DE1497210A1 - Aufzeichnungstraeger fuer elektrostatische Kopierverfahren - Google Patents

Aufzeichnungstraeger fuer elektrostatische Kopierverfahren

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DE1497210A1 DE19651497210 DE1497210A DE1497210A1 DE 1497210 A1 DE1497210 A1 DE 1497210A1 DE 19651497210 DE19651497210 DE 19651497210 DE 1497210 A DE1497210 A DE 1497210A DE 1497210 A1 DE1497210 A1 DE 1497210A1
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Description

Aufzeichnungsträger für elektrostatische Kopierverfahren.
Die vorliegende Erfindung "betrifft elektrostatische. Druck- j oder Kopierverfahren, insbesondere Überzüge für elektrostatische j Aufzeichnungsträger* Die Erfindung ist besonders geeignet'für * elektrostatische Aufzeichnungsträger, die in Geräten mit flüssigem Entwickler verarbeitet werden. .
Unter elektrostatischem Drucken versteht man im allgemeinen
ein Verfahren zum Herstellen eines sichtbaren Bildes, einer
durcL·
Reproduktion oder Kopie, bei demAein Lichtbild oder Signal jeH eine elektroatatische Ladungsverteilung auf einem Aufzeichnungselement hergestellt wird, das eine fotoleitende, isolierende : Schicht auf einer Trägerunterlage enthält. Das aus der LadungsverteiluL-g bestehende latente Bild wird dann in ein dem Original ' entsprechendes sichtbares Bild umgewandelt. Das latente Bild wird hierzu durch Aufbringen eines Tonermaterials entwickelt,
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BAD
.das ein-e" elektrostatische'Ladung trägt. Das Tonermaterial wird durch die entgegengesetzt geladenen Bildflächen angezogen und · von diesen» festgehalten und dann an Ort und Stelle fixiert, indem das Tonermaterial beispielsweise mit der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers verschmolzen wird. Man erhält auf diese Weise eine dauerhafte, lichtbeständige Reproduktion.
Das geladene Pulver kann mittels eines flüssigen Ent- ■ Wicklers auf die Bildflächen aufgebracht werden. Flüssige Entwickler enthalten im allgemeinen ein Tonermaterial, das in einer praktisch nicht entflammbaren, keine Korrosionen verursachenden, inerten und leicht flüchtigen organischen Flüssigkeit dis^ergiert ist. Eine bekannte Bntwicklerflüssigkeit ist Trifluortrichloräthan, das beispielsweise unter dem Handelsnamen Freon 113 oder Freon TF im Handel ist.
Viele elektrostatische Schichten werden durch die Trägerflüssigkeiten, elektrostatischer Entwickler, z.B. Freon TF erweicht und in ihren elektrischen Eigenschaften beeinträchtigt, so daß das latente elektrostatische Bild geschwächt wird und unter Umständen vollständig verlornen geht. Man hat daher in manchen Aufzeichnungsträgern schon Celluloseacetatbutyrat als Bindemittel verwendet, da dieses durch TrifluortricMor&tLan nicht angriffen wird. Schichten, djο Cellulosescetatbutyrat εΐ3 Bindemittel enthalten, sind" jedoch feuchtigkeitsempfindlich und leiden schon bei einem mäßigen Feuchtigkeitsreiie.lt der Träg-er-unterlage.
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BAD
·- 3 —
Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Aufzeichnungsträger für elektrostatische Druck- oderKopierverfahren angegeben werden, der Celluloseacetatbutyrat als Bindemittel enthalt und sowohl "bei hoher Feuchtigkeit stabil ist als auch "beim Eintauchen in flüssige Entwickler nicht erweicht wird.
Eine elektrostatische ScMchtzusammensetzung, durch die das Ziel der Erfindung erreicht wird, kann unter Verwendung von Zinkoxyd als Potoleitermaterial, Celluloseacetatbutyrat-Harz als Bindemittel und Mono-organo-Silsesciuioxan als Stabilisierungsmittel zur Verhinderung einer Verschlechterung des Bildes und der Schicht durch Feuchtigkeit hergestellt werden, Monoorgano-Silsesquioxane haben die folgende Strukturformel:
Dabei bedeutet R eine organische Gruppe, in erster Linie Phenyl j Jedoch einschließlich Prophylgruppen· Als Arbeitshypothese kann angenommen werden, daß die Mono-organo-Silsesquioxane die Hydroxylgruppen im belluloseacetatbutyrat blockieren und es damit
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ORtQlNAL INSPECTED
weniger hydrophil machen, wodurch die Beständigkeit der Schicht in einer Umgebaung hoher Feuchtigkeit, z.B. einer relativen Feuchte von 80 bis· 100 # erhöht wird. Mono-organo-Silsesquioxane der oben angegebenen Art werden von der Firma Dow Corning Corporation, Midland, Michigan, USA, unter der Bezeichnung Z-6018 vertrieben.
rl
Zusammensetzungen und Eigenschaften typischer Oelluloseaceiatbutyrate sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt.
Tabelle I 1,7 AB-272-3 AB-381-1 AB-500-1 AB-500-5
Zusammens e tzung
und Eigenschaften		 AB-161-2 2,8 20,5 13,0 6,5 6,5
Acety], $ 31,0 4,4 26,5 37,0 48,0 48,0
Butyryl, ?£ 16,0 2,5 2,0 0,5 0,5
Hydroxyl, $> 1,0 '
Gruppe pro CV
Einheit, <fo° 		1,45 1,0 0,54 0,54
Acetyl 2,18 1,11 . 1,67 2,40 2,40
Butyryl 0,67 0,44 0,33 0,06 0,06
Hydroxyl 0,15 205 180 165 170
Schmelzpunkt, 0C 250 1,23 1,21 1,18 1,18
Dichte, g/cnr 1,25
Wasseraufnahme 0,9 0,6 0,4 0,5
2596 rel.Feuchte 0,8 1,8 1,1 0,6 0,6
50$ « » 3,3 1,8 . 1,1 1,1
75$ " " 6,0 3,0 2,0 2,4
95$ " "
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INSPECTED
t -
! _ Die Daten dieser Tabelle sind dem Buch von Payne "Organic Coating Technology11, Band 1, Wiley and Sons, New York, 1954, Seite 447 entnommen.
Im Idealfall sollte Celluloseacetatbutyrat kein Hydroxyl enthalten und dementsprechend ausgewählt werden. Verschiedene Celluloseacetatbutyrate haben jedaoh Eigenschaftenj die sich auf die Schicht günstig auswirken und der Hydroxylgehalt ist daher nicht allein für die Auswahl des Butyrats maßgebend. Die im Handel erhältlichen Gelluloseacetatbutyrate haben außerdBm meist einen meßbaren Hydroxylgehalt. Die zu verwendende Menge an Mono-organo-Silsesquioxan steht in einer direkten Beziehung zum Hydroxylgehalt des Celluloseacetatbutyrats.
Es wurden verschiedene Ansätze für Mischungen zum Herstellen elektrostatischer Schichten mit einigen verschiedenen Celluloseacetatbutyrat-Harzen hergestellt, wobei die Menge des zugesetzten Mono-organo-Silsesquioxan auf den Hydroxylgehalt des Jeweils verwendeten Oelluloseacetatbutyrats bezogen wurde. In Verbindung mit Mono-organo-Silsesq.uiOxan erwiesen sich alle Celluloseacetatbutyrat-Harze als brauchbar. Die Harze mit dem höchsten G-ehalt an Acetyl und Butyryl werden jedoch bevorzugt. Vermutlich nehmen die Unregelmäßigkeiten der Substitution der Polymerketten mit wachsendem Acetyl- und Butyrylgehalt zu und die Ketten'werden weiter auseinandergespreizt. Mt zunehmendem Buty'ry!gehalt der Ister nimmt der polare Charakter des Harzes ab und seine Löslichkeit und Verträglichkeit
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. mit anderen. Isoliermaterialien, nimmt zu. Eine andere wünschenswerte Eigenschaft besteht darin, daß der aufbauschende oder auftragende Charakter solcher Harze elektrostatische Schichten ergibt, die gut aussehen und. sich gut handhaben lassen. Das beschichtete Papier fülilt sich nämlich fast wie unbeschichtetes Papier an. ,
Das mit Mono-organo-Silsesquioxan modifizierte Celluloseacetatbutyrat-Harz ergibt einen, höheren spezifischen elektrischen Widerstand und verleiht mit geeigneten Zusätzen der Beschichtung eines elektrostatischen Aufzeichnungsträgers erwünschte physikalische Eigenechaften. Die Harze sind vielseitige, relativ preiswerte Bindemittel für Zinkoxyd in Überzügen für die Verwendung in elektrostatischen Verfahren.
Um den Oberzügen die gewünschten körperlichen und elektrischen Eigenschaften zu verleihen können noch andere Additive zugesetzt werden. Als Weichmacher kann man Triphenylpiiosphat verwenden. Sucroseacetat-Isobutyrat kann zur Erhöhung der Haftung des Überzugs an einem Substratmaterial, zur Verringerung der Viscosität der Mischung und zur Verbesserung der elektrischen Eigenechaften der Überzugsschicht verwendet werden. Sucroseacetat-Isobutyrat hat einen extrem hohen Viscositäts-^ index (halbfest bei !Raumtemperatur, 1000 cP bei 700C, 100 cP bei 1000C) und kann gut zur Anpassung der Beschichtungsmischungen an die verschiedensten Beschichtungsverfahren verwendet.
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werden. Sucroseacetat-Isöbutyrat zeiohnet sich durch eine aus gezeichnete Lichtbeständigkeit aus und ist wegen seines spezi-. fischen Vpluraenwiderstandes von 6,4 χ 10 Ohm-om elektrisch wirksam. Beim iixieren des elektrostatisch erzeugten Bildes durch Verschmelzen des Entwicklerpulvers mit der Trägerunterlage verringert Suoroseaoetat-Isobutyrat die Hollneigung von Papier, es trägt also dazu bei, daß sich das Papier wieder glättet. Um die Visoosität der Mischung für das Beschichten auf einen gewünschten Wert einzustellen, können verschiedene Zueltze verwendet werden, z.B. flüssiges Silicon·
Bei der Herstellung der BeSchichtungsmischung werden die Bestandteile mit Ausnahme von Zinkoxyd in einem organischen Lösungsmittel gelöst. Sas Zinkoxyd wird dann in die Lösung eingebracht und in ihr gründlich dispergiert. Als organische Lösungsmittel eignen sich Ketone, Ester, Alkohole, aromatische Kohlenwasserstoffe, chlorierte Lösungsmittel und Lösungsmittelmischungen mit Eauri-Butanolwerten über 50. Spezielle Beispiele sind: Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Methylacetat, Xthylacetat,' Isopropylacetat, n-Bütylacetat, Methylenchlorid, Äthylenchlorid, Prop^lenchlorid, Nitromethan, Nltroäthan, 2-Uitropropan, Äthylenglylcolmonomethyläther-Acetat, iithylenglykolmonojKätliyläther-Aoetat, ÄthylerLgljkolmonomethyläther, Itliylenglykolmonoäthylether, 1,4-Dioxan, Tetrachloräthan, Ojclohexanon usw. Die Überzüge können auf eine Trägerunterlage durch Aufrakeln, Spritzen, Tauchen in eine gelartige Masse,
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BAD OP^GINAL >
Tauchen in eine erhitzte Masse und andere bekannte Verfahren aufgebracht werden. Die Trägerunterlage kann aus einem guten elektrischen leiter, z.B. einem Metall, bestehen oder auch aus einem elektrisch relativ schlecht leitenden Material, wie !Folien auf Cellulosebasis, wie Papier oder Zellglas.
Im folgenden werden einige spezielle Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die jedoch nicht einschränkend auszulegen sind.
Beispiel I
150 Gew.-Teile Celluloseacetatbutyrat AB-500-1 25 Gew.-Teile Mono-organo-Silsesquioxan 25 Gew»-Teile Sucroseacetat-Isobutyrat. (100$) 25 Gew.-Teile Triphenylphosphat wurden in 1500 Gew.-Teilen Methyläthylketon vollständig gelöst und in der Lösung wurden dann 705 Gew.-Teile chemisch reinen Zinkoxyds dispergiert, um eine glatte Beschiehtungsmischung zu erhalten.
Die Mischung wurde auf eine Trägerunterlage aufgebracht und getrocknet. Der auf diese Weise hergestellte Aufzeiclmtings-träger wurde in einer elektrostatischen Vervielfältigungsanlage verwendet, die mit Trifluortrichloräthan als Dispergierungsmedium für ein Tonermaterial arbeitete. Es wurden Reproduktionem kommerzieller Qualität erhalten.
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ORiaiNAL INSPECTED
Zur Kontrolle wurde ein Aufzeichnungsträger unter Verwendung dess'elben Ansatzes mit Ausnahme des Silsesquioxans hergestellt, der jedoch in der elektrostatischen Kopieranlage keine Kopien lieferte.
Beispiel II
150 Gew.-Teile Celluloseacetatbutyrat AB-272-3
125 G-ew.-Teile Mono-organo-Silsesquioxan
25 G-ew.-Teile Sucroaeacetat-Isobutyrat (100$)
25 Gew.-Teile Triphenyiphosphat
1500 Gew.-Teile Methylathylketon
705 Gew.-Teile Zinkoxyd
wurden gemäß Beispiel I zu einer Beschichtungsmischung verarbeitet mit der Ausnahme, daß hier Oelluloseaoetatbutyrat AB-272-3 an die Stelle des Celluloseacetatbutyrats AB-50Q-1 trat. Das im Beispiel I verwendete Produkt hat einen Hydroxylgehalt von 0,5 Gew.-$> während das in dem vorliegenden Beispiel II verwendete Produkt 2,5 Gew.-°ß> Hydroxyl enthält. Es hat sich als notwendig erwiesen, 125 Gew.-Teile Mono-organo-Silsesquioxan an Statt der 25 Gew.-Teile bei Beispiel I zu verwenden, um Schichten herstellen zu können, die auch bei hoher relativer feuchte einwandfrei für elektrostatische Verfahren verarbeitet y/erden können.
Zur Kontrolle wurde derselbe Ansatz ohne Silsesquioxan verwendet, mit dem sich jedoch keine für elektrostatische
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Kopierverfahren geeigneten Aufzeichnungsträger herstellen ließen·
Der Zusatz des Silsesquioxans ergab eine Beschichtungsmisehung, die nach Verarbeitung zu einem Aufzeichnungsträger in elektrostatischen Kopieranlagen Kopien kommerzieller Qualität lieferte.
Beispiel III
Es wurde entsprechend Beispiel I verfahren, mit der Ausnahme , daß an die Stelle von Celluloseacetatbutyrat AB-500-1 nun Celluloseacetafbutyrat AB-500-5 verwendet wurde. Die resultierende Überzugsmischung hatte eine höhere Viscosität als beim Beispiel I, sie ergab jedoch Aufzeichnungsträger, mit denen Kopien, kommerzieller Qualität, hergestellt werden konnten.
Beispiel IY
Eine BeSchichtungsmischung geringerer Viscosität erhält man, wenn man weniger Lösungsmittel verwendet und das Oelluloseacetatbutyrat im Ansatz des Beispiels Ί ersetzt. Es wurden folgende Materialien verwendet:
30 Gew.-Teile Oelluloseacetatbutyrat (LAB-1/10 see ) 6 G-ew.-Teile Mono-organo-Silsesquioxan
5 Gew.-Teile = Triphenylphosphat
140 Gew.-Teile Zinkoxyd (Photox 801)
200 Gew.-Teile Methyläthylketon.
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Die Beschichtungsmischung wurde wie "beim Beispiel I hergestellt und ergab ausgezeichnete Schichten. Man erhielt ausgezeichnete Kopien auch wenn die Aufzeichnungsträger vorher
mehrere Tage bei hoher leuchte gelagert wurden»
*V1Q see ist die Zeit, die eine 7,94 mm (5/16 Zoll)
große Stahlkugel benötigt, um 25,4 m einer SO^igen lösung des Celluloeeacetatbutyrats in einer 90/10-Mischung aus Aeeton/2B denaturiertem Alkohol bei 250O in einem 25,4 mm-Eohr zu durchfallen.
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Claims (3)

- 12 - H-97210 Patentansprüche
1.« Aufzeichnungsträger fur elektrostatische Druckverfahren mit einer Unterlage und einer auf dieser haftenden fotoleitenden Isolierschicht , die Zinkoxyd und Celluloseacetatbutyrat enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht außerdem als Stabilisierungsmittel iiono-organo-Silsesquioxan enthält.
2.) Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, gekennzeich net durch ein Stabilisierungsmittel mit der Strukturformel:
R R
I I
.Si—-0—Si.
ISi 0 0 Si
OH Ό
\i
0 OH
•Si—0—Si'
1 i
ϊ ί
RR
wobei R in der Hauptsache für Pheny!gruppen, Rest Prophylgruppen steht.
3.) Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, g e k e η η zeichnetdurch einen genügenden G-ehalt an Monoorgano-Sibesquioxan, um den Hydroxylgehalt "des Celluloseacetatbutyrats zu blockieren und die Schicht im wesentlichen hydrophoö zu machen.
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BAD
U97210
- 13 - ■....'■■■
4·.) Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Anspräche, bei dem die Isolierschicht etwa 700 G-ew.-Teile Zinlcoxyd und etwa 150 Gew.-Teile Celluloseacetafbutyrat enthält, dadurch g a k e η η ζ 9 i c h n-e t , daß die Schicht außerdem etwa 25 Ms Ϊ25 G.ew.-Teile Mono-organo-3iIsesquioxan enthält.
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DE19651497210 1964-07-30 1965-07-27 Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial Pending DE1497210B2 (de)

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