DE2262478A1 - Papier zur elektrostatischen bilderzeugung und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents
Papier zur elektrostatischen bilderzeugung und verfahren zur herstellung desselbenInfo
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Description
Papier zur elektrostatischen Bilderzeugung und Verfahren zur Herstellung desselben
Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Bildaufzeichnungspapier,
das aus einer elektrisch leitenden Papiergrundlage "besteht, die auf einer Seite mit einem zusammenhängenden
dielektrischen Belag beschichtet ist, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Papiers.
Derartiges Pa'pier wird zur elektrostatischen Bilderzeugung
verwendet, wobei ein elektrisches Ladungsmuster, z.B„ mittels
eines Griffels, an den dielektrischen Belag angelegt und dann mit Hilfe eines sogenannten Toners, der entweder als
trockenes Pulver oder als Pulverdispersion in einer nichtwässrigen Flüssigkeit angewandt wird, sichtbar gemacht wird.
Das sichtbare Muster wird dann durch Fixieren dauerhaft.gemachte
Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung eines solchen Papiers bekannt, und der dielektrische Belag wird gewöhnlich
durch Strangpressen einer Polymerisatschicht auf eine elektrisch leitende Papiergrundlage oder durch Beschich-
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ten einer elektrisch leitenden Papiergrundlage mit einer Lösung
eines Polymerisats in einem nicht-wässrigen Lösungsmittel hergestellt.
Es ist auch "bekannt, den dielektrischen Belag durch Beschichten
einer elektrisch leitenden Papiergrundlage mit einer wässrigen Lösung oder mit einer wässrigen Dispersion (z.B. einem
Latex) des Polymerisats herzustellen. Das Aufbringen des Belages aus wässriger Lösung oder Dispersion wird wegen der geringen
Kosten und der Einfachheit bevorzugt; die bekannten Methoden zur Beschichtung aus wässriger Lösung oder Dispersion haben
aber den Nachteil, dass das auf diese Weise hergestellte Papier bei der Verwendung ein ungünstigeres Verhalten zeigt
als Papier, dessen Belag in üblicher Weise durch Strangpressen oder durch Beschichten aus nicht-wässriger Lösung hergestellt
worden ist.
Von einem dielektrischen Belag wird verlangt, dass er sich vorzugsweise auf die Papiergrundlage mit herkömmlichen Beschichtungsvorrichtungen
in Form eines glatten, zusammenhängenden Films auftragen lässt, und die dielektrischen Eigenschaften
des Belages sollen von der Feuchtigkeit der Umgebung unabhängig sein, d.h. der Belag soll widerstandsfähig gegen
Wasserdampf sein. Ferner soll der Belag bei allen Temperaturen, mit denen bei der Verwendung gerechnet werden muss,
nicht-klebrig sein und nicht vergilben, und bei der Verwendung soll er ein intensives, scharfes Bild erzeugen, das
keine Hintergrundverfärbungen aufweist, die durch Aufnahme einer zu grossen Menge an Toner bei der Verarbeitung entstanden
sind.
Gemäss einem Merkmal ist Gegenstand der Erfindung ein Papier
zur elektrostatischen Bilderzeugung, bestehend aus einer elektrisch leitenden Papiergrundlage, die auf einer Seite
einen zusammenhängenden dielektrischen Belag aufweist, das sich dadurch kennzeichnet, dass der dielektrische Belag aus
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einem Polymerisat "besteht, welches aus einer wässrigen Dispersion
mit einer Mindestfilrabildungstemperatur von nicht mehr als 30° C abgeschieden worden ist.
Vorzugsweise enthält der dielektrische Belag ein anorganisches Pigment in Mengen his etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen
auf das trockene Polymerisat.
Der Zusatz eines anorganischen Pigments, wie Titandioxid, Bariumsulfat, Siliciumdioxid, Ton oder Zinkoxid, vermindert
die Klebrigkeit des dielektrischen Belages.
Gemäss einem anderen Merkmal ist Gegenstand·der Erfindung ein
/Verfahren zur Herstellung eines Papiers zur elektrostatischen Bilderzeugung, welches aus einer elektrisch leitenden Papiergrundlage
"besteht, die auf einer Seite einen zusammenhängenden dielektrischen Belag aufweist. Das Verfahren besteht dar-,
in, dass man auf eine Seite einer elektrisch leitenden Papiergrundlage eine wässrige Polyroerisat&ispersion mit einer
Mindestfilmbildungstemperatur von nicht mehr als 30° C aufträgt und durch Trocknen der beschichteten Papiergrundlage
einen zusammenhängenden Polymerisatbelag auf derselben erzeugt.
Ein Vorteil, den die Verwendung eines Polymerisats bietet, das aus einer wässrigen .Dispersion mit einer Mindestfilmbildungstemperatur
von 30° C oder weniger abgeschieden worden ist, liegt darin, dass die'Wanderung des in der Papiergrundlage
enthaltenen Leitfähigkeitsmittels in den dielektrischen
Belag beim Auftragen des letzteren auf ein Minimum beschränkt und daher der spezifische elektrische Widerstand des dielektrischen
Belages nicht zu sehr beeinträchtigt.wird.
Die wichtigen Eigenschaften, die der dielektrische Belag aufweisen
soll, sind die, dass er glatt und zusammenhängend sein soll. Die Glätte ist erwünscht, damit der Belag bei der Verarbeitung nicht zu viel Toner aufnimmt, und die Kontinuität des
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Belages, z.B. das Nichtvorhandensein von Sandlöchern, ist erwünscht,
um die Entladung eines angelegten elektrischen Iiadungsmusters
durch diese Unterbrechungen zu der elektrisch leitenden Papiergrundlage hin zu verhindern, und ausserdem,
um zu verhindern, dass flüssiger Toner durch diese Unterbrechungen hindurchdringt und die Papiergrundlage verfärbt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann daher als v/eitere Verfahrensstufe die Massnahme umfassen, dass man nach dem
Trocknen des aus der ersten wässrigen Dispersion erhaltenen Belages auf diesen eine zweite Polymerisatdispersion aufträgt.
Wenn das Papier in einer Druckmaschine verwendet werden soll, die von einem trockenen Toner Gebrauch macht, weist das Papier
vorzugsweise einen zweiten Belag auf, der nicht klebrig ist, so dass weniger Toner vom Hintergrund aufgenommen wird.
Für diesen Anwendungszweck hat die zweite wässrige Dispersion
vorzugsweise eine Mindestfilmbildungstemperatur von mehr als
30° C, z.B. von 60 bis 120° C.
Erfindungsgemäss kann die wässrige Dispersion oder jede der
beiden wässrigen Dispersionen ein Pigment enthalten.
Pur die Zwecke der Erfindung eignen sich verschiedene, im
Handel erhältliche Polymerisate, deren Auswahl für den jeweiligen Anwendungszweck sich nicht so sehr nach den elektrischen
Eigenschaften, die sich im allgemeinen ähneln, wie nach den erforderlichen physikalischen Eigenschaften und den
Kosten richten. Typische, erfindungsgemäss verwendbare Polymerisate sind die Polyolefine und die substituierten Polyolefine
sowie die Polykondensationsprodukte, wie Polyester und Phenolharze. Wenn das Bildaufzeichnungspapier bei sehr
hoher Feuchtigkeit verwendet werden soll, soll das Polymerisat nach Möglichkeit keine ionisierten oder ionisierbaren
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Gruppen enthalten und eine möglichst geringe Affinität für
Wasser aufweisen.
Ebenso können im Rahmen der Erfindung Verschiedene, im Handel erhältliche Pigmente verwendet werden.
Um das Absetzen des Pigments in der wässrigen Pölymerisatdispersion
zu vermeiden, kann ein Pigmentdispergiermittel erforderlich sein." Die meisten bekannten Pigmentdisp.ergiermittel
sind aber ionogen und würden daher das Terhalten des dielektrischen
Belages gegen Feuchtigkeit beeinträchtigen. Es wurde gefunden, dass sich Ammoniumsalze, z.B. das Ammoniumsalz einer
Polycarbonsäure, als Pigmentdispergiermittel eignen, weil beim Erhitzen solcher Salze das Ammoniak abgetrieben wird und ein
nicht-ionogenes Dispergiermittel in dem dielektrischen Belag hinterbleibt.
Eine Dispersion zum Auftragen eines dielektrischen Belages wird nach der folgenden Vorschrift hergestellt:
Styrol-Acrylpolyraerisatdispersion mit einer Mindestfilmbildungstemperatür von 27 C
("Vinacryl 7170" der Vinyl Products Ltd.) - 154 kg
Siliciumdioxidpigment von hoher spezifischer Oberfläche ("Gasil 16" der J. Grosfield &
Sons Ltd.) . * 1,5,6 kg
Schaumverhütungsmittel ("lOamaster B" der
- Nopeο Hess Ltd.) 750 ml
Wasser . - 30 kg
Das Siliciumdioxid wird in 26,4 kg Wasser aufgeschlämmt und
die Aufschlämmung dann zu den übrigen Bestandteilen zugesetzt. Die wässrige Dispersion wird in einer Dispergiervor-
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richtung (Hydrisperser) hergestellt.
Die Mischung wird auf eine elektrisch leitende Papiergrundlage
mit Hilfe einer Luftrakel-Beschichtungsmaschine in Dichten,
entsprechend Belagdichten zwischen 5 und 10 g/m , aufgetragen, und die Überzüge werden bei 100 C getrocknet.
Eine erste wässrige Dispersion wird nach der folgenden Vorschrift hergestellt:
Styrol-Acrylpolymerisatdispersion mit einer
Mindestfilmbildungstemperatur von 27 G
("Vinacryl 7170"), wie in Beispiel 1 40 kg
Siliciumdioxidpigment ("Gasil 16"),
wie in Beispiel 1 5 kg
Schaumverhütungsmittel ("Nopco 8034" der
Nopco Hess Ltd.) 60 ml
Pigmentdispergiermittel in Form eines Ammoniumsalzes einer Polycarbonsäure
("Dispex A 40" der Allied Colloids Manufacturing Co. Ltd.) 67 ml
Wasser 93 kg
Eine zweite wässrige Dispersion wird nach der folgenden Vorschrift
hergestellt:
Styrol-Acrylpolymerisatdispersion
("Vinacryl' 7170"), wie in Beispiel 1 13,6 kg
Polystyroldispersion mit einer Mindestfilmbildungstemperatur
zwischen 100 und 120° C ("Vinamul 7700" der Vinyl Products Ltd.) 27,2 kg
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Siliciumdioxidpigment ("Gasil 16"),
wie in Beispiel 1 ' 3?6 kg
Schaumverhütungsmittel- ("Nopco 8034"),
wie in der ersten Mischung 60 ml
Pigmentdispergiermittel ("Dispex A40"),
wie in der ersten Mischung ■ 48 ml
Wasser . 15,6 kg
Die erste Mischung wird auf eine elektrisch leitende Papiergrundlage
gemäss Beispiel,1 in einer Dichte, entsprechend
einer Belagdichte von 7 g/m , aufgetragen und der Überzug bei 100° C getrocknet.
Die zweite Mischung wird nach dem Verfahren des Beispiels T
auf den getrockneten ersten Belag in einer Dichte, entspre-
chend einer Belagdichte von 5 g/m , aufgetragen und bei 120° C getrocknet.
In diesem Beispiel werden, wie in Beispiel 2, zwei Überzüge aufgetragen; jedoch haben die Polymerisatdispersionen sowohl
für den ersten als auch für den zweiten Überzug eine Mindestfilmbildungstemperatur
unter 30° C. Die erste wässrige Besehichtungsdispersion wird nach der folgenden Vorschrift hergestellt:
Acrylpolymerisatdispersion mit einer Mindestfilmbildungstemperatur
von 20° C ("Acronal 290D" der Badischen .Anilin- & Soda-I'abrik AG) 50 kg;
Bariumsulfat 4,39 kg
Schaumyerhütungsmittel ("Hopco 8034"),
wie in Beispiel 1 75 ml
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42222 ρ
Pigmentdispergiermittel ("Dispex A40H)i
wie in Beispiel 2 55 ml
Wasser 19*2 kg
Die zweite wässrige Beschichtungsdispersicm wird nach der
folgenden Vorschrift hergestellt: φ ■
Styrol-Acrylpolymerisatdispersion mit einer MindestfilmMldungstemperatur von
27° C ("Vinacryl 7170"), wie in
Beispiel 1 24 kg
Kaolin 12 kg
Pigmentdispergiermittel ("Dispex A40"),
wie in Beispiel 2 150.-ml
Schaumverhütungsmittel ("Nopco 8034")»
wie in Beispiel 1 36 ml
Wasser 24 kg
Die erste Mischung wird, wie in den Beispielen 1 und 2, auf eine elektrisch leitende Papiergrundlage in einer Dichte,
entsprechend einer Belagdichte von 3 g/m , aufgetragen und
der Überzug "bei 100° C getrocknet.
Die zweite Mischung wird, wie in Beispiel 1 und 2 beschrieben, auf den getrockneten ersten Belag in einer Dichte, entsprechend
einer Belagdichte von 3 g/ra , aufgetragen und bei 120 C
getrocknet.
Das nach den obigen Beispielen erhaltene elektrostatische Bildaufzeichnungspapier wird durch Vergleich seines Verhaltens
mit dem Verhalten von im Handel erhältlichen, durch Lösungsmittelbeschichtung
hergestellten Bildaufzeichnungspapieren untersucht und als zufriedenstellend befunden.
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Claims (5)
1. Papier zur elektrostatischen Bilderzeugung,'bestehend aus einer elektrisch leitenden Papiergrundlage, die auf einer
Seite mit einem; zusammenhängenden dielektrischen Belag "beschichtet
ist, dadurch gekennzeichnet, dass der dielektrische Belag aus einem Polymerisat "besteht, das aus einer
wässrigen Dispersion mit einer Mindestfilmbildungstemperatur von 30° C oder" weniger abgeschieden worden ist.
2. Papier zur elektrostatischen Bilderzeugung nach Anspruch 1:, dadurch gekennzeichnet, dass der dielektrische Belag ausserdera
ein anorganisches Pigment in Mengen bis etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das trockene Polymerisat, enthält. ·
3. Verfahren zur Herstellung von Papier zur elektrostatischen Bilderzeugung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass man auf eine elektrisch leitende Papiergrundlage auf einer Seite eine wässrige Polymerisatdispersion mit einer
Mindestfilmbildungstemperatur von 30° C oder weniger aufträgt und durch Trocknen der beschichteten Papiergrundlage
einen zusammenhängenden Polymerisatbelag auf derselben erzeugt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
man nach dem Trocknen der wässrigen Dispersionsschicht auf den getrockneten Belag eine zweite wässrige Polymeri- ·
satdispersion aufträgt. ■ "
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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
man eine zweite wässrige Dispersion aufträgt, deren MindestfilmMldungstemperatur
über 30° C liegt.
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| BHN | Withdrawal |