DE2161874C3

DE2161874C3 - Elektrofotografisches und elektrografisches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE2161874C3
Application number: DE19712161874
Authority: DE
Inventors: William J Bolduc Jr
Original assignee: Avery Products Corp
Current assignee: Avery Products Corp
Priority date: 1971-02-08
Filing date: 1971-12-14
Publication date: 1979-07-05
Also published as: GB1384634A; DE2161874B2; JPS59825B1; DE2161874A1

Description

In der Bürokopiertechnik wird neben dem xerografischen Verfahren, bei welchem das mit Farbstoffen auf einer Halbleiter-Schicht erzeugte Bild auf Normalpapier übertragen wird, vielfach auch mit sogenannten elektrostatischen Papieren gearbeitet

Beim elektrofotografischen Kopierverfahren besteht derartiges Aufzeichnungsmaterial aus einer fotoleitfähig gen Schicht auf einem Schichtträger, Beim Kopiervör¹-gang wird die zuvor mit einer Oberflächenladung versehene Schicht belichtet, wobei der dem Licht ausgesetzte Teil der Schichtoberfläche leitend wird und die Ladung entsprechend der aufgefallenen Lichtmenge entweicht Die dem Bild entsprechende Restladung wird durch einen Pigmentfarbstoff fixiert

Beim elektngrafischen Kopierverfahren besteht das Aufzeichnungsmaterial aus einer dielelektrischen Schicht auf einem Schichtträger. Die Schicht ist jedoch nicht lichtempfindlich, sondern es wird mit Hilfe einer zwischen der Vorlage und dem Aufzeichnungsmaterial angeordneter, lichtempfindlicher Zelle auf der dielektri-

to sehen Schicht ein dem Bild entsprechendes Oberflächen-Ladungsmuster erzeugt, worauf die endgültige Kopie wiederum durch Ablagerung eines Pigmentfarbstoffes entsteht

In beiden Fällen muß das Aufzeichnungsmaterial bestimmten elektrischen Anforderungen genügen. Der Widerstand muß sowohl an der Oberfläche als auch in die Tiefe des Aufzeichnungsmaterials zwischen etwa 10⁷ und ΙΟ¹⁰ Ohm betragen, damit sich eine '->e spätere Farbstofftönung beeinflussende Ladungsstreuung ausbilden kann. Wichtig ist auch ein direkter und inniger Massekontakt des Aufzeichnungsmaterials beim Kopiervorgang.

Diese vom Kopierverfahren diktierten Bedingungen ließen bislang den Gedanken an der Einsatz selbstklebender Aufzeichnungsmaterialien unrealisierbar erscheinen. Andererseits gibt es zahlreiche Einsatzfälle, in denen es zweckmäßig wäre, selbstklebende Schilder od. dgl. im Kopierwege zu »bedrucken«, oder umgekehrt gesagt, Fotokopien als selbstklebende Schilder

so unmittelbar weiter verarbeiten zu können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hierfür einen gangbaren Weg anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrofotografischen oder elektrografischen Aufzeichnungsmaterial mit ent-

y> weder einer fotoleitfähigen oder einer dielelektrischen Schicht und jeweils einem Schichtträger dadurch gelöst, daß es zur Herstellung von aufklebbaren Schildern auf der freien Seite des Schichtträgers eine druckempfindliche Klebstoffschicht, eine Trennschicht und ein mit der Trennschicht verbundenes Abziehblatt, welches eine elektrisch leitende Verbindung enthält aufweist und daß der Schichtträger und das Abziehblatt einen Gehalt an freiem Wasser zwischen 2 und 12, vorzugsweise zwischen 5 und 9 Gew.-% bei einer relativen Feuchtigkeit der umgebenden Atmosphäre von 20 bis 80% enthält. Es wurde nämlich gefunden, daß sich herkömmliches Aufzeichnungsmaterial der angegebenen Arten dann als Frontschicht von selbstklebendem Blattmaterial verwenden läßt, wenn das Abziehblatt

>o eine elektrisch leitende Verbindung enthält die insbesondere ein wasserlösliches, polykationisches Polyrr^risat, vorzugsweise ein Polyvinylbenzyltrimethylammoniumsalz, ist. Diese in Verbindung mit der Feuchtigkeit der Abziehschicht verleiht dem neuen

5) Schichtmaterial elektrische Eigenschaften, welche den Bedingungen der elektrostatischen Kopierverfahren genügen, so daß mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial ausgezeichnete Kopien hergestellt wer den können, die gleichzeitig selbstklebend ausgerüstet sind. Diese Tatsache ist um so überraschender, als zwischen dem Schichtträger und dem Ablöseblatt sowohl die Klebstöffschlcht als auch die Trennschicht angeordnet sind, weiche höhe spezifische Widerstände haben können.

Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, daß die fotoleitfähige bzw. dielektrische Schicht, die Klebstoffschicht, die Trennschicht und das Abziehblatt jeweils einen Öberflächenwiderstand Von weniger als

10" Ohm/cm' und jeweils einen spezifischen Widerstand von weniger als ΙΟ'} Ohm · cm haben. Der im Sinne eines spezifischen Widerstandes zwischen den Außenflächen gemessene Widerstand des gesamten Aufzeichnungsmaterials sollte größer sein als der entsprechende »spezifische« Widerstand des von der fotoleitfähigen bzw. dielektrischen Schicht und dem Schichtträger begrenzten (herkömmlichen) Materials. Gute Ergebnisse haben sich mit einer 6—50, vorzugsweise 10— 17μιτι dicken Klebstoffschicht erzielen lassen. Das Abziehblatt sollte die elektrisch leitende Verbindung in einer Menge von 1,2 g/m² enthalten.

Ehe Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben werden, sei noch bemerkt, daß der Schichtträger bei elektrofotografischen! Aufzeichnungsmaterial mit einer Schicht aus Zinkoxyd im allgemeinen aus einem elektrisch leitenden Harzbinder, einer Sperrschicht, einer Papiergrundschicht und einer weiteren Schicht aus einem elektrisch leitenden Harz besteht Beim elektrografischen Aufzeichnungsmaterial wird ebenfalls im allgemeinen ein Papier als Schichtträger verwendet, es können jedoch auch Schichtträger aus Polyolefinen, Polyestern und anderen Polymerisaten eingesetzt werden.

Für die Klebstoffschicht kommen insbesondere Klebstoffe auf Acrylbasis und Styrol-Butadin-Basis in Frage, welche unter Zugabe von Rohstoffen, Füllern, Antioxydatien u.dgl. aufgebaut sind. Styrol-Butadien-Klebstoffe werden im allgemeinen bevorzugt.

Als Trennschichten werden insbesondere Silikon eingesetzt, beispielsweise Polymethylsiloxan, und außerdem Additive, welciie die Ablösekraft beeinflussen.

Als elektrisch leitende Ve ;bindu.-_o' für das Abziehbiatt kann ein anorganisches SiIz, ein organisches Salz oder ein leitendes Polymer, wie b ispielsweise ein

Tabelle I

Polyelectrolyt, Verwendung finden; diese Substanzen können im Innern und/oder auf der Oberfläche des Abziehblatts angebracht werden. Ein Beispiel sind die in der US-PS 30 11 918 beschriebenen Vinylibenzol-Quartemär-Ammoniak-PoIymeren, ferner wasserlösliche kationisch leitende Polymere u.dgl. Wasserlösliche poylkationische Polymeren werden bevorzugt

_|Q Betspiel 1

Ein Schichtträger aus Papier mit einer elektrofotografischen Schicht aus Zinkoxyd wurde rückseitig mit einem Klebstoff auf Styrol-Butadien-Basis in einer Menge von 12 g/m² versehen. Als Abziehbiatt wurde ein

π Kraftpapier aufgebracht, welches mit einer Trennschicht in Form eines Ablöselackes auf Palymethj Isiloxan-Basis beschichtet wurde. Die andere, freie Fläche des Abziehblattes wurde mit einem potykationisch leitenden Polymeren behandelt, und zwar als 10°/oige Methanol-Lösung in einer Menge von 340 g/Ries zugesetzt.

Das derart laminierte Material wurde in Blätter von 21,4 χ 28 cm geschnitten. Eine Gruppe A von Blättern wurde bis zum Abziehbiatt derart eingeschnitten, daß

j·) eine Anzahl von aufklebbaren Schildern entstand, welche in Längsrichtung aneinandergrenzten, in Querrichtung jedoch durch 3 mm breite Streiten getrennt waren.

Eine Gruppe B von Blättern wurde ebenfalls bis zum

jo Abziehbiatt eingeschnitten, aber derart, daß die dadurch entstehenden aufkiebbaren Schilder sowohl in Längsais auch in Querrichtung aneinander grenzten.

Die nachfolgende Tabelle gibt eine Obersicht über die Oberflächenwiderstände auf der Schicht und auf dem

Γ) Abziehblatt in Abhängigkeit von relativen Feuchte.

	Schicht	Relative	Feuchte	10"	557»	90%	10^s
		20%	40%	10'			10'
Gruppe A					9X10"	6X
Fotoleitfahige	Schicht	1 X 10"'	7X	10"	6X10'	2X	10^s
Abziehblatt		9X10'	5X	I0⁷			10'
Gruppe B				5X10"	2X
Fotoleitlahige	8 X 10"	5X	6.5XI0⁷	IX
Abziehblatt	6X10'	3X

Bei zwei Blatt wurden die Klebeschilder entfernt und der Oberflächenwiderstand des Abziehblattes bei einer relativen Feuchte von 40% gemessen. Der Durchschnittswert lag auf der mit dem leitenden Polymeren behandelten Seite bei 2,8 χ I0⁷0hm, auf der mit der Trennschicht versehenen Seite bei 6 χ ΙΟ⁸ Ohm.

Beispiel 2

Auf die Rückseite eines 75 μιη dicken Schichtträgers wurde eine 12 μιτϊ dicke Klebstoffschicht auf Styrol-Bu^ tadien-Basis aufgetragen. Als Abdeckblatt diente ein 50 μιη dickes Kraftpapier friil einer Trennschicht auf Polymethylsilöxän-Basis auf der einen Seite und mit einem Überzug aus elektrisch leitendem Material auf der anderen Seite, Das elektrisch leitende Material wurde in einer Menge von 340 g/Ries aufgebracht.

Die elektrischen Eigenschaften dieses Aufzeichnungsmaterials sind in der nachfolgenden Tabelle II mit den elektrischen Eigenschaften seiner Bestandteile verglichen:

Tabelle I!

OberfliichenwideriUind (Ohm)

bei Dunkel· bei Licht
heil

Schicht
Abziehbiatt

Selbstklebendes
Aufzeichnungsmaterial

1,33X10'" 0,,72XlO''
1,01X10'° 0,97 XlO¹⁰
U5X10¹⁰ 1,17X10'"

Tiefenwiderstand in Ohm · cm²

bei Dunkelheit

bei Licht

folgten auf der mit der elektrisch leitenden Verbindung behandelten Oberfläche des Abziehblattes. Der Oberflächenwiderstand wurde nach der folgenden Formel bestimmt:

Schicht 1,74XlO¹² 0,52XlO¹²

Albziehblatt 1,48XlO¹² 1,84XlO¹²

Selbstklebendes 1,13 X 10¹³ 0,73 X 10¹² Aufzeichnungsmaterial

Zur Feststellung des Oberflächenwiderstandes erfolgten Messungen auf der Zinkoxyd-Oberfläche der lediglich auf dem Schichtträger befindlichen fotoleitfähigen Schicht als auch nach der Aufbringung von Klebstoff und Abziehblatt. Entsprechende Messungen 53^36 χ Volt
Ampere

= Ohm.

Der Tiefenwiderstand wurde nach folgender Formel bestimmt:

22,9 χ Volt
Ampere

= Ohm · cm² .

Im angefeuchteten Zustand hatte das Abziehblatt einen niedrigeren spezifischen Widerstand als die Schicht mit dem Schichtträger.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einer fotoleitfähigen Schicht und einem Schichtträger, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung von aufklebbaren Schildern auf der -freien Seite des Schichtträgers eine druckempfindliche Klebstoffschicht, eine Trennschicht und ein mit der Trennschicht verbundenes Abziehblatt, welches eine elektrisch leitende Verbindung enthält, aufweist, und daß der Schichtträger und das Abziehblatt einen Gehalt an freiem Wasser zwischen 2 und 12, vorzugsweise zwischen 5 und 9 Gewichtsprozent bei einer relativen Feuchtigkeit der umgebenden Atmosphäre von 20 bis 80% enthält

2. Elektrografisches Aufzeichnungsmaterial mit einer dielektrischen Schicht und einem Schichtträger, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung von aufklebbaren Schildern auf der freien Seite des Schichtträgers eine druckempfindliche Klebstoffschicht eine Trennschicht und ein mit der Trennschicht verbundenes Abziehblatt, welches eine elektrisch leitende Verbindung enthält, aufweist, und daß der Schichtträger und das Abziehblatt einen Gehalt an freiem Wasser zwischen 2 und 12, vorzugsweise zwischen 5 und 9 Gewichtsprozent bei einer relativen Feuchtigkeit der umgebenden Atmosphäre von 20 bis 80% enthält

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die fotoleitfähige bzw. dielektrische Schicht, die Klebstoffschicht, die Trennschicht und das Abziehblatt jeweils einen Oberflächenwiderstand von weniger als 10" Ohm/cm² und jeweils einen spezifischen Widerstand von weniger als ΙΟ¹¹ Ohm · cm haben.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abziehblatt als elektrisch leitende Verbindung ein wasserlösliches, polykationisches Polymerisat, vorzugsweise ein Poly vinylbenzyltrimethylammoniumsalz, enthält.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abziehblatt 1,2 g elektrisch leitende Verbindung pro m² enthält

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet daß es eine 6 — 50, vorzugsweise 10— 17 μίτι dicke Klebstoffschicht enthält.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß sein spezifischer Widerstand größer als der spezifische Widerstand des von der fotoleitfähigen bzw. dielektrischen Schicht und dem Schichtträger begrenzten Materials ist.