Сенсибилизатор органического фоточувствительного слоя электрофотографического материала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ

Соева Сове тсии к

Сощ еттистмческик ресттубятит

«»932456 (8I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 25.11.80 (21} 3008009/28-12 . с присоединением заявки М— (23 } Приоритет—

Опубликовано 30. 05.82. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 30.05.82

{51)М. Кл.

G 03 G 5/07

9твударетеаеьй кеивтет

ССС ° м дааатт веебретеекВ в еткрытвй

{53) УДК 772,93 (088,8) И. И. Пашкин, И. A. Евин, Г. И. Юдина, Н.,- Г. Грехова, "-"

В. И. Лисодед, В. А. Тверской, А. М. Андреевский, Б. И.. Румянцев, Е . И. Балабанов, А. Н. Праведников и К. И..Дюмаев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СЕНСИБИЛИЗАТОР ОРГАНИЧЕСКОГО ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО

СЛОЯ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к ре ги страции цветовой информации - электрофото- графин, в частности созданию сенсибилиэаторов для фоточувствительных электрофотографических слоев.

Известно, что ®-электроноакцеп" торные вещества - являются .эффективными сенсибилизаторами-органических электрофотографических слоев, и добавление этих соединений к поли"М-винилкарбазолу (ПВК) или поли-N-эпоксипропилкарбазолу (ПЭПК) расширяет спектральный диапазон чувствительности этих слоев, увеличивает их светочувствительность (.1).

Наибольшей сенсибилизирующей активностью по отношению к карбазолсодержащим полимерам обладают производные флуоренона.

Наиболее близким к предлагаемому является использование в качестве сенсибилизатора для слоев на основе

ПВК 2,4,7-тринитрофлуоренона (ТНФ)12).

Иаксимальная чувствительность этого слоя соответствует экспозиции полуспада начального потенциала 200300 лк-с, (для слоя, содержащего 53

ТНФ). Спектральный диапазон фоточувствительности слоя составляет 350650 нм. Эти .слои обладают неудовлетворительными физико-механическими свойствами: высокая температура раз" мягчения (для слоя ПВК - 53 ТНФ температура размягчения 140-160 ), плохая адгезия к поверхности подложки, к недостаткам ТНФ, как сенсибилиза" тора, следует также отнести то, что введение больших количеств (более

10 ) приводит к образованию хрупкого слоя из-за выкристаллизации ТНФ в отдельную фазу.

Цель изобретения - создание сен20 сибилизатора слоев для электрофото- графии, использование которого позволяет увеличить интегральную чувст .вительность слоя, расширить спектральную область чувствительности, улуч932456

NOz

NOz

3 шить физико-механические свойства слоев снизить температуру размягче" ния, повысить адгеэию к подложке.

Укаэанная цель достигается ис" пользованием в качестве сенсибилиэа" тора органического Фоточувствительного слоя электрофотографического материала тринитрофлуоренонсодержа- щих полимеров общей формулы:

<е

4 тографические свойства слоев с его участием.

Пример 1 (сополимер ЙТНФ-1).

4,04 г поливинилового спирта со сред-, невязкостной молекулярной массой

5,5 104(диметилсульфоксид, 30 ) в плоскодонной колбе, снабженной магнитной мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, растворяют в 300 мп осушенного N,N-диметилацетамида (ДИАА), к раствору добавляют

11 мл осушенного пиридина. При интенсивном перемешивании к этому раствору в токе азота добавляют 45 r хлорангидрида 2,5,7-тринитрофлуоренон-4-карбоновой кислоты, растворенного в

170 мл ДИАА. Реакция ведется в течение 10 ч при 50 . По окончании регде m — мольная доля звеньев, содер-; жащих тринитрофлуореноновый фрагмент;

n — степень полимеризации;

1 )т >0,1.

Преимуществом предлагаемых тринитрофлуоренонсодержащих полимеров в качестве сенсибилизаторов слоев по сравнению с ТНФ является увеличение интегральной чу ствительности (экспо" зиция полуспада начального потенциала 26-100 лк с), расширение спектральной области чувствительности До 780 нм при лучших физико-механических характеристиках слоя: более низкая температура размягчения слоя (115-120 ), высокая адгезия к поверхности подложки, образование гибких пленок, возможность создания гомогенных эластич" ных пленок в сочетании с ниэкомолекулярными Ж -электронодонорами, напри" мер антраценом, что невозможно при использовании низкомолекулярных элек-, троноакцепторов, например ТНФ.

Испытания предлагаемых соединений в слоях в эаектрофотографическом режиме показывают их высокую эффективность. акции полимер высаживается в изопро пиловый спирт и трижды переосаждается иэ раствора в тетрагидрофуране в изо» ореноновый фрагмент, рассчитанная по содержанию в сополимере азота, состав. ляет 22,7 мол.3. В ИК-спектрах сополимера наряду с сигналами, соответствующими гидроксильной группе, появляются сигналы в области 1730-1750 см > соответствующие карбонильным группам флуоренона и сложного эфира, а также сигналы 1350, 1550 см ", соответствующие нитрогруппам. В УФ-спектре сополимера появляется интенсивное поглощение в области 400 нм, отсутствующее в поливиниловом спирте и соответствующее поглощению тринитрофлуоренонового фрагмента.

П р и и е р 2.(сополимер ПТНФ-2).

К 1,61 r поливинилового спирта, растворенного в 160 мл ДИАА в услови ях, описанных в примере 1, добавляют

4,43 мл пиридина и 18 г хлорангидрида 2,5,7-тринитрофлуоренон-4-карбоновой кислоты. Реакцию ведут при 50 в течение 10 ч. По окончании реакции

S сополимер высаживают в изопропиловый спирт в виде порошка желтого цвета, после чего осадок промывают метанолом, гексаном и горячим ацетоном. 3атем сополимер переосаждают из раство>> ра в 1,4-диоксане (дО) в изопропиловый спирт и промывают ацетоном. Качество отмывки от низкомолекулярных соединений контролируют тонкослойной

Слои получают поливом из раствора на полированные алюминиевые подложки размером 20 х 20 мм, сушат в вакууме при 40-50 С в течение 5 ч. Толщина слоя варьируется от 2 до 7 мкм. Слои заряжают отрицательным коронным разрядом с напряжением короны 5 кВ ° При испытании в интегральном режиме освещение проводят лампой накаливания мощ ностью 100 Вт.

Следующие примеры иллюстрируют . синтез сенсибилизатора и электрофопропиловый спирт. Качество очистки контролируется тонкослойной хромато" графией проб полимера. Выход полимера составляет 433. Элементный анализ, Ж: С 49 64; Н 3ф95;ю N 7þ85 Иольная доля звеньев, содержащих тринитрофлу5 932456 6 хроматографией. Элементный анализ ности слоев ПТНФ-2/ПВК (толщина слоя сополимера, 3: С 50,45, H 8,53» «2 мкм) приведены в табл. 3. КачестМ 3,31. Степень замещения по данным во cnoee so всех случаях хорошее. анализа на азот соответствует Пример 5. По 0,1 г сополиме"

29,1 мол.Ф. ИК- и УФ-спектры подтвер- % ра ПТНФ-1 и антрацена растворяют в ждают присутствие в сополимере три- 2 мл ДО каждйй. Растворы смешивают в нитрофлуоренонового фрагмента (см. различных соотношениях для получения пример 1). Выход сополимера 48»23. ;слоев с переменным содеожанием компо", Пример 3, По 8,25 г сополи- нентов. Результаты измерений интег,, мера ПТНФ-1 и ПВК растворяют в 5 мл 1о ральных электрофотографических харакДО каждый. Растворы смешивают в раз- теристик этих слоев приведены в личном соотношении для получения табл. 4. слоев переменного состава. Таким образом, применение предлаРезультаты измерений интегральной гаемых тринитрофлуоренонсодержащих фоточувствительности слоев для раз- 1 полимеров в качестве сенсибилизатоличных соотношений ПВК и сополимера ров в фоточувствительных электрофотоПТНФ-1 приведены в табл. 1. графических слоях позволяет значительВ табл. 2 приведено спектральное но увеличить их интегральную чувствираспределение фоточувствительности тельность и расширить спектральный для слоя с массовым соотношением 2о диапазон фоточувстаительности при

ПТНФ-1/ПВК 30/70. В таблицах так" лучших физико-механических характерис же приведены электрофизические ха- тиках слоев. Это позволяет использорактеристики для слоя, описанного в вать электрофотографические слои, в прототипе изобретения. состав которых входят предлагаемые

П р и м »е р 4. По 0;25 г сополи- 2S сенсибилизаторы, как эффективные замера ПТНФ-2 и ПВК растворяют в 5 мл менители слоев на основе.селена и его

ДО каждый. Растворы смешивают в раэ-. соединений в процессах регистрации личных соотношениях для получения . световой информации. Кроме того, с слоев с переменным содержанием ком" предлагаемыми сенсибилизаторами возпонентов. ув можно приготовление слоев на основе

Результаты измерений интегральной . низкомолекулярных Ж-электронодоноэлектрофотографической чувствитель- ров.

Таблица 1 е е

Экспози ция полу спада по тенциала лк ° с

Толщи- Качество слоя на слоя, мкм

Начальный потенциал зарядки, В

Время темнового полуспада потенциала, с к и/и

Состав слоя, мас.3.

ПТНФ-1 ПВК

° ЭФ»

100.150 .

100.360

180

150

100 е «

Хорошее

Хорошее

Хорошее

Хорошее

Хорошее

Хорошее

2,0

2»1 2,0

2,0

2,2

2,2

112

20 35

30 60

40 55

50 80

60 80

70 80

80 84

1

3

5 б

2, 3 Хорошее

2,0 Удовлетворительное

130

140

10 90 108

5 95 180

300

6,0 Неудовлетво" тельное

«Ю

П р и м е ч а н и е: Качество слоя оценивается по адгезии к подложке и хрупкости.

Слой, описанный в прототике изобретения.

932456

Таблица 2!

Спектральная чувствительность слоя ПВК/ПТНФ-1(70/30), м /дж при длине волны, нм

Слой

440 500 550 590 630 670 710 750 770

ПВК/ПТНФ"1

100 76 5ФО 33 22 12 06 02 006

10 18 23 16 04 0 (2) 0

0 0

Таблица 3

Начальный потенциал зарядки, В

Время темнового Экспозиция полуполуспада по- спада потенциала, тенциала, с лк с

Состав слоя, мас.3

ПТНФ-2 ПВК

180

Т а б л и ц а 4

Интегральная чувствительность слоев ПТНФ-1/антрацен. Толщина слоя

2 мкм.

Состав слоя, мас.4

Качество слоя

Начальный потенциал зарядки, В

ПТНФ-1 Антрацен

1640

110

1690

10

120

171

135

20

125

2470

30

Удовлетворительное

910

120

210

200

Время темно- Экспозиция вого полуспа- полуспада да потенциа- потенциала, ла, с лк с

38

28

26

29

Хорошее

Хорошее

Хорошее

Хорошее

9 932456 формула изобретения

Тринитрофлуоренонсодержащие полимеры общей формулы

Not

2. Патент США 11 3484237, кл. 96-1.5, 1970 (прототип).

Составитель В. Безбородова

Редактор В. Пилипенко Техред M. Гергель Корректор Е. Ровко

Заказ 3780/67

Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

g3

О где m — мольная доля звеньев, содержащих тпинитрофлуореноновнй фрагмент;

1ъ тп ъ0,1 и — степень полимеризации, в качестве сенсибилизатора органического фоточувствительного слоя электрофотографического материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Schaffert R. M. ПУ1, J. of

research and development, 1971, 15, N 1, р. 75-89