DE1232473B - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

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DE1232473B DEB55810A DEB0055810A DE1232473B DE 1232473 B DE1232473 B DE 1232473B DE B55810 A DEB55810 A DE B55810A DE B0055810 A DEB0055810 A DE B0055810A DE 1232473 B DE1232473 B DE 1232473B
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Description

DEUTSCHES PATENTAMT
DeutscheKI.: 57 e-1/06
AUSLEGESCHRIFT
Nummer: 1232473
Aktenzeichen: B 55810IX a/57 e
1 232 473 Anmeldetag: 7.Dezember 1959
Auslegetag: 12. Januar 1967
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem biegsamen Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht mit einem in einem Melamin-Formaldehydharz dispergierten Photoleiter.
Es ist bekannt, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial herzustellen, indem eine Suspension eines Photoleiters in einem Bindemittel auf einen Schichtträger aufgebracht wird. Die Schichtträger weisen spezifische Widerstände von IO12 Ohm-cm und darunter auf. Als Photoleiter wird Zinkoxyd bevorzugt, wenn auch andere Photoleiter, wie die Oxyde des Antimons, Aluminiums, Wismuts, Cadmiums, Quecksilbers, Molybdäns und Bleis sowie die Jodide, Selenide, Sulfide und Telluride dieser Metalle einschließlich des Zinks und Selens sowie Arsentrisulfid, Bleichromat und Cadmiumarsenid, angewandt worden _ sind. Die bekannten Bindemittel können in organischen Lösungsmitteln oder in Wasser gelöst werden. Typische Bindemittel sind Silikonharze oder Polyvinylacetate, die in Toluol, Xylol oder Gemischen dieser Lösungsmittel gelöst werden.
Nachteilig daran ist, daß das Herstellen derartiger elektrophotographischer Aufzeichnungsmaterialien kostspielige Ausrüstungen zum Zurückgewinnen der Lösungsmittel und eine spezielle Vorrichtung, mit der die Atmosphäre frei von feuergefährlichen und giftigen Dämpfen gehalten wird, erfordert. Auch ist die Haftfähigkeit zwischen der photoleitfähigen Schicht und dem Schichtträger relativ schlecht, doch weisen so hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien einen geringen Dunkelabfall auf.
Als wasserlösliche Bindemittel sind Melaminformaldehydharze bekannt, die gegebenenfalls unter Zusatz einer Paraffinemulsion verwendet werden. Diese Stoffe enthaltende Beschichtungsflüssigkeiten werden auf den Schichtträger aufgebracht, getrocknet und mit Wärme gehärtet.
Nachteilig daran ist, daß im Vergleich zu elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien, die mit organischen Lösungsmitteln hergestellt worden sind, diese Aufzeichnungsmaterialien schlechte elektrische Isolationseigenschaften und somit hohen Dunkelabfall zeigen. Die photoleitfähigen Schichten sind feuchtigkeitsempfindlich, d. h., sie sind bei höherer relativer Luftfeuchtigkeit weniger empfindlich. Weiterhin sind derartige elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien, insbesondere wenn lediglich ein Melamin-Formaldehyd-Harz als das Bindemittel und Papier als Schichtträger verwendet wurde, brüchig, d. h., es liegt eine Neigung zur Rißbildung vor, wenn das Aufzeichnungsmaterial gebogen oder gefaltet wird.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
Anmelder:
Charles Brüning Company, Inc., Mount Prospect, JlL (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Thomas Joseph Kucera, Evanston, JlL (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. Dezember 1958 (781 206)
Aufgabe der Erfindung ist, ein nicht brüchiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit geringem Dunkelabfall anzugeben, dessen photoleitfähige Schicht fest am flexiblen Schichtträger gebunden ist und das nicht übermäßig feuchtigkeitsempfindlich ist und deshalb innerhalb eines breiten Luftfeuchtigkeitsbereiches angewandt werden kann.
Der Gegenstand der Erfindung geht von einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial aus einem biegsamen Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht mit einem in einem Melamin-Formaldehyd-Harz dispergierten Photoleiter aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß es in der photoleitfähigen Schicht 10 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten Bindemittels, eines thermoplastischen Kunststoffes enthält.
Vorzugsweise enthält das Aufzeichnungsmaterial 35 bis 55 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten Bindemittels, eines thermoplastischen Kunststoffes.
Vorzugsweise enthält das Aufzeichnungsmaterial als thermoplastischen Kunststoff ein Mischpolymerisat aus Acrylsäure-2-äthylhexylester, Styrol, Acrylnitril und Methacrylsäure.
Durch das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wird erreicht, daß die photoleitfähige Schicht trotz eines biegsamen Schichtträgers fest an letzterem haftet und einen Dunkelabfall, der wenigstens genauso gering wie bei den Aufzeichnungsmaterialien, die unter Anwenden organischer
609 757/225
Lösungsmittel hergestellt werden, hat. Die photoleitfähige Schicht ist gegenüber Feuchtigkeit wenig empfindlich, so daß die Aufzeichnungsmaterialien innerhalb eines breiten Luftfeuchtigkeitsbereiches angewandt werden können. Die Beschichtungsflussigkeit zur Herstellung der Aufzeichnungsmaterialien enthält 1 bis 8, vorzugsweise 2 bis 3 Gewichtsteile des Photoleiters pro Gewichtsteil des gesamten Bindemittels. Die Beschichtungsflüssigkeit kann 0,5 Gewichtsprozent eines Stabilisators, wie Ammoniak, enthalten, durch den ein vorzeitiges Härten der Beschichtungsflüssigkeit verhindert wird.
Nach dem Aufbringen der wäßrigen Beschichtungsflüssigkeit auf den biegsamen Schichtträger wird zur Härtung (Vernetzung) des Melamin-Formaldehyd-Harzes erwärmt.
Als biegsamer Schichtträger ist Papier, besonders Papier hoher Naßfestigkeit, gegebenenfalls mit einem 0,075 bis 0,15 mm dicken Vorstrich sehr geeignet. Ferner können flexible elektrisch leitende oder halb- ao leitfähige Materialien, wie Folien aus Celluloseester, Celluloseäther, Textilien, Aluminium oder Kupfer angewandt werden.
Das nicht gehärtete Melamin-Formaldehyd-Harz enthält 2 bis 6 Mol Formaldehyd pro Mol Melamin. Es kann sich hierbei um DimethylolmelaminjDimethyltrimethylolmelamin, Trimethylolmelamin, Tetramethylolmelamin, Tetramethylpentamethylolmelamin, Tetramethylhexamethylolmelamin, Pentamethylpentamethylolmelamin, Pentamethylhexamethylolmelamin, andere alkylierte Melamin-Formaldehyd-Harze oder um Gemische derartiger Kunststoffe handeln.
Diese Kunststoffe können durch Umsetzung von Melamin mit Formaldehyd in wäßriger oder alkoholischer Lösung hergestellt werden. Wenn mehr als 6 Mol Formaldehyd zu dem Umsetzungsgemisch zugegeben werden, wird der Überschuß aus dem Umsetzungsgemisch entfernt, ohne daß er sich mit dem Melamin umsetzt. Das Melamin-Formaldehyd-Harz ist wasserlöslich, d. h. nicht oder nur teilweise gehärtet und kann mit oder ohne Härtungskatalysator angewandt werden. Gewöhnlich werden 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des MeIamin-Formaldehyd-Harzes, ausreichen.
Der thermoplastische Kunststoff muß sich mit dem Melamin-Formaldehyd-Harz homogen vermischen lassen.
Beispiele für geeignete thermoplastische Kunststoffe sind:
5°
a) Polyvinylacetat,
b) Mischpolymerisat aus Vinylacetat und Acrylsäureoctylester,
c) Mischpolymerisat aus Vinylacetat und Vinylchlorid,
d) Mischpolymerisat aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid,
e) Mischpolymerisat aus Vinylidenchlorid und Acrylsäurenitril,
60
f) Mischpolymerisat aus Acrylnitril und Butadien,
g) Mischpolymerisat aus Styrol und Butadien,
h) Mischpolymerisat aus 2-Äthylacrylsäurehexylester, Styrol, Acrylnitril und Methacrylsäure gemäß der USA.-Patentschrift 2 767 153.
Bevorzugte Gemische enthalten Dimethyltrimethylolmelamin und 35 bis 55 Gewichtsprozent Poly-
vinylacetat oder ein Mischpolymerisat aus 2-Äthylacrylsäurehexylester, Styrol, Acrylnitril und Methacrylsäure, bezogen auf das Gewicht der gesamten Bindemittel.
Die Reihenfolge der Zugabe beim Vermischen der Bestandteile ist nicht wichtig. Der Photoleiter, vorzugsweiseZinkoxydeinerTeilchengröße von 0,2 Mikron, wird in dem Melamin-Formaldehyd-Harz mit oder ohne einem Dispergiermittel, wie einem Alkalimetallsalz von Alkylnaphthalinsulfonsäuren, dispergiert Die Dispersion wird sodann mit einer Dispersion, z. B. einer Emulsion des Thermoplasten in Wasser vermischt, wobei in der letzteren Dispersion die Teilchen außerordentlich fein verteilt, z. B. kolloidal sind. Auch kann das Melamin-Formaldehyd-Harz mit der wäßrigen Emulsion oder Dispersion des thermoplastischen Kunststoffs homogen vermischt und der Photoleiter unter Rühren zu dem Gemisch zugegeben werden.
Das so hergestellte Beschichtungsgemisch enthält 1 bis 43 Gewichtsteile des Gemisches aus Melarnin-Formaldehyd-Harz und thermoplastischem Kunststoff, 10 bis 85 Gewichtsteile Wasser und 10 bis 75 Gewichtsteile Photoleiter, wobei das Gewichtsverhältnis des Photoleiters zu den Bindemitteln zwischen 1: 1 und 8: 1 liegt. Die photoleitfähige Schicht kann jede gewünschte Dicke aufweisen, wobei gewöhnlich eine 0,0051 bis 0,0254 mm dicke Schicht zufriedenstellende Ergebnisse liefert.
Nach der Auftragung des Beschichtungsgemisches auf den Schichtträger, der zweckmäßigerweise in Form einer Bahn vorliegt, wird die photoleitfähige Schicht einem Härtungs- und Trocknungsverfahren unterworfen. Das Härten kann bei jeder Temperatur über 82° C ausgeführt werden, bei der eine Verkohlung oder Beschädigung des Schichtträgers noch nicht erfolgt, also meistens zwischen 82 und 220° C, vorzugsweise zwischen 115 und 120° C. Während dieser Härtung wird aus der photoleitfähigen Schicht Feuchtigkeit entfernt. Die Härtungszeit hängt von der Temperatur ab und ebenfalls davon, ob ein Katalysator angewandt wird. Eine zufriedenstellende Härtung kann in 1 bis 5 Minuten bei einer Temperatur von 115 bis 120° C erhalten werden, ohne daß in dem Beschichtungsgemisch ein Katalysator zum Härten vorliegt.
Beispiel 1
Es werden 600 Gewichtsteile Zinkoxyd in 60 Gewichtsteilen Dimethyltrimethylolmelamin (80°/0 Feststoffe, 20 % Wasser) unter Anwendung von 2 Gewichtsteilen eines Alkalimetyllsalzes von Alkylnaphthalinsulfonsäuren dispergiert. Unter Rühren dieser Dispersion werden 325 Gewichtsteile Polyvinylacetatemulsion (51 % Feststoffe, 49% Wasser) zugesetzt. Nach 45 Minuten langem gründlichem Vermischen wird die Dispersion 0,127 mm dick auf ein Papier aufgebracht. Das beschichtete Papier wird sodann 5 Minuten auf eine Temperatur von 115 bis 120°C erwärmt.
Beispiel 2
Zum Unterschied vom Beispiel 1 wird als thermoplastischer Kunststoff ein Mischpolymerisat aus Vinylacetat und Vinylchlorid verwendet, wobei 25 Gewichtsprozent Melamin-Formaldehyd-Harz auf 75 Gewichtsprozent Mischpolymerisat kommen. Die Ergebnisse sind die gleichen wie im Beispiel 1.

Claims (3)

Beispiel 3 Zum Unterschied vom Beispiel 1 wird als thermoplastischer Kunststoffein Mischpolymerisat aus Vinylacetat und Vinylchlorid verwendet, wobei 1 Gewichtsteil Melamin-Formaldehyd-Harz auf 1 Gewichtsteil Mischpolymerisat kommt und 1 Gewichtsteil Bindemittel, 1 Gewichtsteil Wasser und 2 Gewichtsteile Zinkoxyd vermischt werden. IO Beispiel 4 Zum Unterschied vom Beispiel 1 wird als Photoleiter rotes Quecksilberjodid und als thermoplastischer Kunststoff ein Mischpolymerisat aus Styrol und Butadien verwendet, wobei 1 Gewichtsteil Melamin-Formaldehyd-Harz auf 1 Gewichtsteil Mischpolymerisat kommt und 1 Gewichtsteil Bindemittel, 1 Gewichtsteil Wasser und 2 Gewichtsteile Photoleiter vermischt werden. Beispiel5 Zum Unterschied vom BeispieH wird als Photoleiter Bleisulfid verwendet. Beispiele Zum Unterschied vom Beispiel 4 wird als Photoleiter Zinksulfid verwendet. B e i s ρ i e 1 7, 8, 9, 10 Zum Unterschied vom Beispiel 1 werden als thermoplastischer Kunststoff bei Beispiel 7 300 Gewichtsteile eines Mischpolymerisats aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid, bei Beispiel 8 350 Gewichtsteile eines Mischpolymerisats aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril, bei Beispiel 9 ein Mischpolymerisat aus Acrylnitril und Butadien und bei Beispiel 10 ein Mischpolymerisat aus 2-ÄthyIacrylsäurehexylester, Styrol, Acrylnitril und Methacrylsäure verwendet. Patentansprüche:
1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem biegsamen Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht mit einem in einem Melamin-Formaldehyd-Harz dispergierten Photoleiter, dadurch gekennzeichnet, daß es in der photoleitfähigen Schicht 10 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten Bindemittels, eines thermoplastischen Kunststoffes enthält.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 35 bis 55 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten Bindemittels, eines thermoplastischen Kunststoffes enthält.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als thermoplastischen Kunststoff ein Mischpolymerisat aus Acrylsäure-2-äthylhexylester, Styrol, Acrylnitril und Methacrylsäure enthält.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 036 279, 1 046 493.
609 757/225 1.67 ©BundesdruckereiBerlin
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