Способ получения фотографических изображений Советский патент 1980 года по МПК G03C1/72 

1

Изобретение относится к способам получения фотографических изображений на бессеребряных материалах и может быть использовано в фотографической промышленности.

Известен способ получения фотографических изображений на материале содержащем поли-Ы-винилкарбазол, СВг и ди-р-нафтоспиропиран, путем экспонирования, оптического проявления и термического закрепления. Изображение образуется вследствие окрашивания ди- -нафтоспиропирана при взаимодействии с НВг, который, как предполагается, появляется как продукт фотохимической реакции между поли-Ы-винилкарбазолом и

.

Недостатком известного способа является необходимость стадии термического закрепления, что сказывается отрицательно на связующем,а такжЪ невозможность получеМия полутоновых изображений.

Пелью изобретения является создание способа получения фотографических изображений, позволяющего получить полутоновые изображения на бессеребряном материале;

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе получения фотографического изображения материал, содержащий пoли-N-винил карбазол, дополнительно содержит галогенпропроизводное метана или йод при соотношении компонентов, вес.%:

.. Галогенпроизводное

метана или йод . 1-85 Поли-М-винилкарбазол15-99

проявление осуществляют в растворе йода в неполярном растворителе

15: концентрации 0,5-0,7 М.

Фоточувствительный материал отливают либо в виде твердой.пленки, либо наносят в виде слоя на подложку. Экспонируют светом в диапазоне 300-500 им или ионизирующим излучением, например рентгеновским. Затем его проявляют, погружают в раствор йода в органическом растворителе, например в четьфеххлорис25 том углероде, и выдерживая в этом растворе в течение нескольких минут. Проявленный материал промывают в органическом растворителе, например в четыреххлористом углероде,

30 и высушивают. Весь процесс образования изображения можно разделить на два этапа. На первом этапе при экспонировании фотослоя процесс протекает в результате фотораспада комплекса с переносом заряда между поли-К-винилкарбазолом (ПВК) и галоген содержащим углеводородом, обладающим электроакцепторной способностью. Сложная фотохимическая реакция приводит к превращению ПВК в соль ПВКНХ, где X - С1, Вг или J , в зависимости от природы акцепторной молекулы. Пр1одукт ПВКН является ответственным за образование слабого изображения. Квантовый выход этой реакции существенно зави сит от природы акцепторной молекулы На следующем этапе (гсимическое проявление) процесс продолжается в растворе йода в местах образования ПВКН Х, являющихся центрами слабог изображения, за счет цепной реакции окисления электронодонорной кар базольной группы йодом. Благодаря диффузии ий раствора происходит пос тоянное восполнение прореагировавше йода внутри набухшего фотослоя,Проц заканчивается образованием продукта IIBKH J, ответственного за появление изобрайсения, В результате химического проявления первоначальное изображение усиливается в 10 р . Пример 1, Растворяют поли-N-винилкарбазол {мол.в.500000) и йодоформ в весовом соотношении 3:2 в дихлорэтане. Из раствора этих веществ отливают пленку толщиной 20 м Полученный,светочувствительный Материал экспонируют источником света ДКСШ-1000 через монохроматор ,МДР-3 длиной волны 400 нм при интен сивности пучка 5 вт/см в течен 10 с. Образуется слабое изображение с оптической плотностью 0,01 при Л 700 нм. Экспонированный образец проявляют, погружая его в раствор йода в четыреххлористом углероде с концентрацией 0,7 М и выдерживая в этом растворе в течение 5 мин при , Проявленный образец промывают в четыерххлористом углеро де при комнатной температуре в теч ние 2 мин и просушивают. В результате проявления образуется изобресже ние зеленого цвета с оптической пло ностью 1,0 при Л 700 нм. Таким обра зом, усиление первоначального сла го изображения за счет химического проявления составляет .величину, ра ную ido. Спектральное измерение прово; яи на сектрофотометре SP-70 Установлено, что изображение обусловлено появлением в спектре полосы поглощения сЛиокс/ ® личина скорости записи изображения с оптической плотностью 1,0 состав ляет 5104 эрг/см. При экспонировании светочувстви тельной пленки длиной волны 370 нм скорость записи не изменялась. Экспонирование при X 450 нм уменьало скорость записи в 6 раз, а при 500 нм-в 20 раз по сравнению с 400 нм. Пример2. Пленку толщиной 20 мкм получают из поли-К-винилкар-, базола и четырехбромистого углерода в весовом соотношении 3:2, как в примере 1. Пленку эк спонируют.длиной волны 400 нм при интенсивности , ВТ/СМ в течение 100 с. Экспонированный образец проявляют в растворе йода в четыреххлористом углероде (0,7 М) в течение 5 мин при 65°С, Проявленный образец промывают в четыреххлористом углероде при комнатной температуре в течение 2 мин и просушивают, В результате образуется изображение с оптической плотностью 1,0 при Л 700 нм. Первоначальное изображение с оптической плотностью 0,05 усилилось в 200.раз. Скорость записи изображения равна 5-10 эрг/см. П р и М е р 3. Растворяют поли-N-винилкарбазол и четырехбромистый углерод в весовом соотношении 1:6 в дихлорэтане. Раствор выливают на подложку, в качестве которой используют целлофановую пленку, После просушивания светочувствительный слой толщиной 20 мкм, нанесенный на подложку,экспонируют светом длиной волны 400 им с интенсивностью 5 10 вт/см в течение 20 с, затем образец проявляют, как в примере 1, Усиление первоначального изображения- составило величину, равную 200. СКОРОСТЬ записи изображения равна 10° эрг/см. При экспонировании слоя светом волны 370 им скорость записи оставалась такой же. Экспонирование при 450 нм уменьшало скорость записи в б раз, а при 500 им в 20 раз, по сравнению с Л 400 нм, Пример4, Светочувствительный материал приготавливают в виде пленки, содержащей поли-Ы-винилкарбазол и йод в весовом соотношении 50:1, Для этого пленку толщиной 15 мкм отливают из раствора поли- Н-винилкарбазола в дихлорэтане/ помещают ее в раствор йода в четыреххлористом углероде (0,7 М) и выдерживают в течение 2 мин при , Затем пленку высушивают при комнатной температуре. Полученный светочуствительный материал экспонируют при помощи источника света ДКСШ-1000 через светофильтр СС-14 (ГОСТ 9411-60) с интенсивностью 4 10 вт/см2- в течение 10 мин. Появлялось слабое изображение при Л 700 нм с оптической плотностью D - 0,005. Экспонированную пленку проявляют ,в растворе йода в четыреххлористом углероде (0,7 М) в течение 5 мин при , как в примере 1,

Изображение за счет химического проявления усиливалось в 160 раз.

П р и м е Р.5. Пленку толщиной 20 мкм получают .из пoли-N-винилкapбазола и четырехбромистого углерода в весовом соотношении 1:6, как в примере 3.

Пленку экспонируют длиной волны 400 нм при интенсивности в течение 20 с. Экспонированный образец проявляют в растворе йода в четыреххлористом углероде (0,7 М) в течение 5 мин при . Оптическая плотность первоначального изображения увеличивается в процессе проявления в 100 раз. Скорость записи изображения уменьшается в 2 раза по сравнению с примером 3, в котором проявление проводили при 650С.

Примерб. Пленку такую же, как в примере 1, экспонируют длиной волны 400 нм при интенсивности вт/см в течение 10 с. Затем ее проявляют в растворе йода в четыреххлористом углероде (0,7 М) в тчение 5 мин при 20-с. Оптическая плотность первоначального изображения увеличивается в процессе проявлния в 50 раз. Скорость записи изобржения уменьшается в 2 раза по сравнению с примером 1, в котором проявление проводили при .

Таким образом, темггература-прояв.ления экспонированной композиции из пoли-N-винилкapбaзoлa и галогенпроизводного метана влияет на величину усиления первоначального изобржения не очень сильно.

Пример 7. Пленку такую же, как в примере 3,экспонируют длиной волны 400 нм при интенсивности вт/см в течение 20 с. Затем ее провляют в растворе йода в неполярном растворителе - циклогексан (0,7 М)-в течение 5 мин при . Получены такие же величины усиления и скорости записи изображения, как в примере 3. Таким образом, не обнаружено заметного влияния природы неполярного растворителя на технический эффект.

Примерб. Пленку такую же, как в примере 3, экспонируют светом длиной волны 400 нм при интенсивности 5-10 вт/см в течение 1 мин. Затем ее проявляют в растворе йода в полярном растворителе - этиловом спирте. Изображение не получено.

П р и м е р 9. Пленку толщиной 20 мкм получают из раствора в дихлорэтане, содержащего 99 вес.% поли-Ы-винилкарбазола и 1 вес.% йодоформа,Пленку экспонируют при 370 нм с интенсивностью .. 410 вт/см в течение 10 мин и проявляют при тех же условиях, как в примере 1. Чувствительность материала оказалась в 100 раз ниже, чем для композиции оптимального состава 60-40 вес.%.Дальнейшее снижение относительного содержания акцептора в составе композиции является не эффективным для записи изображения предложенным способом,В связи с этим состав 99-1 вес.% выбран,как предельный с наименьшим относительным содержанием акцептора.

Для наиболее чувствительных композиций, например, содержащих 60 вес.% поли-К-винилкарбазола и 40 вес.% йодоформа или 15 вес.% пoли-N-винилкарбазола и 85 вес. %чеГырехбромистого углерода, увеличение относительного содержания акцептора не ускоряло записи изображения, но ухудша5ло механические свойства слоя, поэтому состав 15-85 вес.% выбран как предельный с наибольшим относительным содержанием акцептора.

Примерю, Пленку толщиной 20 мкм получают из поли-Н-винилкар0базола: и четырехбромистого углерода в весовом соотношении 1:6, как в примере 3. Пленку экспонируют длиной волны 400 нм при интенсивности 510 ВТ/СМ в течение 20 с. Затем

5 образец проявляют в растворе йода в СС1л(0,05 М). Усиление первоначального изображения составило величину, равную 2. Концентрацию 0,05М можно считать нижним пределом

0 для достижения технического эффекта, В то же время проявление аналогичного образца в растворе иона СС1й(0,7 М) приводило к усилению первоначального изображения в 200 раз.

5 Концентрацию 0,7 М, при которой достигался оптимальный эффект, можно считать верхним пределом.

Пример 11. Пленку толщиной 40 мкм получают из поли-Ы-винилкарбазола и йодоформа в весовом

0 соотношении 3:2, как в примере 1. Пленку экспонируют рентгеновским излучением на установке УРС-55 с трубкой типа ВОВ-2. Мощность поглощенной дозы 1,5 р/с. Время

5 экспозиции 5 мин. Затем образец проявляют в растворе йода в четыреххлористом углероде (0,7 М) в течение 5 мин при 65 С. В результате появляетсяизображение с опти0ческой плотностью 1,0 при Л 700 нм. Величина усиления равна 100.

Пример 12. Пленку ПВК толщиной 15 мкм, полученную, как в примере 1, помещают в раствор СВгд в СС1

5 (0,01 М) и выдерживают при температуре в течение 5 мин. Затем пленку сушат и экспонируют от источника ДКСШ-100С через монохроматор МДР-3 длиной волны Л 370 нм при 0 интенсивности 7, вт/см - в течение 20 с. Экспонированную пленку помещают в раствор йода в СС1 (0,7 М) и выдерживают в течение 5 мин при . (Появляется полоса поглощения 5 при 700 нм с оптической плотностью

D 2. Усиление первоначального изображения за счет химического проявления составляло величину, равную 200. Пример 13. Пленку ПВК толщиной 15 мкм помещают в раствор CHJ в СС1 (0,01 М) и выдерживают при температуре в течение 5 мин. Затем пленку сушат и экспонируют длиной волны Л 370 нм так же, как в примере 1 но в течение 1 с. Экспонированную пленку проявляют в растворе йода в СС1(0,7 М) в течение 5 мин при . Появлялась полса поглощения при 700 нм с оптической плотностью D 1.

.Изобретение позволяет получать полутоновые Изображения на полимерных Материалах при скорос ти записи, не уступающей скорости ряда известных бессеребряных процессов. Фотографические сйимки, полученные контактной печатью по предлагаемому способу, показали четкое воспроизведение полутонов. Кроме того, этот способ может оказаться перспективным для записи информации с помощью

лазерного излучения, что представляет интерес для голографии.

Формула изобретения

Способ получения фотографических изображений на материале, содержаее поли-И-вИнилкарбазол, путем экспонирования и проявления, о т л и ч а ю щ-и и с я тем, что, с целью получения полутоновых изображений, материал дополнительно содержит галогенпроизводное метана или йод при соотношении компонентов, вес.%: Галогенпроизводное метана или йод 1-85 .Поли-Ы-винилкарбазол 15-99 а проявление осуществляют в растворе йода в неполярном растворителе концентрации 0,05-0,7 М.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Smets G., Thoen J., Aerts A., Polymer J. Sci PoIyra.Syrop. 51,119104, 134 (прототип).