DE2302462B2 - Thermophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Thermophotographisches Aufzeichnungsmaterial

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Description

Die Erfindung betrifft ein thermophotographisches Aufzeichnungsmaterial, enthaltend ein lichtunempfindliches organisches Silbersalz und ein wasserunlösliches, in o-Stellung allyl- oder arylsubstituiertes phenolisches Reduktionsmittel.
In der US-PS 34 57 075 wird ein Trockensilberblattmaterial beschrieben, welches lichtempfindlich und durch Wärme entwickelbar ist Es enthält lichtempfindliches Silberhalogenid, ein organisches Silbersalz und ein Reduktionsmittel. Die Belichtung durch ein Lichtbild erzeugt aus der Silberhalogenidkomponente einen Katalysator, welcher die Bilderzeugungsreaktion zwischen den anderen beiden Komponenten beschleunigt um die nachfolgende Wärmeentwicklung des sichtbaren Bildes zu ermöglichen. Das lichtempfindliche Silberhalogenid wird durch Reaktion einer Halogenidionenquel-Ie mil einem kleinen Anteil des organischen Silbersalzes gebildet Die Reaktion muß daher in Lichtabwesenheit durchgeführt und die Produkte müssen anschließend unter Lichtausschluß aufbewahrt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermophotographisches Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen, das zunächst lichtunempfindlich ist und erst nach mißiger Erwärmung lichtempfindlich wird, dann aber die vollen Lichternpfindlichkeits- und Wlrmeentwicklungseigenschaften der thermophotographischen Aufzeichnungsmaterialien entfaltet
Diese Aufgab« wird dadurch gelost, daß das Aufzeichnungsmaterial eine Halogenamidverbindung enthält, die eine zweiwertige Gruppierung der Formel -(»-NX- oder -SO2-NX- aufweist, worin X ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, und daß die Halogenamidverbindung erst nach Einwirken von Wärme zur Umsetzung mit dem lichtunempfindlichen Silbersalz zu einem lichtempfindlichen und zusammen mit dem Reduktionsmittel zu einem durch Wärme entwickelbaren Silbersalz befähigt ist und in einer Menge vorliegt die zur Umwandlung von 1 bis 12% des organischen Silbersalzes in Silberhalogenid ausreicht
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung, Lagerung und Handhabung von Aufzeichnungsmaterialien unter normalen Belichtungsbedingungen, welche in Form der letzteren durch bloßes Erwärmen lichtempfindlich gemacht werden können. Die Aufzeichnungsmaterialien der Erfindung besitzen besondere Verwendbarkeit bei der Herstellung von Mikrofilmen, Mikrokarteien oder ähnlichen Aufzeichnungen. Teile der gesamten Filmoder Karteifläche können mit gewünschten Angaben durch selektive Aktivierung, Bildbelichtung \:nd Entwicklung versehen werden, ohne benachbarte Flächen zu beeinträchtigen, welche dann nachfolgend in ähnlicher Weise mit einem Bild unter Ergänzung und Zufügung weiterer Daten für die Aufzeichnung versehen werden können. Das Blatt dient so als eine leicht auf den neuesten Stand zu bringende permanente Aufzeichnung, von welcher jederzeit Kopien angefertigt werden können.
Die Halogenamidverbindungen reagieren vorerst nicht mit dem Silbersalz und können demzufolge mit den bilderzeugenden Komponenten vor dem Auftragen und ohne Schutz vor Lichteinwirkung zugeführt werden. Die Masse wird in flüssiger Form in einem flüchtigen flüssigen Träger aufgetragen, welcher dann unterhalb der Aktivierungstemperatur verdampfen gelassen wird; die erhaltene trockene Schicht oder das überzogene Blatt oder der Film ist gegenüber Licht beständig. Ein mäßiges Erwärmen oberhalb der Aktivierungstemperatur von 900C ruft dann eine Reduktion der halogenhaltigen Verbindung unter Bildung eines Halogenquellenmaterials hervor, welches mit dem Silbersalz unter Bildung von lichtempfindlichem Silberhalogenid reagiert Die Reduktion der halogenhaltigen Verbindung wird zumindest teilweise durch Reaktion mit dem Reduktionsmittel der bilderzeugenden Masse erreicht; dies kann ausschließlich hierdurch erfolgen, obwohl die Anwesenheit kleiner
*s Mengen anderer Reduktionsmittel für die halogenhaltige Verbindung nicht ausgeschlossen wird.
Silbersalze langkettiger Fettsäuren, wie z. B. Silberstearat oder Silberbehenat. haben sich in den Aufzeichnungsmaterialien der Erfindung als be; anders brauchbar erwiesen. Silberbehenat das durch Fällung aus Lösungen der Natriumseife käuflicher Behensäure mit Silbernitratlösung und gegebenenfalls unter Mitfällung kleinerer Anteile Fettsäure erhalten wird, wird bevorzugt Andere brauchbare organische Silbersalze werden
μ in der US-PS 34 57 075 erwähnt.
Die Reduktionsmittel für Silberionen dürfen möglichst nicht so heftig mit dem organischen Silbersalz reagieren, daß eine bedeutende optische Änderung während des Wärmeaktivierungsschrittes hervorgerufen wird. Es wurde gefunden, daß wasserunlösliche o-alkyl- oder arylsubstituierte gehinderte Phenole den Erfordernissen genügen und Aufzeichnungsmaterialien liefern, welche zur Herstellung dichter schwarzer Bilder praktisch ohne Hintergrundverschleierung fähig sind.
Zu Beispielen zählen
2,6-Di-tertbutyM-methylphenol,
2i'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tertbutyl-phenol).
2,4,4-Trimethylpentyl-bis-{2-hydroxy-
3,5-dimethylphenyl)-methan,
Bis-(3^-di-tertbutyI-4^hydroxybenzyI)-äther,
2^'-MethyIen-bis-(4-äthyl-6-tertbutyI-phenol),
2£'-methylen-bis(4-methyl-6-(l-methyl-
cyclohexyl)-phenol),
2,6-Bis-(2'-hydroxy-3'tertbutyI-
5'-methylbenzyl)~4-methyIphenoL
Die Mengen des organischen Silbersalzes und des gehinderten Phenols als Reduktionsmittel müssen ausreichend sein, um die Bildung des gewünschten dichten schwarzen Bildes zu ermöglichen, und im Interesse der Wirtschaftlichkeit der Materialien ist die Menge des Silbersalzes gewöhnlich ein wenig, wenn überhaupt größer als jene Menge. So kann der Auftrag des organischen Silbersalzes nur eine Menge, entsprechend 50 bis 200 mg Silber je m2 Oberzug, betragen. Etwas grröBere Mengen des gehinderten phenolischen Reduktionsmittels köcsen zugegen sein, insbesondere wenn dasselbe Reduktionsmittel erforderlich ist, um mit der halogenhaltigen Verbindung zu reagieren. Die Menge der letztgenannten Verbindung soll ausreichen, um den Umsatz von 1 bis 12 Gew.-% des Silbersalzes zu Silberhalogenid herbeizuführen, je nach den gewünschten speziellen sensitometrischen Eigenschaften; ein Umsatz von 3 bis 8 Gew.-% wird bevorzugt
Zu geeigneten Verbindungen für die Halogenidionenquelle zählen
N-Bromphthaiimid, N-Bromsuccinimid, N-Bromacetamid, N-Bromacetanilid. N-Brom-l-(2H)-phthalazinon,
Ν,Ν-Dibrombenzolsulfonamid,
N-Brom-N-methylbenzol-sulfonamid,
13-Dibrom-4,4-dimethylhydantoin,
das Kaliumsalz der Dibromisocyanursäure und
Trichlorisocyanursäure.
Die N-Chloranalogen vieler dieser Verbindungen haben sich als brauchbar erwiesen, sind jedoch weniger wünschenswert sowohl hinsichtlich ihrer Reaktionseigenschaften als auch der photographischen Empfindlichkeit des erhaltenen Blattes. Es werden Verbindungen bevorzugt, welche frei von aliphatischen ungesättigten Gruppierungen und Amino- oder Mercatogruppen oder anderen Gruppen sind, deren Gegenwart erwartetermaOen zu einer unkontrollierbaren Lichtempfindlichkeit spontanen Zersetzung oder übermäßiger Verschleierung führen könnte.
Neben den hier angeführten wesentlichen Komponenten enthalten die überzüge der Erfindung gewöhnlich ein filmbildendes Bindemittel, einen Toner für das Silberbild und einen Lichtsensibilisierungsfarbstoff; sie können zusätzliche Bestandteile, wie z. B. Netzmittel, Antischaummittel, Pigmente und Füllstoffe enthalten. Überzüge solcher Zusammensetzungen können auf einem temporären Träger hergestellt und hiervon in trockener dünner Filmform entfernt werden; gewöhnlich werden sie auf Papier- oder Kunststoffträger aufgetragen, Der Träger kann dazu mit einer Haftschicht versehen werden zwecks verbesserter Bindung an ihn; der Überzug kann gegebenenfalls ferner mit zusätzlichen Oberflachenschichten geschützt werden. Transparente Überzüge auf transparenten Trägern sind besonders erwünscht da sie das nachfolgende Kopieren von Daten von einem mit Bild versehenen Blatt durch Verfahren, einschließlich der Lichtprojektion oder des Kontaktdruckes, auf einem lichtempfindlichen Empfangsmaterial erlauben.
Das Aufzeichnungsmaterial der Erfindung ist gegenüber Licht beständig und kann viele Tage üblichen Lichtbedingungen eines Raumes ausgesetzt werden.
Wenn es in der Weise belichtet und dann kurz auf Bildentwicklungstemperatur erwärmt wird, tritt keine sichtbare Änderung im Überzug auf. Bei der nachfolgenden Belichtung mit einem Lichtbild, gefolgt von weiterem Erwärmen, zeigt sich, daß das Blatt in den vom
ίο Licht getroffenen Bereichen einem ausgedehnten Dunklerwerden unterworfen ist Demgemäß ist es möglich, zunächst das Blatt durch kontrolliertes Erwärmen in Abwesenheit von Licht zu aktivieren und nachfolgend mit einem Lichtbild zu belichten und dann das latente Bild durch weiteres kontrolliertes Erwärmen zu entwickeln.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung. Teile sind Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist
Beispiel 1
67
Silberbehenat-Suspension (15 Gew.-%)
Flüchtiges Suspendiermittel
(2-Butanon) 60
Bindemittel (Polyvinylbutyral) 10 Phthalazinon 1,0 Quecksilber(II)acetat 035 Entwickler 3,2 N-Bromacetamid 035
Das Silbersalz, hergestellt aus äquimolaren Mengen Silbernitrat und dem Natriumsalz der käuflichen Behensäure, wird in Methyläthylketon dispergiert und homogenisiert, indem das Gemisch durch eine Düsenöffnung gepreßt wird. Der Entwickler ist 2,4,4-Trime- thyl-pentyl-bis-(2-hydroxy-3^-dimethyIphenyl)-methan. pentyI-bis-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)-methan.
Die ersten fünf der oben angeführten Bestandteile werden gut zusammengemischt Der Entwickler und die Halogenverbindung werden dann zu dem Gemisch
*o unter kurzem zusätzlichen Mischen zugegeben und die Masse unmittelbar auf einen transparenten Polyestertrkger von 0,075 mm Dicke mittels einer Düsenöffnung von 0,1 mm Durchmesser aufgetragen und in einem Luftstrom bei Raumtemperatur und unter normaler
Raumbelichtung getrocknet
Ein Teil des Aufzeichnungsmaterials wird zehn Sekunden bei 134° C ohne sichtbare Änderung erwärmt Wenn es dann durch ein Lichtbild mittels einer Licht-Blitzlampe belichtet und wiederum erwärmt wird,
so erhält man eine sichtbare Aufzeichnung, wobei die belichteten Flächen im Aussehen schwarz werden. Ein anderer Teil wird zunächst 8—10 Sekunden auf 90—100°C erwärmt, mit einem Lichtbild belichtet und 10 Sekunden bei 134° C wärmeentwickelt, um eine gleichwertige, deutlich sichtbare Aufzeichnung zu erhalten.
Bei fortgesetzter Einwirkung von normalem künstlichen Raumlicht bleibt das nichterwännte Aufzeichnungsmaterial mindestens mehrere Tage lang unveränden Wird es dann durch Wärme aktiviert, mit einem Lichtbild belichtet und durch Wärme entwickelt ergibt das Aufzeichnungsmaterial sichtbare Bilder auf einem verschleierten Hintergrund.
Baispiel 2
Silberbehenat-Suspension 100 g Methyläthylketon 77 ml Polyvinylbutyral 2 g N-Brom-phthalazinon 0,2 g Tetrabrombutan 1,6 g
Polyvinylbutyral 18 g
Lösung des Sensibilisierungs-
farbstoffs 20 ml
Lösung des QuecksilberfHJacetats 4,0 ml
Die Silberbehenat-Suspension enthält 12 Teile des Salzes in 88 Teilen eines 2 :1-Gemisches aus Methyl-Ithylketon und ToluoL Sie wird homogenisiert, ist gelatineartig und setzt sich nicht ab.
Die Farbstofflösang enthält 0,13 g Farbstoff je Liter Methylethylketon. Der Farbstoff ist der blaue Sensibilisierungsfarbstoff l-Carbnxymethyl-^N-methylbenzothiazolinyliden)-4-thia-2-thiohydantoin identifiziert werden kann. Die Quecksilber(II)acetatlösung enthält 5 Gew.-% des Salzes, gelöst in Methanol
Die Silbersalz-Suspension, das Lösungsmittel und zwei Gramm Bindemittel werden zusammengemischt, bis das Bindemittel gelöst ist Die restlichen Bestandteile werden dann in der angegebenen Reihenfolge unter fortgesetztem und zwischengeschaltetem Mischen zugefügt Das Gemisch wird auf einem Polyesterträger aus einer Düsenöffnung von 0,1 mm Durchmesser aufgetragen und bei 80° C getrocknet
Dann wird ein zweiter Oberzug aus einer Düsenöffnung von 0,064 mm Durchmesser aufgetragen und unmittelbar bei Raumtemperatur getrocknet Die Zusammensetzung des zweiten Überzugs ist folgende:
Aceton
Celluloseacetat
Phthalazinon
Entwickler aus Beispiel 1
210
223
5,0
12,5
Entwickler liefert Aufzeichnungsmsterialien mit praktisch den gleichen Stabilitäts-, Aktivierungs- und Entwicklungseigenschaften. Zu derartigen Entwicklern zählen folgende Verbindungen:
2^'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tertbutylphenoI)
1,1 '-Thio-bis-(2-naphthoI)
2-(4-Hydroxy-3,5-di-tertbutylphenoxy)-6-{n-octy Ithio)-1 3r5-triazin.
Das N-Bromphthalazinon wird nach einem Verfahren hergestellt welches die tropfenweise Zugabe von Brom (14,6 g) zu einer kalten Lösung von 1-{2H)-Phthalazinon (133 g) in wäßrigem Methylalkohol (500 ml, 50 VoI-% umfaßt, gefolgt von der tropfenweisen Zugabe einer Natriumhydroxidlösung (3£4 p, in 50 ml Wasser). Die gelblichweiße Fällung schmilzt nach Abfiltrieren, Waschen mit Methylalkohol und n-Heptan und Trocknen im Vakuum bei etwa *60°C unter Zersetzung und zeigt nach Analvse «<ie Zusammensetzung C8H5N2OBr.
N-Chlorphthalazinon ist ebenfalls wirksam. Diese Verbindung wird hergestellt durch allmähliches Einmischen von 1-(2H)-Phthalazinon (10 g) in eine kalte wäßrige Natriumhypochloritlösung (100 ml, 5% NaOCl), Extrahieren mit Dichlormethan, Trocknen und Konzentrieren unter vermindertem Druck, um eine Masse farbloser Nadeln zu erhalten, welche mit η-Hexan gewaschen und getrocknet werden. Das Produkt schmilzt bei etwa 142° C ohne Zersetzung und zeigt nach Analyse die Zusammensetzung CgHsN2OCl.
Beispiel 3
35
Die so erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien sind gegenüber Licht über mindestens mehrere Monate hindurch unter normalen Raumbedingungen beständig. Wenn sie zunächst durch kurzes Erwärmen aktiviert werden, sind sie lichtempfindlich, und wenn sie durch ein Lichtbild belichtet und wiederum erwärmt werden, zeigt sich, daß sie sehr kontrastreiche, scharfe Negativ-Reproduktionen ergeben, wobei die vom Licht getroffenen Bereiche ein dichtes Schwarz annehmen.
D?e Aktivierung kann errehht werden durch Erwärmen oberhalb 90° C, z. B. 30 Sekunden bei 1000C, 15 Sekunden bei 125°C oder 5 Sekunden bei 1400C Im allgemeinen umfaßt die Aktivierung ein ausreichendes Erwärmen, um die Reduktion des organischen Halogenamids und die Bildung einer Quelle an mit Silber so reaktionsfähigem Halogen hervorzurufen, sie darf jedoch noch nicht verschleiern. Wogegen die Entwicklung ein ausreichendes Erwärmen umfaßt, um maximalen Kontrast bei minimaler oder zulässiger Hintergrundverschleierung zu erhalten. ss
Wenn man das Quecksilber(II)salz aus dem obengenannten ersten Überzug fortläßt, wird ein Aufzeichnungsmaterial erhalten, welches bei etwas niedrigen Temperaturen aktiviert und entwickelt werden kann und Bilder mit etwas geringerer optischer Dichte ergibt so
Der Einsatz eitler gleichen Gewichtsmenge N1N-Dibrombenzolsulfontmid an Stelle des N-Bromphthalazinons des oben beschriebenen ersten Überzugs liefert ein Aufzeichnungsmaterial, welches eine entschiedenere Regelung der Aktivierung und Entwicklung erfordert und ein weniger dichtes Bild ergibt
Der Ersatz des tintwicklerbestandteils in dem zweiten Überzug durch eine gleiche Gewichtsmenge anderer
Silberbehenat-Suspension aus 100g
Beispiel 2 77 ml
Aceton 20 g
Polyvinylbutyral 03 g
N-Chlorphthalazinon 20 ml
Farbstofflösung aus Beispiel 2
Quecksilbern l)acetatlösung aus 2Jn
Beispiel 2
Das Gemisch wird wie in Be-'spiel 2 beschrieben hergestellt und aufgetragen. Getrennte Teile werden dann mit einem Außenüberzug versehen mit Lösungen aus Celluloseacetat, Phthalazinon und Entwickler, gleichfalls wie in Beispiel 2 beschrieben, und zwar unter Verwendung der folgenden Verbindungen als spezieller Entwickler:
A 2,2'-Methy!en-bis-(4-äthyl-6-tert.butyl-
phenol)
B 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-(l-metbyl-
cycloi.exyi)-pneno!
C 2,4,4-Trimethylpentyl-bis-(2-hydroxy-
3,5-dimethylphenyl)-methan.
Die Aktivierung, Belichtung und Entwicklung liefert brauchbare Bilder. Die Proben A und B neigen dazu, positive statt negative Bilder zu gelben, wenn sie bei verhältnismäßig hoher Temperatur oder ausgedehnten Zeitspannen aktiviert oder entwickelt werden.
Beispiel 4
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von kleineren Mengen Silbersalz, ähnlich jenen aus Beispiel
2. Die erste Überzugsmasse enthält:
und enthält:
Beispiel 5
Ein transparenter Polyesterträger wird zu 0.1 mm Dicke mit einem Überzug aus einer Lösung versehen, die
N-Chlorphthalazinon
Polyvinylbutyral
Dichlormethan
10
190
10
Silberbehenat-Suspension
(l2Gew.-%) 75 g 35 g
Aceton 77 ml 77 ml
Polyvinylbutyral 20 g 20 g
N-Bromphthalazinon 0,2 g 0,2 g
Tetrabrombutan 1,6 g 1,6 g
Farbstofflösung 20 ml 20 ml
Quccksilber(ll)accta(lösung 2.5 ml 2.5 ml
Der Außenüberzug entspricht dem unter Beispiel JC beschriebenen. Die erhaltenen Proben sind auch nach längerer Belichtung stabil. Probe A wird 5 Sekunden bei 127rC aktiviert, belichtet und 10 Sekunden bei l27rC entwickelt, um ein Negativbild mit gutem Kontrast und hoher Bilddichte zu erhalten. Probe B wird 5 Sekunden bei H3°C aktiviert, belichtet und 15 Sekunden bei I27°C entwickeil und liefert ein weniger dichtes Bild etwas Verschleierung in den nichtbelichtcten Hintergrundflächen.
25
30
enthält und bei 800C getrocknet. F.r wird dann mit einer Masse, die allgemein wie in Beispiel 2 hergestellt wird Silbersalz-Suspension
(l2Gew.-%) 100 g
Aceton 77 ml
Polyvinylbutyral 20 g
N-Bromphthalazinon 0,1 g
Farbstoffsensibilisatorlösung 20 ml
Quecksilber(M)acetatlösung 2,5 ml
zu 0,1 mm Dicke überzogen und wieder bei 800C getrocknet. Fin abschließender Außenüberzug aus einer Lösung, wie unter Beispiel 3 C beschrieben, vervollständigt den Aufbau. Das Aufzeichnungsmaterial ist unter verlängerter Lichteinwirkung bei Raumbedingungen stabil. Fs wird 5 Sekunden bei 132"C aktiviert und bildet nach Blitzlichtbclichtung durch eine Bildvorlage ein dunkles Bild hoher Dichte in den belichteten Bildbcrcichen.wenncs 10Sekunden bei I27ct'cnlwickelt wird.
ί i c ι s ρ ι e I b
Aufzeichnungsmaterialien werden nach der in Beispiel 2 angegebenen Arbeitsweise hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der zweiten Überzugsmasse eine andere Substanz als Phthalazinon an Stelle der Hälfte des ursprünglichen Phthalazinongehaltcs eingesetzt wird. Die Bildeigenschaften sind im wesentlichen dieselben v-ic jene, die mit dem vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsmaterial erhalten werden. Die Ersatzsubstanzen sind Harnstoff und Tctrahydrophthalimid.
Die Gemische zeigen einen gleichwertigen katalytischer! Effekt, wie die gleiche Menge Phthalazinon allein; wohingegen die geringere Menge eines dieser Ersatzsubstanzen allein unwirksan ist.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Thermophotographisches Aufzeichnungsmaterial, enthaltend ein lichtunempfindliches organisches Silbersalz und ein wasserunlöslisches, in o-Stellung alkyl- oder arylsubstituäertes phenolisches Reduktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Halogenamklverbindung enthält, die eine zweiwertige Gruppierung der Formel —CO—NX- oder — SO2—NX— aufweist, worin X ein Chloroder Bromatom bedeutet und daß die Halogenamidverbindung erst nach Einwirken von Wärme zur Umsetzung mit dem lichtunempfindlichen Silbersalz zu einem lichtempfindlichen und zusammen mit dem Reduktionsmittel zu einem durch Wärme entwickelbaren Silbersalz befähigt ist und es in einer Menge enthält, die zur Umwandlung von 1 bis 12 Gew.-% des organischen Silbersalzes in Silberhalogenid ausreicht
[2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß es als Halogenamidverbindung N-Chlor- oder N-Bromphthalazinon enthält
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß es die Halogenamidverbindung in einer Menge enthält die zur Umwandlung von 3 bis 8 Gew.-% des organischen Silbersalzes in Silberhalogenid ausreicht
4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß es das Reduktionsmittel in einer an die Silbersalzschicht angrenzenden Schicht enthält
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