DE2131229A1 - Fuer die Einwirkung von aktivierenden Strahlungen empfindliches Material zum Aufzeichnen von Informationen und seine Verwendung - Google Patents

Fuer die Einwirkung von aktivierenden Strahlungen empfindliches Material zum Aufzeichnen von Informationen und seine Verwendung

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DE2131229A1
DE2131229A1 DE19712131229 DE2131229A DE2131229A1 DE 2131229 A1 DE2131229 A1 DE 2131229A1 DE 19712131229 DE19712131229 DE 19712131229 DE 2131229 A DE2131229 A DE 2131229A DE 2131229 A1 DE2131229 A1 DE 2131229A1
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Paul Dr Heinzer
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Battelle Memorial Institute Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/026Layers in which during the irradiation a chemical reaction occurs whereby electrically conductive patterns are formed in the layers, e.g. for chemixerography
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/001Electric or magnetic imagery, e.g., xerography, electrography, magnetography, etc. Process, composition, or product
    • Y10S430/102Electrically charging radiation-conductive surface

Description

Für die Einwirkung von aktivierenden Strahlungen empfindliches Material zum Aufzeichnen von Informationen und seine Verwendung
Die Erfindung betrifft ein für die Einwirkung von aktivierenden Strahlungen empfindliches Material zum Aufzeichnen von Informationen.
Das Material nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil seiner Dicke, ausgehend von seiner Oberfläche, aus einer homogenen Dispersion von elektrisch leitenden Teilchen in einem isolierenden Bindemittel besteht, das im wesentlichen aus einer Substanz oder Verbindung besteht, deren Schäumungs- oder Aufblähungseigenschaften sich ändern lassen, indem man sie aktivierenden Strahlungen aussetzt, wobei das Material nach (1) einem Belichten mit diesen entsprechend der aufzuzeichnenden Information modulierten Strahlungen und (2) einer zwischen den exponierten und nicht exponierten Teilen eine unterschiedliche Aufschäumung bewirkenden Behandlung eine Aufzeichnung von Information in Form von Unterschieden in der elektrischen Leitfähigkeit liefern kann.
In der vorliegenden Beschreibung sind mit dem. Gattungsbegriff "akti-
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vierende Strahlungen" sämtliche Strahlungen gemeint, die fähig sind, chemische Reaktionen und/oder Veränderungen physikalischer Eigenschaften zu bewirken oder zu begünstigen. Diese Strahlungen umfassen beispielsweise die aktinischen Strahlungen (elektromagnetische Wellen, die fähig sind, chemische Reaktionen zu erzeugen oder auszulösen) von hoher Energie, insbesondere die ionisierenden Strahlungen wie Gammastrahlen und Röntgenstrahlen, besondere Emissionen von hoher Energie, und zwar Alphastrahlen, Betastrahlen (Elektronenstrahlen), Neutronenstrahlen, Ionenstrahlen usw., Strahlungen von geringerer Energie aber trotzdem stark aktinisch, beispielsweise Ultraviolettstrahlungen, schwach aktinische Strahlungen des sichtbaren Teiles des elektromagnetischen Spektrums sowie auch Infrarotstrahlungen.
Die Substanz oder Verbindung, deren Aufschäumeigenschaften sich durch Belichten mit aktivierenden Strahlungen ändern lassen, kann eine polymerisierbare Verbindung, insbesondere ein Monomer oder ein Prepolymer oder auch ein Gemisch aus mindestens zwei mischpolymerisierbaren monomeren oder prepolymerisierten Verbindungen sein. Diese Substanz kann auch aus einem Polymer oder einem Gemisch aus Polymeren oder auch aus einem Gemisch aus mindestens einem Polymer und mindestens einem Monomer bestehen, das unter Einfluß von ^ektromagnetischen Strahlungen eine Vernetzung oder eine Pfropfpolymerisation oder im Gegensatz dazu eine Depolymerisation oder eine teilweise Zersetzung erfahren kann. Diese Substanz kann auch aus einem Polymer bestehen, das amorphe Teile und kristalline Teile aufweist, die in dem Polymer vor seiner Bestrahlung regellos und gleichmäßig verteilt sind und ihren Kristallinitätszustand ändern können, indem sie von Fall zu Fall in den bestrahlten Zonen entweder alle amorph oder alle kristallin werden. Die das Bindemittel bildende Hauptsubstanz kann selbst photosensibel sein,
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wobei die vorerwähnten Umwandlungen sich aus ihren Lichtempfindlichkeitseigenschaften ergeben können. Als Variante kann diese Substanz an sich nur schwach lichtempfindlich sein, wobei dann die betreffenden Umwandlungen durch Einwirkung einer oder mehrerer lichtempflindlicher Hilfssubstanz en auf diese Substanz bewirkt werden können.
Als Polymer oder Gemisch aus unter Einwirkung von aktivierenden Strahlungen eine Vernetzung erfahrenden Polymeren können insbesondere die in den nachfolgenden Veröffentlichungen beschriebenen verwendet werden: J. KOSAR, "light-sensitive system", J. Wiley and Sons, 1965; G. A. DELZIENNE, "Synthesis and Photocrosslinking of light-sensitive Polymers", European Polymer Journal, supplement 1969, Seiten 55-91; J. L. R. WILLIAMS, "Photopolymerisation and Photocrosslinking of Polymers" Forts chr. Chem. Forsch., Band 13/2, S. 227, 1969. Im einzelnen können die nachstehenden Substanzen verwendet werden:
Polystyrol, Polyisopren, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Poly (vinylacetat), Poly(vinylzinnamat); Pplyäthylenj Poly(vinyl-trans-benza-lactophon); Äthylacrylat- und 7-Acryloxykumarin-Copolymere; Poly(4-styryl-pyridin)-N-Vinylarylsulfonat; FoIy(Jb-(2-furyl) vinyl-pyrid'inj -N-Vinylarylsulfonat oder teilweise hydrolysiel*tes 9 -Polyvinylacetatanthrazenacetal.
Als Polymer oder Gemisch aus unter Einwirkung von aktivierenden Strahlungen eine Pfropfpolymerisation erfahrenden Polymeren können insbesondere die in den nachfolgenden Veröffentlichungen beschriebenen verwendet werden: J. RABEK: "Photochem. and Photobiology", 1968, Band 7, Seiten 5-57; britisches Patent Nr. 924 238 (Gevaert-Agfa);
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J. Polymer Sc, Part C, Nr. 23, Seiten 433-439, 1968. Im einzelnen können die nachstehenden Substanzen verwendet werden:
Polyäthylen; peroxydiertes Polyäthylen; Polypropylen; Polyisobutylen; Naturkautschuk; Polyacrylate und Polymethacrylate,' peroxydierte-Poly(methylmethacrylate); Polyvinylchlorid; Polyvinylalkohol; Polytetrafluorethylen; Polystyrol; Polyacrylnitril; Poly (vinylacetat); Polyvinylpyrrolidon; Polyamide; Polymethylsiloxane; Polyester, insbesondere Poly(äthylenterephthalat) und Poly(äthylenmaleat)-Styrolharze; Zellulose und Zellulosederivate, insbesondere Zellulosediacetat.
In einzelnen können als unter Einwirkung von aktivierenden Strahlungen zur Pfropfpolymerisation mit den vorstehend aufgeführten Polymeren geeignete Monomere beispielsweise folgende verwendet werden:
- mit Polyäthylen: Styrol, Methylmethacrylat; Vinylacetat; Acrylnitril;
Vinylidenchlorid,
- mit peroxydiertem Polyäthylen: Acrylnitril; Methylmethacrylat,
- mit Polypropylen: Acrylnitril,
- mit Polyisobutylen: verschiedene Vinylmonomere, insbesondere Styrol,
- mit Naturkautschuk: Acrylnitril; Styrol; Para-Chlor- und Dichlor-
2, 5-Styrol; Methylmethacrylat,
- mit Poly(methylmethacrylat): Acrylnitril,
- mit Poly (methylmethacrylat): Vinylpyrrolidon," Vinylacetat; Styrol;
Äthylacrylat; Akrolein,
- mit Poly(butylmethacrylat): Vinylacetat und Styrol,
- mit Poly (äthylacrylat): Methylmethacrylat,
- mit peroxydiertem Poly(methylmethacrylat):Styrol,
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- mit Polyvinylchlorid: Acrylnitril, Styrol; Methylmethacrylat;
Diallylestere, insbesondere Triallylzyanurat und Diallylsebacat,
- mit Polyvinylalkohol: Styrol, Methylmethacrylat; Acrylnitril; Acrylamid;
Vinylpyridin und Methylvinylpyridin,
- mit PolytetrafLuoräthylen: Vinylacetat; Styrol; Butylmethacrylat,
- mit Polystyrol: Acrylnitril; Acrylamid; Methylmethacrylat,
- mit Polyacrylnitril: Äthylacrylat,
- mit Poly (vinylacetat): Methylmethacrylat, Butylmethacrylat; Styrol und
Acrylnitril,
- mit Polyvinylpyrrolidon: Acrylnitril,
- mit Poly(hexamethylen-Adipinsäureamid): Styrol," Äthylacrylat; Acrylsäure;
Acrylonitril; Vinylacetat; Methyl- und Äthylacetat,
- mit Poly(kaprolactam): Acrylonitril; Styrol und Methylmethacrylat,
- mit Polyethylen-terephthalate Styrol; Acrylonitril; Methylmethacrylat,
- mit Poly(äthylen-maleat)-Styrolharzen: Acrylonitril,
- mit Polydimethylsiloxan: Acrylonitril und Methylmethacrylat.
Als Gemisch aus untereinander vernetzbaren (Vernetzung durch Pfropfpolymerisation) Polymeren können beispielsweise die nachstehenden verwendet werden:
- Polyäthylen und Polyisobutylen,
- Polyäthylen und Kreppkautschuk,
- Polyäthylen und Polystyrol,
- Polyäthylen und Polyamid, insbesondere Poly-hexam ethylen-Adipinsäure-
amid),
- Polyäthylen und Polyvinylalkohol,
- Polyisobutylen und Polystyrol,
- Polyacrylate und Polymethacrylate,
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- Poly(butylmethacrylat) und Poly(vinylacetat),
- Poly(butylmethacrylat) und Polystyrol,
- Poly(methylmethacrylat) und Poly (vinylacetat),
- Poly(methylmethacrylat) und Polystyrol,
- Polyvinylchlorid und Butadien-styrol-Copolymer,
- Polystyrol und Polyacrylonitrile
- Poly(vinylacetat) und Zelluloseacetat,
- Polyvinylpyrrolidon und Polyacrylamid,
- Zelluloseacetat und Poly (acrylonitril).
Als Polymer oder Gemisch aus unter Einwirkung von elektromagnetischen Strahlungen eine Depolymerisation oder eine teilweise Zersetzung erfahrenden Polymeren können insbesondere die in den nachfolgenden Veröffentlichungen beschriebenen verwendet werden: "Photochem. and Photobiology", 1968, Vol. 7, Seiten 5-57 (bereits genannt); N. GRASSIC:"Chemistry of high polymer degradation processes"; E. M. FETTES: "Chemical Reaction of Polymers"(Interscience Publish. 1964),' A. CHAPIRO: "Radiation Chemistry of polymeric systems" (Interscience Publish. 1962). Im einzelnen können die nachstehenden Substanzen verwendet werden:
Polyisobutylen; Polymethylmethacrylat, Poly(t-butylmethacrylat); Polytetrafluoräthylen; Zellulose; Poly (cO -meth; ^tyrol); Polymethäcrylonitril; Polychlortrifluoräthylen.
Was im einzelnen die für die Einwirkung von Ultraviolettstrahlungen spezifisch empfindlichen Substanzen oder Verbindungen anlangt, so können insbesondere die in den nachfolgenden Veröffentlichungen beschriebenen verwendet werden: J. Appl. Polym. Sc. Vol. 9, Seite 2121 (1965)j britisches Patent Nr. 1 180 845 (Gevaert-Agfa); J. Polym. Sc., Part C , Nr. 23,
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Seiten 433-439 (1968), bereits genannt} "Makrom Chemie 103, Seite 301 (1967); Polymere, Nr 10, Seite 497 (1967); Ibid. 9, Nr. 1, Seite 25 (1968). Insbesondere kann man Polyftetramethylensebacat-co-gammacetopimelat), (Bildung eines Blockcopolymerisats mit Methylmethacrylat) ' verwenden.
Was die lichtemfpindlichen Hilfs sub stanz en und die diese Substanzen einschließenden photopolymerisierbaren Systeme anlangt, so können beispielsweise die in den nachstehenden Unterlagen beschriebenen verwendet werden:
G. DELZIENNE: "Ind. Chim. Beige" 24, Seiten 739-764 (1959) Belgisches Patent Nr. 725 625 (Gevaert-Agfa)
Britisches Patent Nr. 1 165 570 (Gevaert-Agfa)
Britisches Patent Nr. 1 180 846 (Gevaert Agfa)
Britisches Patent Nr. 1 066 083 (Gevaert Agfa)
USA-Patent Nr. 3 429 795 .
Im einzelnen können folgende lichtempfindliche Hilfs substanzen verwendet werden: Benzoin und seine Derivate; Dicarbonylsäuren; Disulfonylsäurenj Diarylsäuren; Dialkylsäuren; bis(l, 2, 3-thiadiazol); bis(o-Chinonsäuren); Azo- und Diazoverbindungen geschwefelte Derivate vom Typ Mercaptan, Dithiocarbamester, Di- und Polysulfide und folgende photo polymerisierbar Systeme:
Acrylonitril und Aceton; Vinylchlorid und Aceton; Methylisopropylketon und Aceton; Styrol und Aceton; Butadien und Aceton; der allgemeinen Formel CH3 * CXY (worin X » H, Halogen oder Kohlenwasserstoff; Y ■ COOR, CONH2 oder CN; R = H oder Kohlenwasserstoff) entsprechende Monomere und mindestens einer der nachstehenden Sensibilisatoren: Diacetyl; 2, 3-Pentadion; 2, 3-Oktadion; Benzil und Phenylglyoxal; Vinyl -
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derivate und Vinylidene und Diacetyl oder Phenylglyoxal; Isopren, Styrol, Vinylacetat, Methacrylsäure und mindest ens einer der nachstehenden Sensibilisatoren: Benzophenon, Benzathron, Benzaldehyd; Benzil, Acetaldehyd, Diacetyl, Phenanthrachinon, Tributyl-2-anthrachinone Vinylchlorid und Zyklohexanon.
Als photopolymerisierbare Monomere können beispielsweise die in dem bereits erwähnten Buch von A. CHAPIRO "Radiation Chemistry of Polymeric Systems" beschriebenen und insbesondere die nachstehenden Monomere verwendet werden:
Styrol, Methylmethracrylat, Vinylacetat, Methylacrylat, Butadien, Isopren, Alphamethylstyrol, Diacrylate und Dinaethylacrylate, Acrylnitril, Vinylchlorid, Chlortrifluoräthylen, verschiedene perfluorierte Monomere, Isobutylen, Äthylen, Acrylamid, Vinylstearat, Vinylcarbazol, Hexamthylzyklotrisiloxan.
Entsprechend der Natur des Bindemittels werden die bestrahlten Teile des Materials aufschäumbar ( insbesondere, falls sie eine Depolymerisation erfahren) oder sie verlieren im Gegensatz dazu diese Eigenschaft, während die nicht bestrahlten Teile sie behalten (insbesondere, falls die bestrahlten Teile polymerisiert oder vernetzt werden). Auch kann ent-■ ^rechend der Natur des Bindemittels das Aufschäumen entweder durch Einwirkung einer geeigneten Treibflüssigkeit oder durch Wärme bewirkbar sein.
Als leitende Teilchen können sowohl Metallteilchen als auch leitfähige nicht metallische Teilchen, beispielsweise Graphitteilchen und leitfähige Metalloxidteilchen verwendet werden. Als Metallteilchen können Teilchen
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aus Metallen oder Legierungen, insbesondere aus elktrisch gut leitenden Metallen, wie Kupfer, Eisen, Nickel, Silber, Aluminium usw. verwendet werden. Es können auch Metalle mit einem großen wirksamen Ionisierungsquerschnitt wie beispielsweise Blei und Antimon verwendet werden. Die Verwendung von Metallen mit einem großen wirksamen lonis ie rungsquer schnitt ermöglicht das Verstärken der primären Strahlungswirkung auf Grund der Sekundäremission der Teilchen dieser Metalle. Die Form der leitenden Teilchen kann regelmäßig, beispielsweise sphärisch oder oval, oder unregelmäßig (durch Zerkleinern von größeren Stücken erhaltene Splitter) sein. Diese Teilchen können aus einem leitenden oder nicht leitenden, porösen oder kompakten Kern bestehen, dessen Oberfläche mit einer leitfähigen Substanz verkleidet ist und dessen Poren vorkommendenfalls eine leitfähige Substanz erhalten können. Die Korngröße dieser Teilchen liegt vorzugsweise zwischen o, 1 und 100 ,u. Diese Korngröße ist vorzugsweise homogen , damit sich eine gute Homogenität der elektrischen Leitfähigkeit des Materialsin seinem Aus gangs zustand (vor seiner Benutzung) erzielen läßt. In bestimmten Fällen kann es jedoch zum Erzielen einer guten Ausfüllung der Dispersion durch die leitenden Teilchen zweckmäßig sein, Teilchen zu verwenden, die mehreren, genau bestimmten Korngrößen entsprechen in der Weise, daß sich die feineren Teilchen in die zwischen den gröberen Teilchen vorhandenen Zwischenräume einfügen. Die Konzentration der leitfähigen Teilchen in der Dispersion liegt vorzugsweise zwischen 10 und 80 Vol%.
Vorzugsweise sind die Konzentration der leitenden Teilchen in der Dispersion, die Leitfähigkeit, die Abmessungen, die Form dieser Teilchen und der spezifische Widerstand des Bindemittels so gewählt, daß sich durch Veränderung der Dicke des Materials eine Veränderung der Leit-
3 fähigkeit des Materials in einem Verhältnis von mindestens 10 erzielen läßt, damit es möglich wird, ein Bild mit einem guten Kontrast und gege-
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benenfalls einer Abstufung der Intensität, der verschiedenen Teile des Bildes zu erzielen.
Der absolute Wert des spezifischen Ausgangswiderstandes und des spezifischen Endwiderstandes des Materials wird in Abhängigkeit von der Art 'seiner Verwendung und von dem Verfahren zum Entwickeln des erzielten latenten Bildes gewählt. Beispielsweise hat ein Material, welches eine Entwicklung auf elektrostatischem Wege ermöglichen soll, vorzugsweise einen spezifischen Ausgangswiderstand in der Größenordnung von 10 Ohm.
cm und einen spezifischen Endwiderstand in seinen widerstandsfähigsten
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Teilen von mindestens 10 Ohm. cm. Vorzugsweise liegt der letztgenannte
15 spezifische Widerstand sogar in der Größenordnung von 10 Ohm. cm. Ein Material, das eine Entwicklung auf elektrolytischem Wege ermöglichen soll, hat vorzugsweise einen spezifischen Ausgangswiderstand in der Grö-
ßenordnung von beispielsweise 10 Ohm. cm und einen spezifischen maximalen Endwiderstand in der Größenordnung von 10 bis 10 Ohm. cm. Selbstverständlich sind der Kontrast und die Intensitätsgradation, die sich erzielen lassen, um so besser, je größer die Veränderung des spezifischen Widerstandes durch Aufblähen oder Aufschäumen des Materials ist.
Was den absuloten Wert des spezifischen Widerstandes der leitfähigen Teilchen allein anlangt, so verwendet man vorzugsweise Teilchen aus Substanzen mit beispielsweise zwischen etwa 10 Ohm. cm und etwa
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10 Ohm. cm liegenden spezifischen Widerständen. Die entsprechenden, sich auf das Bindemittel beziehenden Werte liegen beispielsweise zwischen
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10 und 10 Ohm. cm. Von Fall zu Fall kann die gesamte Dicke des Materials oder nur ein Teil dieser Dicke aus der Dispersion leitfähiger Teilchen bestehen. Bei dieser zweiten Möglichkeit kann die restliche Dicke des Materials aus einem Träger bestehen, von welchem mindestens der
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mit der Dispersion in Berührung stehende Teil leitfähig ist. Dieser Träger kann beispielsweise eine mit einer leitfähigen Schicht, beispielsweise einer mit der Dispersion in Berührung stehenden Aluminiumfolie, überzogene Papierfolie sein. Die Dispersionsschicht kann auf den Träger nicht nur in Form einer zusammenhängenden Schicht, sondern auch in Form einer unterbrochenen, aus regelmäßig oder nicht regelmäßig angeordneten Streifen, Punkten, Flecken usw. bestehenden Schicht aufgebracht werden, wobei die Dicke der unterbrochenen Schicht im ursprünglichen Zustand des Materials jedoch in ihren sämtlichen Teilen den gleichen Wert hat. Der Vorteil einer solchen Unterteilung der Schicht ist das Vermeiden der Schwächungserscheinung der Tönung des Bildes in der Mitte der Bereiche mit großer Ausdehnung dieses Bildes bei der Entwicklung auf elektrostatischem Wege, ein wohlbekanntes Phänomen, das durch eine bevorzugte Anhäufung von elektrischen Ladungen am Außenumfang solche Bereiche hervorgerufen wird.
Die Dicke der Dispersionsschicht, also des verformbaren Teiles des Materials, liegt vorzugsweise zwischen 5 und 500 ,u. Die Gesamtdicke des Materials ist von der Art, in welcher es verwendet werden soll, und von der mechanischen Festigkeit, insbesondere der Reiß- bzw. Einreißfestigkeit seiner Bestandteile abhängig.
Was die allgemeine Form des Materials anlangt, so kann diese sehr unterschiedlich sein. So kann das Material beispielsweise von im wesentlichen flacher Form sein, insbesondere in Form von biegsamen oder starren Folien, Bändern, von auf die Außen- oder Innenfläche einer zylindrischen Trommel gewickelten Folien usw. Das Material kann auch die Form eines biegsamen oder starren Drahtes, eines Stabes oder einer Stange mit kreisrundem, ovalem, vieleckigem usw. Querschnitt haben.
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Das vorstehend beschriebene Material nach der Erfindung kann mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt werden, das im wesentlichen darin besteht, das Gemisch aus den leitenden Teilchen und dem Bindemittel so herzustellen, daß eine vollkommen homogene Dispersion erzielt wird. Im einzelnen werden, falls das Bindemittel im wesentlichen aus einer polymerisierten Substanz besteht, die Teilchen zunächst in dem zur Herstellung des Polymers verwendeten Monomer, gegebenenfalls in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators, in homogene Suspension gebracht, worauf die Polymerisation des Monomers erfolgt. Vorkommendenfalls kann dieser letztgenannte Vorgang mit dem Ausbreiten der Dispersion in Form "einer Schicht oder einer Folie kombiniert werden. Auch können die leitenden Teilchen in einer Lösung des Polymers dispergiert und dann durch Verdampfung des Lösungsmittels einer Dispersionsschicht oder -folie gebildet werden.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung des erfindungsgemäßen Materials zum Aufzeichnen und zur Reproduktion von Informationen in Form von Unterschieden in der elektrischen Leitfähigkeit.
Diese Verwendung ist in Weiterausbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Oberfläche des Materials der Bestrahlung durch aktivierende elektromagnetische Strahlungen ausgesetzt •"ird in der Weise, daß auf der Oberfläche ein Bild abgegrenzt wird, worauf das Aufschäumen des Materials in der Weise bewirkt wird, daß der Abstand zwischen den leitenden Teilchen und folglich die elektrische Leitfähigkeit der Dispersion verändert werden.
Das Aufschäumen der aufschäumbaren Teile des Materials kann entweder durch Erhitzung oder durch Einwirkung einer geeigneten Treibflüssigkeit bewirkt werden.
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Die Wahl der Treibflüssigkeit ist von dem verwendeten Bindemittel abhängig. Es kann beispielsweise Wasser, Äthylalkohol, Aceton, Benzol oder ein Gemisch aus diesen Substanzen verwendet werden. Auch können als Treibflüssigkeit Gemische aus mindestens einem Lösungsmittel für das Bindemittel und mindestens einer nicht lösenden Flüssigkeit in passenden Anteilen verwendet werden. Falls die Dispersionsschicht ohne Träger benutzt wird, taucht man sie für die zum Erzielen eines ausreichenden Aufschäumungsgrades notwendige Zeitspanne in ein Bad aus Treibflüssigkeit. Bei Verwendung des Materials in Form einer als Verkleidung aus einem Träger aufgebrachten Dispers ions schicht wird die freie Oberfläche der Dispersion möglichst gleichmäßig mit der Treibflüssigkeit benetzt.
Unter Einwirkung der Treibflüssigkeit oder der Wärme schäumt das Bindemittel in den bestrahlten Teilen und den nicht oder schwach bestrahlten Teilen in unterschiedlichem Grad auf, was zur Folge hat, daß der mittlere Abstand zwischen den leitfähigen Teilchen vermehrt und folglich der spezifische Widerstand des betreffenden Teiles des Materials erhöht wird. Auf diese Weise wird eine erste Phase der Hervorrufung des Bildes durchgeführt, welches aus unterschiedlichen Bereichen gebildet wird, deren Leitfähigkeit eine reziproke Funktion des Aufschäumungsgrades, also von Fall zu Fall eine unmittelbare Funktion oder eine umgekehrte Funktion der Bestrahlungsdosis ist.
Die nächste Phase der Hervorrufung des Bildes besteht in seiner Sichtbarmachung. Zu diesem Zweck werden die Unterschiede der elektrischen Leitfähigkeit der verschiedenen Bereiche des Materials verwendet. Entsprechend dem absoluten Wert der Leitfähigkeit der verschiedenen Bereiche des Materials und dem Verhältnis zwischen der Leitfähigkeit eines Bereiches zu der eines anderen können verschiedene elektrophotographische Verfahren zur Hervorrufung des Bildes verwendet werden, die an
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sich bekannt sind und also nicht zur Erfindung gehören. Bestimmte dieser Verfahren sind beispielsweise in dem nächstehenden Werk beschrieben: "Electrophotography" von R. M. SCHAPFERT, "The focal press London and New York" (1965).
Bestimmte dieser Verfahren ermöglichen es, das Bild auf der Oberfläche des Materials selbst hervorzurufen, während andere es ermöglichen, das Bild in sichtbarer oder unsichtbarer (latentes Bild) Form von der Oberfläche des Materials auf die eines anderen Materials zu übertragen, das man als "Aufnahmematerial" oder als "Hilfsträger" bezeichnen kann. Dieses Aufnahmematerial kann ein spezielles oder nicht spezielles Papier sein.
Als das Hervorrufen des Bildes auf der Oberfläche des Materials selbst ermöglichendes Verfahren kann ein Verfahren verwendet werden, das darin besteht, die Oberfläche des Materials auf der Seite der Dispersion mit positiven oder negativen elektrostatischen Ladungen bei einer Dichte aufzuladen, die eine reziproke Funktion der Leitfähigkeit des Materials ist. Zu diesem Zweck kann jede beliebige bekannte Einrichtung zu Hilfe genommen werden, beispielsweise eine Korona-Entladungsvorrichtung. Auf diese Weise wird das aus Bereichen mit unterschiedlicher Leitfähigkeit bestehende latente Bild in ein entsprechendes, aus an der Oberfläche elektrostatisch aufgeladenen Bereichen bestehendes latentes Bild umgewandelt. Darauf kann dieses latente Bild durch das sog. "Kaskaden1'-Verfahren sichtbar gemacht werden, das darin besteht, die Oberfläche des Materials mit einem durch Reibungselektrizität elektrostatisch aufgeladenen und aus zwei Kornsorten gebildeten Pulver zu berieseln, nämlich dem schwarzen oder gefärbten Farbstoffpulver, dessen Tönung mit der ursprünglichen Tönung des Materials kontrastiert, und dem Trägerpulver mit gröberem Korn, dessen Aufgabe es ist, die elektrostatischen Aufladungen des Farbstoffes zu verursachen; Da der Farbstoff und der Träger so gewählt
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sind, daß der Farbstoff eine Ladung-mit gegenüber dem Vorzeichen der Ladung des Materials umgekehrtem Vorzeichen erlangt, werden die Farbstoffkörnchen durch die aufgeladenen Bereiche des Bildes dem Bedarf entsprechend angezogen, und zwar mit einer der Dichte der Aufladung der verschiedenen Bereiche entsprechenden Dichte. Da die Oberfläche des Materials in Schräglage angeordnet ist, wird durch die aufgeladenen Bereiche des Bildes eine große Anzahl von Farbstoffkörnchen elektrostatisch angezogen, die sich von den Trägerkörnchen trennen, um sich an der Oberfläche des Materials abzusetzen. Nun bleibt nur noch das Fixieren der Farbstoffkörnchen auf der Oberfläche des Materials, was durch eine leichte Erhitzung erfolgen kann. Falls das Bindemittel zumindest in dem Zustand, in welchem es sich in den Bereichen des Bildes befindet, in welchen sich die Färb stoff kör nchen fixieren, durch Wärme schmelzbar ist, hat diese in passender Weise dosierte Erhitzung die oberflächliche Erweichung des Materials und das Festhalten der Farbstoffkörnchen zur Folge. Nach Erkaltung und Auskärtung des Bindemittels bleibt der Farbstoff endgültig fixiert. Als Variante kann für den Farbstoff eine erweichbare und/oder durch geringfügige Erhitzung haftfähig werdende und nach Erkaltung endgültig fixiert bleibende Substanz, beispielsweise ein thermoplastisches Polymer, verwendet werden. Der Farbstoff kann auch auf die aufgeladenen Bereiche des Materials mit Hilfe anderer bekannter Verfahren aufgebracht werden, insbesondere mit Hilfe der in dem vorerwähnten Werk ebenfalls beschriebenen Verfahren, beispielsweise des Bürstverfahrens (Borstenbürste oder Magnetbürste), des Druckverfahrens mit Mohairwalze, des Verfahrens mittels Erzeugung einer Pulverwolke, des Verfahrens mittels Zerstäubung eines Aerosols aus aufgeladenen Flüssigkeitströpfchen und des Verfahrens mittels Elektrophorese.
Auch kann ein Pulver mit einer mit der Tönung der Dispersion kontrastie-
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renden Tönung aufgebracht werden, ohne vorher die Oberfläche des Materials aufzuladen, also unter unmittelbarer Verwendung des latenten Bildes in Form von Bereichen mit unterschiedlicher Leitfähigkeit. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Elektrolyse einer geeigneten Substanz, beispielsweise einer wässrigen Lösung aus einem oder mehreren Metallsalzen mit gefärbten Ionen von passender Tönung, erfolgen, indem das das latente Bild in Form von Bereichen mit unterschiedlicher Leitfähigkeit tragende Material als Kathode benutzt wird. Auch kann die Elektrophorese einer Suspension aus aufgeladenen gefärbten oder schwarzen Teilchen erfolgen, indem das Material als Elektrode mit gegenüber der Ladung der Teilchen umgekehrtem Vorzeichen benutzt wird. In diesen beiden Fällen werden die Ionen und die aufgeladenen Teilchen durch die am stärksten leitfähigen Bereiche des Bildes dem Bedarf entsprechend angezogen, wobei sie sich in diesen Bereichen entladen. Außerdem läßt sich durch Verwendung dieser beiden letztgenannten Entwicklungsverfahren eine sehr progressive und ausgedehnte Tönungsintensitätsskala erzielen. Das Fixieren des Bildes kann nach Entwicklung in vorstehend angegebener Weise erfolgen. Als das Übertragen des Bildes von der Oberfläche des Materials auf die eines anderen Materials ermöglichendes Verfahren kann beispielsweise -ein Verfahren verwendet werden, das darin besteht, zunächst das Bild auf dem Material selbst in Form einer Ablagerung von Pulver oder schwarzen oder gefärbten Teilchen mit Hilfe eines der vorstehend beschriebenen Verfahren zu entwickeln, ohne jedoch das Pulver zu fixieren, und danach durch Kontakt bei Verwendung eines Klebstoffes und/oder durch elektrostatische Anziehung zumindest einen Teil dieses Pulvers in Bildform auf das Aufnahmematerial zu übertragen. Auch kann das aus elektrostatischen Aufladungen bestehende, wie vorstehend angegeben ausgehend von dem latenten Bild in Form von Leitfähigkeitsbereichen erzielte latente Bild auf das Aufnahmematerial übertragen und darauf das Bild auf diesem Aufnahmematerial mit Hilfe eines der vorstehend
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beschriebenen Verfahren sichtbar gemacht werden. Auch kann das latente Bild auf dem Aufnahmematerial in Form von elektrostatischen Aufladungen durch Injizieren von elektrostatischen Ladungen gebildet werden, indem das latente Bild in Form von Bereichen mit unterschiedlicher Leitfähigkeit des Ausgangsmaterials unmittelbar verwendet wird.
Die vorstehend beschriebenen oder erwähnten Techniken zur Bildentwicklung oder -Übertragung und die anderen bekannten elektrophotographischen Techniken ermöglichen es, das Material nach der Erfindung entweder als endgültiges Schriftstück oder als Zwischenschriftstück zu verwenden. Im letztgenannten Fall kann das Material als "Matrize" verwendet werden, die dazu dient, mehrere endgültige Schriftstücke (Kopien) herzustellen oder aber eine oder mehrere weitere Matrizen zu erzeugen, die zur Herstellung von Kopien verwendet werden.
Das Material nach der Erfindung ist verwendbar zur Reproduktion von Schriftstücken, gedruckten Texten oder Bildern, für die Photographie, insbesondere auf dem Gebiete der Röntgenstrahlen, der Ultraviolettstrahlungen und auch der Infrarotstrahlungen. Im einzelnen läßt es sich verwenden zum Aufzeichnen der Bewegungen eines Elektronenstrahls zwecks Ablesung einer durchgeführten Messung mit Hilfe eines Meßinstruments oder -geräts, für die Aufnahme von Klischees in der elektronischen Mikroskopie usw.
Beispiel 1
Es wird ein Aufzeichnungsmaterial hergestellt, das aus einer Poly(vinylzinnamat)-Folie besteht, die in ihrem Aus gangs zustand eine Dicke von 100 ,u aufweist und Kupferpulver in Form einer homogenen Dispersion einschließt. Zu diesem Zweck verfährt man in folgender Weise:
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Unter energischem Umrühren wird das Kupferpulver bei 30 Vol% Kupferpulver und 70 Vol% Lösung in einer Lösung mit 40 Gew. % Poly(vinylzinnamat) in Xylol dispergiert. Als Kupferpulver wird ein Pulver mit einer der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Verteilung entsprechenden Korngröße verwendet:
• Prozentsatz nach -Teilchen
anzahl mit einer gegebenen
Größe
Durchschnittsgröße der
Teilchen (in ,u)
14,5 1
16,5 1,5
16 2
8,5 3
5,5 4
4,5 5
4 6
3, 5 7
Die erhaltene Dispersion wird auf einer Platte so ausgebreitet, daß ein Film entsteht, worauf man das Xylol verdampfen läßt in der Weise, daß man eine biegsame Folie erhält mit einer ihr Ablösen von der Oberfläche der Platte ermöglichenden ausreichenden Festigkeit.
2 Der elektrische spezifische Querwiderstand dieser Folie beträgt 5. 10 Ohm. cm.
Auf diesem Material wird durch Bestrahlung mit Hilfe einer Quecksilberdampflampe (Leistung 125 W mit einer bei 2805; 2884; 2968; 3025; 3129; 3342; 3658; 4062; 4353; 5461; 5780 und 6924 & Spitzen aufweisenden
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Strahlung) für die Dauer von 20 Minuten ein latentes Bild geformt, indem zwischen dem Material und der Strahlungsquelle eine aus einem zur Oberfläche des Materials parallel angeordneten Photonegativ bestehende Maske eingeschaltet wird.
Darauf wird das so belichtete Material für die Dauer von 5 Minuten in ein Bad aus einer Treibflüssigkeit eingetaucht, die aus einem Gemisch aus 50 Vol% Methanol und 50 Vol% Xylol besteht.
Die durch die lichtundurchlässigen Bereiche des Negativs vor der Bestrahlung völlig geschützten Teile des Materials schäumen auf und nehmen eine Dicke von 110 ,u an, die einem spezifischen Widerstand von 2. 10 Ohm. cm entspricht. Die durch die transparenten Bereiche des Negativs hindurch bestrahlten Teile behalten praktisch die-gleiche Dicke und den gleichen spezifischen Widerstand wie in ihrem Ausgangszustand bei.
Das so erhaltene, aus Bereichen mit unterschiedlichen Leitfähigkeiten bestehende latente Bild wird nunmehr durch Elektrolyse entwickelt. Zu diesem Zweck verfährt man in folgender Weise: Das Material wird leicht und gleichmäßig zwischen zwei ebenen Nickelelektroden eines Elektroplattierungsgeräts gepreßt, nachdem zwischen dem Material und der Anode des Elektroplattierungsgeräts eine galvanoplastische Papierfolie eingelegt worden ist, die mit einer sog. galvanoplastischen "Schwarznickel"-Lösung mit einem zwischen 6, 6 und 6, 9 liegenden pH-Wert getränkt ist (Zusammensetzung dieser Lösung für 20 Liter Lösung: ammoniakhaltiges Nickelsulfat: 2 kg, gelöst in 7 Liter destilliertem Wasser; Lösung aus 0, 1 kg Ammoniumsulfat und 0, 6 g Ammoniumsulfοzyanid in 2 Liter destilliertem Wasser, Zinksulfat 0, 38 kg +· Ergänzung mit destilliertem Wasser auf 20 Liter). Nach 8 Minuten Elektrolyse bei einer Temperatur von 35°C (V - IV; I = 100 mA/dm ) erscheinen die den bestrahlten Bereichen, also den transparenten Bereichen des Photonegativs entsprechenden leitfähigsten
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Teile des Materials in Schwarz auf seiner Oberfläche. Man erhält also ein positives sichtbares Bild der Photographie.
Beispiel 2
Es wird ein dem im Beispiel 1 beschriebenen Aufzeichnungsmaterial entsprechendes Aufzeichnungsmaterial hergestellt, welches jedoch außer der mit Kupferteilchen beladenen Poly(vinylzinnamat)-Folie eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 15 ,u enthält, die auf einer ihrer Seiten mit der Polymerfolie verkleidet ist.
Dieses Material wird in gleicher Weise wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt, jedoch wird die Kupferdispersion in Poly(vinylzinnamat), statt sie unmittelbar auf die Platte zu gießen, auf eine Aluminiumfolie von 15 ,u Dicke ausgebreitet, worauf nach Verdampfung des Xylols diese Folie auf die Aluminiumfolie geklebt belassen wird.
Dieses Material wird in gleicher Weise wie im Beispiel 1 beschrieben verwendet, jedoch unter Benutzung der Aluminiumfolie als Elektrode bei der elektrolytischen Hervorrufung des Bildes.
Beispiel 3
Wie im Beispiel 1 angegeben, wird ein dem in diesem Beispiel beschriebenen Aufzeichnungsmaterial entsprechendes Aufzeichnungsmaterial in Form einer Folie hergestellt, die eine Ausgangsdicke von 100 u aufweist, jedoch mit 5 Vol% Kupfer anstelle von 30%.
In im Beispiel 1 beschriebener Weise wird durch Bestrahlung und Aufschäumen in einem Treibflüssigkeitsbad ein latentes Bild eines Photonegativs geformt.
Die bestrahlten Teile behalten praktisch die gleiche Dicke (100 ,u) und den
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gleichen spezifischen Widerstand wie in ihrem Ausgangszustand, nämlich
g
10 Ohm. cm.
Die durch die lichtundurchlässigen Bereiche des Negativs vor der Bestrahlung völlig geschützten Teile schäumen auf und nehmen eine Dicke von
14
110 ,u an, was einem spezifischen Widerstand von 10 Ohm. cm entspricht-
Das so erhaltene, aus Bereichen mit unterschiedlichen Leitfähigkeiten bestehende latente Bild wird auf elektrostatischem Wege entwickelt. Zu diesem Zweck verfährt man in folgender Weise:
Die gesamte Oberfläche des Materials wird durch Abtasten in einer zur Oberfläche des Materials parallelen Ebene mit Hilfe von 4 zueinander parallelen und außerdem parallel zum Material in einem Abstand von 1 cm von seiner Oberfläche gehaltenen Wolframdrähten einer Koronaentladung ausgesetzt, indem zwischen diesen Drähten und dem Material ein Potentialunterschied von 5 kV angelegt wird. Auf diese Weise bildet sich auf der der Koronaentladung ausgesetzten Oberfläche eine gleichmäßige oberflächliche Elektronenaufladung, die in den widerstandsfähigsten Teilen (die eine Aufschäumung erfahren haben, also in den nicht bestrahlten Teilen) des Materials während einiger Zehntelsekunden fortdauert, sich jedoch in den am wenigsten widerstandsfähigen Teilen (deren Dicke sich nicht verändert hat, also in den bestrahlten Teilen) in einigen Sekundenbruchteilen entlädt. Das so entstandene elektrostatische latente Bild wird sichtbar gemacht, indem die Oberfläche des in Schräglage angeordneten Materials mit einem Gemisch aus (RANK-XEROX 04/E/007)-Farbstoffpulver mit einer Korngröße in der Größenordnung von 5 ,u und Glaskügelchen mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0, 5 bis 1 mm berieselt wird.
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Das Farbstoffpulver bleibt durch elektrostatische Anziehung auf den Teilen des Materials fixiert, die am längsten ihre Elektronenaufladung behalten, d.h. auf denjenigen, die bei Verwendung eines Farbstoffs mit einer dunkleren Tönung als der kupferfarbenen Tönung des Materials den lichtundurchlässigen Bereichen des Negativs und bei Verwendung eines Farbstoffes von hellerer, beispielsweise weißer, Tönung als der des Materials einem sichtbaren positiven Bild der Photographie entsprechen.
Das so auf dem Material selbst sichtbar gemachte Bild wird fixiert, indem die Oberfläche durch Erhitzung mit Hilfe einer Infrarotlampe gleichmäßig so erwärmt wird, daß die Farbstoffkörnchen oberflächlich schmelzen und nach Erkaltung auf der Oberfläche des Materials endgültig fixiert bleiben.
Beispiel 4
Man verfährt wie im Beispiel 3, jedoch wird, statt das Bild auf dem Material selbst zu fixieren, das Farbstoffpulver durch Adhäsion auf eine Papierfolie übertragen, die unmittelbar vor der Übertragung durch Zerstäubung mit einer dünnen Klebstoffs chicht gleichmäßig überzogen worden ist, die im feuchten Zustand ein mäßiges Haftvermögen besitzt und sich in trockenem Zustand so erhärtet, daß sie ein endgültiges Schriftstück bildet. Nach dieser Übertragung wird das Farbstoffpulvermaterial immer noch auf elektrostatischem Wege erneut aufgeladen und der Farbstoff durch Adhäsion erneut auf eine Papierfolie übertragen, so daß man eine mit der ersten Kopie übereinstimmende zweite Kopie erhält. Auf diese Weise läßt sich eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Kopien erzielen.
Beispiel 5
Man verfährt wie im Beispiel 4 angegeben unter Benutzung des Materials als Vervielfältigungsmatrize, jedoch erfolgt diese Übertragung des Farb-
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stoffpulvers auf das Papier zwecks Herstellung der Kopien, statt sie mittels Adhäsion durchzuführen, durch Anlegen eines elektrischen Feldes zwi sehen dem Material und dem Papier.
Beispiel 6
Man verfährt wie in den Beispielen 4 und 5 angegeben, jedoch unter Verwendung eines Materials, das außer der mit Kupferteilchen beladenen Poly(vinylzinnamat)-Folie eine auf eine der Seiten der Polymerfolie aufgebrachte und an ihr haftende Aluminiumfolie von 15 ,u Dicke enthält. Diese Aluminiumfolie dient bei der elektrostatischen Aufladung der Oberfläche des Materials mittels Koronaentladung und außerdem vorkommendenfalls bei der Übertragung des Farbstoffpulvers auf den Träger des endgültigen Schriftstückes durch elektrostatische Anziehung als Elektrode.
Beispiel 7
In der im Beispiel 2 beschriebenen Weise entsprechender Weise wird ein für die Einwirkung von Ultraviolettstrahlung empfindliches Aufzeichnungsmaterial hergestellt, das folgende Eigenschaften aufweist:
- leitfähiger Träger = Aluminiumfolie von 15 ,u Dicke
- für die Einwirkung von Ultraviolettstrahlung empfindliche Schicht: (Dicke : 20,u):
Suspension zu 30 Vol% Wolframpulver (Korngröße: 2 ,u) in einem Isoprenpolymer (im Handel unter der Bezeichnung K. M. E. R. , Anfangsbuchstaben von "KODAK METAL ETCH RESIST", bekanntes und durch die Firma EASTMAN KODAK hergestelltes Erzeugnis). Zu diesem Zweck wird eine K. M. E. R. -Lösung von 30 Gew. % in Xylol verwendet (Eine Lösung aus 27 Gew. % K. M. E. R. -Isoprenpolymer in Xylol hat eine Viskosität von 504 Cp).
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Auf diesem Material wird, indem man in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise entsprechender Weise verfährt, ein latentes Bild eines schwarzen Schreibmaschinentextes auf durchscheinendem Papier geformt, durch Bestrahlung mit von der gleichen Quecksilberdanapflampe wie der in diesem Beispiel erwähnten Lampe emittierter Ultraviolettstrahlung. Die Bestrahlungszeit beträgt 20 Minuten.
Nach Bestrahlung wird die Oberfläche des Materials während 5 Minuten auf 120°C gleichmäßig erhitzt. Die nicht bestrahlten Teile dieser Oberfläche
schäumen auf und nehmen einen spezifischen Widerstand mit einem Wert
3
6, 3 . 10 Ohm. cm an, während die bestrahlten Teile praktisch nicht
aufschäumen und ihr spezifischer Widerstand den Wert von 185 Ohm. cm annimmt. Das so erhaltene Bild wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, durch Elektrolyse entwickelt.
Beispiel 8
In gleicher Weise wie im Beispiel 7 wird ein für die Einwirkung von Ultraviolettstrahlung empfindliches Aufzeichnungsmaterial hergestellt, welches mit dem im Beispiel 7'beschriebenen Material übereinstimmt, dessen strahlungsempfindliche Schicht jedoch anstelle von 30 Vol% Wolframpulver nur 20 Vol% enthält.
Auf diesem Material wird durch Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung in im Beispiel 7 angegebener Weise ein latentes Bild eines Schreibmaschinentextes auf durchscheinendem Papier geformt bei einer Bestrahlungszeit von 10 Minuten anstelle von 20 Minuten, wobei jedoch nach der Bestrahlung die Oberfläche der empfindlichen Schicht des Materials für die Dauer von 10 Minuten mit einem Gemisch aus 20 Vol% Xylol und 80 Vol% Methanol enthaltenden Lösungsmitteln in Berührung gebracht wird. Auf diese Weise wird
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das Aufschäumen der nicht bestrahlten Teile der Oberfläche des Materials
bewirkt, die einen spezifischen Widerstand mit einem Wart von 2.10 Ohm. cm annehmen. Die bestrahlten Teile schäumen praktisch nicht auf und ihr spezifis eher Widerstand beträgt 2, 5. 10 Ohm. cm.
Das so erhaltene latente Bild wird wie im Beispiel 1 beschrieben mittels Elektrolyse entwickelt.
Beispiel 9
In gleicher Weise wie im Beispiel 7 wird ein für Ultraviolettstrahlung empfindliches Aufzeichnungsmaterial hergestellt, das mit dem im Beispiel 7 beschriebenen Material übereinstimmt, dessen strahlungsempfindliche Schicht jedoch anstelle von 30 Vol% nur 2 Vol% Wolframpulver enthält.
In im Beispiel 8 angegebener Weise wird auf diesem Material durch Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung ein latentes Bild eines Schreibmaschinentextes auf durchscheinendem Papier geformt bei einer Bestrahlungszeit von 10 Minuten, wobei jedoch nach Bestrahlung die Oberfläche der empfindlichen Schicht des Materials für die Dauer von 10 Minuten mit einem Gemisch aus 50 Vol% Xylol und 50 Vol% Methanol in Berührung gebracht wird. In den nicht bestrahlten Teilen der Oberfläche des Materials ist das Polymer teilweise zersetzt, was eine von einer Vermehrung der Metallpulverkonzentration begleitete Dickenminderung dieser Teile des Materials bewirkt. Die bestrahlten Teile erfahren keine Veränderung. Auf diese Weise wird zwischen den bestrahlten Teilen und den nicht bestrahlten Teilen ein elektrostatischer Unterschied von 450 V und ein Restpotential von 200 V erzielt.
Das so erhaltene latente Bild wird in im Beispiel 3 beschriebener Weise auf .elektrostatischem Wege entwickelt.
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Beispiel 10
In gleicher Weise wie im Beispiel 7 wird ein für die Einwirkung von Röntgenstrahlen empfindliches Aufzeichnungsmaterial hergestellt, welches dem im Beispiel beschriebenen Material entspricht, jedoch folgende Eigenschaften 'aufweist:
- leitfähiger Träger : Aluminiumfolie von 15 ,u Dicke
- für die Einwirkung von Röntgenstrahlen empfindliche Schicht (ursprüngliche Dicke : 25 .u) :
Suspension zu 10 Vol% Wolframpulver von sehr feiner Korngröße (0, 5 iU) in einem Isoprenpolymer (im Handel unter der Bezeichnung K. M. E. R., Anfangsbuchstaben von "KODAK METAL ETCH RESIST" bekanntes und durch die Firma EASTMAN KODAK Co. hergestelltes Erzeugnis),
Auf diesem Material wird mittels Bestrahlung durch Röntgenstrahlen ein radiographisches latentes Bilo^eines für Röntgenstrahlen undurchlässige Teile und transparente Teile aufweisenden, unter den nachstehenden Bestrahlungsbedingungen zwischen dem Material und einer Röntgenstrahlenquelle angeordneten mechanischen Werkstücks geformt:
Art der Antikathode : Kupfer
angelegte Spannung : 50 kV
Stromstärke : 20 mA
Belichtungsdauer : 2 Sekunden,
wobei nach Bestrahlung die Oberfläche der empfindlichen Schicht des Materials während 10 Minuten mit einem Gemisch aus 50 Vol% Xylol und 50 Vol% Methanol in Berührung gebracht wird. Infolge der im Beispiel 9 beschriebenen Erscheinung der teilweisen Zersetzung des Isoprenpolymers in den nicht bestrahlten Teilen enthält man zwischen den bestrahlten und den
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nicht bestrahlten Teilen einen elektrostatischen Unterschied von 500 V bei einem Restpotential von 200 V.
Das so erhaltene Bild wird in im Beispiel 3 beschriebener Weise auf elektrostatischem Wege entwickelt.
Patentansprüche:
MB/Se - 22 661
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Claims (26)

  1. Patentansprüche
    ! Iy Für die Einwirkung von aktivierenden Strahlungen empfindliches Material zum Aufzeichnen von Informationen, .dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil seiner Dicke, ausgehend von seiner Oberfläche, aus einer homogenen Dispersion von elektrisch leitenden Teilchen in einem isolierenden Bindemittel besteht, das im wesentlichen aus einer Substanz oder Verbindung besteht, deren Schäumungs- oder Aufblähungseigenschaften sich ändern lassen, indem man sie aktivierenden Strahlungen aussetzt, wobei das Material nach (1) einem Belichten mit diesen entsprechend der aufzuzeichnenden Information modulierten Strahlungen und (2) einer zwischen den exponierten und nicht exponierten Teilen eine unterschiedliche Aufschäumung bewirkenden Behandlung eine Aufzeichnung von Information in Form von Unterschieden in der elektrischen Leitfähigkeit liefern kann.
  2. 2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der leitenden Teilchen in der Dispersion zwischen 10 und 80 Vol% liegt.
  3. 3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Teilchen eine zwischen 0,1 und 100 ,u liegende Durchschnitts größe haben.
  4. 4. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der leitenden Teilchen in der Dispersion, die Leitfähigkeit, die Abmessungen, die Form dieser Teilchen und der spezifische Widerstand des Bindemittels so gewählt sind, daß es möglich ist, durch Veränderung der Dicke des Materials eine Veränderung seiner Leitfähigkeit in einem Ver-
    3
    hältnis von mindestens 10 zu erzielen.
    -29-
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    2131223 .
    c y —
  5. 5. Verwendung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Aufzeichnen und zur Reproduktion von Informationen in Form von Unterschieden in der elektrischen Leitfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Oberfläche des Materials der Bestrahlung durch aktivierende elektromagnetische Strahlungen ausgesetzt wird in der Weise, daß auf der Oberfläche ein Bild abgegrenzt wird, worauf das Aufschäumen oder die teilweise Zersetzung des Bindemittels in der Weise bewirkt wird, daß der Abstand zwischen den leitenden Teilchen und folglich die elektrische Leitfähigkeit der Schicht sich verändert, worauf das so abgegrenzte Bild mit Hilfe eines der bekannten Entwicklungsverfahren hervorgerufen wird.
  6. 6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschäumen bzw. Aufblähen des Bindemittels unter Einwirkung eines Lösungsmittels bewirkt wird.
  7. 7. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschäumen bzw. Aufblähen des Bindemittels unter Einwirkung von Wärme bewirkt wird.
  8. 8. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Bereichen mit unterschiedlicher Leitfähigkeit gebildete latente Bild durch dem Bedarf entsprechendes Aufbringen einer Substanz mit mit der ursprünglichen Tönung der Dispersion kontrastierender Tönung auf bestimmte Teile der Oberfläche dee Materials in Form eines sichtbaren Bildes auf dom Material hervorgerufen wird in der Weise, daß ein Positiv oder ein Negativ des Bildes erzielt wird.
  9. 9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild mittel» Elektrolyse hervorgerufen wird,
    -30-ORK31NAL INSPECTED
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  10. 10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt eine wässrige Lösung aus mindestens einem Metallsalz mit gefärbten oder schwarzen Ionen verwendet wird.
  11. 11. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild mittels Elektrophorese einer Suspension aus elektrisch aufgeladenen, gefärbten oder schwarzen Teilchen hervorgerufen wird.
  12. 12. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel für die Dispersion aus leitenden Teilchen eine durch leichtes Erhitzen zumindest in den den Bereichen des Bildes, in welchen sich die gefärbten oder schwarzen Ionen ablagern, entsprechenden Teilen erweichbare und/oder haftfähig werdende Substanz verwendet und das Bild fixiert wird, indem die Oberfläche des Materials zumindest in diesen Bereichen auf eine Temperatur erwärmt wird, die etwas höher ist als die, die notwendig ist, um das Bindemittel zu erweichen und/oder haftfähig zu machen.
  13. 13. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel für die Dispersion aus leitenden Teilchen eine durch leichtes Erhitzen zumindest in den den Bereichen des Bildes, in welchen die gefärbten oder schwarzen Teilchen abgelagert werden, entsprechenden Teilen erweichbare und/oder haftfähig werdende Substanz verwendet und das Bild fixiert wird, indem die Oberfläche des Materials zumindest in diesen Bereichen auf eine Temperatur erwärmt wird, die etwas höher ist als die, die notwendig ist, um das Bindemittel zu erweichen und/oder haftfähig zu machen.
  14. 14. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das durch
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    die mittels Elektrolyse auf die Oberfläche des Materials aufgebrachte gefärbte oder schwarze Substanz verkörperte sichtbare Bild auf. ein Aufnahmematerial übertragen und das so auf die Oberfläche des Aufnahmematerials übertragene Bild fixiert wird.
  15. 15. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch aufgeladene Teilchen Teilchen aus einer durch leichtes Erhitzen erweichbaren und/oder haftfähig werdenden Substanz verwendet werden und das Bild fixiert wird, indem die Oberfläche des, Materials auf eine Temperatur erwärmt wird, die etwas höher ist als die, die notwendig ist, um die aufgeladenen Teilchen zu erweichen und/oder haftfähig zu machen.
  16. 16. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die mittels Elektrophorese auf die Oberfläche des Materials aufgebrachte gefärbte oder schwarze Substanz verkörperte sichtbare Bild durch elektrostatische Anziehung auf ein Aufnahmematerial übertragen und das so auf die Oberfläche des Aufnahmematerials übertragene Bild fixiert wird.
  17. 17. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Leitfähigkeitsunterschieden bestehende latente Bild auf dem Material in ein aus elektrostatischen Aufladungen bestehendes latentes Bild umgewandelt wird.
  18. 18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung des latenten Leitfähigkeitsbildes in ein latentes Bild in Form von elektrostatischen Aufladungen erfolgt, indem das Material nach seiner Bestrahlung einer über seine Oberfläche gleichmäßig verteilten Korona- ' entladung unterworfen wird.
    -32-
    109852/17Ci
  19. 19. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild aus elektrostatischen Aufladungen auf dem Material selbst hervorgerufen wird.
  20. 20. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische Bild auf ein Aufnahmematerial übertragen und das Bild aus elektrostatischen Aufladungen auf diesem Aufnahmematerial hervorgerufen wird.
  21. 21. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das latente Bild in-Form von elektrostatischen Aufladungen, ausgehend von dem aus Bereichen mit unterschiedlicher Leitfähigkeit des Ausgangsmaterials geformten Bild, durch Injizieren von elektrostatischen Ladungen auf ein Aufnahmematerial unmittelbar übertragen wird.
  22. 22. Verwendung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild aus elektrostatischen Aufladungen auf dem Aufnahmematerial hervorgerufen wird.
  23. 23. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild auf trockenem elektrostatischen Wege hervorgerufen wird.
  24. 24. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild mittels Elektrophorese hervorgerufen wird.
  25. 25. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material als endgültiges Schriftstück benutzt wird,
  26. 26. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material als zur Herstellung einer Vielzahl von Kopien dienende Matrize benutzt wird.
    MB/Se - 22 661
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