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Verfahren zur Erhöhung der Viskosität von Gelatinelösungen Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung der Viskosität von Gelatinelösungen,
vor allem von solchen Gelatinelösungen, die für photographische Zwecke, insbesondere
Emulsionen, verwendet werden sollen.
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Es ist häufig wünschenswert, die Viskosität einer Gelatinelösung zu
erhöhen, ohne daß der Gesamtgehalt der Lösung an festen Substanzeh erheblich gesteigert
wird. So ist eine Anzahl von Stoffen bekannt, die man einer Gelatinelösung zur Steigerung
der Viskosität zusetzen kann, wobei die zugesetzten Stoffe jedoch eine Gerb- oder
Härtewirkung auf die Gelatine ausüben. Andere Stoffe, wie Pektin und Zirkoniumsalze,
steigern zwar die Viskosität von Gelatinelösungen ohne Gerbwirkung. Pektin wird
jedoch in verhältnismäßig großen Mengen benötigt, um eine bemerkenswerte Steigerung
der Viskosität zu bewirken. Etwa 3 g Pektin auf ioo g Gelatine steigern die Viskosität
der Lösung nur um io bis 1a °%. Zusätze kleinerer Mengen Zirkoniumnitrat wirken
erheblich stärker, aber die sich ergebenden Viskositätswerte sind empfindlich gegen
einen Wechsel im pn-Wert. Eine bestimmte Gelatinelösung besaß z. B. einen pH-Wert
von 5,q.. Durch Zugabe von 0,5 g Zirkoniumnitrat (Zr [N 0314- 5H20)
auf roo g Gelatine in dieser Lösung wurde die Viskosität
nahezu
verdreifacht, aber die Viskosität sank sofort auf die Hälfte des Wertes, wenn der
pH-Wert auf 6,5 gesteigert wurde. Bei p11-Werten über 7 trat diese Wirkung nicht
mehr so ausgeprägt auf. Zirkonitimnitratlösungen müssen außerdem ziemlich verdünnt
angewendet werden, ungefähr i °/" stark, andernfalls bilden sich beim Eingießen
in die Gelatinelösung Klümpchen, die nur finit Schwierigkeit wieder aufgelöst werden
könlien. Durch diese stark verdünnte Lösung tritt in vielen Füllest eine unerwünschte
Verdünnung der Gelatine ein.
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Ferner ist es bekannt, die Viskosität von Gelatinelösungen durch Zusatz
von Kaliulnbromid oder Alnmoniumnitrat zu erhöhen, sowie zum Eindicken von starken
Alkalilaugeli und Salzlösungen Alkalisalze von Carboxvlgruppen enthaltenden Polyvinylverbiliciuiigesi
zu verwenden. Diesen Verfahren ist jedoch nicht die Lehre zu entnehmen, solche Mittel
zur Erhöhung der Viskosität von Gelatinelösungen zu verwenden, die dabei den pH-Wert
der Gelatinelösungen unverändert lassen, was z. B. für photographischen Zwecken
dienende Lösungen von großer Bedeutung ist.
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Die Erfinduslg setzt sich zum Ziel, diese Schwierigkeiten zu überwinden
und betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Viskosität von Gelatinelösungen bzw.
-einulsionen, bei welchen der Gesamtgehalt an festen Bestandteilen in der Lösung
nicht merklich vermehrt wird.
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Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß inan einer Gelatinelösung
eine kleine Menge eines löslichen Polyvinylplitlialatsbzw. seines Salzes zusetzt.
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Es hat sich nämlich gezeigt, daß durch den Zusatz von Polvvinylphthalat
zur Gelatinelösung oder Emulsion deren Viskosität erheblich gesteigert «-erden kann.
An sich ist Polyvinylphthalat in Wasser unlöslich, jedoch sind viele seiner Salze
leicht löslich. Polyvinylplitlialat wird daher zweckmäßig in Lösungen von Natrium-,
Kalium- oder Alninoniumliydroxyd, 1lorpliolisi, ß-Diäthylaniinoäthylalkohol, Pyridin
aufgelöst. Durch den erfindungsgemäßen Zusatz von Polyv isiylphthalat werden außerdem
besonders klare und schmiegsame Filme erhalten. Die erzielte Steigerung in der Viskosität,
bezogen auf eine bestimmte Menge Polyvinylphthalatlösung, hängt in beschränktem
Maße von der Natur der Gelatine selbst ab. d. h. beispielsweise vom Grad der Hydrolyse,
von der Gelstärke, von der Wasserstoff ionenkonzentration und ähnlichem. Die Wirkung
ist in Gegenwart von löslichen Calciumsalzen gering.
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Die Wirkung der erfindungsgemäßen Zusätze läßt sich insbesondere aus
dem folgenden Beispiel leicht ersehen: Es wurde eine 5o/oige Gelatinelösung finit
Innern p11-Wert von
6,5 und einer Viskosität voll 17,d. Selc. in einem Viskosinieter
des Pipettetyps, gemessen bei 38_, verwendet. Dieser Lösung wurden Zusätze von 1'ol\--vin
vllllitlialatnatriuinsalz gemacht und die Viskosität nach jedem Zusatz gemessen:
dabei urgab sich folgende Tabelle:
| Pro- |
| Viskosität zuntu@ilv |
| @t@iyrun |
| srl. |
| i ccm 1o",', igen Polyvitiyl- |
| plitlialatsauf2oc7ccm |
| einer j" c, igen Gela- |
| tinelösung . . . . .. . 20 15 |
| 2 - desgl. 25,5 .I6 |
| 3 - desgl. 37 110 |
| - desgl. 6Z 250 |
| 5 - desgl. Ii3 5.50 |
| 6 - desgl. 1M 965 |
In der Zeichnung ist an Hand einer Anzahl coti Kurven die Wirkung des neuen Verfahrens
dargestellt.
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Die oben erläuterte Steigerung der Viskosität einer 5",4igen Gelatinelösung
ist durch die finit F bezeichnete Kurve wiedergegeben. Wie aus der Zeichnung Hervorgeht,
steigt die '%Tiskosität schnell an mit steigenden Zusätzen von Polyvinvlplithalat.
Die Steigerung der Viskosität Von destilliertem Wasser beim Zusatz einer io o/oigen
Polyviiivlphtlialatlösung geht aus der Kurve r1 hervor, welche zeigt, daß die Polvvitiylphthalatlösulig
selbst nur praktisch eine geringe Steigerung der Viskosität bewirkt. Die Wirkung
auf eine o, 2 °/"ige Gelatinelösung geht aus der 1,#urve h hervor. Die Wirkung des
Zusatzes einer io '*Qigen 1'olyvinylplltlialatlösung auf eine 1-, 2-und 5 o/oige
Gelatinelösung wird durch die Kurven C, D, E und F wiedergegeben. Die Wirkung ist
jedoch nicht auf die dargestellten Lösungen beschränkt, sondern kann in gleicher
Weise sowohl nach größeren Zusätzen von Polvvinylphthalat beobachtet werden als
auch bei r stärker konzentrierten Gelatinelösungen. Wechsel im pH-Wert einer Mischung
aus Gelatine und Polyvinylphthalat in Lösung zeigen außerordentlich wenig Wirksamkeit
im Bereich von 5,5 und 6,5.
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Oberhalb eines pH-Wertes von 6,5 sinkt die Viskosität schwach
bei steigendem PH-Wert. Unterschiedliche Mengen Polyvinylphthalat können der Gelatine
bis zu ioo und Zoo °/" zugesetzt werden, bezogen auf das Gewicht t der Gelatine
in der Lösung oder der Emulsion, d. 1i. Polyvinylphthalat kann in gleichen bis
doppelt
so hohen Mengen wie Gelatine in der Lösung vorhanden sein. Das trifft insbesondere
zu für verdünnte Gelatinelösungen. Das Polyvinylphthalat selbst wird zweckmäßig
in 5-, zo- oder sogar 15 °/oigen Lösungen angewandt. Lösungen von mehr als 15 °%o
Gehalt sind für eine leichte Handhabung zu viskos.
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Der maximale Effekt auf die Viskosität beim Zusatz von Polyvinylphthalat
zur Gelatinelösung wird unmittelbar nach dem guten Durchmischen erzielt. Wird die
Lösung auf 4o° gehalten, so kann man nach mehreren Stunden wieder einen leichten
Abfall in der Viskosität bemerken, aber das Ausmaß dieses .Abfalls ist ungefähr
dasselbe wie die Änderung der Viskosität einer reinen Gelatinelösung unter gleichen
Bedingungen. Polyv inylphthalat kann in den meisten photographischen Emulsionen
ohne Einfluß auf die photographische Qualität, sowie in reinen Gelatinelösungen
verwendet werden.
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Die reinen Gelatinelösungen, welche mit 1-'olyvinylphthalat versetzt
sind, können als Schutzüberzüge oder als Rückgüsse bei photographischen Filmen zur
Verhinderung von Scheuermarken oder elektrischen Ladungen verwendet werden. Man
kann einen Farbstoff beimischen, um sie als Filterschichten oder Lichthofschutzschichten
zu verwenden. Derartige Gelatinelösungen trocknen zu einer klaren durchsichtigen
Haut aus.