彩色相纸感蓝层耐晒稳定性的技术研究

李小净，郭建国，轩 鹏，王文桂

（乐凯胶片股份有限公司 河北 保定 071054）

0 引言

随着影像输出设备、介质材料的技术发展，国内市场影像输出方式主要有银盐冲印、喷墨打印、数字印刷，每种输出方式都各有特色，为满足不同终端客户多元化需求，需要不断提高银盐相纸质量，其中改进耐晒性能至关重要。本文通过分析黄成色剂结构，调整抗氧剂、紫外线吸收剂种类、添加方式及用量等因素，提高了彩色银盐相纸感蓝层耐晒稳定性。

1 实验部分

1.1 实验主要物料

感蓝层主要物料：明胶、卤化银乳剂（自制）、成色剂油乳（自制）、防腐剂、抗氧剂；涂布保护层主要物料：明胶、防污染剂、紫外线吸收剂。

其中应用到的黄成色剂结构与类型见表1，抗氧剂、紫外线吸收剂结构与类型见表2。

表1 黄成色剂结构与类型Table 1 Structure and type of yellow coupler

表2 抗氧剂、紫外线吸收剂结构与类型Table 2 structure and type of antioxidant and ultraviolet absorber

1.2 实验方法

黄油乳制备：将成色剂溶解在高沸点溶剂中，在适当温度(40 ～70 ℃)和分散剂存在的条件下，通过高速搅拌器将溶液分散在明胶水溶液中，再由均质设备制得成色剂油乳。

涂布工艺：在涂塑纸基上，依次涂布感蓝层、涂布保护层，共2 层，制备彩色相纸单层样品，样片干燥后，裁切成约6 cm×30 cm 的样片。

冲洗加工：将样片在指定感光仪（氙灯曝光，曝光时间10 ～6 s）上进行梯级曝光，应用标准RA-4 工艺进行冲洗加工，使用X-RITE 350 型光密度仪测试其黄色密度。

性能表征与测试：①选取四个初始密度点，即低密度D12 级（密度值0.5 附近）、中灰密度D11 级（密度值0.8 附近）、中高密度D9 级（密度值1.6 附近）、高密度D8 级（密度值1.85 附近）；②在35 ℃、40% RH、1.1 K/m2氙气光源下对其进行72 h 高强度照射试验，然后读取光照72 h 后光密度；③计算照射后的黄密度变化百分比。

2 结果与讨论

2.1 不同类型的黄成色剂对耐晒性的影响

将酰基乙酰苯胺型成色剂（351HOY）和杂环苯磺酰氨基偶氮基乙酰苯胺型成色剂（新型）按黄油乳分散工艺制备黄油乳，分别进行单层涂布试验1#、2#，并测试不同种类成色剂对彩色相纸耐晒稳定性的影响如图1。

同实验条件下，2#应用杂环苯磺酰氨基偶氮基乙酰苯胺型黄成色剂耐晒稳定性明显优于1#酰基乙酰苯胺型黄成色剂。为了增强染料分子结构中偶氮基的耐光氧化稳定性，国内外着重于彩色相纸用的成色剂，通常在偶氮基的邻位引入一些强吸电子基团[1]，从而降低偶氮基氢原子的电子云密度，对偶氮基起到屏蔽作用使得相纸图像表现出优异的光稳定性，酰基乙酰苯胺型黄成色剂在高温高湿条件下或在光照条件下较容易分解，显影处理后影像的光稳定性不足，而杂环苯磺酰氨基偶氮基乙酰苯胺型黄成色剂具有强吸电子基团且芳硫基作为抗氧性基团，在发色显影过程中形成具有光稳定性强的甲亚胺染料，因此其图像耐晒性更加具有优势。

2.2 稳定剂种类、添加位置对感蓝层耐晒性的影响

在相纸制备中常常通过油乳制备、涂布工艺将抗氧剂、紫外线吸收剂添加到乳剂层或涂布保护层中改善耐晒稳定性[2]，本文应用受阻胺类、受阻双酚类、烯醇类及抗氧剂，紫外线吸收剂应用苯并三唑、三嗪类，并调整其加入位置进行感蓝层涂布试验，具体实验内容见表3 及其影响如下图2。

表3 调整稳定剂种类及添加位置Table 3 Adjust the type and position of stabilizer

由图2 知，同样试验条件下，试验3#、6#感蓝层耐晒稳定性均能达到最优。由于紫外线吸收剂能够吸收或反射紫外光，在相纸和光源之间设立了一道屏道，光线在到达相纸表面时就被吸收或反射，阻碍了紫外线深入相纸内部，因此紫外线吸收剂通常要添加到涂布保护层作为第一道防线，其中苯并三唑类在UVA（300 ～400 nm）波段具有强吸收，三嗪类在UVA（320 ～400 nm）和UVB（290 ～320 nm）波段都有较强的宽范围吸收[3]，实验中最好组合应用；光照过程中染料光敏化产生自由基，需要在感蓝层添加抗氧剂捕捉自由基，研究发现受阻胺和受阻酚并用且添加辅助抗氧剂能有效清除自由基，而抗氧剂与紫外线吸收剂协同作用可进一步提高耐光效果[4]。因此涂布保护层加入苯并三唑类、三嗪类紫外线吸收剂的前提下，试验3#感蓝层组合受阻胺、受阻双酚主抗氧剂及聚乙烯酰胺类光稳定剂，6#感蓝层组合受阻胺类、受阻双酚类主抗氧剂及烯醇类辅助抗氧剂，均能使得感蓝层耐晒性达到最优。

2.3 稳定剂用量对感蓝层耐晒性的影响

烯醇类作为辅助抗氧剂也作为合成黄油乳的高沸点溶剂，试验中高沸点溶剂、紫外线吸收剂加入量过多均会导致油乳不稳定，因此本文主要调整了感蓝层加入的稳定剂用量如表4，并测试其对感蓝层耐晒性的影响如图3。

表4 调整稳定剂用量Table 4 adjust thedosage of stabilizer

观察图3 可知，试验5#感蓝层耐晒性最优，3#次之。试验3#感蓝层耐晒性明显优于1#、2#，即增加主抗氧剂用量，感蓝层耐晒性有很大改善，由反应机理可知，提高抗氧剂用量，感蓝层捕捉自由基能力增强，相纸耐晒稳定性就更好，因此感蓝层在应用辅助抗氧剂的基础上，提高受阻胺、受阻双酚类主抗氧剂用量，感蓝层耐晒效果达到了最优。

3 结论

3.1 彩色银盐相纸感蓝层耐晒稳定性根据黄成色剂分子结构的不同而异，结构中具有强吸电子基团，在发色显影过程中就会形成结构稳定且光稳定性强的新型甲亚胺染料，使得图像耐晒性更加具有优势，因此改进成色剂结构对提升彩色相纸耐光稳定性有很重要的意义。

3.2 受阻胺和受阻酚并用且添加辅助抗氧剂能有效清除自由基，而抗氧剂与紫外线吸收剂协同作用可进一步提高图像光稳定性，因此感蓝层应用受阻胺类、受阻酚类及烯醇类抗氧剂，保护层添加苯并三唑和三嗪类紫外线吸收剂，并提高抗氧剂用量，提高了相纸耐晒稳定性。

3.3 本研究通过涂布车间放量应用，使彩色相纸感蓝层耐晒性明显改善，对相纸其他层的耐晒性改进具有借鉴意义。