CN1601388A - 吖嗪基电荷转移材料 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种改进的有机感光体,其包括导电基底和位于该导电基底上的光电导元件,其中光电导元件包括:(a)具有以下通式的电荷转移材料Y=N-N=X=N-N=Y′,其中Y和Y′各自独立地包括9-亚芴基;X是共轭连接基,其允许π电子至少在Y和Y′上离域;例如1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基或者它们的组合;以及(b)电荷产生化合物。本发明还描述了相应的电子照相装置和成像方法。

Description

吖嗪基电荷转移材料
相关申请的互相参考
本申请要求美国共同未决的临时专利申请60/474,543的优先权,即Jubran等人在2003年5月30日提交的发明名称为“吖嗪基电荷转移材料(Azine-Based Charge Transport Materials)”的申请,该申请在此引入作为参考;以及美国临时专利申请60/483,727的优先权,即Jubran等人在2003年6月30日提交的发明名称为“吖嗪基电荷转移材料”的申请,该申请在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及适用于电子照相的有机感光体(photoreceptor),更具体地,本发明涉及含有电荷转移材料的有机感光体,所述电荷转移材料包括两个芴酮(flurenone)吖嗪基。
背景技术
在电子照相中,有机感光体呈板状、盘状、片状、带状、鼓状等形状,其在导电基底上具有电绝缘光电导元件,其成像过程为:首先对光电导元件表面均匀地充电,然后将带电的表面暴露于光图案中。曝光选择性地消散光照射该表面的照亮区域中的电荷,从而形成具有带电区和不带电区的图案,称之为潜像。然后,可在潜像附近区域内提供液体或固体调色剂,并且取决于调色剂的性质,调色剂液滴或颗粒可沉积在带电区或不带电区,从而在光电导元件表面上形成调色的图像。可将所产生的调色图像转印至适当的最终或中间接受面,例如纸张;或者可将该光电导元件作为图像的最终接受体。可多次重复成像过程,完成单幅图像,该过程例如可包括,通过叠加不同颜色成分的图像或形成阴影图像,来完成全色的全像和/或复制另外的图像。
目前已经使用过单层和多层的光电导元件。在单层实施方案中,电荷产生化合物和电荷转移材料是与聚合物粘合剂结合在一起并随后沉积于导电基底上的,所述电荷转移材料选自电荷转移化合物、电子转移化合物和二者的组合。在基于电荷转移化合物的多层实施方案中,电荷转移化合物和电荷产生化合物以不同层的方式沉积于导电基底上,各层可任选地与聚合物粘合剂结合在一起。目前存在两种可能的排列方式。在一种排列方式中(“双层”排列方式),电荷产生层沉积于导电基底上,而电荷转移层则沉积于电荷产生层的上面。在另一种排列方式中(“反双层”排列方式),电荷转移层和电荷产生层的排列顺序相反。
在单层和多层光电导元件中,电荷产生材料的作用都在于曝光时产生电荷载体(即空穴和/或电子)。电荷转移材料的作用在于接受这些电荷载体并将其转移通过电荷转移层,以便释放光电导元件上的表面电荷。电荷转移材料可为电荷转移化合物、电子转移化合物或二者的组合。当使用电荷转移化合物时,电荷转移化合物接受空穴载体,并通过电荷转移化合物所在的层将其转移。当使用电子转移化合物时,电子转移化合物接受电子载体,并通过电子转移化合物所在的层将其转移。
发明内容
本发明提供具有良好静电特性例如高Vacc和低Vdis的有机感光体。
在第一方面,本发明涉及包括导电基底和位于该导电基底上的光电导元件的有机感光体,该光电导元件包含:
(a)具有以下通式的电荷转移材料
                   Y=N-N=X=N-N=Y′(1)
其中Y和Y′各自独立地包括9-亚芴基(fluorenylidene);X是共轭连接基(conjugated linking group),其允许通式(1)中π电子至少在Y和Y′上离域,如1,2-乙烷二亚基(ethanediylidene group)、1,4-苯二亚甲基(1,4-phenylenedimethylidyne)、2,4-亚环己二烯基(2,4-cyclohexadienylidene)、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基(bicyclohexylidene-2,5,2′,5′-tetraene group)、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基(bicyclohexylidene-2,4,2′,4′-tetraene group)或者它们的组合;以及
(b)电荷产生化合物。
有机感光体可设置为例如,板状、软带状(flexible belt)、软盘状、片状、刚性鼓状或围绕着刚性或柔性鼓(compliant drum)的薄片等形式。在一个实施方案中,所述有机感光体包括:(a)光电导元件,其包含电荷转移材料、电荷产生化合物、任选地第二电荷转移材料和任选地聚合物粘合剂;以及(b)导电基底。
在第2方面,本发明的特征在于提供了一种电子照相成像装置,其包含(a)光成像组件;和(b)上述定向为接收从光成像组件发出的光的有机感光体。该装置可进一步包括调色剂分配器。本发明还描述了采用含有上述电荷转移材料的有机感光体进行电子照相成像的方法。
在第3方面,本发明的特征在于提供一种电子照相成像方法,其包含(a)将电荷施加到上述有机感光体的表面上;(b)在照射下,对所述有机感光体的表面进行成像式曝光,以消散选定区域内的电荷,从而在所述表面上形成至少相对带电和不带电区域的图案;(c)使该表面与调色剂接触,以产生调色图像,所述调色剂例如液体调色剂,它包括着色剂颗粒在有机液体中的分散体;以及(d)将调色的图像转印到基底上。
在第4方面,本发明的特征在于提供具有上述通式(1)的电荷转移材料。
本发明提供适用于有机感光体的电荷转移材料,其特征在于它结合了良好的机械性能和静电性能以及溶解性。这些感光体能够成功地与调色剂,如液体调色剂和干式调色剂一起使用,产生高质量的图像。该系统即使在重复循环之后仍可维持高的质量。
通过下文中对本发明的具体实施方案的描述和权利要求,本发明的其他特点和优点将是显而易见的。
具体实施方式
本文所述的有机感光体含有导电基底和光电导元件,所述光电导元件包括电荷产生化合物和电荷转移材料,其中电荷转移材料具有通过共轭连接基键连的两个9-芴酮吖嗪基。这些电荷转移材料具有所需的特性,通过它们在电子照相的有机光感受器中所表现出的性能可看出这点。特别地,本发明的电荷转移材料具有高度的电荷载体迁移率以及与各种粘合剂材料之间的良好相容性,并且具有优异的电子照相性能。本发明的有机感光体通常具有高感光度、低残留电压,以及相对于循环测试、结晶、有机感光体的弯曲和拉伸具有高稳定性。该有机感光体在激光打印机等,以及传真机、影印机、扫描仪等和基于电子照相的其它电子装置中特别有用。以下将更详细描述这些电荷转移材料在激光打印机中的应用,然而可从以下的讨论中将其应用推广到其它的电子照相装置中。
为获得高质量图像,特别是多次循环以后,要求电荷转移材料与聚合物粘合剂形成均匀溶液,并在材料的循环过程中它保持近似均匀地分布于有机光感受器材料中。此外,需要增加电荷转移材料可接受的电荷量(用参数接受电压或“Vacc”表示),减小放电后电荷的保留量(用参数放电电压或“Vdis”表示)。
该电荷转移材料可分成电荷转移化合物或电子转移化合物。在电子照相领域中,已经知道多种电荷转移化合物或电子转移化合物。电荷转移化合物的非限制性实例包括,例如吡唑啉衍生物、芴衍生物、噁二唑衍生物、芪衍生物、烯胺衍生物、烯胺芪衍生物、腙衍生物、咔唑腙衍生物、(N,N-二取代的)芳基胺,如三芳基胺、聚乙烯咔唑、聚乙烯芘、聚苊或至少包含2个腙基和至少2个选自如三苯基胺的(N,N-二取代的)芳基胺和杂环的多腙化合物,所述杂环如咔唑、久洛尼定(julolidine)、吩噻嗪、吩嗪、吩噁嗪、吩噻噁(phenoxathiin)、噻唑、噁唑、异噁唑、二苯并(1,4)二噁烯、噻蒽、咪唑、苯并噻唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并咪唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、吲哚、吲唑、吡咯、嘌呤、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三唑、噁二唑、四唑、噻二唑、苯并异噁唑、苯并异噻唑、氧芴(dibenzofuran)、硫芴(dibenzothiophene)、噻吩、硫茚、喹唑啉或肉啉。
电子转移化合物的非限制性实例包括例如溴代苯胺、四氰乙烯、四氰基醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)、2,4 ,7-三硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基呫吨酮、2,4,8-三硝基噻吨酮、2,6,8-三硝基茚并[1,2-b]噻吩-4-酮和1,3,7-三硝基二苯并噻吩-5,5-二氧化物、(2,3-二苯基-1-亚茚基(indenylidene))丙二腈、4H-噻喃(thiopyran)-1,1-二氧化物及其衍生物如4-二氰基亚甲基-2,6-二苯基-4H-噻喃-1,1-二氧化物、4-二氰基亚甲基-2,6-二间甲苯基-4H-噻喃-1,1-二氧化物和非对称取代的2,6-二芳基-4H-噻喃-1,1-二氧化物如4H-1,1-二氧代-2-(对异丙基苯基)-6-苯基-4-(二氰基亚甲基)噻喃和4H-1,1-二氧代-2-(对异丙基苯基)-6-(2-噻吩基)-4-(二氰基亚甲基)噻喃、磷杂-2,5-环己二烯的衍生物、(烷氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈衍生物如(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈、(4-苯基乙氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈、(4-卡必醇氧基(carbitoxy)-9-亚芴基)丙二腈和二乙基(4-正丁氧基羰基-2,7-二硝基-9-亚芴基)丙二酸酯、蒽醌二甲烷衍生物如11,11,12,12-四氰基-2-烷基蒽醌二甲烷和11,11-二氰基-12,12-二(乙氧基羰基)蒽醌二甲烷、蒽酮衍生物如1-氯-10-[二(乙氧基羰基)亚甲基]蒽酮、1,8-二氯-10-[二(乙氧基羰基)亚甲基]蒽酮、1,8-二羟基-10-[二(乙氧基羰基)亚甲基]蒽酮和1-氰基-10-[二(乙氧基羰基)亚甲基]蒽酮、7-硝基-2-氮杂-9-亚芴基-丙二腈、二苯酚合苯醌(diphenoquinone)衍生物、苯醌衍生物、萘醌衍生物、奎宁衍生物、四氰基亚乙基氰基乙烯、2,4,8-三硝基噻吨酮、二硝基苯衍生物、二硝基蒽衍生物、二硝基吖啶衍生物、硝基蒽醌衍生物、二硝基蒽醌衍生物、琥珀酸酐、马来酸酐、二溴代马来酸酐、芘衍生物、咔唑衍生物、腙衍生物、N,N-二烷基苯胺衍生物、二苯基胺衍生物、三苯基胺衍生物、三苯基甲烷衍生物、四氰基醌二甲烷、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮、2,4,7-三硝基-9-二氰基亚甲基芴酮、2,4,5,7-四硝基呫吨酮衍生物和2,4,8-三硝基噻吨酮衍生物、在美国专利5232800、4468444和4442193详细描述的1,4,5,8-萘双-二甲酰亚胺(naphthalenebis-dicarboximide)衍生物以及在美国专利6472514中描述的苯基偶氮喹啉(phenylzaoquinolide)衍生物。在一些有利的实施方案中,电子转移化合物包含(烷氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈衍生物如(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈以及1,4,5,8-萘双-二甲酰亚胺衍生物。
虽然可以购得多种电荷转移材料,但仍需要其它的电荷转移材料,以满足特定电子照相应用的各种要求。
在电子照相应用中,有机感光体内的电荷产生化合物吸收光形成电子-空穴对。在大电场作用下,这些电子和空穴可在合适时帧内发生转移,使得产生电场的表面电荷局部放电。特定位置处的电场放电产生与光绘制图案基本匹配的表面电荷图案。由此该电荷图案可用于引导调色剂沉积。本文所描述的电荷转移材料对于转移电荷特别有效,尤其是对由电荷产生化合物形成的电子-空穴对中的空穴特别有效。在一些实施方案中,还可以将特定的电子转移化合物或电荷转移化合物与本发明所述电荷转移材料一起使用。
有机感光体内包含电荷产生化合物和电荷转移材料的单层或多层材料层。为了使用该有机感光体印制二维图像,所述有机感光体具有用于形成至少一部分图像的二维表面。成像方法则可通过循环该有机感光体得以继续进行,以完成整个图像的形成和/或后续图像的处理过程。
该有机感光体可设置为板状、软带状、盘状、刚性鼓状、围绕着刚性或柔性鼓的薄片等。该电荷转移材料可与电荷产生化合物位于同一层中和/或与电荷产生化合物位于不同的层中。还可以使用如以下所述的附加层。
在一些实施方案中,有机感光体材料包括,例如:(a)包含电荷转移材料和聚合物粘合剂的电荷转移层;(b)包含电荷产生化合物和聚合物粘合剂的电荷产生层;以及(c)导电基底。所述电荷转移层可位于电荷产生层和导电基底之间。替代地,电荷产生层也可以位于电荷转移层和导电基底之间。在另一些实施方案中,有机感光体材料具有单层,其中聚合物粘合剂内有电荷转移材料和电荷产生化合物。
可将有机感光体加入到电子照相成像装置中,例如激光打印机中。在这些装置中,经物理过程形成图像,并将该图像转变为光图像,然后将该光图像扫描到有机感光体上形成表面潜像。该表面潜像可用于将调色剂吸引到有机感光体的表面上,其中所述调色剂图像与投影到有机感光体的光图像相同或相反。该调色剂可为液体调色剂或干式调色剂。随后将调色剂从有机感光体表面转移到接收表面,例如纸片上。调色剂转移后,整个表面被放电,材料准备再次循环。该成像装置可进一步包含,例如用于传输纸接收介质和/或用于移动感光体的多个支承辊、带有形成光图像的合适光学系统的光成像组件、光源,例如激光、调色剂源和配送系统以及合适的控制系统。
电子照相成像方法通常可包含(a)将电荷施加在上述有机感光体的表面上;(b)在照射下,对所述有机感光体表面进行成像式曝光,以消散选定区域内的电荷,从而在表面上形成带电和不带电区域的图案;(c)使表面与调色剂接触,产生调色剂图像,以将调色剂吸引到有机感光体的带电和不带电区域上,所述调色剂例如液体调色剂,它包括着色剂颗粒在有机液体中的分散体;(d)将所述调色图像转印到基底上。
此处所述改进的电荷转移材料包括至少两个吖嗪基。特别是,该改进的电荷转移材料具有以下通式:
                   Y=N-N=X=N-N=Y′(1)
其中Y和Y′各自独立地包括9-亚芴基;X是共轭连接基,其允许通式(1)中π电子至少在Y和Y′上离域,如1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基或者它们的组合。
杂环基可以是环上至少含有如S、O、N、P、B杂原子的任意环状基团。杂环基合适的非限定性实施例包括环氧基团、硫杂丙基(thiiranyl)、吖丙啶基、氧杂环丁烷基(oxetanyl)、四氢呋喃基、四氢噻吩基、四氢吡咯基、吡咯烷基(pyrrolidenyl)、哌啶基和下面描述的芳香杂环基。
本发明的共轭连接基是允许通式(1)中的π电子至少在Y和Y′基团上离域的任何连接基。合适共轭连接基的非限制性实例包括:1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基或者它们的组合。
芳香基可以是包含4n+2π电子的任何共轭环状体系。有许多标准可用于确定芳香性。广泛采用的定量评估芳香性的标准是共振能量。特别是,芳香基具有共振能量。在一些实施方案中,芳香基的共振能量至少是10KJ/mol。另一些实施方案中,芳香基的共振能量大于0.1KJ/mol。芳香基可以分为芳香杂环基和芳基(aryl group),其中芳香杂环基在4n+2π-电子环中至少含有杂原子,芳基在4n+2π-电子环中不含杂原子。该芳香基可以包括芳香杂环基和芳基的结合。但是,芳香杂环基或芳基可在连接到4n+2π-电子环的取代基中具有至少一个杂原子。此外,芳香杂环基或芳基可包括单环或多环(例如双环、三环等)的环。
芳香杂环基的非限定性实例是呋喃基、噻吩基(thiophenyl)、吡咯基、吲哚基、咔唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、四嗪基、五嗪基、喹啉基、异喹啉基、肉啉基、2,3-二氮杂萘基、喹唑啉基、喹喔啉基、1,5-二氮杂萘基、蝶啶基、吖啶基、菲啶基、菲咯啉基(phenanthrolinyl)、anthyridinyl、嘌呤基、蝶啶基、咯嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基(phenoxazinyl)、吩噻噁基(phenoxathinnyl)、二苯并(1,4)二氧基芑基(dibenzo(1,4)dioxinyl)、噻蒽基,和这些基团的组合。芳香杂环基也可以包括通过化学键(如在联咔唑)或者连接基(如在1,6-二(10H-10-吩噻嗪基)己烷)联结的上述芳香杂环基的任何结合。连接基可以包括脂肪族基团、芳香基、杂环基或其结合。此外,连接基中的脂肪族基团和芳香基可以包含至少一个杂原子如O、S和N。芳基的非限定性实例是苯基、萘基、苯甲基或二苯乙炔基(tolanyll)、联六苯基、菲基、蒽基、蔻基(coronenyl)和二苯乙炔基苯基。芳基可以包括通过化学键(如在联苯基)或连接基(如在芪基、二苯砜、芳基胺基)连接的上述芳基的任何结合。连接基可以包括脂肪族基团、芳香基、杂环基或上述的结合。此外,连接基中的脂肪族基团或芳香基可以包含至少一个杂原子如O、S和N。
如本领域普遍公知的一样,可任意取代化学基团以对化合物的性质,例如迁移率、灵敏性、溶解性、相容性、稳定性等产生各种影响。在对化学取代基的描述中,所使用语言反映了本领域通用的惯例。术语“基团”表示,通常所述的化学实体((例如,烷基、链烯基(alkenyl)、杂环基、芳香基、9-亚芴基、1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基等)可以有与该基的键结构一致的任何取代基。例如,术语“烷基”,不仅包括未取代的直链,支链或环状烷基如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环己基、十二烷基等,还包括含有杂原子的取代基如3-乙氧基丙基、4-(N,N-乙胺基)丁基、3-羟基戊基、2-巯己基、1,2,3-三溴丙基等以及芳香基如苯基、萘基、咔唑基、吡咯等。然而,按照这种命名法,术语中将不包括能改变基本基(underlying group)的基本键结构的取代基。例如,在提到苯基时,诸如2-或4-氨基苯基、2-或4-(N,N-二取代的)氨基苯基、2,4-二羟基苯基、2,4,6-三羟硫基苯基(trithiophenyl)、2,4,6-三甲氧基苯基等取代基是可接受的术语,而1,1,2,2,3,3-六甲基苯基的取代基不可接受,这是因为由于取代该取代要求苯基的环键结构改变为非芳香族的形式。在使用术语“部分(moiety)”的地方,例如烷基部分或苯基部分,该术语表明该化学部分未被取代。当提到烷基部分时,该术语仅表示未被取代的烷基烃基,不管是支链、直链还是环状的。
电荷转移材料可以是对称或不对称的。因此,例如Y和Y′可以是相同的或是不同的;X基团本身可以是对称或者不对称的。此外,上述电荷转移材料的通式还包括同分异构体。
有机感光体
有机感光体可以为,例如板状、片状、软带状、盘状、刚性鼓状或围绕着刚性或柔性鼓的薄片等形式,其中软带和刚性鼓常用于商业实施方案中。所述有机感光体可包含,例如导电基底和位于导电基底上一层或多层形式的光电导元件。光电导元件可包含位于聚合物粘合剂中的电荷转移材料和电荷产生化合物,其中电荷转移材料和电荷产生化合物可以在或者不在同一层中,并且在一些实施方案中,光电导元件还含有第二电荷转移材料,例如电荷转移化合物或电子转移化合物。例如,电荷转移材料和电荷产生材料可在同一单层中。然而,另一些实施方案中,光电导元件包含双层结构,其特征在于包括电荷产生层和单独的电荷转移层。该电荷产生层可位于导电基底和电荷转移层之间。可替代地,光电导元件还可以具有这样的结构,其中电荷转移层位于导电基底和电荷产生层之间。
导电基底可以为柔性的,例如为柔性薄条状(web)或带状,或者为非柔性的,例如为鼓状。鼓可以为中空的圆筒状,以使鼓与驱动器相连,该驱动器在成像方法中使鼓旋转。一般地,柔性导电基底包含电绝缘基底和其上涂布有光电导材料的导电材料薄层。
导电绝缘基底可以为纸或成膜聚合物,例如聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚酰亚胺、聚砜、聚丙烯、尼龙、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯树脂、聚氟乙烯、聚苯乙烯等。作为支撑基底的聚合物的具体实例包括,例如聚醚砜(STABARTM S-100,可从ICI购得)、聚氟乙烯(TEDLARTM,可从E.I.DuPont de Nemours & Company获得)、聚双酚-A聚碳酸酯(MAKROFOLTM,可从Mobay Chemical Company获得)和无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯(MELINARTM,可从ICI Americas,Inc.购得)。导电基底材料可以为石墨、分散碳黑、碘、导电聚合物,例如聚吡咯和Calgon导电聚合物261(可从Calgon Corporation,Inc.,Pittsburgh,Pa.购得)、金属,例如铝,钛,铬,黄铜,金,铜,钯,镍或不锈钢、或金属氧化物,如氧化锡或氧化铟。在具体的有利实施方案中,导电基底为铝。一般导电基底的厚度足以提供所需的机械稳定性。例如,柔性薄条状基底一般具有约0.01到约1mm的厚度,而鼓状基底一般具有约0.5mm到约2mm的厚度。
电荷产生化合物是一种可吸收光,产生电荷载体的材料,例如染料或颜料。合适的电荷产生化合物的非限制性实例包括,例如无金属酞菁(例如从H.W.Sands,Inc.购得的ELA 8034无金属酞菁或Sanyo Color Works,Ltd.的CGM-X01)、金属酞菁,例如钛酞菁,铜酞菁,钛氧基酞菁(也被称作钛氧基氧酞菁,并包括任何可作为电荷产生化合物的结晶相或结晶相混合物),氢氧化镓酞菁、斯夸鎓(squarylium)染料和颜料,羟基取代的斯夸鎓颜料、苝亚酰胺(perylimide)、可从Allied Chemical Corporation购得的商标名称为INDOFASTTM Double Scarlet,INDOFASTTM Violet Lake B,INDOFASTTMBrilliant Scarlet和INDOFASTTM Orange的多核醌、可从DuPont购得的商标名称为MONASTRALTM Red,MONASTRALTM Violet和MONASTRALTMRed Y的喹吖啶酮(quinacridone)、包括perinones、四苯并卟啉和四萘并卟啉的萘1,4,5,8-四羧酸衍生的颜料、靛蓝和硫代靛蓝染料、苯并噻吨衍生物、苝3,4,9,10-四羧酸衍生的颜料、包括二偶氮,三偶氮和四偶氮颜料的多偶氮颜料、聚甲炔染料、含喹唑啉基的染料、叔胺、无定形硒、硒合金如硒-碲,硒-碲-砷和硒-砷,硫代硒化镉,硒化镉,硫化铬,以及上述物质的混合物。对于一些实施方案,电荷产生化合物包含钛氧基酞菁(例如其任何相),氢氧化镓酞菁或其组合。
本发明的光电导层可任选含有第二电荷转移材料,该材料可为电荷转移化合物,电子转移化合物或二者的组合。一般可将本领域公知的任何电荷转移化合物或电子转移化合物作为第二电荷转移材料。
电子转移化合物和UV光稳定剂可具有协同关系,以在光电导体内提供所需的电子流动。UV光稳定剂的存在改变了电子转移化合物的电子转移特性,以改进复合物的电子转移特性。UV光稳定剂可以为紫外光吸收剂或捕获自由基的紫外光抑制剂。
UV光吸收剂可吸收紫外辐射并作为热将其消散。紫外光抑制剂被认为捕获由紫外光产生的自由基,并在捕获自由基后,随后重新产生活性稳定剂部分,同时消散能量。考虑到UV稳定剂与电子转移化合物之间的协同关系,UV稳定剂的独特优点并不是其UV稳定特性,尽管该UV稳定特性可进一步有利地减少有机感光体长时间后的老化。在2003年4月28日,Zhu的美国共同未决专利申请10/425,333中进一步进行描述了具有包含电子转移化合物和UV光稳定剂的多层有机感光体的改进协同效果,其发明名称为“Organo-photoreceptor With A Light Stabilizer”,在此引入作为参考。
合适的光稳定剂的非限制实例包含,例如受阻三烷基胺类如Tinuvin144和Tinuvin 292(从Ciba Specialty Chemicals,Terrytown,NY购得)、受阻烷氧基二烷基胺类如Tinuvin 123(从Ciba Specialty Chemicals购得)、苯并三唑类如Tinuvin 328,Tinuvin 900和Tinuvin 928(从Ciba Specialty Chemicals购得)、二苯甲酮类如Sanduvor 3041(从Clariant Corp.Charlotte,N.C.购得)、镍化合物如Arbestab(从Robinson Brothers Ltd,West Midlands,Great Britain购得)、水杨酸酯、氰基肉桂酸酯、丙二酸苯亚甲基酯、苯甲酸酯、N,N′-草酰替苯胺如Sanduvor VSU(从Clariant Corp.Charlotte,N.C.购得)、三嗪类如Cyagard UV-1164(从Cytec Industries Inc.,N.J.)、聚合空间受阻胺类如Luchem(从Atochem North America,Buffalo,NY购得)。在一些实施方案中,光稳定剂选自具有以下通式的受阻三烷基胺中:
其中R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R10、R11、R12、R13和R15独立地为氢、烷基或酯、或醚基;R5、R9和R14独立地为烷基;X为选自-O-CO-(CH2)m-CO-O-的连接基,其中m为2到20。
粘合剂通常能分散或溶解电荷转移材料(在电荷转移层或单层结构的情况下)、电荷产生化合物(在电荷产生层或单层结构的情况下)和/或适当的实施方案的电子转移化合物。对电荷产生层和电荷转移层都合适的粘合剂实例一般包含,例如聚苯乙烯-共-丁二烯、聚苯乙烯-共-丙烯腈、改性丙烯酸(酯)类的聚合物、聚醋酸乙烯酯、苯乙烯-醇酸树脂、大豆-烷基树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯聚合物、聚乙烯醇缩丁醛、醇酸树脂、聚酰胺、聚氨酯、聚酯、聚砜、聚醚、聚酮、苯氧基树脂、环氧树脂、硅酮树脂、聚硅氧烷、聚(羟基醚)树脂、聚羟基苯乙烯树脂、酚醛树脂、聚(苯基缩水甘油基醚)-共-二环戊二烯、以上所述聚合物中所用单体的共聚物,以及这些聚合物的组合。特别适合的粘合剂包括,例如聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯、和聚酯。聚乙烯醇缩丁醛的非限定性实例包括可以从Sekisui ChemiacalCo.Ltd.,Japan购得的BX-1和BX-5。非限定性的合适的聚碳酸酯的实例包括得自双酚-A(例如可以从Mitsubishi Engineering Plastics购得的Iupilon-A或者从General Electric购得的Lexan 145)的聚碳酸酯A;得自亚环己基双酚(例如可以从Mitsubishi Engineering Plastics Corp,White Plain,New York购得的Iupilon-Z)的聚碳酸酯Z;和得自甲基双酚A(例如可以从MitsubishiChemcial Corporaion购得)的聚碳酸酯C。合适聚酯粘合剂的非限定性实例包括聚邻苯二甲酸乙二醇酯(例如可以从Kanebo Ltd.,Yamaguchi,Japan购得的OPET TR-4)。
用于这些层的任何一层或多层的、合适的任选添加剂包括,例如抗氧剂、偶联剂、分散剂、固化剂、表面活性剂以及这些添加剂的组合。
整个光电导元件的厚度一般为约10微米到约45微米。在具有单独的电荷产生层和单独的电荷转移层的双层实施方案中,电荷产生层通常具有约0.5微米到约2微米的厚度,并且电荷转移层具有约5微米到约35微米的厚度。在电荷转移材料和电荷产生化合物位于同一层的实施方案中,具有电荷产生化合物和电荷转移组合物的层通常具有约7微米到约30微米的厚度。在具有独立地电子转移层的实施方案中,电子转移层具有约0.5微米到约10微米的平均厚度,在进一步的实施方案中厚度约为1微米到约3微米。通常,电子转移外涂层(overcoat)可增加机械耐磨性,增加对载液和大气湿度的抵抗性,并延缓由电晕气体造成的感光体老化。本领域的普通技术人员将可以理解在上述清楚的范围内,其它厚度范围是可预见的,并且包含在本发明的公开范围中。
一般,对于本文所述的有机感光体,基于光电导层的重量,电荷产生化合物的含量为约0.5到约25重量%;在进一步的实施方案中,为约1到约15重量%;在另一些实施方案中为约2到约10重量%。基于光电导层的重量,电荷转移材料的含量为约10到约80重量%;在进一步的实施方案中,为约35到约60重量%;在另一些实施方案中,基于光电导层的重量,为约45到约55重量%。当存在任选的第二电荷转移材料时,基于光电导层的重量,其量至少为约2重量%;在另一些实施方案中,其量为约2.5到约25重量%;在进一步的实施方案中,其量基于光电导层的重量,为约4到约20重量%。基于光电导层的重量,粘合剂的量为约15到约80重量%;在进一步的实施方案中,基于光电导层的重量,其为约20到约75重量%。本领域的普通技术人员将可以理解在上述清楚的组成范围内,其它范围是可预见的,并且包含在本发明的公开范围中。
对于具有单独的电荷产生层和电荷转移层的双层实施方案,基于电荷产生层的重量,所述电荷产生层一般包含约10到约90重量%的粘合剂;在进一步的实施方案中其量为约15到约80重量%;在一些实施方案中,其量为约20到约75重量%。在电荷产生层中如果存在任选的电荷转移材料时,基于电荷产生层的重量,其量一般至少为约2.5重量%;在进一步的实施方案中为约4到约30重量%;在另一些实施方案中,其量为约10到25重量%。电荷转移层中一般包含约20到约70重量%的粘合剂;在进一步的实施方案中为约30到约50重量%。本领域的普通技术人员应理解对于双层实施方案粘合剂浓度在以上所述清楚的范围内,其它范围是可预见的,并且包含在本发明的公开范围中。
对于具有电荷产生化合物和电荷转移材料的单层实施方案,所述光电导层一般包含粘合剂、电荷转移材料和电荷产生化合物。基于光电导层的重量,电荷产生化合物可为约0.05到约25重量%;在进一步的实施方案中为约2到约15重量%。基于光电导层的重量,电荷转移材料可为约10到约80重量%;在另一些实施方案中为约25到约65重量%;在其他的实施方案中为约30到约60重量%;在进一步的实施方案中为约35到约55重量%,光电导层的其它物质包含粘合剂和任选的添加剂,如任何常规添加剂。具有电荷转移成分和电荷产生化合物的单层一般包含约10重量%到约75重量%的粘合剂;在另一些实施方案中为约20重量%到约60重量%;在进一步的实施方案中为约25重量%到约50重量%。任选地,具有电荷产生化合物和电荷转移材料的层可含有第二电荷转移材料。如果存在该任选的第二电荷转移材料,基于光电导层的重量其量一般至少为约2.5重量%;在进一步的实施方案中为约4到约30重量%;在另一些实施方案中为约10重量%到约25重量%。本领域的普通技术人员应理解在以上所述层中清楚的组成范围内,其它组成范围是可以预见的,并且包含在本发明的公开范围中。
一般地,具有电子转移化合物的任何层可有利地进一步包含UV光稳定剂。具体地,电子转移层一般可包含电子转移化合物、粘合剂和任选的UV光稳定剂。在Zhu等人在共同未决的美国专利申请10/396,536中进一步进行描述了包含电子转移化合物的外涂层,其发明名称为“Organophotoreceptor With An Electron Transport Layer”,在此引入作为参考。例如,如上所述的电子转移化合物可用在本文所述的光电导体的脱模层(release layer)中。基于电子转移层的重量,电子转移层中电子转移化合物的量,可为约10到约50重量%;在另一些实施方案中其量为约20到约40重量%。本领域的普通技术人员应理解在以上所述清楚的范围内,其它组成范围是可以预见的,并且包含在本发明的公开范围中。
如果在光电导体的任何一层或多层合适的层中存在UV光稳定剂,则基于具体层的重量,其量一般为约0.5到约25重量%;在一些实施方案中为约1到约10重量%。本领域的普通技术人员应理解在以上所述清楚范围内,其它组成范围是可以预见的,并且包含在本发明的公开范围中。
例如,通过在有机溶剂中分散或溶解组分,例如一种或多种电荷产生化合物、本发明的电荷转移材料、如电荷转移化合物或电子转移化合物的第二电荷转移材料、UV光稳定剂和聚合物粘合剂;并将分散体和/或溶液涂布在各自的底层上,然后干燥涂层,可形成光电导层。具体地,通过高剪切力均质化作用、采用球磨机、磨碎机研磨、高能量珠(砂)磨或其它降低尺寸的工艺,或本领域公知的混合方法来分散组分,以在形成分散体时降低颗粒尺寸。
该感光体也可任选地具有一层或多层附加层。附加层可为,例如亚层(sub-layer)或外涂层,如阻挡层(barrier layer)、脱模层、保护层或粘结层(adhensive layer)。脱模层或保护层可位于光电导元件的最外层。阻挡层可位于脱模层和光电导元件之间,或用于外涂光电导元件。阻挡层保护底层不被磨损。粘结层位于光电导元件,阻挡层和脱模层之间,或者任何组合之间,并改进粘结性。亚层为电荷阻挡层,并位于电导基底和光电导元件之间。亚层还可以改进导电基底和光电导元件之间的粘结性。
合适的阻挡层包含,例如,涂层如可交联的硅氧烷醇-胶态二氧化硅涂层和羟基化的倍半硅氧烷-胶态二氧化硅涂层,以及有机粘合剂如聚乙烯醇、甲基乙烯基醚/马来酸酐共聚物、酪蛋白、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、明胶、淀粉、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酯、聚酰胺、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯乙酰乙缩醛、聚乙烯缩甲醛、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯咔唑、上述聚合物所用单体的共聚物、氯乙烯/醋酸乙烯酯/乙烯醇三聚物、乙烯氯化物/乙烯醋酸酯/马来酸三聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物、纤维素聚合物以及这些聚合物的混合物。上述阻挡层聚合物可任选地含有小的无机颗粒,例如热解法二氧化硅(fumed silica)、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆或者这些物质的组合。在Woo等人的美国专利6,001,522中进一步描述了阻挡层,该专利名称为“Barrier Layer ForPhotoconductor Elements Comprising An Organic Polymer And Silica”,在此引入作为参考。脱模层顶涂层包含本领域公知的任何脱模层组合物。在一些实施方案中,脱模层为氟化聚合物、硅氧烷聚合物、氟硅酮聚合物、聚硅烷、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯或这些聚合物的组合物。脱模层可包含交联聚合物。
脱模层可包含,例如本领域公知的任何脱模层组合物。在一些实施方案中,脱模层包含氟化聚合物、硅氧烷聚合物、氟硅酮聚合物、聚硅烷、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯-共-甲基丙烯酸)、聚氨酯树脂、聚氨酯-环氧树脂、丙烯酸酯化的聚氨酯树脂、聚氨酯-丙烯酸树脂或这些聚合物的组合。在另一些实施方案中,脱模层包含交联的聚合物。
保护层可保护有机感光体,防止其因化学和机械老化而损害。保护层可包含本领域公知的任何保护层组合物。在一些实施方案中,保护层为氟化聚合物、硅氧烷聚合物、氟硅酮聚合物、聚硅烷、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯-共-甲基丙烯酸)、聚氨酯树脂、聚氨酯-环氧树脂、丙烯酸酯化的聚氨酯树脂、聚氨酯-丙烯酸树脂或这些聚合物的组合。在一些特别有利的实施方案中,保护层是交联的聚合物。
外涂层可包含电子转移化合物,该电子转移化合物在2003年3月25日,Zhu等人的申请的、其发明名称为“Organoreceptor With An ElectronTransport Layer”的共同未决美国专利申请10/396,536中进一步得以描述,该申请在此引入作为参考。例如,如上所述的电子转移化合物可用在本发明的脱模层中。基于脱模层的重量,外涂层中的电子转移化合物的量可在约2到约50重量%的范围内,在另一些实施方案中,其量在约10到约40重量%的范围内。本领域的普通技术人员应当可以理解在所述清楚的范围内,其它组成范围是可预见的,并且在本发明公开的范围内。
一般,粘结层包含成膜聚合物,例如聚酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(羟基氨基醚)等。在Ackley等人的美国专利6,180,305中进一步描述了阻挡层和粘结层,其发明名称为“OrganicPhotoreceptors for Liquid Electrophotography”,在此引入作为参考。
亚层可含有,例如聚乙烯醇缩丁醛、有机硅烷、可水解的硅烷、环氧树脂、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、纤维素等。在一些实施方案中,亚层具有约20埃到约20,000埃的干厚度。含有金属氧化物导电颗粒的亚层可具有约1到25微米之间的厚度。本领域的普通技术人员应当可以理解在所述清楚的范围内,其它组成和厚度范围是可预见的,并且在本发明公开的范围内。
本文所述的电荷转移材料和包含这些化合物的感光体,适于用在使用干式或液态调色剂显影的成像过程中。例如,本领域公知的任何干式调色剂和液态调色剂可用在本发明的方法和装置中。因为与干式调色剂相比,液态调色剂显影的优点在于所提供的图像的分辨率更高,并且定影所需的能量更低,因此,液态调色剂显影更为理想。合适的液态调色剂实例在本领域是公知的。液态调色剂一般含有分散在载液中的调色剂颗粒。调色剂颗粒可含有着色剂/颜料,树脂粘合剂,和/或电荷导向剂(charge director)。在一些液态调色剂实施方案中,树脂与颜料的比例可在1∶1到10∶1的范围内;在其它实施方案中,树脂与颜料的比例可在4∶1到8∶1的范围内。液态调色剂在下述已公开的专利文献中作了进一步的描述,即:名称为“LiquidInks Comprising A Stable Organosol”的美国专利申请2002/0128349,名称为“Liquid Inks Comprising Treated Colorant Particles”的美国专利申请2002/0086916,以及名称为“Phase Change Developer For LiquidElectrophotography”的美国专利6,649,316,在此一并引入上述三篇专利文献作为参考。
电荷转移材料
如本文所述,有机感光体包含具有以下通式的电荷转移材料
                   Y=N-N=X=N-N=Y′(1)
其中Y和Y′各自独立地包括9-亚芴基;X是共轭连接基,其允许π电子至少在Y和Y′上离域,如1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基或者它们的组合。
很明显,通式(1)中的X基团至少具有2个sp2杂化的碳原子,其与邻近的氮原子链接以形成所述吖嗪基。该X基团的共轭链可以是直链和/或环基团,可以是也可以不是芳香基。
关于通式(1),特别是在X、Y和Y′上,允许自由地取代。在X、Y和Y′上取代基如芳香基、烷基、杂环基以及如苯并基团的环基团的变化,会导致对该化合物性质产生各种物理影响如迁移率、溶解性、相容性、稳定性、光谱吸收性、分散性等,其中包括例如用本领域公知的取代进行特殊改性。
在一些实施方案中,该共轭连接基可以是(C6R1R2R3R4)n,其中C6是具有R1R2R3R4取代基的亚环己二烯基;n是1到20之间且包括端值的整数;R1,R2,R3和R4各自独立地为氢、卤素、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。在另一些实施方案中,(C6R1R2R3R4)n基团中的C6R1R2R3R4基团具有下述通式结构中的一种:
在一些实施方案中,该9-亚芴基可以具有下述通式:
其中R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12,各自独立地为任何不破坏该9-亚芴基环的取代基。此外,每个取代基可以是能够增加或扩展该9-亚芴基环的环基团的部分。合适取代基的非限制性实例包括氢、卤素、羟基、硫醇基、羧基、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳基团或环基团的部分。
具体地,本发明电荷转移材料的一些非限制性实例具有下列通式:
这些感光体可以成功地与调色剂,如液态调色剂和干式调色剂一起使用,以产生高质量的图像。即使在重复循环使用后仍能保持图像的高质量。
电荷转移材料的一般合成
这里所述的电荷转移材料可以通过以下的多步骤合成法制备。本领域的普通技术人员将会意识到基于本文所描述合成的教导还可以使用其他的合成方法。
对称的电荷转移材料可以通过下述过程制备。第一步将9-芴酮或衍生化合物与过量的肼在50-70℃下反应1-6小时,制备9-芴酮腙化合物或其衍生物。然后,分离9-芴酮腙化合物并提纯。在下一步骤中,将该9-芴酮腙化合物与具有2个醛基或酮基的连接化合物以2∶1的摩尔比(2摩尔肼衍生物与1摩尔连接化合物)反应,所述连接化合物,例如OCH-CHO、苯醌衍生物或联苯酚合苯醌(biphenoquinone)衍生物。然后,通过重结晶或/和柱色谱法分离和提纯出所需产物。
非对称的电荷转移材料可以通过使用非对称连接化合物如6-二甲基-1,4-苯醌来制备。或者,非对称电荷转移材料可以通过下述过程制备。第一步,将第一9-芴酮或其衍生化合物与过量的肼在50-70℃下反应1-6小时,制备第一9-芴酮腙化合物或其衍生物。然后,分离和提纯该第一9-芴酮腙化合物。在下一步骤,将第二9-芴酮衍生物与过量的肼在50-70℃下反应1-6小时,制备第二9-芴酮腙衍生物。然后,分离和提纯该第二9-芴酮腙衍生物。在下一步骤,将该第一9-芴酮腙衍生物与具有2个醛基或酮基的连接化合物,以1∶1的摩尔比形成具有一个醛基或酮基的9-芴酮吖嗪化合物,所述连接化合物例如OCH-CHO、苯醌衍生物、或联苯酚合苯醌衍生物。下一步骤中,将该第二9-芴酮腙衍生物与该9-芴酮吖嗪化合物以1∶1的摩尔比反应形成所需产物。然后,通过重结晶或/和柱色谱法分离和提纯出所需的产物。本领域的普通技术人员能够减少对称副产品的量,并且能够在提纯步骤中分离这些对称副产品化合物。
现在将通过下面的实施例进一步描述本发明。
实施例
实施例1-电荷转移材料的合成与表征
该实施例描述了化合物2-13的表征与合成,其中数字表示上述通式的编号。该表征包括由该化合物形成材料的化学特征。随后描述该化合物的静电特征。还描述了对照电荷转移化合物的合成。
(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈的制备
将9-芴酮-4-羧酸(70g,0.312摩尔,来自Sigma-Aldrich,Milwaukee,WI),正丁醇(480g,6.5摩尔,来自Fisher Scientific Company Inc.,Hanover Park,IL),甲苯(1000ml),以及浓硫酸(4ml)的混合液加到配备机械搅拌器,回流冷凝器和Dean Stark装置的2升圆底烧瓶中。伴随着激烈搅拌,回流该溶液5个小时。在这5个小时的过程中,在Dean Stark装置中收集水(~6g)。将该烧瓶冷却到室温。蒸发溶剂,并伴随着搅拌将残留物添加到4升3wt%的碳酸氢钠水溶液中。过滤出固体,用水洗涤直到洗涤水的pH值呈中性,并在通风橱下干燥整个晚上。产物是正丁基芴酮-4-羧酸酯。产率是70g(80%)。使用Bruker Instrument,获得芴酮-4-羧酸正丁酯在CDCl3中的300MHz NMR的1H-NMR光谱。1H-NMR光谱的特征在于具有如下化学位移(δ,ppm):0.87-1.09(t,3H);1.42-1.70(m,2H);1.75-1.88(q,2H);4.26-4.64(t,2H);7.29-7.45(m,2H);7.46-7.58(m,1H);7.60-7.68(dd,1H);7.75-7.82(dd,1H);7.90-8.00(dd,1H);和8.25-8.35(dd,1H)。
将70g(0.25摩尔)正丁基芴酮-4-羧酸酯,750ml纯甲醇,37g(0.55摩尔)丙二腈(来自Sigma-Aldrich,Milwaukee,WI),20滴哌啶(来自Sigma-Aldrich,Milwaukee,WI)的混合液加入到配备机械搅拌器,回流冷凝器的2升三口圆底烧瓶中。回流该溶液8个小时,然后冷却该烧瓶到室温。过滤该橙色的粗产物,用70ml甲醇洗涤两次并用150ml水洗涤一次,在通风橱中干燥整晚。使用活性炭从600ml丙酮和300ml甲醇混合液中重结晶出橙色粗产物。将该烧瓶在0℃下放置16个小时。滤出形成的晶体并在50℃的真空烤箱中干燥6个小时以获得60g纯的(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈。该固体的熔点在99-100℃。使用Bruker Instrument,获得(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈在CDCl3中的300MHZ NMR的1H-NMR光谱,1H-NMR光谱的特征在于具有如下化学位移(δ,ppm):0.74-1.16(t,3H);1.38-1.72(m,2H);1.70-1.90(q,2H);4.29-4.55(t,2H);7.31-7.43(m,2H);7.45-7.58(m,1H);7.81-7.91(dd,1H);8.15-8.25(dd,1H);8.42-8.52(dd,1H);和8.56-8.66(dd,1H)。
化合物(2)
将36g 9-芴酮(0.2摩尔,来自Aldrich chemicals,Milwaukee,WI),200ml乙醇,12.82g无水肼(0.4摩尔,来自Aldrich chemicals,Milwaukee,WI)的混合液加到配备机械搅拌器,回流冷凝器的500ml三口圆底烧瓶中。在74℃加热该烧瓶5个小时。加热完成后,该溶液在0℃下保持整晚。滤出黄色的固体,用50ml乙醇洗涤,并在50℃的真空烤箱中干燥8个小时。产率为35g(92%)。在CDCl3中该产物即9-芴酮腙的1H-NMR光谱(300MHZ),特征为如下的化学位移(δ,ppm):6.17-6.25(NH2,宽单峰);以及7.21-7.94(m,8芳香族质子)。
将4.85g(0.025摩尔,前一步骤制备的)9-芴酮腙,200ml乙醇,1.35g(0.0125摩尔,来自Aldrich chemicals,Milwaukee,WI前一步骤制备的)1,4-苯醌以及7滴37%的盐酸水溶液的混合液加入到配备回流冷凝器和机械搅拌器的500ml三口圆底烧瓶中。回流该混合液5.5个小时。过滤化合物(2)并在50℃的真空烤箱中干燥8个小时。产率是2.3g(40%)。
化合物(3)
将9-芴酮-4-羧酸(70g,0.312摩尔,来自Sigma-Aldrich,Milwaukee,WI),乙醇(300g,6.5摩尔,从Aldrich,Milwaukee,WI获得),1000ml的甲苯,和4ml的浓硫酸的混合液加到配备机械搅拌器,回流冷凝器和Dean Stark装置的2升圆底烧瓶中。伴随着激烈搅拌,回流该溶液5个小时。在这5个小时的过程中,在Dean Stark装置中收集水(大约6g)。将该烧瓶冷却到室温。蒸发溶剂,伴随着搅拌将残留物添加到4升3wt%碳酸氢钠水溶液中。过滤出固体,用水洗涤直到洗涤水的pH值呈中性,并在通风橱中干燥整个晚上。产物是9-芴酮-4-羧酸乙酯。产率是65g(83%)。在CDCl3中测得该产物的1H-NMR光谱(300MHz),表征为如下的化学位移(δ,ppm):1.38-1.53(t,3H);4.40-4.59(q,2H);以及7.30-8.33(m,芳香族质子)。
将9-芴酮-4-羧酸乙酯(50.45g,0.2摩尔,前一步骤制备的),200ml乙醇,以及无水肼(12.82g,0.4摩尔,来自Aldrich,Milwaukee,WI)的混合液加入到配备机械搅拌器和回流冷凝器的500ml三口圆底烧瓶中。在74℃下加热该烧瓶5个小时。加热完成后,该溶液在0℃保持整晚。滤出黄色的固体,用50ml乙醇洗涤,并在50℃的真空烤箱中干燥8个小时。产率是40g(76%)。
在配备回流冷凝器和机械搅拌器的500ml三口圆底烧瓶中添加6.35g芴酮羧酸酯肼(0.025摩尔,前一步骤制备的),200ml乙醇,1.35g 1,4-苯醌(0.0125摩尔,从Aldrich Chemicals,Milwaukee,WI中获得)以及7滴37%HCL水溶液。回流该溶液51/2小时。分离出粗产物,并使用活性炭从四氢呋喃/乙醇中重结晶该粗产物4次。将产物过滤并且在50℃的真空烤箱中干燥8个小时。获得2.9g(40%产率)。
化合物(4)
制备化合物(4)与化合物(3)的过程相似,不同之处在于用正丁醇代替乙醇。在CDCl3中该产物的1H-NMR光谱(300MHz)表征为如下的化学位移(δ,ppm):0.95-1.06(t,6H);1.42-1.59(m,4H);1.73-1.89(q,4H);4.38-4.50(t,4H);以及7.26-8.40(m,芳香族质子)。
化合物(5)
制备化合物(5)与化合物(2)的过程相似,不同之处在于用2,6-二甲基-1,4-苯醌(来自Aldrich Chemicals,Milwaukee,WI)代替1,4-苯醌。
化合物(6)
制备化合物(6)与化合物(3)的过程相似,不同之处在于用2,6-二甲基-1,4-苯醌代替了1,4-苯醌。在CDCl3中该产物的1H-NMR光谱(300MHz)表征为如下的化学位移(δ,ppm):1.39-1.52(t,6H);4.40-4.58(q,4H);以及7.26-8.42(m,芳香族质子)。
化合物(7)
制备化合物(7)与化合物(4)的过程相似,不同之处在于用2,6-二甲基-1,4-苯醌代替1,4-苯醌。在CDCl3中该产物的1H-NMR光谱(300MHz)表征为如下的化学位移(δ,ppm):0.92-1.08(t,6H);1.40-1.62(m,4H);1.72-1.89(q,4H);4.36-4.51(t,4H);以及7.21-8.46(m,芳香族质子)。
化合物(8)
制备化合物(8)与化合物(2)的过程相似,不同之处在于用杜醌(duroquinone)(来自Aldrich Chemicals,Milwaukee,WI)代替1,4-苯醌。
化合物(9)
制备化合物(9)与化合物(3)的过程相似,不同之处在于用杜醌(来自Aldrich Chemicals,Milwaukee,WI)代替1,4-苯醌。
化合物(10)
制备化合物(10)与化合物(4)的过程相似,不同之处在于用杜醌(来自Aldrich Chemicals,Milwaukee,WI)代替1,4-苯醌。
化合物(11)
制备化合物(11)与化合物(3)的过程相似,不同之处在于用3,3′,5,5′-四甲基联苯酚合苯醌代替1,4-苯醌。产率是5.0g(34%)。在CDCl3中该产物的1H-NMR光谱(300MHz)表征为如下的化学位移(δ,ppm):1.41-1.52(t,6H);4.42-4.57(q,4H);以及7.27-8.41(m,芳香族质子)。
化合物(12)
制备化合物(12)与化合物(4)的过程相似,不同之处在于用3,3′,5,5′-四甲基联苯酚合苯醌代替1,4-苯醌。在CDCl3中该产物的1H-NMR光谱(300MHz)表征为如下的化学位移(δ,ppm):0.94-1.06(t,6H);1.40-1.60(m,4H);1.73-1.89(m,4H);4.37-4.50(t,4H);以及7.27-8.40(m,芳香族质子)。
化合物(13)
制备化合物(13)与化合物(2)的过程相似,不同之处用3,3′,5,5′-四甲基联苯酚合苯醌代替1,4-苯醌。
实施例2-有机感光体的制备
该实施例描述了用化合物(4)、(6)、(7)、(11)、(12)制备9个有机感光体和用对照的电子转移化合物,(4-正丁基芴酮-9-亚芴基)丙二腈制备3个对照有机感光体。
比较试样A
比较试样A是单层有机感光体,其具有76.2微米(3密耳)厚度的聚酯基底,该基底上带有铝蒸汽镀层(从CP Films,Martinsville,VA购买)。通过预先混合2.4g的20wt%(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈的四氢呋喃溶液,6.66g的25wt%MPCT-10(电荷转移材料,从Mitsubishi Paper Mills,Tokyo,Japan中购买)的四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)的四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。然后将0.74g CGM研磨基料(mill-base)加入到上述混合物中,研磨基料中含有20wt.%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中,在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从Netzsch Incorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。在机械振荡机中混合约1小时后,用具有94微米间隔的刮刀涂布机将该单层的涂覆液涂覆在上述基底上并随后在110℃下烤箱中干燥5分钟。该干燥涂层的厚度是10μm±0.5μm。
试样1
试样1是单层有机感光体,其具有76.2微米(3密耳)厚度的聚酯基底,该基底上带有铝蒸汽镀层(从CP Films,Martinsville,VA购买)。通过预先混合2.4g的20wt%的化合物(4)的四氢呋喃溶液,6.66g的25wt%的MPCT-10(电荷转移材料,从Mitsubishi Paper Mills,Tokyo,Japan中购买)的四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)的四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。然后将0.74gCGM研磨基料加入到上述混合物中。该研磨基料包含20wt.%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从SekisuiChemical Co.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从Netzsch Incorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。在机械振荡机中混合约1小时后,用具有94微米间隔的刮刀涂布机将该单层的涂覆液涂覆在上述基底上并随后在110℃下烤箱中干燥5分钟。该干燥涂层的厚度是10μm±0.5μm。
试样2
试样2是单层有机感光体,其具有76.2微米(3密耳)厚度的聚酯基底,该基底上带有铝蒸汽镀层(从CP Films,Martinsville,VA购买)。通过预先混合2.4g的20wt%的化合物(7)的四氢呋喃溶液,6.66g的25wt%的MPCT-10(电荷转移材料,从Mitsubishi Paper Mills,Tokyo,Japan中购买)的四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)的四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。将0.74gCGM研磨基料加入到上述混合物中。该研磨基料包含19%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从Sekisui ChemicalCo.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从NetzschIncorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。在机械振荡机中混合约1小时后,用具有94微米间隔的刮刀涂布机将该单层的涂覆液涂覆在上述基底上并随后在110℃下烤箱中干燥5分钟。该干燥涂层的厚度是10μm±0.5μm。
试样3
试样3是单层有机感光体,其具有76.2微术(3密耳)厚度的聚酯基底,该基底上带有铝蒸汽镀层(从CP Films,Martinsville,VA购买)。通过预先混合2.4g的20wt%的化合物(6)的1,1,2-三氯乙烷溶液(来自Aldrich Chemicals,Milwaukee,WI),6.66g的25wt%的MPCT-10(电荷转移材料,从MitsubishiPaper Mills,Tokyo,Japan中购买)四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。将0.74gCGM研磨基料加入到上述混合物中。该研磨基料包含19%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从Netzsch Incorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。在机械振荡机中混合约1小时后,用具有94微米间隔的刮刀涂布机将该单层的涂覆液涂覆在上述基底上并随后在110℃下烤箱中干燥5分钟。该干燥涂层的厚度是10μm±0.5μm。
试样4
试样4是单层有机感光体,其具有76.2微米(3密耳)厚度的聚酯基底,该基底上带有铝蒸汽镀层(从CP Films,Martinsville,VA购买)。通过预先混合2.4g的20wt%的(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈的四氢呋喃溶液,6.66g的25wt%的化合物(4)的四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)的四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。将0.74gCGM研磨基料加入到上述混合物中。该研磨基料包含20%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从Netzsch Incorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。在机械振荡机中混合约1小时后,用具有94微米间隔的刮刀涂布机将该单层的涂覆液涂覆在上述基底上并随后在110℃下烤箱中干燥5分钟。该干燥涂层的厚度是10μm±0.5μm。
比较试样B
比较试样B是涂覆在直径为30mm的阳极化铝鼓基底上的单层有机感光体。通过预先混合2.4g的20wt%的(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈四氢呋喃溶液,6.66g的25wt%的MPCT-10(电荷转移材料,从Mitsubishi PaperMills,Tokyo,Japan中购买)四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。然后将0.74gCGM研磨基料加入到上述混合物中。该研磨基料包含20%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从Netzsch Incorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。
在机械振荡机中混合约1小时后,将该单层的涂覆液以112mm/分的速度旋涂在直径为30mm的阳极化的铝鼓上,然后在110℃烤箱中干燥5-10分钟。该干燥光电导膜的厚度是16μm±0.5μm。
比较试样C
比较试样C与比较试样B的制法相似,但是提高了旋涂速度以获得20μm厚度的干燥膜。
试样5
试样5是涂覆在直径为30mm的阳极化铝鼓基底上的单层有机感光体。通过预先混合2.4g的20wt%的化合物(11)的1,1,2-三氯乙烷溶液,6.66g的25wt%的MPCT-10(电荷转移材料,从Mitsubishi Paper Mills,Tokyo,Japan中购买)四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从SekisuiChemical Co.Ltd.,Japan购买)四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。将0.74gCGM研磨基料加入到上述混合物中。该研磨基料包含20%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从SekisuiChemical Co.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从Netzsch Incorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。
在机械振荡机中混合约1小时后,将该单层的涂覆液以112mm/分的速度旋涂在直径为30mm的阳极化的铝鼓上,然后在110℃烤箱中干燥5-10分钟。该干燥光电导膜的厚度是16μm±0.5μm。
试样6
试样6与试样5的制法相似,但是提高了旋涂速度以获得20μm厚度的干燥膜。
试样7
试样7是涂覆在直径为30mm的阳极化铝鼓基底上的单层有机感光体。通过预先混合2.4g的20wt%的化合物(12)的四氢呋喃溶液,6.66g的25wt%的MPCT-10(电荷转移材料,从Mitsubishi Paper Mills,Tokyo,Japan中购买)四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从SekisuiChemical Co.Ltd.,Japan购买)四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。将0.74gCGM研磨基料加入到上述混合物中。该研磨基料包含20%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从SekisuiChemical Co.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从Netzsch Incorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。在机械振荡机中混合约1小时后,将该单层的涂覆液以112mm/分的速度旋涂在直径为30mm的阳极化的铝鼓上,并随后在110℃下烤箱中干燥5-10分钟。该干燥光电导层的厚度是16μm±0.5μm。
试样8
试样8与试样7的制法相似,但是提高了旋涂速度以获得20μm厚度的干燥膜。
试样9
试样9是涂覆在直径为30mm的阳极化铝鼓基底上的单层有机感光体。通过预先混合2.4g的20wt%的(4-正丁氧基羰基-9-亚芴基)丙二腈四氢呋喃溶液,6.66g的25wt%的化合物(12)的四氢呋喃溶液,7.65g的12wt%聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-1,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)四氢呋喃溶液,来制备该单层有机感光体的涂覆液。将0.74gCGM研磨基料加入到上述混合物中。该研磨基料包含20%的重量比为2.3∶1的钛氧基氧化酞氰和聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5,从Sekisui Chemical Co.Ltd.,Japan购买)。通过将112.7g的钛氧基氧化酞氰(从H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL购买)和49g的聚乙烯醇缩丁醛树脂(BX-5)加到651g的甲乙酮中在使用0.8mm锆珠的卧式混砂机(型号LMC12 DCMS,从Netzsch Incorporated,Exton,PA中购买)中使用循环模式研磨4小时获得该CGM研磨基料。在机械振荡机中混合约1小时后,将该单层的涂覆液以112mm/分的速度旋涂在直径为30mm的阳极化的铝鼓上,并随后在110℃下烤箱中干燥5-10分钟。该干燥光电导层的厚度是16μm±0.5μm。
实施例3-有机感光体的静电测试和性能
本实施例提供实施例1中所描述形成的有机感光体的静电测试结果。
所述具有吖嗪化合物的有机感光体的静电循环特性可以使用自行研制和开发的试验台,它能够测试例如围绕160mm鼓或30mm铝鼓的试样条。这些试样的结果表示通过支撑有机感光体的其他支撑结构如带状,鼓状等等能获得的结果。
使用160mm鼓测试时,将三个50cm长,8.8cm宽的涂覆的试样条并行固定,并且完全围绕在铝鼓上(50.3cm周长)。在一些实施方案中,至少有一个条是对照试样,它是涂布的精确薄条,作为内部参考点。在静电循环测试装置中,鼓以8.13cm/sec(3.2ips)速率旋转,在该测试装置中各点的位置(距离和每次循环消耗的时间)显示在下表中。
表1
关于以8.13cm/sec速率旋转的160mm鼓的静电测试段。
角度 总距离cm 总时间sec
消除条边缘前 初始,0cm 初始,0s
消除条 0-7.2° 0-1.0 0-0.12
Scorotro充电器 113.1-135.3° 15.8-18.9 1.94-2.33
激光照射 161.0° 22.5 2.77
探测器#1 181.1° 25.3 3.11
探测器#2 251.2° 35.1 4.32
消除条 360° 50.3 6.19
消除条是具有720nm波长的激光二极管(LED)的阵列,其对有机感光体表面放电。Scorotron充电器包括允许所需量的电荷转移到有机感光体表面的导线。
根据上表,第一静电探测器(TREK 344TM静电计量器Trek,Inc.Medina,NY)位于激光照射段后0.34s,Scorotron之后0.78s,而第二静电探测器(TREK344TM静电计量器)位于距第一探测器1.21s,距Scorotron1.99s的位置。所有测量是在室温(环境)温度和相对湿度中进行的。
可以用自行设计和研制的试验台测定这里描述的具有荧烷(fluoran)化合物的有机感光体的静电循环性能。30mm鼓试验台的静电评估被设计为,通过与具有更长测试过程速度的鼓试验台相比增加充电-放电循环的频率和减少恢复时间,在扩大循环中加速静电疲劳。在下面给出的试验台的各个点的位置(每次循环的距离和消耗时间)在下面给出。
静电测量值是对测试点数次运行的汇集。起初三个探测试验(diagnostictest)(最初过程测试(prodtest),最初VlogE,最初暗衰减)设计用于评估新的、刚制备的试样,最后三个(最终过程测试,最终VlogE,最终暗衰减)是试样循环后的测试。另外,在测试过程中进行周期性测量,如下述“longrun”所示。激光的操作是在780nm波长、600dpi、50微米的光斑直径、60纳秒/象素曝光时间、1800线每秒的扫描速度、100%的负载循环的条件下进行的。
静电测试序列:
1)PRODTEST:接受电压(Vacc)和放电电压(Vdis)是通过使试样在电晕充电(消除条一直打开)经过三次完整的鼓旋转(revolution)(激光关闭)下来形成;通过用激光@780&600dpi在第四次旋转放电(50微米的光斑直径,60纳秒/象素曝光时间,以1800线每秒的扫描速度运行,采用100%的负载循环);在下面三次旋转进行完全充电(激光关闭);在第八次循环只使用消除灯@720nm进行放电(电晕和激光关闭)以得到残余电压(Vres);最终,在最后三次旋转循环中完全充电(激光关闭)。对照电压(contrast voltage)(Vcon)是Vacc和Vdis之间的差值并且暗衰减(Vdd)函数是1号探测器和2号探测器所测得的接受电压的差值。
2)VLOGE:该测试通过监控试样的放电电压测量感光体在不同的激光强度水平下的光感应放电,是在固定的曝光时间和恒定的最初电势的激光功率(50ns的持续曝光)函数。从该探测试验中可确定感光函数S780nm和操作能量设定。
3)暗衰减:该测试是测量在无光情况下在没有激光或消除照明90秒的时间内接受电压的损失与时间的关系,可以用作i)从电荷产生层向电荷转移层中的残余空穴的注入,ii)被捕获电荷的热释放,和iii)从表面或铝接地板的电荷注入的指示器。
4)LONGRUN:根据下列次序,每试样-鼓循环将试样静电循环500鼓旋转。通过电晕充电该试样,该激光循环打开和关闭(80-100°区)以对试样进行部分放电;最后,该消除灯对整个试样放电,以为下次循环作准备。该激光循环以便永不曝光该试样的第一、三区域,而曝光第二区域以及经常曝光最后的区域。这种模式总共重复500鼓旋转,并且在每第25次循环后,周期性记录该数据。
5)LONGRUN测试后,重复进行PRODTEST,VLOGE,DARK DECAY探测试验。
下表示出最初过程测试和最终过程测试的探测试验结果。在最初和最终循环中记录该充电接受电压(Vacc,探针#1从第三次循环中获得平均电压),放电接受电压(Vdis探针#1从第四次循环中获得平均电压)的值。
表2.500次循环后的干燥静电测试的结果。
试样 最初过程测试 循环500次后过程测试
Vacc Vdis Vcon S780nm Vrcs Vacc Vdis Vcon Vres
试样1 833 88 745 222 33 563 67 496 32
试样2 999 99 900 236 37 764 80 684 32
试样3 1145 126 1019 199 45 952 156 796 45
试样4 1009 993 16 NA 733 1122 1083 39 886
试样5 1120 86 1034 236 34 858 67 791 31
试样6 1180 82 1098 222 30 956 71 885 29
试样7 1187 114 1073 236 44 900 92 808 41
试样8 1292 126 1166 236 50 975 103 872 46
试样9 1736 1725 11 NA 1601 1813 1744 69 1631
比较试样A 905 61 844 210 21 618 58 560 22
比较试样B 967 54 913 236 21 652 55 597 30
比较试样C 1266 62 1204 290 25 864 63 801 34
在上表中,通过在VLOGE探测运行中获得的信息,计算将该感光体放电到其起始电压的1/2所需的激光功率、曝光时间和1/光斑直径乘积的倒数,来测定该静电印刷过程的辐射灵敏性(在780nm的敏感度,单位为m2/J)。
上述实施方案意在说明而非限制。其他实施方案包含权利要求中。尽管已经考虑具体实施方案详细描述了本发明,但是本领域的技术人员将了解,在不脱离本发明精髓和范围的情况下,可对本发明的形式和细节作出改变变化。

Claims (33)

1.一种有机感光体,其包括导电基底和在该导电基底上的光电导元件,该光电导元件包括:
(a)具有如下通式的电荷转移材料
                     Y=N-N=X=N-N=Y′
其中Y和Y′各自独立地包括9-亚芴基;X是共轭连接基,其允许π电子至少在Y和Y′上离域;以及
(b)电荷产生化合物。
2.如权利要求1所述的有机感光体,其中X包括1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基或者它们的组合。
3.如权利要求1所述的有机感光体,其中X包括(C6R1R2R3R4)n基团,其中C6是具有R1R2R3R4取代基的亚环己二烯基;n是1到20之间且包括端值的整数;R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、卤素、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。
4.如权利要求3所述的有机感光体,其中C6R1R2R3R4基团具有下述通式结构中的一种:
Figure A2004100684200002C1
5.如权利要求1所述的有机感光体,其中Y和Y′各自独立地具有以下通式结构:
其中R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地为氢、卤素、羟基、硫醇基、羧基、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。
6.如权利要求1所述的有机感光体,其中所述电荷转移材料具有以下通式结构:
Figure A2004100684200003C2
Figure A2004100684200003C3
7.如权利要求1所述的有机感光体,包括:
(a)电荷转移层,其包括所述电荷转移材料和聚合物粘合剂;以及
(b)电荷产生层,其包括电荷产生化合物和聚合物粘合剂。
8.如权利要求1所述的有机感光体,其中所述光电导元件还包括第二电荷转移材料。
9.如权利要求8所述的有机感光体,其中所述第二电荷转移材料包括电荷转移化合物。
10.如权利要求1所述的有机感光体,其中所述有机感光体是鼓状或带状。
11.一种电子照相成像装置,包括:
(a)光成像组件;和
(b)定向为接收从光成像组件发出的光的有机感光体,所述有机感光体包括:导电基底和位于该导电基底上的光电导元件,该光电导元件包括:
(i)具有如下通式的电荷转移材料
                 Y=N-N=X=N-N=Y′
其中Y和Y′各自独立地包括9-亚芴基;X是共轭连接基,其允许π电子至少在Y和Y′上离域;以及
(ii)电荷产生化合物。
12.如权利要求11所述的电子照相成像装置还包括调色剂分配器。
13.如权利要求11所述的电子照相成像装置,其中所述有机感光体还包括第二电荷转移材料。
14.如权利要求13所述的电子照相成像装置,其中所述第二电荷转移材料包括电荷转移化合物。
15.如权利要求11所述的电子照相成像装置,其中X包括1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基或者它们的组合。
16.如权利要求11所述的电子照相成像装置,其中X包括(C6R1R2R3R4)n基团,其中C6是具有R1R2R3R4取代基的亚环己二烯基;n是1到20之间且包括端值的整数;R1、R2、R3和R4各自独立地是氢、卤素、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。
17.如权利要求16所述的电子照相成像装置,其中所述C6R1R2R3R4基团具有下述通式结构中的一种:
Figure A2004100684200004C1
Figure A2004100684200004C2
18.如权利要求11所述的电子照相成像装置,其中Y和Y′各自独立地具有以下通式结构:
Figure A2004100684200005C1
其中R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地为氢、卤素、羟基、硫醇基、羧基、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。
19.如权利要求11所述的电子照相成像装置,其中所述电荷转移材料具有以下通式结构:
Figure A2004100684200005C2
Figure A2004100684200005C3
20.一种电子照相成像方法,包括:
(a)将电荷施加至有机感光体的表面上,该有机感光体包括导电基底和位于该导电基底上的光电导元件,该光电导元件包括:
(i)具有以下通式的电荷转移材料
                 Y=N-N=X=N-N=Y′
其中Y和Y′各自独立地包括9-亚芴基;X是共轭连接基,其允许π电子至少在Y和Y′上离域;以及
(ii)电荷产生化合物;
(b)在照射下,对所述有机感光体的表面进行成像式曝光,以消散选定区域内的电荷,从而在所述表面上形成具有带电和不带电区域的图案;
(c)使该表面与调色剂接触,以产生调色图像;并且
(d)将所述调色图像转印到基底上。
21.如权利要求20所述的电子照相成像方法,其中所述有机感光体还包括第二电荷转移材料。
22.如权利要求21所述的电子照相成像方法,其中所述第二电荷转移材料包括电荷转移化合物。
23.如权利要求20所述的电子照相成像方法,其中X包括1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基或者它们的组合。
24.如权利要求23所述的电子照相成像方法,其中X包括(C6R1R2R3R4)n基团,其中C6是具有R1R2R3R4取代基的亚环己二烯基;n是1到20之间且包括端值的整数;R1、R2、R3和R4各自独立地是氢、卤素、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。
25.如权利要求24所述的电子照相成像方法,其中所述C6R1R2R3R4基团具有下述通式结构中的一种:
Figure A2004100684200006C2
26.如权利要求20所述的电子照相成像方法,其中Y和Y′各自独立地具有以下通式结构:
Figure A2004100684200007C1
其中R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地为氢、卤素、羟基、硫醇基、羧基、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。
27.如权利要求20所述的电子照相成像方法,其中所述电荷转移材料具有以下通式结构:
28.一种具有如下通式的电荷转移材料
                   Y=N-N=X=N-N=Y′
其中Y和Y′各自独立地包括9-亚芴基;X是共轭连接基,其允许π电子至少在Y和Y′上离域。
29.如权利要求28所述的电荷转移材料,其中X包括1,2-乙烷二亚基、1,4-苯二亚甲基、2,4-亚环己二烯基、2,5-亚环己二烯基、联亚环己-2,5,2′,5′-四烯基、联亚环己-2,4,2′,4′-四烯基或者它们的组合。
30.如权利要求29所述的电荷转移材料,其中X包括(C6R1R2R3R4)n基团,其中C6是具有R1R2R3R4取代基的亚环己二烯基;n是1到20之间且包括端值的整数;R1,R2,R3和R4各自独立地是氢、卤素、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。
31.如权利要求29所述的电荷转移材料,其中该C6R1R2R3R4基团具有下述结构中的一种:
32.如权利要求28所述的电荷转移材料,其中Y和Y′各自独立地具有以下通式结构:
其中R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地为氢、卤素、羟基、硫醇基、羧基、氨基、硝基、氰基、烷基、链烯基、杂环基、芳香基或环基团的部分。
33.如权利要求28所述的电荷转移材料,其中该电荷转移材料具有以下通式结构:
Figure A2004100684200009C2
Figure A2004100684200009C3
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