DE2519064C2

DE2519064C2 - Panchromatisch empfindliches Zinkoxid sowie Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE2519064C2
Application number: DE2519064A
Authority: DE
Inventors: Johannes Helden-Panningen Kortenoeven; Jan Alexander de Lomm Putter
Original assignee: Oce Van der Grinten NV
Current assignee: Canon Production Printing Holding BV
Priority date: 1974-05-03
Filing date: 1975-04-29
Publication date: 1984-10-18
Also published as: NL7405944A; FR2269740B1; ES436842A1; JPS5613942B2; IT1032805B; GB1489793A; AU7994375A; CH611437A5; JPS50153938A; DE2519064A1; FR2269740A1; US4013783A; SE7504835L; BR7502682A; CA1042195A; SE402359B

Description

Die Erfindung betrifft panchromatisch empfindliches Zinkoxid, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie seine Verwendung in einer photoleitfähigen Schicht eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

Es ist üblich. Zinkoxid für elektrophotographische Anwendungen panchromatisch mit organischen Farbstoffen zu sensibilisieren. Diese Farbstoffe haben den Nachteil, daß sie eine häufige Aufladung und Belichtung nicht aushalten, so daß infolgedessen die Lichtempfindlichkeit des sensibilisicrten Zinkoxids währerrJ des Gebrauchs bei indirekten elektrophotographischen Verfahren abfällt.

Panchromatisch empfindliche Zinkoxide, die diesen Nachteil nicht zeigen, sind bereits in der US-Patentschrift 27 27 808 beschrieben. Nach dieser Patentschrift kann Zinkoxid panchromatisch sensibilisiert werden, indem Ammoniakgas und Kohlendioxidgas in einer Menge von 100 ml je min in ein Rohr geleitet werden, das mit fein zerteiltem reinen Zinkoxid gefüllt ist. Bei einer Füllung von 50 g Zinkoxid wird das Gas in ein Ende des Rohres während 30 min eingeleitet und anschließend in das andere Ende während 1 Std. Das erhaltene Reaktionsprodukt wird auf 150⁰C während 1 Std. und auf 250⁰C während einer weiteren Std. erhitzt. In der gleichen Patentschrift ist auch erwähnt, daß das Zinkoxid panchromatisch durch Umsetzung von 2 Gewichtsteilen des sauren Carbonats von Ammoniumcarbamat mit 1 Gewichtsteil Zinkoxid und Erhitzen des Reaktionsproduktes sensibilisiert werden kann.

Der Reaktionsmechanismus ist nicht bekannt. Bei der Umsetzung von Zinkoxid mit Ammoniak und Kohlendioxid wird vermutlich eine Komplexverbindung gebildet, welche erneut während des anschließenden Erhilzens zersetzt wird. Bei dieser Zersetzungsrcaktion werden Stickstoffatome in das Kristallgitter des Zinkoxids, möglicherweise an Stellen, wo metallisches Zink im Kristallgitter vorliegt, eingebaut.

Das nach der US-Patentschrift 27 27 808 erhaltene panchromatisch empfindliche Zinkoxid hat eine hohe panchromatische Lichtempfindlichkeit, und die Empfindlichkeit fällt infolge häufiger Aufladung und Belichtung nicht ab. Dieses Zinkoxid ist für eine praktische Anwendung in der Elektropholographic nicht geeignet, da mit diesem Produkt hergestellte photoleitfähige Schichten eine hohe Dunkclentladung zeigen. Da die Dunkelentladung entsprechend der Feuchtigkeitskonzentration der Umgebungsluft zunimmt, verursachen Feuchtigkeitskonzentrationen bei häufigem Auftreten, daß die Dunkelcntladung so hoch wird, daß getreue Kopien nicht

μ länger erhalten werden können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines Zinkoxids, das ohne Schädigung der anderen angegebenen Eigenschaften keine Fcuchtigkcitscmpfindlichkcit zeigt und in clektrophotograpischen Aufzeichnungsmaterialien angewandt werden kann, mit denen es möglich ist. Kopien von guter Qualität unter sämtlichen atmosphärischen Bedingungen, die in der Praxis vorkommen, herzustellen.

Die Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines panchromatisch empfindlichen Zinkoxids für elektrophotographische Zwecke, worin fein /.erteiltes Zinkoxid mil Ammoniakgas und Kohlendioxidgas umgesetzt wird und das Reaklionsprodukl auf eine Temperatur zwischen 190"C und 350⁰C bis zu einem konstanten Gewicht erhitzt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß während der Reaktion mit Ammoniak und Kohlendi-

oxid die Zinkoxidteilchen gegenseitig in Bewegung'gehalten werden und daß die Umsetzung in dem Moment beendet wird, wo die Empfindlichkeit des Zinkoxids gegen Feuchtigkeit noch so niedrig ist. daß nach der Aufladung auf maximales Potential eine photolcitfähige Schicht, die auf einen leitenden Träger aufgebracht und im Verhältnis von 7 :1 von panchromatischem Zinkoxid und einem Bindemittel, welches gegenüber Feuchtigkeit nicht empfindlich ist, hergestellt ist, mindestens 25sek in Luft von einer Temperatur von 40 C undI einem Taupunkt von 28°C benötigt, bis dieses Potential auf die Hälfte im Dunkeln abfällt. Die Tatsache, daß bei atmosphärischen Bedingungen mit einem Taupunkt von 28° C die Halbwertszeit des maximalen Potentials nicht unter 25 sek abfallen darf, bedeutet nicht, daß die Halbwertszeit niemals kürzer als 25 sek abfallen kann, jedoch bedeutet dies, daß bei Atmosphärenbedingungen mit einem höheren Taupunkt, die sonst selten vorkommen, die Dunkelentladung ausreichend niedrig für praktische Anwendung ist

Das i*emäß der Erfindung erhaltene Zinkoxid hat nicht nur eine stabile panchromatische Empfindlichkeit zusätzlich zu einer niedrigen Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit, sondern zeigt auch einen weit niedrigeren Memory-Effekt als nicht-sensibilisiertes Zinkoxid oder mit Farbstoffen sensibilisiertes Zinkoxid.

Falls das Verfahren gemäß der Erfindung auf die verschiedenen technisch für elektrophotographischen Gebrauch erhältliche Zinkoxide angewandt wird, werden optimale Ergebnisse erhalten, falls die Reaktion in dem Moment beendet wird, wo das Gewicht der festen Substanz um einen Prozentsatz zwischen 4 und 7,5%, berechne! für Zinkoxid, zugenommen hat Innerhalb dieses Bereichs hat die Reaktionszeit nur wenig Einfluß auf die Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und die panchromatische Empfindlichkeit

Falls infolge der Reaktionszeit die Gewichtszunahme weniger als 4% ist. fällt die panchromatische Empfindlichkeit ab und. falls die Gewichtszunahme oberhalb 7,5% liegt steigt die Empfindlichkeit gegenCver Feuchtigkeit rasch an. Vermutlich nimmt die panchromatische Empfindlichkeit zu, bis ausreichend Ammoniak und Kohlendioxid zur einheitlichen Abdeckung der Zinkoxidteilchen absorbiert sind In diesem Fall ändert eine weitere Zuführung der Gase die panchromatische Empfindlichkeit nicht mehr. Es ist nicht bekannt weshalb die Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit zunimmt, falls die Reaktion bis zu einer Gewichtszunahme oberhalb 7,5% fortgesetzt wird. Es ist nicht unmöglich, daß die Absorption größere.· Mengen an Ammoniak und Kohlendioxid die Ausbildung von Ammoniumcarbamat verursacht, welches aufgrund von Unterkühlung in der flüssigen Phase vorhanden sein kann. Das Zinkoxid kann sich darin lösen und beim Erhitzen nach der Reaktion mit diesen Gasen erneut in Form eines sauren porösen Produktes ausfallen, welches die Feuchtigkeitsempfindlichkeit verursacht.

Falls das Verfahren gemäß der Erfindung auf Zinkoxide angewandt wird, deren Angaben, wie Gehalt an Zwischengitterzink und spezifische Oberfläche, von den üblichen Werten abweichen, können die Grenzen der gewünschten Gewichtszunahme aufgrund der Umsetzung mit Ammoniak und Kohlendioxid geringfügig von den vorstehend aufgeführten Prozentsätzen abweichen. Die gewünschte Gewichtszunahme kann in diesen Fällen experimentell festgestellt werden.

Ammoniakgas und Kohlendioxidgas reagieren mit dem Zinkoxid in gleichen molaren Mengen. Es ist deshalb günstig, die Gase im Molarverhäitnis von 1 :1 zuzuführen. Jedoch ist das Molarverhältnis nicht kritisch, sofern jede Komponente ausreichend zum Ablauf der Reaktion vorliegt Falls 100 ml Gas je min auf 50 g Zinkoxid eingeführt werden, zeigt das Endprodukt keine Unterschiedlichkeiten der Eigenschaften bei Molverhältnissen zwischen 0,8 :1 und 1,2 :1.

Während Jer Umsetzung mit Ammoniak und Kohlendioxid können Temperatur und Druck an die gewünschte Reaktionszeit angepaßt werden. . .

Durch eine Erhöhung von Temperatur und Druck wird die erforderliche Reaktionszeit abgekürzt, jedoch sind diese Reaktionsbedingungen so zu wählen, daß die Temperatur der reagierenden Substanzen unter 145° C bleibt, da eine Erhöhung der Temperatur oberhalb 145°C zur Folge hat, daß die Empfindlichkeit des Zinkoxids gegen Feuchtigkeit rasch erhöht wird und die panchromatische Empfindlichkeit rasch abnimmt. Bei Tenperaturen oberhalb 145°C treten Störungen vermutlich aufgrund der Bildung von Harnstoff und flüssigem Ammoniumcarbamat auf. Vorzugsweise wird die Temperatur unterhalb 100" C gehalten, um zu verhindern, daß Temperaturen von 145° C oder mehr da oder dort in der Reaktionskammer auftreten können.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in einem Reaktionsgefäß mit einem solchen Volumen, welches im Hinblick auf das Volume;) des umzusetzenden Zinkoxides groß genug ist, um die Zinkoxidteilchen in Bewegung zu halten, ausgeführt werden. Die Teilchen können in Bewegung, z. B. durch Anwendung eines Rührers, einer Förderspiiale oder Wirbeischichtbettes gehalten werden. Es ist auch möglich, daß der Reaktor um eine horizontale Spindel rotiert oder daß sich das Zinkoxid vom Oberteil nach abwärts im Gegenitrom mit den Gasen durch die Reaktionszone bewegt.

Die Reaktion ist exotherm, die spontan abläuft. Deshalb ist es nicht notwendig, die Temperatur zu erhöhen Falls ein Drehreaktor angewandt wird und gleiche Volumen Ammoniak und Kohlendioxid von Raumtemperatur und Atmosphärendruck mit einer Geschwindigkeit von 100 ml je min zu 50 g Zinkoxid geliefert werden, reagieren etwa 35% der zugeführten Menge des Gases mit dem Zinkoxid und die Temperatur im Reaktor steigt von Raumtemperatur auf etwa 50°C. Das nicht umgesetzte Gas kann im Kreis'auf geführt werden. Unter diesen Bedingungen reicht eine Reaktionszeit von 45 bis 80 min aus. um die gewünschte Gewichtserhöhung des Zinkoxids zu erhalten. . .

Falls die Reaktion mit der gleichen Menge an Zinkoxid und der gleichen Gaszufuhrgeschwmdigheit im Reaktor gemäß Fig. 1 der US-Patentschrift 27 27 808 durchgeführt wird, erhöht sich die Reaktionstemperatur bis zu 75°C und die Gewichtserhöhung des Zinkoxides wird höher bei einer gleichen Zufuhrzeit des Gases.

Durch Abkürzung der Reaktionszeit ist es tatsächlich möglich, ein Produkt m'.t einer niedrigeren Gewichtszunahme in diesem Reaktor zu erhalten, jedoch ist dann die panchromatische Sensibilisierung des Endproduktes unzufriedenstellend. E'.r. inhomogenes Reaktionsprodukt wird vermutlich gebildet, wovon ein Teil zu viel Gas absorbiert hat und für Feuchtigkeit empfindlich ist, während ein weiterer Teil zu wenig absorbiert hat und infolgedessen Danchromatisch unzureichend scnsibilisiert wurde.

Das Eihitzen nach der Reaktion mit Ammoniak und Kohlendioxid wird bei Temperaturen zwischen 190 und 350⁰C durchgeführt. Die panchromatische Empfindlichkeit des Zinkoxids nimmt rasch bei höheren Temperaturen ab und, falls auf Temperaturen unterhalb I9O°C erhitzt wird, wird ein Produkt mit ungünstigen elektrophotographischen Eigenschaften erhallen. Produkte, wie Ammoniumcarbonat. Harnstoff und Biuret dürften wahrscheinlich in dem Zinkoxid bei diesen Temperaturen hintcrblcibcn. Vorzugsweise wird die Temperatur zwischen 250 und 275°C gehalten. Bei diesen Temperaturen reicht eine Heizzeit von etwa 1 Std. aus, und eine längere Heizzeit hat keinen Einfluß auf das Endprodukt, ebenso wenig wie es eine niedrigere Ausgangstemperatur vor dem Erhitzen innerhalb des angegebenen Bereiches hat.

Das gemäß der Erfindung erhaltene panchromatisch empfindliche Zinkoxid kann in elekirophotographischcn

ίο Aufzeichnungsmaterialien in der gleichen Weise wie die bekannten Zinkoxide angewandt werden. Der Träger des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials kann aus Metall, synthetischen Materialien oder Papier bestehen, die auf einen spezifischen Widerstand von etwa 10"' Ω · cm oder niedriger mittels leitender Zusätze, falls erforderlich, gebracht werden können. Erforderlich kann dcrTriiger mit einer leitenden Metallschicht oder mit einer Schicht, die eine synthetische und eine leichte Substanz enthält, beispielsweise eine kohlenstoffhaltige Celluloseacetat-butyrat-Schicht. ausgestattet sein.

Die photoleitfähige Schicht kann aus einer Dispersion des panchromatischen Zinkoxids in einem für elektrophotographischen Gebrauch geeigneten polymeren Bindemittel gebildet werden. Geeignete Bindemittel sind z. B. Polystyrol. Polyacrylsäure- und Polymethacrylsäureester, chlorierter Kautschuk, Vinylpolymere. wie Polyvinylacetat und Polyvinylchlorid, Celluloseester und -äthcr, Alkykdhar/.e, Epoxyharze, Siliconharze sowie Copolymere und Gemische derartiger Produkte, beispielsweise ein Gemisch aus Polyvinylacetat und einem Styrol-Äthylacrylat-Copolymeren. Photoleitfähige Bindemittel, wie Polyvinylcarbazol, welches gegebenenfalls in Form eines Donor-Akzeptor-Komplexes vorliegen kann, können gleichfalls verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis von Zinkoxid zu Bindemittel ist das übliche für Zinkoxid-Bindemittclschichten. Gute Ergebnisse werden im allgemeinen bei Anwendung von Gewichtsverhältnissen zwischen 10 :1 und 3 : 1 erhalten.

Wie die bekannten Zinkoxide kann das panchromatisch empfindliche Zinkoxid, welches erfindungsgemäß erhalten wurde, weiterhin mit organischen Farbstoffen sensibilisicrt werden. Farbstoffe, die im Wellenlängenbereich zwischen 0,4 und 035 μπι sensibilisieren, erhöhen relativ wenig die Lichtempfindlichkeit des erfindungsgemäß erhaltenen Zinkoxides, während die Lichtempfindlichkeit des erfindungsgemäßen Zinkoxides beträchtlich mit Farbstoffen erhöht werden kann, die im Wellenlängenbercich zwischen 0.55 und 0,7 μπι sensibilisieren. Zur Sensibilisierung im Wellenlängenbereich zwischen 0,55 und 0,7 μηι kann z. B. Gebrauch von grünen, blaugrünen und blauen Farbstoffen gemacht werden, die zur Sensibilisierung der bekannten Zinkoxide geeignet sind, wie Bromphenolblau, Dinitrodibromphenolsulfonphthalein, Methylenblau (Cl. 52 015). Astrazonblau B.G. (Cl. 51 005)undSäureviolctt-Echt 10 B ("C42 571). Die in den photoleitfähigen Schichten angewandte Farbstoffkonzentration ist die für Zinkoxid übliche. Konzentrationen zwischen 0,001 und 1%, berechnet für Zinkoxid, können verwendet werden.

Die das panchromatisch empfindliche erfindungsgemäß erhaltene Zinkoxid enthaltenden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien können bei direkten und indirekten eiektrophotographiscnen Verfahren angewandt werden, wobei die letztere Verfahrensgruppe sowohl die Verfahren umfaßt, wo die Ladungsmuster übertragen werden, als auch die Verfahren, wo Tonerbilder übertragen werden.

Zur Anwendung bei den direkten elektrophotographischen Verfahren ist eine ungefärbte photoleitfähige Schicht auf dem Papier günstig. Falls keine Farbstoffe zugesetzt werden, bildet das panchromatisch empfindliche Zinkoxid gemäß der Erfindung Schichten mit einer hellorangeartigen Färbung, jedoch kann diese Färbung mit einem blauen Farbstoff, der ein sensibilisierender Farbstoff sein kann, zu einer äußerst hellgrauen Farbe kompensiert werden, welche von nicht weniger weißem Aussehen als die üblichen mit kompensierten Gemisehen von Farbstoffen sensibilisierten Zinkoxidschichten ist.

In Abhängigkeit davon, ob eine Oberfläche mit einer sog. warmgrauen oder kaltgrauen Tönung gewünscht wird, können weitere Farbstoffe zusätzlich zu dem blauen Farbstoff zugefügt werden. Farbstoffmengen zwischen 0,005 und 0,4 Gew.-%, berechnet für Zinkoxid, reichen im allgemeinen aus.

Bei der Anwendung in indirekten elektrophotographischen Verfahren können die das erfindungsgemäß erhaltene panchromatische Zinkoxid enthaltenden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien in se itlichen Ausführungsformen verwendet werden, die auch für die bekannten Zi nkoxide geeignet sind.

Aufgrund des niedrigen Memory-Effektes des panchromatisch empfindlichen Zinkoxids kann das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial z. B. in Form eines kurzen endlosen Bandes aufgetragen werden, jedoch ist auch die Form eines zickzackgefalteten Bandes, wie in der deutschen Patentschrift 22 21 037 angegeben, gleichfalls brauchbar.

Beispiel 1

50 g Zinkoxid (Neige A der Societe de Mines et Founderies de la Vieille Montagne SA.) wurden in einen Rundkolben von 250 ml Inhalt gegeben, der so angeordnet war. daß seine Symmetrieachse in einem Winkel von 30° mit der Horizontalebene gebildet wurde. Sowohl Ammoniakgas als auch Kohlendioxidgas mit einer Temperatur von 20° C und Atmosphärendruck wurden mit einer Geschwindigkeit von 50 ml je min zugeführt, während der Kolben um seine Symmetrieachse rotiert wurde. Während der Reaktion stieg die Temperatur auf 50° C an. Die Reaktion wurde nach 45 min beendet. Das Reaktionsprodukt, dessen Gewicht um 4,5 Gew.-% zugenommen hatte, wurde in einem Ofen auf 150° C während 1 Std. und auf 260° C während 1 weiteren Std. erhitzt.
Das erhaltene panchromatisch empfindliche Zinkoxid wird nachfolgend als Zinkoxid A bezeichnet.
Das Verfahren wurde unter den gleichen Bedingungen mit vier weiteren Anteilen des gleichen Zinkoxides wiederholt, jedoch wurde dabei die Reaktion mit Ammoniak und Kohlendioxid fortgesetzt, bis eine Gewichtszu-

nähme von 6, 7, 7,5 bzw. 8% erhalten worden war. Die hierbei erhaltenen panchromatisch empfindlichen Zinkoxide werden nachfolgend als Zinkoxide B₁C, D bzw. E bezeichnet.

Zu Vergleichizweckcn wurde das Beispiel 1 der US-Patentschrift 27 27 808 wiederholt. Das Verfahren wurde mit 50 g Zinkoxid in einem stationären rohrförmigen Reaktor entsprechend der Fig. 1 dieser Patentschrift durchgeführt und Ammoniakgas und Kohlcndioxidgas wurden jeweils mit einer Geschwindigkeit von 50 ml je min in ein Ende des Rohres wähernd 30 min und in das andere Ende während 60 min eingeführt. Das Reaktionspro^kt wurde auf 150⁰C während 1 Std. und auf 250"C während 1 weiteren Std. erhitzt. Das dabei erhaltene Zinkoxid wird nachfolgend als Zinkoxid F bezeichnet.

Dieses Beispiel der US-Patentschrift 27 27 808 wurde mit einem /weiten Anteil von 50 g Zinkoxid wiederholt, ausgenommen die zweite Gaszufuhrzeit von 60 min, welche auf 30 min abgekürzt wurde. Das erhaltene Zinkoxid wird nachfolgend als Zinkoxid G bezeichnet.

Die Zinkoxide A bis G wurden einzeln in einer Lösung von Polyvinylacetat und einem Äthylacrylat-Styrol-Copolymeren in Toluol dispergiert. DasGcwichtsverhältnis von Zinkoxid zu Bindemittel betrug 7 : t. Photoleitfähige Schichten mit einer Stärke von etwa 15 μηι wurden mit den verschiedenen Dispersionen hergestellt.

Sämtliche auf diese Weise erhaltenen cleklrophotographischen Aufzeichnungsmatcrialien wurden zu dem is Maximalpotcntial (Vm) mittels negativer Korona geladen, und anschließend wurde die erforderliche Zeit zum Abfall des Potentialsauf die Hälfte im Dunkeln (l 1/2) bei verschiedenen Taupunkten (Ti>)bc\ einer Umgebungstemperatur von 40° C. gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle I Taupunkt ABCDEFG

19.0⁰C Vm(VoIt) 1020 1060 1000 1060 940 870 720

Vm(VoIt)	1020	1060	1000	1060	940	870	720
<1/2(sek)	85	85	85	80	40	35	100
Vm	1020	1060	1000	1060	960	870	710
M/2	75	75	75	80	30	32	75
Vm	1000	1040	1020	1040	1000	860	720
f 1/2	65	65	65	70	28	29	55
Vm	1020	1040	1020	1060	960	860	740
Π/2	45	45	45	45	24	18	26
Vm	1000	1020	1000	1020	960	850	710
ί 1/2	35	35	35	27	14	13	15

ί 1/2 35 35 35 27 14 13 15

In der Fig. 1 ist die Halbwertszeit 11/2 für die Proben A bis G einschließlich gegenüber dem Taupunkt To aufgetragen. Wie sich aus dieser Figur zeigt, ist das eleklrophotographische Aufzeichnungsmaterial mit dem bekannten Zinkoxid (Zinkoxid F) gegenüber den entsprechend der Erfindung hergestellten Zinkoxiden hinsichtlich der Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit unterlegen. Die Lichtempfindlichkeit der elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialicn mit den Zinkoxiden A bis F einschließlich betrug etwa 40 lux^ek im Glühlampenlicht, ·*ο Darunter wird die notwendige Anzahl an lux.sek zum Abfall des Maximalpotentials auf 10% verstanden. Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial mit dem Zinkoxid G hatte eine niedrigere Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit als das bekannte Zinkoxid F, jedoch betrug die Lichtempfindlichkeit lediglich 250 lux^ek.

Beispiel 2

Ein für den elektrophotographischen Gebrauch geeignetes Grundpapicr mit einer Oberschicht, die aus einem elektrisch leitenden Polymeren bestand, wurde mit einer Dispersion der folgenden Zusammensetzung überzogen:

42 g Zinkoxid A, erhalten nach Beispiel 1

12g Polyvinylacetat und ein Copolymeres aus Äthylacrylat und Styrol, gelöst in Toluol, (mit 50 Gew.-%

fester Substanz) 58 ml Toluol

Die Durchschnittsstärke der Schicht betrug 13 bis 14 μτη. Das erhaltene elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial hatte eine hellorangeartige Tönung, konnte auf —700 Volt geladen werden und hatte eine Lichtempfindlichkeit von 40 liucsek (10%-Zeit im Glühlampenlicht), eine äußerst niedrige Empfindlichkeit gegen Vorbelichtung und lediglich einen niedrigen Memory-Effekt Etwa 5 sek, nachdem das elektropholographische Aufzeichnungsmaterial geladen, belichtet und entwickelt worden war, konnte es erneut verwendet werden. Die Lichtempfindlichkeit verblieb die gleiche, nachdem das Material 500mal geladen und entwickelt worden war.

Falls anstelle des vorstehend angegebenen Bindemittels ein Siliconharz verwendet wurde, wurde ein Produkt mit den gleichen Eigenschaften erhalten.

Nahezu die gleichen Ergebnisse wurden auch erhalten, falls die in diesem Beispiel verwendete Neige A durch eines der folgenden Zinkoxide ersetzt wurde:

Neige C Kolloidal Extra (Warenzeichen der Hamburger Zinkweiss Fabrik), Electrox 2500 (Warenzeichen der Durham Raw Materials Ltd.)

oder Fotox 80 (Warenzeichen der New Jersey Zinc Company).

Beispiel 3

Ein für elektrophotographischen Gebrauch geeignetes Grundpapier mit einer Oberschicht, die aus einem elektrisch leitenden Polymeren bestand, wurde mit einer Dispersion der folgenden Zusammensetzung überzogen:

42 g des nach Beispiel 1 erhaltenen Zinkoxids A,

ίο 12 g Polyvinylacetat und ein Copolymeres aus Äthylacrylat und Styrol, gelöst in Toluol

58 ml Toluol

0,1 ml einer 4%igen Lösung von Bromphenolblau in Methanol.

Die Durchschnittsstärke der Schicht betrug 13 bis 14 μπι. Das erhaltene elcktrophotographische Aufzeichnungsmaterial konnte auf -720 Volt geladen werden und hatte eine Lichtempfindlichkeit von 24 lux.sek (10%-Zeit im Glühlampenlicht).

Die photoleitfähige Schicht hatte ein ungefärbtes Aussehen und war äußerst gut zur Herstellung von Kopien im direkten elektrophotographischen Verfahren mit Flüssigkcilsentwicklung geeignet. Die spektrale EmpfindiienKCU lsi in r ι g. l (i\urve η ι; neuen uci :>pcMiaii:ii ι.ιιιμιιnunv.i 11^.-11 ut.i uuv.11 "ΐ.ι.>μ"-ι *· ·-> ·>·>·iv.■!«.■■ »..v-ni,^ photographischen Aufzeichnungsmaterials (Kurve A 2) gezeigt. Die Figur gibt für beide elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialicn den reziproken Wert der Anzahl je m·'. die zum Abfall des Maximalpotentials auf die Hälfte notwendig sind, als Funktion der Wellenlänge an.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einem panchromatisch empfindlichen Zinkoxid ein Zinkoxid verstanden wird, welches praktisch über den gesamten Bereich des sichtbaren Spektrums empfindlich ist, beispielsweise das Zinkoxid im elcktropholographischen Aufzeichnungsmaterial nach Beispiel 2. Somit ist der Ausdruck »panchromatisch empfindliches Zinkoxid« nicht auf Zinkoxide beschränkt, deren Empfindlichkeitskurvc mehr oder weniger mit derjenigen der durchschnittlichen Augenempfindlichkeit zusammenfällt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines panchromatisch empfindlichen Zinkoxids für elektrophotographische Zwecke, worin fein zerteiltes Zinkoxid mit Ammoniakgas und Kohlendioxidgas umgesetzt wird und das Reaktionsprodukt auf eine Temperatur zwischen 190 und 350° C bis zu konstantem Gewicht erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Reaktion mit Ammoniak und Kohlendioxid die Zinkoxidteilchen gegenseitig in Bewegung gehalten werden und daß die Umsetzung in einem Moment beendet wird, wo Jie Empfindlichkeit des Zinkoxids gegen Feuchtigkeit noch so niedrig ist_; daß nach der Aufladung auf maximales Potential eine phoioleitfähige Schicht, die auf einem leitenden Träger aufgebracht und in

ίο einem Verhältnis von 7 :1 von panchromatischem Zinkoxid und einem Bindemittel, welches gegenüber Feuchtigkeit nicht empfindlich ist, hergestellt ist, mindestens 25 sek in Luft bei einer Temperatur von 40⁰C und einem Taupunkt von 28" C benötigt, damit dieses Potential auf die Hälfte im Dunkeln abfällt.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit Ammoniak und Kohlendioxid beendet wird, wenn das Gewicht der festen Substanz auf 4 bis 7,5 Gew.-%, berechnet für Zinkoxid, zugenommen hat

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reaktion des Ammoniaks und Kohlendioxids mit den Zinkoxidteilchen die Reaktionstemperatur unter 145°C gehaiten wird.

4. Panchromatisch empfindliches Zinkoxid, welches Stickstoff im Kristallgitter enthält, dadurch gekennzeichnet,«i3ß es durch folgende Verfahrensschritte hergestellt worden ist:

Zinkoxidteilchen werden bei einer Umsetzung mit Ammoniak und Kohlendioxid in gegenseitiger Bewegung gehalten, und die Umsetzung wird in einem Moment beendet, wo die Empfindlichkeit des Zinkoxids gegen Feuchtigkeit noch so niedrig ist, daß nach der Aufladung auf maximales Potential eine photoleitfähige Schicht, die auf einem leitenden Träger aufgebracht und in einem Verhältnis von 7 :1 von panchromatischem Zinkoxid und einem Bindemittel, welches gegenüber Feuchtigkeit nicht empfindlich ist, hergestellt ist, mindestens 25 sek in Luft bei einer Temperatur von 40" C und einem Taupunkt von 28° C benötigt, damit dieses Potential auf die Hälfte im Dunkeln abfällt, und das Reaktionsprodukt wiro in an sich bekannter Weise auf eine Temperatur zwischen ¹90 und 350⁰C bis zu konstantem Gewicht erhitzt.

5. Verwendung des panchromatisch empfindlichen Zinkoxids nach Anspruch 4 in einer photoleitfähigen Schicht eines elektrophotographischcn Aufzeichnungsmaterials.