DE2228446C3

DE2228446C3 - Photoleiter

Info

Publication number: DE2228446C3
Application number: DE2228446A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 6202 Wiesbaden-Biebrich Herrmann; Bernd Dr. 6200 Wiesbaden Loehr
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-06-10
Filing date: 1972-06-10
Publication date: 1980-06-12
Also published as: AT329969B; DE2228446B2; ATA168174A; DE2228446A1

Description

und/oder

worin

Xi und X2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Alkyl oder Alkoxyl mit je 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Chlor oder Brom,

X3 und X4 gleich oder verschieden sind und Alkyl oder Alkoxyl mit je 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Chlor oder Brom und

η eine ganze Zahl zwischen 6 und 10

bedeuten.

das bei Zimmertemperatur in Tetrahydrofuran löslich ist nach Patent 2137 288, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Derivat des Pyrens, des Fluoranthens und/oder des Perylens zu einem Ladungsübertragungskomplex vereinigt ist.

2. Photoleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Derivat ein Polynitroderivat des Pyrens, des Fluoranthens und/oder des Perylens enthält.

3. Photoleiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Polynilroderivat, Telranitropyren, Trinitrofluoranthen, Tetranitrofluoranthen, Tetranitroperylen, oder vorzugsweise Trinitrobrompyren enthält.

Die Erfindung betrifft einen insbesondere für clektrophotographische Zwecke geeigneten Photolciter aus einem polymeren Kondensationsprodukt aus Formaldehyd und mindestens einem mefirkernigen, carbocyclischen, gegebenenfalls substituierten Aromaten, der vorzugsweise im Gemisch mit Aktivatoren und gegebenenfalls mit Bindemitteln und weiteren Zusätzen eingesetzt wird.

Im Hauptpatent (= DE-PS 2137 288) wird ein solcher Photoleitcr vorgeschlagen, der aus wiederkehrenden, unvernelztcn Einheiten der Formeln

X., CH₂

iiiul/odcr

Xi und Xj gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Alkyl oder Alkoxyl mit je 1 bis 4 Kohlenstoff-Atomen, Chlor oder Brom,

Xj und X« gleich oder verschieden sind und Alkyl oder Alkoxyl mit je I bis 4 Kohlenstoff-Atomen, Chlor oder Brom und

η eine ganze Zahl zwischen etwa b und 10

bedeuten,

besteht und bei Zimmertemperatur in Tetrahydrofuran löslich ist. Es wird dort auch ausgeführt, daß die Lichtempfindlichkeit des Photoleiters durch Zugeben von Aktivatoren (Elektronenakzeptoren), beispielsweise von 2.4,7-Trinitrofluorcnon, in einem Bereich von etwa 0.1 bis etwa 0,4 Mol pro Mol Monomerbausteinc des Photoleiters in den sichtbaren Bereich erweitert werden kann. Diese Erweiterung der Empfindlichkeit ist auf die Bildung von Ladungsübenragtingskomplexen zurückzuführen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, weitere Akiivatorcn vorzuschlagen, die mil dem Photolcilcr des Hauptpalcnts geeignete l.aclungsübertragungskomplcxc bilden können.

Die Erfindung geht aus von dem in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dargestellten Photolciter nach dem Hauplpatcni. Der erfindungsgeniäßc Photolciler ist dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Derivat des Pyrens. des Fluoranthens und/oder des Perylens zu einem Ladungsübertragungskomplex vereinigt ist. In bevorzugter Ausführungsform enthält der Photolciter als Derivat ein Polynilroderivat der genannten Verbindungen. Die Akiivatorcn (Elcktroncnakzeptorcn) sind leicht herstellbar. Die Bildung von Ladungsübertragungskomplcxcn ist darüber hinaus besonders leicht möglich, da sie nicht nur von der Aktivatorslärke, dargestellt durch die Elcktroncnaffinität des Aktivators (Akzeptors), und von der Donatorstärke, ausgedrückt durch das lonisationspolcntial des Phololeitcrs, abhängt, sondern auch von der chemischen Konstitution des Komplcxparlners. Bei ähnlicher Konstitution der beiden Partner ist die Bildung eines Ladungsüberlragungskomplexes im Falle der erfindungsgemäßen Aktivatoren aus sterischcn Gründen weniger problematisch, da eine optimale Annäherung der Partner möglich ist.

Als Derivate des Pyrens sind beispielsweise Trinitropyrcne, die halogcnsubslituiert sein können, oder Telranitropyrene geeignet. Als Derivate des Fluoranthens kommen Tcira- bzw. Trinitrolluoranihene in Frage und als Derivate des Perylens sei das Tetranitroperylen genannt. Insbesondere werden solche Derivate bevorzugt, die eine leichte Löslichkeil in den Lösungsmitteln wie Tetrahydrofuran besitzen, die zur Auftragung der phololeilfähigen Schicht dienen und die in

dem Hauptpatent beschrieben sind. Als Aktivator hat sich Trinitrobrompyren als ganz besonders geeignet erwiesen.

Die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Aktivatoren ist relativ einfach und wird im folgenden ebenso wie die Herstellung und Wirkung der Ladungsübertragungskomplexe näher erläutert.

Beispiel 1
(Herstellung der Aktivatoren) n

Tetranitropyren

202 g Pyren werden unter äußerer Kühlung innerhalb einer Stunde in 675 ml konzentrierter Salpetersäure (d— 1,5) eingetragen und danach 30 Minuten auf 70⁰C ι erwärmt. Nach dem Abkühlen wird über eine Glasfritte abgesaugt, mit Eisessig und Alkohol gewaschen. Eine Reinigung ist nicht erforderlich. Die Ausbeute beträgt 210 g, was etwa 55% d. Th entspricht. Der Schmelzpunkt liegt bei 344°C (unter Zersetzung). Die Analyse .'< auf Stickstoffgehalt ergab:

N bei 14,6%;

Ngef. 14,5%.

Trinitrobrompyren ,

20 g pulverisiertes 3-Brompyren werden in 200 ml Salpetersäure von der Dichte 1,4 eingetragen und 10 Stunden unter Rühren am Rückfluß gekocht. Das ausgefallene Produkt wird abgesaugt, mit Salpetersäure gleicher Dichte gewaschen und anschließend mit ii Wasser so lange behandelt, bis das Filirat neutral reagiert. Ausbeute 23 g (80% d. Th), Schmelzpunkt 361" C.

Analyse:

N bei 10,1%. '

N gcf. 9,9%,
Br bei 19,2%,
Br gcf. 19,1%.

Trinitrofluoranthen.Tctranitrofluoranlhcn

20 g fein verriebenes Fluoranthen werden in 200 ml Salpetersäure (d= 1,4) 7 Stunden am Rückfluß gekocht, danach wird der Niederschlag abfiltriert, zuerst mit Eisessig und dann mit Wasser säurefrei gewaschen. Eine η Reinigung ist im allgemeinen nicht erforderlich. Ausbeute 24 g (70% d.Th), Schmelzpunkt 305⁰C (nicht korrigiert).

Analyse:

N bei 12,45%, ^r"'

N gcf. 12,4%.

Bei Verwendung von Salpetersäure mit der Dichte 1,5 erhält man unter entsprechenden Bedingungen Tctranitrofluoranthen. Die Reaktionszeit beträgt bei einer γ, Temperatur zwischen 60 und 70⁰C etwa 1 Stunde Ausbeute 60 - 70% d. Th, Schmelzpunkt über 360⁰C.

Analyse:

N bei 14,65%,

Ngcf. 14,5%. ^h"

Tctranilroperylen

60 g pulverisiertes Pcrylcn werden in 4,2 I Salpetersäure von der Dichte 1,4 eingetragen und I Stunde am h^r> Rückfluß gekocht. Nach dem Abkühlen wird das ausgefallene Tetranitroperylen abgesaugt, zuerst mit Salpetersäure gleicher Dichte und dann mit Wasser säurefrei gewaschen. Eine weitere Reinigung ist nicht notwendig. Ausbeute: 70g (70% d.Th), Schmelzpunkt über 360⁰C.

Analyse:
N bei 1,95%.
Ngef. 12,7%.

Beispiele 2 bis 5

(Herstellung und Wirkung des

Ladungsübert ragungskomplexes)

Beispiel 2

2 g 3-Brompyrenharz nach der DE-PS 2137 288. 0,1 g Tetranitropyren und 1 g Polyester, zum Beispiel eines linearen hochmolekularen thermoplastischen Copolyesters auf Basis aromatischer Dicarbonsäuren und aliphatischen Diole mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 18 00C bis 20 000 werden in 25 ml Tetrahydrofuran gelöst und in Form eines etwa 10 μ dicken Films (nach Trocknung) auf eine leitende Unterlage, zum Beispiel eine Aluminium-bedampfte Polyesterfolie aufgebracht. Zur Bestimmung der elektrophotographi-jchen Eigenschaften wurden Aufladung, Dunkelentladung und Hellentladung bestimmt. Als Maß für die Empfindlichkeit wird die Halbwertzcit herangezogen. Darunter versteht man diejenige Zeit, in der die Spannung bei gegebener Belichtung auf die Hälfte der Ausgangsspannung vermindert wird.

Die gemessenen Werte sind mit erfindungsgemäßem Ladungsüberträgerkomplex (a):

Aufladung
(in V)

positiv

negativ

Halbwertszeit
(in msec)

positiv negativ

a) 1075

b) 600

1100
1100

21,6
50

18,0
28,0

Vergleichsweise wurde eine nach der deutschen Auslcgeschrift Nr. 15 72 347, Beispiel 1, hergestellte Phololcitcrschicht, bestehend aus Polyvinylcarbazol/Trinitrofluorenon im molaren Verhältnis 1 : I hergestellt, welche die unter b) aufgeführten Werte ergab.

Beispiel 3

2 g 3-Brompyrenharz nach der DE-PS 2137 286 werden mit 0,2 g Trinitrobrompyren und 1 g Polyester, wie in Beispiel 2 beschrieben zu einer photoleitfähigen Schicht auf einer 75 μ dicken Aluminiumfolie verarbeitet. Es werden folgende Werte auf Basis der in Beispiel 2 beschriebenen Methode gemessen:

Aufladung
(in V)

positiv

negativ

Halbwertszeit
(in msec)

positiv

negativ

1025 32,5

Beispiel 4

21,0

2 g 3-Brompyrenharz nach der DE-PS 2137 288 werden mit 0,5 g Trinitrofluoranthen aktiviert und zusammen mit I g Polyester nach Beispiel 2 in 25 ml Teti.iiiydrofuran gelöst und in Form einer nach Trocknung 10 μ dicken Schicht auf eine Aluminiumfolie (100 μ dick) aufgetragen.

Die Bestimmung der elektrophotographischen Eigenschaften wurde wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt.

Aufladung
(in V)

positiv

negativ

Halbwertszeit (in msec)

positiv

negativ

Beispiel 5

Eine 10 μ dicke photoleitfähige Schicht, die aus einer Lösung von 2 g 3-Brompyrenharz nach der DE-PS 21 37 288, 0,3 g Tetranitroperylen und 1 g Polyester nach Beispiel 2, in 25 ml Tetrahydrofuran auf eine 100 μ dicke Aluminiumfolie aufgebracht und getrocknet wurde, hat folgende Werte nach der in Beispiel 2 genannten Methode.

a)	1025	1150	37,5	28,υ
b)	llöü	1200	35,0	30,0

10

Bei Verwendung von 0,55 g Tetranitrofluoranthen an Stelle von 0,5 g Trinitrofluoranthen (siehe a) wurden die unter b) genannten Werte ermittelt.

Aufladung
(in V)

positiv

negativ

Halbwertszeit
(in msec)

positiv

negativ

975

21,5

20,0

Claims

Patentansprüche:

1. Photoleiter aus einem polymeren Kondensationsprodukt aus Formaldehyd bzw. Paraformaldehyd und mindestens einem mehrkernigen, carbocyclischen, gegebenenfalls substituierten Aromaten mit wiederkehrenden, unvernetzten Einheiten der Formeln