Электрофотографический материал Советский патент 1984 года по МПК G03G5/04 

00

Изобретение относится к технологии изготовления электрографических материалов, используемых в системах оперативного размножения документации. Известен электрофотографический материал, состоящий из электропроводной подложки и фотополупроводникового слоя, содержащего окись цинка - 100 мае.ч. и связующее - смесь водорастворимой карбамидной и алкидной смол - 10-60 мае.ч lj . К недостаткам материала относятся низкая контрастность изображения изза малого потенциала зарядки, н ее нестабильность, обусловленные наличием свободного формальдегида, вводимого в слой вместе с. карбамидной смолой. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электрофотографический материал, сое тоящий из электропроводной подложки и фотополупроводникового слоя, содер жащего полимерное связующее, окись цинка и креунийорганическое соединение . В качестве связующего используются виниловые, акриловые, алкидные, стирольные полимеры или их смеси, а в качестве.кремнийорганического соединения - полиалкилгидросилоксаны ли нейного и циклического строения с числом атомов углерода 1-4 при следующем соотношении компонентов в слое, мае. %: Полимерное связующее 10,8-30,0 Окись цинка65,0-89,0 Кремнийорганическое соединение0,2-5,0. Недостатком известного материала является значительный фон на изображении вследствие высокого остаточного потенциала зарядки, обусловленного недостаточной фотопроводимостью в слое, а также из-за больщой впитывающей способности слоя по отношению к органическим растворителям-носителям электрографического тонера. Целью изобретения является уменьшение фона изображения путем снижения остаточного потенциала зарядки и уменьшения впитываемости материалом органических растворителей. Поставленная цель достигается тем что в электрофотографическом материа лё, состоящем.из электропроводной подложки и фотополупроводникового слоя, содержащего полимерное связующее, окись цинка и кремнийорганическое соединение, фотополупроводниковый слой дoпoJп итeльнo содержит аминосоединение формулы R Vn где R - алкил, оксиалкил, арил, оксиR- i, алкил, оксиалкил; : п - 1-2,а в качестве кремнийорганического соединения содержит синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук СКТН при следующем соотношении компонентов в слое, мае.%: Полимерное связующее 10,0-25,6 Окись цинка74,0-87,0 Синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук СКТН0,37-2,70 Аминосоединение указанной формулы 0,03-0,30. Дополнительное введение в состав фотополупроводникового слоя указанных аминосоединений создает на поверхности окиси цинка систему промежуточных локальных энергетических уровней, находящихся выше спектра уровней хемсорбированных на поверхности окиси цинка углекислого газа и кислорода, определяющих предельный потенциал зарядки и кинетику его темнового спада. При светоразрядке слоя электроны, выбитые квантами света, могут задерживаться на поверхностных энергетических уровнях, в результате чего удлиняется время релаксации фототока. Глубина уровней, создаваемых аминосоединениями, обеспечивает время релаксации фототока, соответствующее процессу электрофотографического копирования и скорости стекания зарядов через подложку с удельным поверхностным сопротивлением порядка 10 Ом. Использование в качестве кремнийорганического соединения предлагаемого линейного каучукоподобного полимера на основе диметилсилоксана приводит к уменьшению впитываемости материалом органических растворителей в результате уменьшения поверхностной энергии слоя. Наличие химически активных концевых гидридсилильных групп в полимере обеспечивает образование достаточного количества связей между молекулами полимера и другими компонентами слоя для формирования плотной, ста3бильной структуры слоя и уменьшает его проницаемость для органических растворителей. В качестве предлагаемого полимера используется каучук марки СКТН, выпускаемый отечественной промышленностью по ГОСТ 13835-73, а в качестве аминосоединения - широко распрост раненные органические амины, в частности этиламины и этаноламины. Б качестве полимерного связующего используют виниловые, акриловые, алкидные и стирольные полимеры или их смеси. Для очувствления фотополупроводникового слоя к видимому свету в него вводят сенсибилизаторы - ксантен вые и трифенилметановые красители (флуоресцеин, уранин, бенгальская роза, бромфеноловый синий) в количестве 0,01-0,05 мас.% по отношению к массе окиси цинка, при этом количественные соотношения компонентов слоя не нарушаются. Электрофотографический материал изготавливают следующим образом. В аттриторе диспергируют в течение 0,5-1,0 ч суспензию компонентов фотополупроводниковоЪо слоя в органичес ких растворителях,таких как спирты, кетоны, эфиры и углеводороды. За 10 мин до окончания диспергирования в суспензию вводят сенсибилизатор (смесь бромфенолового синего и флуоресцеина при их соотношении 3:2 соответственно) в количестве 0,010,05 мас.% по отношению к окиси цинка. На электропроводную подложку с помощью поливочной установки с купаю щимся валиком наносят суспензию слоя полностью удаляют растворитель сушкой в сушильном шкафу при 105 С в те чение 5 мин. Образцы изготовленного материала кондиционируют при относительной влажности воздуха 20% в тече ние 24 ч, заряжают коронным разрядом при напряжении короны 10 кВ и на . электрометрическом стенде измеряют потенциал зарядки и кинетику его спа да. Впитываемость органических раств рителей определяют методом впитьшаег мости по ксилолу. Пример 1. По описанной техно логии изготавливают материал, фотополупроводниковый слой которого содержит 6,0 мас.% алкидностирольного сополимера марки МС-25,4,0 мас.% 37. Л сополимера, бутилметакрилата с метакриловой кислотой марки БКМ-5,87,0 мае .% окиси цинка, 2,70 мас.% линейного каучукоподобного полимера маркиСКТН, 0,30 мас.% этилпропиламина. Результаты испытаний приведены в таблице. Пример 2. Изготавливают материал, фотополупроводниковый слой которого содержит 10 мас.% хлорированного полихлорвинила марки ПСХ-ЛС, 15,6 мас.% алкидного сополимера на основе глицерина и фталевого ангидрида марки ГФ-090,74,0 мас.% окиси цинка, 0,37 мас.% линейного каучукоподобного полимера марки СКТН,О,03 мас.% триэтаноламина. Результаты испытаний представлены в таблице. П р им е р 3. Изготавливают материал, фотополупровйдниковый слой которого содержит 18 мас.% поливинилбутираля, 80 мас.% окиси цинка, 1,9 мас.% линейного каучукоподобного полимера марки СКТН и 0,1 мас,% дифениламина. Результаты испытаний приведены в таблице. П р и м е р 4. Изготавливают материал, фотополупроводииковый слой которого содержит 19 мас.% акрилового сополимера на основе этилакрипата марки Лакрил-1001, ВО мас.% окиси .цинка, 0,9 мас.% линейного каучукоподобного полимера марки СКТН, 0,1 мае.% фенолфталамина. Результаты испытаний приведены в таблице. П р и м е р 5 (контрольный). Изготавливают материал, фотополупроводниковый слой которого содержит 10,2 мас.% сополимера бутилметакрила- та с амидом метакриловой кислоты марки АС,8 мас,% алкидного полимера на основе пентаэритрита и фталевого ангидрида марки ПФ-053,80 мас.% окиси инка, 1,45 мас.% линейного каучукоподобного полимера марки СКТН, 0,35 мас.% фенолфталамина. Результаты испытаний приведены в аблице. П р и м е р 6 (контрольный). Изотавливают материал, фотополупроводиковый слой которого содержит 10,5 мас.% полистирола, 8 мас.% алидного полимера марки ПФ-053,80 мае .% киси цинка, 1,49 мас.% линейного аучукоподобкого. полимера марки КТН, 0,01 мас.% гексаметиламина. Результаты испытаний приведены таблице.

Пример (контрольный). Изготавливают Материал, фотополупровод;никовый слой которого содержит 17 мае.;% поливинилбутираля, 80 мас.% окиси цинка, 2,85 мас.% линейного каучокоподобного полимера марки СКТН, OjTlS мас.% моноэтиламина.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Примере (контрольный). Изготавливают материал, фотополупроводниковый слой которого содержит 18,6 мас.% акрилового сополимера марки Лакрш1-1001, 81 мас. окиси цинка, .0,25 мас.% линейного каучукоподобного полимера марки СКТН, 0,15 мас.% монозтаноламина.

Результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 9 (контрольный). Изготавливают материал, фотополупроводниковый слой которого содержит 8 мае поливинилбутираля, 89 мас.% окиси цинка, 2,7 мас.% линейного каучукоподобного полимера марки СКТН, 0,3 мас.% дипропиламина.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 10 (контрольный). Изготавливают материал, фотополупроводниковый слой которого содержит

20 мас.% акрилового сополимера марки Лакрил-1001, 10 мас.% полимера на основе бутилметакрилата марки БМК-5,69 мас.% окиси цинка, 0,85 мас.% линейного каучукоподобного полимера марки СКТН и О,15 мас.% диэтиламина.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 11 (по прототипу). Изготавливают материал, фотополупроводниковый слой которого содержит 19,5 мас.% акрилового сополимера марки ЛакрШ1-1001, 78 мас.% окиси цин-, ка, 2,5 мас.% полизтилгидросилоксана марки ГКЖ-9А.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 12 (по аналогу). Изготавливают материал, фотополупроаодниковый слой которого содержит 15,75 мас.% алкидного полимера-поликонденсата о-фталевой кислоты, неопентилгликоля и пентазритрита, 3,94 мас.% водорастворимой карбамидной смолы марки КФЖ, 1,57 мас.% олеи новокисло О алюминия, 78,74 мас.% окиси цинка.

30 Результаты испытаний приведены в - таблице.

ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, состоящий из электропроводной подложки и фотополупроводникового слоя, содержащего полимерное связующее, окись цинка и кремнийорганическое соединение, отличающийся тем, что,, с целью уменьшения фона изображения путем снижения остаточного потенциала зарядки и уменьшения впитываемости материалом органических растворителей, фотополупроводниковый слой дополнительно содержит аминосоединение формулы ., где R - алкил, оксиалкил, арил, оксиарил; R -Н, алкил, оксиалкил; , а в качестве кремнийорганического соединения содержит синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук СКТН при следующем соотношении компонентов в слое, мае. %: Полимерное.связующее 10,0-25,6 Окись цинка74,0-87,0 О) Синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук . СКТН0,37-2,70 Лминосоединение указанной формулы 0,03-0,30

0,30 Н,Апкил 0,03 Оксиал. ISfO 0,10 Арил 19,0 0,10 Оксиарил (контроль- 1 80,0 1,45 0,35 Оксиарлл ный 18,2 кил Алкил 1 Оксиал- 2 кил Н Н 1 365 Н

Результаты испытаний показывают, что предлагаемый электрофотографический материад (примеры 1-4) обладает уменьшенным.фоном изображения за счет снижения остаточного потенциала зарядки в 4,5-9,0 раз по сравнению с материалом по прототипу, в 5-10 раз по сравнению с материалом по аналогу.

Фон уменьшается также за счет снижения впитываемости материалом органических растворителей-носителей

Продолжение табл,

электрографического тонера для предлагаемого материала в 1,35-1,39 раз по сравнению с материалом по прототипу, в 2,23-2,63 раза по сравнению С материалом по аналогу.

Увеличение содержания в слое аминосоединения приводит к резкому падению потенциала зарядки и тем самым к снижению контрастности изображения, а уменьшение содержания аминосоединения - к увеличению остаточного потенциала зарядки и, следовательно.

к повыаению фона изображения (примеры 5-6).

Повыпение содержания линейного каучукоподобного полимера на основе диметилсилоксана с химически активными концевыми гидридсилипьными группами вызывает резкое падение потенциала зарядки, а уменьшение его содержания - к увеличению впитываемости органических растворителей материалом, что также увеличивает фон изображения (примеры 7-8).

Уменьшение доли связующего и, соответственно, увеличение доли окиси цинка в слое приводит к падению потенциала зарядки и увеличению впитываемости материалом органических растворителей (пример 9).

Повышение же доли связующего и, соответственно, понижение доли окиси цинка вызывает также понижение потенциала зарядки, увеличение впитываемости органических растворителей и рост остаточного потеюдиала зарядки (пример 10).