DE2420389A1

DE2420389A1 - Neue polysiloxane

Info

Publication number: DE2420389A1
Application number: DE2420389A
Authority: DE
Inventors: William W Limburg
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-05-07
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1974-11-21
Also published as: JPS5015899A; JPS5325652B2; DE2420389B2; CA1031895A; IT1010430B; DE2420389C3; GB1474195A; NL157033B; FR2228808A1; FR2228808B1; BR7403708D0; US3899328A; NL7406140A

Description

978 n/wa

XEROX CORPORATION ROCHESTER* F.Y./USA

Neue Polysiloxane

Auf dem Gebiet der Elektrofotografie oder Xerographie ist es üblich, Fotoreceptorplatten zu verwenden, die zumindest eine äussere fotoleitfähige Isolierschicht und ein ladungsleitfähiges tragendes Substrat aufweisen. Im allgemeinen wird eine fotoleitfähige Schicht in Abwesenheit von Licht oder anderer aktivierender Strahlung

gleichförmig elektrostatisch geladen und hiernach einem Lichtrauster ausgesetzt, das einem Negativbild entsprechen kann. Die Bereiche der fotoleitfähigen Schicht, die derart belichtet bzw. ausgesetzt werden, verlieren ihre La~ dung selektiv sehr viel schneller als die nicht belichteten fozx'?. bestrahlten Flächen* Als Ergebnis behält die fotoleitfähige Schicht zumindest tenporär eine Ladung, die im wesentlichen einen latenten Positivbild entspricht. Dieses Bild kann sodann leicht unter Bildimg eines sichtbaren Positivbildes dadurch entwickelt warden, dass man entgegengesetzt geladene pigmentierte Teilchen., die normalerweise als Tonerteilchen bezeichnet werden, die zumeist an den geladenen Bereichen anhaften, hiermit in Berührung bringt. Das resultierende Bild kann gegebenenfalls permanent auf dem Fotoleiter fixiert werden, wenn die Abbildungsschicht nicht wiederverwendet werden soll. Dieses erfolgt üblicherweise mit fotoleitfähigen Filmen des Bindemitteltypus, wo die fotoleitfähige AbMIdungsschicht auch einen integralen Teil der fertigen Kopie darstellt.

Wenn "ebene Papier"-Kopiersysteme betroffen sind, wird das latente Bild jedoch in bequemer Weise auf der Abbildungsoberfläche eines wiederverwendbaren Fotoleitfers entwickelt oder auf eine weitere Oberfläche, wie ein Blatt Papier, übergeführt und hiernach entwickelt. Nachdem das latente Bild auf der Abbildungsoberfläche eines Fotoleiters eines wiederverwendbaren Typus entwickelt ist, wird es auf ein weiteres Substrat übergeführt und sodann durch Anwendung irgendeiner aus der Vielzahl der bekannten Techniken, wie beispielsweise durch Überziehen mit einem transparenten Film oder durch thermisches

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Schmelzen der Tonerteilchen auf dem Blatt permanent fixiert. In einem derartigen Kopiersystem müssen die Materialien auf der fotoleitfähigen Schicht fähig sein, rasch von einem isolierenden in einen ladungsleitenden und sodann wiederum in einen isolierenden Zustand überzuwechseln, um eine zyklische Verwendung der Abbildungsoberfläche zu gestatten. Ein unbefriedigendes Rückkehrvermögen in den isolierenden Zustand vor jeder folgenden Aufladungssequenz führt zu einer hohen Dunkelabklingzeit bzw. -rate, die üblicherweise als "Ermüdung" bezeichnet wird. In der Vergangenheit ist diese Schwierigkeit in gewissem Ausmass einfach durch die Wahl solcher fotoleitfähiger Materialien geregelt worden, die die beste bekannte schnelle Umschaltungsfähigkeit aufweisen. Typische derartige Materialien sind Anthracen, Polyvinylcarbazol), Schwefel, Selen, Selenlegierungen, metallfreie Phthalocyanine etc. und deren Gemische (US-PS 2 297

Während organische _vfotoleitfähige Materialien, wie PoIy-(N-vinylcarbazol) im allgemeinen gute Dunkelabklingeigenschaften aufweisen,, fehlt es ihnen im allgemeinen an einer ausreichenden inhärenten Fotoempfindlichkeit, als.dass sie vollständig mit Selen konkurieren könnten. Aus diesem . Grund werden sie üblicherweise zusammen mit "Aktivierungsmitteln" verwendet. Poly(vinylcarbazole) werden beispielsweise mit 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon zum Erhalt.einer verbesserten Fotoreaktion, verbesserter Entladungseigenschaften und sogar einer etwas verbesserten Dunkelabklingeigenschaft.(vgl. US-PS 5 484 257) sensibilisiert. Es gibt auch andere organische Harze, die traditionell als nicht fotoleitfähig angesehen werden, die jedoch mit

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Lewis-Säuren unter Bildung von Charge~Transfer~Komplexen sensibilisiert werden können,, die am sichtbaren Ende des Spektrums fotoreaktionsfähig sind«, Die US-Patentschriften 3 4o8 1811 3 ¹K)S 182| 3 ^08 I831 3 ¹I-OS 18% 3 4o8 185s 3 4o8 186s 3 4o8 187s 3 4o8 1885 3 ¹^oB IB9 und 3 4o8 I90 sind auf diesem Gebiet ¥on Interesse»

Für alle praktischen Zwecke hängt die Menge der Sensibilisierung von sowohl fotoleitfähigen als auch nicht fotoleitfähigen Harzen iron der Konzentration des Aktivierungsmittels abj innerhalb gev?isser Grenzen wird bei umso höherer Beladung die ersielte Fotoreaktion umso grosser» Unglücklicherweise führen jedoch Beladungen^, die über 10 Gew^ der fotoleitfähigen Masse hinaus gehen* normalerweise zur Beeinträchtigung der mechanischen und/oder Fotoleitfähigkeits-Eigenschaften der sensibilisierten Masse, Überraässige Mengen des Aktivierungsmittels in entweder einem fotoleitfähigen oder einem nicht fotoleitfähigen Material des in den vorstehend angegebenen Patentschriften beschriebenen Typus besitzen eine Neigung zur Auskristallisierung aus der fotoleitfähigen Masse.

Die vorstehend angeführten inhärenten Begrenzungen machen es sehr schwierig und häufig unmöglich., die vielgewünschte Kombination eines Potoleiters mit hoher Quantumausbeute mit einem zähen, transparenten, flexiblen aktiven Matrixmaterial, das eine niedrige Injektionsschwelle-aufweist, zu erhalten.

Eine sehr nützliche Entdeckung auf diesem Gebiet wendet verschiedene schützende polymere Überzüge an, die fähig

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sind, eine Ladung hoher Feldstärke auf einer äusseren Oberfläche zu erhalten und auoli eine selektive Übermittlung von LöGhera von einer fotoleitfähigen Schicht durch den polymeren Überzug erlauben.

Keines der bekannten aktiven Matrixmaterialien befriedigt jedoch im Hinblick auf all die'wichtigen physikalischen und elektronischen Eigenschaften _} die beim modernen xerographischen oder elektrofotografischen Gebrauch erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Klasse von Polymermaterialien zu schaffen, die die erforderlichen physikalischen und elektrischen Eigenschaften aufweisen, um eine breitere und flexiblere An-wendung der xerographischen Prinzipien für Kopierzwecke zu erlauben.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung wird in der Synthese und Anwendung einer neuen Klasse von eigenleitenden organischen Fotoleitern gesehen, die mit einer erheblichen Menge eines Aktivierungsmittels kombiniert werden können, ohne dass seine mechanischen oder Fotoleitfähigkeitseigenschaften übermässig beeinflusst werden.

Die Erfindung ist weiter auf die Entdeckung und Synthese eines neuen aktiven polymeren Matrixmaterial gerichtet, welches mit einem Fotoleitermaterial einer hohen Quantumsausbeute verträglich ist, und welches seine Flexibilität und Dauerhaftigkeit erhält.

Diese und andere Aufgabenstellungen werden durch die

- 6 -409847/0842

Herstellung und Anwendung einer neuen Klasse von siliciurahaltigen polymeren Materialien, Fofcoresepfcorkomponenten, die derartige Materialien als aktive Matrix anwenden und/ oder eigenleitende Fotoleiter erfüllt* Bei Verwendung in der beschriebenen Weise wird durch die Materialien ein Verfahren zum Erhalt einer erhöhten Dauerhaftigkeit und Wirksamkeit in xerograpliischen Fotoreseptoren ermöglicht.

Innerhalb des Rahmens der Erfindung liegende Verbindungen werden in einfacher Weise als thersnisoli stabiles* flexibles* im wesentlichen lineares Polysiloxanmaterial beschrie ben, das eine durchschnittliche Molelmlargewi ehts zahl von mehr als 1.000 aufweist* wobei dieses im allgemeinen in den Bereich von etwa I₉OOO bis 1.00O₀OOQ fällt.

Polymere Komponenten dieses Typus umfassen Horaopolymere, willkürlich^) (orientierte) Copolymere und Blockcopolymere..,, die in einfacher Weise durch die allgemeinen Formeln dargestellt sinds

oder

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worin R, als eine Niedrigalkylgruppe-, vorzugsweise ein® Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen* wie Methyl, Propyl, Xsopropyl und Ootylj eine Niedrigalkoxygruppe, wie Methoxy oder Propoxy und eine Miedrigalkylcarbonyl- ©xygruppe,, wie beispielsweise Acetoxy, definiert ist.

Rp wird als eine aromatische polyeyclische Gruppe mit kondensierten aromatischen Ringen, diezumindest drei kondensierte Ringkerne aufweisen, oder als eine heteroaromatische Gruppe definiert. Innerhalb derartiger Definitionen sind polycyclisch^ Gruppen und heterocyclische Gruppen/ wie beispielsweise eine Anthracen-, eine Perylen-, eine Tetraphen-, eine Pyren-, eine Phenanthren-, eine Carbazol», eine Benzcarbazol», eine Indol-, eine Dibensofuran-, oder eine Dibenzothiophengruppe unter Einschluss von Alkyl-, Halogen- und Cya-no-substituierten polycyelisehen und heterocyclischen Gruppen eingeschlossen. Besonders bevorzugte Gruppen innerhalb dieser Definition umfassen

(in) ■

(IV)

und

worin R₇ als niedrige Alkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Äthyl, Propyl, Isopropyl oder Octyl, und als Arylgruppe, wie Phenyl- oder Naphthyl-Gruppe

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definiert ist,

Ro und R_n sind einzeln als Wasserstoff, niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen* Halogen- wie Chlor und Brom, und Cyanogruppen definiert, wobei diese Gruppen vorzugsweise an einem oder mehreren der >-,> 6- oder 8-Stellungen an dem heterocyclischen Hingsystem (III) und einem oder mehreren der kondensierten aromatischen Ringe des Ringsystems (IY) angefügt sind.

K^ der Formeln I und Il ist als eine polymere Endgruppe unter Einschluss des Restes einer Anfangs- bzw. Initiafcorgruppe, wie einem Tetramethylammoniumsilanolat oder auf andere Weise als eine Hydroxyl» oder Ester-Gruppe, wie eine Alkylcarbonyl- oder eine Arylcarbonyl-Gruppe definiert., worin die Alkylgruppe in nützlicher Weise 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und die Arylgruppe eine Phenylgruppe,, wie Phenyl, Hydroxyphenyl, Alkylphenyl oder eine Haiogenphenylgruppe darstellt.

Hj|_ und R₁- sind einzeln als niedrige Alkylgruppen definiert, unter Einschluss der Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Propyl, Isopropyl und n-Octyl, wobei eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bevorzugt ist.

FL- stellt eine polymere Endgruppe unter Einschluss von Wasserstoff oder einer Acylgruppe, wie einer Alkylcarbonylgruppe, die eine Alkylgruppe von 1 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweist, und eine Arylcarbonylgruppe, wie beispielsweise

— 9 «.

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Phenylcarbonyl dar, was beispielhaft durch Phenylcarbonylgruppen, alkylsubstituierte Phenylcarbonyl- oder HaIogenphenylcarbonylgruppen dargestellt ist.

m, η und ο sind positive Zahlen, die einer durchschnitt« liehen Molekulargewichtszahl von zumindest etwa 1.000, wobei diese in bequemer Weise von etwa 1.000-1.000.000 oder höher variieren kann, angepasst sind, und wobei die Zahlen J5n und 3o derart definiert sind, dass sie in ein. Verhältnis von etwa 3 ι 1 bis 1 : 8 in einem zufällig orientierten oder einem Block-Copolymeren fallen. Für die Zwecke der Erfindung übersteigt das Molekulargewicht der Copolymeren das der Homopolymeren im allgemeinen, wobei ein bevorzugter wenngleich nicht ausschliesslicher Bereich etwa 1.000 bis 50.000 für die Homopolymeren und etwa 1.000 bis 500.000 für die Copolymeren in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Monomereinheiten und der Definitionen von R, und R„ beträgt.

Es wird festgestellt, dass die vorstehend definierten Homopolymeren und Copolymeren ihrer Natur nach multifunktionell (d.h. als ein eigenleitender Fotoleiter oder als eine aktive Matrix) und im wesentlichen linear sind, wenngleich gewünschte Vernetzungsmengen bzw. -anteile dadurch erhältlich sind, dass man lediglich die VJahl von einer oder mehreren der Monomerkomponenten variiert. Gruppen, die eine derartige Vernetzung begünstigen, schliessen beispielsweise Monomeren ein, deren Rest R, als eine Alkoxy? Acetoxy-oder ähnlich reaktive, hydrolysierbare Gruppe definiert ist.

- 10 -

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Geeignete Monomerkomponenten und deren Verhältnisse, die innerhalb des Rahmens der Erfindung fallen können, sind in Tabelle I nachstehend im Hinblick auf Formel V angegeben.

(V)

Tabelle ι

Annähernde Durchschnittszahl R-, R/-1

Verhältnis P : q

1300 CH,

- Il -

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~^U

242038

Fortsetzung Tabelle 1

	MW	10.000	R₁ -	R₂	it	^R3	R	Verhalte!s	-	1:1
					(Ίγ~Πγ			ρ ί q		1:4
P-S	22.000	OH₁			OH	. H		1:6
	15.000	j		C₂II₅ ·				1:8
p-4		it	H	It	Il	3:1	1:8
P-5		It	ti		-
	50.000		ti
	25O.OOO		ti
p-5	500.000	Il	It	It	Il
■p-6	700.000	Il	It	ti
P~7	1.000.000	.ti	ti	ti
P-8	ti	ti	ti
P-9	ti	ti	tt

Homopolymeren oder Copolymeren innerhalb des Rahmens der Erfindung ketonen in bequemer Weise aus bekannten Reaktanten gemäss den folgenden allgemeinen Reaktionsmechanismen₅ worin die Reste R^ und R_g wie in den Formeln (I)-(II) definiert sind, wie folgt erzeugt werden:

- 12 -

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(a) ^R2~^{Br +}

(b) R₂-Li +

>R_?-Li + (J)Br;

• ₊ Λ¹ u

(c) R₁-Si-Cl₂ + H₂O H⁺ ^>"r>4 Si-OH Si OH

V^R2

(d)

oder

ι¹

-Si 04

Cyclisierung' V r.

.(Zwischenprodukt A)

worin Rp eine Carbacylgruppe darstellt. Die Stufen (c) und (d) laufen bevorzugt wie folgt ab:

R₁—Si

R₂

LiMH₄

•Si—Ii
I
^R2

HoO

^R] -{ Si— 0-j—

R₀ +2H,

A09847/0842

In der vorstehenden Teilreaktion schliesst das Zwischenprodukte vorzugsweise die folgenden zyklischen Trimeren ein:

und

Im wesentlichen der gleiche Reaktionsmechanismus -wird
auch:Xür den Erhalt von zyklisierten ^:tetrameren oder trimeren Reaktanten, wie beispielsweise

(Zwischenprodukt B)

-IA-.

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als nützlich bzw. verwendbar festgestellt, worin die Reste Hu j- und R₇ wie in den vorstehend genannten Formeln (I) - (IV) definiert sind.

Das Zwischenprodukt A (vorstehend genannt) kann leicht in das gewünschte Homopolymere oder in ein entsprechendes Copolymeres dadurch übergeführt werden, dass man (a) ein zyklisches Tritneres oder (b) eine geregelte Kombination des zyklischen Trimeren und eines zyklischen Tetrameren (d.h. Zwischenprodukt B) mit einer initiierenden Menge von Tetraalkylammoniumsilanolat oder dessen entsprechendem Alkalimetallsalz, wie beispielsweise einem Kaliumsalz (j5O bis 500 ppm) in Berührung bringt. Gegebenenfalls kann die Reaktion in Gegenwart einer starken Base, wie KOH, erfolgen. Zu diesem Zweck kann die Reaktionsteraperatur von etwa 20 bis etwa l60°C in Abhängigkeit von der optimalen Anwendung des Reaktionslösungsmittels und der Wahl der Reaktanten variieren.

Wenn kein Reaktionslösungsmittel angewandt wird, kann die Reaktion am besten in Gegenwart von Tetraalkylammoniumsilanolat bei einer Temperatur von etwa 80 bis l6o°C erfolgen. Vorzugsweise wird diese Reaktion unter einem Vakuum während einem Zeitraum von etwa 3 bis 5 Stunden durchgeführt. Ausgedehntere Reaktionszeiträume begünstigen jedoch insbesondere im höheren Temperaturbereich eine erhöhte Zufälligkeitsorientierung der Einheiten, was einer wahllosen Spaltung der langen Ketten durch Initiatorgruppen zugeschrieben wird.

Wenn die Polymerisierung in Gegenwart eines Reaktions-

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Lösungsmittels, wie Tetrahydrofuran, Toluol oder Dichloräthan durchgeführt wird, ist die Verwendung eines der vorstehend angeführten Initiatoren, insbesondere des entsprechenden Kaliumsalzes eines Silanolatinitiators

bei einer Temperatur am bequemsten, die optimal von etwa 20 bis 130⁰C in Abhängigkeit vom Lösungsmittel variiert. Die langsame Erhöhung der Reaktionstemperatur auf ein Maximum von etwa 16O°C während zumindest der letzten Stunde wird auch manchmal als vorteilhaft empfunden. Die Hers teilung des Copolymeren beispielsweise wird in bequemer Weise durch die folgende Gleichung in beispielhafter Weise verans chauli cht:

I 2 ₄J

Si 4 -^xSi—O R- CHo CEU

O O R₂ O Si—R₅ R₃- Si - O ^N(CH₃) ₄

Ό R-

I/'

R₁—Si Si-—R R₅—Si O 20° - 160°

Si SiR₁ RSi

O R₄ O Si

- 16 -

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(f)

worin R, g die vorstehende Bedeutung besitzen, und das Verhältnis von p:q etwa ]5:1 bis 1:8 beträgt. Wenngleich eine erhebliche Variiation im Monomerverhältnis möglich ist, wird gefunden, dass Polymeren eines höheren, wünschenswerten Molekulargewichtes erhalten werden, wenn sowohl die trimeren als auch tetrameren Monomeren verwendet und in molaren Mengen umgesetzt werden, diezumindest ausreichend sind, um einen Copolymeren zu erhalten, der die angegebenen Monomerenverhältnisse aufweist.

Zum Zweck der Erfindung wird auch die Verwendung des zykli schen Trimeren

R.

ganz oder teilweise anstelle des Zwischenproduktes B als bequem empfunden.

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Aus den vorstehenden Ausführungen wie auch den nachfolgenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung geht hervor, dass beispielsweise im wesentlichen lineare Homopolymer- und/oder Copolymermaterialien aus einem zyklischen .Trimeren, wie l,^_J(5-Trimethyl-l,3,5~tri(N-äthyl-3-carbazyl)-cyclotrisiloxan allein oder in Kombination mit zyklischen Trimeren oder Tetrameren erhalten bzw. verwendet werden können, die durch die Formeln

und

dargestellt sind, wobei im allgemeinen bei der Herstellung in Gegenwart von Tetramethylammonium-silanolat oder entsprechenden Alkalimetallsalzen als Initiatoren gearbeitet wird.

Durch die folgenden Beispiele werden gewisse bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung weiter veranschaulicht.

Beispiel I (p-1)

.01 Mol eines zyklischen Trimeren der Formel

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worin Rp eine 1-Pyrenylgruppe darstellt, werden dadurch hergestellt, dass man den entsprechenden 1-Brompyrenylreaktanten. mit einem Phenyllithiumreaktanten, entsprechend dem auf der vorstehenden Seite 12 angegebenen Mechanismus in Berührung bringt. Das resultierende zyklische trimere Zwischenprodukt wird sodann in Tetrahydrofuran aufgelöst und sodann mit etwa 150 ppm Kaliumtefcramethylsilanolat bei Raumtemperatur in Berührung gebracht. Das Reaktionsgemisch wird auf etwa 60⁰C während 2 Stunden erhitzt und sodann langsam auf etwa 120°C während einer weiteren Stunde gebracht. Das resultierende lineare Homopolymere wird durch Methanolausfällung isoliert und sodann gewaschen und als Poly(methyl-l-pyrenylsiloxan) identifiziert. Das Produkt ist in CHCl.,, CHCl₂CHCl₂, Cyclohexanon und Tetrahydrofuran löslich und wird in bequemer Weise aus THP-Tetrachloräthan-Lösung unter Erhalt eines klaren, harten, zähen, semiflexiblen Filmes ausgefällt. Das Produkt wird geprüft und es werden die folgenden Parameter ermittelt:

	Sek.)	+Korona	-Korona
ν* VX νλ w / ί_ \ V ττ ί^ ν* λ»	iP	90	6300
verbleibend (nach 10		50	100
Potentialabhängigkeit	3.5	2.0
Feld v/u	76	60

Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine erhebliche Anzahl an Löchern aus einer Selenfotoleiterschicht in den Polymerüberzug injiziert werden und die negative Ladung auf der Polymeroberfläche entladen wird.

-19 -

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Beispiel II (p-2)

♦001 Mol des Trlmeren des Beispiels I werden mit einer in-itiierenden Menge von Tetramethylammonium-silandlat (150 ppm) vermischt und auf etwa 150°C während 2 Stunden in einer verschlossenen Glasampulle unter Vakuum erhitzt. Das resultierende Pyrenylgruppen enthaltende Siloxanhomopolymere wird mit p-2 bezeichnet. Das im Vakuum abgezogene, geprüfte und gewaschene Produkt wird in den nachstehenden Tabelle II - III bewertet.

Beispiel III (p-3)

.01 Mol des zyklischen Trimeren der Formel

worin R₂ die N-Äthylcarbazolgruppe darstellt, wurden aus dem monobromierten N-Äthylcarbazol entsprechend dem Reaktionsmechanismus des Beispiels I hergestellt;- Der zyklische monomere Reaktant wird in THP aufgelöst und sodann mit Tetramethylammonium-silanolat (I50 ppm), aufgelöst in Toluol, in Berührung gebracht. Nach Reaktion bei 60⁰C während etwa 2 Stunden unter Rührung wird die Temperatur des Reaktionsgemisches allmählich auf 120⁰C während etwa lStunde angehoben. Das resultierende lineare Homopolymere wird mit Methanol gewaschen und als Poly(methyl-N-äthyl-3-carbacylsiloxan) identifiziert. Das Produkt wird in den nachstehenden Tabellen II - III bewertet..

• - 20 409847/0842

Beispiel IV (p-4)

.01 Mol des zyklisierten Diraethylsiloxantetraraeren der Formel

und .04 Mol des Trimeren des Beispiels I werden in Tetrahydrofuran aufgelöst und unter Rührung mit etwa 150 ppm Kaliumtetramethyl-silanolat bei 60°C während j5 Stunden umgesetzt. Die Temperatur des verdickten Reaktionsgemisches wird sodann auf etwa IJO⁰C während 3 zusätzlichen Stunden angehoben. Das resultierende polymere Produkt (P-4) wird gewaschen und im wesentlichen als ein zufallsorientiertes lineares Copolymeres identifiziert, welches in bequemer V/eise durch die Formel

HO —

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dargestellt werden kann, worin das Verhältnis von p-zu-q etwa 3 zu 1 beträgt und R₂ 1-Pyrenyl darstellt. Das Produkt wurde geprüft und die erhaltenen Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II - III angegeben.

Beispiel V (p-5)

,05 Mol des zyklisierten Dimethylsiloxantetraraeren der Formel

CH₃

und .07 Mol des zyklischen Trimeren des Beispiels III werden in Tetrahydrofuran aufgelöst und wie in Beispiel IV umgesetzt. Das resultierende polymere Produkt wird gewaschen und als im wesentlichen lineares Copolymeres identifiziert, welches- in bequemer Weise durch die Formel

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dargestellt werden kann, worin ρ und q in einem Verhältnis von etwa 1-zu-l vorliegen und R₂ als N-Äthyl->-carbazyl~ gruppe definiert ist. Das Produkt wird bewertet und die Ergebnisse sind in den Tabellen II - III angegeben.

Beispiel VI (p-6)

.003 Mol des zyklischen Te tränieren und .001 Mol des zyklischen Trimeren des Beispiels V werden mit I50 ppm Tetramethylammonium-silanolat vermischt und auf etwa l60°C während 2 Stunden in einer abgeschlossenen Glasampulle unter Vakuum erhitzt. Das resultierende Copolymere, das mit p-6 bezeichnet wird, wird mit Methanol gewaschen und als lineares Poly(methyl-N-äthyl-3-carbacyl-siloxy)dimethylsiloxan-Copolymeres identifiziert, das durch die Formel

dargestellt ist, worin Rp als N-Äthyl-3-carbacylgruppe identifiziert ist und ρ und q in einem Verhältnis von etwa 1:4 vorliegen. Das mit Methanol gewaschene Produkt

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wird geprüft und in den Tabellen II - III bewertet.

Beispiel VII (p-7)

.01 Mol des zyklischen Trimeren und .05 Mol des zyklischen Tetrameren des Beispiels V werden in Tetrahydrofuran aufgelöst und in Gegenwart von etwa I50 ppm Kaliumdimethylsilanolatinitiator bei etwa 120°C gerührt. Nach 3 Stunden wird die Reaktionstemperatur allmählich auf etwa l6ö°C während 1 Stunde unter Erhalt eines im wesentlichen linearen Copolymeren angehoben, welches in bequemer Weise durch die Formel

HO -

dargestellt werden kann, worin R₂ dleN-Äthyl-jJ-carbacylgruppe darstellt und ρ und q in einem Verhältnis von etwa 1 i 6 vorliegen. Das mit Methanol gewaschene Produkt wird in Tabelle I angegeben.

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- 2.K -

Beispiel VIII (p-8)

Beispiel VII wird unter Zusatz von .001.MoI eines zweiten zyklischen Trimeren der Formel

- /θ C₃H₇X

_L _s i ₀. J—

Vi ^ 7

/ 3

CH.

unter Erhalt eines Copolymeren, das als p-8 identifiziert wird, wiederholt. Das Produkt wird mit Methanol gewaschen und in Tabelle I aufgeführt.

Beispiel IX (p-9)

Beispiel VII wird wiederholt, Jedoch mit der Ausnahme, dass der trimere R'eaktant eine zyklische Verbindung der Formel

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darstellt. Das resultierende copolymere Produkt wird mit Methanol gewaschen und ist in Tabelle I aufgeführt.

	H	Tabelle	II	schlecht	Klarheit
	H			annehmbar
	C*	Härte		gut	-
Bezeich- Polymeres	C		Flexibilität	-sehr gut	ex.
nung	C	-			Vg.
P-I	■ Homopolymeres	Vg.	-		g.
p-2	• Copolymeres	Vg.	g.	g.
P-3		ex.	g.	g.
P-*	-	Vg.	Vg.
p-5		Vg.	ex.
p-6		ex.
H -		P -
C -		f -	ausgezeichnet·
		PC —
		Vg-
	ex-

Beispiel X

Sechs Prüffotorezeptorstreifen, die als T 1-5 identifiziert sind und als "Kontrolle" dienen, werden in üblicher Weise

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durch Dampfkondensation einer Selenlegierung (60 αϊ) auf einem Aluminiumfoliensubstrat erzeugt. Ein polymerer Überzug wird sodann auf die resultierende Selenfotoleiterschicht aus Tetrachloräthan-Tetrahydrofuran-Lösungen der jeweiligen Produkte ρ 2-6 unter Erhalt von polymeren Überzügen einer durchschnittlichen Dicke von etwa 12/U aufgegossen. Die resultierenden Prüfkomponenten werden sodann durch eine Korona beladen, bezüglich ihrer Ladungsaufrechterhaltung geprüft und durch Belichtung während 10 Sekunden mit einer 200 Watt WoI fr am- Jod-Lampe in einer Entfernung von 15 cm entladen. Die Kontrollprüfung wird durch Aufbringung eines Homopolymerharzüberzuges, der ein Molekulargewicht von etwa 500.000 aufweist und aus Monomereinheiten der Formel

besteht, auf die Selenlegierung durchgeführt.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle-.III wiedergegeben.

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	Poly meres	(+)Koro- na	Tabelle III	Dun kel ab- klin- gung(+)	(-)Koro- na	ReskSpan- nung (10 Sek.Licht)	Dun- kelab- klin- eung(-)
	p-2	90			63OO	100	20 %
Prü fung	Ρ-3	90	Reabspan nung (10 Sek.Licht)	8 *	63OO	85	15 %
T-I	P-*	90	50	6 0	6300	95	9 %
Τ-2	P-5	90	40	8 %	63OO	92	10 %
T-3	p-6	90	25	5 J*	63OO	105	6 %
Τ-4	C-I	90	30	2 fi	63OO	6200	1.6 %
Τ-5		40
Kon trolle	88

Mit Ausnahme des.Kontrollversuches sind die von der Selenschicht in den polymeren Überzug von T 1-5 injizierten Löcher ausreichend, um eine funktionell verwendbare Menge der Oberflächenladung zu entladen.

Beispiel XI

Zwei Prüfstreifen, die jeweils mit T 6-9 bezeichnet wurden, wurden durch Aufbringung einer fotoleitfähigen Schicht

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409847/0842 QOPY

einer Dicke von etwa lh Ai, die aus dem Polymeren p-2 (Proben T 6-7) und Polymeren p-6 (Proben T 8-9) bestand, auf ein aluminisiertes MyIar-Substrat hergestellt. Die Oberflächenladungen wurden auf jede Probe in üblicher Weise aufgebracht und die anfängliche Entladungsrate bei kontinuierlicher Belichtung mit weissen Licht aus einer 200 Watt Wolfram-Jod-Lampe in einer Entfernung von 15 cm festgestellt. Die Prüfstreifen wurden bezüglich ihrer Entladungsrate und ihrer Flexibilität geprüft. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle VT wiedergegeben.

Tabelle IV

Probe Polymeres Ladung Entladungs- λ Anhaftung

rate vu~£ Sek." und Absplitterung

T-6	p-2	+90	82	annehmbar
T-7	p-2	-6500	52	It
T-8	p-6	+90	85	.11
T-9	p-6	-6300	50	Il
Kontrolle	C-I	+90	IO	Il
Kontrolle	C-I	-6500	2	It

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Claims

Patentansprüche

1. Polysiloxan, dargestellt durch die Formeln

R₃ -

i oder

worin R, als Niedrigalkyl-, Niedrigalkoxy- oder Nieddrigalkylcarbonyloxy-Gruppe definiert ist;

R_ eine aromatische polycyclische Gruppe, die zumindes J5 Ringkerne aufweist, oder eine heteroaromatische Gruppe darstellt;

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IU als Hydroxyl oder andere polymere Endgruppe definiert ist;

R₂, und Rj- einzeln als Niedrigalkylgruppe definiert sind;

Rg als eine polymere Endgruppe definiert ist; und m, η und ο positive Zahlen darstellen, die einem Molekulargewicht von zumindest 1.000 angepasst sind und 3n uM 4o ein numerisches Verhältnis von etwa 5:1 bis 1:8 aufweisen.

2. Polysiloxan nach Anspruch 1, worin R₁ , R₂^ und R,-einzeln als eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen definiert sind;

Rp eine aromatische polycyclische Gruppe darstellt, die zumindest 3 kondensierte Ringkerne aufweist; und

R^ und Rg polymere Endgruppen darstellen.

3. Polysiloxan nach Anspruch 1, worin R^, R^ und R,_ individuell als Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen definiert sind; und

R₂ eine heterocyclische Gruppe darstellt.

4. Polysiloxan nach Anspruch 2, worin R₂ eine aromatische polycyclische Gruppe mit 4 kondensierten Ringkernen darstellt.

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5. Lineares Polysiloxan der Formel

worin m eine positive Zahl darstellt, die einer durchschnittlichen Molekulargewichtszahl von zumindest etwa 1.000 angepasst ist;

R-, und Rg polymere Endgruppen darstellen und

Rg und Rg einzeln als Wasserstoff, Niedrigalkyl-, Halogen-' oder Cyanogruppe definiert sind.

■v

6. Lineares Polysiloxan der Formel

O —

worin m eine positive Zahl darstellt, die einem durchschnittlichen Molekulargewicht von zumindest etwa 1.000 angepasst ist,

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IU und Rg polymere Endgruppen darstellen und

R„ eine Alkylgruppe von 2 bis 8 Kohlenstoffatomen

oder eine Ary!gruppe ist.

7. Lineares Copolymeres nach Anspruch ~5₉ worin R,, Ru und R,- Methyl und

Rp N-Ä'thyl-3-carbazol darstellen.

8. Lineares Copolymeres naoh Anspruch 4, worin R,, R₂, und R,- Methyl und

1-Pyrenyl darstellen.

9. Fotoleitfähiges Element, gekennzeichnet durch ein Substrat und zumindest eine organische fotoleitfähige Schicht, die ein polymeres Material der Formeln

R₃-

Si O-

-' m

-R,

oder

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umfasst, worin R₁ als Niedrigalkylgruppe definiert ist;

Rp als aromatische polycyclische Gruppe, die zumindest 3 Ringkerne aufweist, oder eine heteroaromatische Gruppe definiert ist;

R, eine Hydroxyl oder andere Polymerendgruppe darstellt; ·

Rj, und Rp- einzeln als Niedrigalkylgruppe definiert sind;

Rg als polymere Endgruppe definiert ist, und m, η und ο positive Zahlen darstellen, die einem Molekulargewicht von zumindest 1.000 angepasst sind, wobei 3n und 4o ein numerisches Verhältnis von etwa 3ϊ1 zu 1:8 auf v/eisen.

10. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass R₁, Rj₅, und R^ in dem Polysiloxanpolymermaterial einzeln als eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoffatomen definiert sind; R₂ eine aromatische, polycyclische Gruppe darstellt, die zumindest 3 kondensierte Ringkerne aufweist, und R, und Rg polymere Endgruppen darstellen.

11. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass R₁, R^ und R^ in dem Polysiloxanpolymermaterial einzeln als eine

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Alkylgruppe von 1-3 Kohlenstoffatomen definiert - sind, und

R₂ eine heterocyclische Gruppe darstellt.

12. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass R₂ eine aromatische polycyclisch^ Gruppe mit 4- kondensierten Ringkernen darstellt.

13. Fotoleitfähiges Element, dadurch g e k e η η ze i ohne t , dass hierin das Polymermaterial nach Anspruch 5 verwendet ist.

1Ψ. Fotoleitfähiges Element, dadurch gekennzeichnet, dass hierin das Polymermaterial nach Anspruch 6 verwendet ist.

15. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 9, dadurch gekenn z" ei ohne t, dass es als Überzug zumindest eines der gleidnenjäefinierten Klasse der Polymermaterialien enthält.

16. Xerographieehe Fotorezeptorkomponente, gekennzeichnet durch ein Substrat und zumindest eine fotoleitfähige Schicht mit einer aufgebrachten Überzugsschicht, die im wesentlichen aus einem Polysiloxän nach Anspruch 1 besteht.

17. Xerographieehe Fotorezeptorkomponente, gekennzeichnet durch ein Substrat und^umindest

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eine fotoleitfähige Schicht mit einer aufgebrachten Überzugsschicht, die im wesentlichen aus einem linearen Polysiloxan nach Anspruch 2 besteht.

18. Xerographische Fotorezeptorkomponente, gekennzeichnet durch ein Substrat und zumindest eine fotoleitfähige Schicht mit einer aufgebrachten Überzugssehicht, die im wesentlichen aus einem linearen Polysiloxan nach Anspruch 3 besteht.

19. Xerographische Fotorezeptorkomponente, gekennzeichnet durch ein Substrat und zumindest eine fotoleitfähige Schicht mit einer aufgebrachten Überzugsschicht, die im wesentlichen aus, einem linearen Polysiloxan nach Anspruch 5 besteht.

20. Xerographische Fotorezeptorkomponente, gekennzeichnet durch ein Substrat und zumindest eine fotoleitfähige Schicht mit einer aufgebrachten Überzugs-

. schicht, die im wesentlichen aus linearem Polysiloxan nach Anspruch 6 besteht.

21. Verfahren zur Herstellung von Fotorezeptorelementen mit verbesserten elektronischen und mechanischen Eigenschaften für xerographische Kopierzwecke, wobei die Elemente zumindest ein ladungsleitendes Substrat und eine fotoleitfähige Schicht aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass man auf das Substrat zumindest eine «lter (1) der fotoleitenden Schicht oder

(2) einer Überzugsschicht aufbringt, die als eine

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Polymerkomponente ein lineares Polymeres aufweisen, das durch die Formeln

-R

i oder

4 .

dargestellt ist, worin R als Niedrigalkylgruppe definiert ist;

Rp eine aromatische polycyclische Gruppe mit zumindest 3 Ringkernen oder eine heteroaromatische Gruppe darstellt;

als Hydroxyl oder andere polymere Endgruppe definiert

R₂, und Rt- einzeln als Niedrigalkylgruppe definiert sind;

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Rg als Wasserstoff oder andere polymere Endgruppe definiert ist, und m, η und ο positive Zahlen darstellen, die einem Molekulargewicht von zumindest 1.000 angepasst sind, wobei ^n und 4o ein numerisches Verhältnis von etwa 3:1 bis 1:8 aufweisen.

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