А.С. Головков, A.Â. Морев, Р.A. Евлахова, В.A..-;-Cmt aoa, A.Ä. Нехайчук, Г.Б. 01трейс, А.В. Пасвянс ас, И.Й . Шуклявичус и A.-B,К. Ропите (7- :. вЂ”. ., (72) Авторы изобретения

Центральный научно-исследовательский институт бумаги:. (71) Заявитель (54) СОСТЛВ БАРЬЕРНОГО ЭЛЕКТРОПРОВОЯНОГО

ПОКРЫТИЯ ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКОП БУМАГИ

Изобретение относится к технологйи 1 изготовления барьерных электропроводных покрытий электрографических видов бумаги, применяемых в копировальной/ и регистрирующей аппаратуре.

Известен состав покрытия электрографической бумаги, представляющий собой водный раствор полимерного четвертичного аммониевого соединения, наносимого на бумажную подложку перед нанесением электрографического слоя(1

Однако такой состав не образует 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,масЛ: барьерный агент (окисленный крахмал)

40; .полимерное четвертичное аммониевое соединение (поливинилбензилтриметиламмоний хлорид) 60 (2 .

Этот состав вследствие значительной гидрофильности мало совместим с электрографическими слоями, наноси.мыми из органических растворителей.

Поэтому необходимо наносить электропроводное покрытие и электрографический 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, содержащий барьерный агент и электропроводное вещество вЂ” полимерное четвертичное аммониевое соединение. Такой состав в качестве барьерного агента содержит эфирное производное картофельного крахмала, каолин и тетрапирофосфат натрия, а в качестве поли" мерного четвертичного аммониевого соединения вЂ” полимер винилбензилового четвертичного аммониевого соединения при их соотношении, мас.%: эфирное производное картофельного крахмала .14-16; каолин 56-64; тетрапирофосфат натрия 0,056-0,064;. полимерное четвертичное аммониевое соединение

20-30 (3 ).

Однако такой состав не обеспечивает покрытию достаточно высоких электрофизических показателей, так как из-за использования в качестве барьерного агента смеси эФирного про989524 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, 5 спада потенциала зарядки. Кроме эТого, удельное поверхностное сопротивление покрытия значительно изменяется в зависимости от влажности окружающей среды из-за интенсивного влагообмена о с атмосферным воздухом. Указанный состав может наноситься только на специально уплотненную бумажную подложку, что вызывает технологические затруднения в производстве. .15

1, 1-3,9

Целью изобретения является улучшение электрофизических показателей покрытия.

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

Водорастворимая ЗО карбамидная смола 19,2-56,5

Кислотный отвердитель

Полимерное четвертичное аммониевое 35 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 впитываемость 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 водорастворимые меламиноформальдегидные смолы, мочевиноформальдегидные смолы или их смеси.

Для увеличения времени сохраняемости растворов барьерного электро-,69 проводного покрытия электрографической бумаги в состав может быть введена легко диссоциирующая неорганическая соль, в качестве которой могут использоваться хлористый натрий, хло- 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 из готавливают 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/м2.

Пример 1. В стеклянный стакан, оборудованный мешалкой, помещают.38,4 r 50%-ного раствора мочевиноформальдегидной смолы (19,2 мас.З).

К раствору добавляют 256,3 г ЗОЪ-ного раствора полимерного четвертичного аммониевого соединения вЂ” поливинилбензилтриметиламмоний хлорида (76,9 мас.Ъ), 15,6 г 25-о-ного раствора лимонной кислоты (3,9 мас.Ъ).

Состав перемешивают до полной гомогенизациИ, наносят на бумажную подложку на лабораторном ракеле Майера, высушивают в сушильном шкафу при

105>С в течение 5 мин, кондиционируют в течение 25 ч при относительной влажности воздуха 20, 56 и 78Ъ. 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 24ч и .определяют скорость спада потенциала зарядки образца электрографической бумаги;

989524 меламиноформальдегидной и мочевиноформальдегидной смолы марки N19-62 (25 мас.Ъ)у 1 г фталевого ангидридами

2 г щавелевой кислоты (3 мас.Ъ);

72 г поли (N-диметил 3,5метиленпиперидиний хлорида (72 мас.Ъ). Измеряют удельное поверхностное сопротивление и впитываемость по ксилолу.

Скорос гь спада потенциала: зарядки, В/с

Примеры

Впитываемость по ксилолу, с

5,9-10

1 с2 ° 10

1,4.10

4,7 10

1,4- 10

4,0-10

6,7 10

1,0-10

6,2. 10

2,1

3,1 ° 10

3,3 10

1,0

135

3 1,6.

104

7,9-105

6,1- 10

8,5. 10

1,8

5 (прототип) 4,1.10

3,0

П р,.и м е ч а н и е . Масса состава барьерного электропроводного покрытия электрографической бумаги составляет 1,0 г/м..Масса электрографического слоя 7,0 r/м .

Из таблицы видно, что предлагае- 55 ствует о значительном улучшении элекмый состав барьерного электропровод- трофизических свойств барьерного ного покрытия электрограФической бу- электропроводного покрытия электромаги обеспечивает уменьшение порис- графической бумаги. тости (впитываемость по ксилолу на

49-165% меньше, чем в прототипе}, 6О вследствие чего скорость спада потен- формула изобретения циала зарядки уменьшается на 30-673 ,и понижается зависимость удельного Состав барьерного электропроводповерхностного сопротивления от влаж-. ного покрытия электрографической буности окружающей среды, что свидетель-65 маги, содержащий барьерный агент и

Пример 2. По технологии, аналогичной примеру 1, готовят состав барьерного электропроводного покрытия при этом состав содержит 56,5 r меламиноформальдегидной смолы марки ВММ (56,5 мас.%); 1,1 r малеинового ангидрида (1,1 мас.Ъ); 42,4 r полимер ного четвертичного аммониевого соединения вЂ” поливинилбензилтриэтиламмоний хлорида (42,4 мас.Ъ); 50 г полипропиленгликоля; 5 г сернокис- 10 лого калия. Измеряют удельное поверхностное сопротивление и впитываемость по ксилолу.

Пример 3. Готовят состав барьерного электропроводного покры- !5 тия электрографической бумаги аналогично примеру 1, при этом состав содержит 37,5 г смеси смол марки М19-62, состоящей из 19 мас.ч. меламиноформальдегидной смолы и 62 мас.ч. мочевиноформальдегидной смолы(37,5мас.Ъ);

2,5 r хлористого аммония (2,5 мас.Ъ);

60 г полидивинилдиаллиламмоний хлорида (60 мас.Ъ) 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 r смеси

Пример 5 (по прототипу ).

В стеклянном стакане при перемешивании заваривают 15 г этилированного картофельного крахмала в 100 г воды, добавляют 60 r каолинар 0,006 г тетрапирофосфата натрия; 25 г поливинилбензилтриметиламмоний хлорида. Состав перемешивают до полной гомогенизацин, наносят на бумажную подложку на лабораторном ракеле Майера, высушивают в сушильном шкафу при 105 С 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 изготавлива« ют образцы электрографической бумаги. по примерам 2 вЂ” 5 и определяют скорость спада потенциала зарядки.

Результаты испытаний приведены в таблице.

989524

Полимерное четвертичное аммониевое сое динение 42, 4-76,9

Составитель В. Безбородова

Редактор М. Петрова Техред С.Мигунова Корректор В. ПРохненко

Заказ 11128/67 Тираж 471 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная., 4 электропроводное вещество - полимер ное четвертичное аммониевое соединение, отличающийся тем, что, с целью улучшения электрофиэических показателей покрытия, он в качестве барьерного агента содержит водорастворимую карбамидную смолу и кислотный отвердитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водорастворимая карбамидная смола . 19,2-56,5

Кислотный отвердитель 1,1-3,9

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3544318, кл. С 03 G 7/00,опублик. 1970, 2. Патент США 9 4216055, кл. 0 21 Н 5/00, опублик. 1975.

3. Патент США 9 3861954, кл. G 03 G 5/02, опублик. 1975 (прототип).