PL58096B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.IX.1969 58096 KI. 57 b, 10 MKP UKO G03c,^ Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Jerzy Parol, dr Tomasz Prot Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska (Katedra Fizyki Ogólnej „A"), Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania swiatloczulej warstwy lakierniczej dla potrzeb kserografii Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia swiatloczulej warstwy lakierniczej dla potrzeb kserografii.Jedna z najnowszych technik drukarskich jest metoda kserograficzna zwana takze elektrofotogra¬ ficzna. W metodzie tej elementem drukujacym jest plyta kserograficzna, skladajaca sie z podloza be¬ dacego przewoidinilkiem elektrycznosci (najczesciej plyta metalowa) i naniesionej na nie warstwy izo¬ lacyjnej, wskazujacej wewnetrzny efekt fotoelek- tryczny.Warstwy izolacyjne wytwarza sie róznymi sposo¬ bami. Zaleznie od sposobu wytwarzania warstwy i od rodzaju uzytego fotoprzewodnilka, uzyskuje sie warstwy jednolite, skladajace sie tylko z fotoprze¬ wodnika, lub warstwy niejednolite, skladajace sie z fotoprzewodnika zawieszonego limb rozpuszczone¬ go w jakiejs zywicy lakierniczej, spelniajacej tu role srodka wiazacego.Warstwy jednolite uzyskuje sie róznymi sposo¬ bami. Jednym ze sposobów jest naparowywanie najczesciej na metalowe* podloze takich substancji jak: selen,, antracen, antrachimon, siarka i inne. Jak dotychczas technika naparowywania pozwala na otrzymywanie jedynie warstw selenowych przydat¬ nych do wielokrotnego powielania obrazów ksero¬ graficznych. Pozostale materialy daja warstwy o malej odjpornosoi mechanicznej na scieranie, co czyni je nieprzydatnyimi dla potrzeb kserografii.Inna metoda otrzymywania jednolitych warstw 15 25 fotoprzewodizacych jest rozpuszczanie lufo dysper¬ gowanie fotqprzewiodniilków w rozpuszczalnikach i wylewanie takich roztworów lub dyspersji na pod¬ loze. Po1 odlparowaniu rozpuszczalnika pozostaje na podlozu warstwa 'fotoprzewodnika. Jednak otrzyma¬ ne tym sposobem warstwy maja najczesciej kry¬ staliczna sitrukture i nierówna powierzchnie, oraz nie maja wystarczajaco dobrej przyczepnosci do podloza i dlaitego nie moga znalezc praktycznego zastosowania w kserografii.Najdogodniejszym dotychczas sposobem wytwa¬ rzania jednolitych warstw fotoelektrycznych jest stosowanie roztworów wielkoczasteczkowych sub¬ stancji posiadajacych Wlasnosci lakiernicze i wyka¬ zujacych wewnetrzny efekt foto elektryczny. Roz¬ twory taikie nanosi se zwyklymi meitodaimi lakier¬ niczymi na podloze przewodzace prad elektryczny, najczesciej blache metalowa. Po odparowaniu roz¬ puszczalnika na podlozu pozostaje gladka, jednolita warstwa fotoprzewodnika dobrze przylegajaca do podloza.Istnieje wiele sposobów otrzymywania wielko¬ czasteczkowych zwiazków wykazujacych fotoefekt.Sa to najczesciej metody polikondensacji, na przy¬ klad weglowodorów o skondensowanych pierscie¬ niach aromatycznych z aldehydami alimatycznymi lub aromatycznymi. Jedna z metod polikondensa¬ cji weglowodorów aromatycznych z aldehydami opi¬ sana jest w patencie polskim Nr 47i65i8 i polega ona na kondensacji weglowodoru aromatycznego z alde- 580963 hydem albo pod zwiekszonym cdsnieniem i w tem¬ peraturze wyzszej niz temperatura topnienia weglo¬ wodoru, albo na kondensacji w rozpuszczalniku or¬ ganicznym w temperaturze wrzenia mieszaniny re¬ akcyjnej. Otrzymane produkty kondensacji wg pa¬ tentu Nr 47658 wymagaja oczyszczenia polegajacego na wielokrotnym rozpuszczaniu w rozpuszczalni- kach aromatycznych, odsaczaniu i wytracaniu za pomoca alkoholu etylowego.Taka koniecznosc oczyszczania produktu polikon- clensacji wyraznie komplikuje proces otrzymywania fotoprzewoclnilka. Stosowanie rozpuszczalników or¬ ganicznych zwieksza 'Koszty oraz stwarza niedogod¬ nosci wynikajace ze znacznej toksycznosci tych roz¬ puszczalników oraz niebezpieczenstwa pozaru. Poza tym organiczne warsitwy fotoprzewodzace otrzyma¬ ne z produktów polikondensacjii wielopierscienio¬ wych weglowodorów aromatycznych z formaldedy- dem sa kruche i malo oidjporne na wszelkie urazy mechaniczne, co powoduje niewielka trwalosc plyt elektrofotograficznych otrzymanych tym sposobem.Stwierdzono, ze niedogodnosai tych mozna unik¬ nac, wytwarzajac zywice lakiernicza, posiadajaca wewnetrzny efekt foltoelekitryczny i nadajaca sie do otrzymywania wars elekltrofotografili sposobem podanym ponizej.Sposób otrzymywania zywicy lakierniczej wedlug wynalazku polega a kondensacji antracenu z for¬ maldehydem wobec katalizatorów kwasowych i przy zastosowanliu Lodowatego kwasu octowego jako me¬ dium reakcji. Stosunek molowy antracen: formalde¬ hyd wynosi jak 1:1. Jako katalizatory reakcji moga byc uzyte nastepujace kwasy: kwas siarkowy, kwas nadchlorowy, kwas fosforowy, kwas p-toluenosulfo- nowy, kjwasy ksylenosuilfonowe i inne. Stosunek molowy uzytego kwasu do antracenu moze wyno¬ sic od 0,0)5:1 d|o 4:1.. Kondensacje prowadzi sie w temperaturze wrzacej lazni wodnej. Dzieki zastosowaniu lodowatego kwa¬ su octowego jako medium reakcji produkt konden¬ sacji daje sie latwo wydzielic przez odsaczenie i bardzo latwo oczyscic przez przemywanie woda de¬ stylowana do odczynu obojetnego. Nastepnie pro¬ dukt reakcji suszy sie w temiperaturze -^ 105° C.Po wysuszeniu produkt reakcji ma postac brunatno- ^zóltego, bezpostaciowego proszku o temperaturze mieknienia 150 — 190° C, ciezarze czasteczkowym okolo 600 i rozpuszcza sie w rozpuszczalnikach or¬ ganicznych takich jak: benzen, ksylen, toluen* cy- kloheksanon w ilosci nie mniejszej niz 90%.¦Produkt taki mozna rozpuszczac w rozpuszczalni¬ kach organicznych, przesaczyc w celu pozbycia sie czesci nierozpuszczalnych i tak przygotowany roz¬ twór nanosic zwyklymi metodami lakierniczyma na podloze przewodzace prad elektryczny. W celu otrzymania plyt elektrofotograficznych z organiczna warstwa fotoprzewodzaca o doskonalej odpornosci na scieranie i wszelkie urazy mechaniczne, nalezy do noztworu produktu polikoindensacji antraceno- -dlormalldehydowej dodac roztwór zywicy termo¬ utwardzalnej lub chemoutwardzalnej w ilosci 5 — 20% liczac na sucha mase produktów i taklim mie¬ szanym roztworem pokrywac podloze przewodzace prad elektryczny. Po wysuszeniu naniesionej war¬ stwy nalezy ja utwardzac albo termicznie albo che- 58096 4 micznie za pomoca katalizatora wprowadzonego uprzednio do roztworu.Otrzymuje sie tym sposobem warstwe o duzej odpornosci na scieranie i wszelkie urazy mecha- 5 niczne, oraz nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych. Jest to Wielka zaleta warstw lakier- nicznych dla celów elekitrofotografii otrzymanych sposobem wedlug wynalazku, poniewaz kilkakrotnie przedluza ich trwalosc nie zmniejszajac. przy tym 10 ich czulosci optycznej i zdolnosci rozdzielczej.W celu takiego podwyzszenia trwalosci fotoczu- lych warstw lakierniczych otrzymywanych wedlug wynalazku mozna stosowac utwardzalne zywice lakiernicze melaminowe, melaminowo-epoksydowe, 15 epoksydowe, mocznikowe, fenolowo-formaldehydo- we i inne. Ilosc dodawanej zywicy do fotoprzewod- nika otrzymanego wedlug wynalazku mozna zmie¬ niac w szerokich granicach zaleznie od stosowanej zywicy i od wymaganych odpornosci mechanicznych 20 stawianych otrzymywanym ' warstwom fotoczulym.Jesli do roztworu fotoprzewodnika otrzymanego siposobem podanytm wyzej doda sie od 0,05% do 3% (liczac na mase fotoprzewodnika) sensybillizato- rów optycznych to mozna uzyskac plyty kserogra- 25 ficzne uczulone 3 do 5 razy w widzialnym zakresie widma swiatla. Jako sensybiMzatory optyczne mo¬ ga byc uzyte nastepujace grupy barwników: trój- aryitometanowe, ksantenowe, ftaleinowe, tiazynowe, zasadowe, kadziowe i inne. ao Przez dodanie do roztworu fotoprzewodnika zwiazków bedacych akceptorami elektronów takich jak: trójmitrobenzen, 1, 3* 5 — trójnitrotoluen, czterycyjanoetytlen i inne obniza sie energie akty¬ wacji optycznej fotoprzewodnika i w ten sposób 35 otrzymuje sie czulsze plyty kserograficzne. Zwiaz¬ ków bedacych akceptorami elektronów dodaje sie od 25% do 100% liczac na mase fotoprzewodnika.Sposób wytwarzania swiatloczulych warstw la¬ kierniczych wedlug wynalazku ilustruja podane ni- 40 zej przyklady.Przyklad Do koliby zaiopatozonej w mieszadlo mechaniczne 45 i chlodnice zwrotna wprowadza sie 89 g antracenu (0,5 mola) i 5O0 ml kwasu octowego lodowatego.Kolbe ogrzewa sie na wrzacej lazni wodnej. Przy energicznym mieszaniu do kolby reakcyjnej dodaje sie mieszanine: 40 g formaliny okolo 37% (okolo 0,5 50 mola) i 52 g kwasu siarkowego stezonego (okolo 0,5 mola). Calosc ogrzewa sie i miesza w czasie 6 go¬ dzin. Nastepnie przerywa sie ogrzewanie, zawartosc kolby rozciencza sie przez dodatek okolo 500 ml wody destylowanej i saczy na zimno. Otrzymany 55 produkt, w postaci brunatno-zóltego proszku, prze¬ mywa sie na saczku woda destylowana do zaniku reakcji kwasnej. Nastepnie suszy sie w temiperatu¬ rze ^ 100° C. Otrzymuje sie okolo 90 g produktu fotoprzewodnika o temperaturze mieknienia w gra¬ co nicach 150—190° C.Mieszanine 25 g fotoprzewodnika otrzymanego w ten sposób i 80 g cyMoheksanonu rozpuszcza sie na goraco. Po oziejbueniu roztwór saczy sie. Roz¬ tworem tym polewa sie na wirówce poligraficznej 65 odtluszczona plyte aluminiowa przy szybkosci wiro-58096 wania 80 do 120 obrotów na minute. Nastepnie piyte suszy sie pod promiennikiem podczerwieni liuib w suszarce w temperaturze ^ 80° C.Otrzymywanie plyt kserograficznych z utwardzana warstwa fotoprzewoidzaca Mieszanine 115 g fotoprzewoidnilka otrzymanego wedlug wynalazku i 75 g cykloheksanom! rozpusz¬ cza sie na goraco. Po ozdielbieniu roztwór saczy sie.Do tego roztwoiru dodaje sie 10 ^g 40% roztworu zywicy melamiinowo-epoksydowej. Po dokladnymi wymieszaniu roztworem tym polewa sie plyte alu¬ miniowa na wirówce poligraficznej przy szybkosci wirowania 80 do 120 obrotów na minute. Nastep¬ nie plyte suszy sie w temperaturze umiarkowanej (promiennikiem podczerwieni lub w suszarce w temperaturze ^ 80° C). Po wysuszeniu utwardza sie warstwe lakiernicza w temperaturze 180° C w czasie 1 godzimy. 6 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania swiatloczuileij warstwy la¬ kierniczej dla potrzeb kserografii polegajacy na 5 wyttworzeniu wielkoczasteczkowego zwiazku wyka¬ zujacego fotoefekt przez polikondensacje antracenu z formialidiehyidem wobec katalizatojrów kwasowych organicznych lub nieorganicznych oraz rozpuszcze¬ niu produktu kondensacji przed jego naniesieniem io na plyty przewodzace prad elektryczny w rozpusz¬ czalnikach organicznych, znamienny tym, ze poli- kondensacje antoacenowo-forimalldehyidowa prowa¬ dzi sie w srodowisku kwasu octowego, najkorzyst¬ niej lodowatego kwasu octowego, a produkt kon- 15 densacji przed jego rozpuszczeniem w rozpuszczal¬ nikach organicznych miesza sie ewentualnie z ter¬ moutwardzalnymi, wzglednie cnemoutwaixizainyimi zywicami lakierniczymi. PL