DE3205041A1

DE3205041A1 - Elektrostatographisches aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE3205041A1
Application number: DE19823205041
Authority: DE
Inventors: Hironari Takatsuki Osaka Fujioka; Hajime Akashi Hyogo Matsubayashi
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1982-12-16
Also published as: JPS57133454A; JPS647380B2; US4389451A

Description

3205Q41

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrostatographisches Aufzeichnungsmaterial.

Elektrostatographische Aufzeichnungsverfahren verwenden ein Aufzeichnungsmaterial, das aus einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer Aufzeichnungsschicht besteht, die auf dem' Schichtträger gebildet wird und im wesentlichen aus einem isolierenden Harz besteht. Bei diesen Verfahren werden auf die Vorder- oder Rückseite oder auf beide Seiten der Auf zeichungs schicht des Materials Sp annungs impulse angelegt, oder auf einer Platte gebildete latente elektrostatische Bilder werden auf die Aufzeichungsschicht übertragen, um auf dieser latente elektrostatische Bilder zu bilden, die mit einem Färbepulver (Toner) in sichtbare Bilder umgewandelt werden. Die elektrostatographisehen Aufzeichungsverfahren werden in breitem Maße für Faksimilesysteme, andere Drucksysteme usw. verwendet.

Während die ein elektrostatographi sehe s Aufzeichnungsmateriä. verwendenden Faksimilesysteme bei einer niedrigen Geschwindigkeit von 5 bis 6 min pro Din-A4 Blatt betrieben wurden, sind diese langsamen Maschinen durch solche mit mittlerer Geschwindigkeit (2 bis 3 min pro Din-A4 Blatt) oder solche mit hoher Geschwindigkeit (weniger als 1 min/Din-A4 Blatt und noch schneller) ersetzt worden entsprechend der steigenden Informationsmenge,' die gehandhabt' werden muß. Um dem.beschleunigten Betrieb nachzukommen, sind die Maschinen bezuglich der Mittel zur Erzeugung der Spannungsimpulse modifiziert, worden; früher wurden alle Spannungsimpulse wie in langsamen Maschinen auf Nadelelektroden angelegt; in den neuen Maschinen jedoch werden die Spannungsimpulse getrennt auf Nadelelektroden, auf die unten liegenden Elektroden bzw. Rückseitenelektroden aufgegeben. Entsprechend hat sich die verwendete Spannungsimpulsbreite von 500 /U see oder länger auf 50 bis 100 /U see oder 20 m see oder noch kürzer verändert. Um entsprechend den verschiedenen Veränderungen, die mit der Beschleunigung der Faksimilesysteme einhergehen,

zufriedenstellende, stabile Aufzeichnungen zu erhalten, muß das elektrostatographische Aufzeichnungsmaterial eine verringerte Impedanz haben. Gewöhnlich hat der. elektrisch leitende Schichtträger eines elektrostatographisehen Aufzeichnungsmaterials zweckmäßig einen spez. Oberflächen-

6 Q
widerstand von 10 bis 10 Ohm, wobei er für einen solchen optimalen Widerstand eingestellt ist.Insbesondere zur Verwendung in schnellen Faksimilesystemen muß das Aufzeichnungsmaterial sehr strengen Forderungen an den Widerstand entsprechen. So erzielt man z.B. eine verminderte BiId-

10 diche bei einem spez. Oberflächenwiderstand von 10 Ohm,

11

und bei 10 0hm wird wenig oder keine Aufzeichnung reproduziert.. .

Wie oben ausgeführt, ist der elektrisch leitende Schichtträger eines elektrostatographischen Aufzeichnungsmaterials

. - g Q

auf einen Widerstand von 10 bis 10^ Ohm bei normaler Feuchtigkeit·angelegt. Der elektrisch leitende Schichtträger hat jedoch einen erhöhten Widerstand, wenn man ihn z.B. längere Zeit bei niedriger Feuchtigkeit stehen läßt. Die Gründe dafür sind wie folgt: Das Behandlungsmittel, das im allgemeinen verwendet wird, um den Schichtträger elektrisch leitend zu machen, ist ein hoch· molekularer Elektrolyt, bei dem die Leitfähigkeit auf dessen Isolierung beruht. Wenn sich .die Feuchtigkeit verringert hat der lei- . tende Schichtträger daher einen verminderten Wassergehalt, wodurch sich eine verringerte Menge an dissoziierten Ionen und damit ein erhöhter Widerstand ergibt.

Es ist vorgeschlagen worden (Jap. nicht geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 12927/1980) anstelle des hoch molekularen Elektrolyten, der möglicherweise durch Feuchtigkeit beeinflußt wird, ein Elektronen leitendes Pulver, z.B. ein elektrisch leitendes Zinkoxidpulver, Indiumoxidpulver oder Zinnoxidpulver zu verwenden. Solche Elektronen leitenden Pulver ergeben jedoch bei hohen Feuchtigkeiten eijne verringerte Bilddichte, obwohl sie bei niedriger Feuchtigkeite eine gute Bilddichte liefern. Weiter wurde festge-

stellt, daß die bisherigen, Elektronen leitenden Pulver den Nachteil haben, in einer Atmosphäre, in welcher die Feuchtigkeit abwechselnd zwischen niedrigen und hohen Werten variiert, eine außerordentlich geringe Bilddichte zu ergeben. Die Bilddichte eines elektrostatographisehen Aufzeichnungsmaterials, das ein solches Elektronen leitendes Pulver enthält, wird durch eine zwischen niedriger, und hoher Feuchtigkeit abwechselnd schwankenden Atmo-Sphäre, der die Aufzeichnungsmaterialien ausgesetzt werden und die im folgenden kurz "Feuchtigkeitszyklus" genannt wird, stark beeinflußt. Bezüglich der Aufzeichnung ei genschaft en ist der Feuchtigkeitszyklus unabhängig von niedriger oder hoher Feuchtigkeit. Selbst wenn

15 ein elektrostatographisches Aufzeichnungsmaterial bei

niedrigen und hohen Feuchtigkeiten ausgezeichnete Aufzeichnungseigenschaften aufweist, hat es in einem Feuchtigkeits· zyklus nicht immer gute Aufzeichnungseigenschaften.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist' die Schaffung elektrostatographischer Aufzeichnungsmaterialien mit außergewöhnlichen Aufzeichnungseigenschaften in einem Feuchtigkeitszyklus.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung von elek· tro^tatographischen Aufzeichnungsmaterialien, die bei jeder, d.h. bei niedriger bis hoher Feuchtigkeit und einem Feuchtigkeitszyklus, gute Aufzeichnungseigenschaften zeigen. ■

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein elektrostatographisches Aufzeichnungsmatieral geschaffen, das in zufriedenstellender Weise für Faksimilesysteme mit hoher Geschwindigkeit. sowie' für andere Druckmaschinen verwendbar ist.

35 ■ "

Die obigen Ziel der Erfindung werden erreicht,durch ein elektrostatographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer auf dem

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Schichtträger gebildeten, im wesentlichen aus einem isolierenden Harz bestehenden Aufzeichnungsschicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der elektrisch leitende Schichtträger eine elektrisch leitende Schicht aus (1) Elektronen leitenden Teilchen, hergestellt durch Überziehen von Teilchen einer anorganischen Verbindung mit einer elektrisch leitenden Substanz, die aus Zinn-IV-oxid und einer geringen Mengen Antimon besteht, und

(2) aus einem wasserlöslichen Klebstoff enthält, der aus Salzen eines Copolymeren mit mindestens 20 Mol-% Acrylsäure- oder Methacrylsäuremonomerem (im folgenden als Acryl- oder Methacrylmonomeres bezeichnet) besteht.

Wenn man als Elektronen leitendes Pulver Teilchen einer organischen Verbindung, die mit Zinn-IV-oxid und Antimon überzogen sind, und als wasserlöslichen Klebstoff ein Salz eines Copolymeren, das' mindestens 20 % Acryl- oder Methacrylmonomeres enthält, verwendet, dann zeigt das Aufzeichnungsmaterial, wie festgestellt wurde, in einem Feuchtigkeitszyklus sowie.bei niedriger und hoher Feuchtigkeit bemerkenswerte Aufzeichnungseigen-'schäften.

Das erfindungsgemäß zu verwendende, Elektronen leitende

. Pulver hat einen spez. Widerstand von 10 bis 10"^

-12 Ohm.cm, vorzugsweise 10 bis 5 x 10 Ohm.cm bei einem Druck von 14? bar (150 kg/cm ) und enthält Teilchen einer anorganischen Verbindung, die mit Zinn-IV-oxid und Antimon überzogen sind, .so daß sich der obige spez. Widerstand ergibt. Geeignete anorganische Verbindungen sind z.B. Aluminiumoxid, Zinkoxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumoxid, Siliciumoxid und ähnliche Metalloxide; Aluminiumhydroxid und ähnliche Metallhydroxide; Calciumcarbonat, Bariurnearbonat und ähnliche Carbonate; Calciumsulfat, Bariumsulfat und ähnliche Sulfate, Ton; Kaolin; Zeolit; Glaspulver usw. Die Teilchen der anorganischen Verbindung sind vorzugsweise kleiner als 1,5 mm, insbe-

- 6 sondere kleiner als 1,0 /um in ihrer durchschnittlichen

Größe.

Die Teilchen dieser anorganischen Verbindungen werden gewöhnlich wie folgt mit Zinn-IV-oxid und Antimon überzogen: bei einem Verfahren werden eine Zinnverbindung, eine Antimonverbindung und die Teilchen einer anorganischen Verbindung zusammen gemischt und die Mischung dann unter solchen Bedingungen wärmebehandelt,■ daß sich die beiden Verbindungen zersetzen und unter Bildung eines Halbleiters aus SnO₂-Sb um jedes Teilchen der anorganischen Verbindung herum oxidieren. Die Wärmebehandlung erfolgt gewöhnlich zwischen 500 bis 800⁰C, vorzugsweise 600 bis 700⁰C, für 1 bis 2 Stunden. Geeignete Zinnverbindungen sind z.B. Tetramethylζinn* Tetraethylzinn Tetrapropylzinn, Tetrabutylzinn, Trimethylethylzinn, Trimethylpropylzinn, Triethylpropylzinn, Dimethyldiethylzinn, Dimethyldibutylzinn, Diethyldibutylzinn., Dipropylmethylethylzinn und ähnliche Alkylzinnverbindungen; Trimethylchlorzinn, Trimethylbromeinn, Diinethyldichlorzinn, Dimethyldibromzinn und ähnliche Alkylzinnhalogenide; Zinncaproat, Zinnoxalat, Zinnacetat und ähnliche organische Zinnverbindungen; Zinntetrachlorid, Zinntetrabromid und

25 .ähnliche Zinnhalogenide usw.

Geeignete Antimonverbindungen sind z.B. Antimonhalogenide, wie Antimontrichlorid·, Antimontribromid und Antimontrijodid.

Bei einem anderen Verfahren werden Teilchen einer anorganischen Verbindung zur Herstellung einer Suspension sion in heißem Wasser dispergiert, und zur. Suspension wird eine Lösung aus Zinnchlorid und Antimonchlorid in Alkohol zugefügt, um auf den Teilchen der anorganischen Verbindung eine Schicht zu bilden, die 0,1 bis 20 Gew.-56 Antimon und restliche, im wesentlichen aus Zinn-IV-oxid bestehende Komponenten enthält.

3 7 η R η α

Erfindungsgemäß werden die Teilchen der anorganischen Verbindung mit einer Schicht überzogen, die 0,1 bis 20 Gew.-% Antimon sowie restliche, im wesentlichen aus Ziiin-IV-oxid bestehende Komponenten enthält. Die Gesamtmenge aus Zinn-IV-oxid und Antimon, die zum Überziehen der Teilchen der anorganischen Verbindung verwendet wird, beträgt etwa 5 bis etwa 70 % des Gesamtgewichtes des leitenden Pulvers.

10 . '

Erfindungsgemäß muß man als Klebstoff ein Salz eines Copolymeren verwendet, das mindestens 20 Mol-% Acryl- oder Methacrylmonomeres enthält..

Ί5 Ein Acryl- oder Methacfylmonomerengehalt unter 20 Mol-% verschlechtert die Eignung in einem Feuchtigkeitszyklus und. liefert somit kein- gutes elektro statographisches Aufzeichnungsmaterial. Daher sollten Salze.eines Copolymeren verwendet werden, die mindestens 20 Mol-56, vorzugsweise mindestens 30 Mol-%, Acryl- oder Meihacrylmonomeres im Molekül enthalten. Ein übermäßiger Gehalt an Acryl- oder Methacrylmonomeren, z.B. bis mehr als 80 Mol-%, beeinträchtigt die Wasserbeständigkeit des Klebstoffes. Daher sollte dessen maximaler Gehalt vorzugsweise auf weniger als 80 Mol-%, vorzugsweise weniger als 70 Mol-%, begrenzt werden. ■

Weitere Monomere zur Bildung des Copolymeren mit dem Acryl- oder Methacrylmonomeren sind z.B. Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, tert.-Butyl acrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Decylacrylat, 2-Ethoxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat und ähnliche Acrylate, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butymethacrylat, Isobutylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat, Hexylmethacrylat,. Laurylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat, tert.-Butylaminoethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Glycidylmethacrylat und ahn-

liehe Methacrylate, Styrol, Natriimstyrolsulfonat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Butadien usw. Von diesen Monomeren sind Styrol, Butyl-acrylat, Butylmethacrylat. 2-Ethylhexylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Acrylamid usw. besonders für eine Copolymerisation geeignet und führen zur Bildung stark klebender und billiger Copolymerer, wodurch sie besonders zweckmäßig sind. Die durch Verwendung solcher Monomeren gebildeten Copolymeren sind z.B. solche aus Styrol/Acrylsäure, Butylacrylat/Acrylsäure, Styrol/Butylacrylat/Methacrylsäure, Acrylämid/Butylacrylat/Methacrylsäure, Styrol/ Acrylmid/Butylacrylat/Methacrylsäure 2-Ethylhexylacrylat/ Butylacrylat/Methacrylsäure und 2-Hydroxyethylmethacrylat/ Butylacrylat/Methacrylsäure.

Erfindungsgemäß werden diese Copolymeren mit Ammoniak oder Amin neutralisiert oder löslich gemacht oder in 20 Mischung mit einem anorganischen basischen Material verwendet.

Ein aus den Salzen, der oben genannten Copolymeren gebildeter, wasserlöslicher Klebstoff wird in einer Menge von 3" bis 100 Gew.-Teilen, vorzugsweise 10 bis 65 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile des Elektronen leitenden Pulvers verwendet. Liegt die Menge unter 3 Gew.-Teilen, dann hat die erhaltene, elektrisch leitende Schicht eine für den beabsichtigten Verwendungszweck unzureichende, verringerte Klebefähigkeit. Werden dagegen mehr als 100 Gew.-Teile Klebstoff verwendet, dann führt dies zu einer deutlichen.. Erhöhung des Oberflächenwiderstandes der elektrisch leitenden Schicht.

Erfindungsgemäß .werden das Elektronen leitende Pulver und der spezifische, wasserlösliche Klebstoff in Wasser dispergiert und-gelöst, um ein Überzugspräparat zu bilden. Nach Bedarf können in ein solches Uberzugspräparat viele

Hilfsmittel einverleibt werden, wenn sie die beabsichtigten Effekte nicht beeinträchtigen. Geeignete Hilfsmittel sind z.B. Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Stärke, modifizierte Stärke, Polyvinylpyrrolidon, Natriumalginat, Polyacrylamid, Styrol/Butadien-Copolymerlatex, Vinylacetatlatex, Acrylsäurelatex und ähnliche, nicht-ionische, schwach anionische .und katSonische Latices, das Salz des Styrol/Maleinsäureanhydrid-eopolymeren, das Salz des Isobuten/Maleinsäureanhydrid-copolymeren und ähnliche Klebstoffe, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Titanoxid, Ton, Kaolin, Zeolite, Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Aluminiumhydroxid, Polystyrolmlkrokügelchen und ähnliche organische oder anorganische Pigmente, aluminium-, gallium- oder indium-dotiertes Zinkoxid, antimon-dotiertes Zinnoxid, zinn-dotiertes Indiumoxid, Kupferiodid oder ähnliche Elektronen leitende Teilchen, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumnitrat, Calciumchlorid, Natriumhydroxid, Kaiiumhydroxid, Calciumhydroxid und ähnliche anorganische Verbindungen, Natriumpolystyrolsuifonat, Natriumpolyacrylat und ähnliche, wawasserlösliche anipnische Harze, Dispergierungsmittel, Mittel' zum Entschäumen, Farbstoffe, UV-Absorbierungsmittel usw. Das so hergestellte Überzugspräparat wird auf Papier, synthetisches Papier oder einen ähnlichen üblichenSchichtträger aufgebracht, um mindestens eine elektrisch, leitende Schicht in Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht zu bilden. Das Überzugspräparat kann durch jedes Mittel, z.B. einen Auftragsstab, Luftrakel, oder Überzugsblatt oder durch Imprägnieren Unter Verwendung einer (SchTichtungs)-Presse aufgebracht werden. Von diesen beiden Verfahren wird vorzugsweise das erstere angewendet. Das Präparat wird in solcher Menge auf den Schichtträger aufgebracht, daß der Träger einen Oberflächenwiderstand von 10 bis 1Cr Ohm bei der umgebenden Feuchtigkeit hat. Die Menge beträgt gewöhnlich 2 bis 20 g/m , vorzugsweise etwa 3 bis etwa 15 g/m Trockengewicht.

- ίο -

Erfindungsgemäß kann die Aufzeichnungsschicht aus irgendeinem der verschiedenen, üblicherweise verwendeten Überzug; Präparate einschließlich solcher vom organischen Lösungsmitteltyp und wässrigen Lösungs- oder Dispersionstyp gebildet werden. Geeignete Harze zur Herstellung solcher· Überzugspräparate haben, isolierende Eigenschaften und sind z.B. Polymere oder Copolymere von Vinylmonomeren, wie Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylacetal, Vinylidenchlorid, Ethylen, Styrol. Butadien, Acrylat, Methacrylat, Acrylnitril, Acrylsäure, Methacrylsäure usw., Siliconharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Alkydharze, Epoxyharze usw. Diese Harze werden einzeln oder in Mischung und in einem organischen Lösungsmittel gelöst oder in Wasser dispergiert verwendet. Die für das erfindungsgemäße, elektrostatographis ehe Aufzeichnungsmaterial geeigneten Harze sind nicht auf die genannten Materialien beschränkt, sondern es können auch andere geeignete bekannte isolierende Harze verwendet werden. Das Überzugspräparat· kann weitere, üblicherweise verwendete Zusätze enthalten, wie anorganische Pigmente, fein zerteilte Polymerteilchen, Stärkepulver und Farbstoffe. Das Präparat ist in üblicher Weise in einer* Menge aufbringbar, die - obgleich nicht besonders begrenzt - gewöhnlich zwischen 2 bis 10 g/m ·, vorzugsweise

25 zwischen- 4 bis 7 g/m , Trockengewicht liegt.

üblicherweise
Bei Bedarf wird/eine weitere elektrisch leitende Schicht auf der anderen Oberfläche des Schichtträgers gegenüber der die Aufzeichnungsschicht tragenden Oberfläche\gebil-

30 det; eine solche leitende Schicht kann gegebenenfalls

auch erfindungsgemäß ausgebildet sein. Die weitere leitende Schicht· braucht nicht immer dieselbe zu sein wie die erfindungsgemäße spezifische leitende, unter der Aufzeichnungsschicht liegende Schicht, sondern sie kann eine leitende Schicht sein, die aus'einem üblichen hoch molekularen Elektrolyten besteht. · .

Die erfindungsgemäß auf diese Weise hergestellten elektrostatographisehen Aufzeichnungsmaterialien eignen sich in ■' ausgezeichneter Weise in einem Feuchtigkeitszyklus und ergeben aufgezeichnete Bilder hoher Dichte mit hoher Beständigkeit gegen extrem niedrige bis hohe Feuchtigkeiter

Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung; falls nicht anders angegeben, sind alle Teile und Proζentangaben Gew.-Teile und . Gew.-96.

Beispiel· 1

Als Elektronen leitendes Pulver wurden 80 Teile Teilchen einer Zihnoxidverbindung (Produkt der Mitsubishi Metal Corp. Japan) verwendet, die durch Dotieren von Titanoxidteilchen mit Zinn-IV-oxid und Antimon als elektrisch leitende Materialien hergestellt waren und einen spez. Widerstand von 20 Ohm.cm bei einem Druck von 147 bar hatten. Die 80 Teile der Teilchen der Zinnoxidverbindung wurden in 120 Teilen Wasser in einer Kugelmühle 1 Stunde dispergiert. Zur Dispersion wurden 100 Teile einer 20-%igen wässrigen Lösung eines Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeren (Mol-Verhältnis 50:30:20) zugefügt, um ein elektrisch leitendes Überzugspräparat zu erhalten. Das Überzugspräparat wurde auf eine Seite eines holzfreien.Papieres von 49 g/m² Gewicht in einer Menge von 4 g/m² Trockengewicht aufgebracht und bei 100⁰C 1 Minute in einem Heißlufttrockner zur Bildung einer elektrisch leitenden Schicht auf dem Schichtträger getrocknet. In dieser Weise wurden 4 Proben hergestellt. Drei von ihnen wurden 48 Stunden bei niedriger Feuchtigkeit'(20°C, 10 % rF), bei normaler Feuchtigkeit (25⁰C, 55 % rF) bzw. bei hoher Feuchtigkeit (3O⁰C, 80 % rF) stehen gelassen. Die andere Probe wurde in unten angegebenen Feuchtigkeitszyklus stehen gelassen. Dann wurden die 4 Proben auf Oberflächenwiderstand untersucht, und zwar in einem Widerstandmesser, Modell Nr. VE-30 (Warenzeichen TERAOHMMETER^der Firma Kawaguchi Electric Mfg. Co., Japan! indem man über jede Probe einen Gleichstrom von 10 V anlegte

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■ -. 12 -

Die hier verwendete Bezeichung "Feuchtigkeitszyklus" bezieh zieht sich auf die Bedingungen, bei welchen die Probe 48 Stunden bei 30⁰C und 80 % relativer Feuchtigkeit und dann 48 Stunden bei 2O⁰C und 10 % relativer Feuchtigkeit stehen gelassen wurde, worauf bei 20⁰C und 10 % relativer Feuchtigkeit auf Oberflächenwiderstand untersucht wurde.

Ein 400-Teile-Anteil einer 2O-?oigem Methylethylketonlösung eines.50:50 Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren wurde mit 20 Teilen Calciumcarbonat gemischt. Die Mischung wurde in einem Mischer gründlich gerührt, um ein Überzugspräparat für-eine Aufzeichnungsschicht herzustellen.'Das Überzugspräparat wurde auf die elektrisch leitende. Schicht auf dem Schichtträger durch Überzugsstab in einer Menge von 5 g/m Trockengewicht aufgebracht, wodurch man ein elektrostatographisches Aufzeichnungsmaterial erhielt.

Vier Bögen des so hergestellten elektrostatographischen Aufzeichnungsmaterials wurden nach dem folgenden Verfahren auf ihre Aufzeichungseigenschaften getestet:

Drei Bögen wurden 48 Stunden bei niedriger Feuchtigkeit (2O⁰C, 10 % rF), normaler Feuchtigkeit (25⁰C, 55 #.rF) bzw.' hoher Feuchtigkeit (30⁰C, 80- % rF) stehen gelassen. Der andere Bogen wurde im oben angegebenen Fe\ichtigkeitszyklus stehen gelassen. Dann wurde jeder Bogen zur Aufzeichnung in einem Faksimilesystem mit hoher Geschwindigkeit bei einer Liniendichte von 8 ^/mm, einer Pulsbreite von 12 /U see, einer Nadelspannung von -300 V, einer Spannung der unteren Elektrode von +300 V und unter Verwendung eines magnetischen Trockentoners unter den jeweiligen Feuchtigkeitsbedingungen verwendet. Die an einem Macbeth Dichteraesser, Modell Nr. RD-100R (der.Firma Macbeth Co. Ltd, USA) gemessene Bilddichte wurde als Reflektionsdichte ausgedrückt. Tabelle 1 zeigt die-Ergebnisse.

Beispiel- 2 "bis 5

Wie in Beispiel.1 wurden 4 Arten von elektrostatographi-. sehen Aufzeichnungsmaterialien hergestellt, wobei jedoch anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Methylaerylsäure/ Butylacrylat/Styrol-Copolymeren mit einem Mol-Verhältnis von 50:30:20.die folgenden vier Klebstoffe für die jeweiligen Bögen verwendet wurden: (a) ein Copolymeres mit denselben Komponenten wie in Beispiel 1, jedoch mit einem Mol-Verhältnis von 30:50:20; (2) ein Copolymeres aus denselben Komponenten, jedoch mit einem Mol-Verhältnis von 70:10:20; (3) ein Methacrylsäure/Butylmethacrylat/ Acrylamid-Copolymeres mit einem Mol-Verhältnis von 50:30:20 (Warenzeichen: KSA-318® der Firma Arakawa Kagaku Kogyo Kabushiki .Kaisha, Japan); und (4) ein Acrylsäure/ Butylacrylat-Copolymeres mit einem Mol-Verhältnis- von 6o:40. Die'4 so hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden wie in Beispiel 1 auf Oberflächenwiderstand und · Aufzeichnungseigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind

20 in Tabelle 1 dargestellt. Vergleichsbeispiel A bis D

Vier Arten elektro;s'tatographischer Aufzeichungsmaterialien wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei anstelle des dort verwendeten Klebstoffes die folgenden Klebstoffe auf den jeweiligen Bögen verwendet wurden: (1) ein Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres-mit einem Mol-Verhältnis von 15:65:20: (2) ein Styrol/Butadien-Latex (Warenzeichen SN 304^ der Firma Sumitomo Naügatuck Co. Ltd., Japan); (3) Natriumpolystyrolsulfonat (Waren-

so zeichen-ERP-B—'" der Firma Mitsubishi Chemical Industries Ltd, Japan); und (4) eine modifizierte Stärke (Viarenzeichen Ace A^, der Firma Oji Cornstarch Co. Ltd, Japan). Die vier' Arten von Aufzeichnungsmaterialien \-mrden wie in Beispiel 1 auf Oberflächenwiderstand und Aufzeichnungseigenschaften getestet; Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

3205ÖAJ

- 14 - ■

Beispiel 6 und 7 und . . Vergleichsbeispiel E und F

Wie in Beispiel 1 wurden 4 Arten von elektrostatographisehen Aufzeichnungsmaterialien hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis der Teilchen der Elektronen leitenden Zinnoxidverbindung und des in Beispiel 1 verwendeten Klebstoffes'(im folgenden als"T/K-Verhältnis" bezeichnet) gemäß Darstellung in Tabelle 1 variiert wurde. Die 4 Arten von Aufzeichnungsmaterialien wurden auf.Oberflächenwiderstand und Aufzeichnungseigenschaften getestet, wobei die Ergebnisse in Tabelle 1 aufgeführt sind. Beispiel 8 und 9 und Vergleichsbeispiel G

Als Kernmaterial für eine Elektronen leitende Substanz wurden Teilchen der folgenden anorganischen Verbindungen verwendet: Zinkweiß (Warenzeichen HF^ der Firma Honjo Chemical Corp., Japan), Kaolin (Warenzeichen UW-90^ der Firma Engelhard Minerals & Chemical Corp. USA) und Titanoxid (Warenzeichen FA-55'W^r<~-i^/der Firma Furukawa Co. Ltd, Japan). Das Mischungsverhältnis von Zinn- und Antimonverbindung, die Brenntemperatur und die Brennzeit wurden variiert, um 3 Arten elektrisch leitender Teilchen mit den in Tabelle 1 gezeigten spez. Widerstand herzu-

■25 stellen,- Anschließend wurden wie in Beispiel 1 3 -Arten Elektronen leitender Überzugspräparate hergestellt, wobei die drei Arten Elektronen leitender Teilchen,' jedoch bei einem Τ/Κ-Verhältnis von 90:10, verwendet wurden. Wie in Beispiel 1 wurden 3 Arten elektrostatographischer Auf-

'30' Zeichnungsmaterialien hergestellt, wobei jedoch jedes Über-

zugspräparat in einer Menge von 10 g/m Trockengewicht auf eine Seite von holzfreiem Papier aufgebracht wurde. Die Bögen wurden auf Oberflächenwiderstand und 'Aufzeichnungseigenschaften getestet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Wie aus den Ergebnissen von Tabelle.1 hervorgeht, waren die erfindungsgemäß hergestellten, elektrostatographis chen Aufzeichnungsmaterialien ausgezeichnet zur Verwendung in einem 5Feuchtigkeitszyklus geeignet und lieferten ausgezeichnete
Bilder von hoher Dichte und hoher Stabilität bei niedrigen
bis hohen Feuchtigkeiten.

In der folgenden Tabelle 1 bedeuten: ionF = niedrige Feuchtigkeit uF = umgebende (normale) Feuchtigkeit hF = hohe Feuchtigkeit Fz = Feuchtigkeitszyklus

Tabelle 1

Beisp. od. Vergl.beisp,

elektrisch leitendes Pulver

elektr. leitend. · · Widerstand Material/Kernmaterial Ohm.cm Klebstoff (Mol-Verhältnis)

If

1! Il

20

Il Il

Il Il ti Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres (50:30:20) Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres (30:50:20) Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres (70:10:20) Methacrylsäure/Butylmethacrylat/Acrylamid-Copolymeres (5-0:30:20) Acrylsäure/Butylacrylat-Copolymeres (60:40) Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres (15:65:20) Styrol/Butadien-Latex Natriumpolystyrolsulfonat modifizierte Stärke

CO NJ O

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Beisp.od. Vergi.Beisp.

elektrisch leitendes Pulver

elektrisch leitend. Material/Kernmaterial

Widerstand
Ohm.cm

Klebstoff (Mol-Verhältnis

Sn0₂-Sb/Ti0₂

SnO₂-Sb/Z inkwe iß SnO₂-Sb/ Kaolin Sn0₂-Sb/Ti0₂

1500 Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres (50:30)20)

Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres

Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres (50:30:20)

Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-,· Copolymeres (50:30:20)

Methacrylsäure/Butyiacrylat/Styrol-. Copolymeres (50:30:20)

Methacrylsäure/Butylaerylat/Styrol-Copolymeres (50:30:20)

Methacrylsäure/Butylacrylat/Styrol-Copolymeres (50:30:20)

K) O ΟΊ O

co

CJl

ω ο

to cn

ro ο

Tabelle 1 Fortsetzung

Beisp.od.

Vergl,-

beisp.

T/K-Verh-

80/20

Menge

OberfTächenwiderstand (Ohm)

nF

8,0xl0^c

9,0x10'

6,0xl0^l

9,0xl0⁶

9,0x10*

Γ,2x10'

1,2x10"

1,5x10'

3,0x10'

uF

1,5x10'

1,2x1O⁷

1,3x10'

1,5x10'

2,5x10'

5,0x10

l.OxlO⁷

6,OxIO⁷

hF

2,0x10'

1,0x10'

2,0x10'

3,5xl0⁷

1,2x10'

9,0x10-

1,0x10-

1,5x1C

9,0x10'

1.,OxIO' l,5xlO⁷ 1,5XlO⁷ 4,OxIO⁹ 3,OxIO⁹

4,0x10'

5,0x10' Aufzeichnungseigenschaften (Ohm)

nF

1,1-1,2
1,1-1,2
1,1-1,2
1,1-1,2
1,0-1,1
0,6-0,8
1,0-1.1
1,0-1,1

uF

1,4-1,5 1,4-1,5 1,4-1,5 1,4-1,5 1,4-1,5 1,3-1,4 0,9-1,0 1,4-1,5 1,2-1,3

hF

1,0-1,1 1,0-1,1 1,0-1,1 1,0-1,1

1,0-1,1 1,0-1,1 1,0-1,1 0,5-0,6 0.6-0,8

Fz

co

1,1-1,2-

0,9-1,0

1,1-1,2

0,6-0,8 1 ·'

0,6-0,8

1.1-1,2

1,0-1,1

co

cn

ω ο

ro

Ul

Beisp.od.

Vergl.—

beisp.

Tabelle 1 Fortsetzung

T/K-Verh,

90/10
70/30
98/2

40/60
90/10

Menge

4 g/m'

10

Oberflächenwiderstand (Ohm)

9,0xl0^c

1,5x10

7.

' uF

9,0x10*

2,0x10'

hF

•8,0x10° 2,5x1O⁷

1,0x10'
l,9xl0⁷

Aufzeiohungseigenschaften (Ohm)

nF

1,1-1,2

uF

1,4-1,5

hF

1,0-1,1

aufgrund unzureichender Haftung auf der elektrisch leitenden Schicht nicht meßbar,

Fz

1,1-1,2

7,0xl0¹⁰9,0xl0⁹

5,0x10'

8.0x10'

5,0x10

6,5xl0⁷

9,0x10'

9,0x10

8,0x10

5,5xl0

7,0x10'

1.5x10-

7,OxIO¹⁰O,2-0,3

8,0x10'

9,8x10'
6,OxIO⁸.

0,9-1,0

0,7-0,9

0,3-0,4

1,3-1,4

0,6-0,8

0,9-1,0

0,9-1,0 0,9-1,0

0,6-0,8

0,2-0,3

0.8-0,9

0,8-0,9

0,6-0,8

Claims

Patentansprüche

/Ty- Elektrostatographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden- Schichtträger und einer auf diesem Schichtträger gebildeten Aufzeichungsschicht, die im wesent liehen aus einem isolierenden Harz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Schichtträger eine elektrisch leitende Schicht aus (1) Elektronen leitenden Teilchen, hergestellt durch Überziehen der Teilchen einer anorganischen Verbindimg mit einem elektrisch leitenden

io· Material, das aus Zinn-IV-oxid und einer geringen Menge Antimon besteht, und (2) einem wasserlöslichen Klebstoff, bestehend aus Salzen eines Copolymeren mit mindestens 20 MoI-S^ Acrylsäure- oder Methacrylsäuremonomerem, aufweist.
2.- Elektro/statographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen

—2 ^5 leitenden Teilchen einen SOez. Widerstand von 10 bis 10 ,

-1 2
vorzugsweise 10 bis 5x10 0hm.cm, besitzen.
3.-. Elektrostatographisches Aufzeichungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere 30· bis 80 Mol-% Acrylsäure- oder Methacrylsäuremonomeres enthält.

25

Der Patentanwalt

35