DE3644159C2 - Verfahren zur Herstellung einer lichtempfindlichen Silberjodidbromidemulsion - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer lichtempfindlichen SilberjodidbromidemulsionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
lichtempfindlichen Silberjodidbromidemulsion nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Aspektverhältnis" ist
das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Projektionsfläche
eines Körnchens und der Dicke des Körnchens zu verstehen.
Unter dem Durchmesser der Projektionsfläche (nachstehend
als "Korngröße" bezeichnet) ist der
Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche zu verstehen,
die gleich der Projektionsfläche des Körnchens ist, und unter
der Dicke der Körnchen ist der Abstand zwischen zwei
parallelen Flächen, die ein tafelförmiges Körnchen begrenzen, zu verstehen.
Silberhalogenidemulsionen, die für hochempfindliches
lichtempfindliches Silberhalogenidmaterial
verwendet werden, enthalten in der Regel
Silberjodidbromidkörnchen mit flächenzentrierten kubischen
Kristallen, wobei durch Silberjodid eine feste Lösung
gebildet wird. Die Grenzmenge an Silberjodid mit
flächenzentrierten kubischen Kristallen
beträgt nicht mehr als 45 Mol-%. In der
Regel wird jedoch industriell wichtiges Silberjodidbromid häufig
in der Weise verwendet, daß der Silberjodidgehalt in dem Bereich
von 0,1 bis 20 Mol-% liegt.
Als industriell wichtige Silberjodidbromidemulsionskörnchen
sind solche bekannt, die in kubischer, octaedrischer, dodecaedrischer,
kugelförmiger und tafelförmiger Form vorliegen.
Es ist auch bekannt, daß tafelförmige Körnchen eine hohe
Deckkraft und außerdem eine hohe Körnigkeit, Schärfe und
Farbempfindlichkeit als Folge der Verwendung von Sensibilisierungsfarbstoffen
aufweisen. Dies ist in "Research Disclosure",
Band 225, Item 22 534, Seiten 20 bis 58 (Januar 1983),
näher beschrieben.
Tafelförmige Silberjodidbromidemulsionen wurden bisher
hauptsächlich nach einem Verfahren hergestellt, bei dem lösliche
Silbersalze, wie z. B. Silbernitrat, einer Lösung zugesetzt
werden, die Bromidsalze und Jodidsalze enthält, d. h.
nach dem sogenannten Einfachstrahlverfahren, wie es von
A.P.H. Trivelli & W.F. Smith in "Photographic Journal",
Band 80, Seite 285 (1940), und von Duffin in "Photographic
Emulsion Chemistry", The Focal Press, New York, Seiten 66
bis 72 (1966), beschrieben wird. Die nach dem vorstehend beschriebenen
Verfahren hergestellten tafelförmigen Silberjodidbromidkörnchen
weisen jedoch eine breite Korngrößenverteilung
auf und die unter Verwendung dieser tafelförmigen
Silberjodidbromidkörnchen hergestellten lichtempfindlichen
Materialien weisen einen geringen Kontrast auf. Daher sind
diese lichtempfindlichen Materialien in bezug auf ihre Verwendung
beschränkt, weshalb sie in der Regel nur als lichtempfindliche
Negativmaterialien für Kameras verwendet werden.
Außerdem sind bei Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens
die Verteilungen des Silberjodidgehalts innerhalb
der Körnchen und zwischen den Körnchen breit und es ist sehr
schwierig, diese Silberjodidgehaltverteilungen zu steuern
bzw. zu kontrollieren. Wie in der
JP-A-59-99433 beschrieben,
besitzt die Verteilung des Silberjodids im
Innern des Körnchens nicht nur einen signifikanten Einfluß
auf die Antidruckeigenschaften, sondern auch einen bestimmten
Einfluß auf die photographischen Eigenschaften, die
Gradation und die Entwicklungsrate bzw. -geschwindigkeit.
Es ist daher sehr wichtig, die obengenannte
Silberjodidverteilung vollständig zu steuern bzw. zu kontrollieren.
Ein Nachteil des Einfachstrahlverfahrens besteht
daher darin, daß die Korngrößenverteilung und die Silberjodidverteilung
in den Silberjodidkörnchen und zwischen den Silberjodidkörnchen
in der Praxis schwer zu kontrollieren bzw. zu
steuern sind.
Um diesen Nachteil des Einfachstrahl-Verfahrens zu beseitigen,
wonach die Korngrößenverteilung breit ist, ist in der
US-A-4 067 739 ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Lösung
eines Bromidsalzes und eines Silberjodidsalzes und eine
Lösung von Silbernitrat in Gegenwart von Gelatine
gemischt werden, wobei die resultierende Mischung in
Gegenwart eines Silberhalogenidlösungsmittels einer physikalischen
Reifung unterworfen wird zur Bildung von Impfkristallen,
die in Form von Zwillingskristallen vorliegen, und dann
Silbernitrat- und Bromidsalze mit erhöhter Geschwindigkeit
unter Anwendung des Doppelstrahlverfahrens zugegeben werden,
während der pBr-Wert bei nicht weniger als 0,15 gehalten
wird, um dadurch tafelförmige Silberjodidbromidkörnchen mit
einer engen Korngrößenverteilung herzustellen. Außerdem sind
in US-A-4 150 994, 4 184 877 und 4 184 878, in
GB-B-1 570 581 und in den DE-A-29 05 655 und 29 21 077 ein
Verfahren beschrieben, bei dem Silberhalogenid, das mindestens
90 Mol-% Silberjodid enthält, als Impfkristall verwendet
wird und danach Silberjodidbromidkörnchen mit einer tafelförmigen
(hemitropen) Zwillingskristallform und mit einer engen Korngrößenverteilung
nach dem Doppelstrahlverfahren hergestellt werden.
Entsprechend diesem Verfahren ist es jedoch immer noch schwierig,
die Silberjodidgehaltverteilung innerhalb der Körnchen
und zwischen den Körnchen zu kontrollieren bzw. zu steuern.
Da die so erhaltenen tafelförmigen Körnchen im allgemeinen
verhältnismäßig dicke Körnchen sind, ist ferner die resultierende
Silberjodidbromidemulsion nicht eine Emulsion mit einem
hohen Aspektverhältnis, welche die vorstehend angegebenen
Merkmale der tafelförmigen Körnchen in ausreichendem Maße
aufweist.
Von E.B. Gutoff wird in "Photographic Science and Engineering",
Band 14, Seite 248 (1970), angegeben, daß eine Silberjodidbromidemulsion
mit einem hohen Aspektverhältnis, wie
in der vorliegenden Erfindung und in
JP-A-58-113928 definiert, erhalten werden kann
durch gleichzeitige Einführung von Lösungen eines Bromidsalzes,
eines Jodidsalzes, eines Silbersalzes und von Gelatine
und anschließende weitere kontinuierliche Zugabe dieser
Lösungen unter Aufrechterhaltuung des pBr-Wertes bei
einem konstanten Wert innerhalb des Bereiches von 0,49 bis
1,43. Bei diesem Verfahren tritt jedoch das grundsätzliche
Problem auf, daß, da in ihm eine kontinuierliche Gleichgewichtszustandsmethode
angewendet wird, bei der die gebildete
Emulsion kontinuierlich abgezogen wird, entsprechend der
Zugabegeschwindigkeit des gelösten Materials, und da bei dem
Verfahren ständig Keime gebildet werden und mit feinteiligen
tafelförmigen Körnchen vermischt werden, ein Anstieg der
Korngrößenverteilung auftritt. Da die Silberjodidverteilung
in dem erhaltenen tafelförmigen Silberjodidbromid innerhalb
der Körnchen und zwischen den Körnchen natürlich einheitlich
ist, ist es ferner unmöglich, den Silberjodidgehalt in willkürlicher
Weise bei einem spezifischen Wert im Innern der
Körnchen zu halten. Die so erhaltene Emulsion weist somit in
der Regel einen hohen Druckschleier auf, wie in
JP-A-58-99433 beschrieben.
Ein Verfahren zur Herstellung von Silberjodidbromid mit
einem hohen Aspektverhältnis ist in
JP-A-58-113928 beschrieben, bei dem
der pBr-Wert eines Dispergiermediums in einem Reaktor vor
der Einführung eines Jodidsalzes auf 0,6 bis 1,6 eingestellt
wird, der Reaktor vor der Einführung des Silbersalzes und
des Bromidsalzes in einem solchen Zustand gehalten wird, daß
er kein lösliches Jodid enthält, und der pBr-Wert in dem
Reaktor bei einem Wert von mindestens 0,6 gehalten wird während
der Einführung des Jodids. Ein ähnliches Verfahren ist
in EP 84637 A2 beschrieben. In US-A-4 414 310 ist
ein Verfahren zur Herstellung einer Silberjodidbromidemulsion
mit einem hohen Aspektverhältnis unter Verwendung von
Silberhalogenidkörnchen mit hohem Jodidgehalt (mit einem
Silberjodidgehalt von nicht weniger als 90 Mol-%) als Impfkristalle,
die zum hexagonalen Kristallsystem gehören und
einen Durchmesser von nicht mehr als 0,1 µm aufweisen, und
Zugabe der Silbersalzlösung und der Bromidsalzlösung nach
dem Doppelstrahlverfahren, beschrieben. Bei diesen Verfahren
ist eine wesentliche Bedingung die, daß praktisch kein lösliches
Jodidsalz dem Reaktor einverleibt wird, bevor das
Silbersalz und das Bromidsalz eingeführt worden sind.
In JP-A-58-113928 ist angegeben, daß dann, wenn
Jodidionen vorher in der Lösungsphase gelöst werden, die gebildeten
tafelförmigen Silberjodidbromidkörnchen verhältnismäßig
dick sind und daß außerdem die Anzahl der nicht-tafelförmigen
Körnchen zunimmt unter Erzielung eines niedrigen
Aspektverhältnisses. Im Zusammenhang damit findet sich in
Trivelli & Smith, "Photographic Journal", Band 80, Seiten 285
bis 288 (1940), eine detaillierte Diskussion, auf die in
JP-A-58-113928 und in der
US-A-4 414 310 Bezug genommen wird.
Es wird daher angenommen, daß es eine wesentliche
Bedingung ist, daß möglichst wenig Jodidionen in dem Dispergiermedium
vor der Einführung eines Silbersalzes und eines Bromidsalzes
gelöst werden, um Silberjodidbromidkörnchen mit
einem hohen Aspektverhältnis zu erhalten.
Ein Verfahren zur Herstellung
einer Silberjodidbromidemulsion mit einem hohen Aspektverhältnis
nach der Doppelstrahlmethode, wie in
JP-A-58-113928 und in EP 84637 A2 beschrieben, besitzt
den Vorteil, daß die Silberjodidverteilung im Innern der
Körnchen verhältnismäßig leicht kontrolliert bzw. gesteuert
werden kann und daß außerdem im Vergleich zu der Einfachstrahlmethode
die Korngrößenverteilung bis zu einem
bestimmten Ausmaß eng gemacht werden kann. Wenn jedoch
Silberhalogenid mit hohem Jodidgehalt mit hexagonalenen
Kristallen als Impfkristalle verwendet werden, wie in
US-A-4 414 310 beschrieben, ist es schwierig,
die Jodidverteilung zu steuern bzw. zu kontrollieren, da
ähnlich wie in der US-A-4 150 994 die Jodidverteilung im
Innern der Körnchen und zwischen den Körnchen im Prinzip vom
Gleichgewicht zwischen der Auflösung der Impfkristalle
mit hohem Jodidgehalt und der Geschwindigkeit der Zugabe des
Silbersalzes und des Bromidsalzes abhängen. Es ist daher
erwünscht, daß das Silberjodid in Form einer festen Lösung
direkt in das Silberjodidbromidkörnchen am Beginn eingeführt
wird unter Verwendung einer bekannten Menge eines löslichen
Jodidsalzes, um dadurch die Silberjodidverteilung im Innern
des Körnchens zu steuern bzw. zu kontrollieren.
Bei der Herstellung einer tafelförmigen Silberjodidbromidemulsion
mit hohem Aspektverhältnis unter Anwendung
des Doppelstrahlverfahrens tritt das Problem auf,
daß dann, wenn die gleiche Emulsion wiederholt hergestellt
wird, die Reproduzierbarkeit sehr schlecht ist.
Es wird angenommen, daß
dieses Problem darauf zurückzuführen ist, daß, da die Möglichkeit
der Bildung von Zwillingskristallen zusammen mit
normalen Kristallen während der Bildung der Keime durch eine
geringfügige Änderung des pBr-Wertes stark beeinflußt wird,
dann eine geringfügige Änderung des Gleichgewichtes zwischen
den Rührbedingungen und der Geschwindigkeit der Zugabe des
Silbernitrats und des Silberbromids einen beträchtlichen Einfluß
auf die Jodidionenkonzentration und die Konzentrationsverteilung
in dem Reaktor hat. Es ist daher erwünscht, ein
Verfahren zur Verminderung einer großen Änderung der Wahrscheinlichkeit
der Bildung von Zwillingskristallen als Folge
einer Änderung des pBr-Wertes während der Einführung des
Silbersalzes und des Bromidsalzes zu entwickeln.
Bei einem röntgenlichtempfindlichen Material, einem
lichtempfindlichen Positivmaterial und einem lichtempfindlichen
Umkehrmaterial ist ein hoher Kontrast erforderlich.
Im allgemeinen haben jedoch tafelförmige Körnchen mit
einem hohen Aspektverhältnis, auch wenn sie nach dem Doppelstrahlverfahren
hergestellt worden sind, eine breite Teilchengrößenverteilung
und die Herstellung eines lichtempfindlichen
Materials mit einem hohen Kontrast ist somit schwierig.
Außerdem wird dann, wenn die Teilchengrößenverteilung
breit ist, die Körnigkeit durch große Körnchen schwerwiegend
herabgesetzt. Bei der Herstellung von lichtempfindlichen
Materialien, wie sie vorstehend beschrieben sind, ist es daher
erwünscht, daß Impfkörnchen aus tafelförmigen doppelten
Zwillingskristallen vor Beginn des Wachstums so fein wie möglich
verteilt werden und eine enge Größenverteilung aufweisen.
Der Grund dafür ist, wie von Sugimoto in "Photographic
Science and Engineering", Band 28, Seiten 137 bis 145 (1984),
beschrieben der, daß Änderungen der Größenverteilung von
tafelförmigen Körnchen mit einem hohen Aspektverhältnis nach
dem Wachstum so gesteuert bzw. kontrolliert werden können,
daß sie kleiner sind, wenn eine Änderung der durchschnittlichen
Größe und der Verteilung der Impfkörnchen geringer
ist. Wenn die Korngröße des Impfkorns gering ist, kann außerdem
die Korngröße nach dem Wachstum frei gewählt werden.
Natürlich wird die Korngrößenverteilung des gewachsenen
Körnchens breiter, wenn, wie in J.S. Wey & R.W. Strong,
"Photographic Science and Engineering", Band 21, Seite 248
(1977), beschrieben, der Grad der Übersättigung herabgesetzt
wird durch Verringerung der Zugabegeschwindigkeit eines gelösten
Stoffes zum Zeitpunkt des Wachstums. Insbesondere
dann, wenn ein lichtempfindliches Material mit einem niedrigen
Kontrast erwünscht ist, kann die Korngrößenverteilung
des gewachsenen Korns frei gesteuert bzw. reguliert
werden. Diese tafelförmigen Impfkörnchen weisen somit einen
hohen Grad der Freiheit in der Weise auf, in der sie verwendet
werden zur Herstellung von gewachsenen Körnchen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
einer lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsion, die
Silberjodidbromidkörnchen mit einem hohen Aspektverhältnis enthält,
die eine enge Korngrößenverteilung und eine verbesserte
Reproduzierbarkeit der Korngröße und der Korngrößenverteilung
bei wiederholter Herstellung besitzt, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren
gelöst.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen dieses
Verfahrens an.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine elektronenmikroskopische Aufnahme der Probe A des
Bezugsbeispiels 1;
Fig. 2 eine Aufnahme der Probe B des Bezugsbeispiels 1;
Fig. 3 und 4 Aufnahmen von Emulsionen, die als Vergleichsbeispiele im
Bezugsbeispiel 1 hergestellt worden sind;
Fig. 5 eine Aufnahme der Emulsion I-1 des Beispiels 1;
Fig. 6 die Beziehung zwischen dem Nt/No-Wert (Ordinatenachse)
und der KJ-Konzentration (Transversalachse) bei jedem pBr-Wert.
Die Kurven stellen die folgenden pBr-Werte dar:
Kurve 1: pBr 1,10
Kurve 2: pBr 1,25
Kurve 3: pBr 1,70
Kurve 4: pBr 1,85
Kurve 5: pBr 3,00,
No gibt die Anzahl aller zu Beginn gebildeten Teilchen an und Nt gibt die Anzahl der gebildeten Körnchen an, die tafelförmige doppelte Zwillingskristalle aufweisen;
Kurve 1: pBr 1,10
Kurve 2: pBr 1,25
Kurve 3: pBr 1,70
Kurve 4: pBr 1,85
Kurve 5: pBr 3,00,
No gibt die Anzahl aller zu Beginn gebildeten Teilchen an und Nt gibt die Anzahl der gebildeten Körnchen an, die tafelförmige doppelte Zwillingskristalle aufweisen;
Fig. 7 einen zwischen zwei Kurven 1 und 2 liegenden schraffiert
dargestellten Bereich mit hoher Wahrscheinlichkeit zur Bildung
von tafelförmigen Körnchen mit Zwillingskristallen, wobei die
Kurve 1 der Formel:
und die Kurve 2 der Formel:
entspricht und die Ordinate pJ und die Abszisse pBr angibt;
Fig. 8 die Beziehung zwischen pBr und Nt/No bei jeder KJ-Konzentration.
Die Kurven wurden bei den folgenden KJ-Konzentrationen aufgestellt:
Kurve 1: KJ = 0 (Kontrolle)
Kurve 2: KJ = 2×10-3 Mol
Kurve 3: KJ = 4,0×10-3 Mol
Kurve 4: KJ = 8,0×10-3 Mol.
Auf der Ordinatenachse sind Nt/No und auf der Transversalachse pBr angegeben.
Kurve 1: KJ = 0 (Kontrolle)
Kurve 2: KJ = 2×10-3 Mol
Kurve 3: KJ = 4,0×10-3 Mol
Kurve 4: KJ = 8,0×10-3 Mol.
Auf der Ordinatenachse sind Nt/No und auf der Transversalachse pBr angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es wichtig, daß, wie
vorstehend angegeben, der Wert für pJ bei Beginn der Zugabe
einer löslichen Silbersalzlösung (wie z. B. Silbernitrat, Silberperchlorat)
und/oder einer Halogenidlösung (wie
z. B. Kaliumbromid, Ammoniumbromid, Natriumbromid, Kaliumjodid,
Ammoniumjodid, Natriumjodid der Gleichung
(I) genügt.
Das heißt, es ist wichtig, daß der Wert für pJ in der Anfangsstufe,
in der Silberhalogenidkörnchenkeime praktisch
gebildet werden, der Gleichung (I) genügt.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren beträgt der
Wert für pBr in einem Reaktor vor der Zugabe einer löslichen
Silbersalzlösung 0,8 bis 3,5, vorzugsweise 1,2
bis 3,0, insbesondere 1,2 bis 2,0. Wenn der pBr-
Wert weniger als 0,8 beträgt, nimmt die Dicke der tafelförmigen
Körnchen zu, wodurch man nicht-parallele Zwillingskristalle
erhält (d. h. Metallflächen der Zwillingskristalle
sind nicht parallel zueinander), und die Wahrscheinlichkeit
der Bildung von tafelförmigen Körnchen ist deutlich vermindert,
mit der Folge, daß Körnchen mit einem hohen Aspektverhältnis
nur mit großen Schwierigkeiten gebildet werden.
Wenn andererseits der pBr-Wert über 3,5 beträgt, ist die
Wahrscheinlichkeit der Bildung eines parallelen Zwillingskristalls
(tafelförmige Gestalt) oder eines nicht-parallelen
Zwillingskristalls (d. h. eines Körnchens vom sogenannten
Zwillingskristall-Typ) vermindert, so daß die Erzielung von
Körnchen mit einem hohen Aspektverhältnis schwierig wird.
Der pBr-Wert unmittelbar nach Beginn der Zugabe einer löslichen
Silbersalzlösung beträgt nicht weniger als
0,8 und vorzugsweise nicht weniger als 1,2. Wenn der pBr-
Wert nicht weniger als 0,8 beträgt, bildet sich ein nicht-
paralleler Zwillingskristall nur mit Schwierigkeiten, so
daß leicht gewachsene tafelförmige Körnchen mit einem hohen
Aspektverhältnis (parallele Zwillingskristalle) gebildet werden.
Der pJ-Wert vor der Herstellung der Silberjodidbromidkörnchen
muß erfindungsgemäß der Beziehung genügen, die
durch die Gleichung (I) und vorzugsweise durch die Gleichung
(II) dargestellt wird:
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zum Zeitpunkt der
Einführung eines Silbersalzes und eines Bromidsalzes oder
eines Bromidsalzes und eines Jodidsalzes in einen Bromidionen
und Jodidionen, dargestellt durch die Gleichung (I),
in einem Dispersionsmedium enthaltenden Reaktor das Silbersalz
kontinuierlich oder intermittierend in geeigneten
Intervallen zugegeben werden. Während dieses Zeitraums kann
der pBr-Wert innerhalb des Bereiches von nicht weniger als
0,8 geändert werden oder es kann die Temperatur in dem Reaktor
geändert werden.
Besonders bevorzugt ist die Anwendung eines Verfahrens, bei
dem feinteilige Silberjodidbromidkörnchen (Korngröße: in der
Regel nicht mehr als 0,1 µm) zuerst hergestellt werden unter
Verwendung eines Teils des zu verwendenden Silbersalzes und
einer physikalischen Reifung unterworfen werden durch Zugabe
eines Silberhalogenidlösungsmittels, um so viel tafelförmige
Körnchen wie möglich zu entfernen, und dann diese Körnchen,
die von den tafelförmigen Körnchen befreit worden sind, als
Impfkristalle verwendet und wachsengelassen werden
durch Zugabe eines Silbersalzes und eines Halogenidsalzes.
In diesem Falle besitzen die feinteiligen Silberjodidbromidkörnchen,
die zu Beginn vor der physikalischen Reifung hergestellt
worden sind, einen durchschnittlichen Silberjodidgehalt
von nicht mehr als 40 Mol-% und sind flächenzentrierte
kubische Kristalle. Die durchschnittliche
Korngröße der Impfkristalle beträgt in der Regel etwa 0,2
bis etwa 3 µm, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 µm, und insbesondere
0,5 bis 1,0 µm. Bei diesem Verfahren kann die Korngröße der
Impfkristalle stark herabgesetzt werden und außerdem kann
der Schwankungskoeffizient der Korngrößenverteilung der
Impfkristalle bei einem niedrigen Wert gehalten werden.
Selbstverständlich kann die Größenverteilung der bis zu der
gewünschten Größe gewachsenen tafelförmigen Körnchen eng gemacht
werden durch Verwendung der feinteiligen Körnchen mit
einer engen Korngrößenverteilung als Impfkristalle.
Insbesondere dann, wenn ein lichtempfindliches Material mit
einem hohen Kontrast benötigt wird, wird die Geschwindigkeit
der Zugabe eines gelösten Materials entsprechend dem Wachstum
der Körnchen erhöht, wie in
JP-A-48-8660 und 51-39027, in der US-A 4 242 445
und in der DE-A 29 21 164 beschrieben, um dadurch stets in
der Nähe der kritischen Wachstumsgeschwindigkeit zu wachsen,
so daß die Größenverteilung ausreichend eng sein kann. Wenn
dagegen ein lichtempfindliches Material mit einem geringen
Kontrast benötigt wird, kann eine Emulsion mit einer breiten
Größenverteilung hergestellt werden durch Herabsetzung
des Übersättigungsgrades für das Wachstum der Körnchen durch
Verringerung der Zugabegeschwindigkeit des gelösten Materials.
Das Prinzip des Verfahrens zur Steuerung bzw. Kontrolle der
Korngrößenverteilung ist in J. Wey & R.W. Strong, "Photographic
Science and Engineering", Band 21, Seite 248 (1977),
und Sugimoto, "Hyomen (Surface)", Band 22, Seite 177 (1984),
im Detail beschrieben. Erfindungsgemäß wird der Freiheitsgrad
zur Kontrolle bzw. Steuerung der Größenverteilung der
erhaltenen tafelförmigen Silberjodidbromidkörnchen stark erhöht.
Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren umfaßt
nicht das kontinuierliche Gleichgewichtzustands-Verfahren.
Dieses kontinuierliche Gleichgewichtzustands-Verfahren
ist ein Verfahren, bei dem der Gleichgewichtszustand
aufrechterhalten wird durch Extrahieren einer gebildeten
Emulsion im Gleichgewicht mit der Geschwindigkeit der Zugabe
eines gelösten Materials, wie in US-A-3 415 650 und
4 046 576, in J.S. Wey, Z.H. Leubner und J.P. Terwilliger,
"Photographic Science and Engineering", Band 27, Seite 35
(1983), in E.B. Gutoff, "Photographic Science and Engineering",
Band 14, Seite 248 (1970), beschrieben. Das heißt,
bei diesem kontinuierlichen Gleichgewichtszustandverfahren
hängen die durchschnittliche Größe und die Größenverteilung,
die Halogenzusammensetzung des gebildeten Silberhalogenids
nicht von den Anfangsbedingungen ab,
so daß die Beziehung zwischen pJ und pBr in der Anfangsstufe,
die ein Faktor der vorliegenden Erfindung ist,
keinerlei Bedeutung besitzt.
Beim kontinuierlichen Gleichgewichtszustandverfahren tritt
das Problem auf, daß die Korngrößenverteilung beträchtlich ansteigt,
da die Dichte der Kornzahl im System
bei der ständigen Bildung von Keimen während
des Verfahrens zur Herstellung der Körnchen konstant gehalten wird. Im Hinblick auf
diesen Punkt arbeitet das kontinuierliche Gleichgewichtszustandverfahren
entgegen einem der wichtigen Ziele der vorliegenden
Erfindung zur Herstellung von Impfkristallen mit
einer möglichst engen Größenverteilung.
Erfindungsgemäß wird Silberjodidbromid stets in der Weise
hergestellt, daß der durchschnittliche Silberjodidgehalt
nicht mehr als 40 Mol-% beträgt. Daher wird das Silbersalz
ohne Unterbrechung zugegeben, bis die Silbersalzmenge mindestens
etwa das 2,5fache der Menge an löslichem Jodid erreicht
hat, die dem Reaktor vor der Einführung desselben
vorher zugesetzt worden ist. Die in der Anfangsstufe zugegebene
Silbersalzmenge beträgt vorzugsweise mindestens das
5fache, insbesondere mindestens das 20fache der Menge an
löslichem Jodid, die in dem Dispersionsmedium in dem Reaktor
enthalten ist.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Emulsion
besteht hauptsächlich aus Silberjodidbromidkörnchen.
Der durchschnittliche Silberjodidgehalt der Silberjodidbromidkörnchen
beträgt nicht mehr als 40 Mol-%, vorzugsweise
0,01 bis 30 Mol-% und insbesondere 0,1 bis 20 Mol-%.
Die Silberjodidverteilung im Innern des Körnchens kann gleichmäßig
(einheitlich) sein, die Silberjodidkonzentration kann
im inneren Abschnitt hoch sein oder die Silberjodidkonzentration
kann in der äußeren Schicht hoch sein.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Herstellung von Silberjodidbromid mit einem hohen Aspektverhältnis,
das gemischte Kristalle von Silberbromid und Silberjodid
umfaßt. Die Anwesenheit einer festen Lösung von Silberchlorid
ist jedoch nicht immer ausgeschlossen. So kann beispielsweise
Silberchlorid in einem Mengenanteil von etwa 1
bis 40 Mol-% der Gesamtmenge enthalten sein. Der Silberjodidgehalt
beträgt vorzugsweise nicht mehr als 20 Mol-%.
Bei den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
tafelförmigen Körnchen kann es sich um Körnchen mit einer
Mehrschichtenstruktur handeln, die mindestens zwei Schichten
mit unterschiedlichen Halogenzusammensetzungen aufweisen.
Die erfindungsgemäß hergestellten tafelförmigen Körnchen
können epitaxiale Körnchen sein, bei denen Kristalle auf
spezifische Abschnitte der Oberfläche der tafelförmigen
Körnchen aufgewachsen sind. Diese Körnchen können nach den
in JP-A-59-33540 und JP-A-59-162540
beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Die Korngrößenverteilung der tafelförmigen Silberhalogenidkörnchen
kann durch Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens eng gemacht werden.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren wird angewendet
zur Herstellung einer Silberhalogenidemulsion, die hauptsächlich
Silberjodidbromidkörnchen mit einem hohen Aspektverhältnis,
nämlich mit einem durchschnittlichen Aspektverhältnis
von nicht weniger als 5 enthält, und vorzugsweise
wird es angewendet zur Herstellung von Körnchen mit einem
durchschnittlichen Aspektverhältnis von 5 bis 25, insbesondere
zur Herstellung von Körnchen mit einem durchschnittlichen
Aspektverhältnis von 5 bis 15.
Zur Bestimmung des Aspektverhältnisses werden tafelförmige
Körnchen mit einer Korngröße von nicht weniger als 0,5 µm
und mit einer Dicke von nicht mehr als 0,3 µm hergestellt
und der Durchschnittswert der Korngrößen wird dividiert durch
den Durchschnittswert der Korndicken, wobei man das Aspektverhältnis
erhält.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird angewendet zur Herstellung
einer Emulsion, in der die Silberhalogenidkörnchen, die hauptsächlich
aus Silberjodidbromid mit einem hohen Aspektverhältnis
bestehen, in einem Mengenanteil von 50 bis 100%, vorzugsweise
von mindestens 70%, insbesondere von mindestens
85%, bezogen auf die gesamte Projektionsfläche, vorliegen.
Die Dicke der tafelförmigen Körnchen beträgt nicht mehr als
0,3 µm, vorzugsweise 0,005 bis 0,3 µm und insbesondere
0,01 bis 0,2 µm.
Der Durchmesser der tafelförmigen Körnchen beträgt vorzugsweise
0,5 bis 10 µm, insbesondere 0,5 bis 5,0 µm und insbesondere
0,6 bis 3,0 µm.
Die Reaktionstemperatur zum Zeitpunkt
der Bildung der Silberhalogenidkörnchen ist nicht kritisch; in
der Regel beträgt sie 20 bis 100°C, vorzugsweise 35 bis 85°C.
Die Größe der tafelförmigen Silberhalogenidkörnchen kann
durch Kontrolle bzw. Steuerung der Temperatur, des Typs
und der Menge eines Lösungsmittels, des Typs des zum Zeitpunkt
des Kornwachstums verwendeten Silbersalzes, der Zugabegeschwindigkeit
des Halogenids gesteuert bzw. kontrolliert
werden.
Die Korngröße, die Kornform (beispielsweise das Durchmessser/
Dicken-Verhältnis), die Korngrößenverteilung und die Wachstumsgeschwindigkeit
der Körnchen können kontrolliert bzw.
gesteuert werden, indem man gewünschtenfalls ein Silberhalogenidlösungsmittel
zum Zeitpunkt der Herstellung der tafelförmigen
Silberhalogenidkörnchen verwendet. Die verwendete
Lösungsmittelmenge beträgt vorzugsweise 1×10-3 bis 1,0
Gew.-%, besonders bevorzugt 1×10-2 bis 1×10-1 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht der Reaktionslösung.
Wenn beispielsweise die verwendete Lösungsmittelmenge erhöht
wird, wird die Korngrößenverteilung monodispers und die
Wachstumsgeschwindigkeit nimmt zu. Wenn andererseits die
verwendete Lösungsmittelmenge erhöht wird, besteht die
Neigung, daß die Dicke der Körnchen zunimmt.
Beispiele für Silberhalogenidlösungsmittel, die häufig verwendet
werden, sind Thiocyansäuresalze, Ammoniak, Thioether
und Thioharnstoffe.
Es können z. B. verwendet werden Thiocyansäuresalze (wie sie
in US-A-2 222 264, 2 448 534 und 3 320 069 beschrieben
sind), Ammoniak, Thioetherverbindungen (z. B. solche, wie sie
in US-A-3 271 157, 3 574 628, 3 704 130, 4 297 439 und
4 276 347 beschrieben sind), Thionverbindungen (z. B. solche,
wie sie in JP-A-53-144319,
53-82408 und 55-77737 beschrieben sind), Aminverbindungen
(z. B. solche, wie sie in JP-A-54-100717
beschrieben sind).
Während des Verfahrens zur Herstellung oder physikalischen
Reifung der Silberhalogenidkörnchen können gleichzeitig Cadmiumsalze,
Zinksalze, Bleisalze, Thalliumsalze, Iridiumsalze
oder Komplexsalze davon, Rhodiumsalze oder Komplexsalze davon,
Eisensalze oder Komplexsalze davon vorliegen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können eine lösliche
Silbersalzlösung und eine lösliche Halogenidlösung auf jede
gewünschte Weise zugegeben werden.
Das heißt, jede Lösung kann mit einer konstanten Geschwindigkeit
zugegeben werden oder zur Beschleunigung des Kornwachstums
kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem die Zugabegeschwindigkeit
der löslichen Silbersalzlösung und/oder
der löslichen Halogenidlösung, die Zugabemenge und die Zugabekonzentration
erhöht werden.
Zur praktischen Durchführung des obigen Verfahrens kann auf
die Angaben in der GB-B-1 335 925, in US-A-3 672 900,
3 650 757 und 4 242 445 und in
JP-A-55-142329 und 55-158124 bezug genommen werden.
Jede Lösung kann kontinuierlich oder intermittierend zugegeben
werden.
Es kann das obengenannte Einfachstrahl-Verfahren, das Doppelstrahlverfahren
und eine Kombination davon angewandt
werden.
Es kann ein Verfahren angewandt werden, bei dem die Körnchen
in Gegenwart eines Überschusses an Silberionen gebildet werden
(das sogenannte Umkehrmischverfahren). Als eine Ausführungsform
des Doppelstrahlverfahrens kann ein Verfahren angewandt
werden, bei dem der pAg in der flüssigen Phase, in der
ein Silberhalogenid gebildet wird, auf einem konstanten Wert
gehalten wird, d. h. das sogenannte kontrollierte Doppelstrahlverfahren.
Nach diesem Verfahren kann eine Silberhalogenidemulsion
erhalten werden, deren Kristallform regelmäßig
ist und deren Korngröße nahezu einheitlich ist.
Es können zwei oder mehr Silberhalogenidemulsionen, die unabhängig
voneinander hergestellt worden sind, in Kombination
verwendet werden.
Außerdem kann zur Herstellung der Körnchen das Säureverfahren,
das Neutralverfahren oder das Ammoniakverfahren angewendet
werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten tafelförmigen Silberhalogenidkörnchen
können gewünschtenfalls einer chemischen Sensibilisierung
unterworfen werden. Zur Durchführung dieser
chemischen Sensibilisierung können die beispielsweise von
H. Frieser in "Die Grundlagen der Photographischen Prozesse
mit Silberhalogeniden", Akademische Verlagsgesellschaft
(1968), Seiten 675-734, beschriebenen Verfahren angewendet
werden. Das heißt, es können ein Schwefelsensibilisierungsverfahren,
bei dem Schwefel enthaltende Verbindungen verwendet
werden, die mit aktiver Gelatine oder Silber reagieren
können (wie z. B. Thioschwefelsäuresalze, Thioharnstoffe, Mercaptoverbindungen
und Rhodanine), ein Reduktionssensibilisierungsverfahren,
bei dem reduzierende Substanzen (wie z. B.
Zinn(II)salze, Amine, Hydrazinderivate, Formamidinsulfinsäure
und Silanverbindungen) verwendet werden, und ein
Edelmetallsensibilisierungsverfahren, bei dem Edelmetallverbindungen
(wie z. B. Goldkomplexsalze und die Komplexsalze
der Metalle der Gruppe VIII, wie z. B. Pt, Ir und Pd) verwendet
werden, einzeln oder in Kombination angewandt
werden.
Das Schwefelsensibilisierungsverfahren ist insbesondere in
US-A-1 574 944, 2 410 689, 2 278 947, 2 728 668 und
3 656 955 beschrieben, das Reduktionssensibilisierungsverfahren
ist in US-A-2 983 609, 2 419 974 und 4 054 458
beschrieben, und das Edelmetallsensibilisierungsverfahren
ist in US-A-2 399 083 und 2 448 060 und in GB-B-
618 061 beschrieben.
Für die erfindungsgemäß hergestellten tafelförmigen Silberhalogenidkörnchen
werden insbesondere die Goldsensibilisierung
oder die Schwefelsensibilisierung oder eine Kombination davon
bevorzugt angewandt.
Als Dispersionsmedium (ein Bindemittel oder ein Schutzkolloid)
für die erfindungsgemäß hergestellte photographische Emulsion wird zweckmäßig
Gelatine verwendet. Es können aber auch andere hydrophile
Kolloide verwendet werden.
Beispielsweise können Proteine, wie Gelatinederivate,
Pfropfpolymere von Gelatine und anderen Polymeren, Albumin
und Casein; Zuckerderivate, wie Cellulosederivate, z. B.
Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose und Cellulosesulfat,
Natriumalginat und Stärkederivate; und verschiedene
hydrophile synthetische Polymere (Homopolymere oder Copolymere),
wie z. B. Polyvinylalkohol, Polyvinylacetalpartialacetal,
Poly-N-vinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure,
Polyacylamid, Polyvinylimidazol und Polyvinylpyrazol,
verwendet werden.
Als Gelatine können sowohl mit Kalk behandelte Gelatine als
auch mit Säure behandelte Gelatine und mit einem Enzym behandelte
Gelatine, wie in "Bull. Soc. Sci. Phot. Japan",
Nr. 16, Seite 30 (1966), beschrieben, verwendet werden.
Außerdem können Hydrolysate und Enzymzersetzungsprodukte
von Gelatine verwendet werden. Als Gelatinederivate können
Verbindungen, die bei der Umsetzung von Gelatine mit verschiedenen
Verbindungen, wie einem Säurehalogenid, einem
Säureanhydrid, Isocyanaten, Bromessigsäure, Alkansulfonen,
Vinylsulfonamiden, Maleinimidverbindungen, Polyalkylenoxiden
und Epoxyverbindungen erhalten werden, verwendet werden.
Beispiele für Dispersionsmedien, die in der Erfindung
verwendet werden können, sind in "Research Disclosure",
Band 176, Nr. 17 643 (Dezember 1978), Clause IX,
beschrieben.
Der photographischen Emulsion, die erfindungsgemäß hergestellt
wird, können verschiedene Verbindungen einverleibt
werden zur Verhinderung einer Schleierbildung oder zur Stabilisierung
ihrer photographischen Eigenschaften während der
Herstellung, der Lagerung oder photographischen Behandlung
bzw. Entwicklung des lichtempfindlichen Materials. Das heißt,
es können viele Verbindungen zugegeben werden, die als Antischleiermittel
oder Stabilisatoren bekannt sind, wie z. B.
Azole, wie Benzothiazoliumsalze, Nitroimidazole, Nitrobenzimidazole,
Chlorobenzimidazole, Bromobenzimidazole, Mercaptothiazole,
Mercaptobenzothiazole, Mercaptobenzimidazole, Mercaptothiadiazole,
Aminotriazole, Benzotriazole, Nitrobenzotriazole
und Mercaptotetrazole (insbesondere 1-Phenyl-5-
mercaptotetrazol); Mercaptopyrimidine; Mercaptotriazine;
Thioketoverbindungen, wie Oxazolinthion; Azaindene, wie Triazaindene,
Tetraazaindene (insbesondere 4-Hydroxy-substituierte-
(1,3,3a,7)tetraazaindene) und Pentaazaindene; Benzolthiosulfonsäure;
Benzolsulfinsäure; und Benzolsulfonsäureamid.
Diese Verbindungen sind beispielsweise in US-A-
3 954 474 und 3 982 947 und in
JP-A-52-28660 im einzelnen beschrieben.
Ihre Verwendung ist beispielsweise
in US-A-3 954 474 und 3 982 947 und in
JP-A-52-28660 beschrieben.
Die photographische Emulsionsschicht oder eine andere hydrophile
Kolloidschicht des lichtempfindlichen
Materials kann verschiedene oberflächenaktive Agentien als
Beschichtungshilfsmittel oder für verschiedene andere Zwecke,
beispielsweise zur Verhinderung einer Elektrifizierung
(elektrischen Aufladung), zur Verbesserung der Gleiteigenschaften,
zur Beschleunigung des Emulgierens und Dispergierens,
zur Verhinderung der Adhäsion und zur Verbesserung
der photographischen Eigenschaften (beispielsweise zur Beschleunigung
der Entwicklung, zur Erhöhung des Kontrasts und
der Sensibilisierung) enthalten.
Es können beispielsweise verwendet werden nicht-ionische oberflächenaktive
Agentien, wie z. B. Saponin (vom Steroid-Typ),
Alkylenoxidderivate (wie Polyethylenglycol, ein Polyethylenglycol/
Polypropylenglycol-Kondensat, Polyethylenglycolalkylether
oder Polyethylenglycolalkylarylether, Polyethylenglycolester,
Polyethylenglycolsorbitanester, Polyalkylenglycolalkylamine
oder -amide und Silikon/Polyethylenoxid-Addukte),
Glycidolderivate (wie z. B. Alkenylbernsteinsäurepolyglycerid
und Alkylphenolpolyglycerid), Fettsäureester von Polyhydroxyalkoholen
und Alkylester von Zucker; anionische oberflächenaktive
Agentien, die eine saure Gruppe, beispielsweise eine
Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe, eine Phosphorgruppe, eine
Sulfatgruppe und eine Phosphatgruppe enthalten, wie z. B. Alkylcarbonsäuresalze,
Alkylsulfonsäuresalze, Alkylbenzolsulfonsäuresalze,
Alkylnaphthalinsulfonsäuresalze, Alkylschwefelsäureester,
Alkylphosphorsäureester, N-Acyl-N-alkyltaurine,
Sulfobernsteinsäureester, Sulfoalkylpolyoxyethylenalkylphenylether
und Polyoxyethylenalkylphosphorsäureester; amphotere
oberflächenaktive Agentien, wie z. B. Aminosäuren, Aminoalkylsulfonsäuren,
Aminoalkylschwefelsäure- oder -phosphorsäureester,
Alkylbetaine und Aminoxide; und kationische
oberflächenaktive Agentien, wie z. B. Alkylaminsalze, aliphatische
oder aromatische quaternäre Ammoniumsalze, heterocyclische
quaternäre Ammoniumsalze, wie Pyridinium- und Imidazoliumsalze
und aliphatische oder heterocyclische Ring-haltige
Phosphonium- oder Sulfoniumsalze.
Es können Fluor enthaltende Verbindungen verwendet
werden beispielsweise zur Verhinderung der Elektrifizierung
(elektrischen Aufladung), zur Verhinderung der
Adhäsion, zur Verbesserung der Gleiteigenschaften oder als
Beschichtungshilfsmittel. Zu Beispielen
für solche Verbindungen gehören Verbindungen mit niedrigem
Molekulargewicht, wie sie in
JP-A-49-10722, 50-16525, 55-84712, 59-48520, 54-14224,
56-43636, 57-26719, 57-146248, 56-114945, 58-196544 und 58-200235,
in JP-A-59-236390,
in GB-B-1 259 398 und 1 417 915, beschrieben sind,
polymere Verbindungen, wie sie in US-A-4 175 969,
4 087 394, 4 016 125, 3 676 123, 3 679 411 und 4 304 852,
in JP-A-52-129520, 54-158222,
55-57842, 57-11342, 57-19735 und 57-179837,
60-202438, in Kagaku Sosetsu Nr. 27,
Atarashii Fusso Kagaku (A New Fluorine Chemistry), herausgegeben
von Nippon Kagakukai (1980) und in Satokawa, "Kinousei
Ganfusso Kobunshi (Functional Fluorine-Containing Polymers)",
Nikkan Kogyo Shinbun Sha (1982) beschrieben sind, oder eine
anorganische Verbindung, wie sie in
JP-A-60-165650 beschrieben ist.
Die photographische Emulsionsschicht, die in der Erfindung
hergestellt wird, kann
ein Polyalkylenoxid oder Derivate, z. B. einen Ether,
einen Ester oder ein Amin eines Polyalkylenoxids, Thioetherverbindungen,
Thiomorpholine, quaternäre Ammoniumsalzverbindungen,
Urethanderivate, Harnstoffderivate, Imidazolderivate
und 3-Pyrazolidone zur Erhöhung der Empfindlichkeit
oder des Kontrasts oder zur Beschleunigung der Entwicklung enthalten.
Das lichtempfindliche photographische Material, das in der Erfindung
hergestellt wird, kann eine Dispersion eines in
Wasser unlöslichen oder in Wasser kaum löslichen synthetischen
Polymeren in seiner photographischen Emulsionsschicht
und in anderen hydrophilen Kolloidschichten enthalten,
beispielsweise zur Verbesserung der Dimensionsbeständigkeit.
So können beispielsweise Homo- oder
Copolymere von Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat, Alkoxyalkylacrylat
oder Alkoxyalkylmethacrylat, Glycidylacrylat
oder Glycidylmethacrylat, Acrylamid oder Methacrylamid,
Vinylester (z. B. Vinylacetat), Acrylnitril, Olefin und
Styrol und Copolymere der obengenannten Monomeren und von
Monomeren, wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, einer
α,β-ungesättigten Dicarbonsäure, Hydroxyalkylacrylat oder
Hydroxyalkylmethacrylat, Sulfoalkylacrylat oder Sulfoalkylmethacrylat
und Styrolsulfonsäure verwendet werden.
Die photographische Emulsion, die in der Erfindung hergestellt
wird, kann einer spektralen Sensibilisierung für
blaues Licht mit einer verhältnismäßig langen Wellenlänge,
für grünes Licht, rotes Licht oder infrarotes Licht unterworfen
werden unter Verwendung von Sensibilisierungsfarbstoffen.
Als Sensibilisierungsfarbstoffe können
ein Cyaninfarbstoff, ein Merocyaninfarbstoff, ein
komplexer Cyaninfarbstoff, ein komplexer Merocyaninfarbstoff,
ein holopolarer Cyaninfarbstoff, ein Styrylfarbstoff,
ein Hemicyaninfarbstoff, ein Oxonolfarbstoff, und ein
Hemioxonolfarbstoff verwendet werden.
Es ist vorteilhaft, diese Sensibilisierungsfarbstoffe in
einer solchen Farbstoffkonzentration zu verwenden, daß die
Eigenempfindlichkeit der Silberhalogenidemulsion nicht
wesentlich vermindert wird. Der Sensibilisierungsfarbstoff
wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 1,0×10-5 bis
etwa 5×10-3 mol pro mol Silberhalogenid, insbesondere
in einer Menge von etwa 4×10-5 bis etwa 2×10-3 mol
pro mol Silberhalogenid verwendet.
Als Sensibilisierungsfarbstoffe, die in der Erfindung
verwendet werden, können die
im "Research Disclosure", Band 176, Item 17 643,
Clause IV, Seite 23 (Dezember 1978), beschriebenen verwendet werden.
Diese Sensibilisierungsfarbstoffe können
in irgendeiner beliebigen Stufe
während der Herstellung der photographischen Emulsion oder
in irgendeiner beliebigen Stufe unmittelbar
vor dem Aufbringen in Form einer Schicht nach ihrer
Herstellung zugegeben werden, beispielsweise bei
der Bildung der Silberhalogenidkörnchen,
der physikalischen Reifung und der
chemischen Reifung.
Die in der Erfindung hergestellte Emulsion kann ein Farbbild bildende
Kuppler enthalten,
d. h. Verbindungen, die durch oxidative Kupplungsreaktion
mit einer primären aromatischen Amin-Entwicklerverbindung
(wie z. B. Phenylendiaminderivaten und Aminophenolderivaten)
in der Farbentwicklungsstufe eine Farbe (einen Farbstoff)
bilden können. Bei dem Kuppler handelt es sich zweckmäßig um
einen nicht-diffusionsfähigen Kuppler mit einer hydrophoben
Gruppe in seinem Molekül, die als Ballastgruppe bezeichnet
wird, oder zweckmäßig handelt es sich um einen polymerisierten
Kuppler. Der Kuppler kann ein 4-Äquivalent- oder 2-
Äquivalent-Kuppler, bezogen auf Silberionen, sein. Es können
gefärbte Kuppler, die eine Farbkorrekturwirkung haben, oder
Kuppler, die einen Entwicklungsinhibitor freisetzen (sogenannte
DIR-Kuppler), verwendet werden. Außerdem können auch
keine Farbe (Farbstoff) bildende DIR-Kupplerverbindungen,
die ein farbloses Kupplungsreaktionsprodukt bilden und einen
Entwicklungsinhibitor freisetzen, verwendet werden.
Zu Beispielen für Purpurrotkuppler gehören 5-Pyrazolon-
Kuppler, Pyrazolobenzimidazol-Kuppler, Cyanoacetylcumaron-
Kuppler und offenkettige Acylacetonitril-Kuppler.
Zu Beispielen für Gelbkuppler gehören Acylacetamid-
Kuppler (wie z. B. Benzoylacetanilide und Pivaloylacetanilide).
Zu Beispielen für Cyan-Kuppler gehören
Naphthol-Kuppler und ein Phenol-Kuppler.
Das in der Erfindung dargestellte lichtempfindliche photographische
Material kann einen anorganischen oder organischen Härter
in seiner photographischen Emulsionsschicht oder in anderen
hydrophilen Kolloidschichten enthalten. So können beispielsweise
Chromsalze (wie Chromalaun und Chromacetat), Aldehyde
(wie Formaldehyd, Glyoxal und Glutaraldehyd), N-
Methylolverbindungen (wie Dimethylolharnstoff und Methyloldimethylhydantoin),
Dioxanderivate (wie 2,3-Dihydroxydioxan),
aktive Vinylverbindungen (wie 1,3,5-Triacryloyl-
hexahydro-s-triazin und 1,3-Vinylsulfonyl-2-propanol),
aktive Halogenverbindungen (wie 2,4-Dichloro-6-hydroxy-
s-triazin) und Mucohalogensäuren (wie Mucochlorsäure und
Mucophenoxychlorsäure) allein oder in Kombination
verwendet werden.
In der erfindungsgemäß hergestellten Emulsion können die obengenannten
verschiedenen Zusätze verwendet werden. Einzelheiten sind
beschrieben im "Research Disclosure", Band 176, Item 17 643,
Seiten 23-28 (Dezember 1978), und ibid., Band 187, Item
18 716, Seiten 648-650 (November 1979). Es können auch andere
Zusätze, wie sie in diesen Literaturstellen beschrieben
sind, verwendet werden.
Die erfindungsgemäß hergestellte Silberhalogenidemulsion kann in Form
einer Schicht oder in Form von zwei oder mehr Schichten
(beispielsweise in Form von zwei Schichten und in Form von
drei Schichten) in Kombination mit anderen Emulsionen,
falls gewünscht, auf einen Träger aufgebracht werden. Außerdem
kann die erfindungsgemäß hergestellte Emulsion nicht nur auf eine
Seite des Trägers, sondern auch auf beide Seiten aufgebracht
werden. Außerdem können Emulsionen mit unterschiedlichen
Farbempfindlichkeiten in Form einer Mehrschichtenstruktur
vorliegen.
Die erfindungsgemäß hergestellte Silberhalogenidemulsion kann in einem
photographischen Silberhalogenid-Schwarz-Weiß-Material
(beispielsweise in einem für Röntgenstrahlen empfindlichen
Material, in einem lichtempfindlichen Material vom Lith-
Typ und in einem Negativfilm für die Schwarz-Weiß-Photographie)
sowie in einem lichtempfindlichen farbphotographischen
Material (beispielsweise in einem Farbnegativfilm,
einem Farbumkehrfilm und einem Farbpapier) verwendet
werden. Außerdem kann sie in einem lichtempfindlichen
Material für die Diffusionsübertragung (beispielsweise in
einem Farbdiffusionsübertragungselement und in einem Silbersalzdiffusionselement)
und in einem wärmeentwickelbaren lichtempfindlichen
Material verwendet werden.
Die Erfindung wird in den folgenden Bezugsbeispielen und
Beispielen näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein.
50 ml 4 N AgNO₃ werden über einen Zeitraum von 75 Sekunden mit
einer konstanten Geschwindigkeit zu 1 l einer wäßrigen Lösung,
enthaltend 15 g inaktive Gelatine, 2,4 g Kaliumbromid und
0,50 g (3,0 mMol) Kaliumjodid (pBr: 1,70, pJ: 2,52), wobei
die wäßrige Lösung bei 70°C gehalten wird und gut gerührt
wird, zugegeben. Während dieses Verfahrens wird 4 N KBr
gleichzeitig zugegeben, um den pBr-Wert bei 1,70 zu halten,
und unmittelbar vor Beendigung der Zugabe des AgNO₃ wird
die Zugabe von KBr gestoppt, so daß der pBr-Wert bei Beendigung
der Zugabe von AgNO₃ 1,85 beträgt. Nach 30 Sekunden werden
10 ml 2 N KSCN zugegeben und die physikalische Reifung wird
30 Minuten lang durchgeführt. Unmittelbar nach Beendigung der
Zugabe des AgNO₃ werden 15 ml der Emulsion entnommen und es
werden 10 ml einer 0,1gew.-%igen Methanollösung von 1-Phenyl-
5-mercaptotetrazol zugegeben, um das Wachstum der Körnchen
sofort zu stoppen. Das dabei erhaltene Produkt wird
als Probe A bezeichnet.
Andererseits wird 2 N KSCN zugegeben und die physikalische
Reifung wird 30 Minuten lang durchgeführt. Gleichzeitig
mit Beendigung dieser physikalischen Reifung werden 15 ml der
Emulsion entnommen und es werden 10 ml 0,1gew.-%ige Methanollösung
von 1-Phenyl-5-mercaptotetrazol zugegeben, um das Wachstum
der Körnchen zu stoppen. Dieses Produkt wird
als Probe B bezeichnet.
Die Probe A besteht aus feinen Körnchen, die einen durchschnittlichen
Korndurchmesser von 0,085 µm besitzen und die
nahezu kugelförmig sind (Fig. 1). Unmittelbar nach der
Zugabe von AgNO₃ und KBr enthalten die kugelförmigen
feinteiligen Körnchen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit
einen doppelten Zwillingskristall-Keim. Wenn
Kaliumthiocyanat als Silberhalogenidlösungsmittel zugegeben wird, werden
die regulären Kristalle und die einzelnen Zwillingskristalle,
die keine doppelten Zwillingskristallkeime darstellen, gelöst,
was zur Ausfällung des gelösten Materials in den doppelten
Zwillingskristall-Keimen führt, und auf diese Weise wachsen
die doppelten Zwillingskristall-Keime, wobei tafelförmige
Körnchen mit einem hohen Aspektverhältnis zurückbleiben. Dies
basiert, wie von Sugimoto in "Photographic Science and Engineering",
Band 28, Seite 137 (1984), beschrieben, auf einer
sehr schnellen isometrischen Wachstumscharakteristik eines
doppelten parallelen Zwillingskristalls.
Bei den in Probe B beobachteten Körnchen handelt es sich
um tafelförmige doppelte Zwillingskristallkörnchen und feinteilige
Körnchen aus ungelösten regulären Kristallen und
einzelne Zwillingskristallen (Fig. 2). Wenn man annimmt, daß
die Gesamtanzahl der Körnchen, die zuerst gebildet werden aus
der Durchschnittsgröße, bestimmt anhand einer Elektronenmikrophotographie
der Probe A, No beträgt, und wenn Nt/No errechnet
wird aus der Anzahl der Körnchen (Nt) der tafelförmigen
doppelten Zwillingskristalle, bestimmt aus dem jeweiligen durchschnittlichen
Volumen der tafelförmigen doppelten Zwillingskristalle,
der normalen Kristalle und der einzelnen Zwillingskristalle
zu dem Zahlenverhältnis auf der Basis einer Elektronenmikrophotographie
einer Kohlenstoff-Replika, die einer
Schattierung der Probe B unterworfen worden ist, beträgt
Nt/No 1,70×10-2. Nt/No kann ein Maß für den Mengenanteil
der in der Probe A enthaltenen doppelten Zwillingskristallkeime
sein. Deshalb wird Nt/No gegen die Konzentration von KJ
in dem Reaktor in bezug auf verschiedene pBr-Werte in Form eines
Diagramms aufgetragen und dann erhält man die Fig. 6. In jedem
Falle wurde die physikalische Reifung mit KSCN bei pBr = 1,85
durchgeführt. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich, besitzt Nt/No im
allgemeinen einen maximalen Wert.
Das heißt, in einem Bereich niedrigerer Konzentration als
der KJ-Konzentration, die bei jedem pBr-Wert einen maximalen
Wert ergibt, sind die übrigen Körnchen hauptsächtlich tafelförmige
doppelte Zwillingskristalle, ungelöste normale Kristalle
und einzelne Zwillingskristalle. Wenn die KJ-Konzentration ansteigt,
steigt die Wahrscheinlichkeit der Bildung von tafelförmigen
doppelten Zwillingskristallen. In einem Bereich einer
höheren Konzentration als der KJ-Konzentration, die den maximalen
Wert ergibt, steigt jedoch die Anzahl der pyramidenartigen
und ungeformten Körnchen mit einem sehr kleinen Aspektverhältnis,
die doppelte oder mehrfache Zwillingskristallkeime
enthalten, bei denen die Flächen der Zwillingskristalle nicht
parallel sind, an, und die Anzahl der tafelförmigen Körnchen
nimmt ab.
Aus der Fig. 6 geht daher hervor, daß die bevorzugte KJ-Konzentration
bei jedem pBr-Wert variiert. Auf der Basis der Fig. 6
sind die bevorzugten Bereiche für pJ und pBr in der Fig. 7
durch einen Bereich mit schrägen Linien dargestellt.
Als Vergleichsbeispiele sind die Elektronenmikrophotographien
nach der physikalischen Reifung mit KSCN bei pBr = 1,70 und
pJ = 1,62 und 0 (KJ ist entfernt) (beide genügen nicht der
Gleichung (I)) in den Fig. 3 bzw. 4 jeweils dargestellt.
Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, können nur ungeformte Körnchen
mit einem niedrigen Aspektverhältnis, die nicht-parallele
Zwillingskristalle enthalten, erhalten werden. Wie aus
Fig. 4 hervorgeht, ist der Mengenanteil der regulären Kristalle,
falls KJ nicht in der Anfangsstufe vorhanden ist, hoch und
die Wahrscheinlichkeit der Bildung von tafelförmigen doppelten
Zwillingskristallen ist gering und deshalb werden die tafelförmigen
doppelten Zwillingskristalle vergröbert und ein Teil
der regulären Kristalle wächst und bleibt. Wenn diese zum
Impfkorn wachsen, wird die tafelförmige Korngrößenverteilung
breiter und am Ende bleibt eine Anzahl von regulären Kristallen
zurück.
Unter Anwendung des im Bezugsbeispiel 1 beschriebenen experimentellen
Verfahrens wird die physikalische Reifungszeit
bei der bei jedem pBr-Wert zugegebenen optimalen KJ-Menge
durch Zugabe von KSCN geändert, um den Zeitpunkt zu bestimmen,
bis zu dem reguläre Kristalle und einzelne Zwillingskristalle
nach der Zugabe von KSCN nicht vorhanden sind (Verschwindungszeit).
Zu diesem Zeitpunkt werden die durchschnittliche Korngröße
aller Körnchen, die Standardabweichung der Verteilung
und der Variationskoeffizient (Verhältnis von Standardabweichung
zur durchschnittlichen Korngröße) gemessen. Die Verschwindungszeit
wird auch für das Vergleichsbeispiel bestimmt,
bei dem KJ nicht zugegeben wird. Auch für diesen
Fall werden die obengenannten Messungen durchgeführt. Die
Ergebnisse sind in folgender Tabelle I angegeben.
Bei den Proben, bei denen eine optimale KJ-Menge bei jedem
pBr zugegeben wird, können die regulären Kristalle und die
einzelnen Zwillingskristalle innerhalb einer kürzeren Zeit
entfernt werden und dadurch wird der Produktionswirkungsgrad
deutlich erhöht. Gleichzeitig nehmen die durchschnittliche
Korngröße der gebildeten tafelförmigen Körnchen und die Standardabweichung
deutlich ab und der Variationskoeffizient nimmt
einen kleinen Wert an.
Wenn diese Körnchen weiter zu Impfkörnchen
wachsengelassen werden, können die Größenverteilung bei der gewünschten
Durchschnittsgröße und das Aspektverhältnis ausreichend eng
gemacht werden. Je nach Verwendungszweck kann die Verteilung
verbreitert werden. Der Freiheitsgrad ist somit sehr hoch.
Sie besitzen daher ideale Eigenschaften als Impfkörnchen.
50 ml 4 N AgNO₃ werden unter gutem Rühren bei einer konstanten
Geschwindigkeit über 75 Sekunden zu 1000 ml einer wäßrigen
Lösung, enthaltend 50 g inaktive Gelatine, 2,4 g Kaliumbromid
und 0,50 g (3,0 mMol) Kaliumjodid (pBr: 1,70, pJ: 2,52),
während diese bei 50°C gehalten wurde, zugegeben. Während dieses
Verfahrens wird 4 N KBr gleichzeitig zugegeben, während
der pBr-Wert mit einer Silberelektrode so gesteuert (kontrolliert)
wird, daß der pBr-Wert bei 1,70 gehalten wird. Dann
werden 10 ml einer 2 N KSCN-Lösung zugegeben. Danach werden
eine 2 N AgNO₃-Lösung und eine gemischte Lösung von KBr und
KJ (2 N in Form von KBr und 0,04 N in Form von KJ) gleichzeitig
über einen Zeitraum von 10 Minuten zugegeben. Die anfängliche
Zugabegeschwindigkeit des 2 N AgNO₃ beträgt 6 ml/min
und die Zugabegeschwindigkeit am Ende beträgt 74 ml/min. Die
während dieses Zeitraums zugegebene Menge an 2 N AgNO₃ beträgt
400 ml und der pBr-Wert wird bei 1,85 gehalten. 2 Minuten
nach Vervollständigung der Zugabe wird die Temperatur gesenkt,
die Mischung wird mit Wasser gewaschen und danach werden
120 g inaktive Gelatine zugegeben, um das Volumen der
Emulsion auf 200 ml einzustellen. Nach der Einstellung des
pAg-Wertes bei 40°C auf 9,1 und des pH-Wertes auf 6,9 wird
die Temperatur der Emulsion auf 60°C eingestellt und über
einen Zeitraum von 60 Minuten wird eine chemische Sensibilisierung
durchgeführt durch Zugabe von 18 ml 1 mM 5-Benzyliden-
3-ethylrhodanin, 4,4 mg Chlorgold(III)säure und 135 mg Kaliumthiocyanat.
Diese Emulsion wird nachstehend als Emulsion I-1
bezeichnet.
Eine Emulsion I-2 wird auf die gleiche Weise wie die Emulsion
I-1 hergestellt, wobei diesmal jedoch als AgNO₃- und KBr-Lösungen,
die in der ersten Stufe zugegeben werden, 2 N Lösungen verwendet
werden, die AgNO₃-Konzentrationen, die in der zweiten
Stufe zugegeben wird, 2,25 N beträgt die Konzentration der
gemischten Lösung von KBr und KJ 2,25 N als KBr bzw. 0,04 N
als KJ betragen, und über einen Zeitraum von 20 Minuten 400 ml
2,25 N AgNO₃ zugegeben werden. Die anfängliche Zugabegeschwindigkeit
der 2,25 N AgNO₃ beträgt 3 ml/min und die Zugabegeschwindigkeit
am Ende beträgt 37 ml/min.
Eine Emulsion I-3 wird auf die gleiche Weise wie Emulsion
I-1 hergestellt, wobei diesmal 4 N KBr gleichzeitig mit 4 N
AgNO₃ in der ersten Stufe zugegeben wird, die 0,08 M KJ
als KJ-Lösung enthält.
Eine Emulsion I-4 wird auf die gleiche Weise wie Emulsion
I-1 hergestellt, wobei diesmal jedoch in der ersten Stufe
12,7 ml 4 N AgNO₃ und 4 N KBr mit einer konstanten Rate über
19 Sekunden, während der pBr-Wert bei 1,25 gehalten wird,
zu 1 l einer wäßrigen Lösung (pBr: 1,25, pJ: 2,99) zugegeben
werden, die 30 g inaktive Gelatine, 6,7 g Kaliumbromid und
0,17 g (1,0 mMol) Kaliumjodid enthält, während die Temperatur
der Lösung bei 70°C gehalten und gut gerührt wird.
Für die Emulsionen I-1 bis I-4 sind die durchschnittliche
Korngröße, die durchschnittliche Dicke, das durchschnittliche
Aspektverhältnis und das Verhältnis zwischen den gesamten
Projektionsflächen der Körnchen mit einer Korngröße von nicht
weniger als 0,5 µm und einer Dicke von nicht mehr als 0,3 µm
und den gesamten Projektionsflächen aller Körnchen in der
Tabelle II angegeben. Eine elektronenmikroskopische Aufnahme der
Emulsion I-1 ist in Fig. 5 dargestellt.
2 N AgNO₃ und 2,1 N KBr werden gleichzeitig über einen Zeitraum
von 1 Minute zu 1 Liter einer wäßrigen Lösung, enthaltend
15 g inaktive Gelatine, 6,7 g KBr und 83 mg (0,5
mMol) KJ (pBr: 1,25, pJ: 1,30), unter gutem Rühren zugegeben.
Während dieses Zeitraums wird der pBr-Wert bei 1,25 gehalten
und 2 N AgNO₃ wird mit einer konstanten Geschwindigkeit
in einer Gesamtmenge von 20 ml zugegeben. Danach wird
die Zugabegeschwindigkeit sofort geändert und 2 N AgNO₃ und
2,1 N KBr werden gleichzeitig über einen Zeitraum von 24 Minuten
zugegeben, während der pBr-Wert bei 1,25 gehalten wird.
Während dieser 24-Minuten-Periode beträgt die zugegebene
Menge an 2 N AgNO₃ 480 ml und die anfängliche Zugabegeschwindigkeit
beträgt 10 ml/min und die Zugabegeschwindigkeit am
Schluß beträgt 30 ml/min. Nach 1 Minute wird die Temperatur
bis auf 40°C gesenkt, die Mischung wird mit Wasser gewaschen
und es werden 120 g inaktive Gelatine zugegeben, um
das Gesamtvolumen auf 200 ml zu bringen und um den pH-Wert
auf 6,5 und den pAg-Wert auf 8,8 einzustellen, bestimmt bei
40°C. Diese Emulsion wird nachstehend als Emulsion II-1 bezeichnet.
Eine Emulsion II-2 wird auf die gleiche Weise wie die Emulsion
II-1 hergestellt, wobei diesmal jedoch nach der ersten Stufe
(die Zugabe von 2 N AgNO₃ und 2,1 N KBr über einen Zeitraum
von 1 Minute) die physikalische Reifung 20 Minuten lang
durchgeführt wird. Darüber hinaus werden zur Herstellung
der Emulsion II-2 die Bedingungen der zweiten Stufen geändert;
2 N AgNO₃ und 2 N KBr werden gleichzeitig über einen Zeitraum
von 60 Minuten zugegeben, während der pBr-Wert bei 1,85 gehalten
wird. Während dieses 60-Minuten-Zeitraums beträgt die
zugegebene Menge an 2 N AgNO₃ 4,80 ml und die anfängliche Zugabegeschwindigkeit
beträgt 2 ml/min und die Zugabegeschwindigkeit
am Ende beträgt 14 ml/min. Danach wird die Emulsion II-2 auf
die gleiche Weise wie die Emulsion II-1 hergestellt.
Auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung der Emulsion
II-1 wird eine Emulsion II-3 hergestellt, wobei diesmal jedoch
150 mg 3,6-Dithiooctan-1,8-diol frisch zu 1 l einer wäßrigen Lösung,
enthaltend 20 g inaktive Gelatine, 6,7 g KBr und 83 ml
Kaliumjodid, zugegeben werden und nach Beendigung
der Zugabe von AgNO₃ und KBr in der ersten Stufe wird die
zweite Stufe durchgeführt durch Zugabe von 2 N AgNO₃ und 2,1 N
KBr mit einer konstanten Geschwindigkeit über 40 Minuten,
während der pBr-Wert bei 1,25 gehalten wird. Während dieses
40-Minuten-Zeitraums beträgt die zugegebene 2 N AgNO₃-Menge
480 ml. Danach wird die Emulsion II-3 auf die gleiche Weise
wie die Emulsion II-1 hergestellt.
Eine Emulsion II-4 wird auf folgende Weise hergestellt:
50 ml 4 N AgNO₃ werden mit konstanter Geschwindigkeit
über 75 Sekunden zu 1 l einer wäßrigen Lösung, enthaltend
15 g inaktive Gelatine, 2,4 g Kaliumbromid und 0,50 g Kaliumjodid
(pBr: 1,70, pJ: 2,52), zugegeben, während die Temperatur
bei 70°C gehalten und gut gerührt wird. Während dieser
Zeit wird 4 N KBr gleichzeitig zugegeben, während mit einer
Silberelektrode kontrolliert wird, um den pBr-Wert bei 1,70
zu halten. Unmittelbar danach wird 2 N KSCN zugegeben,
die physikalische Reifung wird 50 Minuten lang durchgeführt
und die Temperatur wird sofort gesenkt und die Mischung wird
mit Wasser gewaschen. Dann werden 30 g inaktive Gelatine
zugegeben, um das Gesamtvolumen der Emulsion auf 500 ml einzustellen,
und die Mischung wird auf pAg 9,1 und pH 6,9 eingestellt
zur Herstellung der Emulsion II-4.
Für die Emulsionen II-1 bis II-4 werden die
durchschnittliche Korngröße, die durchschnittliche Dicke,
das durchschnittliche Aspektverhältnis der Körnchen mit einer
Korngröße von nicht weniger als 0,5 µm und einer Dicke von
nicht mehr als 0,3 µm und das Verhältnis von gesamter Projektionsfläche
der obigen Körnchen zur gesamten Projektionsfläche
aller Körnchen gemessen. Die Ergebnisse sind in der
Tabelle III angegeben.
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Vergleichsemulsion.
4 N AgNO₃ und 4 N KBr werden gleichzeitig, während
der pBr-Wert bei 1,25 gehalten wird, zu 1 l einer Lösung, enthaltend
15 g inaktive Gelatine und 6,7 g Kaliumbromid (pBr:
1,25), zugegeben, um die Wahrscheinlichkeit der Bildung von
Zwillingskristallen herbeizuführen, die gleich derjenigen der
Emulsion I-1 ohne J--Ionen ist, während die Temperatur bei
70°C gehalten und gut gerührt wird. Während dieser Zeitspanne
beträgt die zugegebene Menge an 4 N AgNO₃ 50 ml. Danach wird
die Herstellung der Vergleichsemulsion auf die gleiche Weise
wie bei Emulsion I-1 fortgesetzt.
Die durchschnittliche Korngröße, die Standardabweichung der Korngrößenverteilung
und der Variationskoeffizient der Körnchen
mit einer Korngröße von nicht weniger als 0,5 µm und einer
Dicke von nicht mehr als 0,3 µm der Emulsion I-1 und der Vergleichsemulsion
des Beispiels sind in der Tabelle IV angegeben.
Ihre durchschnittlichen Dicken stimmten innerhalb des Bereiches
von 0,16±0,02 µm miteinander überein.
Daraus ist ersichtlich, daß die Emulsion I-1 gleich der Vergleichsemulsion
ist in bezug auf die durchschnittliche Korngröße,
daß jedoch die erzielte Größenverteilung enger ist als
bei der Vergleichsemulsion.
Die Nt/No-Relation bezogen auf pBr für den Fall, daß kein KJ
vorhanden ist, und die Relation zwischen Nt/No und pBr bei verschiedenen
KJ-Konzentrationen werden erneut in Form eines Diagramms
wie in der Fig. 6 aufgetragen. Dies ist in der Fig. 8
dargestellt. Das heißt, daß dann,
wenn die Keimbildung bei einem pBr-Wert in der Nähe des Maximalwertes
jeder Kurve bei jeder KJ-Konzentration durchgeführt
wird, die Änderung von Nt/No, bezogen auf eine Änderung des
pBr, ausgeprägt gering ist, verglichen mit dem Fall, bei dem
kein KJ vorhanden ist. Die Reproduzierbarkeit bei der Herstellung
tafelförmiger Körnchen kann somit stark verbessert
werden.
Die Emulsion I-1 und die Vergleichsemulsion des Beispiels 3
werden jeweils neunmal hergestellt und der Variationskoeffizient
der durchschnittlichen Korngröße bei der wiederholten
Herstellung wird gemessen und ist in der folgenden Tabelle V angegeben.
Es tritt keine signifikante Differenz in bezug auf
die durchschnittliche Dicke bei den wiederholten Herstellungen
auf und beide Variationskoeffizienten liegen innerhalb
des Bereiches von ±5%.
Wie in der Tabelle V angegeben, ist die Emulsion I-1, die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist,
bezüglich der wiederholten Reproduzierbarkeit gegenüber
der Vergleichsemulsion stark verbessert.
Wie in JP-A-58-113 928 angegeben,
ist es erforderlich, daß die Reaktionslösung praktisch
keine Jodidionen enthält, da dann, wenn in der Reaktionslösung
Jodidionen zum Zeitpunkt der Einführung von Silbernitrat
und Kaliumbromid enthalten sind, Körnchen mit einer hohen
Dicke und einem niedrigen Aspektverhältnis erhalten werden.
Das heißt,
daß mit steigender Menge der Jodidionen die Dicke der gewachsenen
Körnchen zunimmt, was für die Herstellung von tafelförmigen
Körnchen mit einem hohen Aspektverhältnis unerwünscht
ist. Überraschenderweise wird jedoch erfindungsgemäß gefunden,
daß dann, wenn eine geeignete Menge Jodidionen zugegeben
wird, die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Zwillingskristallen
deutlich zunimmt ohne Zunahme der Dicke in der Nähe der
optimalen Zugabemenge bei jedem pBr-Wert und daß feinteilige
Impfkörnchen aus tafelförmigen Zwillingskristall-Körnchen erhalten
werden können. Natürlich nimmt dann, wenn sie die optimale
Zugabemenge übersteigt, die Dicke der gewachsenen tafelförmigen
Körnchen zu und es werden große Mengen an nicht-
parallelen Multi-Zwillingskristallen gebildet und
deshalb können keine tafelförmigen Körnchen mit einem hohen
Aspektverhältnis erhalten werden. Dies steht in Übereinstimmung
mit dem konventionellen Konzept. Außerdem sind die tafelförmigen
Impfkörnchen, die durch Einführen eines bevorzugten
Bereiches von Jodidionen bei jedem pBr-Wert hergestellt
wurden, feiner als diejenigen, die unter den gleichen
Bedingungen, jedoch ohne die Anwesenheit von Jodidionen hergestellt
worden sind, und die
Körnchen besitzen einen geringen Variationskoeffizienten in bezug
auf die Größenverteilung. Darüber hinaus ist die Größenverteilung
der tafelförmigen Körnchen mit einem hohen Aspektverhältnis,
die durch Wachsenlassen der obengenannten Impfkörnchen
hergestellt worden sind, enger als bei den Körnchen, die
nach den konventionellen Verfahren hergestellt worden sind.
Die Änderung der Wahrscheinlichkeit der Bildung von Zwillingskristallen
in Abhängigkeit von der Änderung des pBr-Wertes wird
außerdem gering gemacht durch Einführen von Jodiden in den Reaktor
und die Reproduzierbarkeit bei wiederholten Arbeitsgängen
wird deutlich verbessert. Dies ist ein großer Vorteil bei
der kommerziellen Herstellung.
Es können ferner Vorteile insofern erzielt werden, als bei der
Herstellung von feinteiligen tafelförmigen Impfkörnchen für den
Fall, daß normale Kristalle und einzelne Zwillingskristalle entfernt
werden, die physikalische Reifung stark abgekürzt
und der Produktionswirkungsgrad erhöht wird
und unter Verwendung eines Teils als Impfemulsion
eine große Menge Emulsion hergestellt werden kann.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung einer lichtempfindlichen Silberjodidbromidemulsion
mit einem hohen Aspektverhältnis, die
ein Dispergiermedium und Silberjodidbromidkörnchen enthält,
wobei die Körnchen mit einer Korngröße von nicht weniger
als 0,5 µm, einer Dicke von nicht mehr als 0,3 µm und einem
durchschnittlichen Aspektverhältnis von nicht weniger als
5 mindestens 50% der gesamten Projektionsfläche der Emulsionskörnchen
ausmachen, gekennzeichnet durch die folgenden
Stufen:
- a) Einführung mindestens eines Teils des Dispergiermediums sowie von einer solchen Menge an Bromidsalz und Jodidsalz in einen Reaktor, daß der pBr-Wert im Bereich von 0,8 bis 3,5 liegt und pJ einen Wert innerhalb des Bereichs, der durch die Gleichung (I) dargestellt wird, aufweist: worin pJ und pBr die logarithmischen Werte der reziproken Werte der Konzentrationen der gelösten Jodidionen bzw. Bromidionen darstellen, und
- b) anschließend Zugabe eines Silbersalzes und eines Bromidsalzes oder eines Silbersalzes, eines Bromidsalzes und eines Jodidsalzes, wobei während der Zugabe dieser Salze der Wert für pBr in dem Bereich von nicht weniger als 0,8 liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Jodidionenkonzentration pJ dargestellt wird durch die Gleichung:
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der durchschnittliche Silberjodidgehalt
der Silberjodidbromidkörnchen nicht mehr als 40 Mol-% beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Körnchen eine Korngröße von 0,5 bis 10 µm,
eine Dicke von 0,005 bis 0,3 µm und ein durchschnittliches
Aspektverhältnis von 5 bis 25 aufweisen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Silberjodidbromidkörnchen mit einer Korngröße
von nicht weniger als 0,5 µm, einer Dicke von nicht
mehr als 0,3 µm und einem durchschnittlichen Aspektverhältnis
von nicht weniger als 5 mindestens 70% der gesamten
Projektionsfläche der Emulsionskörnchen ausmachen.
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