DE1052811B - Verfahren zur Herstellung von lichtleitfaehigen Schichten fuer elektrophotographische Verfahren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von lichtleitfaehigen Schichten fuer elektrophotographische VerfahrenInfo
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Description
DEUTSCHES
Es ist bekannt, lichtempfindliche bzw. lichtleitfähige Schichten für elektrophotographische Verfahren, speziell
für das ? Elektrofax «-Verfahren (s. Radio Corporation of America Review 15 [1954], S. 462 bis 468), aus Lösungen
von schichtbildenden Kunststoffen in organischen Lösungsmitteln unter Zusatz von lichtempfindlichen
Stoffen auf geeignete Unterlagen zu vergießen. Das dabei verwendete Bindemittel muß einen elektrischen
spezifischen Widerstand aufweisen, der größer ist als derjenige der photoleitfähigen Substanz und
größer als der spezifische Widerstand der Unterlage. Die besten Ergebnisse wurden erzielt bei Verwendung
von Bindemitteln, deren elektrischer spezifischer Widerstand mindestens IO10 Ω/cm oder mehr betrug.
Bewährt hat sich hierfür vornehmlich ein Silikonharz, das als 60°/0ige Lösung in aromatischen Kohlenwasserstoffen,
z. B. Toluol, im Handel ist.
Es wurde nun gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, als Bindemittel für die Herstellung lichtleitfähiger
Schichten für elektrophotographische Verfahren in organischen Lösungsmitteln lösliche, hydroxylgnippenhaltige
harzartige Stoffe zu verwenden, deren Oxygruppen ganz oder zum Teil mit Isocyanaten umgesetzt worden sind.
Für die Umsetzung können Mono- oder Polyisocyanate, insbesondere Monoisocyanate, für sich allein oder in
Gemischen mit Diisocyanaten verwendet werden. Das Mengenverhältnis der Umsetzungskomponenten kann
dabei so gewählt werden, daß auf eine Hydroxylgruppe eine oder weniger als eine NCO-Gruppe zur Anwendung
kommt. Beispielsweise seien die folgenden harzbildenden Verbindungstypen genannt, die mit Isocyanaten zu den
Verfahrensprodukten umgesetzt werden:
A. Hydroxylgruppenhaltige Polyester von Polycarbonsäuren und Polyalkoholen, wobei die Alkoholkomponente
in Überschuß angewandt wird. Als Polycarbonsäuren kommen hierfür vornehmlich aromatische Dicarbonsäuren,
wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, 4,4' -Diphenyläther- dicarbonsäuren, wie
Bernsteinsäure, Adipinsäure, Methyladipinsäure, Sebacinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Dekandicarbonsäure,
dimerisierte Ölsäure, Zitronensäure, in Betracht. Des weiteren können in untergeordnetem Maße auch Monocarbonsäuren
mitverwendet werden, wie z. B. Benzoesäure, Stearinsäure, Ölsäure, Leinölfettsäure, Rizinusölsäure.
Geeignete Anteile an diesen Säuren sind z. B. 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge der
Polycarbonsäuren.
Als Beispiele für Polyalkohole, die für sich allein oder im Gemisch zur Herstellung der Hydroxylgruppen
enthaltenden Polyester herangezogen werden können, seien genannt: Glykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol,
Butandiol, Butendiol, Butindiol, Hexandiol, Oktadekandiol, Hydrochinondioxäthyläther, Leinölsäuremonoglycerid,
Ölsäuremonoglycerid, 4,4'-Di-(/?-äthoxy)-Verfahren zur Herstellung
von lichtleitfähigen Schichten
für elektrophotographische Verfahren
von lichtleitfähigen Schichten
für elektrophotographische Verfahren
Anmelder:
Agfa Aktiengesellschaft,
Leverkusen-Bayerwerk,
Kaiser - Wilhelm -Allee
Agfa Aktiengesellschaft,
Leverkusen-Bayerwerk,
Kaiser - Wilhelm -Allee
Dr. Wilhelm Bunge, Dr. Heinrich Seibert
und Dr. Hildegard Haydn1 Leverkusen,
sind als Erfinder genannt worden
und Dr. Hildegard Haydn1 Leverkusen,
sind als Erfinder genannt worden
diphenyl-dimethylmethan, 4,4'-Dihydroxy-dicyclohexyldimethylmethan, Glycerin, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan,
Trimethylolpröpanmonoallyläther, Pentaerythrit, Triäthanolamin, Rizinusöl.
Zur Modifizierung der Polyester können auch hier monofunktionelle Alkohole in untergeordnetem Maße
mitverwendet werden, wie z. B. Butanol, Hexanol, Octadecylalkohol. Es kommen hierfür Anteile von etwa
1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge der Polyalkohole, in Frage.
B. Als harzbildende Verbindungen kommen ferner Epoxydharze in Frage, beispielsweise auf der Basis
mehrwertiger Phenole oder mehrwertiger Alkohole, die von ihrer Herstellung her freie Hydroxylgruppen enthalten
oder bei denen zusätzlich durch saure oder alkalische Verseifung der Epoxydgruppen Hydroxylgruppen
ausgebildet werden, weiterhin thermoplastische bzw. lösliche Harze, die durch Umwandlung von Epoxydharzen
mit Mono- und/oder Polycarbonsäuren bzw. deren Anhydriden, mit Phenolen oder Aminen entstanden
sind, also allgemein harzartige thermoplastische Produkte auf Epoxydbasis, die von vornherein Hydroxylgruppen
besitzen oder diese durch bekannte Methoden erhalten.
C Weiterhin können harzartige Kondensationspro^ dukte verwendet werden, wie sie durch Umätherung
von Verbindungen, die zwei oder mehrere aromatisch gebundene —CH2-OR-Gruppierungen besitzen, mit
Polyalkoholen erhalten werden, wobei letztere im Überschuß eingesetzt werden. (Produkte dieser Art sind in
der Patentanmeldung F 22756 IVb / 39 c beschrieben.)
D. Schließlich kommen noch Polyoxyverbindungen in Frage, die durch Kondensation von Polyalkoholen
809 769/50D
mit Aldehyden erhalten werden, wobei als Polyalkohole solche bevorzugt werden, die keine cyclischen Acetale
bilden, wie beispielsweise Hexandiol, Butan-bis-ß-dioxäthyläther, Trimethylolpropan-trioxäthyläther, weiterhin
aromatische Polyalkohole mit aliphatisch gebundenen l Hydroxylgruppen, die durch Umsetzung von aromatischen
Polyoxyverbindungen mit Glykolchlorhydrin erhalten werden.
Als Aldehydkomponente eignet sich in erster Linie Formaldehyd, jedoch sind auch andere Aldehyde, wie κ
ζ. Β. Acetaldehyd, Benzaldehyd, Crotonaldehyd, verwendbar. (Diese Produkte sind in der Patentanmeldung
F18175 IVb / 39c beschrieben.)
Für das vorliegende Verfahren werden beispielsweise die unter A bis D aufgeführten oder auch andere Poly- i;
hydroxylverbindungen, gegebenenfalls auch Gemische dieser, mit Isocyanaten zweckmäßig in der Wärme
umgesetzt.
Bevorzugt werden hierbei solche Isocyanate verwendet, die weitgehend lichtechte Kondensationsprodukte liefern, a
wie beispielsweise Butylisocyanat, Hexylisocyanat, Cyclohexylisocyanat, Toluylen-2,6-diisocyanat, Diäthyl-methylphenylen-diisocyanat,
4,4'-dicyclohexylmethan-diisocyanat, 4, 4'- Diphenyl -dimethylmethan-diisocyanat,
m-Xylylendiisocyanat, l-cc-Isocyanatoäthyl-3-isocyanato- 2, benzol.
Die Mengen an Isocyanat werden so gewählt, daß in organischen Lösungsmitteln lösliche Umsetzungsprodukte
erhalten werden, die bei Verwendung eines Unterschusses an Isocyanaten noch freie Hydroxylgruppen besitzen 3'
können.
Die mit diesen Harzen hergestellten Schichten sind lichtecht und alterungsbeständig und unterscheiden sich
in den elektrischen Eigenschaften nicht von den Silikonharzschichten. Sie besitzen aber den Vorteil der Alkohollöslichkeit
und des wesentlich geringeren Preises.
Als lichtempfindliche bzw. lichtleitfähige Stoffe können die dafür bekannten Verbindungen verwendet werden,
beispielsweise Zinkoxyd, Arsentrisulfid, Bleijodid, Bleichromat, Cadmiumj odid, Quecksilberj odid, Aluminiumjodid,
Zinkjodid, Antimonoxyd, Antimonsulfid, Cadmiumsulfid, ferner Anthracen, Acenaphthen, Chrysen,
Terphenyl bzw. p-Diphenylbenzol, Benzanthron, 1,5-Dicyannaphthalin, 1,4-Dicyannaphthalin, Aminophthalodinitril,
Nitrophthalodinitril.
Die Sensibilisierung dieser Schichten kann bei Verwendung von Isocyanatharzen als Bindemittel in der
üblichen Weise mit den bekannten Verbindungen erfolgen.
Ein besonderer Vorteil dieser Isocyanatharze ist ihre Anwendbarkeit als wäßrige Dispersion. Die Herstellung
einer solchen wäßrigen Dispersion, die sich als Bindemittel für lichtleitfähige Schichten eignet, erfolgt wie
nachstehend beschrieben.
Man stellt eine Lösung des Harzes in Trichloräthylen oder einem entsprechenden Lösungsmittel her und
emulgiert mit geeigneten Mitteln, indem man die Harzlösung in den geschmolzenen Emulgator, z. B. ein
Umsetzungsprodukt von Abietinsäure mit Äthylenoxyd, unter Rühren langsam einträgt und anschließend die
erforderliche Menge Wasser unter gutem Rühren einlaufen läßt. Um die lichtleitfähige Substanz in diese
Dispersion einzuarbeiten, ist es zweckmäßig, dann ein Schutzkolloid, z. B. Gummiarabikum, zusätzlich zu
verwenden.
Als lichtleitfähige Komponente sind alle bereits oben beschriebenen Verbindungen verwendbar.
Die mit dieser wäßrigen Dispersion hergestellten Schichten werden bei erhöhter Temperatur, vornehmlich
bei 60 bis 90° C, getrocknet. Sie sind dann so weit hydro-
phob, daß die Feuchtigkeitsaufnahme aus der Luft so minimal ist, daß das Verfahren auch nach längerem
Lagern der Schichten bei einer Luftfeuchtigkeit von etwa 8 bis 90% nicht beeinträchtigt wird.
200 g eines Umsetzungsproduktes, das durch Vakuumveresterung von 3 Mol Phthalsäureanhydrid, 3 Mol Trimethylolpropan,
1 Mol Pentaerythrit und nachfolgender Umsetzung mit 5 Mol Cyclohexyhsocyanat hergestellt
wurde, werden in 1000 ecm Alkohol gelöst. In diese Harzlösung rührt man 600 g Zinkoxyd ein und behandelt
diese Mischung mehrere Stunden in einer Kugelmühle. Sie wird dann auf eine geeignete Unterlage, wie
z. B. Papier, vergossen und kann bei Raumtemperatur getrocknet werden.
250 Gewichtsteile eines Umsetzungsproduktes, das durch Vakuumveresterung von 3 Mol Phthalsäureanhydrid,
3 Mol Trimethylolpropan, 1 Mol Pentaerythrit und 1 Mol Vorlauffettsäure (C9 bis C10) und nachfolgender
Umsetzung mit 4,8 Mol CyclohexyÜsocyanat hergestellt wurde, werden mit 1000 Gewichtsteilen Alkohol versetzt
und gemeinsam mit 750 Gewichtsteilen Zinkoxyd in einer Kugelmühle gemischt und geschüttelt. Die Mischung
ist gebrauchsfertig, wenn das Harz vollständig im Alkohol in Lösung gegangen ist. Die Aufarbeitung erfolgt wie
im Beispiel 1.
300 Gewichtsteile eines Umsetzungsproduktes, das durch Vakuumveresterung von 2 Mol Phthalsäureanhydrid,
1 Mol Adipinsäure, 4 Mol Trimethylolpropan und anschließende Umsetzung mit 4,8 Mol Cyclohexylisocyanat
hergestellt wurde, werden in 1000 Gewichtsteilen Alkohol gelöst. Man trägt 670 Gewichtsteile Zinkoxyd
ein und schüttelt auf einer Schwingmühle. Die Mischung wird auf einer geeigneten Unterlage vergossen
und getrocknet.
200 Gewichtsteile eines Umsetzungsproduktes gemäß Beispiel 2, in welchem CyclohexyHsocyanat durch die
äquivalente Menge BenzyHsocyanat ersetzt worden ist, werden in 1000 Gewichtsteilen Alkohol gelöst. In diese
Lösung gibt man 200 Gewichtsteile p-Diphenylbenzol und schüttelt auf einer Kugelmühle. Die Aufarbeitung
erfolgt wie im Beispiel 1.
1000 Gewichtsteile einer 20°/0igen Lösung des im Beispiel 1 beschriebenen Umsetzungsproduktes in Alkohol,
900 Gewichtsteile Zinkoxyd und 0,13 Gewichtsteile Bengahosa werden in einer Kugelmühle gemischt und
gemahlen. Die Mischung wird auf Papier vergossen und getrocknet.
100 Gewichtsteile eines auf dem übHchen Wege aus 4,4'-Dioxy-diphenyl-dimethylmethan und Epichlorhydrin
hergestellten Epoxydharzes mit einem Epoxydäquivalent von 1150 und 0,12% aktivem Wasserstoff werden
zunächst mit 10,6 Gewichtsteilen Benzoesäure bei 150°C umgesetzt. Das harzartige, 5,8% Hydroxylgruppen enthaltende
Produkt wird sodann bei 140 bis 160°C mit 34 Gewichtsteilen CyclohexyHsocyanat nachbehandelt.
100 Gewichtsteile dieses Umsetzungsproduktes werden in 400 Gewichtsteilen Essigester gelöst. Man trägt
380 Gewichtsteile Zinkoxyd ein und schüttelt einige
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von lichtleitfähigen Schichten für elektrophotographische Verfahren, dadurch
gekennzeichnet, daß als Bindemittel für lichtleitfähige Substanzen in organischen Lösungsmitteln
lösliche Umsetzungsprodukte aus hydroxylgruppenhaltigen Harzen und Isocyanaten verwendet werden,
in denen die Hydroxylgruppen ganz oder teilweise mit Isocyanaten umgesetzt worden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Umsetzungsprodukte aus hydroxylgruppenhaltigen
Harzen und Monoisocyanaten verwendet werden, in denen auf eine Hydroxylgruppe eine oder weniger als eine NCO-Gruppe zur Anwendung
gelangt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß solche Umsetzungsprodukte verwendet
werden, in denen die Hydroxylgruppen teilweise mit Diisocyanaten bzw. einem Gemisch aus
Mono- und Diisocyanaten umgesetzt worden sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungsprodukte als wäßrige
Dispersionen verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Umsetzungsprodukte solche
verwendet werden, die aromatische Ringe enthalten
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