CH651946A5 - Compositions antistatiques photographiques et produits les contenant. - Google Patents
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Description
L'invention est relative à la photographie et, plus particulièrement, à des compositions de couchage antistatiques photographiques et à des produits sensibles aux rayonnements comprenant des couches antistatiques formées de ces compositions. Cette invention concerne, plus particulièrement, l'utilisation de ces compositions de couchage antistatiques photographiques pour protéger des effets nuisibles dus au statisme, des supports photographiques et des produits photographiques sensibles aux rayonnements, tels que des papiers et des films photographiques.
L'accumulation de charges électrostatiques sur des films et des supports photographiques a constitué depuis longtemps un sérieux problème en photographie. Ces charges sont dues à différents facteurs intervenant pendant la fabrication, la manipulation et l'utilisation des produits enregistreurs d'i-5 mages sensibles aux rayonnements. Ainsi, ces charges peuvent se rencontrer dans des appareils d'application de couches photosensibles et dans ceux de refendage et de bobinage. Des charges peuvent se former pendant le déroulement du papier ou du film ou par suite de contact avec les rouleaux de trans-io port. La création de charges statiques est affectée par la con-ductivité, la teneur en humidité du produit photographique et avec les conditions atmosphériques dans lesquelles est manipulé le produit. Le point à partir duquel une protection contre les effets nuisibles des charges électrostatiques devient néces-15 saire dépend de la nature du produit, sensible aux rayonnements, particulier. Ainsi, les produits comprenant des émul-sions très sensibles nécessitent tout particulièrement une protection antistatique. L'accumulation de charges statiques peut provoquer un dessin irrégulier dû à un voile dans la couche 20 d'émulsion photographique, et cela constitue un problème particulièrement sérieux avec des émulsions de sensibilité élevée. Les charges statiques sont aussi indésirables, car elles attirent la poussière sur le produit d'enregistrement photographique et cela peut entraîner des points mats dus à un mau-25 vais mouillage, une désensibilisation, du voile et des défauts physiques.
Pour éviter les effets nuisibles dus à l'accumulation de charges électrostatiques, on a l'habitude d'incorporer une couche antistatique dans les produits sensibles aux rayonne-30 ments. Ces couches antistatiques sont souvent formées à partir de compositions de couchage antistatiques photographiques qui comprennent des substances qui dissipent les charges électriques par conduction. On a proposé jusqu'à présent, un grand nombre de substances différentes pour être utilisées 35 dans des couches antistatiques de produits photographiques. Ainsi, le brevet des Etats-Unis d'Amérique 584 862 accordé le 22 juin 1897, décrit l'addition d'un nitrate alcalin, comme le nitrate de potassium, à une couche de gélatine sur le support du film pour empêcher les décharges statiques. De plus, le bre-4o vet des Etats-Unis d'Amérique 3 754 924 accordé le 28 août 1973, concerne des produits photographiques contenant des couches antistatiques comprenant un agent tensio-actif fluoré et de fines particules solides, insolubles dans l'eau, d'un agent de matage comme la silice. Malheureusement, l'utilisation de 45 nitrates alcalins ou d'agents tensio-actifs fluorés pour la protection antistatique de produits sensibles aux rayonnements, comme on l'a décrit antérieurement, a présenté un ou plusieurs désavantages importants. Ainsi, dans certains cas, des couches antistatiques contenant une seule de ces substances so ont protégé, d'une manière insuffisante contre les charges statiques, des émulsions de sensibilité élevée, comme celles que l'on utilise dans des papiers pour la photocomposition. Par conséquent, il existait dans ces produits des défauts inacceptables dus à une décharge statique. On a donc besoin de compo-55 sitions antistatiques qui permettent une meilleure protection des produits sensibles aux rayonnements contre les charges statiques.
On a déjà utilisé individuellement des agents tensio-actifs fluorés anioniques et des nitrates minéraux pour la protection 60 de produits sensibles aux rayonnements contre les charges statiques. Cependant, selon la présente invention, on utilise un mélange d'un agent tensio-actif fluoré anionique et d'un nitrate minéral. On a trouvé que cette association de substances permettait d'obtenir une couche antistatique qui présente des 65 propriétés de protection contre les charges statiques nettement meilleures. Contrairement à ce que l'on pouvait attendre, et comme le montre l'exemple 1, la protection apportée par le mélange de ces substances est de beaucoup supérieure à
celle obtenue par l'utilisation séparée de chacune de ses substances ou à celle correspondant à la somme des effets de chacune de ces substances prises isolément.
En outre, les couches antistatiques décrites dans l'invention présentent des avantages importants, notamment celui de pouvoir être obtenues à partir de solutions aqueuses, d'être durables, fortement liées au support, résistantes à l'abrasion et non collantes. Elles ne souillent donc pas le matériel de traitement de ces produits.
La présente invention concerne une composition de couchage antistatique photographique caractérisée en ce qu'elle comprend une solution aqueuse d'un liant hydrophile, d'un agent tensio-actif fluoré anionique et d'un nitrate minéral.
La présente invention concerne aussi un support photographique comprenant un support enduit d'une couche antistatique formée de la composition de couchage antistatique photographique décrite précédemment.
La présente invention concerne aussi un produit sensible aux rayonnements comprenant un support, une couche formatrice d'images, sensible aux rayonnements et une couche antistatique formée par la composition de couchage antistatique photographique décrite précédemment. Généralement, la couche formatrice d'images sensible aux rayonnements se trouve sur une face du support et la couche antistatique sur l'autre face.
De plus, la présente invention concerne un procédé permettant une protection antistatique d'un produit sensible aux rayonnements. Ce procédé consiste à coucher, sur une surface du produit, la composition de couchage antistatique photographique décrite dans la présente description et à sécher la couche résultante.
Dans la composition de couchage et les produits selon l'invention, on peut utiliser tout agent tensio-actif fluoré anionique à condition qu'il soit compatible avec les autres composants de la composition et qu'il n'agisse pas d'une manière nuisible sur les propriétés sensitométriques des couches sensibles aux rayonnements contenues dans ces produits. Dans la présente description et les revendications, on utilise le terme «agent tensio-actif» pour une substance active en surface qui modifie (habituellement réduit) la tension superficielle de l'eau. Ces composés sont quelquefois connus sous le nom d'agents à activité superficielle. Des agents tensio-actifs fluorés anioniques utilisables comprennent ceux qui sont décrits au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 754 924 accordé le 28 août 1973. Généralement, ces agents tensio-actifs sont soit so-lubles soit dispersibles dans l'eau.
Des agents tensio-actifs fluorés anioniques particulièrement utiles sont ceux qui ont la formule R-X où R est un radical hydrocarboné fluoré dans lequel certains des atomes d'hydrogène ou tous sont remplacés par des atomes de fluor. Ces radicaux hydrocarbonés comprennent des groupes alkyle, ayant souvent de 1 à 30 atomes de carbone, cycloalkyle, ayant souvent de 5 à 30 atomes de carbone et aryle, ayant souvent de 6 à 30 atomes de carbone. Dans la formule précédente, X est un groupe anionique hydrophile, tel que -S03M,
-OSO3M ou -COOM. M est un cation monovalent tel que l'hydrogène, un ion métal alcalin comme Na+ ou K+, un ion ammonium ou un groupe ammonium organique tel que di-éthanolammonium, morpholinium, pyridinium, tétra-méthylammonium et tétra-éthylammonium.
Suivant un mode de réalisation préféré, R dans la formule R-X est un radical alkylène de 6 à 30 atomes de carbone totalement ou partiellement fluoré et X est un groupe -SO3M. Des agents tensio-actifs particulièrement utiles sont ceux de formule CF3(CF2)vS03M. On peut utiliser, si on le désire, des mélanges d'agents tensio-actifs fluorés anioniques.
Les nitrates minéraux, utiles dans les compositions et produits selon l'invention, sont tous les sels, solubles ou dispersi-
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bles dans l'eau, de l'acide nitrique, par exemple le nitrate d'ammonium et les nitrates de métaux, comme le nitrate d'aluminium, les nitrates de métaux alcalins et de métaux alcali-no-terreux. Des nitrates préférés sont les nitrates de métaux alcalins comme le nitrate de lithium, de sodium et de potassium et les nitrates de métaux alcalino-terreux tels que le nitrate de calcium et le nitrate de magnésium. On peut utiliser des mélanges de nitrates si on le désire.
Les compositions de couchage antistatique photographique selon l'invention contiennent aussi un ou plusieurs liants hydrophiles filmogènes solubles dans l'eau. Des liants hydrophiles appropriés comprennent des substances naturelles comme des protéines, des dérivés de la protéine, des dérivés de la cellulose par exemple des esters cellulosiques, de la gélatine, des dérivés de la gélatine, des Polysaccharides, des dérivés de collagène, et des substances polymères hydrophiles synthétiques. On peut trouver des exemples de liants hydrophiles utilisables dans Research Disclosure, publication n° 17 643, Décembre 1978, page 26, paragraphe IX (publié par Industriai Opportunities, Ltd, Homewell, Havant Hampshire P09 1 EF United Kingdom) et au brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 196 001 (accordé le 1 avril 1980 à Joseph et al). Un liant particulièrement utile est la gélatine.
Les proportions des différentes substances entrant dans les compositions de couchage antistatiques selon l'invention peuvent varier d'une manière importante pour permettre d'obtenir la protection antistatique souhaitée pour un produit particulier. En général, l'agent tensio-actif fluoré anionique est présent, dans les compositions, en quantité de l'ordre de 0,05% à 5% en masse, par rapport à la quantité totale des solides secs de la composition antistatique. Le nitrate minéral est présent habituellement en quantité de l'ordre de 5% à 20% en masse, par rapport à la quantité totale des solides secs de la composition. Le liant hydrophile est présent en quantité de l'ordre de 30% à 95% en masse par rapport à la quantité totale de solides secs de la composition.
Les compositions de couchage antistatiques photographiques selon l'invention peuvent contenir d'autres composés en plus des liants hydrophiles, des agents tensio-actifs fluorés anioniques et des nitrates minéraux. Ainsi, elles peuvent contenir des agents de matage comme la silice, l'amidon, le dioxyde de titane, des perles de polymère, de l'oxyde de zinc et du carbonate de calcium. Elles contiennent de préférence de la silice. Elles peuvent aussi comprendre des adjuvants de couchage, comme des alcools et des agents tensio-actifs du moment qu'ils sont compatibles avec les agents tensio-actifs fluorés anioniques, des tannants comme le formaldéhyde, ainsi que d'autres composés habituellement utilisés dans ces compositions.
Les supports photographiques que l'on peut protéger des effets nuisibles dus aux charges statiques par l'utilisation de couches antistatiques selon l'invention comprennent des films photographiques préparés à partir de différentes sortes de substances pour support. Par exemple, le support peut être un film de nitrate de cellulose, d'acétate de cellulose, de polymère d'acétal de vinyle, de polycarbonate, de polystyrène ou de polyester. On utilise de préférence des films en polyester, tel qu'un film de polytéréphtalate d'éthylèneglycol étiré biaxiale-ment, ayant subi un traitement de stabilisation thermique et de relaxage à chaud. Les couches antistatiques selon l'invention servent aussi avantageusement à protéger contre les charges statiques des papiers photographiques, particulièrement ceux qui portent sur l'une ou les deux faces, une couche d'une substance polymère hydrophobe. Ces papiers photographiques enduits de polymère sont bien connus et comprennent le papier enduit de polymères du styrène, de polymères d'ester de cellulose, de polyesters linéaires et de polyoléfines comme le polyéthylène ou le polypropylène.
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Les couches antistatiques selon l'invention sont utilisables chlorure de vinylidène, d'acrylate de méthyle et d'acide ita-
dans des produits sensibles aux rayonnements pour la photo- conique.
graphie en noir et blanc ou en couleurs. Outre la couche anti- Les couches antistatiques selon l'invention peuvent occu-
statique et une ou plusieurs couches formatrices d'images sen- per toute place appropriée dans le produit formateur d'ima-
sibles aux rayonnements, les produits sensibles aux rayonne- 5 ges sensible aux rayonnements pour apporter une protection ments peuvent comprendre des couches de substratage, des efficace.contre les effets nuisibles dus aux charges statiques,
couches protectrices gélatineuses, des couches filtrantes, des Cependant, elles constituent habituellement les couches extrê-
couches antihalo, etc. Les couches formatrices d'images sensi- mes du produit sur la face du support qui ne porte pas la ou bles aux rayonnements contenues dans les produits peuvent les couches d'émulsions photographiques sensibles aux contenir des halogénures d'argent photographiques comme 10 rayonnements.
substances sensibles aux rayonnements, par exemple du chlo- On peut évaluer les propriétés antistatiques présentées par rure d'argent, du bromure d'argent, du bromoiodure d'ar- les couches formées à partir des compositions antistatiques gent, du chlorobromure d'argent, du chloroiodure d'argent, photographiques selon l'invention par un des nombreux pro-
du chlorobromoiodure d'argent et des mélanges de ces halo- cédés appropriés connus. Un des procédés s'intitule «Procédé
génures. Ces couches sont souvent des couches d'émulsion 15 d'électrisation par percussion». Un appareil pour mettre en photographique qui contiennent un colloïde hydrophile, tel œuvre ce procédé est décrit aux brevets des Etats-Unis d'Amé-
que des protéines comme la gélatine, des dérivés de la pro- rique 3 501 653 accordé le 17 mars 1970 et 3 850 642 accordé
téine, des dérivés cellulosiques, des Polysaccharides comme le 26 novembre 1974. On utilise ce procédé d'électrisation par l'amidon, des sucres comme le dextrane, des gommes végéta- percussion pour évaluer les couches antistatiques préparées les, et des polymères synthétiques comme le poly(alcoolvinyli- 20 dans les exemples donnés ultérieurement.
que), le Polyacrylamide et la polyvinylpyrrolidone. Les cou- Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 501 653 men-ches d'émulsion photographique peuvent aussi contenir des tionné précédemment donne une description détaillée d'un adjuvants usuels comme des antivoiles, des stabilisants, des appareil approprié pour mesurer l'électrisation par percus-sensibilisateurs, des agents agissant sur le développement, des sion. L'appareil et les valeurs mesurées à l'aide de cet appareil développateurs, des tannants, des plastifiants, des adjuvants 25 sont définis et décrits en détail dans ce brevet. En bref la théo-de couchage, etc. Les produits photographiques protégés par rie de cet appareil décrit au brevet des Etats-Unis d'Amérique la couche antistatique selon l'invention peuvent être des films 3 501 653 est que si l'on doit déterminer des valeurs compara-ou des papiers sensibilisés par une émulsion photographique tives exactes d'électrisation par percussion de différentes surnoir et blanc, des produits utilisés dans un traitement inversi- faces, on doit créer un contact percussif entre une surface de ble couleur, des produits négatifs pour la reproduction en 30 référence donnée et une seconde surface de référence puis les couleurs, des produits pour tirage en couleurs, etc. Des émul- séparer, cela d'une manière contrôlée et répétitive. La charge sions photographiques aux halogénures d'argent, leurs prépa- électrique créée par la percussion et la séparation est mesurée rations, des adjuvants et des techniques de traitement utilisa- d'une manière précise et enregistrée. Les valeurs obtenues bles pour les produits selon l'invention sont décrits par exem- sont exprimées commodément en microcoulombs par mètre pie dans Research Disclosure, publication n° 17 643, Décem- 35 carré.
bre 1978, pages 22 à 31 (mentionné précédemment. Les exemples suivants illustrent l'invention.
On peut coucher la composition de couchage antistatique photographique selon l'invention par toute technique appro- Exemple 1
priée pour le couchage de compositions aqueuses. Ainsi, on On prépare une composition de couchage antistatique peut l'appliquer par couchage par pulvérisation, par immer- 40 photographique selon l'invention (désignée ci-après exem-
sion, à la tournette, à la filière d'extrusion, au rideau, à la pie 1) en ajoutant les composés suivants à de l'eau en quan-
lame d'air ou par d'autres techniques de couchage. L'épais- tité suffisante pour obtenir environ 3,8% de solides:
seur de la couche dépend du produit particulier que l'on veut Parties*
obtenir. Habituellement, le titre en masse d'une couche à l'é- Gélatine (91 % solides) 78,69
tat sec, est de 0,2 à 4 g par mètre carré de support, en plus par- 45 Agent tensio-actif «Alkanol®-XC»***
ticulièrement de 1 à 3 g par mètre carré. On peut réaliser le sé- (10% solides) 0,52
chage de la couche à des températures très variées. Par exem- «Fluortenside® FT-248»** (2% solides) 0,08
pie des températures de 20 °C à 130 °C et de préférence de NaN03 12,06
75 °C à 115 °C, donnent généralement de bons résultats. A1(N03)3 (25% solides) 0,79
Quand on applique la composition de couchage antistati- 50 Silice 7,34
que photographique sur un support en papier enduit de poly- Formaldéhyde (40% solides) 0,52
oléfine, on traite avantageusement la surface de polyoléfine, * parties pour 100 parties de solides pour la rendre réceptive à la composition de couchage antista- ** agent tensio-actif fluoré anionique vendu par la So-tique, par un procédé approprié comme une décharge par ef- ciété Bayer AG Bayerwerk, Leverkusen NRW D-5090, Répu-fet corona, un traitement par l'ozone ou à la flamme. Le pa- 55 blique Fédérale d'Allemagne pier utilisé pour préparer le support peut être encollé à la cuve *** sel d'un sulfonate de naphtalène vendu par E.I. Du avec une solution d'un sel conducteur qui agit comme antista- Pont de Nemours and Co, Wilmington 98, Delaware, U.S.A. tique interne. Il est aussi avantageux d'utiliser du papier ordinaire contenant au moins 3%, et généralement de 4 à 8% en On prépare aussi des compositions de couchage témoins masse d'humidité. so A, B, C présentant les différences suivantes avec la composi-
Quand on applique la composition de couchage antistati- tion antistatique selon l'invention (exemple 1): que photographique sur un support de film en polyester, on Témoin A sans «Fluortenside® FT-248»
utilise avantageusement un substratum pour améliorer l'ad- Témoin B sans NaN03 et A1(N03)3
hérence entre la couche antistatique et le support. Des compo- Témoin C sans «Fluortenside® FT-248», NaN03 et sitions pour former ces sous-couches sont connues et com- 65 A1(N03)3
prennent par exemple des interpolymères de chlorure de viny- On prépare des supports photographiques en appliquant lidène comme les terpolymères de chlorure de vinylidène, chacune des compositions antistatiques (exemple 1 et A à C) d'acrylonitrile et d'acide acrylique ou des terpolymères de sur un support photographique en papier enduit de polyéthy-
lène en quantité suffisante pour obtenir une couche sèche présentant un titre de 1 à 2 g/m2 de support.
On évalue les propriétés antistatiques des couches antistatiques formées à partir des compositions précédentes par le procédé d'électrisation par percussion mentionné précédemment. On crée un impact entre une partie de la surface de chaque support photographique et un élastomère de polyuré-thane en utilisant l'appareil et le procédé décrit au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 501 653 (pression d'impact de 20 psi (138 kPa)). On mesure et on enregistre la charge créée (en microcoulombs/m2). Les résultats sont donnés au tableau I.
Tableau I
Charge (microcoulombs/m2)
Exemple 1
Témoin A
Témoin B
Témoin C
+ 27 + 82 + 63 +86
On étudie ces résultats pour déterminer si les effets de charge du nitrate et de l'agent tensio-actif fluoré anionique sont simplement additifs ou bien s'il existe un effet de synergie. Pour cette évaluation, on compare les réponses de la manière suivante:
C-B = différence de niveau d'électrisation entre les témoins B et C;
C-A = différence de niveau d'électrisation entre les témoins A et C;
(C-B) + (C-A) = effet théorique total supposant des effets additifs;
C-l = différence réelle de niveau d'électrisation entre le témoin C et le produit de l'exemple 1 selon l'invention.
On compare C-l à [C-B + C-A] en soustrayant ce dernier du premier. Cette différence entre les effets réels et les effets additifs théoriques a été déterminée comme étant: + 59 — [(23) + (+4)] = + 59 - [27] = + 32 _
Ce résultat indique que l'effet antistatique résultant de la
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combinaison du nitrate et de l'agent tensio-actif fluoré anionique selon l'invention est très supérieur à la somme des effets dus à chacun des composés pris séparément.
On obtient des résultats analogues avec des supports pho-5 tographiques qui portent, sur la face du support de papier enduit de résine, opposée à celle ayant la couche antistatique, une couche d'émulsion photographique noir et blanc au géla-tinobromoiodure d'argent de contraste et de sensibilité élevés, du type utilisé en photcomposition.
10
Exemple 2
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 754 924 indique que l'on peut utiliser des agents de matage comme la silice avec des agents tensio-actifs fluorés pour obtenir des proprié-15 tés antistatiques améliorées et inattendues dans des produits photographiques. Bien que la silice soit un composé utilisé dans les compositions de couchages antistatiques photographiques selon l'invention, son utilisation n'est pas responsable des résultats obtenus par la réalisation de l'invention. 20 Pour montrer cela, on opère comme à l'exemple 1, mais on n'utilise pas de silice dans toutes les compositions antistatiques.
Les résultats des évaluations par le procédé l'électrisation par percussion sont donnés au tableau II.
25
Tableau II
Exemple 2 — 15
Témoin A +85
Témoin B +58
3o Témoin C +81
On compare, comme à l'exemple 1, les effets réels et les effets additifs théoriques. La différence entre ces effets est de + 77. Cela indique que l'amélioration inattendue de la pro-35 tection antistatique obtenue en utilisant des compositions ce couchage photographiques selon l'invention n'est pas due à la présence de silice dans ces compositions.
C
Claims (11)
- 651 946REVENDICATIONS1. Composition de couchage antistatique photographique caractérisée en ce qu'elle comprend une solution aqueuse de a) un liant hydrophile, b) un agent tensio-actif fluoré anionique et c) un nitrate minéral.
- 2. Composition conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent tensio-actif fluoré anionique a la formule R-X où R est un radical hydrocarboné fluoré et X est un groupe -SO3M, -0S03M ou -COOM où M est un cation monovalent.
- 3. Composition conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le nitrate est un nitrate de métal alcalin.
- 4. Composition conforme à l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3 caractérisée en ce que le nitrate est le nitrate de sodium et en ce que la composition contient en outre de la silice.
- 5. Support photographique comprenant un support enduit d'une couche antistatique formée d'une composition de couchage antistatique photographique, caractérisé en ce que la composition de couchage est conforme à la composition de la revendication 1.
- 6. Support photographique conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que le support est un support de film, un support en papier ou un support en papier enduit de poly-oléfine.
- 7. Produit sensible aux rayonnements comprenant 1) un support, 2) une couche formatrice d'images sensible aux rayonnements et 3) une couche antistatique formée d'une composition de couchage antistatique photographique caractérisé en ce que la composition de couchage est une composition conforme à l'une quelconque des revendications 1,2,3 ou 4.
- 8. Produit sensible aux rayonnements conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que la couche formatrice d'images se trouve sur une face du support et la couche antistatique sur l'autre face du support.
- 9. Produit sensible aux rayonnements conforme à l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la couche formatrice d'images sensible aux rayonnements est une couche d'émulsion aux halogénures d'argent photosensibles.
- 10. Produit sensible aux rayonnements conforme à l'une quelconque des revendications 7,8 ou 9, caractérisé en ce que l'agent tensio-actif fluoré anionique a la formule CF3(CF2)7S03M où M est un métal alcalin et le nitrate minéral est le nitrate de sodium.
- 11. Procédé pour la protection antistatique d'un produit sensible aux rayonnements, qui consiste à appliquer sur une surface dudit produit une composition de couchage antistatique photographique et à sécher la couche obtenue, caractérisé en ce que ladite composition antistatique est une composition de couchage conforme à l'une quelconque des revendications 1,2,3 ou 4.
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