DE4238413C2 - Zusammensetzung für eine Ladungen tansportierende Schicht in einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Zusammensetzung für eine Ladungen tansportierende Schicht in einem elektrophotographischen AufzeichnungsmaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für eine Ladungen
transportierende Schicht und ein elektrophotographisches Aufzeichnungs
material, das unter Verwendung dieser Zusammensetzung hergestellt worden
ist.
Da elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien, in denen organische pho
toleitfähige Verbindungen verwendet worden sind, hinsichtlich
der Flexibilität, des geringen Gewichtes, der Oberflächen
glätte und des Preises vorteilhaft sind, werden sie derzeit
in weitem Ausmaß untersucht. Unter diesen können elektropho
tographische Aufzeichnungsmaterialien, bei denen die Funktionen getrennt
worden sind und die eine Ladungen erzeugende Schicht, in der ein
Ladungsträger durch Absorption von Licht gebildet wird, und
eine Ladungen transportierende Schicht, in der der gebildete Ladungs
träger durch ein elektrisches Feld transportiert wird, ent
halten, die Photoansprechempfindlichkeit und die Empfind
lichkeit verbessern. Diese sind in herkömmlichen elektropho
tographischen Aufzeichnungsmaterialien, in denen organische photoleitfähige
Verbindungen verwendet werden, schlechter. Elektrophotogra
phische Aufzeichnungsmaterialien mit getrennter Funktion haben daher in neue
rer Zeit schnelle Verbreitung gefunden. Diese elektrophoto
graphischen Aufzeichnungsmaterialien mit getrennter Funktion sind auf elek
trophotographischen Vorrichtungen (Druckern, Kopiermaschinen
etc.), bei denen das Carlson-Verfahren angewendet wird, mon
tiert.
Jedoch müssen im Hinblick auf den derzeitigen Bedarf nach
einer Erhöhung der Qualität der durch elektrophotographische
Vorrichtungen, wie Kopiermaschinen und Laserdrucker, erzeug
ten Druckbilder und im Hinblick auf die Erhöhung der Druckge
schwindigkeit, die auf die Miniaturisierung der elektrophoto
graphischen Vorrichtungen zurückzuführen ist, elektrophoto
graphische Aufzeichnungsmaterialien gedruckte Bilder mit hoher Qualität
ergeben. Sie müssen weiterhin eine hohe Photoansprechempfindlichkeit ha
ben.
Bislang werden üblicherweise als Bindemittelharze für die Ladungen trans
portierende Schicht von elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
Bisphenol-A-Polycarbonatharze der folgenden Formel wegen der
Durchsichtigkeit und der mechanischen Festigkeit verwendet:
Zusammensetzungen bzw. Mittel für die Ladungen transportierende Schicht
werden in der Weise hergestellt, daß in einem Lösungsmittel
eine Ladungen transportierende Substanz, ein Bisphenol-A-Polycarbonat
harz als Bindemittelharz und erforderlichenfalls Additive,
wie Weichmacher, Mittel zur Erzielung einer Fließfähigkeit
und Hemmstoffe für Nadellöcher, homogen aufgelöst oder di
spergiert werden.
Wie aus der obigen Formel ersichtlich wird, haben Bisphenol-
A-Polycarbonatharze eine schlechte Löslichkeit. Es werden da
her halogenhaltige Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, 1,2-
Dichlormethan und 1,1,2-Trichlorethan, entweder allein oder
im Gemisch, oder Misch-Lösungsmittel aus halogenhaltigen Lö
sungsmitteln und halogenfreien Lösungsmitteln verwendet.
Zum Erhalt einer hohen Photoansprechempfindlichkeit ist es
weiterhin erforderlich, daß die Driftmobilität erhöht wird.
Zu diesem Zweck wird gewöhnlich die Menge der in der Zusam
mensetzung für die Ladungen transportierende Schicht enthaltenen La
dungen transportierenden Substanz erhöht.
Wenn in einer Zusammensetzung für die Ladungen transportierende Schicht
der Gehalt der Ladungen transportierenden Substanz erhöht wird, dann
werden, wenn die Zusammensetzung in Form einer Lösung vor
liegt, die Ladungen transportierende Substanz und das Bisphenol-A-Poly
carbonatharz gleichförmig aufgelöst, doch trennen sich beim
Trocknen und Entfernen des Lösungsmittels zur Bildung einer
festen Ladungen transportierenden Schicht die Ladungen transportierende
Substanz und das Bisphenol-A-Polycarbonatharz voneinander ab. Der
Überzug neigt daher dazu, sowohl in der Form als auch in der
Zusammensetzung ungleichförmig zu werden. Wenn unter Verwen
dung einer solchen Zusammensetzung elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterialien hergestellt werden, dann treten bereits im Anfangs
stadium des Gebrauchs Bilddefekte, wie eine Schleierbildung,
die Bildung von schwarzen Punkten und von weißen Verfleckun
gen, auf. Daher konnten bislang noch keine elektrophotogra
phischen Aufzeichnungsmaterialien erhalten werden, die den hohen Anforderun
gen hinsichtlich der Photoansprechempfindlichkeit und der
hohen Bildqualität entsprechen. Andererseits ist die ökolo
gische Bewegung auf der Erde aktiv geworden, und es ist die
Abschaffung der Verwendung von Freon, das die Ozonschicht
zerstört, verlangt worden. Dementsprechend sind auch die
behördlichen Auflagen über die Verwendung von halogenhaltigen
Lösungsmitteln, die das Grundwasser verunreinigen, verschärft
worden.
Als in halogenfreien Lösungsmitteln lösliche Polycarbonat
harze sind Polycarbonatharze vom Bisphenol-Z-Typ bekannt,
deren wiederkehrende Einheit durch die Formel:
angegeben wird. Bei Verwendung dieser Bisphenol-Z-Polcarbo
natharze besteht jedoch das Problem, daß selbst bei Erhöhung
der Menge der Ladungen transportierenden Substanz in der Ladungen trans
portierenden Schicht die Driftmobilität nicht erhöht werden kann.
Selbst dann, wenn die Ladungen transportierende Substanz in einer gro
ßen Menge darin enthalten ist, um eine hohe Photoansprech
empfindlichkeit zu erhalten, tritt das Problem auf, daß die
Filmfestigkeit der Ladungen transportierenden Schicht vermindert wird.
Die EP 0 486 038 A1 betrifft ein elektrophotographisches Auf
zeichnungsmaterial, das einen elektrisch leitfähigen Schicht
träger und darauf eine lichtempfindliche Schicht aufweist,
wobei die lichtempfindliche Schicht ein Bindemittelharz ent
hält, das ein Polycarbonatharz umfaßt, welches die folgende
wiederkehrende Einheit der Formel (I):
und die wiederkehrende Einheit der folgenden Formel (II):
worin X für
steht,
aufweist, wobei die wiederkehrende Einheit der Formel (I) in dem Polycarbonatharz in einem Molverhältnis der wiederkehren den Einheit der Formel (I) zur Gesamtmenge der wiederkehren den Einheit der Formel (I) und der wiederkehrenden Einheit der Formel (II), (I)/{(I) + (II)}, von 0,01 bis 0,5 vorliegt, und das Polycarbonatharz eine reduzierte Viskosität [η sp/C] von 0,2 bis 3,0 dl/g gemessenem Methylenchlorid bei einer Konzentration von 0.5 g/dl bei 20°C aufweist. Das Dokument wurde erst nach dem für den Zeitrang der vorliegenden Anmel dung maßgeblichen Tag der Öffentlichkeit zugänglich gemacht und sein Inhalt gilt als Stand der Technik im Sinne des § 3(2) Nr. 2 PatG.
aufweist, wobei die wiederkehrende Einheit der Formel (I) in dem Polycarbonatharz in einem Molverhältnis der wiederkehren den Einheit der Formel (I) zur Gesamtmenge der wiederkehren den Einheit der Formel (I) und der wiederkehrenden Einheit der Formel (II), (I)/{(I) + (II)}, von 0,01 bis 0,5 vorliegt, und das Polycarbonatharz eine reduzierte Viskosität [η sp/C] von 0,2 bis 3,0 dl/g gemessenem Methylenchlorid bei einer Konzentration von 0.5 g/dl bei 20°C aufweist. Das Dokument wurde erst nach dem für den Zeitrang der vorliegenden Anmel dung maßgeblichen Tag der Öffentlichkeit zugänglich gemacht und sein Inhalt gilt als Stand der Technik im Sinne des § 3(2) Nr. 2 PatG.
Die US-A-4 988 571 betrifft ein elektrophotographisches Auf
zeichnungsmaterial, das mindestents eine Ladungen bildende
Schicht und eine Ladungen transportierende Schicht auf einem
elektrisch leitenden Schichtträger aufweist, wobei die Ladun
gen transportierende Schicht ein Polycarbonatharz I aus min
denstens einem ersten Polycarbonatharz mit einem mittleren
Molekulargewicht von 2 bis 4 × 104 und ein Polycarbonatharz
II aus mindestens einem zweiten Polycarbonatharz enthält, das
ein mittleres Molekulargewicht von 4 bis 6,5 × 104 besitzt,
wobei das Polycarbonatharz I anteilsmäßig 5 bis 50 Gew.-Teile
der Gesamtmenge der Polycarbonatharze I und II beträgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Probleme der herkömmlichen
Techniken zu überwinden und insbesondere eine Zusammensetzung
für Ladungen transportierende Schichten bereitzustellen, die keine ha
logenhaltigen Lösungsmittel erfordert und die Druckbilder mit
hoher Qualität und hoher Auflösung ergeben kann. Weiterhin
soll eine hohe Photoansprechempfindlichkeit erhalten werden.
Schließlich soll ein elektrophotographisches Aufzeichnungsma
terial bereitgestellt werden, das unter Verwendung dieser Zusammensetzung
hergestellt worden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verwendung eines Po
lycarbonatharzes mit speziellen wiederkehrenden Einheiten und
einer speziellen Styrylverbindung und einer speziellen Hydra
zonverbindung in der Zusammensetzung für die Ladungen trans
portierende Schicht gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Zusammensetzung mit
den in Patentanspruch 1 definierten Merkmalen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand
der Patentansprüche 2 bis 5.
Die Symbole k und m in der Formel (I) geben die Gesamt-Mol
zahl der wiederkehrenden Einheit, die R1 enthält, bzw. die
Gesamt-Molzahl der wiederkehrenden Einheit, die R11 enthält,
an. Diese wiederkehrenden Einheiten müssen nicht notwendiger
weise in Aufeinanderfolge mit diesen Molzahlen vorhanden
sein. Die Polycarbonatharze mit der durch die Formel (I) an
gegebenen wiederkehrenden Einheiten können statistische Copoly
mere oder Blockcopolymere sein.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein DSC-Diagramm der in Beispiel 1 erhaltenen
Ladungen transportierenden Schicht;
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht Mw
des Polycarbonatharzes mit den wiederkehrenden
Struktureinheiten der Formel (I) beträgt vorzugsweise 20.000
bis 400.000 und mehr bevorzugt 35.000 bis 75.000, gemessen
durch Gelpermeationschromatographie. Wenn das Molekularge
wicht niedriger als 20.000 ist, dann neigt die Verschleiß
festigkeit der Ladungen transportierenden Schicht zu einer Verminderung
während umgekehrt, wenn dieses mehr als 400.000 ist, die
Bildung einer Schicht mit gleichförmiger Dicke erschwert
wird.
Was die Definitionen der Symbole in Formel (I) betrifft, so
sind Beispiele für Halogenatome ein Chloratom und ein Fluor
atom, während Beispiele für die Alkylgruppe eine Methyl-,
Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert.- Butyl-,
n-Pentyl- und n-Hexylgruppe sind. Beispiele für die Arylgruppe
sind eine Phenyl-, Biphenyl-, Terphenyl- und Naphthylgruppe.
Das Verhältnis der Copolymerkomponenten k/m wird so ausge
wählt, daß es im Bereich von 1 bis 10, vorzugsweise im Be
reich von 4 bis 9, liegt. Wenn das Verhältnis k/m geringer
als 1 oder höher als 10 ist, dann wird das Harz steif und
kann in Lösungsmitteln nur schlecht aufgelöst werden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung für die Ladungen trans
portierende Schicht enthält weiterhin eine Ladungen transportierende
Substanz. Als Ladungen transportierende Substanz werden ver
schiedene Verbindungen verwendet:
Styrylverbindungen der folgenden Formel (II):
worin Ar1, Ar2, Ar3 und Ar4 jeweils für eine substituierte
oder unsubstituierte Arylgruppe stehen.
Hydrazonverbindungen der folgenden Formel (IV):
worin R23 und R24 jeweils für ein Wasserstoffatom, eine Al
kylgruppe, eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom stehen; R25
für ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsubstitu
ierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte
Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aryl
gruppe, eine substituierte oder unsubstituierte kondensierte
polycyclische Gruppe oder eine substituierte oder unsubstitu
ierte heterocyclische Gruppe steht; Ar5 und Ar6 jeweils für
ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsubstituierte
Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aryl
gruppe, eine substituierte oder unsubstituierte kondensierte
polycyclische Gruppe oder eine substituierte oder unsubstitu
ierte heterocyclische Gruppe stehen; Ar7 und Ar8 jeweils für
eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine
substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe, eine substitu
ierte oder unsubstituierte kondensierte polycyclische Gruppe
oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische
Gruppe stehen, mit der Maßgabe, daß Ar5 und Ar6 nicht gleich
zeitig Wasserstoffatome sein können und daß Ar5 und Ar6 und/oder
Ar7 und Ar8 miteinander einen Ring oder Ringe bilden
können.
Was die Substituenten in den Definitionen der Symbole in den
Formeln (II) bis (IV) betrifft, so können beispielsweise Halo
genatome, wie ein Chloratom oder ein Fluoratom; Alkylgruppen,
wie Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- und tert.-
Butylgruppen; Alkoxygruppen, wie Methoxy-, Ethoxy-, n-Propoxy-,
Isopropoxy- und n-Butoxygruppen; Arylgruppen, wie Phenyl-, Bi
phenyl-, Terphenyl- und Naphthylgruppen; Fluoralkylgruppen, wie
Trifluormethyl-, Trifluorethyl- und Pentafluorpropvlqruppen; und
Fluoralkoxygruppen, wie Trifluormethoxy-, 2,2-Difluorethoxy-,
2,2,2-Trifluorethoxy-, 1H,1H-Heptafluorbutoxy-, 2,2,3,4,4,4-
Hexafluorbutoxy- und 4,4,4-Trifluorbutoxygruppen, genannt werden.
Bevorzugte Beispiele der Hydrazonverbindungen der Formel (IV)
sind, ohne daß eine Einschränkung beabsichtigt ist, Verbin
dungen mit den folgenden Strukturformeln:
In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung für die Ladungen
transportierende Schicht werden halogenfreie Lösungsmittel als Lö
sungsmittel verwendet. Die Verwendung von Lösungsmitteln mit
einem zu hohen oder einem zu niedrigen Siedepunkt bewirkt eine
ungleichmäßige Dicke des Überzugs und ein Schwanken der Ei
genschaften der resultierenden elektrophotographischen Auf
zeichnungsmaterialien je nach den Positionen, wenn ein Tauchbeschichten an
gewendet wird. Es werden daher Lösungsmittel mit einem Siede
punkt von 35-160°C bevorzugt, und solche mit einem Siedepunkt
von 40 bis 120°C werden am meisten bevorzugt.
Damit der Überzug sowohl hinsichtlich der Form als auch der
Zusammensetzung gleichförmig gemacht wird, ist es erforder
lich, daß die Lösungsmittel die Polycarbonatharze mit den
wiederkehrenden Struktureinheiten gemäß Formel (I) und die Ladungen trans
portierenden Substanzen, wie die Styrylverbindungen der Formel (II) und
(II-1) und die Hydrazonverbindungen der Formeln (III) und (IV)
auflösen können.
Beispiele für diese Lösungsmittel sind Tetrahydrofuran, Me
thylethylketon, Benzol, Toluol und Xylol.
Die Menge der Lösungsmittel beträgt vorzugsweise 300 bis
900 Gew.-Teile pro insgesamt 100 Gew.-Teile Polycarbonatharz
mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel (I) und der
Ladungen transportierenden Substanzen. Bei Mengen von weniger als
300 Gew.-Teilen ist die Viskosität der Zusammensetzung zu
hoch, und die Bildung eines gleichförmigen Überzugs wird
schwierig. Wenn sie andererseits mehr als 900 Gew.-Teile be
trägt, dann ist die Viskosität der Zusammensetzung zu nied
rig, und die Dicke des Überzugs wird zu dünn.
Das Polycarbonatharz mit den wiederkehrenden Struktureinheiten
der Formel (I) wird vorzugsweise in einer Menge von 50 bis
450 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Ladungen transportierenden
Substanz verwendet, und zwar deswegen, damit die elektrophoto
graphischen Eigenschaften nicht verschlechtert werden, und
vom Gesichtspunkt der Eigenschaften des Überzugs aus.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung für die Ladungen trans
portierende Schicht kann weiterhin gegebenenfalls Additive, wie be
kannte Weichmacher, Mittel zur Verleihung einer Fließfähig
keit und Nadelloch-Hemmstoffe enthalten. Diese Additive wer
den vorzugsweise in einer Menge von höchstens 5 Gew.-Teilen
pro 100 Gew.-Teile der Ladungen transportierenden Substanz verwendet.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Zusammensetzung für La
dungen transportierende Schichten, die folgendes enthält:
- (a) ein Polycarbonatharz mit den wiederkehrenden Struk tureinheiten gemäß Formel (I),
- (b) eine Styrylverbindung gemäß Formel (II-1),
- (c) eine Hydrazonverbindung gemäß Formel (III) und
- (d) ein halogenfreies Lösungsmittel.
Als Polycarbonatharz mit den wiederkehrenden Einheiten gemäß
Formel (I) können die oben genannten Substanzen verwendet
werden.
Das Polycarbonatharz mit den wiederkehrenden Struktureinheiten
gemäß Formel (I) kann dadurch hergestellt werden, daß man ein
Bisphenol-A-Derivat der folgenden Formel (Ia) oder ein Alka
limetallsalz davon:
worin R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 und R10 wie im Zu
sammenhang mit der Formel (I) definiert sind, und ein Bisphe
nolderivat der folgenden Formel (Ib) oder ein Alkalimetall
salz davon:
worin R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17 und R18 wie im Zusam
menhang mit der Formel (I) definiert sind, mit
Phosgen
Phosgen
umsetzt.
Was die Definitionen der Symbole in der Formel (II-1) anbelangt,
so sind Beispiele für die Arylgruppe eine Phenyl-, Biphenyl-,
Terphenyl- und Naphthylgruppe. Beispiele für den Substituenten, der
an der Arylgruppe haftet, sind eine Dialkylamino-, Diaralkylamino-, Alkyl-,
Alkoxy-, Nitro-, Cyano- und Hydroxygruppe und ein Halogenatom.
Als bevorzugte Beispiele der Styrylverbindungen der Formel
(II-1) können die folgenden Substanzen verwendet wer
den, jedoch sind sie nicht darauf beschränkt.
Was die Definitionen der Symbole in der Formel (III) be
trifft, so sind Beispiele für die Alkylgruppe Methyl-, Ethyl-,
n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl- und
n-Hexylgruppen. Beispiele für die Aralkylgruppe sind Benzyl-,
Phenylethyl- und Naphthylmethylgruppen.
Als bevorzugte Beispiele der Hydrazonverbindungen der Formel
(III) können ohne Einschränkung diejenigen mit den folgenden
Strukturformeln genannt werden:
Die erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittel können bekannte
Lösungsmittel sein. Die Verwendung von Lösungsmitteln mit zu
hohem oder zu niedrigem Siedepunkt bewirkt eine ungleichmäßige
Dicke des Überzugs bei Anwendung des Tauchbeschichtens, was
zu einer Schwankung der Eigenschaften der resultierenden
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien, je nach den Positionen
führt. Es werden daher Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von
35 bis 160°C bevorzugt. Solche mit einem Siedepunkt von 40 bis
140°C werden mehr bevorzugt, und solche mit einem Siedepunkt
von 40 bis 120°C werden am meisten bevorzugt.
Damit der Überzug sowohl hinsichtlich der Form als auch der
Zusammensetzung gleichförmig gemacht wird, ist es erforder
lich, daß die Lösungsmittel die Polycarbonatharze mit den
wiederkehrenden Struktureinheiten gemäß Formel (I) und die Ladungen
transportierenden Substanzen, wie die Styrylverbindungen der Formel
(II-1) und die Hydrazonverbindungen der Formel (III), auf
lösen können. Halogenfreie Lösungsmittel sind aus Umwelt
schutzgründen bevorzugt. Beispiele für diese Lösungsmittel
sind Tetrahydrofuran, Dioxan, Methylethylketon, Methyl-n-pro
pylketon, Methylisobutylketon, Benzol, Toluol, Xylol, Cyclo
hexanon, Cellosolve, Ethylcellosolve, Butylcellosolve usw.
Diese Lösungsmittel können entweder allein oder in Kombina
tion von zwei oder mehreren verwendet werden. Die Menge der
Lösungsmittel beträgt vorzugsweise 300 bis 900 Gew.-Teile pro
insgesamt 100 Gew.-Teile Ladungen transportierender Substanzen der For
meln (II-1) und (III) und Polycarbonatharz mit den wiederkeh
renden Struktureinheiten gemäß Formel (I). Bei Mengen von weni
ger als 300 Gew.-Teilen ist die Viskosität der Zusammenset
zung zu hoch, und die Bildung eines gleichförmigen Überzugs
wird erschwert. Andererseits ist bei Mengen von mehr als
900 Gew.-Teilen die Viskosität der Zusammensetzung zu nied
rig, und die Dicke des Überzugs wird zu gering.
Das Polycarbonatharz mit den wiederkehrenden Struktureinheiten
gemäß Formel (I) wird vorzugsweise in einer Menge von 50 bis
450 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Ladungen transportierender Sub
stanzen [Gesamtmenge der Styrylverbindung gemäß Formel (II-1) und der
Hydrazonverbindung gemäß Formel (III)] verwendet. Dies deswe
gen, um die elektrophotographischen Eigenschaften nicht zu
verschlechtern, und im Hinblick auf die Eigenschaften des
Überzugs. Was die Verhältnismenge der Styrylverbindung der
Formel (II-1) zu der Hydrazonverbindung der Formel (III) be
trifft, so wird es bevorzugt, die Hydrazonverbindung in einer
Menge von 10 bis 250 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Styryl
verbindung zu verwenden, um die elektrophotographischen Ei
genschaften nicht zu verschlechtern. Bei Mengen der Hydrazon
verbindung von weniger als 10 Gew.-Teilen nimmt die Auflösung
ab. Andererseits nimmt bei mengen von mehr als 250 Gew.-Tei
len die Driftmobilität ab, was zu einer Erhöhung der Rest
spannung führt.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung für die Ladungen transpor
tierenden Schichten kann weiterhin gegebenenfalls Additive, wie
Weichmacher, Mittel zur Verleihung einer Fließfähigkeit und
Nadelloch-Hemmstoffe, enthalten. Diese Additive werden vor
zugsweise in einer Menge von höchstens 5 Gew.-Teilen pro
100 Gew.-Teile Ladungen transportierender Substanz verwendet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial mit einer Ladungen transportierenden Schicht, die
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung für die Ladungen
transportierende Schicht hergestellt worden ist. Nachstehend wird die
Herstellung des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials genauer be
schrieben.
Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wird dadurch erhalten, daß
eine Ladungen erzeugende Schicht und eine Ladungen transportierende
Schicht auf einem elektrisch leitfähigen Schichtträger gebildet
wird. Auf dem Schichtträger kann erforderlichenfalls eine Grund
schicht vorgesehen sein. Beispiele für den elektrisch leitfä
higen Schichtträger sind Metalle, wie Aluminium, Eisen, Kupfer und
Nickel, Papier- oder Kunststoffilme, Blätter bzw. Platten und
nahtlose Bänder, die einer Behandlung zur Erzielung einer
elektrischen Leitfähigkeit unterworfen worden sind, Kunst
stoffilme, Blätter bzw. Platten und nahtlose Bänder, die mit
einer Metallfolie, wie einer Aluminiumfolie, plattiert worden
sind, und elektrische Leiter, wie filmartige Blätter bzw.
Platten und nahtlose Bänder von Metallblättern bzw. -platten
und Metalltrommeln.
Eine üblicherweise verwendete Grundschicht kann auf dem elek
trisch leitfähigen Schichtträger vorgesehen sein. Zur Herstellung
der Grundschicht können beispielsweise feine Teilchen, wie
Titanoxid, Aluminiumoxid, Zirkondioxid, Titansäure, Zirkon
säure, Bleilanthanid, Titanschwarz, Kieselsäure bzw. Silici
umdioxid, Bleititanat und Bariumtitanat, Polyamidharze, Phe
nolharze, Casein, Melaminharze, Benzoguanaminharze, Poly
urethanharze, Epoxyharze, Cellulosen und Polyvinylbutyral
harze, verwendet werden. Die feinen Teilchen und die Harze
können jeweils allein oder im Gemisch von zwei oder mehreren
verwendet werden. Die Verwendung der feinen Teilchen und der
Harze in Kombination ist besonders zweckmäßig, da die feinen
Teilchen auf den Harzen adsorbiert werden und ein glatter
Film erhalten werden kann.
Die Grundschicht kann in der Weise gebildet werden, daß man
eine Lösung oder eine Dispersion, hergestellt durch Disper
gieren oder Auflösen der oben genannten feinen Teilchen und/oder
des Harzes in einem Lösungsmittel, auf den elektrisch
leitfähigen Schichtträger durch Tauchbeschichten, Sprühbeschichten,
Walzenbeschichten, Applikatorbeschichten, Drahtstangenbe
schichten und dergleichen aufschichtet und den Überzug trock
net.
Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Aceton, Methyl
ethylketon, Methylisobutylketon, Tetrahydrofuran, Toluol,
Ethylacetat, Xylol, Cellosolve, Methanol, Ethylcellosolve,
Butylcellosolve, Isopropylalkohol, Isobutylalkohol, n-Butyl
alkohol, Cyclohexanon usw. Die Dicke der Grundschicht beträgt
gewöhnlich 0,01 bis 20,0 µm, vorzugsweise 0,1 bis 3,0 µm.
Wenn die Dicke geringer als 0,01 µm ist, dann ist es schwie
rig, eine gleichförmige Grundschicht zu bilden. Wenn sie an
dererseits höher als 20,0 µm ist, dann werden die elektropho
tographischen Eigenschaften verschlechtert.
Nach der Bildung der Grundschicht auf die obige Weise können
nacheinander eine Ladungen erzeugende Schicht und eine Ladungen
transportierende Schicht gebildet werden.
Beispiele für photoleitfähige Substanzen, die in der Ladungen
erzeugenden Schicht verwendet werden können, sind organische
Pigmente, die durch Bestrahlung mit Licht eine Ladung erzeu
gen können, wie Azoxybenzol-, Disazo-, Trisazo-, Benzimida
zol-, polycyclische Chinolin-, Indigoid-, Chinacridon-,
Phthalocyanin-, Naphthalocyanin-, Pyrrolopyrrol-, Perylen-
und Methinpigmente.
Wenn die Ladungen erzeugende Schicht mit nur einer photoleitfä
higen Substanz gebildet wird, dann kann eine Vakuumabschei
dungsmethode angewendet werden. Wenn sie mit der photoleitfä
higen Substanz und anderen Komponenten gebildet wird, dann
werden die photoleitfähige Substanz, ein Bindemittel, ein
Weichmacher und fakultative Additive, wie ein Härtungskataly
sator, ein Mittel zur Verleihung der Fließfähigkeit und ein
Nadelloch-Hemmstoff, in einem Lösungsmittel, wie Aceton, Me
thylethylketon, Methylisobutylketon, Tetrahydrofuran, Ethyl
acetat, Cellosolve, Ethylcellosolve, Butylcellosolve, Cyclo
hexanon, Methanol, Isopropylalkohol, Isobutylalkohol oder
n-Butylalkohol, oder ein Misch-Lösungsmittel davon gleichför
mig aufgelöst oder dispergiert, um eine Beschichtungsflüssig
keit für die Ladungen erzeugende Schicht herzustellen. Die re
sultierende Beschichtungsflüssigkeit wird auf die Grund
schicht durch Tauchbeschichten, Sprühbeschichten, Walzenbe
schichten, Applikatorbeschichten, Drahtstangenbeschichten
oder dergleichen aufgeschichtet und getrocknet, um die
Ladungen erzeugende Schicht zu bilden.
Beispiele für geeignete Bindemittel sind Siliconharze, Poly
amidharze, Polyurethanharze, Polyesterharze, Epoxyharze,
Polyketonharze, Polycarbonatharze, Polystyrolharze, Poly
methacrylatharze, Polyacrylamidharze, Polybutadienharze,
Polyisoprenharze, Melaminharze, Benzoguanaminharze, Poly
chloroprenharze, Polyacrylnitrilharze, Ethylcelluloseharze,
Nitrocelluloseharze, Harnstoffharze, Phenolharze, Phenoxy
harze, Polyvinylbutyralharze, Formalharze, Vinylacetatharze,
Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymere und Polyestercarbonat
harze. Daneben können gleichfalls auch wärme- und/oder photo
härtende Harze verwendet werden. Es bestehen keine Begrenzun
gen, sofern die Harze elektrisch isolierende Eigenschaften
haben und im normalen Zustand einen Film bilden können.
Wenn die Ladungen erzeugende Schicht unter Verwendung der photo
leitfähigen Substanz und der anderen Komponenten, wie oben
beschrieben, gebildet wird, dann wird das Bindemittelharz
vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 200 Gew.-Teilen, mehr
bevorzugt in einer Menge von 10 bis 100 Gew.-Teilen, pro 100
Gew.-Teile photoleitfähige Substanz verwendet. Bei Mengen des
Bindemittelharzes von weniger als 5 Gew.-Teilen kann es vor
kommen, daß der Überzug der Ladungen erzeugenden Schicht un
gleichförmig ist und daß dadurch die Bildqualität verschlech
tert wird. Andererseits neigt bei Mengen von mehr als 200
Gew.-Teilen die Empfindlichkeit zu einer Verminderung. In
diesem Fall neigt das Restpotential zu einer Erhöhung.
Beispiele für geeignete Weichmacher sind halogenierte Paraf
fine, Dimethylnaphthalin und Dibutylphthalat. Beispiele für
den Härtungskatalysator sind Katalysatoren vom Sulfonsäure-
Typ, wie Methansulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure und Di
nonylnaphthalindisulfonsäure. Beispiele für Mittel zur Ver
leihung einer Fließfähigkeit sind Modaflow®
und Acronal 4F®.
Beispiele für den Nadelloch-Hemmstoff sind Benzoin
und Dimethylphthalat. Diese Additive werden jeweils vorzugs
weise in einer Menge von 5 Gew.-Teilen oder weniger, bezogen
auf die photoleitfähige Substanz, verwendet.
Die Dicke der Ladungen erzeugenden Schicht beträgt gewöhnlich
0,01 bis 2,0 µm, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 µm. Wenn die Dicke
geringer als 0,01 µm ist, dann ist es schwierig, die Ladungen
erzeugende Schicht gleichförmig zu bilden. Wenn sie anderer
seits größer als 2,0 µm ist, dann kann es vorkommen, daß sich
die elektrophotographischen Eigenschaften verschlechtern.
Auf die so gebildete Ladungen erzeugende Schicht wird die Zusam
mensetzung für die Ladungen transportierende Schicht aufgeschichtet.
Diese ist auf die oben beschriebene Weise durch Tauchbe
schichten, Sprühbeschichten, Walzenbeschichten, Applikatorbe
schichten, Drahtstangenbeschichten oder dergleichen herge
stellt worden, und sie wird getrocknet, um die Ladungen trans
portierende Schicht zu bilden.
Die Dicke der Ladungen transportierenden Schicht beträgt gewöhnlich 5
bis 50 µm, vorzugsweise 8 bis 35 µm. Wenn die Dicke weniger
als 5 µm ist, dann neigt die Spannung im Anfangsstadium dazu,
abzunehmen. Wenn sie andererseits größer als 50 µm ist, dann
neigen die elektrophotographischen Eigenschaften zu einer
Verschlechterung.
In den erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
kann weiterhin im Hinblick auf die Verschleißfestigkeit eine
Schutzschicht auf der Ladungen transportierenden Schicht vorgesehen
sein. Die Dicke der Schutzschicht beträgt 0,01 bis 10 µm,
vorzugsweise 0,1 bis 3 µm. Wenn die Dicke weniger als 0,01 µm
beträgt, dann übt die Schutzschicht keinen Effekt aus, und
die Lebensdauer des Aufzeichnungsmaterials ist schlechter. Wenn sie ande
rerseits dicker als 10 µm ist, dann kann es sein, daß die
Empfindlichkeit abnimmt und daß das Restpotential zunimmt.
Das Drucken mit dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterial kann in der Weise durchgeführt werden, daß man ein
Laden und Belichten, ein anschließendes Entwickeln, ein Über
tragen der Bilder auf Papier und ein Fixieren der übertrage
nen Bilder durchführt, wie es bei herkömmlichen Verfahren der
Fall ist.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
Nachstehend werden die in den Beispielen angewendeten Mate
rialien beschrieben. Das Symbol in Klammern ist die Abkürzung
des Namens des betreffenden Materials.
- (a) Photoleitfähige Substanz, die eine Ladung erzeugt: metallfreies Phthalocyanin vom γ-Typ ( γ-H2Pc)
- (b) Ladungen transportierende Substanzen:
- (A) Materialien für die Grundschicht:
MX 1970 (MX 1970)
Feststoffgehalt: 100 Gew.-%
Melan 2000®(ML 2000) (butyliertes Melaminharz, bei dem die Anzahl von kombiniertem Formaldehyd 4,0 und die Anzahl der Methylolgruppen 1,0 beträgt);
Feststoffgehalt: 50 Gew.-% - (B) Material für die Ladungen erzeugende Schicht;
Bromiertes Phenoxyharz YPB-43®(YPB-43);
Feststoffgehalt: 40 Gew.-% - (C) Materialien für die Ladungen transportierende Schicht:
Polycarbonatharz mit der folgenden Struktur:
Lexan 141-111 (L 141); Feststoffgehalt: 100 Gew.-% Polycarbonatharz mit der folgenden Struktur:
BP-Pc (BP-Pc); Feststoffgehalt: 100 Gew.-% Polycarbonatharz mit der folgenden Struktur:
TS-2050 (TS-2050); Feststoffgehalt: 100 Gew.-%
70 g MX 1970, 140 g ML 2000 und 4,2 g Trimellithsäure wurden
vollständig in 3600 g Methylethylketon aufgelöst. Die resul
tierende Lösung wurde auf eine Aluminiumtrommel (Außendurch
messer: 100 mm; Länge: 336 mm; Dicke: 2,5 mm) durch ein
Tauchbeschichtungsverfahren aufgeschichtet und 30 Minuten
lang bei 120°C getrocknet, wodurch eine Grundschicht mit
einer Dicke von 0,3 µm gebildet wurde.
Sodann wurden 100 g γ-H2Pc und 200 g YPB-43 in 3700 g Tetra
hydrofuran 80 Stunden lang unter Anwendung einer Ultraschall-
Dispergierungsmaschine dispergiert. Die so erhaltene Be
schichtungsflüssigkeit für die Ladungen erzeugende Schicht wurde
auf die oben beschriebene Grundschicht durch Tauchbeschichten
aufgebracht und 30 Minuten lang bei 140°C getrocknet, wodurch
eine Ladungen erzeugende Schicht mit einer Dicke von 0,3 µm ge
bildet wurde.
Hierauf wurden 140 g HD und 260 g L 141 in 2400 g Tetrahydro
furan aufgelöst. Diese Lösung wurde auf die Ladungen erzeugende
Schicht, die die Grundschicht aufwies, durch Tauchbe
schichten aufgeschichtet und 30 Minuten lang bei 100°C ge
trocknet, wodurch eine Ladungen transportierende Schicht mit einer
Dicke von 16 µm gebildet wurde.
Eine Grundschicht mit einer Dicke von 0,3 µm wurde auf einer
Aluminiumtrommel (Außendurchmesser: 120 mm; Länge: 486 mm;
Dicke: 4 mm) unter Verwendung der gleichen Materialien und
der gleichen Verfahrensweise wie in Vergleichsbeispiel 1 ge
bildet. Sodann wurde eine Ladungen erzeugende Schicht mit einer
Dicke von 0,3 µm auf der Grundschicht unter Verwendung der
gleichen Materialien und der gleichen Verfahrensweise wie in
Vergleichsbeispiel 1 gebildet.
Sodann wurden 140 g HD und 260 g BP-Pc in 2400 g Tetrahy
drofuran aufgelöst. Diese Lösung wurde auf die Ladungen erzeu
gende Schicht, die die Grundschicht aufwies, durch Tauchbe
schichten aufgeschichtet und 30 Minuten lang bei 100°C ge
trocknet, wodurch eine Ladungen transportierende Schicht mit einer
Dicke von 16 µm gebildet wurde.
Die Photoansprechempfindlichkeit der im obigen Ver
gleichsbeispiel und Beispiel erhaltenen elektrophotogra
phischen Aufzeichnungsmaterialien, die Qualität der damit erzeugten Bilder
und der Festphasen-Mischzustand der Ladungen transportierenden Substanz
und des Polycarbonatharzes in der Ladungen transportierenden Schicht
wurden nach folgenden Methoden bestimmt.
Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wurde einer Koronaaufla
dung unterworfen, wodurch ein Oberflächenpotential von -700 V
erhalten wurde. Die Photoansprechempfindlichkeit wurde in der
Weise bestimmt, daß die Zeitspanne gemessen wurde, die erfor
derlich war, daß beim Bestrahlen mit Licht einer Wellenlänge
von 780 nm über einen Zeitraum von 20 ms V0 -350 V erreichte,
wobei eine Lichtabklingungs-Meßvorrichtung verwendet wurde.
Diese wurde anhand der Schleierbildung, der schwarzen Punkte,
der weißen Verfleckungen und der Schwarzdichte bewertet,
wobei eine Bildbewertungsvorrichtung (negative Ladung, Um
kehr-Entwicklungssystem) verwendet wurde. Das Oberflächen
potential wurde auf -700 V eingestellt, und die Vorspannung
wurde auf -600 V eingestellt. Die Schwarzbilddichte wurde mit
einem Macbeth-Reflexionsdensitometer bestimmt.
Der Mischzustand der Ladungen transportierenden Substanz und des Poly
carbonatharzes in der Ladungen transportierenden Schicht wurde durch
Differential-Scanningkalorimetrie (DSC) bestimmt. Hierzu
wurde ein Differential-Scanningkalorimeter DSC-200 verwendet.
Die Meßbe
dingungen waren wie folgt: Probemenge: 100 mg; Heizgeschwin
digkeit: 10°C/min; und Bereich der Meßtemperatur: -150°C bis
250°C. Als Probe wurde nur eine Ladungen transportierende Schicht ver
wendet, die direkt auf einer Aluminiumplatte nach der Methode
des obigen Beispiels und Vergleichbeispiels gebildet worden
war.
Der Peak (Schmelzpunkt), der von der Ladungen transportierenden Substanz
in der Ladungen transportierenden Schicht, die eine Misch-Feststoffphase
ist, stammt, wird durch Tm angegeben. Die Veränderung (Glas
übergangstemperatur), die durch die Weichmachung des Poly
carbonatharzes und der Ladungen transportierenden Schicht, die eine
Misch-Feststoffphase ist, bewirkt wird, wird durch Tg angege
ben.
Die Tabelle 1 zeigt die Photoansprechempfindlichkeit, die Tg-
und Tm-Werte im Mischzustand der Ladungen transportierenden Schicht, die
Schleierbildung, die schwarzen Punkte, die weißen Verfleckun
gen und die Bilddichte.
Das DSC-Diagramm der Ladungen transportierenden Schicht im Beispiel 1
ist in Fig. 1 gezeigt.
Tabelle 1
Als in der Ladungen transportierenden Schicht ein Bisphenol-A-Polycar
bonatharz (der Tg-Wert war 148°C als Ergebnis der Messung der
DSC des Harzes alleine) verwendet wurde und HD (der Tm-Wert
betrug 96°C als Ergebnis der Messung der DSC von HD alleine)
in einer Menge von 35 Gew.-% enthal
ten war (Vergleichsbeispiel 1) be
trug die Photoansprechempfindlichkeit 7 ms. Der Tg-
Wert wurde als 108°C und 145°C (Vergleichsbeispiel 1)
bestimmt. Der Tm-Wert wurde als
98°C (Vergleichsbeispiel 1)
bestimmt. Somit wurde festgestellt, daß eine Phasentrennung
zwischen dem Bisphenol-A-Polycarbonatharz und dem HD
stattgefunden hatte. Die im Vergleichsbeispiel 1
erzeugten Bilder hatten eine erhebliche Schleierbildung, und
sie wiesen viele schwarze Punkte und weiße Verfleckungen auf.
Die Bilddichte betrug 1,4.
Andererseits sind die Ergebnisse bei den erfindungsgemäßen
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien wie folgt. Als in der
Ladungen transportierenden Schicht ein BP-Pc-Polycarbonatharz (der Tg-Wert
betrug 156°C als Ergebnis der Messung der DSC des Harzes al
leine) verwendet wurde und HD in einer Menge
von 35 Gew.-% enthalten war (Beispiel 1),
betrug die Photoansprechempfindlichkeit
6 ms. Der Tg-Wert wurde als
117°C (Beispiel 1) festgestellt. Es
wurde kein Tm-Wert beobachtet. Es wurde daraus geschlossen,
daß das BP-Pc-Polycarbonatharz und das HD inein
ander gelöst waren. Die resultierenden Bilder zeigten keine
Schleierbildung, keine schwarzen Punkte und keine weißen
Verfleckungen. Sie hatten eine überlegene Bildqualität. Die
Bilddichte betrug 1,4 (Beispiel 1).
In der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden eine
Grundschicht mit einer Dicke von 0,3 µm und eine Ladungen
erzeugende Schicht mit einer Dicke von 0,3 µm. nacheinander auf
einer Aluminiumtrommel (Außendurchmesser: 100 mm; Länge:
336 mm; Dicke: 2,5 mm) gebildet. Sodann wurden 126 g PBD,
54 g HD-1 und 220 g TS-2050 in 2400 g Tetrahydrofuran aufge
löst. Diese Lösung wurde auf die Ladungen erzeugende Schicht,
die die Grundschicht aufwies, durch Tauchbeschichten aufge
schichtet und 30 Minuten lang bei 100°C getrocknet, wodurch
eine Ladungen transportierende Schicht mit einer Dicke von 16 µm ge
bildet wurde.
Wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden eine Grundschicht mit
einer Dicke von 0,3 µm und eine Ladungen erzeugende Schicht mit
einer Dicke von 0,3 µm nacheinander auf einer Aluminiumtrom
mel (Außendurchmesser: 100 mm; Länge: 336 mm; Dicke: 2,5 mm)
gebildet. Sodann wurden 90 g PBD, 90 g HD-1 und 220 g TS-2050
in 2400 g Tetrahydrofuran aufgelöst. Diese Lösung wurde auf
die Ladungen erzeugende Schicht, die die Grundschicht aufwies,
durch Tauchbeschichten aufgeschichtet und 30 Minuten lang bei
110°C getrocknet, wodurch eine Ladungen transportierende Schicht mit
einer Dicke von 17 µm gebildet wurde.
Wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden eine Grundschicht mit
einer Dicke von 0,3 µm und eine Ladungen erzeugende Schicht mit
einer Dicke von 0,3 µm nacheinander auf einer Aluminiumtrom
mel (Außendurchmesser: 100 mm; Länge: 336 mm; Dicke: 2,5 mm)
gebildet. Sodann wurden 72 g PBD, 108 g HD-1 und 220 g TS-
2050 in 2400 g Tetrahydrofuran aufgelöst. Diese Lösung wurde
auf die Ladungen erzeugende Schicht, die die Grundschicht auf
wies, durch Tauchbeschichten aufgeschichtet und 30 Minuten
lang bei 110°C getrocknet, wodurch eine Ladungen transportierende
Schicht mit einer Dicke von 17 µm gebildet wurde.
Unter Verwendung der gleichen Materialien und der gleichen
Verfahrensweise wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden eine
Grundschicht mit einer Dicke von 0,3 µm und eine Ladungen er
zeugende Schicht mit einer Dicke von 0,3 µm nacheinander auf
einer Aluminiumtrommel (Außendurchmesser: 100 mm; Länge:
336 mm; Dicke: 2,5 mm) gebildet. Sodann wurden 126 g PBD,
54 g HD-1 und 220 g BP-Pc in 2400 g Tetrahydrofuran aufge
löst. Diese Lösung wurde auf die Ladungen erzeugende Schicht,
die die Grundschicht aufwies, durch Tauchbeschichten aufge
schichtet und 30 Minuten lang bei 100°C getrocknet, wodurch
eine Ladungen transportierende Schicht mit einer Dicke von 18 µm ge
bildet wurde.
Unter Verwendung der gleichen Materialien und der gleichen
Verfahrensweise wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden eine
Grundschicht mit einer Dicke von 0,3 µm und eine Ladungen er
zeugende Schicht mit einer Dicke von 0,3 µm nacheinander auf
einer Aluminiumtrommel (Außendurchmesser: 100 mm; Länge:
336 mm; Dicke: 2,5 mm) gebildet. Sodann wurden 90 g PBD, 90 g
HD-1 und 220 g BP-Pc in 2400 g Tetrahydrofuran aufgelöst.
Diese Lösung wurde auf die Ladungen erzeugende Schicht, die die
Grundschicht aufwies, durch Tauchbeschichten aufgeschichtet
und 30 Minuten lang bei 100°C getrocknet, wodurch eine La
dungen transportierende Schicht mit einer Dicke von 16 µm gebildet
wurde.
Unter Verwendung der gleichen Materialien und der gleichen
Verfahrensweise wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden eine
Grundschicht mit einer Dicke von 0,3 µm und eine Ladungen er
zeugende Schicht mit einer Dicke von 0,3 µm nacheinander auf
einer Aluminiumtrommel (Außendurchmesser: 100 mm; Länge:
336 mm; Dicke: 2,5 mm) gebildet. Sodann wurden 72 g PBD,
108 g HD-1 und 220 g BP-Pc in 2400 g Tetrahydrofuran aufge
löst. Diese Lösung wurde auf die Ladungen erzeugende Schicht,
die die Grundschicht aufwies, durch Tauchbeschichten aufge
schichtet und 30 Minuten lang bei 110°C getrocknet, wodurch
eine Ladungen transportierende Schicht mit einer Dicke von 18 µm ge
bildet wurde.
Unter Verwendung der gleichen Materialien und der gleichen
Verfahrensweise wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden eine
Grundschicht mit einer Dicke von 0,3 µm und eine Ladungen er
zeugende Schicht mit einer Dicke von 0,3 µm nacheinander auf
einer Aluminiumtrommel (Außendurchmesser: 100 mm; Länge:
336 mm; Dicke: 2,5 mm) gebildet. Sodann wurden 98 g PBD, 42 g
HD-1 und 260 g BP-Pc in 2400 g Tetrahydrofuran aufgelöst.
Diese Lösung wurde auf die Ladungen erzeugende Schicht, die die
Grundschicht aufwies, durch Tauchbeschichten aufgeschichtet
und 30 Minuten lang bei 100°C getrocknet, wodurch eine La
dungen transportierende Schicht mit einer Dicke von 18 µm gebildet
wurde.
Unter Verwendung der gleichen Materialien und der gleichen
Verfahrensweise wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden eine
Grundschicht mit einer Dicke von 0,3 µm und eine Ladungen er
zeugende Schicht mit einer Dicke von 0,3 µm nacheinander auf
einer Aluminiumtrommel (Außendurchmesser: 100 mm; Länge:
336 mm; Dicke: 2,5 mm) gebildet. Sodann wurden 63 g PBD, 77 g
HD-1 und 260 g BP-Pc in 2400 g Tetrahydrofuran aufgelöst.
Diese Lösung wurde auf die Ladungen erzeugende Schicht, die die
Grundschicht aufwies, durch Tauchbeschichten aufgeschichtet
und 30 Minuten lang bei 100°C getrocknet, wodurch eine La
dungen transportierende Schicht mit einer Dicke von 16 µm gebildet
wurde.
Das Aussehen der Oberfläche und die Driftmobilität der La
dungen transportierenden Schicht der in den Vergleichsbeispielen und den
Beispielen erhaltenen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien sowie
die optische Auflösung, die Bildqualität und die elektropho
tographischen Eigenschaften der elektrophotographischen Auf
zeichnungsmaterialien wurden wie folgt bestimmt. Die Ergebnisse der Bestim
mung des Aussehens der Oberfläche, der Driftmobilität und der
Auflösung sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Die Ergebnisse
der Bestimmung der Bildqualität (Bilddichte) und der elektro
photographischen Eigenschaften sind in Tabelle 3 zusammenge
stellt.
Das Aussehen der Oberfläche der Ladungen transportierenden Schicht wurde
visuell bewertet. Die Driftmobilität wurde nach der X-TOF-Me
thode (Xerographic Time of Flight) unter Verwendung einer
Lichtabklingungs-Meßvorrichtung
bei einem Ladungszustand einer Feldstär
ke von 32 (MV/m) und unter Verwendung eines gepulsten LED-
Strahls mit einer Wellenlänge von 660 nm bestimmt.
Die optische Auflösung wurde wie folgt bestimmt: Ein elektro
photographisches Aufzeichnungsmaterial aus einer Aluminiumfolie (10 cm ×
10 cm × 0,1 mm dick) mit einer darauf vorgesehenen Blockie
rungsschicht/Ladungen erzeugenden Schicht/Ladungen transportierenden Schicht
wurde auf die gleiche Weise wie in den Beispielen und den
Vergleichsbeispielen hergestellt und bewertet. Bei der Be
stimmung der Anfangsauflösung wurde das elektrophotographi
sche Aufzeichnungsmaterial durch Koronaentladung so aufgeladen, daß das
Oberflächenpotential -800 V erreichte. Sodann wurde es mit
100 lx durch eine Karte Nr. 1-T der Electrophotographic
Society als Original belichtet und hierauf mit einem positiv
geladenen Toner entwickelt. Das resultierende Tonerbild wurde
auf ein weißes Papier übertragen und darauf fixiert. Auf die
se Weise wurde ein Testbild erhalten. Die optische Auflösung
wird als Anzahl der Linien pro 1 mm, die in dem Bild eindeu
tig als getrennte Linien definiert werden können, angegeben.
Danach wurde das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 3000 Zyklen
(6 Stunden) unterworfen. Ein Zyklus bestand aus Koronaauf
laden - Belichten (660 nm, 5000 lx) - Löschen (Fluoreszenz
lampe, Filter BPB50). Hierauf wurde das elektrophotoqraphi
sche Aufzeichnungsmaterial 6 Stunden lang einem beschleunigten Abbau unter
worfen. Anschließend wurde bei den gleichen Bedingungen wie
bei der Bestimmung der Anfangsauflösung die Auflösung be
stimmt.
Die Bildqualität und die elektrophotographischen Eigenschaf
ten wurden als Schwarzbilddichte, Oberflächenspannung (V0)
und Restpotential (Vr) zu Beginn des Druckens und nach dem
Drucken von 200.000 Kopien bestimmt, wobei ein Halbleiter-
Laserstrahldrucker
verwendet wurde. Die Bilddichte wurde mit einem Macbeth-
Reflexionsdensitometer
bestimmt. Der Koronaaufladungsstrom
des Druckers wurde so eingestellt, daß nur das Anfangs-Ober
flächenpotential aller elektrophotographischen Aufzeichnungs
materialien -630 V betrug.
TABELLE 2
TABELLE 3
Wie aus den Tabellen 2 und 3 ersichtlich wird, löste sich bei
Verwendung eines Bisphenol-A-Polycarbonatharzes in der La
dungen transportierenden Schicht (Vergleichsbeispiel 1) das Harz in dem
Tetrahydrofuran als Lösungsmittel nicht auf. Es konnte kein
gleichförmiger Überzug gebildet werden. Als ein Bisphenol-Z-
Polycarbonatharz in der Ladungen transportierenden Schicht verwendet
wurde und weiterhin das PBD in einer Menge von 31,5 Gew.-%
enthalten war und das HD-1 in einer Menge von 13,5 Gew.-%
enthalten war (Vergleichsbeispiel 2), war das Aussehen der
Oberfläche der Ladungen transportierenden Schicht gut, und die Driftmo
bilität war höher als, 1 × 10-6 (cm2/V.s). Dagegen war die
Auflösung nach dem beschleunigten Abbautest schlechter, näm
lich 8,0 (Linien/mm). Die Bilddichte nach dem Drucken von
200.000 Kopien betrug 1,1. Der Vr-Wert war nach dem Drucken
von 200.000 Kopien hoch, nämlich -140 V.
Als ein Bisphenol-Z-Polycarbonatharz in der Ladungen transpor
tierenden Schicht verwendet wurde und weiterhin PBD in einer Menge von
22,5 Gew.-% enthalten war und HD-1 in einer Menge von 22,5
Gew.-% enthalten war (Vergleichsbeispiel 3), war das Aussehen
der Oberfläche der Ladungen transportierenden Schicht gut, doch war die
Driftmobilität auf 6,8 × 10-7 (cm2/V.s) abgefallen. Die Auf
lösung nach dem beschleunigten Abbautest war schlechter, näm
lich 10,0 (Linien/mm). Die Bilddichte betrug nach dem Drucken
von 200.000 Kopien 1,0. Der Vr-Wert war nach dem Drucken von
200.000 Kopien hoch, nämlich -150 V. Als ein Bisphenol-Z-
Polycarbonatharz in der Ladungen transportierenden Schicht verwendet
wurde und weiterhin PBD in einer Menge von 18,0 Gew.-% ent
halten war und HD-1 in einer Menge von 27,0 Gew.-% enthalten
war (Vergleichsbeispiel 4), war das Aussehen der Oberfläche
der Ladungen transportierenden Schicht gut, doch war die Driftmobilität
auf 4,6 × 10-7 (cm2/ V.s) abgefallen. Die Auflösung nach dem
beschleunigten Abbautest betrug 12,5 (Linien/mm). Die Bild
dichte betrug nach dem Drucken von 200.000 Kopien 0,9. Der
Vr-Wert war nach dem Drucken von 200.000 Kopien hoch, nämlich
-180 V.
Andererseits war das Aussehen der Oberfläche der Ladungen
transportierenden Schicht aller erfindungsgemäßen elektrophotographi
schen Aufzeichnungsmaterialien (Beispiele 2 bis 6) gut, und die Driftmobili
tät war bei allen elektrophotoqraphischen Aufzeichnungsmaterialien höher als
1 × 10-6 (cm2/V.s). Die Auflösung nach dem beschleunigten
Abbautest betrug 10,0 (Linien/mm) bei dem Beispiel 2 und 12,5
(Linien/mm) bei den Beispielen 3 bis 6. Die Bilddichte war
bei allen elektrophotographischen Elementen nach dem Drucken
von 200.000 Kopien 1,2 oder höher. Der Vr-Wert war nach dem
Drucken von 200.000 Kopien niedrig, nämlich -110 V oder
weniger.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung für Ladungen transportierende
Schichten kann homogene Beschichtungsflüssigkeiten und einen
gleichförmigen Überzug bei Verwendung von halogenfreien Lö
sungsmitteln ergeben. Die erfindungsgemäßen elektrophotogra
phischen Aufzeichnungsmaterialien, die unter Verwendung der obigen Zusammen
setzung hergestellt worden sind, sind hinsichtlich aller Ei
genschaften der Driftmobilität, der optischen Auflösung, der
Bildqualität und der elektrophotographischen Eigenschaften
gut ausgewogen. Da weiterhin das Bild eine ausgezeichnete
Dauerhaftigkeit hat, wenn das Drucken mit einem Hochge
schwindigkeitsdrucker durchgeführt wird, kann das elektro
photographische Aufzeichnungsmaterial in sehr wirksamer Weise für Hochge
schwindigkeitsdrucker verwendet werden, die eine rasche
Photoansprechempfindlichkeit und eine hohe Bildqualität
erfordern.
Weiterhin haben die erfindungsgemäße Zusammensetzung für La
dungen transportierende Schichten und das daraus hergestellte elektro
photographische Aufzeichnungsmaterial der Erfindung eine ausgezeichnete
Photoansprechempfindlichkeit. Die Ladungen transportierende Substanz
und das Polycarbonatharz als Bindemittel sind in der Ladungen
transportierenden Schicht gleichförmig vermischt, so daß eine ausge
zeichnete Bildqualität erhalten werden kann, wenn das Drucken
mit einem Hochgeschwindigkeitsdrucker vorgenommen wird. Das
erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial kann daher
mit großem Vorteil für Hochgeschwindigkeitsdrucker verwendet
werden, die eine schnelle Ansprechempfindlichkeit und eine
hohe Bildqualität erfordern. Schließlich trägt die Tatsache,
daß erfindungsgemäß für die Herstellung der Ladungen transpor
tierenden Schicht und des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials
keine chlor
haltigen Lösungsmittel verwendet werden, in erheblicher Weise
zum Umweltschutz bei.
Claims (5)
1. Zusammensetzung für eine Ladungen transportierende
Schicht in einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmate
rial, dadurch gekennzeichnet, daß sie
- a) ein Polycarbonatharz mit wiederkehrenden Struktur
einheiten der Formeln
worin R1 und R2 jeweils für ein Wasserstoffatom, eine Alkyl gruppe oder eine Arylgruppe stehen; R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17 und R18 jeweils für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe stehen und k und m ganze positive Zah len sind und so ausgewählt sind, daß k/m im Bereich von 1 bis 10 liegt, - b) eine Styrylverbindung der Formel
worin Ar1, Ar2, Ar3 und Ar4 jeweils für eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe stehen, oder eine Hydrazonverbindung der Formel
worin R23 und R24 jeweils für ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom stehen; R25 für ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsub stituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstitu ierte Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte konden sierte polycyclische Gruppe oder eine substituierte oder un substituierte heterocyclische Gruppe steht; Ar5 und Ar6 je weils für ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder un substituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubsti tuierte Arylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte kondensierte polycyclische Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe stehen; Ar7 und Ar8 jeweils für eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aryl gruppe, eine substituierte oder unsubstituierte kondensierte polycyclische Gruppe oder eine substituierte oder unsubsti tuierte heterocyclische Gruppe stehen, mit der Maßgabe, daß Ar5 und Ar6 nicht gleichzeitig Wasserstoffatome sein können und daß Ar5 und Ar6 und/oder Ar7 und Ar8 miteinander einen Ring oder Ringe bilden können, und - c) ein halogenfreies Lösungsmittel, das dazu im Stan de ist, das einzelne Harz (a) oder ein Gemisch der Harze (a) aufzulösen, enthält.
2. Zusammensetzung für eine Ladungen transportierende
Schicht in einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmate
rial, dadurch gekennzeichnet, daß sie
- a) ein Polycarbonatharz mit wiederkehrenden Struktur
einheiten der Formeln:
worin R1 und R2 jeweils für ein Wasserstoffatom, eine Alkyl gruppe oder eine Arylgruppe stehen; R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17 und R18 jeweils für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe stehen; und k und m jeweils die Molzahl jeder der oben genannten wiederkehrenden Einheiten bedeuten und so ausgewählt sind, daß das Molverhältnis k/m im Bereich von 1 bis 10 liegt; - b) eine Styrylverbindung der Formel:
worin Ar1, Ar2, Ar3 und Ar4 jeweils für eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe stehen und n den Wert 0 oder 1 hat; - c) eine Hydrazonverbindung der Formel:
worin R19 und R20 jeweils für eine Alkylgruppe, eine Phenyl gruppe, eine Benzylgruppe oder eine Methoxyphenylgruppe ste hen; R21 für ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder O-R steht, worin R eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Aral kylgruppe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet; und R22 für eine Alkylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Benzylgruppe, eine Methoxyphenyl gruppe, eine Tolylgruppe oder eine Naphthylgruppe steht; und - d) ein halogenfreies Lösungsmittel enthält.
3. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem
elektrisch leitfähigen Schichtträger, einer darauf gebildeten
Ladungen erzeugenden Schicht und einer darauf gebildeten La
dungen transportierenden Schicht, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ladungen transportierende Schicht
aus der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 besteht.
4. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem
elektrisch leitfähigen Schichtträger, einer darauf gebildeten
Ladungen erzeugenden Schicht und einer darauf gebildeten La
dungen transportierenden Schicht, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ladungen transportierende Schicht
aus der Zusammensetzung gemäß Anspruch 2 besteht.
5. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach An
spruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
es weiterhin eine zwischen dem elektrisch leitfähigen
Schichtträger und der die Ladungen bildenden Schicht angeord
nete Grundschicht sowie eine auf der die Ladungen transpor
tierenden Schicht angeordnete Schutzschicht aufweist.
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