Состав барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги Советский патент 1983 года по МПК G03G5/14 D21H5/00 

00

00

со

N . Изобретение относится к технологи изготовления барьерных электропровод ных покрытий электрографических видо бумаги, применяемой в копировальной и регистрирующей аппаратуре и изготавливаемой путем нанесения электрографического сгюя на бумажную подлож ку с барьерным электропроводным покрытием. Покрытие служит для переноса злек рических зарядов в ходе формирования изображения на электрографической бу маге и повышение его электропроводности позволяет записывать более короткие информацйонныеимпульсы. Кро ме того, покрытие предназначено для предотвращения миграции компонентов электрографического слоя вместе с растворителями в бумажную подложку. Известен состав барьерного электропроводного покрытия, содержащий барьерный агент - окисленный крахмал и электропроводное вещество - четвер тичное аммониевое соединение lj . Однакбданный j ocTaB плохо совмес ТИМ с электрографическим слоем, наносимым из органических растворителей, вследствие чего необходимо покрытие и электрографический слой располагать с разных сторон бумажной ; подложки, Уто обстоятельство приводит .к ухудшению условий переноса электрических зарядов в процессе формирования изображения и соответственно к снижению качества получаемых отпечатков. Известен также состав барьерного электропроводного покрытия, содержащий масД: барьерный агент - окисленный крахмал - 6,3-6,7; электропроводное вещество - четвертичное аммониевое соединение - 6,3-26,6 и белый пигмент - каолин - 66,7-83,t Н . Однако указанный состав обладает низкой электропроводностью и большой впитываемостью органических растворителей . Для обеспечения барьерных свойств состава в электрографический слой требуется вводить анионную компоненту которая реагирует с катионной компонентой состава, образуя соединения типа полисоли, устойчивой к действию органических растворителей. Введение анионной компоненты в электрографический слой нарушает баланс диэлектрических и фотополупровод никовых свойств слоя, ухудшая его качество и, как следствие, качество по20лучаемых отпечатков. Кроме того, в составе покрытия обязательно должна присутствовать катионная компонента, что резко уменьшает выбор применяемых электропроводных веществ. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги, содержащий барьерный агент, электропроводное вещество четвертичное аммониевое соединение и белый пигмент . В качестве барьерного агента данный состав содержит эфирное производное картофельного крахмала, а в качестве белого пигмента - смесь каолина и тетрапирофосфата натрия. Соотношение компонентов состава следующее, мае,%; Барьерный агент Четвертичное аммониевое соединение 20-30 Белый пигмент5б-6 Недостатками известного состава являютсянизкая электропроводность и высокая впитываемость органических растворителей, что обуславливает быст(зый спад потенциала зарядки электрографической бумаги и соответственно делает невозможным применение состава в электрографических материалах для систем с длительной визуализацией изображения (например для ЭВМ).. Кроме того, указанный состав может наноситься только на специально уплотненную бумажную подложку и при его изготовлении используются .пищевые материалы (картофельный крахмал). , Цель изобретения - увеличение элект ропроводности и уменьшение впитываемости покрытия органических растворителей. Поставленная цель достигается тем, то состав барьерного электропроводого покрытия электрографической умаги, содержащий барьерный агент, лектропроводное веиество - четверичное аммониевое соединение и белый игмент, согласно изобретению, содерит указанные компоненты в следуьощих оличествах, мас.: Барьерный агент 6-38 Четвертичное аммониевое соединение 57-63 Белый пигмент Кроме того, в качестйе барьерного гента состав содержит смесь водоастворимой карбамидной смолы и кис-.

310389204

потного отвердитедя при соотношении а в качестве кислотного отвердителя смолы и отвердителя от 20:1 до 300:1, органические кислоты, их ангидриды Увеличение электропроводности пред- или соли слабых оснований и-сильных лагаемого состава покрытия обеспечивается повышением содержания электро проводного вещества - четвертичного аммониевого соединения. Введение небольших количеств белого пигмента также увеличивает электропроводность состава в силу того, что пигмент сор бирует на свою поверхность влагу из воздуха. Влага же способствует образованию ионов - переносчиков электри ческих зарядов при ионном механизме электропроводности, хара,ктерном для четвертичных аммониевых соединений. Введение больших количеств белого пигмента соответственно уменьшает со держание в составе электропроводного вещества, что понижает электропровод ность покрытия. Кроме того, покрытие становится рыхлым и возрастает впитываемость органических растворителей. Применение в качестве барьерного агента смеси водорастворимой карбамидной смолы и кислотного отвердител за счет химического взаимодействия между молекулярными цепями смолы уменьшает дефектность и рыхлость покрытия, что приводит к уменьшению впитываемости им органических растворителей . В качестве барьерного агента могу быть использованы также такие вещест ва, как эмульсии на основе поливинил ацетата, винилиденхлорида, полиакриламида, полистирола, бутадиенстирол ьные латексы, поливиниловый спирт, эфиры целлюлозы, декстрин, крахмал или их смеси. Использование вышеперечисленных веществ в предлагаемом составе покры тия также приводит к увеличению элек ропррводности и уменьшению впитываемости органических растворителей, но эффект уменьшения впитываемости имеет место в меньшей степени, чем при использовании смеси карбамидной смолы и кислотного отвердителя. В качестве белого пигмента исполь зуется двуокись кремния, двуокись титана, окись цинка, сернокислый барий, каолин, тальк или их смеси. В качестве водорастворимой карбамидной смолы используют водорастворимые меламино-формальдегидные или мочевино-формальдегидные смолы. кислот. В необходимых случаях в состав могут быть введены делевые добавки, не изменяющие количественного содержания основных компонентов, в частности многоатомные спирты для придания пластичности покрытию, неорганические с.оли типа хлористого или сернокислого,калия или натрия для.увеличения времени сохранности растворов состава. Предлагаемый состав барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги изготавливают следующим образом. В стеклянный стакан, оборудованный мешалкой, помещают необходимые количества водорастворимой карбамиднойг смолы, кислотного отвердителя, четвертичного аммониевого соединения и белого пигмента, разбавляют водой до концентрации сухих веществ 20-25% и перемешивают .до полной гомогенизации. Состав наносят на бумажную подложку на лабораторном ракеле Майера, высушивают в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 5 мин, кондиционируют при относительной влажности воздуха 20,56,78% в течение 2 ч и измеряют удельное поверхностное сопротивление и впитываемость органических растворителей состава барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги. Пример 1. По указанной технологии изготавливают состав покрытия, содержащий мас.%: мочевино-фор мальдегидную смолу 36, лимонную кислоту 0,126; четвертичное аммониевое соединение - полиеинилбензилтриметиламмоний хлорида 57 и пирогенную двуокись кремний - аэросил марки А-300 - 5. Соотношение компонентов состава и результаты испытаний приведены в таблице. Пример 2, Изготавливают состав покрытия, как в примере 1, содержащий, мас.: меламино-формйльдегидную смолу 5,72; хлористый аммоний 0,28; поливинилдиаллиламмоний хлорида 63 и окись цинка 31. Сверх 100 мас.% состава вводятсй целевые добавки: 0,5 мас.% хлористого калия ;и 5 мас. глицерина. Композиция перемешивается до полной гомогенизации. Соотношение компонентов состава и результаты испытаний приведены в таблице. Пример 3. Изготавливают состав, как в примере 1, содержащий, мас.%: мочевино-формальдегидную смолу марки М 17,9; щавелевую кис лоту П,1; поли-(N-диметил-)-3,5-метиленпиперидиний хлорида 60; сернокислый барий 12 и каолин 10. Соотношение компонентов состава и результаты испытаний приведены в таб лице. Пример i. Изготавливают состав как в примере 1, содержащий, мас.%: эмульсию поливинилацетата 28, jl-мета крилоксиэтилтри мети ламмоний хлорида бО;.двуокись титана 4 и тальк 8. Сверх 100 масД состава вво дится целе,вая добавка - 20 мас. глицерина и композиция смешивается с по мощью мешалки до полной гомогенизаци Соотношение компонентов состава и резульаты испытаний приведены в таб лице.. Пример 5. Изготавливают состав как в примере 1, содержащий 20 мае. этилированного картофельного крахмала, 60 мае. поливинилбензилтриметиламмоний хлорида и 20 мас. каолина. Соотношение компонентов состава и результаты испытаний приведены в таб лице. Пример 6 (по прототипу). Изготавливают состав барьерного элек ропроводного покрытия электрографической бумаги, как в примере;1, при этом он содержит мас.: этилированны картофельный крахмал 15t.каолин 59,004; тетрапирофосфат натрия 0,006 и поливинилбензилтриметиламмоний хлорида 25. Соотношение компонентов состава и результаты испытанийприведены в таблице. Для подтверждения эффекта увеличения электропроводности при введении небольших количеств белого пигмента изготавливают контрольный состав, не содержащий пигмента. Пример 7 (контрольный). Изготавливают состав, как в примере 1, содержащий 36,5 мас. мочевино-формальдегидной смолы марки М 1,5 мас.% хлористого аммония и 62 мас.% поливинилдиаллиламмоний хлорида. Соотношение компонентов состава и результаты испытаний приведены в таблице. . Пример 8 (контрольный). Изготавливают состава, как в примере 7 содержащий, мае.; меламино-формальдегидную смолу 2,993; хлористый аммоний 0,007; поливинилбензилтриметиламмоний хлорида б2 и двуокись кремния марки А-300 35. Соотношение компонентов состава и результаты испытаний приведены в таблице. Пример 9 (контрольный). Изготавливают состав, как в примере 8, при этом он содержит, мае.: меламиноформальдегидную смолу +1.8; хлористый аммоний 0,2; поливинилбензилтриметиламмоний хлорида 55 и каолин 3. Соотношение компонентов состава и результаты испытаний приведены в таблице.

300:1 2,,, 20:1 9,7-lp5,, 179:1 1,,, 2,,7., {31 131 12 82