DE2408175B2 - Photoleitfaehiges gemisch - Google Patents
Photoleitfaehiges gemischInfo
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Description
CH, -CH,
(I)
in der Ar einen Naphthalin-, Anthracen, Pyren- oder ι s
Carbazolrest darstellt, X und Y jeweils ein Halogenatom oder cine Nitro-, Amino-, Alkyl-,
Phenyl-, Phenoxy-, Alkoxy-, Carboxyl-, Hydroxyl-, Alkoxycarbonyl- oder Arylestergruppe bedeuten,
wobei die Alkyl- oder Allcoxygruppen jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatome haben und m und η einen Wert
von 0 bis zur Gesamtzahl der in dem Rest Ar ersetzbaren Wasserstoffatome besitzen, mit einem
Homo- oder Mischpolymerisat und Polymerisation der Mischung.
2. Gemisch nach Anspruch 1, erhältlich durch Mischen von 5 bis 20 Gew.-% einer Verbindung der
angegebenen Formel.
3. Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, erhältlich durch Verwendung von Cyclo-bis-(anthracen-9, w
10-dimethylen) oder Cyelobis-(naphthalin-l, 4-dimethylen)
als Verbindung der angegebenen Formel.
4. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, erhältlich durch Verwendung von Polyäthylen,
Polystyrol oder Polyvinylchlorid als Homopolymerisat.
5. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, erhältlich durch Polymerisieren bei einer Temperatur
von 180 bis 350, vorzugsweise 200 bis 2500C.
.40
Die Erfindung betrifft ein photoleitfähiges Gemisch. Dieses besitzt gute ambipolare Entladungseigenschaften
und kann in einfacher Weise durch Standardfabrikationsverfahren zu photoleitfähigen Filmen verarbeitet
werden, die für die elektrostatische Abbildung, d. h. die Elektrophotographie, verwendet werden können.
Die Erzeugung und Entwicklung von Bildern auf den Abbildungsoberflächen von photoleitfähigem Material
unter Ausnutzung elektrostatischer Ladungen ist bekannt. Bei dem bekanntesten technischen Verfahren,
das unter der Bezeichnung »Xerographie« allgemein bekanntgeworden ist, wird ein latentes elektrostatisches
Bild auf der Abbildungsoberfläche eines Abbildungsträgers so hergestellt, daß man zunächst die Oberfläche der
Abbildungsschicht im Dunklen gleichmäßig elektrostatisch auflädt und dann diese elektrostatisch aufgeladene
Oberfläche der Belichtung mit einem Licht-Schatten- 'ό
Bild aussetzt. Die belichteten Stellen der Abbildungsschicht werden auf diese Weise leitfähig, wodurch die
elektrostatischen Ladungen in den belichteten Bereichen selektiv entfernt werden. Nachdem der Photoleiter
beuchtet ist, wird das latente elektrostatische Bild auf 6^
dieser bildtragenden Oberfläche durch Entwicklung mit einem feinteiligen, gefärbten, elektrostatischen Material,
dem Toner, sichtbar gemacht. Dieser Toner wird in erster Linie von solchen Bereichen der bildtragenden
Oberfläche angezogen, die die elektrostatische Ladung tragen. Auf diese Weise entsteht ein sichtbares
Pulverbild.
Das entwickelte Bild kann dann entweder gelesen oder permanent auf dem Photoleiter fixiert werden,
sofern die Abbildungsschicht nicht wiederverwend^t werden soll. Das letztere Verfahren wird im allgemeinen
im Zusammenhang mit bindemittelhaltigen photoleitfähigen
Filmen bzw. Schichten (z. B. ZnO) angewendet, wo die photoleitfähige Abbildungsschicht gleichzeitig
ein integraler Bestandteil der fertigen Kopie ist.
Bei sogenannten Normalpapier-Kopiersystemen kann das latente Bild auf der Abbildungsoberfläche
eines wiederverwendbaren Photoleiters entwickelt oder auf eine andere Oberfläche, z. B. eine Papieroberfläche,
übertragen und anschließend entwickelt werden. Wird das latente Bild auf der Abbildungsoberfläche eines
wiederverwendbaren Photoleiters entwickelt, so wird es anschließend auf ein anderes Substrat übertragen und
dann permanent auf diesem fixiert. Bei einer anderen bekannten Technik wird das Tonerbild dauerhaft auf
dem Kopieblatt fixiert, was z. B. durch Überziehen mit transparenten Filmen oder Aufschmelzen der Tonerteilchen
auf das Trägersubstrat unter Anwendung von Lösungsmitteln oder Wärme erfolgen kann.
Bei den vorgenannten Normalpapier-Kopiersystemen sollte das in der photoleitfähigen Schicht
verwendete Material in der Lage sein, rasch vom nichtleitenden in den leitenden Zustand und umgekehrt
zu wechseln, um eine wiederholte Verwendung der Abbildungsoberfläche zu gewährleisten. Das Unvermögen
eines Materials, vor der folgenden Aufladung in einen relativ nichtleitenden Zustand zurückzukehren,
äußert sich in einem Anstieg der Dunkelabklinggeschwindigkeit des Photoleiters. Dieses Phänomen, das
allgemein als Ermüdung bezeichnet wird, ist in der Vergangenheit durch die Auswahl von photoleitendcn
Materialien mit raschem Wechselvermögen vermieden worden. Typische Beispiele für Materialien zur Verwendung
in solchen, mit schnellen Wiederholungen arbeitenden Systemen sind Anthracen, Schwefel, Selen
und Gemische hiervon (vgl. US-PS 22 97 691), wobei Selen aufgrund seiner überlegenen Photoempfindlichkeit
bevorzugt wird.
Kürzlich ist eine Anzahl organischer photoleitfähiger Massen entwickelt worden, die die erforderliche
Geschwindigkeit und spektrale Empfindlichkeit für technisch brauchbare Abbildungsoberflächen besitzen
(vgl. US-PS 30 37 861 und 34 84 237). Einige der hauptsächlichen Vorteile dieser polymeren Massen
gegenüber dem in der Elektrophotographie herkömmlicherweise verwendeten anorganischen Material bestehen
in ihrer relativ leichten Herstellung bei vergleichsweise niedrigen Kosten und einer ihnen innewohnenden
Flexibilität. Die meisten dieser polymeren photoleitfähigen Materialien können jedoch hinsichtlich der
Photoempfindlichkeit mit den anorganischen Materialien, wie Selen, nicht konkurrieren. Der Ausdruck
»Photoempfindlichkeit« wird hier und im folgenden zur Beschreibung der relativen Geschwindigkeit einer
photoinduzierten Entladung einer Oberllächenladung auf einer Abbildungsschicht aus diesen Materialien
verwendet: Je größer die Geschwindigkeit der photoinduzierten F.ntladiing, desto größer die Photoemnfindlichkeit
des Materials. Es ist bekannt, daß einige organische Materialien eine hohe Lichtempfindlichkeit
besitzen, jedoch nicht leicht zu zusammenhängenden
■ eitfähigen Schichten zu verarbeiten sind. Die
ndung solcher relativ ungeeigneten Materialien 'erwe möglich, erfordert jedoch ihre Dispersion in
ZW Trägermaterial, um eine Abbildungsschicht mit
:inem forderlichen physikalischen und mechanischen
'en Saften herstellen zu können. Poly-(9,10-dimethytbracen)
fällt in diese letztere Klasse photoleitfähiena{Jl
terialien. Die Verwendung dieses Materials ist in ?er B PS Ι 01 391 beschrieben, wo dieses Polymere
der7^ammenhang mit einer photoleitfähigen Abbil-1!"
«schicht vom Bindemitteltyp offenbart ist. Wenn j nlvmere Material, wie bei der genannten britischen
οι! ntschrift. physikalisch in einem Bindemittel dispert
ist ist seine Photoempfindlichkeit bzw. Geschwin-S|er.
1J1 jer photoinduzierten Entladung konzentrations-Lh"
eie Dies bedeutet mit anderen Worten, daß zur SSerunR der photoinduzierten Entladung einer
nhPrflächenladung in solchen Schichten vom Bindemititvn
zusätzliche Mengen an polymerem photoleiten-
T Material darin dispergiert werden müssen. Mit vender Konzentration des dispergierten photoleitfä-In
Materials werden jedoch die physikalischen und mechanischen Eigenschaften dieser Schichten im
Xemeinen nachteilig beeinflußt. .
nie Aufgabe der Erfindung besteht dann, ein
u nleitfähiges Gemisch zur Verfugung zu stellen, daß
P-hh in einfacher Weise zu Abbildungsschichten
verarbeiten läßt, gute ambipolare Photoentladungsei-
««•haften besitzt und/oder leicht aus einem in hohem
Se schwer zu bearbeitenden photoleitenden Material
■"■ _ j Ι,οηη
SeAufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
. „ „leitfähiges Gemisch gelöst, das dadurch gekenn-P
hnet ist daß es erhältlich ist durch Mischen von 0,5 bis 50 Gew.'-% mindestens einer Verbindung der Formel
CH2 CH2
(Υ),,,-Α'-CH2
-CH,
in der Ar einen Naphthalin-, Anthracen-, Pyren- oder - , --!_„, ^.-ctfMit χ und Y jeweils ein Halogen-
Sox; Alkoxy, Carbonyl-, Hydroxyl- Alkoxycarbo
ι Her Arvlestersruppe bedeuten, wobei die Alkylöd
r A koxygiuppen jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatome
Sahen und mund η einen Wert von 0 bis zur Gesamtzahl
HeHn dem Rest Ar ersetzbaren Wasserstoffatome
besitzen, mit einem Homo- oder Mischpolymerisat und Polymerisation der Mischung.
Das Homo- oder Mischpolymerisat ist bei Raumtemneratur
fest, im wesentlichen mit der oder den S chen Verbindungen der Formel I mischbar und be,
den während der Polymerisation der Mischung auftretenden Temperaturen thermisch stabil.
Die Polymerisation der Mischung er folgt vor^gswej.
bei Temperaturen von oberhalb 180 C nach
allgemeinen Formel 1 in dem homo ouc mp
SES? wird die Temperatur der geschmolzenen
TrtgSüatrix auf über IOTC erhöht, wodurch die
In-situ-Polymerisation initiiert wird. Bevorzugte cyclische Verbindungen der allgemeinen Formel I sind
Cyclo-bis-tanthracen-'UO-dimethylen) und Cyclo-bis-(naphthalin-1,4-dimelhylen).
s Bei der ln-silu-Polvmerisaüon richtet sich die relative
Konzentration der cyclischen Verbindungen der Formel (1), die dem Polymerisationsansatz zugegeben werden,
nach dem Ausmaß der gewünschten Photoempf.nctl.chkeit
und mechanischen Eigenschaften. Gute Ergebnisse werden erhalten, wenn man etwa 0,5 bis etwa äü
Gewichtsprozent, bezogen auf das kombinierte Uewicht der wesentlichen Komponenten des Gemiscns,
der cyclischen Verbindung(en) in situ in einem beliebigen Homo- oder Mischpolymerisat oder einem
is Gemisch aus solchen Polymerisaten polymerisiert
Vorzugsweise werden etwa 5 bis 20 Gewichlsprozen
der cyclischen Verbindung der allgemeinen Formel l
verwendet. ,. , .,„_
Die erfindungsgennäß verwendeten cyclischen Ver- :o bindungen der allgemeinen Formel I sind teilweise im
Handel erhältlich oder können aus relativ billigen Ausgangsverbindungen nach bekannten Verfahren,^ B.
nach ). Chem. Soc. 3741 (1961), hergestellt werden
Bevorzuge Verbindungen der allgemeinen Formel ι
sind .
Cvclo-bis-ianthracen-e.lO-dimethylen);
Cyclo-bis-ianthracen-l-brom-g.lO-dirnethyen);
Cyclo-bManthracen-l-chlor-g.lO-dimethylen);
Cyclo-bis-ianthrncen-l-amino-g.lO-dimethylen);
Cyclo-b.s-anthracen-l-nitro-9,10-dimethylen) und
Cyclo-bis-tanthracen-i-methyl-g.lO-d.methylen)
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Homo- oder Mischpolymerisat kann es sich z. B. um thermoplastische
oder duroplastische (vernetzte) organische Po-,s
Ivmerisate handeln, die im wesentlichen mit den cyclischen Verbindungen der allgemeinen Formel I
mischbar und bei den während der ansch .eßenden Polymerisation auftretenden Temperaturen thermisch
stabil sind. Es können auch Gemische aus mehe^en
A0 Polymerisaten verwendet werden. Weiterhin ist das
Homo- oder Mischpolymerisat als solches inert das
heißt, es handelt sich um .sol.erende (nicht e tende)
Stoffe die im allgemeinen nicht als Photoleitend
angesehen werden. Darüber hinaus müssen dicHom-4S
oder Mischpolymerisate mit der spez.el en Ar des
Abbildungsverrahrens verträglich sein, fur das die
photoleitenden Massen letztlich verwendet we den »Ilen. Soll z. B. die Abbildungsschicht des pho οtaten^-
den Elements in einem »Frost«- oder deformierbaren so Abbildungssystem verwendet werden, so können sie
3 fhern'oplastLh sein und eine Glasübergangstemperj
tür ^besitzen, die vorzugsweise nur etwas oberhalb
Raumfemperatur liegt. Im allgemeinen werdet, hennoplastische
Homo- oder Mischpolymerisate mit GIa
S5 Übergangstemperaturen im Bereich von etwa 35 bis
iczur Verwendung in solchen deform.erbarcn
photoleitfähigen Abbildungsschichten bevorzugt
Bevorzugte, in den photoleitenden Massen der
ErnXnp ve wendete Polymerisate sind Polyäthylen;
(,o PoWstvrol Poly-(l-vinyl-naphthalin); Polyvinylchlorid;
KÄylen. Styrol-n Butylmethacry.at- Copolymensate;
Styrol-Butadien-Copolymerisate; sowie Gemischt
hi üITphotoleitfähigen Gemische der Erfindung können
fts KKf mil Aktivatoren und Farbstoffsens.bil.sato en
* Sont werden, um die Photoentladungse.genschaften
und soektrale Empfindlichkeit zu verbessern.
im allgemeinen werden nach Maßgabe der relativen
Elektronenaffinität des photoleitfähigen Gemisches als Aktivatoren vorzugsweise Elektronendonoren oder
Elektronenakzeptoren verwendet. Hinsichtlich eines Gemisches, das aus Cyclo-bis-ianthracen-'UO-dimethylen)
und einem Homo- oder Mischpolymerisat hergestellt ist, können sowohl EleUronendonoren als auch
Elektronenakzeptoren als Sensibilisatoren verwendet werden, da die Anthracenreste des resultierenden
photoleitfähigen Gemisches mit beiden Ciiarge-transfer-Komplexe
bilden.
Erfindungsgemäß bevorzugte Elektronendonoren sind
Benzidin; Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylbenzidin; 4,4'-Methylendianilin;
4,4'-Methylen-bis-(N,N-dimethylanilin); 3,3'-Dimethoxybenzidin;N,N-Diphenylbenzidin;
N-Phenyl-o-phenylendiamin; N-Phenyl-p-phenyldiamin; Anisol; o-Anisidin;
m-Anisidin;p-Anisidin;o-Methylanisol; m-Methylanisol; p-Methylanisol;
3-Amino-N-äthylcarbazol;2,3-Diphenylindol
sowie Gemische hiervon.
Weitere Sensibilisatoren, die ggf. den photoleitfähigen Gemischen der Erfindung einverleibt werden
können, sind Elektronenakzeptoren. Bevorzugte Beispiele hierfür sind
2,3-Dichlor-5,6-dicyan-p-benzochinon; Tetracyanäthylen;2,6-Dinitro-p-benzochinon;
Tetracyan-p-benzochinon;
2,3-Dicyan-p-benzochinon;
2,3-Dicyan-p-benzochinon;
7,7,8,8-Tetracyan-p-dimethylenchinon;o-Bromanil; o-Chloranil; p-Bromanil; p-Chloranil; p-Jodanil;
Trichlor-p-benzochinon;
2,6-Dibrom-p-benzochinon;
. 2,6-Dichlor-p-benzochinon;
2,5-Dichlor-p-benzochinon
2,6-Dibrom-p-benzochinon;
. 2,6-Dichlor-p-benzochinon;
2,5-Dichlor-p-benzochinon
sowie Gemische hiervon.
Die Konzentration dieser Aktivatoren, die in den erfindungsgemäßen Gemischen anwesend sein können,
hängt in weitem Umfang vom Ausmaß der gewünschten Sensibilisierung und den mechanischen und physikalischen
Eigenschaften der Abbildungsschicht ab. Die obere Konzentration dieser Bestandteile ist im allgemeinen
durch die nachteiligen Veränderungen in den physikalischen Eigenschaften begrenzt, die mit übermäßigen
Zusätzen einhergehen. Der Zusatz von etwa 0,1 bis etwa 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Gemisches an Aktivator, zu dem Ansatz während der Polymerisation reicht im allgemeinen
aus, um das gewünschte Ausmaß der Steigerung der Photoempfindlichkeit ohne nachteilige Veränderung
der mechanischen oder physikalischen Eigenschaften
•45 und der Leichtigkeit der Thcrmoverformung zu
gewährleisten.
Der Bereich der spektralen Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Gemische kann auch durch Zugabe
von etwa 0,1 etwa 4 Gewichtsprozent Farbstoffsensibilisatoren zu dem Ansatz während der Polymerisation
erweitert werden. Hierzu sind die üblichen Farbstoffsensibilisatoren
geeignet. Beispiele für bevorzugte Sensibilisatoren sind Triarylmethanfarbstoffe, wie Malachitgrün,
Brilliant-grün, Victoriablau B, Methylviolett, Kristallviolett, Säureviolett 6B; Xanthenfarbstoffe,
insbesondere Rhodamine, wie Rhodamin B, Rhodamin 6G, Rhodamin G Extra, und Echt-Säureeosin G, ebenso
wie Phthaleine, wie Eosin S, Eosin A, Erythrosin, Phloxin, Rose Bengale und Fluorescein;Thiazinfarbstoffe,
wie Methylenblau; Acridinfarbstoffe, wie Aeridingelb,
Acridinorange und Trypaflavin; und Cyaninfarbstoffe, wie Pinacyanol, Cryptocyanin und Cyanin.
Die photoleitfähigen Gemische können auf mindestens zwei Wegen hergestellt werden: Man kann
entweder die einzelnen Komponenten anfänglich zu einem innigen Gemisch vermischen und dann in
ausreichendem Umfang erhitzen, so daß die In-situ-Polymerisation
initiiert wird, oder man kann das Homo- oder Mischpolymerisat bis zur Schmelze erhitzen und
dann die anderen einzelnen Komponenten in die flüssige Matrix einrühren. Vorzugsweise liegt die
Temperatur des geschmolzenen Homo- oder Mischpolymerisats so lange unterhalb der Initiierungstemperatur
der cyclischen Monomeren der allgemeinen Formel I, bis sich die Monomeren gleichförmig über die gesamte
Matrix verteilt haben. Wenn dieser bevorzugte Verteilungsgrad erreicht ist, wird die Temperatur des
gesamten Gemisches so stark angehoben, daß die cyclischen Verbindungen gecrackt werden, und auf
diese Weise die Polymerisation der Verbindungen mit sich selbst und dem Homo- oder Mischpolymerisat
initiiert wird. Die Mindesttemperatur zur Crackung der cyclischen Verbindung(en) beträgt etwa 180°C, und die
meisten der Homo- oder Mischpolymerisate sind unterhalb dieser Temperatur geschmolzen. Die obere,
während der Polymerisation auftretende Temperaturgrenze wird in weitem Umfang von der Beständigkeit
der Homo- oder Mischpolymerisate gegen thermischen und oxidativen Abbau bestimmt. Nach Maßgabe des
speziell ausgewählten Trägerpolymerisats übersteigt die Temperatur bei der In-situ-Polymerisation der
cyclischen Verbindungen) im Polymerisat im allgemeinen nicht 35O°C, vorzugsweise nicht etwa 250° C.
Das folgende Reaktionsschema ist repräsentativ für die thermische Initiierung der Polymerisation von
Cyclo-bis-ianthracen-iUO-dimethylen) in Polystyrol bei
250°C. In dem Reaktionsschema hat m mindestens den
Wert 4.
H2C
Polystyrol 2500C
Während des thermischen Crackens der cyclischen Verbindung tritt eine Umwandlung in ein metastabiles
Dimethanchinon ein, das seinerseits mit sich selbst polymerisiert und mit dem Homo- oder Mischpolymerisat
copolymerisiert. Es wird angenommen, daß die s Polymerisation dieser Verbindung in relativ großem
Ausmaß erfolgt. Das erhaltene Polymerisationsprodukt ist jedoch nur nach indirekten Methoden der Analyse
hinsichtlich der Bestimmung des Polymerisationsgrads der cyclischen Verbindung und des Grads der \o
Copolymerisation mit dem Trägerpolymerisat zugänglich.
Wenn z.B. Cyclo-bis^anthracen-Q.IO-dimethylen) in
Polystyrol in einem mit hohen Scherkräften arbeitenden Brabender-Mischer polymerisiert wird, ist die Wahrscheinlichkeit
der Copolymerisation der vorgenannten Verbindung mit dem Homo- oder Mischpolymerisat
infolge der Homogenität der Dispersion und der Möglichkeit des Bruchs der Polystyrol-Polymerketten
erhöht. Nach etwa lOminütiger Polymerisationszeit bei der Copolymerisation der vorgenannten Verbindung
und Polystyrol wird das erhaltene Produkt durch den Trichter entnommen und in Toluol suspendiert.
Nachdem man über Nacht stehengelassen hat, wird die Suspension in Berührung mit Methanol kräftig gerührt.
Die auftretende gelbe Färbung ist charakteristisch für ausgefälltes Polystyrol. Nach der Abtrennung dieses
polymeren Materials folgt eine weitere Untersuchung mit Lösungsmitteln, die mit Polystyrol verträglich sind.
In allen Fällen ist das polymere Produkt in dem Lösungsmittel löslich oder bildet in dem Lösungsmittel
eine kolloidale Dispersion. Da die Unlöslichkeit von Poly-(anthracen-9,10-dimethylen) in vielen der gleichen
Lösungsmittel, insbesondere Toluol, bekannt ist, folgt hieraus, daß das polymere Produkt einen Komplex
darstellt, der durch Copolymerisation der eingesetzten cyclischen Verbindung und des Homo- oder Mischpolymerisats
und durch Copolymerisation von Poly-(anthracen-9,10-dimethylen) und dem eingesetzten Polymerisat
entstanden ist. Bei der Wiederholung des vorgenannten Verfahrens mit vorpolymerisiertem PoIy-(anthraccn-9,10-dimethylen)
anstelle der cyclischen Verbindung, Cyclo-bis-(anthracen-9,10-dimethylen),
wird die vorgenannte Hypothese bestätigt. Bei der Behandlung des gewonnenen polymeren Produkts mit
den gleichen Lösungsmitteln fällt das Poly-(anthracen-9,10-dimethylen)
aus, und das Polystyrol verbleibt in kolloidaler Suspension.
Die unter Anwendung hoher Scherkräfte hergestellten photolcitfähigen Gemische besitzen eine Photolcit- so
Fähigkeit, die mit dem nach dem Schmclzpolymcrisationsvcrfahren
hergestellten Material vergleichbar ist. Es wird angenommen, daß das so erhaltene polymere
Produkt ein statistisch verteiltes Netzwerk aus photolcitfähigcm Material über das gesamte Tragcrpolyrncrisat
verteilt enthält.
Nach der Polymerisation werden die erhaltenen polymeren Produkte in Form eines im wesentlichen
gleichförmigen, kohärenten und adhärcntcn Films auf ein leitendes Substrat aufgebracht. Die Methode der
<u> Aufbringung hängt von der Methode der Herstellung des polymeren Produkts ab.
Werden z. B. die cyclische Verbindung und das eingesetzte Homo- oder Mischpolymerisat der
Schmclzpolymcrisation unterworfen, so werden die <>s
polymeren Produkte im allgemeinen aus der Schmelze gegossen, oder abkühlen gelassen und anschließend zu
einem leitenden BasistrHgcr vcrforml. Für den Fall, daß
die Polymerisation unter hohen Scherkräften stattfindet, werden die erhaltenen gelatinösen polymeren
Produkte im allgemeinen aus einer Toluolsuspension gegossen. In jedem Fall müssen die so hergestellten
photoleitfähigen Filme bzw. Schichten von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke sein und eine kohärente und
adhärente photoleitende Schicht auf dem leitenden Basisträger bilden. Die Schichtdicke dieser photoleitfähigen
Schichten beträgt im allgemeinen etwa 5 bis etwa 50 μ, wobei photoleitfähige Schichten im Bereich von
etwa 15 bis etwa 20 μ bevorzugt werden. Die Schichtdicke läßt sich, insbesondere beim Gießen der
Polymerisationsprodukte in Lösungsmitteln, in einfacher Weise dadurch steuern, daß man die Viskosität der
polymeren Aufschlämmung regelt oder, auf mechanischem Weg, in dem man z. B. eine einstellbare Rakel
(wet gap setting-Methode) verwendet.
Die photoleitfähigen Eigenschaften der aus diesen polymeren Produkten hergestellten photoleitfähigen
Schichten werden mit einem elektrophotographischen Kopiergerät, das mit einer 100-Watt-Wolframlampe
(und Verschluß) mit einem Abstand von 25 cm von der Oberfläche der photoleitenden Schicht entfernt ausgerüstet
ist, geprüft. Das Gerät ist weiterhin mit einem Elektrometer und einem Potentiometerschreiber für die
graphische Aufzeichnung des Spannungs-Zeit-Entladungs-Verhaltens ausgerüstet.
Die Beispiele beschreiben die Herstellung und Anwendung des erfindungsgemäßen photoleitfähigen
Gemisches bei elektrophotographischen Abbildungssystemen. Bedingungen und Vorrichtungen, die in den
Beispielen nicht besonders beschrieben sind, richten sich nach dem allgemeinen Standard oder dem, was
vorstehend beschrieben ist. Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders
angegeben.
Es wird ein photoleitfähiges Gemisch aus Cyclo-bis-(anthracen-9,10-dimethylen)
und festem Polystyrol hergestellt.
90 Teile Polystyrol werden in einem mit Glas ausgekleideten Reaktionsgefäß unter Rühren so lange
auf 150° C erhitzt, bis eine gleichförmige Schmelze
entstanden ist. Nach Zugabe von 10 Teilen Cyclo-bis-(anthracen-9,10dimethylen)
wird das Gemisch zusätzlich 10 Minuten gerührt, wobei eine im wesentlichen gleichförmige Dispersion aus den beiden Materialien
entsteht. Die Temperatur der Dispersion wird dann allmählich auf etwa 250° C gesteigert, und der Ansatz
wird zusätzlich 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten.
Die so erhaltenen polymeren Produkte werden auf Aluminiumplattcn gegossen. Die Filmdickc des polymeren
Überzugs wird innerhalb eines Bereichs von etwa 15 bis 20 μ durch Einstellung der Viskosität der Schmelze
gehalten. Wenn der photoleitende Film in ausreichendem Umfang gehärtet ist, werden sein Ladungsaufnnhmcvcrmögcn
und seine Photocntlaclungscigenschaftcn geprüft. Hierbei werden in vorgenannter Weise
hergestellte Filme auf ein positives Potential von 170
Volt aufgeladen und mit einer 150-Watt-Hochintcnsitätslampe
aus einer Entfernung von 30,5 cm belichtet. Nach 5 Sekunden wird die Restspannung aufgezeichnet.
Dieses Verfahren wird mit den gleichen Filmen wiederholt, wobei jedoch die Aufladung auf ein
negatives Potential von 280 Volt erfolgt. Die Geschwindigkeit der Photocnlladung für den positiv geladenen
709 M1/300
10
Film beträgt 600 und für den negativ geladenen Film wiederholt, wobei jedoch die relativen Konzentralionen
750. des Bis-(anthracen-9,10-dimethylens) und des Polysty-
Beispiele 2bis4 rols nach Maßgabe der Tabelle 1 modifiziert werden.
Das Verfahren von Beispiel 1 hinsichtlich der Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle I zusammenge-
Herstellung und Prüfung der photoleitenden Filme wird 5 stellt.
Beispiel Monomer- Eingesetztes Ladung Photuent-Konzcntru-Polymerisat
kiüungs-
tion geschwin
digkeit
Nr. | (Teile) | (Teile) | (Voll) | (Voli/sec) |
2 | 1 | 99 | + 350 | 10 |
3 | 2,5 | 97,5 | + 380 | 30 |
4 | 5 | 95 | + 360 | 80 |
B e i s ρ i e 1 e 5 bis 20 2o
Es werden photoleitfähige Platten durch Formpressen der aus Tab. Il ersichtlichen photoleitfähigen
Gemische auf Aluminiumplatten (2500C, 700 kg/cm2, 5
Minuten) hergestellt. Die mittlere Filmdicke bcträgi
etwa 20 μ. In jedem der Filme ist als cyclische Verbindung Cyclo-bis^anthracen-g.lO-dimethylen) ent
halten.
Tabelle Il | Hingesetztes | (Teile) | Cyclische | Ladungs | Photoent- | 250 |
Beispiel | Polymerisat | 99,5 | Verbindung | aufnahme | Indungsgc- | 400 |
schwindigkeit | 5 | |||||
98 | (Teile) | (Voll) | (V/sec) | 400 | ||
Nr. | Polyäthylen | 0,5 | + 450 | 3 | 500 | |
5 | 95 | -450 | 6 | 600 | ||
Polyäthylen | 2 | + 320 | 15 | 7-50 | ||
6 | 90 | -320 | 15 | |||
Polyäthylen | 5 | + 300 | 100 | .SOO | ||
7 | 80 | -450 | 200 | 250 | ||
Polyäthylen | 10 | + 300 | 170 | 400 | ||
8 | 50 | -500 | 400 | |||
Polyäthylen | 20 | + 200 | 150 | 250 | ||
9 | -220 | 300 | 200 | |||
Polyäthylen | 90 | 50 | + 50 | 150 | ||
IO | - 75 | 200 | (I | |||
99 | KK) | keine Filmbililung | ||||
Il | Polyvinylchlorid | 95 | IO | + 150 | ||
12 | -250 | |||||
Polystyrol | 90 | 1 | + 250 | |||
13 | Polystyrol | .S | + 280 | |||
14 | 80 | 320 | ||||
Polystyrol | 50 | 10 | l 170 | |||
15 | 90 | 280 | ||||
Polystyrol | 20 | I 150 | ||||
ld | Polystyrol | SO | I .SO | |||
17 | SlymlMcrylul· | 90 | IO | I 150 | ||
IH | (OpolyiiKTisiil | 2.S0 | ||||
(Molvcrhiiltnis d.V.l.S) | ||||||
Styrol-llulMilieti- | 90 | 10 | I I.SO | |||
19 | Slyrol-Itloi'klerptily- | 250 | ||||
merisiil | ||||||
Poly-( I-vinyl·· | IO | I 210 | ||||
20 | niinhlhiilin) | 180 | ||||
ir
Beispiel 21
Der in Beispiel 1 hergestellte phololeitfähige Abbildungsträger wird mittels Coronaentladungen auf
ein positives Potential von 600 Volt aufgeladen und 5
Sekunden hinter einem Licht-Schatlen-Bild aus einer Entfernung von 30,5 cm belichtet. Hierbei wird die
Oberflächenentladung in denjenigen Bereichen der photoleitfähigen Schicht, die belichtet worden sind,
selektiv entfernt, wobei ein latentes elektrostatisches Bild entsteht. Dieses Bild wird dadurch sichtbar
gemacht, daß man ein relativ negativ geladenes Entwicklerpulver über die Oberfläche der photoleitfähigen
Schicht rieseln läßt. Der Entwickler wird in erster Linie von solchen Bereichen der photoleitfähigen
Oberfläche angezogen, auf denen die Oberflächenentladung verblieben ist. Anschließend wird das Pulverbild in
an sich bekannter Weise auf einen unbehandelten Papierbogen übertragen und dort thermisch durch
Aufschmelzen fixiert. Nachdem die photoleitfähige Schicht einer neutralisierenden Coronaentladung und
einer Säuberung unterworfen worden ist, wird der Photokopierzyklus wiederholt. Die erhaltenen Kopien
sind von technisch zufriedenstellender Qualität hinsichtlich der Bildintensität und -auflösung.
Das Abbildungsverfahren von Beispiel 21 wird wiederholt, jedoch wird die photoleitfähige Oberfläche
auf ein negatives Potential von 800 Volt aufgeladen, und die Entwicklung des erhaltenen latenten elektrostatischen
Bildes erfolgt mit einem relativ positiv geladenen Entwicklerpulver. Die Kopiequalität ist derjenigen des
f, Beispiels 21 äquivalent.
Beispiele 23bis27
Die Abbildungsfolgen der Beispiele 21 und 22 werden ίο wiederholt, wobei jedoch die in den Beispielen 8, 12, 15,
18 und 19 hergestellten Abbildungsträger verwendet werden. Die Kopiequalität hinsichtlich der Bildintensität
und -auflösung variiert direkt mit der Ladungsannahme bzw. -aufnahme der photoleitfähigen Schicht; die
is Schichten mit dem größten Ladungsaufnahmevermögen
ergeben die besten Kopien.
Beispiel 28
;o Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch die
In-situ-Polymcrisation des Cyclo-bis-(anthracen-9,10-dimethylens)
in Polystyrol in einem mit hohen Scherkräften arbeitenden Brabender-Mischer vorgenommen
wird. Im Anschluß an die Beendigung der Polymerisats
tion werden die gelatinösen Polymerisationsprodukte in Toluol suspensiert und auf Aluminiumplatten gegossen
Die so erhaltenen Abbildungsträger zeigen bei der Untersuchung in vorgenannter Weise vergleichbare
Photoentladungseigenschaften.
Claims (1)
- Patentansprüche:1 Photoleitfähiges Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daü es erhältlich ist durch Mischen von 0,5 bis 50 Cew.-% mindestens einer Verbindung der FormelCH2CH2
(YL—Ar Ar (X)11
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