DE1925021C - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

s~\

worin R gleich einem Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl- oder Amyl-Rest ist, und gegebenenfalls einen Rest der Formeln

=C— A

C = C-A

OC-N

2. Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ZnO-Bindemittdschkht zwischen 0.01 · 10~⁶ und 2 · ΚΓ⁶ Mol Sensibilisierungsfarbstoff je Gramm ZnO enthalt

Die Erfindung betrifft ein elcktrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer ZnO-Bindemitie!- schicht, die mit einem MerocyaninfarbstoT sensibilisiert ist, der einen Thiazolring mit wenigstens einem ankondensierlen aromatischen Ring und einem Ru-si der Formel

= C—A

R OC-N

(CH₂),„COOH

=C — A

OC-N

C = C-A

C== S

OC-N

• (CH₁J_1nCOOH

(CH₂)„,C00H

worin A, m und R die angegebene Bedeutung haben, enthält.

OC-N

worin A gleich O oder S und m gleich i, 2 oder 3 ist. wobei der Thiazolring und der Rest der angegebenen Formel durch O bis 4 (CH —CH)-Reste getrennt sind, enthält.

Da die Lichtempfindlichkeit des in elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien als Photoleiter verwendeten Zinkoxids im ultravioletten Bereich des Spektrums (380 ηψ) liegt und bei seiner Verwendung somit spezielle Lichtquellen und Linsen benötigt

werden, wurde bereits versucht, die Empfindlichkeit des Zinkoxids mit Hilfe optischer Sensibilisierungsfarbstoffe, wie Rose Bengale, Fluorescein, Eosin. Tetrabromphenolblau, Acridingelb, Erythrosin, Methylenblau, Rhodamin und bestimmten Merocyaninfarbstoffen (vgl. USA.-Patentschrift 3 165 405) in den sichtbaren Bereich des Spektrums zu verschieben. Da aber der Absorptionsbereich eines Großteils dieser Farbstoffe auf einen engen Wellenlängenbereich beschränkt ist, muß man zur Erzielung einer ausreichenden Sensibilisierung eine sehr große Menge Sensibilisierungsfarbstoff verwenden, wodurch eine starke Figenfarbung des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial nicht zu vermeiden is'.. Andererseits läßt die Lichtempfindlichkeit von mit diesen und weniger stark färbenden Ser.sibilisierungsfarbstoffen sensibilisierten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien erheblich zu wünschen übrig.

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein eiektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer Zinkoxid enthaltenden, farblosen, photoieitfähigen Schicht zu schaffen, das sich durch eine ausgezeichnete Lichtempfindlichkeit in einem relativ breiten Spektralbereich auszeichnet.
Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich die gestellte Aufgabe mit ganz bestimmte Merocyaninfarbstoffe als Sensibilisierungsfarbstoffe enthaltenden elektropholographischen Aufzeichnungsmaterialien lösen läßt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein elektrophotographisch?? Aufzeichnungsmaterial mit einer ZnO-Bindernittel-Schicht, die mit einem Merocyaninfarbstoff sensibilisiert ist, der einen Thiazolring mit wenigstens einem ankondensierten aromatischen Ring

und einem Rest der Formel

=C—A

C = S

/ OC-N

(CH,),„COOH

·', orin A gleich O oder S und m gleich 1, 2 oder 3 ist. Aobei der Thiazolring und der Rest der angegebenen l-'ormel durch (t bis 4 (CH — CH)-Reste getrennt ind. enthält, welches dadurch gekennzeichnet ist. daß der Merocyaninfarbstoff einen Rest der Formeln _ocj_Cr worin R gleich einem Methyl-, Äthyl-, Prcpyl-, Butyl- oder Amyl-Rest ist, und gegebenenfalls einen Rest der Formeln

= C —A

C=C-A

/ OC-N C = S

I /

R OC-N

(CH₂J_1nCOOH

VV

j I

=C—A

OC-N

C = C-A

C = S

OC-N

i (CH₂)_mCOOH

(CH₂LCOOH

C =

i R

35 worin A, m und R die angegebene Bedeutung haben, enthält.

Merocyaninfarbstoffe der angegebenen Formeln sind beispielsweise:

al "f ί C = CH-CH = CH-CH=C-S

N
C₂H₅

C = S

OC — N
i
CH,CH,COOH

Fp. 255^CC

C = CH-CH = C-S

N
C₂H₅

I /'

OC — N

C = C-S

OC — N

CH₂CH₁COOH

I CH₂COOH Fp. 248"C

1 925 02 I

C ■-■· CH — CH ----- C-S

'■ i

N I C ■=- C- -- S

C₂H₅ OC-N j C---S

CH_S OC-N

CH₁CH₁COOH

Fp. 313 C

C = CH — CH = C — S Yp. 283 C

CH₅

OC-N

C = C-S

ι / OC — in

CH₁COOH CH₁CH₁COOH

Die Herstellung dieser Merocyaninfarbstoffe erfolgt ohne Schwierigkeiten nach üblichen bekannten Verfahren, wobei beispielsweise zunächst Rhodamin in Aminobutadienyliden umgewandelt, dieses acetyliert. und das Acetylderivat schließlich mit Hilfe von Triäthylamin mit dem quartären Naphthothiazolsalz umgesetzt wird. 4° —

Die Einstellung der Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht auf verschiedene, gewünschte Wellenlängenbereiche erfolgt durch entsprechende Variation des Wertes für μ in der angegebenen Formel. So besitzt beispielsweise eine photoleitfähige Schicht mit einem Merocyaninfarbstoff gemäß dem Merocyaninfarbstoff a), bei dem jedoch zwischen dem Thiazolring und dem Rest der angegebenen Formel keine (CH—CH)-Reste vorliegen, ein Absorptionsmaximum bei 4270 Ä; mit jedem zusätzlichen Rest (CH — CH) verlagert sich das Absorptionsmaximum um etwa 1000 Ä in den längerwelligen Bereich des Spektrums hinein.

Die Merocyaninfarbstoffe der angegebenen Formeln zeichnen sich ferner durch ihr hohes Adsorptionsvermögen gegenüber Zinkoxid aus, so daß man schon mit geringsten Farbstoffmengen Zinkoxid in hervorragender Weise sensibilisieren kann.

Die hervorragende Adsorptionsfähigkeit dieser Merocyaninfarbstoffe sowie die Adsorptionsfähigkeit von Rose Bengale an Zinkoxid geht aus der folgenden Tabelle I hervor. Dieser Vergleich wurde in der Weise durchgefüKt, daß man methanolischen Lösungen bestimmter Mengen der Merocyaninfarbstoffe a) bzw. Ό) und von Rose Bengale eine ab- f>5 gemessene Menge ;nn Zinkoxidpartikeln einverleibte und die Menge des an den Zinkoxidpartikeln adsorbierten Farbstoffs ermittelte.

Tabelle I

Zugegebene	Adsorbierte	ίο-"
FarbstolT-	Rose Bengale	10"h
rnenge in Mol/		ΙΟ""
1 gZnO	0,37	ΙΟ""
4-10-7	0,57
1 · ΙΟ""	0,85
2· ΙΟ""	1,77
3 · 10-"

Farbstoffinenge *<\ MoM g Zn(J

Merocyanin al	10"'	Merocv	anin b
0.41	ΙΟ'"	0.39 ·	IU-
0,95	10""	0,99·	ίο-"
2,0	ΙΟ'"	2.0 ·	ΙΟ'"
2,9	3.1 ·	K)-"

Die Lichtabsorptionseigenschaften der vier Merocyaninfarbstoffe a), b), c) und d) und des üblichen Sensibilisierungsfarbstoffs Rose Bengale gehen aus der in der Zeichnung gezeigten graphischen Darstellung hervor. Auf der Abszisse sind die Wellenlängen, auf der Ordinate die spektrale Durchlässigkeit von Lösungen mit jeweils 4 · 10~⁹ Mol Farbstoff in 1 ml Methanol aufgetragen. Kurve 1 gilt Tür Rose Bengale, die Kurven 2 bis 5 je Für die Merocyaninfarbstoffe a). b), c) bzw d). Die Durchlässigkeitsmessungen erfolgten nach üblichen bekannten Verfahren.

Der graphischen Darstellung ist ohne weiteres zu entnehmen, daß die Merocyaninfarbstoffe a), b). c) und d) bei fast gleicher maximaler Durchlässigkeit wie Rose Bengale letzterem in der Breite des Lichtabsorptionsbereichs weit überlegen sind. Somit wird also ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung durch die Sensibilisierung mit Merocyaninfarbstoffen der angegebenen Formeln sowohl für sichtbares Licht sensibilisiert als auch empfindlicher gemacht.

Die Merocyaninfarbstoffe der angegebenen Formeln

lassen sich in die verschiedensten Schichtträger und elektrisch isolierenden Bindemittel aufweisenden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien verwenden.

Zweckmäßigerweise verwendet man in der photoleitfähigen Schicht pro 1 g Photoleiter 0,01 ■ 10~^h bis 2 · 10~⁶ Mol Merocyaninfarbstoff. Bei Verwendung solcher Farbstoffmengen erhält die photoleitfähige Schicht keine Eigenfärbung, so daß sich mit solchen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien sehr scharfe Bildkopien herstellen lassen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Beispiel I

Ein aus einem Aluminiumblech bestehender Schichtträger wurde mit einer in einer Kugelmühle hergestellten homogenen Suspension aus

Gewichtsteile

Zinkoxid 50

Silikonharz 10

Merocyaninfarbstoff a) 0,0585

Triäthylamin 0,05

Methanol 3

Toluol 200

derart beschichtet, daß nach lOminutigem Trocknen mit 110^r C heißer Luft eine 15 μ starke, photoleitfähige Schicht ausgebildet wurde. Das Triäihy'iärnin diente als Lösungsvermittler zur leichteren Auflösung des Merocyaninfarbstoffs in Methanol. Die zugesetzte Menge des Sensibilisierungsfarbstoffs entsprach dabei 0.25- ΙΟ'* Mol je 1 g Zinkoxid.

Das in der geschilderten Weise hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wurde 20 Sekunden lang bei einer Temperatur von 20 C und einer relativen Feuchtigkeit von 60% konditioniert und an-M±ließend mittels Koronaentladung negativ aufgeladen.

Zu Vergleichszwecken wurden in entsprechender Weise zwei weitere elekirophotographische Aufzeichnungsmaterialien, von denen das eine überhaupt ';einen Sensibilisierungsfarbstoff enthielt und das ndere mit Rose Bengale sensibilisiert war, hergestellt ind aufgeladen. Eine Untersuchung der drei elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien auf ihre dektrophotographischen Eigenschaften erbrachte die in der folgenden Tabelle II angegebenen Ergebnisse.

Tabelle II

Elektrophotographischc Eigenschaften

Sättigungspotential

(in Volt)

, Dunkelabfall (in Volt)

Überladung

Lichtempfindlichkeit
(in Lux · sec)

Sensibilisierungsfarbstoff

ohne

etwa 600
etwa 60

1050

Rose Bengale

65

Merocyanin farbstoff al

letwa 600 etwa 550 etwa 90 etwa 100

26

Unter »Sättigungspotential« ist die beim Aufladen der photoleitfähigen Schicht mittels einer Koronaentladung von 6.5KV*) zv verstehen. Unter »D«nkelabfall« ist der Ladungsrtickgang des nach dem Auf- *) Ausgebildete Ladung.

laden auf das Sättigungspotential eine Zeit lang im Dunkein gelagerten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials zu verstehen. Unter »überladung« ist ein Ladungsabfall während der Koronaentladung zu verstehen. Unter »Lichtempfindlichkeit« ist schließlich die Belichtungsintensität, d. h. das Produkt aus Lichtstärke und Belichtungsdauer, zu verstehen, die zum Senken'der Ladung des zunächst im Dunkeln adaptierten elektrophotographischen Aufzcichnungsmaterials bei Belichtung mit einer Wolframlampe von 3000^c K — Farbtemperatur auf die Hälfte erforderlich ist.

Den Werten der Tabelle II ist zu entnehmen, daß die Lichtempfindlichkeit des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfindung der Lichtempfindlichkeit eines in bekannter Weise mittels Rose Bengale sensibilisierten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials bei vergleichbaren sonstigen elektrophotographischen Eigenschaften weit überlegen ist. Ferner wurde auch festgestellt, daß das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung sehr scharfe Bildkopien lieferte.

Beispiel 2
25

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch an Stelle des Merocyaninfarbstoffs a) der Merocyaninfarbstofl b) als Sensibilisierungsfarbstoff verwendet wurde. Das erhaltene elekirophotographischc Aufzc.chriungsrns terial besaß folgende elektrophotographische Eigenschaften :

Sättigungspotential (in Volt) etwa 550

Dunkelabfali (in Volt) 100

Überladung —

Lichtempfindlichkeit 60 Lux · sec

Mit diesem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung wurden seht scharfe Bildkopien erhalten.

Beispiel 3

Ein zuvor rückseitig mit einer elektrisch leitenden Schicht versehener Papierschichtträger wurde mil einer in einer Kugelmühle hergestellten ho~iogenen Suspension aus

Gewkhtsteile

Zinkoxid 50

Alkydharz 10

Merocyaninfarbstoff c) 0.01

Pyridin 0.05

Methanol 3,0

Toluol 200

derart beschichtet, daß nach 2minutigem Trockner bei einer Temperatur von 100'C eine 15 μ starke photoleitfähige Schicht ausgebildet wurde. Das ir der geschilderten Weise hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wurde zunächst 20 Stunden lang bei Raumtemperatur and einei relativen Feuchtigkeit von 60% konditioniert und dann wie in Beispielen 1 und 2 auf seine et;kta> photographischen Eigenschaften hin untersucht. Hier- bei zeigte es sich, daß es bezüglich .Sättigungspotential, Dunkelabfall und Lichtempfindlichkeit dem gemäß Beispiel 2 hergestellten elektrophotographischer Aufzeichnungsmateric¹ entsprach.

3096*3/341

yliden)äthyliden]-rhodanin) der Formel

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei jedoch die photoleitfühigc Schicht aus einer Beschichtungsmasse der folgenden Zusammensetzung:

Gcwichtslcilc

Zinkoxid 50

Silikonharz 1

Essigsäurevinylester 9

Merocyaninfarbstoff d) 0.05

Triäthylamin 0,05

Methanol 3

Toluol 200 '5

hergestellt wurde. Das erhaltene elektropholographische Aufzeichnungsmaterial besaß entsprechende elektrophotographische Eigenschaften wie das gemäß Beispiel 3 hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial und lieferte sehr scharfe Bildkopien.

Das folgende Beispiel soll die Überlegenheit eines mit einem Merocyaninfarbstoff der angegebenen Formel sensibilisierten elektrophotographischen Aufzeichnun'smaterials gemäß der Erfindung gegenüber einem aus der USA.-Patentschrift 3 165 405 bekannten elektrophetographischen Aufzeichnungsmaterial, das mit dem in Spalte 4 der USA.-Patentschrift 3 165 405 unter Nr. 4 angegebenen und zu den erfindungsgemäß verwendeten Merocyaninfarbstoffen strukturähnlichsten Merocyaninfarbstoff sensibilisiert ist, zeigen.

Beispiel 5

In der im Beispiel 2 geschilderten Weise wurde ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung hergestellt, das als Sensibilisierungsfarbstoff den Merocyaninfarbstoff (b) enthielt.

Zu Vergleichszwecken wurde in der im Beispiel 1 geschilderten Weise ein elektrophotographisches Vergleichsmaterial hergestellt, das jedoch an Stelle des Merocyaninfarbstoffs (b) als Merocyaninfarbstoff (3 -Äthyl - 5 - [(3 - carboxymethyl - 3 (3 H) - benzoxazol-CH₂COOH

O=-C C = CH-CH=C [ί Ί

\ /V

C₂H₅-N S O

(Merocyaninfarbstoff Nr. 4. Spalte 4. der USA.-Patentschrift 3 165 405) enthielt.

Die beiden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien wurden in der im Beispiel I geschilderten Weise auf ihre elektrophotographischen Eigenschaften hin, d. h. auf ihr Sättigungspotenüal, ihren Dunkelabfall, ihre überladung und ihre Lichtempfindlichkeit untersucht. Hierbei wurden folgende Ergebnisse erhalten:

	Elektrophoto	Elektrophoto
	graphisches	graphisches
	Aurzcichungs-	Verglcichs-
	matL-rial	matcrial
	gemäß der
	Erfindung
Sättigungspotential		550
(in Volt)	550
Dunkelabfall		80
(in Volt)	100
Überladung
Lichtempfindlichkeit		1000
(in Lux · sec)	60

Den Werten der Tabelle ist ohne weiteres zu ent nehmen, daß das elektrophotographische Aufzeich nungsmaterial gemäß der Erfindung bei vergleich baren sonstigen Eigenschaften einem mit einem Mero cyaninfarbstoff gemäß der USA.-Patentschrif 3 165 405 sensibilisierten elektrophotographischei Aufzeichnungsmaterial in der Lichtempfindlichkei weit überlegen ist.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. ^lcktrophotographiiches Aufzeichnungsmaterial mit einer ZnO-Bindeinittelschicht. die mit einem Merocyaninfarbstoff sensibilisiert ist. der einen Thiazolring mit wenigstens einem ankondensierten aromatischen Ring und einem Rest der Formel

   --=C—A

   \
   \
   c — ς

   /
   OC-N

   (CH₂LCOOH

   worin A gleich O oder S und »i gleich 1, 2 oder 3 ist, wobei der Thiazolring und der Rest der angegebenen Formel durch 0 bis 4 (CH — CH)-Reste getrennt sind, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der MerocyaninfarbstofT einen Rest der Formeln

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