DE102013222796B4 - Ladungstransportschicht umfassend fluoracylarylamin - Google Patents

Abstract

Photorezeptor-Ladungstransportschicht (CTL), umfassend ein Film-bildendes Material oder ein Polymer, und ein Fluoracylarylamin.

Description

• Hochgeschwindigkeits-Elektrofotografische Kopierer, Vervielfältigungsapparate und Drucker erfahren oftmals eine Verschlechterung der Bildqualität über eine ausgedehnte Wechselbeanspruchung und/oder rasche Wechselbeanspruchung hinweg. Die Hochgeschwindigkeits-Abbildungs-, -Vervielfältigungs- und - Druckgeräte stellen strenge Anforderungen an die Komponenten der Abbildungsgeräte. Die funktionellen Schichten eines Photorezeptors müssen z.B. flexibel sein, an den benachbarten Schichten gut haftbar sein und vorhersehbare elektrische Charakteristiken innerhalb der engen Betriebsgrenzen aufweisen, um akzeptable Tonerabbildungen über viele Tausende von Wechselbeanspruchungen bereitzustellen.
• Arylamine und Arylaminderivative sind zwar an sich bekannt, keine davon umfassen jedoch einen Fluoroacylrest mit geänderten elektronischen Merkmalen.
• DE 691 18 467 T2 betrifft ein elektrofotografisches Element und ein Fluor enthaltendes N,N,N',N'-Tetraarylbenzidinderivat, das als Ladungstransportmaterial in dem elektrofotographischen Element geeignet ist.
• EP 0 821 279 A1 offenbart elektrophotographische Photorezeptoren und Beschichtungslösungen zur Herstellung von Ladungstransportschichten.
• Es wird deshalb eine Photorezeptor-Ladungstransportschicht-Zusammensetzung (CTL) bereitgestellt, umfassend ein filmbildendes Material, wie z.B. ein Harz oder ein Polymer mit einem Fluoracylarylamin als das Ladungstransportmaterial. Bei manchen Ausführungsformen ist das Ladungstransportmaterial ein fluoracyliertes Derivat von Tetraphenlyenbiphenyldiamin oder von Paramethyltetraphenlyenbiphenyldiamin.
• Die Begriffe „Ladungs-Blockierungsschicht“ und „Blockierungsschicht“ werden hierin mit den Begriffen „Grundierungsschicht“ oder „Grundierung“ oder grammatischen Versionen davon untereinander austauschbar verwendet. „Photorezeptor“ wird mit „Photoleiter“, „Abbildungselement“ oder „Abbildungskomponente“ oder grammatischen Versionen davon untereinander austauschbar verwendet. „Ganzes Transportmaterial/Molekül“ wird mit „Ladungstransportmaterial/Molekül“ untereinander austauschbar verwendet.
• Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung ist „etwa“ indikativ für eine Abweichung von höchstens 20 % eines angegebenen Werts oder eines mittleren Werts vorgesehen. Andere gleichwertige Begriffe sind „wesentlich,, und „entscheidend“ oder grammatische Formen davon.
• Ein „in Konstruktion befindlicher Photorezeptor“ bezieht sich auf ein Photorezeptorgerät, das hergestellt wird und sich auf teilweise konstruierte Geräte bezieht, die ein Substrat oder eine oder mehrere funktionelle, erforderliche und/oder optionelle Schichten enthält. Daher handelt es sich bei einem in Konstruktion befindlichen Photorezeptor bezüglich einer CTL um einen teilweise konstruierten Photorezeptor, umfassend wenigstens ein Substrat und eine Ladung erzeugende Schicht (CGL). Ein in Konstruktion befindlicher Photorezeptor bezüglich eines Überzugs bezieht sich auf ein teilweise konstruierter Photorezeptor umfassend wenigstens ein Substrat, eine CGL und eine CTL.
• Bei elektrofotografischen Vervielfältigungs- oder Abbildungsgeräten wird ein gedruckter Ausdruck bereitgestellt, entweder in schwarz/weiß oder in Farbe, oder es wird eine lichte Abbildung eines Originals in der Form einer elektrostatischen latenten Abbildung auf einer Abbildungs-Gerätkomponente aufgezeichnet, wie z.B. einem Photorezeptor, und diese latente Abbildung wird unter Verwendung von elektroskopischen, fein verteilten, farblichen oder pigmentierten Partikeln oder Toner sichtbar gemacht. Die Abbildungs-Gerätkomponente oder der Photorezeptor kann dann als ein flexibler Gurt oder in einer starren Trommelkonfiguration eingesetzt werden. Andere Komponenten können einen flexiblen Abbildungsübertragungs-Zwischengurt enthalten, der entweder nahtlos sein kann oder eine Naht aufweisen kann.
• Der Photorezeptor umfasst im Allgemeinen eine oder mehrere funktionelle Schichten. Bestimmte Photorezeptoren enthalten eine photoleitende Schicht oder Schichten, die auf einem leitfähigen Substrat oder Oberfläche gebildet sind. Die photoleitende Schicht kann Isolator im Dunkeln sein, sodass die elektrische Ladung auf der Oberfläche derselben gehalten wird, wobei die Ladung bei Einwirkung von Licht zerstreut wird.
• Daher kann ein Photorezeptor einen Träger oder ein Substrat enthalten, das eine leitfähige Oberfläche oder eine leitfähige Schicht oder Schichten (die hierin als eine ebene Grundschicht bezeichnet sein kann) an einem inerten Träger, eine CGL; eine CTL und eine Schutzschicht oder einen Überzug umfassen kann. Andere optionale funktionelle Schichten, die in einem Photorezeptor enthalten sein können, sind eine Lochblockierungsschicht; eine Grundierung; eine haftfähige Grenzflächenschicht; ein Grundierungsstreifen; eine Anti-Aufroll-Beschichtung, etc.. Eine oder mehrere der Schichten können in eine einzelne Schicht kombiniert werden.
• Das Abbildungsgerät-Komponentensubstrat (oder der Träger) kann entweder undurchsichtig oder im Wesentlichen transparent sein und kann ein beliebiges organisches oder anorganisches Material umfassen, das die erforderlichen mechanischen Merkmale aufweist. Das gesamte Substrat kann ein elektrisch leitfähiges Material umfassen oder ein elektrisch leitfähiges Material kann ein Überzug auf einem inerten Substrat sein.
• Das Substrat kann ein isolierendes Material sein, einschließlich anorganischen oder organischen Polymermaterialien, wie z.B. gewerblich erhältliche biaxial orientiertes Polyethylenterephthalat, ein gewerblich erhältliches Polyethylennaphthalat etc., mit einer ebenen Grundierungslage umfassend eine leitfähige Beschichtung oder eine Schicht aus einem organischen oder anorganischen Material mit einer halbleitenden Oberflächenschicht. Daher kann ein Substrat ein Kunststoff, ein Harz, ein Polymer, etc. sein.
• Das Substrat kann eine Reihe von verschiedenen Konfigurationen aufweisen, wie z.B. eine Platte, eine Bahn, ein Film, ein Zylinder, eine Trommel, eine Rolle, ein flexibler Gurt, der nahtlos oder mit Naht sein kann, und dergleichen.
• Die Dicke des Substrats kann von einer Reihe von Faktoren abhängen, einschließlich Flexibilität, mechanischer Leistung sowie wirtschaftlichen Erwägungen. Die Dicke des Substrats kann in einem Bereich von etwa 25 µm bis etwa 3 mm, etwa 50 µm bis etwa 200 µm für Flexibilität liegen, und um die Biegebeanspruchung der Abbildungsgerät-Komponentenoberfläche auf ein Mindestmaß zu reduzieren, die eingeleitet wird, wenn ein Gut der Abbildungsgerät-Komponente um Rollen mit einem kleinen Durchmesser herum in einem Maschinengurt-Trägermodul läuft, wie z.B. eine Rolle mit einem Durchmesser von 19 mm.
• Die Oberfläche eines Trägers kann chemisch oder mechanisch behandelt werden, um die Bindung einer Schicht auf diese zu verbessern. Somit kann die Oberfläche durch Abreiben aufgeraut oder mit z.B. einer Säure behandelt werden.
• Ist eine leitfähige, ebene Grundierungsschicht anwesend, kann die Dicke der Schicht je nach gewünschter optischer Transparenz oder Flexibilität variieren. Wird ein flexibler Abbildungsgurt verwendet, liegt die Dicke der leitfähigen Schicht auf dem Substrat normalerweise in einem Bereich von etwa 2 nm bis etwa 75 nm, um eine ausreichende Lichtübertragung für eine ordnungsgemäße Rücklöschung zu erlauben. Eine leitfähige Schicht kann eine Dicke von etwa 10 nm bis etwa 20 nm für eine Kombination von z.B. elektrischer Leitfähigkeit, Flexibilität oder Lichtübertragung aufweisen. Für eine Rücklösungsaufnahme kann eine Lichttransparenz der leitfähigen Schicht von wenigstens etwa 15 % verwendet werden.
• Die leitfähige Schicht kann z.B. am Substrat durch eine beliebige geeignete Beschichtungstechnik gebildet werden, wie z.B. Eintauchen oder Spritzen, etc., wie hierin gelehrt oder wie gemäß dem Stand der Technik bekannt, und die Beschichtung kann am Substrat unter Verwendung von hierin gelehrter oder gemäß dem Stand der Technik bekannter Verfahren getrocknet werden. (Diese und beliebige der Materialien und Verfahren zur Herstellung einer wie hierin gelehrten Schicht können auch zur Herstellung einer beliebigen anderen Schicht eines Photorezeptors praktiziert werden.)
• Es kann z.B. an der Grundierung eine optionale Lockblockierungsschicht aufgetragen werden. Dabei kann jede beliebige geeignete (Loch-)Blockierungsschicht mit positiver Ladung verwendet werden, die in der Lage ist, eine effektive Barriere an der Einspritzung der Löcher von der benachbarten leitfähigen Schicht oder dem Substrat auf die photoleitende Schicht(en) oder CGL zu bilden.
• Die Lochblockierungsschicht kann Filme oder Polymere enthalten oder kann Stickstoff enthaltende Siloxane oder Silane oder Stickstoff enthaltende Titan- oder Zirkonverbindungen umfassen. (Solche Film bildenden Materialien können verwendet werden, um beliebige hierin gelehrte Schichten herzustellen.)
• Die Lochblockierungsschicht kann eine Dicke von etwa 0.2 µm bis etwa 10 µm, je nach Art des als Design ausgewählten Materials, aufweisen.
• Die Blockierungsschicht kann durch eine beliebige geeignete herkömmliche Technik aufgetragen werden, z.B. durch Sprühen, Tauchbeschichten, Zughakenbeschichten, Gravurbeschichten, Siebdruckbeschichten, Luftbürstenbeschichten, Umkehrbeschichten, Vakuumbedampfen, chemische Behandlung, und dergleichen. Ein Gewichtsverhältnis des Blockierungsschichtmaterials und des Lösungsmittels von zwischen etwa 0,05:100 bis etwa 5:100 kann für die Sprühbeschichtung verwendet werden. Solche Ablageverfahren zum Bilden von Schichten können zur Herstellung beliebiger hierin beschriebener Schichten eingesetzt werden.
• Es kann eine optionale Klebgrenzflächenschicht eingesetzt werden. Eine Grenzflächenschicht kann z.B. zwischen der Lochblockierungsschicht und der CGL positioniert sein. Die Grenzflächenschicht kann ein Film bildendes Material enthalten, wie z.B. ein Polyurethan, ein Polyester, etc.
• Es kann ein beliebiges geeignetes Lösungsmittel oder Lösungsmittelmischung eingesetzt werden, um die Klebgrenzflächenschicht-Beschichtungslösung zu bilden. Typische Anwendungstechniken sind das Walzenstreichen, das Drahtstababstreichen und dergleichen. Das Trocknen der abgelegten nassen Beschichtung kann durch einen beliebigen geeigneten herkömmlichen Prozess durchgeführt werden.
• Die Klebgrenzflächenschicht kann eine Dicke von etwa 0,01 µm bis etwa 900 µm nach dem Trocknen aufweisen. Die getrocknete Dicke kann von etwa 0,03 µm bis etwa 1 µm betragen.
• Die CGL kann ein beliebiges geeignetes Ladungserzeugungs-Bindemittel oder Film bildendes Material umfassen, einschließlich eines Ladungserzeugungs-/fotoleitfähigen Materials, das in diesem suspendiert oder aufgelöst ist, das in Form von Partikeln vorhanden und in einem Film bildenden Material oder Bindemittel dispergiert sein kann, wie z.B. in einem elektrisch inaktiven Harz. Multi-Ladungen erzeugende Schichtzusammensetzungen können verwendet werden, wo eine fotoleitfähige Schicht die Merkmale der CGL verbessert oder reduziert. Die ladungserzeugenden Materialien können sensibel auf aktivierende Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm bis etwa 900 nm während dem bildmäßigen Strahlungseinwirkungsschritt sein, bei dem eine elektrostatische latente Abbildung gebildet wird.
• Die CGL liegt im Allgemeinen in einem Bereich der Dicke von etwa 0,1 µm bis etwa 5 µm, von etwa 0,3 µm bis etwa 3 µm, wenn trocken.
• Die CGL kann ein/eine Ladungstransportmolekül oder - komponente wie nachfolgend bezüglich der CTL beschrieben umfassen. Das Ladungstransportmolekül kann von etwa 1 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% des Gesamtgewichts der CGL vorhanden sein.
• Die CTL liegt im Allgemeinen oberhalb oder außerhalb der CGL an einem Photorezeptor und enthält ein geeignetes Film bildendes Material, wie z.B. ein transparentes organisches Polymer oder ein Nicht-Polymermaterial, das in der Lage ist, die Einspritzung der fotoerzeugten Löcher oder Elektronen von der CGL zu tragen und das in der Lage ist, den Transport der Löcher/Elektronen durch die CTL zu transportieren, um die Ladung an der Oberfläche der Abbildungsgerätkomponente, wie z.B. einem Photorezeptor, selektiv zu entleeren. Die CTL kann dabei ein im Wesentlichen nichtfotoleitfähiges Material sein, aber eins, das die Einspritzung von fotoerzeugten Löchern von der CGL trägt. Die CTL ist normalerweise in einer Wellenlängenregion transparent, in welcher die elektrofotografische Abbildungsgerätkomponente verwendet werden soll, wenn die Aufnahme durch diese hindurch bewirkt werden soll um sicherzustellen, dass die meiste der einfallenden Strahlung durch die zugrundeliegende CGL verwendet wird. Daher weist die CTL eine optische Transparenz mit einer nur geringfügigen Lichtabsorption und einer geringfügigen Ladungserzeugung auf, wenn diese einer Wellenlänge von Licht aufgenommen wird, die z.B. bei der Xerograhie, z.B. von etwa 400 nm bis etwa 900 nm nützlich ist. Falls die Abbildungsgerätkomponente mit transparenten Materialien vorbereitet wird, kann eine abbildungsmäßige Aufnahme oder Löschung durch das Substrat erreicht werden, wobei sämtliches Licht durch die Rückseite des Substrats hindurchführt. In diesem Fall müssen die Materialien der CTL kein Licht in die verwendete Wellenlängenregion übertragen, falls die CGL zwischen dem Substrat und der CTL eingelegt ist.
• Die CTL kann nicht nur dem Transport von Löchern dienen, sondern ebenfalls teilweise um die CGL vor Abrieb oder chemischen Attacken zu schützen und kann somit die Lebensdauer der Abbildungsgerätkomponente verlängern.
• Die CTL kann ein beliebiges geeignetes Ladungstransportmolekül oder Aktivierungskomponente enthalten, die als ein Zusatzstoff nützlich ist, wobei dieses ein symmetrisches Molekül sein kann, das molekular in einem elektrisch inaktiven, Film bildenden Polymermaterial oder einem Bindemittel dispergiert sein kann, um eine Lösung zu bilden und somit das Material elektrisch zu aktivieren. Das Ladungstransportmolekül kann zu einem Film bildenden Polymermaterial, einem Film bildenden Material oder einem Bindemittel hinzugefügt werden, das anderweitig nicht in der Lage ist, die Einspritzung von fotoerzeugten Löchern aus dem Ladungserzeugungsmaterial zu tragen und auch nicht in der Lage ist, den Transport der Löcher durch dieses hindurch zu erlauben. Das Ladungstransportmolekül umfasst typischerweise kleine Moleküle aus einer organischen Verbindung, die ein symmetrisches Molekül sein kann, dass derart kooperiert, um eine Ladung zwischen Molekülen und ultimativ zur Oberfläche der CTL zu transportieren.
• N,N,N',N'-Tetra(4-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin kann als Ladungstransportmolekül verwendet werden.
• Die Arylamine von Interesse sind gegenüber den bekannten Arylaminen durch Derivatisierung derselben mit einem oder mehreren Fluoracylresten ohne Lewis-Säuren und einer Friedel-Crafts-Acylierungsreaktion verbessert. Fluoracylarylamine werden aus Arylamin und einer Trifluoracyl-spendenden Reagenz in einem einzelnen Reaktionsschema erhalten, wie z.B. Trifluoracetat oder Verbindungen, die Trifluoracetat, Trifluoressiganhydrid, etc..
• Während es nicht Absicht ist, an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu sein, verleihen die eine oder die mehreren Fluoracylgruppen, die zu einem Arylamin hinzugefügt werden, dem herkömmlichen elektronischen Arylaminmaterial neue elektronische Merkmale und Konfigurationen. Daher weisen die Arylamine, die eine oder mehrere Fluoracylgruppen tragen, verschiedene und/oder verbesserte Merkmale auf, wie z.B. Ladungstransportmerkmale.
• Der Begriff „Arylamin“ bezieht sich z.B. auf Reste, die sowohl Aryl- als auch Amingruppen enthalten. Beispielhafte Arylamine weisen die Struktur Ar-NRR' auf, wobei Ar eine Arylgruppe darstellen und R und R' jeweils Gruppen sind, die unabhängig voneinander ausgewählt sein können von Wasserstoff und substituiertem und unsubstituiertem Alkyl, Alkenyl, Aryl und anderen geeigneten funktionellen Gruppen. Der Begriff „Triarylamin“ bezieht sich z.B. auf Arylaminverbindungen mit der allgemeinen Struktur NArAr'Ar'', wobei Ar, Ar' und A'' jeweils unabhängig voneinander ausgewählte Arylgruppen darstellen, die substituiert, funktionalisiert, etc. sein können.
• Ein Fluoracylarylamin kann ein symmetrisches Molekül sein. Das Fluoracylarylamin von Interesse kann ein ebenes Molekül sein, insbesondere, wenn es von Wasserstoffbindungen aus dem Fluoracylrest am Kern der Arylaminstruktur gehalten ist.
• Ein Arylaminsubstrat von Interesse kann die folgende Struktur aufweisen:

  

  wobei sich R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ jeweils an einer beliebigen Stelle an einer Phenyl- oder Arylgruppe befinden kann; und kann ein oder mehrere Wasserstoffatome, ein Halogen, ein Kohlenwasserstoff, der substituiert oder ein Heteroatom enthalten kann, wie z.B. N, O, S etc., von 1 bis etwa 8 Kohlenstoffatomen, z.B. Alkyl, Alkenyl, Aryl, Hydroxyl, Oxyalkyl etc.; oder eine funktionelle Gruppe sein, umfassend einen reaktiven Rest oder eine Stelle; und wobei n 0, 1, 2 oder 3 ist. Eine funktionelle Gruppe kann als eine Designauswahl eine Hydroxylgruppe, eine Carbonylgruppe, ein Halogen, eine Aminogruppe, etc. umfassen.
• Das Trifluoracyl-spendende Reagenz kann eine Säure, ein Anhydrid davon, etc. sein. Ein Beispiel eines Säureanhydrids ist eins der Formel: R-CO-O-CO-CF₃ wobei R CF₃, Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder substituiertes Aryl sein kann, wobei die Substitutionen Halogen, Hydroxy oder Nitro sein können, wobei das Alkyl oder Aryl zwischen 1 und etwa 8 Kohlenstoffatomen aufweisen kann.
• Die Synthesereaktion findet in einem geeigneten Lösungsmittelsystem statt, das sowohl das Trifluoroacyl-spendende Reagenz, wie z.B. ein Trifluoranhydrid, und das Arylaminreagenz auflöst und gegenüber der Reaktion zwischen den beiden Substraten oder Reagenzien inert ist. Die flüssige Reaktionsmischung kann eine Verbindung oder eine Mischung aus zwei oder mehr Lösungsmittelverbindungen umfassen. Typischerweise ist die Reaktionsmischung mit Wasser nicht wesentlich mischbar, sodass das resultierende Produkt durch Phasentrennung isoliert werden kann. Geeignete Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoffe, Ether, langkettige Alkohole, Kohlenwasserstoffe, die von Halogen, Ether, langkettigen Alkoholen derivatisiert sind, sowie Mischungen davon. Kompatible Flüssigkeiten mit höheren Siedepunkten können verwendet werden, damit die Reaktion bei einer höheren Temperatur stattfinden kann. Beispiele dafür sind halogenierte Kohlenwasserstoffe, aliphatische Nitrile, etc., wie z.B., jedoch nicht beschränkt auf Dichlormethan, Hexan, Acetonitril, etc..
• Das Arylamin kann auch Struktur A oder B sein:
• A:
  
• oder B:
  
wobei Y Wasserstoff ist, C₁-C₅ Alkyl, C₃-C₇ zyklisches Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy, Hydroxy, ω-Hydroxy substituiertes C₂-C₈ Alkyl, Halogen oder Aryl ist, das optional mit C₁-C₅ Alkyl substituiert ist; R₁, R₂ und R₃ jeweils Wasserstoff, C₁-C₅ Alkyl, C₃-C₇ zyklisches Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy, Hydroxy, ω-Hydroxy substituiertes C₂-C₈ Alkyl, Halogen oder Aryl ist, das optional mit C₁-C₅ Alkyl subsituiert ist; und R₄ C₁-C₅ Alkyl, C₃-C₇ zyklisches Alkyl, Hydroxy, ω-Hydroxy substituiertes C₂-C₈ Alkyl, Halogen oder Aryl ist, das optional mit C₁-C₅ Alkyl substituiert ist; und n 1, 2 oder 3 ist.
• Struktur A kann wie folgt sein:

  
• Wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils wie oben definiert sind.
  Struktur B kann die folgende Struktur aufweisen:

  

  wobei R₁, R₂ und R₃ wie oben definiert sind.
  Verbindung B kann die folgende Struktur aufweisen:

  

  wobei Y Methyl ist und n, R₁, R₂ und R₃ jeweils wie oben definiert sind.
• Das Arylamin kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus:

  

  

  

  
• Daher kann ein Fluoracylarylamin von Interesse folgendes umfassen:

  

  

  

  

  

  

  

  wobei X eine Fluoracylgruppe oder ein Wasserstoff ist und die Anzahl von Fluoracylgruppen im Bereich von 1 bis 4 liegt,

  

  wobei R₁ R₂ und R₃ jeweils wie oben definiert sind; und wenigstens ein Ring wenigstens einen Fluoracylrest umfasst;

  

  wobei n, Y, R₁ R₂ und R₃ wie oben definiert sind; und wenigstens ein Ring wenigstens einen Fluoracylrest umfasst;

  

  wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ wie oben definiert sind und ein oder mehrere Ringe wenigstens einen Fluoracylrest umfassten; oder

  

  wobei R₁, R₂ und R₃ wie oben definiert sind und einer oder mehrere der Ringe wenigstens einen Fluoracylrest umfassen.
• Die Temperatur und der Druck sind derart angelegt, dass die Mischung in flüssiger Form verbleibt und damit fortfährt, die chemischen Reaktanten aufzulösen. Die Bedingungen können mit den Reagenzien und/oder Lösungsmittel(n) variieren.
• Die Reaktion kann in einem Reaktor stattfinden, der bei Raumtemperatur oder etwas höher gehalten wird. Die Reaktionstemperaturen können von etwa 25 °C bis etwa 90 °C, von etwa 30 °C bis etwa 80 °C, von etwa 40 °C bis etwa 70 °C betragen. Es können höhere Temperaturen mit geeigneten Lösungsmitteln verwendet werden. Es können ebenfalls höhere Temperaturen verwendet werden, um die Reaktionsrate zu erhöhen. Die Reaktion kann z.B. unter Rückfluss, unter geschlossenen Bedingungen oder unter Druck stattfinden.
• Die Reaktionszeit kann mit der Temperatur und den einzelnen Ausgangsmaterialien variieren.
• Während der Reaktion kann der Fortschritt durch Beobachten der Farbe der Lösung, der Trübheit der Lösung, etc. überwacht werden, wobei die Parameter entweder visuell oder unter Verwendung eines geeigneten Sensors überwacht werden. Eine Probe kann z.B. durch HPLC oder ein anderes analytisches Verfahren sein regelmäßig entfernt und analysiert werden, oder die Probe kann vom Reaktions-Hauptbehälter über oder durch einen Sensor oder ein anderes Überwachungsgerät, wie z.B. ein Spektrophotometer, fließen.
• Nach Fertigstellung der Reaktion ähnelt das Endprodukt dem Arylaminsubstrat, wobei jedoch ein oder mehrere Fluoracylreste an einem oder mehreren der anhängenden Arylreste befestigt ist. Der Fluoracylrest kann in der Para-Position befestigt sein, der Fluoracylrest kann sich jedoch auch an anderen Positionen eines Arylrings befinden. Eine beliebige Arylgruppe kann ebenso mehr als eine Fluoracylgruppe enthalten.
• Das endgültige Fluoracylarylaminprodukt kann durch Entfernen, Fällung und/oder Inaktivierung eines Reagenz oder Nebenprodukts getrennt werden, wie z.B. einem Säurenebenprodukt, wenn ein Anhydrid z.B. durch Neutralisierung verwendet wird. Die Lösung kann auch z.B. durch Evaporation und/oder Fällen des Produkts entfernt werden. Säurenebenprodukte, wie z.B. Trifluoressigsäure kann, wenn ein Anhydrid verwendet wird, in wässrigen Lösungen aufgelöst werden und kann mit wässrigen oder ionischen Flüssigkeiten gewaschen werden, um von der Fluoracylarylamin enthaltenden Lösung getrennt zu werden. Das endgültige Fluoracylarylaminprodukt kann ebenfalls getrocknet werden, um restliches Lösungsmittel, Reaktanten und Wasser z.B. durch Vakuum und/oder Hitze zu entfernen.
• Das gewünschte fluoracylierte Arylaminprodukt kann herkömmlichen organischen Waschschritten ausgesetzt werden, kann getrennt werden, kann (falls nötig) entfärbt werden, mit bekannten Absorptionsmitteln behandelt werden (wie z.B. Kieselgel, Tonerde, Kohlenstoff, Lehm und dergleichen, falls nötig) und dergleichen. Das Endprodukt kann z.B. durch ein geeignetes Fällungs- oder Kristallisierungsverfahren isoliert werden.
• Das resultierende fluoracylierte Arylamin kann 1, 2 oder mehr Fluoracylreste aufweisen, die an einem beliebigen der aromatischen Ringe an einer beliebigen Position befestigt sind. Bestimmte Positionen der Befestigung können als ein Desgin von einem Reaktionsstandpunkt aus ausgewählt werden und andere können durch Einstellen des Trifluoracyl-spendenden Moleküls und der Reaktionsbedingungen synthetisiert werden. Die Molarmenge des Trifluoracyl-spendenden Moleküls in der Reaktion kann die Anzahl von Fluoracylresten bestimmen, die an der Arylaminkernstruktur befestigt sind.
• Das fluoracylierte Arylamin kann als ein Endprodukt verwendet werden oder kann weiter verarbeitet und/oder reagiert werden, um andere Verbindungen für ähnliche oder verschiedene Anwendungen bereitzustellen. Die Verbindungen von Interesse umfassen eine oder mehrere reaktive Carbonylgruppen oder können synthetisiert werden, um andere funktionelle oder reaktive Gruppen zu umfassen. Daher können die Verbindungen von Interesse als Reagenzien zur Herstellung anderer Verbindungen, Polymere, etc. verwendet werden, wobei Materialien und Verfahren zur Anwendung kommen, die gemäß dem Stand der Technik als Designs bekannt sind.
• Die Reaktion von Interesse produziert in Produkt mit hoher Ausbeute, hoher Reinheit oder beidem, ohne Kontamination durch ein Nebenprodukt (außer dem vorgesehenen Säurenebenprodukt, wenn ein Anhydrid verwendet wird) oder durch ein Ausgangsmaterial. Bei Laborexperimenten werden Ausbeuten von etwa 70 % oder mehr mit Reinheiten von über etwa 90 % erhalten.
• Die Synthesereaktion von Interesse macht die Verwendung einer Lewis-Säure oder einem anderen Metall nicht erforderlich, das später entfernt werden müsste und die Reinhaltung des Fluoracylarylaminprodukts stören könnte.
• Herkömmlicherweise sind mehrfache chemische Reaktionen erforderlich, um verschiedene Arylamine zu synthetisieren. Andererseits kann die Reaktion von Interesse auf einfache Weise, z.B. in einem einzelnen Behälter, als eine Einschritt-Reaktion oder beidem ohne Bedürfnis mehrfacher Reaktionen, mehrfacher Reagenzeinführungen, komplizierter Reinigungsschemen, etc. durchgeführt werden, was zu höheren Kosten führen würde und wodurch die Reinheit des Produkts nur schwierig zu erreichen wäre.
• Die endgültige chemische Struktur des Fluoracylarylaminprodukts kann durch HPLC, LC/MS, ¹H NMR, ¹⁹F NMR, FT-IR, elementale Analyse, Kristallographie, etc. bestimmt werden.
• Das fluoracylierte Arylamin-Ladungstransportmolekül von Interesse kann zu etwa 1 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% des Gesamtgesichts der CTL, von etwa 10 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%, von etwa 20 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%; von etwa 30 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%; oder von etwa 40 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% des Gesamtgewichts der CTL anwesend sein. (Die oben genannten Mengen und Prozentsätze, einschließlich derer, die an anderen Stellen der Spezifikation genannt sind, sind Begriffe von oder bezüglich w/v, w/w oder v/w, je nach dem/den Material(ien).) Der Rest einer CTL kann ein beliebiges geeignetes elektrisch inaktives Film bildendes Material oder Bindemittel umfassen, das eine einzelne Spezies oder eine Mischung aus zwei oder mehr Spezies sein kann.
• Typische inaktive Film-bildende Materialien oder Bindemittel sind ein Polycarbonatharz, ein Polystyrol, ein Polyester, ein Polyarylat, ein Polyacrylat, ein Polyether, ein Polyethylen, die substituiert sein können, z.B. mit einem Kohlenwasserstoff, einem Halogen, einem Polysulfon, einem Fluorkohlenstoff, einem thermoplastischen Polymer und dergleichen. Die Molekulargewichte können z.B. von etwa 20.000 bis etwa 150.000 variieren.
• Es können Schmiermittel in einer CTL enthalten sein. Geeignete Schmiermittel sind ein Polyether; eins mit antioxidierender Aktivität; eine Schwefel enthaltende Verbindung, wie z.B. Phosphit oder ein Schwefelsäureaminsalz; ein synthetischer Kohlenwasserstoff; ein Polyolefin; ein Polyolester; ein Thiocarbonat; ein fluoriniertes Harz; Copolymere eines fluorinierten Harzes, Mischungen davon und dergleichen, einschließlich einer Reihe von geeigneten, bekannten fluorinierten Polymeren; eines lamellaren Feststoffs; eines Polyethylens; eines Polypropylens, etc.
• Vernetzer können ebenfalls verwendet werden, um die Polymerisierung des Polymers oder des Film-bildenden Materials auf einer CTL zu fördern. Der Vernetzer kann dabei in einer Menge von etwa 1 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, von etwa 5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, von etwa 6 Gew.-% bis etwa 9 Gew-% oder des Volumens des Gesamtgehalts des Polymers oder des Film-bildenden Materials verwendet werden.
• Die CTL kann variable Mengen eines Antioxidierungsmittels enthalten, wie z.B. ein gehindertes Phenol, wie z.B. Octadecyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrociannamat. Das gehinderte Phenol kann in einer Menge von bis zu etwa 10 Gew.-% basierend auf der Konzentrationsmenge des Ladungstransportmoleküls anwesend sein.
• Es kann jede beliebige geeignete und herkömmliche Technik verwendet werden, um die CTL-Beschichtungsmischung zu mischen und danach auf den Photorezeptor unter Konstruktion aufzutragen. Das Trocknen der abgelegten Beschichtung kann durch eine beliebige geeignete herkömmliche Technik erreicht werden, wie z.B. Ofentrocknen, Infrarottrocknen, Lufttrocknen und dergleichen.
• Die CTL kann ein Isolator in dem Ausmaß sein, in dem die auf die CTL aufgetragene elektrostatische Ladung nicht in Abwesenheit einer Illumination bei einer Rate aufgebracht wird, die ausreichend ist, um die Bildung und Rückhaltung einer elektrostatischen latenten Abbildung darauf geleitet wird. Im Allgemeinen beträgt das Verhältnis der Dicke der CTL zu derjenigen der CGL von etwa 2:1 bis etwa 200:1, bis zu etwa 400:1.
• Die Dicke der CTL kann von etwa 5 µm bis etwa 200 µm, von etwa 15 µm bis etwa 40 µm betragen. Die CTL kann Doppelschichten oder Mehrfachschichten umfassen und jede Schicht kann verschiedene Konzentrationen einer Ladungstransportkomponente enthalten oder kann verschiedene Ladungstransportkomponenten enthalten.
• Eine weitere mögliche Schicht ist eine Grundierungsstreifenschicht, einschließlich z.B. leitfähigen Partikeln, die in einem Film-bildenden Material oder einem Bindemittel dispergiert sind, das auf eine Kante der Abbildungsgerät-Komponente aufgetragen wird, um eine elektrische Kontinuität, z.B. mit der leitfähigen Schicht oder dem Substrat, zu fördern. Die Grundierungsstreifenschicht kann ein beliebiges geeignetes Film-bildendes Material, Polymer oder Bindemittel sowie wie hierin gelehrte elektrisch leitfähige Partikel enthalten.
• Eine Überzugsschicht stellt der Abbildungsgerät-Komponente einen Oberflächenschutz, verbesserte Reinigungsfähigkeit, reduzierte Reibung sowohl als auch eine verbesserte Abriebfestigkeit bereit.
• Eine Überzugsschicht kann wenigstens ein Film-bildendes Material oder Bindemittel enthalten, wie z.B. ein Harz und kann optional ein Loch transportierendes Molekül enthalten, das symmetrisch sein kann, wie z.B. ein Terphenyldiamin-Loch transportierendes Molekül oder ein Fluoracylarylamin von Interesse. Die Überzugsschicht kann z.B. aus einer Lösung oder einer anderen geeigneten Mischung aus dem Film-bildenden Material oder Bindemittel, wie z.B. einem Harz, gebildet werden.
• Das Film-bildende Material oder Bindemittel, wie z.B. ein Harz, das zur Bildung der Überzugsschicht verwendet wird, kann jedes beliebige geeignete Film-bildende Material oder Bindemittel sein, wie z.B. ein Harz, einschließlich derjenigen, die hierin beschrieben sind. Das Film-bildende Material oder Bindemittel, wie z.B. ein Harz, kann elektrisch isolierend, halbleitend oder leitend sein und kann lochtransportierend oder nicht lochtransportierend sein.
• Falls gewünscht oder nötig, kann ebenfalls ein Blockierungsmittel enthalten sein. Ein Blockierungsmittel kann verwendet werden, um einen Säureeffekt zu „unterbinden“ oder zu blockieren, um der Lösung Stabilität bereitzustellen, bis eine säurehaltige Katalysatorfunktion erwünscht ist. Somit kann das Blockierungsmittel z.B. einen Säureeffekt blockieren, bis die Temperatur der Lösung über eine Grenzwerttemperatur hinaus erhöht wird. Manche Blockierungsmittel können verwendet werden, z.B. um einen Säureeffekt zu blockieren, bis die Temperatur der Lösung auf über etwa 100 °C erhöht wird. An diesem Zeitpunkt dissoziiert sich das Blockierungsmittel von der Säure und verdampft. Die nicht assoziierte Säure ist dann frei, die Polymerisierung zu katalysieren. Beispiele solcher geeigneter Blockierungsmittel sind, jedoch ohne Einschränkung, Pyridin sowie gewerbliche Säurelösungen, die solche Blockierungsmittel enthalten.
• Es kann jedes beliebige geeignete Alkohollösungsmittel für das Film-bildende Material eingesetzt werden. Andere geeignete Lösungsmittel, die bei der Bildung der Überzugsschichtlösung verwendet werden können, sind z.B. Tetrahydrofuran, Monochlorbenzin sowie Mischungen davon. Die Lösungsmittel können zusätzlich zu, oder anstelle eines Alkohollösungsmittels verwendet werden.
• Ein Lochtransportmaterial, das symmetrisch sein kann, kann in der Überzugsschicht verwendet werden. Das Lochtransportmaterial kann z.B. ein Terphenyl-Lochtransportmolekül oder ein Fluoracylarylamin von Interesse sein. Das Lochtransportmolekül ist in Alkohol löslich, um beim Auftragen zusammen mit dem Polymer oder dem Film-bildenden Material oder Bindemittel in Lösungsform behilflich zu sein. Die Löslichkeit in Alkohol ist jedoch nicht erforderlich und das kombinierte Lochtransportmolekül und Film-bildende Material oder Bindemittel kann, falls nötig, auch durch andere Verfahren als in Lösung aufgetragen werden.
• Ein Überzug kann eine Dispersion aus Nanopartikeln umfassen, wie z.B. Kieselgel, Metalloxide, Wachspolyethylenpartikel, Polytetrafluorethylen (PTFE) und dergleichen. Die Nanopartikel können verwendet werden, um die Schmierfähigkeit, Kratzfestigkeit und Verschleißbeständigkeit einer Überzugsschicht zu verbessern. Die Nanopartikel können aus Nanopolymer-Gelpartikeln bestehen, die in einem Film-bildenden Material, Bindemittel oder einer Polymermatrix dispergiert oder eingebettet sind.
• Eine Überzugsschicht kann ein Ladungstransportmolekül oder - komponente umfassen, die symmetrisch sein kann. Das Ladungstransportmolekül kann bei manchen Ausführungsformen in einer Menge von etwa 1 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% des Gesamtgewichts einer Überzugsschicht anwesend sein.
• Die Dicke der Überzugsschicht kann von der Abriebwirkung des Ladens (z.B. Vorspannungsladungsrolle), Reinigung (z.B. Schneide oder Bahn), Entwicklung (z.B. Bürste), Übertragung (z.B. Vorspannungsübertragungsrolle), etc. abhängig sein, im eingesetzten Abbildungsgerät funktionieren und in einem Bereich von etwa 1 µm oder etwa 2 µm bis etwa 10 µm der etwa 15 µm oder mehr liegen. Der Überzug kann als eine einzelne Schicht oder als mehrfache Schicht gebildet werden. Das Trocknen der abgelegten Beschichtung kann durch eine beliebige geeignete herkömmliche Technik erreicht werden. Der getrocknete Überzug kann Löcher während der Abbildung transportieren. Ein Überzug kann keine hohe, freie Trägerkonzentration aufweisen. Die Dunkelzersetzung eines Überzugs kann etwa die gleiche sein, wie die des unbeschichteten Geräts.
• In der getrockneten Überzugsschicht kann die Zusammensetzung von etwa 40 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% des Film-bildenden Materials oder Bindemittels, von etwa 60 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% der anderen Zutaten betragen.
• Es kann eine Anti-Aufroll-Beschichtung auf die Oberfläche eines Substrats aufgetragen werden, das gegenüber demjenigen liegt, das die fotoleitfähige(n) Schicht(en) trägt, um eine Flachheit und/oder Abriebfestigkeit bereitzustellen. Die Anti-Aufroll-Beschichtung kann ein Film-bildendes Material oder Bindemittel umfassen, das elektrisch isolierend oder leicht halbleitend sein kann. Die Dicke der Anti-Aufroll-Beschichtungen ist im Allgemeinen ausreichend, um die Gesamtkräfte der Schicht oder Schichten an der gegenüberliegenden Seite eines Substrats auszubalancieren. Eine Dicke von etwa 70 µm bis etwa 160 µm kann für eine flexible Abbildungsgerät-Komponente verwendet werden, obwohl die Dicke auch außerhalb dieses Bereichs als ein Design liegen kann.
• Weil herkömmliche Anti-Aufroll-Beschichtungsformulierungen eine elektrostatische Ladungsanhäufung aufgrund der Kontaktreibung zwischen der Anti-Aufrollschicht und z.B. der Stützstange aushalten muss, welche die Reibung und den Verschleiß erhöhen kann, kann das Einführen von Verbindungen zum Ableiten der Ladung, wie z.B. Nanopolymer-Gelpartikel, in die Anti-Aufroll-Rückbeschichtung im Wesentlichen eine Anhäufung der Ladung eliminieren. Ein eine Ladung ableitendes Material kann verwendet werden, um die Schmierfähigkeit, Kratzfestigkeit und Verschleißbeständigkeit der Anti-Aufroll-Rückbeschichtung zu verbessern.
• Die Anti-Aufroll-Rückbeschichtung kann ein Ladungstransportmolekül oder -komponente umfassen, das symmetrisch sein kann, wie z.B. ein Fluoracylarylaminmolekül von Interesse. Das Ladungstransportmolekül kann von etwa 1 Gew.-% bis etwa Gew.-60 % des Gesamtgewichts der Anti-Aufroll-Rückbeschichtung anwesend sein.
• Es kann eine Grundierung anwesend sein und diese kann aus einem Bindemittel oder einem Film-bildenden Material oder einer Substanz bestehen und die Schicht kann z.B. durch Tauchbeschichten gebildet werden.
• Verschiedene Arten von feinen Partikeln und Metalloxiden können hinzugefügt werden, um die Resistenz der Grundierungsschicht einzustellen. Wenn zwei oder mehr verwendet werden, können die mehrfachen Oxide in Form einer Lösung oder einer verschmolzenen Substanz eingesetzt werden. Die durchschnittliche Partikelgröße eines Metalloxids kann etwa 0,3 µm oder weniger, etwa 0,1 µm oder weniger betragen. Metalloxidpartikel können oberflächenbehandelt sein.
• Das zur Herstellung der Grundierung verwendete Lösungsmittel ist je nach Anwesenheit der darin befindlichen Zusatzstoffe eines das z.B. zu einer effektiven Dispersion von anorganischen Partikeln und einer Auflösung des Film-bildenden Materials oder einer Substanz in der Lage ist.
• Es können anorganische Pigmente in einer Grundierung enthalten sein.
• Es kann ein elektronisches Transportpigment in einer Grundierung enthalten sein.
• Wenn Partikel in einem Bindemittel, Harz oder Film-bildenden Material oder einer Substanz dispergiert werden, um eine Grundierung herzustellen, können die Partikel in einer Menge von etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-%; von etwa 40 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-%; oder von etwa 50 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% des Gesamtgewichts des Grundierungsmaterials anwesend sein.
• Ein Homogenisator, eine Kugelmühle, ein Sandschleifer oder ein Homomischer kann verwendet werden, um die anorganischen Partikel zu dispergieren.
• Das Verfahren zum Trocknen der Grundierung kann entsprechend der Konformität mit der Art des Lösungsmittels und der Filmdicke ausgewählt werden, z.B. durch Erhitzen.
• Die Filmdicke der Grundierungsschicht kann etwa 0,1 µm bis etwa 30 µm, von etwa 1 µm bis etwa 20 µm, von etwa 4 µm bis etwa 15 µm betragen.
• Daher ist eine CTL von Interesse eine, die keinen negativen Einfluss auf die Funktionen ausübt, die einer CTL normalerweise zugeschrieben sind, und keinen negativen Einfluss auf die Gesamtfunktion eines Photorezeptors ausübt, sondern eine verbesserte funktionelle Stabilität und Variabilität der CTL bereitstellt, die höheren Temperaturen ausgesetzt ist, wodurch die vorteilhaften Merkmale eines Photorezeptors mit einem Überzug erweitert werden, wie z.B. bei längerer Anwendung unter Druckbedingungen mit hoher Geschwindigkeit. Daher sind die elektrischen Merkmale eines Photoleiters oder Photorezeptors von Interesse, wie durch PIDCs nachgewiesen, mit denjenigen eines Kontrollphotorezeptors vergleichbar, der keine CTL enthält oder diese nicht aufweist, die teilweise oder ganz aus einem Ladungstransportmaterial besteht, das kein fluoracyliertes Arylamin ist; sowie durch die Druckqualität, wenn in einem Abbildungsgerät vorhanden, die mit derjenigen eines Kontrollabbildungsgeräts vergleichbar ist, das einen Photorezeptor umfasst, dem eine CTL fehlt, die teilweise oder ganz aus einem Ladungstransportmaterial besteht, das kein fluoracyliertes Arylamin ist, wie z.B. durch Schablonenstudien nachgewiesen.
• Eine CTL von Interesse wird in einem wie hierin bereitgestellten Photorezeptor verwendet. Die restlichen Schichten werden, um einen funktionellen Photorezeptor zu ergeben, zu einem Substrat, wenigstens einer CGL und einem Überzug, wie hierin gelehrt und wie gemäß dem Stand der Technik bekannt hinzugefügt. Eine CTL von Interesse kann mit einem beliebigen organischen Photorezeptor unabhängig vom spezifischen Substrat, der CGL und des Überzugs und der spezifischen anderen Schichten verwendet werden, die einen Photorezeptor ausmachen. Der fertiggestellte Photorezeptor, der eine CTL umfasst, umfassend ein fluoracyliertes Arylamin, wird in einem Abbildungsgerät eingesetzt, das gemäß dem Stand der Technik bekannt ist, um die Herstellung eines Abbildungsprodukts, z.B. von Photokopien, zu ermöglichen. Ein solches Abbildungsgerät kann ein Gerät zur Herstellung und zum Entfernen einer abbildungsmäßigen Ladung am Photorezeptor umfassen. Das Abbildungsgerät kann eine Entwicklungskomponente zum Auftragen einer Entwicklungszusammensetzung, wie z.B. einem fein verteilten, pigmentierten Material, zur genannten retentiven Ladungsoberfläche des Photorezeptors enthalten, um die Abbildung an der Oberfläche des genannten Photorezeptors zu ergeben. Ein solches Abbildungsgerät kann ebenfalls eine optionale Übertragungskomponente zum Übertragen der entwickelten Abbildung vom Photorezeptor zu einem anderen Element oder ein Kopiesubstrat oder empfangendes Element enthalten. Das Abbildungsgerät umfasst ein Gerät, um die Übertragung der Abbildung vom Photorezeptor an ein empfangendes Element zu ermöglichen, wie z.B. einem Papier. Das Abbildungsgerät kann ebenfalls eine Komponente zum Befestigen des fein verteilten, pigmentierten Materials auf dem empfangenden Element enthalten. Das Abbildungsgerät kann ebenfalls ein Gerät zum erneuten Laden des Photorezeptors umfassen, um die gesamte Ladung von der Oberfläche desselben zu entfernen, um eine geleerte Oberfläche am Photorezeptor bereitzustellen, um eine neue Abbildung ohne Reste der vorherigen Abbildung zu akzeptieren, wie insgesamt gemäß dem Stand der Technik bekannt ist.
• Beispiel 1: Synthese von DFA-TBD
• Zu einem 100 ml Glaskolben, enthaltend 30 ml DCM (Dichlormethan) wurden 2,44 g (5,0 mmol, 1,0 Äquivalent) TBD (Tetraphenylenbiphenyldiamin) hinzugefügt, um einen beigen Schlamm zu ergeben. Dann wurden 5,6 ml (40 mmol, 8,0 Äquivalente) TFAA (Trifluoressiganhydrid) in die Mischung gegossen und der Glaskolben wurde mit einem Rückflusskühler ausgerüstet. Die Mischung wurde bis zum Rückfluss erhitzt (40 °C), wobei sich das TBD auflöste, um eine dunkelbraune Lösung zu bilden. Die Reaktion wurde bei Rückflusstemperatur 72 Stunden lang gerührt.

  
• Nachdem die Reaktion fertiggestellt war (wie durch HPLC bei >99 % Umwandlung festgestellt), wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt und dann mit 30 ml DCM verdünnt. Die Lösung wurde dann in 25 ml gerührtem H₂O gegossen. Die organische Schicht wurde isoliert und mit zwei 10 ml Anteilen einer 1/1 Mischung aus H₂O/gesättigtem NaHCO₃ und mit einem 10 ml Anteil eines NaCl-Puffers, wie z.B. einer gesättigten NaCl-Lösung, gewaschen. Die wässrige Waschlauge, welche das Säurenebenprodukt enthält, wurde entfernt. Die Lösung weist einen pH-Wert auf, der annähernd neutral ist. Die DCM-Lösung wurde dann mit Na₂SO4 getrocknet und durch Verdampfen entfernt, um DFA-TBD (di(Trifluoracyl) TBD) als 1,2 g (70 %) eines goldgelben Feststoffs zu ergeben. Die chemische Struktur wurde durch kernmagnetische Resonanz mit ¹H NMR (300 MHz, CH₂Cl₂-d2) δ 7.93 (d, J=8.4 Hz, 4H), 7.60 (d, J=8.4 Hz, 4H), 7.42 (dd, J=7.3 Hz, 2H), 7.27-7.24 (12H), 7.04 (d, J=9.0 Hz, 4H); und ¹⁹F NMR (300MHz, CH₂Cl₂-d2) δ 71.2 (s, 6F) bestätigt.
• Beispiel 2: Synthese von DFA-pTBD
• Zu einem 100 ml Glaskolben, enthaltend 30 ml DCM, wurden 2,58 g (5,0 mmol, 1,0 Äquivalent) pTBD (Para-methyl TBD) hinzugefügt, um einen beigen Schlamm zu ergeben. Danach wurden 2,8 ml (20 mmol, 8,0 Äquivalente) TFAA in die Mischung gegossen und der Glaskolben mit einem Rückflusskühler ausgerüstet. Die Mischung wurde bis zum Rückfluss (40 °C) erhitzt, wobei sich das Reagenz auflöste, um eine dunkle, rot-braune Lösung zu bilden. Die Reaktion wurde bei der Rückflusstemperatur 48 Stunden lang gerührt.

  
• Nachdem die Reaktion fertiggestellt war (durch HPLC bei >99 % Umwandlung festgestellt), wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt und dann mit 30 ml DCM verdünnt. Die Lösung wurde dann in 25 ml gerührtem H₂O gegossen. Die organische Schicht wurde isoliert und mit zwei 10 ml Anteilen einer 1/1 Mischung aus H₂O/gesättigtem NaHCO₃ und einem 10 ml Anteil eines NaCl-Puffers gewaschen. Die wässrige Waschlauge mit neutralem pH-Wert, welche das Säurenebenprodukt enthält, wurde entfernt. Die DCM-Lösung wurde dann durch Verdampfen entfernt, um DFA-pTBD als 3 g (85 %) einer bernsteinfarbenen Lösung zu ergeben. Die chemische Struktur wurde durch kernmagnetische Resonanz mit ¹H NMR (300 MHz, CH₂C1₂d2) δ 7.91 (d, J=8.4 Hz, 4H), 7.58 (d, J=8.4 Hz, 4H), 7.27-7.10 (12H), 7.01 (d, J=9.3 Hz, 4H), 2.40 (s, 6H); und ¹⁹F NMR (300MHz, CH₂Cl₂-d2) δ 71.1 (s, 6F) bestätigt.
• Beispiel 3: Elektronische Absorptionsmerkmale von TBD und pTBD und den fluoracylierten Derivaten davon
• Die elektronischen Absorptionsspektren im UV und im sichtbaren Bereich von DFA-TBD wurden erhalten und verglichen. Es wurde eine etwa 40 nm Verschiebung nach rot der Absorptionsbänder in DFA-TBD relativ zu TBD beobachtet. Auf ähnliche Weise demonstrierten die elektronischen Absorptionsspektren im UV und im sichtbaren Bereich von pTBD und DFA-pTBD eine 40 nm Verschiebung nach rot der Absorptionsbänder für DFA-pTBD relativ zu pTBD. Daher verändern die Fluoracylgruppen die HOMO-LUMO-Energiewerte.
• Beispiel 4: Herstellung eines Ladungstransportgeräts
• Freistehende Filme von DFA-TBD und DFA-pTBD wurden mit einem 1:1 Verhältnis von Ladungstransportmolekül und Polycarbonat (PCZ-800) hergestellt. Die Lösungen in DCM wurden als Filme auf metallisierte Mylar-Substrate abgeworfen. Der Film wurde in einem aktiv belüfteten Ofen 40 Minuten lang bei 120 °C getrocknet. Der getrocknete Film wurde durch Abziehen delaminiert und für weitere Tests verwendet.
• Beispiel 5: Ladungstransportmerkmale
• Die Laufzeitmessungen für Elektronen und Löcher wurden für DFA-TBD in Polycarbonat, wie hergestellt, und DFA-pTBD in Polycarbonat, wie im Beispiel 4 oben hergestellt, vorgenommen. Das während der Messung verwendete Feld war bei 2,8 E^-5 (V/cm).
• Die beobachteten Daten demonstrieren, dass das Ladungstransportmerkmal der fluoracylierten Arylamine, die Löcher und Elektronen mit Beweglichkeiten im Bereich von 10^-6 bis 10^-5 V^-1s^_1 transportieren, mit bekannten Ladungstransportmaterialien vergleichbar sind.
• Beispiel 6: Herstellung eines Photorezeptorgeräts und Prüfung
• Polycarbonat (PCZ-800, Mitsubishi) und separat entweder DFA-TBD oder DFA-pTBD wurden in einem 1:1 Verhältnis vermischt und in DCM aufgelöst. Die Filme wurden aus der Mischung auf Films Tigris (AMAT) Substrate abgeworfen. Die Filme wurden in einem aktiv belüfteten Ofen 40 Minuten lang bei 120 °C getrocknet. Die Filme resultierten in defektfreie Ladungstransportschichten, die in einen Photorezeptor eingearbeitet wurden.
• Die Photorezeptoren, einschließlich einer Kontrolle, die ein Photorezeptor war, der zwar parallel konstruiert war, wobei die CTL jedoch kein Fluoracylaraylamin von Interesse enthielt, aber ein Ladungstransportmolekül gewerblich erhältlich war, wurden in einem UDS-Scanner-Set getestet, um photoinduzierte Entladungszyklen zu erhalten, die in einem Ladungs-löschenden Zyklus sequenziert wurden, gefolgt von einem Ladungs-aufnehmendenlöschenden Zyklus, wobei die Lichtintensität stufenweise mit dem Zyklieren erhöht wurde, um eine Reihe von photoinduzierten Entladungs-Charakteristik-Kurven (PIDC) zu produzieren, aus denen die Photosensitivität und die Oberflächenpotenziale zu verschiedenen Aufnahmeintensitäten gemessen wurden. Der Scanner war mit einem Scorotron ausgerüstet, der auf eine konstante Spannung eingestellt war, die Ladungen in verschiedenen Oberflächenpotenzialen ausführte. Die Photoleiter wurden an Oberflächenpotenzialen von 700 Volt getestet, wobei die Aufnahmelichtintensität durch Regulieren einer Reihe von neutralen Dichtheitsfiltern stufenweise erhöht wurde; die Aufnahmelampe war dabei eine 780 nm Xenonlampe. Die xerographische Simulation wurde in einer umweltgeregelten, lichtdichten Kammer in trockenen Bedingungen (10 % relative Feuchtigkeit und 22 °C) durchgeführt. Die Geräte wurden auf Vhigh und V_low mit einer 780 nm Aufnahme und Lösung und einer 117 ms Zeitaufnahme getestet.
• Die PIDC-Daten für die oben genannten Geräte demonstrierten eine geeignete Ladung durch die Fluoracylierten Arylamine von Interesse, die mit denen des bekannten Ladungstransportmoleküls vergleichbar sind.

Claims (6)

1. Photorezeptor-Ladungstransportschicht (CTL), umfassend ein Film-bildendes Material oder ein Polymer, und ein Fluoracylarylamin.
2. CTL nach Anspruch 1, wobei das genannte Fluoracylarylamin folgendes umfasst:

   

   wobei sich jedes von R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ an einer beliebigen Stelle einer Arylgruppe befindet; und ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Wasserstoffatom; einem Halogen; einem Kohlenwasserstoff von 1 bis etwa 8 Kohlenstoffatomen, die substituiert sein können und die ein Heteroatom umfassen können; oder einer funktionellen Gruppe; wobei n 1, 2 oder 3 ist; und wobei wenigstens ein Ring wenigstens eine Fluoracylgruppe umfasst.
3. CTL nach Anspruch 1, wobei das Arylamin die Struktur A oder B aufweist: A:

   

   oder B:

   

   wobei Y Wasserstoff, C₁-C₅ Alkyl, C₃-C₇ zyklisches Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy, Hydroxy, ω-Hydroxy substituiertes C₂-C₈ Alkyl, Halogen oder Aryl, optional mit C₁-C₅ Alkyl subsituiert ist; wobei R₁ R₂, und R₃ jeweils Wasserstoff, C₁-C₅ Alkyl, C₃-C₇ zyklisches Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy, Hydroxy, ω-Hydroxy substituiertes C₂-C₈ Alkyl, Halogen oder Aryl sind, optional mit C₁-C₅ Alkyl substituiert; wobei R₄ C₁-C₅ Alkyl, C₃-C₇ zyklisches Alkyl, Hydroxy, ω-Hydroxy substituiertes C₂-C₈ Alkyl, Halogen oder Aryl ist, optional mit C₁-C₅ Alkyl substituiert; und wobei n 1, 2 oder 3 ist; und wobei wenigstens ein Ring wenigstens einen Fluoracylrest umfasst.
4. CTL nach Anspruch 1, wobei das Arylamin folgende Struktur aufweist:

   

   wobei R₁ R₂ und R₃ jeweils Wasserstoff, C₁-C₅ Alkyl, C₃-C₇ zyklisches Alkyl, C₁-C₄ Alkoxy, Hydroxy, ω-Hydroxy substituiertes C₂-C₈ Alkyl, Halogen oder Aryl ist, optional mit C₁-C₅ Alkyl substituiert; wobei R₄ C₁-C₅ Alkyl, C₃-C₇ zyklisches Alkyl, Hydroxy, ω-Hydroxy substituiertes C₂-C₈ Alkyl, Halogen oder Aryl ist, optional mit C₁-C₅ Alkyl substituiert; und wobei n 1, 2 oder 3 ist; und wobei wenigstens ein Ring einen Fluoracylrest umfasst.
5. CTL nach Anspruch 1, umfassend:

   
6. CTL nach Anspruch 1, umfassend:

   

   

   

   

   

   wobei X eine Fluoracylgruppe oder ein Wasserstoff ist und die Anzahl der Fluoracylgruppen im Bereich von 1 bis 4 liegt.