FI57491B - Elektrostatiskt registreringsmaterial - Google Patents

Description

[B] (11)KUULUTUSJUI.KA.SU 57494 Jm* 1 J K ' UTLÄGGNI NGSSKRIFT 0 ' ** y ' ^ τ ^ (51) Kv.ik.3/ii»t.a.3 G 03 G 5/Ο7 SUOMI—"FINLAND (21) ft**"t*lh«ktmu» —PeunttmBknlm 3061/70 (22) H*k*mltpihrl—AiN6knlng»daf 13.11.70 (23) Alkupllvft—GlMghMtdag 13.11.70 (41) Tullut |ulklMlcal — Bllvlt offend l| 16.05.71 toteutti, im rekirterlhallltu. NihOviidp^on |. k»«L|ulk*un pvm.-

Patent och ragittorttyralaan ' # AmBIcm utlagd och utUkrtften publlcurad 30. oil. do (32)(33)(31) Pyy4«*r Utuelkuu*—Begird priority 15.11.69

Japani-Japan(JP) 915^/69 (71) Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., 1 Kyobashi-l-chome, Chuo-ku, Tokyo,

Kanzaki Paper Manufacturing Co., Ltd., 9“8, Ginza-4-chome, Chuo-ku,

Tokyo, Japani-Japan(JP) (72) Toyomi Akiyama, Sakai-shi, Taiji Higaki, Nishinomiya-shi, Eiichiro Shiratsuchi, Tokyo, Eijiro Tagami, Yokohama, Japani-Japan(JP) (7*0 Oy Kolster Ab (5¾) Sähköstaattinen rekisteröintiaine - Elektrostatiskt registreringsmaterial

Keksinnön kohteena on sähköstaattinen rekisteröintiaine, joka olennaisesti koostuu alustasta, jonka päällä on kuivattu päällyste, joka on kerros sähkövarauksia pidättävää dielektristä polymeerikalvoa.

Keksinnölle on tunnusomaista, että kalvo on valmistettu vesidispersiosta, joka sisältää (A) 100 paino-osaa yhtä tai useampaa veteen liukenematonta polymeeriä, joka on valmistettu yhdestä tai useammasta monomeerista, joka on konjugoitu diole-fiinimonomeeri tai eteenisesti tyydyttämätön monomeeri, joka on lineaarinen ole-fiini, haarautunut olefiini, aromaattinen vinyyliyhdiste, vinyylisyanidiyhdiste, alkyyliakrylaatti, alkyylimetakrylaatti, vinyylieetteri tai vinyylihalogenidi, ja (B) 1-200 paino-osaa yhtä tai useampaa karboksyyliryhmiä sisältävän polymeerin veteen liukenevaa ammoniumsuolaa tai orgaanista amiinisuolaa, jolloin karboksyyliryhmiä sisältävä polymeeri on eteenisesti tyydyttämättömien monomeerien ja tyydyttämättömien karboksyylihappojen sekapolymeeri, konjugoitujen diolefiinisten monomeerien ja tyydyttämättömien karboksyylihappojen sekapolymeeri tai eteenisesti tyydyttämättömien monomeerien, konjugoitujen diolefiinisten monomeerien ja tyydyttämättömien karboksyylihappojen sekapolymeeri, jolloin eteenisesti tyydyttämätön monomeeri on lineaarinen olefiini, haarautunut olefiini, aromaattinen vinyyliyhdiste, vinyylisyanidiyhdiste, alkyyliakrylaatti, alkyylimetakrylaatti, vinyylihalogenidi, akryyliamidi, metakryyliamidi tai vinyylieetteri, ja jolloin karboksyyliryhmiä sisältävän polymeerin veteen liukeneva suola sisältää 8-50 mol-# karboksyyliryhmiä.

2 57491 Sähköstaattista rekisteröintijärjestelmää on viime aikoina laajalti käytetty jäljentämis- tai tietokoneen sisäänmeno-ulostulojärjestelmässä tai sen tapaisessa järjestelmässä järjestelmänä, joka soveltuu suurinopeuksineen rekisteröintiin suurinopeuksisessa tietoliikennejärjestelmässä, suurinopeuksisessa graafisessa jäljentämisjärjestelmässä jne., mutta sähköstaattinen rekisteröintiaine rekiste-röintivälineenä koostuu pääasiassa suuresti dielektrisestä kalvokerroksesta, joka toimii sähkövarauksia pidättävänä kerroksena, ja pienemmän resistanssin omaavasta alusarkista, joka kannattaa kalvokerrosta. Sähkösignaalien sähkövarauksia pidättävään kerrokseen muodostuneet sähköstaattiset kuvat tehdään näkyviksi sävyttimen avulla, jonka napaisuus on vastakkainen sähköstaattisen kuvavarauksen napaisuuteen nähden, ja muutetaan pysyviksi näkyviksi kuviksi lisäkiinnityskäsittelyn avulla.

Varauksia pidättävä kerros vastaa kondensaattorin dielektristä osaa. Sähköstaattisen kuvan varaustiheyden lisäämiseksi ja rekisteröintitehokkuuden parantamiseksi kalvon tehokkaan paksuuden olisi oltava mahdollisimman ohut, mutta käytännössä kalvon paksuus on noin 2-20 pm, koska vaaditaan myös kykyä kestää voimakasta g sähkökenttää, kuten 10 V/cm.

On tunnettua, että sähköstaattisen rekisteröintiarkin sähkövarauksia pidättävä kerros voi koostua olennaisesti mistä tahansa eristävästä tai dielektrisestä hartsista, kuten polyetyleenistä polyvinyyliasetalista, silikonihartsista, poly-akrylaatista, polyvinyylidenikloridista, nitroselluloosasta, polyvinyyliasetalde-hydista, vinyyliasetaatti-vinyylikloridikopolymeerista, vinyyliasetaatti-krotoni-happokopolymeerista, akryylihappoesteri-metakryylihappoesterikopolymeerista, jne. ja näiden sekoituksesta. Nämä eristävät polymeeriaineet asetetaan yleisesti päällysteenä alusarkin pinnalle sopivaan orgaaniseen liuottimeen liuotetun liuoksen muodossa, joita sopivia liuottimia ovat esim. asetoni, tolueeni, bentseeni, metyyli-etyyliketoni, jne. Kuitenkin orgaanisen liuottimen liuoksen käyttäminen on epäedullista useista syistä, joihin kuuluvat mm. tulenarkuus, myrkyllisyys, orgaanisen liuottimen käsittely ja taloudellisuus.

Tähän mennessä on ehdotettu joukko parannuksia näiden epäkohtien voittamiseksi tai kompensoimiseksi. Kuitenkaan ei toistaiseksi ole aikaansaatu käytännöllistä, tyydyttävää tuotetta. Monet ns. parannukset tuovat mukanaan odottamattomia lisävaikeuksia. Esimerkiksi sellaisilla veteen liukenevilla luonnollisilla polymeereillä kuin kaseiinilla, gelatiinilla, tärkkelyksellä jne, on pieni ominaisvastus ja siten sekä huono dielektrinen lujuus että pieni varauksenvastaanottokyky. Tästä johtuen näitä luonnollisia polymeerejä ei käytännössä käytetä. Esimerkkinä menetelmistä polymeerisen aineen vesipitoisen dispersion käyttämiseksi sähköstaattisessa rekisteröintiaineessa japanilainen patenttijulkaisu n:o 1U3U8/63 esittää menetelmän paperin päällystämiseksi sellaisella emulsiolla tai suspensiolla, joka on valmistettu emulgoimalla tai suspendoimalla ei-orientoituneita kopolymeereja oksaskopoly-meereja tai segmenttikopolymeereja, joiden toisen asteen ylimenopiste on 100°C tai korkeampi ja jotka koostuvat vinyyliasetaattiakryyliesteristä, vinyyliasetaattimetak- 3 57491 ryy I iester i stä tai vi nyy 1 iasetaatt i styreen i stä, ionittoman tai anionisen p i niet-dK.- tiivisen aineen kanssa. Kuitenkin tällaisen vesipitoisen dispersion ollessa kyseessä on vaikeata ylläpitää hyvä mekaaninen ja terminen stabiliteetti päällystettäessä sitä alusarkille. Emulgointiaineen määrän lisääminen stabiilisuu-den parantamiseksi väistämättömästi huonontaa rekisteröintiominaisuuksia, ja on hyvin vaikeata muuttaa käytännön soveltuvuuksia, kuten kalvon joustavuus, suuressa määrin sekä estää hankaussähköä ja taustaa jne.

Tuloksena eri tutkimuksista koskien menetelmää sähköstaattisen rekisteröin-tiaineen valmistamiseksi käyttäen polymeeristen aineiden vesipitoista dispersiota kyseessä olevat keksijät ovat havainneet, että kun karboksyyliryhmiä sisältävien polymeerien veteen liukenevien suolojen annetaan olla polymeerien vesipitoisessa dispersiossa, on mahdollista valita suuri määrä monomeerisia yhdisteitä ja asettaa tällä tavalla valmistettu vesipitoinen dispersio alusar-kin pinnalle mekaanisesti ja termisesti hyvin stabiilisessa tilassa, ja täten aikaansaatu sähköstaattinen rekisteröintiaine omaa erinomaiset rekisteröinti ominaisuudet. Lisäksi on kaikki orgaanisen liuottimen liuoksen käytössä esiintyvät epäkohdat, s.o. tulenarkuus, myrkyllisyys, käsittelyvaikeudet, taloudellisuus jne. täysin eliminoitu käyttämällä kyseistä vesipitoista dispersiota.

Tämän keksinnön päätarkoituksena on aikaansaada uusi sähköstaattinen rekisteröintiaine, joka on parempi kuin tähän asti tunnetut.

Keksinnön eräänä tärkeänä päämääränä on aikaansaada parannettu sähköstaattinen rekisteröintiaine, jossa on vesipitoisesta päällystysseoksesta saostettu sähkövarauksia pidettävä kerros.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada erinomaiset rekisteröintiomi-naisuudet omaava sähköstaattinen rekisteröintiaine.

Edelleen on keksinnön lisätarkoituksena aikaansaada sähköstaattinen rekisteröintiaine, jolla on riittävä joustavuus jottei se pyrkisi lohkeamaan irti eikä halkeamaan paineen alaisena.

Vielä on keksinnön tarkoituksena tarjota menetelmiä, joiden avulla sähköstaattisen rekisteröintiaineen valmistus voi tapahtua tehokkaammin.

Kyseisen keksinnön muut tarkoitukset ja vaikutukset tulevat käymään ilmi seuraavasta selityksestä.

Kyseisen keksinnön mukaan aikaansaadaan sähköstaattinen rekisteröintiaine päällystämällä alusarkin pinta vesipitoisella dispersiolla (emulsio ja suspensio mukaan lukien), joka käsittää (A) 100 paino-osaa ainakin yhtä veteen liukenematonta polymeeriä , joka koostuu ainakin yhdestä etyleenimonomeereista ja konjugoiduista diolefiinimonomeereista valitusta monomeerista ja (b) 1-200 paino-osaa ainakin yhtä karboksyyliryhmiä sisältävän polymeerin veteen liukenevaa suolaa, ja kuivattamalla tuloksena saatua päällystettyä tuotetta, jolloin dielektrinen tai eristävä sähkövarauksia pidättävä kerros muodostuu alusarkin pinnalle.

4 57491

Kyseisen keksinnön mukaan voidaan lisäkomponenttina, ei kuitenkaan 6 paino-osaa enempää, käyttää ainakin yhtä ionittomista emulgointiaineista tai anionisista emulgointiaineista valittua emulgointiainetta.

Keksinnössä käytetyissä etyleenimonomeereissa on 2-25 hiiliatomia ja niihin sisältyy lineaarisia tai haaroitettuja olefiineja, kuten etyleeni, propyleeni, butyleeni, jne. aromaattisia vinyyliyhdisteitä, kuten styreeni, vinyylitolueeni, halogeenisubstituoituja styreenejä, jne., vinyylisyanidiyh-disteitä, kuten akrylonitriili, metakrylonitriili, jne., alkyyliakrylaatteja ja metakrylaatteja, kuten butyyliakrylaatti, metyylimetakrylaatti, jne., vi-nyylieettereitä, kuten isopropyylivinyylieetteri, metyylivinyylieetteri, jne., ja vinyylihalogenideja, kuten vinyylikloridi, vinyylideenikloridi, jne.

Kyseisessä keksinnössä käytetyissä konjugoiduissa diolefiinimonomeereis-sa on 4-10 hiiliatomia ja niihin kuuluvat esim. butadieeni, isopreeni, kloro-preeni, piperyleeni, jne. Erikoisen edullisia monomeereja ovat alkyyliakry-laatit, alkyylimetakrylaatit, styreeni ja butadieeni. Näitä monomeereja voidaan käyttää yksinään tai ainakin kahden monomeerin sekoituksena.

Kyseisessä keksinnössä käytetyt karboksyyliryhmiä sisältävien polymeerien veteen liukenevat suolat toimivat dispergointiaineina, jotka kykenevät dispergoimaan mainitut veteen liukenemattomat polymeerit veteen, ja niihin kuuluvat sellaisten etyleenimonomeerien, kuten styreenin, etyleenin, vinyyli-tolueenin, akrylonitriilin, metakrylonitriilin, akrylaatin, metakrylaatin, vinyylihalogenidin, akryyliamidin, metakryyliamidin, halogeenisubstituoitujen styreenien, vinyylieetterien jne. kopolymeerin ammonium-tai orgaaniset amiini-suolat sellaisten tyydyttämättömien karboksyylihappojen kanssa kuten akryyli-happo, metakryylihappoj krotonihappo, itakonihappo, maleiinihappo, fumariini-happo, jne., sellaisten Joonjugoitujen diolefiinien, kuten butadieenin, iso-preenin, pineryleenin, kloropreenin, syklopentadieenin jne. kopolymeerien ammonium-tai orgaaniset amiinisuolat yhdessä mainittujen tyydyttämättömien karboksyylihappojen kanssa; ja mainittujen etyleenimonomeerien, mainittujen konjugoitujen diolefiinien ja mainittujen tyydyttämättömien karboksyylihappo-jen kopolymeerien ammonium- tai orgaaniset amiinisuolat. Mainittuja karboksyyliryhmiä sisältäviä polymeerejä voidaan valmistaa polymeroimalla yllämainittu monomeerisekoitus emulgointi- tai suspensiopolymeraation avulla vesihauteessa emulgointi- tai suspendointiaineen läsnäollessa, tai liuospolymeraation avulla orgaanisessa liuottimessa. Stabiilisuuden kannalta liuospolymeraatio on asetettava etusijalle. Tällainen liuospolymerisaatiomenetelmä on esitetty esim. japanilaisessa patentissa No. 545,492.

Edelleen voidaan myös osana polymeerien mainituista veteen liukenevista suoloista käyttää tyydyttämättömien karboksyylihappoesterien polymeerien tai kopolymeerien täydellisten tai osittaisten saponofikaattien ammonium- tai orgaanisia amiinisuoloja, vapaita karboksyyliryhmiä sisältävien polyesterien 5 57491 ammonium- tai orgaanisia amiinisuoloja, jotka karboksyyliryhmät koostuvat sellaisista hydrisistä moniarvoisista alkoholeista kuin etyleeniglykooli, propyleeniglykooli, dietyleeniglykooli, jne. ja sellaisista moniemäksisistä karboksyylihapoista kuin maleiinihappo, fumariinihappo, ftaalihappo, adipiini-happo, sitriinihappo; jne. tai vapaita karboksyyliryhmiä sisältävien polyamidien ammonium- tai orgaanisia amiinisuoloja, jotka karboksyyliryhmät koostut vat sellaisista polyamiineista kuin etyleenidiamiini, tetrametyleenidiamiini, hexametyleenidiamiini, jne. ja mainituista moniemäksisistä karboksyylihapoista .

Nämä polymeerien veteen liukenevat suolat lisäävät vesipitoisen dis-perion stabiijisuutta, mutta kun niiden sisältämiä karboksyyliryhmiä tuntuvasti lisätään vahingoittuvat rekisteröintiominaisuudet. Tämän takia on käytännössä erityisen suotavaa että mainitun polymeerin karboksyyliryhmä-pitoisuus on 8-50 mooli ψ.

Kyseisessä keksinnössä käytettyihin ionittomiin emulgointiaineisiin kuuluvat tähän asti yleensä ionittomina pinta-aktiivisina aineina käytetyt, kuten polyoksietyleenialkyylieetterit, polyoksietyleeniaryylieetterit, poly-oksietyleenialkyyliesterit, polyoksietyleeniaryyliesterit, polyoksietyleeni-polyoksipropyleenisegmenttikopoljpneerit, jne.

Kyseisessä keksinnössä käytettyihin anionisiin emulgointiaineisiin kuuluvat tähän asti anionisina pinta-aktiivisina aineina käytetyt aineet, kuten korkeampien rasvahappojen, korkeampien alkyylirikkihappojen, alkyyli-aryylirikkihappojen, dialkyylisulfosucciinihappojen hartsihappojen jne. alkali-suoloja, ammoniakkisuoloja ja amiinisuoloja.

Polymeerin vesipitoisen dispersion stabiilisuuden kannalta edellä mainittujen emulgointiaineiden käyttö on suotavaa, mutta rekisteröintiominaisuuk-sien kannalta ei ole suotavaa, että vesipitoinen dispersio sisältäisi suuren määrän emulgointiainetta.

Emulgointiaine vaikuttaa epäsuotuisasti rekisteröintioiminaisuuksiin, esim. alhainen varauksenvastaanottokyky ja tausta, jne., riippuen käytetyn emulgointiaineen määrästä, ja tästä syystä emulgointiaineiden kokonaismäärä ei saa ylittää 6 paino-osaa mainittujen veteen liukenemattomien polymeerien 100 paino-osaa kohti.

Jopa silloinkin, loin käytetään ainoastaan karboksyyliryhmiä sisältävien polymeerien veteen liukenevia suoloja ilman mitään emulgointiainetta, voidaan aikaansaada sellainen polymeerien vesipitoinen dispersio, jolla on erinomainen stabiilisuus ja rekisteröintiominaisuudet, valitsemalla oikein mainittujen polymeerien laatu ja määrä.

Kyseisessä keksinnössä käytetty polymeerin vesipitoinen dispersio voidaan valmistaa polymerisoimalla tai kopolymerisoimalla ainakin yksi mono- meeri, joka valitaan etyleenimonomeereistä ja konjugoiduista diolefiinimono-meereistä, polymeerien mainittujen veteenliukenevien suolojen ja, tarpeen vaa- 6 57491 tiessä, mainitun emulgointiaineen läsnäollessa, tai lisäämällä polymeerien veteen liukenevat suolat polymerisaation tai kopolymerisaation jälkeen emul-gointiaineen läsnäollessa tuloksina saatuihin polymeereihin tai kopolymeerei-hin, tai tarpeen vaatiessa, lisäämällä emulgointiaine polymerisaation tai kopolymerisaation jälkeen polymeerin veteen liukenevien suolojen läsnäollessa tuloksina saatuihin polymeereihin tai kopolymeereihin, tai polymerisoimalla tai kopoiymerisoimalla mainitut monomeerit Huospolymerisaation avulla, ja emul-goimalla tai dispergoimalla tuloksina saadut polymeerit tai kopolymeerit polymeerin veteen liukenevien suolojen avulla ja, tarpeen vaatiessa, emulgointi-aineen avulla öljynä-vedessä-tyyppiseksi emulsioksi tai suspensioksi. Edelleen voidaan ainakin kahta tämäntyyppistä vesipitoista dispersiota sekoittaa sopivassa suhteessa ja sitten käyttää.

Kyseisen keksinnön mukaan voidaan valmistaa sähköstaattinen rekisteröintiänne päällystämällä alusarkki mainitulla polymeerien vesipitoisella dispersiolla päällystäjän avulla, jota yleisesti käytetään tavallisen päällystetyn paperin valmistukseen, esim. ilmaveitsipäällystäjä, rullapäällystäjä, teräpäällystäjä, jne. sellaisenaan ja kuivaamalla päällystetty alusarkki.

On suotavaa säädellä asetettavan vesipitoisen dispersion määrää siten, että 2-20 jim:n paksuinen kerros voidaan muodostaa kuivana kalvona.

Polymeerien vesipitoista dispersiota voidaan käyttää yksinään kyseisessä keksinnössä mutta on mahdollista käyttää ja sekoittaa siihen lisäaineitta, jota tähän saakka yleensä on käytetty sähköstaattisen rekisteröintiaineen valmistukseen, sen verran, etteivät rekisteröintiominaisuudet huonone, esim. epäorgaanista tai orgaanista jauhetta, kuten alumiinioksidia, titaanioksidia, lakkaa, sinkkioksidia, kalsiumkarbonaattia, bariumsulfaattia, tärkkelystä, polyetyleeniä, polystyreeniä, polyvinylideenikloridia, jne., dispergointiai-netta, kuten fosfaattia, jne. paksunninta kuten polyvinyylialkoholia, karboksi-metyyliselluloosaa, arabikumia jne., ja muita pehmeätimiä, väriaineita, vaah-donestoaineita, jne.

Alusarkkina kyseista rekisteröintiainetta varten voidaan käyttää paperia, muoviarkkia (tekopaperia, muovikalvoa tms.) metallilevyä jne.,nutia pienten kustannusten ja helpon tystettävyyden takia paperi on edullisinta.

Alusarkilla täytyy välttämättä olla riittävä fysikaalinen lujuus, sile-ys, venyvyys, valkoisuus, suuruus, paksuus, jne., ja edelleen alusarkin säh-köisen johtavuuden tulee yleensä vastata 10^ -10 ohm/cm :n pintatilavuus ominaisvastusta 10-90 (/o:n suhteellisessa kosteudessa. Tämän takia yleisimmin käytetyn paperialusarkin tapauksessa paperiin kohdistetaan tavallisesti pieneen resistanssiin tähtäävä käsittely kyllästämällä tai päällystämällä so epäorgaanisilla suoloilla, hiilimustalla tai hienolla alumiini-, kupari-, nikkeli- jne, jaiiheella, tai polymeerisellä elektrolyyttilla, esim. vinyylibent-syylillä, kvaternäärisellä ammoniumsuolalla, natriumalginaatilla, natriumpoly- 7 57491 akrylaatilla, natriumpolymetyleenisulfonaatilla, jne. Tällaisia sähkön, ohta-vuuskäsittelyjä on esitetty esim. japanilaisessa hyötymallijulkaisussa Γίο.

ITo. 20592/63 ja japanilaisissa patenttijulkaisuissa To. 12,099/63 ja 2,378/70 jne.

Kyseistä sähköstaattista rekisteröintiainetta ei ainoastaan käytetä sellaisessa järjestelmässä, jossa signaalivarauksia painetaan suoraan clielek-trisen ainekerroksen pintaan, vaan sitä voidaan käytännössä myös käyttää varauksen vastaanottajaväliaineena (varauksia pidettävänä kerroksena) ns. sähköstaattisten kuvien siirtomenetelmässä, jossa päälevyyn muodostetut sähköstaattiset kuvat siirretään toiseen varauksia pidättävään kerrokseen ja kehitetään sekä talletetaan. Tällaisena sähköstaattisten kuvien siirtomenetelmänä on esim. tunnettu menetelmä, jossa päälevyyn muodostetut sähköstaattiset kuvat on siirretty varauksia pidättävään kerrokseen kytkemällä siihen sähkökenttä tai muodostamalla oikosulkupiiri niitten välille. Tällaisessa sähköstaattisten kuvien siirtomenetelmässä käytetyn varauksen vastaanottoväliaineen alus-arkin sähköisen vastuksen arvot voivat vaihdella laajemmin kuin vastaavasti siinä järjestelmässä, jossa sähköiset signaalit painetaan suoraan. Esimerkiksi paperialusarlckia käytettäessä tavallisen laatuista paperia voidaan käyttää sellaisenaan ilman minkäänlaista käsittelyä mainitulla sähkönjohtokykyä parantavalla aineella.

Kuten edellä olevasta on käynyt ilmi, keksinnön tunnusmerkit ja edut ovat seuraavat:

Tuotteen sähkövarauksia pidättävä kerroksen muodostavat laajalta alueelta valituista monomeereistä koostuvat polymeerit, ja näin saadaan selkeämpi kuva, jossa on vähemmän "kohinaa” ja matalampi "tausta" jopa lämpötilan tai ulkoisen kosteuden muuttuessa. Edelleen sähkövarauksia pidättävä kerros omaa riittävän jouston eikä se pyri lohkoilemaan eikä rakoilemaan paineen alaisena, kuten ollessaan kosketuksessa, kynän kanssa. Lisäksi kyseisen keksinnön polymeerien vesipitoinen dispersio omaa hyvän termisen ja mekaanisen sta-viliteetin, minkä johdosta sen helppo käsittely on mahdollinen tavanomaisen päällystysmenetelmän avulla. Ja edelleen yllä mainittu päällystäminen voidaan suorittaa edullisissa olosuhteissa, ts. ilman tulenvaaraa ja myrkyllisyyttä sekä huomattavasti pienemmin kustannuksin.

Tämän keksinnön kuvan pidättävällä kerroksella on myös erinomaiset ominaisuudet kun kyseessä on kirjoittaminen ja leimaaminen vesipitoisella musteella, mikä on seuraus polymeerien veteen liukenevien suolojen käytöstä kerroksessa.

Haluttaessa tämän keksinnön kerroksen kirjoitettavuus ja leimattavuus on helposti parannettavissa sisällyttämällä siihen jonkin verran orgaanista tai epäorgaanista jauheainetta. Tällaisessa tapauksessa jauhe on helposti dispergoitavissa vesipitoiseen dispersioon vesivaiheen takia. Siten sähkövara- 8 57491 uksia pidättävän kerroksen pinta vastaa oleellisesti ns. himmeäpintaa ja se näyttää samanlaiselta kuin yleisesti liike-elämässä käytetty paperi. Ja edelleen pimuilla on helppo kirjoittaa lyijy- tai kuulakärkikynällä ja myös leimaaminen tai merkitseminen nestemäisellä täytekynä usteella käy helposti hyvän vastaanottokyvyn ja pidättämisen ansiosta.

Kyseistä keksintöä selitetään nyt yksityiskohtaisesti viitaten esimerkkeihin, mutta nämä esimerkit ovat vain havainnollistavia eivätkä ne rajoita kyseistä keksintöä. Esimerkeissä suhteita esittävät osat ja prosentit ovat paino-osia ja-prosentteja ellei toisin nimenomaan mainita. Esimerkeissä käytetyt narboksyylia sisältävät polymeerit oli valmistettu radikaalipolymerisaa-tiolla metanoolissa atsobisisobutyronitriilin ollessa läsnä initiaattorina.

Esimerkki 1

Vesipitoinen polymeerien ammoniakkidispersio, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus oli 40 f)» valmistettiin polymeroimalla 100 osaa monomeeiisekoi-tusta, joka koostui 20 bhtadieenista ja 80 ‘/o styreenistä, jolloin oli läsnä 10 osaa 30 c/j butadieenia, 55 '/-> metyylimetakrylaattia ja 15 cJo metakryylihappoa sisältävän terpolymeerin veteen liukenevaa ammoniumsuolaa ja 2 osaa polyoksi-etyleenilauryylieetteriä (HLBi 17)· Täten saatu dispersio asetettiin päällysteenä 55 Jimin paksuisen paperin pinnalle, johon paperin oli kohdistettu alhaiseen resistanssiin tähtäävä käsittely kyllästämällä se polyvinyylibentsyyli-trimetyyliammoniumkloridilla, ilmaveitsi-tyyppisen päällystäjän avulla ja kuivattiin sitten kuumalla ilmalla 120°C:n lämpötilassa, jolloin muodostui kuiva, 5 jxm:n paksuinen kalvo. Täten saadun sähköstaattisen rekisteröintiaineen pin-taominaisvastus oli 10^ ohmia 20°C lämpötilassa, 60 suhteellisessa kosteudessa ja 100 voltin tasajännitteellä. 750 V:n ja 10 jis:n pulssisignaaleja painettiin sähköstaattiseen rekisteröintiaineeseen yksikärkisen rekisteröinti-kynän avulla, jonka viivatiheys oli 6 viivaa/mm sähköstaattisten kuvien muodostamiseksi, jonka jälkeen rekisteröintiaineeseen kohdistettiin magneettinen harjakehitys sävyttimen avulla negatiivisen varauksen kehittämiseksi, jolloin saatiin selkeät, erittäin hyvän kontrastin omaavat rekisteröidyt kuvat.

Kun painettiin -100 V:n ja 50 jisrn korkeapainepulssisignaaleja mainittuun rekisteröintiaineeseen kirjain-tyyppisellä elektrodilla, negatiivisten varausten kehitystä varten olevan sävyttimen avulla näkyviksi tehdyt kuvat olivat hyvin selkeät ilman dielektrisen kerroksen minkäänlaista dielektristä läpilyöntiä.

Esimerkki 2

Vesipitoinen polymeerien ammoniakkidispersio, jonka kiinteiden aineiden pitoisuus oli 42 valmistettiin polymeroimalla 100 osaa 15 r/u butadieenia ja 85 i° styreeniä sisältävää monomeerisekoitusta, jolloin oli läsnä 14 osaa 30 io butadieenia, 55 c/0 metyylimetakrylaattia ja 15 metakryylihappoa sisältävän terpolymeerin veteen liukenevaa ammoniumsuolaa, ja päällystettiin 55 jim:n '· i * * 57491 paksuisen paperin pinnalle, johon paperiin oli kohdistettu alhaiseen resistanssiin tähtäävä käsittely kyllästämällä se litiumkloridilla ja polyetyleeni- glykoolilla, rullapäällystäjän avulla ja kuivattiin sitten kuumalla ilmalla o 120 C lämpötilassa, jolloin muodostui 7 um:n paksuinen kuiva kalvo. Täten saa- 13 dun sähköstaattisen rekisteröintiaineen pintaominaisvastus oli 10 ohmia 20°C:'ssa, 60c/o suhteellisessa kosteudessa ja 100 voltin tasajännitteellä.

-900 V:n ja 10 jis:n pulssisignaaleja painettiin sähköstaattiseen rekisteröinti-aineeseen monikärkisen rekisteröintikynän avulla, jonka viivatiheys oli 6 vii-vaa/mm sähköstaattisten kuvien muodostamiseksi. Kun rekisteröintiaineeseen kohdistettiin kaskadikehitys sävyttimen avulla negatiivisten varausten kehittämiseksi, saatiin hyvin selkeitä rekisteröityjä kuvia.

Seuraavissa esimerkeissä 3-2.2 annetaan muita kyseisen keksinnön yhteydessä käyttökelpoisia polymeerien vesipitoisien dispersioiden esimerkkejä. Esimerkissä 5 valmistettiin polymeeridispersio polymeroimalla monomeerisekoi-tus karboksyylia sisältävän polymeerin veteenliukenevan suolan läsnäollessa, jonka jälkeen ioniton emulgointiaine lisättiin polymeriaatiotuotteeseen.

Esimerkissä 19 valmistettiin polymeeridispersio polymeroimalla monomee-risekoitus natriumlauryylisulfaatin läsnäollessa ja lisäämällä sen jälkeen karboksyylia sisältävän polymeerin veteen liukenevan ammoniumsuola polymeraa-tiotuotteeseen.

Esimerkeissä 21 ja 22 valmistettiin polymeeridispersiot polymeroimalla monomeerisekoitus 15 vast 10 karboksyylia sisältävien polymeerien veteen liukenevan suolaosan läsnäollessa ja sen jälkeen lisäämällä loput veteen liukenevista suoloista kuhunkin polymeraatiotuotteeseen.

Huissa esimerkeissä polymeeridispersiot valmistettiin samaan tapaan kuin esimerkissä 1. Kun sähköstaattiset rekisteröintiaineet valmistettiin käyttäen näitä dispersioita samalla tavalla kuin esimerkissä 1 tai 2, kyseisen keksinnön halutut tarpeet kyettiin jokaisessa tapauksessa tyydyttämään, ja saatiin hyvät rekisteröintiominaisuudet omaavia rekisteröintiaineita. Esimerkki 5

Butadieeni-styreenin (20:00) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55:15) terpolymeeria 11 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 2 osaa

Esimerkki 4

Butadieeni-styreenin(l5:85) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (50:55:15) terpolymeeria 5»5 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (lILB:17) 4 osaa

Alumiinioksidijauhetta 15 osaa 57491 10

Esimerkki 5

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa I-Ietyylimetakrylaatti-metakryylihapon (85:15) kopolymeeria 11 osaa

Polyoksietyleeni-polyoks ipropy1eenin (HLB:13) segmenttipolymeeria 2 osaa

Esimerkki 6

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Butadi e eni-me tyy1imetakrylaa11i-metakryy1ihapon (50:55:15) terpolymeeria 18 osaa

Polyoksietyleenipolyoksipropyleenin (HLB:13) segmenttipolymeeria 2 osaa

Titaanioksidia (rutiilityyppistä) 20 osaa

Esimerkki 7

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55:15) terpolymeeria 22 osaa

Polyoksietyleeni-polyoksipropyleenin (HLB:20) segmenttikopolymeeria 2 osaa

Esimerkki 8

Polystyreeniä 50 osaa

Butadieeni-styreenin (60:40) kopolymeeria 50 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55:15) terpolymeeria 11 osaa

Polyoksietyleenilauryylifenyylieetteriä (HLB:17) 2 osaa

Esimerkki 9

Butadieeni-styreenin (10:90) kopolymeeria 50 osaa

Butadieeni-styreenin (50:50) kopolymeeria 50 osaa

Butadi e eni-metyy1imetakrylaat ti-metakryy1ihapon (30:55:15) terpolymeeria 11 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 2 osaa

Esimerkki 10

Butadieeni-metyylimetakrylaatin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55:15) terpolymeeria 11 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 2 osaa

Esimerkki 11

Styreeni-butyyliakrylaatin (80:20) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55:15) terpolymeeria 11 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 2 osaa 11 57491

Esimerkki 12

Butadieeni-metyylimetakrylaatin (20:80) kopolymeeriä 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30*55*15) terpolymeeria ΰ osaa

Polyvinyylialkoholia 2 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 2 osaa

Esimerkki 13

Styreeni-butyyliakrylaatin (80:20) kopolymeeriä 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55*15) terpolymeeria 11 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HL3:17) 2 osaa

Esimerkki 14

Styreeni-butadieenin (80:20) kopolymeeriä 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55*15) terpolymeeria 30 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 1,5 osaa

Esimerkki 15

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeriä 100 osaa

Styreeni-metyy1imetakrylaatti-metakryy1ihapon (20:65L15) terpolymeeria 11 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (EL3:17) 2 osaa

Esimerkki 16

Styreeni-butadieenin (80:20) kopolymeeriä 100 osaa

Butadi e eni-me tyylime takrylaat t i-me takryy 1ihapon (30:55*15) terpolymeeria 2 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) o osaa

Esimerkki 17

Styreeni-butadieenin (80:20) kopolymeeriä 100 osaa 'Butadi e eni-me tyylime takrylaatt i-me takryy1ihap on (30:55*15) terpolymeeria 50 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 2 osaa

Esimerkki 18

Styreeni-butadieenin (80:20) kopolymeeriä 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55*15) terpolymeeria 100 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 2 osaa

Esimerkki 19

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeriä 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metakryylihapon (30:55*15) terpolymeeria 11 osaa

Natriumlauryylisulfaattia 5 osaa “ 57491

Esimerkki 20

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-metyylimetakrylaatti-metalcryylihapon (30:55s15) terpolymeeria 15 osaa

Natriumdioktyylisulfosuccinaattia 2 osaa

Eoiyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 2 osaa

Esimerkki 21

Styreeni-butadieenin (80:20) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-styreeni-metyyiimetakrylaatti-metakryyli-hapo (20:20:30:30) nelikomponenitista kopolymeeria 200 osaa

Esimerkki 22

Styreeni-butadieenin (80:20) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-styreeni-metakryylihapon (20:30:50) terpolymeeria 100 osaa

Esimerkki 23

Tavanomaista hienopaperia, joka koostui 60 io NBKP (valkaistua pehmeätä puusulfaattiselluloosaa), 40 /° LBKP (valkaistua kovaa puusulfaattiselluloosaa) ja täytteenä 10 J-i ja jota oli pintakäsitölty esteröidyllä tärkkelyksellä ja jonka paino oli 50 g/m , käytettiin sellaisenaan alusarkkina. Mainittu alus-arkki päällystettiin toisella puolellaan esimerkissä 1 esitetyllä polymeerien vesipitoisella ammoniakkidispersiolla ilmaveitsi-päällystäjän avulla ja kuivattiin sitten kuumalla ilmalla 120°C lämpötilassa kuivan, 5 )im:n paksuisen kalvon muodostamiseksi. Täten saadun sähköstaattisen rekisteröintiaineen pinta oli IO15 ohmia 20°C lämpötilassa, 60 i suhteellisessa kosteudessa ja 100 voltin tasajannitteellä.

Kytkettiin -7 kV:n koronajännite kaupan olevaan elektroniseen valokuvauspaperiin (valoherkkään zinkkioksidipaperiin) pimeässä paikassa valotuksen aikaansaamiseksi positiivisella kuviolla ja sähköstaattisen kuvion muodostamiseksi. Tämän jälkeen mainitun sähköstaattisen rekisteröintipaperin kalvopin-ta ja valoherkän paperin valoherkkä kerros asetettiin toistensa päälle ja oikosuljettiin näiden papereiden takasivut papereita puristettaessa. Erottamisen jälkeen sähköstaattinen rekisteröintipaperi vietiin valoisaan paikkaan ja kehitettiin sävyttimen avulla negatiivisten varausten kehittämiseksi ja kiinnitettiin, jolloin saatiin selkeä kuva, jossa oli hyvä kontrasti. Elektroniseen valokuvauspaperiin, jota käytettiin siirtovälineenä, kohdistettiin sähköstaattisten loivien hävittäminen valaisemalla sen koko pinta, ja sen jälkeen sitä jälleen käytettiin siirtovälineenä.

Seuraavissa esimerkeissä on esitetty tarkastuksia. So. valmistettiin sähköstaattisia rekisteröintiaineita käyttäen seuraavien yhdistelmien vesipitoisia dispersioita samaan tapaan kuin esimerkissä ja niiden rekisteröinti-ominaisuuksia testattiin. Ei kuitenkaan saatu riittävää kuvatiheyttä. kostettaessa rekisteröintijännitettä, dielektrisessä kerroksessa tapahtui läpilyönti ja taus vein - .as vu..

15 57491

Tarkastus A

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Butadieeni-metyyli-metakrylaatti-metakryylihapon (30:55:15) terpolymeeria 11 osaa polyoksietyleenilauryylieetteriä (ELB:17) 8 osaa

Tarkastus B

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Butadi e eni-me tyy1ime takrylaat t i-me takryy 1ihapon (50 : 55'15) terpolymeeria 1 osa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 7 osaa

Tarkastus C

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 8 osaa

Tarkastus D

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Natriumdodesyylibentseenisulfonaattia 8 osaa

Tarkastus E

Butadieeni-styreenin (20:80) kopolymeeria 100 osaa

Polyoksietyleenilauryylieetteriä (HLB:17) 4 osaa

Katriumdodesyylibentseenisulfonaattia 4 osaa

Claims (12)

1. Sähköstaattinen rekisteröintiaine, joka olennaisesti koostuu alustasta, jonka päällä on kuivattu päällyste, joka on kerros sähkövarauksia pidättävää dielekt-ristä polymeerikalvoa, tunnettu siitä, että kalvo on valmistettu vesidis-persiosta, joka sisältää (A) 100 paino-osaa yhtä tai useampaa veteen liukenematonta polymeeriä, joka on valmistettu yhdestä tai useammasta monomeerista, joka on kon-jugoitu diolefiinimonomeeri tai eteenisesti tyydyttämätön monomeeri, joka on lineaarinen olefiini, haarautunut olefiini, aromaattinen vinyyliyhdiste, vinyyli-syanidiyhdiste, alkyyliakrylaatti, alkyylimetakrylaatti, vinyylieetteri tai vinyylihalogenidi, ja (B) 1-200 paino-osaa yhtä tai useampaa karboksyyliryhmiä sisältävän polymeerin veteen liukenevaa ammoniumsuolaa tai orgaanista amiinisuolaa, jolloin karboksyyliryhmiä sisältävä polymeeri on eteenisesti tyydyttämättömien mono-meerien ja tyydyttämättömien karboksyylihappojen sekapolymeeri, konjugoitujen di-olefiinisten monomeerien ja tyydyttämättömien karboksyylihappojen sekapolymeeri tai eteenisesti tyydyttämättömien monomeerien, konjugoitujen diolefiinisten monomeerien ja tyydyttämättömien karboksyylihappojen sekapolymeeri, jolloin eteenisesti tyydyttämätön monomeeri on lineaarinen olefiini, haarautunut olefiini, aromaattinen vinyyliyhdiste, vinyylisyanidiyhdiste, alkyyliakrylaatti, alkyylimetakrylaatti, vinyylihalogenidi, akryyliamidi, metakryyli amidi tai vinyylieetteri, ja jolloin karboksyyliryhmiä sisältävän polymeerin veteen liukeneva suola sisältää 8-50 mol-# karboksyyliryhmiä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että alusta on paperiarkki, muovikalvo tai metallilevy.

3· Patenttivaatimuksen 2 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että alusta on paperiarkki. U. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että alusta on johtavalla aineella käsiteltyä paperia.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että komponenttien (A) ja (B) etyleenimonomeeri sisältää 2-25 hiiliatomia.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että komponenttien (A) ja (B) konjugoitu diolefiinimonomeeri sisältää U-10 hiiliatomia.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että konjugoitu diolefiinimonomeeri on butadieeni, isopreeni, kloropreeni tai piperyleeni.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tun nettu siitä, että veteen liukenematon polymeeri on vähintään yksi polymeeri, joka on valmistettu vähintään yhdestä monomeerista, joka on alkyyliakrylaatti, alkyylimetakrylaatti, styreeni tai butadieeni. '· ,5 57491

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että käytetään enintään 6 paino-osaa vähintään yhtä ionitonta tai anionista emulgaattoria 100 paino-osaa kohti veteen liukenematonta polymeeriä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että ioniton emulgaattori on polyoksietyleenialkyylieetteri, poly-oksietyleeniaryylieetteri, polyoksietyleenialkyyliesteri , polyoksietyleeniaryyli-esteri tai polyoksietyleenipolyoksipropyleenisegmenttikopolymeeri.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että anioninen emulgaattori on korkeamman rasvahapon, korkeamman alkyylisulfonihapon, alkyyliaryylisulfonihapon, dialkyylisulfomeripihkahapon tai hartsihapon alkalimetalli-, amiini- tai ammoniumsuola.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että dielektrinen polymeerikalvo lisäksi sisältää ainakin yhtä jauhetta, joka on synteettistä polymeeriä, tärkkelystä tai pigmenttiä.

13· Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköstaattinen rekisteröintiaine, tunnettu siitä, että päällysteen paksuus on 2-20 pm. 16 57491