Склад захисного шару фототермопластичного матеріалу

Изобретение относится к области бессеребряных фотографических материалов, а именно к составам слоев, предназначенных для защиты от механических повреждений поверхностного микрорельефа фазовых голограмм на фототермопластическом (ФТП) материале. Известен защитный слой фотографического материала, содержащий гидроксилированный латексный полимер, гидролизованный низшим алкоксид металла и фторалкилзамещенное полиэфирное поверхностно-активное вещество (Патент США №5266455, кл. G03C1/76, 1993). Этот слой характеризуется улучшенной гибкостью и стойкостью к стиранию, но из-за рассеяния света частичками алкоксида металла он не пригоден для защиты поверхности фазовых голограмм, воспроизведение информации на которых проводится с помощью отраженного или проходящего пучка когерентного света. Известен защитный слой фотографического материала, выполненный из аморфного углерода толщиной 0,002 - 5мкм. Такие Слои формируют на защищаемых поверхностях плазмохимическим методом, используя в качестве газов низшие углеводороды и их смеси с фторуглеродами и водородом (Патент США №5139906, кл. G03G5/14, 1992). Этот метод не пригоден для нанесения защитного слоя на ФТП-материал, так как в газовой плазме развивается высокая температура (до 150°C), при которой ФТП-слой (температура плавления 60 - 80°C) расплавляется и записанная информация стирается. Известен защитный слой электрофотографического материала, содержащий силиконовую смолу (продукт гидролиза органоалкоксисилана, органогалогенсилана или их первичного конденсата), для отверждения которой в качестве катализатора применяют соединение формулы или его соль с ароматической или алифатической кислотами (Патент США №5024913, кл. G03G15/04, 1991). Недостатком такого состава защитного слоя является то, что его компоненты нерастворимы в низших спиртах (этиловом, изопропиловом, бутиловом). Но только эти растворители могут быть использованы для полива защитного слоя на ФТП-слои, которые растворяются в любых др уги х растворителях. Для улучшения механической прочности рельефных изображений на окрашенном гидрофильном коллоидном слое используют защитный слой, состоящий из нитроцеллюлозы со степенью замещения в интервале 2 - 2,5 или ее смеси с этилцеллюлозой (степень замещения 2,2 2,6) в массовом соотношении 60 : 40 - 95 : 5 (Заявка ЕПВ №462330, кл. G03C11/12, 1991). Эти полимеры также не растворяются в низших спиртах. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является состав защитного слоя термопластического материала, состоящий из полимера, растворимого в спиртах поливинилбутиралькротоналя с содержанием кротональных групп от 8 до 20мол.% (А.с. СССР №474839, кл. G11B9/00, 1975). Этот полимер образует прозрачные, эластичные покрытия, но обладает недостаточной прочностью к истиранию. В основу изобретения поставлена задача повышения прочности к истиранию защитного слоя ФТП-материала путем использования нового состава защитного слоя. Поставленная задача достигается тем, что состав защитного слоя содержит композицию поливинилацетата (ПВА), полиметакриловой кислоты (ПМАК) и поливинилбутираля (ПВБ) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Поливинилацетат 20 - 30 Полиметакриловая кислота 3-7 Поливинилбутираль Остальное Указанный состав защитного слоя оптимален. Увеличение или уменьшение содержания компонентов приводит либо к уменьшению прочности к истиранию, либо к понижению эластичности защитного слоя. Отличительным признаком предлагаемого состава защитного слоя ФТП-материала является использование нового состава композиции полимеров, что обеспечивает повышенную прочность к истиранию и механическую прочность защитного слоя, а также сохранность микродеформаций фототермопластического слоя при поливе сверху защитного слоя. Использование указанного отличительного признака в составах защитных слоев ФТПматериалов в литературе не описано. При анализе известных технических решений не обнаружено решений со сходными признаками, что позволяет считать предлагаемое техническое решение обладающим "существенным отличием". Для изготовления защитного слоя использованы технические продукты: поливинилацетат (МРТУ 6М880 - 85) и поливинилбутираль (ГОСТ 9439 - 85). Полиметакриловую кислоту синтезировали по известной методике (Барановский В.Ю., Шенков С. // Высокомолекулярные соединения. - Сер.А. - 1995. Т.37. - №4. - С.595 - 599). Молекулярная масса ПМАК равна 350000. ФТП материал состоит из полиэтилентерефталатной подложки - ленты, толщиной 100мкм, с электропроводящим, напыленным в вакууме, слоем никеля, на который наносят светочувствительный фототермопластический слой. Его поливают из толуольного раствора, содержащего поли-Nэпоксипропилкарбазол и сенсибилизатор 2,4,7тринитро-9-флуоренон (95 и 5мас.% соответственно). Толщина слоя 5 ± 0,5мкм. На ФТПматериале получают запись голограммы плоского волнового фронта с пространственной частотой 250лин/мм. Глубина микродеформаций ~0,2мкм. Для увеличения эффективности восстановленного голографического изображения в отраженном свете на поверхность ФТП-слоя напыляют отражающее свет покрытие из никеля, толщиной 800Å. На ФТПслой поливают защитный слой. Пример 1 (по прототипу). В 100мл этилового спирта растворяют 5г поливинилбутиралькротоналя с содержанием кротональных групп 20мол.%. Раствор фильтруют через фильтр Шотта №4 и поливают на ФТП-слой методом купающегося ролика. Слой сушат в поливочном устройстве 0,5 часа и в вакуум-сушильном шкафу 6 часов при комнатной температуре. Толщина слоя - 0,8 1,2мкм. Пример 2. 8100мл этилового спирта растворяют 0,655г ПВА, 0,250г ПМАК и 4,095г ПВБ. На следующий день раствор фильтруют через фильтр Шотта №4. Далее, как в примере 1. Толщина слоя - 0,8 - 1,2мкм. Примеры 3 - 11. В 100мл этилового спирта растворяют рассчитанные количества ПВА, ПМАК и ПВБ. Далее, как в примере 2. Толщина слоев 0,8 - 1,2мкм. Составы защитных слоев, приготовленных по примерам 1 - 11 и их характеристики приведены в таблице. Защитные слои характеризуются механической прочностью, прочностью к истиранию и эластичностью. Ме ханическую прочность слоев P определяют с помощью прибора ПИЭС-3 по ГОСТ 25895 - 83. При этом в качестве меры механической прочности слоя используется минимальная нагрузка P (г), при которой начинает наблюдаться на поверхности слоя видимый след от шарика диаметром 1мм. Прочность к истиранию определяют на лабораторном приборе по ОСТ 29.123 - 90 методом механического истирания защитного слоя под нагрузкой 500г при контакте слоя с поверхностью истирающего материала (бумаги; ГОСТ 6656 - 76), совершающего поступательные движения в течение 40с. Царапины, появляющиеся на поверхности защитного слоя, рассеивают проходящий через слой свет. Мерой прочности защитного слоя к истиранию служит величина где пропускания света слоем до истирания, - процент - после истирания, и определяют на спектрофотометре СФ-26. Эластичность оценивают по ГОСТ 6806 - 73 (с изменением №1 от 01.05.82) методом изгиба ФТПматериала с защитным слоем вокруг металлических стержней различного диаметра (от 1 до 50мм) и определения минимального диаметра стержня, изгиб вокруг которого не вызывает разрушения защитного слоя. Приведенные в таблице данные показывают, что предлагаемые защитные слои имеют хорошую механическую прочность и эластичность. Их прочность к истиранию в 4 - 5 раз выше, чем у защитных слоев, описанных в прототипе.