DE1102556B - Verfahren zur Herstellung von photoleitfaehigen Schichten fuer elektrophotographische Verfahren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von photoleitfähigen Schichten für elektrophotographische Verfahren Zur Herstellung von photoleitfähigen Schichten für elektrophotographische Verfahren ist es bekannt, gewisse anorganische oder organische lichtleitfähige Verbindungen zu verwenden. Solche Verbindungen sind beispielsweise Schwefel, Selen, Oxyde, Sulfide, Selenide von Zink, Cadmium, Quecksilber, Antimon, Wismut, Blei, ferner Anthracen und Anthrachinon. Diese Substanzen werden auf eine Unterlage, insbesondere aus Metallen oder einem anderen schichtbildenden Stoff, beispielsweise Papier, oder einem filmbildenden Kunststoff aufgetragen. Gegebenenfalls kann der photoleitfähige Stoff in einem schichtbildenden Bindemittel untergebracht werden, wobei der Trägerstoff in Wasser dispergiert werden kann.
• Es wurde nun gefunden, daß man sehr geeignete photoleitfähige Schichten erhält, wenn man als photoleitfähige Verbindungen Derivate von mehrkernigen, cyclischen, kondensierten Kohlenwasserstoffen folgender Konstitution verwendet: 1. Anthracen, das durch folgende Substituenten ein-oder mehrfach, auch verschiedenartig substituiert sein kann: Halogen, Cyan-, Nitro-, Alkyl-, Aryl-, Acyl-, Oxy-, Amino-, Aldehyd-, Aninoaryl-, Aminoalkyl-, Arylamino-, Alkylamino- oder Acylaminogruppen; 2. Verbindungen der allgemeinen Formel: Es bedeutet: Z die zur Vervollständigung eines Benzol-, Pyridin-, Pyridon-, Pyrimidin- bzw. Pyrimidonringes notwendigen Atome; R' und R" Wasserstoff- oder Halogenatome, Cyan-, Nitro-, Alkyl-, Aryl-, Alkylamino- oder Arylaminogruppen; bei Z als Benzolring ist R"' ein Wasserstoff- oder Halogenatom, eine Cyan-, Nitro-, Amino-, Alkylamino-, Acylamino- oder Arylaminogruppe; ist Z ein Pyridin- bzw. Pyrimidinring, dann ist R"' kein Substituent; ist Z -ein Pyridon- bzw. Pyrimidonring, dann ist R"' ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Arylgruppe als Substituent am Stickstoffatom. R', R" und R' dürfen nicht alle zugleich Wasserstoffatome sein.
• Es hat sich gezeigt, daß Verbindungen dieses Typs tatsächlich lichtempfindlicher sind als die bisher bekannten organischen Photoleiter wie Anthracen oder Anthrachinon. Während die' beiden letztgenannten bekannten Photoleiter nur mit UV-Licht eine deutliche Photoleitfähigkeit zeigen, können die erfindungsgemäßen Verbindungen mit sichtbarem Licht, also mit den üblicherweise verwendeten Kopierlampen, belichtet werden.
• Die Empfindlichkeit eines elektrophotographischen Papiers ist gegeben durch den mit einer bestimmten Belichtung erreichbaren elektrostatischen Kontrast, d. h., sie ist um so größer, je mehr elektrostatische Ladung durch eine vorgegebene Belichtung abfließt. Stellt man das Abklingen der Ladung in Abhängigkeit von der Zeit in einem Diagramm dar, auf dessen Ordinate in logarithmischem Maßstab die relative Flächenaufladung und auf dessen Abszisse lineare Zeiteinheiten aufgetragen sind, so erhält man in erster Näherung Geraden. Je steiler diese Geraden für eine bestimmte Lichtintensität nach unten verlaufen, um so höher ist die Empfindlichkeit. In den Abbildungen ist die Lichtempfindlichkeit einer bekannten Substanz mit einigen erfindungsgemäßen organischen Verbindungen verglichen. Die dort eingezeichneten Kurven sind folgenden Substanzen zugehörig: Abb. 1.
• Kurve 1: Anthracen.
• Kurve 2 : 4 :gminoanthrapyrimidin. Kurve 3: 3,9-Dibrombenzanthron. Kurve 4: Bz-1-Nitrobenzanthron. Kurve 5 : 2-Oxyanthracen.
• Abb. 2.
• Kurve 1: Anthrachinon. Kurve 2: Anthrapyrimidon. Kurve 3: 9,10-Dicyananthracen. Kurve 4: 9,10-Dichloranthracen.
• Ein weiterer Vorteil dieser neuen Photoleiter ist die sehr geringe Dunkelleitfähigkeit. Außerdem lassen sich diese Substanzen im Gegensatz zu Zinkoxyd gleichgut positiv und negativ aufladen. Sie besitzen ferner die für die Herstellung elektrophotographischer Schichten notwendige Eigenschaft, in der Schicht in kristalliner Form dispergierbar zu sein.
• Bei der Herstellung der photoleitfähigen Schichten kann man folgendermaßen vorgehen: Die photoleitfähigen Verbindungen werden in einer Lösung bzw. Dispersion des -Schichtbildners dispergiert bzw. ganz oder teilweise gelöst. Diese Dispersionen werden auf eine geeignete Unterlage vergossen und getrocknet, wobei sich der photoleitfähige Stoff in kristalliner Form, abscheiden muß.
• Als Bindemittel für die photoleitfähigen Substanzen können die verschiedensten filmbildenden Kunststoffe, beispielsweise Cellulose, Celluloseester, Celluloseäther, Polyvinylchlorid, Polyarethan, Polyester, Polyamide, Polycarbonate auf der Grundlage von Di-(monooxyaryl)-alkänen, insbesondere von 4,4`-Di-(monooxyaryl)-alkanen verwendet werden, wie sie aus den deutschen Patentschriften 971'777 und 971790 bekannt sind.
• Die genannten Stoffe können auch zur Herstellung der Unterlage verwendet werden.
• Die lichtleitfähigen Schichten können auch nach dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1040 900 aus wäßrigen Dispersionen hergestellt werden.
• Als besonders geeignete Bindemittel seien ferner Silicon harze, insbesondere solche auf Basis von Phenyl- und Methylpolysiloxanen angeführt, wie sie z. B. aus den deutschen Patentschriften $53 351 und 868 975 bekannt sind.
• Beispiel 1 52 g Silikonharz (60°/oig in Toluol) (hergestellt nach Beispiel 1 der deutschen Patentschrift 853 351) und 80 g 2-Oxyanthracen werden gut gemischt und noch etwa 2 Stunden auf einer Kugelmühle gemahlen. Das 2-Oxyanthracen hat sich dann zum Teil im Toluol gelöst, zumal sich die Mischung beim Vermahlen etwas erwärmte. Ohne abzukühlen wird diese Gießlösung auf eine geeignete Unterlage wie Metall oder Papier vergossen und langsam getrocknet. Beim Trocknungsprozeß kristallisiert das 2-Oxyanthracen in kleinen Kristallen gleichmäßig über die ganze Schicht aus. Sie wird in der üblichen Weise verarbeitet.
• Beispiel 2 60 g Silikonharz (60°/oig in Toluol) gemäß Beispiel l und 25 g 9,10-Dichloranthracen werden auf einer Kugel müble mehrere Stunden vermahlen. Die feine Kristallsuspension wird mit 110 em3 Alkohol verdünnt noch einmal kräftig durchgerührt und in der üblichen Weise auf eine geeignete Unterlage vergossen.
• Die Verarbeitung erfolgt in der üblichen Weise. Die Verwendung von 9,10-Dichloranthracen gegenüber Anthracen hat den Vorteil, daß-die spektrale_Empfindlichkeit dieser Substanz im sichtbaren Bereich liegt und die Belichtung mit normalem Glühlampenlicht vorgenommen werden kann.
• Beispiel 3 In eine Mischung von 100 cm3 einer etwa 30°/oigen wäßrigen Dispersion eines 4elamin-Form.äldehyd-Harzes und 80 cm3 Wasser werden 30 g Bz-1-Nitrobenzanthron gegeben. Man schüttelt 2 Stunden auf einer Kugelmühle und vergießt die Mischung auf eine geeignete Unterlage. Die erst bei Zimmertemperatur getrockneten Papiere werden einer Nachkondensation bei 80°C unterworfen. Die Verarbeitung der Schicht erfolgt in der üblichen Weise. Die spektrale Empfindlichkeit von Bz-1-Nitrobenzanthron liegt im sichtbaren Bereich. Die Belichtung kann mit Glühlampenlicht erfolgen.
• Beispiel 4 64 g Silikonharz gemäß Beispiel 1, 97 cm3 Toluol und 20 g Anthrapyrimidon werden innig vermischt und auf einer Kugelmühle gut vermahlen. Die Mischung wird auf einer geeigneten Unterlage vergossen und getrocknet.
• Es resultiert eine hellgelbe glatte Schicht, die in der üblichen Weise verarbeitet werden kann. Eine Empfindlichkeit im, sichtbaren Spektralbereich ist vorhanden.
• Beispiel 5 Man verwendet eine Harzmischung in der Konzentration wie im Beispiel 4. Statt Anthrapyrimidon gibt man 22 g 5-Aminoanthrapyrimidin hinzu. Die Schicht wird wie im Beispiel 4 hergestellt. Die Lichtempfindlichkeit dieser Schicht ist sehr gut. Ihr Farbton ist hellgelb.
• Beispiel 6 64 g Silikonharz (60%ig in Toluol) gemäß Beispiel 1, 97 cm3 Toluol und 20g Anthrapyrzmidin werden gemischt und in einer Kugelmühle einige Stunden vermahlen. Diese Mischung wird auf eine Unterlage, z. B. Papier oder Metall, vergossen und getrocknet. Die so hergestellte Schicht ist glatt, ganz hellgelb und im sichtbaren Licht empfindlich.
• Beispiel 7 100 g . von einem Copolymeren aus Vinylchlorid und Acrylsäuremethylester 300/, in Äthylacetat, 100 cm3 Äthylacetat und 40 g 4-Am.inoanthrapyrimidin werden gemischt und behandelt wie im Beispiel 6.
• Beispiel 8 100 cm3 Celluloseacetat (2,5°/oig in Aceton), f2 g 4-p-Toluidino-N-methylanthrapydinidon und 100 cm3 Aceton werden unter kräftigem Rühren auf etwa 50'C erhitzt. Ein Teil des 4-p-Toluidino-N-methylanthrapyrimidon geht dabei in Lösung. Die heiße Mischung wird auf eine geeignete Unterlage, z. B. Papier, vergossen und langsam getrocknet.
• Statt 4-p-Toluidino-N-methylanthrapyrimidon können auch äquivalente Mengen von Anthrapyrimidon, Anthrapyridin, Anthrapyridon, N-Methylanthrapyrinddon, 4-Brom-N-methylanthrapyridon, 4-Amino-N-methylanthrapyridon oder 4-p-Toluidino-N-methylanthrapyridon verwendet werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von photoleitfähigen Schichten für elektrophotographische Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man als photoleitfähige Substanzen Derivate von mehrkernigen, cyclischen, kondensierten Kohlenwasserstoffen verwendet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als photoleitfähige Substanzen Derivate von Anthracen oder Benzanthron verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel für lichtleitfähige Substanzen schichtbildende Kunststoffe verwendet werden, die in organischen Lösungsmitteln löslich sind und diese aus wäßrigen Dispersionen oder Emulsionen auf geeignete Unterlagen vergossen werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Trocknung der vergossenen Dispersionen oder Emulsionen durch Hitzebehandlung eine Nachkondensation oder Nachpolymerisation der Kunststoffe durchgeführt wird.