專利名稱：一種制備成色劑油乳的方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種制備成色劑油乳的方法，特別涉及一種制備彩色膠卷、彩色相紙用成色劑油乳的方法。
背景技術(shù)：
彩色感光材料，包括彩色負(fù)片中的彩色膠卷、彩色反轉(zhuǎn)片和彩色正片中的彩色相紙和彩色電影正片，都是利用成色劑來(lái)獲得染料影像的。早期的成色劑都是水溶性的，只要配制成水溶液就可以使用了，后來(lái)發(fā)明了油溶性成色劑，這使得彩色感光材料的性能有了質(zhì)的飛躍?，F(xiàn)代的彩色感光材料甚至包括染料型黑白感光材料(如染料型黑白負(fù)片)，幾乎都是使用油溶性成色劑來(lái)獲得彩色影像。
油溶性成色劑必須首先制備成油乳，然后與照相乳劑混合均勻，涂布在片基上，才能制造成有用的感光材料。成色劑制備成油乳的過(guò)程，一般是先將一種成色劑或幾種成色劑溶解在高沸點(diǎn)溶劑和低沸點(diǎn)助溶劑的混合溶劑中制備成油相，然后使用高剪切乳化器將油相與一般為明膠水溶液的水相均勻混合，形成穩(wěn)定的油乳。成色劑溶解在油相中而油相是以微小的油珠均勻分布在水相中，這一過(guò)程叫成色劑分散。
在成色劑溶解時(shí)不使用低沸點(diǎn)溶劑的分散方法叫做“直接法”，其中一類是將成色劑用研磨的方法制備成固體微粒，使用部分高沸點(diǎn)溶劑，然后分散在明膠溶液中供涂布使用。如美國(guó)專利US5401623、US5434036報(bào)道了使用該方法制備成色劑的懸浮液的。這類方法與一般的成色劑油乳分散技術(shù)差異太大，成色劑顆粒直徑較大，基本無(wú)法用于彩色照相材料的制備，且研磨時(shí)間很長(zhǎng)(一般三到五天)，能耗大，無(wú)法用于大批量生產(chǎn)。另一類技術(shù)就是在目前的油乳分散方法上改進(jìn)配方，調(diào)整成色劑的組成來(lái)達(dá)到不使用低沸點(diǎn)溶劑的目的，如美國(guó)專利US5589322、專利US5594047和專利US5731134報(bào)道了使用除明膠以外的高聚物來(lái)輔助分散，以得到顆粒較細(xì)的油乳，或者使用多種成色劑配合來(lái)達(dá)到制備顆粒較細(xì)的油乳同時(shí)不使用低沸點(diǎn)溶劑的目的，如美國(guó)專利US5789146報(bào)道了要求兩種成色劑同時(shí)使用來(lái)達(dá)到分散的目的，還有就是純粹的“直接法”(既常規(guī)油乳分散工藝中僅僅不使用低沸點(diǎn)溶劑，其他工藝條件不變，包括均質(zhì)壓力也不超過(guò)60MPa)達(dá)到不使用低沸點(diǎn)溶劑的目的，但是分散的油乳顆粒粗，滿足不了實(shí)際生產(chǎn)的使用要求。
成色劑分散因使用了低沸點(diǎn)助溶劑且用量大，在涂布前必須將低沸點(diǎn)溶劑脫除。早期使用冷凝水洗法，現(xiàn)在一般使用減壓蒸餾法來(lái)脫除低沸點(diǎn)溶劑并回收重復(fù)使用，正在研究的新方法還有膜滲透法。但所有這些方法都存在處理過(guò)程復(fù)雜，設(shè)備投資大，成本高，而且低沸點(diǎn)溶劑回收率低的問(wèn)題。部分低沸點(diǎn)溶劑在后來(lái)的儲(chǔ)存和涂布過(guò)程揮發(fā)到環(huán)境中，而造成環(huán)境污染和損害生產(chǎn)工人的健康。隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)和環(huán)保要求的日益提高，越來(lái)越要求改進(jìn)分散工藝以減少低沸點(diǎn)溶劑的排放量。
在現(xiàn)代的工業(yè)化生產(chǎn)中，因大批量生產(chǎn)，一般只使用高剪切乳化是達(dá)不到要求的(主要是油珠粒徑偏大，分布寬，且不穩(wěn)定)，還需要經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)均化，以降低油珠粒徑，改善粒徑分布。目前均質(zhì)機(jī)均質(zhì)壓力低于60MPa，如美國(guó)專利US5998120，介紹了其使用的均質(zhì)壓力為低于50MPa。其結(jié)果首先是成色劑分散配方中使用大量的低沸點(diǎn)溶劑，以使分散后成色劑油珠的顆粒粒徑滿足涂布要求和保存要求，結(jié)果不僅帶來(lái)低沸點(diǎn)溶劑回收的復(fù)雜工藝，還使成色劑油乳的成本上升，其次無(wú)法回收的低沸點(diǎn)溶劑在涂布過(guò)程中揮發(fā)到大氣中，對(duì)環(huán)境造成污染。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種成色劑的分散方法，使成色劑油乳分散的油珠顆粒平均粒徑明顯變小。
一種制備成色劑油乳的方法，依次包括以下步驟將成色劑固體加入溶劑中，加熱溶解，制備成油相；將照相明膠溶解在水中，制備成明膠溶液水相，加入表面活性劑；將油相加入到水相中，高速攪拌，于70-80℃恒溫40-60分鐘，加入防腐劑，然后對(duì)混合后的分散體進(jìn)行均質(zhì)處理，其特征是，采用超高壓均質(zhì)機(jī)，使成色劑油乳分散均質(zhì)機(jī)壓力達(dá)到80MPa以上，均質(zhì)次數(shù)至少一次。
一種優(yōu)選方案，其中所述的溶劑為高沸點(diǎn)溶劑和低沸點(diǎn)溶劑的混合溶劑，溶解溫度為65-80℃。
一種優(yōu)選方案，其中所述的溶劑為高沸點(diǎn)溶劑，溶解溫度為120-160℃。
一種優(yōu)選方案，其中所述的均質(zhì)機(jī)壓力為90Mpa。
一種優(yōu)選方案，其中所述的均質(zhì)次數(shù)為三次。
本發(fā)明所指的成色劑可以是彩色膠卷、彩色相紙等的黃成色劑、品成色劑、青成色劑。
適用于本發(fā)明的成色劑包括但不限于以下結(jié)構(gòu)的成色劑。
本發(fā)明所指的高沸點(diǎn)溶劑包括但不限于下列溶劑磷酸三丁酯，磷酸三甲苯酯，磷苯二甲酸二丁酯。
本發(fā)明所指的低沸點(diǎn)溶劑包括但不限于下列溶劑乙酸乙酯。
本發(fā)明所指的表面活性劑包括但不限于下列表面活性劑十二烷基硫酸鈉。
本發(fā)明所指的防腐劑包括但不限于下列防腐劑苯酚。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1彩色膠卷青成色劑預(yù)分散油乳，過(guò)程是將彩色膠卷青成色劑CP-4 1000克加入到加熱的由800毫升鄰苯二甲酸二丁酯、400毫升磷酸三丁酯和3000毫升低沸點(diǎn)溶劑乙酸乙酯組成的混合溶劑中，恒溫70℃，溶解，制備為油相；在預(yù)混合鍋中，加入10升去離子水，1000克照相膠，加入表面活性劑十二烷基硫酸鈉(100克/升)900毫升，恒溫78℃，溶解，制備水相；在高速剪切分散器攪拌下，將油相加入到水相中，恒溫80℃，分散60分鐘，加入防腐劑苯酚(500克/升)33毫升，儲(chǔ)存?zhèn)溆?。取預(yù)分散油乳，恒溫50℃，使用東華高壓均質(zhì)機(jī)GYB40-10S，經(jīng)過(guò)不同壓力均質(zhì)后(均質(zhì)壓力及次數(shù)見(jiàn)表一)，使用儀器Malvern Instruments Ltd.Zetasizer 3000HS測(cè)試油乳的平均粒徑。
實(shí)施例2彩色相紙品成色劑預(yù)分散油乳，過(guò)程是將彩色相紙品成色劑CP-2 1000克加入到加熱的由700毫升鄰苯二甲酸二丁酯、350毫升磷酸三丁酯和3600毫升低沸點(diǎn)溶劑乙酸乙酯組成的混合溶劑中，恒溫65℃，溶解，制備為油相；在預(yù)混合鍋中，加入10升去離子水，1000克照相膠，加入表面活性劑十二烷基硫酸鈉(100克/升)1000毫升，恒溫溶解，溫度保持70℃，制備水相；在高速剪切分散器攪拌下，將油相加入到水相中，恒溫70℃，分散40分鐘，加入防腐劑苯酚(500克/升)33毫升，儲(chǔ)存?zhèn)溆?。取預(yù)分散油乳，恒溫50℃，使用東華高壓均質(zhì)機(jī)GYB40-10S，經(jīng)過(guò)不同壓力均質(zhì)后(均質(zhì)壓力及次數(shù)見(jiàn)表二)，使用儀器Malvern Instruments Ltd.Zetasizer 3000HS測(cè)試油乳的平均粒徑。
實(shí)施例3彩色膠卷青成色劑預(yù)分散油乳，過(guò)程是將彩色膠卷青成色劑CP-4 1000克加入到加熱的由800毫升鄰苯二甲酸二丁酯、400毫升磷酸三丁酯和3000毫升低沸點(diǎn)溶劑乙酸乙酯組成的混合溶劑中，恒溫80℃，溶解，制備為油相；在預(yù)混合鍋中，加入10升去離子水，1000克照相膠，加入表面活性劑十二烷基硫酸鈉(100克/升)900毫升，恒溫78℃，溶解，制備水相；在高速剪切分散器攪拌下，將油相加入到水相中，恒溫80℃，分散60分鐘，加入防腐劑苯酚(500克/升)33毫升，儲(chǔ)存?zhèn)溆?。取預(yù)分散油乳，恒溫50℃，使用東華高壓均質(zhì)機(jī)GYB40-10S，經(jīng)過(guò)不同壓力均質(zhì)后(均質(zhì)壓力及次數(shù)見(jiàn)表三)，使用儀器Malvern Instruments Ltd.Zetasizer 3000HS測(cè)試油乳的平均粒徑。
實(shí)施例4將1000克固體彩色相紙黃成色劑(CP-1)在攪拌下加到1200毫升、120℃的高沸點(diǎn)溶劑磷苯二甲酸二丁酯中，然后升溫到140℃，使成色劑完全溶解，并保持在120℃以上，制備成油相；在分散鍋中加入10升去離子水，1000克明膠，溫度保持75℃，溶解，制備成水相；在高速剪切分散器攪拌下，將油相緩慢加入到水相中，恒溫75℃，分散60分鐘，同時(shí)加入表面活性劑十二烷基硫酸鈉950毫升(100克/升)、防腐劑苯酚(500克/升)30毫升。然后，將分散好的油乳在50℃的條件下，使用東華高壓均質(zhì)機(jī)GYB40-10S處理，均質(zhì)機(jī)壓力設(shè)定為90MPa，均質(zhì)處理三次，然后冷藏備用。
實(shí)施例5將1000克固體彩色相紙品成色劑(CP-2)在攪拌下加到1200毫升、120℃的高沸點(diǎn)溶劑磷苯二甲酸二丁酯中，然后升溫到160℃，使成色劑完全溶解，并保持在120℃以上，制備成油相；在分散鍋中加入12升去離子水，1200克明膠，溫度保持80℃，溶解，制備成水相；在高速剪切分散器攪拌下，將油相緩慢加入到水相中，恒溫80℃，分散60分鐘，同時(shí)加入表面活性劑十二烷基硫酸鈉950毫升(100克/升)、防腐劑苯酚(500克/升)88毫升。然后，將分散好的油乳在50℃的條件下，使用東華高壓均質(zhì)機(jī)GYB40-10S處理，均質(zhì)機(jī)壓力設(shè)定為90MPa，均質(zhì)處理三次，然后冷藏備用。
實(shí)施例6將1000克固體彩色相紙青成色劑(CP-3)在攪拌下加到由800毫升磷苯二甲酸二丁酯和400毫升的磷酸三丁酯組成的混合高沸點(diǎn)溶劑中，然后升溫到120℃，使成色劑完全溶解，并保持在120℃，制備成油相；在分散鍋中加入10升去離子水，920克明膠，溫度保持70℃，溶解，制備成水相；在高速剪切分散器拌下，將油相緩慢加入到水相中，恒溫70℃，分散40分鐘，同時(shí)加入表面活性劑十二烷基硫酸鈉950毫升(100克/升)、防腐劑苯酚(500克/升)35毫升。然后，將分散好的油乳在50℃的條件下，使用東華高壓均質(zhì)機(jī)GYB40-10S處理，均質(zhì)壓力設(shè)定為90MPa，均質(zhì)處理三次，然后冷藏備用。
比較例1將1000克固體彩色相紙黃成色劑(CP-1)加入攪拌中的由1000毫升的高沸點(diǎn)溶劑磷苯二甲酸二丁酯和4300毫升的低沸點(diǎn)溶劑乙酸乙酯組成的混合溶劑中，恒溫80℃，使成色劑完全溶解，制備成油相；在分散鍋中加入10升去離子水、1000克照相膠、表面活性劑十二烷基硫酸鈉800毫升(100克/升)，溫度保持75℃，恒溫溶解，制備成水相；在高速剪切分散器攪拌下，將油相緩慢加入到水相中，恒溫75℃，分散60分鐘，加入防腐劑苯酚(500克/升)30毫升，儲(chǔ)存?zhèn)溆?。取預(yù)分散油乳，恒溫50℃，在50℃的條件下經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)處理，均質(zhì)機(jī)壓力設(shè)定為47MPa，均質(zhì)處理一次，然后使用低壓蒸餾法，脫除絕大部分乙酸乙酯，乙酸乙酯部分回收重復(fù)使用，然后冷藏備用。
比較例2將1000克固體彩色相紙品成色劑(CP-2)加入攪拌中的由1000毫升的高沸點(diǎn)溶劑磷苯二甲酸二丁酯和4760毫升的低沸點(diǎn)溶劑乙酸乙酯組成的混合溶劑中，恒溫80℃，使成色劑完全溶解，制備成油相；在分散鍋中加入12升去離子水、1200克照相膠、表面活性劑十二烷基硫酸鈉800毫升(100克/升)，溫度保持80℃，恒溫溶解，制備成水相；在高速剪切分散器攪拌下，將油相緩慢加入到水相中，并恒溫80℃分散60分鐘，加入防腐劑苯酚(500克/升)88毫升，儲(chǔ)存?zhèn)溆?。取預(yù)分散油乳，恒溫50℃，在50℃的條件下經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)處理，均質(zhì)機(jī)壓力設(shè)定為47MPa，均質(zhì)處理一次，然后使用低壓蒸餾法，脫除絕大部分乙酸乙酯，乙酸乙酯部分回收重復(fù)使用，然后冷藏備用。
比較例3將1000克固體彩色相紙青成色劑(CP-3)加入攪拌中的由610毫升高沸點(diǎn)溶劑磷苯二甲酸二丁酯、305毫升磷酸三丁酯和3610毫升低沸點(diǎn)溶劑乙酸乙酯組成的混合溶劑中，恒溫80℃，使成色劑完全溶解，制備成油相；在分散鍋中加入9.2升去離子水、920克照相膠、表面活性劑十二烷基硫酸鈉800毫升(100克/升)，溫度保持70℃，恒溫溶解，制備成水相；在高速剪切分散器攪拌下，將油相緩慢加入到水相中，恒溫70℃，分散40分鐘，加入防腐劑苯酚(500克/升)35毫升，儲(chǔ)存?zhèn)溆?。取預(yù)分散油乳，恒溫50℃，在50℃的條件下經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)處理，均質(zhì)機(jī)壓力設(shè)定為47MPa，均質(zhì)處理一次，然后使用低壓蒸餾法，脫除絕大部分乙酸乙酯，乙酸乙酯部分回收重復(fù)使用，然后冷藏備用。
應(yīng)用例1選用一種彩色相紙用感藍(lán)乳劑(氯溴化銀立方體乳劑，平均粒徑為0.35微米，氯含量大于90％，銀含量為68克/公斤乳劑)，分別加入本發(fā)明的油乳(實(shí)施例3的發(fā)明樣)和對(duì)比樣(實(shí)施例1的對(duì)比樣)，其中乳劑用量為100克，油乳用量為350克，然后在照相紙基上涂布及干燥，使用標(biāo)準(zhǔn)感光儀曝光，經(jīng)過(guò)RA-4工藝加工，用東方反射密度計(jì)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)。
應(yīng)用例2選用一種彩色相紙用感綠乳劑(氯溴化銀立方體乳劑，平均粒徑為0.35微米，氯含量大于90％，銀含量為68克/公斤乳劑)，分別加入本發(fā)明的油乳(實(shí)施例4的發(fā)明樣)和對(duì)比樣(實(shí)施例2的對(duì)比樣)，其中乳劑用量為100克，油乳用量為275克，然后在照相紙基上涂布及干燥，使用標(biāo)準(zhǔn)感光儀曝光，經(jīng)過(guò)RA-4工藝加工，用東方反射密度計(jì)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)。
應(yīng)用例3選用一種彩色相紙用感紅乳劑(氯溴化銀立方體乳劑，平均粒徑為0.35微米，氯含量大于90％，銀含量為68克/公斤乳劑)，分別加入本發(fā)明的油乳(實(shí)施例5的發(fā)明樣)和對(duì)比樣(實(shí)施例3的對(duì)比樣)，其中乳劑用量為100克，油乳用量為350克，然后在照相紙基上涂布及干燥，使用標(biāo)準(zhǔn)感光儀曝光，經(jīng)過(guò)RA-4工藝加工，用東方反射密度計(jì)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)。
有益效果表1實(shí)施例1彩色膠卷青油乳均質(zhì)處理后油乳顆粒粒徑分布(單位微米) 表2實(shí)施例2彩色相紙品油乳均質(zhì)處理后油乳顆粒粒徑分布(單位微米) 其中dmean、d90、dmax分別表示平均粒徑、累計(jì)90％顆粒直徑、最大顆粒直徑。
表3實(shí)施例3彩色膠卷青油乳均質(zhì)處理后油乳顆粒粒徑分布(單位微米)
表4分散后油乳顆粒粒徑分布(單位微米)
表5分散后油乳老化24小時(shí)后顆粒粒徑分布(單位微米)
表6.照相性能對(duì)比(CP-1)
表7.照相性能對(duì)比(CP-2)
表8.照相性能對(duì)比(CP-3)
其中表6～表8中的FOG，S6，G，DM分別代表灰霧，感光度，平均斜率，最大密度。
分散后油乳顆粒粒徑分布測(cè)定使用儀器Malvern Instruments Ltd.Zetasizer3000HS測(cè)定。
分散后油乳老化24小時(shí)后顆粒粒徑分布測(cè)定油乳加熱熔化后，在45℃的水浴中放置24小時(shí)，然后取樣測(cè)定油乳顆粒分布，使用儀器Malvern Instruments Ltd.Zetasizer 3000HS測(cè)定。
從表1、表2和表3中的數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明方法處理現(xiàn)有配方油乳，可以使油乳顆粒的平均粒徑和最大直徑均有明顯降低。
表4和表5中的數(shù)據(jù)說(shuō)明，采用本發(fā)明方法，在油乳的制備中，既實(shí)現(xiàn)了不使用低沸點(diǎn)溶劑，又使實(shí)際的油乳顆粒大小和分布完全達(dá)到對(duì)比樣的水平，從而消除低沸點(diǎn)溶劑對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)生產(chǎn)工人健康的損害，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。
表6～8中的數(shù)據(jù)說(shuō)明，采用本發(fā)明方法制備的油乳，實(shí)現(xiàn)了油乳照相性能完全達(dá)到對(duì)比樣(實(shí)際產(chǎn)品)的水平。
權(quán)利要求
1.一種制備成色劑油乳的方法，依次包括以下步驟將成色劑固體加入溶劑中，加熱溶解，制備成油相；將照相明膠溶解在水中，制備成明膠溶液水相，加入表面活性劑；將油相加入到水相中，高速攪拌，于70-80℃恒溫40-60分鐘，加入防腐劑，然后對(duì)混合后的分散體進(jìn)行均質(zhì)處理，其特征是，采用超高壓均質(zhì)機(jī)，使成色劑油乳分散均質(zhì)機(jī)壓力達(dá)到80MPa以上，均質(zhì)次數(shù)至少一次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備成色劑油乳的方法，其特征在于，其中所述的溶劑為高沸點(diǎn)溶劑和低沸點(diǎn)溶劑的混合溶劑，溶解溫度為65～80℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備成色劑油乳的方法，其特征在于，其中所述的溶劑為高沸點(diǎn)溶劑，溶解溫度為120-160℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備成色劑油乳的方法，其特征在于，其中所述的均質(zhì)機(jī)壓力為90Mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備成色劑油乳的方法，其特征在于，其中所述的均質(zhì)次數(shù)為三次。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備成色劑油乳的方法，特別涉及一種制備彩色膠卷、彩色相紙用成色劑油乳的方法。該制備方法依次包括以下步驟將成色劑固體加入到溶劑中，加熱溶解，制備成油相；將照相明膠溶解在水中，制備成明膠溶液水相，加入表面活性劑；將油相加入到水相中，高速攪拌，于70－80℃恒溫40－60分鐘，對(duì)混合后的分散體進(jìn)行均質(zhì)處理，其特征是，采用新型高壓均質(zhì)機(jī)，使成色劑油乳分散均質(zhì)機(jī)壓力達(dá)到80MPa以上，均質(zhì)次數(shù)至少一次。采用該方法制備的成色劑油乳的油珠顆粒平均粒徑明顯變小，消除了低沸點(diǎn)溶劑對(duì)環(huán)境的污染，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G03C1/015GK1484091SQ0212953
公開(kāi)日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2002年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月16日
發(fā)明者駱小紅, 穆繼榮, 夏玉丹 申請(qǐng)人:中國(guó)樂(lè)凱膠片集團(tuán)公司