ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ Советский патент 1971 года по МПК G03G5/07 

Изобретение касается электрофотографического материала с применением органического фотополупроводника - триариламина. Известен электрофогографический материал, состоящий из подложки и фотополупроводникового слоя, включающего органический фотополупроводник - триариламин, полимерное связующее и сенсибилизатор - пирилиевый краситель. Этот электрофотографический материал имеет недостаточную фоточувствительность. Цель изобретения - увеличение фоточувст-вительности материала. Для этого электрофотографический материал изготовляют из под,ложки и фотополупроводникового слоя, включающего органический фотополупроводник .следующей общей формулы -Агз -( где Аг1 и Аг2 -фенил или замещенный фенил; Агз -фенил или нафтил; Ri и R2--водород, алкил, фенил или замещенный фенил; х - водород, карбокси-, ацилгалогено-, амидогруппа, ангидридный или эфирный остаток, циан-, оксигруппа, остаток семнкарбазона, этинильный или метилиденоксимидный радикал; п 0, 1.2 или 3, полимерное связующее и сенсибилизатор - пирилиевый краситель. Винильный или виниленовый радикал может быть замещен в любом положении ариленового ядра. Однако если Агз - фенилен, то получаются наиболее удачные результаты в случае замещения в п-положение: Метил-и-дифениламинобензоат, N,N-Дифeнилaнтpaнилoвaя кислота, 3- г-Дифeнилaминoфeннлпpoпaнoл-1, 4-Ацетилтрифениламиносемикарбазон, Этил-2,6-Дифенил-4 - (i-дифениламинофенил)-бензоат, 1 - (п-Дифениламинофенил) -1 -оксибутин-3, 4-Оксиметилтрифениламин, 1 - (л-Днфениламинофенил)-этанол, 4-Окситрифениламин, 2-Окситрифениламин, 4-Формилтрифениламиноксим, 4-Ацетилтрифениламиноксим, 1-(п-Дифениламинофенил)-гексанол, 1 - (я-Дифениламинофенил) -додеканол, Ангидрид /г-дифениламинобензойной кислоты, 1,Ы-Дифениламид /г-дифениламинобензойной кислоты, кислоты.

З-л-Дифениламинофеиилпропионовая кислота,

4-Формилтрифенилами1Юсемикарбазон, 4- (л-Дифениламинофенил) -бутен-3-ин-1, л-Дифениламиностирол, Этил-л-дифениламиноциннамат, Метил-л-дифенилами;юциннамат, Хлорангидрид /г-дифеыиламиноцнннамоила, N,N-Дифeнилaмид л-дифениламинокоричнон кислоты,

Ангидрид л-дифениламинокоричной кислоты, 3- (л-Дифениламинофенил) -2-бутеновая кислота.

Бис- (л - Дифениламинобензаль) - янтарная кислота,

4-N,N-6Hc - (л - Бромфеиил) - аминокоричная кислота,

1- (4-Дифенила)Мино) -иафтакриловая кислота,

л-Дифениламииокоричная кислота, л-Дифеииламиноцианнамонитрил, 7-Дифениламинокумарии, л-Дифениламинофенилвииил акриловая кислота,

л - Дифеииламинобеизил - л - дифениламииокоричная кислота, 7- (л-Дифениламинстирил) -кумарин, л-Дифениламинокоричиый сиирт, Семикарбазон 4-дифениламинокор11чного альдегида,

о - л - Дифеииламиноцианнамоил - п - дифениламинобеизальдегидоксим,

п-Дифениламиноциннамальдегидоксим, 1,3-бис - (л-Дифениламииофенил) - ироиаи2-ОЛ-1.

Электрофотографический материал можег быть нолучен обычным иутем.

Для этого смешивают дисиерсию или раствор фотонроводящего соединения со связующим веществом и наносят на иодложку или образуют самодержащийся слой. Можно нрименять и смеси онисаииых соедииеиий, а также смеси известных фотоиолуироводников с нриведенными выше. добавить еще вещества, меияющие спектральную или электрофоточувствительность материала. Фотополуироводниковые соединения но данному изобретению не чувствительны к свету в отсутствие сенсибилизатора. Но можно применять большое число веществ, сообн ающих фотоиолуироводникам сиектральную чувствительность. Установлено, что нирнлиевые соли, а именно иирилиевая, тиаиирилиевая и селенапирилиевая из натента США № 3250615, особенно иодходят для сенсибилизации этих соединений, приобретающих высокую электрическую чувствительиость.

Если применяют сенсибилизатор в составе фотоиолунроводиикового слоя, то смешивают необходимое его количество с иокрывной композицией. При изготоБлепин фотоироводящих слоев нет необходимости вводить сенсибилизатор для достижения фотопроводимости. Однако поскольку сравиительно небольшие количества сенсибилизатора существеиио улучшают

электрофотографическую чувствительность таких слоев, то ирименяют небольшое количество сенсибилизатора, которое может быть введено в фотоироводящий слой для нолучения эффективного увеличения чувствительности, может колебаться в широких пределах. Оптимальная кониентрация слоя будет зависеть ог свойств фотоиолуироводника и сенсибилизатора. Как иравило, можно добиться значительиого иовыщения чувствительности ири добавлеиии сенсибилизатора в количестве 0,0001- 30 вес. % от веса пленкообразующей иокрывиой композиции. Обычио сенсибилизатор добавляют в количестве 0,005-5,0% от веса

всей комиозиции.

В качестве связующих веществ для получаемых фотонолуироводящих слоев мо/кно применять иолимерные связующие вещества с довольно больщой диэлектрической ироницаемостью, которые иредставляют собою электроизолирующие иленкообразующие связующие. К ним относятся сополимеры стирола с бутадиеном, силиконовые смолы, стиролалкидные смолы, силиконалкидиые смолы, соевоалкидиые смолы, иоливинилхлорид, иоливинилидеихлорид, сополимеры винилиденхлорида и акрилонитрила, иоливиинлацетат, сополимеры винилхлорида и винилацетата, иоливииилацетали, например ноливинилбутираль, сложные

эфиры иолиакриловой и метакриловой кислот, например полиметилметакрилат, поли-н-бутилметакрилат, полиизобутилметакрилат и др., полистирол, нитрат иолистирола, полиметилстирол, изобутиленовые полимеры, иолиэфиры,

например полиэтиленалкарилоксиалкилентерефталат, фенолоформальдегидные смолы, кетонные смолы, полиамиды, иоликарбонаты, иолитиокарбонаты, иолиэтиленгликольбисоксиэгоксифенилпропантерефталат, замещенные в ядре вииилгалогенарилаты, например поливинилбромбензоатвииилацетат и т. д.

Способы получения смол этого типа описаны. Например, стиролалкидные смолы можно иолучить ио иатентам США № 2361019 и

2 258 423). Подходящие смолы такого тииа выпускаются иод названиями «Витель РЕ-101, «Симак, «Пиккоиейл-100, «Саран F-220 и «Лексаи-105. Другие тииы связующих, используемых для фотонроводящих слоев изобретения, включают такие веидества, как иарафии, минеральные воски и т. д.

Наиболее иодходящими растворителями для ириготовления иокрывиых композиций являются различные органические растворители, иапример беизол, толуол, ацетонбутанон-2; хлорированные углеводороды, например хлористый метнлеи, хлористый этилен, иростые эфиры, иаиример тетрагидрофуран или смеси этих растворителей.

При ириготовлеиии композиций наилучшие результаты иолучают в том случае, если вес фотоиолуироводника в композиции составляет ие менее 1 вес. % общего ее веса. Если применяется связующее, то его количество составляи до 99% ее веса. Количество фотополупроводящего вещества в композиции колеблется от 10 до 60 вес. %. Толщина фотополупроводящей композиции на подложке может также сильно колебаться. Обычно берут от 0,0025 до 0,025 см до сущки.

В качестве подложек для нанесения фотополупроводящих слоев можно применять самые различные электропроводящие материалы, например бумагу с относительной влажностью выше 20%, слоистые пластинки из алюминия и бумаги, металлическую фольгу, например цинковую или алюминиевую, металлические пластинки, например из алюминия, меди, цинка, латуни и оцинкованных материалов. Применяются также металлические напыленные слои, например из серебра, никеля или алюминия и т. п. Можно применять также металлы, например никель, который осаждают в высоком вакууме и покрывают тонким слоем, чтобы слой сохранил прозрачность для облегчения экспонирования скрытого изображения через подлолску. Наилучшую подложку получают нанесением на материал, например полиэтилентерефталат, слоя, содержащего полупроводник, диспергированный в смоле. Подходящие проводящие слои описаны в патенте США № 3 245 833, другие подходящие полупроводники в патенте США № 3 120028. Слои для нанесения получают также из натриевой соли карбоксиэфирного лактона малеинового ангидрида и винилацетатного полимера. В патентах США N° 3 077 801 и № 3 267 807 описаны такие проводящие слои.

Фотополупроводниковые слои могут быть использованы в любом электрофотографическом процессе, например ксерографическом. Полученный материал заряжают, например, коронным разрядом, затем экспонируют и проявляют твердым порошком или в жидком проявителе. Методы проявления хорошо известны и описаны в патентной литературе (см. например, патент США № 2297691 и австралийский патент № 212315). В процессах электрофотографического размножения, например в ксерографии, изображение, образованное фотополупроводящим слоем, можно перенести на другую подложку. Перенос изображения хорощо известен.

Полученные электрофотографические материалы могут служить для размножения с применением различных видов излучения: электромагнитного, ядерного и т. д.

Пример 1. В лак для нанесения вводят следующие органические фотополупроводники, г:

органический фотопроводник0,5

полимерное связующее1,5

сенсибилизатор0,02

метиленхлорид11,7

нанесен на основу из ацетилцеллюлозы. Материал выдерживают нри температуре 32°С, после чего заряжают положительным или отрицательным коронным разрядом до потенциала 500-600 в. После этого материал экспонируют за ступенчатым серым клином источника с вольфрамовой нитью, нагретого до 3000°К. Экспонирование вызывает снижение поверхностных потенциалов в каждой ступени серого клина от начального потенциала Vo до некоторого более низкого потенциала V, точная величина которого зависит от экспозиции (ji-er-ce/c). Данные этих измерений наносят на график поверхностного потенциала V в виде функции 10 логарифма экспозиции для каждой ступени. Максимальная чувствительность представляет собой произведение обратной экспозиции (м-вТСек), требуемое для снижения потепциала заряженной поверхности, составляющего 500 или оОО в, до 100 в или 0. Снижение поверхностного нотенциала до 100 в или ниже является необходимым для проявления скрытого изображения на большой поверхностп. Фогочувствительность при iOO в представляет оптимальную спосооность образовывать и проявлять или как-нибудь иначе использовать скрытое изображение, ьолее высокая фоточувствительность требует меньшего освещения. Если слой не содержит фотополупроводника, поверхностный потенцпал не падает до 100 в или ниже. Это верно и для того случая, когда соответствующее соединение содержится в композиции, но оно не эффективно Б качестве фотополупроводника. Фоточувствительности различных фотопроводящих композиций ириведепы в таблице. Для этой цели применяют следующие сенсибилизаторы:

A.2,6-Бис-(4-этилфенил) - 4- (4-амилкоксифенил)-тиапирилийперхлорат.

Б. 2,4-Бис- (4-этоксифепил) - 6 - (4-н-амилоксистирил)-пирилийфторборат.

B.2,4-Бис-(4-этилфенил) - 6- (4 - стирилстирпл)-пирилийперхлорат.

Г. 2,6-Бис - (4 - этоксифенил) - 4 - (4-н-амилоксифенил)-тпапирплийперхлорат.

Т а б л 11 ц а

В качестве связующего использован поливпнилмета-бромбензоатБИНп л ацетат.

Скрытое электростатическое изображение в каждом отдельном случае проявляют жидким электрофотографическим проявителем с образованием контрастных изображений.

Пример 2. Готовят фотополупроводяп1,ий слой по примеру 1 за тем исключением, что з качестве связующего прпменяют пленкообразователь, выпускаемый под названием «лексан в виде поликарбокатной смолы. В качестве фотополупроводника, входяп его в соста,з композиции, применяют соединение 25. Положительная фоточувств.чтельность при 100 в для композиции с применением сенсибилизаторов Б и В соответственно равна 260 и 220. Пример 3. Готовят фотополупроводящп; слой по примеру 1, но фото;1олупровод11 1ковы1 1 слой имеет следующий состав, г:

органический фотополупроводнпк /г-дифениламипобензойная кислота (37)1

связующее поливинил.мстабромбензоатвпиилацетатIсенсибилизатор Б 0.02 метиленхлорид 11,7 .мл Положительная чувствительпость при 100 о равна 250.

.Пример 4. Положительную чувствительность л-дифениламиноцпннамонитрила (соединение 33) определяют так , как и в примере I, но для следующего состава, г:

фотоиолу проводник0,15

«Витель 1010,5

метиленхлорид5 мл

сенсибилизатор В0,002

Чувствительность равна 110.

Пример 5. Готовят слоп по примеру 1 с применением соединений. Эти слои наносят как в примере 1. В затемпенной комнате поверхность каждого фотополупроводящего слоя заряжают коронным разрядом до потенциала около +600 в. Затем слой покрывают прозрачным листом со схемой темных и светлых нронускающих зон и экспонируют лампочкой накаливания мощностью около 75 м-вт в течение 12 сек. Полученное электростатическое изображение проявляют обычным каскадным способом с применением частичек черного тонера на стеклянном носителе. В каждом отдельном случае наблюдается хорошее воспроизведение схемы.

Предмет изобретения

Электрофотографичоский материал, состоящнй из подложки и фотополупроводникового слоя, включающего органический фото1юлупрог-одпик триарилампн, полимерное связующее п сенсибилизатор пприлиевый краситель, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности материала, в нем применен триариламин общей формулы

Аг,

-N-Ar3-(-CR,:CR,-)-nX, Аг,

е Лг) и Аг2 - фенил или замещенный фенил;

Агз - фенил или нафтил; RI и R2 - водород, алкил, фенил или замещенный фенил; X - водород, карбокси-, ацилгалогено-, амидогруппа, апгидридиый Л1 эфирный остаток, циан-, оксигруппа, остаток семикарбазоиа, этинильный или метил иденоксимидиый радикал; п О, 1, 2 пли 3.