Светочувствительный материал Советский патент 1983 года по МПК G03C1/72 

1

Изобретение относится к бессеребряным светочувствительным материалам которые применяются в способах получения изображений, основанных на фазовых превращениях, стимулированных фотохимическим действием света.

Предлагаемый светочувствительный материал может быть использован для получения полутоновых и штриховых изображений оперативным способом в области длин волн нм.

Известен светочувствительный материал для непосредственного получения видимого изображения, представляющий собой светочувствительный слой, в состав которого входят гапоидпроизводные. углеводородов, например, СВгд и производные Н-пирана, замещенные в ядре по меньшей мере одним ароматическим радикалом. Светочувствительные слои образуют видимое изображение без всякой обработки непосредственно после экспонирования, которое может быть усилено и стабилизировано против действия света простым нагрева нием СО

Недостатками этого метода являются необходимость в организации достаточно сложного его производства и отсутствие обратимости.

Наиболее близким к предлагаемому светочувствительному материалу является светочувствительный материал для получения изображений, используемый в способе записи информации и представляющий собой регистрирующий слой, выполненный в виде жидкого слоя поглощаимцего свет вещества, находящегося в неравновесном, но метастабильном состоянии (йод в спирте), который может быть помещен между двумя стеклянными пластинками. Для перевода материала в светочувствительное состояние его нагревают выше температуры плавления, затем охлаждают до получения переохлажденного слоя, избирательно экспонируют и охла)едают до перехода облученных и необлученных участков в кристаллические формы резко отличающиеся друг от друга. Применяют, например, порошкообразную смесь бензила или бензофенона с сен-сибилизаторами AgI,AgJ/PbJ AgNO или Ag-РОд, которые вместе со связующими наносят на подложку. Охлажденный слой может быть перенесен на другую подложку и окрашен Р-З . Недостатками данного материала являются то, что для сенсибилизации светочувствительного слоя используются дорогостоящие соли серебра, или токсичные соли свинца, а сам регистрирующий слой обладает сравнительно низкой светочувствительностью Кроме того, получение фиксированного изображения связано с дополнительной операцией переноса на приемный материал слоя с необлученных участков или нанесения на регистрирующий слой красителя, что исключает обратимость регистрирующего слоя, т.е. возможность многократного использования материала. Дополнительные механические операции, производимые над слоем из-за возможных микросмещений снижают его разрешающую способность. Кроме того, светочувствительный слой работоспособен лишь при повышенных температурах (не ниже ). Цель изобретения - повышение светочувствительности и разрешающей спо собности, обеспечение обратимости и возможности работы с ним при комнатной температуре, а также снижение стоимости материала. . Поставленная цель достигается тем :что светочувствительный материал, включающий жидкий регистрирующий сло поглощающее свет вещество, находящееся в неравновесном, нометастабильно состоянии и помещенный между двумя стеклянными пластинками, в качестве ;поглощающего свет вещества содержит пересыщенный раствор серы в органическом растворителе, выбранном из ря да: бензол,толуол, м-ксилол,этилбензол и дополнительно содержит полимер, выбранный из ряда: полистирол, полиэпо ксипропилкарбазол, поливинилкарбазол растворимый в соответствующем органи ческом растворителе и инертный по отношению к сере, при следующем соототношении компонентор- (вес.) Сера - 2-5 Полимер 10-50 Органический растворитель Остальное «Я На чертеже изображено строение j светочувствительного материала. Регистрирующий слой 1 представляет собой пересыщенный раствор серы с добавлением полимера, помещенного между двумя стеклянными пластинками 3 и разделенного задающей определенную толщину герметичной прокладкой 2. В результате фотохимического действия света сера образует новую моди фикацию, обладающую меньшей растворимостью. Таким образом, по новому фотохимическому продукту возникает пересыщение, что приводит к образованию, новой фазы в виде очень мелких частиц, рассеивающих свет. Изображение, состоящее из микрокристалликов серы, можно наблюдать, усилив его методом темного поля. Считывание информации производят в неактиничиом свете с применением светофильтра, поглощающего УФ-излучение. , Для предохранения изображения от размытия в результате диффузии и увеличения локального пересыщения по фотохимическому продукту раствор должен быть вязким. С этой целью вводят добавку растворимого в соответствующем растворителе полимера, в количестве 10-50 вес.. При концентрации полимера ниже 10 вес.% трудно сохранить слой в неравновесном, нометастабильном состоянии и создать локаТ1Ьное пересыщение по образующейся при действии света полиморфной модификации серы. Кроме того, после получения изображения разрешающая способность снижается из-за боковой диффузии новой модификации серы, образующей элементы изображения. При концентрации выше 50 вес. наблюдается падение светочувствительности, что, очевидно, связано с затруднением фазового перехода в связи с возрастанием вязкости. П р и м е р 1. Готовят насыценный при раствор серы в бензоле с добавкой 10 вес. полистирола с молекулярным весом М.20000. Тонкий слой приготовленного раствора заключают между двумя плоскопараллельными пластинками 3 размером О- С Gi 9см , разделенных промежутком 1i 20 мкм (фиг. 1). Для обеспечения требуемого зазора между поверхностями стеклянных пластин, .подающего толщину регистрирующего слоя, по периметру пластин наклеивают прокладку 2 из лавсана соответствующей толщины шириной 0,5см. После образования однородного слоя стеклянные пластинки герметично склеи вают. Полученный светочувствительный материал готов к использованию. На полученный светочувствительный слой проецируют изображение в УФ- свете от ртутной лампы ДРШ-100. Выделение излучения с длиной волны Д, Зб5 нм проводят с помощью .фильтра УФС-6. Плотность мощности излучения, падающего на светочувствительный слой равнялась 1,6-10 вт/см. Время экспонирования 1с. Изображение образовывалось в тече ние времени экспозиции, а затем само усиливалось в течение с до плотности на 10-15% превышающей плотност к моменту окончания экспозиции. Разрешающая способность определялась на проекционном резольвометре типа СР-18 и оказалась около 100 . П р и м е р 2. Готовят насыщенный при kG°C раствор серы в толуоле с добавкой 0 вес. олигомерного полиэпоксипропилкарбазола (ПЭПК). Приго товленный по примеру 1,/образец подвергают действию актиничного излучения. При мощноеИ пучка 2. 2-1 О вт/см экспозиция составила 1 с. Разрешающая способность не ниже 170 . П р и м е р 3. Насыщенный при раствор серы в толуоле с добавкой олигомерного ПЭПК (30 вес.%) зек лючают между двумя стеклянными пластинками. Изображение формируют за 2 с в пучке света мощностью 2.2 х X 10 вт/см. Разрешающая способност около 180 мм . П р и м е р 4. Образец с изображением, полученным в примере 3, выдерживают при в течение 20 мин, что приводит к полному исчезновению изображения. Слой используют для повторной записи информации в анало гичных примеру 3 условиях. Светочувствительность и разрешающая способность после совершения одного цик ла практически не изменилась. Примерз. Готовят насыщенный при раствор серы в этилбензоле с добавкой олигомерного ПЭПКа. Состав светочувствительной композици в данном случае следующий - 2,5% сер 50% ПЭПК и , этилбензола. Тонкий слой приготовленного раствора заключают между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками размером а--6 , разделенных промежутком Ц 20 мкм. После образования однородного слоя стеклянные пластинки герметически склеивают. На полученный светочувствительный слой проецируют изображение в Уф-свете от ртутной лампы ДРШ-100. Выделение излучения с длиной волны X ЗБ5 ни проводят с помощью фильтра УФС-6. При мощности излучения, падающего на светочувствительный слой 1 .10 вт/см, время экспонирования - 1с. Разрешающая способность R 175 линий/мм. П р и м е р 6. При использовании насыщенного при 60°С раствора серы в м-ксилоле с добавкой 50 вес.% ПЭПК изображение формируется за i с в пум г ке света 2.. 2.1 0 вт/см. Разрешающая способность регистрирующего материала в данном случае около 185 мм . Пример7. В качестве добавки используют поливинилкарбазо;; (0 вес.%). Раствор, по-прежнему, насыщают серой при . При мощности пучка 2. 2«1 (f вт/см для образования изображения требуется 5 с. Разрешающая способность около 170 мм Результаты и сопоставление основных характеристик светочувствительного слоя с прототипом приведены в таблице. , Таким образом, положительные эффекты достигаю благодаря следующим особенностям светочувствительного материала. Регистрирующий слой выполнен из дешевых и общедоступных компонент, какими являются сера и органические растворители (бензол, толуол, м-ксилол), а также широко применяемые в фотографической промышленности такие полимеры, как пЬлистирол ,полиэ.поксипропилкарбазол, поли винилкарбазол. Большой выбор растворителей и полимеров обеспечивает гибкость в приготовлении регистрирующего слоя. Экcnepимeнtaльнo определенная светочувствительность предложенного материала значительно-выше светочувствительности прототипа. Известно, что в растворе ромбической серы при освещении образуется нерастворимая модификация. При этом образующие /изображение микрокристаллы серы имеют очень малые размеры, что делает изображение мелкозернистым и способствует повышению разрешающей способности.

Предлагаемый материал не требует дополнительных механических операций по переносу изображения на другую подложку, что способствует его сохранности и повышению разрешающей способ ности.

Изображение, полученное на предло 1женном светочувствительном материале легко стирается путем его нагреваНИИ до и выдерживанием не менее 20 мин. После этого, охлажденный . до комнатной температуры светочувствительный слой готов для новой записи.

Возможность использовать данный светочувствительный материал при ком натной температуре является очень важным преимуществом по сравнению с прототипом (рабочая температура выше ).

.Компоненты предложенного материала отличаются низкой стоимостью, а его изготовление крайне просто и не требует налаживания сложного производства.

Раствор серы в бензоле, насыщенный при и 10 вес. % Л полистирола

Раствор серы в толуоле, насыщенный при „ ЮЧ и kO вес.% ПЭПК k.io

Раствор серы в толуоле, насыщенный при и 30 вес.% ПЭПК

Раствор серы в толуоле, насыщенный при и 30 вес.% ПЭПК (после одного цикла)

Раствор серы в м-ксилоле, насыщенный при

бОС и 50 вес.% ПЭПК

Раствор серы, насыщенный в толуоле при и вес.% ПВК

-г

Прототип

Формула изобретения Светочувствительный материал,включающий жидкий регистрирующий слой поглощающее свет вещество,находящееся в неравновесном, нометастабильндм состоянии, помещенный между двумя стеклянными пластинками, отличающийся тем, что, с целью повышения светочувствительности и разрешающей способности, обеспёчекомнатная

комнатная

комнатная

комнатная

комнатная

комнатная

не ниже 50 С

ния об(эатимости и возможности работы с ним при комнатной температуре, а

также снижения стоимости материала, последний в качестве регистрирующего слоя содержит пересыщенный раствор серы в органическом растворителе, выбранном из ряда: бензол, толуол, м-ксилол, этилбензол, а также содержит полимер, выбранный из ряда: полистирол, полиэпоксипропилкарбазол. 9100l49 поливинилкарбазол, растворимый в соответствующем органическом растворителе и инертный по отношению к сере, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сера. 2-5 Полимер10-50 Органический растворитель Остальное. 5 9JO Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе 1.Патент Франции №20839 1. кл. G 03 С 7/00, опублик. 1972. 2.Заявка Великобритании № 1433159, кл. G 2 С, опублик. 1976 (прототип).

i

./

/