DE2425925B2 - Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
SiO+
15
überzogen sind, worin Ri gleich einer organischen
Gruppe und R2 gleich einer organischen Gruppe, einer Hydroxylgruppe, einem Wasserstoff- oder
einem Halogenatom ist
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen mit einem
Polyorganosiloxan der in Anspruch 2 angegebenen Formel überzogen sind, worin Ri und/oder R2
jeweils gleich einer Alkylgruppe mit 1—5 Kohlenstoffatomen, einer Acylgruppe mit 2—4 Kohlenstoffatomen,
einer Aminoalkylgruppe mit 2—4 Kohlenstoffatomen, einer Iminoalkylgruppe mit
2—4 Kohlenstoffatomen, einer Aralkylgruppe mit 7-10 Kohlenstoffatomen, einer Phenylgruppe,
einer Alkoxygruppe mit 1 —5 Kohlenstoffatomen, einer Acyloxygruppe mit 1—5 Kohlenstoffatomen,
einer Alkenylgruppe mit 2—8 Kohlenstoffatomen oder einer Glycidyloxygruppe ist.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen mit einem
vernetzten Polyorganosiloxan überzogen sind.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen mit einem
Polykondensationsprodukt aus Hydroxyorganosiloxanen, aus Hydroxyorganosiloxanen und Hydrogenorganosiloxanen,
oder aus Hydroxyorganosiloxanen und Alkoxysiloxanen überzogen sind.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen mit einem
Additionspolymerisat aus vinylgruppenhaltigen Organosiloxanen Hydrogenorganosiloxanen überzogen
sind.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein isolierendes
Pulver aus kalziniertem Ton enthält.
8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein isolierendes
Pulver einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 — 10 μηι enthält.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein isolierendes
Pulver, das mit mindestens 0,1, vorzugsweise 1 -6, Gewichtsteilen eines Polyorganosiloxane je 100
Gewichtsteile Pulver überzogen ist, enthält.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial sowie ein Verfahren zu
seiner Herstellung; sie betrifft insbesondere ein verbessertes elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial
mit einer elektrisch leitenden Trägerfolie und einer darauf aufgebrachten dielektrischen Schicht sowie ein
Verfahren zur Herstellung dieses verbesserten Aufzeichnungsmaterials.
Es ist bekannt, daß elektrostatische Aufzeichnungssysteme
seit kurzem in großem Umfang für ein Faksimileoder Computer-Eingabe-Ausgabe-System verwendet
werden, und zwar als ein System, das sich für die Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung in einem Hochgeschwindigkeitstelekommunikationssystem,
einem graphischen Hochgeschwindigkeitsreproduktionssystem und dergleichen eignet Das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial
enthält als Aufzeichnungsmedium im Prinzip eine nichtphotoleitfähige dielektrische Schicht,
die als elektrische Ladungsfesthaltungsschicht dient, und eine elektrisch leitende Trägerfolie, weiche die dielektrische
Schicht trägt Die auf der elektrischen Ladungszurückhaltungsschicht erzeugten elektrostatischen Bilder
von elektrischen Signalen werden mit einem aus einem Toner und einem Träger bestehenden Entwickler
sichtbar gemacht der eine zu der Polarität der elektrostatischen Bildladung entgegengesetzte Polarität
hat, und durch weitere Behandlung in Form von permanenten sichtbaren Bildern fixiert.
Im allgemeinen wird die nichtphotoleitfähige dielektrische Schicht eines solchen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials
aus einer polymeren Substanz mit isolierenden Eigenschaften hergestellt Wenn sie aus der
isolierenden polymeren Substanz allein besteht, bildet das Harz einen im wesentlichen durchgehenden Film,
der die Oberfläche der dielektrischen Schicht sehr stark glänzend macht und ihr deshalb ein unnatürliches
Aussehen verleiht, das sich von demjenigen von gewöhnlichem Büropapier unterscheidet. Da die Oberfläche
sehr glatt ist und keine wäßrige oder ölige Farbe bzw. Druckerfarbe absorbiert, kann sie nicht vollständig
in einen Zustand überführt werden, in dem sie mit einem Bleistift, einer Feder und einem Kugelschreiber
beschreibbar, bedruckbar und mit einem Stempel markierbar ist. Das sind große Nachteile des elektrostatischen
Aufzeichnungsmaterials, das für die verschiedensten Zwecke verwendet werden soll.
Um diese Nachteile zu überwinden, wurden bereits einige Vorschläge gemacht, die vorgeschlagenen Verbesserungen
bringen jedoch weitere Nachteile mit sich und sind daher für die praktische Verwendung nicht
zufriedenstellend. Es ist beispielsweise aus DE-OS 21 58 081 bekannt, die Oberfläche der dielektrischen
Schicht durch Einarbeitung von feinteiligem Pulver aus einem nichtleitfähigen anorganischen oder organischen
Material, wie Bariumsulfat, kolloidalem Siliciumdioxyd, Titandioxyd, Zinkoxyd, Aluminiumhydroxyd, Calciumcarbonat,
pulverisierter natürlicher Zellulose oder Stärke in das isolierende Harz aufzurauhen, um die
Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials weniger glänzend zu machen und dadurch ihre Beschreibbarkeit und
Markierbarkeit zu verbessern.
Nachteilig an diesem Aufzeichnungsmaterial ist jedoch: daß die elektrostatischen Eigenschaften, d. h. die
Ladungszurückhaltungseigenschaften und die dielektrischen Eigenschaften der dielektrischen Schicht stark
verschlechtert werden, wenn das verwendete Pulver photoleitfähig ist, wie das bei Verwendung von
Zinkoxyd oder Titandioxyd der Fall ist, und zwar selbst bei dielektrischer Belichtung mit sichtbarem oder
ultraviolettem Licht. Außerdem werden durch Verwen-
dung jedes Pulvers die isolierenden Eigenschaften der dielektrischen Schicht verringert und ihre Feuchtigkeitsempfindlichkeit
oder Hygroskopizität erhöht wodurch die elektrostatischen Eigenschaften der dielektrischen
Schicht stark beeinträchtigt werden. Insbesondere in einer feuchten Umgebung nimmt die Dichte der
Bildkopie stark ab bis auf einen Wert, der für die praktische Verwendung nicht mehr geeignet ist Diese
unerwünschte Tendenz ist unvermeidlich, wenn auch von variierendem Grad je nach Art des verwendeten
anorganischen oder organischen Pulvers. Insbesondere dann, wenn das die dielektrische Schicht bildende Harz
ein hydrophiles Harz ist, das in Form einer wäßrigen Beschichtungsmasse aufgebracht werden kann, ermöglicht
dieses Harz, daß das anorganische Pulver eine größere Neigung zum Festhalten von absorbiertem
Wasser aufweist als bei Verwendung eines hydrophoben Harzes das in Form einer Beschichtungsmasse mit
einem organischen Lösungsmittel verwendet werden muß, wodurch die elektrostatischen Eigenschaften noch
stärker beeinträchtigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein verbessertes, neues, elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial anzugeben,
das frei von den vorstehend angegebenen Nachteilen ist Aufgabe der Erfindung ist es insbesonde- 2r>
re, ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial mit dem gleichen Aussehen wie praktisch glanzloses gewöhnliches
Büropapier (Schreibpapier) anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, klare Kopierbilder aufzuzeichnen.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein elektrostatisches
Aufzeichnungsmaterial anzugeben, das weitgehend in ein solches überführbar ist, das mit einem
Bleistift und wäßriger Druckerfarbe beschreibbar, stempelbar und bedruckbar ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man die r> Pulverteilchen mit einem Organopoiysiloxan überzieht.
Gegenstand der Erfindung ist also ein elektrographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer selbsttragenden
— isolierenden Schicht, die 10 bis 70 Gewichtsprozent eines isolierenden, anorganischen Pulvers enthält, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Teilchen des Pulvers mit einem Polyorganosiloxan überzogen sind.
Das in die dielektrische Schicht des erfindungsgemäßen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials eingearbeitete
nichtleitende und nichtphotoleitfähige Pulver 4r>
verleiht seiner Oberfläche ein glanzloses Aussehen wie gewöhnliches Büropapier (Schreibpapier) und eine
ausgezeichnete Beschreibbarkeit, Bestempelbarkeit und Bedruckbarkeit Darüber hinaus unterdrückt der Organopolysiloxanüberzug
auf den Pulverteilchen die Ten- w denz, daß sich bei der Verwendung des Pulvers die
isolierenden Eigenschaften der dielektrischen Schicht verschlechtern und ihre Hygroskopizität verstärkt,
wodurch die dielektrische Schicht ihre elektrostatischen Eigenschaften beibehalten kann, ohne daß praktisch v>
eine Verschlechterung bei der Aufzeichnung von klaren und scharfen Bildern auftritt. Dieser Effekt wird nur
dadurch erzielt, daß man das Pulver mit einem Organopoiysiloxan überzieht. Wenn das Pulver mit
einer anderen hydrophoben polymeren Substanz, ζ. Β. ωι
Wachs, Polyäthylen, Polystyrol, Polyacrylat oder Polyvinylchlorid, überzogen bzw. beschichtet wird, weist die
dabei erhaltene dielektrische Schicht sehr schlechte elektrostatische Eigenschaften auf.
Zu den zum Beschichten des nichtphotoleitfähigen t>r>
Pulvers erfindungsgemäß verwendeten Organopolysiloxanen gehören solche mit verschiedenen Organosiloxaneinheiten,
wie z. B. Organopolysiloxane mit den nachfolgend angegebenen Organosiloxaneinheiten und
die vernetzten Produkte davon:
R1
--SiO--
--SiO--
R2
worin R1 eine organische Gruppe und R2 eine organische Gruppe, ein Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe
oder ein Halogenatom bedeuten. Bevorzugte organische Gruppen für R1 und R2 sind jeweils eine
Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, eine Acylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine
Aminoalkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Iminoalkyigruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine
Aralkylgruppe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgpjppc, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
eine Acyloxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen
oder eine Glycidyloxygruppe.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Organopolysiloxanüberzug des feinen Pulvers
selbst vernetzt worden, weil dann, wenn das feine Pulver mit einem vernetzten Organopoiysiloxan überzogen ist,
die dielektrische Schicht bessere elektrostatische Eigenschaften aufweist als wenn das Polysiloxan nicht
vernetzt ist Tatsächlich werden durch Verwendung eines vernetzten Organopolysiloxans außergewöhnlich
gute elektrostatische Eigenschaften erzielt, sogar bei hohen Feuchtigkeitsgehalten und sogar dann, wenn die
die dielektrische Schicht bildende isolierende polymere Substanz in Form einer wäßrigen Beschichtungsmasse
aufgebracht wird. Zu den erfindungsgemäß verwendeten vernetzten Organopolysiloxanen gehören solche
mit einer zweidimensionalen linearen Struktur und solche mit einer dreidimensionalen Netzstruktur, die
durch wechselseitige Umsetzung der Organopolysiloxane miteinander erhalten wird. Entsprechend dem
Mechanismus der Vernetzungsreaktion werden diese vernetzten Organopolysiloxane eingeteilt in solche vom
Kondensationspolymerisationstyp und in solche vom Additionspolymerisationstyp. Der zuerst genannte Typ
umfaßt (a) die Kondensationsprodukte von Polysiloxanen mit Organohydroxysiloxaneinheiten, (b) die Kondensationsprodukte
von Polysiloxan mit Organohydroxysiloxaneinheiten und Polysiloxan mit Organohydrogensiloxaneinheiten
und (c) die Kondensationsprodukte von Polysiloxan mit Organohydroxysiloxaneinheiten
und Polysiloxan mit Alkoxysiloxaneinheiten. Bei den Polysiloxanen mit Organohydroxysiloxaneinheiten handelt
es sich vorzugsweise um solche mit der gleichen Organogruppe wie sie durch den oben angegeben Rest
R1 repräsentiert wird, wobei unter diesen solche mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder
einer Phenylgruppe besonders bevorzugt sind.
Am meisten bevorzugt wird im allgemeinen ein Polysiloxan verwendet, dessen Ende mit einer Hydroxygruppe
abgeschlossen ist und das durch die allgemeine Formel dargestellt werden kann
R-'
HO-I-- SiO --!-Η
R-'
worin R3 eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffato-
worin R3 eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffato-
men oder eine Phenylgruppe bedeutet Als Polysiloxane mit Organohydrogensiloxaneinheiten werden bevorzugt
solche verwendet, welche die gleiche Organogruppe aufweisen wie sie durch R1 repräsentiert wird, wobei
unter diesen diejenigen mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder einer Phenylgruppe am meisten
bevorzugt sind. Bei den Polysiloxanen mit Alkoxysiloxaneinheiten handelt es sich vorzugsweise
um solche, in denen die Alkoxysiloxaneinheit eine Alkoxygruppe und die gleiche Organogruppe, wie sie
oben durch R1 repräsentiert wird, aufweist
Die am meisten bevorzugten vernetzten Organopolysiloxane vom Additionspolymerisationstyp sind in der
Regel die Additionspolymerisate von Organopolysiloxan mit einer Vinylgruppe und Organohydrogenpolysiloxan.
Zu den Organopolysiloxanen mit einer Vinylgruppe gehören solche mit einer Vinylgruppe am Ende
der Molekülkette, solche mit einer an ein Siliciumatoni in der Hauptkette gebundenen Vinylgruppe und solche
mit Vinylgruppen, die an das Ende der Molekülkette und an ein Siliciumatom in der Hauptkette gebunden sind.
Beispiele dafür sind
Alkyl(Ci-Cs)-vinylpolysiloxan,
Phenyl vinylpolysiloxan, ,.
Vinylalkoxy(Ci -C2)polysiloxan,
Alkyl(Ci-C5)vinylaralkyl(Ci-C5)polysiloxan,
Alkyl(Ci-C5)phenylvinylpolysiloxan,
Alkyl(Ci-C3)vinylhalogen(F, Cl oder Br)alkyl-(Ci-C^-polysiloxan,
AlkyKCi-CaJvinylphenylhalogeniF.CI oder Br)-alkyl(Ci-C4)polysiloxan
und dgl.
Die in Klammern angegebene Anzahl der Kohlenstoffatome bezieht sich auf die Anzahl der Kohlenstoffatome r,
der vor der Klammer stehenden Alkyl- oder Alkoxygruppe. Das gilt auch für die weiter unten genannten
Verbindungen.
Zu den Organohydrogenpolysiloxanen gehören solche mit Wasserstoffatomen, die an das Ende der
Molekülkette und/oder an Siliciumatome in der Hauptkette gebunden sind. Beispiele dafür sind
Alkyl(Ci-Cs)hydrogenpolysiloxan,
Phenylhydrogenpolysiloxan, 4 -,
Phenylhydrogenpolysiloxan, 4 -,
AlkyliCi-CsJphenylhydrogenpolysiloxan,
Methylhydrogenglycidyloxypropylpolysiloxan
und dgl.
Methylhydrogenglycidyloxypropylpolysiloxan
und dgl.
Das Verhältnis zwischen dem Organopolysiloxan mit >o
einer Vinylgruppe und dem damit zu mischenden Organohydrogenpolysiloxan ist vorzugsweise so groß,
daß die Anzahl der an Siliciumatome gebundenen Wasserstoff atome 50 bis 500, vorzugsweise 150 bis
300% der Gesamtanzahl der Vinylgruppen entspricht.
Organopolysiloxane anderer Reaktionstypen sind solche, wie sie in »KEISO-JUSHI (Silicon-Harz)« von
Nakajima et al., publiziert von The Industrial Daily News, beschrieben sind. Diese werden allgemein als
Siliconfirnisse bezeichnet, die vernetzt werden unter t>o Bildung einer dreidimensionalen Netzstruktur, wenn sie
bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur von etwa 200°C behandelt werden. Beispiele dafür sind Methylsiliconfirnis,
Phenylsiliconfirnis, Phenylmethylsiliconfirnis und dgl. Wenn sie erhitzt werden, unterliegen die
Hydroxygruppen einer Dehydratationskondensation. Die Methylgruppe kann durch eine Äthyl-, Propyl-,
Phenylgruppe oder dgl. ersetzt werden.
Ein solches zu einer dreidimensionalen Struktur aushärtbares Organopolysiloxan kann mit einem Alkyd-,
Acryl-, Polyester-, Phenol-, Melamin-, Urethanharz oder dgl. modifiziert werden, um die Aushärtungstemperatur zu senken. Das mc-difizierte Organopolysiloxan
ist erfindungsgemäß verwendbar, ohne daß wesentliche nachteilige Effekte auftreten.
Ein Beispiel für ein Polysiloxan eines anderen Reaktionstyps ist auch ein öliges Polysiloxan, ein
sogenannter lösungsmittelfreier Siliconfirnis, das eine Olefingruppe, z. B. eine Vinylgruppe, aufweist Ee eignet
sich ebenfalls zum Beschichten des feinen Pulvers gemäß der Erfindung, da die Vinylgruppen in Gegenwart
von beispielsweise Peroxyden polymerisiert werden.
Beispiele für feinteilige Pulver, die mit dem erfindungsgemäß verwendeten Organopolysiloxan beschichtet
werden, sind verschiedene nichtelektrisch leitende und nichtphotoleitfähige anorganische Stoffe,
die in der Regel weiß bis schwach gefärbt sind. Dazu gehören beispielsweise feinteilige Pulver aus Kieselsäuren,
Silicaten, polyvalenten Metallcarbonaten, wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und dgl., polyvalenten
Metallsulfaten, wie Bariumsulfat, Calciumsulfat und dgl., polyvalenten Metalloxyden, wie Aluminiumoxyd,
Magnesiumoxyd und dgl., polyvalenten Metallhydroxyden, wie Aluminiumhydroxyd, Bariumhydroxyd,
Magnesiumhydroxyd und dgl., Quarzsand, natürliche Tone, modifizierte Tone, wie z. B. calcinierte Tone.
Anorganische Materialien, die als semiphotokonduktive Metalloxyde oder -sulfide bekannt sind, wie
Zinkoxyd, Titanoxyd, Cadmiumsulfid und Bleisulfid, sind erfindungsgemäß nicht verwendbar, da sie die dielektrische
Schicht photoleitfähig machen. Das feine Pulver hat eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,1 bis 10,
vorzugsweise von 1 bis 5 μ.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden unter den vorstehend aufgezählten nichtleitenden
und nichtphotoleitfähigen Materialien calcinierte Tone verwendet. Die calcinierten Tone können aus
Tonmineralien hergestellt werden, die überwiegend aus Ferrosilicatmineralien von Aluminium, Eisen, Magnesium
und Alkalimetallen, wie z. B. Kaolin, Sericit, Bentonit, Pyrophyllit, Montmorillonit, Talk und dgl.,
bestehen, durch Calcinieren derselben bei 2GO bis 100O0C Wenn sie bei dieser Temperatur calciniert
werden, verändert sich das Aussehen des feinen Ferrosilicatmineralpulvers nicht merklich, die Röntgenbeugungsdiagramme
zeigen jedoch, daß es amorph geworden ist und deshalb wegen der Freisetzung des sogenannten Konstitutionswassers, d. h. des physikalisch
absorbierten Wassers, des chemisch absorbierten Wassers und des Kristallwassers, verbesserte elektrische
Eigenschaften aufweist. Fast immer wird durch die Calcinierungsbehandlung das scheinbare spezifische
Gewicht des Ausgangsmaterials verringert, und dieses wird porös, wodurch eine merkliche Verbesserung in
bezug auf die Beschreibbarkeit und das matte Oberflächenaussehen des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials
erzielt wird.
Das nichtphotoleitfähige feine Pulver wird nach verschiedenen Verfahren mit dem Organopolysiloxan
beschichtet (überzogen). Wenn das Organopolysiloxan beispielsweise keiner Vernetzungsreaktion unterworfen
worden ist, wird es in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel dispergiert oder gelöst, und die dabei
erhaltene Dispersion oder Lösung wird mit dem feinen Pulver gemischt, anschließend wird getrocknet, wo-
durch das Pulver beschichtet wird. Wenn das Organopolysiloxan einer Vernetzungsreaktion unterworfen werden
soll, wird ein geeigneter Träger der wäßrigen Lösung oder Lösungsmittellösung oder -dispersion des
Organopolysiloxans zugesetzt und die Mischung mit ->
dem feinen Pulver gemischt. Nach dem Trocknen der erhaltenen Mischung wird sie zum Aushärten erhitzt.
Für die Vernetzung durch Kondensationsreaktion verwendbar sind bekannte saure oder basische Katalysatoren
wie Zinkoctanoat, Zinnoctanoat, Zinnoleat, Dibutylzinndioctanoat, Dibutylzinndilaurat, Eisenoctanoat,
Bleioctanoat. Cobaltoctanoat und ähnliche höhere Fettsäuresalze von Metallen und Butylamin, Dibutylamin
und ähnliche organische Amine. Der Katalysator kann in der Rege! in einer Menge von 0,1 bis 20, π
vorzugsweise von 1 bis 10Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Organopolysiloxane, verwendet werden. In
der Regel wird die Kondensationsreaktion in der Weise durchgeführt, daß man die getrocknete Mischung auf
etwa 70 bis 250°C erhitzt. Zur Herabsetzung der Härtungstemperatur kann als Vernetzungsmittel ein
Alkoxysilan oder ein teilweise hydrolysiertes Produkt davon verwendet werden. Beispiele für solche Vernetzungsmittel
sind
CH3Si(OC2Hs)3, C6H5Si(C2Hs)3,
CH2 = CHSi(OC2Hs)3, Si(OC2Hs)4,
Si(OC3H7J4, Si(OC2H4OCH3)4 und dgl.
CH2 = CHSi(OC2Hs)3, Si(OC2Hs)4,
Si(OC3H7J4, Si(OC2H4OCH3)4 und dgl.
Ein solches Vernetzungsmittel wird in der Regel in einer jo
Menge von 1 bis 10, vorzugsweise von 3 bis 6 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht der Organopolysiloxane, verwendet. Bei den für die Vernetzung durch Additionspolymerisation verwendeten Katalysatoren handelt es
sich um Platinpulver und Chlorplatin(IV)-säure. Der r> Katalysator wird in einer Menge von 0,5 bis
20 Gewichts-ppm, berechnet als Platin und bezogen auf das Gesamtgewicht der Organopolysiloxane, verwendet.
In der Regel wird die Additionspolymerisation in der Weise durchgeführt, daß man die Ausgangsmi- -in
sciiung auf 100 bis 180"C erhitzt. Zur Einstellung der
Festigkeit des erhaltenen Polysiloxanüberzugs kann die Mischung außerdem Vinyl enthaltenden Organopolysiloxan
und dem Organohydrogenpolysiloxan weitere Organopolysiloxane, wie z. B. Methylpolysiloxan, Me- -n
thylphenylpolysiloxan und dgl., enthalten.
Erfindungsgemäß wird das feine Pulver vollständig oder teilweise mit dem Organopolysiloxan überzogen.
Die Menge des Organopolysiloxanüberzugs auf dem feinen Pulver beträgt in der Regel mindestens vi
0,1 Gew.-%, bezogen auf das feine Pulver, sie ist jedoch variabel in Abhängigkeit von der Art, der Form und
Größe der Teilchen des feinen Pulvers. Das feine Pulver kann mit einer großen Menge Organopolysiloxan
überzogen (beschichtet) werden, eine Menge von mehr als 10Gew.-%, bezogen auf das feine Pulver, liefert
jedoch keine besseren Ergebnisse. Die bevorzugte Menge liegt innerhalb des Bereichs von 1 bis 6 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des feinen Pulvers.
Die erfindungsgemäße dielektrische Schicht wird aus bo
konventionellen, bekannten polymeren Substanzen mit isolierenden Eigenschaften hergestellt. Geeignete Beispiele
sind Homopolymerisate oder Mischpolymerisate von Vinylmonomeren wie Vinylchlorid, Vinylacetat,
Vinylacetal, Vinylidenchlorid, Äthylen, Styrol, Butadien, bs
Acrylaten, Methacrylaten, Acrylnitril und Crotonsäure,
Siliconharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Alkydharze. Epoxyharze, chlorierter Kautschuk und dgl. Diese
hochpolymeren isolierenden Substanzen können allein oder in Mischung miteinander verwendet werden.
Die isolierende polymere Substanz wird in Wasser oder Aceton, Toluol, Benzol, Methyläthylketon oder
einem ähnlichen organischen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert, und das mit dem vorstehend beschriebenen
Organopolysiloxan beschichtete feinteilige Pulver wird damit gemischt und in der Lösung oder Dispersion
dispergiert zur Herstellung einer Beschichtungsmasse für die Herstellung der dielektrischen Schicht. Als
wäßrige Dispersionen werden für die Herstellung der Beschichtungsmassen vorzugsweise die folgenden verwendet:
(i) eine wäßrige Dispersion, die 100 Gewichtsteile eines in Wasser unlöslichen Polymerisats, bestehend
aus mindestens einem äthylenischen Monomeren, ζ. Β einem Olefin, einem aromatischen Vinylmonomeren,
Acrylat, Methacrylat und Vinylhalogenid und konjugierten diolefinischen Monomeren, 1 bis 200
Gewichtsteile eines in Wasser löslichen Polymerisats, enthaltend 8 bis 50 Mol-% Carboxylgruppen, und 0 bis 6
Gewichtsteile eines nichtionischen Emulgators und/oder eines anionischen Emulgators enthält, wie in
der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung Nr. 32 374/1973 beschrieben; (ii) eine wäßrige Lösung
eines Ammonium- oder Aminsalzes eines Mischpolymerisats, das besteht aus (a) einem Carboxyl enthaltenden
Monomeren mit 8 bis 50 Mol-% freien Carboxylgruppen, (b) 5 bis 60 Mol-% eines aromatischen Vinylmonomeren
und (c) 0 bis 87 Mol-% eines anderen äthylenischen Monomeren als (b) und/oder einem
konjugierten diolefinischen Monomeren, wie in der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung Nr.
3 935/1974 beschrieben; und (iii) eine ammoniakalische oder wäßrige Aminlösung oder Dispersion eines in
Wasser löslichen Mischpolymerisats, das bei Raumtemperatur einen Film bilden kann und besteht aus (a) einem
Carboxyl enthaltenden Monomeren mit 2 bis 30 Mol-% freien Carboxylgruppen und (b) mindestens einem
Monomeren aus der Gruppe der aliphatischen a-Olefine
in einer damit polymerisierbaren Menge, wie in der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung Nr.
88 839/1972 beschrieben. Das mit dem Organopolysiloxan beschichtete feine Pulver wird mit einer solchen
wäßrigen Dispersion gemischt und darin dispergiert unter Bildung einer Beschichtungsmasse.
Die so hergestellte Beschichtungsmasse hat den Vorteil, daß sie mechanisch und thermisch stabil ist und
eine dielektrische Schicht mit ausgezeichneten Aufzeichnungseigenschaften liefert. Die Menge des mit dem
Organopolysiloxan beschichteten feinen Pulvers, die von der Partikelgröße, der Form und Art des feinen
Pulvers abhängt, beträgt 10 bis 70, vorzugsweise 30 bis
60 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der dielektrischen Schicht, d. h. bezogen auf das Gesamtgewicht
der Feststoffe in der Zubereitung. Wenn die Menge weniger als 10Gew.-% beträgt, werden der
Glanz und die Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials nicht verbessert,
während dann, wenn die Menge mehr als 70 Gew.-% beträgt, die elektrostatischen Eigenschaften des dabei
erhaltenen Aufzeichnungsmaterials beeinträchtigt werden. Außerdem kann bei Verwendung einer Beschichtungsmasse
vom Lösungsmittel-Typ eine sehr geringe Menge des nichtbehandelten feinen Pulvers in Kombination
mit dem mit dem Organopolysiloxan behandelten feinen Pulver verwendet werden, um eine
verbesserte Adsorption der wäßrigen Druckerfarbe sicherzustellen.
Die so hergestellte Beschichtungsmasse wird dann mittels einer üblichen Auftragseinrichtung auf eine
Trägerfolie aufgebracht, die vorbehandelt worden ist, um ihren spezifischen elektrischen Widerstand herabzusetzen,
und dann getrocknet. Bei den erfindungsgemäß verwendeten Trägerfolien handelt es sich um solche, wie
sie üblicherweise verwendet werden. Ihr spezifischer elektrischer Widerstand wird auf bekannte Art und
Weise dadurch herabgesetzt, daß man ihnen anorganische Salze, organische polymere Elektrolyte, Metallpulver
oder Kohlepulver einverleibt, so daß die behandelte Oberfläche einen spezifischen Widerstand von 105 bis
10" Ohm aufweist. Als Trägerfolien ist jedes Folienmaterial (Blattmaterial) geeignet. Geeignete Beispiele sind
Papier, Kunststoffilme, Stoff und Metallfolien; darunter ist Papier billig und leicht zu behandeln, weshalb es in
der Praxis bevorzugt verwendet wird.
Das erfindungsgemäße elektrostatische Aufzeichnungsmaterial fühlt sich genauso an und hat das gleiche
Aussehen wie praktisch glanzloses gewöhnliches Papier für Bürozwecke, und es weist außerdem außergewöhnlich
gute elektrostatische Eigenschaften auf, so daß mit ihm klare und scharfe Kopierbilder aufgezeichnet
werden können. Darüber hinaus kann es gut beschreibbar oder markierbar gemacht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Beispiele näher erläutert, es ist jedoch für den
Fachmann klar, daß die Erfindung auf diese Beispiele keineswegs beschränkt ist.
Die darin angegebenen Teile und Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, alle
auf das Gewicht. Die Eigenschaften der in den Beispielen angegebenen Aufzeichnungsmaterialien
wurden nach den folgenden Verfahren bestimmt:
A) Sättigungsladungspotential
Jede der in den folgenden Beispielen hergestellten Beschichtungsmassen wurde auf eine Aluminiumfolie
aufgebracht, zu einem 10 μ dicken Überzug getrocknet und dann 24 Stunden lang bei 60% relativer
Feuchtigkeit (RH) liegengelassen. Danach wurde die beschichtete Folie durch Coronaentladung bei -6 kV
aufgeladen, und das Sättigungsladungspotential wurde mittels eines Elektrometers vom rotierenden Sektor-Typ
bestimmt Das Sättigungsladungspotential steht in direkter Beziehung zu der Dichte der Bildkopie.
Dementsprechend ist die Dichte der Bildkopie um so höher, je höher das Sättigungsladungspotential ist.
Wenn das Ladungspotential auf einem 10 μ dicken Überzug unterhalb -200 V lag, war die Dichte der
erhaltenen Bildkopie niedrig, und aus diesem Grunde wurde diese Beschichtungsmasse als schlecht (Versager)
gewertet, weil mit ihr die Ziele der Erfindung nicht
erreicht wurden. Die Polarität der für die Messung des Sättigungsladungspotentials aufgebrachten Coronaentladung
kann positiv oder negativ sein.
B) Glanz
Er wurde durch Werte ausgedrückt, die mittels eines
75°-Spiegelglanzmeters bestimmt wurden. Je höher der Wert, um so unnatürlicher ist der Glanz der
dielektrischen Schicht Wenn der Glanzwert über 50 liegt, hat das Papier kein natürliches Aussehen, und aus
diesem Grunde wird diese Beschichtungsmasse dann als schlecht (Versager) bewertet, da mit ihr das erfindungseemäße
Ziel nicht erreicht wird.
C) Beschreibbarkeit
Die Oberfläche der dielektrischen Schicht wurde mit einem Bleistift, einem Kugelschreiber und wäßriger
Druckerfarbe markiert, und die Markierungen wurden durch relativen Vergleich bewertet. Eine gute Beschreibbarkeit
bedeutet eine gute Stempelbarkeit.
Beispiele 1 bis 9
Calcinierung des Tons
Calcinierung des Tons
Natürlicher Ton vom Aluminiumsilicat-Typ, der aus
Kristallen in Form von hexagonalen Platten bestand, wurde in einem elektrischen Ofen 1 Stunde lang bei
800° C calciniert, danach war der Ton amorph, wie durch Röntgenbeugung festgestellt wurde. Der caicinierte Ton
hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von 2 μ.
Oberflächenbehandlung des calcinierten Tons
Jedes der weiter unten angegebenen verschiedenen Organopolysiloxane wurde in Kombination mit jedem
der nachfolgend angegebenen Katalysatoren und/oder Vernetzungsmittel in Toluol gelöst zur Herstellung
einer lO°/oigen Toluollösung davon. Die Lösung wurde dem calcinierten Ton in einer Menge von 3Gew.-%,
bezogen auf die Feststoffe des calcinierten Tons, zugegeben und gut damit gemischt. Die Mischung
wurde unter den in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen Bedingungen erhitzt, um das Lösungsmittel
abzudampfen und den Organopolysiloxanüberzug auf dem calcinierten Ton zu vernetzen.
Herstellung des Aufzeichnungsmaterials
Eine Oberfläche von holzfreiem Papier, bestehend aus 50 Teilen LBKP und 50 Teilen NBKP, mit einem
Gewicht von 60 g/m2, wurde mit einer wäßrigen Lösung von Polyvinylbenzyltrimethylammoniumchlorid beschichtet
zur Herstellung einer Trägerfolie mit einem spezifischen Oberflächenwiderstand von lO'Ohm. Der
beschichtete Ton wurde mit dem oben angegebenen vernetzten Organopolysiloxan in einem Feststoff-Gewichtsverhältnis
von 1 :1 mit einer 20%igen ammoniakalischen wäßrigen Lösung eines aus 30 Teilen
Butadien, 20 Teilen Styrol, 30 Teilen Methylmethacrylat und 20 Teilen Methacrylsäure bestehenden Mischpolymerisats
gemischt zur Herstellung einer Beschichtungsmasse. Die Beschichtungsmasse wurde mittels
einer Luftmesserbeschichtungseinrichtung auf die andere Oberfläche der behandelten Trägerfolie aufgebracht
und dann getrocknet unter Bildung eines elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials mit einer dielektrischen
Schicht von 10 g/m2.
Verwendete Organopolysiloxane und Katalysatoren Beispiel 1
(a) Organopolysiloxan vom Dehydrationskondensations-Typ: 100 Teile Methylphenylpolysiloxan mit
endständigem Hydroxyl.
(b) Katalysator: 1 Teil Zinkoctylat
(a) Organopolysiloxan vom Dealkoholisierungskondensations-Typ: Dimethylpolysiloxan mit Hydroxy- und
Alkoxygruppen im Molekül.
(b) Kein Katalysator.
(a) Organopolysiloxan vom Dehydrogenierungskondensations-Typ: 100 Teile Organopolysiloxan aus einer
10:1 Gewichtsverhältnismischung von ω-Dihydroxydimethylpolysiloxan und Methylhydrogenpolysiloxan.
(b) Katalysator: 1 Teil Dibutylzinndioctanoat.
(c) Vernetzungsmittel: 3 Teile Tetramethylglycolorthosilicat.
(a) Organopolysiloxanmischung vom Additionspolymerisations-Typ:
eine Mischung aus 70 Teilen eines Organopolysiloxans mit einer Viskosität von 300OcP
(25°C), enthaltend Dimethylvinylsiloxyeinheiten und Dimeihylsiloxyeinheiten in einem Verhältnis von
0,5 Mol der zuerst genannten Einheiten zu 100 Mol der zuletzt genannten Einheiten, und 5 Teilen eines
Organohydrogenpolysiloxans mit SiO-Einheiten und Dimethylhydrogensiloxyeinheiten in einem Molverhältnis
von 1 :2.
(b) Katalysator: 0,05 Teile einer 5%igen Octylalkohollösung von Chlorplatin(IV)-säure.
(a) Organopolysiloxanmischung vom Additionspolymerisations-Typ:
eine Mischung aus 10 Teilen eines Orga.iopolysiloxans mit einer Viskosität von 50OcP
(25°C), enthaltend Trimethylsiloxyeinheiten, Methylvinylsiloxyeinheiten
und Methylphenylsiloxyeinheiten in einem Molverhältnis von 1 :15 :4, und 10 Teilen eines
Organohydrogenpolysiloxans mit Methylhydrogensiloxyeinheiten, Dimethylhydrogensiloxyeinheiten und
Diäthylsiloxyeinheiten in einem Molverhältnis von 5,5 : 1 : 3.
(b) Katalysator: 0,02 Teile einer 5%igen Propylalkohollösung von Chlorplatin(IV)-säure.
(a) Organopolysiloxanmischung vom Additionspolymerisations-Typ:
eine Mischung aus 100 Teilen eines Organopolysiloxans mit Dimethylvinylsiloxyeinheiten
und Dimethylsiloxyeinheiten in einem Molverhältnis von 3:25, 3 Teilen eines Organopolysiloxans mit
Methylhydrogensiloxyeinheiten und Methylsiloxyeinheiten in einem Molverhältnis von 5,5 :3, und 3 Teilen
eines Organopolysiloxans mit Trimethylsiloxyeinheiten, Methylvinylsiloxyeinheiten und Diäthylsiloxyeinheiten
in einem Mol verhältnis von 1 :4 :15.
(b) Katalysator: 0,1 Teil einer 5%igen Äthylhexanollösung von Chlorplatin(IV)-säure.
(a) Vernetzbares, mit Alkyd modifiziertes Organopolysiloxan: 100 Teile eines mit Alkyd modifizierten
ι Siliconfirnes (Methylphenylpolysiloxan mit endständigem
Hydroxyl, modifiziert mit einem Alkydharz.
(b) Katalysator: 1 Teil Zinkoctanoat.
(a) Organopolysiloxan vom Vinylpolymerisations-Typ: 100 Teile lösungsmittelfreies Silicon (Methylphenylpolysiloxan
mit endständigem Vinyl.
(b) Katalysator: 1,5 Teile Dicumylperoxyd.
(a) Organopolysiloxan vom Kondensations-Typ: 100 Teile Methylhydrogenpolysiloxan.
(b) Katalysator: 1 Teil Dibutylzinndioctanoat.
Vergleichsbeispiel 1
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt,
wobei diesmal jedoch der calcinierte Ton keiner Oberflächenbehandlung unterworfen wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt,
wobei diesmal jedoch die für die Oberflächenbehandlung des calcinierten Tons verwendete Lösung durch
Auflösen von 3 Teilen Methylmethacrylatharz in 30 Teilen einer Toluol/Methyläthylketon-(Gewichtsverhältnis
1 :1)-Lösungsmittelmischung hergestellt wurde.
Vergleichsbeispiel 3
Auf die gleiche Weise wie im Vergleichsbeispiel 2 wurde ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial
hergestellt, wobei diesmal jedoch ein Mischpolymerisat aus 90Mol-% Vinylchlorid und 10Mol-% Vinylacetat
anstelle des Methylmethacrylatharzes verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 4
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt,
wobei diesmal jedoch kein feines Pulver verwendet wurde.
Die verschiedenen Eigenschaften der dabei erhaltenen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien sind in
der folgenden Tabelle I angegeben.
Tabelle 1 | Erhitzungs | Sättigungsladungs- | 85% RH | Oberfl iichen- | Beschreib- |
bedingungen | potential (V) | glanz | barkeit*) | ||
50% RH | -300 | ||||
-290 | |||||
Beispiel | 200' C, 1 Std. | -400 | -310 | 12 | A |
1 | 200T, 1 Std. | -380 | -340 | 15 | A |
2 | 901C, 1 Std. | -410 | -340 | 10 | A |
3 | 150"C, 20 Min. | -430 | -320 | 10 | A |
4 | 150-C, 20 Min. | -420 | 12 | A | |
5 | 150' C, 20 Min. | -420 | 11 | A | |
6 | |||||
13 | 24 25 | 85% RII | 14 | Beschreib- narkeit*) |
|
Fortsetzung | |||||
Erhitzungs bedingungen |
1925 | -270 | Oberfl ächen- glanz |
||
-300 | A | ||||
Beispiel | Siitligungsladungs- potcntiul (V) |
-250 | A | ||
7 | 150 C, 20 Min. | 50% RH | 0 | 12 | A |
8 | 200 C, 3 Std. | - 30 | 15 | A | |
9 | 200 C, 1 Std. | -370 | - 30 | 13 | A |
Vergleichs beispiel I |
-380 | -430 | 10 | A | |
2 | 150 C, 20 Min. | -350 | 15 | C | |
3 | 150 C, 20 Min. | - 50 | 15 | ||
4 | _ | -120 | 65 | ||
-100 | |||||
-450 |
Fußnote:
*) Für die Bewertung in der vorstehenden Tabelle und in den folgenden Tabellen wurden die
folgenden Kriterien angewendet:
A = Ausgezeichnet.
B = Gut.
C = Schlecht.
A = Ausgezeichnet.
B = Gut.
C = Schlecht.
Unter Anwendung eines üblichen elektrophotographischen Verfahrens wurde auf einer lichtempfindlichen
Platte, bestehend aus einer Aluminiumfolie und einer lichtempfindlichen Schicht aus sensibilisiertem Polyvinylcarbazol,
ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Die Aufzeichnungsfläche der dielektrischen Schicht des
vorstehend hergestellten elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials wurde in innigen Kontakt mit der das
latente Bild tragenden Oberfläche der lichtempfindlichen Platte gebracht. Die rückwärtigen Oberflächen der
beiden wurden kurzgeschlossen, und dann wurde das Aufzeichnungsmaterial von der Platte getrennt, um das
latente Bild auf die dielektrische Schicht zu übertragen. Danach wurde das latente Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial
mit einem bekannten Naßentwickler sichtbar gemacht. Das gleiche Verfahren wurde für die
Aufzeichnungsmaterialien in den oben angegebenen Beispielen und Vergleichsbeispielen wiederholt. Auf den
Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 1 bis 9 wurden klare und scharfe Kopierbilder mit einer hohen Dichte
selbst bei einer hohen Feuchtigkeit von 85% RH erhalten. Darüber hinaus hatten die dielektrischen
Schichten das gleiche Aussehen wie gewöhnliches Büropapier, und sie konnten gut mit einem Bleistift,
einem Kugelschreiber und wäßriger Tinte beschrieben werden, und sie waren gut bestempelbar.
Im Gegensatz dazu wurden auf den Aufzeichnungsmaterialien der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 nur sehr
dunkle Kopierbilder erzeugt Außerdem war es nahezu unmöglich, bei hoher Feuchtigkeit Kopierbilder zu
erhalten. Das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 4 hatte einen sehr unnatürlichen Glanz und war
aufgrund seiner nichtabsorbierenden Eigenschaften mit wäßriger Tinte und öliger Tinte (Farbe) nicht in
zufriedenstellender Weise beschreibbar und bestempelbar.
Beispiel 10
Dimethylpolysiloxan, ein Silikonöl, wurde in Toluol gelöst zur Herstellung einer 10%igen Lösung. Die
Lösung wurde dem calcinierten Ton des Beispiels 1 in einer Menge von 3 Gew.-%, bezogen auf die Feststoffe
des calcinierten Tons, zugesetzt. Die Mischung wurde dann 5 Minuten lang auf 1500C erhitzt, um das
Lösungsmittel abzudampfen. Danach wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 ein elektrostatisches
Aufzeichnungsmaterial hergestellt. Die Eigenschaften des dabei erhaltenen Aufzeichnungsmaterials
sind in der weiter unten folgenden Tabelle II angegeben.
Beispiel 11
Der calcinierte Ton des Beispiels 1 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 behandelt, wobei
diesmal jedoch als Polysiloxan Methylphenylpolysiloxan, ein Siliconöl verwendet wurde. Unter Verwendung
des dabei erhaltenen, oberflächenbehandelten calcinierten Tons wurde auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 1 ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt. Die Eigenschaften des dabei erhaltenen
Aufzeichnungsmaterials sind in der folgenden Tabelle 11 angegeben.
Tabelle | Il | Sättigungsladungs- | 85% RH | Ober- | Be- |
Beispiel | potential (V) | -250 | flüchen- | schreib- | |
Nr. | -210 | glanz | barkeit | ||
50% RH | |||||
-330 | 15 | A | |||
10 | -300 | 13 | A | ||
11 |
Auf diese elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien wurde bei —800 V für einen Zeitraum von ΙΟΟμβ
direkt eine Signalladung aufgebracht zur Erzeugung von latenten elektrostatischen Bildern, die in Form von
scharfen Kopierbildern sichtbar wurden, wenn sie mit einem positiv geladenen Trockenentwickler entwickelt
wurden. Die dielektrischen Oberflächen der Materialien
wiesen keinen unnatürlichen Glanz auf, und sie besaßen eine ausgezeichnete Beschreibbarkeit
Beispiele 12 bis 16
Oberflächenbehandlung des feinen Pulvers
Die gleiche Organopolysiloxanmischung wie in Beispiel 4 wurde in Kombination mit 0,05 Teilen einer 5%iger. Octylalkohollösung von ChlorpIatin(IV)-säure in Toluol gelöst zur Herstellung einer 10%igen Lösung und die Lösung wurde zu den jeweils nachfolgend angegebenen feinen Pulvern in einer Menge von 2 Feststoffgewichtsprozent, bezogen auf das Pulver, zugegeben. Die Mischung wurde vollständig gemischt und dann 20 Minuten lang auf 150° C erhitzt, um das Lösungsmittel abzudampfen und die Vernetzungsreaktion zu beenden.
Oberflächenbehandlung des feinen Pulvers
Die gleiche Organopolysiloxanmischung wie in Beispiel 4 wurde in Kombination mit 0,05 Teilen einer 5%iger. Octylalkohollösung von ChlorpIatin(IV)-säure in Toluol gelöst zur Herstellung einer 10%igen Lösung und die Lösung wurde zu den jeweils nachfolgend angegebenen feinen Pulvern in einer Menge von 2 Feststoffgewichtsprozent, bezogen auf das Pulver, zugegeben. Die Mischung wurde vollständig gemischt und dann 20 Minuten lang auf 150° C erhitzt, um das Lösungsmittel abzudampfen und die Vernetzungsreaktion zu beenden.
Herstellung des Aufzeichnungsmaterials
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 wurden elektrostatische Aufzeichnungsmaterialien hergestellt.
Tabelle | III | Obcr- | Be |
Sättigungsladungs- | llächen- | schreib | |
potential (V) | glanz | barkeit | |
50% RH | |||
Beispiel | 20 | B | |
12 | -250 | 28 | B |
13 | -270 | 38 | B |
14 | -340 | 25 | B |
15 | -300 | 30 | B |
16 | -250 | ||
Ver | |||
gleichs- | |||
beispiel | 35 | B | |
5 | - 30 | ||
10
20
Verwendete Pulver
Beispiel 12
Kieselsäureanhydrid (durchschnittliche Teilchengrö-
Kieselsäureanhydrid (durchschnittliche Teilchengrö-
BeO1I μ).
Beispiel 13
Calciumcarbonat (durchschnittliche Teilchengröße 0,2 μ).
Beispiel 14
Bariumsulfat (durchschnittliche Teilchengröße 3 μ).
Beispiel 15
Natürlicher Ton (durchschnittliche Teilchengröße 2 μ).
Beispiel 16
Maisstärke (durchschnittliche Teilchengröße 8 μ).
Vergleichsbeispiel 5
Vergleichsbeispiel 5
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 wurde ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt,
wobei diesmal jedoch das verwendete Bariumsulfat keiner Oberflächenbehandlung unterzogen wurde.
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien sind in der folgenden
Tabelle III angegeben.
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden elektrostatische Aufzeichnungsmaterialien für die Aufzeichnung
erhalten. Es wurden klare und scharfe Kopierbilder auf den Aufzeichnungsmaterialien der
erfindungsgemäßen Beispiele erhalten. Außerdem waren die dielektrischen Oberflächen der Materialien frei
von einem unnatürlichen Glanz und wiesen eine gute Beschreibbarkeit auf, während die Aufzeichnungsmaterialien
des Vergleichsbeispiels dunkle Kopierbilder mit einer geringen Dichte lieferten.
Beispiele 17 bis 20
und Vergleichsbeispiele 6 und 7
und Vergleichsbeispiele 6 und 7
Es wurden vier Arten von elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, wobei diesmal jedoch die Menge des
verwendeten, oberflächenbehandelten calcinieren Tons wie in der folgenden Tabelle IV variiert wurde. Die
Eigenschaften der dabei erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien sind ebenfalls in der folgenden Tabelle IV
angegeben.
40
4)
Tabelle | IV | Sättigungs- | Ober | Be |
Menge des | ladungs- | flächen | schreib | |
behandelten | potential | glanz | barkeit | |
Tons | (V) | |||
60% RH | ||||
(%)*) | ||||
Beispiel | -300 | 8 | A | |
17 | 70 | -420 | 12 | A |
18 | 50 | -425 | 25 | B |
19 | 30 | -430 | 40 | B |
20 | 10 | |||
Ver | ||||
gleichs- | ||||
beispiel | -440 | 55 | C | |
6 | 5 | -450 | 65 | C |
7 | 0 | |||
Fußnote:
*) Die Menge des behandelten Tons gibt den Gewichtsprozentsatz des oberflächenbehandelten calcinierten Tons an,
bezogen auf das Trockengewicht der gebildeten dielektrischen Schicht.
·)() Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden elektrostatische Aufzeichnungsmaterialien für die Aufzeichnung
hergestellt. Auf den Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 17 bis 20 wurden klare und scharfe
Kopierbilder erhalten. Außerdem waren die dielektrisehen Oberflächen der in den Beispielen 17 bis 20
erhaltenen Materialien frei von einem unnatürlichen Glanz und wiesen eine gute Beschreibbarkeit auf,
während die Aufzeichnungsmaterialien der Vergleichsbeispiele einen sehr unnatürlichen Oberflächenglanz
fen aufwiesen und schlecht beschreibbar waren.
Beispiele 21 bis27
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 wurden verschiedene elektrostatische Aufzeichnungsmateriafe5
lien hergestellt, wobei diesmal jedoch als isolierende Harzbindemittel bei der Herstellung der Aufzeichnungsmaterialien
die folgenden Harze verwendet wurden:
SGS 543/225
Eine ammoniakalische wäßrige Dispersion mit einer Feststuffkonzentration von 50%, enthaltend 100 Teile
eines Butadien/StyroI(Molverhältnis 20 :80)-Mischpolymerisats
und 14 Teile eines Butadien/Methylmethacry-Iat/Methacrylsäure(Molverhältnis
30 : 55 : 15)-Mischpolymerisats
Eine ammoniakalische wäßrige Dispersion mit einer Feststoffkonzentration von 50%, enthaltend 100 Teile
eines Butadien/Styrol(Molverhältnis 20:80)-Mischpolymerisats,
11 Teile eines Butadien/Methylmethacrylat/ Methacrylsäure(Molverhältnis 30 :55 :15)-Mischpolymerisats
und 2 Teile Polyoxyäthylenlauryläther (HLB= 17).
Eine ammoniakalische wäßrige Lösung mit einer Feststoffkonzentration von 20%, enthaltend ein Mischpolymerisat
aus 91 Mol-% Äthylen und 9 Mol-% Acrylsäure.
Eine ammoniakalische wäßrige Lösung mit einer Feststoffkonzentration und 20%, enthaltend ein Mischpolymerisat
aus 94 Mol-% Äthylen und 6 Mol-% Maleinsäure.
Eine Methyläthylketonlösung mit einer Feststoffkonzentration von 20%, enthaltend ein Mischpolymerisat
aus 90 Mol-% Vinylchlorid und 10 Mol-% Vinylacetat.
Eine Methyläthylketonlösung von Polyvinylbutylat mit einer Feststoffkonzentration von 15%.
Eine ammoniakalische wäßrige Lösung mit einer Feststoffkonzentration von 20%, enthaltend ein Mischpolymerisat
aus 90 Mol-% Vinylacetat und 10 Mol-% Crotonsäure.
Die folgende Tabelle V gibt die Eigenschaften der erhaltenen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien
an.
Tabelle | V | Sättigungsladungs- | 85% RII | Ober- | Be- |
Beispiel | potential (V) | -340 | llüchen- | schreib- | |
-300 | glanz | barkeil | |||
50% RH | -250 | ||||
-420 | -250 | 15 | A | ||
21 | -400 | -220 | 13 | A | |
22 | -350 | -220 | 13 | A | |
23 | -360 | -210 | 12 | A | |
24 | -300 | 10 | A | ||
25 | -320 | 10 | A | ||
26 | -280 | 14 | A | ||
27 |
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden diese elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien zum Aufzeichnen
verwendet, wobei darauf scharfe und klare Kopierbilder mit einer hohen Dichte gebildet wurden.
Insbesondere diejenigen der Beispiele 21 bis 24 lieferten klare Kopierbilder selbst bei einer hohen Feuchtigkeit
von 85% RH. Die dielektrischen Schichten waren alle frei von einem unnatürlichen Glanz und waren gut
beschreibbar und bestempelbar.
Claims (2)
1. Elektrographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer selbsttragenden isolierenden Schicht, die
10—70 Gewichtsprozent eines isolierenden, anorganischen Pulvers enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen des Pulvers mit einem Polyorganosiloxan aberzogen sind.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen mit einem
Polyorganosiloxan der Formel
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