-
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
-
Die Erfindung betrifft verbesserte lichtempfindliche elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterialien.
-
Wegen ihrer hervorragenden Filmbildungsfähigkeit und Transparenz sowie
aufgrund der Biegsamkeit der aus ihnen gebildeten Filme werden immer mehr organische
Photoleiter, z.B. Poly-N-vinylcarbazol, als lichtempfindliche Substanzen zur Ausbildung
photoleitfähiger Schichten elektrographischer oder elektrophotographischer Aufzeichnungsmaterialien
verwendet. Nachteilig an organischen Photoleitern ist 3edoch, daß sie hinsichtlich
ihrer Lichtempfindlichkeit anorganischen Photoleitern, z.B. Zinkoxid, weit unterlegen
sind. Um nun Lichtempfindlichkeit solcher organischer Photoleiter zu verbessern,
wurden bereits die verschiedensten Sensibilisatoren mitverwendet. Ungeachtet dessen
gibt es noch kein einen organischen Photoleiter
enthaltendes elektrographisches
oder elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial ausreichend hoher Lichtempfindlichkeit.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in der Praxis verwendbares
elektrographisches oder elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem
organischen Photoleiter zu schaffen, dessen Lichtempfindlichkeit der Lichtempfindlichkeit
von anorganische Photoleiter enthaltenden elektrophotographi schen oder elektrographischen
Aufzeichnungsmaterialien mindestens gleichwertig ist und selbst bei niederholtem
Gebrauch immer zu scharf gestochenen Bildkopien führt. Ferner soll bei einem elektrographischen
oder elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial (im folgenden nur noch als "elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial" bezeichnet) die Aufladbarkeit bei Vorhandensein einer dünnen
Schicht aus einem anorganischen Photoleiter erleichtert und eine hervorragende Biegsamkeit
bzw.
-
Flexibilität gewährleistet sein.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die gestellte
Aufgabe bei gemeinsamer Verwendung bestimmter ladungtransportierender Substanzen
mit geeigneten ladungserzeugenden Pigmenten lösen läßt.
-
Gegenstand der Erfindung sind somit lichtempfindliche elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterialien, bei denen 1. auf einen leitenden Schichtträger eine im
wesentlichen aus einem ladungserzeugenden Pigment, mindestens einem Nitroderivat
eines Benzo(cjcinnolin-
5- oder -6-oxids und einem Harzbindemittel
bestehende lichtempfindliche Schicht oder 2. auf einen leitenden Schichtträger in
der angegebenen Reihenfolge eine dünne, gegebenenfalls ein Harzbindemittel enthaltende
Schicht aus einem ladungserzeugenden Pigment und (darauf) eine im wesentlichen aus
mindestens einem Nitroderivat eines Benzotc]cinnolin-5- oder -6-oxids und einem
Harzbindemittel bestehende und als Ladungstransportschicht dienende Schicht aufgetragen
sind.
-
Die erfindungsgemäß als ladungstransportierende Substanzen verwendbaren
Nitroderivate von BenzotcJcinnolin-5- oder -6-oxiden sind bekannte Verbindungen
der allgemeinen Formel:
mit n = 3 oder 4. Diese Verbindungen lassen sich ohne Schwierigkeiten synthetisieren.
So erhält man beispielsweise mono- oder dinitrosubstituierte oder unsubstituierte
Benzotcgcinnolin-5- oder -6-oxide gemäß dem in der Zeitschrift "J. Chem. Soc.",
2454, 4384 (1962) beschriebenen Verfahren und Weiternitrierung des erhaltenen Reaktionsprodukts
mittels
eines Säuregemischs. Beispiele fUr erfindungsgemäß verwendbare Nitroderivate von
Benzo[c)-cinnolin-5- oder -6-oxiden sind 2,4,8-TrinitrobenzoEc)-cinnolin-6-oxid
der Formel:
2,4,10, Trinitrobenzo[c]cinnolin-6-oxid der Formel:
und 1,3,7,9-Tetranitrobenzo jcinnolin-5-oxid der Formel:
Als ladungserzeugende Pigmente können erfindungsgemäß organische Pigmente, wie Azoverbindungen,
Xanthenfarbstoffe,
Violanthronfarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe,
Indigoidfarbstoffe, Perylenfarbstoffe, Indanthronfarbstoffe und dergleichen, sowie
als anorganische Pigmente Se, SeTe, CdS, CdSe und dergleichen verwendet werden.
-
Als Harzbindemittel können erfindungsgemäß die verschiedensten bekannten
Harze, insbesondere Polyesterharze, Acrylharze, Silikonharze, Novolakharze, Ketonharze
und dergleichen, verwendet werden. Weiterhin eignen sich als Harzbindemittel auch
von Hause aus photoleitfähige Verbindungen, wie Poly-N-vinylcarbazol oder dessen
Derivate.
-
In lichtempfindlichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
gemäß der Erfindung können neben den genannten Substanzen bekannte anorganische
oder organische Photoleiter gemeinsam mit bekannten Sensibilisatoren zum Einsatz
gelangen. So erhält man beispielsweise ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
gemäß der Erfindung durch Kombination von Poly-N-vinylcarbazol oder eines Derivats
hiervon mit einem Nitroderivat eines Benzorcgoinnolin-5- oder -6-oxids (vgl. Japanische
Patentanmeldung 103 343/ 1975) und zusätzlich mit einem ladungserzeugenden Pigment.
-
In der Tat gibt es bisher noch keine elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien,
in denen eine ladungserzeugende Substanz einer Korngröße im Mikronbereich mit einem
Nitroderivat eines BenzoEczcinnolin-5- oder 4-oxids kombiniert ist.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Im einzelnen zeigen die Figuren 1 und 2 vergrößerte Querschnitte typischer Ausführungsformen
elektrophotographischer
Aufzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung
mit einem leitenden Schichtträger 1, einer lichtempfindlichen Schicht 2 bzw. 2 und
einer Ladungstransportschicht 3.
-
Das in Figur 1 dargestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial
besteht aus einem leitenden Schichtträger 1 aus einem leitend gemachten Papier oder
Film, beispielsweise einem mit Aluminium bedampften Kunststoffilm, oder einer Metall-,
z.B. Aluminiumplatte und einer auf den Schichtträger 1 aufgetragenen lichtempfindlichen,
photoleitfähigen Schicht 2, die im wesentlichen aus einem ladungserzeugenden Pigment,
einem Nitroderivat eines Benzo[cJ-cinnolin-5- oder -6-oxids und einem Harzbindemittel
gebildet ist. In der lichtempfindlichen Schicht 2 ist das ladungserzeugende Pigment
in dem Harzbindemittel teilchenförmig dispergiert. Die mittlere Korngröße der betreffenden
Pigmentteilchen liegt zweckmäßigerweise unter 5 P m, vorzugsweise unter 1 P m (diese
Korngrößenangaben gelten auch für das in Figur 2 dargestellte elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterial). Bezogen auf ihr Gesamtgewicht enthält die lichtempfindliche
Schicht 2 0,1 bis 30 Gew.-% ladungserzeugendes Pigment und 1 bis 60 Gew.-% Nitroderivat
eines Benzolc]cinnolin-5- oder -6-oxids. Ferner weist die lichtempfindliche Schicht
2 eine Stärke im Bereich von 5 bis 100 Z m auf.
-
Das in Figur 2 dargestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial
erhält man, indem man auf einen leitenden Schichtträger 1 eine dUnne (lichtempfindliche,
photoleitfähige) Schicht 2' aus einem ladungserzeugenden
Pigment
alleine oder in Mischung mit einem Harzbindemittel appliziert und auf diese eine
im wesentlichen aus einem Nitroderivat eines Benzotczcinnolin-5- oder -6-oxids und
einem Harzbindemittel bestehende Ladungstransportschicht 3 aufträgt. Im Falle, daß
die lichtemfpindliche Schicht 22 aus einem ladungserzeugenden Pigment und einem
Harzbindemittel besteht, ist es zweckmäßig, das Harzbindemittel in der geringstmöglichen
Menge, d.h. in einer Menge von 40 bis 60 Gew.-% der lichtempfindlichen Schicht,
zu verwenden. Die Stärke der lichtempfindlichen Schicht 2' beträgt zweckmäßigerweise
0,05 bis 20, vorzugsweise 0,1 bis 5 )Im. Die Menge des Nitroderivats eines Benzolc)cinnolin-5-
oder -6-oxids in der Ladungstransportschicht 3 sollte zweckmäßigerweise so groß
wie möglich sein. Wenn man die Herstellungsbedingungen bei der Herstellung eines
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfindung in Erwägung zieht,
beträgt die Menge an Nitroderivat zweckmäßigerweise 20 bis 60 Gew.-%. Die Ladungstransportschicht
3 besitzt zweckmäßigerweise eine Stärke von 5 bis 100 pm.
-
Um die Haftung, die Aufladungseigenschaften und dergleichen eines
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfindung zu verbessern,
kann zwischen dem Schichtträger 1 und der lichtempfindlichen Schicht 2 bzw.
-
2t eine dünne Schicht aus einem Harz, z.B. einem Polyamid, Vinylacetatharz,
Polyurethan und dergleichen, oder ein Aluminiumoxidfilm vorgesehen sein.
-
Zur Herstellung eines in Figur 1 dargestellten elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterials löst man zunächst
das Harzbindemittel in
einem geeigneten Lösungsmittel, versetzt die erhaltene Lösung mit dem ladungserzeugenden
Pigment und dem Nitroderivat eines Benzo[cjcinnolin-5- oder -6-oxids und dispergiert
die beiden zugesetzten Bestandteile in der Harzlösung, appliziert die erhaltene
Dispersion auf einen leitenden Schichtträger und trocknet dann das Ganze. Zur Herstellung
eines in Figur 2 dargestellten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gemäß
der Erfindung bildet man zunächst auf einem leitenden Schichtträger eine lichtempfindliche,
photoleitfähige Schicht aus einem ladungserzeugenden Pigment oder einer Mischung
aus einem ladungserzeugenden Pigment und einem Harzbindemittel durch Aufdampfen,
Beschichten und dergleichen aus und appliziert dann auf die erhaltene lichtempfindliche,
photoleitfähige Schicht eine Mischung aus dem Nitroderivat eines BenzoLcgoinnolin-5-
oder -6-oxids und dem Harzbindemittel.
-
Vorteilhaft an elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien gemäß
der Erfindung ist, daß ihre Empfindlichkeit so hoch ist, daß kein Restpotential
zurückbleibt, daß sie selbst bei wiederholtem Gebrauch, wenn überhaupt, höchstens
geringfügig ermüden und daß sie ohne Schwierigkeiten herstellbar sind.
-
Beispiel 1 Durch Vermahlen von Dian Blue (C.I. Nr. 21 180) in einer
Kugelmühle in Gegenwart von Tetrahydrofuran wird eine 2 gew.-Xige Pigmentdispersion
zubereitet. Die erhaltene Dispersion wird mittels eines Beschichtungsmessers auf
einen mit Aluminium bedampften Polyesterfilm aufgetragen,
worauf
das Ganze von selbst trocknen gelassen wird. Hierbei erhält man eine 1 P m starke
lichtempfindliche Schicht.
-
Auf die lichtempfindliche Schicht wird mittels eines Beschichtungsmessers
eine Beschichtungslösung aus 1 Gewichtsteil eines 1,D,7,9-TetranitrobenzotcJcinnolln-5-oxlds
und 1 Gewichtsteil Polycarbonat in Tetrahydrofuran appliziert und 30 min lang bei
einer Temperatur von 1000C trocknen gelassen. Hierbei erhält man eine 12m dicke
Ladungstransportschicht. Insgesamt erhält man also ein dreischichtiges elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung.
-
Das in der geschilderten Weise hergestellte elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterial wird 20 sec lang mittels eines handelsüblichen elektrophotographischen
Kopiergeräts mit einer + 6-KV-Koronaentladung aufgeladen. Nach 20 sec dauerndem
Liegenlassen des aufgeladenen lichtempfindlichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials
im Dunkeln wird sein Oberflächenpotential VO in Volt gemessen. Danach wird das aufgeladene
elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial mittels einer Wolframlampe mit einer
Lichtstärke von 200 Lux (auf der Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials)
belichtet. Während der Belichtung werden mittels einer Aufzeichnungsvorrichtung
der Abfall des Oberflächenpotentials und die zum Abfall des Oberflächenpotentials
erforderliche Zeit aufgezeichnet.
-
Hierbei wird die zur Erniedrigung des Oberflächenpotentials V0 auf
die Hälfte bei einer Belichtungsintensität von 20 Lux sec erforderliche Belichtungszeit
in sec (E112) ermittelt. Der Wert E1/2 entspricht der zur Erniedrigung
des
Oberflächenpotentials VO auf die Hälfte erforderlichen Lichtmenge und bezeichnet
die Empfindlichkeit des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials. Die im vorliegenden
Falle ermittelten Werte VO und E1/2 betragen 480 V bzw.
-
5,0 Luxsec.
-
Diese Ergebnisse zeigen, daß 1,3,7,9-Tetranitrobenzotcjoinnolin-5-oxid
als solches eine geeignete ladungtransportierende Substanz darstellt.
-
Beispiel 2 Eine Lösung von 2 Gewichtsteilen Poly-N-vinylcarbazol und
3 Gewichtsteilen 2,4, 10-Trinitrobenzo [c jcinnolin-6-oxid in Tetrahydrofuran wird
mit, bezogen auf das 2,4,10-TrinitrobenzoEc)cinnolin-6-oxid, 10 Gew.-% Dian Blue
(C.I. Nr.
-
21 180) versetzt, worauf das Ganze in einer Kugelmühle zu einer Dispersion
verarbeitet wird. Die erhaltene Dispersion wird mittels eines Beschichtungsmessers
auf einen mit Aluminium bedampften Polyesterfilm aufgetragen und 30 min lang bei
einer Temperatur von 1000C getrocknet. Hierbei erhält man eine 11 rm dicke lichtempfindliche
Schicht, d.h.
-
insgesamt ein zweischichtiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
gemäß der Erfindung.
-
Wird das in der geschilderten Weise erhaltene lichtempfindliche elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterial in der im Beispiel 1 geschilderten Weise hinsichtlich seines
Oberflächenpotentials und seiner Empfindlichkeit getestet, erhält man die in der
folgenden Tabelle zusammengestellten Ergebnisse:
V0 E1/2 bei positiver
Aufladung 620 V 5,7 Luxsec bei negativer Aufladung 740 V 6,8 Luxesec Beispiel 3
Durch Aufdampfen einer 1 ym m starken Selenschicht auf eine 300 µm dicke Aluminiumfolie
im Vakuum erhält man eine lichtempfindliche Schicht. Auf diese wird mittels eines
Beschichtungsmessers eine Lösung von 3 Gewichtsteilen \3,7,9-TetranitrobenzoLc]clnnolin-5-oxid,
2 Gewichtsteilen 2,4,8-Trinitrobenzo[c)cinnolin-6-oxid und 5 Gewichtsteilen eines
Polyesterharzes in Tetrahydrofuran appliziert, worauf das Ganze zunächst von selbst
und dann unter vermindertem Druck trocknen gelassen wird. Hierbei erhält man eine
20 pm dicke Ladungstransportschicht, insgesamt also ein dreischichtiges elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung.
-
Wird das in der geschilderten Weise hergestellte elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterial in der im Beispiel 1 geschilderten Weise auf sein Oberflächenpotential
und seine Empfindlichkeit hin getestet, zeigt es sich, daß es ein VO von 950 V und
einen Empfindlichkeitswert E1/2 von 6,3 Luxsec aufweist.
-
Beispiel 4 Ein Gewichtsteil eines Kupferphthalocyanins vom Typ B wird
in einer Kugelmühle in Gegenwart von Tetrahydrofuran
vermahlen
und dann mit 12 Gewichtsteilen 2,4,10-TrinitrobenzoEc)cinnolin-6-oxid und 18 Gewichtsteilen
eines Polyesterharzes versetzt. Durch weiteres Vermahlen der genannten Substanzen
erhält man eine Dispersion. Diese wird mittels eines Beschichtungsmessers auf einen
mit Aluminium bedampften Polyesterfilm aufgetragen. Nach 30-minUtigem Trocknen bei
1000C erhält man eine 18 zum m dicke lichtempfindliche Schicht, insgesamt also ein
zweischichtiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung.
-
Wird das in der geschilderten Weise hergestellte elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung in der im Beispiel 1 geschilderten Weise
auf sein Oberflächenpotential und seinen Empfindlichkeitswert E1/2 untersucht, zeigt
es sich, daß es ein VO von 840 V und einen Empfindlichkeitswert E1/2 von 7,9 Lux.sec
aufweist.
L e e r s e i t e