DE1572380C - Fotoleitfähige Schicht mit einem benzylgruppenhaltigen Phenylendiaminderi vat und gegebenenfalls einem Bindemittel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine fotoleitfähige Schicht mit Ein Nachteil von den Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetrabenzyl-

einem benzylgruppenhaltigen Phenylendiaminderivat . p-Phenylendiaminen als Fotoleiter in einer fotoleit-

und gegebenenfalls einem Bindemittel. fähigen Schicht besteht darin, daß diese Verbindungen

Es ist bekannt, daß Platten für eine Verwendung bei nicht immer so gute Lösungseigenschaften wie er-

elektrofotografischen Verfahren dadurch hergestellt 5 wünscht haben. Es ist wichtig, daß ein Fotoleiter nicht

werden können, daß sie mit einem Überzug aus einer dazu neigen sollte, entweder aus einer festen Lösung in

fotoleitfähigen Isolierschicht auf einem im Verhältnis einem Harzbindemittel einer fotoleitfähigen Schicht

mehr leitfähigen Träger wie beispielsweise Papier, oder aus der flüssigen, zur. Bildung der fotoleitfähigen

Aluminiumfolie oder plastischem Film versehen wird. Schicht verwendeten Überzugslösung zu kristallisieren,

Bei einem elektrofotografischen Verfahren wird die io da dieses zu einem Verlust an Fotoleitfähigkeit führen

fotoleitfähige Isolierschicht zuerst beispielsweise mit würde.WenndarüberhinauseinesderN.N^N'jN'-Tetra-

einer Koronaentladung elektrisch geladen, so daß die benzyl-p-Phenylendiamine als Fotoleiter in einer foto-

Schicht eine gleichförmige positive oder negative La- leitfähigen Schicht verwendet wird, kann es notwendig

dung auf ihrer Oberfläche hat. Die Platte wird dann werden, einen Sensibilisator einzuschließen, um die

einem Lichtbild ausgesetzt, welches den Fotoleiter i$ Schicht genügend ansprechbar auf ultraviolettes Licht

aktiviert. Die an jeder Stelle auf der fotoleitfähigen zu machen.

Isolierschicht verbleibende Ladedichte ist der Beiich- Aufgabe der Erfindung ist es, eine fotoleitfähige tungsintensität an jener Stelle während der Belichtung Schicht zu schaffen, bei welcher der Fotoleiter die Vorumgekehrt proportional. Das nicht sichtbare Ladungs- teile der N,N,N',N'-Tetrabenzyl-p-PhenyIendiamine muster oder -bild wird deshalb mit einem elektro- 20 als Fotoleiter hat, aber nicht die Nachteile. Insbesonstatisch anziehbaren Pigmentfarbstoff in bekannter dere ist es Aufgabe der Erfindung, eine fotoleitfähige Weise entwickelt. Das aus einem gefärbten Pigment Schicht zu schaffen, bei welcher der Fotoleiter eine zusammen mit einem thermoplastischen Harz zusam- gute Löslichkeit sowohl in festen als auch in flüssigen mengesetzte entwickelte Bild wird im wesentlichen durch Lösungen hat und ausreichend auf ultraviolettes Licht Erhitzen oder in dem Fall von flüssigen Pigmentfarb- 25 anspricht, ohne daß die Verwendung eines Sensibilisastoffen durch Luftoxydation der trocknenden öle fixiert. tors wesentlich ist.

Die Verwendung von Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetrabenzyl-p-Phe- Der Gegenstand der Erfindung geht von einer foto-

nylendiaminen als Fotoleiter in fotoleitfähigen Schichten leitfähigen Schicht mit einem benzylgruppenhaltigen

ist in der deutschen Patentschrift 1 290 428 beschrieben. Phenylendiaminderivat und gegebenenfalls einem Bin-

Diese Verbindungen sind in vieler Hinsicht als Foto- 30 demittel aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß sie

leiter in einer fotoleitfähigen Schicht ausgezeichnet. als Fotoleiter eine Verbindung der Formel

RR

enthält, worin R gleich einem Alkylrest und R₁ gleich nutzbar zu machen. Schichtzusammensetzungen zum einem Wasserstoff a torn, einem oder mehreren Alkyl- Präparieren der fotoleitfähigen Schichten enthalten resten oder gleich einem oder mehreren Halogen- 40 normalerweise einen Gewichtsteil an Bindemittel, atomen ist. - I₁O bis 0,1 Gewichtsteile Fotoleiter und 4 bis 10 Ge-

Jede Benzylgruppe des Fotoleiters führt Vorzugs- wichtsteile Lösungsmittel. Nachdem das Lösungsmittel weise nicht mehr als ein Austauschmittel oder einen verdampft worden ist, enthält die Schicht eine feste Substituenten. Der mittlere Phenylenring wird nicht Lösung des Fotoleiters in dem Bindemittel,
substituiert, da eine Substitution dazu neigt, die Foto- 45 Durch die Erfindung können fotoleitfähige Schichleitfähigkeit wegen einer sterischen Hinderung der pla- ten hergestellt werden, bei welchen der Fotoleiter stabil naren Konfiguration der Aminogruppen zu zerstören. und leicht präparierbar ist und eine ausgezeichnete Normalerweise ist der Fotoleiter in der fotoleitfähigen ■ Löslichkeit sowohl in festen als auch in flüssigen Lö-Schicht in einem Betrag von mindestens 10 Gewichts- sungen hat. Insbesondere haben die verwendeten Fotoprozenten vorhanden. 5° leiter eine verbesserte Löslichkeit in nicht polaren und

Die fotoleitfähige Schicht enthält gewöhnlich ein nicht chlorierten Lösungsmitteln wie beispielsweise Bindemittel. , Toluol. Die Verwendung solcher Lösungsmittel ist

Beispiele von zweckmäßigen, klaren, harzigen, film- wünschenswert, da polare Lösungsmittel, wenn sie in bildenden Bindemitteln mit gewünschten elektrischen die fotoleitfähige Schicht eingeschlossen sind, dazu Eigenschaften sind Polystyrol, Polyvinylchlorid, Poly- 55 neigen, ihre Fähigkeit zum Halten der Ladung zu revinylazetat, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylazetat und duzieren, während sich chlorierte Lösungsmittel zer-Polyacrylester. Die fotoleitfähige Schicht kann da- setzen können und ionische Nebenerzeugnisse wie durch gebildet werden, daß der Fotoleiter oder eine beispielsweise Salzsäure ergeben und Spuren von Mischung aus zwei oder mehr Fotoleitern und das ionischen Materialien in der fotoleitfähigen Schicht Bindemittel, wenn gewünscht, in ein geeignetes orga- 60 höchst unerwünscht sind, da sie ihre Dunkelleitfähignisches Lösungsmittel wie beispielsweise Benzol, keit erhöhen. Die verbesserte Löslichkeit der Fotoleiter Toluol, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, ChIo- im Vergleich mit der der Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetrabenzylroform oder Methylenchlorid übergeht und die Lösung p-Phenylendiamine kann eine Folge der niedrigeren auf einen Träger aufgebracht und das Lösungsmittel Symmetrieordnung der ersteren sein,
verdampft wird. Mischungen von zwei oder mehr 65 Ein weiterer Vorteil der fotoleitfähigen Schicht nach gegenseitig mischfähigen Lösungsmitteln können ver- der Erfindung besteht darin, daß sie ausgezeichnet auf wendet werden, um die Löslichkeiten des Fotoleiters ultraviolettes Licht anspricht, ohne daß die Verwen- und des Bindemittels mit der größten Wirksamkeit dung von Sensibilisatoren notwendig wird. Somit kön-

nen elektrostatisch latente Bilder dadurch erzeugt werden,· daß die fotoleitfähige Schicht elektrostatisch aufgeladen und die aufgeladene Schicht Licht mit einer Wellenlänge in der Größenordnung von 3500 bis 4200 Angstrom ausgesetzt wird. Ausgezeichnete Bilder können durch eine kurze Belichtung unter einem fotografischen Transparent unter Verwendung eines Kohlelichtbogens oder einer Quecksilberdampflampe erhalten werden. Die Schicht hält eine Ladung von 100 bis 400 Volt 0,1 bis 10 Minuten lang.

Die spektrale Empfindlichkeit der elektrofotografischen Platten kann in den sichtbaren Bereich verschoben und die Empfindlichkeit durch Hinzufügen von Farbstoffen in solch einem Ausmaß erhöht werden, daß Bilder gemacht werden können, welche eine Metallfadenlampe von niedriger Wattleistung verwenden. Diese spektrale Empfindlichkeit kann in bekannter Weise dadurch erhalten werden, daß der fotoleitenden Harzmischung ein kleiner Betrag an Farbstoff wie beispielsweise Kristallviolett, Kryptozyanin, Pinazyanol, Orthochrom T, Rhodamin B oder Sulforhodamin zugesetzt wird. Wegen zusätzlicher geeigneter Verbindungen wird auf S. 8 der britischen Patentschriften 895 001 und 1 012 322 verwiesen, welche ebenfalls geeignete zusätzliche plastische Bindemittel und Träger anführen. Wasserlösliche Quartärammonium- und Oxoniumfarben werden bevorzugt.

Wenn Aluminiumfolie, plastische Filme oder eine geeignete Papierqualität als Träger für die fotoleitfähige Schicht verwendet werden, können die Schichten, nachdem ein Bild gebildet worden ist, für ein lithographisches Drucken verwendet werden, vorausgesetzt, die nicht mit einem Bild versehenen Flächen werden so behandelt, daß sie farbabstoßend und wasseraufnehmend sind.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung enthält die Schicht einen Fotoleiter der angegebenen Formel, in der R gleich einem verzweigten Alkylrest mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen ist.

Fotoleitfähige Schichten, bei welchen der Fotoleiter die bevorzugte, erwähnte Struktur hat, sind insbesondere sowohl hinsichtlich der Leichtigkeit einer Herstellung als auch hinsichtlich der fotoleitfähigen Eigenschaften vorteilhaft.

Die N,N'-Dibenzyl-N,N'-Dialkyl-p-Phenylendiamine können durch Kondensieren eines Benzylhalogenids mit einem N,N'-Dialkyl-p-Phenylendiamin in Lösung mit Erhitzung vorbereitet werden. Beispielsweise kann N,N'-Disekundärbutyl-N,N'-Dibenzylp-Phenylendiamin wie folgt durch Reaktion von 220 g N,N'-Disekundärbutyl-p-Phenylendiamin mit 277 g a-Chlortoluol (gleichwertig einem Molekularverhältnis von 1:2,2) vorbereitet werden. Das N,N'-Disekundärbutyl-p-Phenylendiamin wird zuerst in 350 ml 95 °/₀ Äthanol (vollkommen denaturiert) in einem 2-1-Rundkolben mit drei Hälsen gelöst, welcher mit einem Rücklaufkondensator und Rührwerk ausgerüstet ist. Die Temperatur wird dann auf 60⁰C erhöht, und ein Drittel des Gesamtbetrages an vChlortoluol wird über eine Zeitdauer von 3 Minuten hinzugegeben. Eine Reaktion beginnt sofort mit Entwicklung von Hitze und einer tiefen roten Färbung. Das restliche Λ-Chlortoluol wird über die erste halbe Stunde hinzugegeben. 104 ml einer 5O°/oigen Lösung von Natriumhydroxyd wird allmählich in den ersten eineinhalb Stunden hinzugegeben, wobei mit der Hinzufügung nach einer Reaktion von 15 Minuten begonnen wird. Das Quirlen und Erhitzen wird insgesamt 3 Stunden fortgesetzt.

Beim Abkühlen bildet das Produkt einen festen Kuchen, welcher mit Wasser gewaschen und dann in

• 350 ml Toluol gelöst wird. Der Toluölextrakt wird mit

■' Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulphat getrocknet und dann mit 20 g entfärbendem Kohlenstoff in der üblichen Weise aufgekocht. Der Toluölextrakt wird dann mit 2 1 Isopropylalkohol bei 60 bis 70⁰C verdünnt und dann.auf O⁰C abgekühlt. Das kristallisierte Produkt wird gefiltert und mit kaltem

ίο Isopropylalkohol gespült und dann aus dem Isopropylalkohol rekristallisiert. Es werden weiße Nadeln mit einer starken blau-weißen Fluoreszenz bei ultraviolettem Licht und einem Schmelzpunkt von 76° C mit einer Ausbeute von 75 bis 9O°/o erhalten.

Die bevorzugten Fotoleiter sind weiß und haben einen Schmelzpunkt in der Größenordnung von 50 bis 160⁰C. Sie haben eine Löslichkeit von mindestens 2,5 g in 100 ml Chloroform bei 25⁰C.

B e i s p i e 1 1

Eine Schicht- oder Überzugslösung wird folgendermaßen hergestellt:

3 g Polyvinylbutyral (Butvar B-76),

1 g N.N'-Disekundärbutyl-l^N'-Dibenzyl-

p-Phenylendiamin,
10 ecm Chloroform.

Diese Schicht- oder Überzugslösung wird auf ein geeignetes Grundblatt oder einen geeigneten Grundbogen in einer Größe von 1 bis 2 kg pro Ries (trockene Basis) aufgebracht, und die Schicht wird getrocknet. Ein latentes Bild kann auf dieser Schicht durch Aussetzen ultraviolettem Licht ohne Verwendung eines Sensibilisators in der Schicht entwickelt werden.

B e i s ρ i e 1 2

Eine weitere zweckmäßige Schichtzusammensetzung ist:

3 g Polystyrol (S-666, Dow Chemical),

1 g N.N'-Diisopropyl-N^'-Dibenzyl-

p-Phenylendiamin,
10 ecm Toluol. .

Ein für ein lithographisches Drucken zweckmäßiges Blatt Papier kann folgendermaßen präpariert werden. Ein Blatt Papier, welches so präpariert worden ist, daß eine hydrophile Oberfläche, d. h. eine Oberflächen-Schichtverbindung von Titandioxyd, Karboxymethyl-Hydroxyäthylzellulose oder ähnlichen wasserlöslichen Zellulosederivaten und Melamin-Formaldehyd-Harz (vgl. britische Patentschriften 739 847 und 728 205) hat, wird mit der Lösung des Fotoleiters nach Beispiel 1 beschichtet. Das Blatt wird getrocknet, dann aufgeladen und mit einem Bild versehen und bei 140 bis 16O⁰C geschmolzen. Die Blattoberfläche wird mit Methanol, Äthanol, Isopropylalkohol oder Mischung davon gewaschen, wodurch wiederum die hydrophile Oberfläche in allen Bereichen außer den hydrophoben Bildflächen belichtet wird. Das so hergestellte Blatt kann in jedem hydrophilen-hydrophoben lithographischen Vervielfältigungsverfahren verwendet werden.

Claims (2)

5 6 Patentansprüche: benenfalls einem Bindemittel, d a d u r ch g e-

1. Photoleitfähige Schicht mit einem benzyl- kennzeichnet, daß sie als Photoleiter eine

gruppenhaltigen Phenylendiaminderivat und gege- Verbindung der Formel

R R-
- . w /— CH₂- N— Z

enthält, worin R gleich einem Alkylrest und R₁ io

2. Schicht nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

gleich einem Wasserstoffatom, einem oder mehre- zeichnet, daß sie einen Photoleiter der angegebenen

ren Alkylresten oder gleich einem oder mehreren Formel enthält, in der R gleich einem verzweigten

Halogenatomen ist. Alkylrest mit drei oder vier Kohlenstoffatomen ist.