Электрофотографический слой Советский патент 1982 года по МПК G03G5/07 

(ЗЮ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ СЛОЙ

Изобретение относится к регистрации световой информации - электрофотографии, в частности созданию компо зиций для электрофотографического слоя. Известна композиция для электрофо тографического слоя, состоящая из по лиМ-винипкарбазола (ПВК) и низкомолекулярного сенсибилизатора 2,, нитрофпуоренона (ТНФ). Однако максимальная чувствительность этого слоя невысокая: соответствует экспозиции полуспада начального потенциала 200300 (для слоя, содержащего 5% ТНФ); спектральный диапазон фотомувствительностиэтого слоя составляет АОО-650 нм 1. Слой имеет неудовлетворительные физико-механические свойства (плохая адгезия к поверхности подложки, хруп кость)у что не позволяет вводить б реальные, используемые на практике слои, более 10% ТНФ с целью увеличе,ния интегральной чувствительности слоя. Наиболее близкой к предлагаемой является композиция С2, 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, %. ПВК kS, ТНФ 5, теломер стирола с дивинилом S, пластификатор 5 Однако этот материал обладает существенными недостатками: интегральная чувствительность соответствует экспозиции полуспада начального потенциала 500 лкС, низкая спектральная чувствительность этого слоя, так для AlO нм она равна 0,8 м /Дж, а для 630 - 0,2 . Цель изобретения - увеличение интегральной чувствительности слоя и расширение его спектрального диапазона, 39 Поставленная цель достигается тем что электрографический слой, состоящий из поливинилкарбазола и сенсибилизатора, в качестве сенсибилизатора содержит тринитрофлуоренонсодержащий полимер (ПТНФ) общей формулы Ас«н2 (|ныенг-енЬя Lоон d-0 NOz где m - мольная доля звеньев, содер жащих тринитрофлуореноновый фрагмент, 1П70,1; . п -степень полимеризации, при следующем соотношении компонентов, мас.: Поли-Ы-винилкар6азол fO-QO Тринитрофлуоренонсо- дёржаций полимер 20-60 Вьниеуказанный тринитрофлуоренонсо ,держащий полимер получают конденсаци ей поливинилового спирта с хлорангид ридом 2,5,7-тринитрофлуоренон-4-карбоновой кислоты. Предлагаемые слои имеют сл едующие характеристики интегральная чувстви тельность 26-100 лкС (по сравнению с известными слоями, имеющими чувствительность 200-300 лк«с в to и 500 лклс спектральный диапазон чувствительности до 780 нм по сравнению с известными слоями, чувст вительными до 650 нм; высокие потенциалы зарядки, сравнимые со значения ми для известных слоев, высокие физи ко-механические характеристики (высо кая адгезия к поверхности подложки, отсутствие отслаивания от подложки после циклов сгибания-разгибания). I . Испытания предлагаемых слоев проводят по следующей методике. Слои получают поливом из совместного раствора компонентов на полированные алюминиевые подложки размером 20 X 20 мм. Растворители удаляют вакуумированием слоев при 0-50°С в течение 5 ч. Слои заряжают отрицательным, коронным разрядом с напряжением короны 5 хВ. При испытании в интегральном режиме освещение проводят лампой накаливания мощностью 100 Вт. Пример 1. Синтез сополимер, ПТНФ-1. «,0 г поливинилового спирта со средневязкостной молекулярной массой (диметилсульфоксид, 30) в плоскодонной-колбе, снабженной магн(1« ной мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, растворяют в 300 мл осушенного К,Н-диметилацетамида (ДН/М), к раствору добавляют 11 мл осушенного пиридина. При интенсивном перёме1Уиванйи 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 . По окончании реакции полимер высаживается в изо-пропиловый спирт и трижды Переосзждается из раствора в тетрагидрофуране (ТГФ) в изо-пропиловый спирт. Качество очистки контролируется тонкослойной хроматографией проб полимера. Выход полимера составляет .43%. Элементный анализ, %. с 49,64; н 3,95; N 7.85. Мольная доля звеньев, содержа1цих тринитрофлуореионовый фрагмент, рассчитанная по содержанию в сополимере азота, составляет 22,7 мол.%. В ИК-спектрах сополимера наряду с. сигналами, соответствующими гидроксильной группе, появляются сигналы в области 17301750 см, соответствующие карбонильным группам флуоренона и сложного эфира, а также сигналы 1350, 1550 см, соответствующие нитрогруппам. В УФ спектре сополимера появляется интенсивное поглощение в области 400 нм, отсутствующее в поливиниловом спирте и срответствующее поглощению тринитрофлуоренонового фрагмента. П р и м е р 2. Синтез сополимера ПТНФ2. к 1,61 г поливинилового спирта, растворенного в 1бО нп ДМАА в условиях, описанных в примере 1, добавляют 4,43 Mil пиридина и 18 г хлоран гидрида 2,5 7-тринит|эофлуоренон-4-карбоновой кислоты. Реакцию ведут при 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 1,4-диоксане в изо-пропиловый спирт и промывают ацетоном. Качество отмывки от низкомо5 9пекулярных соединений контролируют тонкослойной хроматографией. Элемент ный анализ сополимера, : С 50,(5; Н 8,53 N 3 31«Степень замещения по данным анализа на азот соответствует 29,1 мол.%. ИК- и УФ- спектры подтверждают присутствие в сополимере тринитрофлуоренонового фрагмента (пример 1). Выход сополимера tS, 2%, Пример 3. По 0,25 г сополимера ПТНф-1 и ЛВК растворяют в 5 мл 1 , -диоксана каждый. Растворы смешивают в различном соотношении для получения слоев пе|ременного состава. Результаты измерений интегральной фоточувствйтельности слоев для различных соотнесений ПВК и ПТНФ-1 приведены в табл. 1. В табл. 2 приведено спектральное распределение фоточувствительности () для слоя с весовым соотношением ПТНФ-1:ПВК 30:70 в сравнении с известными злектрофотографическими слоями. Пример k. 0,07 г сопо/тмера ПТНФ-1 растворяют в 1,мл 1,« -диоксана и 0,k г ПВК растворяют в 0,3 м 1 ,«-диоксаиа. Растворы смешивают и поливают на металлизированную никелем лавсановую подложку. Высушивают при комнатной температуре в течение суток. Слой тощиной 3 мкм заряжается, до 250 В. Время темнового полуспада потенциала составляет 200 с. Экспозиция полуспада начального потенциала при освещении светом лампы накаливания составляет б ) . Спектральная чувствительность сло ПТНФ-1/ПВК на лавсановой основе следующая:Длина волны, нм Чувствительность, kkQ1,7

100 150 100 360

Хорошее

2,0

То же 2,1

и 2,0 2,0 7 550 .1,0 ; 6300,6 Пример5. По 0,25 г сополимера ПТНФ-2 и ПВК растворяют в 5 мл 1,|-диоксана каждый. Растворы смешивают в различных соотношениях для получения слоев переменного состава. Результаты измерений интегральной электрофотографической чувствительности слоев при тоЛцине 2 мкм приведены в табл. 3. I. П р и мер 6. 0,07 г сополимера растворяют в 1, мл 1,.оксана и OJt г ПВК растворяют в 0,3мл 1,4-диоксана. Растворы смешивают и помещают на метгшлизированную лавсановую подложку Слой готовят по методике, описанной в Лримере k. Слой тол1ЦИНОЙ 2 мкм заряжается до 135 В отрицательным коронным разрядом. Время темнового полусПада потенциала составляет 180 с. Экспозиция полуспада иа aльнoгo потенциала при освещении светом лампы накаливания составляет 128 . Зна«4ения спектральной чувствительности слоев ПТНФ-2/ПВК при освещении монохроматическим светом следующие: Длина волны, нм Чувствительность, НО1,1 5500,7 6300,5 Таким образом, предлагаемая композиция для электрофотографических слоев по комплексу свойств превосходит известные композиции, что предопределяет их использование в процессах электрофотографической записи информации. .Т а б л и ц а 1 Примечание: 1. 2.

i.iioTi.eoTteoTsooTsioj 530 550 570 590 610J эо1 6sel б7п esoj 710 730 750 710

ПТН -1/ПВК 10.0 7,6 7.6 7.6 6.9 6.5 5.0 3.5 3.3 2.5 2.2 i .5 1.2 0.8 0,6 0,«i 0,2 0,06 СО . 1,0 2.9 2.6 1,8 1,6 1.8 2,3 2.3 1,6 0,8 0.1 - - 0,0 - - - . ,8 -0,2 - - 0,0 - - - 70 75

30 25

80

20

Таблица 2

Длина волны, им

Таблица 3

26 29

150 180

i

200 Качество слоя оценивается по адгезии к подложке и хрупкости. Слой 9 и 10 - слои, описанные соответственно в анэ логе и прототипе. 9 93 Формула изобретения ; Электрофотографический слой, соСТОЯ1КИЙ из поли-Ы-винилкар6азола и сенсибилизатора, отличаюц и и с я тем, что, с целью увеличения интегральной чувствительности слоя и расширения его спектрального диапазона в качестве сенсибилизатора он содержит тринитрофлуоренонсодержащЛ полимер общей формулы ции пилимер оощеи (рормулы ffoii- енЫй1,-сн) - о он - 9 он цгл, i -.. .хч х -мл 1Г Ог 5710 где m - мольная доля звеньев, содержащих тринитрофпуореноновый фрагмент, 1 п 0,1; - степень полимеризации, Р следующем соотношении компонентов, мас.% Поли-К-винилкарбазол 0-8.0 Тринитрофлуоренонсодержащий полимер М-60 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США к- З 84237, кл. 96-1.5, 1969. Авторское свидетельство СССР JT 312232, Ю1. G 03 G 5/07, 1970 (прототип).