DE3124563C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Aufzeichnungs
material gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein
solches Aufzeichnungsmaterial wird in einem System verwendet,
bei dem ein elektrostatisches latentes Bild auf einem Auf
zeichnungsmaterial mit Hilfe einer Abtasteinrichtung aufge
zeichnet wird, wobei die Abtasteinrichtung sequentiell Signale
unter Verwendung von Nadelelektroden (insbesondere Mehrstab
elektroden) liefert und ein sichtbares Bild auf gewöhnliches
Papier überträgt und fixiert, nachdem das elektrostatische
latente Bild entwickelt ist.
Ein System, das eine Signalspannung auf ein Aufzeichnungs
material mit Hilfe von Nadelelektroden überträgt, um ein
elektrostatisches Bild zu erzeugen, ist als elektrosta
tisches Aufzeichnungssystem bekannt. Im allgemeinen wird
bei einem solchen System als Aufzeichnungsmaterial vor
gefertigtes Papier für die elektrostatische Aufzeichnung
verwendet, welches Papier eine elektrisch leitende
Schicht aufweist, die sandwichartig zwischen einer Auf
zeichnungsschicht und einem Papiersubstrat angeordnet
ist. Das Verfahren umfaßt die Schritte der elektrosta
tischen latenten Bilderzeugung auf dem Aufzeichnungs
material und dem nachfolgenden Schritt des Entwickelns
und Fixierens des latenten Bildes. Dieses Aufzeichnungs
system weist die folgenden Nachteile auf. Der erste
Nachteil besteht darin, daß infolge der Tatsache, daß
das Aufzeichnungspapier bei der Aufzeichnung verbraucht
wird, das System mit einem erhöhten Kostenaufwand für
das Kopieren behaftet ist. Zweitens wird die Klarheit
des entwickelten Bildes durch die Papierqualität beein
flußt. Drittens bestehen unvermeidbare Begrenzungen beim
Einsatz des elektrisch leitenden Materials, das als
elektrisch leitende Schicht verwendet wird, und eine Än
derung der Feuchtigkeit übt einen besonders großen Ein
fluß auf die Qualität des reproduzierten entwickelten
Bildes aus.
Ein System, das diese Nachteile überwindet, ist kürz
lich bekanntgeworden. Es handelt sich um ein elektro
statisches Aufzeichnungssystem vom Übertragungstyp,
bei dem das Bild auf Normalpapier übertragen wird. Nach
diesem System wird das elektrostatische latente Bild
zunächst auf dem elektrostatischen Aufzeichnungsmaterial
gebildet, und nach der Entwicklung wird das entwickelte
Bild auf Normalpapier übertragen und fixiert (siehe
japanische Patentveröffentlichung No. 34 077/1971,
beispielsweise).
Bei diesem System wird das elektrostatische Aufzeich
nungsmaterial nach seinem Gebrauch in seinen Original
zustand zurückversetzt, so daß es wiederverwendet wer
den kann. Dies geschieht dadurch, daß der restliche
Entwickler und die restliche Ladung davon entfernt
werden. Die Betriebskosten sind somit verringert, was
wirtschaftlich günstig ist. Durch Verbesserung der
Leistungsfähigkeit des Aufzeichnungsmaterials konnte ein
klares Bild erhalten werden. Als elektrostatisches Auf
zeichnungsmaterial für dieses Übertragungssystem ist eine
Art von Aufzeichnungsmaterial bekannt, das folgenden Auf
bau aufweist: Eine elektrisch leitende Schicht wird
durch Niederschlag eines Metallfilmes unter Vakuum auf
einen Basisfilm erzeugt, und eine Aufzeichnungsschicht
wird auf diesem elektrisch leitenden Film angebracht.
Es ist jedoch schwierig, durch Vakuumaufdampfung in
stabiler Art und Weise einen Metallfilm zu erzeugen, der
einen spezifischen Oberflächenwiderstand im Bereich von
etwa 106 bis etwa 107 Ohm aufweist, was als Optimum für
das elektrostatische Aufzeichnungssystem angenommen
wird. Dies ist deswegen schwierig, weil der spezifische
Oberflächenwiderstand sich stark ändert in Abhängigkeit
der Vakuumniederschlagsbedingungen, unter denen der
Metallfilm auf den Basisfilm aufgedampft wird.
Der spezifische Widerstand des vakuumaufgedampften
Metallfilms ändert sich wahrscheinlich bemerkenswert,
wenn eine äußere Spannung mehrmals mit Hilfe einer
Mehrspitzen- oder Mehrstabelektrode, wie beispielsweise
Corotron, angewendet wird, oder wenn Ultraviolett
strahlen während der Anwendung von Corotron ausgesandt
werden. Somit sind vakuumniedergeschlagene Metall
filme nicht ausreichend für dieses System, das ein sta
biles Bild über längere Zeitdauer erzeugen muß.
Aus der DE-OS 29 28 038 ist auch ein Aufzeichnungsmaterial für
die Elektrographie bekannt, bei dem ein Träger, eine leitfähige
Schicht, die auf einer Oberfläche des Trägers aufgetragen und
aus einer Dispersion von feinen Teilchen eines Metalloxid-
Halbleiters vom n-Typ in einem organischen Bindemittel gebildet
ist, und eine dielektrische Schicht, die auf der äußeren Ober
fläche der leitfähigen Schicht aufgetragen ist, vorgesehen
sind. Hierbei werden jedoch als Bindemittel Polyvinylalkohol,
ein Copolymer von Styrol und Butadien und Hydroxyethylcellulose
sowie Polyelektrolyte verwendet, so daß auch bei einem solchen
Aufzeichnungsmaterial keine ausreichende Konstanz des Ober
flächenwiderstandes bei Änderungen der Umgebungsbedingungen,
wie Temperatur und Feuchte, gegeben ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elek
trostatisches Aufzeichnungsmaterial anzugeben, dessen Ober
flächenwiderstand auch bei über weite Bereiche schwankenden
Umgebungstemperaturen und relativen Luftfeuchten konstant
gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrostatisches Aufzeichnungs
material der genannten Art gelöst, das auf die im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruches 1 angegebene Art ausgebildet
ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen eines derartigen Materials
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen, im wesentlichen aus einer Drei
schichtenstruktur aus einem Träger, einer elektrisch leitenden
Schicht und einer Aufzeichnungsschicht bestehenden elektro
statischen Aufzeichnungsmaterial wird somit in der elektrisch
leitenden Schicht ein Bindemittel verwendet, dessen Widerstand
in einen vorgegebenen Bereich mit hoher Präzision fällt, das
eine geringe zeitabhängige Widerstandsänderung aufweist und das
stabil ist gegen die Einflüsse von Änderungen in den Umgebungs
bedingungen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den
Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines
elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ein Schaubild zur Erläuterung der
Leistungsfähigkeit des elektrostatischen
Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfin
dung.
In den Zeichnungen kennzeichnen die Bezugszeichen
folgende Elemente:
- Bezugszeichen 1 den Träger,
- Bezugszeichen 2 die elektrisch leitende Schicht
und
- Bezugszeichen 3 die Aufzeichnungsschicht.
Das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial für das Über
tragungssystem gemäß der Erfindung umfaßt einen drei
schichtigen Aufbau, der im wesentlichen aus einem
Träger 1, einer elektrisch leitenden Schicht 2 und einer
Aufzeichnungsschicht 3 besteht. Als Träger kann eine
flache Metallplatte oder ein Film verwendet werden. Als
Materialien eignen sich Aluminium, rostfreier Stahl,
Kupfer, Messing od. dgl., ein Blatt oder ein Film aus
Polyester, wie beispielsweise Polyäthylenterephthalat,
oder ein Blatt oder ein Film aus Kunststoff, wie bei
spielsweise Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Polypropylen,
Polyamid od. dgl. Der Träger kann unter zahlreichen
Formenmöglichkeiten eine Form wie beispielsweise die Form einer
Trommel, eines Gürtels od. dgl. aufweisen, welche Form sowohl besonders
geeignet für die nachfolgenden elektrostatischen
Aufzeichnungsschritte als auch für die nachfolgende
Behandlung ist.
Die elektrisch leitende Schicht 2, die das wesentliche
Element der Erfindung darstellt, besteht im wesentli
chen aus einem organischen polymeren Binder und elek
trisch leitendem mikrofeinem Pulver. Vorzugsweise
liegt ihr spezifischer Oberflächenwiderstand im Bereich
von 106 bis 108 Ohm und ihre Dicke im Bereich von
einigen µm bis einigen Dutzend µm. Wenn die
Dicke der elektrisch leitenden Schicht 2 zu gering ist,
wird der Oberflächenwiderstand nicht gleichförmig
auf derselben Ebene gehalten, und zwar infolge von
Ungleichmäßigkeiten in der Dicke der Schicht, wodurch
Änderungen in der Bilddichte nach dem Aufzeichnen auf
treten. Vorzugsweise wird dann die Dicke der Schicht 2
ausreichend groß gewählt, damit der Oberflächenwider
stand nicht wesentlich durch die Dicke der Schicht 2
beeinflußt wird. Eine vorteilhafte Dicke der Schicht 2
liegt zwischen 5 µm und 30 µm, vorzugsweise zwischen 15
bis 30 µm. Besonders gute Ergebnisse werden mit Schicht
dicken zwischen 10 und 25 µm erzielt.
Wenn Nadellöcher in der elektrisch leitenden Schicht
vorhanden sind, über diese einen schlechten Einfluß auf
das aufgezeichnete Bild aus, der sich darin äußert, daß
freie Stellen in der Nähe der Nadellöcher auftreten.
Es ist folglich erforderlich, die elektrisch leitende
Schicht 2 sorgfältig auszubilden, um die Entstehung von
Nadellöchern zu vermeiden. Um die Erzeugung von Nadel
löchern zu unterdrücken, kann ein gleichförmiger konti
nuierlicher Film dadurch erzeugt werden, daß mindestens
zwei Mal auf den Träger 1 eine Überzugsflüssigkeit aufge
bracht wird, um die elektrisch leitende Schicht 2 zu
bilden. Dies führt ebenfalls zu einer Verbesserung der
Qualität des aufgezeichneten Bildes.
Erfindungsgemäß werden als Bindemittel der elektrisch
leitenden Schicht 2 des elektrostatischen Aufzeichnungs
materials vernetzte organische polymere, in Lösungsmitteln
lösliche, wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Bin
demittel, ausgewählt aus der Gruppe Polyurethan, Acrylharz
oder Methacrylharz, verwendet. Von diesen sind für die
Gewährleistung eines konstanten Oberflächenwiderstandes auch
bei Änderungen der Umgebungsbedingungen, d. h. in weiten
Temperatur- und Feuchtigkeitsbereichen, Polyurethan (iso
cyanatvernetzt) und Harze vom Methacryltyp (melaminvernetzt)
besonders zu bevorzugen. Außerdem sind in Lösungsmitteln
lösliche Harze besonders vorteilhaft.
Ruß, Graphit, Metallpulver, Metalloxidpulver u. dgl.
können als elektrisch leitendes mikrofeines Pulver ver
wendet werden, das in der elektrisch leitenden Schicht
2 dispergiert ist. Unter diesen ist elektrisch leitender
Ruß am meisten vorzuziehen, da er eine ausgezeichnete
Dispersionsstabilität in dem Bindemittelharz aufweist.
Desweiteren zeichnet er sich durch chemische Stabilität
und Haltbarkeit aus. Die Art des Hinzufügens von Ruß
und die Wahl der Verhältnisse können so eingestellt wer
den, daß der gewünschte Oberflächenwiderstand der Schicht
2 leicht eingestellt werden kann. Eine hohe Auflösungs-
und Aufzeichnungsdichte kann erhalten werden, wenn min
destens 90% der dispergierten elektrisch leitenden Par
tikel, die in dem Bindemittelharz dispergiert sind,
aus Partikeln mit einer Partikelgröße von weniger 0,5 µm
bestehen, sofern Ruß als mikrofeines Pulver eingesetzt
wird.
Um einen Oberflächenwiderstand im Bereich von 106 bis
108 Ohm zu erreichen, der für die elektrisch leitende
Schicht 2 des elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials
gemäß der Erfindung erforderlich ist, ist es notwendig,
daß das Gewichtsverhältnis des elektrisch leitenden
mikrofeinen Pulvers zu dem organischen polymeren Binder
so eingestellt wird, daß die Art des verwendeten orga
nischen verwendeten Polymerbinders berücksichtigt wird.
Dies kann, allgemein gesprochen, dadurch erreicht werden,
daß 2 bis 40 Gewichtsteile des elektrisch leitenden, mi
krofeinen Pulvers zu 60 bis 98 Gewichtsteilen des or
ganischen polymeren Binders hinzugefügt werden, so daß
insgesamt 100 Gewichtsteile der Mischung aus Pulver und
Binder entstehen. Falls der Oberflächenwiderstand der
Schicht 2 kleiner als 106 Ohm oder größer als 108 Ohm
ist, wird das entwickelte Bild "dünn" bzw. es wird
"fett" und unklar.
Obwohl Änderungen in Abhängigkeit von dem verwendeten
Mehrspitzensystem und anderen Bedingungen vorkommen,
kann der optimale Oberflächenwiderstand der elektrisch
leitenden Schicht 2, der die markantesten entwickelten
Bilder in dem elektrostatischen Aufzeichnungssystem lie
fert, nach oben oder unten um zehn variieren, in Abhängig
keit von den Variationen in den Umgebungsbedingungen, wie
beispielsweise Temperatur (5 bis 45°C), Feuchtigkeit
(10 bis 90% R.F.) und so fort. In diesem Widerstandsbe
reich führt auch eine geringfügige Änderung in der hin
zugefügten Menge des elektrisch leitenden mikrofeinen
Pulvers zu großen Änderungen im Widerstand. Es ist daher
erforderlich, die Menge des elektrisch leitenden mikro
feinen Pulvers, das dem organischen polymeren Bindemittel
hinzugefügt wird, mit einer großen Präzision zu wiegen
und das Pulver sorgfältig zu mischen und zu dispergieren,
um eine gleichförmige Überzugsdispersion zuzubereiten.
Wie aus den weiter unten folgenden Beispielen und Ver
gleichsbeispielen hervorgeht, ändert sich die Leit
fähigkeit der Schicht 2 stark in Abhängigkeit von den
Arten und von den spezifischen Kombinationen des orga
nischen polymeren Bindemittels und in Abhängigkeit von
dem elektrisch leitenden mikrofeinen Pulver. Da die
Leitfähigkeit auch durch den Grad der Dispersion (Kompa
tibilität) des elektrisch leitenden mikrofeinen Pulvers
in dem organischen polymeren Bindemittel abhängt, ist
es zweckmäßig, verschiedene geeignete Additive auszu
wählen und hinzuzufügen, wie beispielsweise Lösungs
mittel, Weichmacher, Emulgatoren, Dispersionsmittel
u. dgl., um die Dispersionsfähigkeit zu verbessern.
Die Aufzeichnungsschicht 3 des erfindungsgemäßen
elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials ist im wesent
lichen ein Dielektrikum, das einen spezifischen Wider
stand von mindestens 1012 Ohm · cm, vorzugsweise
mindestens 1014 Ohm · cm aufweist, um die Ladungen
an seiner Oberfläche während des elektrostatischen Auf
zeichnens zu speichern. Als dielektrisches Material kön
nen organische dielektrische Substanzen, beispielsweise
Polyester, Polycarbonate, Polyamide, Polyurethane, Harze vom
(Meth)acryltyp, Harze vom Styroltyp, Polypropylen usw.
oder Mischungen aus anorganischen dielektrischen Pulvern,
beispielsweise TiO2, Al2O3, MgO usw. und organische
dielektrische Substanzen verwendet werden. Die Aufzeich
nungsschicht 3 kann durch Überziehen der Schicht 2 mit
einer Lösung aus Harz oder durch Ankleben eines Harz
filmes erzeugt werden. Um einen dielektrischen Durch
bruch zu vermeiden, muß die Aufzeichnungsschicht 3 eine
Dicke von mindestens 1 µm und vorzugsweise bis zu 20 µm,
insbesondere 2 bis 6 µm aufweisen, um eine zufriedenstel
lende Auflösung zu erzielen.
Wenn ein vernetztes Harz als organisches polymeres
Bindemittel in der elektrisch leitenden Schicht 2 des
erfindungsgemäßen elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials
verwendet wird, ist es möglich, die folgenden Effekte
zu erzielen:
- 1. Der Oberflächenwiderstand wird kaum durch die Temperatur und die Feuchtigkeit beeinflußt;
- 2. da ein Vernetzmittel zugefügt ist, kann die Adhäsion zwischen der elektrisch leitenden Schicht 2, dem Träger 1 und der Aufzeichnungsschicht 3 verbessert werden;
- 3. wenn Ruß als elektrisch leitendes mikrofeines Pulver verwendet wird, kann eine große Stabilität in bezug auf Umgebungsfaktoren, wie beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit, Licht u. dgl. erzielt werden;
- 4. ein entwickeltes Bild mit hoher Auflösung und hoher Dichte kann erzielt werden, weil die Partikel feinstens dispergiert sind;
- 5. die elektrisch leitende Schicht 2, die den gewünschten Oberflächenwiderstand aufweist, kann mit großer Repro duzierbarkeit erzeugt werden, dadurch daß die Menge des hinzugefügten Russes eingestellt wird;
- 6. wenn von der Leitfähigkeit parallel zur Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht 2 Gebrauch gemacht wird, dienen aggregierte Partikel aus Kohlenstoff oder Kohlen stoffpartikel als eine Art Kondensator, auch wenn lokal eine hohe Spannung auf sie angewandt wird, so daß ein örtlich starker Strom innerhalb einer kurzen Zeitdauer abgeschwächt werden kann und die elektrostatische Auf zeichnung mit hoher Frequenz zufriedenstellend durch geführt werden kann;
- 7. es kann Wirtschaftlichkeit bei der Produktion und mechanische und elektrische Haltbarkeit erreicht wer den und
- 8. wenn ein dünner Film als Aufzeichnungsschicht 3 verwendet wird, kann der dielektrische Film direkt un ter Hitze (ohne Verwendung eines Klebers) auf die elektrisch leitende Schicht 2 aufgewalzt werden.
Das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial gemäß der
Erfindung ist eines dieser Medien, die für Systeme ver
wendet werden, bei denen ein entwickeltes Bild auf
Normalpapier übertragen wird, das elektrisch nicht
verschlissen wird, auch wenn es mehrfach verwendet
wird und das stets eine hohe Qualität des entwickelten
Bildes garantiert. Keine Minderung der Leistungsfähig
keit wird beobachtet, nachdem Aufzeichnungstests
30 000mal wiederholt wurden. Das elektrostatische Auf
zeichnungssystem, das ein elektrostatisches Aufzeich
nungsmaterial gemäß der Erfindung verwendet, weist eine
zufriedenstellend große Aufzeichnungsgeschwindigkeit
auf, die Qualität des resultierenden entwickelten Bildes
ist zufriedenstellend und die Wartung des Kopiergerätes
kann leicht vorgenommen werden. Aus diesem Grunde kann
das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial in weiten
Bereichen für Telekopierer, verschiedene Drucker u. dgl.
verwendet werden.
Im folgenden wird die Erfindung des weiteren unter Bezug
nahme auf Erläuterungsbeispiele beschrieben. In den
Beispielen bedeutet der Ausdruck "Teil" oder "Teile" jeweils
"Gewichtsteil" oder "Gewichtsteile". In den Beispielen
ist der Oberflächenwiderstand in der folgenden Art und
Weise gemessen.
Das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial wird zu
einem Rechteck geschnitten, das eine Länge von 7 cm
und eine Breite von 10 cm aufweist. Streifen der Auf
zeichnungsschicht 3 mit einer Breite von 1,5 cm wer
den längs beider Querseiten des rechteckigen elektro
statischen Aufzeichnungsmaterials entfernt. Ein Grundier
material wird auf die entfernten Teile aufgetragen,
das dann getrocknet wird, so daß ein Teil des Auf
zeichnungsmediums, das gemessen wird, ein Quadrat dar
stellt, dessen jede Seite 7 cm lang ist. Wie das
Grundiermaterial wird der Anteil des dem Binder hinzu
gefügten Rußes so erhöht, daß der Oberflächenwider
stand des getrockneten Filmes des Grundiermaterials
etwa 103 Ohm ist. Die Grundierteile längs beider Seiten
werden durch Metallclips eingeklemmt und eine konstante
Spannung von 25 V wird an sie angelegt, wozu eine
Konstantspannungs/Strom-Quelle verwendet wird.
Der durch die Anschlüsse
fließende Strom (I) wird mit Hilfe eines digitalen
Mehrfachmeßgerätes gemessen.
Der Oberflächenwiderstand R (Ω) wird nach folgender
Gleichung berechnet:
R (Ω) = 25/I.
47,1 Teile eines einfachen Urethanharzes vom Lösungs
mitteltyp (Festkörpergehalt 30%),
18,9 Teile Ruß (Feststoffgehalt 31%), der
vordispergiert war, und 34 Teile Methylethylketon (MEK)
wurden gemischt und 30 Minuten verrührt. Nach Hinzu
fügung eines Vernetzungsmittels wurde die Mischung
15 Minuten gerührt, um eine Hülldispersion zu erhalten
(Festkörpergehalt: 20%, Gewichtsverhältnis Ruß zu
Harz: 18,5/81,5). Die Hülldispersion wurde mit Hilfe
eines Stangenüberziehers auf einen 75 µm-dicken Poly
esterfilm aufgetragen, so daß
die Dicke des getrockneten Filmes etwa 20 µm betrug.
Der Film wurde dann getrocknet, um eine elektrisch lei
tende Schicht 2 herzustellen. Ein 6 µm-dicker Polyester
film wurde unter Hitze auf die leitende Schicht aufge
walzt, um eine Aufzeichnungsschicht 3 zu schaffen.
Bei Verwendung dieses dreischichtigen Blattes als Auf
zeichnungsmaterial wurde die elektrisch leitende Schicht 2
an den Randbereichen des Aufzeichnungsmaterials freigelegt
(und beschichtet), um den Oberflächenwiderstand der elek
trisch leitenden Schicht zu messen. Es wurde gefunden, daß
dieser 1 × 107 Ohm beträgt. Die Änderung des Oberflächen
widerstandes, die durch Änderungen der Feuchtigkeit hervor
gerufen wird, war geringfügig. In Fig. 2 zeigt die Kurve a
den Wert des gemessenen Oberflächenwiderstandes der elek
trisch leitenden Schicht 2 des Beispieles 1, wogegen die
Kurve b den Wert des gemessenen Oberflächenwiderstandes
eines elektrostatischen Aufzeichnungspapiers zeigt, das
mit einem konventionellen elektroleitenden Mittel impräg
niert worden ist. Bei Verwendung dieses Aufzeichnungsmaterials
wurde eine Signalspannung mit einer aufgeprägten Spannung
von +650 V angelegt. Nach der Entwicklung wurde das ent
wickelte Bild auf Normalpapier übertragen und fixiert. Ein
zufriedenstellend entwickeltes Bild, das vollkommen frei
von "Fettstellen" war, wurde erhalten. Das Anlegen dieser
Signalspannung, das Entwickeln, das Übertragen und Fixie
ren wurden 10 000mal wiederholt und die resultierenden
entwickelten Bilder waren sämtlich zufriedenstellend.
28,8 Teile eines doppelten Urethans vom Flüssigtyp
(Feststoffgehalt 45%) als Bindungsmittelharz, 23,5 Teile Ruß
(Feststoffgehalt 30%), der vor
dispergiert war, und 47,7 Teile Methylethylketon wurden
gemischt und 30 Minuten verrührt. Nachdem ein Vernetzungs
mittel und ein Reaktionsbeschleuniger hinzugefügt waren,
wurde die Mischung 15 Minuten lang gerührt, um eine Hüll
dispersion zu erzeugen (Festkörpergehalt 20%, Gewichts
verhältnis Ruß zu Harz: 25/75). Die Einhülldispersion wurde
aufgetragen und getrocknet, so daß die Dicke des getrockne
ten Filmes etwa 20 µm war. Danach wurden dieselben Verfahrens
schritte wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt,
um das Aufzeichnungsmaterial herzustellen. Der Oberflächen
widerstand der elektrisch leitenden Schicht 2 des Auf
zeichnungsmediums war 5,5 × 106 Ohm.
Unter Verwendung dieses Aufzeichnungsmaterials wurden
in der gleichen Art und Weise, wie in Beispiel beschrieben,
die Tests betreffend die Herstellung des entwickelten
Bildes durchgeführt. Es wurde ein vollkommen zufrieden
stellendes entwickeltes Bild erhalten, das vollkommen
frei von "Fettstellen" war.
41,2 Teile einer Acryl-Emulsion
als Binderharz, 7,8 Teile Ruß (Feststoff
gehalt 44,7%), der vordispergiert war, und 51 Teile
von entionisiertem Wasser wurden gemischt und 30 Mi
nuten gerührt, um eine Einhülldispersion zu erzeugen
(Feststoffgehalt 20%, Gewichtsverhältnis Ruß zu Harz:
17,5/82,5). Die Einhülldispersion wurde aufgetragen und getrocknet, so daß die Dicke des trockenen Filmes etwa 20 µm betrug. Dieselben Verfahrensschritte, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden ausgeführt, um ein Aufzeichnungsmaterial zu schaffen. Der Oberflächenwider stand der elektrisch leitenden Schicht 2 betrug 1,22 × 107 Ohm.
17,5/82,5). Die Einhülldispersion wurde aufgetragen und getrocknet, so daß die Dicke des trockenen Filmes etwa 20 µm betrug. Dieselben Verfahrensschritte, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden ausgeführt, um ein Aufzeichnungsmaterial zu schaffen. Der Oberflächenwider stand der elektrisch leitenden Schicht 2 betrug 1,22 × 107 Ohm.
Tests bezüglich des entwickelten Bildes wurden unter
Verwendung dieses Aufzeichnungsmaterials in der gleichen
Weise, wie zu Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt und
es wurde ein markantes entwickeltes Bild erhalten, das
vollkommen frei von "Fettstellen" war.
Die Verfahrensschritte zur Herstellung des entwickelten
Bildes wurden mindestens 10 000mal wiederholt und die
Klarheit des entwickelten Bildes war in keiner Weise
herabgesetzt.
Die Acryl(säure)emulsion und der vordispergierte Ruß,
die in Beispiel 3 verwendet wurden, sowie eine im
Verhältnis 1 : 1 (Gewichtsverhältnis) gemischte Lösung
von entionisiertem Wasser und Isopropylalkohol, die
anstelle des entionisierten Wassers nach Beispiel 3
verwendet wurden, wurden im Verhältnis von 30 Teilen,
17,9 Teilen und 52,1 Teilen jeweils gemischt und wurden
für 30 Minuten verrührt, um eine Einhülldispersion zur
Bildung der elektrisch leitenden Schicht zu schaffen
(Feststoffgehalt 20%, Gewichtsverhältnis Ruß zu Harz:
40/60). Ein Aufzeichnungsmedium wurde dann in der gleichen Weise wie zum Beispiel 1 beschrieben hergestellt und der spezifische Oberflächenwiderstand der elektrisch leitenden Schicht wurde gemessen. Er war 3,5 × 107 Ohm. Unter Verwendung des dabei entstandenen Aufzeichnungs materials wurden die Tests bezüglich der entwickelten Bilder in der gleichen Weise, wie zu Beispiel 1 beschrie ben, durchgeführt. Es wurden zufriedenstellende und klare Bilder erhalten, die vollkommen frei von "Fett stellen" waren.
40/60). Ein Aufzeichnungsmedium wurde dann in der gleichen Weise wie zum Beispiel 1 beschrieben hergestellt und der spezifische Oberflächenwiderstand der elektrisch leitenden Schicht wurde gemessen. Er war 3,5 × 107 Ohm. Unter Verwendung des dabei entstandenen Aufzeichnungs materials wurden die Tests bezüglich der entwickelten Bilder in der gleichen Weise, wie zu Beispiel 1 beschrie ben, durchgeführt. Es wurden zufriedenstellende und klare Bilder erhalten, die vollkommen frei von "Fett stellen" waren.
Die Acryl(säure)emulsion, der vordispergierte Ruß und
das entionisierte Wasser, die in Beispiel 3 verwendet
wurden, wurden gemischt im Verhältnis 25 Teile, 22,4
Teile und 52,6 Teile und wurden 30 Minuten lang ge
rührt, um eine Einhülldispersion zur Herstellung einer
elektrisch leitenden Schicht zu erzeugen (Feststoff
gehalt 20%, Gewichtsverhältnis Ruß/Harz: 50/50). Ein
Aufzeichnungsmedium wurde in der gleichen Weise wie
zu Beispiel 1 beschrieben hergestellt und der spezifische Ober
flächenwiderstand der elektrisch leitenden Schicht 2
wurde gemessen. Er betrug 1 × 104 Ohm. Unter Verwen
dung dieses Aufzeichnungsmaterials wurden die Bildent
wicklungstests, wie zu Beispiel 1 beschrieben, durch
geführt. Da jedoch der Widerstand zu gering war oder
aus anderen Gründen, wurde das Bild extrem "fett" und
unklar.
Anstelle des Films, der in Beispiel 1 beschrieben ist,
bei dem die elektrisch leitende Schicht 2 in einer
Dicke von 20 µm auf einen 75 µm-dicken Polyesterfilm auf
getragen wurde, wurden in diesem Vergleichsbeispiel ein
unter Vakuum niedergeschlagener, transparenter, elektrisch
leitfähiger Indiumoxidfilm ver
wendet, und ein 6 µm-dicker Polyesterfilm wurde auf
den leitenden Film unter Verwendung eines Klebstoffes
aufgewalzt, um ein Aufzeichnungsmaterial herzustellen.
Unter Verwendung des auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterial wurden die Bildentwicklungstests
in der gleichen Weise wie zu Beispiel 1 durchgeführt.
Obwohl in den Anfangsphasen ein klares Bild erhalten
wurde, wurde dieses im Laufe der Zeit dünner, wonach
schließlich nur noch ein unklares Bild erzielt wurde.
Das Vernetzungsmittel, das in den obengenannten Bei
spielen verwendet wurde, war ein Kondensat zwischen
Trimethylolpropan und Toluylendiisocyanat (Gewichts
verhältnis 1 : 3) und die Menge betrug 1,4 Teile.
Claims (5)
1. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial, im wesentlichen
bestehend aus einem Träger, einer auf dem Träger angeordneten
elektrisch leitenden Schicht und einer auf der elektrisch
leitenden Schicht angeordneten Aufzeichnungsschicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitende Schicht (2) im wesentlichen aus 2
bis 40 Gewichtsteilen feinem Pulver des elektrisch leitenden
Materials besteht, das gleichförmig in 60 bis 98 Gewichtsteilen
eines vernetzten organischen polymeren Bindemittels, ausgewählt
aus der Gruppe Polyurethan, Acrylharz oder Methacrylharz, dis
pergiert ist, so daß die Summe des Bindemittels und des Pulvers
100 Gewichtsteile ausmacht, und daß die elektrisch leitende
Schicht einen spezifischen Oberflächenwiderstand im Bereich von
106 bis 108 Ohm aufweist.
2. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (2)
eine Dicke im Bereich von 15 µm bis 30 µm aufweist und frei von
Nadellöchern ist.
3. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Material
aus der Gruppe elektrisch leitender Ruß, Metalle und Metall
oxide ausgewählt ist, und daß das elektrisch leitende Material
nicht photoleitfähig ist.
4. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Material
elektrisch leitender Ruß ist, und daß mindestens 90% der
elektrisch leitenden Rußpartikel eine Partikelgröße von weniger
als 0,5 µm aufweisen.
5. Elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht im
wesentlichen aus einem dielektrischen Material mit einem spezi
fischen Widerstand von mindestens 1012 Ohm besteht, und daß die
Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 1 µm bis 20 µm aufweist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family
ID=13861150
Family Applications (1)
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- 1981-06-23 GB GB8119263A patent/GB2078174B/en not_active Expired
- 1981-06-23 DE DE19813124563 patent/DE3124563A1/de active Granted
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D2 | Grant after examination | ||
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