DE1497178A1 - Elektrofotografische Materialien,Aufzeichnungstraeger und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

THE HEAD COBPOHATION, Dayton, Staat Ohio (V.St.A.)

Elektrofotografische Materialien, Aufzeichnungsträger und Verfahren zu deren Herstellung

Die vorliegende "Erfindung bezieht sich auf verbesserte Materialien und Verfahren zur Herstellung elektrofotografischer Aufzeichnungsträger und auf die danach hergestellten Aufzeichnungsträger. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Materialien, Verfahren und Erzeugnisse, die auf der Verwendung wässriger Systeme basieren, und befaßt sich mit neuen Dispersions-Stabilisierungs- und Sensibilisierungs-Materialien für diese Zwecke.

5,6

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Bei den "bekannten Verfahren zur Erzeugung von !pilde::-n auf elektrofotografischen! ,lege wird ein Grundmaterial, ΐ/ie beispielsweise l·apier oder dergl., luit einer fotoleitenden Oberflächenschicht verseben, die im allgeneinen ein fotoleitendes xigEert und ein isolierendes Bindemittel enthält· Derartige Überflächenschichten sind sojausgebildet, daß sie bei •Dunkelheit die elektrostatischen Ladungen halten, während ^'ene Abschnitte, die Licht empfangen, leitend werden und die elektrostatische Ladung abfließen lassen, woraus sich Ladungsbilder ergeben, die später durch die !Entwicklung mit elektroskopischen Teilchen aus gefärbtem kateria! sichtbar gemacht v/erden.

Elektrofotografische Schichten nach dem Stand der Technik enthielten die verschiedensten Arten von Bindemitteln, um die verschiedenen fotoleitenden Pigmente als Deckschicht auf den 'irägerstoffen zu halten. Als derartige Binder wurden beispielsweise Kohlen-Wasserstoff-Harze, Vinyl-Acetat-Harze, Styren-Butadienharze, Polyacrylsäurehaize und dergl_β verwendet· Die Bindemittel fallen im allgemeinen in eine der beiden folgenden Gruppen:

Erstens Polymere, die in Wasser oder in' Wasser, dem genug Alkali zugefügt worden ist, um die Säuregruppen

1 / A Q ή f*

I /UsUS

des Harzes· zu neutralisieren, löslich sind und zweitens Polymere, die in Y/asser oder verdünntem Alkali unlöslich sind»

Die Polymere der zweiten Gruppe werden entweder als organische Lösungen, als Dispersionen oder als wässrige Dispersionen oder als Emulsionen (Latices) verwendete . -

Diese bekannten katerialienhaben alle bis zu einem gewissen Grade ernste Nachteile, .die ihre iJinsatzmöglichkeiten für elektrofotografische Reproduktionen hoher Qualität 'beeinträchtigen» Beispielsweise sind die wasserlöslichen Stoffe hygroskopisch,und bei hohen relativen Feuchtigkeiten verschwinden die elektrostatischen Ladungen zu schnell, um einwandfreie elektrofotografische Drucke zu ergebene Auf der anderen Seite müssen die wasserunlöslichen Polymere entweder als. Lösungen oder Dispersionen in organischen Lösungsmitteln oder als wässrige Dispersionen oder Ausschleüii-ungen verwendet werden^ -='Die hohen Eosten der organischen Lösungsmittel gegenüber dem Wasser und die Feüergefährlichkeit und/oder Giftigkeit lassen die Verwendung von sonst brauchbaren organischen Lösungsmitteln aus wirtschaftlichen oder fabrikationstechnischen Granden unzY/eckmäßig erscheinen*

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Wässrige Systeme-, die auf polymeren Latexbindemitteln basieren, vermeiden die ITachteile und hohen Kosten von organischen Lösungsmittelsystemen, bringen aber weitere Probleme mit sich, die -bis zur vorliegenden Erfindung ihre Verwendung zur Herstellung b>rauchbarer elektrofotografischen Aufzeichnungsträger stark einschränkten· Polymere Latexbindemittel sind kolloidale Systeme, die unter ungünstigen Bedingungen koagulieren oder gelieren und daher zu unverwendbaren dicken, teigigen oder krümeligen Massen werden» Derartige Latexsysteme haben bei Anwesenheit von mehrwertigen Metallionen wenig oder keine Stabilität, und es ergeben sich noch größere Stabilitätsprobleme, wenn·sie mit reagierenden Pigmenten, wie beispielsweise Zinkoxyd, in "Verbindung gebracht werden·

In gleicher Weise wirft der fotoleitende Pigmentbestandteil der elektrofotografischen Materialien Probleme auf bezüglich der Bildung von stabilen Dispersionen niedriger Viskosität, die im wesentlichen frei sind von elektrisch leitenden Dispersionsmitteln, damit sie für die Elektrofotografie eingesetzt werden können* Es sind zwar manche ausgezeichnete Plgmentdispersionsmittel bekannt, diese haben jedoch meistens ionische Eigenschaften und ergeben £e%e elektrofoto-

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grafische Schichten, die wegen der Leitfähigkeit des Pigmentdispersionsmittels, bezüglich des Festhaltens der Ladung versagen» Beispiele von solchen ungeeigneten Pigmentdispersionsmitteln sind die verschiedenen Polyphosphate.

Ein weiteres, bei der Herstellung von elektrofotografischen Auf Zeichnungsträgern auftretendes Problem liegt in der beschränkten spektralen Empfindlichkeit der verwendeten Fotoleiter. Wegen seiner geringen Kosten, der leichten Erhältlichkeit und der weißen-•Farbe ist das fotoleitende Zinkoxyd ein bevorzugtes Pigment für die Herstellung von elektrofotografischen Aufzeichnungsträgern. Zinkoxyd zeigt jedoch seine maximale Lichtempfindlichkeit (bei Raumtemperatur " nur in dem Bereich von 3600 bis 5800 1 mit einer außerordentlich kleinen Ansprechempfindlichkeit oberhalb von 4200 Ä. Daher besitzt Zinkoxyd wenig oder überhaupt keine Lichtempfindlichkeit für sichtbares Licht (4000 bis 7000 &),und Wolframfadenlampen eignen sich daher im allgemeinen nicht für die Beleuchtung von elektrofotografischen Schichten, die Zinkoxyd enthalten· Es ist schon eine Anzahl von "Vorschlagen gemacht worden, um die Lichtempfindlichkeit des Zinkoxydes in das sichtbare Spektrum zu verschieben, iiis—

"besondere durch Verwendung von verschiedenen !Farbstoffen, wie beispielsweise von Para-rosanilin« . Ein Nachteil der Farbstoffsensibilisierung ist die ausgesprochene Färbung oder Farbe der fotoleitenden Schicht,

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, diese Nachteile der bekannten Verfahren weitgehend zu überwinden. Die neuen erfindungsgemäßen Stoffe sind hochwirksame Dispersionsmittel für Zinkoxyd und/oder andere fotoleitende Pigmente, besitzen.einen ausgesprochenen Stabilisierungseffekt auf polymere Latexbindemittel und verbreitern den Bereich' der Fotoempfindlichkeit von Zinkoxyd sehr stark in das sichtbare Lichte Die neuen Dispersions-, Sfbabilisierungß- und Sensibilisierungsmaterialien nach der Erfindung sind Schellack-Produkte, welche die gereinigten Produkte der Ausscheidung eines Insektes (Lackschilfllaus) sind»

Obwohl Schellack chemisch nicht gut charakterisiert ist, kann eine ungefähre Zusammensetzung für Schellack folgendermaßen angegeben werden*

/ >ί

ORIGINAL

3 % in Petroleum lösliche wachsähnliche Ester

30 % Aleuritinsäure

20 % wasserlösliche äTdehydische Säuren

20 % wasserlösliclie hydroxydibaäische Säuren (die Schellacksäure enthalten können)

25 % niedrigschmelzende monobasische Hydroxysäuren, die wenig in "ffasser löslich sind und wahrscheinlich eine zyklische Struktur besitzen, aber keine ätherähnliche Ungesättigtheit zeigen.

Die näheren Einzelheiten, wie die verschiedenen Säuren kombiniert sind, um das Schellackharz zu bilden, sind ζ »Zt. unbekannt.. I¹Ur den Handel werden die Ausscheidungen der Lackschildläuse als Verkrustungen an den Zweigen und Ästen der Bäume gesammelt, die als Wirt für die Insekten dienen» Dieses Frodukt, das als Stioklack bekannt ist, wird zerkleinert, gemahlen, gesiebt und gewaschen, um Schmutz, Holzbestandteile oder Skeiettüberreste der Insekten und einen Teil der färbenden Substanzen oder Farbstoffe zu entfernen und zu einem Seetlack genannten Produkt zu gelangen. Seetlack kann auf "verschiedene Weise weiter raffiniert werden, um andere zusätzliche färbende Bestandteile und/oder die Wachsbestandtell,e ,zu entfernen, wobei man zu einer Reihe von Produkten gelangt, die alle Schellack mit geeigneten weiteren Bezeichnungen genannt werden. Von besonderem Interesse.bezug-

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lieh der Schellackprodukte bei der vorliegenden Erfindung sind der entwachste Orangeschellack· oder der entwachste gebleichte Schellack, die sich hauptsächlich in dem Ausmaß der in dem Erzeugnis verbliebenen !Farbe unterscheiden» Diese Produkte sind im allgemeinen in nicht polaren Lösungsmitteln unlöslich,. Sie quellen oder lösen sich in polaren Lösungsmitteln und können in Wasser gelöst werden, das eine geringe Menge an Alkali enthält. . . "

Es wurde gefunden, daß diese Schellackerzeugnisse hochwirksame Dispersierungsmittel für Zinkoxyd sind» Der Zusatz von Schellack in einer wässrigen Lösung mit 1 % Trockensubstanz, die eine kleine Menge von Amoniak enthält, verwandelt eine steife, schlammähnliche Masse aus Zinkoxyd und Wasser (1:1-Verhältnis) in eine gut fließfähige stabile Dispersion,, Weiterhin stabilisiert ein Zusatz von einer verhältnismäßig kleinen Menge an amoniakalischer Schellacklösung zu einer kopolymeren Bindemittellatex' vor der Vermischung der Bindemittellatex mit einer Dispersion von aktivem Pigment die sich ergebende Pigmentbindemittelmischung und verhindert' effektiv ein Ansteigen der Viskosität oder eine Gelierung während eines Zeitraumes von einem Jahr und langer. Wenn die reagierende Pigmentidispersion

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Schellack jenthält, und sei es nur in verhältnismäßig kleiner Menge, ist es nicht notwendig, Schellack den kopolymeren Latexbindemitteln vor der Zumischung zu der Pigmentdispersion zuzugehen und die gleiche Stabilisierungswirkung wird beobachtet, d_eh« daß die Pigmentbindemittelmischung eine stabile Viskosität besitzt, die während eines längeren Zeitraumes von einem Jahr oder mehr praktisch unverändert bleibt.

Gleichzeitig wurde gefunden, daß durch die Verwendung von Schellack in kleinen Mengen die Lichtempfindlichkeit des Zinkoxydes bei elektrofotografischen Materialien gut in das sichtbare Spektrum erstreckt wurde, während gleichzeitig die Fotoempfindlichkeit des Zinkoxyds im Bereich seiner üOtoleitfähigkeit erhöht wird. Daher liefert die vorliegende Erfindung Materialien, die:

1· wirksame Dispergierungsmittel für fotoleitende Pigmente}

2* wirksame Stabilisierungsmittel für kopolymere Latexbindemittel und ·

3» wirksame Sensibilisatoren zur Erhöhung der Fotoempfindlichkeit von fotoleitenden Schichten sind, die nach der vorliegenden Erfindung hßrgestellt werden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgäbe zugrunde, elektrofotogi?afische Materialien mit verbesserter Stabilität anzugeben.

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Weiterhin sollen -verbesserte fotoleitende Aufzeichnungsträger angegeben werden, die in einem verbreitenden Lichtwellenlängenbereich ansprechen«.

Ferner wird mit der vorliegenden Erfindung angestrebt, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von lichtleitenden Aufzeichnungselementen anzugeben.

Schließlich sollen Verfahren und Materialien zur Herstellung fotoleitender Aufzeichnungseleinente angegeben werden, die die Verwendung von flüchtigen organischen Lösungsmitteln und die damit verbundene Feuergefährlichkeit und Giftigkeit vermeiden.

Andere vorteilhafte Merkmale und Kennzeichen· der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung nebst Ansprüchen, in der auf die beigefügten 'Zeichnungen Bezug genommen wird·

In den Zeichnungen, die die Erfindung erläutern, haben einander entsprechende Seile in den verschiedenen Figuren gleiche Bezugszeichen erhaltene

In den Zeichnungen ist:

,J; '■ -■■■.. . ^{; ;}- ■"■-^; χ ν- >^v-:■

Fig. 1 ein Flußdiagramm, das eine Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung zeigt;

Figo 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines fotoleitenden Aufzeichnungselementes nach der Erfindung, "bei der ein Teil weggebrochen ist; und

Fig» J eine schematische perspektivische Ansicht, die das Verfahren zur Bestimmung der Lichtempfindlichkeit der lichtleitenden Schichten erläutert»

In Fig* 1 zeigt das Flußdiagramm die verschiedenen Verfahrensstufen zur Herstellung fotoleitender Aufzeichnungselemente nach der Erfindung«, Ein fotoleitendes Pigment, wie beispielsweise das fotoleitende Zinkoxyd, wird in Gegenwart von einer geringen Menge ammoniakalischer Schellacklösung aufgelöst, was mit

10 bezeichnet ist. Diesem Verfahrensschritt folgt die Mischung der Pigmentdispersion mit einer geeigneten Menge von Bindemitteldispersion oder Lösung^ beispielsweise eines kopolymeren Latex-Bindemittels, wie bei

11 gezeigt ist* Die sieh dabei ergebende elektrofotografische-Schichtmiscliiing wird dann auf einen Träger oder eine Unterlage, beispielsweise auf einen Papier- ■

streifen oder dergl., aufgebracht-, was /bei 12 gezeigt ist» Darauf folgt decs Trocknen, um das restliche Lösungsmittel auszutreiben, was mit 13 ."bezeichnet--ist? um schließlich zu einem fotoleitenden Aufzeichnungsträger 14 zu ge langen _o ; .·■-.-

Wie S¹Ig₀ 2 zeigt, besteht das fotoleitende Auf zeich-, nungselement 14 aus einem !Träger oder einer Unterlage 15» die auf zumindest einer Seite eine mit 16 bezeichnete fotoleitende Schicht besitzt-

Der .Gegenstand der Üg.-l und 2 soll in der nun folgenden Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert-werden., -.- -. ^:

Dispersion, der fotoleitenden Pigmente . ■ " . ..." Bei den,folgenden Beispielen, die die Pigmentdis- perglerungswirkung der Schellacke zeigen, werden wässrige ScheliacklÖsungsn wie folgt hergestellt:

Lösung A Lösung.-B Wasser ^l - ■'■■■■■- 8^ Teile 85 Teile

Orange-Schellack .. -'■- 15 Teile

Entwachster g

.ter; Schellack . . . —" - 1^. Teile>

immooiiak (28 ^) I₁^ Teile 1,5 Seile

BAD ORIGINAL

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Die Ingredenzien werden zusammengemischt und auf 60° C (14-0⁰S¹) unter leichtem Mischen erhitzt, worauf sich der Schellack auflöst und eine gut fließfähige Lösung ergibt, deren IParbtiefe an roter Farbe von dem Ausgangsmaterial abhängt, d.h·. bei gebleichtem Schellack wird eine weniger gefärbte Losung erzielt als bei Orangeschellack„ lach dem Kühlen haben die oben erwähnten Lösungen A und B einen Feststoffgehalt von 14·, 8 % und werden als Dispergierungsmittel für fotoleitende Zinkoxydpigmente, wie sie in den Beispielen 1 bis 4- aufgeführt sind, verwendet«

Beispiel 1

lüO 'Teile eines fotoleitenden Zinkoxydpigmentes (Florence Green Seal ITr₀ 8, hergestellt von ITew Jersey Zinc Company) werden zusammen mit 100 Seilen Wasser (Gesa^thärte 200 ppm als GaCO-,) und einer sehr kleinen Men£;e von 28 ^igem AKmoniumhydroxyd (insgesamt 0,1 bis 0,4- 'Teile) gemischte Es ergibt sich eine steife, schlammähnliche Paste, zu der. 6,75 'Teile der üchellü.cklÖsung A zugegeben werden. ßach demL.ischen der Losung A lait der raste ergibt Gich eine üut fließfähige Mspersion₀ -

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Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß 6,75 Teile der Schellacklösung B verwendet wurden,. Hierbei ergab wiederum der Zusatz der . ßchellacklösung eine gut fließfähige Dispersion,,

Beispiel 3 . " ■

Das Beispiel 1.wurde wiederholt mit der Ausnahme, · daß 100 Teile AZZO Fr. .66 Zinkoxyd (hergestellt durch die American Zinc Company) anstelle des Florence Green Seal B'r« 8 Zinkoxyd verwendet -wurde, wobei sich die gleichen Ergebnisse wie bei Beispiel 1 ergaben.

Beispiel 4

Das Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei anstelle des Florence Green öeal.Hr, 8 AZZO Ir, 66 Zinkoxyd verwendet wurde, was die gleichen Ergebnisse wie bei Beispiel Q.-e

Beispiel 5

Eine steife, schleJoiBiähnliche Paste aus Florence Green Seal Ir. 8 Zinkoxyd wurde wie in Beispiel 1 hergestellte Um zu zeigen, daß die.merkbare Veränderung zu einer gut fließfähigen Dispersion, die bei

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BAD ORIGIMAL

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der Zugabe von einer der ochellacklösungeh auftritt, nicht nur auf die Lösungswirkung von dem in den Schellacklösungen enthaltenden Wasser zurückzuführen ist, -wurden in dem einen lall "6,75 Teile Wasser der Zinkoxydpaste zugegeben und in dem anderen Fall 6,75 Seile Wasser, das JüSoniumhydroxyd . in der gleichen Konzentration enthielt, wie sie für die iSchellacklösungen.verwendet wurde ο In beiden fällen blieben die pas tenähnJißhen Eigenschaft en der Zinkoxyd-Viassermischung fast unverändert-B· Dabei ist von Interesse, daß die pastenähnlichen Eigenschaften der Zinkoxyd-Wassermischung noch deutlich in Erscheinung traten, wenn insgesamt 50 Teile Wasser oder Ax-iiuoniak, enthaltendes Wasser der Lischung zugesetzt wurden« Dieses Beispiel zeigt, daß Schellack eine sehr ausgeprägte Bispergierungswirkung auf Zinkoxyd hat ο . . _; .- . . ■ . · .

Beispiel 6 - -..."-■ .-'.". ·....-.- ;Bine Charge von 750 Teilen (AZZQ Ir. 66} wurde zusammen-, mit 225 Teilen Wasser in einen " Z^u—Kneter eingegebene . ITaoh halbstündigem Eine ten -siurden $12.'", Teile ."ifiasser. zuy.efus'fc unÖ der pH-Wert wurde mit 26 ^igem ijimiQniuiiihydrQxyd auf Q_t5 eingestellt« e zeigte

wurde aber durch Zugabe von 51 Teilen einer 14,8 % feststoffe enthaltenden Lösung von gebleichtem, .,..:,„. .'■". entwachsten Schellack, entsprechend §,5 Teilen ^r (Trockensubstanz) von Schellack, in eine gut "fließfähige· Dispersion umgewandelt»- . . . - · . .... -

Beispiel 7 ... . * ..

In einen iwischkessel wurden 600 Teile destilliertes . Wasser, 2 Teile 26 y'öiges Aiimoniimhydroxyd und 63 $eile einer 20 yiagen,feststoffe (Trockensubstanz) enthaltenden a:.jnoniak-alischen Lösung von gebleichtem, .entwachsten Schellack eingegeben» Darauf wurden 900 Teile von AZZO Fr. 661 Zinkoxyd (American Zinc-Company) unter leichtem Rühren zugegeben, das gerade ausreichte, um die Bildung von Elucpen aus Zinkoxyd zu vermeiden» Das Irischen fmrde 30'Iünuten lang, nachdem der liest des Zinkoxydes zugegeben worden war, fortgesetzt und anschließend wurde die-flüssige Aussehlerdung durch eine.Kolloidmühle geschickt, die einen Lesserabs t and von etwa 1 cm (0,04 Zoll) besaJ3„ Bei diesem Beispiel blieb die Löschung während der ganzen Zubereitung gut fließfähig.

BAD ORiQiNAL

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Beispiel 8

Ammoniakalische Lösung mit entwachstem Orangeschellack
(20 ^c/a Feststoffe) ' 333 Teile

Wasser . . 334 Teile

Zinkoxyd (AZZO Mr. 661 American

Zinc Company) 333 Teile

Die oben genannten Bestandteile wurden in einem Kessel gemischt, der mit einem tropellerrührer versehen war und dann durch eine Kolloidmühle gegeben, die einen · Messerabstand von etwa 0,05 cm (0,02 Zoll) besaß. Unter diesen Bedingungen ergab sich während des Kolloidmahlens wenig oder keiii Temperaturanstieg und die Dispersion war eine Flüssigkeit mit niedriger Viskosität, welche über einen Zeitraum von mehreren IviOnaten stabil war. -

Stabilisierung; der Bindemittel

"wie oben ausgeführt, sind verschiedene Bindemittel, die sonst für die Herstellung von fotoleitenden Schichten geeignet wären, in der Anwesenheit von reaktionsfähigen Pigmenten unstabil,, Hach dem btand dor Technik gibt es verschiedene i3chutzkolloide und oberflächenaktive Stoffe, die die Ivoayulisierungsv/irkung der reaicti ons fähig en tigmente auf Bind'ei^ittelemulsionen und/oder -Dispersionen verringern

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oder verhindern ο Die meisten von ihnen verringern aber auch in starkem iiaße oder verhindern sogar die Bildung einer statischen Ladung auf der Oberfläche eines Harzfilmes, der in Gegenwart dieser 3chutzmaterialien aufgebracht worden ist„ Zumindest wird bei der Verwendung für elektrofotografische Zwecke die Fähigkeit der Filmoberflache, die Ladung zu halten, durch die hygroskopischen Eigenschaften oder die Temperatureigenschaften der verwendeten Schutzmaterialien beeinträchtigt»

Im Idealfall ist ein Schutzmaterial, das zur Verwendung in elektrofotografischen liaterialien bestimmt ist, auch ein ausgezeichneter elektrischer Isolator für Systeme, die auf' einer filatrix beruhen, wobei ein Fotoleiter, wie beispielsweise Zinkoxyd, mit einem elektrisch nicht leitenden Harzfilm verbunden oder in diesem eingebettet ist. 2s ist auch in hohem . Maße wünschenswert, daß die ochutzwirkung und die elektrischen eigenschaften von einer ünlöslic'hkeit in nicht polaren Lösungsmitteln begleitet sind, wie denjenigen Lösungsmitteln, die für die Naßentwicklung in der Elektrofotografie verwendet γ/ί-.rden, und Partikel, die von einer statiaclien Ladung auf der Oberfläche einer elektrofotografischen katrix angezogen oder

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abgestoßen werden, in einer dielektrischen, im wesentlichen, nichtpolaren Flüssigkeit suspendiert enthalten«

Es wurde gefunden,, daß die Schellackprodukte nach der vorliegenden Erfindung die Eigenschaft, haben, daß sie

1»-, .eine hochwirksame Stabilisierungswirkung ■ .·

auf wässrige polymere Bindemittelsysteme -v ausüben,

2o einen, hohen elektrischen -'Widerstand und/oder

Isolierwirkung - die Fähigkeit, die Ladung ■ zu halten — besitzen,

3_o eine ünlöslichkeit in polaren Flüssigkeiten aufweisen, die in elektrofotografischen Entwicklungssystemen verwendet werden,

4-O v/eitgehend nicht, hydroskopisch und schließlich auch verhältnismißig unempfindlich gegen Temperaturen in dem normalerweise in Be- ' tracht zu ziehenden Bereich sind»

Somit -entsprechen diese Schellackprodukte in großem Maße den Kriterien, "die .ein ideales StaTDilisiex^ungsnittel für wässrige..polymere Bindemittel sys texie erfüllen soll, und in der Tat erstreckt sich dieser Yorzug über die für die Elektrofotografie geeigneten Systeme - hinaus... ' ■ ^: "

In. dieserü Susar^enhang sollte festgehalten werden, daB'e's verschiedene Harzeüiulsionen odiex¹ Lätices gi"bt, Vielehe Bestandteile enthalten, die so stark leitfähig

sind, cfcß sie für eine Verwendung in der Elektrofotografie vollständig ungeeignet' sind« ^iese können jedoch in ihrer Stabilität so weit verbessert werden, daß sich nach einer Alterung über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr die Zinkoxyd und Schellack enthaltende stabilisierte Harzmischung nur wenig zu einem sehr weichen Schlamm gesetzt hat, der durch leichtes Rühren wieder dispergiert werden kann,, Derart gealterte kischüngen haben sich als Eeschichtungsmaterial für Papier, Verputz, Holz und viele Metalle, Textilien und andere Oberflächen als geeignet erwiesen und -liefern die Helligkeit, die Schimmel- und Schw'ammbe ständigkeit, die den .Zinkoxydpigmentschichten eig»en sindο Da Sehellack in verschiedenen pharmazeutischen Heinheitsgraden erhältlich ist, kann er zur Stabilisierung von Harzdispersionen verwendet werden, die von den. Lebensmittelbehörden ¹ and Drug Administration in den USA) für Be-

schiclltungen von'Hahrüngsmittelverpackungs- oder Verarbeitungsmaterialien zugelassen sind. . ^:

Es wurde gefunden, daß viele Harssdispersionen., die. an sich genügend stabil sind, um eine innige Lischung mit. einem Zinkoxydschlamm zu vertragen;, die Irjätümgeij nicht genügend festhaltea, um einen' erkennbaren elek-·

- '.---''''-V BAD-OFOQtNAt

trofotografischen Abdruck bei 50 % Relativfeuchtigkeit R.Η« zu ergeben. Derartige Dispersionen werden auf einen brauchbaren Wert elektrisch verbessert, indem das Harz zusätzlich mit gebleichtem oder ungebleichtem Schellack stabilisiert wird,, weiterhin ist es durch die zusätzliche Stabilisierungswirkung des Schellacks möglich, daß sie zu Zinkoxid mit einem höheren IPeststoffgehalt zugenischt werden können.

3s sind auch Harzdispersionen hergestellt worden, in denen mit Alkali gelöster Schellack der einzige Stabilisator war. Diese haben zusammen mit Zinkoxydaufschlemtiungen eine ausgezeichnete ,Stabilität ergeben, einige sogar ohne vorheriges Dispergieren des Zinkoxydes mit weiterem Schellack«,

Die vorliegende Erfindung umfaßt somit solche polymere Dispersionen, die "in wässrigen Lösungen durch Verklei-.. nerung der Partikelgröße auf im wesentlichen Brownsche ü-x'öße oder nahezu Brownsche Größe stabilisiert werden, 30 daß d^s Absetzen und das Zusammenballen durch die . x^lfciriheit der Harzpartikel und die nicht klebrige Oberfläche verhindert wird, wobei die Partikel v/ährend der- Herstellung der polymeren Dispersion durch die Anwesenheit von Schellack in wässriger Lösung während

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der Polymerisation stabilisiert werden und die polymeren Dispersionen, die durch Kolloide und/oder oberflächenaktive Stoffe während der Herstellung stabilisiert worden sind, durch die alkalischen Schellacklösungen nach der Erfindung weiter stabilisiert werden,_ wie- es in den Beispielen 9 bis 2^ gezeigt wird.

Beispiel 9

Dieses Beispiel zeigt die Koagulierungswi-rkung eines reaktionsfähigen Figments des Zinkoxyds bei einer kopolymereri Latex. .

Zu 50 Teilen Zinkoxyd (Florence Green Seal ITr.""-b der .New Jersey Zinc Company),die in 8ü Teilen wasser dispergiert sind, welches eine kleine kenge ctn Aiiüioniak enthält, werden 3^ Teile (4-9,3 % Feststoffe) einer partikelstabilisierten Styren-Butadienlatex (Dow Latex X3313» hergestellt von der Dow Chemical Company) zugegebene Fast sofort beobachtete man eine Verdi<^ckung,, so daß weitere 2^ Teile v/asser zubegeben wurden ·. Die ■_■ Latex agglomerierte jedoch und ciie !.li'schung setzte sich zu einem klumpigen, schlair^.ähnlichen Stoff ab ο

Beispiel IQ- - . -

ii'ine Zinkoxyddispersion wurde hergestellt, indem 80

00 98 21/09 05 .' - bad origim

■- 25 -"

Teile Wasser, 59 Teile Zinkoxyd (Florence Green Seal Brβ "S) und 6 Teile einer aiamoniakalischen Schellacklösüng ait. 14,3% Feststoffen (Trocken substanz) genommen " wurden, zusammengemischt und durch ein Sieb gegeben wurden» Zu dieser Sinkoxyddispersion wu-rden 30 Teile (49,3 ?ä Feststoffe) der Dow Latex X3313 unter leichtem, Hühren zugegeben. Es ergab sich eine gut fließfähige Lischung, deren Viskosität innerhalb von 24 Stunden nient anstiege . . ,-

Beispiel 11

50 Teile Zinkoxyd (Florence Green Seal ITr₀ .8) wurden · zu 80 Teilen -./asser zugegeben und der pH-Wert wurde mit Äjjjiaoniak auf 8,5-eingestellte. Beim Ali sehen ergab sich "eine sehr schöne Aufsclilei.-r^ung₀ Sodann ' tairden" 30 Teile (49,3-^c/o Feststoffe) der Dow Latex 23313" ' " mit Aniinoniakfaüf. einen pH-Wert von 9 gebracht "und 6 Teile einer ainmoniakalischen Schellacklösung' "mit 14,3 % Fes-tstoffen (Trockensubstari.z) wurden eihge- " " misent'-und die. so behandelte Latex Tmrde mehrere Stunden lang stehengelassene Die stabilisierte Latex wurde dann in die Zinkoxydauf schsvemiaung einQemischt " und ergab-eine flüssige viskosi-tatssta^bile iaischüng»

Beispiel 12 ■ >.

Eine Zinkoxydpigmeniidispersionvrarde durch, ii

ORIGiMAL

der folgenden Mengen hergestellt„ .. . " .". , . ._..

Wasser" V ' " '■ ^: 1 332 Teile'

Aimnoniumliydroxyd (1$ %) ------- 3 " Teile:

ammoniakalische Schellaoklösungen

(19,3 %) 140 .Teile

Zinkoxyd (Florence Green Seal ITr. 8) 2'000' Teile

Die Aufschwemmung ^Turde durch eine .Eppenb-ach mühle und ein Sieh Nr* 100 (0*149 mm Kaschenweite) ^: ■ ;■■

gegeben« . . -". '

Sodann wurde eine stahilisierte Latex durch Liisch-üng. ·. in der angeführten Weise bereitet« ,· '■- -

Styren-Butadienlatex (Dow Latex X3313)

W,3 % Feststoffe) 142 -.Teile

Vfasser . ' 5° Teile

iiranoniumhydroxyd (2& %) "bis zu einem pH

. von-S₁QM 85

A2:anonia3ss.lische Schellacklösung

(19,3%) ^: ..■■■"■ /■■■■■ "3-,1S" Teile-

Diese kischuhg wurde üher lTacht stehehgelasseno '

Έach Mischen von 100 Teilen der Zinköxyddisp'ersion mit 31,7 feilen der stabilisierteil Latex ergab sich eine stabile, gut fließfähige kisehuiig* Ein Teil der Mischung wurde in einen geschloisseneii Behälter gegeben und ein ·Jahr lang gelagert* Es trat awär ein geringes

BAD OFüG-f

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Absetzen des Pigmentes während, dieser Lagerzeit ein, ein einfaches "Rühren brachte jedoch.-die Mischung wieder in ihren Ausgangszustand zurück„

Beispiel 13

Ss wurde das gleiche Verfahren wie. bei Beispiel 12 angewandt mit der Ausnahme, daß die bezüglich der . •Teilchengröße stabilisierte Styren-Butadienlatex (Dow Latex XJJlJ) durch eine gleiche kenge-einer anionischen Styren-Butadienlatex (Dow Latex 512L) ersetzt wurde, wobei vergleichbare Ergebnisse erzielt wurden.

Beispiel 14 · - ;^7:

Es wurde das gleiche Verfahren wie beim Beispiel 12 angewandt mit der Ausnahme, daß eine, gleiche kenge einer terpolymeren Styren-Butadien-Itakonicsäure-Latex (Dpw Latex 630) anstelle der Dow Latex 30312" verwendet , wobei vergleichbare uirgeonisse erzielt wurden_P

—s wurdedas gleiche Verfahren wie bei Beispiel 12 .angewandt mit der Ausnahme, daß eine gleiche kenge. von i-olyvinylazetat-Lö-tex (Duracet M von der !Franklin Chemical Company) anstelle der Dow Latex X3J13 ver-

fi0dÖ21/090S

U97178-

wendet wurde, wobei vergleichbare Ergebnisse erzielt "■-?.■:.--wurden« · ■ ■

"Beispiel 16 . \ ..

Sine Styren-Butadien-Latex wurde durch Zufügen von ammoniakalischer Orangeschellacklösung zu der wässrigen Phase hergestellt, worauf die Einverleibung eines Peroxydkatalysators folgte und dann das 3tyrenmonomer und das Butadiemnonomer in dem Verhältnis von 60 Teilen Styren zu 40 Teilen Butadien zugefügt wurden. Nachdem die Polymerisierung bis zu deiä gewünschten Grad fortgeschritten.war, ergab sich eine stabile kopolymere Harzlatexo Bei diesem Beispiel betrug die verwendete kenge an Orangeschellack bis zu 10 °/o. des Gewichts der konomere» Der Gesamtfeststoffgehalt der Latex betrug 35 P« Bei der Herstellung dieser Latex wurden die von der Emulsionspolymerisation bekannten Verfahren angewendet mit der Ausnahme, daß das übliche Emulgierungsuittel durch Orangeschellack ersetzt wurde, der als Polymerisat ionsemulgat or und Stabilisator wirkt ο

■Sodann wurde eine Zinkoxydaufschlemniung hergestellt, indem 80 Teile Wasser genominen wurden, zu denen 50 Teile Zinkoxyd (Florence Green Seal Hr₀ £) zugefügt . wurden; der pH-Wert wurde mit Ammoniak' auf 8,5 eingestellt»

9098 21 /090 5 " _...'.

1417178

Nach dem Lisehen in einem starken Lischer wurde eine viskose- Aufsohlemmung erzielt,;- '

Zu der Sinkoxydauf schleiamung wurden' 42. Teile der oben "beschriebenen schellackstabilisierten k op elysieren Butadien-Styren-iLatex "zugefügt» wobei ein Verhältnis -von 1 Teil Latex'zu 3 Seilen Zinkoxydtrockensubstanz erzielt wurde» !lach dem irischen ergab" sich eine gut fließfähige Mischung')- "welche stabile "Viskösitätseigenschaften über einen Zeitraum von mehreren Ikonaten zeigte« - ■■·-".·

Beispiel 17 bis 2g -' ' ■ Bei all diesen Beispielen wurde- das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 12 angewandt, wobei aber die jeweils angegebene Latex die in Beispiel 12 verwendete Latex ersetzte., ' - · . ■

Beispiel ϊ?

18 19 20

22

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J)Ie nach, den Beispielen 17 bis 25 erhaltenen luisclrungen waren alle..-gut fließfähig und- zeigten" stabile "-.- · - ■ Tiskositätseigenschaften:-.;über, längere Zeiträume, ■ ■

Zusätzlich können also kppolymere und terpolymere· Latex-Bindeiflittel für fotoleitenele Pigmente wirksam durch*■"--■ * die Schellackerzeugnisse: nach der. vorliegenden Erfindungstabilisiert, werden. .. - - - ■' ·-.. " . -'-■ --"

Potosensibilisierung der fotpleitenden Pigmente nie oben erwähnt wurde,".-wurde, gefunden, daß die · -'-"■' erfindungsgeffiäßen Schellackprodukte die lOtoeinpfindlichkei-t. von bestimrüten fotoleitenden. Pigmenten sehr -■ gut in das.sichtbare Spektrum, erstrecken und ver- - ^: - breitem« Biese Wirkung d-er üchellackprodukte %vurde ■ -""""■ durch Verfahren bestimmt^ die-auf. dem"-.angenommenen^: -..-" -Λ G-ebrauch der fotoleitenden kischungen als' Oberflächen- schichten von elektrofotografischen Auf zei ehiiungs trag ern basieren, ?/obei diejenigen ¥erfahrenssehritte ausgeführt -wurden, die normalerweise bei dem. Aufladen:, dem Belichten und d«r Entwiclclung solcher: Aufzeichnungst rager vorgenoiapien werden,« ..·.,, - - --■■-■' ^: .■-;-: ■

Es sind -zwar genaue.Bissensehaftliehe luethoden für . die Messung de^r sp?ektralen iJmpfindliehkeit von-.foto«-.

■-BAD Of

leitenden Materialien bekannt, die Einbettung der fotoleitenden Pigmente in eine Matrix in Verbindung mit Bindemitteln der verschiedenen Arten zusammen mit anderen vorhandenen Additiven kann die wissenschaftlich gemessene Fotoempfindlichkeit der fotoleitenden Pigmente verändern. Aus diesem Grunde sind die hier beschriebenen Verfahren entwickelt worden,: um die tatsächliche Signung der fotoleitenden Schichten in der Ti/eise-und bei den Verfahrens schritten zu zeigen, die tatsächlich üblich sind«, ■_

.Bach den ex'findungsgemäßen Verfahren werden wässrige -fotoleitende Mischungen hergestellt, welche ein fotc— leitendes Pigment und ein Bindemittel zusammen mit geeigneten Zusätzen an dispergierenden, stabilisierenden und sensibilisierenden .öchellackprodukten enthalten« In diesem Falle wurde: das Verhältnis ίγοη Pigment zu Bindemittel konstant auf 5 ! i gehalten .und die gesamten Feststoffe der Mischung so eingestellt,, daß eine.für die Beschichtung geeignete Viskosität erzielt wurde ο Die Ldschlingen wurden auf eine Papiergrundlage so aufgetragen, daß 0,322 kg Feststoffe pro qm (20 Ib. pro 3000 Quadratfuß)^:Papieroberfläche aufgebracht yrardene In den nachfolgenden Beispielen wird die Verwendung von Papier beschrieben* Selbst-

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verständlich können aber auch andere Trägematerialien oder Unterlagen verwendet werden, wie beispielsweise Metall, Kunststoff, Textilien und dergle Die "beschienteten Bahnen wurden bei 1Θ& C getrocknet und wurden dann 24- »Stunden lang einer Atmosphäre von ungefähr 50 % Relativfeuchtigkeit (R₀H.) bei 24° C (75° 3¹) ausgesetzt,, Geeignete Papierunterlagen waren gebundene Papiere, die gegebenenfalls mit einer Lösung aus Polyvinylalkohol und Stärke, welche mit einem Ureaformaldehyd-Kondensationsprodukt gehärtet waren, oberflächenbehandelt sein konnten» Die dabei erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungsträger dienten dazu, den Einfluß der Schellackprodukte- auf die jfotoempfindlichkeit der fotoleitenden Schicht zu zeilen*

Um dieses Versuchsverfahren zu vervollständigen, wurden die elektrofotografischen Aufzeichnungsträger..in der Dunkelheit mit einer, elektrostatischen Ladung von 300 Volt (Begativ) mittels einer Koronaeinheit aufgeladen« Die geladene Oberfläche wurde dann bei genau vorgegebener spektraler Energieverteilung, Intensität, Zeit und Geometrie einer Lichtelnwirkuhg ausgesetzt, wobei die Belichtung durch ein Prüftransparent erfolgte, das mit der geladenen Oberfläche in Berührung ^ebracht -wuräe. Die Belichtungsanordnung ist in iPiß» 3 :.

■ . -- - " BAD

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schem&tisch dargestellt» Die Unterlage Ij? "ist auf ' der einen Seite mit einer 'fotoleitenaeiT ©.chieht 16 versehen, die eine negativ© elektrostatische JJadung -- ■ von ungefähr 300 ¥olt tragt und voji dem prüftrans*- parent If bedeckt· ist*. Die Schicht 16 wird beispiels-* weise mittels einer Wolframfadenlampe, die in einem ·. ■'. halbkugeligen Heflektor 19 ange ordnet ""ist,- belichtete B'ach der Belichtung- und der Behandlung im .Dunklenwird das latente Ladungsbild auf -dar "fotoleitenden ,'- ■ Schicht mit einem pOsitiven¹ Pigmentfarbstoff,.der schwarze -elektrdskopische Teilchen enthält, entwickelt, wobei in bekannter-tfeise eine magnetische Bürste ver- ■ wendet wird_o liach der Entwicklung wird das Yersuchs^ -" bild dann-erhitzt, uia es zu fixieren und mit der ■■ Oberfläche des elektrofotografischen Aufzelchnungs~ trägers zu. verbind en« . . . '. - .: :■■■

Das Versuchs transparent 17 enthält, eine Anzahl von. versehiedenen Elementen _y die es ermöglichen:, die 3?otoeraxjfindlichkeit der fotoXeitenden ächieht. zu be- . ; stiiiiirien.. -Zwei- Eastman .Graüstufenkeile-.2G sind- zwischen:-. AluBiiniumstreifeh 21 und sch\?arzen infrarötdur streifen 22-- angeordnete ■ Zwischen diesen. Seilen folgejaoe .drei iarbfilt^x' einfjesojialtet:; ein rotes

93_Λ das b-ei 2

gezeigt ist, und julcht mit einer Wellenlänge von ungefähr 5900 Vis 7000 $ durchläßt; ein grüoies Eastman Wratten Gelatine. !Filter Fr₀ 58,- das "bei" 24· gezeigt- -" ist, und- Licht mit einer "wellenlänge von ungefähr 4-700 Ms όΐΟΌ % .durchläßt; und einblaues Eastman Wratten "Gelatine filter ""Kr'»' 47, α-äs ^ei 25 gezeigt ist und Licht mit einer wellenlänge von ungefähr 3600 bis 5300 £" durchläßt,,"" . " " " ν . ^:

Bei den Versuchen wurden die !Testbilder zueilst, durch iielichtuiig mit einer Wolframfadenlaiape 18 durch"" d.as- ^: Versuchstransparent 17, wie es in Pig«3 dargestellt · ist, ausgeführt, worauf ein zweites Yersuchsbild unter "\ferv/endung, einer in einem Heflektorgehäuse ' -

angeOrdneten; Blitz-(S^ipObe-") Lichtquelle anstelle der · \?olfraEifadenlampe gemacht liTurde* Me Vifolframfadeiilampe sendet Licht aus," das eine "spektrale Energie—' verteilung besitzi;, weiche am blauen Ende des¹ Spektrums¹ klein und im gelben und" roten Bereich groß'ist,; -' während die Blitzlichtquelle eine spektrale Ener/gieverteiiung'be'sitzt,' die im ultravioletten^ blaüeii "-; ---■■-und" gpünen Bereich des Spektrums^: hoch und im r'oten ·' ^;

■$- die un>6er f©r-> ~~- ~ ■-/-- ■ BAD ORiGINAL

Wendung der zwei verschiedenen Lichtquellen hergestellt wurden, liefert wesentliche Informationen über die iOtoempfindlichkeit der fotoleitenden Schicht„ Die G-raustuf en 20 waren in 14 gleiche Stufen verschiedener optischer Dichte unterteilt, wobei 1 die dichteste und 14 die am wenigsten dichte war» Daher wird die erhöhte Empfindlichkeit der fotoleitenden Schicht durch eine niedriger numerierte Stufe angezeigt, die der letztsichtbaren Stufe im Yersuchsbild entspricht ο Die Gesamtzahl der in den entwickelten Bild erkennbaren Grauskalastufen' ist ein kaß für den Kontrast, wobei eine kleinere Zahl von sichtbaren Stufen einen höheren Kontrast anzeigt und eine größere Zahl von sichtbaren Stufen einen niedrigeren Kontrast. In ähnlicher Weise zeigen die Farblichtbilder oder das !Fehler, von Entwicklung in den von den 3'arbfiltern bedeckten Bereichen .eine li'otoeiupfindlichkeit der fotoleitenden Schicht für Licht des von dem jfi-lter durchgelassenen <v'ellenlängenbereiches s.n₀

Bei den folgenden Beispielen wurden elektrofotografische Mischungen bereitet, indem 5 Seile fotoleitendes jrigment auf 1 Teil Bindemittel verwendet■ .\vurö_en, Vie oben erwähnt, wurden bestimi-ite !«engen amLioniakalischer Schellacklösungen zugefugt, um verschiedene Verhältnisse

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"von Schellack zu trockenem Pigment zu ergeben. In einigen !fällen wurdmvor allem für Vergleichs zwecke Auschungen hergestellt, die keinen Schellackzusatz' enthielten. Nach, der Aufbringung auf eine Seite einer geeigneten Papiergrundlage mit einem konstanten

Schichtgewicht (Trockensubstanz)-von 0,322 kg/m (20 Ib» pro 3000 sq ft.) und dem 'Trocknen wurden die sich dabei ergebenden fotoleitenden Aufzeichnungsträger nach deia oben erwähnten .Verfahren-untersucht, wobei eiefe. folgende Ergebnisse erzielt wurden:~

Beispiel Nr.	26	(1)	0	Gelva C5-V16
Bindemittel	Gelva C5-V16	• o .	Zinkoxyd
Pigment	Zinkoxyd	1'	5
Schellack %	0
W olf r ainf ad e nl i c h t		5-10
Empfindlichkeit	7-13	5. .*'.-'
Kontrast	6
Farbempfindlichkeit	4
rot	5
grün	VJi
blau

(1) relative Abstufung, wob ei die höhere 2 aiii die größere Empfindlichkeit anzeigt,..

Gelvas C5-V16 ist ein Kopolymer aus Vinylazetat-Crotonsäure, das in a:.;iiioiiiakalischer Lösung verv/enäet wurde„

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Bei den Beispielen" 28 bis 33 war das fatoleitende l-±gment Zinkoxyd und _ das . Bind esi 11e 1, war ein ICop οijiAer aus.Trinylazetat und. Crotonsäure, das. als aianoniaka- lische Xipsung;.verwendet.

Beispiel Kr₀ 28 2| 30

Schellack' % Ό '1 2 ^; 3 5 ' 10

Wolf r ami amp enliclit ' · · ; ,

. Empf indlicnkeit.. , ,. 7--1? 7-1.2 6-11 5-H · 5-10 ^-1

Kontrast 6 5 5 6 5 6

]?arb empf indlicnkeit

rot --.-.. ■ ." - : :	Q-	- ■■!·■■.	2	3	4	- 4	■
grün	O	2	3	4	5	4	6-:
blau	1	2-	3	5	5	5	5
BlitzlaL.penlicht
Empfindlichkeit "	7-11	.;"7-ll	6-lü	5-10	5-Ϊ0	3
Kontrast	-"■4	4	4	5	5	-3
Farbempfindlichkeit					■ .-.	■- 4·
rot	O	0	1	2	3 ■"■
grün ; ■ . --.	p.	1	2 - ■	-3 ·:".	4 ..
blau	2	3	5 .	4

Die Beispiele 26 bis JJ zeigen deutlich die verbesserte ^arbeEipfindlichkeit der fotoleiteiide>n 0chichten_t -Wesn Schellack verwendet ¥/iri« JSs ist Aseiter ersichtlioh, daß die verbesserte Farbempfinälichkeit iiisbegonier;e· ±n ' roten und ^rünön abf laehH 'vind ©in liaxiiftiijca

5 bis 10 % Sehella@k erreicht_f, verwendet wird« Bs igt ^

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die JfcäEpÜindlichkeit auf blaues licht äuroh Schellack bedeutend verbessert wi£&| selbst wenn man bedenkt, daß die 2Potoeaipfint|liehkfcit von. Mnkostyd allein am blauen Ende des Spektrums---am größten-ist» ' ■■■ -

Die Beispiele 3^ "bis 39 ent sprechen dem Beispiel 26 bis 33 mit der Ausnahme, daß fotoleitendee "Ziaaksulfiä anstelle des fotoleitönden Einkoxydee verwendet i/mrde»

Beispiel, Hr, ·. i ^ I |£

Schellaek" % ' 0 1 2 | 4 10 WolframlampenliGht

Empfindiiclakeit - « **, -· - .-

Kontrast -» -* - Farbempfindliehkeit .

. - ■ rot ' /1 1 a J 3 0

" grün 'S 2 & 5.5 0

blau «·. ^r "ß 2 55 3 0

Blitzlampenlieht .

■ Empfindlichkeit - 8-11 8~11 8*11 9-12.. -

Kontrast - 3 5 3 3 f arbempfindlichlceit

rot ü OO OO 0

grün 0 1 10 0-0

blau ■ ' . 0 1 1 10 0

Obwohl Mnksulfid eine bedeutend niedrigere üOtoleitfähigkeit als Zinkoxyd besitzt_t ißt die Seneibilisiertings-

0,0 9 6 2 1 / Ö δ 6 "B

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wirkung des.Schellacks klar ersichtlich■„ Sie flacht sich bei ungefähr 4 Gew.-5a Schellack, bezogen auf Zinksulfid, ab· Die mit dem Blitzlampen-(Strobe)-licht beleuchteten Proben, dessen Hauptenergie im blauen Bereich des Spektrums liegt und sich in den grünen Wellenlängenbereich erstreckt, zeigen, wie zu erwarten, wenig-, oder keine !farbempfindlichkeit in dem roten Prüfbereich, während die Wolframfaden-Lichtquelle mit der höheren Energie im roten Prüfbereich zeigt, daß Schellack die Farbeijfindlichkeit des Zinksulf ides in den roten Bereich des Spektrums erstreckt hat<,

Ähnliche Experimente mit anderen Bindemitteln einschließlich löslichen und kopolymeren Latextypen haben gezeigt, daß die Sensibilisierung des Zinkoxydes durch die verwendete Bindemittelsorte nicht stark beeinträchtigt wird. Die folgenden Bindemittel ergaben wenig oder keine Wirkung auf die Sensibilisierung von Zi_nkoxyd durch Schellack: Styren-Butadienlatex, terpolymers Styren-Butadien-Itaconicsäure-Latex, Polyvinylacetatlatex, Kohlenwasserstoff-Harzdispersionen polymere Aeryllatex und Carboxyl enthaltende Latex· -

Alle vorgenannten Polymere scheinen die lOtoempfindlichkeit des Zinkoxydes entsprechend der lichtabsor-

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bierenden Eigenschaften des betreffenden Polymeres zu verändern. Beispielsweise zeigen diejenigen Polymere, die iia ultravioletten und "blauen Bereich des Spektrums absorbieren, eine geringere Abdeckwirkung auf die Blauenpfindlichkeit der sie enthaltenden fotoleitenden Schichten* Die Stärke der Abdeckwirkung ist gering und in allgemeinen auf einen Bereich des Spektrums beschränkt und daher allgemein unbedeutend innerhalb' des Bereiches der Bindemitteliaengen, -die normalerweise für fotoleitende Schichten verwendet werden» übv.ohl diese Abdeckwirkung bei bestirnten Bindemitteln beobachtet v/erden kann, erhobt-und verbessert die Verwendung von Schellack noch tie ]?otoeinpfindliclikeit, öMohl sich die EelativeLipi'indlichkeit bei verschiedenen Wellenlängen veni-nöfern kann_e . · ·:.-.-_

Zusammenfassung : ■ ' ^;;"·^:' t - ? -' Aus dem Yorhergeheiiäen ergibt sich ohne weiteres·, ^! -^■ ■· \ daß die Schellö.ckprodukte nach der Erfindung die ^~ überraschenden und unerwarteten l^unlctionen einer Pigjiientdisyer^ierung", einer Polymer-Bindei-ittelstabi— lisierung und einer verbesserten iOtoei^ofindliclii^it von fotoleitenden' Pigjs^riten und/oder Schichten hesitzen. Entv/achste üraiige und entwachste gebleichte

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Schellaokqualitäten sind die ,bevorzugten Ausgangs.-. produkte:, .wobei., die. besondere Schellackart weitgehend gewählt werden kann« Sorten, die Wachs enthalten, und stärker gefärbte Sorten, wie "Garnet" (Granat)V können gegebenenfalls verwendet-werden-*- Bei der Anwendung in elektrofotografischen Aufzeichnungsträgern rufen die leichter gefärbten JLusgangsiaaterialien fast keine zu beanstandende Farbe in dem Endprodukt hervor, wenn aber die Farbe der fotoleitenden Schiebt nicht so ßehr von Bedeutung ist,, können auch dunklere Schellackßorten in der gleichen Weise wie die helleren Sorten verwendet werden« .

Die für eine wirksame Pigmentdispersion erforderliche Eenge hängt etwas von dem verwendeten Pigment ab. normalerweise liegt sie in der Größenordnung von 1 Gew.-$i des Pigmentes, sie kann aber auch zwischen 0,25 und 2 % liegen* Derartige liengen an Ochellackprodukten ergeben gleichzeitig eine BindeüiittelstabilisierungswirkungB Es wurde gefunden, daß die Sensibilisieruijgswirkung' der Scheilackprodukte mit steigenden ■IiLengen bis zu einem effektiven oberen Grenzwert von ungefähr 10 Gew«—% ansteigt, bezogen auf den Gesamtfeststoff gehalt der Mischung, ohne einen ungünstigen Binfluß auf die Dispergierungs— oder Stabil!sierungs—

109821/0905 ... ' _BÄD

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wirfatng zxk halben.; Bailer lieges
Maschen 0,.2p iiEta-10· Qew_e-# der
genvund Schichten JLinf Eähm&ß. 3er

.Me Bisrpefgiertingswirfemg des Schellacks erstreckt: sich"" auf edaiSB weitet Bereicli tstok. -Γο^αΐβΐ^βίώβώ Pig Ofesroiil eile Elspergieiiungskiritetiiig, etffi-as Bpimmäat^ ist sie feed äen stäriker reagieremSeii Pigaeateuj wie b _$, Ijesonäers auf 'taiil&na _f Me lsi; a%er attcit

t'QüLeefesil1>er_t. j Möl3rfeden_t ÜltiiEiiiitßEt_t Blei oder Zißic.

Man kennt; zwar noch nicnt Heu genatien MeeiianisiiMöj "dtircn den äi© Sebellackerze-ugnisse äie gtit "fließfähigen wässrigen dispersionen von Pigmenten ergeben _t es wird afeer angenommen_t daß die tmgewöfanlieke Eombination von senr honen eiektriseiten Widerstand _f verbinden mit der ÄnwesentEeit Tön polaren Qrtippen in den Sehellac&Iiarzeii» die Erzielting von fotolei-feenden Pigmentidispersiönen: enaöglicB,t_t: die' sich hervorragend for die Herstellung von fotöleitenden Schichten eignen.

Was- die StaMlisiertingswirlcung des Sehellacks

1 / ii ö S / ■ · _BAD

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wässrige polymere Bindemittel "betrifft, so wurde diese "besonders bei Kopolymeren Latexsysteiaen festgestellt, vor.allem bei solchen, bei denen'das Kopolymer im Molekül einen Teil von Säuregruppen enthält, wie. beispielsweise Carboxyl gruppen,. Diese Bindemittel sind Iratexkopolyniere von ungesättigten Ä ty lenverb indungen, wobei ein solcher Bestandteil eine, Carboxyl-* gruppe enthalte Dies sind unter anderem die ääuremonomere, a.B, der Itaconsäure, Maleinsäure, Acrylsäure, Crotonsäure, Phthalsäure, Aconitsäure,Citraconsäure und andere ungesättigte ein- und zweibasische Carbosylsäuren,-die mit Styren, Styren-Butadien, 3tyren-*Poiyester, Vinylacetat j Acrylester, Vinylacetat-Vinylstearat ,.■ Acrylonitril und anderen äthylenartig ungesättisten Honorieren kopolymerisiert sind« ' ■

Die Bindemittelstabilisierungswirlcung der Schellack- ■ produkte ist nach der Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnten Stoffe beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf bestimmte wasserlösliche Stoffe, die

reaktionsfähige polare Gruppen besitzen, wie beispielsweise Polyacralsäure, und auf andere kopolymere Latexsysteme, die gegen die Anwesenheit von Metallionen oder Fremdionen, die aus den verschiedenen Quellen stammen können, wie beispielsweise aus dem Wasser, das

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für die Herstellung der wässrigen elektrofotografischen Mischungen verwendet wird, empfindlich sind

und/oder von diesen koaguliert werden»

Die Schellackerzeugnisse nach der Erfindung sind in •verdünntem Alkali löslich und werden im allgemeinen in amm'oniakäliscnen Lösungen verwendet. Andere flüchtige Alkaliverbindungen können für diesen Zweck at»er auch verwendet werden, ohne die dispergierenden, stabilisierenden und sensibilisierenden Eigenschaften der Schellackprodukte zu stören,, Beispiele von geeigneten flüchtigen Alkaliverbindungen sind neben ""-" Ammoniak Korpholin, Ithylamin, Methylamin und Pyridin, die entweder allein oder in Kombination verwendet werden. Schellack ist zwar in festen Alkaliverbindun-/ gen, wie beispielsweise in ITatriumhydroxyd, löslich, die Anwesenheit von Fatriumionen in der fotoleitenden Schicht beeinträchtigt aber eine ilessung der elektrischen Leitfähigkeit, welche der Verwendung ' solcher Schichten für die Bildwiedergabe auf .elek-^ . trofotografischem Wege abträglich ist.

-. EAD CFMQiHAL

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Claims (1)

1. Ϊ4Ι7178

   B a t e η "6 an· S- 33 r ü c 3nt e

   "Wässrige elektrofotografische EiseiraBg, gafeenii

   ättrch einen Seiialt au Scitellack G $25 "OEtd 10 Sew-·—Sfe der

   2 ο Wässrige elettrotfcfeografisGlie Kisölmiig Ansp^rucii 1 mit einem Biaäemi"fetrel waä einem fo1*o— leit.enäen. Pigment;» daditreli; gekennzeieiinet_t der Beiiellack in einer ■ Sienge fön.0_t 25 Ms 10 der SesaErbmenge von Bindendtteln waä Eignent; ent-

   nal"feen ist«. ■

   3 ο Wässrige elektrof oijografische Mischung" nach Anspruch 1 _f gekennzeichnet durch ifotoleitendes Zinkoxyd, ein kopOlymeres Iiätexbindemittel tmä Schellack^ der in einer Menge von 0,25 Ms 10 Gew«-^ des Feststoff gehaltes der Mischung Vorhanden ist»

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   ,; •.. H97178

   Hh

   4-. Fotoleitende" Schicht mit einer Zusammensetzung nach. Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß. das fotoleitende Pigment f o.toleitendes Zinkoxyd ist.

   5« Elektrofotografischer Aufzeichnungsträger mit einer Unterlage und einer elektrofotöleltenden Schicht auf zumindest einer Oberfläche der Unterlage ,dadurch gekennzeichnet, daß die elektrofotoleitende Schicht ein fotoleitendes Pigment, ein elektrisch-isolierendes Bindemittel für das Pigment und Schellack in einer Menge von 0,25 "bis 10 GeWo-% der Schicht enthält.

   6o Elektrofotografischer· Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das fotoleitende Pigment fotoleitendes Zinkoxid isto

   7ο Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers, gekennzeichnet durch a) das Dispergieren eines fotoleitenden Pigments

   in Wasser mit einer ammoniakalisehen Schellack. - lösung,

   t>)_ das Zufügen einer wässrigen Bindemitteldispersion zu der Pimentdispersion, um eine elektrofotografische Mischung zu bilden,

   . . . BAD OFBQfNAL

   9 0 9821/0905

   Hs

   c) das Aufbringen der elektrofotografischen. Mischung auf eine Unterlage, um eine Oberflächenschicht auf der Unterlage zu bilden und

   d) das Trocknen.

   80 Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das fotoleitende Pigment fotoleitendes Zinkoxyd ist»

   9ο Verfahren zur Herstellung .eines elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß als wässriges Bindemittel eine polymere Latex verwendet wird, welche mit einer ammoniakalischen Lösung von Schellack stabilisiert ist, worauf die Pigmentdispersion und die Bindemittellatex zusammengefügt werden, um die elektrofotografische luischung zu bilden.

   1Oe Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als fotoleitendes Pigment fotoleitendes. Zinkoxyd verwendet wird» . .

   11· Verfahren nach Anspruch 9_S dadurGh gekennzeichnet, daß das polymere Latexbindemittel durch die ammoniakalische Schellacklösung, die als Polymerisationsemulgattir während der Herstellung des Latexbindemittels zugefügt ist, stabilisiert, wird· - .

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