Способ изготовления электрофотографического материала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 483648

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.07.72 (21) 1817292/23-4 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.75. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 18.12.75 (51) М. Кл. G 03g 5/06

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 771.5(088.8) (72) Авторы изобретения

М. И. Черкашин, П, П. Кисилица, H. А. Наумова, Л. В. Семенова и Е. И. Балабанов

Ордена Ленина институт химической физики

АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКОГО

МАТЕР ИАЛА

Изобретение относится к способу изготовления электрофотографического материала на основе органических фотополупроводников.

Известен способ изготовления электрофотографического материала путем нанесения на подложку слоя органического фотополупроводника, В качестве последнего применяют поливинилкарбазол. Синтез поливинилкарбазола сложен, а ассортимент электрофотографического материала на его основе недостаточно широк.

В качестве фотополупроводника используют также полимеры с системой сопряженных двойных связей — полифенилацетилен, полидифенилбутадин и др. Однако такие системы характеризуются относительно невысокой фоточувствительностью, которая может быть увеличена только путем введения электроноакцепторных добавок, например хлоранила, броманила, тетрацианбензола. Величина фоточувствительности сильно зависит от способа приготовления образцов и достигает наибольшего значения при создании двухслойной системы: акцептор — донор. Как правило, акцептор наносят на подложку напылением в глубоком вакууме, после чего методом полива из раствора наносят второй слой — донор. Изготовление электрофотографических слоев на основе донорно-акцепторных систем требует сложной аппаратуры в связи с необходимостью создания высокого вакуум а.

С целью увеличения фоточувствительности

5 и упрощения технологии процесса изготовления электрофотографического материала предложено в качестве полимеров с системой сопряженных двойных связей использовать полимерные азосоединения, полученные соче10 танием диазотированного полиаминофенилацетилена, полиаминотолана с диметиланилином, Р-нафтолом и другими азосоставляющими, которые обладают достаточно большим внутренним фотоэффектом и по электриче15 ским, механическим, оптическим, физико-химическим свойствам пригодны для изготовления электрофотографического материала.

Полученные полимерные азосоединения растворимы в толуоле, хлорбензоле, диметил2о формамиде (ДМФА) и других органических растворителях и образуют хорошие, окрашенные в красновато-малиновый цвет пленки.

Эти пленки толщиной в несколько микрон заряжаются до несклоьких сотен вольт как в

25 положительном, так и в отрицательном коронном разряде, хорошо удерживают в темноте заряд (время темнового полуспада потенциала до 10 мин) и имеют несколько большую фоточувствительность, чем слои из чистого

30 поливинилкарбазола.

483648

3

Поскольку полимерные азосоединения на основе полиаминофенилацетилена и полиаминотолана образуют качественные пленки и обладают определенной связывающей способностью, их можно использовать в качестве связующего для низкомолекулярных полупроводников, например фенилацетиламида меди.

Растворимость полученных полимерных азосоединений в некоторых органических растворителях позволяет применить их для изготовления печатных форм и печатного монтажа электрофотографическим методом без переноса и дает возможность легко восстанавливать вышедшие из строя слои.

Пример. а) Нитрование политолана.

1 r политолана, полученного термической полимеризацией толана при 350 С (Мп 980, температура размягчения 169 †1 С) вносят в трехгорлую колбу емкостью 50 мл и при температуре бани до 100 С прибавляют при перемешивании 20 г нитрующей смеси следующего состава: 14,2 r азотной кислоты (d

1,5), 5,8 г серной кислоты (d 1,84) и 2 капли воды. Реакцию ведут 10 час. После этого реакционную смесь выливают в 350 мл ледяной воды, осадок отфильтровывают, многократно промывают водой и сушат. Полимер растворяют в ацетоне (готовят 5О/о-ной раствор) и высаживают 10-кратным количеством п-гептана, затем отфильтровывают и сушат. Выход нитрованного продукта 1,3 г, температура размягчения )350 С, содержание азота 7,47 /о. б) Восстановление полинитротолана.

В колбу емкостью 100 мл, снабженную мешалкой и обратным холодильником, вносят

40 мл ацетона, 4 r полинитротолана и 6,5 г железной стружки (предварительно обезжиренной и протравленной). После этого прибавляют 12 мл разбавленной соляной кислоты (1:3) и нагревают реакционную смесь до температуры — 65 С. Продукт восстанавливают при этой температуре при энергичном перемешивании в течение 16 час. Затем реакционную смесь отфильтровывают от непрореагировавшего железа и промывают его

45 мл горячего ацетона. К раствору восстановленного полимера приливают 25 мл 15О/оного раствора карбоната натрия для осаждения железа, перешедшего в раствор. Осадок гидроокиси железа отфильтровывают и промывают горячим ацетоном. Раствор полиаминотолана упаривают досуха, растворяют в толуоле и переосаждают н-гептаном. Выход восстановленного полимерного продукта 2,3 г.

Полимер не плавится до 350 С. Наличие аминогрупп подтверждается качаественной реакцией на амин и ИК-спектрами, в) Диазотирование полиаминотолана и азосочетание с .Р-нафтолом.

В колбе емкостью 50 мл смешивают 0,5 г полиаминотолана, 4 мл концентрированной соляной кислоты, 25 мл воды и полученную

4 суспензию охлаждают до 0 С. Затем отдельно приготавливают раствор 0,18 г нитрата натрия в 5 мл воды, который прикапывают к перемешиваемой при охлаждении суспензии полиаминотолана до тех пор, пока в смеси не появляется свободная азотистая кислота (проба на йодкрахмальную бумажку). Для азосочетания готовят раствор 0,36 г р-нафтола в 85 мл 5 /о-ного раствора едкого натра.

Затем к этому раствору при перемешивании прибавляют по каплям суспензию полученного диазосоединения. Выпавшее в осадок полимерное азосоединение отфильтровывают, промывают водой, затем горячим спиртом и сушат в вакуум-шкафу при 50 С, Выход

0,65 г. Полученное азосоединение темно-малинового цвета, хорошо растворимо в ДМФА и хлорбензоле, несколько хуже в толуоле, не плавится до 400 С. Оно характеризуется интенсивной полосой поглощения в видимой части спектра в области 510 нм (пленка толщиной 4 — 5 мк на кварцевой пластинке). г) Азосочетание с диметиланилином.

Для диазотирования берут 0,5 г полиаминотолана. Условия диазотирования такие же, как в п. «в». 0,3 r диметиланилина растворяют в смеси 0,3 мл концентрированной соляной кислоты и 2,5 мл воды. К полученному раствору, охлажденному до 0 С, прикапывают суспензию диазосоединения. Смесь охлаждают в течение 2 час при постоянном перемешивании и выдерживают в течение ночи при комнатной температуре. Затем осадок отфильтровывают, промывают многократно сначала водой, затем горячим этиловым спиртом и сушат в вакуум-шкафу при 60 С.

Выход 0,62 г, Полученное полимерное азосоединение темно-малинового цвета хорошо растворимо в хлороформе, толуоле, ДМФА и не плавится при температуре до 400 С. Оно характеризуется полосой поглощения в видимой части спсктра в области 450 нм (растворитель диметилформамид).

Электрофотографические слои готовят поливом 2,5О/О-ного раствора азосоединсния на основе полиаминотолана и Р-нафтола в

ДМФА на дюралюминиевые пластинки с последующей сушкой в течение 5 час при

75 С в обычном сушильном шкафу и 2 час при 60 С в вакуум-шкафу. Толщина слоя 4—

5 мк. Слой заряжают до 250 в в отрицательном коронном разряде, время темнового полуспада потенциала 10 мин. Экспозиция для полуспада потенциала составляет 7500 лк сек.

Электрофотографические слои из полимерного азосоединения на основе диазотированного полиаминотолана и диметиланилина ro товят аналогичным способом. При освеще нии слоев (1000 лк, лампа закаливания) скорость спада потенциала увеличивается приблизительно в 3 раза (экспозиция для полуспада потенциала составляет 2500 лк сек).

483648

Составитель В. Матросов

Текред Л. Казачкова

1(оррсктор H. Аук

Редактор 3. Горбунова

Заказ 3015/12 Изд. № 966 Тираж 529 Подписное

ЦЕИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская иаб.. д 4 5

Типография, ир Сапунова, 2

Однако скорость темнового спада как отрицательного, так и положительного потенциала, довольно большая (время темпового полуспада -45 сек).

Полимерные азосоединения, полученные сочетанием диазотированного полиаминофенилацетилена с р-нафтолом также могут быть применены для изготовления электрофотографических слоев. Время темнового полуспада потенциала таких слоев (толщина слоя

5 мкм) 10 мин. Экспозиция для полуспада потенциала составляет 4800 лк.сек.

Электрофотографические слои из полимерного азосоединения на основе диазотированного полиаминофенилацетилена и диметиланилина получены по описанной выше методике. Однако чувствительность таких слоев на порядок ниже, чем у остальных полимеров.

Предмет изобретения

5 Способ изготовления электрофотографического материала путем нанесения на подложку слоя органического фотополупроводника на основе полимеров с системой сопряженных двойных связей, о т л и ч а ю щ и й10 с я тем, что, с целью увеличения фоточувствительности и упрощения технологии процесса изготовления материала, в качестве полимеров с системой сопряженных двойных связей используют полимерные азосоедине15 ния, полученные сочетанием диазотированного полиаминотолана, полиаминофенилацетилена с Р-нафтолом или диметиланилином.