CN101196697A - 感光体外涂层掩蔽剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了感光体外涂层掩蔽剂，以及一种具有聚合物树脂组合物的涂料组合物，该聚合物树脂组合物含有至少一种酸催化剂和掩蔽剂，其中掩蔽剂选自化合物A、化合物B和化合物A的酰化衍生物，其中化合物A由结构式(Ⅰ)给出，其中X代表选自－OR和－NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基；和化合物B由结构式(Ⅱ)给出，其中Y和Z独立地代表－OH或－NH2。

Description

感光体外涂层掩蔽剂
技术领域
[0001]本公开内容一般性涉及电子照相成像元件，并且更具体地涉及具有改进的外涂层的多层感光体结构。特别地，本公开内容涉及具有包括新掩蔽剂的改进外涂层的电子照相成像元件。本公开内容还涉及制造和使用该成像元件的方法。
背景技术
[0002]现有技术中已经建议使用醇可溶性聚酰胺的各种外涂层。最早的外涂层之一为包括没有任何甲基甲氧基的醇可溶性聚酰胺(Elvamide)的外涂层，所述醇可溶性聚酰胺含有N，N′-二苯基-N，N′-双(3-羟苯基)-[1，1′-联苯]-4，4′-二胺。这种外涂层记载在US 5,368,967中。虽然该外涂层在使用电晕器带电的设备中具有极低磨损速率，但是磨损速率在使用偏压带电辊(BCR)的设备中较高。交联的聚酰胺外涂层克服了这一缺点。这种外涂层包括含有N，N′-二苯基-N，N′-双(3-羟苯基)-[1，1′-联苯]-4，4′-二胺的交联的聚酰胺(例如Luckamide)。为了得到交联聚酰胺聚合物，具有甲基甲氧基的Luckamide与例如乙二酸的催化剂一起使用。这种强韧的外涂层记载在US 5,702,854中。由于这种外涂层，在使用偏压带电辊(BCR)和偏压转印辊(BTR)的设备中得到极低磨损速率。已经使用乙二酸和三噁烷制备含有交联聚酰胺(例如Luckamide)的耐用感光体外涂层，以改善感光体寿命至少3到4倍，该交联聚酰胺含有N，N′-二苯基-N，N′-双(3-羟苯基)-[1，1′-联苯]-4，4′-二胺(DHTBD)(Luckamide-DHTBD)。BCR耐磨性的这种改进包括在热处理下，例如110℃-120℃使Luckamide交联30分钟。但是，这种外涂层与含有某些聚碳酸酯(例如Z型300)和电荷传输材料(例如双-N，N-(3，4-二甲基苯基)-N-(4-联苯)胺和N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-[1，1′-联苯]-4，4′-二胺)的某些感光体电荷传输层的粘合性在这种干燥条件下极大地降低。另一方面，在低于约110℃的干燥条件下，外涂层对电荷传输层的粘合性良好，但是外涂层具有高磨损速率。因此，对于要达到粘合性和磨损速率指标的外涂层存在不可接受的窄的干燥条件窗口。
[0003]电子照相成像元件或感光体通常包括在导电性基材上形成的光电导层。光电导层在黑暗中为绝缘体，使得电荷保持在其表面上。当暴露于光线时，电荷被消耗。
[0004]许多先期的成像系统基于使用小直径感光体转鼓。使用小直径转鼓对感光体寿命提供保险。限制复印机和打印机中感光体寿命的主要因素为磨损。使用小直径转鼓感光体使磨损问题加剧，因为成像单字母尺寸(letter-size)页需要例如三到十个循环。为复制单字母尺寸页，可能需要小直径转鼓感光体的多次循环，对于商业体系的理想目标，为得到100,000次印制，可能需要来自感光体转鼓的高达一百万次循环。
[0005]对于小体积复印机和打印机，因为在成像周期过程中几乎没有或没有臭氧产生，所以偏压带电辊(BCR)是理想的。但是，充电过程中由BCR产生的微量电晕损害感光体，导致成像表面，例如电荷传输层的暴露表面快速磨损。例如，磨损速率可以高达每100,000个成像周期约16微米。采用偏压转印辊(BTR)系统遇到类似问题。得到更长感光体转鼓寿命的一种方法是在成像表面，例如感光体的电荷传输层上形成保护外涂层。这种外涂层必须满足许多要求，包括传输空穴、抗图像删除、抗磨损和避免涂布过程中底层的扰动。
[0006]稳固的外涂层被设计用于长寿命感光体应用，其满足所需的电性能，显示改善的抗开裂和抗划性、抗删除并提供优异的打印质量。这些外涂层设计的稳固性质主要归因于由强酸催化的大规模交联。虽然强酸能够缩短固化期，但是其降低溶液存放期并因此限制涂层产生。先前的外涂层配方已经使用吡啶作为掩蔽剂以抑制酸催化剂直到需要催化功能。这种配方已经显示改善的溶液存放期和合适的电特性。但是，吡啶是一种高毒性化合物。对于能延长溶液存放期并显示优异电特性，同时满足环境健康和安全标准的掩蔽剂仍然存在需求。
发明内容
[0007]本公开内容通过提供改善的感光体外涂层而解决一些或所有上述问题等，所述外涂层包括用新的掩蔽剂掩蔽的酸催化剂。在一个实施方案中，掩蔽剂为通常用于饲料添加剂和药物的维生素B3的衍生物。包括掩蔽剂的外涂层溶液具有改善的存放期，同时引入改善的外涂层的感光体显示优异的电特性。
[0008]在一个实施方案中，本公开内容提供一种涂料组合物，包括含有至少一种酸催化剂和掩蔽剂的聚合物树脂组合物，其中掩蔽剂选自化合物A和化合物B。
[0009]化合物A由结构式(I)给出：
Figure A20071016671100071
其中X表示选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基。
[0010]化合物B由结构式(II)给出：
Figure A20071016671100072
其中Y和Z独立地表示-OH或-NH2。
[0011]本公开内容还提供成像元件，其具有包括由这种涂料组合物形成的膜的层。
[0012]另外，本公开内容还提供包括这种电子照相成像元件的电图像法图像显影设备。还提供使用这种电子照相成像元件的成像方法。
[0013]在另一个实施方案中，本公开内容提供一种形成电子照相成像元件的方法，包括提供包括基材、电荷产生层和电荷传输层的电子照相成像元件；在其上形成包括聚合物树脂组合物的外涂层，所述聚合物树脂组合物包括电荷传输组分、固化剂、聚合物基料、酸催化剂和掩蔽剂，其中掩蔽剂选自化合物A和化合物B；和通过加热固化该外涂层。
[0014]化合物A由结构式(I)给出：
Figure A20071016671100073
其中X表示选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基。
[0015]化合物B由结构式(II)给出：
Figure A20071016671100081
其中Y和Z独立地表示-OH或-NH2。
具体实施方式
[0016]在此公开如下实施方案。
[0017]方案1.一种涂料组合物，包括：
含有至少酸催化剂和掩蔽剂的聚合物树脂组合物，其中掩蔽剂选自化合物A、化合物B和化合物A的酰化衍生物；
其中：
化合物A由结构式(I)给出：
Figure A20071016671100082
其中X表示选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基；和
化合物B由结构式(II)给出：
Figure A20071016671100083
其中Y和Z独立地表示-OH或-NH2。
[0018]方案2.根据方案1的涂料组合物，其中掩蔽剂为化合物A。
[0019]方案3.根据方案2的涂料组合物，其中烃基为具有1到约20个碳原子的取代或未取代、直链或支化烷基、链烯基或炔基。
[0020]方案4.根据方案2的涂料组合物，其中X表示-OR基团，其中R表示具有1到约6个碳原子的烷基。
[0021]方案5.根据方案1的涂料组合物，其中掩蔽剂为化合物B。
[0022]方案6.根据方案5的涂料组合物，其中Y和Z各自表示-OH。
[0023]方案7.根据方案1的涂料组合物，其中掩蔽剂选自吡哆胺、吡哆素、烟酸及吡哆胺和吡哆素的酰基衍生物。
[0024]方案8.根据方案1的涂料组合物，其中掩蔽剂为烟酸甲酯。
[0025]方案9.根据方案1的涂料组合物，其中酸催化剂为具有1到约30个碳原子的有机磺酸。
[0026]方案10.根据方案9的涂料组合物，其中磺酸为甲苯磺酸。
[0027]方案11.根据方案1的涂料组合物，其中树脂选自三聚氰胺-甲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺-酚醛树脂。
[0028]方案12.根据方案1的涂料组合物，其中树脂组合物进一步包括聚合物基料。
[0029]方案13.根据方案12的涂料组合物，其中聚合物基料为选自脂肪族聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、丙烯酸酯化多元醇、脂肪族聚醚多元醇、芳香族聚醚多元醇、聚氨酯多元醇、(聚苯乙烯-共-聚丙烯酸酯)多元醇、聚乙烯醇缩丁醛(polyvinylbutylral)和聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)的多元醇。
[0030]方案14.一种成像元件，包括：
包括由方案1的涂料组合物形成的膜的层。
[0031]方案15.根据方案14的成像元件，其中涂料组合物进一步包括选自叔芳基胺、吡唑啉、腙、噁二唑和茋的电荷传输组分。
[0032]方案16.根据方案14的成像元件，其中涂料组合物被热交联或固化。
[0033]方案17.一种电子照相成像元件，包括：
基材；
电荷产生层；
电荷传输层；和
外涂层，该外涂层包括由聚合物树脂组合物形成的膜，所述聚合物树脂组合物含有至少电荷传输组分、固化剂、聚合物基料、酸催化剂和掩蔽剂，其中掩蔽剂选自化合物A、化合物B和化合物A的酰化衍生物；
其中：
化合物A由结构式(I)给出：
Figure A20071016671100101
其中X表示选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基；和
化合物B由结构式(II)给出：
Figure A20071016671100102
其中Y和Z独立地表示-OH或-NH2。
[0034]方案18.根据方案17的成像元件，其中电荷传输组分由以下通式表示：
Figure A20071016671100103
其中：
Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地为具有1到约25个碳原子的取代或未取代芳基；
Ar5为具有1到约25个碳原子的取代或未取代芳基或亚芳基，和
k为0或1；
其中Ar1、Ar2和Ar3独立地包括选自羟基、羟甲基和具有约2到约15个碳的烷氧基甲基的取代基。
[0035]方案19.根据方案17的成像元件，其中电荷传输组分选自以下结构式：
Figure A20071016671100111
及其混合物。
[0036]方案20.根据方案17的成像元件，其中电荷传输层包括N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-[1，1′-联苯]-4，4′-二胺或N，N，N′，N′-四-对甲苯基联苯-4，4′-二胺。
[0037]方案21.根据方案17的成像元件，其中固化剂选自三聚氰胺-甲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺-酚醛树脂。
[0038]方案22.根据方案17的成像元件，其中聚合物基料为选自聚酯多元醇、丙烯酸酯化多元醇和脂肪族聚醚多元醇的多元醇。
[0039]方案23.根据方案17的成像元件，其中酸催化剂为具有1到约30个碳的有机磺酸。
[0040]方案24.根据方案17的成像元件，其中掩蔽剂为烟酸甲酯。
[0041]方案25.根据方案18的成像元件，其中树脂组合物包括：
约30到约60wt％的电荷传输组分；
约10到约50wt％的固化剂；
约5到约50wt％的聚合物基料；
约0.1到约5wt％的酸催化剂；和
至少一当量掩蔽剂。
[0042]方案26.根据方案17的成像元件，其中外涂层被热固化。
[0043]方案27.一种形成电子照相成像元件的方法，包括：
提供包括基材、电荷产生层和电荷传输层的电子照相成像元件；
在其上形成外涂层，该外涂层包括由聚合物树脂组合物形成的膜，所述聚合物树脂组合物包括电荷传输组分、固化剂、聚合物基料、酸催化剂和掩蔽剂，其中掩蔽剂选自化合物A、化合物B和化合物A的酰化衍生物，其中：
化合物A由结构式(I)给出：
其中X表示选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基；和
化合物B由结构式(II)给出：
Figure A20071016671100122
其中Y和Z独立地表示-OH或-NH2；和
通过加热固化该外涂层。
[0044]方案28.根据方案27的方法，其中涂料组合物进一步包括醇溶剂。
[0045]电子照相成像元件在本领域中是已知的。电子照相成像元件可以由任何合适的技术制备。通常，柔性或刚性基材配有导电性表面。电荷产生层然后被施加到导电性表面。可以在施加电荷产生层之前任选将电荷阻挡层施加到导电性表面。如果需要，可以在电荷阻挡层和电荷产生层之间使用粘合剂层。通常电荷产生层被施加到阻挡层上，并且电荷传输层在电荷产生层上形成。这种结构可以在电荷传输层之上或之下具有电荷产生层。
[0046]基材可以是不透明的或基本透明的，并且可以包括具有所需机械性能的任何合适的材料。因此，基材可以包括一层非导电性或导电性材料，例如无机或有机组合物。各种树脂可以用作非导电性材料，包括聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯等，其作为薄网是柔性的。导电性基材可以为任何金属，例如铝、镍、钢、铜等，或用导电性物质，例如碳、金属粉末等填充的上述聚合物材料，或有机导电性材料。电学上绝缘或导电的基材可以为环状柔性带、网、刚性圆柱体、片材等形式。基材层的厚度取决于许多因素，包括所需强度和经济考虑。因此，对于转鼓，这种层可以具有例如高达几厘米的大厚度或低于一毫米的最小厚度。类似地，柔性带可以具有例如约250微米的大厚度，或低于50微米的最小厚度，条件是对最终的电子照相器件没有不利影响。
[0047]在其中基材层不导电的实施方案中，其表面可以由导电涂层赋予导电性。导电涂层的厚度可以在显著宽的范围之内变化，取决于光学透明度、所需挠度和经济因素。因此，对于柔性光敏成像器件，为了导电性、柔韧性和透光性的最优组合，导电涂层的厚度可以为约20埃到约750埃，例如约100埃到约200埃。柔性导电涂层可以为例如通过任何合适的涂布技术，例如真空沉积技术或电沉积，在基材上形成的导电金属层。典型的金属包括铝、锆、铌、钽、钒和铪、钛、镍、不锈钢、铬、钨、钼等。
[0048]任选的空穴阻挡层可以施加到基材。可以使用能够在相邻的光电导层和基材的下部导电性表面之间形成对空穴的电子阻挡层的任何合适和常规的阻挡层。
[0049]任选的粘合剂层可以施加到空穴阻挡层。可以使用本领域已知的任何合适的粘合剂层。典型的粘合剂层材料包括例如聚酯、聚氨酯等。利用约0.05微米(500埃)到约0.3微米(3,000埃)的粘合剂层厚度可以得到令人满意的结果。将粘合剂层涂布混合物施加到电荷阻挡层的传统方法包括喷涂、浸涂、辊涂、绕线棒涂、凹版涂布、Bird施涂器涂布等。干燥沉积的涂层可以由任何合适的常规方法，例如烘干、红外线辐射干燥、空气干燥等完成。
[0050]在粘合剂层、阻挡层或基材上形成至少一个电子照相成像层。电子照相成像层可以为本领域中已知的执行电荷产生和电荷传输两种功能的单层，或者其可以包括多层，例如电荷产生层和电荷传输层。电荷产生层可以包括由真空蒸发或沉积制造的硒以及硒与砷、碲、锗等的合金，氢化无定形硅，硅与锗、碳、氧、氮等的化合物的无定形膜。电荷产生层还可以包括分散在成膜聚合物基料中并由溶剂涂布技术制造的结晶硒及其合金的无机颜料；II-VI族化合物；和有机颜料，例如喹吖啶酮、多环颜料，例如二溴二苯并芘二酮颜料，苝和紫环酮(perinone)二胺，多核芳香族醌，偶氮颜料，包括二、三和四偶氮；和类似物。
[0051]酞菁已经用作光产生材料，用于利用红外曝光系统的激光打印机中。暴露于低成本半导体激光二极管光线曝光装置的感光体需要红外敏感度。酞菁的吸收光谱和光敏性取决于化合物的中心金属原子。已经报道许多金属酞菁，包括氧钒酞菁、氯铝酞菁、铜酞菁、氧钛酞菁、氯镓酞菁、羟基镓酞菁、镁酞菁和不含金属的酞菁。酞菁以许多晶形存在，其对光产生具有强烈的影响。
[0052]任何合适的聚合物成膜基料材料可以用作电荷产生(光产生)基料层中的基质。典型的聚合物成膜材料包括例如US 3,121,006中所述的那些。因此，典型的有机聚合物成膜基料包括热塑性和热固性树脂，例如聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚芳醚、聚芳砜、聚丁二烯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚甲基戊烯、聚苯硫醚、聚乙酸乙烯酯、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、聚酰胺、聚酰亚胺、氨基树脂、聚苯醚树脂、对苯二甲酸树脂、苯氧基树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯和丙烯腈共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯和乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、醇酸树脂、纤维素成膜剂、聚(酰胺酰亚胺)、苯乙烯丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-偏二氯乙烯共聚物、苯乙烯-醇酸树脂、聚乙烯咔唑等。这些聚合物可以是嵌段、无规或交替共聚物。
[0053]光产生组合物或颜料以各种量存在于树脂基料组合物中。通常，约5体积％到约90体积％的光产生颜料分散在约10体积％到约95体积％的树脂基料中，例如约20体积％到约30体积％的光产生颜料分散在约70体积％到约80体积％的树脂基料组合物中。在一个实施方案中，约8体积％的光产生颜料分散在约92体积％的树脂基料组合物中。光产生层也可以由真空升华制造，在这种情况下，没有基料。
[0054]任何合适的和常规的技术可以用来混合并且随后施加光产生层涂料混合物。典型的施涂技术包括喷涂、浸涂、辊涂、绕线棒涂、真空升华等。对于一些应用，产生层可以以点或线的图案制造。去除溶剂涂布层的溶剂可以由任何合适的常规技术，例如烘干、红外线辐射干燥、空气干燥等完成。
[0055]电荷传输层可以包括溶解或以分子水平分散在例如聚碳酸酯的成膜电学惰性聚合物中的电荷传输小分子。如在此使用的，术语“溶解”在此定义为形成一种溶液，其中小分子溶于聚合物形成均相。如在此使用的，表述“以分子水平分散”定义为分散在聚合物中的电荷传输小分子，该小分子以分子规模分散在聚合物中。任何合适的电荷传输或电活性小分子可以在电荷传输层中使用。术语电荷传输“小分子”在此定义为允许传输层中光生的自由电荷被传输穿过传输层的单体。典型的电荷传输小分子包括例如吡唑啉，例如1-苯基-3-(4′-二乙基氨基苯乙烯基)-5-(4″-二乙基氨基苯基)吡唑啉，二胺，例如N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-(1，1′-联苯)-4，4′-二胺，腙，例如N-苯基-N-甲基-3-(9-乙基)咔唑基腙和4-二乙基氨基苯甲醛-1，2-二苯基腙，和噁二唑，例如2，5-双(4-N，N′-二乙基氨基苯基)-1，2，4-噁二唑，茋等。如上所述，合适的电活性小分子电荷传输化合物溶解或以分子水平分散在电不活泼聚合物成膜材料中。允许来自颜料的空穴以高效率注入电荷产生层并将它们以极短的转移时间传输穿过电荷传输层的小分子电荷传输化合物可以为N，N′-二苯基-N，N′-(3-甲基苯基)-(1，1′-联苯)-4，4′-二胺或N，N，N′，N′-四-对甲苯基联苯-4，4′-二胺。如果需要，电荷传输层中的电荷传输材料可以包括聚合物电荷传输材料或小分子电荷传输材料和聚合物电荷传输材料的组合。
[0056]可以在电荷传输层中使用不溶于用来施涂外涂层的醇溶剂的任何合适的电不活泼的树脂基料。典型的不活泼的树脂基料包括聚碳酸酯树脂、聚酯、聚芳酯、聚砜等。分子量可以为例如约20,000到约150,000。示例性基料包括聚碳酸酯，例如聚(4，4′-异亚丙基-二亚苯基)碳酸酯(也称为双酚-A-聚碳酸酯)、聚(4，4′-环亚己基二亚苯基)碳酸酯(称为双酚-Z-聚碳酸酯)、聚(4，4′-异亚丙基-3，3′-二甲基-二苯基)碳酸酯(也称为双酚-C-聚碳酸酯)等。任何合适的电荷传输聚合物也可以在电荷传输层中使用。电荷传输聚合物应不溶于用来施涂下述后续外涂层的任何溶剂，例如醇溶剂。这些电活性的电荷传输聚合物材料应能够帮助来自电荷产生材料的光生空穴的注入并且不能允许这些空穴穿过其传输。
[0057]任何合适的和常规的技术可以用来混合并且随后施加电荷传输层涂料混合物到电荷产生层。典型的施涂技术包括喷涂、浸涂、辊涂、绕线棒涂等。干燥沉积涂层可以由任何合适的常规技术，例如烘干、红外线辐射干燥、空气干燥等完成。
[0058]通常，电荷传输层的厚度为约10到约50微米，但是也可以使用这些范围之外的厚度。空穴传输层应为达到如下程度的绝缘体：在没有照明存在下以足以防止静电潜像在其上形成和保留的速率，空穴传输层上布置的静电荷不被传导。通常，空穴传输层对电荷产生层的厚度比理想地保持在约2∶1到200∶1，并且在一些情况下为如400∶1那样大。电荷传输层基本不吸收可见光或预期使用区域内的辐射，但是是电“活性的”，也即其允许光生空穴从光电导层(即电荷产生层)的注入，并且允许这些空穴经由自身传输以选择性地将活性层表面上的表面电荷放电。
[0059]为改善感光体耐磨性，在电荷传输层之上提供保护外涂层。外涂层通常包括成膜树脂组合物，例如包括至少三聚氰胺化合物、多元醇和空穴传输分子的成膜组合物。外涂层可以例如由成膜树脂组合物与其它任选的添加剂的溶液或其它合适混合物形成。例如，外涂层可以由在溶剂中包括至少三聚氰胺化合物或树脂、多元醇和电荷传输化合物的成膜树脂组合物的溶液形成。在实施方案中，成膜树脂组合物可以包括约5到约80wt％的电荷传输化合物，约5到约90wt％的多元醇聚合物，约70到约5wt％的三聚氰胺化合物，和约5到约60wt％的固化剂，但是可以使用其它量和其它组分。这些外涂层的其它实例记载在美国专利申请公开2006/0105264中。
[0060]多元醇通常定义为含有若干侧挂羟基的化合物或聚合物。这种多元醇聚合物的实例包括脂肪族聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、丙烯酸酯化多元醇、脂肪族聚醚多元醇、芳香族聚醚多元醇、(聚苯乙烯-共-聚丙烯酸酯)多元醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)等。例如，在实施方案中，多元醇聚合物可以为聚酯多元醇或丙烯酸酯化多元醇，例如高度支化聚酯多元醇或丙烯酸酯化多元醇。术语“高度支化”例如表示使用大量三官能醇，例如三醇合成的预聚物以形成具有很多聚合物主链分支的聚合物。其不同于仅含有双官能单体，并因此几乎没有或没有聚合物主链的分支的线性预聚物。术语“聚酯多元醇”表示例如在分子中包括若干酯基和若干醇基(羟基)并且其可以包括其它基团，例如醚基等的此类化合物。在实施方案中，聚酯多元醇因此可以包括醚基或可以不含醚基。同样，术语“丙烯酸酯化多元醇”表示例如在分子中包括若干醚基和若干醇基(羟基)并且其可以包括丙烯酸酯基团，例如甲基丙烯酸酯基等的此类化合物。多元醇的实例包括但不限于得自Bayer的Desmophen-800、得自OPC Polymers的7558-B60，或得自JohnsonPolymers的Joncryl-587和Joncryl-510。
[0061]在实施方案中，外涂层可以含有任何合适的成膜树脂，包括上述用于成像元件其它层的那些的任一种。在这些实施方案中，成膜树脂可以是电绝缘的、半导体的或导电的，并且可以是空穴传输的或不是空穴传输的。因此，例如，合适的成膜树脂可以选自热塑性和热固性树脂，例如聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚芳醚、聚芳砜、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、聚酰胺、聚酰亚胺、氨基树脂、聚苯醚树脂、苯氧基树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯与丙烯腈共聚物、乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、醇酸树脂、苯乙烯丁二烯共聚物、苯乙烯-醇酸树脂、聚乙烯咔唑等。这些聚合物可以为嵌段、无规或交替共聚物。
[0062]在形成用于外涂层的基料材料中，可以以用于已知目的的已知量包括任何合适的交联剂、催化剂等。例如，在实施方案中，交联剂或促进剂，例如三聚氰胺交联剂或促进剂可以包括在聚酯多元醇或丙烯酸酯化多元醇内用于形成外涂层。引入交联剂或促进剂提供与聚酯多元醇或丙烯酸酯化多元醇互相作用的反应位置，提供一种支化的、交联的结构。当这样引入时，可以使用任何合适的交联剂或促进剂，包括例如三噁烷、三聚氰胺化合物及其混合物。
[0063]当三聚氰胺化合物或树脂用于外涂层时，可以使用任何合适的三聚氰胺化合物。三聚氰胺化合物可以适当官能化，成为例如三聚氰胺甲醛、烷基化三聚氰胺-甲醛化合物或树脂，例如其中烷基具有约一个到约十个或一个到约四个碳原子，甲氧基甲基化三聚氰胺化合物，例如甘脲-甲醛和苯并瓜胺-甲醛等。合适的甲氧基甲基化三聚氰胺化合物的实例为Cymel 303(购自Cytec Industries)，其为具有式(CH3OCH2)6N3C3N3和以下结构的甲氧基甲基化三聚氰胺化合物：
典型的三聚氰胺树脂包括聚(三聚氰胺-甲醛)、烷基化聚(三聚氰胺-甲醛)，例如甲基化聚(三聚氰胺-甲醛)、丁基化聚(三聚氰胺-甲醛)、异丁基化聚(三聚氰胺-甲醛)、甲基化/丁基化聚(三聚氰胺-甲醛)等。
[0064]交联通常通过在催化剂存在下进行加热实现。因此，成膜组合物的溶液也可以包括合适的催化剂。可以使用任何合适的催化剂。典型的催化剂包括例如乙二酸、马来酸、carbollylic acid、抗坏血酸、丙二酸、丁二酸、酒石酸、柠檬酸、甲磺酸等及其混合物。酸催化剂可以为具有1到约30个碳原子的有机磺酸，例如甲苯磺酸，包括对甲苯磺酸。
[0065]在实施方案中，外涂层包括掩蔽剂。掩蔽剂可用于在需要酸催化剂功能以前“牵制”或阻断催化剂的酸性作用以提供溶液稳定性。因此，例如，掩蔽剂可以在溶液温度升高超过临界温度以前阻断酸性作用。例如，一些掩蔽剂可用于在溶液温度升高超过约100℃以前阻断酸性作用。在那时，掩蔽剂从酸解离并蒸发。未缔合的酸于是自由催化聚合。一些或全部掩蔽剂可以残留在固化层中或者蒸发。
[0066]先前的外涂层配方已经使用吡啶作为掩蔽剂。但是，近代研究提出一些吡啶具有环境问题。如由OSHA设定的吡啶的容许暴露限度(PEL)和阈限值(TLV)均为5ppm。长时间暴露于吡啶有时可能引起累加的肝脏、肾脏和骨髓破坏，并且可能不利地影响中枢神经系统。参见http://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_265300.html。
[0067]在一个实施方案中，当在外涂层溶液中用作掩蔽剂时，维生素B3衍生物烟酸甲酯提供令人惊讶的结果。相比没有掩蔽剂的外涂层溶液，该外涂层溶液显示改善的存放期。另外，引入使用烟酸甲酯作为掩蔽剂的外涂层的感光体显示优异的电特性。另外，烟酸甲酯被认为对人和动物消耗是安全的，因为其通常用于饲料添加剂和药物中。烟酸甲酯可购自例如Sigma-Aldrich，并且具有以下结构：
Figure A20071016671100181
[0068]在其它实施方案中，同样合适的是使用由以下结构表示任何数目的烟酸甲酯的衍生物作为掩蔽剂：
Figure A20071016671100191
其中X表示选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基。烃基可以为例如具有1到约20个碳原子，例如1到约10个或1到约6个碳原子的取代或未取代的、直链或支化烷基、链烯基或炔基。在实施例中，X表示-OR基团，其中R为具有1到约6个碳原子的烷基。
[0069]在其它实施方案中，掩蔽剂可以选自由以下结构表示的化合物：
Figure A20071016671100192
其中Y和Z独立地代表-OH或-NH2。掩蔽剂也可以为这些化合物的酰化衍生物。
[0070]具体的合适的掩蔽剂包括烟酸甲酯、吡哆胺、吡哆素、烟酸以及吡哆胺和吡哆素的酰基衍生物，但是也可以使用其它化合物。
[0071]用于交联的温度随具体的催化剂和使用的加热时间以及所需的交联度而变化。通常，选择的交联度依赖于最终感光体的所需柔韧性。例如，完全交联可以用于刚性转鼓或板状感光体。但是，部分交联对于具有例如网或带构造的柔性感光体可能是有利的。交联度可以由使用的催化剂相对量控制。得到所需交联度需要的催化剂量将根据用于反应的具体涂料溶液材料，例如多元醇、催化剂、温度和时间而变化。在实施方案中，多元醇在约100℃到约150℃交联。利用对甲苯磺酸作为催化剂，用于多元醇的典型交联温度为低于约140℃约40分钟。酸催化剂的典型浓度为约0.01到约5.0wt％，基于多元醇重量。需要至少一当量掩蔽剂以充分掩蔽酸催化剂。交联之后，外涂层应基本不溶于溶剂，其中在交联之前，其是可溶的。因此，当用浸泡在溶剂中的布摩擦时，没有外涂层材料会被去除。交联导致三维网络形成，其限制交联聚合物网络中转移分子。
[0072]任何合适的醇溶剂可以用于成膜聚合物。典型的醇溶剂包括例如丁醇、丙醇、甲醇、1-甲氧基-2-丙醇等及其混合物。可以用于形成外涂层溶液的其它合适的溶剂包括例如四氢呋喃、一氯苯及其混合物。除了上述醇溶剂之外或代替上述醇溶剂，可以使用这些溶剂，或者它们可以完全省略。但是，在一些实施方案中，应避免较高沸点醇溶剂，因为它们可能妨碍所需的交联反应。
[0073]任何合适的空穴传输材料可以用于外涂层。但是，为提供一种或多种所需的优点，包括抗开裂性、所需的机械性能、抗图像删除性等，实施方案包括含羟基空穴传输化合物作为空穴传输分子。
[0074]示例性含羟基空穴传输化合物包括下式的那些：
Figure A20071016671100201
其中Q表示电荷传输组分，L表示二价键合基团，n表示重复链段或基团的数目，例如为1到约8。
[0075]任何合适的电荷传输化合物可以用作部分Q。例如，合适的电荷传输化合物包括胺，例如叔芳基胺，吡唑啉，腙，噁二唑，茋及其混合物。
[0076]更具体地，在实施方案中，Q由以下通式表示：
Figure A20071016671100202
其中Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5各自独立地表示取代或未取代的芳基，或Ar5独立地表示取代或未取代的亚芳基，k表示0或1，其中Ar1、Ar2、Ar3和Ar4的至少一个连接到键合基团L。
[0077]例如，在实施方案中，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5各自独立地表示取代或未取代的芳基，例如
Figure A20071016671100203
Figure A20071016671100204
和
Figure A20071016671100205
其中R选自具有1到约10个碳原子的烷基，例如-CH3、-C2H5、-C3H7和-C4H9，或Ar5独立地表示取代或未取代的亚芳基，例如
Figure A20071016671100211
和
Figure A20071016671100212
其中R选自具有1到约10个碳原子的烷基，例如-CH3、-C2H5、-C3H7和-C4H9。当k大于0时，对于Ar5，其它合适的基团包括：
Figure A20071016671100213
Figure A20071016671100214
和
Figure A20071016671100215
其中n为0或1，Ar为对于Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5定义的以上基团的任一个，并且X选自：
和
Figure A20071016671100218
和
其中s为0、1或2。
[0078]在实施方案中，更具体地，Q为选自以下的化合物：
及其混合物，其中R1到R19独立地选自氢原子、例如具有1到约20个碳原子的烷基、例如具有4到约20个碳原子的环烷基、例如具有1到约20个碳原子的烷氧基和卤素，并且下标a到p各自独立地表示1或2的整数。在其它实施方案中，电荷传输化合物Q选自以下：
Figure A20071016671100231
及其混合物。
[0079]在上述示例性含羟基空穴传输化合物中，L表示二价键合基团。在实施方案中，二价键合L可以为例如含有1到约20个碳原子或1到约15个碳原子的二价烃基，任选进一步含有例如氧、硫、硅和氮的杂原子。合适的二价键合基团L的具体实例包括烷基-(-CH2)y-，其中y为1到约15或1到约10的整数，例如亚甲基或亚乙基，
Figure A20071016671100232
及其组合。
[0080]在上述示例性含羟基空穴传输化合物中，n表示1到约8的整数。在实施方案中，n为1到约3或1到约4，例如1、2、3或4。例如，当n＝2时，该化合物表示为二羟基烷基芳基胺化合物空穴传输分子。
[0081]如果需要，含羟基空穴传输化合物，例如羟基烷基芳基胺，可以以两种或多种，例如两种、三种、四种或更多不同的含羟基空穴传输化合物组合使用，或者一种或多种含羟基空穴传输化合物可以与一种或多种其它类型的空穴传输分子组合使用。
[0082]通常，含羟基空穴传输化合物可以由已知方法容易地制备。例如，示例性化合物N，N-双(4-羟基甲基苯基)-3，4-二甲基苯基胺可以由卤代二甲苯和二苯胺根据以下反应历程制备：
Figure A20071016671100233
N，N-二苯基-3，4-二甲基苯基胺可以由已知的Ulmann缩合法制备。N，N-二苯基-3，4-二甲基苯基胺的双醛化得到双醛化的芳基胺中间体。还原该醛得到最终产物，N，N-双(4-羟基甲基苯基)-3，4-二甲基苯基胺。其它含羟基空穴传输化合物可以由上述反应历程的改良法容易地制备。
[0083]选择的连续外涂层的厚度取决于使用的系统中的带电(例如偏压带电辊)、清洁(例如刮刀或网)、显影(例如刷子)、转印(例如偏压转印辊)等的磨损，并且可以为约1或约2微米直至约10或约15微米或更高。在实施方案中，需要约1微米到约5微米的厚度。典型的施涂技术包括喷涂、浸涂、辊涂、绕线棒涂等。干燥沉积的涂层可以由任何合适的常规方法，例如烘干、红外线辐射干燥、空气干燥等完成。本公开内容的干燥的外涂层应在成像过程中传输空穴并且不应具有过高的自由载荷子浓度。外涂层中的自由载荷子浓度使暗衰减升高。在实施方案中，外涂层的暗衰减应大概与没有外涂层的装置的暗衰减相同。
[0084]在干燥的外涂层中，该组合物可以包括约10到约90wt％成膜基料，和约90到约10wt％空穴传输分子。例如，在实施方案中，空穴传输分子可以以约20到约70wt％，例如约33wt％的量引入到外涂层中。根据需要，外涂层也可以以任何合适的和已知的量包括其它材料，例如导电填料、耐磨填料等。
[0085]在实施方案中，由本公开内容提供的优点包括提供理想的电学和机械性能的稳固的外涂层，其可以在环境和健康安全标准内制造。在实施方案中，外涂层显示优异的耐磨性、耐刻划性和耐开裂性，不会不利地影响感光体的电学性能。因此，涂布的感光体器件显示延长的使用期限同时保持理想的图像质量。
[0086]此外，包括在本公开内容范围内的是用在此说明的成像元件进行成像和打印的方法。这些方法通常包括在成像元件上形成静电潜像；随后用由例如热塑性树脂，色料，例如颜料，电荷添加剂(chargeadditive)和表面添加剂组成的调色剂组合物显影图像，参考US4,560,635、4,298,697和4,338,390，随后将该图像转印到合适的基材；和将图像永久地附着在其上。在其中装置以打印模式使用的那些环境中，成像方法包括相同的步骤，除了可以用激光设备或成像棒完成曝光步骤。
[0087]下面给出实施例，并说明可以用于实施本公开内容的不同的组合物和条件。除非另有说明，所有比例按重量计。但是，显而易见的是根据以上公开内容和如以下指出的，本公开内容可以用许多种类的组合物实施，并且可以具有许多不同的应用。
实施例
实施例1
[0088]通过在醇溶剂中混合烟酸甲酯和酸催化剂(对甲苯磺酸)与甲氧基甲基丁氧基甲基三聚氰胺、酚醛树脂和空穴传输分子的溶液制备外涂层溶液。制备之后立即用凝胶渗透色谱法分析得到的外涂层溶液，然后在40℃加速老化16小时。计算溶液中低聚物的百分比含量并在表1中示出。
对比例1
[0089]如实施例1制备外涂层溶液，除了省略掩蔽剂烟酸甲酯。制备之后立即用凝胶渗透色谱法分析得到的外涂层溶液，然后在40℃加速老化16小时。计算溶液中低聚物的百分比含量并在表1中示出。
表1. 封闭和未封闭的酸催化剂对外涂层溶液中低聚物形成的影响
新鲜溶液低聚物含量   在40℃老化16小时的溶液低聚物含量
  封闭的催化剂   13％   37％
  未封闭的催化剂   46％   73％
实施例2
[0090]如实施例1制备外涂层溶液。将外涂层溶液涂布在感光体器件上并在125℃固化2分钟。然后分析感光体的电学性能。结果示于表2。由该结果，根据Vr的细微改变显而易见的是，显然包括烟酸甲酯不会不利地影响器件的电学性能，并且同时使保存期稳定性提高。
实施例3
[0091]如实施例1制备外涂层溶液。将外涂层溶液老化10天，然后涂布在感光体器件上并在125℃固化2分钟。然后分析感光体的电学性能。结果示于表2。
表2. 时间零点电学性能
  总厚度(CTL+OC)(微米) Vcor(-V) Vddp(-V)   暗衰减(500ms)(V) S(V.erg/cm2) E1/2(ergs/cm2) E7/8(ergs/cm2) Vr
  实施例2(未老化) 31.30 5025.00 816.24 20.62 375.81 1.25 3.13 19.77
  实施例3(老化10天) 31.50 4970.00 814.57 19.06 355.93 1.31 3.59 28.19

Claims (3)

1.一种涂料组合物，包括：
含有至少酸催化剂和掩蔽剂的聚合物树脂组合物，其中掩蔽剂选自化合物A、化合物B和化合物A的酰化衍生物；
其中：
化合物A由结构式(I)给出：
Figure A2007101667110002C1
其中X代表选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基；和
化合物B由结构式(II)给出：
Figure A2007101667110002C2
其中Y和Z独立地代表-OH或-NH2。
2.一种电子照相成像元件，包括：
基材；
电荷产生层；
电荷传输层；和
外涂层，该外涂层包括由聚合物树脂组合物形成的膜，所述聚合物树脂组合物含有至少电荷传输组分、固化剂、聚合物基料、酸催化剂和掩蔽剂，其中掩蔽剂选自化合物A、化合物B和化合物A的酰化衍生物；
其中：
化合物A由结构式(I)给出：
Figure A2007101667110003C1
其中X代表选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基；和
化合物B由结构式(II)给出：
Figure A2007101667110003C2
其中Y和Z独立地代表-OH或-NH2。
3.一种形成电子照相成像元件的方法，包括：
提供包括基材、电荷产生层和电荷传输层的电子照相成像元件；
在其上形成外涂层，该外涂层包括由聚合物树脂组合物形成的膜，所述聚合物树脂组合物包括电荷传输组分、固化剂、聚合物基料、酸催化剂和掩蔽剂，其中掩蔽剂选自化合物A、化合物B和化合物A的酰化衍生物，其中：
化合物A由结构式(I)给出：
Figure A2007101667110003C3
其中X代表选自-OR和-NR′R″的取代基，其中R、R′和R″各自独立地表示氢原子或烃基；和
化合物B由结构式(II)给出：
Figure A2007101667110004C1
其中Y和Z独立地表示-OH或-NH2；和
通过加热固化该外涂层。
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