Состав барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги Советский патент 1983 года по МПК G03G5/02 

(54) СОСТАВ БАРЬЕРНОГО ЭЛЕКТРОПРОВОДНОГО ПОКРЫТИЯ ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКОЙ БУМАГИ

Изобретение относится к технологйтг изготовления барьерных электропроводных покрытий электрографических видов бумаги, применяемых в копировальной/ и регистрирующей аппаратуре.

Известен состав покрытия электро-, графической бумаги, представляющий собой водный раствор полимерного четвертичного аммон-иевого соединения, наносимого на бумажную подложку перед нанесением электрографического

Однако такой состав не обраэует сплошную пленку на бумажной подложке, вследствие чего отсутствует однородность электропроводности покрытия, что.приводит к снижению качества получаемого отпечатка.

Известен также состав барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги, содержащий,мйс.%: барьерный агент (окисленный крахмал) 40) .полимерное четвертичное аммониевое соединение (поливинилбензилтриметиламмоний хлорид) 60 2J.

Этот состав вследствие значительной гидрофильности мало совместим с электрографическими слоями, наносимыми из органических растворителей. Поэтому необходимо наносить электропроводное покрытие и электрографиче.ский слой с разных сторон бумажной подложки, что приводит к ухудшению условий перемещения электрических зарядов в процессе записи информации и, соответственно, к снижению качества получаемых отпечатков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав, содер10жащий барьерный агент и электропроводное вещество - полимерное четвертичное аммониевое соединение. Такой состав в качестве барьерного агента содержит эфирное производное карто15фельного крахмала, каолин и тетрапирофосфат натрия, а в качестве полимерного четвертичного аммониевого соединения - полимер винилбензилового четвертичного аммониевого соединения

20 при их соотношении, мас.%: эфирное производное картофельного крахмала ,14-16/ каолин 56-64; тетрапирофосфат натрия 0,056-0,064; полимерное четвертичное а:ммониевое соединение

25 20-30 СЗ.

Однако такой состав не обеспечивает покрытию достаточно высоких электрофизических показателей, так как из-за использования в качестве

30 барьерного агента смеси эфирного про.изводного картофельного крахмала, каолина и пирофосфата натрия покрытие имеет пористую структуру, что приводит к частичному проваливанию в него электрографического слоя и, следовательно, к увеличению скорости спада потенциала зарядки.Кроме этого удельное поверхностное сопротивление покрытия значительно изменяется в зависимости от влажности окружающей среды из-за интенсивного влагообмена с атмосферным воздухом. Указанный состав может наноситься только на специально уплотненную бумажную подложку, что вызывает технологические затруднения в производстве.

Целью изобретения является улучшение электрофизических показателей покрытия. .

Поставленная цель достигается тем что состав барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги, содержащий барьерный агент .и электропроводное вещество - полимер ное четвертичное аммониевое соединение, в качестве барьерного агента содержит водорастворимую карбамидную смолу и кислотный отвердитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водорастворимая

карбамидная смола 19,2-56,5 Кислотный отвердитель1,1-3,9 Полимерное четвертичное аммониевое соединение 42,4-76,9 Предлагаемый состав за счет сочетания полимерного четвертичного аммониевого соединения с водорастворимой карбамидной смолой и кислотным отвердителем обеспечивает плотную малопористую структуру покрытия (.мерой пористости является впитываемост по ксилолу), что, в свою очередь, стабилизирует удельное поверхностное сопротивление и предотвращает проваливание электрографического слоя, тем самым улучшая электрофизические свойства покрытия.

В качестве кислотного отвердителя

состав может содержать органическую

кислоту, ангидрид органической кислоты, соль слабого основания и сильной кислоты или.их смеси.

В качестве водорастворимой карбамидной смолы могут использоваться 55 водорастворимые меламиноформальдегидные смолы, мочевиноформальдегидные смолы или их смеси.

Для увеличения времени сохраняемости растворов барьерного электро- ,60 проводного покрытия электрографиче- t ской бумаги в состав может быть введена легко диссоциирующая неорганическая соль, в качестве которой могут использоваться хлористый натрий, хло-65

ристый калий, сернокислый калий, сернокислый натрий или их смеси.

Состав при необходимости может также содержать гидроФилизатор, выбранный из группы, включающей глицерин, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль или их смеси. ГидроФилизатор целесообразно вводить в случаях, когда возможно пересушивание покрытия в процессе нанесения его на бумажную подложку.

Неорганическая соль и гидрофилизатор не являются обязательными компонентами состава, а при их использовании количественное соотношение основных компонентов состава ( барьерный агент и электропроводное вещество ) остается внутри указанных пределов .

Предлагаемый состав изготавливают следующим образом.

В сосуд, оборудованный мешалкой, помещают необходимые количества водных растворов: карбамидной смолы, кислотного отвердителя и полимерного четвертичного аммониевого соединения(при необходимости вводят гидрофилизатор и неорганическую соль ), перемешивают до полной гомогенизации, наносят на бумажную подложку и высушивают. После кондиционирования в условиях различной влажности определяются удельное поверхностное сопротивление и впитываемость по ксилолу. Масса наносимого на каждую сторону бумажной подложки состава барьерного электропроводного покрытия должна составлять 0,5-5,0 г/м.

Пример 1. В стеклянный стакан, оборудованный мешалкой, помещают -38,4 г 50%-ного раствора мочевиноформальдегидной смолы (19,2 мае.%) К раствору добавляют 256,3 г 30%-ног раствора полимерного четвертичного аммониевого соединения - поливинилбензилтриметиламмоний хлорида (76,9 мас.%),. 15,6 г 25%-ного раствора лимонной кислоты 13,9 мас.%). Состав перемешивают до полной гомогенизации, наносят на бумажную под- , ложку на лабораторном ракеле Майера, высушивают в сушильном шкафу при 105С в течение 5 мин, кондиционируют в течение 25 ч при относительной влажности воздуха 20, 56 и 78%. После кондиционирования измеряют удельное поверхностное сопротивление и впитываемость по ксилолу.

На лабораторной поливочной установке на полученный образец наносят электрофизический слой из спирто-толуольного раствора, высушивают в сушильном шкафу при 105°С в течение 5 мин, кондиционируют в течение 24 ч и определяют скорость спада потенциала зарядки образца электрографической бумаги.

Пример 2. По технологии, аналогичной примеру 1, готовят состав барьерного электропроводного покрытия при этом состав содержит 56,5 г меламиноформальдегидной смолы марки ВММ (56,5 мас.%); 1 ,1 г малеинового аигидрида (1,1 мас.%); 42,4 г полимерного четвертичного аммониевого соединения - поливинилбензилтрйэтиламмоний хлорида (42,4 мас.%); 50 г полипропиленгликоля; 5 г сернокислого калия. Измеряют удельное поверхностное сопротивление и впитываемость по ксилолу.

Пример 3. Готовят состав барьерного электропроводного покрьатия электрографической бумаги аналогично примеру 1, при этом состав содержит 37,5 г смеси смол марки М19-62 состоящей, из 19 мае.ч. меламиноформальдегидной смолы vi 62 мае.ч. мочевиноформальдегидной смолы(37,5мас.% 2,5- г хлористого аммония (2,5 мас.%); 60 г полидивинилдиаллиламмоний хлорида {60 мас.%) и 25 г глицерина. Измеряют удельное поверхностное сопротивление и впитываемость по ксилолу.

Пример 4. Состав готовят по технологии, аналогичной примеру 1, при этом состав содержит 25 г смеси П р, и м е ч а н и е Из таблицы видно, что предлагаемый состав барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги обеспечивает уменьшение пористости (впитываемость по ксилолу на 49-165% меньше, чем в прототипе), вследствие чего скорость спада потенциала зарядки уменьшается на- 30-67% .и понижается зависимость удельного поверхностного сопротивления от влажнрсти окружающей среды, что свидетель

меламиноформальдегидной и мочевиноформальдегидной смолы марки Ml9-62 (25 мас.%); 1 г фталевого ангидрида; 2 г щавелевой кислоты (3 мас.%); 72 г поли (N-диметил 3,5метиленпиперидиний хлорида (72 мас.%). Измеряют удельное поверхностное сопротивление и впитываемость по ксилолу.

Пример 5{по прототипу . В стеклянном стакане при перемешивании заваривают 15 г этилированного картофельного крахмала в 100 г воды, добавляют 60 г каолина; 0,006 г тетрапирофосфата натрия; 25 г поливинилбензилтриметиламмоний хлорида. Состав перемешивают до полной гомогенизации, наносят на бумажную подложку на лабораторном ракеле Майера, высушивают в сушильном шкафу при в течение .5 мин., кондиционируют в течение 24 ч при относительной влажности воздуха 20, 56 и 78%, измеряют удельное поверхностное сопротивление и впитываемость по ксилолу.

Аналогично примеру 1 изготавливают образцы электрографической бумаги по примерам 2 - 5 и определяют скорость спада потенциала зарядки.

Результаты испытаний приведены в таблице. . Масса состава барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги составляет 1,0 г/м .Масса электрографического слоя 7,О г/м. ствует о значительном улучшении электрофизических свойств барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги. Формула изобретения Состав барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги, содержащий барьерный агент и электропроводное вещество - полимер нее четвертичное аммониевое соединение, отличающийся тем, что, с целью улучшения элвктрофиэи еских показателей покрытия, он в ка честве барьерного агента содержит водорастворимую карбакмдную смолу и кислотный отвердитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: Водорастворимая карбамидная смола 19,2-56,5 Кислотный отвердитель1,1-3,9 48 Полимерное четвертичное аммониевое ,4-76,9 динение Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ОНА 3544318, кл. G 03 G 7/00,опублик. 1970. 2.Патент ОНА № 4216055, кл. О 21 Н 5/00, опублик. 1975. 3.Патент ОНА 3861954, кл. G ОЗ G 5/02, опублик. 1975 (прототип).