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DISAZOVERBINDUNGEN UND DIESE ENTHALTENDE PHOTOLEITFÄHIGE
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ZUSAMMENSETZUNGEN UND I LEKTROPHOTOGRAPHISCHE AUFZEICHNUNGS-MATERIALIEN
Disazoverbindungen
und diese enthaltende photoleitfähige Zusammensetzungen und elektrophotographische
Aufzeichnun«smaterialien Die Photoleitung in elektrophotographischen lichtempfindlichen
Materialien urtfaßt die Einzelschritte: (1) Erzeugung von elektrischen Ladungen
durch Belichten und (2) Transport der elektrischen Ladungen. Zur Durchführung beider
Schritte (1) und (2) in derselben Substanz eignet sich z.B. eine Selenplatte. Andererseits
eignet sich z.B.eine Kombination aus amorphem Selen und Poly-N-vinylcarbdzol zur
getrennten Durchführung der Schritte (1) und (2). Bei Durchführung der Schritte
(1) und (2) mit unterschiedlichen Substanzen können die in elektrophotographischen
lichtempfindlichen Materialien verwendeten Substanzen innerhalb eines breiten Spektrums
ausgewählt werden, so daß die elektrophotographischen Eigenschaften dieser Materialien,
wie Empfindlichkeit oder elektrischzs Aufladungspotential, verbessert werden können.
Außerdem können die Substanzen zur Herstellung der elektrophotographischen lichtempfindlichen
Schicht innerhalb eines breiten Bereiches gewählt werden.
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Photoleitfähige Substanzen für derzeit verwendete elektrophotographische
lichtempfindliche Materialien sind z.B.
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Selen, Cadmiumsulfid und Zinkoxid.
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Im elektrophotographischen Verfahren, wie es in der US-PS 2 297 691
beschrieben ist, wird ein photoleitfähiges Material verwendet, dessen Träger mit
einer Substanz beschichtet ist, das im Dunkeln nicht-leitfähig ist, dessen elektrischer
Widerstand sich jedoch entsprechend der Belichtungsstärke während der biLdmäßigen
Belichtung ändert.
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Dieses photoleitfähige Material wird im allgemeinen zunächst im Dunkeln
aufgeladen, um eine gleichmäßige Oberflächenladung zu erzeugen, nachdem eine Dunkeladaption
für eine ge-
signete Zeitspanne durchgeführt worden ist. Hierauf
belichtet man das Material bildmäßig, wodurch die elektrischen Oberflächenladungen
entsprechend der relativen Energie in den verschiedenen Bereichen des Bildmusters
verringert werden. Die auf der Oberf'.äche der elektrophotographischen lichtempfin
tlichen Schicht zurückbleibenden Oberflächenladungen bzw. latenten Bilder werden
mit einem geeigneten elektroskopisch-en Material, dem Toner, in Kontakt gebracht,
um sichtbare Bilder zu erzeugen.
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Der Toner ist in einer isolierenden Lösung oder einem trockenen Träger
enthalten. Er haftet an der Oberfläche des elektrophotographischen Materials entsprechend
dem elektrischen Ladungsmuster. Der anhaftende Toner kann auf bekannte Weise fixiert
werden, z.B. durch Wärme, Druck oder Lösungsmitteldämpfe. Die latenten Bilder können
auch auf einen zweiten Träger, z.B Papier oder Folie, übertragen werden. Die übertragenen
latenten Bilder können auf ähnliche Weise entwickelt werden.
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Die in einem derartigen elektrophotographischen Verfahren eingesetzten
Aufzeichnungsmaterialien müssen unter anderem folgende Grundeigenschaften aufweisen:
(1) Das Material muß sich im Dunkeln auf ein geeignetes elektrisches Potential aufladen
lassen; (2) es darf nur ein geringer elektrischer Ladungsverlust im Dunkeln erfolgen;
und (3) die elektrischen Ladungen müssen beim Belichten schnell abgebaut werden.
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Die oben genannten, bisher verwendeten anorganischen Substanzen haben
zahlreiche Vorteile, jedoch auch verschiedene Nachteile. Selen z.B. erfüllt ausreichend
die Anforderuiigen (1) bis (3). Es hat jedoch den Nachteil, daß seine
Herstellung
unter schwierigen Bedingungen erfolgt, die die Produktionskosten erhöhen. Es läßt
sich nur schwer zu Bahnen verarbeiten, da es praktisch keine Flexibilität hat, und
es muß mit Vorsicht gehandhabt werden, da es gegen thermischen und mechanischen
Schock sehr empfindlich ist. Cadmiumsulfid und Zinkoxid werden für elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterialien als Dispersionen in einem Kunstharzbindemittel eingesetzt.
Sie können jedoch nicht wiederholt verwendet werden, da sie mechanische Nachteile
aufweisen, z.B. hinsichtlich der Glätte, Härte, Zugfestigkeit und Reibungsbeständigkeit.
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Um diese Mängel anorganischer Substanzen zu beheben, sind in den letzten
Jahren elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien unter Verwendung verschiedener
organischer Substanzen vorgeschlagen worden. Beispiele für diese elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterialien sind ein aus Poly-N-vinylcarbazol und 2,4,7-Trinitrofluorenon-9-on
bestehendes Material (US-PS 3 484 237); ein Material, bei dem Poly-N-vinylcarbazol
mit einem Pyryliumsalz-Farbstoff sensibilisiert ist (US-PS 3 617 268) ; ein Material,
das ein organisches Pigment als Hauptkomponente enthält (US-PS 3 898 084): und ein
Material, das einen eutektoiden Komplex aus einem Farbstoff und einem Harz als Hauptkomponente
enthält (US-PS 3 732 180 und 3 684 502).
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Mit diesen organischen eLektrophotographischen lichtempfindlichen
Materialien können die mechanischen Eigenschaften und die Flexibilität gegenüber
den genannten anorganischen Materialien verbessert werden. Es werden jedoch im allgemeinen
noch nicht voll zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, da die organischen Materialien
gewöhnlich geringe Lichtempfindlichkeit aufweisen und nicht für
die
wiederholte Verwendung geeignet sind.
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Es wurde nun gefunden, daß elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien,
die bestimmte neue Disazoverbindungen enthalten, hohe Empfindlichkeit und Haltbarkeit
aufweisen.
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Gegenstand der Erfindung sind (1) Disazoverbindungen der allgemeinen
Formeln I, II und III:
in denen A
darstellt, wobei X eine Gruppe ist, die zur Bildung eines aromatischen Rings, z.B.
eines Naphthalin- oder Anthratenrings, oder eines heteroaromatischen Rings, z.B.
eines Indol-, Carbazol-, Benzocarbazol- oder Dibenzofuranrings, die substituiert
oder unsubstituiert sein können, durch Kondensation mit dem Benzolring in der oben
genannten Formel, an den eine Hydroxylgrupp und Y gebunden sind, erforderlich ist,
Y
bedeutet, R1 ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Phenylgruppe
oder eine substituierte Alkyl- oder Phenyl-2 gruppe ist, R ein Wasserstoffatom,
eine niedere Alkylgruppe, eine Carbamoyl-, Carboxyl-, Alkoxycarbonyl-, Aryloxycarbonyl-
oder gegebetenfalls substituierte Aminogruppe darstellt, R3 und R5 Alkylgruppen,
lromatische Gruppen, z.B. eine Phenyl-, Naphthyl- oder .nthrylgruppe, eine heteroaromatische
Gruppe, z.B. eine Dibenzofuranyl-, Carbazolyl-, Benzocarbazolyl- oder Indolylgruppe,
oder eine substituierte Alkyl-, aromatische oder heteroaromatische Gruppe bedeutet,
R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-oder Phenylgruppe ist und Z1 und Z2 gleich oder
unterschiedlich Substituenten an einem Phenothiazinring bedeuten einschließlich
Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Aryl, Alkoxy oder substituiertem Alkyl oder Aryl; (2)
photoleitfähige Zusammensetzungen,die Disazoverbindungen der allgemeinen Formeln
I, II oder III enthalten; und (3) elektrophotographische lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterialien
mit einer elektrophotographischen lichtempfindlichen Schicht, die Disazoverbindungen
der allgemeinen Formeln I, II oder III enthält.
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In der Zeichnung (Figur 1) ist das IR-Absorptionsspektrum (KBr) der
erfindungsgemäßen Disazoverbindung (2) gezeigt.
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In den allgemeinen Formeln I, II und III ist X eine Gruppe, die zur
Bildung eines aromatischen Ringes, z.B. eines Naphthalin- oder Anthracenrings, oder
eines heteroaromatischen Rings, z.B. eines Indol-, Carbazol-, Benzocarbazol-oder
Dibenzofuranrings, durch Kondensation mit dem Benzolring, an den die Hydroxylgruppe
und Y gebunden sind, befähigt ist.
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Wenn X ein substituierter aromatischer oder heteroaromatischer Ring
ist, eignen sich als Substituenten z.B. Halogenatome (wie Fluor, Chlor oder Brom)
, niedere Alkylgruppen mit vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (wie Methyl, Ethyl,
Propyl, Butyl, Isopropyl und Isobutyl). Die Zahl der Substituenten kann 1 oder 2
betragen. Bei zwei Substituenten können diese identisch oder unterschiedlich sein.
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R1 ist ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit vcrzugsweise
1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe.
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Beispiele für unsubstituierte Alkylgruppen R1 sind Metiyl, Ethyl,
Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Isopropyl, Isoamy Isobutyl, Isohexyl, Neopentyl und
tert.-Butyl. Wenn R1 eine substituierte Alkylgruppe ist, eignen sich als Substituente
z,B. die Hydroxylgruppe, Alkoxygruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Cyano- oder
Aminogruppen, Alkylaminogruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Dialkylaminogruppen
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten, Halogenatome und Arylgruppen
mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen.
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Beispiele für substituierte Alkylgruppen sind Hydroxyalkyl (wie Hydroxymethyl,
2-Hydroxyethyl, 3-Hydroxyproptl und 2-Hydroxypropyl), Alkoxyalkyl (wie Methoxymethyl,
2-Methoxyethyl, 3-Methoxypropyl, Ethoxymethyl- und 2-Ethoxyethyl), Cyanoalkyl (wie
Cyanomethyl und 2-Cyanoethyl), Aminoalkyl (wie Aminomethyl, 2-Aminoethyl und 3-Aminopropyl),
(Alkylamino)-alkyl (wie (Methylamino)-methyl, 2-(Methylamino)-ethyl und (Ethylamino)-methyl),
(Dialkylamino)-alkyl (wie (Dimetzylamino)-methyl und 2-(Dimethylamino)-ethyl), Halogenal]-yl
(wie Fluormethyl, Chlormethyl und Brommethyl) und Aralkyl (wie Benzyl und Phenethyl).
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Wenn R1 eine substituierte Phenylgruppe ist, eignen sich als Substituenten
z.B. die Hydroxylgruppe, Alkoxygruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Cyano- oder
Aminogruppen, Ikylamirfogruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Dialkylaminogruppen
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen in 'en Alkylresten, Halogenatome, Alkylgruppen mit
1 bis 6 Kohlenstoffatomen und die Nitrogruppe. Beispiele für substituierte Phenylgruppen
sind Hydroxyphenyl, Alkoxyphenyl (z.B. Methoxyphenyl und Ethoxyphenyl), Cyanophenyl,
Aminophenyl, (Alkylamino) -phenyl (z.B. Methylamino)-und (Ethylamino)-phenyl),(Dialkylamino)-phenyl
(z.B. Dimethylaminophenyl), Halogenphenyl (z.B. Fluorphenyl, Chlorphenyl und Bromphenyl),
Alkylphenyl (z.B. Tolyl, Ethylphenyl, Cumenyl, Xylyl und Mesityl), Nitrophenyl und
Gruppen mit 2 oder 3 der genannten Substituenten, die identisch oder unterschiedlich
sein können und beliebige Positionen aufweisen können.
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Besonders bevorzugte substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppen
R1 sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Cyanoethyl, Methoxymethyl,
2-Methylaminoethyl, 2-Dimethylaminoethyl und Benzyl.
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Besonders bevorzugte substituierte öder, unsubstituierte Phenylgruppen
R1 sind Phenyl, p-Methoxyphenyl, Ethylaminophenyl, Dimethylaminophenyl, Chlorphenyl,
o-Tolyl und p-Nitrophenyl.
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R2 ist vorzugsweise ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Carbamoyl-oder Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkoxyrest, eine Aryloxycarbonylgruppe mit 6 bis
20 Kohle.stoffatomen im Aryloxyrest oder eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe.
Beispiele für substituierte Aminogruppen R2 sind Methylamino, Ethylamino, Propylamino,
Phenylamino, Tolylamino, Benzylamino, Phenethylamino, Dimethylamino, Diethylamino
und Diphenylamino. Beispiele für niedere Alkylgruppen R2 sind Methyl, Ethyl, Propyl,
Butyl, Isopropyl und Isobutyl.
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Beispiele für Alkoxycarbonylgruppen R2 sind Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl,
Propoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Isopropoxycarbonyl und Benzyloxycarbonyl. Beispiele
für Aryloxycarbonylgruppen R2 sind Phenoxycarbonyl und Tolyloxycarbonyl.
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R3 und R5 sind vorzugsweise Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,
aromatische Gruppen, wie Phenyl oder Naphthyl, heteroaromatische Gruppen, die z.B.
ein Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatom enthalten, z.B.
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Dibenzofuranyl, Carbazolyl oder Benzocarbazolyl, oder entsprechende
substituierte Gruppen.
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Beispiele für substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppen R3 und
R5 sind de für R1 genannten Gruppen. Wenn R3 und R5 substituierte aromatische Gruppen,
z.B. substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppen, oder substituierte heteroaromatische
Gruppen, z.B. substituierte Dibenzofuranyl- oder Carbazolylgruppen, sind, eignen
sich als Substituenten z.B. die Hydroxyl-, Cyano- oder Nitrogruppe, Halogenatome
(z.B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod), Alkylgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
(z.B. Methyl, Ethyl, Propyl oder Isopropyl), Alkoxygruppen mit 1 bis
12
Kohlenstoffatomen (z.B. Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentyloxy, Isopropoxy,
Isobutoxy, Isoamyloxy, tert.-Butoxy oder Neopentyloxy), die Aminogruppe, Alkylaminogruppen
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen (z.B. Methylamino, Ethylaminc oder Propylamino),
Dialkylaminogruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen (z.B. Dimethylamino, Diethylamino
oder N-Methyl-N-ethylamino),Arylaminogruppen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen (z.B.
Phenylamino oder Tolylamino), Diarylaminogruppen mit 2 Arylresten mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen
(z.B. Diphenylamino), die Carboxylgruppe, Alkalimetallcarboxylatgruppen (z.B. mit
Na , K und Li als Alkalimetallkationen), Alkalimetallsulfonatgruppen (z.B. mit Na+,
K+ oder Li+ als Alkalimetallkationen), Alkylcarbonylgruppen (z.B. Acetyl, Propionyl
oder Benzylcarbonyl), Arylcarbonylgruppen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen im Arylrest
(z.B. Benzoyl oder Toluoyl), Alkylthiogruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen (z.B.
Methylthio oder Ethylthio) und Arylthiogruppen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen (z.B.
Phenylthio und Tolylthio). Die Zahl der Substituenten kann 1, 2 oder 3 betragen.
Bei mehreren Substituenten können diese identisch oder unterschiedlich sein und
beliebige Position aufweisen.
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4 R kann ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,
eine Phenylgruppe oder eine entsprechende substituierte Gruppe sein. Beispiele für
substituierte oder unsubstituierte Alkyl- oder Phenylgruppen R4 sind die für R3
und R5 genannten Gruppen.
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Von den Kupplern
abgeleitetes A ist bevorzugt, da hiermit photoleitfähige Zusammensetzungen
und elektrophotographische Schichten von hoher Lichtempfindlichkeit erhalten werden
und die Disslzoverbindungen aus leicht verfügbaren Ausgangsmaterialien billig hergestellt
werden können.
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X ist vorzugsweisz eine Gruppe, die einen Naphthalin-, Carbazol- Benzocarbazol-
oder dibenzofuranring bildet.
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Eine bevorzugte Gruppe Y ist
Beispiele für Halogenatome Z1 und Z2 sind Fluor, Chlor, Brom und Jod. Beispiele
für substituiertes oder unsubstituierte Alkyl- und Arylgruppen-Z und Z2 sind die
ä 5 1 vorstehend für R3 und R5 genannten Gruppen. Beispiele für Alkoxygruppen Z1
und Z2 sind solche mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methoxy, Ethoxy oder Isopropoxy.
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Im folgenden sind spezielle erfindungsgemäße Verbindungen genannt:
Die erfindungsgemäßen Disazoverbindungen können nach bekannten
Verfahren hergestellt werden. Sie lassen sich z.B.
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leicht nach einem Verfahren herstellen, bei dem man 3,7-Bis-(4-aminostyryl)-phenothiazin
diazotiert, um das Tetrazoniumsal2 zu erhalten, und hierauf eine Kupplungsreaktion
mit einer Verbindung, die dem jeweiligen Farbstoff entspricht (z.B. einem Kuppler
vom Naphthol AS-Typ), in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie N,N-Dimethylformamid,
in Gegenwart einer Alkalibase durchführt.
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Die erfindungsgemäßen Disazoverbindungen können als Diazopigmente
verwendet werden.
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Die vorstehende Disazoverbindung (1) kann z.B. nach dem folgenden
Synthesebeispiel 1 hergestellt werden: Synthesebeispiel 1 4,88 g 3,7-Bis-(4-aminostyryl)-N-ethylphenothiazin
werden zu verdünnter Salzsäure gegeben, die aus 27 ml konzentrier-l ter Salzsäure
und 27 ml Wasser hergestellt worden ist.
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Das Gemisch wird etwa 30 Minuten gründlich auf einem Wasserbad von
600C gerührt. Hierauf kühlt man auf OOC ab und tropft innerhalb etwa 30 Minuten
bei OOC eine Lösung von 1,5 g Natriumnitrit in 3 ml Wasser zu. Das Gemisch wird
dann 1 Stunde bei derselben Temperatur gerührt und das entstandene Tetrazoniumchlorid
wird abfiltriert. Die durch Auflösen des Tetrazoniumsalzes in Wasser erhaltene Lösung
wird mit dem Filtrat vermischt und mit 15 ml 42 % Borofluorsäure versetzt, worauf
man die abgeschiedenen Kristalle abfiltriert, mit einer geringen Menge kaltem Wasser
wäscht und trocknet. Hierbei erhält man 1,90 g (Ausbeute 27 %) Kristalle von Tetrazoniumfluoroborat.
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117 mg des erhaltenen Tetrazoniumsalzes und 93 mg 2-Hydroxy-3-naphthoesäureanJlid
als Kuppler werden in 10 ml N,N-Dimethylformamid gelöst. Nach Zutropfen einer Lösung
von 160 mg Natriumacetat in 1 ml Wasser bei 0°C innerhalb etwa 20 Minuten rührt
man das Gemisch etwa 2 Stunden bei Raumtemperatur. Der entstandene Niederschlag
wird abfiltriert, mit 100 ml Wasser gewaschen, dann in 40 ml N,N-Dimethylformamid
gerührt, mit Ethanol ausgewaschen und getrocknet. Hierbei erhält man 120 mg (Ausbeute
67 %) der Disazoverbindung (1); Zersetzungspunkt 248 bis 2500C.
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Elementaranalyse für C64H4704N7S C H N ber.: 76,09% 4,698 9,718 gef.:
75,81% 4,73% 9,64% IR-Absorptionsspektrum (KBr): Amid 1673 cm Sichtbares Absorptionsspektrum:
#max = 535 nm (in Dichlormethan) Synthesebeispiele 2 bis 7 Gemäß Synthesebeispiel
1 werden die Disazoverbindungen (2), (3), (4), (11), (25) und (47) hergestellt,
wobei die in Tabelle I genannten Verbindungen als Kuppler verwendet werden. Die
Zersetzungspunkte, Elementaranalysen, IR-Spektren und sichtbaren Absorptionsspektren
der erhaltenen Disazoverbindungen sind in rabelle I genannt.
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Tabelle I Synthese- Disazover- Elementaranalyse IR-Spektrum # max:
nm Kuppler Beispiel bindung ber. gef. vc = 0 cm-1 (in Dichlor-(Zers.) (%) (%) (KBr)
ethan)
Ln |
> tD O |
> 5,11 1677 535 |
vD @ tD |
CD V) Q\ m 6\ U3 \O n |
CV O CO ci m cX) |
L C 4 L C |
X B K v X X s v |
HO n OI OI c-( cr f cn w w co |
H 4,80 4,83 1666 536 |
0 1 O OC) c, CV 0 |
\D P p <31 <r\ |
@ £ o s H v |
U m Z U m Z U m N 9,16 9,19 |
u u u |
v v v |
o o o 71,24 71,55 |
y v t |
rJ cV cu |
~ , ~ H 4,20 4,36 1680 536 |
iU C\1 i m m |
~ tg ~ t ~ x% |
N 9,09 N |
PrX |
L; 0 5 |
I (& U o. |
es n or |
Tabelle I - Fortsetzung
D o |
um tun c 71,60 71,a5 |
5 (11) H 4,46 4,79 1673 536 |
CH3 (248-2650c) do n |
L orrn |
0 O co |
VI CD VI n rn |
HO > c 77,89 77,76 |
r L L 4 C |
6 CO ~ rv (25) H OI m |
Di t9 fiD o X 8,83 8,95 |
I |
0 \D 0 Q, cr) m QI VI ec |
CO CO 1) 03 0 U] |
U m t v m z u m z |
7 (47) H 3,65 3,41 1691 546 |
v c) ca |
o |
u u o |
H tD N ow v |
Y CU -V(V v |
I I |
03 |
N cs |
4 I 90 |
I I |
In vD > |
Das IR-Absorptionsspektrum (KBr) der Disazoverbindung f2) ist
in Figur 1 gezeigt.
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Andere Disazoverbindungen können entsprechend den vorstehenden Synthesebeispieien
hergestellt werden.
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Die erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzei hnungsmaterialien
weisen eine elektrophotographische lichtempfindliche Schicht auf, die eine oder
mehrere Disazoverbindungen der obigen Formeln enthält. Es sind verschiedene Arten
von elektrophotographischen lichtempfindlichen Materialien bekannt, wobei die erfindungsgemäßen
Materialien auf beliebige Arten dieser lichtempfindlichen Materialien angewandt
werden können. Im allgemeinen haben jedoch die elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
den folgenden Aufbau: (1) Elektrophotographische lichtempfindliche Schicht, in welcher
die Disazoverbindungen in einem Bindemittel oder einem Ladungen transportierenden
Medium dispergiert sind, auf einem elektrisch leitenden Träger; (2) Ladungen erzeugende
Schicht, die die Disazoverbindungen als Hauptkomponente enthält, auf einem elektrisch
leitendem Träger und eine Ladungen transportierende Schicht auf der erstgenannten
Schicht Die erfindungsgemäßen Disazoverbindungen fungieren als photoleitfähige Substanzen,
die bei der Lichtabsorption in hoher Ausbeute Ladungsträger erzeugen. Obwohl die
erzeugten Ladungen durch die Disazoverbindungen als Medien transportiert werden
können, ist der Transport über eine Ladungen transportierende Verbindung als Medium
effektiver.
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Um elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien des Typs (1) herzustellen,
werden Feinteilchen der Disazoverbindung in einer Lösung eines Bindemittels oder
einer Lösung einer Ladungsträger transportierenden Verbindung und eines Bindemittels
d. spergiert und die erhaltene Dispersion wird auf einen elektrisch leitenden Träger
aufgetragen und getrocknet. In diesem Fall hat die elektrophotographische lichtempfindliche
Schicht vorzugsweise eine Dicke von 3 bis 30 iim, insbesondere 5 bis 20 ßm.
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Um elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien des Typs (2) herzustellen,
werden die Disazoverbindungen durch Vakuumaufdampfen oder Auftragen einer Lösung
der Disazoverbindung in einem geeigneten Lösungsmittel, z.B. einem Amin, oder durch
Auftragen einer Dispersion von Feinteilchen der Disazoverbindung in einem geeigneten
Lösungsmittel oder gegebenenfalls einem Lösungsmittel, das ein Bindemittel enthält,
und Trocknen auf einen elektrisch leitenden Träger aufgebracht, worauf man auf die
erhaltene Schicht eine Lösung einer Ladungen transportierenden Verbindung und eines
Bindemittels aufträgt und trocknet.
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In diesem Fall hat die Disazoverbindungsschicht (Ladungen erzeugende
Schicht) vorzugsweise eine Dicke von 4 Fm oder weniger, insbesondere 2 ßm oder weniger,
und die Ladungen transporcierende Schicht vorzugsweise eine Dicke von 3 bis 30 ßm,
insbesondere 5 bis 20 ßm.
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Die für Aufzeichnungsmaterialien des Typs (1) und (2) verwendeten
Disazoverbindungen werden erhalten durch Mahlen mit einer Dispergiervorrichtung,
z.B. einer Kugelmühle, Sandmühle oder Schwingmühle, auf eine Teilchengröße von 5
ßr oder weniger, insbesondere 2 ßm oder weniger.
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Bei zu geringer Menge der Disazoverbindungen in den Aufzeichnungsmaterialien
des Typs (1) wird die Empfindlichkeit beeinträchtigt, während bei zu großen Mengen
die elektrische Aufladbarkeit bzw. die Festigkeit der elektrophDtographischen lichtempfindlichen
Schicht beeintrïchtigt werden. Vorzugsweise beträgt daher die Gewichtsmenge der
Disazoverbindungen in der elektrophotographischen lichtempfindlichen Schicht das
0,01 bis 5-fache, insbesondere 0,05 bis 3-fache des Gewichtes des Bindemittels.
Die Gewichtsmenge der gegebenenfalls verwendeten Ladungen transportierenden Verbindung
beträgt vorzugsweise das 0,1 bis 2-fache, insbesondere 0,3 bis 1,3-fache des Gewichtes
des Bindemittels. Bei Verwendung der Ladungen transportierenden Verbindung als Bindemittel
werden die Disazoverbindungen vorzugsweise in der 0,01 bis 0,5-fachen Gewichtsmenge
des Bindemittels eingesetzt.
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Verwendet man bei den Aufzeichnungsmaterialien des Typs (2) eine Disazoverbindung
enthaltende Schicht als Ladungen erzeugende Schicht, so beträgt die Gewichtsmenge
der Disazoverbindung vorzugsweise das 0,1 oder mehrfache des Bindemittelharzes.
Bei Verwendung von weniger als der 0-,1 -fachen Gewichtsmenge läßt sich keine ausreichende
Empfindlichkeit erzielen. Die Gewichtsmenge der Ladungen transportierenden Schicht
in dem Ladungen transportierenden Medium beträgt vorzugsweise das 0,2 bis 2-fache,
insbesondere 0,3 bis 1,3-fache des Gewichtes des Bindemittels. Hochmolekulare Ladungen
transportierende Verbindungen fungieren selbst als Bindemittel und können ohne anderes
Bindemittel eingesetzt werden.
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Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien
können Additive, wie Weichmacher oder Sensibilisa-
toren, zusammen
mit den Bindemitteln angewandt werden.
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Für die Aufzeichnungsmaterialien geeignete elektrisch leitende Träger
sind z.B. Metallplatten, wie Platten aus Aluminium, Kupfer oder Zink, Kunststoffolien,
z.B. Polyesterfolien, Kunststoffolien, die mit einem elektrisch leitenden Material,
wie Aluminium, Indiumoxid oder Zinndioxid, vakummbedampft oder beschichtet worden
sind, und elektrisch leitfähig gemachte Papiere.
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Verwendbare Bindemittel sind z.B. Kondensationsharze, wie Polyamide,
Polyurethane, Polyester, Epoxidharze, Polyketone und Polycarbonate, sowie Vinylpolymere,
wie Polyvinylketon, Polystyrol, Poly-N-vinylcarbazol und Polyacrylamid, jedoch können
beliebige andere Harze, die elektrisch-isolierend sind und Klebeigenschaften haben,
verwendet werden.
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Geeignete Weichmacher sind Biphenyl, chloriertes Biphenyl, o-Terphenyl,
p-Terphenyl, Dibutylphthalat, Dimethylglykolphthalat, Dioctylphthalat, Triphenylphosphat,
Methylnaphtha lin, Benzophenon, chloriertes Paraffin, Polypropylen, Polystyrol,
Dilaurylthiodipropionat, 3 ,5-Dinitrosalicylsäure und verschiedene Fluorkohlenwasserstoffe.
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Zusätzlich können z.B. Silikonöle angewandt werden, um die Oberflächeneigenschaften
der Aufzeichnungsmaterialien zu verbessern.
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Geeignete Sensibilisatoren sind z.B. Chloranil, Tetracyanoethylen,
Methylviolett, Rhodamin B, Cyaninfarbstoffe, Merocyaninfarbstoffe, Pyryliumfarbstoffe
und Thiapyryliumfarbstoffe.
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Ladungsträger transportierende Verbindungen werden im allgemeinen
in zwei Gruppen unterteilt, von denen die eine Elektronen und die andere positive
Lochladungen transportiert. In den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien können
beide Arten angewandt werden, Elektronen transportierende Verbindungen sinc z.B.
Verbindungen mit Elektronen anziehenden Gruppen, wie 2,4 ,7-Trinitro-9-fluorenon,
2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, 9-DicyanomethVlen-2 4,7-trinitrofluorenon, 9-Dicyanomethylen-2,4,5,7-tetranitrofluorenon,
Tetranitrocarbtzol, Chloranil, 2, 3-Dichlor-5,6-dicyanobenzochinon, 2,4,7- Trinitro-9
1 0-phenanthrenchinon, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Tetracyanoethylen und Tetracyanochinodimethan.
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Positive- Lochladungen transportierende Verbindungen sind z.B. Verbindungen
mit Elektronendonorgruppen, z.B. Hochpolymere, wie (1) Polyvinylcarbazol und dessen
in der JP-PS 10 966/59 beschriebene Derivate; (2) die in den US-PS 3 232 755 und
3 162 532 beschriebenen Vinylpolymeren, wie Polyvinylpyren, Polyvinylanthracen,
Poly-2-vinyl-4-(4'-dimethylaminophenyl)-5-phenyl-oxazol und Poly-3-vinyl-N-ethylcarbazol;
(3) die in der US-PS 3 169 060 beschriebenen Polymeren, wie Polyacenaphthylen, Polyinden
und Acenaphthylen-Styrol-Copolymere; (4) die in den US-PS 3 842 038 und 3 881 922
beschriebenen Kondensationsharze, wie Pyren-Formaldehydharz, Brompyren-Formaldehydharz
und Ethylcarbazol-Formaldehydharz; und (5) die in den JP-OS 90 833/81 und 161 550/81
beschriebenen Triphenylmethanpolymeren.
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Beispiele für niedermolekulare Verbindungen sind: (6) Die in der US-PS
3 112 197 beschriebenen Triazolderivate; (7) die in der US-PS 3 189 447 beschriebenen
Oxadiazolderivate; (8) die in der JP-PS 16 096/62 beschriebenen Imidazolderivate;
(9) die in den US-PS 3 615 402, 3 820 898, 3 542 544, 3 542 547, 3 963 799 und 4
127 412, JP-OS 17 105/80, 4148/81, 108 667/80, 156 953/80, 36 656/81 und 93224/76
beschriebenen Polyarylalkanderivate; (10) Die in den'US-PS 3 180 729, 3 837 851
und 4 278 746 sowie JO-OS 88 064/80, 88 065/80, 51 086/80, 80 051/81, 88 141/81,
45 545/82, 112 637/79 und 74 546/80 beschriebenen Pyrazolin- und Pyrazolonderivate;
(11) die in den US-PS 3 615 404, JP-OS 83 435/79, 110 836/79 und 119 925/79 sowie
JP-PS 10 105/76, 3712/71 und 28 336/72 beschriebenen Phenylendiaminderivate; (12)
die in den US-PS 3 567 450, 3 180 703, 3 240 597, 3 658 520, 4 232 103, 4 175 961
und 4 012 376, DE-AS 1 110 518, JP-OS 144 250/80, 119 132/81 und 22 437/81 sowie
JP-PS 35 702/74 und 27 577/74 beschriebenen Arylaminderivate; (13) die in der US-PS
3 526 501 beschriebenen aminosubstituierten Chalconderivate; (14) die in der US-PS
3 542 546 beschriebenen N,N-Bicarbazolylderivate; (15) die in der US-PS 3 257 203
beschriebenenOxazolderivate; (16) die in der JP-OS 46 234/81 beschriebenen Styrylanthracenderivate;
(17)
die in der US-PS 4 245 021 beschriebenen Fluorenonderivate; und (18) die in den
US-PS 3 717 462, JP-OS 59 143/79 (entsprechend US-PS 4 150 987), 52 063/80, 52 064/80,
46 760/80, 58 495/80, 33 832/81,-85 49'/80 und 64 244/82 beschriebenen Hydrazonderivate
Die Erfindung ist nicht auf diese Verbindungen (1) bis (18) beschränkt, sondern
es können beliebige bekannte Ladungen transportierende Verbindungen eingesetzt werden.
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Gegebenenfalls können zwei oder mehr Ladungen transportierende Materialien
zusammen angewandt werden.
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Bei den beschriebenen Aufzeichnungsmaterialien kann gegebenenfalls
eine Haftschicht oder eine Sperrschicht zwischen dem elektrisch leitenden Träger
und der lichtempfindlichen Schicht vorgesehen werden. Materialien für diese Schichten
sind z.B. Polyamid, Nitrocellulose und Aluminiumoxid. Diese Schichten haben vorzugsweise
eine Dicke von 1 ßm oder weniger.
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Die erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichxungs materialien
zeichnen sich durch hohe Empfindlichkeit und Haltbarkeit aus. Sie können nicht nur
für elektrophotographische Kopiermaschinen, sondern auch als lichtempfindliche Materialien
für Drucker verwendet werden, bei denen Laser oder Braun-Röhren als Lichtquellen
eingesetzt werden.
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Photoleitfähige Zusammensetzungen, die die erfindungsgemäßen Disazoverbindungen
enthalten, können als photoleitfähige Schichten in Videokameraröhren oder in bekannten
festen Kameraelementen verwendet werden, die eine Licht
empfangende
Schicht (photoleitfähige Schicht) auf der gesamten Vorderseite eines ein- oder zwei-dÜnenionalen
Halbleiterkreises aufweisen, um eine Signalübertragung oder ein Scanning durchzufithren.
Ferner eignen sie sich als photoleitfähige Schicht'n in Solarzellen; vgl. A.K. Ghosh,
Tom Feng, J. Appl. Phys. 49 (12) 5982 (1978).
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Wie in der JP-PS 17 162/62 und den JP-OS 19 063/80, 161 250/80 und
33 579/81 beschrieben, können die erfindungsgemäßen Disazoverbindungen in einer
Lösung eines alkalilöslichen Harzes, z.B. Phenolharzes, zusammen mit der Ladungen
transportierenden Verbindung, z.B. Oxadiazol- oder Hydrazonderivaten, dispergiert,
auf einen elektrisch leitenden Träger, z.B. Aluminium, aufgetragen und getrocknet
werden, worauf man das erhaltene Material bildmäßig belichtet, mit Toner entwickelt
und mit einer wäßrigen Alkali lösung ätzt. Hierdurch erhält man nicht nur Druckplatten
von ausgezeichnetem Auflösungsvermögen, hoher Haltbarkeit und Empfindlichkeit, sondern
es können auch gedruckte Schaltungen hergestellt werden.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile beziehen
sich auf das Gewicht.
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Beispiel 1 1 Teil der Disazoverbindung (-1 ), 5 Teile 4,4'-Bis-(diethylamino)-2,2'-dimethyltriphenylmethan
und 5 Teile Bisphenol A-Polycarbonat werden zu 95 Teilen Dichlormethan gegeben.
Das Gemisch wird mit einer Kugelmühle gemahlen und vermengt. Die erhaltene Überzugsmasse
wird auf einen elektrisch leitenden, transparenten Träger (mit Indiumoxid vakuumbedampfte
Polyethylenterephthalatfolie mit einer
Dicke von 100 µm und einem
Oberflächenwiderstand von 10³ #) mit einem Drahtstab aufgetragen und getrocknet,
um ein elektrophotographisches lichtempfindliches Material mit einer einschichtigen
elektrophotographischen lichtempfindlichen Schicht einer Dicke von etwa 11 itm herzustellen.
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Dieses Material wird durch Coronaaufladung bei +5 kV mit einer Testvorrichtung
für elektrostatisches Kopierpapier (Typ SP-428 der Kawaguchi Denki Co.) auf +400
V aufgeladen und dann mit einer Wolframlampe mit einer Farbtemperatur von 3000 OK
bei einer Oberflächenbeleuchtungsstärke von 2 Lux belichtet. Der Halbabfallswert
E50 (Lux. sec) wird bestimmt durch Messen der Zeit, die zur Verringerung des Oberflächenpotentials
auf die Hälfte des Anfangswertes erforderlich ist. Er beträgt 15 Lux.sec. Nachdem
das Aufladen und Belichten 3000 mal wiederholt worden sind, ändert sich der E50-Wert
kaum.
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B e i s p i e 1 e 2 bis 7 Gemäß Beispiel 1 werden elektrophotographische
lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterialien mit mehrschichtigem Aufbau hergestellt,
jedoch verwendet man die Disazoverbindungen (2), (3), (4), (11), (25) bzw. (47)
anstelle der Disazoverbindung (1). Die bei positiver Aufladung gemäß Beispiel 1
gemessenen E50-Werte sind in Tabelle II genannt.
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Tabelle II Beispiel Disazoverbindung E50 (Lux.sec) 2 (2) 6 3 (3)
20 4 (4) 17 5 (11) 5 6 (25) 6 7 (47) 7 Beispiel 8 5 g der Disazoverbindung (1) werden
20 Stunden mit einer Kugelmühle in einer Lösung von 2 g Polyvinylbutyralharz (Butyralgehalt
63 Molprozent) in 100 ml Ethanol dispergiert.
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Die Dispersion wird auf einen elektrisch leitenden Träger (mit Aluminium-vakuumbedampfte
Polyethylenterephthalatfolie von 10 ßm Dicke und einem Oberflächenwiderstand von
103so) mit einem Drahtstab aufgetragen und getrocknet, um eine Ladungen erzeugende
Schicht von 1 m Dicke herzustellen.
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Eine Lösung von 2 Teilen p-(Diphenylamino)-benzaldehyd-N'-methyl-N'-phenylhydrazon
und 4 Teilen Bisphenol A-Polycarbonat in 60 Teilen Dichlormethan
wird mit einem Drahtstab auf die erhaltene Ladungen erzeugende Schicht aufgetragen
und getrocknet, um eine Ladungen transportierende Schicht von 18 «m Dicke herzustellen.
Hierdurch erhält man ein eletrophotographisches lichtempfindliches Material mit
einer zweischichtigen elektrophotographischen lichtempfindlichen Schicht.
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Nach Aufladen des Materials mit einer Coronaentladung von -5kV auf
-950 V wird ein E50-Wert von 2,4 Lux.sec gemessen.
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B e i s p i e 1 e 9 bis 27 Gemäß Beispiel 8 werden elektrophotographische
lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterialien mit zweischichtigem Aufbau hergestellt,
jedoch verwendet man die Disazoverbindungen (2), (4), (11), (25), (47), (69), (70),
(75), (77), (85), (91), (93) , (95) , (105) , (109), (131), (138) , (140) und (149)
anstelle der Disazoverbindung (1). Die gemessenen E50-Werte:sind' in Tabelle III
genannt.
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Tabelle III Beispiel Disazoverbindung 50 (Lux.sec) 9 (2) 3.7 10 (4)
6.4 11 (all) 2.5 12 (25) 2.5 13 (471 3.0 14 (69) 2.8 15 (701 11 16 (75) 4.9 17 (77)
13 18 (85) 4.5 19 (91) 2.2 20 (93) 3.7 21 (95) 4.1 22 (105) 2.3 23 (109) 8.4 24
(131) 12 25 (138) 11 26 (140) 8.0 27 (149) - 5.6
B e i s p i e
1 28 Gemäß Beispiel 8 wird auf eine Ladungen erzeugende Schicht von 1 «m Dicke eine
18 µm dicke Ladungen transportierende Schicht aufgeblacht, jedoch verwendet man
4 Teile 2,4,7-Trinitroi9-fluorenon in der Ladungen transportierenden Schicht anstelle
von p- (Diphenylamino) -benzaldehyd-N' -methyl-N' -phenylhydrazon.
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Das erhaltene Material wird durch Coronaentladung bei + 5 kV auf +1000
V aufgeladen. Der E50-Wert beträgt 8 Lux.sec.
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B e i s p i e 1 e -29 bis 33 Elektrophotographische lichtempfindliche
Aufzeichnungsmaterialien mit zweischichtigem Aufbau werden gemäß Beispiel 28 hergestellt,
jedoch verwendet man die Disazoverbindungen (9), (42), (52), (104) bzw. (141) anstelle
der Disazoverbindung (1). Die gemessenen E50-Werte sind in Tabelle IV genannt.
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Tabelle IV Beispiel Disazoverbindung E50 (lux.sec) 29 (9) 9,0 30
(42) 13 31 (52) 6,2 32 . (104) 4,8 33 (141) 6,4
B e i s p i e 1
34 1 Teil Disazoverbindung (1) und 1 Teil Bisphenol A-Polycarbonat werden zu 25
Teilen Dichlormethan gegeben und in einer Kugelmühle gemahlen uni gemischt. Die
erhaltene übKrzugsmasse wird auf einen elektrisch leitenden, transparenten Träger
(mit Indiumoxid vakuumbedampfte Polyethylenterephthalatfolie von 100 iim Dicke und
einem Oberflächenwiderstand von 10 S1> mit einem Drahtstab aufgetragen und getrocknet,
um ein elektrophotographisches lichtempfindliches Material mit einer einschichtigen
elektrophotographischen lichtempfindlichen Schicht von etwa 2 rm Dicke herzustellen.
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Das Material wird durch Coronaentladung bei +5 kV auf +100 V aufgeladen.
Der E50-Wert beträgt 9,8 Lux.sec.
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B e i s p i e 1 e 35 bis 39 Einschichtige elektrophotographische
lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterialien werden gemäß Beispiel 34 hergestellt,
jedoch verwendet man die Disazoverbindungen (2), (4), (56), (100) bzw. (129) anstelle
der Disazoverbindung (1). Die gemessenen E50-Werte sind in Tabelle V genannt.
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Tabelle V Beispiel Disazoverbindung 50 (Lux.sec) 35 (2) 13 36 (4)
8,3 37 (56) 26 38 (100) 4,5 39 (129) 6,3
B e i s p i e 1 40 1 Teil
Disazofarbstoff (1 ), 1 Teil p-(Diphenylamino)-benzaldehyd-N' -methyl-N' -phenylhydrazon
von Beispiel 82 und 6 Teile m-Kresol-Formaldehydharz werden zu 30 Teilen Ethylenglykolmonomethylether
gegeben und mit einer Kugelmühle gemahlen und gemischt. Die erhaltene Oberzugsmlsse
wira mit einem D-rahtstab auf eine etwa 0,25 mm dicke hluminiumplatte, die gekörnt,
anodisiert und versiegelt worden ist, aufgetragen und 10 Minuten bei 900C sowie
1 Tag bei 500C getrocknet, um eine Probe von etwa 6 ßm Dicke herzustellen.
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Diese Probe wird durch Coronaentladung im Dunkeln auf ein Oberflächenpotential
von 500 V aufgeladen und mit Wolframlicht (300 Iux.sec) durch ein Negativ belichtet.
Bei der Umkehrentwicklung unter Verwendung von- Mitsubishi Diafax Master-LOM-ED-Toner
(von der Mitsubishi Paper Mills, Ltd.) erhält man auf der Originaldruckplatte ein
sehr scharfes positives Bild. Die Originaldruckplatte wird 1 Minute in eine Lösung
getaucht, die durch Verdünnen einer Ätzlösung DP-1 (wäßrige Natriumsilikatlösung
von der Fuji Photo Film Co.) auf das 10-fache erhalten worden ist, um die lichtempfindliche
Schicht in den Bereichen (Nicht-Bildbeeiche) zu entfernen, an denen kein Toner haftet.
Hierbei läßt sich das Pigment in den Nicht-Bildbereichen leicht zusammen mit dem
Bindemittel entfernen und man erhält eine Druckplatte mit einem scharfen Bild.
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L e e r s e i t e