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Title:
RECORDING MATERIAL FOR ELECTROPHOTOGRAPHIC PRINTING PROCESSES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/038322
Kind Code:
A1
Abstract:
A recording material for electrophotographic printing processes, comprising a base paper which is coated on both sides with synthetic resin and has a toner-receiving layer disposed on at least one side thereof, comprises, in the toner-receiving layer, a water-soluble or water-dispersible binder, preferably an ethylene-acrylate polymer or an ethylene-acrylate copolymer, a finely divided inorganic pigment and an antistatic component, it being possible with this recording material, using both liquid toners and dry toners, to produce images which in terms of look and touch are equivalent to silver halide photographs.

Inventors:
KOZLOWSKI CHRISTOPH (DE)
OVERBERG ANDREAS (DE)
STEINBECK RAINER (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/066025
Publication Date:
March 29, 2012
Filing Date:
September 15, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SCHOELLER FELIX JUN FOTO (DE)
KOZLOWSKI CHRISTOPH (DE)
OVERBERG ANDREAS (DE)
STEINBECK RAINER (DE)
International Classes:
G03G7/00
Foreign References:
US20050019583A12005-01-27
US20070218256A12007-09-20
US20060198970A12006-09-07
DE4435350A11996-03-28
Attorney, Agent or Firm:
MINDEROP, Ralph (DE)
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Claims:
Patentansprüche

AufZeichnungsmaterial für elektrofotografische Druckverfahren, enthaltend ein beidseitig mit Kunstharz beschichtetes Rohpapier und mindestens eine auf einer Kunstharzschicht angeordnete toneraufnehmende Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die tonerauf ehmende

Schicht einen wasserlöslichen oder wasserdispergierba- ren Binder, ein feinteiliges anorganisches Pigment und eine antistatisch wirkende Komponente enthält.

AufZeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn' zeichnet, dass die Kunstharzschichten ein Polyolefin enthalten .

AufZeichnungsmaterial gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunstharzschichten eine Mischung von Polyethylen mit einer Dichte von größer 0,95 g/cm3 und einem Polyethylen mit einer Dichte von kleiner 0,95 g/cm3 enthalten.

AufZeichnungsmaterial gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polyethylen mit einer Dichte > 0,95 g/m3 in einen Anteil von 60 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtpolyolefingewicht, in den Kunstharzschichten enthalten ist.

AufZeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die toneraufnehmende Schicht als wasser dispergierbaren Binder ein Ethylenacr

Ethylenacrylat-Copolymer enthält . Auf zeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das feinteilige Pigment Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat oder Kieselsäure ist.

Auf zeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das feinteilige Pigment ein elektrisch leitfähiges Pigment ist.

Auf zeichnungsmaterial gemäß Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass das feinteilige Pigment ein Oxid von An timon, Indium, Titan, Zink oder Zinn ist oder ein

Mischoxid zweier oder mehrerer dieser Elemente. 9. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feinteilige Pigment eine mittlere Teilchengröße von 10 nm bis 2 μχα. aufweist.

10. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass das feinteilige Pigment eine BET-

Oberfläche von 10 m2/g bis 400 mz/g aufweist.

11. Auf zeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die antistatisch wirkende Komponente ein elektrisch leitfähiges Polymer ist.

12. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Polymer Polystyrolsulfonsäure ist.

13. AufZeichnungsmaterial gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Polymer ein Polyanilin oder eine Polythiophen ist.

Description:
AufZeichnungsmaterial für Elektrofotograf sche Druckverfahren

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein AufZeichnungsmaterial , mit dem Bilder in Fotoqualität mit elektrofotografischen Druckverfah- ren hergestellt werden können.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Dem Laserdrucker liegt das Prinzip der Elektrofotografie zu- gründe. Die Elektrofotografie erzeugt durch eine Abbildung bzw. Belichtung eines Fotoleiters mit dem optischen Abbild einer Vorlage ein latentes Bild aus elektrischen Ladungen, welches nachfolgend dazu benutzt wird, selektiv einen Toner aufzutragen (Entwicklung) und ein Abbild (Kopie) der Vorlage, beispielsweise auf Papier, zu erzeugen. Man unterscheidet direkte und indirekte sowie nasse und trockene Elektrofotogra- fie. Die Nassverfahren, auch Flüssigtonerverfahren genannt, nutzen als Entwickler eine Suspension aus einem aliphatischen Lösungsmittel mit geringer Dielektrizitätskonstante und dem Toner, während das Trockenverfahren ein Pulver verwendet. Mit Hilfe eines gebündelten Laserstrahles und eines rotierenden Spiegels wird auf die lichtempfindliche Bildtrommel ein Abbild der gewünschten Seite gezeichnet. Die Trommel ist zunächst negativ aufgeladen, wobei die Ladung an den Stellen wieder aufgehoben wird, auf die der Laserstrahl trifft. Die Form der entladenen Flächen auf der Trommel entspricht dem späteren Ausdruck. Über eine Rolle mit negativ geladenem Toner, der an den entladenen Stellen auf der Bildtrommel haften bleibt wird der Toner auf die Trommel gebracht. Beim Trockentonerverfahren wird das Papier anschließend über die Bildtrommel geführt. Es streift nur an der Trommel vorbei. Hinter dem Papier wird ein Potenzialfeld aufgebaut. Der Toner wird auf das Papier übertragen und ist dort zunächst lose. Anschließend wird der Toner mit Hilfe einer heißen Walze und unter Druck fixiert. Die Trommel wird entladen und überflüssiger Toner von ihr entfernt. Bei dem Flüssigtonerverfahren wird die TonerSuspension zunächst auf einen beheizten Gummizylinder übertragen, auf dem die Trägerflüssigkeit verdampft und der Toner plastifiziert wird. Von dieser Zwischenwalze ( Intermediate drum) wird das Tonerbild dann auf das Aufzeichnungsblatt übertragen.

Die mit Hilfe eines Laser-Druckers erzeugten Bilder sollten eine mit einem Foto vergleichbare Qualität erreichen. Hierzu gehören Eigenschaften wie Glanz, Steifigkeit und Opazität, eine hohe Auflösung und Bildschärfe sowie eine gute Lichtbe- ständigkeit.

In der Publikation von HP (Hannelore Breuer) : Das know-how des Druckens: Die neuen Laser-Papiere von HP (erstellt am 13. 05. 2005, erhalten unter h 1131. www4. hp . com/Backgrounder_Neue_Laser-Papiere . pdf

(Stand vom 31.08.2010) werden mehrlagig beschichtete Papiere mit beidseitig „offener" poröser Oberfläche beschrieben. Un- ter Verwendung solche Papiere hergestellte Bilder weisen aber eine von herkömmlichen Silberhalogenidbildern deutlich unter- schiedliche Haptik und ein unterschiedlicher Glanz der Oberfläche .

Um dem Ziel einer fotoähnlichen Qualität näher zu kommen, werden elektrofotografisch erzeugte Bilder auf Trägermaterialien produziert, die die Haptik und das Aussehen eines typischen Silbersalz-Fotos aufweisen. In der DE 44 35 350 Gl ist ein Bildempfangsmaterial für die Elektrofotografie beschrieben, das ein mit Thermoplasten beschichtetes Basispapier und eine Toner-Empfangsschicht sowie eine antistatische Rückseitenschicht umfasst. Nachteilig an diesem Material ist, dass es hinsichtlich der Tonerfixierung und des Verhaltens im Drucker noch verbesserungsbedürftig ist. Des Weiteren zeigen solche Materialien nach dem Druck eines Bildes störende glän- zende Flecken, die von den in den Tonerformulierungen häufig als Trennmittel eingesetzten ölartigen Substanzen herrühren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Aufzeichnungsmaterial bereit zu stellen, welches beidseitig bedruckbar ist, eine gute Bildqualität, eine gute Licht- und Ozonresistenz bei Lagerung sowie ein gutes Einzugs- und Transport-Verhalten im Drucker und eine gute Stapelfähigkeit aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Aufzeichnungsmaterial für elektrofotografische Druckverfahren, enthaltend ein beidseitig mit Kunstharz beschichtetes Rohpapier und mindestens eine auf einer Kunstharzschicht angeordnete toneraufnehmende Schicht, wobei die toneraufnehmende Schicht einen wasserlös- liehen oder wasserdispergierten Binder, ein feinteiliges anorganisches Pigment und eine antistatisch wirkende Komponente enthält . Vorzugsweise hat das kunstharzbeschichtete Papier eine spezifische Oberflächentopografie, ausgedrückt durch einen Rauhigkeitswert Rz von 0,03 bis 15 μιη. Die toneraufnehmende Schicht kann ein Gemisch eines toneraufnehmenden Ethylen-Acrylsäure- Copolymers, eines feinteiligen, ölabsorbierenden Pigments und einer elektrisch leitfähige Substanz enthalten, wobei die elektrisch leitfähige Substanz ein elektrisch leitfähiges feinteiliges Oxid oder ein elektrisch leitfähiges Polymer ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Für die Zwecke der Erfindung versteht man unter dem Begriff Rohpapier ein unbeschichtetes oder oberflächengeleimtes Papier. Ein Rohpapier kann neben Zellstofffasern, Leimungsmittel wie Alkylkentendimere, Fettsäuren und/oder Fettsäuresalze, epoxydierte Fettsäureamide, Alkenyl- oder Alkylbernstein- säureanhydrid, Nassfestmittel wie Polyamin-Polyamid- Epichlorhydrin, Trockenfestmittel wie anionische, kationische oder amphotere Polyamide oder kationische Stärken, optische Aufheller, Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Entschäumer und weitere in der Papierindustrie bekannte Hilfsmittel enthalten kann. Das Rohpapier kann oberflächengeleimt sein. Hierzu ge- eignete Leimmittel sind beispielsweise Polyvinylalkohol oder oxydierte Stärke. Das Rohpapier kann auf einer Fourdrinier- oder einer Yankee-Papiermaschine ( Zylinder-Papiermaschine ) hergestellt werden. Das Flächengewicht des Rohpapiers kann 50 bis 250 g/m 2 , insbesondere 80 bis 180 g/m 2 , betragen. Das Rohpapier kann in unverdichteter oder verdichteter Form (geglättet) eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind Rohpapiere mit einer Dichte von 0,8 bis 1,2 g/cm 3 , insbesondere 0,90 bis 1,1 g/cm 3 . Als Zellstofffasern können beispielsweise gebleichter Hartholz-Kraftzellstoff (LBKP) , gebleichter Nadelholz-Kraft Zellstoff (NBKP) , gebleichter Laubholzsulfitzellstoff (LBSP) oder gebleichter Nadelholzsulfit Zellstoff (NBSP) eingesetzt werden. Es können auch aus Papierabfällen gewonnene Zellstofffasern verwendet werden. Die genannten Zellstofffasern können auch gemischt eingesetzt werden und Anteile anderer Fasern, zum Beispiel von Kunstharzfasern, zugemischt werden. Bevorzugt jedoch werden Zellstofffasern aus 100% Laubholzzellstoff eingesetzt. Die mittlere Faserlänge des ungemahlenen Zellstoffs beträgt vorzugsweise 0,6 bis 0,85 mm (Kajaani-Messung) . Ferner weist der Zellstoff einen Lig- ningehalt von weniger als 0,05 Gew.-% auf, insbesondere 0,01 bis 0,03 Gew.-%, bezogen auf die Masse des Zellstoffs.

Als Füllstoff können beispielsweise Kaoline, Calciumcarbonat in seinen natürlichen Formen wie Kalkstein, Marmor oder Dolomitstein, gefälltes Calciumcarbonat, Calciumsulfat , Bariumsulfat, Titaniumdioxid, Talkum, Silica, Aluminiumoxid und de- ren Gemische im Rohpapier eingesetzt werden. Besonders geeignet ist Calciumcarbonat mit einer Korngrößenverteilung, bei der mindestens 60 % der Teilchen kleiner sind als 2 pm und höchstens 40 % kleiner sind als 1 pm. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird Calcit mit einer Korngrößen- Verteilung eingesetzt, bei der etwa 25 % der Teilchen eine

Teilchengröße von weniger als 1 pm und etwa 85 % der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 2 pm aufweisen.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann zwischen dem Roh- papier und der Kunstharzschicht eine pigmenthaltige Schicht angeordnet sein. Das Pigment kann ein Metalloxid, Silikat, Carbonat, Sulfid oder Sulfat sein. Besonders gut geeignet sind Pigmente wie Kaoline, Talkum, Calciumcarbonat und/oder Bariumsulfat. Besonders bevorzugt ist ein Pigment mit einer engen Korngrößenverteilung, bei der mindestens 70% der Pigmentpartikeln eine Größe von kleiner als Ιμπι aufweisen. Der Anteil des Pigments mit der engen Korngrößenverteilung an der gesamten Pigmentmenge beträgt mindestens 5 Gew.-%, insbesondere 10 bis 90 Gew.-%. Besonders gute Ergebnisse sind mit einem Anteil von 30 bis 80 Gew.-% des Gesamtpigments zu erreichen. Unter einem Pigment mit einer engen Korngrößenvertei- lung werden erfindungsgemäß auch Pigmente mit einer Korngrößenverteilung verstanden, bei der mindestens etwa 70 Gew.-% der Pigmentpartikel eine Größe von kleiner als etwa 1 μπν aufweist und bei 40 bis 80 Gew.-% dieser Pigmentpartikeln die Differenz zwischen dem Pigment mit der größten Korngröße (Durchmesser) und dem Pigment der kleinsten Korngröße kleiner als etwa 0,4 μιη ist. Als besonders vorteilhaft erwies sich ein Calciumcarbonat mit einem d50%-Wert von etwa 0,7 μηα.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann in der pigmenthaltigen Schicht eine Pigmentmischung eingesetzt werden, die aus dem oben genannten Calciumcarbonat und Kaolin besteht. Das Mengenverhältnis Calciumcarbonat/Kaolin beträgt vorzugsweise 30:70 bis 70:30. Das Mengenverhältnis Bindemittel/Pigment in der pigmenthaltigen Schicht kann 0,1 bis 2,5, vorzugsweise 0,2 bis 1,5, insbesondere jedoch etwa 0,9 bis 1,3 betragen. In der pigmenthaltigen Schicht kann jedes bekannte wasserlösliche und/oder wasserdispergierbare Bindemittel eingesetzt werden. Besonders geeignet sind hierzu neben Latexbindern filmbildende Stärken wie thermisch modifizierte Stärken, insbesondere Maisstärken oder hydroxypropylierte

Stärken. Die pigmenthaltige Schicht kann mit allen in der Pa ¬ pierherstellung üblichen Auftragsaggregaten inline oder off- line aufgebracht werden, wobei die Menge so gewählt wird, dass nach dem Trocknen das Auftragsgewicht 0,1 bis 30 g/m 2 , insbesondere 1 bis 20 g/m 2 , oder gemäß einer besonders bevor ¬ zugten Ausführungsform 2 bis 8 g/m 2 beträgt. In einer bevor- zugten Ausführungsform wird die pigmenthaltige Schicht mit einer innerhalb der Papiermaschine integrierten Leimpresse oder Filmpresse aufgetragen.

Die auf beiden Seiten des Rohpapiers angeordneten Kunstharz- schichten (vorderseitige und rückseitige Kunstharzschicht) können vorzugsweise ein thermoplastisches Polymer enthalten. Insbesondere geeignet hierfür sind Polyolefine, beispielswei ¬ se Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) , Polyethylen hoher Dichte (HDPE) , Polypropylen, 4-Methylpenten-l und deren Gemi- sehe sowie Polyester, beispielsweise Polycarbonate . In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist das thermoplastische Polymer ein biologisch abbaubares Polymer und/oder ein Polymer auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie zum Beispiel ein linearer Polyester, thermoplastische modifizierte Stärke, oder Polymilchsäure oder eine Mischung dieser Polymere unter ¬ einander oder mit anderen Polymeren.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält die vorderseitige und rückseitige Kunstharz- schicht mindestens 40 Gew.-% HDPE mit einer Dichte von mehr als 0,95 g/cm 3 , insbesondere 60 bis 80 Gew.-%. Besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung, die aus 65 Gew.-% HDPE mit einer Dichte von mehr als 0,95 g/cm 3 und 35 Gew.-% LDPE mit einer Dichte von weniger als 0,935 g/cm 3 besteht.

Die Kunstharzschichten können Weißpigmente wie Titandioxid sowie weitere Hilfsstoffe wie optische Aufheller, Farbstoffe und Dispergierhilfsmittel enthalten. In einer besonderen Ausgestaltungsform der Erfindung werden antistatisch wirkender Substanzen, insbesondere elektrisch leitfähige anorganischer Pigmente, zu den Kunstharzschichten zugefügt.

Das Auftragsgewicht der Kunstharzschichten kann 5 bis 50 g/m 2 , insbesondere 5 bis 30 g/m 2 , bevorzugt jedoch 10 bis 20 g/m 2 betragen. Die Kunstharzschicht kann auf das Rohpapier oder die pigmenthaltige Schicht einschichtig extrudiert oder mehrschichtig coextrudiert werden. Die Extrusionsbeschichtung kann mit Maschinengeschwindigkeiten bis 600 m/min erfolgen.

Die Oberflächenstruktur (Topografie) der Kunstharzschichten wird mit Hilfe von den bei der Extrusionsbeschichtung einge- setzten Kühlzylindern erzeugt. Sie lässt sich durch Rauhigkeitswerte charakterisieren. Die zur Erzeugung der Oberflächenstruktur verwendeten Kühlzylinder werden auf bekannte Weise hergestellt. Hierzu kann die Oberfläche eines Stahlzylinders durch Strahlen mit Sand, Glas oder anderem Strahlgut behandelt und anschließend verchromt werden. Die Oberfläche des Zylinders kann aber auch in einem Chrombad elektrolytisch aufgebaut worden sein.

Die Kunstharzschichten können in einer Äusgestaltungsform der Erfindung symmetrisch auf beiden Seiten des Rohpapiers aufgetragen werden, d.h. die Kunstharzschichten auf beiden Seiten des Rohpapiers weisen dieselbe Zusammensetzung auf und sind hinsichtlich der Oberflächentopografie identisch. Erfindungs- gemäß kann die Oberfläche der Kunstharzschicht auf beiden Seiten Rauhigkeitswerte Rz von 0,03 bis 15 pm aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die ein AufZeichnungsmaterial mit einer glänzenden Oberfläche, die einem glänzenden Silberhalogenid-Foto gleicht, zum Ziel hat, weist die Oberfläche der Kunstharzschicht auf mindestens ei- ner Seite einen Rauhigkeitswert Rz von 0,03 bis 1,8 μπι auf. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die ein AufZeichnungsmaterial mit einer strukturierten Oberfläche, die einem matten Silberhalogenid-Foto gleicht, zum Ziel hat, weist die Oberfläche der Kunstharzschicht auf min- destens einer Seite einen Rauhigkeitswert Rz von 9 bis 15 pm auf .

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung, die ein einseitig bedruckbares glänzendes Aufzeich- nungsmaterial zum Ziel hat, hat die Kunstharzschicht auf derjenigen Seite des AufZeichnungsmaterials , die die toneraufnehmende Schicht trägt und die für das Bedrucken vorgesehen ist, eine geringere Rauhigkeit als die auf der Rückseite. In dieser Ausgestaltungsform weist die für die Bedruckung vorge- sehene Seite Rauhigkeitswerte Rz von 0,03 bis 1,8 pm oder von 9 bis 15 pm auf, während die nicht zur Bedruckung vorgesehene Seite Rauhigkeitswerte Rz von 12 bis 16 pm aufweist.

Auf die für die Bedruckung vorgesehene Seite des kunstharzbe- schichteten Rohpapiers wird erfindungsgemäß eine toneraufnehmende Schicht aufgetragen. In der besonderen Ausgestaltungsform der Erfindung, die ein beidseitig bedruckbares Auszeich ¬ nungsmaterial zum Ziel hat, wird die tonerausnehmende Schicht auf beiden Seiten des kunstharzbeschichteten Rohpapieres auf- getragen. Die erfindungsgemäße tonerauf ehmende Schicht besteht mindestens aus einem wasserlöslichen oder wasserdispergiertem Binder, einem feinteiligen Pigment und einem und ein antistatischen Mittel.

Der Binder in der toneraufnehmenden Schicht kann jeder für Papierbeschichtungen gebräuchliche Binder sein, bevorzugt werden Stärke, Polyvinylalkohol , Acrylate oder Copolymere von Acrylaten mit anderen Monomeren verwendet. Besonders bevor- zugte Binder sind Ethylenacrylsäure-Copolymere, insbesondere solche mit einem Schmelzbereich von 70 bis 100°C auf.

Das feinteilige Pigment in der toneraufnehmenden Schicht ist erfindungsgemäß ein feinteiliges anorganisches Pigment, bei- spielsweise Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, Aluminiumsilicat , Calciumcarbonat, Zinkoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Titandioxid Indiumoxid oder ein Mischoxid dieser Oxide. In einer besonderen bevorzugten Ausführungsform ist das feinteilige Pigment Zinkoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Ti- tandioxid Indiumoxid oder ein Mischoxid dieser Oxide. Die feinteiligen Pigmente können einzeln oder als Mischungen in der toneraufnehmenden Schicht vorhanden sein.

Die feinteiligen Pigmente in der toneraufnehmenden Schicht weisen vorzugsweise eine mittlere Partikelgröße von kleiner als 1000 nm, besonders bevorzugt kleiner als 200 nm auf. Bevorzugt werden insbesondere Pigmente mit einer BET-Oberflache von 30 m 2 /g bis 400m 2 /g. Erfindungsgemäße Pigmente können durch das Flammenverfahren oder durch nasschemische Fällungs- verfahren erhalten werden. Das antistatische Mittel in der toneraufnehmenden Schicht kann erfindungsgemäß ein elektrisch leitfähiges Polymer oder ein elektrisch leitfähiges Pigment sein. Es können auch Mischungen von antistatischen Mittel verwendet werden.

Erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Polymere können solche sein, bei denen die elektrische Ladung in Form von Ionen transportiert wird, wie Polystryolsulfonsäure . Bevorzugt werden aber Polymere, in den die elektrische Ladung in Form von Elektronen oder Defektelektronen transportiert werden, beispielsweise Polyaniline, Polythiophene oder andere. Besonders bevorzugt ist als leitfähiges Polymer mit Polystyrolsäure dotiertes Poly (3, 4-ethylen-dioxythiophen) ( PEDOT : PSS ) , welches zum Beispiel unter den Namen CLEVIOS ® oder ORGACON ® erhältlich ist. Die elektrisch leitfähigen Polymere sind erfindungsgemäß in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, insbesondere 1,0 bis 4,0 Gew.-%, bezogen auf die Masse getrocknete Schicht, in der toneraufnehmenden Schicht enthalten. Wird erfindungsgemäß ein Polymer als antistatisches Mittel in der toneraufnehmenden Schicht eingesetzt, kann dieses in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung den wasserlöslichen oder wasserdisper- gierten Binder ganz oder teilweise ersetzten.

Erfindungsgemäße leitfähige Pigmente können unter anderem aus Metallpulver oder Kohlenstoff bestehen. Bevorzugt werden je ¬ doch Oxide wie Antimonoxid, Zinnoxid, Indiumoxid oder besonders bevorzugt Titandioxid oder Zinkoxid oder Mischoxide der Elemente Antimon, Indium, Titan, Zink oder Zinn. Die erfindungsgemäßen leitfähigen Pigmente weisen vorzugsweise eine mittlere Partikelgröße von kleiner als 1000 nm, besonders bevorzugt kleiner als 200 nm auf. Wird ein leitfähiges Pigment als antistatisches Mittel einsetzt, kann dieses in einer be- vorzugten Ausführungsform der Erfindung auch gleichzeitig das feinteilige Pigment der toneraufnehmenden Schicht darstellen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthält die to- neraufnehmende Schicht zusätzlich anionische oder nichtionische oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 0,01 bis 4,0 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die ge ¬ trocknete Schicht. Die toneraufnehmende Schicht kann gegebenenfalls auch weitere Hilfsmittel enthalten, beispielsweise Mattierungsmittel, Farbstoffe, Vernetzungsmittel, Gleitmittel, Anti-Blocking- Mittel und andere übliche Additive. Die Beschichtungsmasse zur Bildung der toneraufnehmenden

Schicht kann mit allen in der Papierherstellung üblichen Auftragsaggregaten inline oder offline aufgebracht werden, wobei die Menge so gewählt wird, dass nach dem Trocknen das Auftragsgewicht höchstens 3 g/m 2 , insbesondere 0,1 bis 2 g/m 2 , oder gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform 0,3 bis 0,7 g/m 2 beträgt. Die Beschichtungsmasse kann als Strich mit Hilfe eines üblichen, innerhalb der Extrusionsbeschich- tungsanlage integrierten Auftragswerkes aufgetragen werden. Hierzu besonders gut geeignet ist beispielsweise ein 3- Walzenauftrag oder eine Rakelvorrichtung.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können auf die toneraufnehmende Schicht weitere Schichten wie Schutzschich ¬ ten oder glanzverbessernde Schichten aufgetragen werden. Das Auftragsgewicht solcher Schichten ist vorzugsweise kleiner als 1 g/m2. Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung .

BEISPIELE

Ein Rohpapier A wurde aus Eukalyptus-Zellstoff hergestellt. Zur Mahlung wurde der Zellstoff als etwa 5 %ige wässrige Suspension (Dickstoff) mit Hilfe eines Refiners auf einen Mahlgrad von 36 °SR gemahlen. Die mittlere Faserlänge betrug 0,64 mm. Die Konzentration der Zellstofffasern im Dünnstoff betrug 1 Gew.-%, bezogen auf die Masse der ZellstoffSuspension . Dem Dünnstoff wurden Zusatzstoffe zugesetzt wie kationische Stärke in einer Menge von 0,4 Gew.-%, als ein neutrales Leimungsmittel Alkylketendimer (AKD) in einer Menge von 0,48 Gew.-%, Nassfestmittel Polyamin-Polyamid-Epichlorhydrinharz (Kymene ® ) in einer Menge von 0,36 Gew.-% und ein natürliches CaC0 3 in einer Menge von 10 Gew.-%. Die Mengenangaben beziehen sich auf die Zellstoffmasse. Der Dünnstoff, dessen pH-Wert auf etwa 7,5 eingestellt wurde, wurde vom Stoffauflauf auf das Sieb der Papiermaschine gebracht, worauf die Blattbildung unter Entwässerung der Bahn in der Siebpartie der Papiermaschine erfolgte. In der Pressenpartie erfolgte die weitere Entwässerung der Papierbahn auf einen Wassergehalt von 60 Gew.-%, bezogen auf das Bahngewicht. Die weitere Trocknung erfolgte in der Trockenpartie der Papiermaschine mit beheizten Trockenzy- lindern. Es entstand ein Rohpapier mit einem Flächengewicht von 160 g/m 2 und einer Feuchte von etwa 7%.

Das Rohpapier wird auf beiden Seiten mit einer Streichmasse aus einem Styrolacrylat-Binder, Stärke und einer Pigmentmi- schung aus Calciumcarbonat und Kaolin mit einem Auftragsgewicht von je 15 g/m 2 auf beiden Seiten gestrichen, getrocknet und anschließend mit einem Kalander geglättet. Das so erhaltene Material wird im Folgenden als Rohpapier A bezeichnet

Das Rohpapier B wurde in gleicher Weise wie Rohpapier A aus Eukalyptus-Zellstoff hergestellt. Es enthält aber in der Zellstoffdispersion zusätzlich Titandioxid in einer Menge, dass die Rohpapierbahn nach Fertigstellung 10 Gew.-% Ti0 2 , bezogen auf Trockenmasse enthielt. Dieses Rohpapier B wurde direkt, ohne Aufbringen einer weiteren Streichmasse, für die nachfolgende Extrusionsbeschichtung eingesetzt.

Beide Seiten der Rohpapiere A und B wurden mit einem Poly- ethylen-Titandioxidmischung aus 20 Gew.-% eines Polyethylens niedriger Dichte (LOPE, 0,923 g/cm 3 ) , 70 Gew.-% eines Poly- ethylens hoher Dichte (HDPE, d=0,964 g/cm 3 ), 10 Gew.-% Titandioxid (Rutil) mit einem Auftragsgewicht von etwa 20 g/m 2 im Laminator bei einer Geschwindigkeit von etwa 250 m/min beschichtet. Die Kühlzylinder wurden so gewählt, dass die resultierenden Oberflächen beider Seiten eine Rauhigkeit von 0,9 ym aufweisen, gemessen als Rz-Wert nach DIN 4768. Die erhaltenen Materialien werden im Folgenden mit AI und Bl bezeichnet, sie zeigen beidseitig eine hochglänzende Oberfläche . In gleicher Weise wurden die Basispapiere Ά und B mit der gleichen Polyethylen-Titandioxidmischung extrusionsbeschich- tet, wobei die Kühlzylinder aber so gewählt wurden, dass die resultierenden Oberflächen der Seite, die für die spätere Bedruckung vorgesehen ist, eine Rauhigkeit Rz von 11,2 pm auf- weist. Für die nicht zur Bedruckung vorgesehene Seite wurde ein Kühlzylinder so gewählt, der dieser Seite eine Rauhigkeit Rz von 14,1 m verleiht. Die erhaltenen Materialien werden im Folgenden mit A2 und B2 bezeichnet, sie zeigen auf der für die Bedruckung vorgesehene Seite eine matt strukturierte Oberfläche . Beide Oberflächen der harzbeschichteten Papiere AI und Bl und die für die Bedruckung vorgesehene Oberfläche der harzbeschichteten Papiere A2 und B2 wurden nach Bestrahlung mit einer Corona-Entladung mit Streichmasse beschichtet und getrocknet. Die Auftragsmenge der Streichmasse wurde so dabei gewählt, dass sich ein Trockenauftrag von 0,5 g/m 2 ergibt.

Die Zusammensetzung der Streichmassen ist nachfolgend angegeben .

Streichmasse a (Vergleich)

Zu 27,9 g einer Ethylenacrylat-Dispersion MICHEM PRIME ® 4990 R.E. (erhältlich von der Firma Michelman, Belgien) mit einem Polymergehalt von 35,7 Gew.~% wurden 0,1 g Netzmittel SURFY- NOL ® 440 (erhältlich von Air Products, Niederlande) und 72 g Wasser gemischt.

Streichmasse b (Erfindung)

22,4 g Ethylenacrylat-Dispersion MICHEM PRIME ® 4990 R.E. wurden mit 9,8 g Dispersion eines feinteiligen leitfähigen Pigments (Antimondotiertes Zinnoxid FS-10D, Feststoffgehalt 20,5 %, Hersteller ISK ISHIHARÄ SANGYO KAISHA Ltd., Japan) 0,1 g Netzmittel SURFYNOL ® 440 und 67,7 g Wasser gemischt.

Streichmasse c (Erfindung)

Es wurde eine Dispersion von 3,0 g eines leitfähigen Pigments (Antimondotiertes Titan-Zinnoxid FT-2000, Hersteller ISK ISHIHARÄ SANGYO KAISHA Ltd., Japan) in 27 g Wasser hergestellt und mittels eines Rotor-Stator-Mischsystems (ULTRA-TURRAX ® der Firma IKA ® , Deutschland) so lange behandelt, bis die mittlere Teilchengröße des Pigments 180 nm beträgt. 22,4 g Ethylenacrylat-Dispersion MICHEM PRIME ® 4990 R.E. wurden mit der so hergestellten Dispersion, 0,1 g Netzmittel SURFYNOL ® 440 und 47,5 g Wasser gemischt.

Streichmasse d (Vergleich)

2 g Polyvinylalkohol (Mowiol ® 40-88, erhältlich von Kuraray Specialities GmbH Europe, Deutschland) wurden mit 60 g einer Dispersion von AEROXIDE ® ALU C (Hersteller Evonik Degussa AG, Deutschland) mit einem Feststoffgehalt von 30 Gew.-%, 0,1 g Netzmittel SURFYNOL ® 440 und 37,9 g Wasser gemischt.

Streichmassee (Erfindung)

16,3 g Ethylenacrylat-Dispersion MICHEM PRIME ® 4990 R.E. wurden mit 29,0 g einer Dispersion von AEROSIL ® 300 (Hersteller Evonik Degussa AG, Deutschland) mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-%, 3 g einer Dispersion von Polystyrolsulfonsäure (VERSA ® TL 130, Hersteller Akzo Nobel Surface Chemistry AB, Schweden, Polymergehalt 30 Gew.-%), 0,1 g Netzmittel SURFYNOL ® 440 und 51,6 g Wasser gemischt.

Streichmasse f (Erfindung)

13,3 g Ethylenacrylat-Dispersion MICHEM PRIME ® 4990 R.E. wur- den mit 29,0 g einer Dispersion von AEROSIL ® 300 (Hersteller Evonik Degussa AG, Deutschland) mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-%, 38,5 g einer Dispersion von PEDOT:PSS (CLEVIOS ® P, Hersteller H.C. Strack CLEVIOS GmbH, Deutschland, Polymergehalt 1,3 Gew . - % ) , 0,1 g Netzmittel SURFYNOL ® 440, 5 g Diethy- lenglykol, 2 g Acrylcopolymerdispersion GLASCOL ® LE 520, und 12,1 g Wasser gemischt. Die so erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurden den nachstehend beschriebenen Prüfungen unterzogen.

Oberflächenwiderstand

Gemessen mit einer Kammelektrode nach DIN 53483, Angabe in log (Ohm/cm)

Verklebungstest : Zwei Blätter des Trägermaterials in DIN-A4- Größe werden bei 23°C und 50% RF aufeinandergelegt und mit einem 10 kg-Gewicht belastet. Nach 65 Stunden werden die

Blätter manuell getrennt und das Haften / Verkleben bewertet.

+: Keine Verklebung,

o: leichte Verklebung,

-: starke Verklebung

Tonerhaftung : Die Aufzeichnungsmaterialien werden mit einem elektrofotografischen Drucker vom Typ HP ® Indigo ® 6000 bedruckt und bei 23°C / 50% RF die Haftung des Toners durch Aufkleben und Widerabziehen eines Klebestreifens der Sorte TESA 4104 beurteilt.

+: Tonerschicht bleibt unbeschädigt,

o: Tonerschicht etwas abgerissen,

-: Tonerschicht vollständig vom Träger abgerissen.

Visuelle Beurteilung des Drucks auf Glanzstellen: Die Aufzeichnungsmaterialien werden einem elektrofotografischen Drucker vom Typ HP ® Indigo ® 6000 und das Druckbild visuell beur- teilt.

+: keine Glanzstellen,

- Glanzstellen erkennbar. Die Prüfergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 1 zusammen- gefasst .

Tabelle 1

Aufzeichnungs- OberflächenVerklebungs- TonerGlanzmaterial widerstand test haftung stellen

Äla Vergleich > 14, 9 0 0 -

Alb Erfindung 12, 1 + + +

Ale Erfindung 7,6 + + +

Aid Vergleich > 14, 9 + - +

Ale Erfindung 12, 6 + + +

Alf Erfindung 8,6 + + +

Bla Vergleich > 14, 9 0 0 -

Blb Erfindung 12, 0 + + +

Blc Erfindung 7,6 + + +

Bld Vergleich > 14, 9 + - +

Ble Erfindung 12, 5 + + +

Blf Erfindung 8,5 + + +

A23. ^ Vergleich > 14,9 0 0 -

A2h* Erfindung 12, 1 + + +

A2c* Erfindung 7,5 + + +

A2d* Vergleich > 14, 9 + - +·

A2e* Erfindung 12, 5 + + +

A2f* Erfindung 8, 6 + + +

B2a* Vergleich > 14,9 0 0 -

B2b* Erfindung 12, 0 + + +

B2c* Erfindung 7,7 + + +

B2d* Vergleich > 14, 9 + - +

B2e* Erfindung 12, 3 + +

B2f* Erfindung 8,4 + + + *Bei den beidseitig für eine Bedruckung vorgesehenen Aufzeichnungsmaterialien waren die Prüfergebnisse für beide Seiten im Wesentlichen identisch, angegeben ist der Mittelwert für beide Seiten.

Zusätzlich wurden Druckversuche mit den mit Trockentonern arbeitenden Druckern IGen ® 3 von XEROX ® und NeXpress ® von Kodak ® durchgeführt .

In der folgenden Tabelle 2 sind die Prüfergebnisse (Mittelwerte für die 3 Drucker) dargestellt. Der Tonerübertrag auf das Auszeichnungsblatt wurde dabei visuell aufgrund der Gleichmäßigkeit von homogen gedruckten Farbflächen bewertet, wobei "+" für gute Gleichmäßigkeit, "o" für leichte Dichteschwankungen und "-" für starke Dichteschwankungen im Druckbild steht.

Aufzeichnungs- Tonerübertrag TonerGlanzmaterial haftung stellen

Ala Vergleich - 0 -

Alb Erfindung 0 + +

Ale Erfindung + + +

Aid Vergleich - _ +

Ale Erfindung 0 + +

Alf Erfindung + + +

Bla Vergleich - 0 -

Blb Erfindung + + +

Blc Erfindung + + +

Bld Vergleich - - +

Ble Erfindung 0 + +

Blf Erfindung + + +

A2a* Vergleich - 0 -

A2b* Erfindung 0 + +

A2c* Erfindung + + +

A2d* Vergleich - - +

A2e* Erfindung 0 + +

Ä2 f^ Erfindung + + +

B2a* Vergleich - 0 -

B2b* Erfindung + + +

B2c* Erfindung + + +

B2d* Vergleich - - +

B2e* Erfindung 0 + +

B2f* Erfindung + + + *Bei den beidseitig für eine Bedruckung vorgesehenen Aufzeichnungsmaterialien waren die Prüfergebnisse für beide Sei ¬ ten im Wesentlichen identisch, angegeben ist der Mittelwert für beide Seiten.

Bewertung der Ergebnisse

Es zeigte sich, dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen Streichmassen Aufzeichungsmaterialien erhalten werden, die mit elektrofotografischen Druckerverfahren sowohl mit Flüssigtoner als auch mit Trockentoner bedruckbar sind. Die erhaltenen Bilder zeigen ein Silberhalogenidbildern vergleichbares Aussehen und eine vergleichbare Haptik. Die Haftung des Toners an der Oberfläche ist bei den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien gut, die Blätter verkleben nicht miteinander, laden sich elektrostatisch nicht auf und ergeben einen gleichmäßigen Tonerübertrag bei Verwendung von Trocken ¬ tonern. Glanzstellen durch Tropfen der in den Tonern als Hilfsstoffe verwendeten Öle werden sicher vermieden.