Записывающий материал для электрофотографического способа печати
Изобретение относится к записывающему материалу, с которым электрофотографическими способами печати могут быть получены изображения с фотографическим качеством. Записывающий материал содержит бумагу-основу, покрытую с двух сторон синтетической смолой, и по меньшей мере один слой, воспринимающий тонер и расположенный на слое синтетической смолы. Причем слой, воспринимающий тонер, содержит водорастворимое или диспергируемое в воде связующее, тонкодисперсный неорганический пигмент и антистатически действующий компонент. Тонкодисперсный неорганический пигмент имеет средний размер частиц от 10 нм до 200 нм и поверхность по БЭТ от 10 м2/г до 400 м2/г. Причем с данным записывающим материалом при применении как жидких, так и сухих тонеров могут быть получены изображения, которые по внешнему виду и гаптическим характеристикам сравнимы с галогенидосеребряными фотографиями. 10 з.п. ф-лы, 2 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к записывающему материалу, с которым электрофотографическими способами печати могут быть получены изображения с фотографическим качеством.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В основе лазерного печатающего устройства лежит принцип электрофотографии. Электрофотография обеспечивает посредством формирования изображения или экспонирования на фоторезисторе оптического отображения оригинала получение скрытого изображения, сформированного электрическими зарядами и используемого в последующем для селективного нанесения тонера (проявления) и отображения (копирования) оригинала, например, на бумаге. Различают прямую, косвенную, а также мокрую и сухую электрофотографию. В мокрых способах, называемых также способами с жидким тонером, в качестве проявителя используют суспензию из алифатического растворителя с малой константой диэлектрической проницаемости и тонера, в то время как в сухом способе используют порошок. Посредством сфокусированного лазерного луча и вращающегося зеркала на светочувствительном барабане формируют отображение требуемой страницы. Барабан сначала заряжают отрицательно, затем в местах, на которые падает лазерный луч, заряд нейтрализуется. Форма разряженной поверхности на барабане соответствует последующему отпечатку. Посредством ролика с отрицательно заряженным тонером, который в разряженных местах прилипает к светочувствительному барабану, тонер переносят на барабан.
В способе с сухим тонером бумагу проводят над светочувствительным барабаном. При этом бумага только проходит мимо барабана. За бумагой формируют потенциальное поле. Тонер переносится на бумагу и сначала находится на ней в незакрепленном виде. Затем тонер фиксируют под давлением посредством горячего валика. Барабан разряжают, при этом с него удаляется излишний тонер.
В способе с жидким тонером суспензию тонера сначала переносят на нагреваемый резиновый цилиндр, на котором жидкость-носитель испаряется и тонер пластифицируется. С этого промежуточного валика (Intermediate drum) отпечаток тонера переносится затем на записывающий лист.
Изображения, получаемые посредством лазерного печатающего устройства, должны были достигать показателей качества, сравнимого с фотографическим. К ним относят такие характеристики, как глянец, жесткость и непрозрачность, высокое разрешение и четкость изображения, а также хорошая светостойкость.
В публикации HP (Hannelore Breuer): "Das know-how des Druckens: Die neuen Laser-Papiere von HP" (представлено 13.05.2005, получено в виде h41131.www4.hp.com/Backgrounder_Neue_Laser-Papiere.pdf
(по состоянию на 31.08.2010)) описаны виды бумаги с многослойным покрытием и двусторонней "открытой" пористой поверхностью. Однако изображения, получаемые при применении таких видов бумаги, имеют гаптические характеристики, заметно отличающиеся от традиционных галогенидосеребряных изображений, и отличающийся глянец поверхности.
Чтобы наиболее близко приблизиться к цели получения качества, сопоставимого с фотографическим, изображения, получаемые электрофотографически, воспроизводят на носителях, имеющих гаптические характеристики и внешний вид типичных фотографий на основе солей серебра. В DE 44 35 350 C1 описан воспринимающий изображение материал для электрофотографии, содержащий бумажную основу, покрытую термопластом, и слой, воспринимающий тонер, а также антистатический слой на обратной стороне. Недостаток этого материала состоит в том, что он требует дополнительного улучшения в отношении фиксации тонера и поведения в печатающем устройстве. К тому же на таких материалах после печати изображения обнаруживаются мешающие глянцевые пятна, которые образуются из-за маслоподобных веществ, часто применяемых в композициях тонеров в качестве смазывающего средства.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в разработке записывающего материала, который является приемлемым для двусторонней печати, обеспечивает хорошее качество изображения, имеет хорошую свето- и озоностойкость при хранении, а также хорошие характеристики при вводе и движении в печатающем устройстве и хорошую укладываемость.
Данная задача решается благодаря записывающему материалу для электрофотографических способов печати, содержащему бумагу-основу, покрытую с двух сторон синтетической смолой, и по меньшей мере один слой, воспринимающий тонер и расположенный на слое синтетической смолы, причем слой, воспринимающий тонер, содержит водорастворимое или диспергируемое в воде связующее, тонкодисперсный неорганический пигмент и антистатически действующий компонент.
Бумага, покрытая синтетической смолой, предпочтительно имеет специфическую топографию поверхности, выраженную через степень шероховатости Rz от 0,03 до 15 мкм. Слой, воспринимающий тонер, может содержать смесь сополимера "этилен-акриловая кислота", воспринимающего тонер, тонкодисперсного пигмента, абсорбирующего масло, и электропроводящего вещества, причем электропроводящее вещество представляет собой электропроводящий тонкодисперсный оксид или электропроводящий полимер.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В смысле настоящего изобретения под термином "бумага-основа" понимают бумагу, не имеющую покрытия или проклеенную с поверхности. Бумага-основа наряду с волокнами целлюлозы может содержать проклеивающие вещества, такие как алкилкетендимеры, жирные кислоты и/или соли жирных кислот, эпоксидированные амиды жирных кислот, ангидрид алкенил- или алкилянтарной кислоты, средства, повышающие влагопрочность, такие как полиаминополиамидоэпихлоргидрин, средства, повышающие прочность в сухом состоянии, такие как анионактивные, катионактивные или амфотерные полиамиды или катионактивные крахмалы, оптические отбеливатели, наполнители, пигменты, красители, антивспениватели и другие вспомогательные вещества, известные в бумажной промышленности. Бумага-основа может быть проклеена с поверхности. Приемлемые для этой цели проклеивающие вещества представляют собой, например, поливиниловый спирт или оксидированный крахмал. Бумага-основа может быть изготовлена на машине Фурдринье или янки-машине (цилиндровая бумагоделательная машина). Поверхностная плотность бумаги-основы может составлять от 50 до 250 г/м2 и предпочтительно от 80 до 180 г/м2. Бумага-основа может быть использована в неуплотненной или уплотненной (лощеной) форме. Наиболее предпочтительно приемлемой является бумага-основа с плотностью от 0,8 до 1,2 г/см3 и предпочтительно от 0,90 до 1,1 г/см3. В качестве целлюлозных волокон может быть использована, например, отбеленная сульфатная целлюлоза из древесины твердых пород (LBKP), отбеленная сульфатная целлюлоза из древесины хвойных пород (NBKP), отбеленная сульфитная целлюлоза из древесины лиственных пород (LBSP) или отбеленная сульфитная целлюлоза из древесины хвойных пород (NBSP). Могут быть использованы также целлюлозные волокна, полученные из бумажных отходов. Указанные целлюлозные волокна могут быть использованы также в смеси и к ним могут быть прибавлены компоненты иных волокон, например волокон из синтетической смолы. Однако предпочтительно используют целлюлозные волокна из 100%-ной целлюлозы древесины лиственных пород. Средняя длина волокон неразмолотой целлюлозы предпочтительно составляет от 0,6 до 0,85 мм (по измерению на анализаторе Kajaani). Кроме того, целлюлоза содержит лигнин в количестве меньше 0,05% масс. и предпочтительно от 0,01 до 0,03% масс. в пересчете на массу целлюлозы.
В качестве наполнителя в бумаге-основе может быть использован, например, каолин, карбонат кальция в его природных формах, таких как известняк, мрамор или доломит, осажденный карбонат кальция, сульфат кальция, сульфат бария, диоксид титана, тальк, диоксид кремния, оксид алюминия и их смеси. Предпочтительно приемлемым является карбонат кальция с гранулометрическим составом, при котором по меньшей мере 60% частиц меньше 2 мкм и не более 40% меньше 1 мкм. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения используют кальцит с гранулометрическим составом, при котором приблизительно 25% частиц имеют размер меньше 1 мкм и приблизительно 85% частицы имеют размер меньше 2 мкм.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения между бумагой-основой и слоем синтетической смолы может быть расположен слой, содержащий пигмент. Пигмент может представлять собой оксид металла, силикат, карбонат, сульфид или сульфат. Наиболее предпочтительно приемлемыми являются такие пигменты, как каолин, тальк, карбонат кальция и/или сульфат бария. Более предпочтительным является пигмент с узким гранулометрическим составом, при котором по меньшей мере 70% пигментных частиц имеют размер меньше 1 мкм. Доля пигмента с узким гранулометрическим составом в общем количестве пигмента составляет по меньшей мере 5% масс. и предпочтительно от 10 до 90% масс. Особенно хорошие результаты достигаются при доле от 30 до 80% масс. от общего пигмента. Под пигментом с узким гранулометрическим составом по настоящему изобретению понимают также пигменты с гранулометрическим составом, при котором по меньшей мере приблизительно 70% масс. частиц пигмента имеют размер меньше приблизительно 1 мкм и для от 40 до 80% масс. указанных пигментных частиц разность между пигментом с наиболее крупным размером частиц (диаметром) и пигментом с наименьшим размером частиц составляет меньше приблизительно 0,4 мкм. Особенно предпочтительным оказался карбонат кальция со значением d50%, приблизительно равным 0,7 мкм.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в слое, содержащем пигмент, может быть использована пигментная смесь, состоящая из указанных ранее карбоната кальция и каолина. Количественное соотношение "карбонат кальция/каолин" предпочтительно составляет от 30:70 до 70:30. Количественное соотношение "связующее вещество/пигмент" в слое, содержащем пигмент, может составлять от 0,1 до 2,5, предпочтительно от 0,2 до 1,5, в частности от приблизительно 0,9 до 1,3. В слое, содержащем пигмент, может быть использовано любое известное водорастворимое и/или диспергируемое в воде связующее вещество. Наряду с латексными связующими предпочтительно приемлемыми для этой цели являются пленкообразующие крахмалы, такие как термически модифицированные крахмалы, в частности кукурузный крахмал или гидроксипропилированный крахмал. Слой, содержащий пигмент, может быть нанесен посредством любых традиционных для производства бумаги встроенных или внешних агрегатов для нанесения, причем количество выбирают так, чтобы после сушки нанесенная масса составляла от 0,1 до 30 г/м2, предпочтительно от 1 до 20 г/м2 или согласно более предпочтительному варианту осуществления от 2 до 8 г/м2. В предпочтительном варианте осуществления слой, содержащий пигмент, наносят посредством клеильного пресса или пленочного пресса, встроенного в бумагоделательную машину.
Слои синтетической смолы, расположенные на обеих сторонах бумаги-основы (передний и задний слой синтетической смолы), предпочтительно могут содержать термопластичный полимер. Предпочтительно приемлемыми для этой цели являются полиолефины, например полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен, 4-метилпентен-1 и их смеси, а также сложные полиэфиры, например поликарбонаты. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения термопластичный полимер представляет собой биологически разлагаемый полимер и/или полимер на основе воспроизводимого сырья, такого как, например, линейный сложный полиэфир, термопластичный модифицированный крахмал или полимолочная кислота, или смесь указанных полимеров друг с другом или с другими полимерами.
В другом более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения передний и задний слой синтетической смолы содержит по меньшей мере 40% масс. и предпочтительно от 60 до 80% масс. HDPE с плотностью больше 0,95 г/см3. Более предпочтительной является композиция, состоящая из 65% масс. HDPE с плотностью больше 0,95 г/см3 и 35% масс. LDPE с плотностью меньше 0,935 г/см3.
Слои синтетической смолы могут содержать белые пигменты, такие как диоксид титана, а также другие вспомогательные вещества, такие как оптические отбеливатели, красители и диспергаторы. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения к слоям синтетической смолы прибавляют антистатически действующие вещества, в частности электропроводящие неорганические пигменты.
Нанесенная масса слоев синтетической смолы может составлять от 5 до 50 г/м2, предпочтительно от 5 до 30 г/м2 и более предпочтительно от 10 до 20 г/м2. Слой синтетической смолы может быть нанесен экструдированием на бумагу-основу или слой, содержащий пигмент, в виде одного или нескольких слоев. Экструзионное нанесение покрытия может быть осуществлено со скоростью бумагоделательной машины до 600 м/мин.
Структуру поверхности (топографию) слоев синтетической смолы получают посредством холодильных цилиндров, применяемых при экструзионном нанесении покрытия. Она может быть охарактеризована степенью шероховатости. Холодильные цилиндры, применяемые для получения структуры поверхности, изготавливают известным способом. С этой целью поверхность стального цилиндра может быть обработана струями песка, стекла или другого материала для струйной обработки и затем хромирована. Однако поверхность цилиндра может быть сформирована также электролитическим способом в ванне для хромирования.
Слои синтетической смолы в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть нанесены симметрично на обеих сторонах бумаги-основы, т.е. слои синтетической смолы на обеих сторонах бумаги-основы содержат одну и ту же композицию и являются идентичными в отношении топографии поверхности. По настоящему изобретению поверхность слоя синтетической смолы на обеих сторонах может иметь степень шероховатости Rz от 0,03 до 15 мкм.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, целью которого является записывающий материал с глянцевой поверхностью, сравнимой с глянцевой галогенидосеребряной фотографией, поверхность слоя синтетической смолы имеет по меньшей мере на одной стороне степень шероховатости Rz от 0,03 до 1,8 мкм. В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, целью которого является записывающий материал со структурированной поверхностью, сравнимой с матовой галогенидосеребряной фотографией, поверхность слоя синтетической смолы имеет по меньшей мере на одной стороне степень шероховатости Rz от 9 до 15 мкм.
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, целью которого является приемлемый для односторонней печати глянцевый записывающий материал, слой синтетической смолы на стороне записывающего материала, несущей слой, воспринимающий тонер, и предусмотренной для печати, имеет шероховатость меньше, чем на обратной стороне. В этом варианте осуществления сторона, предусмотренная для печати, имеет степень шероховатости Rz от 0,03 до 1,8 мкм или от 9 до 15 мкм, в то время как сторона, не предусмотренная для печати, имеет степень шероховатости Rz от 12 до 16 мкм.
На предусмотренную для печати сторону бумаги-основы, покрытой синтетической смолой, по настоящему изобретению наносят слой, воспринимающий тонер. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, целью которого является приемлемый для двусторонней печати записывающий материал, слой, воспринимающий тонер, наносят на обе стороны бумаги-основы, покрытой синтетической смолой.
Слой, воспринимающий тонер, по настоящему изобретению состоит по меньшей мере из водорастворимого или диспергируемого в воде связующего, тонкодисперсного пигмента и антистатического средства.
Связующее в слое, воспринимающем тонер, может представлять собой любое связующее, приемлемое для покрытия бумаги, предпочтительно применяют крахмал, поливиниловый спирт, акрилаты или сополимеры акрилатов с другими мономерами. Более предпочтительное связующее представляет собой сополимер этилена и акриловой кислоты, предпочтительно сополимер с интервалом температур плавления от 70 до 100°C.
Тонкодисперсный пигмент в слое, воспринимающем тонер, по настоящему изобретению представляет собой тонкодисперсный неорганический пигмент, например диоксид кремния, оксид алюминия, оксигидроксид алюминия, силикат алюминия, карбонат кальция, оксид цинка, оксид олова, оксид сурьмы, диоксид титана, оксид индия или смешанный оксид этих оксидов. В более предпочтительном варианте осуществления тонкодисперсный пигмент представляет собой оксид цинка, оксид олова, оксид сурьмы, диоксид титана, оксид индия или смешанный оксид этих оксидов. Тонкодисперсные пигменты могут присутствовать в слое, воспринимающем тонер, индивидуально или в виде смеси.
Тонкодисперсные пигменты в слое, воспринимающем тонер, предпочтительно имеют средний размер частиц меньше 1000 нм и более предпочтительно меньше 200 нм. Более предпочтительными являются пигменты с поверхностью по БЭТ от 30 до 400 м2/г. По настоящему изобретению пигменты могут быть получены термическим способом или способами мокрого химического осаждения.
Антистатическое средство в слое, воспринимающем тонер, по настоящему изобретению может представлять собой электропроводящий полимер или электропроводящий пигмент. Могут быть использованы также смеси антистатических средств.
По настоящему изобретению электропроводящие полимеры могут представлять собой полимеры, в случае которых электрический заряд переносится в форме ионов, такие как полистиролсульфокислота. Однако предпочтительными являются полимеры, в которых электрический заряд переносится в форме электронов или дырок, например полианилины, политиофены или другие полимеры. Более предпочтительным в качестве проводящего полимера является поли-(3,4-этилендиокситиофен) с добавкой полистироловой кислоты (PEDOT:PSS), который поставляется, например, под названием CLEVIOS® или ORGACON®. Электропроводящие полимеры по настоящему изобретению содержатся в слое, воспринимающем тонер, в количестве от 0,1 до 50% масс. и предпочтительно от 1,0 до 4,0% масс. в пересчете на массу сухого слоя. Если по настоящему изобретению в слое, воспринимающем тонер, используют полимер в качестве антистатического средства, то в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения он может быть полностью или частично заменен водорастворимым или диспергируемым в воде связующим.
По настоящему изобретению проводящие пигменты могут состоять, в частности, из металлического порошка или углерода. Однако предпочтительными являются оксиды, такие как оксид сурьмы, оксид олова, оксид индия или более предпочтительно диоксид титана или оксид цинка или смешанные оксиды сурьмы, индия, титана, цинка или олова. Проводящие пигменты по настоящему изобретению предпочтительно имеют средний размер частиц меньше 1000 нм и более предпочтительно меньше 200 нм. Если проводящий пигмент используют в качестве антистатического средства, то в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения он может также одновременно представлять собой тонкодисперсный пигмент в слое, воспринимающем тонер.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения слой, воспринимающий тонер, дополнительно содержит анионогенное или неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве от 0,01 до 4,0% масс. и предпочтительно от 0,05 до 2,5% масс. в пересчете на сухой слой.
Слой, воспринимающий тонер, при необходимости может содержать также другие вспомогательные вещества, например матирующие вещества, красители, сшивающие агенты, скользящие добавки, антиблокирующие средства и другие традиционные добавки.
Покровная масса для образования слоя, воспринимающего тонер, может быть нанесена посредством любых традиционных для производства бумаги встроенных или внешних агрегатов для нанесения, причем количество выбирают так, чтобы после сушки нанесенная масса составляла не более 3 г/м2, предпочтительно от 0,1 до 2 г/м2 или согласно более предпочтительному варианту осуществления от 0,3 до 0,7 г/м2. Покровная масса может быть нанесена как покрытие посредством традиционного наносящего узла, встроенного в установку для экструзионного нанесения покрытия. Более предпочтительно приемлемым для этой цели является, например, 3-валковый наносящий узел или устройство с раклей.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения на слой, воспринимающий тонер, могут быть нанесены другие слои, такие как защитные слои или слои, улучшающие глянец. Нанесенная масса таких слоев составляет предпочтительно меньше 1 г/м2.
Приведенные далее примеры служат для дальнейшего пояснения настоящего изобретения.
ПРИМЕРЫ
Бумага-основа A была изготовлена из эвкалиптовой целлюлозы. С целью измельчения целлюлоза была размолота в виде приблизительно 5%-ной водной суспензии (пульпы) посредством рафинера до степени помола 36°SR. Средняя длина волокон составляла 0,64 мм. Концентрация целлюлозных волокон в дисперсии составляла 1% масс. в пересчете на массу суспензии целлюлозы. К дисперсии прибавляли добавки, такие как катионактивный крахмал в количестве 0,4% масс., алкилкетендимер (AKD) в количестве 0,48% масс. в качестве нейтрального проклеивающего вещества, полиаминополиамидоэпихлоргидриновая смола (Kymene®) в количестве 0,36% масс. в качестве средства, повышающего влагопрочность, и природный CaCO3 в количестве 10% масс. Количественные данные приведены в пересчете на массу целлюлозы. Дисперсию, значение pH которой устанавливали приблизительно равным 7,5, из напускного ящика наносили на сетку бумагоделательной машины, после чего происходило образование листа при обезвоживании полотна в сеточной части бумагоделательной машины. В прессовой части происходило дальнейшее обезвоживание бумажного полотна до содержания воды 60% масс. в пересчете на массу полотна. Дальнейшая сушка происходила в сушильной части бумагоделательной машины на нагреваемых сушильных цилиндрах. При этом образовывалась бумага-основа с поверхностной плотностью 160 г/м2 и влажностью приблизительно 7%.
Бумагу-основу с обеих сторон покрывали меловальным составом, состоящим из стиролакрилатного связующего, крахмала и пигментной смеси из карбоната кальция и каолина, с наносимой массой соответственно 15 г/м2 на обеих сторонах, сушили и затем лощили каландром. Материал, полученный таким образом, далее обозначен как бумага-основа A.
Бумага-основа B была изготовлена из эвкалиптовой целлюлозы таким же способом, как и бумага-основа A. Однако в целлюлозной дисперсии она содержит дополнительно диоксид титана в таком количестве, чтобы полотно бумаги-основы после отделки содержало 10% масс. TiO2 в пересчете на сухую массу. Бумагу-основу B использовали без нанесения другого меловального состава непосредственно для следующего экструзионного нанесения покрытия.
Обе стороны бумаги-основы A и B покрывали смесью "полиэтилен-диоксид титана", содержащей 20% масс. полиэтилена низкой плотности (LOPE, 0,923 г/см3), 70% масс. полиэтилена высокой плотности (HDPE, 0,964 г/см3), 10% масс. диоксида титана (рутил), с наносимой массой приблизительно 20 г/м2 в ламинаторе при скорости приблизительно 250 м/мин. Холодильные цилиндры были выбраны так, чтобы конечная поверхность обеих сторон имела шероховатость 0,9 мкм, измеренную как значение Rz по DIN 4768. Полученные материалы далее обозначены как A1 и B1, при этом они имеют поверхности с высоким глянцем с обеих сторон.
Бумажные основы A и B были покрыты аналогичным способом экструзии аналогичной смесью "полиэтилен-диоксид титана", но холодильные цилиндры были выбраны так, чтобы конечная поверхность стороны, предусмотренной для последующей печати, имела шероховатость Rz, равную 11,2 мкм. Для стороны, не предусмотренной для печати, холодильный цилиндр был выбран так, чтобы он придавал этой стороне шероховатость Rz, равную 14,1 мкм. Полученные материалы далее обозначены как A2 и B2, при этом они имеют матовую структурированную поверхность на стороне, предусмотренной для печати.
Обе поверхности покрытых смолой образцов бумаги A1 и B1 и поверхности покрытых смолой образцов бумаги A2 и B2, предусмотренные для печати, после облучения коронным разрядом покрывали меловальным составом и сушили. При этом нанесенное количество меловального состава выбирали так, чтобы сухой нанесенный слой составлял 0,5 г/м2. Композиции меловальных составов приведены далее.
Меловальный состав a (сравнительный)
27,9 г этиленакрилатной дисперсии MICHEM PRIME® 4990 R.E. (поставка компании Michelman, Бельгия) с содержанием полимера 35,7% масс. смешивали с 0,1 г смачивателя SURFYNOL® 440 (поставка компании Air Products, Нидерланды) и 72 г воды.
Меловальный состав b (по настоящему изобретению)
22,4 г этиленакрилатной дисперсии MICHEM PRIME® 4990 R.E. смешивали с 9,8 г дисперсии тонкодисперсного проводящего пигмента (оксид олова FS-10D, допированный сурьмой, содержание твердого вещества 20,5%, производитель ISK ISHIHARA SANGYO KAISHA Ltd., Япония), 0,1 г смачивателя SURFYNOL® 440 и 67,7 г воды.
Меловальный состав c (по настоящему изобретению)
Готовили дисперсию 3,0 г проводящего пигмента (оксид титана-олова FT-2000, допированный сурьмой, производитель ISK ISHIHARA SANGYO KAISHA Ltd., Япония) в 27 г воды и посредством роторно-статорной смешивающей системы (ULTRA-TURRAX®, компания IKA®, Германия) обрабатывали так долго, чтобы средний размер частиц пигмента составил 180 нм. 22,4 г этиленакрилатной дисперсии MICHEM PRIME® 4990 R.E. смешивали с полученной таким образом дисперсией, 0,1 г смачивателя SURFYNOL® 440 и 47,5 г воды.
Меловальный состав d (сравнительный)
2 г поливинилового спирта (Mowiol® 40-88, поставка компании Kuraray Specialities GmbH Europe, Германия) смешивали с 60 г дисперсии AEROXIDE® ALU C (производитель Evonik Degussa AG, Германия) с содержанием твердого вещества 30% масс., 0,1 г смачивателя SURFYNOL® 440 и 37,9 г воды.
Меловальный состав e (по настоящему изобретению)
16,3 г этиленакрилатной дисперсии MICHEM PRIME® 4990 R.E. смешивали с 29,0 г дисперсии AEROSIL® 300 (производитель Evonik Degussa AG, Германия) с содержанием твердого вещества 20% масс., 3 г дисперсии полистиролсульфокислоты (VERSA® TL 130, производитель Akzo Nobel Surface Chemistry AB, Швеция, содержание полимера 30% масс.), 0,1 г смачивателя SURFYNOL® 440 и 51,6 г воды.
Меловальный состав f (по настоящему изобретению)
13,3 г этиленакрилатной дисперсии MICHEM PRIME® 4990 R.E. смешивали с 29,0 г дисперсии AEROSIL® 300 (производитель Evonik Degussa AG, Германия) с содержанием твердого вещества 20% масс., 38,5 г дисперсии PEDOT:PSS (CLEVIOS® P, производитель H.C. Strack CLEVIOS GmbH, Германия, содержание полимера 1,3% масс.), 0,1 г смачивателя SURFYNOL® 440, 5 г диэтиленгликоля, 2 г дисперсии акрилового сополимера GLASCOL® LE 520 и 12,1 г воды.
Полученные таким образом записывающие материалы подвергали описанным далее испытаниям.
Поверхностное сопротивление
Измерения осуществляли с гребенчатым электродом по DIN 53483, данные приведены в виде log(Ом/см).
Испытание на склеивание. Два листа материала-носителя формата DIN-A4 при 23°C и 50%-ной относительной влажности укладывали друг на друга и нагружали грузом массой 10 кг. Через 65 часов листы разделяли вручную и оценивали слипание/склеивание:
+: склеивание отсутствует;
o: легкое склеивание;
-: сильное склеивание.
Адгезия тонера. На записывающих материалах осуществляли печать на электрофотографическом печатающем устройстве типа HP® Indigo® 6000 и при 23°C/50%-ной относительной влажности оценивали адгезию тонера посредством наклеивания и снятия клеящей ленты марки TESA 4104:
+: слой тонера не поврежден;
o: слой тонера частично снят;
-: слой тонера полностью снят с носителя.
Визуальная оценка печати на глянцевые пятна. На записывающих материалах осуществляли печать на электрофотографическом печатающем устройстве типа HP® Indigo® 6000 и визуально оценивали отпечаток:
+: глянцевые пятна отсутствуют;
-: глянцевые пятна различимы.
Результаты испытаний представлены в приведенной далее таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Записывающий материал | Поверхностное сопротивление | Испытание на склеивание | Адгезия тонера | Глянцевые пятна | |
| A1a | Сравнительный | >14,9 | o | o | - |
| A1b | По изобретению | 12,1 | + | + | + |
| A1c | По изобретению | 7,6 | + | + | + |
| A1d | Сравнительный | >14,9 | + | - | + |
| A1e | По изобретению | 12,6 | + | + | + |
| A1f | По изобретению | 8,6 | + | + | + |
| B1a | Сравнительный | >14,9 | o | o | - |
| B1b | По изобретению | 12,0 | + | + | + |
| B1c | По изобретению | 7,6 | + | + | + |
| B1d | Сравнительный | >14,9 | + | - | + |
| B1e | По изобретению | 12,5 | + | + | + |
| B1f | По изобретению | 8,5 | + | + | + |
| A2a* | Сравнительный | >14,9 | o | o | - |
| A2b* | По изобретению | 12,1 | + | + | + |
| A2c* | По изобретению | 7,5 | + | + | + |
| A2d* | Сравнительный | >14,9 | + | - | + |
| A2e* | По изобретению | 12,5 | + | + | + |
| A2f* | По изобретению | 8,6 | + | + | + |
| B2a* | Сравнительный | >14,9 | o | o | - |
| B2b* | По изобретению | 12,0 | + | + | + |
| B2c* | По изобретению | 7,7 | + | + | + |
| B2d* | Сравнительный | >14,9 | + | - | + |
| B2e* | По изобретению | 12,3 | + | + | + |
| B2f* | По изобретению | 8,4 | + | + | + |
| *В случае записывающих материалов, предусмотренных для двусторонней печати, результаты испытаний были по существу идентичными для обеих сторон; указано среднее значение для обеих сторон. |
Дополнительно были осуществлены опыты по печати на печатающих устройствах IGen® 3 компании XEROX® и NeXpress® компании Kodak®, работающих с сухими тонерами.
В приведенной далее таблице 2 представлены результаты испытаний (средние значения для 3 печатающих устройств). При этом перенос тонера на записывающий лист оценивали визуально по равномерности однородно запечатанных поверхностей, причем "+" соответствует хорошей равномерности, "o" - легким отклонениям плотности и "-" - сильным отклонениям плотности на отпечатке.
Оценка результатов
Было найдено, что при применении меловальных составов по настоящему изобретению были получены записывающие материалы, приемлемые для печати электрофотографическими способами печати как с жидким, так и с сухим тонером. Полученные изображения имеют внешний вид и гаптические характеристики, сравнимые с галогенидосеребряными изображениями. Адгезия тонера на поверхности записывающих материалов по настоящему изобретению является хорошей, листы не склеиваются друг с другом, не заряжаются электростатически, при этом достигается равномерный перенос тонера при применении сухих тонеров. Появление глянцевых пятен, обуславливаемых каплями масел, применяемых в тонерах в качестве вспомогательных веществ, надежно предотвращается.
1. Записывающий материал для электрофотографических способов печати, содержащий бумагу-основу, покрытую с двух сторон синтетической смолой, и по меньшей мере один слой, воспринимающий тонер и расположенный на слое синтетической смолы, отличающийся тем, что слой, воспринимающий тонер, содержит водорастворимое или диспергируемое в воде связующее, тонкодисперсный неорганический пигмент и антистатически действующий компонент, причем тонкодисперсный неорганический пигмент имеет средний размер частиц от 10 нм до 200 нм и поверхность по БЭТ от 10 м2/г до 400 м2/г.
2. Записывающий материал по п. 1, отличающийся тем, что слои синтетической смолы содержат полиолефин.
3. Записывающий материал по п. 2, отличающийся тем, что слои синтетической смолы содержат смесь полиэтилена с плотностью больше 0,95 г/см3 и полиэтилена с плотностью меньше 0,95 г/см3.
4. Записывающий материал по п. 3, отличающийся тем, что полиэтилен с плотностью больше 0,95 г/м3 содержится в слоях синтетической смолы в количестве от 60 до 80% масс. в расчете на общую массу полиолефина.
5. Записывающий материал по п. 1, отличающийся тем, что слой, воспринимающий тонер, содержит этиленакрилатный сополимер в качестве связующего, диспергируемого в воде.
6. Записывающий материал по п. 1, отличающийся тем, что тонкодисперсный пигмент представляет собой оксид алюминия, оксигидроксид алюминия или кремниевую кислоту.
7. Записывающий материал по п. 1, отличающийся тем, что тонкодисперсный пигмент представляет собой электропроводящий пигмент.
8. Записывающий материал по п. 7, отличающийся тем, что тонкодисперсный пигмент представляет собой оксид сурьмы, индия, титана, цинка или олова или смешанный оксид двух или нескольких данных элементов.
9. Записывающий материал по п. 1, отличающийся тем, что антистатически действующий компонент представляет собой электропроводящий полимер.
10. Записывающий материал по п. 9, отличающийся тем, что электропроводящий полимер представляет собой полистиролсульфокислоту.
11. Записывающий материал по п. 9, отличающийся тем, что электропроводящий полимер представляет собой полианилин или политиофен.
