DE2513167A1 - Fotoleitfaehige zubereitungen, deren verwendung und deren herstellung - Google Patents
Fotoleitfaehige zubereitungen, deren verwendung und deren herstellungInfo
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Description
26 521
Xerox Corporation, Rochester, N.Y. / USA
Fotoleitfähige Zubereitungen, deren Verwendung und deren
Herstellung
Die Erfindung betrifft fotoleitfähige Zubereitungen, deren Verwendung und deren Herstellung. Insbesondere betrifft
die Erfindung Zubereitungen, die sehr leistungsfähige Fotogeneratormaterialien sind, die sich besonders für die
Verwendung in elektrofotografxschen Abbildungselementen
und Abbildungsverfahren eignen.
Die Bildung und Entwicklung von Abbildungen auf den Abbildungsoberflächen
von fotoleitfähigen Materialien durch
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elektrostatische Mittel ist gut bekannt. Das am besten
bekannte Handelsverfahren, das im allgemeinen unter dem
Namen Xerografie bekannt ist, betrifft die Bildung einer latenten elektrostatischen Abbildung auf der Abbildungsoberfläche des Abbildungselementes, indem zunächst die
Oberfläche der Abbildungsschicht im Dunklen gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen wird und dann diese elektrostatisch
aufgeladene Oberfläche der Einwirkung einer Licht- und Schattenabbildung ausgesetzt wird. Die vom Licht getroffenen
Bereiche der Abbildungsschicht werden auf diese Art und Weise relativ leitfähig gemacht, und die elektrostatische
Ladung verschwindet in diesen belichteten Bereichen selektiv. Nachdem der Fotoleiter belichtet wurde, wird
die latente elektrostatische Abbildung auf dieser,die Abbildung
tragenden Oberfläche sichtbar gemacht, .indem sie mit einem fein verteilten, gefärbten elektroskopischen
Material, das im allgemeinen unter dem Namen "Toner" bekannt ist, entwickelt wird. Dieser Toner wird prinzipiell von
den Bereichen der die Abbildung tragenden Oberfläche angezogen, die die elektrostatische Ladung beibehalten, so
daß auf diese Weise ein sichtbares Puderbild entsteht.
Das entwickelte Bild bzw. die entwickelte Abbildung kann dann abgetastet werden oder permanent auf dem Fotoleiter
fixiert werden, sofern die Abbildungsschicht nicht wiederverwendet
werden soll. Diese letztere Praxis wird im allgemeinen mit fotoleitfähigen Filmen vom Bindertyp (d.h.
Zinkoxid/isalierendes Kunstharzbindemittel) durchgeführt,
in welchen die fotoleitfähige Abbildungsschicht auch ein
integraler Teil der fertigen Kopie ist, siehe üS-PS 3 121 006 und 3 121 007.
In den sogenannten Kopiersystemen mit "unbehan die Item Papier"
("plain paper"} kann die latente Abbildung auf der
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Abbildungsoberfläche eines wiederverwendbaren Fotoleiters
entwickelt werden oder auf eine andere Oberfläche transferiert werden, wie beispielsweise auf ein Blatt Papier,
und danach entwickelt werden. Wenn die latente Abbildung auf der Abbildungsoberfläche eines wiederverwendbaren Fotoleiters entwickelt wird, wird es anschließend auf ein anderes
Substrat transferiert und dann permanent darauf fixiert. Gemäß allen bekannten Verfahren kann das Tonerbild bzw. die
Tonerabbildung auf dem Kopierbogen fixiert werden, einschließlich
durch Überschichten mit transparenten Filmen und durch Fusion der Tonerpartikelchen auf das Trägersubstrat mit
Hilfe eines Lösungsmittels oder durch Einwirkung von Wärme.
In den oben genannten Kopiersystemen mit"einfachem Papier"
sollten die Materialien, die in der fotoleitfähigen Schicht verwendet werden, vorzugsweise die Fähigkeit haben, sich
schnell vom isolierenden Zustand in den leitfähigen Zustand und wieder in den isolierenden Zustand zu ändern, um die
zyklische Verwendung der Abbildungsoberfläche zu ermöglichen. Die Unfähigkeit des Materials, in dessen relativ isolierenden
Zustand zurückzukehren vor der nachfolgenden Ladungs-/ Abbildungssequenz, führt zu einem Anstieg der Dunkelzerfallsrate (rate of dark decay) des Fotoleiters. Das Phänomen, das
im allgemeinen in der Literatur mit "Müdigkeit" bezeichnet wird, wurde bisher durch die Auswahl von fotoleitfähigen
Materialien vermieden, die die Fähigkeit hatten, ihre Kapazität schnell zu ändern. Typische Beispiele solcher Materialien,
die für die Verwendung in solchen schnell zyklisierenden Abbildungssystemen -geeignet sind/ sind beispielsweise
Anthrazen, Schwefel, Selen und deren Mischungen (US-PS 2 297 691); wobei Selen wegen dessen überragender Foto*^
empfindlichkeit bevorzugt wird.
Neben Anthrazen erfreuten sich andere organische fotoleitfähige Materialien, insbesondere Poly(N-vinylcarbazol),
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steigendem Interesse in der Elektrofotografie, US-PS 3 037 861, Bis vor kurzem hat keines dieser organischen
Materialien ernsthafte Beachtung als Alternative zu solchen anorganischen Fotoleitern, wie Selen, gefunden, und
zwar wegen Herstellungsschwierigkeiten und/oder wegen der relativen Abwesenheit von Lichtempfindlichkeit (speed) und
Fotoempfindlichkeit innerhalb der sichtbaren Bande des elektromagnetischen Spektrums. Die kürzliche Entdeckung,
daß große Mengen (loadings) von 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon in Polyvinylcarbazolen die Fotoreaktionsfähigkeit dieser
Polymeren in großem Umfange verbessern, hat zur Wiederbelebung des Interesses an organischen fotoleitfähigen Materialien
geführt, US-PS 3 484 237. Es ist jedoch oin Nachteil, daß bei Verwendung großer Mengen solcher Aktivatoren
eine Phasenauftrennung der verschiedenen Materialien innerhalb solcher Zubereitungen auftreten kann und gewöhnlich
auch auftritt. Deshalb treten innerhalb dieser Zubereitungen Regionen mit einem Überschuß an Aktivatoren, Regionen mit
einem Unterschuß an Aktivatoren und Regionen mit der geeigneten
stöchiometrischen Relation von Aktivatoren zu Fotoleitern auf. Die maximale Menge an Aktivator, die zu den
meisten polymeren leitfähigen Materialien hinzugegeben werden kann, ohne daß eine solche Phasenauftrennung stattfindet,
wird im allgemeinen etwa 6 bis etwa 8 Gew.-% nicht übersteigen.
Ein Verfahren, das vorgeschlagen wurde, um die Probleme zu vermeiden, die der Verwendung solcher Aktivatoren in Verbindung
mit polymeren Fotoleitern anhaften, ist die direkte Einarbeitung der Aktivatoren in das polymere Gerüst bzw.
den polymeren Aufbau (polymeric backbone) des Fotoleiters, US-PS 3 418 116. In diesem Patent wird eine Copolymerisation
beschrieben, in welcher ein Vinylmonomeresmit einem aromatischen
und/oder heterozyklischen Substituenten, der die
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Funktion eines Elektronendonators hat, mit einem Vinylmonomeren
mit einem aromatischen und/oder heterozyklischen Substituenten, der die Funktion eines elektronischen Akzeptors
hat, copolymerisiert wird. Der räumliche Zwang, der auf diese Zentren mit verschiedener Elektronendichte ausgeübt
wird, begünstigt ihre Ladungstransferwechselwirkung
auf die Fotoerregung solcher Zubereitungen. Diese sogenannten" intramolekularen" Ladungstransferkomplexe, genauer als
11 Innerkettenladungs trans ferkomplexe" bezeichnet, sollen als im
wesentlichen gleich wie Ladungstransferkomplexe, die zwischen
kleinen Aktivatormolekülen und einem fotoleitfähigen Polymeren gebildet werden, funktionieren. Die Tatsache, daß
die EleKtronendonatorfunktion und eine Elektronenakzeptorfunktion
an einem gewöhnlichen polymeren Grundgerüst sind, scheint die TT-TT-Ladungstransferwechselwirkung nicht zu
ändern, sondern erhöht lediglich die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens. Unglücklicherweise ist die Herstellung
solcher Polymeren aus Vinylmonomeren mit Elektronendonatorzentren und Vinylmonomeren mit Elektronenakzeptorzentren
oft mit großen Schwierigkeiten verbunden.
Die Herstellung von nicht-polymeren fotoleitfähigen Tricyanovinylverbindungen,
in welchen ein elektronenreiches Zentrum und ein elektronenarmes Zentrum enthalten sind
innerhalb eines üblichen Moleküls, ist in der US-PS 3 721 552 (korrespondierende australische Patentanmeldung,
Serial Nr, 36,760/68, veröffentlicht am 10. Oktober 1969) beschrieben. Die Patentschrift offenbart die Herstellung
von fotoleitfähigen "Bindemittel"-Schichten ("binder" layers), wobei von etwa 10 bis etwa 90 Gewichtsteile der
neuen Tricyanoviny!verbindungen in etwa 90 bis etwa 10
Gewichtsteilen eines Harzbindemittels dispergiert werden. Die Bindemittelharze, die zur Herstellung von fotoleitfähigen
Isolierschichten verwendet werden können, müssen
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einen elektrischen Volumenwiderstand von mehr als 10 Ohmcm
haben. So gut wie alle Bindemittel, die traditionell zur Herstellung von elektrofotografischen Abbildungselementen
verwendet werden können, sollen für die Herstellung dieser Bindemittelschichten geeignet sein. Insofern als
das bevorzugte Gewichtsverhältnis von fotoleitfähigen Partikelchen
zu Bindemittelharz 1:1 beträgt, ist es offensichtlich, daß in der Patentschrift nicht erkannt wird, daß eine
ausreichend niedrigere Zugabe solcher Verbindungen in einer Ladungstransportmatrix zu Ergebnissen führen kann, die den
in dieser Patentschrift beschriebenen bevorzugten Zubereitungen äquivalent sind. Wenn die Menge an fotoleitfähiger
Verbindung auf den Minimalwert reduziert wird, der notwendig ist, um eine zufriedenstellende Fotoempfindlichkeit zu
erreichen, werden die dem filmbildenden Bindemittelharz innewohnenden physikalischen Eigenschaften beibehalten
(wie z.B. die Flexibilität, das Haftvermögen und die freie Oberflächenenergie).
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine neue Klasse von Fotogeneratorverbindungen zu schaffen, die zur Verwendung
in fotoleitfähigen Zubereitungen geeignet sind.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine Fotogeneratorverbindung
mit einem hohen Auslöschkoeffizienten zu schaffen.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist,eine Fotogeneratorverbindung
zu schaffen, in der die Ladungstransferwechselwirkung
zwischen einem Donatorbereich und einem Akzeptorbereich unabhängig von der relativen Konzentration der
Fotogeneratorverbindungen in dem Harz auftritt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer fotoleitfähigen Zubereitung mit breiter spektraler
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Empfindlichkeit im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums.
Weitere Ziele der Erfindung liegen in der Schaffung von Abbildungselementen, in denen die Abbildungsschicht aus
den oben genannten Zubereitungen hergestellt wird, und in der Verwendung der Abbildungselemente in einem Abbildungsverfahren.
Die oben genannten und weitere Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine fotoleitfähige Zubereitung
geschaffen wird, die aus einer isolierenden polymeren Matrix und eir;p>r Verbindung besteht, die die folgende Tormel aufweist
CN
in der R Wasserstoff oder eine CN-Gruppe, R* und R" unabhängig voneinander Wasserstoff, eine
Alkylgruppe oder ein elektronenentziehender Substituent,
R"' unabhängig voneinander ein aliphatischer Kohlenwasserstoff
rest mit etwa 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die Phenylgruppe oder eine substituierte Phenylgruppe,
in welcher die Substituenten fähig sind, Elektronen an relativ elektronenarme Zentren innerhalb der
Verbindung abzugeben, eine Amino-, eine Diarylamino-, eine Dialkylamino- oder eine Alkoxygruppe,
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η O oder eine Zahl, die der Anzahl an Substitutionsmöglichkeiten bis zur vollständigen Substitution des
aromatischen Ringsystems entspricht, bedeuten.
In den bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung ist ■
die oben genannte polymere Matrix auch fähig, Ladungsträger, die während der Fotoerregung der oben genannten
Verbindung gebildet werden, schnell und wirksam zu transportieren. In solchen bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung liegt die Konzentration der Fotogeneratorverbindung im allgemeinen bei weniger als 50 Gew.-%.
Besonders bevorzugte Fotogeneratorverbindungen e'er Erfindung
sind beispielsweise die folgenden:
1,1-Dicyano-4-phenyl-1,3-butadien
1,1,2-Tricyano-4-phenyl-1,3-butadien
1,i-Dicyano-4-(p-dimethylaminophenyl)-1,3-butadien
1,1,2~Tricyano-4-(p-dimethylaminophenyl)-1,3-butadien
1,i-Dicyano-4-(p-methoxyphenyl)-1,3-butadien
1,1,2-Tricyano-4-(p-methoxyphenyl)-1,3-butadien
1,i-Dicyano-4-(3,5-dimethyl-4-dimethylaminophenyl)-1,3-
butadien
1,1,2-Tricyano-4-(3,5-dimethyl-4-dimethylaminophenyl)-1,3- -
butadien
1,1-Dicyano-4-(9-julolidinyl)-1,3-butadien
1,1,2-Tricyano-4-(9-julolidinyl)-1,3-butadien
1,1/3-Tricyano-4-phenyl-1,3-butadien
1,1,3-Tricyano-4-(p-dimethylaminophenyl)-1,3-butadien
1,1,3-Tricyano-4-(p-methoxyphenyl)-1,3-butadien
1,1,3-Tricyano-4-/ 4-(4'-dimethylamino)biphenyl/-1,3-butadien
1,1,3-Tricyano-4-(2,3,5,6-tetramethyl-4-dimethylaminophenyl)-
1,3-butadien
1,1-Dicyano-4-(3,5-dimethoxy-4-dimethylaminophenyl)-1,3-
butadien
— 9 —
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1 ,1-Dicyano-4-(3,4-dimethoxyphenyl)-1,3-butadien
1,1,3-Tricyano-4-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,3-butadien
1,1,3-Tricyano-4-(3,4-dimethoxyphenyl)-1,3-butadien
1,1,2-Tricyano-4-(3,4-dimethoxyphenyl)-1,3-butadien
1,1,2-Tricyano-4-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,3-butadien
1,1-Dicyano-4-(p-diphenylaminophenyl)-1,3-butadien
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können hergestellt
werden, indem man eine oder mehrere der oben beschriebenen Fotogeneratorverbindungen mit den verschiedenen
anderen Materialien, die aus der isolierenden polymeren Matrix in einem üblichen Lösungsmittel bestehen, kombiniert
und die erhaltene Lösung auf ein geeignetes (vorzugsweise
leitfähiges) Substrat aufgießt oder aufschichtet. Die relative Konzentration der Fotogeneratorverbindung zum isolierenden
Polymeren in solchen Zubereitungen variiert mit der Transportfähigkeit der Matrixmaterialien. Die isolierenden
polymeren Matrizes, die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können entweder
"elektronisch aktiv" oder "elektronisch inert" sein. Die Klassifikation der Matrix als aktive bzw. inerte Matrix wird
durch die relative Fähigkeit der Matrix, eine Ladung zu transportieren, bestimmt, wenn sie in Verbindung mit dem
Fotogenerator verwendet wird. Jene Materialien, die fähig sind, wenigstens eine Art fotogenerierter Ladungsträger
wirkungsvoll zu transportieren, werden als elektronisch aktiv angesehen, und die isolierende polymere Matrix wird
als "aktive Matrix"klassifiziert. Im Gegensatz dazu werden jene Materialien, die nicht wenigstens eine Art fotogenerierter
Ladungsträger transportieren, als elektronisch inert bezeichnet, und die isolierende polymere Matrix wird
als "inerte Matrix" klassifiziert. Elektronische Aktivität (oder Trägheit) der Matrix kann also zwei verschiedene
Fälle beschreiben, die beide auftreten können; die Kapazität
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(oder Nichtkapazität) der Matrix, die Injektion fotogenerierter
Ladungsträger in ihre Masse (bulk) zu ermöglichen und zu erlauben, und die Kapazität (oder Nichtkapazität)
der Matrix, solche injizierten Ladungsträger durch ihre Masse zu transportieren, ohne daß sie dabei eingefangen
bzw, abgefangen werden.
Nahezu alle aus dem Stand der Technik bekannten polymeren Bindemittel können in Kombination mit den hierin beschriebenen
Fotogeneratorverbindungen verwendet werden. Beispiele von elektronisch inerten Bindemitteln, die zur Verwendung
in den erfindungsgemäßen Zubereitungen geeignet sind, sind beispielsweise Epoxyharze, Poly(vinylchlorid), Poly(vinylacetate),
Poly(styrol), Poly(butadien), Poly(methacrylate),
Poly(acrylsäuren), Poly(acrylnitrile), Silikonharze, chlorierte
Elastomere, Phenoxyharze, phenolische Harze, Epoxy/ phenolische Copolymerisate, Epoxy/Harnstoff/Formaldehydterpolymerisate,
Epoxy/Melamin/Formaldehydharze, Poly(carbonate)
, Poly(urethane), Poly(amide), gesättigte Poly (ester)--copolymere
und deren Mischungen. Elektronisch aktive Polymerisate, die als Matrix für die Fotogeneratorverbindungen
verwendet werden können, sind beispielsweise Poly(N-vinylcarbazol),
Poly(2-vinylcarbazol) , Poly(3-vinylcarbazol),
Poly(vinylpyren), Poly(vinylnaphthalin), Poly(2-vinylanthrazen)
und Poly(9-vinylanthrazen). Elektronisch aktive Matrizes können auch hergestellt werden, wenn man eine oder
mehrere der oben genannten elektronisch inerten Polymeren mit einem oder mehreren der oben genannten elektronisch
aktiven Polymeren kombiniert. Das Verfahren zum Kombinieren solcher elektronisch ausgeprägten Polymeren kann beispielsweise
durch Copolymerisation (Random-, Pfropf-, Blockpolymerisation und dergleichen),durch die Bildung eines
durchdringenden polymeren Netzwerkes und durch Vermischen der Polymeren erfolgen. Andererseits kann eine elektronisch
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inerte Polymermatrix zu einem wirksamen Transportträger von geladenen Trägern gemacht werden, wenn sogenannte
"kleine Moleküle", die fähig sind, Träger wirksam zu transportieren, in einen Film aus solchen Materialien eingearbeitet
werden. Der Ausdruck "kleine Moleküle" schließt auch einzelne Moleküle und Polymerisate mit niedrigem Molekulargewicht
ein. Diese kleinen Moleküle können der Gieß- bzw. Beschichtungslösung während der Herstellung der polymeren Matrix
zugegeben werden, oder sie können anschließend durch Aufquellen der polymeren Materialien der Matrix mit einer die
kleinen Molekülverbindungen enthaltenden Lösung in die Matrix eingegeben werden. Nach dem Verdampfen der wäßrigen Phase der
Lösung verbleiben die kleinen Moleküle innerhalb der polymeren Matrix, wo sie eingefangen sind, wodurch die Eigenschaften
dieser isolierenden Filme, Ladungsträger zu transportieren, erhöht werden. Diese kleinen Moleküle können auch zu
den aktiven polymeren Matrizes hinzugegeben werden, um den Transport von Ladungsträgern, die durch das elektronisch
aktive Polymere nicht leicht transportiert werden können, zu erhöhen. Beispielsweise kann eine Lewis-Säure zu einem
fotoleitfähigen Polymeren, wie beispielsweise Poly(N-vinylcarbazol)
, gegeben werden, um den Elektronentransport zu verbessern.
Beispiele solcher Zusätze aus kleinen Molekülen, die entweder zu einer elektronisch aktiven oder zu einer
elektronisch inerten polymeren Matrix hinzugegeben werden können, um den Elektronenlücken(+)transport zu erleichtern,
sind z.B. Pyren, Ahthrazen, Carbazol, Triphenylamin, Naphthalin,
Julolidin, Indol und Perylen. Zusätze aus kleinen Molekülen,
die entweder einer elektrisch aktiven oder elektronisch inerten polymeren Matrix zugesetzt werden können, um
den Elektronen(-)transport zu erleichtern, sind beispielsweise
Anthrazen, Fluorenon, 9-Dicyanomethylen-fluoren, die
Nitroderivate von Fluorenon, die Nitroderivate von 9-Dicyanomethylen-f luoren und Chloranil. Elektronentransportmaterialien
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aus kleinen Molekülen sowohl für Mangelelektronen (hole) als auch Elektronen,können zusammen In inerten Polymeren verwendet
werden. Eine Anzahl der oben genannten kleinen Moleküle sind dafür bekannt, daß sie Ladungstransferkomplexe sowohl
mit den inerten als auch mit den aktiven Polymerensystemen bilden; eine gewisse Absorption durch den Matrixkomplex ist
zugelassen, vorausgesetzt daß die Absorptionsfähigkeit des entstehenden Ladungstransferkomplexes nicht im wesentlichen
Umfange mit der Fotogeneratorverbindung in Konkurrenz tritt und zwar in dem Ausmaße, daß die Absorptionsbande der Zubereitung
von der Absorptionsbande des Komplexes dominiert wird. Es versteht sich außerdem, daß die Absorptionsfähigkeit
des Ladungstransferkomplexes nicht dazu fäbig sein darf, die Fotogeneratorverbindung vor einfallender Bestrahlung zu
schützen.
Die erfindungsgemäßen Fotogeneratorverbindungen, die der oben angegebenen Strukturformel entsprechen, sind Teil einer
einzigartigen Klasse von Verbindungen, die sowohl eine elektronenaufnehmende Gruppe als auch eine elektronenabgebende
Gruppe besitzen, die über eine räumlich trennende Bindung miteinander verbunden sind, wodurch garantiert ist, daß
während der Fotoerregung der polymeren Matrix, die solche Verbindungen enthält, der elektronische Übergangsmoment vom
Normalzustand in den erregten Zustand und der Ladungsschluß zwischen den Gruppen kolinear sind. Das bedeutet, daß die
Erzeugung von Ladungsträgern während der Fotoerregung der Verbindungen selbst bei niedrigen Konzentrationen (kleiner
als etwa 6 Gew.-%) sehr wirksam ist. Naturgemäß muß bei so geringen Zusätzen die polymere Matrix elektronisch.aktiv
sein, um die während der elektromagnetischen Bestrahlung erzeugten Träger zu transportieren. In einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung kann die Konzentration der
Fotogeneratorverbindung in einer elektronisch aktiven Matrix
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zwischen einem so niedrigen Wert, wie etwa 0,1 bis etwa
6 Gew.-%,variieren und doch für ein ausreichendes elektrofotografisches
Ansprechen sorgen. Bei so niedrigen Konzentrationen kann die fotoleitfähige Zubereitung als eine
Feststofflösung beschrieben werden, d.h. die Zubereitung besteht aus einer einzigen Phase, die zwischen der Fotogeneratorverbindung
und den polymeren Materialien der Matrix gebildet wird, in welcher die Homogenität nicht durch die
Bildung einer Verbindung erfolgt, Van Norstrand's Scientific Encyclopedia, 4th Ed., D. Van Norstrand Company Inc., Seite
1651 (1968). Naturgemäß kann die Homogenität der Zubereitung etwas geändert werden, wenn kleine Moleküle zu den polymeren
Materialien zugesetzt werden, um den Transport einer oder beider Arten von Ladungsträgern zu steigern.
Bei höheren Konzentrationen als 6 Gew.-% (bis zu einem Maximalwert
von etwa 99,9 Gew.-%) wächst die Tendenz der Fotogeneratorverbindung innerhalb der Matrix zu kristallisieren.
Da das Ausmaß der Kristallisation zunimmt, verschlechtern sich die physikalischen Eigenschaften der polymeren Matrix,
und die Fähigkeit der fotoleitfähigen Zubereitung, die Ladung zu halten, nimmt auch allmählich ab.
Wie schon oben angedeutet wurde, können die Zubereitungen gemäß der vorliegenden Erfindung auf einfache Art und Weise
hergestellt werden, indem nämlich einfach eine Fotogeneratorverbindung und ein filmbildendes isolierendes Polymerisat
in geeigneten relativen Proportionen in einem üblichen Lösungsmittel kombiniert werden und danach die erhaltene
Lösung auf ein geeignetes Substrat aufgegossen oder aufgeschichtet wird. Die Materialmenge, die auf solche Substrate
aufgeschichtet wird, sollte ausreichen, um einen trockenen Film mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 200«u
zu bilden; die exakte Dicke wird durch den Endzweck dieses
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Elementes bestimmt. Alle traditionell zur Herstellung von elektrofotografischen Abbildungselementen verwendeten Substrate
können mit der oben angegebenen Lösung beschichtet werden. Typische Substrate, die für diesen Zweck geeignet
sind, sind beispielsweise Aluminium, Chrom, Nickel, Messing, metallisierte Kunststoffilme, metallbeschichtete Kunststofffilme
(z.B. aluminiertes Mylar) und leitfähiges Glas (z.B. mit Zinnoxid beschichtetes Glas - NESA-Glas),
Nach der Herstellung eines elektrofotografischen Abbildungselementes aus den oben beschriebenen Materialien kann dieses
Element in elektrofotografischen Standardabbildungsverfahren verwendet werden, indem einfach die Oberfläche der
leitfähigen Isolierschicht dieses Elementes sensitiviert wird und danach die sensitivierte Oberfläche mit einem
Licht- und Schattenabbildungsmuster belichtet wird. Wenn die Fotogeneratorverbindung in einer elektronisch aktiven
polymeren Matrix dispergiert ist, sollte die Wellenlänge der aktivierenden elektromagnetischen Bestrahlung vorzugsweise
innerhalb der Wellenlänge des Bereiches liegen, in welchem die Fotogeneratorverbindung eine starke spektrale
Reaktion zeigt, und außerhalb des Bereiches, in welchem die elektronisch aktive polymere Matrix eine starke spezielle
Reaktion zeigt. Nach Bildung einer latenten elektrostatischen Abbildung auf diesem Element kann die Abbildung auf ein anderes
Substrat übertragen werden oder direkt auf der Abbildungsschicht entwickelt werden und daraufhin übertragen
werden. Wenn eine oder mehrere solcher Fotogeneratorverbindungen in ein elektronisch aktives Polymerisat oder in ein
elektronisch aktives Polymerisat, das eine Verbindung aus kleinen Molekülen enthält, eingearbeitet werden, zeigen die
Absorptionsspektren der Zubereitung charakteristische, den einzelnen Komponenten der Zubereitung entsprechende Werte,
was bedeutet, daß keine nachweisbare gegenseitige
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Beeinflussung zwischen der Fotogeneratorverbindung und der Matrix stattgefunden hat.
In solchen Zubereitungen, in denen die relative Konzentration der Fotogeneratorverbindungen die Ladungsspeicherungsfähigkeit
der Zubereitung abschlägig ändert, können aus solchen Zubereitungen hergestellte Filme mit einem isolierenden
(elektronisch"inerten")Polymerfilm beschichtet werden. Die
dielektrische Dicke dieser Beschichtung muß ausreichend groß sein, um wenigstens einen Teil, wenn nicht die ganze sensitivierende
Ladung zu unterstützen. Solche beschichteten Abbildungselemente sind zur Verwendung in Induktionsabbildungssyptemen
von der Art geeignet, die in den US-PScn 3 324 019 (Hall), 3 676 117 (Kinoshita) und 3 653 064 (Inoue) beschrieben
sind, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. In
dem von Inoue beschriebenen Abbildungssystem wird die isolierende Oberschicht einer gleichmäßigen Koronaladung im
Licht ausgesetzt (die Polarität der Ladung ist dabei unwichtig) (immaterial), Das sensitivierte Abbildungselement wird
dann einer Abbildungsinformation gleichzeitig mit der Koronaladung entgegengesetzter Polarität ausgesetzt. Das mit einer
Abbildung versehene Element wird danach mit einer deckenden Illumination belichtet und ein so hergestelltes latentes
Bild bzw. eine so hergestellte latente Abbildung mit geladenen elektroskop!sehen Tonerpartikelchen entwickelt und auf
einen die Abbildung aufnehmenden Bogen übertragen.
Die folgenden Beispiele definieren, beschreiben und erläutern weiterhin di e Herstellung und die Verwendung der erfindungsgemäßen
Zubereitungen. Verfahren zur Herstellung und die Auswertung der Zubereitungen entsprechen Standardverfahren
oder 3ie werden entsprechend den oben angegebenen Angaben durchgefuhrt. Teile und Prozentangaben, die in solchen
Beispielen angeführt sind, beziehen sich auf das Gewicht, wenn dieses nicht anders angegeben ist.
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1,3-butadien
Ein Gemisch aus 3,3 g (0,05 mol) Malonsäurenitril, 8,76 g
(0,05 mol) 4-Dimethylaminozimtaldehyd, 1 ml Eisessig, 0,35 g
Ammoniumacetat und 50 ml Tetrahydrofuran wurden zusammen in einem Reaktionsgefäß unter Rückflußbedingungen etwa 5 Stunden
lang erhitzt. Nachdem sich eine dunkelbraun gefärbte Lösung gebildet hatte, wurde das Heizen unterbrochen und
der Inhalt des Reaktionsgefäßes abgekühlt. Aus dieser Lösung wurde durch Filtration ein grauer Niederschlag gewonnen
und aus einem Gemisch von Cyclohexan und Benzol im Verhältnis 6O:4O umkristallisiert. Die Ausbeute betrug 6,8 g,
das Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 146 bis 147 C.
Die Elementaranalyse zeigte folgende Ergebnisse :
CHN
Berechnet, % : 75,3 5,73 18,82 Gefunden, % : 74,52 5,74 18,56
Dieses Produkt besaß solvatochromisches (solvatochromic)
sowie thermochromische (thermochromie) Eigenschaften.
Etwa 5 Gewichtsteile l,l-Dicyano-4(p-dimethylaminophenyl)-1,3-butadien
und 95 Gewichtsteile Poly(N-vinylcarbazol) wurden in Tetrahydrofuran gelöst und die Lösung auf ein aluminiertes
Mylarsubstrat aufgetragen. Das beschichtete Substrat
wurde dann in einen Vakuumofen gegeben und dort über Nacht belassen. Es wurde eine ausreichende Menge an Lösung
auf das Substrat transferiert, so daß eine Polymerbeschichtung entstand, in welcher die Dicke des trockenen
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Filmes etwa 35 ,u ausmachte. Nach Vermischen mit der Fotogeneratorverbindung
verfärbte sich das Polymerisat sehr stark, blieb jedoch im wesentlichen homogen. Die so hergestellte
fotoleitfähige Isolierschicht wurde durch Koronaladung auf ein negatives Potential von etwa 600 V sensibilisiert.
Diese sensibilisierte Oberfläche wurde durch eine quarzglastransparente Vorrichtung der Einwirkung einer
100 W Tungsten-Lampe aus einer Distanz von 50 cm ausgesetzt, und zwar für einen Zeitraum, der ausreichte, um die belichtete
Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierschicht selektiv zu entladen und dabei ein latentes elektrostatisches Bild
bzw. eine latente elektrostatische Abbildung zu bilden. Difesa latente elektrostatische Abbildung wurde .Tilt positiv
geladenen Tonerpartikelchen entwickelt und das Tonerbild danach auf einen Bogen aus unbehandeltem Papier übertragen.
Tonerreste, die auf der Oberfläche des Filmes verblieben, wurden durch Abwischen mit einem weichen Baumwolltuch entfernt.
Vor der erneuten Sensibilisierung wurde die fotoleitfähige Isolierschicht mit ultraviolettem Licht gleichzeitig
mit der positiven Koronaladung überlagernd belichtet. Danach wurde der Kopierzyklus wiederholt. Die Qualität
der Kopien blieb gut und war reproduzierbar.
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Claims (6)
- PatentansprücheVerbindungen der Formel(R'1')in der R Wasserstoff oder eine CN-Gruppe ist, R1 und R" unabhängig voneinander Wasserstoff, die Alkylgruppe oder ein elektronenentziehender Substituent sind,R"1 unabhängig voneinander ein aliphatischer Kohlenwasserstoff rest mit etwa 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die Pheny!gruppe oder eine substituierte Phenylgruppe, in welcher die Substituenten fähig sind, Elektronen an relativ elektronenarme Zentren innerhalb der Verbindung abzugeben, eine Amino-, eine Diarylamino-, eine Dialkylamino- oder eine Alkoxygruppe ist, und η eine Zahl zwischen 0 und der zur Verfügung stehenden Anzahl von SubstLtutLonsmöglichkeiten am aromatischen Ringsystem ist.
- 2. Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie 1,1-Dicyano-4(p-dimethylaminophenyl)-1,3-butadien ist.- 19 -5098A1/1036
- 3. Fotoleitfähige Zubereitung, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einer Feststoff lösung aus wenigstens einer Fotogeneratorverbindung der Formel(R1*1)in der R Wasserstoff oder eine CN-Gruppe ist, R1 und R" unabhängig voneinander Wasserstoff, die Alkylgruppe oder ein elektronenentziehender Substituent sind,R"' unabhängig voneinander ein aliphatischer Kohlenwasserstoff rest mit etwa 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die Pheny!gruppe oder eine substituierte Phenylgruppe, in welcher die Substituenten fähig sind, Elektronen an relativ elektronenarme Zentren innerhalb der Verbindung abzugeben, eine Amino-, eine Diarylamino-, eine Dialkylamino- oder eine Alkoxygruppe ist, und η eine Zahl zwischen 0 und der höchsten ZahX- an Sub— stitutionsmöglichkeiten am aromatischen Ringsystem ist,und einer isolierenden polymeren Matrix, wobei die polymere Matrix fähig ist, schnell und wirksam Ladungsträger wenigstens einer Polarität zu transportieren, besteht.- 20 -Ϊ5 098Α1/1036
- 4. Zubereitung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Zubereitung wenigstens 0,1 bis etwa 99,9 Gew.-% wenigstens einer Fotogeneratorverbindung der in Anspruch 3 genannten Formel in einer isolierenden polymeren Matrix enthält/ wobei die minimale Konzentration an Fotogeneratorverbindungen in Realtion zur polymeren Matrix so groß sein muß/ daß sie ausreicht, die Zubereitung fotoleitfähig zu machen.
- 5. Ein elektrofotografxsches Abbildungselement, dadurch gekennzeichnet , daß es aus einem leitfähigen Substrat und einer fotoleitfähigen Isolierschicht, die auf wirkungsvolle Art und Weise in Relation dazu angeordnet ist, besteht, wobei die fotoleitfähige Isolierschicht aus einer Zubereitung gemäß Ansprüchen 3 und 4 besteht.
- 6. Ein elektrostatografisches Abbildungsverfahren, dadurch gekennzeichnet , daß mana) ein elektrofotografxsches Abbildungselement aus einem leitfähigen Substrat und einer fotoleitfähigen Isolierschicht gemäß Anspruch 5 schafft, undb) ein latentes elektrostatisches Bild bzw. eine latente elektrostatische Abbildung auf dem Element bildet.509841 /1036
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