche, von denen mindestens die Hälfte brechen soll, durchgeführt.
AG 1705
Die gemessenen Bruchenergie-Werte B der Schichten, die
die erfindungsgemäße Dispersion enthalten, werden mit
den Bruchenergie-Werten," die mit den Vergleichssmulgaten
erhalten wurden, verglichen. Die Erhöhung der Bruchfestigkeit der Schichten mit den erfindungagemäßen
Dispersionen wurde nach folgender Formel in % berechnet.
- B der erf.Dispers. - B des Vergleichseinalgats .
B. des Verglexchsemulgats
Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengestellt.
erfindungsgemäße Dispersion |
Vergleichsemulgat | Verbesserung Brüchigkeit |
der B |
1 | 8 | 56 % | |
2 a | 9 a | 45 % | |
4 a | 11 a | 38 % | |
7 | 14 | 52 % |
AG 1705
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Dispersionen hydrophober
Substanzen in Wasser durch Beladen eines ionisch modifizierten Polymeren mit der hydrophoben
Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophobe Substanz zusammen mit einem ionomeren PoIyadditions-
oder Kondensationsprodukt in einem organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel
mit einem Siedepunkt kleiner als 1200C oder in einer Mischung des organischen Lösungsmittels mit Wasser
im Gewichtsverhältnis 50 : 50 bis 100 : 0 gelöst, die
Lösung mit Wasser versetzt wird, so daß ein Lösungsmittel/Wassergemisch im Gewichtsverhältnis
10:1 bis 1 : 10 vorliegt und danach das organische
15 Lösungsmittel entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ionomere Polyadditions- oder Kondensationsprodukt 4 bis 180 Milliäquivalent pro 100 g an
ionischen Gruppen bzw. an in ionische Gruppen überführbare Gruppen und/oder 1 bis 20 Gew.-% an innerhalb
einer Polyetherkette eingebauten Alkylenoxideinheiten der Formel -CH2-CH7-O- enthält, wobei die
Polyetherkette seitenständig oder in der Hauptkette enthalten ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß hydrophobe Substanz und ionomeres Polyadditions- oder Kondensationsprodukt im Gewichtsverhältnis 1:20 bis 1:1 angewandt werden.
AG 1705
4. Verfahren nach den Ansprüchen Ί bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das organische Lösungsmittel durch Destillation entfernt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als hydrophobe Substanz ein photographischer Farbkuppler verwendet wird.
6. Verwendung der nach dem Verfahren des Anspruchs 1
hergestellten Dispersion zur Herstellung farbphotographischer Aufzeichnungsmaterialien.
AG 1705
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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ID=6113205
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803036846 Withdrawn DE3036846A1 (de) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | Verfahren zur herstellung von dispersionen hydrophober substanzen in wasser |
DE8181107366T Expired DE3175302D1 (en) | 1980-09-30 | 1981-09-17 | Process for producing dispersions of hydrophobic colour couplers in water, and use of these dispersions in producing light-sensitive reproduction materials |
Family Applications After (1)
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---|---|---|---|
DE8181107366T Expired DE3175302D1 (en) | 1980-09-30 | 1981-09-17 | Process for producing dispersions of hydrophobic colour couplers in water, and use of these dispersions in producing light-sensitive reproduction materials |
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---|---|
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EP (1) | EP0049399B1 (de) |
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