DE1497210B2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Elektrophotographisches AufzeichnungsmaterialInfo
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Description
Si—Ο—Si
ίο
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer photoleitfähigen
ZnO-Celluloseacetatbutyrat-Schicht und einem Stabilisator.
Es ist bekannt (USA.-Patentschrift 2 927 023), daß eine photoleitfähige ZnO-Celluloseacetatbutyrat-Schicht
beim Entwickeln mit einem Trifluortrichloräthan enthaltenden Entwickler nicht angegriffen wird
wie andere photoleitfähige Schichten. Celluloseacetatbutyrat enthaltende photoleitfähige Schichten sehen
gut aus und lassen sich gut handhaben, weil sich das beschichtete Papier fast wie unbeschichtetes Papier
anfühlt. Außerdem sind Celluloseacetatbutyrate relativ preiswerte Bindemittel.
Ein Nachteil der ZnO-Celluloseacetatbutyrat-Schicht besteht jedoch darin, daß sie feuchtigkeitsempfindlich
ist und beispielsweise bereits unter dem Einfluß der Luftfeuchtigkeit leiden kann.
Zur Stabilisierung photoleitfähiger Schichten, welche durch Emulgierung eines Kunststoffs hergestellt werden,
ist ferner die Verwendung eines Schutzkolloids bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 168 767).
Aufgabe der Erfindung ist, eine Stabilisierung einer ZnO-Celluloseacetatbutyrat-Schicht zu erreichen, so
daß ein damit hergestelltes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nicht nur gegen die Trägerflüssigkeit
eines Entwicklers, sondern gleichzeitig auch gegen andere Feuchtigkeitseinflüsse, insbesondere die
Luftfeuchtigkeit, unempfindlich und beständig ist.
Der Gegenstand der Erfindung geht von einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial mit
einer photoleitfähigen ZnO-Celluloseacetatbutyrat-Schicht
und einem Stabilisator aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß es als Stabilisator eine Verbindung
der Formel
35 gruppe ist und vier oder mehr Phenylgruppen in einem Molekül enthalten sind.
Ein geeigneter, im Handel erhältlicher Stabilisator dieser Art ist ein Monoorganosilsesquioxan in Form
eines Mischpolymerisats von C6HsSiO3/2 und
C3H7SiO3Z2 im molaren Verhältnis von 70:30, wobei
die Kondensation nur so weit durchgeführt ist, daß noch 3 bis 4% OH-Gruppen verbleiben.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß das Celluloseacetatbutyrat
gegen den Einfluß von Feuchtigkeit stabilisiert wird und daher seine guten Eigenschaften
auch ohne besondere Vorkehrungsmaßnahmen, wie feuchtigkeitsgeschützte Aufbewahrung, beibehält. Ein
auf das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial aufgebrachtes latentes elektrostatisches Bild bleibt lange
Zeit ohne Abschwächung durch Ladungsverlust erhalten. Es wird angenommen, daß der Stabilisator die
Hydroxylgruppen im Celluloseacetatbutyrat blockiert und es damit weniger hydrophil macht, so daß eine
Beständigkeit der Celluloseacetatbutyratschicht sogar bei einer relativen Feuchtigkeit zwischen 80 und 100%
erreicht wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung enthält das Aufzeichnungsmaterial 28 Gewichtsteile ZnO,
6 Gewichtsteile Celluloseacetatbutyrat und zwischen 1 und 5 Gewichtsteile einer Verbindung der Formel
Si—O—Si
R O
O R
\
\
Si O O Si
\
HO O
HO O
/ \
O OH
O OH
Si—Ο—Si
Si
Si
HO
/ \
O OH
O OH
worin R gleich einer Phenyl- oder Propylgruppe ist und vier oder mehr Phenylgruppen im Molekül
enthalten sind.
Durch diese Ausgestaltung wird eine besonders gute Stabilität des Aufzeichnungsmaterials gegen Feuchtigkeitseinflüsse
erreicht.
Zusammensetzungen und Eigenschaften typischer Celluloseacetatbutyrate sind in der folgenden Tabelle
enthält, worin R gleich einer Phenyl- oder Propyl- aufgeführt.
Si—O-Si
R R
R R
Zusammensetzung und Eigenschaften
Gruppen pro Mol in %
Acetyl
Butyryl
Hydroxyl
Gruppen pro Q-Einheit in %
Acetyl
Butyryl
Hydroxyl
Schmelzpunkt, 0C
Dichte, g/cm3
Wasseraufnahme in Gewichtsprozent
25% relative Feuchte
25% relative Feuchte
AB-I61-2
31,0
16,0
1,0
2,18
0,67
0,15
250
0,67
0,15
250
1,25
0,8
AB-272-3
1,45 1,11 0,44 205 1,23
AB-381-1
13,0
37,0
2,0
2,0
1,0
1,67
0,33
180
1,21
1,67
0,33
180
1,21
0,6
AB-500-1
6,5
48,0
0,5
0,54
2,40
0,06
165
1,18
2,40
0,06
165
1,18
0,4
AB-5OO-5
6,5
48,0
0,5
0,5
0,54
2,40
0,06
170
1,18
2,40
0,06
170
1,18
0,5
Fortsetzung
Zusammensetzung und Eigenschaften | AB-161-2 | AB-272-3 ' | AB-381-1 | ÄB-500-1 '· | ' AB-500-5 |
50% relative Feuchte 75% relative Feuchte 95% relative Feuchte |
1,7 2,8 4,4 |
1,8 3,3 6,0 |
1,1 1,8 3,0 |
0,6 1,1 2,0 |
0,6 1,1 2,4 |
Die Daten dieser Tabelle sind dem Buch von Payne, »Organic Coating Technology«, Bd. 1,
Wiley and Sons, New York, 1954, S. 447, entnommen.
Im Idealfall sollte Celluloseacetatbutyrat keine Hydroxylgruppen enthalten. Hydroxylgruppenhaltige
Celluloseacetatbutyrate haben jedoch Eigenschaften, die sich auf die Schicht günstig auswirken, so daß der
Hydroxylgehalt nicht allein für die Auswahl des Celluloseacetatbutyrats maßgebend ist. Die zu verwendende
Menge an Stabilisator ist direkt proportional dem Hydroxylgehalt des Celluloseacetatbutyrats.
Die Celluloseacetatbutyrate mit dem höchsten Gehalt an Acetyl- und Butyrylgruppen werden jedoch
bevorzugt. Vermutlich nehmen die Unregelmäßigkeiten der Substitution der Hauptketten im Celluloseacetatbutyrat
mit wachsendem Acetyl- und Butyrylgehalt zu, und die einzelnen Hauptketten werden
weiter auseinandergespreizt. Mit zunehmendem Butyrylgehalt nimmt der polare Charakter des Celluloseacetatbutyrats
ab, und seine Löslichkeit und Vertraglichkeit mit hydrophoben Bindemitteln nimmt zu.
Den photoleitfähigen Schichten der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien können als Weichmacher
Triphenylphosphat und zur Erhöhung der Haftung der Schicht am Schichtträger, zur Verringerung
der Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit und zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der
Schicht Sucroseacetat-Isobutyrat zugesetzt werden. Letzteres hat extreme Viskositätswerte (halbfest bei
Raumtemperatur, 1000 cPbei 700C, 100 cPbei 1000C)
und einen spezifischen Volumenwiderstand von 6,4 · 1013 Ohm cm. Es ist ferner sehr lichtbeständig,
und beim Fixieren des Tonerbildes durch Schmelzen verringert es die Rollneigung von Papier. Um die
Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit auf einen gewünschten Wert einzustellen, kann auch ein Silikonöl
verwendet werden.
Zur Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit werden die Bestandteile mit Ausnahme von Zinkoxyd in einem
organischen Lösungsmittel gelöst. Das 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 Kauri-Butanol-Werten über 50.
Spezielle Beispiele sind: Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Essigsäuremethylester, Essigsäureäthylester,
Essigsäureisopropylester, Essigsäuren-butylester, Methylenchlorid, Äthylenchlorid, Propylenchlorid,
Nitromethan, Nitroäthan, 2-Nitropropan, Äthylenglykolmonomethylätheracetat, Äthylenglykolmonoäthylätheracetat,
Äthylenglykolmonomethyläther, Äthylenglykolmonoäthyläther, 1,4-Dioxan,
Tetrachloräthan oder Cyclohexanon. Die photoleitfähigen Schichten können auf einen Schichtträger
durch Aufrakeln, Spritzen oder Tauchen aufgebracht werden. Der Schichtträger kann aus einem Metall oder
aus Papier oder Zellglas bestehen.
150 Gewichtsteile Celluloseacetatbutyrat AB-500-1,
25 Gewichtsteile Stabilisator,der durch Mischpolymerisation von 7 Mol QH5SiO3/2
und 3 Mol C3H7SiO3Z2 in Anwesenheit
von so viel Wasser, daß. das Mischpolymerisat 3 bis 4% OH-Gruppen enthält, erhalten
wurde,
25 Gewichtsteile Sucroseacetatisobutyrat (100%), 25 Gewichtsteile Triphenylphosphat
wurden in 1500 Gewichtsteilen Methyläthylketon vollständig
gelöst und in der Lösung 705 Gewichtsteile chemisch reinen Zinkoxyds dispergiert.
Die Beschichtungsflüssigkeit wurde auf einen· Schichtträger aufgebracht und getrocknet. Das auf
diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmaterial wurde in einem elektrophotographischen Kopiergerät ver-·
wendet, das mit einem flüssigen Entwickler aus Trifluortrichloräthan als Trägerflüssigkeit und einem
Toner arbeitete. Es wurden Kopien kommerzieller Qualität erhalten.
Als Vergleich wurde ein Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung desselben Ansatzes mit Ausnahme
des Stabilisators hergestellt, das jedoch in dem Kopiergerät keine Kopien lieferte.
150 Gewichtsteile
125 Gewichtsteile
125 Gewichtsteile
25 Gewichtsteile
25 Gewichtsteile
1500 Gewichtsteile
705 Gewichtsteile
Celluloseacetatbutyrat AB-272-3, Stabilisator,der durch Mischpolymerisation
von 7 Mol C6H5SiO3^
und 3 Mol C3H7SiO3Z2 in Anwesenheit
von so viel Wasser, daß das Mischpolymerisat 3 bis 4% OH-Gruppen enthält, erhalten
wurde,
Sucroseacetatisobutyrat (100%), Triphenylphosphat, Methyläthylketon,
Zinkoxyd
wurden gemäß Beispiel I zu einer Beschichtungsflüssigkeit und letztere weiter zu Kopien verarbeitet.
Es wurden Kopien kommerzieller Qualität erhalten. Als Vergleich wurde derselbe Ansatz ohne Stabilisator
verwendet, mit dem sich jedoch keine Kopien herstellen ließen.
B e i s ρ i e 1 III
Es wurde entsprechend Beispiel I verfahren, mit der Ausnahme, daß an die Stelle von Celluloseacetatbutyrat
AB-500-1 nun Celluloseacetatbutyrat AB-500-5 verwendet wurde. Die Beschichtungsflüssigkeit hatte
eine höhere Viskosität als im Beispiel I, sie ergab jedoch Aufzeichnungsmaterialien, mit denen Kopien
kommerzieller Qualität hergestellt werden konnten.
Gewichtsteile Celluloseacetatbutyrat
(50 Gewichtsprozent Cellulosereste mit einem Anteil von 2% freien Hydroxylgruppen, 37 Gewichtsprozent
Butyrylgruppen, 13 Gewichtsprozent Acetylgruppen),
Gewichtsteile Stabilisator, der durch Mischpolymerisation von 7 Mol
QHsSiO3/2 und 3 Mol
C3H7SiO3^ in Anwesenheit von so viel Wasser, daß das Mischpolymerisat 3 bis 4% OH-Gruppen enthält, erhalten wurde,
Triphenylphosphat,
Zinkoxyd,
Methyläthylketon.
QHsSiO3/2 und 3 Mol
C3H7SiO3^ in Anwesenheit von so viel Wasser, daß das Mischpolymerisat 3 bis 4% OH-Gruppen enthält, erhalten wurde,
Triphenylphosphat,
Zinkoxyd,
Methyläthylketon.
Gewichtsteile
Gewichtsteile
Gewichtsteile
Gewichtsteile
Gewichtsteile
Die Beschichtungsmischung wurde wie im Beispiel I hergestellt und ergab ausgezeichnete Schichten. Man
erhielt ausgezeichnete Kopien, auch wenn die Aufzeichnungsmaterialien vorher mehrere Tage bei hoher
Feuchte gelagert wurden.
Claims (2)
1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer photoleitfähigen ZnO-Celluloseacetatbutyrat-Schicht
und einem Stabilisator, dadurch gekennzeichnet, daß es als
Stabilisator eine Verbindung der Formel
30
Si—O—Si
R. O
Si O
HO O
HO O
O R
Si
Si—O—Si
OH
R R
enthält, worin R gleich einer Phenyl- oder Propylgruppe ist und vier oder mehr Phenylgruppen im
Molekül enthalten sind.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 28 Gewichtsteile
ZnO, 6 Gewichtsteile Celluloseacetatbutyrat und zwischen 1 und 5 Gewichtsteile einer Verbindung
der Formel
R R
Si—Ο—Si
Si
^Si-O-R
-Si
R
R
Si
OH
enthält, worin R gleich einer Phenyl- oder Propylgruppe ist und vier oder mehr Phenylgruppen im
Molekül enthalten sind.
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