SU843786A3 - Электрофотографический материал - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электрофотографическим материалам, которые используютс , например, в репрографии дл  размножени  документации, а также могут быть использованы в других област х техники дл  регистрации электромагнитного излучени . Известен электрофотографический материал, состо щий из электропрово ной подложки и светочувствительного сло , включающего органический фото приемник, например поли-М-винилкарб азол, и сенсибилизатор, например трифенилметановый краситель, такой как метиловый фиолетовый или кристаллический фиолетовый, или ксантеновый краситель, такой как родамин 6 Ж, или тиаэиновый, акридиновый, хинолиновый или циаминовый красители Til. Недостатком указанного электрофотографического материала  вл ютс  его неудовлетворительно низка  светочувствительность и неудовлетворительные полупроводниковые свойства (малое врем  разр жени ). Цель изобретени  - повьадение чувствительности и улучшение полупроводниковых свойств материгша. Поставленна  цель достигаетс  тем, что электрофотографический материал , состо щий из электропроводной подложки и светочувствительного сло , включающего органический фотопроводник и сенсибилизатор, в качестве последнего содержит соединение общей формулы (I) или (II) или (Ml). 1 Л W Ae/L-AssA )-А (Ш) где А - хиноидное бензольное кольцо, имеющее в ортоположении к атому кислорода два третбутила или изопропила , при следующем соотношении компонентов в светочувствительном слое, вес.%:

95,0-99,9999

0,0001-5

В качестве органического фотопров одника он содержит используемые дл  этих целей соединени , такие, как поливинйлферроцен, полибензокарбазол полибензоантрацен и другие, однако предпочтк 1 ьно использование таких фотопроводников,как поли-Ы винил карбазода , полиантрацена или поли- (2,9-метиленфлуорена).)

1В качестве сенсибилизатора общих формул (I), (II) и (ill) предлагаемый электрофотографический материал содержит такие соединени , как гекса- (третбутил)-трихиноциклопропан, окта- (третбутил) -тетрахиноциклобутан гекса-изопропил-трихиноциклопропан, дихиноэтилен.

Пример 1. 1г поливинилкарбазола (ПВК) раствор ют в хлорбензоле , дл  получени  раствора с концентрацией в 10 вес.%, 4 мг гекса-(третб тил)-трихиноциклопропана (КСЦП) добавл ют к раствору с тем, чтобы обеспечить пропорцию 4 мг красител /мг ПВК (0,4 вес.% красител  относительно .-св зующего) . Полученный раствор лезвием ножа нанос т на алюминиевую фольгу толщиной 1/2-мм и Осушат в течение 10 мин при . Алюминий с нанесенным покрытием зар жают при помощи коронного зар да отрицательным .зар дом, затем на него экспонируют изображение и после этого помещают в жидкий про витель, состо щий из непол рной углеводородной ср|еды, например керосина, имеквдий диспергированные в нем пигменты типа - #./4855 ZuJu Blue 818-026-16 (фирмы H rshan Cemicai Co.). Спуст  очень непродолжительное врем , материал извлекают, при этом имеет место цветное позитивное изображение высокого ;качества и хорошей четкости.

Пример 2. В 10%-ный раствор поливинилкарбазола в хлорбензоле добавл ют гекса-(третбутил)-трихиноциклопропан (ТХЦП) с тем, чтобы получить раствор ТХЦП с концентрацией 0,1 вес.% (1 вес.% красител  относительно св зующего). К одной половине этого раствора, затем добавл ют 5 мг трис-трибромометйл-5-триазина; полученный в результате раствор нанос т тонким слоем толщиной примерно 10 мк на провод щую основу (термопластик с металлическим наполнением ) и сушат в печи аналогично примеру 1, Оставшейс  половиной рас вора покрывают такую же провод щук5 основу, сушку производ т, анало ГтГчно . Измерени  уменьшени  фотоиндуцированного зар да производ т

при помощи образцов, зар женных отрицательно электростатическим способом , которые затем подвергают воздействию освещени  источником света в 15 фут/ев. Остаточна  разность потенциалов по истечению 10 с в случае соединени  без триазина равн лась 100 В, в то врем  как дл  соединени  с триазином только 10 В, откуда очевидно следует, что свободные галогенные соединени  усиливают фотоэффект в присутствии красителей, относ щихс  к предлагаемому материалу.

Пример 3. К раствору поливинилкарбазола с концентрацией 20 вес.% в смеси в пропорции 80/20 по весу хлорбензол/1,2-дихлорэтан добавл ют достаточное количество окта-(третбутил)-тетрахиноциклобутана с тем, чтобы обеспечить с.одержание веществ 5 мг красител /поливиникарбазола (0,5 вес.% красител  относительно св зуклцего) , Раствор нанос т на провод щий носитель и затем сушат. Далее образцы помещают в установку дл  проверки их эффективности в качестве фотопровод щих материалов. Из фотопровод щих образцов вырезают диски диаметром в 1,0 дюйм (2,5 см) и помещают в приемный элемент электростатического вольтметра, такого, как, например, МК Systems Model 1696, Stali Tester который электростатически зар жен, и далее подвергают элемент воздействию освещени , при этом замер ют фотоотклик и записывают его в виде графика в ос х абсцисс и ординат. Таким o6pa3oivi, получают результаты как дл  отрицательных, так и дл  положительных зар дов, а также делак )Т замеры во времени темнового тока.Освещение производ т с интенсивностьТо 15 фут/ев в течение заранее определенного промежутка времени . Подобные аппараты обеспечивают измерени  удерживаемого зар да в любой момент времени при выполнении любых физических операций и, таким образом, измер ют любые изменени  зар да в течение всего процесса.

При обработке упом нутого образца по схеме:10 с - отрицательный коронный зар д, 5 с. - врем  распада в темноте и 10 с - врем , в течение которого образец подвергают воздействию освещени  вольфрамовой лампой мощностью в 15 фут/ев, получаютс  следующие результаты: 500 В - прин тый зар д, 20 В - распад в темноте, ОИ5 с на 1/2 В, 1,0 с на 1/50 В. (10 В - остаточна  разность потенциалов ) .

Пример 4. 2,0мг гекса- (третбутил)-трихиноциклопропана добавл ют в раствор 1,0г поливинилкарбазола , растворенного в 9,0 г смеси хлорбензола и 1, 2- tиxлopэтaнa в пропорции 8/20 (0,2 вес.% красите л  относительно св зующего).. Полученный раствор мокрым способом нанос т слоем толщиной 2,5 мм на алюминиевую поверхность провод щей основы , состо щей из полиэфирной плен ки толщиной в 8 мм с нанесенным перовым осаждением слоем алюмини . На внешнюю сторону фотопровод щего сло  нанос т очень.тонкое покрытие лейкокрасител , чувствительного к кислоте, растворенного в сополиме ре полиниНИЛхлорид с винилацетатом Затем эту прозрачную конструкцию отрицательно зар жают, экспонируют изображение при помощи вольфрамовой лампы и погружают в про витель, состо щий из диспергированных частиц салициловой кислоты . Частички кисло ты прилипают в тех област х, которы несут зар д, и при нагревании получают в результате цветное позитив ное изображение. Пример 5. 10 г поли-М-вини карбазола раствор ют в 90 г смеси хлорбензола и 1,2-дихлорэтана в пропорции 8Q/20 по объему. К раство ру добавл ют 500 мг гекса-(изопропил )-трихиноциклопропана (создава  5 вес.% красител  относительно св зующего ) ,- полученный в результате темнозеле.ный раствор при помощи лез ви  ножа нанос т слоем толщиной при мерно 25 мк на алюминиевый лист тол щиной 1,5 мм, покрытьй сульфированн полиэфиром (VZizl производимым и продаваемым фирмой Eastman Kodak в качестве активатора адгезии дл  поливинилкарбазоловой пленки}-. Затем покрытие равномерно сушат нагретым воздухом в печи в течение 10 мин при 50С, воздух подаетс  под давле нием, чтобы удалить растворитель. Дсшее пленку разрезают на образцы и провер ют на фотореакцию электрофотографическим способом. При обработке образцов по схеме: в течение 10 с - отрицательное зар жение при помощи коронного разр да силой -в 10 мА; в течение 5 с - врем  распада в темноте и экспонирование под воздействием вольфрамового источника света с температурой нити 2850° (25ВО°С) мощностью 15 фут/ев получа ютс  следующие результаты: прин тый зар д 650 В, распад в темноте 50 В, врем  на 1/2 В 0,30 с, врем  на 50 В 0,75 с,остаточна  разность потенциалов по истечении 10 с О В. Вследствие очень низкого остаточног зар да этот пример показывает на v возможность использовани  этого уст ройства в качестве бесконечной лен ты в электрофотографических копировальных аппаратах. Последующие примеры раскрывают полупроводниковые свойства красителей , относ щихс  к предлагаемому материалу, когда они используютс  в качестве добавок к различным органическим фотопроводникам. Контрольные образцы фотопроводников в виде плёнки сравнивают с образцами фотопроводникового материала, которые в дальнейшем покрывают красител ми, относ щимис  к предлагаемому материалу . Образцы и контрольные покрыти  электрофотографических матергГа- . лов провер ют нафотопроводимость и полупроводниковые свойства при помощи исследовани  объемной и поверхностной удельной электропроводимости при посто нном напр жении как при воздействии освещени , так и в темноте. В качестве источником электромагнитного излучени  используют как вольфрамовые источники света, . так и источники инфракрасного излучени . Измер ют силу тока при воздействии света (З, У и в темноте (З-р) . Значени  Ль/Зт) большие чем 3, характеризуют полупроводниковые или фотопроводниковые свойства. В последующих примерах используют электрическое поле напр женное- тью 10 В/см, вольфрамовую лампу мощностью 100 Вт и инфракрасную лампу мощностью 250 Вт. Примеры 6-13. Следующие способы используют при приготовлении всех образцов, о которых идет речь в этих примерах. Используемые полимеры раствор ют в хлорбензоле с тем, чтобы получить раствор концентрации 10 вес.%. Все приведенные количества добавок смешивают с раствором, который нанос т как спин-покрытие на полиэфирную пленку толщиной 4 мм, с нанесенной при помощи вакуумного осаждени  алюминиевой пленкой. Покрытие во всех примерах имеет толщину примерно 1,0 мм. Образцы композиций: 6.Полиметилметакрилат (контрольный образец); 7.Полиметилметакрилат и 0,5% тетрафенил-пара-фенилен-диамин (мономерный донор электронов); 8.Полиметилметакрилат, 0,41 гекса- (третбутил)-трихиноциклопропан 0,4% тетрафенил-пара-фенилендиамин; 9.Поливинилтолуол-бутадиен, срполимер (контрольный образец), 10.Поливинилтолуол-бутадиен, соолимер .и равное мол рное количесто гекса-(третбутил)-трихиНоциклопроана 11 .Поливинилтолуол-бутадиен, сополимер и О, 5% тетрафенил-пара-фенилен диамина по весу полимера (контроль- ый образец) 12.Поливинилтолуол, содержащий X молей гекса-(третбутил)-трииноциклопропана на грамм мономера) 13.Поливинилтолуол, содержащий мол ей как гекса-( третбутил )трихиноциклопропана , так и тетраенил-пара-фенилен-диамина .

Все измерени  производ т по массе материала образца. Результаты приведены в табл. 1 (где В - вольфрамовое , а И - инфракрасное освещение).

Таблица 1

Примеры 15-20. Фотопроводшций полимер получают в виде продукта , представл ющего собой поли-N-винилкарбазол . Его подготавливают в виде, раствора, именхцего содержание сухого вещества 10 вес.%, в смеси хлорбензола и 1,2-дихлорэтана при соотношении 8/2. Отдельно составл ют шесть порций этого раствора, К этим индивидугшьным порци м по отдельности добавл ют:

15.1-10 вес.% кристаллического фиолетового;

16.0,4 вес.% кристаллического фиолетового;

17.5 вес.% кристаллического фиолетового,

18.1-10 вес.% трихиноциклопропана (ТХЦП)J

19.0,4 вес.% ТХЦП-/

20.5 вес.% ТХЦП.

полученные порции используют дл  нанесени  покрыти  и сушки на отдельных провод щих подложках, аналогично примеру 2. Измерение фотоиндуцированного спада зар да провод т так же, как и в предшествующих примерах . Результаты приведены в табл. 2.

Таблица

Приведенные данные показывают, что добавление предлагаемых красителей к св зывакнцим материешам придает им свойства фотопроводников или полупров (рдников (в примерах, содержащих прлиметилметакрилат и сополимер поливинилтолуол/бутадиен ) или значительно увеличивает использование f ЭТИХ свойств, если они уже имелись, в св зывакедем материале (пример, содержаайгй поливинилтолуол). Все эти факты подтверждают возможность : широкого применени  св зывающих материалов , содержащих красители, перечисленные в приведенных реализаци х.

Пример 14. 1г поли-М-винилкарбазола раствор ют в 9 г смеси хлорбензола и 1,2-дихлорэтана в пропорции по весу 8/2. К этому раствору добавл ют 5,0 мг дихиноэтилена, при этом производ т перемешивание. Полученную композицию нанос т тонкой пленкой толщиной примерно 25 мк, на полиэфирную пленку, на которой нанесено покрытие прозрачной проводимой полимерной смолы (ЁСР-34, производимой фирмой Dow ChemicaJ Co.). Фотопровод щую композицию затем равномерно сушат при в течение 5 мин. Измерени ., фото СП ада и фотопроводимости производ т аналогично примерам 1-13, а результаты полуспада фиксируют при освещении мощностью 15 фут/ев в секунду.

Эти примеры показывают, что при каждом уровне концентрации предлагаемые красители  вл ютс  более эффективными сенсибилизаторами чем кристаллический фиолетовый (гидрохлорид гексан-п-розанилина) хорошо известный сенсибилизатор фотопроводимости . Аналогичные результаты получены при сравнении трихиноциклопропана и предлагаемых красителей, известными сенсибилизирующими материалами , такими, как анионные цианиновые красители, трифенилметилгалогениды и тиабензопирилий-перхлорат.

Примеры 21-26, 27-32. Повтор   методику примеров 15-20, за исключением того, что фотопровод щий полимер замен ют сначала полиантраценом (примеры 21-26), а затем поли(2,9-метиленфлюореном) (примерл 27-32). В каждом случае фотопровод щий полимер, содержащий данное количество трихиноциклопропана,

имеет лучшие характеристики разр жени , чем полимер с кристаллическим фиолетовым. Рабочие свойства ка одо .го сенсибилизатора в различнь х фото провод щих полимерг1х немного менее желательны, чем в поли-Н-винилкарбаэоле , так как этот полимер имеет лучшие характеристики. Результаты примеров приведены в табл. 3 (сокращение СУ обозначает кристаллический фиолетовый, а сокращение TQCP обозначает трихиноциклопропан).

Таблица 3

Результаты в примерах 27-32 практически идентичны.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Электрофотографическйй материал , состо  ций из электропроводной

   подложки и светочувствительного сло , включающего органический фотоприем ннк и сенсибилизатор, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  чувствительности и улучшени  полупроводниковых свойств, в качестве сенсибилизатора в светочувствительном слое он содержит соединение общей формулы I или I I или III.

   А II

   -Л

   U)

   (м)

   А..

   )-А (in)

   где А - хиноидное бензольное кольцо, имеющее в ортоположении к атому кислорода два третбутила или изопропила , при следующем соотношении компонентов в слое, вес.%:

   .Органический

   95,0-99,9999 фотоприемник Сенсибилизатор формулы I или

   0,0001-5 I I или Ml
2. 2. Материал по п.1, отличающий с   тем, что в качестве органического фотопроводника он содержит поли-М-винилкарбазол или полиантрацен , или поли-(2,9-метиленфлуорен).

   0

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1. Патент США I 3037861, |КЛ. 96-1, опублик. 1962 (прототип).