ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ Советский патент 1998 года по МПК G03G5/07 

Изобретение относится к химико-фотографической промышленности, а именно к электрофотографии.

Цель изобретения - повышение фоточувствительности к свету лампы накаливания и монохроматическому свету в диапазоне длин волн 550 - 633 нм.

Толщину фоточувствительного слоя 2 - 10 мкм образуют из раствора, содержащего 3 - 15 мас.% полиимида и растворителя - 1,1,2,2-тетрахлорэтана или N-метилпирролидона.

В примерах 1 - 6 описан синтез указанного сенсибилизатора с различными заместителями R₁, R₂, B.

Пример 1. 9-Этоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорен (R₁ = NO₂, R₂ = C₂H₅, B = > C = CH-OR₂).

В колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, помещают 3,46 г (0,01 моль) 2,4,5,7-тетранитрофлоурена, 11 мл уксусного ангидрида и нагревают на кипящей водяной бане до 95 - 100^oC. При перемешивании прибавляют 5 г (0,034 моль) этилортоформиата и продолжают нагревание и перемешивание еще 50 мин. Охлаждают до комнатной температуры, отфильтровывают, выпавшие кристаллы 9-этоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорена промывают абсолютированным этиловым спиртом и сухим эфиром и высушивают в вакуумном эксикаторе, выход 3,66 г (91% от теоретического), т. пл. 285 - 287^oC.

Найдено, %: С 47,51; Н 2,80; N 13,85.

C₁₆H₁₀N₄O₉
Вычислено, %: С 47,77; Н 2,51; N 13,92.

Пример 2. 9-Метоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорен (R₁ = NO₂, R₂ = CН₃, B = > C = CH-OR₂).

0,37 г 2,4,5,7-тетранитро-9-формилфлуорена кипятят в 15 мл метанола в колбе, снабженной обратным холодильником. Охлаждают и отфильтровывают кристаллы 9-метоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорена, промывают метанолом и высушивают в вакуум-эксикаторе. Выход 3,8 г (100% от теоретического), т. пл. 312 - 313^oC.

Найдено, %: С 46,53; Н 2,34; N 14,52.

C₁₅H₈N₄O₉
Вычислено, %: С 46,40; Н 2,08; N 14,43.

Пример 3. 9-Пропоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорен (R₁ = NO₂, R₂ = C₃H₇, B = > C = CH-OR₂).

Синтез проводят аналогично примеру 2, но вместо метанола используют 15 мл пропилового спирта. Выход 9-пропоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорена 4,1 г (100% от теоретического), т. пл. 215 - 216^oC.

Найдено, %: С 49,12; Н 3,06; N 13,48.

C₁₇H₁₂N₄O₉
Вычислено, %: С 49,05; Н 2,91; N 13,46.

Пример 4. 9-Бутоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорен (R₁ = NO₂, R₂ = C₄H₉, B = > C = CH-OR₂).

Синтез проводят аналогично примеру 2, но вместо метанола используют 15 мл н-бутилового спирта. Выход 9-бутоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорена 4,28 г (100% от теоретического), т. пл. 202 - 204^oC.

Найдено, %: С 50,38; Н 3,69; N 12,93.

C₁₈H₁₄N₄O₉
Вычислено, %: С 50,24; Н 3,28; N 13,02.

Пример 5. 9-Изоамилоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорен [R₁ = NO₂, R₂ = C₂H₄CH(CH₃)₂, B = > C = CH-OR₂].

Синтез проводят аналогично примеру 2, но вместо метанола используют 15 мл изоамилового спирта. Выход 9-изоамилоксиметилен-2,4,5,7-тетранитрофлуорена 4,4 г (100% от теоретического), т. пл. 211 - 212^oC.

Найдено, %: С 51,30; Н 3,70; N 12,80.

C₁₉H₁₆N₄O₉
Вычислено, %: С 51,36; Н 3,61; N 12,61.

Пример 6. 2,4,5,7-Тетранитрофлуорен (R₁ = NO₂, B = > C = O).

В колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником, готовят смесь 60 мл дымящей азотной кислоты (d = 1,59 - 1,60) и 70 мл концентрированной серной кислоты и добавляют 5,0 г 2,4,7-тринитрофлуоренона. Нагревают смесь с обратным холодильником 5 ч, после охлаждения выливают ее в 1500 мл воды и оставляют стоять 2 ч.

Выпавший осадок промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и высушивают на воздухе, т. пл. 235 - 240^oC.

Перекристаллизовывают из 90 мл ледяной уксусной кислоты. Получают 3,1 г (56% от теоретического) 2,4,5,7-тетранитрофлуоренона с т. пл. 252 - 253^oC.

Пример 7 (прототип). Электрофотографический материал получают следующим образом.

Готовят при перемешивании и нагреве до 55^oC 0,2-мольный раствор полиимида на основе 4,4-диаминотрифениламина и диангидрида бензофен - 3,3',4,4'-тетракарбоновой кислоты в N-метилпирролидоне (МП), содержащий 6 мол.% сенсибилизатора-2,4-ди-(n-анизил)-6-фенилпирилия тетрафторборат (по отношению к мономерному звену полиимида).

Раствор наносят тонким слоем на электропроводящую подложку, например алюминиевую, при 55^oC и сушат при 80^oC в течение 3 ч, затем досушивают при 120^oC в течение 2 ч. Толщина слоя 3 ± 0,5 мкм.

Электрофотографические характеристики образца измеряют на лабораторной установке. Образец заряжается скоротроном. Фоточувствительность образцов к монохроматическому свету с длиной волны λ 500 - 633 нм и к свету лампы накаливания определяется по времени полуспада начального потенциала.

Примеры 8 - 18. Образцы изготавливают и испытывают, как в примере 7, но в раствор полиимида вводят сенсибилизатор указанной общей формулы в количестве 1 - 100 мол.% по отношению к мономерному звену полиимида.

Примеры 19 - 21. Образцы изготавливают и испытывают, как в примерах 8 - 18, но в качестве растворителя используют 1,1,2,2-тетрахлорэтан.

Пример 22 (прототип). Образец изготавливают и испытывают, как в примере 7, но в качестве полиимида берут полимер на основе 4,4-диаминотрифенилметана и диангидрида дифенилоксид-3,4,3',4'-тетракарбоновой кислоты, а в качестве растворителя - 1,1,2,2-тетрахлорэтан.

Полученные данные приведены в таблице.

Электрофотографический материал, состоящий из электропроводящей подложки и нанесенного на нее фоточувствительного слоя, содержащего полимерный органический полупроводник - полиимид общей формулы

где n = 10 - 500;
X = -O-, -CO-,
и сенсибилизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения фоточувствительности к свету лампы накаливания и монохроматическому свету в диапазоне длин волн 500 - 633 нм, в качестве сенсибилизатора он содержит соединение общей формулы

где R₁ = H, NO₂; B = >C = O, >C = CH-O-R₂, R ₂- алкил C₁-C₅,
в количестве 1 - 10 мол.% по отношению к мономерному звену полиимида.

Электрофотографический материал, состоящий из электропроводящей подложки и нанесенного на нее фоточувствительного слоя, содержащего полимерный органический полупроводник - полиимид общей формулы

где n = 10 - 500; X = -O-, -CO-,
и сенсибилизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения фоточувствительности к свету лампы накаливания и монохроматическому свету в диапазоне длин волн 500 - 633 нм, в качестве сенсибилизатора он содержит соединение общей формулы

где R₁ = H, NO₂; B = = O, = CH-O-R₂, R₂ - алкил C₁ - C₅,
в количестве 1 - 10 моль.% по отношению к мономерному звену полиимида.