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Fotografische
Silberhalogenidelemente enthalten lichtempfindliche Silberhalogenide
in einer hydrophilen Emulsion. Ein Bild wird in dem Element dadurch
gebildet, dass das Silberhalogenid mit Licht oder einer anderen
aktinischen Strahlung belichtet und das belichtete Silberhalogenid
zur Reduzierung auf elementares Silber entwickelt wird.
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Durch
die Entwicklung des Silberhalogenids wird in farbfotografischen
Elementen ein Farbstoffbild mithilfe verschiedener Prozessen erzeugt.
Der gängigste
Prozess beruht darauf, dass man einem Nebenprodukt der Silberhalogenidentwicklung,
nämlich
Entwicklungsmittel für
oxidiertes Silberhalogenid, die Reaktion mit einer farbstofferzeugenden
Verbindung ermöglicht,
die als Kuppler bezeichnet wird. Das Silber und das nicht reagierte
Silberhalogenid werden dann aus dem fotografischen Element entfernt,
so dass ein Farbstoffbild zurückbleibt.
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In
jedem Fall schließt
die Bildung eines Bildes üblicherweise
die Nassverarbeitung mit wässrigen
Lösungen
ein, die die Oberfläche
des Elements durchdringen müssen,
um in Kontakt mit dem Silberhalogenid und dem Kuppler zu kommen.
Gelatine und ähnliche
natürliche
oder synthetische, hydrophile Polymere, haben sich als bevorzugte
Bindemittel für
fotografische Silberhalogenidelemente durchgesetzt. Wenn Gelatine
und ähnliche
Polymere derart formuliert sind, dass sie den Kontakt zwischen den
Silberhalogenidkristallen und wässrigen
Verarbeitungslösungen
ermöglichen,
sind diese nicht so stabil und kratzfest, wie dies für ein Element
wünschenswert
wäre, das
in einer Weise gehandhabt wird, wie es für fotografische Elemente üblich ist. Auf
dem bebilderten Element können
somit leicht Fingerabdrücke
entstehen, es kann verkratzen oder zerreißen, und es kann bei Kontakt
mit Flüssigkeiten
aufquellen oder sich verformen.
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In
den vergangenen Jahren sind diverse Versuche unternommen worden,
Schutzschichten für
gelatinebasierende fotografische Systeme herzustellen, die die Bilder
gegenüber
Beschädi gungen
durch Wasser oder wässrige
Lösungen
schützen.
US-A-2,173,480 beschreibt ein Verfahren zur Aufbringung einer kolloidalen Suspension
auf feuchten Film als letzten Schritt der fotografischen Verarbeitung
vor dem Trocknen. Eine Reihe von Patenten beschreibt Verfahren zum
Auftragen von Lösungen
als Schutzschicht auf dem Bild nach Abschluss der fotografischen
Verarbeitung, wie in US-A-259,009, 2,331,746, 2,798,004, 3,113,867,
3,190,197, 3,415,670 und 3,733,293 beschrieben. Die Aufbringung
UV-polymerisierbarer Monomere und Oligomere auf verarbeiteten Bildern
nach Strahlungsbelichtung zur Ausbildung vernetzter Schutzschichten
wird in US-A-4,092,173, 4,171,979, 4,333,998 und 4,426,431 beschrieben.
Ein Nachteil des Lösemittelbeschichtungsverfahrens
und der Strahlungsaushärtung
betrifft die möglichen
Schäden
an Gesundheit und Umwelt durch Chemikalien oder Strahlung. US-A-3,397,980,
3,697,277 und 4,999,266 beschreiben Verfahren zum Auflaminieren
von polymeren Filmen auf dem verarbeiteten Bild in Form einer Schutzschicht.
US-A-5,447,832 beschreibt
die Verwendung einer Schutzschicht, die eine Mischung aus Latizes
mit hoher und niedriger Glasübergangstemperatur
als wasserbeständige
Schicht zur Erhaltung der Antistatikeigenschaft der V2O5 Schicht während der fotografischen Verarbeitung
enthält.
Diese Schutzschicht ist nicht auf die Bilderzeugungsschichten anwendbar,
da diese die fotografische Verarbeitung nachteilig beeinflussen.
US-A-2,706,686 beschreibt die Bildung einer Lackschicht für fotografische
Emulsionen mit dem Ziel, eine Beständigkeit gegen Wasser und Fingerabdrücke zu erzeugen,
indem die Emulsion vor dem Belichten mit einer porösen Schicht
beschichtet wird, die eine hohe Wasserdurchlässigkeit für die Verarbeitungslösungen aufweist.
Nach der Verarbeitung wird die Lackschicht geschmolzen und läuft zu einer
durchgehenden, undurchlässigen
Beschichtung zusammen. Die poröse
Schicht erzielt man durch Auftragen einer Mischung aus Lack und
eines festen, entfernbaren Streckmittels (Ammoniumcarbonat) sowie
durch Entfernen des Streckmittels durch Sublimation oder Auflösung während der
Verarbeitung. Die beschriebene Deckschicht wird als Suspension in
einem organischen Lösemittel
aufgetragen und ist somit nicht für Großanwendungen geeignet. US-A-3,443,946 beschreibt
eine aufgeraute (matte), kratzgeschützte Schicht, jedoch keine
wasserundurchlässige.
US-A-3,502,501 beschreibt einen Schutz gegen ausschließlich mechanische
Beschädigung;
die fragliche Schicht enthält
einen Großteil
hydrophiler Polymermaterialien und muss wasserdurchlässig sein,
damit die Verarbeitungsfähigkeit
erhalten bleibt. US-A-5,179,147
beschreibt ebenfalls eine Schicht, die nicht wasserundurchlässig ist.
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Es
besteht Bedarf nach einer wässrig
beschichtbaren, wasserbeständigen,
schützenden
Deckschicht, die in das fotografische Produkt eingebracht werden
kann und eine geeignete Diffusion der fotografischen Verarbeitungslösungen ermöglicht und
keines Beschichtungsvorgangs nach Belichtung und Verarbeitung bedarf.
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Die
vorliegende Erfindung ist ein bebildertes, fotografisches Element
mit einer darauf angeordneten Schutzschicht. Die Schutzschicht wird
durch Bereitstellen eines fotografischen Elements mit mindestens
einer lichtempfindlichen Silberhalogenid-Emulsionsschicht gebildet,
und durch Aufbringen einer wässrigen
Beschichtung aus Polymerpartikeln einer mittleren Größe von 0,1
bis 50 μm
mit 5 bis 50 Gew.-% und einem weichen Polymerlatexbindemittel mit
1 bis 3 Gew.-% über
der mindestens einen lichtempfindlichen Emulsionsschicht. Die Silberhalogenid-Emulsionsschicht
wird zur Herstellung eines bebilderten fotografischen Elements entwickelt.
Die hydrophoben Polymerpartikel werden zur Ausbildung einer Schutzschicht
geschmolzen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schützende Deckschicht
auf der Emulsionsseite von fotografischen Produkten bereitzustellen,
insbesondere von fotografischen Prints. Die erfindungsgemäße schützende Deckschicht
lässt sich
aus einer wässrigen
Lösung
auftragen, überdauert
die Belichtung und Verarbeitung und bildet eine durchgängige, wasserundurchlässige Schutzschicht
in einem der Verarbeitung nachgeordneten Fixierschritt. Die Deckschicht
wird durch Beschichten von Polymerkörnern oder Polymerpartikeln
von 0,1 bis 50 μm
Größe zusammen
mit einem Polymerlatexbindemittel auf der Emulsionsseite eines sensibilisierten
fotografischen Produkts ausgebildet. Wahlweise können in der Schicht kleine
Mengen wasserlöslicher
Beschichtungshilfen (Viskositätsregler,
Surfactants) vorhanden sein, sofern diese während der Verarbeitung nicht
aus der Beschichtung austreten. Nach Belichtung und Verarbeitung
wird das Produkt mit dem Bild derart behandelt, dass es zu einem
Schmelzen und Zusammenlaufen der aufgetragenen Polymerpartikel durch
Wärme und/oder
Druck (Fixieren), Lösungsbehandlung
oder anderen Mitteln kommt, um die gewünschte durchgängige, wasserundurchlässige Schutzschicht
zu erzeugen.
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Beispiele
von Polymeren, aus denen die in der vorliegenden Erfindung verwendeten
Polymerpartikel wählbar
sind, sind u. a. Poly(vinylchlorid), Poly(vinylidenchlorid), Poly(vinylchlorid-Co-Vinylidenchlorid),
chloriertes Polypropylen, Poly(vinylchlorid-Co- Vinylacetat), Poly(vinylchlorid-Co-Vinylacetat-Co-Maleinsäureanhydrid),
Ethylcellulose, Nitrocellulose, Poly(acrylsäure)ester, leinölmodifizierte
Alkydharze, harzmodifizierte Alkydharze, phenolmodifizierte Alkydharze,
Phenolharze, Polyester, Poly(vinylbutyral), Polyisocyanatharze,
Polyurethane, Poly(vinylacetat), Polyamide, Chromanharze, Dammargummi,
Ketonharze, Maleinsäureharze,
Vinylpolymere, wie Polystyrol und Polyvinyltoluol oder Copolymer
von Vinylpolymeren mit Methacrylaten oder Acrylaten, Poly(tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen),
Polyethylen niedriger Molmasse, phenolmodifizierte Pentaerythritolester,
Poly(styrol-Co-Inden-Co-Acrylnitril), Poly(styrol-Co-Inden), Poly(styrol-Co-Acrylnitril),
Poly(styrol-Co-Butadien), Poly(stearylmethacrylat) gemischt mit
Poly(methylmethacrylat), Copolymere mit Siloxanen und Polyalkene.
Diese Polymere sind entweder alleine oder in Kombination verwendbar.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst das Polymer ein Polyester oder
Poly(styrol-Co-Butylacrylat). Bevorzugte Polyesters basieren auf
ethoxyliertem und/oder propoxyliertem Bisphenol A und Terephthalsäure, Dodecenylbernsteinsäure und
Fumarsäure.
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Um
die Abriebfestigkeit der Deckschicht zu verbessern, sind vernetzte
oder verzweigte Polymere verwendbar. Beispielsweise sind Poly(styrol-Co-Inden-Co-Divinylbenzen),
Poly(styrol-Co-Acrylnitril-Co-Divinylbenzen)
oder Poly(styrol-Co-Butadien-Co-Divinylbenzen) verwendbar.
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Die
Polymerpartikel sollten klar, d. h. transparent, und vorzugsweise
farblos sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Polymerpartikel
eine gewisse Färbung
zum Zwecke der Farbkorrektur oder für spezielle Effekte aufweisen,
sofern das Bild durch die Deckschicht sichtbar bleibt. So lässt sich
ein Farbstoff in die Polymerpartikel einbringen, der eine Farbe
verleiht. Zudem lassen sich Additive in die Polymerpartikel einbringen, die
der Deckschicht erwünschte
Eigenschaften verleihen. Beispielsweise kann ein UV-Absorptionsmittel
in die Polymerpartikel eingebracht werden, um der Deckschicht eine
UV-Absorptionsfähigkeit
zu verleihen, wodurch das Bild gegen UV-induziertes Ausbleichen
geschützt
wird.
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Neben
den Polymerpartikeln, die die Deckschicht bilden, können andere
Partikel mit der Polymerzusammensetzung kombiniert werden, die die
Oberflächeneigenschaften
des Elements modifizieren. Derartige Partikel sind fest und unter
den Bedingungen, unter denen die Polymerpartikel fixiert werden,
nicht schmelzbar, und sie enthalten anorganische Partikel, wie Siliciumdioxid,
sowie organische Partikel, wie Methylmethacrylatkörner, die
während
des Fixierschritts nicht schmelzen und die der Deckschicht eine
Oberflächenrauheit
verleihen.
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Die
Oberflächeneigenschaften
der Deckschicht hängen
zum großen
Teil von den physischen Eigenschaften des Polymers ab, das den Toner
bildet, und dem Vorhandensein oder Fehlern von festen, nicht schmelzbaren
Partikeln. Die Oberflächeneigenschaften
der Deckschicht lassen sich zudem durch die Bedingungen modifizieren,
unter denen die Oberfläche
geschmolzen wird. Beispielsweise sind die Oberflächeneigenschaften des Fixierelements,
das zum Fixieren des Toners zur Bildung der durchgängigen Deckschicht
verwendet wird, derart wählbar,
dass diese der Oberfläche
des Elements eine gewünschte
Glätte,
Struktur oder Musterung verleihen. Ein sehr glattes Fixierelement
verleiht dem bebilderten Element somit eine glänzende Oberfläche, ein
strukturiertes Fixierelement verleiht dem bebilderten Element eine
matte oder in anderer Weise strukturierte Fläche und ein gemustertes Fixierelement
verleiht dem bebilderten Element ein Muster usw.
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Beispiele
für Polymerlatexbindemittel
sind u. a. ein Latexcopolymer aus Butylacrylat, 2-Acrylamid-2-Methylpropansulfonat
und Acetoacetoxyethylmethacrylat. Weitere geeignete Latexpolymere
sind Polymere mit einem Durchmesser von 20 bis 10.000 nm und einer
Glasübergangstemperatur
von unter 60°C,
die als kolloidale Suspension in Wasser suspendiert sind.
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Beispiele
für Beschichtungshilfen
sind wasserlösliches
Polymer oder andere Materialien, die der Beschichtungssuspension
eine entsprechende Viskosität
verleihen, wie Polysaccharidderivate mit hoher Molmasse (z. B. Xanthangummi,
Guargummi, Gummiarabicum, Keltrol (ein anionisches Polysaccharid
von Merck und Co., Inc.), Polyvinylalkohol mit hoher Molmasse, Carboxymethylcellulose,
Hydroxyethylcellulose, Polyacrylsäure und deren Salze, Polyacrylamid
usw.). Zu den Surfactants zählen
beliebige grenzflächenaktive
Materialien, die die Oberflächenspannung
der Beschichtungsmasse ausreichend verringern, um ein Zusammenziehen
an den Kanten, ein Abstoßen
oder andere Beschichtungsfehler zu vermeiden. Hierzu zählen Alkyloxy- oder
Alkylphenoxypolyether oder Polyglycidolderivate und deren Sulfate,
wie Nonylphenoxypoly(glycidol) von Olin Matheson Corporation oder
Natriumoctylphenoxypoly(ethylenoxid)sulfat, organische Sulfate oder
Sulfonate, wie Natriumdodecylsulfat, Natri umdodecylsulfonat, Natrium-Bis(2-Ethylhexyl)sulfosuccinat
(Aerosol OT) und Alkylcarboxylatsalze, wie Natriumdecanoat.
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Die
erfindungsgemäß geschützten, bebilderten
fotografischen Elemente werden aus fotografischen Silberhalogenidelementen
abgeleitet, die Schwarzweißelemente
(beispielsweise solche, die ein Silberbild erzeugen, oder solche,
die aus einer Mischung von farbstofferzeugenden Kupplern ein Bild
von neutralem Ton erzeugen), einfarbige Elemente oder mehrfarbige
Elemente sein können.
Mehrfarbige Elemente enthalten typischerweise bildfarbstoffbildende
Einheiten, die auf jeden der drei Primärbereiche des Spektrums ansprechen.
Die bebilderten Elemente können
bebilderte Elemente sein, die mittels Durchlicht betrachtet werden,
wie Negativfilmbilder, Umkehrfilmbilder und Laufbildfilmbilder,
oder sie können
bebilderte Elemente sein, die mittels Auflicht betrachtet werden,
wie Papierabzüge.
Wegen der häufigen
Handhabung, denen Papierprints und Laufbildfilmbilder ausgesetzt
sind, sind dies die bevorzugten, bebilderten fotografischen Elemente
zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.
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Dem
Auftragen einer Deckschicht auf bebilderten, erfindungsgemäßen fotografischen
Elementen liegt zwar hauptsächlich
der Zweck zugrunde, das Element gegen physische Beschädigung zu
schützen,
aber das Auftragen der Deckschicht kann das Bild auch vor Ausbleichen
oder Vergilben schützen.
Dies gilt insbesondere für
Elemente, die Bilder enthalten, die gegen Ausbleichen oder Vergilben
aufgrund von Sauerstoffeinwirkung ausgesetzt sind. Beispielsweise
ist ein Ausbleichen von Farbstoffen, die von Pyrazolon- und Pyrazolazolkupplern
abgeleitet sind, zumindest teilweise auf das Vorhandensein von Sauerstoff
zurückzuführen, so
dass die Anwendung einer Deckschicht, die als Barriere gegen das
Eintreten von Sauerstoff in das Element dient, ein derartiges Ausbleichen
reduziert.
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Fotografische
Elemente, in denen die zu schützenden
Bilder ausgebildet sind, können
die in der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957
gezeigten Strukturen und Komponenten aufweisen. Konkrete fotografische
Elemente können
diejenigen auf Seite 96–98
der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 als Farbpapierelemente
1 und 2 gezeigten sein. Ein typisches mehrfarbiges, fotografisches
Element umfasst einen Träger
mit einer blaugrünfarbstoffbildenden
Einheit, die mindestens eine rotempfindliche Silberhalogenid-Emulsionsschicht
beinhaltet, der mindestens ein blaugrünfarbstoffbildender Kuppler
zugeordnet ist, eine purpurrotfarbstoffbildende Einheit, die mindestens eine
grünempfindliche
Silberhalogenidschicht beinhaltet, der mindestens ein purpurrotfarbstoffbildender
Kuppler zugeordnet ist, und eine gelbfarbstoffbildende Einheit,
die mindestens eine blauempfindliche Silberhalogenid-Emulsionsschicht
beinhaltet, der mindestens ein gelbfarbstoffbildender Kuppler zugeordnet
ist. Das Element kann zusätzliche
Schichten enthalten, wie Filterschichten, Zwischenschichten, Überschichten
und Substratschichten usw. Alle diese Schichten können auf
einem Träger
aufgetragen sein, der transparent (beispielsweise ein Filmträger) oder
reflektierend (beispielsweise ein Papierträger) sein kann. Erfindungsgemäße geschützte fotografische
Elemente können
auch ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial enthalten, wie in der
Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure", Artikel 34390,
November 1992, beschrieben, oder eine transparente magnetische Aufzeichnungsschicht,
etwa eine Schicht, die Magnetpartikel auf der Unterseite eines transparenten Trägers enthält, wie
in US-A-4,279,945 und US-A-4,302,523 beschrieben.
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Geeignete
Silberhalogenidemulsionen und deren Zubereitung sowie Verfahren
zur chemischen und spektralen Sensibilisierung werden in Abschnitt
I bis V der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957
beschrieben. Farbmaterialien und Entwicklungsmodifikatoren werden
in Abschnitt V bis XX der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957
beschrieben. Vehikel werden in Abschnitt II der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957
beschrieben, verschiedene Additive, wie Aufheller, Antischleiermittel,
Stabilisatoren, lichtabsorbierende und streuende Materialien, Härter, Beschichtungshilfen,
Weichmacher, Schmiermittel und Mattiermittel werden in Abschnitt
VI bis X und XI bis XIV der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957
beschrieben. Verarbeitungsverfahren und Mittel werden in Abschnitt
XIX und XX der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957
beschrieben, und Belichtungsverfahren werden in Abschnitt XVI der
Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957
beschrieben.
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Fotografische
Elemente stellen das Silberhalogenid typischerweise in Form einer
Emulsion bereit. Fotografische Emulsionen enthalten im Allgemeinen
ein Vehikel zum Auftragen der Emulsion als eine Schicht auf einem
fotografischen Element. Geeignete Vehikel umfassen sowohl natürlich vorkommende
Substanzen, wie Proteine, Proteinderivate, Cellulosederivate (z.
B. Celluloseester), Gelatine (z. B. alkalisch aufbereitete Gelatine,
wie Rinderknochengelatine oder Hautgelatine, oder sauer aufbereitete
Gelatine, wie Schweinehautgelatine), Gelati nederivate (z. B. acetylierte
Gelatine, phthalierte Gelatine usw.). Als Vehikel oder Vehikelverlängerer sind
zudem hydrophile wasserdurchlässige
Kolloide geeignet. Diese umfassen synthetische polymere Peptisiermittel,
Träger
und/oder Bindemittel, wie Poly(vinylalkohol), Poly(vinyllactame),
Acrylamidpolymere, Polyvinylacetale, Polymere von Alkyl- und Sulfoalkylacrylaten
und Methacrylaten, hydrolysierte Polyvinylacetate, Polyamide, Polyvinylpyridin,
Methacrylamid-Copolymere usw.
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Fotografische
Elemente können
mithilfe verschiedener Techniken bildweise belichtet werden. Typische
Belichtungen verwenden Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums
und stammen typischerweise von einem lebendigen Bild durch eine
Linse. Belichtungen können
auch als Bilder gespeichert werden (wie bei einem computergespeicherten
Bild), und zwar mithilfe von Leuchtvorrichtungen (wie LEDs, Kathodenstrahlröhren usw.).
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Bilder
können
in fotografischen Elementen in beliebigen, bekannten fotografischen
Prozessen unter Verwendung einer Reihe bekannter Verarbeitungszusammensetzungen
verarbeitet werden, wie beispielsweise in "The Theory of the Photographic Process", herausgegeben von
T. H. James, 4. Auflage, Macmillan, New York, USA, 1977, beschrieben.
Wenn ein Farbnegativelement verarbeitet wird, wird das Element mit
einem Farbentwickler behandelt (also ein Entwickler, der die Bildfarbstoffe
mit Farbkupplern erzeugt) und anschließend mit einem Oxidationsmittel
sowie einem Lösemittel,
um Silber und Silberhalogenid zu entfernen. Im Falle der Verarbeitung
eines Farbumkehrelements wird das Element zunächst mit einem Schwarzweißentwickler behandelt
(also ein Entwickler, der keine Farbstoffe mit den Farbkupplerverbindungen
erzeugt), gefolgt von der Behandlung zur Erzeugung entwickelbaren,
unbelichteten Silberhalogenids (normalerweise durch chemische Schleierbildung
oder Schleierbildung durch Licht), gefolgt von der Behandlung mit
einem Farbentwickler. Der Entwicklung folgt das Bleichfixieren,
um Silber oder Silberhalogenid zu entfernen, sowie das Wässern und Trocknen.
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand folgender Beispiele veranschaulicht.
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Beispiele
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Test auf Wasserdurchlässigkeit
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Ponceaurot-Farbstoff
(ein Gelatinefarbstoff) wurde in einer Mischung aus Essigwasser
und Wasser (5 Teile : 95 Teilen) bei einer Konzentration von 0,1%
gelöst.
Ein Tropfen dieser Lösung
wurde auf die zu testende Beschichtung aufgebracht, und der Tropfen
wurde mit einem 20 mm × 20
mm großen
Objektträger-Deckglas abgedeckt.
Nach einigen Minuten Wartezeit bei Raumtemperatur wurde das Deckglas
entfernt, und der überschüssige Farbstoff
wurde mit einem Wasserstrahl abgewaschen. Die Beschichtung wurde
auf Farbstoffeinbringung untersucht (ein Rotrestfarbton), und zwar
entweder durch Sichtprüfung,
mikroskopisch (zur Untersuchung auf Lochfehler) oder durch Densitometrie
(für allgemein
durchlässige
Beschichtungen). Die Durchlässigkeit
wurde unter verschiedenen Bedingungsreihen geprüft: vor dem Fixieren, nach
einem einfachen Fixieren und nach Verarbeitung (mit Ektacolor RA4
Entwickler- und Bleich-/Fixierbädern
bei 33°C),
Trocknen und Fixieren. Im ersten Fall sollte die Durchlässigkeit
hoch sein, um den Verarbeitungschemikalien Zugang zu verschaffen,
und der Restfarbton sollte ebenfalls hoch sein; im zweiten Fall
sollte die Durchlässigkeit
niedrig sein, und es sollte im Wesentlichen kein Restfarbton vorhanden
sein.
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In
der Beschreibung der Beispiele erfolgen alle Angaben der Zusammensetzungen
in Gewichtprozent.
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Beispiel 1
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Es
wurden Schmelzen mit 12 μm
großen
Partikeln aus gemahlenem Polyester oder gemahlenen Styrol-Butadientonern
mit einem Auftrag von 6458 mg/m2 (600 mg/ft2), 2153 mg/m2 (200
mg/ft2) Gelatine und Surfactant bei 1 Gew.-%
der Schmelze hergestellt. Diese Schmelzen wurden im Bead-Beschichtungsverfahren
auf einer Papierrolle aufgetragen, die mit Ektacolor EDGE Emulsionen
in folgender Formulierung beschichtet war.
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Fotografischer
Papierträger
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- Unterschicht 1: Harzschicht (Titanox und optischer Aufheller
in Polyethylen)
- Unterschicht 2: Papier
- Unterschicht 3: Harzschicht (Polyethylen)
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Die
resultierenden Beschichtungen wurden belichtet und in RA4-Standardbädern verarbeitet.
Die Beschichtungen wurden per Sichtprüfung auf Wasserbeständigkeit
kontrolliert, indem eine Probe mit einer kleinen Menge Wasser benetzt
und das Aufquellen der Gelatine beobachtet wurde. Diese Beobachtung
erfolgte an Proben vor und nach dem Fixieren unter Wärme und
Druck. Die Beschichtungen erschienen vor dem Fixieren matt und etwas
milchig und waren im Wesentlichen nicht wasserbeständig. Nach
dem Fixieren waren die Bilder klar und hatten einen sehr hohen Glanz.
Die fixierten Bilder weisen zudem keine Beständigkeit gegenüber Wasser
auf. Eine Prüfung
der mikroskopischen Querschnitte dieser Beschichtungen zeigten,
dass die Fixierung zwar die Polymerpartikel oben abgeflacht hatte,
was den Glanz verbesserte, aber die Partikel waren im Wesentlichen
noch nicht zusammengelaufen, so dass noch Gelatinebahnen vorhanden
waren, durch die das Wasser in die Emulsionsschichten eindringen
konnte.
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Nach
diesen Beschichtungen wurde ein Versuch unternommen, den Gelatinegehalt
in den Beschichtungen zu reduzieren, um das Zusammenlaufen des Polymers
zu verbessern. Es wurde eine Beschichtungsreihe mit veränderlichem
Verhältnis
von Toner zu Gelatine von 600 : 0 bis 600 : 200 angefertigt. Die
Beschichtungen ohne Gelatine erwiesen sich als sehr schwer aufzutragen
und hatten eine sehr schlechte Haftung. Doch auch bei sehr niedrigen
Gelatineanteilen 10764 mg/m2 (1000 mg/ft2) Polymer : 10,76 mg/m2 (1
mg/ft2) Gelatine erwies es sich als unmöglich, die
Polymerpartikel zu einer gleichmäßigen, zusammenhängenden
Schicht in Anwesenheit von Gelatine so zusammenlaufen zu lassen,
dass die geschmolzene Beschichtung gegenüber Wasser undurchlässig war.
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Dieses
Beispiel zeigt, dass sogar sehr niedrige Mengen an hydrophilem Polymerbindemittel
ausreichen, um ein Zusammenlaufen durch Fixieren der Polymerpartikel
in der Deckschicht zu verhindern. Obwohl eine gute Haftung und Beschichtbarkeit
in Anwesenheit eines derartigen Bindemittels erzielt werden konnte, schützt die
resultierende Beschichtung das belichtete und verarbeitete Bild
nicht vor Beschädigung
durch Wasser und Fingerabdrücke.
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Beispiel 2
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Es
wurden Schmelzen mit 7,5 μm
großen
gemahlenen Polymerpartikeln (Styrolbutylacrylat von Hercules unter
der Bezeichnung Piccotoner 1221 erhältlich), einem Weichlatexbindemittel
(Copolymer von Butylacrylat, 2-Acrylamid-2-Methylpropansulfonat
und Acetoacetoxyethylmethacrylat) als 20%ige Suspension, einem hydrophilen
Verdickungsmittel (Keltrol T) als 1%ige Lösung und einem Surfactant (Olin
10G) als eine 10%ige Lösung
angefertigt. Eine kleine Menge von Methylorangefarbstoff wurde eingebracht,
um die Beschichtungsqualität
besser beurteilen zu können
(2 g einer 0,1%igen Lösung/20
g der Schmelze). Die Schmelzen wurden jeweils per Hand mit einer
76,2 μm
(3 mil) Beschichtungsrakel auf harzbeschichtetem Papier aufgetragen,
das mit einem 5887,85 mg/m2 (547 mg/ft2) Gelatinekissen bedeckt war, welches mit
2,43% Bisvinylsulfonylmethylether ausgehärtet worden war. Nach dem Auftra gen
wurden die Beschichtungen bei 30°C
getrocknet. Es wurden die in Tabelle 1 genannten Zusammensetzungen
aufgetragen.
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Abschnitte
dieser Beschichtungen wurden zwischen zwei PETP-Folien gelegt und
durch einen Satz auf 107°C
erwärmter
Druckwalzen unter Beaufschlagung mit Druckluft von 4,48 Bar geführt. Die
Durchlässigkeit
der Beschichtungen wurden vor und nach dem Fixieren mit dem Ponceaurot-Farbstofftest
bewertet, wie zuvor beschrieben. Die Ergebnisse dieser Tests sind
in Tabelle 2 zusammengefasst. Für
unfixierte Proben wurde die Status-M-Durchlichtdichte eines eingefärbten Bereichs
mit der eines benachbarten, nicht eingefärbten Bereichs verglichen.
Ein großer
Differenzwert bei den Dichten weist darauf hin, dass die unfixierte,
beschichtete Probe weiterhin gegenüber Wasser (und Farbstoff)
stark durchlässig
ist. Diese Werte sind in der Spalte "Durchlässigkeit, unfixiert" aufgeführt. Für die fixierten
Proben wurde die Status-M-Durchlichtdichte eines eingefärbten Bereichs
mit einem vergleichbar gefärbten
Bereich der unfixierten Beschichtung verglichen. Ein großer Differenzwert
weist darauf hin, dass die Durchlässigkeit der fixierten Beschichtung
gegenüber
Wasser gering ist. Diese Daten sind in der Spalte ΔD aufgeführt.
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In
allen Fällen
war die Durchlässigkeit
der Beschichtung nach dem Fixieren wesentlich geringer als vor dem
Fixieren und insgesamt viel geringer als ohne die schützende Deckschicht.
Eine eingehende Betrachtung der Ergebnisse in Tabelle 2 zeigt, dass
a. die Einbringung von einer größeren Menge
Latexpolymerbindemittel in die Mischungen die Durchlässigkeit
vor dem Fixieren reduziert (vergleiche Proben 1–3 mit Proben 4–6), und dass
b. eine größere Menge
von Keltrol T zu einer schlechteren Fixierung führt (vergleiche Werte ΔD in Reihe 1
(hohe Keltrol-Menge) bis 3 (geringe Keltron-Menge) sowie 4 (hohe
Keltrol-Menge) bis 6 (geringe Keltrol-Menge): je kleiner die Keltrol-Menge
wird, je geringer wird die von der fixierten Beschichtung aufgenommene
Farbstoffmenge, so dass der Wert ΔD
ansteigt).
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Beispiel 3
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Es
wurden Schmelzen gemäß der vorausgehenden
Beschreibung unter Verwendung von Bisphenol A Polyesterpartikeln
in unterschiedlichen Mengen angesetzt (10 μm Partikelgröße). Diese wurden auf den gleichen
Träger
wie in Beispiel 1 und unter den gleichen Bedingungen mit einer 76,2 μm (3 mil)
Beschichtungsrakel aufgebracht. Die Beschichtungen wurden wie zuvor
beschrieben fixiert und ausgewertet. Die Zusammensetzungen und Ergebnisse
sind in Tabelle 3 und 4 aufgeführt.
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Beim
Fehlen von Partikeln und ausschließlicher Verwendung von Latexbindemittel
(Probe 1) war die Durchlässigkeit
der Beschichtung sogar vor dem Fixieren gering, was darauf hinweist,
dass das Bindemittel von sich aus in der Lage ist, einen undurchlässigen Film
auf der Oberfläche
zu bilden, wobei allerdings eine Beschichtung mit dieser Oberflächenbehandlung
nicht verarbeitbar ist. Bei Fehlen des Bindemittels (Probe 6) war
die Haftung der Partikel sehr schlecht, so dass die Partikel schon
bei normaler Handhabung leicht von der Oberfläche abstaubten. Die Haftung
wurde durch Zusetzen eines Bindemittels deutlich verbessert. Die
Durchlässigkeit
der fixierten Beschichtungen nahm mit der Partikelmenge ab und näherte sich
bei 20% (Probe 5) gegen null, wobei die Farbstoffrestdichte das
Ergebnis einiger Mikrolöcher
und anderer einzelner Fehler in der Beschichtung war.
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Beispiel 4
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Es
wurden eine Reihe von Schmelzen hergestellt und, wie zuvor beschrieben,
manuell unter Verwendung der Zusammensetzungen aus Tabelle 5 aufgetragen,
worin das Hauptmerkmal in einer Variation des Latexbindemittelanteils
besteht. Die Beschichtungen wurden vor und nach dem Fixieren getestet,
wie zuvor beschrieben, wobei die Ergebnisse in Tabelle 6 aufgeführt sind.
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Sämtliche
Beschichtungen waren nach dem Fixieren undurchlässig, wie sich durch die Beobachtung feststellen
lässt,
dass kein Farbstoff von der Beschichtung aufgenommen wurde (Spalte "Durchlässigkeit,
fixiert"), was aus
der Differenz in der Status-M-Dichte zwischen einem eingefärbtem Bereich
der fixierten Beschichtung und einem benachbarten, nicht mit Farbstoff
gehandelten Bereich, hervorgeht. Wenn beide Werte keine Differenz
aufweisen, ist von der Beschichtung keine nennenswerte Menge an
Farbstoff aufgenommen worden. Die Durchlässigkeit der Beschichtungen
vor dem Fixieren nahm ab, wenn der Latexgehalt über ca. 3% lag. Die Gleichmäßigkeit
der manuellen Beschichtung nahm oberhalb dieser Menge ebenfalls
ab. Die Haftung verbesserte sich mit zunehmender Latexmenge.
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Beispiel 5
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Mithilfe
von Polymerpartikelzubereitungen, die durch Eindampfungstechniken
mit eingeschränkter
Koaleszenz hergestellt wurden, wurden große Mengen an Schmelze produziert.
Als Polymer wurde auf Bisphenol A basierendes Polyester von der
KAO Corporation mit der Bezeichnung KAO Binder P verwendet. Es wurden drei
unterschiedliche Partikelgrößen untersucht,
nämlich
1,6 μm,
5,4 μm und
11,0 μm.
Die Zusammensetzungen umfassten 30 Gew.-% Polymerpartikel, 0,0625%
Aerosol OT Surfactant, 1% Latexbindemittel und 0,03% Keltrol T.
Es wurde versucht, jede Schmelze als eine Deckschicht auf Fotopapier
der Sorte Edge 5 Ektacolor (kommerziell für Fotolabore in Rollenware
lieferbar) aufzubringen. Nur die Schmelze aus den kleinsten Partikelgrößen war
auftragbar, da die anderen Partikel größen nicht ohne Staubildung
durch das Einspeisesystem der Beschichtungsmaschine traten. Die
Schmelze mit der kleinsten Partikelgröße wurde mit 7287 mg/m2 (677 mg/ft2) aufgetragen
und ergab eine hochwertige, gleichmäßige Beschichtung. Eine Probe
dieser Beschichtung wurde belichtet und mit RA-4 Bädern verarbeitet,
worauf das resultierende, verarbeitete Print gemäß der vorausgehenden Beschreibung
fixiert wurde. Das fixierte Bild war glänzend und hart und lieferte
ein akzeptables Bild, war jedoch nicht vollständig gegen Ponceaurot undurchlässig, da
es eine große
Zahl von Mikrolöchern aufwies,
die derart angeordnet waren, dass man davon ausgehen konnte, dass
der Auftrag der Polymerpartikel nicht ausreichend war. Andere Beschichtungen
wurden mit kleineren Partikeln in drei verschiedenen Auftragsstärken angefertigt
(7535 mg/m2 (700 mg/ft2),
1570 mg/m2 (1400) und 21528 mg/m2 (2000 mg/ft2)).
Die Beschichtungen wurden wie zuvor beschrieben bebildert und verarbeitet.
Der stärkste
Beschichtungsauftrag ergab eine im Wesentlichen undurchlässige Beschichtung
und eine akzeptable Sensitometrie.