CH494254A

CH494254A - Verfahren zur Herstellung eines fotoleitfähigen thermoplastischen Materials

Info

Publication number: CH494254A
Application number: CH1383765A
Authority: CH
Inventors: Aftergut Siegfried
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1964-10-08
Filing date: 1965-10-07
Publication date: 1970-07-31
Also published as: GB1092838A; BE670650A; DE1570702A1; US3373141A

Description

Verfahren zur Herstellung eines fotoleitfähigen thermoplastischen Materials
Die Aufzeichnung von Informationen auf einem verformbaren fotoleitfähigen Medium in Form winziger Licht-modifizierender Verformungen ist bekannt. Die mit Hilfe derartiger Verformungen gespeicherten Informationen können durch Projektion eines Lichtstrahles durch das Medium abgelesen werden.

Bekanntlich kann das Speichermedium für die Informationen ein mehrschichtiges Laminat aufweisen, das eine Schicht umfasst, welche ein fotoleitfähiges Material enthält. Das Laminat kann in einer beliebigen Ausbildung hergestellt werden, z. B. als Band, Scheibe oder Blatt.

Organische Fotoleiter haben in der Regel nicht die gewünschten mechanischen und filmbildenden Eigenschaften. Aus diesem Grund ist es üblich, diese Foto; leiter in einem inerten polymeren Medium, wie Polystyrol und Polyvinylchlorid zu lösen oder zu dispergieren. Diese Mischungen aus inertem Medium und Foto leiter zeigen erhebliche Nachteile bei der praktischen Verwendung, insbesondere eine ungenügende Gleichmässigkeit, weil die Komponenten nicht miteinander verträglich sind und die Herstellung dünner Filme wegen der unterschiedlichen Löslichkeit der Komponenten schwierig ist. Fernerhin kann es während der Lagerung oder während des Gebrauchs wegen der Flüchtigkeit des Fotoleiters zu einer Verminderung der Konzentration desselben kommen.

Die Erfindung soll daher ein organisches fotoleitfähiges Material ermöglichen, das sich durch verbesserte Homogenität, Stabilität und Filmbildungseigenschaften auszeichnet. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines solchen Materials beruht auf der Umsetzung eines freie Carbonylgruppen aufweisenden Styrol-Acroleinharzes mit einer zweiten Verbindung, die der Forrnel
EMI1.1
oder der Fomrol
EMI1.2
entspricht, worin R' und R" Wasserstoff- oder Halo genaZme, oder oxg-, Alkoxy-, AI:ylaniüi-, Nitril Phenylazo- Hydroxy-, Acyl-, Aldehyd-, Cyan-, Phe nylainino oder 2,4-Dinitrophenylaminoreste oder heterocyclische Reste bedeuten.

Als Styrol-Acrolein geeignet ist insbesondere ein fotoelektrsich inertes Copolymer aus Styrol und Acro lem folgender Formel:
EMI1.3

Dieses Styrol-Acrolein-Copolymer ist ein klares, leicht gelbes, sprödes, festes Material mit einem Molekulargewicht von 1100, einem Erweichungspunkt (Durrans) von 1090 und einem Carbonylwert von 0,45 -2iqu.l100 g entsprechend 4,9 Carbonylgruppen pro Mol.

Die Elementaranalyse dieses Materials ergibt 83,7 O/oC, 8,3 O/oH und 8,0 0/o O aus der Differenz.

Entsprechend dieser Analyse sind die Werte für n und m 1,5 bzw. 1, so dass das Harz 0,47 Äquivalente Carbonyl pro 100 g enthält.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens reagiert die Carbonylgruppe des Harzes mit der Aminogruppe der zweiten Reaktionskomponente unter Bildung von Brücken nach Art der Schiff'schen Basen bei den Aminen bzw. unter Bildung des Hydrazons mit den Hydrazinen.

Die folgende Formel (IV) zeigt ein Beispiel einer Struktur bei der Umsetzung von N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin als Amin. Bei Verwendung von Amin in einer geringeren als der stöchiometrischen Menge, oder bei unvollständiger Umsetzung, würde das Produkt einen gewissen Anteil nichtumgesetzter Acrolein-Reste enthalten.
EMI2.1

Die folgende Formel (V) zeigt ein Beispiel für die Strukturen der Reaktionskomponenten bei Verwendung von 2,4-Dinitrophenylhydrazin als Hydrazin:
EMI2.2

In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben in Teilen auf das Gewicht.

Beispiel 1
Eine Mischung aus 7,5 g des Copolymeren aus Styrol und Acrolein, 4 g N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin und 50ml Toluol wurde 5 Std. unter Rückfluss erwärmt. Die Lösung wurde abgekühlt und unter Rühren zu 400 ml Methanol zugetropft. Es wurden 8 g eines braunen Niederschlages aus dem Copolymeren von Styrol und Acrolein in Form des mit N,N-Dimethylp-phenylendiamin hergestellten Derivates erhalten. Der Schmelzpunkt des Produktes betrug 168-1700 C.

Ana lys werte:: 84,2 ovo C, 8,5 O/o H, 7,1 O/oN. Da die ProW zentwerte dieser Elemente sich auf 99,8 /o addieren, ist zu schliessen, dass praktisch alle ursprünglich vorhandenen Carbonylgruppen umgewandelt wurden.

Beispiel 2
Eine Mischung aus 7,5 g eines Copolymeren von Styrol und Acrolein, 6 g 2,4-Dinitrophenylhydrazin und 50 ml Toluol wurde 2,6 Std. unter Rückfluss erwärmt und lieferte ein Produkt, das sich als Öl aus dem Lösungsmittel der Umsetzung abtrennte. Das Lösungsmittel wurde abgegossen, der harzartige Rückstand in 50 ml Tetrahydrofuran gelöst und die Lösung unter Rühren zu 400 ml Methanol zugetropft, wodurch 9 g eines gelbgefärbten Copolymeren aus dem mit 2,4 Dinitrophenylhydrazin umgesetzten Styrol-Acrolein Copolymer, Fp 178-1950 C, erhalten wurde. Analyse: 66,6 O/o C, 5,6 /o H, 12,9 O/o N. Der aus der Differenz berechnete Sauerstoffprozentwert betrug 14,9.

Da das Verhältnis der Stickstoff- zu den Sauerstoffatomen in dem Produkt eins beträgt, kann geschlossen werden, dass alle Carbonylgruppen des Ausgangsmaterials in der Bildung des Derivates erfasst wurden.

Beispiel 3
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde das Styrol-Acroiein-Copolymer mit pWPhenylazoanilin umgesetzt. Das Produkt zeigte einen Schmelzpunkt von 163-1640C und! enthielt 83,0 /o C, 7,5 0/oH und 4,8 O/o N.

Beispiel 4
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 wurde das Styrol-Acrolein-Copolymer mit p-Nitroanilin zu einem Derivat umgesetzt, Fp 187-192 C. Analysewerte: 77,3 0/0 C, 7,1 O/o H, 5,8 O/o N.

Beispiel 5
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 wurde das Copolymer von Styrol und Acrolein mit 2,4-Dinitro4'-aminodiphenylamin zu einem Produkt umgesetzt, Fp 158-170 C. Analysewerte: 74,2 0/0 C, 6,3 0/0 H, 8,7 O/o N.

Beispiel 6
Nach dem Verfahren von Beispiel 2 wurde das Copolymer von Styrol und Acrolein mit SMethoxy- 2-nitroanilin umgesetzt. Analysewerte: 82,7 O/o C, 8,3 0/0 H, 0,59 o/o N.

Die obigen Zusammensetzungen können wie folgt verwendet werden: Es wurde eine Benzollösung hergestellt, die 20 o/o des mit p-Phenylazoanilin umgesetzten Styrol-Acrolein-Copolymeren (Fp 160-165 C), 55 0/o Polystyrol und 25 0/0 eines Polystyrol-Weichmachers enthielt. Die Lösung wurde zum Giessen eines dünnen Films auf einem Glasträger verwendet, der mit einer dünnen elektrisch leitfähigen Schicht aus Zinnoxyd beschichtet war. Der Polymerfilm wurde im Dunkeln durch eine Korona-Entladung mit einer elektrostatischen Ladung versehen. Auf die geladene Filmschicht wurde ein UV-Bild projiziert und der Film rasch bis zum Fliesspunkt erwärmt. Auf dem Film wurde ein Bild in Form von Rippen oder Rillen erhalten, das dem projizierten Bild entsprach.

Durch erneutes Aufschmelzen des Polymerfilmes konnten die Rippen entfernt und der Film wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückgeführt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Herstellung eines fotoleitfähigen, thermoplastischen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man ein freie Carbonylgruppen aufweisendes Styrol-Acroleinharz mit einer Verbindung gemäss einer der Formeln EMI3.1 umsetzt, in welchen R' und R" Wasserstoff- oder Halogenatome, oder Alkyl-, Alkoxy-, Alkylamin-, Nitro-, Phenylazo-, Hydroxy-, Acyl-, Aldehyd-, Cyan-, Phenylamino- oder 2,4-Dinitrophenylaminogruppen oder heterocyclische Reste bedeuten.

UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Verbindung der Formel (I) bzw.

(II) N,N-Dimethyl-p-phenylen-diamin, p-Phenylazoanilin, p-Nitroanilin, 2,4-Dinitro-4'-amino-diphenylamin, 2-Methoxy-2-nitroanilin oder 2,4-Dinitrophenylhydrazin verwendet.