DE1090093B

DE1090093B - Verfahren zur Sensibilisierung von photoleitfaehigen Schichten fuer elektrophotographische Verfahren

Info

Publication number: DE1090093B
Application number: DEA28988A
Authority: DE
Inventors: Dr Gustav Schaum; Dr Hildegard Haydn
Original assignee: Agfa AG
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1958-03-05
Filing date: 1958-03-05
Publication date: 1960-09-29
Also published as: NL124074C; FR1221199A; GB874133A; NL236789A; CH378156A; BE576366A; US3203795A

Description

DEUTSCHES

Zur Herstellung von photoleitfähigen Schichten für elektrophotographische Verfahren ist es bekannt, gewisse anorganische oder organische lichtleitfähige Substanzen zu verwenden. Solche-Verbindungen sind beispielsweise Schwefel, Selen, ferner die Oxyde, Sulfide, Selenide von Zink, Cadmium, Quecksilber, Antimon, Wismut, Blei, weiterhin Anthracen und Anthrachinon. Diese Substanzen werden auf einer leitfähigen Platte, insbesondere aus Metallen oder einem anderen schichtbildenden Stoff, beispielsweise Papier oder einem fihnbildenden Kunststoff, aufgetragen. Gegebenenfalls kann der photoleitfähige Stoff in einem schichtbildenden Bindemittel untergebracht werden, wobei der Trägerstoff beim Auftragen auf die Platte in Wasser dispergiert werden kann. Eine der _:gebräuch]iehsten_vphotoleitfähigen.Substanzen ist das Zinkoxyd. Vor vielen anderen hat es den Vorteil, einen weißen Bildgrund zu liefern. Ein Nachteil ist aber seine spektrale Empfindlichkeit, die nur im Bereich von 3750 bis 3900 Ä liegt. Zinkoxyd verlangt daher die Einwirkung von ultraviolettem Licht, wenn man optimale Ergebnisse erzielen will.

Es ist bereits bekannt, daß man die spektrale Empfindlichkeit von Photoleitern, vornehmlich von Zinkoxyd, durch Zugabe bestimmter Farbstoffe bis in den sichtbaren Bereich erweitern kann. Es handelt sich dabei um Farbstoffe aus verschiedenen Gruppen, die in der Lage sein müssen, die Strahlungsenergie zu absorbieren und auf den Photoleiter zu übertragen.

In der deutschen Patentanmeldung R16768 IVa/57 b wurden bereits--folgende Farbstoffe genannt, die eine zusätzliche spektrale Empfindlichkeit bei Zinkoxyd als Photoleiter bewirken: Fluoreszein, Eosin, Erythrosin, Bengalrosa, Sialachitgrün, Kristallviolett, Basisch Fuchsin, Methylgrün, Brillantgrün, ■ -Kryptocyänin, Pinacyanol, Methylenblau, Acridinorange, Methylengrau, Ahzarinrot S und Chinizarin.

Es wurde nun gefunden, daß zur Sensibilisierung von photoleitfähigen Substanzen, vornehmlich von Zinkoxyd, die Farbstoffe aus der Gruppe der Phenolsulfonphthaleine besonders geeignet sind. Die mit diesen Farbstoffen sensibilisierten photoleitfähigen Schichten zeichnen sich gegenüber den bekannten sensibilisierten Schichten dadurch aus, daß sie für den roten Teil des Spektrums empfindlich sind und gleichzeitig eine geringere Dunkelleitfähigkeit besitzen, wie aus entsprechenden Messungen klar zu erkennen ist. Außerdem hinterlassen sie nach der Lichtbleiche riur-einen für das Auge kaum wahrnehmbaren Farbstrich.

Schon die Einstrahlung von diffusem Licht bedingt bereits eine Änderung der Farbdichte, während intensives, sichtbares Licht schon in sehr kurzer Zeit zu einem re,in ,weißen Bild führt._ Außerdem, reicht die mit diesen Farbstoffen erzielte spektrale Empfindlichkeit weiter in das sichtbare Gebiet; nämlich· bis zum Be-Verfähren zur Sensibilisierung

von photöleitfähigen Schichten

für elektrophotographische Verfahren

Anmelder:

Agfa Aktiengesellschaft,

Leverkusen-Bayerwerk,

Kaiser -Wilhelm -Allee

Dr. Gustav Schaum und Dr. Hildegard Haydn,

Leverkusen, . .
sind als Erfinder genannt worden

ginn des roten Gebietes, als mit den bekannten Farbstoffen.

Als Beispiele für substituierte Phenölsulfonphthaleine seien genannt:

Bromphenolblau = 3',5'^;,3",5"-Tetrabrom-

phenolsulfonphthalein.
Chlorphenolrot = 3',3"-Dichlorphenolsulfon-

phthalein.
Bromkresolpurpur = 5',5"-Dibrom-o-kresolsulfon-

phthalein. - . .

Bromkresolgrün = 3',5',3",5"-Tetrabrom-

m-kresolsulfonphthalein.

In der Übersicht werden für diese Farbstoffe die ■Formeln und Literaturstellen angegeben.

Sie sind bekannt als Tndikatorfarbstoffe. Ihr Umschlagintervall liegt bei Raumtemperatur unter p_H = 7, das Absorptionsspektrum im sichtbaren Bereich. Infolge ihres sauren Charakters gehen sie mit Zinkoxyd eine relativ feste Bindung ein, was sich hinsichtlich der Energieübertragung als sehr günstig' erwiesen hat.

Ein mit den obengenannten Farbstoffen sensibilisierter •Photoleiter geht nach dem Ausbleichen des Farbstoffes nicht auf die Empfindlichkeit des nicht umgesetzten Zinkoxyds zurück. Seine Empfindlichkeit liegt dann zwischen der des sensibilisierten und unsensibilisierten -Zinkoxyds. ^:

Die Farbstoffe können in' gelöster oder ungelöster

Form der Bindemittel-Zinkoxyd-Suspension zugegeben ^werden. Sie können aber auch vorher, beispielsweise als alkoholische Lösung, mit dtem Photoleiter vermischt

009 609/362

werden. Der Farbstoff geht dann z. B. mit Zinkoxyd eine Verbindung ein und kann durch Lösungsmittelflicht mehr ausgewaschen werden. Der nun gefärbte, sensjbilisierte Photoleiter wird dann mit einem entsprechenden Bindemittel vermischt und in der üblichen Weise weiterverarbeitet. Die Menge des zur Anwendung kommenden Farbstoffs ist von dem gewünschten Effekt abhängig und kann zwischen 0,001 und 0,5 °/₀ (berechnet auf die Menge des Photoleiters) schwanken.

IO

Beispiel 1

700 g Silikonharz Bayer PlSOK (60°/₀ig) in Toluol werden mit 1000 cm³ Toluol oder Alkohol verdünnt. Hinzu gibt man 1000 g Zinkoxyd und 0,13 g Bromphenolblau, gelöst in wenig Alkohol. Man homogenisiert diese Mischung einige Stunden in einer Kugelmühle und vergießt sie auf eine geeignete Unterlage wie Metall oder Papier und trocknet. Die Verarbeitung erfolgt in der für elektrophotographische Verfahren üblichen Weise. Die Empfindlichkeit der so hergestellten Schicht liegt im sichtbaren Spektralbereich.

notwendig ist, um bei gleichen Bedingungen zu Bildern gleicher Deckung zu gelangen.

	Menge Farbstoff	Belichtung in
JJ Ctrl LJo L·\JXL	auf 100 g ZnO	Lux — Sekunde
		960
Bromphenolblau ...	0,013 g	20
Bromkresolgrün ...	0,013 g	100
Bromkresolpurpur	0,013 g	60
Chlorphenolrot ....	0,013 g	40

Formelübersicht:

1. Bromphenolblau :

Beispiel 2

25

1000 g Zinkoxyd werden mit Alkohol angeteigt. Hinzu gibt man 0,2 g Bromkresolgrün und verrührt diese Mischung, bis sie völlig homogen ist. Dann saugt man den Alkohol ab und wäscht aus, bis das Waschwasser farblos ist. Dieses so umgesetzte Zinkoxyd kann man entweder in diesem feuchten Zustand oder nach vorheriger Trocknung zur Herstellung einer photoleitenden Schicht z. B. nach dem folgenden Rezept weiterverarbeiten:

200 g eines Umsetzungsproduktes aus 3 Mol Phthalsäureanhydrid, 3 Mol Trimethylolpropan, 1 Mol Pentaerythrit und 5MoI Cyelohexylisocyanat werden in 1000 cm³ Alkohol gelöst. In diese Harzlösung rührt man 600 g des mit Bromkresolgrün umgesetzten Zinkoxyds und behandelt diese Mischung mehrere Stunden in einer Kugelmühle, Sie wird dann auf eine geeignete Unterlage vergossen und in der üblichen Weise verarbeitet. Die spektrale Empfindlichkeit dieser Schicht hegt weit im sichtbaren Bereich.

OH

Br

Beilstein, 19, I.Ergänzungsband, S. 649; II. Ergänzungsband, S. 105. Am,Soc, 41, S, 1205 (1919); 50, S. 2017 (1928).

2. Chlorphenolrot:

SO₂

C₈H*

Beispiel 3

45 Cl

-rY

HO —I J

Cl OH

300 g eines Umsetzungsproduktes, das durch Vakuumveresterung von 2 Mol Phthalsäureanhydrid, 1 Mol Adipinsäure, 4 Mol Trimethylolpropan und anschließender Umsetzung mit 4,8MoI Cyclohexylisocyanat hergestellt Beilstein, 19, II. Ergänzungsband, S. 104. wurde, werden in 1000 g Alkohol gelöst. Man trägt zuerst 5° Publ. Health Rep., 41, S. 3061 (1926). 670 g Zinkoxyd ein, dann 0,09 g Chlorphenolrot, das in wenig Alkohol gelöst ist. Diese Mischung wird einige Stunden auf einer Schwingmühle geschüttelt und dann auf eine geeignete Unterlage vergossen und getrocknet. Die Verarbeitung«rfolgt in der für elektrophotographische 55 Verfahren üblichen Weise.

3. Bromkresolpurpur:

Beispiel 4

C_fiH,

CH.
HO

840 g Silikonharz (6Q%ig) in Toluol werden mit 500 ecm Toluol verdünnt. Hierzu fügt man 8QO g Zinkoxyd und Q₁₁I g Bromkresolpurpur, der in wenig Alkohol gelöst ist. Diese Mischung wird einige Stunden auf einer Kugelmühle vermählen "und dann auf eine geeignete Unterlage vergossen und getrocknet. Die Verarbeitung erfolgt in der für elektrophotographische. Verfahren üblichen Weise.

Die durch die vorhegenden Farbstoffe erzeugte Empfindüchkeitssteigerung wird durch die folgende Tabelle

veranschaulicht.IndieserwirdalsMaßfürdieEmpfindHch- Beilstein, 19, S. 91; Ergänzungsband, S. 110, keit die Belichtungszeit in Lux — Sekunde angegeben, die 70 Am., 20, S. 266 (1898).

Br

4. Bromkresolgriin:

Br

Beilstein, II. Ergänzungsband, S. 108.

Am. Soc, 48, S. 2218 (1926).

Publ. Health Rep., 41, S. 3058 (1926).

Claims

Patentansprüche:

1. "Verfahren zur Sensibilisierung von photoleitfähigen Schichten für elektrophotographische Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man lichtunechte Farbstoffe aus der Gruppe der Phenolsulfonphthaleine verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man substituierte Phenolsulf onphthaleine verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Bromphenolblau, Chlorphenolrot, Bromkresolpurpur, Bromkresolgrün verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffe in Mengen von 0,001 bis 0,5 ⁰J₀, bezogen auf die Menge der photoleitfähigen Substanz, verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, _daß. man die Farbstoffe in gelöster oder ungelöster Form der Bindemittel-Photoleiter-Suspension zusetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als photoleitfähige Substanz Zinkoxyd verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Farbstoff erst mit dem Zinkoxyd umsetzt und das sensibilisierte Zinkoxyd in der üblichen Weise weiterverarbeitet.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift R 16768 IVa/57b, (bekanntgemacht am 20. September 1956)s