Светочувствительный материал — SU 1004949 (original) (raw)
Без Иосковский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революи ордена Трудового Красного Знамени государственныйуниверситет им. И.В. ЛомоносоваЗаявите ос. 1Изобретение относится к бессеребряным светочувствительным материалам . которые применяются в способах получения изображений, основанных на фа. зовых превращениях, стимулированных фотохимическим действием света.Предлагаемый светочувствительный материал может быть использован для получения полутоновых и штриховых изображений оперативным способом в области длин волн Л420 нм.Известен светочувствительный материал для непосредственного получения видимого изображения, представляющий собой светочувствительный слой, в сос. тав которого входят.галоидпроизводные .15 углеводородов, например, СВг и производные 4 Н-пирана, замещенные в ядре по меньшей мере одним ароматическим радикалом. Светочувствительные слои образуют видимое изображение без всякой обработки непосредственно иэкспонирования, которое может.ть усилено и стабилизировано про 2тив действия света простым нагрева" нием 1 1.Недостатками этого метода являются необходимость в организации достаточно сложного его производства и отсутствие обратимости.Наиболее близким к предлагаемому светочувствительному материалу явля ется светочувствительный материал для получения изображений, используемый в способе записи информации и представляющий собой. регистрирующий слой, выполненный в виде жидкого слоя поглощающего свет вещества, находящегося в неравновесном, но метаста бильном 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 охлаждают до перехода облученных и необлучен10-50 весПри концентрации полимера ниже10 вес.4 трудно сохранить слой в несравновесном, но метастабильном состоянии и создать локальное пересыщение 35по образующейся при действии светаполиморфной модификации серы, Крометого, после получения иэображенияразрешающая способность снижаетсяиз-за боковой диффузии новой моди лфикации серь., образующей элементы"изображения.При концентрации выше 50 вес.Гнаблюдается падение светочувствительности, что, очевидно, связано с затруднением фазового перехода в связис возрастанием вязкости.П р и м е р 1. Готовят насыщенный при 10 С раствор серы в бензолес добавкой 10 вес./ полистирола смолекулярным весом М. - 20000. Тонкийслой приготовленного раствора заключают между двумя плоскопараллельнымипластинками 3 размером О В = б 9 см,3 1ных участков в кристаллические формырезко отличающиеся друг от друга.Применяют, например, порошкообразнуюсмесь бенэила или бензофенона с сенсибили эаторами Ад , Ад 1/РЬ 3 АфО илиАц РО которые вместе со связующиминайосят на подложку. Охлажденныйслой может быть перенесен на другуюподложку и окрашен 2 1Недостатками данного материалаявляются то, что для сенсибилизациисветочувствительного слоя используются дорогостоящие соли серебра,или токсичные соли свинца, а самрегистрирующий слой обладает сравни"тельно низкой светочувствительностьюКроме того, получение фиксированногоизображения связано с дополнительнойоперацией переноса на приемный материал слоя с необлученных участковили нанесения на регистрирующий слойкрасителя, что исключает обратимостьрегистрирующего слоя, т.е. возможность многократного использованияматериала, Дополнительные механические операции, производимые над слоемиз-за возможных микросмещений снижают его разрешающую способность.Кроме того, светочувствительныйслой работоспособен лишь при повышенных температурах (не ниже 50 С),Цель изобретения - повышение светочувствительности и разрешающей способности, обеспечение обратимостии возможности работы с ним при комнатной температуре, а также снижение .стоимости материала.Поставленная цель достигается тем,.;что светочувствительный материал,включающий жидкий регистрирующий слойпоглощающее свет вещество, находящееся в неравновесном, но метастабильномсостоянии и помещенный между двумястеклянными пластинками, в качестве,поглощающего свет вещества содержитпересыщенный раствор серы в органическом растворителе, выбранном из ряда: бензол толуол, м-ксилол, этилбензол идополнительно содержит полимер,выбранный из ряда: полистирол, полиэпоксипропилкарбазол, поливинилкарбаэол,.растворимый в соответствующем органическом растворителе и инертный поотношению к сере, при следующем соототношении компонентов. (вес,Ф),Сера 2-5Полимер 10-50Органическийрастворитель Остальное 0049 ЙЧ 4 На чертеже изображено строение светочувствительного материала.Регистрирующий слой 1 представляет собой пересыщенный раствор серы с добавлением полимера, помещенного между двумя стеклянными пластинками13 и разделенного задающей определенную толщину герметичной прокладкой 2,В результате фотохимического действия света сера образует новую моди фикацию, обладающую меньшей растворимостью. Таким образом, по новомуфотохимическому продукту возникаетпересыщение, 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. щ Считывание информации производят в неактиничном свете с применением светофильтра, поглощающего Уф-излучение.Для предохранения изображения от размытия в результате диффузии и увеличения локального пересыщения пофотохимическому продукту раствор должен быть вязким, С этой целью вводятдобавку растворимого в соответствующемрастворителе полимера, в количестве разделенных промежутком= 20 мкм(фиг. 1). Для обеспечения требуемогозазора между поверхностями стеклянныхпластин, подающего толщину регистрирующего слоя, по периметру пластин49 6 5 .10049наклеивают прокладку 2 из лавсана со-ответствующей толщины шириной 0,5 см.После образования однородного слоястеклянные пластинки герметично склеивают. Полученный светочувствительныйматериал готов к использованию.На полученный светочувствительныйслой проецируют изображение в УФ-свете от ртутной лампы ДРШ, Выделение излучения с длиной волны 3, = 1 Е= 365 нм проводят с помощью .фильтраУФС, Плотность мощности излучения,падающего на светочувствительный слойравнялась 1,6 1 О вт/см. Время экспонирования 1 с. 15Изображение образовывалось в течение времени экспозиции, а затем самоусиливалось в течение 5-10 с до плотности, на 10- 15l превышающей плотностьк моменту окончания экспозиции. Разрешающая способность определяласьна проекционном резольвометре типаСР и оказалась около 100 ммП р и м е р 2. Готовят насыщенный при 40 С раствор серы в толуоле 2 з с добавкой 40 вес,г олигомерного полиэпоксипропилкарбазола (ПЭПК). Приготовленный по примеру 1,образец подвергают действию актиничного излучения, При мощнос -и пучка 2.2 10вт/см зв экспозиция составила 1 с. Разрешающая способность не ниже 170 мм-4П р и м е р 3. Насыщенный при 60 С раствор серы в толуоле с добавдкой олигомерного ПЭПК (30 вес,3) зак з лючают между двумя стеклянными пластинками, Изоражение формируют за 2 с в пучке света мощностью 2,2 х х 10 "4 вт/см . Разрешающая способность. держивают при 80 С в. течение 20 мин, что приводит к полному исчезновению изображения. Слой используют для повторной записи информации в аналогичных примеру 3 условиях. Светочувствительность и разрешающая способность после совершения одного цик ла практически не изменилась.50П р и м е р 5. Готовят насыщенный при 40 С раствор серы в этилбенозоле с добавкой олигомерного ПЭПКа.Состав светочувствительноЙ композициив данном случае следующий - 2,5 Ф серы 504 ПЭПК и 47,5 этилбензола. Тонкийслой приготовленного раствора заключают между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками размером с 3, 4 = 69, разделенных промежутком Ь= 20 мкм. После образования однородного слоя стеклянные пластинки герметически склеивают, На полученный светочувствительный слой проецируют изображение в УФ-свете от ртутной лампы ДРШ, Выделение излучения с длиной волны= Зб 5 нм про водят с помощью Фильтра УФС. При мощности излучения, падающего на светочувствительный слой 1.10. вт/см время экспонирования - 1 с. Разрешающая способность К = 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.ь ПЭПК изображение формируется за 4 с в пуч 1- ке света 2,.210 "1 вт/см . Разрешающая сггособность регистрирующего материала в данном случае около 185 ммП р и м е р 7. В качестве добав-ки используют поливинилкарбазол (40 вес.Ф). Раствор, по-прежнему, насыщают серой при 60 С. При мощности пучка 2.2 10 4 вт/см для образования2.изображения требуется 5 с. Разрешаю- щая способность около 170 ммРезультаты 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 пЬли. стирол,полиэпоксипропилкарбазол, поливинилкарбазол, Большой выбор растворителей и полимеров обеспечивает гибкость в приготовлении регистрирующего слоя.Экспериментально определенная светочувствительность предложенного материала значительно выше светочувствительности прототипа.Известно, что в растворе ромбичес. кой серы при освещении образуется нерастворимая модификация. При этом образующие изображение микрокристаллы серы имеет очень малые размеры,что делает изображение мелкозернистыми способствует повышению разрешающейспособности.7 10049 И 8Предлагаемый материал не требует вительный слой готов для новой эапидополнительных механических опера" си.ций по переносу изображения на другуюВозможность использовать данный подложку, чтоспособствует егосохран- светочувствительный материал при комности и повышению разрешавщеи способ э натной температуре является оченьважным преимуществом по сравнениюс прототипом (рабочая температураИзображение, полученное на предло выше 50 С).оженном светочувствительном материале ,Компоненты предложенного материалегко стирается путем его нагрева- ,1 О ла отличаются низкой стоимостью, а ния до 80 С и выдерживанием не менее .его изготовление крайне просто и не 20 мин, После этого, охлажденный . требует налаживания сложного проиэдо комнатной температуры светочувст- водства. Рабочаятемпература,С Светочувстви- Разрешающаятельость, способностьм /Дж Й,лин/мм Светочувствительный материалРаствор серы в бензоле, насыщенный при40 С и 10 вес. Ж 3полистирола 6. 10 100 комнатная Раствор серы в толуоле насыщенный при40 С и 40 вес.4 ПЭПК 410 170 комнатная Раствор серы в толуоле, насыщенный при60 фС и 30 вес,4 ПЭПК 2,10 180 комнатная Раствор серы в толуоле., насыщенный при 60 С и 30 вес.Ж ПЭПК (после одного цикла) 2. 10 " 180 комнатная Раствор серы в м-ксилоле, насыщенный при60 С и 50 вес.Ф ПЭПК 1,10 комнатная Раствор серы, насы-щенный в толуоле при60 С и 40 вес.Ж ПВК 1,10 1.10 170 комнатная не ниже 50 С Прототип 20 формула изобретенияСветочувствительный материал,включающий жидкий регистрирующий слой- поглощающее свет вещество, находящееся внеравновесном, нометастабильном состоянии, помещенный между двумястеклянными пластинками, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения светочувствительности и разрешающей способности, обеспечения обратимости и возможности работыс ним при комнатной температуре, атакже снижения стоимости материала,последний в качестве регистрирующегослоя содержит пересыщенный растворсеры в органическом растворителе,выбранном из ряда: бензол, толуол,м"ксилол, этилбензол, а также содержит полимер, выбранный из ряда: полистирол, полиэпоксипропилкарбазол,9 10099 поливинилкарбазол, растворимый в соответствующем. органическом растворителе и инертный по отношению.к сере, при следующем соотношении компонентов, вес,Ф:Сера2-5Полимер 10-50Органическийрастворитель Остальное. 1. Патент Франции 120839,.5 кл, С 03 С 7/00, опублик, 1972. терен ктор С, Шекма Заказ 1890/5 В71нного комитета СССтений и открытий5, Раушская наб.,ТиражИИПИ Государствпо делам изобр3035) Москва,Ждпис илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Составитель Аедактор Н. Воловик Теехред и Тепер,.10 Источники информации,принятые во внимание пои экспертизе