SU753368A3 - Электрографический про вл ющий порошок - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электрографии, а именно к электрографическому про влению.

Известен электрографический про вл ющий порошок, содержащий пигмент, диспергированный в смоле 1.

Недостатком известного про вл ющего порошка  вл етс  его невысокое качество.

С целью обеспечени  высокого качества про вл ющего порошка в предлагаемом порошке в качестве пигмента использована печна  сажа, имеюща  удельную поверхность 275-300 , .кислородсодержание 3-10%, структуру 70-250 см/100 ДБП и размер частиц 5-75 мкм, а концентраци  ее составл ет 5-20% от веса про вл ющего порошка ..

В качестве пигмента может быть использована печна  сажа, имеюща  удельную поверхность 450-600 , кислородсодержание 4-7%,структуру 80-125 г ДБП и размер частиц 10-50 мкм, а концентраци  ее составл ет 8-14% от веса про вл ющего порошка.

В качестве пигмента может быть использована и печна  сажа, имеюща 

удельную поверхность 500 MVr, кислородсодержание 5,5%, структуру 100 г ДБП и размер частиц 30 мкм, а концентраци  ее составл S ет 12% от веса про вител .

Согласно проведенным исследовани м дл  обеспечени  высокого качества пигмента сажа должна иметь следук цие параметры - см.табл.1.

Таблица 1

Концентраци ,% 5-20 8-14 12,0

Удельна  пло20 ЭДадь поверхности , м/г 275-800450-600 500,0

Кислородсодержание , %3-10 4-75,5

Структура,

смЗ/100 г ДБП 70-250 80-125 100,0

Размер частиц, 30 мкм5-75 10-50 30,0

Сажа, имек ца  указанные выше пааметры , соедин етс  в обвесной проьпилеиной установке с соответствукхцей молой, в результате чего получаетс  ыраженный электрографический про итель , обладающий требуемыми диэлекрическими свойствами.

Сажевые красители могут быть поучены печным способом, при котором спользуетс  цилиндрическа  камера, утерованна  соответствующим огнепором . Камера образует рабочий ректор . Природные газы, сжигаемые с воздухом в расположенных по касательной входных окнах или горелках, завихр ютс , создава  ударное горение со скорост ми пор дка 200-400 м/с (600-1200 фут./с).

В зону высокоскоростного газов впрыскиваетс  углеводород или жидкое масло. За счет того, что в зоне горени  имеетс  избыток воздуха, впрыск масла приводит к увеличению температуры выше того уровн , который необходим дл  разложени  масла в сажу . Продукты реакции охлс1ждаютс  непосредственно вод ной пеленой, длина которой составл ет несколько футов . Далее охлажденный продукт поступает в обычное коллекторное оборудование , где происходит сепараци  сажи и её накопление.

В сочетании с сажей-красителем может Использоватьс  люба  подход ща  смола, например термопластики, включа  полиолефины, такие как полиэтилен и полипропилен; полимеры, такие как полибутадиен, полиизобутилен и полихлоропрен; винил, виниловые полимеры и сополимеры винила, такие как полистирен, политилакрилат , стирен-бутилметакрилатные сополимеры , стирен-акрилонитриловые сополимеры , акрилонитрил-бутадиенстиреновые термополимеры, полиметилметакрилат , полиакрилы, поливинильный спирт,поливинилхлорид, поливинилкарбазол , поливиниловые эфиры и поливиниловые кетоны, фторуглеродистые полимеры, такие как политетрафторэтилен и фтористый поливинилиден, гетероциклические термопластики, такие как полиамиды, полиэфиры,полипептиды , казеин, полигликоли,полисульфиды и поликарбонаты; целлофаны, такие как искусственна  целлюлоза, ацетат и нитрат целлюлозы.

В качестве основы электрографического про вител  примен ютс  хлористый натрий, аммоний, калий, нитрат натри , азотнокислый алюминий, хлорноватокислый калий, циркониевый песок, кремниевый песок, метилметафтаилат, стекло, двуокись кремни , флинтглас, железо, сталь, феррит, никель, карбоРУНД .

в качестве фотопровод щего материала могут быть использованы: сера, селен, сульфид цинка, окись цинка.

цинкокадмиевый сульфид, окись цинка с магнием, кадмиевый селенид, силикат цинка, кальциевостронциевый сульфид , сульфид кадми , трисульфид инди , триселенид галли , дисульфид мышь ка, трисульфид инди , триселени галли , дисульфид мышь ка, трисульфид мышь ка, триселенид мышь ка, трисульфид сурьмы, кадмиевый сульфоселенид и их смеси.

Пример 1. Контрольна  проба получаетс  путем использовани  стандартного ксерографического про вл ющего порошка,, состо щего из 9 вес.ч, канальной сажи типа Неоспектра Марк t имеющей удельную площадь поверхности 787 , кислородсодержание 8% и структуру 224 г ДБП, 9 вес.ч. поливинилбутирал  и 82 вес.ч, стирен-2-бутилметакрилатного сополимера с весовым соотношением компонентов 65/35 и с молекул рным весом равным по меньшей мере 40 000. После расплавлени  и перемешивани  в смесителе состав прюпус.каетс  через бегунковый барабан, охлаждаетс , дробитс  и в мелкодисперсном состо нии выдуваетс  через пульверизатор в виде окрашенных частиц (или виража), средний размер которых равен приблизительно 5-15 мкм.Далее готовитс  образец дл  электрических испытаний. Дл  этого приготавливаютс  диски путем прессовани  при комнатной температуре под давлением 5070 кг/см2 (41200 фунт/дюйм) . Электрические параметры образцов определ ютс  на частоте 1 кГц. Испытываемые образцы имеют следующие рабочие параметры: диэлектрическа  посто нна  4,9; коэффициент рассеивани  0,0170, коэффициент потерь 0,083 Про витель приготавливаетс  из описанного выше про вл ющего порошка путем использовани  2 вес.ч. его и 98 вес.ч. 450 мкм-полимера, армирующего стальной сферический порошок . Этот состав разминаетс  5 мин и помещаетс  в стандартную промышленную копировальную установку, в которой осуществл етс  многокомпоненное про вление и в которой получаетс  полутоновый негатив с твердым средним участком. Такой способ позвол ет получить до 150 000 копий хорошего качества со штриховыми учасками , сплошным участком и полутонами .

Диэлектрические свойства про вл ющего порошка измер ютс  по ATM Д-150-65-Т программе.

Пример 2. Про вл ющий порошок приготавливаетс  в соответствии с примером 1, за исключением того, что вместо сажи Неоспектра Марк II используютс  9 вес.ч. суперкарброварной сажи, имеющей удельную площадь поверхности 4,6 структуру 157 CMVIOO г ДБП. Диэлектрически

свойства этого про вл ющего порошка следующие: диэлектрическа  посто нна  4,1; коэффициент рассеивани  0,0110, коэффициент диэлектрических потерь 0,0450. После оценки в копировальном устройстве установлено , что могут быть получены тольк около 15-250 000 копий, после этого копии будут иметь следы твердых частиц ингредиента, качество сплошного участка изображени  на копи х и полутонов резко пгщает, в результате чего получаютс  слабоконтрастные и расплывчатые изображени .Таким образом, в то врем , как обычна  канальна  сажа, использованна  в примере 1, дает положительные результаты, данна  канальна  сажа обладает существенными недостатками . Следовательно не все вирс1жи, выполненные из кангшьных сё1ж, обладают удовлетворительными рабочими характеристиками.

Пример 3. Про вл ющий порошок готовитс  в соответствии с примером 1, за исключением того, что вместо сажи Неоспектра Марк II используетс  9 вес.ч. сажи Перл-Л, имеющей удельную площадь поверх ,ности 135 , кислородсодержание 4,2%, структуру 69 г ДБП. Диэлектрические свойства этого про вл ющего порошка следующие: диэлектрическа  посто нна  3,5; коэффициент рассеивани  0,0144; коэффициент диэлектрических потерь 0,0504. Материал оцениваетс  в копировальной установке.

Такой про вл ющий порошок позвол ет получить только около 5000 копий . После этого копии будут иметь следы про вл ющего порошка и будут получатьс  размытыми. При этом качество сплошного и полутонгшьных участков изображени  падает, в результате чего получаютс  размытые и слабоконтрастные изображени .Таким образом очевидно, что про вл ющие порошки, содержащие печную сажу имеющую параметры, отличающиес  от предлагаемых в данном изобретении, не будут иметь удовлетворительное качество.

Пример 4. Про витель готовитс  из 1 вес.ч. про вл ющего порошка, описанного в примере 1, и 99 вес.ч. 100 мкм-полимера, нанесенного на ферритовую основу. Этот про витель помещаетс  в обычную ксерографическую машину, в .которой осуществл етс  магнитно-щеточное про вление скрытых изображений, в качестве испытательного образца используетс  документ или оригинал,

имеющий в сплошном изображении плотность п тен 1,0 (машина отрегулирована так, чтобы на получающихс  копи х она была равна 1,00 0,05). Согласно техническим данным машины, она выходит на устойчивый режим

после изготовлени  около 1000 копий, затем изготавливаютс  последующие 100 копий. При этом на каждой дес той копии провер етс  задний фон или план, который сравниваетс  со стандартными сери ми изображений. Максимальный фон на каждой копии регистрируетс  и среднее значение дес ти измерений беретс  в качестве среднего значени  максимального фона.

Допустимое среднее значение максимального фона или заднего плана должно составл ть менее 0,010. Чем ниже это значение, тем лучше качество Про вл ющего порошка. Рассматриваемый в этом примере про вл ющий порошок имеет среднее значение максимального фона 0,006. Таким образом очевидно, что про вл ющий порс иок с канальной сажей, использующейс  дл  магнитно-щеточного про влени , может иметь удовлетворительные рабочие характеристики.

Пример 5. Проводитс  аналочно примеру 1. Готовитс  про вл к дий порошок из 10 вес.ч. печной Сс1жи, Имеющей удельную площадь поверхности 525 , кислородсодержание 5,0%, структуру 105 г ДБП, размер частиц 30 мкм, и 90 вес.ч. стирен/2-бутил-метакр.илатного сополимера, имеющего весовое соотношение компонентов 65/35 при молекул рном весе 40 000.Диэлектрические свойства этого про вл ющего порошка следующие: диэлектрическа  посто нна  4,3, коэффициент потерь 0,0400. После проверки на копировальной машине, как описано в примере 1, хорошее качество копий (сплотаной участок, полутон, штриховка ) достигаетс , по меньшей мере, на 2 000 000 экземпл ров. Таким образом очевидно, что насто щее изобретение позвол ет получить про вл ющий поретаок с удовлетворительными рабочими параметрами, в котором используютс  печные сажи.

Примеры 6-19. Способом, описанным в примере 1, получают экспериментальные про вл ющие порошки , состо щие из стирен/п-бутил-метакрилатного сополимера сажи в процентном содержании, указанном в примере l.Bo всех случа х размер частиц сажи должен быть равен 30 мкм.Свойства сооветствуквдих саж приведены в табл.2.

Таблица

Продолжение табл. з

Из этих примеров видно, что если про рл ющий порошок получают по способу , рассмотренному в примере 1, то оптимальные диэлектрические свойства про вител  достигаютс  при высоких концентраци х сБ1Жи и использовании сажи, имеющей относительно большую площадь поверхности, высокое кислородсодержание и мелкую стуктуру.

Значени  фона или заднего плана, приведенные в этой таблице, вычислены как средние значени  по 10-ти испытани м через каждые 5000 копий, полученных с помощью каждого про вл ющего порсшка. Приведенные данные показывают, что минимальное значение среднего фона получаетс  при концентрации сажи в вираже пор дка 12%.

Примеры 27-29, Приготавливают наборы про вл ющих порошков.Дл 

Примеры 2.0-26. Приготавливают наборы экспериментальных про вл ющих порошков, использу  различные количества требуемой сажи, имеквдей свойства, описанные в примере 5.

Ра«5очие характеристики про в- . л ющих порошков даны в табл. 4.

Таблица 4

этого используют 12 вес.ч. печной сажи, имеющей свойства, описанные в примере 5, и 88 вес.ч. соответствующих полимеров в весовом соотношении , указанном выше. Средний молекул рный вес сополимеров колеблетс  в пределах 45-50 000.

Диэлектрические свойства полученных про вл к цих порошков приведены в табл. 5.

Диэлектрические свойства рассматриваемых про вл ющих порсхнков измер лись по способу, изложенному в примере 1, результаты оценки качества магнито-щеточного про влени , которые определ лись согласно примеру 4, приведены в последнем столбце таблицы. Таким образом очевидно, что на качество изображени  с точки зрени  наличи  на нем фона вли ет также и сополимерный состав. Так как диэлектрические свойства про вл ющеДиэлектрические параметры про вл ющих порошков измер лись по способу , изложенному в примере 1, в то врем  как оценка качества магнитощелочного про влени  получена по программе испытаний, ,изложенной в примере 4. s

Следует отметить, что критические параметры, рассматриваемые в насто щем изобретении, относ тс  не только к про вл ющим порошкам, изготовленным из винильных смол,эти данные могут быть распространены и на полиэфирные смолы. Несмотр  на то что приведенные примеры даны применительно к определенным услови м и материалам, могут использоватьс  любые другие подход5пцие материалы. Кроме того, операции, рассмотренные в описании изобретени , могут быть заменены в случае необходимости другими h рабочими операци ми.

Таблица 5.

го порошка завис т одновременно от кличеств и дисперсности определенной сажи, необходимо учитывать в npoUecce изготовлени  про вл нхцего порошка и в зкость его в расплаве,

Пример ы 30-32. Приготавливаютс  наборы про вл ющих порошков. Дл  этого используетс  печна  сажа, нанесенна  на основу из полиэфирной смолы, имеюща  свойства согласно примеру 5, за исключением данных, приведенных в табл.6.

Таблица

Claims (2)

1. Электрографический про вл ющий порошок, содержащий пигмент, диспергированный в смоле, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  высокого качества про влени , в качестве пигмента использована печна  сажа, имеюща  удельную поверхность 275-800 MVr, кислородсодержание 3-10%, структуру 70-250 смЗ/ЮО г ДБП и размер части 5-75 мкм, а концентраци  ее состав .л ет 5-20% от веса про вл ющего порош.ка.

2. Порошок по п.1, отличающийс  тем, что в качестве пигмента использована печна  сажа, имеюща  удельную поверхность 450600 , кислородсодержание 4-7%, структуру 80-125 г ДБП и размер частиц 10-50 мкм, а концентраци  ее составл ет 8-14% от веса100 смЗ/ЮО г ДБП и размер частиц

про вл ющего порошка,30 мкм,- а концентраци  ее составл 3 . Порошок по п.1, о т л и ч а ю-ет 12% от веса про вл ющего порошка,

щ и и с   тем, что в качестве пиг-Источники информации,

мента использована печна  сажа,прин тые во внимание при экспертизе

имеюща  удельную поверхность 500 м/г,е 1. Патент СССР I 499549,

кислородсодержание 5,5%, структурукл. G 03 G 9/10, опублик.l970.

75336814