Сенсибилизатор органического фоточувствительного слоя электрофотографического материала Советский патент 1982 года по МПК G03G5/07 

1

Изобретение относится к регистрации цветовой информации - электрофото- графии,в частности созданию сенсибилизаторов для фоточувствительных электрофотографических слоев.

Известно, что 1 -электроноакцепторные вещества - являются эффективными сенсибилизаторами органических электрофотографических слоев, и добавление этих соединений к поли-N-винилкарбазолу (ПВК) или поли-N-эпоксипропилкарба-золу (ПЭПК) расширяет спектральный диапазон чувствительности этих слоев, увеличивает их светочувствительность D.

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,,7-тринитрофлуоренона (ТНФ)2.

Максимальная чувствительность этого слоя соответствует экспозиции полуспада начального потенциала 200300 лк-с, (для слоя, содержа1цего S% ТНФ). Спектральный диапазон фоточув ствительности слоя составляет 350 650 нм. Эти слои обладают неудовлетворительными физико-механическими свойствами: высокая температура размягчения (для слоя ПВК - S% ТИФ температура размягчения 1tO-l6o), плохая адгезия к поверхности подложки, к недостаткам ТНФ, как сенсибилизатора, 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 сенсибилизатора слоев для электрофотографии , использование которого позволяет увеличить интегральную чувст- вительность слоя, расширить спектральную область чувствительности, улучшить физико-механические свойства слоевt снизить температуру размягчения, повысить адгезию к подложке. Указанная цель достигается использованием в качестве сенсибилизатора органического фоточувствительного слоя электрофотографического материала тринитрофлуоренонсодержа1ЦИХ полимеров общей формулы: CHz-cjH -fCHz-dH - о он, где m - мольная доля звеньев, содер-: жащих тринитрофлуореноновый фрагмент; п - степень полимеризации; 1 т 0,1.: ; Преимуществом предлагаемых трини-. трофлуоренонсодержащих полимеров в качестве сенсибилизаторов слоев по сравнению с ТНФ является увеличение интегральной чувствительности (экспо зиция полуспада начального потенциала 26-100 лк-с), расширение ной области чувствительности До 780 н при лучших физико-механических харак теристиках слоя: более низкая температура размягчения слоя (115-120), высокая адгезия к поверхности подлож ки, образование гибких пленок, возможность создания гомогенных эластич ных пленок в сочетании с низкомолеку лярными Т-электронодонорами, например антраценом, что невозможно при использовании низкомолекулярных элек троноакцепторов, например ТНФ. Испытания предлагаемых соединений |В слоях в эяектрофотографическом режиме показывают их высокую эффективность. Слои получают поливом из раствора на полированные алюминиевые подложки размером 20 х 20 мм, сушат в вакууме при 0-50С в течение 5м. Толщина слоя варьируется от 2 до 7 мкм. Слои заряжают отрицательным коронным разрядом с напряжением короны 5 кВ. При испытании в интегральном режиме осве щение проводят лампой накаливания мо ностью 100 Вт. Следующие примеры иллюстрируют синтез сенсибилизатора и электрофотографические свойства слоев с его участием. Пример 1 (сополимер ПТИФ- V). k,0k г поливинилового спирта со сред-: невязкостной молекулярной массой 5,510(диметилсульфоксид, 30°) в плоскодонной колбе, снабженной магнитной мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, растворяют в 300 мл осушенного N,N-димeтилaцeтамида (ДМАА) к раствору добавляют 11 мл осушенного пиридина. При интенсивном перемешивании к этому раствору в токе азота добавляют 5 г хлорангидрида 2,5.7-тринитрофлуоренон- -карбоновой кислоты, растворенного в 170 мл ДМАА. Реакция ведется в течение 10 ч при 50, По окончании реакции полимер высаживается в изопропиловый спирт и трижды переосаждается из раствора в тетрагидрофуране в изо пррпиловый спирт. Качество очистки контролируется тонкослойной хроматографией проб полимера. Выход полимера составляет 43. Элементный анализ, %: С k3, Н 3,95; N 7,85. Мольная доля звеньев, содержащих тринитрофлуореноновый фрагмент рассчитанная по содержанию в сополимере азота, составЛ 2 мол.. В ИК-спектрах сополимёра наряду с сигналами, соответствующими гидроксильной группе, появляются сигналы в области 1730-1750 соответствующие карбонильным группам флуоренона и сложного эфира, а также сигналы 1350, 1550 , соответствующие нитрогруппам. В УФ-спектре сополимера появляется интенсивное поглощение в Области 00 нм, отсутствующее в поливиниловом спирте и соответствукяцее поглощению тринитрофлуоренонового фрагмента. Пример 2.(сополимер ПТНФ-2). К 1,61 г поливинилового спирта, растворенного в 1бО 1 ДМАА в условиях, описанных в примере 1, добавляют k,k3 мл пиридина и 1В г хлорангидрида 2,5 7-тринитрофлуоренон-А-карбоновой кислоты. Реакцупо ведут при 50 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 ацетоном. Затем сополимер переосаждают из раствора в 1,А-диоксане (ДО) в изопропиловый спирт и промывают ацетоном. Качество отмывки от низкомолекулярных соединений контролируют тонкослойной хроматографией. Элементный анализ сополимера, %: С 50,tS, Н 8,53, N 3 31 Степень замещения по данным анализа на азот соответствует 29,1 мол.. ИК- и УФ-спектры подтвер ждают присутствие в сополимере тринитрофлуоренонового фрагмента (см. пример 1). Выход сополимера Bf2%. , Пример 3, По 0,25 г сополимера ПТНФ-1 и ПВК растворяют в 5 мл ДО каждый. Растворы смешивают в различном соотношении для получения слоев переменного состава. Результаты измерений интегральной фоточувствительности слоев для различных соо ношений ПВК и сополимера ПТНФ-1 приведены в табл. t. В табл. 2 приведено спектральное распределение фоточувствительности для слоя с массовым соотношением ПТНФ-1/ПВК 30/70. В таблицах также приведены электрофизические характеристики для слоя, описанного в прототипе изобретения. П р и м«е р . По О,-25 г сополимера ПТНФ-2 и ПВК растворяют в 5 мл ДО каждый. Растворы смешивают в различных соотношениях для получения слоев с переменным содержанием компонентов. Результаты измерений интегральной эл ктрофотографйческой чувствительмости слоев ПТНФ-2/ПВК (толшина слоя мкм) приведены в табл. 3 Каче тво слоев во всех случаях хорошее. Пример 5. По 0,1 г сополимера ПТНФ-1 и антрацена растворяют в 2 мл ДО каждый. Растворы смешивают в {различных соотношениях для получения слоев с переменным содержанием компо-, «ентов. Результаты измерений интег««/ ральных электрофотбУрафических характеристик этих слоев приведены в табл, . Таким образом, применение п(едлагаемых тринитрофпуоренонсодержащих полимеров в качестве сенсибилизаторов в фоточувствительных электрофотографических слоях позволяет значительно увеличить их интегральную чувствительность и расширить спектральный диапазон фоточувствительности при лучших физико-механических характеристиках слоев. Это позволяет использовать электрофотографические слои, в состав которых входят предлагаегаз1е сенсибилизаторы, как эффективные заменители слоев на основе.селена и его соединений в лроцессах регистрации световой информации. Кроме того, с предлагаемыми сенси(5илизаторами воз- ; можно приготовление слоев на основе низкомолекулярных -электронодоноров. Таблица1

Примечание: Качество слоя оценивается по адгезии к подложке и . -Хрупкости. Слой, описанный в прототике изобретения. ПВК/ПТНФ-1 10,0 7,6 5,0 3,3 2 1,0 1,8 2,3 1,6 , Интегральная чувствительность слоев ПТНФ67 70 120 80 60

Таблица 2i

Таблица 3 2 мкм. 2,2 1,2 0,6 0,2 0,06 0,A О00О Таблица 1/антрацен. Толщина слоя 9 Формула изобретения Тринитрофлуоренонсодержагчие полимеры общей формулы f. I It -ИЛ т WCHi - СН Jfff 7 /1-||| j L О ОН ГвП I гп Jtss. А . где m мольная доля звеньев, содержащих тринитрофлуореноновый фрагмент; 610 ,1; п - степень полимеризации, в качестве сенсибилизатора органического фоточувствительного слоя электрос отографического материала. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе - Schaffert R. М. Ш1, J. of research and development, 1971, 15, N- 1, p. 75-89. 2. Патент США № З 8«237, кл. 96-1.5, 1970 (прототип).