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DE1273990B - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

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DE1273990B
DE1273990B DER34903A DER0034903A DE1273990B DE 1273990 B DE1273990 B DE 1273990B DE R34903 A DER34903 A DE R34903A DE R0034903 A DER0034903 A DE R0034903A DE 1273990 B DE1273990 B DE 1273990B
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DE
Germany
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layer
thick
solution
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thermoplastic
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DER34903A
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English (en)
Inventor
Frederick Hermes Nicoll
Herbert Fox Ogawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
G03g
Deutsche Kl.: 57 e-5/02
Nummer: 1273 990
Aktenzeichen: P 12 73 990.1-51 (R 34903)
Anmeldetag: 9. April 1963
Auslegetag: 25. Juli 1968
Die Erfindung betrifft elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien zur Herstellung von Deformationsbildern aus einer isolierenden oder photoleitfähigen — gegebenenfalls transparenten — thermoplastischen Schicht und gegebenenfalls einem transparenten Schichtträger.
Es ist bekannt, auf eine thermoplastische Schicht ein Ladungsbild aufzubringen. Beim Erwärmen der thermoplastischen Schicht wird diese deformiert und man erhält nach dem Erstarren ein Deformationsbild, das mittels eines schlierenoptischen Systems sichtbar gemacht werden kann.
Nachteilig an den bekannten Verfahren ist, daß spezielle optische Systeme zur Wiedergabe benötigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zur Herstellung von Deformationsbildern anzugeben, dessen Deformationsbilder ohne spezielle optische Systeme betrachtet werden können.
Die Erfindung geht von einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial zur Herstellung von Deformationsbildern aus einer isolierenden oder photoleitfähigen, gegebenenfalls transparenten, thermoplastischen Schicht und gegebenenfalls einem transparenten Schichtträger aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß es auf der thermoplastischen Schicht eine bis zu 500 Ä dicke Schicht aus einem in der thermoplastischen Schicht unlöslichen Material enthält.
Die bis zu 500 Ä dicke Schicht besteht gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus einem Polymerisat oder einer bis zu 1,0 Ä dicken Metallschicht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthält die thermoplastische Schicht eine Leukoverbindung eines Di- oder Triarylmethanfarbstoffs.
Die Aufzeichnungsmaterialien können zur Herstellung von Projektionsvorlagen oder Filmen gewerblich verwertet werden.
Durch die erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien wird erreicht, daß darauf wie üblich hergestellte Deformationsbilder ohne spezielle optische Systeme betrachtet werden können.
Für die Herstellung der thermoplastischen Schicht eignen sich folgende Kunststoffe:
Elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial
1. Polystyrol,
2. chlorierte Paraffine,
3. Polyvinylchlorid,
4. Polyvinylchloridmischpolymerisate,
Anmelder:
Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. E. Sommerfeld und Dr. D. v. Bezold,
Patentanwälte, 8000 München 23, Dunantstr. 6
Als Erfinder benannt:
Frederick Hermes Nicoll, Princeton, N. J.;
Herbert Fox Ogawa,
Levittown, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. April 1962 (191352)
5. Mischpolymerisate aus Styrol und Butadien,
6. Kohlenwasserstoffharze,
7. Polyacrylsäureester und Acrylmischpolymerisate,
8. Epoxydharze, die bei Zimmertemperatur fest sind,
9. thermoplastische Kohlenwasserstoff-Terpen-Harze.
Zur Modifizierung der physikalischen Eigenschaften der thermoplastischen Schicht, z. B. deren Erweichungspunkt oder Flexibilität, können verschiedene Kombinationen aus Kunststoffen und/oder Zusätze, z. B. Weichmacher, verwendet werden.
Für die bis zu 500 Ä dicke Schicht stehen ebenfalls eine Vielzahl von Materialien zur Verfügung. Es kann beispielsweise eine Schicht aus Polyvinylalkohol, Gelatine oder anderen wasserlöslichen Polymerisaten verwendet werden. Schichten, die stark vernetzte Polymerisate enthalten, sind ebenfalls geeignet, beispielsweise eine Schicht aus vernetztem Polystyrol.
Die elektrophotographischen Aüfzeichnungsmaierialien gemäß der Erfindung werden nach dem Aufbringen eines Ladungsbildes dadurch entwickelt, daß die thermoplastische Schicht in bekannter Weise über ihre Erweichungstemperatur erwärmt wird, wobei ein Deformationsbild entsteht. Gleichzeitig entsteht dabei jedoch ein lichtstreuendes Bild, das in den mit Ladungen bedeckten Bildteilen etwa wie Mattglas aussieht.
809 5*7/4«
Als Schichtträger für die thermoplastische Schicht und die bis zu 500 Ä dicke Schicht können Metallplatten, leitendes Glas, Diagläser, die mit leitendem Zinnoxyd beschichtet sind, hochschmelzende Kunststoffe, die mit Kupfer oder Aluminium beschichtet sind, hochschmelzende oder leitende Kunststoffe verwendet werden.
Die Dicke der thermoplastischen Schicht und der in der thermoplastischen Schicht unlöslichen Schicht spielt eine bedeutende Rolle. Wenn eine höchstens 11 μία dicke thermoplastische Schicht aus Polystyrol angewandt wird, erhält man bei der Entwicklung ein Interferenzmuster. Eine 1 μπι dicke Polystyrolschicht ergibt Deformierungen, welche vorwiegend blaues Licht streuen. Geringfügig dickere Polystyrolschichten führen zur Streuung von grünem und rotem Licht.
Zur Erzielung bester Ergebnisse soll die in der thermoplastischen Schicht unlösliche Schicht eine Dicke von 100 Ä nicht überschreiten. Werden 500 bis 1000 Ä dicke Schichten, z. B. aus Polyvinylalkohol, verwendet, ist die Deformation und damit auch der Bildkontrast äußerst gering. Demgemäß wird eine 50 bis 100 Ä dicke, in der thermoplastischen Schicht unlösliche Schicht bevorzugt. Kontinuierliche Schichten mit einer Dicke unter 50 Ä sind schwierig herzustellen.
Polystyrol wird zwar normalerweise nicht als Photoleiter angesehen. In dünnen Schichten ist es jedoch photoleitfähig. Demgemäß kann ein im nachfolgenden Beispiel I beschriebenes Aufzeichnungsmaterial gleichförmig aufgeladen, bildmäßig mit einer intensiven ultravioletten Strahlung belichtet und das so entstandene Ladungsbild durch Erwärmen entwickelt werden, wobei ein lichtstreuendes Deformationsbild entsteht.
Das Polystyrol wirkt dabei nicht nur als Photoleiter und als Bindemittel für die Farbstoffausgangsverbindung, sondern reagiert mit letzterer auch unter Bildung eines die Photoleitung sensibilisierenden Stoffes, insbesondere eines aus der Farbstoffausgangsverbindung gebildeten Farbstoffes. Es genügt meistens, daß weniger als 1% der Farbstoffausgangsverbindung in den sensibilisierenden Stoff übergefühlt werden, um die maximale Empfindlichkeit zu erreichen, größere Mengen an sensibilisierenden Stoff verringern nur die Transparenz der Schicht, ohne die Empfindlichkeit weiter zu erhöhen.
Alle lichtstreuenden Deformationsbilder auf einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial können in einem gewöhnlichen Diaprojektor betrachtet werden. Die dunklen Bildteile des Lichtbildes entsprechen den lichtzerstreuenden Bildteilen des Deformationsbildes. Die Deformationsbilder können auch in einem Schlierenprojektor betrachtet werden. In diesem Fall entsprechen die hellen Bildteile des Lichtbildes den lichtzerstreuenden Bildteilen des Deformationsbildes.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthält die thermoplastische Schicht eine Leukoverbindung eines Di- oder Triarylmethanfarbstoffe. Bevorzugte Leukoverbindungen haben die Formel
worin R1 und R2 gleich Monoalkylamino, Dialkylamino, Monoarylamino oder Alkylarylamino, X gleich H,
oder R4
R3 gleich H, OH, CH3, OCH3 oder R1, R4. und R5 gleich H, OH, CH3 oder OCH3, Y gleich H ist, außer wenn X + Y gleich Sauerstoff ist.
Geeignete Leukoverbindungen sind:
1. Die Leukobase von Kristallviolett, Tris-(4,4',4"-dimethylaminophenyl)-methan
/CH3
CH
2. Bis-(4,4'-dimethyIaminophenyl)-4"-methoxyphenyImethan
OCH,
CH
3. Bis-(4,4'-dimethylaminophenyl)-4"-hydroxyphenylmethan
OH
4. Bis-(4,4'-dimethylaminophenyl)-methan CH H
5. 4,4'-Bis-(dimethylamino)-benzophenon (Michlerketon)
CH3
6. Bis-(4,4'-dimethylamiaophenyl)-4"-tolyl-methan
CH3
7. Bis-(4,4'-dimethylaminophenyl)-2",4"-dihydroxyphenyl-methan
OH
CH,
8. Tris-(4,4',4"-phenylaminophenyl)-methan
N-H
9. Bis-(4,4'-äthylphenylaminophenyl)-phenylmethao
C2U5
10. Bis-(4,4'-methylaminophenyl)-4"-tolyImethan
CH3
CH,- N
11. Bis-^^-dimethylaminophenylJ^V^-dimethoxyphenylmethan
OCH3
CH CH
12. Bis-(4,4'-dimethylaminophenyI)-2",4"-xylylmethan
CH3
CH,
CH
CH,
13. Bis-(4,4'-phenylaminophenyl)-4"-äthylamraophenyImethan
C2H5
N-H
14. Bis-(4,4/-methylaminophenyl)-4"-iiydroxyphenylmethaii
OH
CH3-N
15. Bis-(4,4'-methylaminophenyl)-4"-methoxyphenylmethan
OCH3
CH,-N
16. Bis-(4,4/-methylaminophenyl)-4"-tolylmethan
CH3 ·
N-CH,
17. Bis-{4,4'-methylaminophenyl)-2",4//-dihydroxyphenylmethan
OH
CH,-N
18. Bis-(4,4/-methylaminophenyl)-2",4"-dimethoxyphenylmethan
OCH3
CH,-N
19. Bis-(4,4'-methylaminophenyl)-2",4"-xylylmethan
CH3
CH,-N
20. 4,4'-Bis-(äthylbenzylamino)-benzophenon QH5S
C2H5
21. 4,4'-Bis-(äthylphenylamino)-benzophenon
10
sot stm«
22. Bis-(4,4'-äthylbenzylaminophenyl)-2",4"-dihydroxyphenylmethan
OH
QH5
12
23. Tris-(4,4',4"-äthylphenyIaminophenyl)-methan
24. Bis-(4,4'-morpholinophenyl)-phenylmethan
Beispiel I
Es wird eine Lösung hergestellt, die 20 Gewichtsprozent Polystyrol in Toluol enthält. Diese Lösung wird auf eine mit leitendem Zinnoxyd beschichtete Glasplatte gegossen. Man läßt 1 Minute abtropfen und trocknet dann auf einer Heizplatte V2 Minute lang bei 1400C. Nach dem Beschichten wird das Materia! in eine 0,02 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol enthaltende wäßrige Lösung getaucht, mit ionenfreiem Wasser gespült und bis zur Trockne auf der Heizplatte erhitzt. Ein auf diese Weise hergestelltes elektrophotographiscb.es Aufzeichnungsmaterial besitzt einen weniger als 100 Ä dicken Polyvinylalkoholüberzug, der auf einer höchstens 19 μπι dicken Polystyrolschicht, welche an dem Zinnoxydüberzug der Glasplatte haftet, aufliegt. Ein sichtbares Bild kann auf einem derartigen Aufzeichnungsmaterial erzeugt werden, indem eine Schablone darübergelegt und das Ganze einer Koronaentladung ausgesetzt wird. Dann wird das Aufzeichnungsmaterial zum Erweichen der Polystyrolschicht 9 Sekunden mit einer 1400C heißen oder 1 Sekunde mit einer 215° C heißen Platte erhitzt, wodurch ein klar sichtbares lichtstreuendes Bild entsteht, das nach dem Abkühlen bestehen bleibt.
Beispiel II 3,0 g der Leukoverbindung Bis-(4,4'-äthylbenzylaminophenyl)-phenylmethan der Formel
C2H5
werden in 13,9 g einer Polystyrollösung (36 Gewichtsprozent Festkörper in Toluol), die mit 17 g Toluol verdünnt wurde, gelöst, und eine elektrisch leitende Glasplatte damit und dann mit einer Poiyvinylalkoholschicht wie im Beispiel I beschichtet.
Das Aufzeichnungsmaterial wird gleichförmig durch eine Koronaentladung aufgeladen und 10 Sekunden lang durch eine transparente Kopiervorlage mit zwei in einem Abstand von 10,16 cm gehaltenen 4-Watt-Kohlebogenlampen (Ultraviolett) belichtet. Dann wird

Claims (3)

die nicht beschichtete Seite des Aufzeichnungsmaterials mit einer auf 215° C erhitzten Platte 1 Sekunde lang in Berührung gebracht. Beispiel III 25 g der Leukoverbindung Bis-(4,4 -DimethylaminophenyO-phenylmethan CH, CH, werden in 139 g Polystyrol, gelöst in Toluol (36 Gewichtsprozent Festkörper), gelöst (Lösung a). Dann wird 4 g chloriertes Paraffin und 2 g Bis-(4,4'-dimethylammo-phenyi)-phenylmethan in 20 g Methyläthylketon gelöst (Losung b). Auf eine Glasplatte mit einer dünnen leitenden Zinnoxydschicht wird Nickel oder Gold im Vakuum aufgedampft, bis die transparente Metallschicht einen Widerstand zwischen 35 und 110 Ohm/Flächeneinheit hat. Der Anschluß zu der Nickelschicht wird durch Anbringen dünner Streifen eines leitenden Silberanstrichs entlang zweier gegenüberliegender Kanten des Materials hergestellt. Das Material wird dann mit einer Mischung aus 10 g der Lösung (a) und 5 g der Lösung (b) durch übergießen so bedeckt, daß nach dem Trocknen eine 25 bis 50 μΐη dicke photoleitfähige Schicht entsteht. Die photoleitfähige Schicht wird dann durch Aufdampfen von Gold oder Aluminium im Vakuum mit einer 0,4 bis 1,0 Ä dicken Metallschicht bedeckt. Das Aufzeichnungsmaterial wird mittels einer Koronaentladung aufgeladen und bildmäßig mit einer Wolframlampe so belichtet, daß sich eine Beleuchtung von 15 000 Fuß Kerzen Sekunden ergibt. Dann läßt man einen Strom von 6 bis 17 Wattsekunden, V30 Sekunde lang durch die Nickelschicht fließen, um die thermoplastische Schicht zu erhitzen. Beispiel IV Eine Glasplatte mit einer leitenden Schicht wird mit Polystyrol wie im Beispiel I beschichtet. Das Material wird dann in eine Lösung aus einem Gewichtsteil Gelatine in 105 Gewichtsteilen Wasser eingetaucht, mit destilliertem Wasser gespült und getrocknet. Beispiel V Es wird eine Lösung aus 2,5 Gewichtsprozent eines thermoplastischen Kohlenwasserstoffharzes in Toluol hergestellt und wie im Beispiel I eine Glasplatte mit einer leitenden Schicht mit dieser Lösung und mit Polyvinylalkohol beschichtet. Beispiel VI Eine Glasplatte mit einer leitenden Schicht wird mit einer Polystyrolschicht versehen und mit einem Ä dicken Überzug aus vernetztem Polystyrol beschichtet. B e i s ρ i e 1 VII Auf eine Glasplatte mit einer leitenden Schicht und einer Polystyrolschicht wird durch Verdampfen im Vakuum eine 0,4 Ä dicke Schicht aus Gold aufgebracht. Beispiel VIII Auf eine Glasplatte mit einer leitenden Schicht und einer thermoplastischen Schicht wird im Vakuum eine 0,4 Ä dicke Schicht aus Aluminium aufgedampft. Nach Berührung mit Luft wird das Aluminium in Aluminiumoxyd übergeführt. • Patentansprüche:
1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zur Herstellung von Deformationsbildern aus einer isolierenden oder photoleitfähigen — gegebenenfalls transparenten — thermoplastischen Schicht und gegebenenfalls einem transparenten Schichtträger, dadurch gekennzeichnet, daß es auf der thermoplastischen Schicht eine bis zu 500 Ä dicke Schicht aus einem in der thermoplastischen Schicht unlöslichen Material enthält.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bis zu 500 Ä dicke Schicht aus einem Polymerisat oder einer bis 1,0 Ä dicken Metallschicht besteht.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht eine Leukoverbindung eines Di- oder Triarylmethanfarbstoffe enthält.
809 587/485 7.68
Btuidesdniclierei Beräin
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