PL80486B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest material fotoprzewodzacy zwlaszcza do plyt elektrofotogra¬ ficznych.Znane sa liczne substancje barwiace, nadajace sie do widmowego uczulenia tlenku cynku w postaci zawiesiny w zywicy. Z posród licznych wymagan w stosunku do takich substancji barwiacych, szczególnie waznym jest to, aby byly one dobrze adsorbowane przez tlenek cynku, aby wykazywaly duza skutecznosc i sprawnosc uczulania i aby nie zmniejszaly nadmiernie opornosci elektrycznej za¬ wierajacych je warstw fotoprzewodzacych. Wiele z posród znanych substancji uczulajacych posiada takie wlasciwosci, lecz bardzo trudnym okazalo sie znalezienie substancji uczulajacych odpowiadaja¬ cych powyzszym wymaganiom, a przy tym nada¬ jacych sie do uczulania tlenku cynku w zakresach dlugosci fal przydatnych do kopiowania elektrofo¬ tograficznego. Substancje barwiace stosowane do uczulania halogenków srebra nie nadaja sie do uczulania tlenku cynku, poniewaz tlenek cynku wymaga uczulajacej substancji barwiacej skutecz¬ nej w zakresie barwy niebieskiej widma, podczas gdy halogenki srebra posiadaja w tym zakresie wlasna czulosc.Celem wynalazku jest wytworzenie fotoprzewo- dzacego materialu zawierajacego uczulony tlenek cynku przzenaczonego zwlaszcza do plyt elektrofo¬ tograficznych. Cel ten osiagnieto wedlug wynalaz¬ ku w ten sposób, ze fotoprzewodzacy material za¬ wiera tlenek cynku w zawiesinie w zywicy two- 10 15 20 rzacej cienka warstwe, przy czym tlenek cynku jest uczulony substancja bedaca zwiazkiem chemicznym o wzorze 1, gdzie X oznacza —O— lub — S^, Rx oznacza nizszy rodnik alkilowy lub alkoholowy, za¬ wierajacy wlacznie od 1 do 4 atomów wegla, R2 oznacza nizszy rodnik alkilowy zawierajacy wlacz¬ nie od 1 do 4 atomów wegla, a n jest liczba cal¬ kowita o wartosci od 1 do 4 wlacznie.Plyta elektrograficzna wedlug wynalazku zawie¬ ra warstwe materialu fotoprzewodzacego wedlug wynalazku, osadzonego na podlozu.Szczególnie istotne w zastosowanym nowym zwiazku chemicznym sa rodniki polaczone z "trze¬ cim atomem wegla rodnika alkilowego polaczonego z ukladem pierscieniowym, gdyz dlugosci fal przy których w tym zwiazku wystepuje absorpcja sa przesuniete w kierunku dluzszym fal w porównaniu ze zwiazkami posiadajacymi przynajmniej jeden rodnik —CN na koncu ukladu sprzezonego, wy¬ mienionymi w amerykanskim opisie patentowym Nr 3.110.591. Dzieki tej wlasciwosci, gdy zwiazek ten jest rozpuszczony w metanolu, a atom X jest atomem tlenu mozna uzyskac zwiazki, dla których fala ulegajaca maksymalnej absorpcji jest fala dlu¬ ga, czyli dluzsza niz 420 nm. Mozna stosowac rózne kombinacje, co pozwala dobrac zakres czulosci wid¬ mowej.Tabela 1 zawiera zwiazki posiadajace przynaj¬ mniej jeden rodnik —CN, opisane w amerykanskim opisie patentowym Nr 3.110.591 oraz zwiazki we¬ dlug wzoru 1, l oznacza dlugosc fali ulegajacej 8048680486 maksymalnej absorpcji przez dany zwiazek, np. oznacza temperature topnienia tego zwiazku. W ta¬ blicy 1 w kolumnach I i Q podano rodniki zwiazku wedlug uproszczonego wzoru 2.Tabela !1 kp. i 2 ,3 4 5 6 7 X 0 o o o s s s I CN CN COCH3 C02C2H5 CN CN COCH-j Q CN CONA—<^_\ C02C2H5 C02C2H5 CN CO2C2H5 CO2C2H5 max n.m. 414 425 430 488 450 453 469 n.p.°C 221—223 223—225 201—203 190—192 222—224 — 203—204 Pozycje 3, 4 i 7 w tabeli 1 sa zwiazkami stosowa¬ nymi w materiale wedlug wynalazku.Materialy fotoprzewodzace wedlug wynalazku mozna wytwarzac w dogodny sposób przez dodanie roztworu opisanego zwiazku do tlenku cynku po jego dyspersji w zywicy blonotwórczej lub przez dyspersje tlenku cynku w zywicy blonotwórczej po dodaniu tlenku cynku do roztworu tego zwiazku i absorbcji zwiazku przez tlenek cynku. Ilosc do¬ dawanego zwiazku uczulajacego mozna zmieniac w szerokim zakresie, zaleznie od wymaganej czulo¬ sci. Na przyklad mozna uzyc 0,0005—2,0, korzystnie 0,001—1,0 czesci wagowych zwiazku uczulajacego na 100 czesci wagowych tlenku cynku.Dlugosc fali ulegajacej najwiekszemu pochlania¬ niu przez stosowany zwiazek uczulajacy przesuwa sie nieco w kierunku dluzszych fal przy adsorbcji na powierzchni ZnO w porównaniu do wartosci dla roztworu w metanolu. W przypadku zwiazków przedstawionych w tabeli 1 przesuniecie to wynosi okolo 10 nm, ogólnie nie przekracza 20 nm. Zwiaz¬ ki te moga zatem zwiekszac czulosc widmowa, zwlaszcza dla swiatla niebieskiego. Warstwa elek¬ trofotograficzna, uczulona widmowo tylko w nie¬ bieskiej czesci widma za pomoca jednego lub wie¬ cej uczulaczy, mozna zastosowac do zapisu sklad¬ nika zóltego w odbitce wielobarwnej, w polaczeniu z filtrem niebieskim lub bez filtru. Mozna równiez uzyc takiej warstwy do zapisu obrazu wystepuja¬ cego na ekranie specjalnej lampy oscyloskopowej o niebieskiej lub niebiesko-zielonej poswiacie. In¬ nym waznym zastosowaniem substancji barwiacej wedlug wynalazku jest kompozycja warstwy czulej o uniwersalnej czulosci przez polaczenie z innymi substancjami barwiacymi, uczulajacymi inne obsza¬ ry widma. W tym przypadku substancja ta nie mo¬ ze oczywiscie reagowac chemicznie z innymi sub¬ stancjami barwiacymi lub z innymi skladnikami, a czulosc widmowa substancji barwiacych jest istotna. Jest wiec rzecza korzystna móc przesuwac i zmieniac czulosc widmowa w stosunku do dowol¬ nego obiektu dzieki kombinacji podstawionych rod¬ ników. Zwiazki uczulajace moga byc adsorbowane na tle cynku przed lub po zagniataniu tlenku z zy¬ wica blonotwórcza, mozna tez spowodowac wnika- 20 25 30 35 CQ 45 50 nie roztworu takiego zwiazku do wytworzonej juz warstwy tlenku cynku w postaci zawiesiny w zy¬ wicy blonotwórczej.Mozna tu zastosowac kazda znana zywice blono¬ twórcza. Typowymi substancjami sa kopolimer chlorku winylu i octanu winylu, kopolimer styre¬ nu i butadienu, kopolimer styrenu i metakrylanu butylu, polimetakrylany, poliakrylany, polioctan winylu, poliwinylobutyral, zywice alkidowe, zywice silikonowe i zywice epoksydowe.Poniewaz opisane zwiazki uczulajace latwo sie utleniaja, nie powinny one w ogóle stykac sie z ka¬ talizatorami przyspieszajacymi utlenianie.Na przyklad polimeryzacje winylu inicjuje sie czesto za pomoca nadtlenków, takich jak nadtlenek benzoilu, a estrów metali ciezkich uzywa sie czesto do przyspieszania utwardzania nienasyconych kwa¬ sów tluszczowych. Nalezy raczej unikac takich zy¬ wic blonotwórczych, w których moga wystepowac takie inicjatory lub przyspieszacze.Przedmiot wynalazku jest wyjasniony w naste¬ pujacych przykladach.Przyklad I. 50 mg zwiazku uczulajacego we¬ dlug wzoru 3 rozpuszczono w 10 ml eteru jednome- tylowego etylenu. Roztwór ten wykazywal najsil¬ niejsze pochlanianie przy dlugosci fal swiatla 430 nm. Nastepnie dokladnie zagnieciono w porce¬ lanowym mlynie kulowym 100 g tlenku cynku, 20 g kopolimeru chlorku winylu i octanu winylu (85 : 15), i 90 g octanu n-butylu jako rozpuszczalnika, uzy¬ skujac biala zawiesine. Do tej zawiesiny dodano 10 ml otrzymanego poprzednio roztworu substancji uczulajacej, po czym dokladnie zmieszano. Otrzy¬ mana mieszanina pokryto folie aluminiowa i wy¬ suszono, tak ze powstala warstwa o rzeczywistej grubosci 10 jim.Dla porównania wytworzono warstwe swiatloczu¬ la „biala", przez pokrycie folii biala zawiesina otrzymana przez zagniatanie jak wyzej, lecz bez dodawania roztworu substancji uczulajacej. War¬ stwe te wysuszono w ciemnosci, a nastepnie prze¬ chowywano przez 16 godzin w termostacie w tem¬ peraturze 50°C. Nastepnie zdjeto charakterystyke fotoprzewodnictwa.Warstwa zawierajaca substancje uczulajaca mia¬ la barwe zólta i odznaczala sie maksimum pochla¬ niania, które bylo przesuniete do 440 nm.Charakterystyki fotoprzewodnictwa obu warstw przedstawiono w tabeli 2. Plytki naladowano za pomoca wyladowania ulotowego o napieciu 6 kV.Wyladowanie ciemne jest to stosunek potencjalu za¬ chowanego po uplywie jednej minuty do potencjalu poczatkowego. Czulosc na swiatlo biale jest to na¬ swietlenie wzgledne, przy którym potencjal na po¬ wierzchni spada do 35% potencjalu poczatkowego, przy czym oswietlenie powierzchni warstwy czulej bylo regulowane za pomoca lampy wolframowej o temperaturze okolo 3000°K i filtru obojetnego.Czulosc na swiatlo niebieskie jest to naswietlenie wzgledne mierzone w ten sam sposób, lecz prze¬ puszczajac swiatlo przez filtr niebieski zastosowano przy tym filtr zelatynowy o wierzcholku 50% prze¬ puszczania przy 450 nm.5 80486 6 Z tabeli 2 wynika, ze czulosc na swiatlo niebie¬ skie warstwy uczulonej jest 120 razy wieksza niz warstwy nieuczulonej.Przyklad II. 50 mg substancji uczulajacej, wedlug wzoru 3, rozpuszczono w 400 ml metanolu.Nastepnie dodano do tego roztworu 100 g tlenku cynku i dokladnie zdyspergowano w roztworze za pomoca fal ultradzwiekowych w ciagu jednej go¬ dziny. Przy odwirowaniu uzyskanej zawiesiny, w sklarowanej cieczy ¦ znajdowalo sie malo sub¬ stancji uczulajacej, a praktycznie 100% substancji zostalo zaadsorbowane na powierzchni tlenku cynku.Uczulony tlenek cynku wysuszono w ciemnosci i umieszczono w porcelanowym naczyniu wraz z 24 g zywicy alkidowej modyfikowanej styrenem (styresol nr 4400 firmy NIPPON REICH COMPA¬ NY) rozpuszczonej w 50 g octanu n-butylu i 10 g ksylenu, a nastepnie zagniatano mieszanine przez 16 godzin. Do otrzymanej w ten sposób zóltej za¬ wiesiny dodano 20 g 40% wagowo roztworu zwiazku poliizocyjanianu (Desnrodul L BAYER'a), w celu usieciowania i utwardzenia zywicy alkidowej mo¬ dyfikowanej styrenem. Po dokladnym wymieszaniu tej mieszaniny, pomalowano nia folie aluminiowa, tak ze powstala sucha warstewka o grubosci 10 |im.Po wysuszeniu w ciemnosci, folie umieszczono w termostacie w temperaturze 50°C na 20 godzin w celu utwardzenia zywicy. Charakterystyke foto- przewodnictwa tej plytki zmierzono tak jak w przy¬ kladzie I. Potencjal poczatkowy byl zadawalajacy (—280 V) i wyladowanie w ciemnosci bylo równiez zadawalajace (96%). Czulosc na swiatlo biale i nie¬ bieskie byla prawie taka sama jak warstwy uczu¬ lonej wedlug przykladu I. Stopien deflegmacji wid¬ mowej warstwy uczulonej byl takze ten sam, a maksimum pochlaniania przypadalo na 440 nm.Charakterystyke widmowa warstwy zdjeto za po¬ moca wywolywacza plynnego zawierajacego sadze.Wyniki przedstawione sa'na fig. 1.Przyklad III. 100 g ZnO, 17 g 50% roztworu zywicy alkidowej modyfikowanej styrenem, 40 g octanu n-butylu i 20 g ksylenu jako rozcienczalni¬ ka zmieszano z roztworem zawierajacym 40 g sub¬ stancji uczulajacej zastosowanej w przykladzie I, 30 mg erytrozyny i 30 g blyszczaco — niebieskiego FCF rozpuszczonego w 15 cm8 metanolu.Calosc powyzszej mieszaniny zostala umieszczona w porcelanowym mlynie kulowym i byla zagnia¬ tana w ciagu 12 godzin, w wyniku czego otrzyma¬ no blado-brazowa zawiesine. Nastepnie dodano 13 g 75% roztworu zwiazku poliizocyjanianu, wymiesza¬ no dokladnie otrzymana mieszanine i pokryto nia folie aluminiowa, tak aby uzyskana warstewka miala po wysuszeniu grubosc 10 nm. Po wysusze¬ niu w ciemnosci i przechowaniu w ciagu 12 godzin w termostacie przy 50°C, zdjeto charakterystyki fo- toprzewodnictwa p.ytki. Zgodnie z oznaczeniami 5 przyjetymi w przykladzie I, potencjal poczatkowy wynosil —350 V, wyladowanie ciemne 92%, a czu¬ losc dla swiatla bialego 1,6. Wierzcholki krzywej czulosci widmowej wystepowaly przy 380 nm, 445 nm, 550 nm i 640 nm. Otrzymana charakterys- io tyke widmowa przedstawia fig. 2.Przyklad IV. 120 mg substancji barwiacej bedacej zwiazkiem wedlug wzoru 4 rozpuszczono w 400 ml metanolu, a nastepnie dodano 100 g tlen¬ ku cynku, 90% substancji uczulajacej uleglo adsorb- 15 cji na powierzchni tlenku cynku. W sposób wedlug przykladu I wytworzono i wysuszono powloke fo- toprzewodzaca a nastepnie zdjeto jej charakterys¬ tyke fotoprzewodnictwa. - Potencjal poczatkowy wynosil —400 V, wylado- 20 wanie ciemne 80% czulosc na swiatlo biale 5,3 a czulosc na swiatlo niebieskie 0,4. Wierzcholek krzywej czulosci widmowej stwierdzono okolo 500 nm, niezaleznie od wierzcholka przy 380 nm wy¬ wolanego przez tlenek cynku. 25 PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Material fotaprzewodzacy zwlaszcza do elek¬ trofotograficznych czlonów obrazowych, znamienny tym, ze zawiera w zywicy blonotwórczej tlenek cynku uczulony za pomoca zwiazku o struktural¬ nym wzorze 1 gdzie X oznacza —O— lub —S—, I*! oznacza nizszy rodnik alkilowy lub alkoholowy za¬ wierajacy wlacznie od 1 do 4 atomów wegla, R2 35 oznacza nizszy rodnik alkilowy zawierajacy wlacz¬ nie od 1 do 4 atomów wegla, a n jest liczba cal¬ kowita o wartosci od 1 do 4 wlacznie. 2. Material wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze X oznacza —O—, ^ oznacza —CH3, R2 oznacza 40 —C2H5, a n równa sie

2.

3. Material wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze X oznacza —O—, Rj oznacza —OC2H5, R2 oznacza —C2H5, a n równa sie 2. 45

4. Material wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze X oznacza —S—, Rj oznacza —CH3, R2 oznacza —C2H5, a n równa sie 2.

5. Material wedlug zastrz. 1—4,znamienny. tym, ze zawiera 0,0005 do 2,0 czesci wagowych wymie- 50 nionego zwiazku uczulajacego na 100 czesci wago¬ wych tlenku cynku.

6. Material wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze zawiera 0,001 do 1,0 czesci wagowych zwiazku uczulajacego na 100 czesci wagowych tlenku cyn- 55 ku. so Tabela 2 Warstwa nieuczulona Warstwa uczulona Potencjal poczatkowy -480 V -440 V Wyladowanie ciemne 94% 94% Czulosc na swiatlo biale 100 9 Czulosc na swia¬ tlo niebieskie i 100 0,880486 f C=CH-CH=C( ^^N7 xCOOR3 I x (CH2)nC00H Wzór 7 *\ /J C=CH-CH=C( n/ Q | CH2)2C00H Wzór 2 C0CH3 C=CH-CH=C/ Nx xC00C2H5 (CH2)2C0OH Wzór 3 5\ /C0CH3 C=CH-XH=C n/ co2c2h5 (CH2)2C00H Wzór 4 3! -A- n Q L L^ L_ 00 4! \ ^ )0 5C 0 51 0 6C)0 61 )0 7C 0 750 r/ar nyu 350 (.00 450 500 550 600 650 700 750 Fig. 2 Drukarnia Techniczna w Bytomiu. Zam. 308 — 105 egz. Cena 10 zl PL PL