CS196597B1

CS196597B1 - Electrographic fluid developer

Info

Publication number: CS196597B1
Application number: CS305076A
Authority: CS
Inventors: Jan Formanek; Oldrich Gorgon
Original assignee: Jan Formanek; Oldrich Gorgon
Priority date: 1976-05-07
Filing date: 1976-05-07
Publication date: 1980-03-31

Abstract

Vynález se týká elektrografické kapalinové vývojky na bázi izoparafinických ropných uhlovodíků s vysokou stabilitou v koncentrovaném i ředěném stavu a s možností regulace výsledného kontrastu.The invention relates to an electrographic liquid developer based on isoparaffinic petroleum hydrocarbons with high stability in both concentrated and diluted states and with the possibility of regulating the resulting contrast.

Description

Vynález se týká elektrografické kapalinové vývojky na bázi izoparafinických ropných uhlovodíků s vysokou stabilitou v koncentrovaném i ředěném stavu a s možností regulace výsledného kontrastu.The present invention relates to an electrographic liquid developer based on isoparaffinic petroleum hydrocarbons with high stability in both concentrated and diluted state and with the possibility of controlling the resulting contrast.

Jsou všeobecně známy elektrografické kapalinové vývojky pro elektroforetické vyvolávání latentních elektrostatických obrazů na reprodukčních materiálech používajících zobrazení na tenkých fotopolovodivých vrstvách, převážně na bázi kysličníku zinečnatého. Od těchto vývojek je požadována vysoká stabilita disperze bez ohledu na koncentraci, vhodné elektroforetické vlastnosti, pokud možno lineární závislost reprodukce odstínů šedi na potenciální výši latentního elektrostatického záznamu, dokonalá přilnavost částic k podkladu po vyvolání obrazu, minimální tvorba závad při vyvolávání a podobně. Tyto vývojky jsou v podstatě jemné disperze organického nebo anorganického pigmentu v nepolárním prostředí. Na používaní pigmentu jsou kladeny vysoké požadavky především po stránce jeho povrchových elektrických vlastností ve vztahu k použitému disperznímu prostředí. Důležitým faktorem je rovněž dobrá dispergovatelnost použitého pigmentu, a to na velikost částic 8.10^-5 až 10~³ mm; tento rozsah velikosti částic potom zajišťuje vhodné krytí šedých nebo černých ploch po vyvolání. Běžnějsou zde používány některé typy sazí, například saze retortové a podobně. Z organických pigmentů jsou nejběžnější nigrosiny rozpustné v alkoholu. Všeobecně lze však použít velké množství organických pigmentů (zvláště barevných), pokud splňují výše uvedené požadavky.Electrographic fluid developers are well known for the electrophoretic development of latent electrostatic images on reproductive materials using imaging on thin photoconductive layers, predominantly based on zinc oxide. These developers are required to have high dispersion stability regardless of concentration, suitable electrophoretic properties, preferably linear dependence of gray scale reproduction on potential latent electrostatic recording level, perfect particle adhesion to the substrate after image development, minimal development defects and the like. These developers are essentially fine dispersions of organic or inorganic pigment in a non-polar environment. The use of pigment is subject to high requirements, especially in terms of its surface electrical properties in relation to the dispersion medium used. An important factor is also the good dispersibility of the pigment used, to a particle size of 8.10 ^-5 to 10 ~ ³ mm; this particle size range then provides appropriate coverage of the gray or black areas upon development. Some types of carbon black are commonly used herein, for example retort carbon black and the like. Of the organic pigments, the most common nigrosins are alcohol soluble. In general, however, a large amount of organic pigments (especially color pigments) can be used as long as they meet the above requirements.

Způsob přípravy těchto vývojek spočívá v intenzívní dispergaci pigmentu v nepolárním prostředí za přítomnosti pojivových složek. Účelem těchto látek je usnadnění dispergace a zvýšení stability disperze vytvořením, nebo postupným vytvářením ochranného koloidního obalu kolem pigmentové částice ve formě difúzní elektrické dvojvrstvy. Další funkcí adsorbovaného pojivá je zajištění dostatečně pevného spojení pigmentu s povrchem elektrografického materiálu po vyvolání obrazu. K tomuto účelu je obvykle užíváno řady organických pryskyřic dobře rozpustných v disperzním prostředí. Lze uvést například alkydové pryskyřice jako glycerinftalové alkydy, pentaerythritové alkydy, styrenované alkydy, dále kyselinu olejovou, polyterpenové pryskyřice, vinyltoluenové kopolyméry, styrenbutadienové kopolymery, minerální oleje, methylfenylsiloxany, nízkomolekulární polyetylén, polyesterové pryskyřice, izokyanátové pryskyřice a podobně. Nevýhodou používaných pojivových složek je především to, že nezabraňují zcela sedimentaci vytvořené disperze a zpětné koagulaci částic bud v původní disperzi, nebo v sedimentu.A method for preparing these developments is to intensively disperse the pigment in a non-polar environment in the presence of binder components. The purpose of these substances is to facilitate dispersion and increase the stability of the dispersion by forming or sequentially forming a protective colloidal coating around the pigment particle in the form of a diffuse electric bilayer. Another function of the adsorbed binder is to provide a sufficiently firm bond of the pigment to the surface of the electrographic material after developing the image. For this purpose, a number of organic resins well soluble in dispersion media are commonly used. Examples include alkyd resins such as glycerine phthalic alkyds, pentaerythritic alkyds, styrenated alkyds, oleic acid, polyterpene resins, vinyltoluene copolymers, styrene-butadiene copolymers, mineral oils, methylphenylsiloxanes, low molecular weight polyethylene, polyester resins, isocyanate. The disadvantage of the binder components used is, in particular, that they do not completely prevent the sedimentation of the formed dispersion and the coagulation of the particles either in the original dispersion or in the sediment.

194897194897

194597 2194597 2

Po opětovném rozmíchání usazené, popřípadě zkoagulované disperze má potom vývojka již změněné vlastnosti. Důvodem obyčejně bývá zvětšení primární velikosti částic a jejich nekontrolovatelné zmenšování v průběhu vlastního elektroforetického vyvolávání, dále změny v difúzní elektrické dvojvrstvě a podobně. Vnějším projevem je potom jednak již výše zmíněné usazování, a dále vznik různých závad při vyvolávání, například změny kontrastu, zvětšení okrajového efektu, nedokonalé krytí větších šedých nebo černých ploch, zvýraznění struktury papíru, vznik dvojitých linií a podobně.After re-mixing the settled or coagulated dispersion, the developer then has already changed properties. The reason is usually the increase of primary particle size and their uncontrolled decrease during the electrophoretic development, further changes in the diffuse electric bilayer and the like. The external manifestation is then the aforementioned settling, as well as the occurrence of various defects in developing, such as changing the contrast, enhancing the edge effect, imperfect coverage of larger gray or black areas, enhancing the paper structure, creating double lines and the like.

Výše uvedené nevýhody nemá elektrografická kapalinová vývojka podle vynálezu na bázi izoparafinických ropných uhlovodíků s organickým nebo anorganickým pigmentem, jejíž podstata spočívá vtom, že jako pojivovou složku obsahuje směs kovové soli, s výhodou soli kobaltů, manganu, zinku, olova, vápníku, nebo sodíku, organické aromatické nebo alifatické nasycené nebo nenasycené kyseliny C₆ až C ₂₆ s vyšší mastnou nasycenou nebo nenasycenou kyselinou C₁₄ až C₂₆ ve hmotnostním poměru obou složek 0,2 : 1 až 1 : 0,5, výhodou 0,7 : 1. Jako kovovou sůl organické kyseliny je možno použít na příklad sodnou, vápenatou, zinečnatou sůl kyseliny stearové, palmitové nebo olejové, dále lze použít naftenáty a oktoáty manganu, kobaltu, olova a podobně, přičemž podmínkou bývá alespoň částečná rozpustnost této soli v disperzním prostředí. Jako další složku, tj. vyšší mastnou kyselinu je možno použít především kyselinu olejovou, elaidovou, palmitoolejovou, vakcenovou, Knotovou, linolenovou, erukovou á podobně.The electrographic liquid developer according to the invention does not have the above-mentioned disadvantages based on isoparaffinic petroleum hydrocarbons with an organic or inorganic pigment, characterized in that it contains a mixture of a metal salt, preferably a cobalt, manganese, zinc, lead, calcium or sodium salt as a binder. organic aromatic or aliphatic saturated or unsaturated C ₆ to C ₂₆ acids with a higher saturated or unsaturated C ₁₄ to C ₂₆ fatty acid in a weight ratio of both 0.2: 1 to 1: 0.5, preferably 0.7: 1. the metal salt of the organic acid can be used, for example, sodium, calcium, zinc stearate, palmitic or oleic acid, manganese, cobalt, lead, and the like, and at least partial solubility of the salt in the dispersion medium. As a further component, i.e., a higher fatty acid, it is possible to use, in particular, oleic, elaidic, palmitoleic, vaccine, Knotic, linolenic, erucic and the like.

Výhodou použití popsané směsi pojivových složek je především jejich mimořádně vysoká dispergační účinnost a stabilizační schopnost v hotové disperzi. U takto připravených vývojek prakticky nedochází k sedimentaci, a to jak v koncentrovaném stavu, tak ani po naředění. Další výhodou je potom možnost snadné změny konečných vlastností elektrografické vývojky, která spočívá ve změně poměru obou složek, neboť organická kyselina zvyšuje kladnou polarizaci částic při jejich pohybu, a naproti tomu kovová sůl vyšší organické kyseliny tuto kladnou polarizaci opět snižuje (zvyšuje zápornou polarizaci). Výsledkem potom může být například vysoce kontrastní vývojka s přebytkem vyšší mastné kyseliny, popřípadě polotónová vývojka s nízkým kontrastem, kde je v přebytku sůl vyšší organické kyseliny a podobně. Jako poslední výhodu je možno uvést standardnost takto připravených elektrografických vývojek, neboť použitá směs pojivových složek je vždy lépe definována po stránce složení a vlastností než dříve používané polýmerní organické látky pryskyřičného typu.The advantage of using the mixture of binder components described above is their extremely high dispersing efficiency and stabilizing ability in the finished dispersion. There is practically no sedimentation in such prepared developers, either in the concentrated state or after dilution. Another advantage is the possibility of easily changing the final properties of the electrographic developer, which consists in changing the ratio of the two components, since the organic acid increases the positive polarization of the particles as they move, while the metal salt of the higher organic acid again decreases the positive polarization. The result may then be, for example, a high contrast developer with an excess of a higher fatty acid, or a half-tone developer with a low contrast where the excess is a salt of a higher organic acid and the like. The last advantage is the standardization of the electrographic developers thus prepared, since the mixture of binder components used is always better defined in terms of composition and properties than the previously used polymeric organic substances of the resin type.

Příklad provedeníExemplary embodiment

Příprava se provede v perlovém dispergátoru s náplní skleněných nebo ocelových kuliček o průměru 3 mm v množství 500 ml.The preparation is carried out in a bead disperser filled with 3 mm diameter glass or steel beads in an amount of 500 ml.

Do náplně kuliček se za chodu míchadla postupně vnášíIt is gradually introduced into the ball filling while the stirrer is running

200 ml izopa raf In ické frakce ropy C₉-C₁₂ s obsahem nejméně 80 % 2,2,4,6,6-pentametylheptanu, g naftenátu kobaltu (10 % ní roztok v toluenu), g kyseliny olejové (technické), g brilantní černi LB a g sazí (typ GZT).200 ml isophoric oil fractions C ₉ -C ₁₂ containing at least 80% 2,2,4,6,6-pentamethylheptane, g cobalt naphthenate (10% solution in toluene), g oleic acid (technical), g brilliant black LB and g carbon black (type GZT).

Dispergace se provádí 2 hodiny k dosažení výsledné velikosti částic pigmentu 9.10^-5 až 5.1/0^-4 mm. Současně se provádí Chlazení účinného prostoru dispergátoru tak, aby teplota nepřesáhla 35 °C. Připravený koncentrát se slije z kuliček, filtruje se a ředí výše uvedenou izoparafinickou frakcí ropy C_e-C₁₂, čímž vznikne elektrografická vývojka. Ředění se provádí v poměru 3-5 ml koncentrátu na 1 litr izoparafinické frakce ropy. Takto připravená vývojka je mimořádně stabilní v koncentrovaném stavu i po libovolném naředění.The dispersion was carried out for 2 hours to obtain a final pigment particle size of 9.10 ^-5 to 5.1 / 0 ^-4 mm. At the same time, the effective space of the dispersant is cooled so that the temperature does not exceed 35 ° C. The prepared concentrate is decanted from the beads, filtered and diluted with the aforementioned isoparaffinic oil fraction C _e -C ₁₂ to produce an electrographic developer. Dilution is carried out in the ratio of 3-5 ml of concentrate per liter of isoparaffinic oil fraction. The developer thus prepared is extremely stable in a concentrated state even after any dilution.

Elektrografické kapalinové vývojky podle tohoto vynálezu lze použít jednak k vyvolávání elektrografických materiálů na bázi kysličníku zinečnatého, popřípadě k vyvolávání dielektrických materiálů v černé kresbě i v barvách při libovolné gradaci.The electrographic fluid developers of the present invention can be used both to induce zinc oxide based electrographic materials or to induce dielectric materials in black and in color in any gradation.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Electrographic liquid developer based on isoparaffinic petroleum hydrocarbons with an organic or inorganic pigment, characterized in that it contains as a binder component a mixture of a metal salt, preferably a salt of cobalt, manganese, zinc, lead, calcium or sodium, an organic aromatic or aliphatic saturated or unsaturated acid ₆ to ₂₆ with a higher saturated or unsaturated C ₁₄ to ₂₆ fatty acid in a weight ratio of both components of 0.2: 1 to 1: 0.5, preferably 0.7: 1.