Фотохромный материал с улучшенными сенситометрическими свойствами Советский патент 1982 года по МПК G03C1/72 

1

Изобретение относится к комбинациям фотохромных слоев, чувствительным к излучению при комнатной температуре и состоящим из числа () отдельных слоев, которые содержат фотохромные соединения (одно или больше), распределенные в органическом полимере (один или больше).

Известны фотохимические соединения, растворенные в жидкостях или введенные в полимер при комнатной температуре, которые бесцветны или слабо окрашены, или они окрашиваются при облучении ультрафиолетовым светом. Окраска исчезает, если окрашенный продукт сохраняется в темноте или облучается светом видимой области. Из-за этих свойств фотохромные соединения имеют самые различные возможности применения, например: для оптических ключей, в технике микрофильмов; для обычных репродукционных целей, в фотоэлектрических приборах и т.д. Для этого фотохромные-соединения растворяются в самых различных растворителях или вводятся в самые различные полимеры и наносятся при необходимости на подходящий носитель.

.Известен также многослойный материал, при котором возмо чно получение стабильной серой окраски изображения путем смешения нескольких отдельных .окрасок.

Однако в этих соединениях отсутствует линейная характеристика градации фотохромных материалов, которая требуется в фотографической промышленности для репродукционных целей. Градация .Определена ; как ) и служит мерой передачи контраста записывающего материала по сравнению с оригиналом. До сих пор использованные фотохромные материалы показывают недостаточно больиую линейную область . на кривой черчения. Но именно она важна для характеристики градации слоев и тем самым для репродукции оригиналов. Так возникает ошибочная передача информации, что связано с огранимением применения материала. При изменении интенсивности облучения изменения градации также отрицательно влияет на репродукцию. Цель изобретения - создание фотохромного материала для репродукционных целей, который лучше передает оригинальную информацию и поэтому многосторонне применим, в частности получение фотохромных или комбинаций слоев, чувствительных к излучению при комнатной температуре, которые обладают лучшими сенситометрическими свойствами для репродукционных целей в особенности прямолинейной характеристики градации. Цель достигается тем, что свето- чувствительный слой или светочувствительная комбинация слоев состоит из полимерных слоев, которые содержат одно фотохромное соединение в разных концентрациях и расположены так, что концентрация фотохромного соединения растет во внутрь. Комбинация слоев состоит из полимерных слоев, содержащих разные фотохромные соединения разной чувствительности , Кроме того, комбинация слоев может содержать фотохимически реактивные фильтровальные слои. В качестве фотохромных соединений применимы представители всех известных классов фотохромных веществ, например; спиропираны, трифенилметановые красители в лейко-форме, анилы, гидразонЫу стильбены, сидноны,, семикарбазоны, озазоны, о-нитробензильные производные, азосоединения, формазаны азины, триазены, азиридины, производные индиго и тиоиндиго, производные аминокамфары, антроны, тиосульфонаты инденоокиси, Н-нитрозо-Ы-аклкиланилины, производные циклобутана, тимина, циклогексадиена, бензофурана, бензофенонЫ} дигидропирены, N -бензилиденаминопиперидины, гексаарилбиимидазоли лы, октафенилбипиррилы и т.д. В основе идеи лежит следующее: комбинация слоев С, состоящая из отдельных слоев Cf (п, i цег{ые числа, 1 «i ), где С лежит на поверхности С и С,41 лежит под Cf (ср. принципи альную схему). Если поверхность С облучается перпендикулярным потоком монохроматического света с записыПринципиальная схема построения засветки комбинаций слоев Координатная ось х имеет свое начало на поверхности слоя и идет в направлении луча. Изображение на слое С| на оси х интервалом х xj (1 , XQ Отдельный слои С; принимает при х х; , т.е. на , своей поверхности, определенный поток светайэ,-. (t) , который представляет собой только часть 4 (та часть, которая не поглощается слоями выше Cj ) и отпускает при х xj уменьшенный (по правилу) поток (t), который попадает на следующий слой С|+ или выходит из комбинации слоев, при i п. Если для 1 -ч i п подра зумевать под D (ф, t) и D- (Ф, t ) оптические плотности отдельного слоя С, который был облучен записывающим потоком света Ф , при свете записывающей и читальной.длины волны соответственно и под D (СЦ, t ) оптическую плотность комбинации слоев (на которую попадает записывающий поток Фо) Di- (Фо. t ) i в(Ф.4(г),1) (1) (4.(t),t) Ф,--1.а) Фi(t) для 1 iii П для (2)1 Если выбрать (совместимые между собой) оптимальные слои, характеристика плотности (в зависимости от консистенции, толщины и засветки) которых известна, и построить комбинацию слоев, то, из-за положения (1) плотностей отдельных слоев, можно при соответствующем подходе (предельные переходы х-ц. х-- О, п - допустимы) создать результирую1дий слой так, чтобы градации b D /Ъ И (П Фо t - количество освещения) в больло отличились от данной постоянной Ко 1п ° фотохромные слои или комбинации слое согласно изобретению могут быть полу чены по обычной технике изготовления пленок. Различные чувствительности внутри слоя или комбинации слоев могут быть достигнуты различными путями: создащ технологически подходящи образом внутри одного полимерного слоя перепад концентрации фотохромно го соединения в направлении наружу; цель достигается, если отдельные пол мерные слои подходящим образом связы вают в комбинацию слоев. В минимальном случае для этого необходимы два слоя с различной чувствительностью, но максимальное число слоев не ограничено. Отдельные полимерные слои содержат или разные фотохромные соединения разной чувствительности или одно фотохромное соединение в разных концентрациях или используются разные полимеры, в которых чувствительности фотохромного соединения разные. Сначала наносят самую чувствительную ком бинацию полимера и фотохромного соединения, следующие нанесения проводятся с комбинациями меньшей чувствительности таким образом, что возникает в направлении наружу перепад чувствительности. В случае применения одного фотохромного соединения в раз,ных концентрациях сначала наносится )высококонцентрированный раствор, а потом менее концентрированный. Между или над чувствительными фотохромными слоями могут быть изрлирующие промежуточные или неактивные фильтровальные слои. Основой слу)хат, согласно применению, прежде всего полимерные пленки, стеклянные пластины, бумажные листки и металлические основы, но существует возможность обходиться без основы, если полимерное вяжущее вещество при достаточной толщине и стабильности служит носителем. В качестве полимерных вяжущих веществ применяют полистирол, поливинилбутираль, поливинилхлорид, поливинилацетат, полиакрилнит рил, полиакрилаты, полиметакрилаты. поливинилформаль, полиамиды, поливинили денхлорид и их сополимеры. Тик как чувствительность внутри thoToxpoMHoro слоя или комбинации чения,. достигают линеаризацию кривой черчения E/lg(1o-t) и тем самым улучшенную градационную характеристику. При соответственном выборе фотохромного соединения, его концентрации и различных полимерных вяжущих веществ в отдельных слоях и при соответствующем сложении слоев достигается желаемое значение градации. Дальнейшее преимущество фотохромных слоев или комбинаций слоев, согласно изобретению, состоит в значительной зависимости от интенсивности облучающего . света. Изменения интенсивности источника светане приведут к изменению сенситометрических данных фотохромного материала (см. фиг. 1 и 2). Изобретение позволяет создание репродукционного материала на основе технологически легкодоступных фотохромных соединений без всяких добавок. Материалы, согласно изобретению, отличаются высокой цветовой плотностью и улучшенной сенситометрической характеристикой, в своей особенности прямолинейной градацией, и они перерабатываемы в сухом состоянии. Фотохромный материал можно многократно использовать, так как информацию, записанную ультрафиолетовым светом, можно стереть облучением светом видимой об-, ласти или сохранением в темноте.. Слой или комбинация слоев обладает высокой разрешающей способностью, и, при выборе подходящих носителей, они практически беззернисты и прозрачны. П р и м м е р 1 . раствор ..пиакрила(поливинилацетата) в циклогексаконе(дихлоретансУ1;1, содержащий б-нитро-1, 3, 3-триметилидолинобензоспиропиран (б-нитро-БИПС) наносится подходящим образом a виде слоя толщиной G мм на полиэфирную пленку так. чтобы построился перепад концентрации от 0,05 моль/кг наверху до 0,35 моль/г -нитро-БИПС внизу. Этот слой сушится в темноте о Сухой прозрачный материал дает при облучении ультрафиол овым светом. (Л Зб5 нм) красно-филетовое изображение с приблизительной градацией 1,0 над рабочим участком ДЕ ,0. Изображение стирается блучением видимым светом (Ц 577 нм). аким образом материал многократно рименим. Пример 2: раствор иакрила (поливинилацетата) в цикпоексаноне (дихлоретане) 1:1 с 79 дибутилфталата (по отношению к количеству вяжущего вещества) в качестве смягчителя, содержащий 0,3 моль/кг 6 -нитро-БИПС наносится подходящим образом в виде слоя, толщиной м, на полиэфирную пленку. На него наносится другой полимерный слой, толщиной мм, содержащий О , 15 моль/кг 6 -нитро-БИПС, и затем пустой полимерный защитный слой, толщиной 2 мм. Материал сушится в темноте. Сухой материал дает при облучении ультрафиолетовым светом красно-фиолетовое изображение с градацией 1,30 над нерабочим участком ЛЕ 1,0. Изображе ние стирается облучением видимым светом или сохраняется в т.емнотео Материал многократно применим. Пример 3. раствор пиакрила (поливинилацетата) в циклогексаноне (дихлоретане) 1:1 с дибутилфталата в качестве смягчителя содержащий 0,3 моль/кг 6-нитро-БИПС наносится на стеклянную пластину в виде слоя, толщиной 3 мм. На него наносится такой же полимерный слой, толщиной 2 мм, и содержащий 0,2 моль/ 6 -нитро-БИПС. и затем слой, толщиной 2 мм, содержащ1.1 0,1 моль/к г б-нитро -БИПС. Материал сушится в темноте, Сухая комбинация слоев подвергается ультрафиолетовому облучениюс При этом возникает красно-фиолетовое изображение с приблизительной градацией 1,05 над рабочим участком г 1,0. Изображение стирается облу чением видимым светом или сохранение в темноте. Материал многократно применим. Пример . 20%-ный раствор поливинилацетата в толуоле, содержащий 0,15 моль/кг 6 -нитро 8 -метокси-БИПС наносится в виде слоя, толщиной Ц мм, на бумажную основу,, На него наносится пустой полимерный слой, толщиной 2 мм. Потом наносится в виде слоя, толщиной l мм, 20%-иый раствор полистирола в толуоле, содер жащий 0,15 моль/кг б-нитро-8 -метокси-БИПС. Материал сушится в темноте. Сухая комбинация слоев дает при облучении ультрафиолетовым свето синее изображение с приблизительной градацией 0,85 над рабочим участком ЛЕ 1,6. Синее изображение стирает облучением видимым светом или сохра 8 ением в темноте. Материал многократо применим. Пример 5. раствор иакрила в циклогексане (ди)слоретане) с дибутилфталата (по соотношению к колиместву вяжущего вещества), содержащий 0,2мяоль/кг 6 -нитро-8 -метокси-БИПС, наносится подходящим образом в виде слоя, толщиной if мм на полиэфирную пленку. На него наносится пустой полимерный спой, толщиной 2 мм, и потом слой из пиакрила, содержащий 0,2 моль/кг 6 -нитрс-БИНС„ Материал сушится в темноте. Сухая комбинация слоев дает при облучении ультрафиолетовым светом синевато-фиолетовое изображение с при6лизительнг-й градацией 1,2 над рабочим участ{ ом дЕ 1,0. Цветное изображ ение стирается облучениемвидимым светом или сохранением в темноте. Материал многократно применим. Предлагаемый материал пригоден для репродукционных целей материала, состоит Q прямолинейной градации над рабочим участком лЕ I,0 и его значит-ельной независимости от интенсивности облучающего света, что предотвращает изменение сенситометрических данных о Формула изобретения 1,Фотохромный материал с улучшенными сенситометрическими свойствами, чающийся тем, что, с целью создания нового фотохромного материала, светочувствительный слой или светочувствительная комбинация слоев состоит из полимерных слоев, которые содержат одно фотохромное соединение в разных концентрациях и расположены так, что концентрация фотохромного соединения растет ЗОвнутрь слоя. 2.Материал по п.1, о т л и ч а 1д и и с я тем, что, комбинация слоев состоит из полимерных слоев, содержащих разные фотохромные соединения разной чувствительности. 3с Материал по пп.1 и 2, о т л и чающийся тем, что .комбинация слоев содержит фотохимически неактивные фильтровальные слои.