Электрофотографический слой

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саватсинк

Соцналистнчвсиик

Республик

<и>932457 (б1) Дополнительное к ввт. с вид-ву— (22)Заявлено 25.11. 80 (21) 3008010/28- I2 с врисоелнненнеазвввкн .яв— (23) и риарнтет—

Олублнковано 30,05.82. бюллетень рв 20

Дата олубликовання олисаиия 30. 05. 82 (5l)M. Кл.

G 03 G 5/07

Ркударетвсвивй квннтет

CCCP во лелем итв4ретеик6 в еткрытвв (тЗ) УДК 772.93 (088.8) К. И. Пашкин, И. А. Евин, Г. И. Юдина, Н; Г. Грехова, В. A. Тверской, А. Н. Андриевский, Б, M.„. Румянцев, E. И. Балабанов, А. Н, Праведников и K. И ."Дюмаев, > : °

-:ь ац,д, g (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЗЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ СЛОЙ

400-650 нм (1).

Изобретение относится к регистрации световой информации - электрофотографии, в частности созданию композиций для электрофотографического слоя.

Известна композиция для электрофо5 тографического слоя, состоящая из поли-М-винилкарбазола (ПВК) и ниэкомолекулярного сенсибилизатора 2,4,7-три" нитрофлуоренона (ТНф). Однако максимальная чувствительность этого слоя невысокая: соответствует экспозиции полуспада начального потенциала 200300 лк с (для слоя, содержащего 53

ТНф); спектральный диапазон фоточувствительности этого слоя составляет

Слой имеет неудовлетворительные физико-механические свойства (плохая адгезия к поверхности подложки, хруп- кость), что не позволяет вводить в реальные, используемые на практике слои, более 103 ТНФ с целью.увеличе2 ,ния интегральной чувствительности слоя.

Наиболее близкой к предлагаемой являе1ся композиция f 2 J, в которую с целью улучшения физико-механических характеристик рассмотренного выше материала вводят полимерное связующее - теломер стирола с дивинилом, и пластификатор, например полидифенилсилоксан. Оптимальный состав слоя, 3»

ПВК 45, ТНФ 5, теломер стирола с дивинилом 45, пластификатор 5.

Однако этот материал обладает существенными недостатками: интегральная чувствительность соответствует экспозиции полуспада начального потенциала 500 лк с, низкая спектральная чувствительность этого слоя, так для 440 нм она равна 0;8 м /Дж, а и для 630 - 0,2 м /Дж.

Цель изобретения - увеличение ин- тегральной чувствительности слоя и расширение его спектрального диапазона

3 93245

Поставленная цель достигается тем, что электрографический слой, состоя" щий иэ поливинилкарбаэола и сенсиби" лизатора, в качестве сенсибилиэатора содержит тринитрофлуоренонсодержащий 5 полимер (ПТНФ} общей формулы

1. Синтез сополимер;

М02

f5 где в — мольная доля звеньев, содер" жащих тринитрофлуореноновый фрагмент, 1а п> 0,1; п — степень полимериэации, при следующем соотношении компонентов, мас.3:

Поли-N-винилкарбазол 40-80

Трииитрофлуоренонсодержащий полимер 20-60 г

1S

Вышеуказанный тринитрофлуоренонсо,держащий полимер получают .конденсацией поливинилового спирта с хлорангидридом 2,5,7-тринитрофлуоренон-.4-карбоновой кислоты.

Предлагаемые слои имеют сюуедующие характеристики. интегральная чувствительность 26"100 лк с (по сравнению с известными слоями, имеющими чувствительность 200-300 лк с в 113 и 500 лк)с в f 23; спектральный диапазон чувствительности до 780 нм по сравнению с известными слоями, чувствительными до 650 нм; высокие потенциалы зарядки, сравнимые со значениями для известных слоев, высокие Физико-механические характеристики (высокая адгезия к поверхности подложки,, отсутствие отслаивания от подложки после циклов сгибания-раэгибания).

К 1,61 г поливиыилового спирта, растворенного в 160 мл,ДНАА в условиях, описанных в примере 1, добавляоТ 4,43 Mll пиридина и 18 г хлорангидрида 2,5)7-тринитрофлуоренон"4-карбоновой кислоты. Реакцию ведут при

5о 50 С в течение 10 ч. По окончании реакции сополимер высаживают в изопропиловый спирт в виде порошка желтого цвета, после чего осадок промывают метанолом, гексаном и горячим

55 ацетоном. Затем сополимер переосаждают из раствора в. 1,4-диоксане в изо-пропиловый спирт и промывают аце. тоном. Качество отмывки от низкомобн) — н д бн) — бн ф он б -О БО

Испытания предлагаемых слоев проводят по следующей методике.

Слои получают поливом иэ совместного раствора компонентов на полированные алюминиевые подложки размером

20 х 20 мм . Растворители удаляют вакуумированием слоев при 40-50 С в течение 5 ч. Слои заряжают отрицательным коронным разрядом с напряже" нием короны 5 icB. При испытании в интегральном режиме освещение проводят лампой накаливания мощностью

100 Вт, 7

Пример

ПТНФ-1.

4,04 r поливинилового спирта со средневязкостной молекулярной массой

5,5 10"(диметилсульфоксид, 30 ) в плоскодонной -колбе, снабженной магии ной мешалкой, капельной воронкой.и обратным холодильником, растворяют в

300 мл осушенного И)N-диметилацетамида (ДИАА)) к раствору добавляют 11 мл осушенного пиридина. При интенсивном перемешивании к этому раствору в токе азота добавляют 45 г хлорангидрида, 2.5,7-тринитрофлуореной-4-карбоновой кислоты, растворенного в 170 мл ДНАА.

Реакция ведется в течение 10 ч при

50 С. По окончании реакции полимер высаживается в иэо-пропиловый спирт и трижды переосаждается иэ раствора в тетрагидрофуране (ТГФ) в изо-про" пиловый спирт. Качество очистки контролируется тонкослойной хроматографией проб полимера. Выход полимера составляет 433. Элементный анализ, С 49)64; Н 3)95)å N 7)85. Нольная доля звеньев, содержащих тринитрофлу" ореноновый Фрагмент, рассчитанная по содержанию в сополимере азота, составляет 22,7 мол.4. В ИК-спектрах сополимера наряду с. сигналами, соответствующими гидроксильной группе, появляются сигналы в области 17301750 см 1 соответствующие карбонильным группам флуоренона и сложного эфира, а также сигналы 1350, 1550 см, соответствующие нитрогруппам. В Уфспектре сополимера появляется интенсивное поглощение в области 400 нм, отсутствующее в поливиниловом спирте и соответствующее поглощению тринитрофлуоренонового фрагмента.

Пример 2. Синтез сополимера

ПТНФ2.

S .932"5 лекулярных соединений контролируют тонкослойной хроматографией. Элементный анализ сополимера, Ь С 50,45;

Н 8,53, М 3,31. Степень замещения по данным анализа иа азот соответствует 29,1. мол.3. ИК- и Уфспектры подтверждают присутствие в сополимере тринитрофлуоренонового Фрагмента (пример 1). Выход сополимера 48,23, Il р и м е р 3. По 0,25 г сополи- io мера ПТНФ-1 и ABK растворяют в 5 мп

1 4-диоксана каждый. Растворы смеши" вают в различном соотношении для получения слоев переменного состава.

Результаты измерений интегральной ts фоточувствительности слоев для раз" личных соотношений ПЗК и ПТНФ"1 приведены в табл. 1. В табл. 2 приведено спектральное распределение фоточувствительности. (м /&) для слоя зэ с весовым соотношением ПТНФ-1:IlSK

30:70 в сравнении с известными электрофотографическими слоями.

Пример 4. 0,07 г сополимера . ПТНФ-1 растворяют в 1,4 мл 1,4-диок- н сана и 0,14 г ПВК растворяют в 0,3 мл

1,4-диоксана. Растворы смешивают и поливают на металлиэированную никелем лавсановую подложку. Высушивают при комнатной температуре е течение. Зв .суток. Слой толщиной 3 мкм заряжает" ся. до 250 В. Время темнового полуспада потенциала составляет 200 с.

Экспозиция полуспада начального потенциала при освещении светом лампы накаливания составляет 64 лк с.

7 6

550 . 1,0

630 0,6

Приме р 5. По 0,25 г сополимера ПТНФ-2 и ПВК растворяют в 5 мл

1,4-диоксана каждый. Растворы смешивают в различных соотношениях для получения слоев переменного состава. !

Результаты измерений интегральной электрофотографической чувствительности слоев при тоЛщине 2 мкм приведе ны в табл. 3.

Таблица 1

Качество слоя

Толщина слоя мк

Время тем- Экспозиция нового полу- полуспада спада потен- потенциала, циала, с лк ° с

Начальный потенциал зарядки, В, Слой

Состав слоя, вес.Ф ю ю юю е °

ПТНФ-1 ПВК

2,0 Хорошее

2,1 То же

112

100

80 20

70 30

60 40

50 50

130

150

0 II

200

100

2 0

360

4

Спектральная чувствительность слоя

ПТНФ-1/ПВК на лавсановой основе следующая:

Длина волны, нм Чувствительность, м /Дж . 440 1,7

Пример 6. 007 r сополимера

ПТНФ-2 растворяет в 1,4 мл 1,4-диоксана и 0,14 r ПВК растворяют в 0,3 мл

1,4-диоксана. Растворы смешивают и йомещают на металлизированную.лавсановую годложку, Слой готовят по мето" дике, описанной в примере 4. Слой толщиной 2 мкм заряжается до 135 В отрицательным коронным разрядом. Время темнового полуспада потенциала составляет 180 с. Экспозиция полуспада начального потенциала при освещении светом лампы накаливания составляет

128 лк с.

Значения спектральной чувствительности слоев ПТНФ-2/ПВК при освещении монохроматическим светом следующие:

Длина волны, нм . Чувствительность, м /Дж

440 1,4

550 0 7

630 . 0,5

Таким образом, предлагаемая ком" позиция для электрофотографических слоев по комплексу свойств превосходит известные композиции, что предопределяет их использование в процессах электрофотографической записи информации. З2457

Продолжение табл. 1

Слой

Состав слоя, ВЕС. 6

Тол1цина

СЛОЯ, МКМ

Качество слоя

ПТНФ" 1 ПВК

40 60 80 180

30 70 80 150

20 30 84 100

10 90 108 140

2 2

50

2 2

2 3

2,0 Удовлетворительное

130

6,0 Неудовлетворительное

5 95 180

300

250

10,0 Хорошее

5 45 1000

500

П р и и е ч а н и е: 1. Качество слоя оценивается по адгеэии к подложке и хрупкости. а

2. Слой 9 и 10 - слои, описанные соответственно в аналоге и прототипе. таблица 2

Длина волны, нм

530 550 570 590 610 630 650 670 690 710 730

750 710

440 460 480 500 510

ЙТ11ф1/0OK 10,0 7,6 7.6 7,6 6 ° 9 6,5 5 ° 0 3,5 3,3 2,5 2.2 1,5 1,2 0,8 0,6 0,4 0,2 0,06

$1), 1,0 2ю9 2,6 1 8 1,6 1 ° 8 2,3 2,3 1,6 0,8 0,4 " - 0,0 (2) 0,8O2 - - OO

Таблица 3

Начальный потенциал зарядки, В

Состав слоя, вес.4

Слой

ПВК

ПТНФ-2

60

150

230

160

150

26

130

180

75 3

43

180

200

20

° В ю

Начальный потенциал зарядка, В

Время темнового полу спада поте циала, с

Экспозиция полуспада потенциала, лк ° с

Время темнового Экспозиция полуспада потен- полуспада циала, с потенциала, лк- с

20-60 чю держащий полимер он содержит тринитрофлуоренонсодержащий полимер общей формулы

Ж вЂ” ф Ьг 4- ж, . б-0 ЖОМ

NÎ> мо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СЫА Ь 3484237, кл. 96-1.5, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

t 312232, кл. G 03 G 5/07, 1970 (прототип).

Составитель В. Безбородова

Редактор Е. Папп Техред И. Гергель Корректор.E. Рошко

Заказ 3780/67

Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушакая.наб., д. 4/5

° а еююеююююею

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

9 932457 10

Формула изобретения . rpe в — мольная дюля звеньев, содерЭлектрофотографический слой, со- жащих тринитрофлуореноновый стоящий иэ поли-М-винилкарбазола и фрагмент, 1 c m 7 0,1; сенсибилизатора, о т л и ч а в - и — степень полимеризации, шийся тем, что, с целью увеличе - у при следующем соотношении компоненния интегральной чувствительности тово мас

Ь слоя и расширения его спектрального Поли-М-винилкарбазол 40-80 диапазона в качестве сенсибилиэатора Тринитрофлуоренонсо