DE3019326C2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger, urxi einer photoleitfähigen Sehictu aus mindestens einer ein N.N-substituiertes 3,4,9,1O-Perylentetracarbonsäurebisimid als Ladungsträger erzeugenden Farbstoff enthaltenden Schicht. Die Erfindung bezieht sich besonders auf ein solches Aufzeichnungsmaterial, dessen photoleitfähige Schicht aus einer Ladungsträger erzeugenden und einer Ladungen transportierenden Doppelschicht besteht.

Photoleitfähige Schichten dieser Anordnung sind zum Beispiel aus der DE-OS 21 08 992 (US-PS 30 04 407) bekannt. Dort ist eine photoleitfähige Schicht beschrieben, die aus einei Perylentetracarbonsäurebisimidfarbstoffschicht und einer darüber ang- ordneten. Ladungen transportierenden Schicht, hauptsächlich aus polymeren Photoleitern, besteht. Nachteilig ist an dieser Anordnung, daß ein solches System ungenügende Haftung zum Schichtträger besitzt und bei der Herstellung sehr lange Trocknungszeiten (2-24 Stunden) notwendig sind, die eine technische Eignung bzw. Herstellung nicht gewährleistet.

Aus der DE-OS 22 37 539 (US-PS 38 71 882) sind Photoleiterdoppelschichten bekannt, die die oben beschriebenen Nachteile durch Einsatz gut leitendei monomerer organischer Photoleiter beheben, und die sich mit einer Reihe von Bindemitteln zu gut haftenden und hochlichtempfindlichen Photoleiterschichten verarbeiten lassen. Für bestimmte technische Anforderungen weisen jedoch auch diese Photoleiterschichten noch gewissen Mangel auf: So lassen sich die aufgedampften Farbstoffschichten bei der nachfolgenden Beschichtung mit einer Ladungen transportierenden Schicht nur schwierig überziehen. Weiterhin ist die Aufdampfrate für eine kontinuierliche Farbstoffbedampfung des Schichtträgers bei den roten Perylentetracarbonsäurebisimidfarbstoffen aufgrund der geringeren Wärtncabsorption zwar genügend, jedoch nicht optimal, so daß sich unter Umständen die Farbstoffschicht nicht homogen ausbildet und durch vereinzelt auftretende dunkle Flächen von Farbstoffaggregationen (Spratzer) mit einem Durchmesser in der Größenordnung von eKvii 1 mm pestnrt ist.

Fin wesentlicher Nachteil ist darüber hinaus, daß für ek'ktniphotogniphischc Anwendungsgebiete, /um Beispiel bei Einsät/ \<>n llc'Ne l.aserlichlqucllcn im WellenUingenbcreich von Λ — h30 tun die sonst gute I'h"t( (empfindlichkeit nut l'crvleiitetniciiibonsäure inii.: Derivaten relativ nennender nicht gegeben ist.

Es war deshalb Aufgabe der Erfindung, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, welches in seinen Herstellungsbedingungen und in seinen Photoleitereigenschaften, wie dem Lichtempfindlichkeitsbereich, den bekannten Materialien überlegen ist. Die Lösung dieser Aufgabe geht von einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial der eingangs genannten Art aus und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß als Ladungsträger erzeugender to Farbstoff die dunkle Kristallmodifikation von N,N'-Bis-

(3-methoxypropyl)-3,4,9,10-pery lentetracarbonsäureimid vorhanden ist, welche durch Interferenz bei 2θ = 6,2° im Röntgenbeugungsdiagramm (Cu-Ka-Strahlung festgelegt ist.

Mit dem aus Perylen-.S^.lO-tetracarbonsäureanhydrid und 3-Methoxypropylamin herstellbaren Kondensationsprodukt wird ein Farbstoff zur Verfügung gestellt, welcher die beschriebenen Mangel und Nachteile überraschend behebt, so daß sich dieser dunkle Farbstoff als Ladungsträger erzeugende Verbindung äußerst vorteilhaft für photoleitende Zwecke eignet. Das Kondensationsprodukt selbst ist aus DE-PS 24 5i 78i ais Schwarziarbstoff für Poiyäihyien, Polyvinylchlorid, Lacke, Tinten und wäßrige Farbstoffzubereitungen bekannt.

Der erfindungsgemäß eingesetzte Farbstoff hat beim kontinuierlichen Aufdampfen in einer Vakuum-Bedampfungsanlage den Vorteil, daß er in; Vergleich zu anderen Perylentetracarbonsäure-Derivaten, wie etwa Ν,Ν'-Dimethylperylentetracarbonsäureimid, bei einer deutlich niedrigeren Temperatur unter sonst vergleichbaren Bedingungen wie Vakuum, Geometrie, Aufdampfgeschwindigkeit und Schichtdicke aufgebracht werden kann. Der erfindungsgemäße eingesetzte Farbstoff schlägt sich bei hoher Aufdampfrate zunächst in einem kräftig roten Farbton auf dem Schichtträger nieder. Röntgenbeugungsuntersuchungen ergeben, daß der Farbstoff in der Aufdampfschicht zunächst in dieser metastabilen »roten« Kristallmodifikation, wie sie durch das Röntgenbeugungsdiagramm nach Fig. 8b wiedergegeben wird, vorliegt. Bei Raumtevn^eratur wandelt sich die Kristallform allmählich oder bei einer nachfolgenden Beschichtung sofort in die »dunkle« Kristallmodifikation, wie sie durch das Röntgenbcu-

•»5 gungsdiagramm nach F i g. 8a wiedergegeben wird. um. Beim Beschichtungsvorgang erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß sich die ursprünglich »rote« Farbstoffaufdampfschicht unter Umwandlung ihrer Kristallstruktur oder eine bereits in die dunkle Kristallform umgewandelte Farbstoffaufdampfschicht sehr leicht dispergieren läßt. Dies führt zu besonders gut haftenden Schichtanordnungen insbesondere auf einer Aluminium-bedampften Polyesterfolie als SchichttriigCi\ Darüber hinaus ist die spektrale Photoempfindlich-

ii keil mit dem erfindungsgemäßen Farbstoff um ca. 80 nm zum längeren Wellenlängenbereich hin erweitert, wie dies aus F i g. 7 Kurve K 1, erkenntlich ist.

Es lassen sich nunmehr elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien herstellen, die im Vergleich zu den spektralen Photoempfindlichkeiten der bekannten Perylentetracarbonsäureimid-Derivate. wie sie beispielsweise in Fig. 7. Kurve K2 für Ν,Ν'-Rimcthvlpciylen-3.4.4.10-tctracarbonsiiurebisimid dargestellt ist. einen hohen, homogen spektralen Photoempfindlich-

iii kcitsbereich von 430 bis 650 nm (I-ig. 7. Kurve Al) aufweisen. Mit vielen Ladungen transponierenden Schichten erweisen sich solche clektrophomgraphischen Aiif/cichniingsmaterialicn hinsichtlich ihrer spek-

iralen Pnotoempfinalichkeit sowie ihrer mechanischen Eigenschaften als optimal. Ihre Zugänglichkeit ist aufgrund der Herstellung der Ausgangsmaterialien, des Aufdampfprozesses, der Dispergierfähigkeit der Farbstoffaufdampfschicht, wie auch der Anordnung in einer Schicht, äußerst günstig. Die kombinierten Vorteile verbessern die Herstellung von Photoleiterschichten insbesondere in Doppelschichtanordnung sehr stark und ergeben elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien mit einem breiteren Anwendungsbereich.

Der Aufbau des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials wird anhand der Fig. 1 bis 5 schematisch räher erläutert. Mit Position 1 ist jeweils der elektrisch leitende Schichtträger angezeigt, Position 2 weist auf die Ladungsträger erzeugende Farbstoffschicht hin und mit Position 3 wird die Ladungen transportierende Schicht angegeben. Position 4 gibt die isolierende Zwischenschicht an und mit Position 5 sind Schichten wiedergegeben, die eine Ladungsträger erzeugende Farbstoffschicht in Dispersion darstellen. Unter Position 6 ist eine photoleitfähige Einfachschicht aus Photoleiter, Farbstoff und Bindemittel aufgezeichnet.

Als elektrisch leitender Schichtträger kommt bevorzugt Aluminiumfolie, gegebenenfalls transparente, mit Aluminium bedampfte bzw. Aluminium-kaschierte Polyester-Folie zum Einsatz, jedoch kann jedes andere genügend leitfähig gemachte Trägermaterial auch verwendet werden. Die Anordnung der Photoleiterschicht kann auch auf einer Trommel, auf flexiblen Endlosbändern, zum Beispiel aus Nickel oder Stahl, oder auf Platten erfolgen.

Die Einführung einer isolierenden Zwischenschicht, gegebenenfalls auch einer thermisch, anodisch oder chemisch erzeugten Aluminiumoxid-Zwischenschicht (Fig. 3, Position 4), hat zum Ziel, die Ladungsträgerinjektion vom Metall in die Photoieiterschicht im Dunkeln herabzusetzen. Andererseits soll sie beim Belichtungsvorgang den LadungsfluQ nicht hindern. Die Zwischenschicht wirkt als Sperrschicht. Die Zwischenschicht dieni gegebv lenfalls auch dazu, die Haftung zwischen der Schichtträgeroberfläche under Farbstoffschicht bzw. Photoleiterschicht zu verbessern.

Für die Zwischenschicht können unterschiedliche Natur- bzw. Kunstharzbindemittel verwendet werden, bevorzugt werden jedoch solche Materialien eingesetzt, die gut auf einer Metall-, speziell Aluminiumoberfläche haften und beim nachfolgenden Anbringen weiterer Schichten wenig angelös·. werden. Hierzu gehören Polyamidharze, Poiyvinylphosphonsäure, Polyurethane, Polyesterharze oder spezifisch alkalilösliche Bindemittel, wie zum Beispiel Styrol-Maleinsäureanhydrid Copolymerisate.

Die Dicke organischer Zwischenschichten kann bis zu 5 pm betragen, die einer Aluminium-Oxidzwischenschicht liegt im allgemeinen im Bereich von 0,01 - I μίτι.

Die Farbstoffschicht 2 bzw. 5 aus bzw. mit N.N'-Bisp-methoxypropylJperylentetracarbonsäureimid besitzt die Funktion einer Ladungsträger erzeugenden Schicht; der dabei eingesetzte Farbstoff bestimmt in besonderem Maße die spektrale Photoempfincllichkeit des mehrschichtigen photoleitfähigcn Systems durch sein Absorptionsverhaltcn. welches in K i g. 6. Kurve !,dargestellt ist.

Das Aufbringen einer homogenen, dicht gepackten Farbstoffschicht wird bevorzugt durch Aufdampfen des Farbstoffs auf den Schichtträger im Vakuum erhalten. |c nach Vakuumeinstellunf, läßt sich unter den Bedingungen von 1,33 χ 10-0-10-« bar und I80-2WC Heiztemperatur der Farbstoff ohne Zersetzung aufdampfen. Die Temperatur des Schichtträgers liegt dabei unter 5O⁰C.

Hierdurch erhält man Schichten mit dicht gepackten Farbstoffmolekülen. Dies hat den Vorteil gegenüber allen anderen Möglichkeiten, eine sehr dünne Farbstoffschicht zu erzeugen, womit eine optimale Ladungsträgererzeugungsrate in der Farbstoffschicht erhalten ίο werden kann, wobei die hohe Extinktion der Farbstoffe eine große Konzentration an angeregten Farbstoffmolekülen ermöglicht und der Ladungstransport durch die Farbstoffschicht nicht oder nur wenig durch Bindemittel behindert werden kann.

Ein vorteilhafter Schichtdickenbereich des aufgedampften Farbstoffs liegt zwischen 0,005 und 3 μπι. Besonders bevorzugt ist ein Dickenbereich zwischen 0,05 und 1,5 μπι, da hier Haftfestigkeit und Homogenität des aufgedampften Farbstoffs besonders günstig sind. Die Farbstoffmoleküle bilden beim kontinuierlichen Bedampfen im Vakuum in einer Bedampfungsanlage mit hohen Aufdampfraten zunächst eine ,.rote«, metastabile Modifikation aus, die sich allmählich bei Xaumtemperatur oder beim Erwärmen in eine dunkle Kristallmodifikation umwandelt. Beim nachfolgenden Beschichten tritt sofort Farbwechsel von Rot nach Blaugrün ein. Beim Wiederholten Aufdampfen des Farbstoffs auf eine rotierende Trommelanordnung, entsprechend einer geringeren Aufdampfrate, bildet sich dagegen die stabilere, blau-olivgrüne Farbstoffschxht sofort aus.

Die Herstellung des erfindungsgemäß eingesetzten Perylentetracarbonsäurederivates kann durch Kondensation von Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäureanhydrid und 3-MethoxypropyIamin in Wasser während 7 Stunden im Autoklaven bei 130-140⁰C erfolgen. Der Farbstoff fällt in sehr dunklen, braunstichig schwarzen Kristallen in hoher Ausbeute an und ist nach Reinigung durch Dispergieren in schwach alkalischem Medium und alkalifrei Waschen problemlos zugänglich und einsetzbar. Zur Herstellung der Röntgenbeugungsdiagramm wird monochromatische Cu-K«-Sirahlung

(λ = 0,154 nm) verwendet. Die Untersuchung zeigt, daß

N.N'-BisP-methoxypropylJperylentetracarbonsäureimid in einer »roten« sowie »dunklen« K.ristallform vorliegen kann. Zur raschen Unterscheidung beider Phasen können die beiden ersten, sehr intensiven Interferenzen bei 2Θ = 6,2° (Fig. 8a, »dunkle« Modifikation) sowie 20 = 5,5° (Fig. 8b, »rote« Modifikation) herangezogen werden.

Die erfindungsgemäß verwendete dunkle Kristallform wird für alle weiteren elektrophotographischen Untersuchungen eingesetzt.

Außer dem Aufdampfen des Farbstoffs kann eine gleichmäßige Farbstoffaicke auch durch andere Besciiichtungstechniken erreicht werden. Hierher gehören das Aufbringen durch mechanisches Einreiben des feinst gepulverten Farbstoffmaterials in den elektrisch leitenden Schichtträger, durch elektrolytische oder elektrochemische Prozesse oder durch Gun-Spray-Technik. In Kombination mit einer Zwischenschicht oder als Ersatz einer solchen können homogene, gut abdeckende Fnrbstoffschichtcn mit Dicken von größenordnungsmäßig 0,1 -3 μιτι auch durch Vermählen dec Farbstoffs mit einem Bindemittel, insbesondere mit hochviskosen Cellulosenitraten und/oder vernetzenden Bindcmittclsystemcii, /.um BeViid Polyisocyanat-verns'i/h ,re" Acrylharz.cn, Reaktivhar/cn wie zum Beispiel Epoxiden, oder nachvcrnctz.cndc Systeme, die sich aus äquivalcn-

ten Gemischen von hydroxylgruppenhaltigen PoIy- <-■ -lern bzw. Polyethern und polvfunktionellen Isocyanaten zusammensetzen, und dm h anschließendes Beschichten dieser Farbstoffdispersionen nach Position 5 in F i g. 4 und 5 hergestellt werden. Das Verhältnis Farbstoff/Bindemittel kann dabei in weilen Grenzen variieren, bevorzugt sind allerdings Pigmentschichten mit einem Pigmentanteil von über 50% und dementsprechend hoher optischer Dichte.

F.ine weitere Möglichkeit besteht in der Herstellung einer Photoleiterschicht gemäß Fig. I. in der die Ladungsträger/ougungsventren im Transportschichtmedium dispergiert sind. Diese Anordnung hat gegenüber der einer Doppelschicht den Vorteil der einfacheren Herstclliingsweise. Nachteilig ist allerdings, daß die Farbstoffpartikcln nur im oberen Teil der Photoleiterschicht angeregt werden und dadurch nicht optimal wirksam werden können.

Die inverse Anordnung der Ladungsträger erzeugen-

ÜCTt TjL 11

renden Schicht 3 liefert bei Einsatz einer p-Transportverbindung Photoleiterdoppelschichten, die bei positiver Aufladung eine hohe Photoempfindlichkeit besitzen.

Als ilem Ladungstransport dienendes Material sind vor allem organische Verbindungen geeignet, die ein ausgedehntes .τ-Klektronensystem besitzen. Hierzu gehören sowohl monomere wie polymere aromatische bzw. heterocyclische Verbindungen.

Als Monomere werden insbesondere solche eingesetzt, die mindestens eine Dialkylaminogruppe oder zwei Alkoxygruppen aufweisen. Bewährt haben sich besonders heterocyclische Verbindungen wie Oxdiazol-Derivate. die in der deutschen Patentschrift 10 38 836 (US-PS 3189447) genannt sind. Hierzu gehören insbesondere das 2.5-Bis-(p-diethvlaminophenyl)-oxdiazol-1.3.4. Weitere geeignete monomere Elektronendonatorverbindiinsen sind zum Beispiel Triphenylaniindcrivate. höher kondensierte aromatische Verbindungen wie P\ren. benzokondensierte Heterocyclen, außerdem Pyrazoiin- oder Imidazoldcrivate (DE-PS 10 60 714.

I i 06 599 entsprechend US-PS 3180 729. GB-PS 9 38 434). Hierher gehören auch Triazol-. Thiadiazolsowie besonders Oxazolderivatc. zum Beispiel 2-Phen\l-4-(2'-chlorpheny!)-5(4 -diethylamino)-oxazol. wie sie in den deutschen Patentschriften 10 60 260. 12 99 296.

II 20 875 (US-PS 31 12 197. GB-PS 10 16 520. US-PS 32 57 203) offenbart sind.

AN Polymere haben sich Formaldehyd-Kondensationsprodukte mit verschiedenen Aromaten, wie zum Beispiel Kondensate aus Formaldehyd und 3-Brompyren. als geeignet .rwiesen (DE-OS 21 37 288 entsprechend US-PS 38 42 038). Außerdem liefert Polyvinylcarbazol als Transportpolymer zum Beispiel in Doppelschichtanordnung brauchbare Photoempfindlichkeit.

Die Ladungen transportierende Schicht weist ohne die Farbstoffschicht im sichtbaren Bereich (420- 750 nm) praktisch keine Photoempfindlichkeit auf. Sie besteht vorzugsweise aus einem Gemisch einer Elektronendonatorverbindung mit einem Harzbindemittel, wenn negativ aufgeladen werden soll. Sie ist vorzugsweise transparent, was jedoch bei transparentem, leitendem Schichtträger als nicht notwendig erscheint.

Die Schicht 3 besitzt einen hohen elektrischen Widerstand von größer als 10^ί2Ω und verhindert im Dunkeln das Abfließen der elektrostatischen Ladung. Bei Belichtung transportiert sie die in der organischen Farbstoffschicht erzeugten Ladungen.

Neben den beschriebenen Ladungsträgernvcugungssowic -transportmaterialien beeinflußt das zugesetzte Bindemittel sowohl das mechanische Verhalten wie '-> Abrieb, Flexibilität und Filmbildung als auch in gewissem Umfang das clcktrophotographischc Verhalten wie Photoempfindlichkeit, Restladung sowie zyklisches Verhalten.

Als Bindemittel werden filmbildende Verbindungen

in wie Polyesterharze, Pols sinylchlorid/Polyvinylacetat-Mischpolymerisate. Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate. Polycarbonate. Silikonharze Polyurethane, Epoxidharze. ACr¹Ue. Polyvinylacetat. Polystyrole.

Cellulose-Derivate wie Celluloseacetobutyrnte eingesetzt. Außerdem werden thermisch nachvernetzende Bindemittelsysteme wie Reaktivharze, die sich aus einem äquivalenten Gemisch von hydroxylgruppenhal· tigen Polyestern, bzw. Polyethern und polyfunktionellen Isocyanaten zusammensetzen, polyisocyanatvernetzbare Acry!:!!har?.e. Mpjar.-iinharzr oder ungesättigte Polyesterharze erfolgreich angewandt.

Wegen der guten Photoempfindlichkeit. Blitzempfindlichkeit und hohen Flexibilität ist der Einsatz von insbesondere hochviskosen Cellulosenitraten besonders bevorzugt.

Das Mischungsverhältnis der ladungstransportierenden Verbindung zu dem Bindemittel kann variieren. Jedoch sind durch die Forderung nach maximaler Photoer¹ Kindlichkeit, d. h. möglichst großem Anteil an ladungstransportierender Verbindung und nach zu vermeidender Auskristallisation sowie Erhöhung der Flexibilität, d. h. möglichst großem Anteil an Bindemitteln, relativ bestimmte Grenzen gesetzt. Es hat sich allgemein ein Mischungsverhältnis von etwa 1 : 1 Gewichtsteilen als bevorzugt erwiesen, jedoch sind auch Verhältnisse zwischen 4 : 1 bis 1 : 2 geeignet.

Bei Einsatz von polymeren Ladungstransportverbin-

dungen wie Brompvrenharz. Polyvinylcarbazol sind Bindemittel-Anteile um oder unter 30% geeignet.

Die jeweiligen Erfordernisse eines Kopiergeräts an die elcktrophotographischen sowie mechanischen Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials können durch unterschiedliche Einstellung der Schichten, zum Beispiel Viskosität der Bindemittel. Anteil der Ladungs-

transportverbindung. in einem weiten Rahmen erfüllt werden.

Neben der Transparenz der Ladungen transportierenden Schicht ist für die optimale Photoempfindlichkeit auch ihre Schichtdicke eine wichtige Größe: Schichtdicken zwischen 3 und 20 μΓη werden im allgemeinen eingesetzt. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Dickenbereich von 4-12μπι erwiesen. T>och können, wenn es die mechanischen Erfordernisse sowie die elektrophotographischen Parameter (Aufiadungs- und Entwicklungsstation) eines Kopiergerätes zulassen, die angegebenen Grenzen nach oben oder unten fallweise erweitert werden.

Als übliche Zusätze gelten Verlaufmittel wie Silikonöle, Netzmittel, insbesondere nichtionogene Substanzen. Weichmacher unterschiedlicher Zusammensetzung, wie zum Beispiel solche auf Basis chlorierter Kohlenwasserstoffe oder solche auf Basis von Phthalsäureestern. Gegebenenfalls können der Ladungen transportierenden Schicht als Zusatz auch herkömmliche Sensibilisatoren und/oder Akzeptoren zugefügt werden, jedoch nur in dem Maße, daß ihre optische Transparenz nicht wesentlich beeinträchtigt wird.

Die Erfindung wird anhand der Beispiele näher

erlii inert.

R c ι s ι) i c I

•\uf cine Aluminiiim-bedartipfte Polyesterfolie wird der Farbstoff N.N'-Bis(3-methoxypropyl)perylent.4.9.IO-tiMrararbonsa'urcdiimid. im folgenden Perylimid bezeichnet, in einer Vakiium-Bedampfungsanlage bei I. !3x10 ' 10 M),H innerhalb von 2 Minuten bei IKO-7"¹OX aufgedampft: /um Vergleich läßt sich N.N'-Dknethylperylen-3.4,9, lO-tetracarbonsiiurediimid erst bei Temperaturen um 280°C unter gleichen Bedingungen aufdampfen. Die homogen aufgedampften Farbstoffschichten besitzen Schichtgewichtc im Bereich von 100-500 mg/m². Der Schichtträger wird vollständig abizedetkt.

Beim Aufdampfen des Persümids unter diesen Bedingungen bildi'i sich die dunkle Modifikation gemäß I- ι $>. H;: aus.

He ^cigerutig der Aufdampfrate durch Aufdampfen m euu kontinuierlich nrbeitenc'en Vakuum-Bcdampfiinpsanugc· bildet sich dagegen eine kräftig rot gefärbte ί arbuoitsi'h^ht au:», die alimählich in die dunkle ,'•.Wlii'ikatinn übergeht. In den Remissionskurven, gemessen au: und gegen eine Aluminium-bedampftc Polyesterfolie in einem Spektralfotometer mit einem Remissionsansat/. (Integrationskugel), wird die spektrale Absorption der dunklen Perylimidschicht (Fig. 6, Kurve K \) gegen die rote Farbstoffschicht (N.N'-Dimcthyl-perylen-3,4.9.IO-tetracarbonsäurediimid, F i g. 6. Kurve K 2) bei iinnährend gleichem Schichtgewicht (110 sowie 1.30 mg, m²) verglichen.

Beispiel 2

Auf die Perylimid-Farbstoffaufdampfschicht aus Beispiel 1 wird eine Lösung aus gleichen Gewichtsteilen 2.5-Bis(4'-diethylaminophcnyl-)oxdiazol-l,3,4 (Fp.

149 - I 50X). künftig als Oxdiazol bezeichnet, und eines Polyesterharzes in Tetrahydrofuran (THF) geschleudert. Anschließend wird die Schicht innerhalb von 5 Minuten bei ca. 110 C in einem Umlufttrockenschrank getrocknet. Die Schichtdicke beträgt 9-10μηι. Die "-'■•nicht ist gut haftend.

Die Messung der Photoempfindlichkeit wird wie folgt durchgeführt:

Zur Ermittlung der Hellentladungskurven bewegt sich die Meßprobe auf einem sich drehenden Teller durch eine Aufladevorrichtung hindurch zur Belichtungsstation, wo sie mit einer Xenonlampe kontinuierlich belichtet wird. Ein Wärmeabsorptionsglas und ein Neutralfilter mit 15% Transparenz sind der Lampe vorgeschaltet. Die Lichtintensität in der Meßebene liegt im Bereich von 50- 100 μ W/cm²; sie wird unmittelbar nach Ermittlung der Hellabfallkurve mit einem Optometer gemessen. Die Aufladungshöhe und die photoinduzierte Hellabfallkurve werden über ein Elektrometer durch eine transparente Sonde oszillografisch aufgezeichnet. Die Photoleiterschicht wird durch die Aufladungshohe ((Ό) und diejenige Zeit (7", -₂) charakterisiert, nach der die Hälfte der Aufladung (Un/2) erreicht ist. Das Produkt aus Ti/2 und der gemessenen Lichtintensität /fu W/cm'] ist die Halbwertsenergie E]<j [μΙ/cm').

Gemäß dieser Charakterisierungsmethode wird die Photoempfindlichkeit der Doppelschicht bestimmt:

(-) U_n
(V)

Ur

(V, nach 0,1 s)

(jjj/cm¹)

765

170

2,6

r. Die Restladung (Ur) nach O.I sec, ermittelt aus obigen Hellentladungskurven. ist ein weiteres Maß für die Entladung einer Photoleiterschicht.

Nach vergleichsweiser Herstellung einer Phololeiter-Doppclsihicht, die aus einer N.N'-Dimethslperylen-3.4.9,10-tctraearbonsäurediimid-Aufdampf schicht gemalt Beispiel 1 und einer darüber angeordnete ι Schicht wie in diesem Beispiel beschrieben, wird die spektrale Photoempfindlichkeit unfr Vorschaltung von Filtern nach der oben angegebenen Methode bestimmt: bei negativer Aufladung (800-850 V) wird durch Belichten die Halbwertszeit (T₁₇) in msec, für den jeweiligen Wellenlängenbcreich bestimmt. Durch Auftragen der reziproken Werte des Produktes aus Halbwertszeit, Ti,2 in Sekunden, und Lichtintensität /in μ W/cm² gegen die Wellenlänge λ in nm erhält man die spektrale Photoempfindlichkeit. Dabei bedeutet der reziproke Wert von Ti 2 χ /(1/Ei,2) die auf die Flächeneinheit bezogene Lichtenergie, die eingestrahlt werden muß, um die Schicht auf die Hälfte der Anfangsspannung Uo zu entladen.

In F i g. 7 sind die spektralen Photoempfindlichkeiten von Doppelschichten mit Perylimid (Kurve K 1) und N.N'-Dimethylperylen-SAgjO-tetracarbonsäurediimid (Kurve K 2) aufgezeichnet.

Beispiel 3

90 Gewichtsteile eines 3-Brompyren-Formaldehyd-Kondensationsproduktes gemäß DE-OS 21 37 288 (US-PS 38 42 038) und 10 Gewichtsteile eines Bindemit-

•»5 tels aus einem Copolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat werden in THF gelöst und auf eine Peryümid-Aufdampfschicht in ca. 7 μηι Dicke (nach Trocknung) geschichtet. Außerdem werden 90 Gewichtsteile Poly-N-vtnylcarbazol und 10 Gewichtsteile eines synthetischen, aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffs mit mittlerem Molekulargewicht unter den gleichen Bedingungen auf eine Perylimid-Aufda~npfschicht in ca. 10 μπι Schichtdicke geschichtet. Die Photoempfindlichkeit beider Systeme wird gemäß Beispiel 2 ermittelt und ergibt:

Ur
(V, η

£1/2

0,1 sec)

3-Brompyrenharz
Poly-N-vinylcarbazol

850
700

Beispiel 4

*n einer Vakuurn-Bedarnpfungsanlage wird bei 133 xlO-⁷ bar sowie TemDeraturen unter 300^cC 190
250

2,3
5,0

(gemessen an der Farbstoffoberfläche) mit einer Geschwindigkeit von größenordnungs-mäßig 30 m/min Perylimid kontinuierlich auf eine Aluminium-bedampfte Polyesterfolie aufgedampft Die kräftig rot gefärbte

Schicht besitzt ein Schichtgewicht von ca. 200 mg/m². Anschließend wird die Farbstoffaufdampfschicht mit einer Lösung aus 65 Gewichtsteilen Oxdiazol und 35 Gewichtsteilcn Cellulosenitrat vom Normtyp 4 E (DIN 53 179) in THF kontinuierlich beschichtet und getrocknet, dabei schlägt der Farbton sofort von Rot in Dunkelgrün um. Das Schichtgewicht beträgt etwa 8 g/m². Die äußerst flexible und sehr gut haftende Photoleiterdoppelschicht besitzt folgende Photoempfindlichkeit, gemessen gemäß Beispiel 2: Aufladung: -620 V, Halbwertsenergie: Fi₂ = 0,9 n)/cm².

Beispiel '>

In einer Lösung aus 35 Gewichtsteilen Oxdiazol, 19 Gewichtsteilen Cellulosenitrat wie in Beispiel 4 und 270 Gewichtsteilen THF werden 6 g Perylimid dispergiert und während 2 Stunden in einer Kugelmühle mit 3000 Umdrehungen/min intensiv vermählen.

Die feindisperse Farbstoffdispersionslösung wird anschließend auf eine 100 μιτι Aluminiumfolie in 8 - y g/m² Dicke (nach I rocknung) geschichtet.

Die Messung der Photoempfindlichkei; dieser Dispersionsschicht gemäß Fig. 1 ergibt nach der oben beschriebenen Meßmethode folgende Werte:

U₀ (V)

Ei«

(uJ/cnr)

(-)500
(+)600

10,9
15,5

Beispiel 6

Auf eine blaugrüne Perylimid-Farbstoff-Aufdampfschicht gemäß Beispiel 1, jedoch mit 370 mg/m² Schichtgewicht, wird eine Lösung aus gleichen Gewichtsteilen 2-Phenyl-4(2'-chlorphenyl)-5(4'-diethylaminophenyl)-oxazol (Phenyloxazol) und als Bindemittel ein Copolymerisat aus Styrol und Maleinsäureanhydrid in THF geschleudert. Analog wird eine Photoleiter-Doppelschicht mit 2-Vinyl-4(2'-chlorphenyl)-5(4'-diethylaminophenyl)-oxazo! (Vinyloxazol) mit gleichem Bindemittel in der Transporvschicht hergestellt. Beide Lösungen bilden ausgezeichnete Filme in 7-8 μιτι Dicke auf der Perylimid-Farbstoffschicht:

Die Photoempfindlichkeit wurde bestimmt zu:

35

40

45

Ur (V)

(uJ/cm²)

Phenyloxazol
Vinyloxazol

800
820

10

180
280

Beispiel 7

2,9

■V/

Eine Mischung aus 84 Gewichtsteilen Perylimid-Farbstoff wird mit 14 Gewichtsteilen eines Polyisocyanat vernetzbaren Acrylharzes, ca. 10%ig, in Butylacctat während 2 Stunden in einer Kugelmühle intensiv vermählen. In den fein dispergierten Beschichtungsansatz werden vor der Beschichtung noch 2 Gewichtsteile polyfunktionelles aliphatisches Isocyanat eingerührt, au^f ca. 5% verdünnt und auf Aluminiumfolie (100 μιτι) in 360 mg/m² Dicke geschichtet.

Die für dio nachfolgende Beschichtung der Transportschicht uniösiiche Figmentschicni wiiu gemäß Beispiel 4 mit einer Lösung aus 65 Gewichtsteilen Oxdiazol und 35 Gewichtsteilen Cellulosenitrat in 7-8 μιη Dicke tauchbeschichtet.

Die Photoempfindlichkeit (£1/2) dieser sehr flexiblen und gut haftenden Photoleiterschicht entsprechend der Anordnung nach F i g. 4 beträgt bei einer Aufladung von

30

Beispiel 8

Die gute Photoempfindlichkeit, die durch Beschichten von 50 Gewichtsteilen Oxdiazol mit 50 Gewichtsteilen verschiedener Bindemittel in ca. 8 μιτι Dicke (Lösungsmittel THF) auf einer Perylimid-Aufdampfschicht (200 mg/m² Dicke) erreicht wird, wird durch die Tabelle angezeigt.

Aus den Werten der Tabelle geht hervor, daß die mechanischen Eigenschaften (Flexibilität, Abriebfestigkeit) einer Photoleiterschicht weitgehend durch Art und Menge des Bindemittels bestimmt werden. In der erfindungsgemäßen Anordnung werden gut haftende und hochempfindliche Photoleiterschichten mit einer Vielzahl von Bindemitteln erreicht, deren Auswahl demnach leicht nach der mechanischen Beanspruchung beim Einsatz als elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial getroffen werden kann.

Bindemittel

Ey₂ (aJ/cm²)

Polycarbonat
Silikonharz

Vinylchlorid/Vinylacetat-

Copolymerisat

Epoxidharz

Celluloseacetobutyrat
(Viskosität 64-105)
Styrol/Butadien-Copolymerisat

Polyisocyanat vernetzbares
Acrylharz und Härter

Hydroxylgruppenhaltiger Polyester, vernetzt mit polyfunktionellem aromatisch-aliphatischem Isocyanat

685	120	1,9
900	125	1,9
800	235	3,5
875	200	2,1
665	115	2,0
685	140	2,2
620	95	1,8

260

2,9

Beispiel 1

r.s wird die inverse Anordnung gemäß beigefügter I ig. 5 beschrieben, welche eine höhere Pliotoeimifindlichkcit bei positiver Aufladung besitzt.

Fine Losung aus 60 Gewichtsteiien Oxdiaznl und 40 '■ icu i("litste'len Cellulosenitrat nach Beispiel 4 in Tl IΓ werden in ca. 9 μιπ Dicke (Nachtrocknen) auf eine Aluminium-bedampftc Polyesterfolie von 75 um Dicke geschichtet. Auf diese Schicht wird durch F<akclantrag eine fein dispergierte Perylimid-Dispersion mit CeIIuIo-

scnitrat im Gewichtsverhähnis I : 1 in ca. I μπι Dicke aufgebracht.

Nach Trocknung ergibt die Messung der Photoempfincl'i-.'hki-:; ^emaB He··;· :..! ? ioige ■! ■ Werte:

U_n (V)

E ■ ( i.J/<_m²)

+ 440 V
-1100 V

125

3,4 150

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht aus mindestens einer ein N,N'-substituiertes 3.43.10-Perylentetracarbonsäurebisimid als Ladungsträger erzeugenden Farbstoff enthaltenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß als Ladungsträger erzeugender Farbstoff die dunkle Kristallmodifikation von N,N'-Bis-(3-methoxypropyl)-3,4,9,10-perylentetracarbonsäureimid vorhanden ist, welche durch Interferenz bei 20 = 6.2° im Röntgenbeugungsdiagramm (Cu-Ka-Strahlung) festgelegt ist.