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Diese
Erfindung betrifft Organofotorezeptoren, die zur Verwendung in der
Elektrofotografie geeignet sind, und insbesondere Organofotorezeptoren
mit einer Ladungstransportverbindung, die wenigstens eine Epoxygruppe,
eine Hydrazongruppe und wenigstens eine (N,N-disubstituierte)arylamingruppe
umfasst. Die Epoxygruppe kann direkt oder durch eine vernetzende
Verbindung an ein polymeres Bindemittel kovalent gebunden sein oder
auch nicht.
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In
der Elektrofotografie wird ein Organofotorezeptor in der Form einer
Platte, einer Scheibe, eines Blattes, eines Bandes, einer Trommel
oder Ähnlichem
mit einem elektrisch isolierenden fotoleitenden Element auf einem
elektrisch leitenden Substrat durch zuerst das einheitliche elektrostatische
Aufladen der Oberfläche
der fotoleitenden Schicht und dann das Belichten der geladenen Oberfläche mit
einem Lichtmuster abgebildet. Die Belichtung mit Licht entlädt selektiv
die Ladung in den beleuchteten Bereichen, in denen Licht auf die
Oberfläche
fällt,
wodurch ein Muster aus geladenen und ungeladenen Bereichen gebildet
wird, das als ein latentes Bild bezeichnet wird. Ein flüssiger oder
trockener Toner wird dann im Umfeld des latenten Bildes bereit gestellt und
Tonertröpfchen
oder Partikel lagern sich entweder im Umfeld der geladenen oder
der ungeladenen Bereiche ab, um ein getöntes Bild auf der Oberfläche der
fotoleitenden Schicht zu bilden. Das resultierende getönte Bild
kann auf eine geeignete letzte oder intermediäre Aufnahmeoberfläche wie
Papier übertragen
werden oder die fotoleitende Schicht kann als letzter Aufnehmer
für das
Bild dienen. Das bildgebende Verfahren kann viele Male wiederholt
werden, um ein einzelnes Bild zu vervollständigen, zum Beispiel durch
das Übereinanderlegen von
Bildern mit verschiedenen Farbkomponenten oder um Schattenbilder
zu bewirken, wie durch das Übereinanderlegen
von Bildern mit unterschiedlichen Farben zur Ausbildung eines fertigen
Vollfarbbildes und/oder um weitere Bilder zu reproduzieren.
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Es
wurden sowohl einzelschichtige wie auch mehrschichtige fotoleitende
Elemente verwendet. In einzelschichtigen Ausführungsformen werden ein Ladungstransportmaterial
und ein ladungsgenerierendes Material mit einem polymeren Bindemittel
verbunden und dann auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden.
In mehrschichtigen Ausführungsformen
sind das Ladungstransportmaterial und das ladungs generierende Material
in dem Element in getrennten Schichten vorhanden, wobei jede optional
mit einem polymeren Bindemittel verbunden werden kann, das auf dem
elektrisch leitenden Substrat abgeschieden ist. Es sind zwei Anordnungen
für ein
zweischichtiges fotoleitendes Element möglich. In einer zweischichtigen
Anordnung (der "Dualschicht" – Anordnung) wird die ladungsgenerierende
Schicht auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden und die
Ladungstransportschicht wird oben auf der ladungsgenerierenden Schicht
abgeschieden. In einer alternativen zweischichtigen Anordnung (der „umgekehrten
Dualschicht" – Anordnung)
ist die Reihenfolge der Ladungstransportschicht und der ladungsgenerierenden
Schicht umgekehrt.
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In
sowohl den einzel- wie auch mehrschichtigen fotoleitenden Elementen
ist der Zweck des ladungsgenerierenden Materials die Generierung
von Ladungsträgern
(d. h. Löcher
und/oder Elektronen) bei Belichtung mit Licht. Der Zweck des Ladungstransportmaterials
ist es, wenigstens eine Art von diesen Ladungsträgern aufzunehmen und diese
durch die Ladungstransportschicht zu transportieren, um die Entladung
einer Oberflächenladung
auf dem fotoleitenden Element zu erleichtern. Das Ladungstransportmaterial
kann eine Ladungstransportverbindung, eine Elektronentransporterbindung
oder eine Kombination aus Beiden sein. Wenn eine Ladungstransportverbindung
verwendet wird, nimmt die Ladungstransportverbindung die Lochträger auf und
transportiert diese durch die Schicht mit der Ladungstransportverbindung.
Wenn eine Elektronentransportverbindung verwendet wird, nimmt die
Elektronentransportverbindung die Elektronenträger auf und transportiert diese
durch die Schicht mit der Elektronentransportverbindung.
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Organofotorezeptoren
können
sowohl für
die trockene wie auch für
die flüssige
Elektrofotografie verwendet werden. Es gibt viele Unterschiede zwischen
der trockenen und der flüssigen
Elektrofotografie. Ein signifikanter Unterschied ist, dass ein trockener
Toner in der trockenen Elektrofotografie verwendet wird, wohingegen
ein flüssiger
Toner in der flüssigen
Elektrofotografie verwendet wird. Ein potentieller Vorteil der flüssigen Elektrofotografie
ist, dass sie eine höhere
Auflösung
und somit schärfere
Bilder als die trockene Elektrofotografie bereit stellen kann, weil
flüssige
Tonerpartikel im Allgemeinen wesentlich kleiner als trockene Tonerpartikel
sind. Als ein Ergebnis von deren kleiner Größe sind flüssige Toner in der Lage, Bilder
mit einer höheren optischen
Dichte als trockene Toner bereit zu stellen.
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In
sowohl der trockenen wie auch der flüssigen Elektrofotografie sollte
das Ladungstransportmaterial, das für den Organofotorezeptor verwendet
wird, mit dem polymeren Bindemittel in dem fotoleitenden Element kompatibel
sein. Die Auswahl eines geeigneten polymeren Bindemittels für ein jeweiliges
Ladungstransportmaterial kann Beschränkungen für die Herstellung des fotoleitenden
Elements bedeuten. Wenn das Ladungstransportmaterial mit dem polymeren
Bindemittel nicht kompatibel ist, dann kann sich das Ladungstransportmaterial
in Phasen auftrennen oder in der Matrix des polymeren Bindemittels
kristallisieren oder es kann auf die Oberfläche der Schicht diffundieren,
die das Ladungstransportmaterial enthält. Wenn solch eine in Kompatibilität zustande
kommt, dann kann der Organofotorezeptor aufhören, Ladungen zu transportieren.
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Zudem
ist die flüssige
Elektrofotografie mit einer weiteren Problematik konfrontiert. Insbesondere
steht der Organofotorezeptor für
die flüssige
Elektrofotografie, während
der Toner trocknet oder gerade auf eine aufnehmende Oberfläche übertragen
wird, mit dem flüssigen
Trägermittel
eines flüssigen
Toners in Kontakt. Als ein Ergebnis davon kann das Ladungstransportmaterial
in dem fotoleitenden Element durch Extraktion durch das flüssige Trägermittel
entfernt werden. Über
eine lange Betriebsdauer kann die Menge des durch Extraktion entfernten
Ladungstransportmaterials bedeutsam werden und damit für die Leistungsfähigkeit
des Organofotorezeptors schädlich
sein.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Organofotorezeptoren
bereit zu stellen, die Ladungstransportverbindungen umfassen, die
vorteilhafte Eigenschaften aufweisen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Organofotorezeptor, eine elektrofotografische
bildgebende Vorrichtung, ein elektrofotografisches bildgebendes
Verfahren, eine Ladungstransportverbindung und eine Ladungstransportzusammensetzung
bereit gestellt, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargestellt werden.
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Bevorzugte
Merkmale der Erfindung werden sich aus den abhängigen Ansprüchen und
der folgenden Beschreibung ergeben.
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Diese
Erfindung stellt Organofotorezeptoren mit guten elektrostatischen
Eigenschaften wie einer hohen Vacc und einer
niedrigen Vdis zur Verfügung. Die Erfindung stellt
auch Ladungstransportmaterialien mit einer hohen Kompatibilität mit dem
polymeren Bindemittel, einer verringerten Phasentrennung und einer
verringerten Extraktion durch flüssige
Trägermittel
zur Verfügung.
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In
einem ersten Aspekt umfasst ein Organofotorezeptor ein elektrisch
leitendes Substrat und ein fotoleitendes Element auf dem elektrisch
leitenden Substrat, wobei das fotoleitende Element das Folgende
umfasst:
- (a) eine Ladungstransportverbindung
mit der Formel: R1 ist
eine aromatische Gruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder
eine heterocyclische Gruppe;
R2 umfasst
eine (N,N-disubstituierte)arylamingruppe wie eine p-(N,N)-disubstituierte)arylamingruppe
(z.B. Triphenylamin), eine Carbazolgruppe oder eine Julolidingruppe;
R3 umfasst eine Epoxygruppe;
R4 ist gleich H, eine aromatische Gruppe,
eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe;
und
X ist eine erste Verbindungsgruppe, wie eine -(CH2)m-Gruppe, wobei
m eine ganze Zahl zwischen 1 und einschließlich 30 ist, und eine oder
mehrere der Methylengruppen ist optional durch O, S, N, C, B, P,
C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe,
Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR5-Gruppe,
eine CR6- oder
CR7R8-Gruppe ersetzt,
worin R5, R6, R7 und R8 jeweils
unabhängig
voneinander eine Bindung, H, Hydroxyl, Thiol, Carboxyl, eine Aminogruppe,
eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe,
eine aromatische Gruppe oder Teil einer Ringgruppe sind; und
- (b) eine ladungsgenerierende Verbindung.
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Der
Organofotorezeptor kann in der Form einer Platte, eines flexiblen
Bandes, einer flexiblen Scheibe, eines Blattes, einer starren Trommel
oder eines Blattes um eine starre oder biegsame Trommel herum vorliegen.
In einer Ausführungsform
umfasst der Organofotorezeptor: (a) ein fotoleitendes Element, das
die Ladungstransportverbindung, die ladungsgenerierende Verbindung
und ein polymeres Bindemittel umfasst, und (b) das elektrisch leitende
Substrat.
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In
einigen Ausführungsformen
kann die (N,N-disubstituierte)arylamingruppe in R
2 der
oben genannten Formel (1) eine oder mehrere epoxidierte Hydrazongruppen
mit der folgenden Formel aufweisen:
worin R
1' eine aromatische
Gruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine heterocyclische
Gruppe ist;
R
4' gleich H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe,
eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe ist;
R
3' eine
Epoxygruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe
oder eine Amingruppe umfasst; und
X' eine zweite Verbindungsgruppe wie eine
-(CH
2)
m-Gruppe ist,
worin n eine ganze Zahl zwischen 1 und einschließlich 30 ist und eine oder
mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, N, C, B, P, C=O,
O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan,
Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR
9-Gruppe,
eine CR
10- oder eine CR
11R
12-Gruppe ersetzt ist, wobei R
9,
R
10, R
11 und R
12 jeweils unabhängig voneinander eine Bindung,
H, Hydroxyl, Thiol, Carboxyl, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe,
eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische
Gruppe oder Teil einer Ringgruppe sind.
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In
einem zweiten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung eine elektrofotografische
bildgebende Vorrichtung, umfassend (a) eine Lichtbild-gebende Komponente
und (b) den oben beschriebenen Organofotorezeptor, der so orientiert
ist, um Licht von der Lichtbildgebenden Komponente aufzunehmen.
Die Vorrichtung kann zusätzlich
eine Dispensiervorrichtung für
flüssigen
Toner umfassen. Das Verfahren der elektrofotografischen Bildgenerierung
mit Fotorezeptoren, die diese neuen Ladungstransportmaterialien
enthalten, wird auch beschrieben.
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In
einem dritten Aspekt zeigt die Erfindung ein elektrofotografisches
bildgebendes Verfahren, umfassend (a) das Auftragen einer elektrischen
Ladung auf eine Oberfläche
des oben beschriebenen Organofotorezeptors, (b) das bildweise Belichten
der Oberfläche
des Organofotorezeptors mit Strahlung zum Dissipieren der Ladung
in ausgewählten
Bereichen und dadurch das Bilden eines Musters von wenigstens relativ
geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche, (c)
das in Kontaktbringen der Oberfläche
mit einem Toner wie einem flüssigen
Toner, der eine Dispersion aus Farbmittelpartikeln in einer organischen
Flüssigkeit
umfasst, zur Generierung eines gefärbten Bildes und (d) das Übertragen
des gefärbten
Bildes auf ein Substrat.
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In
einem vierten Aspekt zeigt die Erfindung neue Ladungstransportverbindungen
mit der oben gezeigten Formel in Bezug auf den ersten Aspekt der
Erfindung.
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In
einem fünften
Aspekt zeigt die Erfindung eine polymere Ladungstransportverbindung,
die durch die Umsetzung einer Epoxygruppe in einer Verbindung mit
der oben genannten Formel hergestellt wird oder erhältlich ist,
wobei die Epoxygruppe mit einer reaktiven Funktionalität in einem
Bindemittel direkt oder durch ein Vernetzungsmittel reagiert. In
einigen Ausfühnungsformen
wird die reaktive Funktionalität
des Bindemittels aus der Gruppe ausgewählt, die aus einer Hydroxylgruppe,
einer Carboxylgruppe, einer Aminogruppe und einer Thiolgruppe besteht.
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In
einem sechsten Aspekt zeigt die Erfindung einen Organofotorezeptor,
der ein elektrisch leitendes Substrat und ein fotoleitendes Element
auf dem elektrisch leitenden Substrat umfasst, wobei das fotoleitende Element
das Folgende umfasst:
- (a) eine polymere Ladungstransportverbindung,
die durch die Umsetzung einer Epoxygruppe in einer Verbindung mit
der oben genannten Formel hergestellt wird oder erhältlich ist,
wobei die epoxyfunktionelle Gruppe mit einer reaktiven Funktionalität in einem
Bindemittel direkt oder durch ein Vernetzungsmittel bindet. In einigen
Ausführungsformen
wird die reaktive Funktionalität
aus der Gruppe ausgewählt,
die aus einer Hydroxylgruppe, einer Carboxylgruppe, einer Aminogruppe
und einer Thiolgruppe besteht; und
- (b) eine ladungsgenenerende Verbindung.
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In
einem letzten Aspekt stellt die Erfindung eine Ladungstransportzusammensetzung
zur Verfügung, die
durch die Umsetzung wenigstens einer reaktiven Funktionalität eines
funktionellen Bindemittels mit wenigstens einem Epoxyring in einer
Verbindung mit der oben genannten Formel hergestellt wird oder erhältlich ist.
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Die
Erfindung stellt Ladungstransportverbindungen für Organofotorezeptoren zur
Verfügung,
die eine Kombination aus guten mechanischen und elektrostatischen
Eigenschaften aufweisen. Diese Fotorezeptoren können erfolgreich mit Tonern
wie flüssigen
Tonern zur Herstellung von hochqualitativen Bildern verwendet werden.
Die hohe Qualität
des bildgebenden Systems wird nach wiederholter zyklischer Verwendung
beibehalten.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich aus der folgenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon und aus
den Ansprüchen
ergeben.
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Ladungstransportverbindungen
mit wünschenswerten
Eigenschaften haben eine Hydrazongruppe, die an wenigstens eine
Arylgruppe gebunden ist, und eine (N,N-disubstituierte)arylamingruppe zusammen
mit einer Epoxygruppe, die die Bindung der Ladungstransportverbindung
an wenigstens einige polymere Bindemittel entweder direkt oder durch
eine Verbindungsgruppe erleichtern kann. Die (N,N-disubstituierte)arylamingruppe
kann zusätzlich
eine zweite Hydrazongruppe umfassen, die optional an eine zweite
Epoxygruppe gebunden ist. Diese Ladungstransportmaterialien haben
wünschenswerte
Eigenschaften, wie es sich durch deren Leistungsfähigkeit
in Organofotorezeptoren für
die Elektrofotografie zeigt. Insbesondere haben die Ladungstransportmaterialien
dieser Erfindung hohe Ladungsträgermobilitäten und
eine gute Kompatibilität
mit verschiedenen Bindemitteln und besitzen exzellente elektrofotografische
Eigenschaften. Die Organofotorezeptoren gemäß dieser Erfindung haben im
Allgemeinen eine hohe Fotoempfindlichkeit, ein niedriges Restpotenzial
und eine hohe Stabilität
in Bezug auf zyklische Tests, Kristallisation und die Biegung und
Dehnung von Organofotorezeptoren. Die Organofotorezeptoren sind
besonders in Laserdruckern und Ähnlichem
wie Faxmaschinen, Fotokopierern, Scannern und anderen elektronischen
Vorrichtungen, die auf Elektrofotografie basieren, nützlich.
Die Verwendung dieser Ladungstransportmaterialien wird in mehr Detail
unten in dem Zusammenhang mit der Verwendung eines Laserdruckers
beschrieben, obwohl deren Anwendung in anderen Vorrichtungen, die
durch Elektrofotografie betrieben werden, aus der unten gegebenen
Diskussion verallgemeinert werden können.
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Für die Ladungstransportmaterialien
ist es wünschenswert,
eine homogene Lösung
mit dem polymeren Bindemittel zu bilden und in etwa homogen verteilt
in dem Organofotorezeptor während
der zyklischen Verwendung des Materials zu verbleiben, um hoch qualitative
Bilder, insbesondere nach mehreren Zyklen, herzustellen. Zusätzlich ist
es wünschenswert,
die Menge an Ladung, die das Ladungstransportmaterial aufnehmen kann,
zu erhöhen
(was durch einen Parameter angezeigt wird, der als Aufnahmespannung
oder „Vacc" bekannt ist)
und die Retention dieser Ladung nach dem Entladen zu verringern
(was durch einen Parameter angezeigt wird, der als Entladungsspannung
oder „Vdis" bekannt
ist).
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Die
Ladungstransportmaterialien können
als eine Lochtransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung
klassifiziert werden. Es gibt viele Lochtransportverbindungen und
Elektronentransportverbindungen, die auf dem Gebiet der Elektrofotografie
bekannt sind. Nicht einschränkende
Beispiele von Lochtransportverbindungen umfassen zum Beispiel Pyrazolinderivate,
Fluorenderivate, Oxadiazolderivate, Stilbenderivate, Enaminderivate,
Enaminstilbenderivate, Hydrazonderivate, Carbazolhydrazonderivate,
(N,N-disubstituierte)arylamine wie Triarylamine, Polyvinylcarbazol,
Polyvinylpyren, Polyacenaphthalin oder Multihydrazonverbindungen,
die wenigstens zwei Hydrazongruppen sowie wenigstens zwei Gruppen
umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus (N,N-disubstituiertem)arylamin
wie Triphenylamin sowie Heterocyclen wie Carbazol, Julolidin, Phenothiazin,
Phenazin, Phenoxazin, Phenoxathiin, Thiazol, Oxazol, Isoxazol, Dibenzol(1,4)dioxin,
Thianthren, Imidazol, Benzothiazol, Benzotriazol, Benzoxazol, Benzimidazol,
Chinolin, Isochinolin, Chinoxalin, Indol, Indazol, Pyrrol, Purin,
Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, Triazol, Oxadiazol, Tetrazol,
Thiadiazol, Benzisoxazol, Benzisothiazol, Dibenzofuran, Dibenzothiophen,
Thiophen, Thianaphthen, Chinazolin oder Cinnolin besteht.
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Nicht
einschränkende
Beispiele von Elektronentransportverbindungen umfassen zum Beispiel
Bromanilin, Tetracyanoethylen, Tetracyanochinodimethan, 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon,
2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, 2,4,5,7-Tetranitroxanthon, 2,4,8-Trinitrothioxanthon,
2,6,8-Trinitro-indeno[1,2-b]thiophen-4-on und 1,3,7-Trinitrodibenzothiophen-5,5-dioxid, (2,3-Diphenyl-1-indenyliden)malonnitril,
4H-Thiopyran-1,1-dioxid und seine Derivate wie 4-Dicyanomethylen-2,6-diphenyl-4H-thiopyran-1,1-dioxid,
4-Dicyanomethylen-2,6-di-m-tolyl-4H-thiopyran-1,1-dioxid und unsymmetrisch
substituiertes 2,6-Diaryl-4H-thiopyran-1,1-dioxid
wie 4H-1,1-dioxo-2-(p-isopropylphenyl)-6-phenyl-4-(dicyanomethyliden)thiopyran
und 4H-1,1-Dioxo-2-(p-isopropylphenyl)-6-(2-thienyl)-4-(dicyanomethyliden)thiopyran,
Derivate von Phospha-2,5-cyclohexadien, Alkoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitrilderivate
wie (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitril, (4-Phenethoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitril,
(4-Carbitoxy-9-fluorenyliden)malonnitril und Diethyl(4-n-butoxycarbonyl-2,7-dinitro-9-fluorenyliden)-malonat,
Anthrachinodimethanderivate wie 11,11,12,12-Tetracyano-2-alkylanthrachinodimethan
und 11,11-Dicyano-12,12-bis(ethoxycarbonyl)anthrachinodimethan,
Anthronderivate wie 1-Chlor-10-[bis(ethoxycarbonyl)methylen]anthron,
1,8-Dichlor-10-[bis(ethoxycarbonyl)methylen]anthron, 1,8-Dihydroxy-10[bis(ethoxycarbonyl)methylen]anthron
und 1-Cyano-10[bis(ethoxycarbonyl)methylen]anthron, 7-Nitro-2-aza-9-fluorenyliden-malonnitril,
Diphenochinonderivate, Benzochinonderivate, Naphtochinonderivate,
Chininderivate, Tetracyanoethylencyanoethylen, 2,4,8-Trinitrothioxanton,
Dinitrobenzolderivate, Dinitroanthracenderivate, Dinitroacridinderivate,
Nitroanthrachinonderivate, Dinitroanthrachinonderivate, Bemsteinsäureanhydrid,
Maleinsäureanhydrid,
Dibrommaleinsäureanhydrid,
Pyren derivate, Carbazolderivate, Hydrazonderivate, N,N-Dialkyianilinderivate,
Diphenylaminderivate, Triphenylaminderivate, Triphenylmethanderivate,
Tetracyanochinodimethan, 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, 2,4,7-Trinitro-9-dicyanomethylenfluorenon, 2,4,5,7-Tetranitroxanthonderivate
und 2,4,8-Trinitrothioxanthonderivate. In einigen Ausführungsformen
von Interesse umfasst die Elektronentransportverbindung ein (Alkoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrilderivat
wie (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitril.
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Obwohl
viele Ladungstransportmaterialien zur Verfügung stehen, gibt es einen
Bedarf an anderen Ladungstransportmaterialien, um die verschiedenen
Voraussetzungen von bestimmten elektrofotografischen Anwendungen
erfüllen.
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In
elektrofotografischen Anwendungen absorbiert eine ladungsgenerierende
Verbindung in einem Organofotorezeptor Licht, um Elektronenlochpaare
auszubilden. Diese Elektronen und Löcher können über ein geeignetes Zeitfenster
unter einem großen
elektrischen Feld transportiert werden, um lokal eine Oberflächenladung,
die das Feld generiert, zu entladen. Die Entladung des Feldes in
einer bestimmten Position resultiert in einem Oberflächenladungsmuster,
das im Wesentlichen dem Muster entspricht, das mit dem Licht erzeugt wird.
Dieses Ladungsmuster kann dann zur Führung der Tonerabscheidung
verwendet werden. Die hierin beschriebenen Ladungstransportmaterialien
sind besonders effektiv für
den Transport von Ladung und insbesondere Löchern aus den Elektronen-Lochpaaren,
die durch die ladungsgenerierende Verbindung gebildet wurden. In
einigen Ausführungsformen
kann auch eine spezifische Elektronentransportverbindung oder eine
Ladungstransportverbindung zusammen mit dem Ladungstransportmaterial
dieser Erfindung verwendet werden.
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Die
Schicht oder Schichten von Materialien, die die ladungsgenerierende
Verbindung und die Ladungstransportmaterialien enthalten, befinden
sich in einem Organofotorezeptor. Um ein zweidimensionales Bild
unter Verwendung des Organofotorezeptors zu drucken, hat der Organofotorezeptor
eine zweidimensionale Oberfläche
zur Ausbildung von wenigstens einem Teil des Bildes. Das bildgebende
Verfahren wird dann durch die zyklische Bearbeitung des Organofotorezeptors
zur Vervollständigung
der Bildung des gesamten Bildes und/oder zur Verarbeitung der folgenden
Bilder weiter ausgeführt.
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Der
Organofotorezeptor kann in der Form einer Platte, eines flexiblen
Bandes, einer Scheibe, einer starren Trommel, eines Blattes um eine
starre oder biegsame Trommel oder Ähnliches bereit gestellt werden. Das
Ladungstransportmaterial kann in der gleichen Schicht wie die ladungsgenerierende
Verbindung vorliegen und/oder in einer von der ladungsgenerierenden
Verbindung unterschiedlichen Schicht vorliegen. Zusätzliche Schichten
können
auch verwendet werden, wie es weiter unten beschrieben wird. In
einigen Ausführungsformen
umfasst das Organofotorezeptormaterial zum Beispiel: (a) eine Ladungstransportschicht,
die das Ladungstransportmaterial und ein polymeres Bindemittel umfasst,
(b) eine ladungsgenerierende Schicht, die die ladungsgenerierende
Verbindung und ein polymeres Bindemittel umfasst, und (c) das elektrisch
leitende Substrat. Die Ladungstransportschicht kann zwischen der
ladungsgenerierenden Schicht und dem elektrisch leitenden Substrat
vorliegen. Alternativ dazu kann die ladungsgenerierende Schicht
zwischen der Ladungstransportschicht und dem elektrisch leitenden
Substrat vorliegen. In weiteren Ausführungsformen weist das Organofotorezeptormaterial
eine einzelne Schicht mit sowohl einem Ladungstransportmaterial
wie auch einer ladungsgenerierenden Verbindung in einem polymeren
Bindemittel auf.
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Die
Organofotorezeptoren können
in eine elektrofotografische bildgebende Vorrichtung wie einen Laserdrucker
eingebracht werden. In diesen Vorrichtungen wird ein Bild der physikalischen
Ausführungsformen abgebildet
und in ein Lichtbild umgesetzt, das auf den Organofotorezeptor übertragen
wird, um ein latentes Oberflächenbild
zu formen. Das latente Oberflächenbild
kann verwendet werden, um Toner auf die Oberfläche des Organofotorezeptors
anzuziehen, wobei das Tonerbild die Positiv- oder die Negativform
des Lichtbildes ist, das auf den Organofotorezeptor projiziert wird.
Der Toner kann ein flüssiger
Toner oder ein trockener Toner sein. Der Toner wird anschließend von
der Oberfläche
des Organofotorezeptors auf eine aufnehmende Oberfläche wie
ein Blatt Papier übertragen.
Nach dem Übertragen
des Toners wird die Oberfläche
entladen und das Material ist zur weiteren zyklischen Verwendung
bereit. Die bildgebende Vorrichtung kann zusätzlich zum Beispiel eine Vielzahl
von Stützrollen
zum Transport eines aufnehmenden Mediums aus Papier und/oder zur
Bewegung des Fotorezeptors, eine Lichtbild-gebende Komponente mit
geeigneten optischen Vorrichtungen zur Bildung des Lichtbildes,
eine Lichtquelle wie einen Laser, eine Tonerquelle und ein Fördersystem
und ein geeignetes Steuerungssystem umfassen.
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Ein
elektrofotografisches bildgebendes Verfahren kann im Allgemeinen
das Folgende umfassen (a) das Auftragen einer elektrischen Ladung
auf eine Oberfläche
des oben beschriebenen Organofotorezeptors, (b) das bildweise Belichten
der Oberfläche
des Organofotorezeptors mit Strahlung zum Dissipieren der Ladung in
ausgewählten
Bereichen und dadurch das Bilden eines Musters von geladenen und
ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche, (c) das Aussetzen der
Oberfläche
an einen Toner wie einem flüssigen
Toner, der eine Dispersion aus Farbstoffpartikeln in einer organischen
Flüssigkeit
umfasst, zur Generierung eines gefärbten Bildes, um Toner zu den
geladenen oder ungeladenen Bereichen des Organofotorezeptors anzuziehen,
und (d) das Übertragen
des Tonerbildes auf ein Substrat.
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Diese
Erfindung zeigt einen Organofotorezeptor, der eine Ladungstransportverbindung
mit der folgenden Formel umfasst:
R
1 ist
eine aromatische Gruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder
eine heterocyclische Gruppe;
R
2 umfasst
eine (N,N-disubstituierte)arylamingruppe wie eine p-(N,N-disubstituierte)arylamingruppe
(z.B. Triphenylamin), eine Carbazolgruppe oder eine Julolidingruppe;
R
3 umfasst eine Epoxygruppe;
R
4 ist gleich H, eine aromatische Gruppe,
eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe;
und
X ist eine erste Verbindungsgruppe wie eine -(CH
2)
m-Gruppe, worin
m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 1 und 30 ist und eine
oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, N, C, B, P,
C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe,
Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR
5-Gruppe,
eine CR
8- oder
eine CR
7R
8-Gruppe
ersetzt ist, wobei R
5, R
6,
R
7 und R
8 unabhängig voneinander jeweils
eine Bindung, H, Hydroxyl, Thiol, Carboxyl, eine Aminogruppe, eine
Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine
aromatische Gruppe oder Teil einer Ringgruppe sind.
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Die
Verbindungsgruppe X kann aliphatisch, aromatisch oder gemischt aliphatisch-aromatisch sein.
In einigen Ausführungsformen
kann die (N,N-disubstituierte)arylamingruppe der oben genannten
Formel in R
2 eine oder mehrere epoxidierte
Hydrazongruppen mit der folgenden Formel aufweisen:
worin R
1' eine aromatische
Gruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine heterocyclische
Gruppe ist;
R
4' gleich H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe,
eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe ist;
R
3' eine
Epoxy-, eine Hydroxyl-, eine Thiol-, eine Carboxyl- oder eine Amigruppe
umfasst; und
X' eine
zweite Verbindungsgruppe wie eins -(CH
2)
n-Gruppe ist, worin n eine ganze Zahl zwischen
und einschließlich
1 und 30 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional
durch O, S, N, C, B, P, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe,
eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR
9-Gruppe, eine CR
10-
oder eine CR
11R
12-Gruppe
ersetzt ist, wobei R
9, R
10,
R
11 und R
12 jeweils
unabhängig voneinander
eine Bindung, H, Hydroxyl, Thiol, Carboxyl, eine Aminogruppe, eine
Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine
aromatische Gruppe oder Teil einer Ringgruppe sind.
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Wenn
der Organofotorezeptor gebildet wird, dann kann die Epoxygruppe
mit einer funktionellen Gruppe des Bindemittels oder einem Vernetzungsmittel
umgesetzt werden oder auch nicht, das die Ladungstransportverbindung
mit dem Bindemittel verbindet. Ein geeignetes Vernetzungsmittel
hat geeigneter Weise eine Mehrfachfunktionalität, um mit der Epoxygruppe und
einer funktionellen Gruppe des Bindemittels zu reagieren.
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Eine
aromatische Gruppe kann jegliches konjugiertes Ringsystem sein,
das 4 n + 2 π-Elektonen enthält. Es gibt
viele Kriterien, die zur Bestimmung der Aromatizität verfügbar sind.
Ein weithin eingesetztes Kriterium für die quantitative Bewertung
der Aromatizität
ist die Resonanzenergie. In einigen Ausführungsformen beträgt die Resonanzenergie
der aromatischen Gruppe wenigstens 10 KJ/Mol. In weiteren Ausführungsformen ist
die Resonanzenergie der aromatischen Gruppe größer als 0 KJ/Mol. Aromatische
Gruppen können
als eine aromatische heterozyklische Gruppe klassifiziert werden,
die wenigstens ein Heteroatom in dem 4 n + 2 π-Elektronenring enthält, oder
als eine Arylgruppe, die kein Heteroatom in dem 4 n + 2 π-Elektronenring
enthält.
Nichtsdestotrotz können
entweder die aromatische heterozyklische oder die Arylgruppe wenigstens
ein Heteroatom in einem Substituenten aufweisen, der an den 4 n
+ 2 π-Elektronenring gebunden
ist. Zudem können
entweder die aromatische heterozyklische oder die Arylgruppe einen
monozyklischen oder polyzyklischen (wie ein bizyklischen, trizyklischen,
etc.) aromatischen Ring umfassen.
-
Nicht
einschränkende
Beispiele der aromatischen heterozyklischen Gruppe sind Furanyl,
Thiophenyl, Pyrrolyl, Indolyl, Carbazolyl, Benzofuranyl, Benzothiophenyl,
Dibenzofuranyl, Dibenzothiophenyl, Pyridinyl, Pyridazinyl, Pyrimidinyl,
Pyrazinyl, Triazinyl, Tetrazinyl, Pentazinyl, Chinolinyl, Isochinolinyl,
Cinnolinyl, Phthalazinyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl, Naphthyridinyl,
Pteridinyl, Acridinyl, Phenanthridinyl, Phenanthrolinyl, Anthyridinyl,
Purinyl, Pteridinyl, Alloxazinyl, Phenazinyl, Phenothiazinyl, Phenoxazinyl,
Phenoxathiinyl, Dibenzo(1,4)dioxinyl, Thianthrenyl und eine Kombination
davon. Die aromatische heterozyklische Gruppe kann auch jegliche
Kombination der oben genannten aroma- tischen heterozyklischen Gruppen
umfassen, die entweder durch eine Bindung (wie in Bicarbazolyl)
oder durch eine Verbindungsgruppe (wie in 1,6 di(10H-10-pheno- thiazinyl)hexan)
miteinander verbunden sind. Die Verbindungsgruppe kann eine aliphatische
Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterozyklische Gruppe oder
eine Kombination davon umfassen. Zudem umfasst entweder eine aliphatische
Gruppe oder eine aromatische Gruppe in einer Verbindungsgruppe wenigstens
ein Heteroatom wie O, S und N.
-
Nicht
einschränkende
Beispiele der Arylgruppe sind die Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl- oder
Tolanylgruppe, Sexiphenylen, Phenanthrenyl, Anthracenyl, Coronenyl
und Tolanylphenyl. Die Arylgruppe kann auch jegliche Kombination
der oben genannten Arylgruppen umfassen, die miteinander entweder
durch eine Bindung (wie in einer Biphenylgruppe) oder durch eine
Verbindungsgruppe (wie in einer Stilbenyl-, Diphenyl-Sulfon-, einer Arylamingruppe)
verbunden sind. Die Verbindungsgruppe kann eine aliphatische Gruppe,
eine aromatische Gruppe, eine heterozyklische Gruppe oder eine Kombination
davon umfassen. Zudem kann entweder eine aliphatische Gruppe oder
eine aromatische Gruppe innerhalb einer Verbindungsgruppe wenigstens
ein Heteroatom wie O, S und N umfassen.
-
Die
Substitution ist auf den chemischen Gruppen ausdrücklich erlaubt,
um verschiedene physikalische Wirkungen auf die Eigenschaften der
Verbindungen wie Mobilität,
Empfindlichkeit, Löslichkeit,
Kompatibilität, Stabilität und Ähnliches,
wie es auf dem Gebiet im Allgemeinen bekannt ist, zu beeinflussen.
In der Beschreibung der chemischen Substituenten gibt es bestimmte
Vorgehensweisen, die auf dem Gebiet üblich sind, die in der Verwendung
der Sprache reflektiert werden. Der Begriff „Gruppe" zeigt an, dass die allgemein genannte chemische
Entität
(z.B. Alkylgruppe, Phenylgruppe, Julolidingruppe, Carbazolgruppe,
(N,N-disubstituierte)arylamingruppe, etc.) jeglichen Substituenten
darauf aufweisen kann, der mit der Bindungsstruktur der Gruppe konsistent ist.
Zum Beispiel würde
der Begriff, wenn der Begriff „Alkylgruppe" verwendet wird,
nicht nur nicht substituierte lineare, verzweigte und zyklische
Alkyle wie Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert-Butyl, Cyclohexyl, Dodecyl
und Ähnliches
bedeuten, sondern auch Substituenten mit wenigstens einem Heteroatom
wie 3-Ethoxylpropyl, 4-(N-Ethylamino)butyl, 3-Hydroxypentyl, 2-Thiolhexyl,
1,2,3-Tribrompropyl und Ähnliches.
Jedoch würde,
so wie es mit dieser Nomenklatur konsistent ist, keine Substitution
von diesem Begriff mit umfasst sein, die die fundamentale Bindungsstruktur
der zugrunde liegenden Gruppe ändern
würde.
Zum Beispiel wäre, wenn
eine Phenylgruppe genannt wird, eine Substitution wie 1-Aminophenyl,
2,4-Dihydroxyphenyl, 1,3,5-Trithiophenyl, 1,3,5-Trimethoxyphenyl und Ähnliches
in dieser Terminologie akzeptabel, wohingegen die Substitution von
1,1,2,2,3,3-Hexamethylphenyl nicht akzeptabel wäre, da diese Substitution voraussetzen würde, dass
die Ringbindungsstruktur der Phenylgruppe in eine nicht aromatische
Form verändert
wird. Gleiches gilt, wenn auf eine Epoxygruppe Bezug genommen wird,
dann umfasst die Verbindung oder der Substituent jegliche Substitution,
die die chemische Natur des Epoxyringes in der Formel nicht wesentlich
verändert. Wenn
auf eine (N,N-disubstituierte)arylamingruppe Bezug genommen wird,
dann können
die zwei an dem Stickstoff gebundenen Substituenten jegliche Gruppe
sein, die die chemische Natur der (N,N-disubstituierten)arylamingruppe
nicht wesentlich ändert.
Wenn der Begriff „Rest" verwendet wird,
wie Alkylrest oder Phenylrest, dann zeigt diese Terminologie an,
dass das chemische Material nicht substituiert ist. Wenn der Begriff Alkylrest
verwendet wird, so repräsentiert
dieser Begriff lediglich eine nicht substituierte Alkylkohlenwasserstoffgruppe
und zwar unabhängig
davon, ob sie verzweigt, geradkettig oder zyklisch ist.
-
Organofotorezeptoren
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Die
Organofotorezeptoren können
zum Beispiel in der Form einer Platte, eines Blattes, eines flexiblen Bandes,
einer Scheibe, einer festen Trommel oder eines Blattes um eine starre
oder biegsame Trommel vorliegen, wobei flexible Bänder und
starre Trommeln im Allgemeinen in kommerziellen Ausführungsformen
verwendet werden. Der Organofotorezeptor kann zum Beispiel ein elektrisch
leitendes Substrat und auf dem elektrisch leitenden Substrat ein
fotoleitendes Element in der Form einer oder mehrerer Schichten
umfassen. Das fotoleitende Element kann sowohl ein Ladungstransportmaterial
wie auch eine ladungsgenerierende Verbindung in einem polymeren
Bindemittel umfassen, das in der gleichen Schicht oder auch nicht
vorliegen kann, sowie in einigen Ausführungsformen ein zweites Ladungstransportmaterial
wie eine Ladungstransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung.
Zum Beispiel kann das Ladungstransportmaterial und die ladungsgenerierende
Verbindung in einer einzigen Schicht vorliegen. In anderen Ausführungsformen
umfasst das fotoleitende Element jedoch eine Doppelschichtkonstruktion,
die eine ladungsgenerierende Schicht und eine getrennte Ladungstransportschicht
aufweist. Die ladungsgenerierende Schicht kann zwischen dem elektrisch
leitenden Substrat und der Ladungstransportschicht positioniert
sein. Alternativ dazu kann das fotoleitende Element eine Struktur
aufweisen, in der die Ladungstransportschicht zwischen dem elektrisch
leitenden Substrat und der ladungsgenerierenden Schicht vorliegt.
-
Das
elektrisch leitende Substrat kann flexibel sein, zum Beispiel in
der Form eines flexiblen Gewebes oder eines Bandes oder zum Beispiel
unflexibel in der Form einer Trommel vorliegen. Eine Trommel kann
eine hohle zylindrische Struktur aufweisen, die eine Befestigungsmöglichkeit
der Trommel für
einem Antrieb bereit stellt, der die Trommel während des bildgebenden Verfahrens
rotiert. Typischer Weise umfasst ein flexibles elektrisch leitendes
Substrat ein elektrisch isolierendes Substrat und eine dünne Schicht
aus elektrisch leitendem Material, auf dem das fotoleitende Material
aufgetragen ist.
-
Das
elektrisch isolierende Substrat kann Papier oder ein filmbildendes
Polymer wie Polyester (z.B. Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat),
Polyimid, Polysulfon, Polypropylen, Nylon, Polyester, Polycarbonat,
Polyvinylharz, Polvinylfluorid, Polystyrol und Ähnliches sein. Spezifische
Beispiele von Polymeren als Träger
von Substraten umfassen zum Beispiel Polyethersulfon (STABAR® S-100,
das von ICl verfügbar
ist), Polyvinylfluorid (Tedlar®, das von E. I. DuPont
de Nemours & Company
verfügbar
ist), Polybisphenol-A Polycarbonat (MAKROFOL®, das
von der Mobay Chemical Company verfügbar ist) und amorphes Polyethylenterephthalat
(MELINAR®,
das von ICl Americas, Inc. verfügbar
ist). Die elektrisch leitenden Materialien können Grafit, verteilter Russ,
Jod, leitende Polymere wie Polypyrrole und Calgon® leitendes
Polymer 261 sein (das kommerziell von der Calgon Corporation, Inc.,
Pittsburgh, Pa. verfügbar
ist), Metalle wie Aluminium, Titan, Chrom, Messing, Gold, Kupfer,
Palladium, Nickel oder Edelstahl oder Metalloxid wie Zinnoxid oder
Indiumoxid sein. In Ausführungs
formen von besonderem Interesse ist das elektrisch leitende Material
Aluminium. Im Allgemeinen hat das fotoleitende Substrat eine Dicke,
die ausreicht, um die benötigte
mechanische Stabilität
bereit zu stellen. Zum Beispiel können flexible Gewebesubstrate im
Allgemeinen eine Dicke von ungefähr
0,01 bis ungefähr
1 mm aufweisen, während
Trommelsubstrate im Allgemeinen eine Dicke von ungefähr 0,5 mm bis
ungefähr
2 mm aufweisen.
-
Die
ladungsgenerierende Verbindung ist ein Material, das in der Lage
ist, Licht wie ein Farbstoff oder ein Pigment zu absorbieren, um
Ladungsträger
zu generieren. Nicht einschränkende
Beispiele von geeigneten ladungsgenerierenden Verbindungen umfassen
zum Beispiel metallfreie Phthalocyanine (z.B. ELA 8034 metallfreies
Phthalocyanin, das von H. V. Sands, Inc. oder Sanyo Color Works,
Ltd., CGM-X01 verfügbar
ist), Metallphthalocyanine wie Titanphthalocyanin, Kupferphthalocyanin,
Oxytitanphthalo- cyanin (wird auch als Titanyloxyphthalocyanin bezeichnet
und umfasst jegliche kristalline Phase oder Mischungen von kristallinen
Phasen, die als eine ladungsgenerierende Verbindung wirken können), Hydroxygalliumphthalocyanin,
Squaryliumfarbstoffe und Pigmente, Hydroxy-substituierte Squaryliumpigmente,
Perylimide, polynukleare Chinone, die von der Allied Chemical Corporation
unter dem Markennamen INDOFAST® Double Scarlet, INDOFAST® Violet Lake
B, INDOFAST® Brilliant
Scarlet und INDOFAST® Orange verfügbar sind,
Chinacridone, die von DuPont unter dem Markennamen MONASTRAL® Red,
MONASTRAL® Violet
und MONASTRAL® Red
Y verfügbar
sind, aus Naphthalin-1,4,5,8-tetracarbonsäure abgeleitete Pigmente, die
die Perinone, Tetrabenzoporphyrine und Tetranaphthaloporphyrine
umfassen, Indigo- und Thioindigofarbstoffe, Benzothioxanthenderivate,
aus Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure abgeleitete Pigmente, Polyazopigmente
einschließlich
Bisazo-, Trisazo- und Tetrakisazopigmente, Polymethinfarbstoffe,
Farbstoffe, die Chinazolingruppen enthalten, tertiäre Amine,
amorphes Selen, Selenlegierungen wie Selen-Tellur, Selen-Tellur-Arsen
und Selen-Arsen, Cadmiumsulphoselenid, Cadmiumselenid, Cadmiumsulphid
und Mischungen davon. Für
einige Ausführungsformen
umfasst die ladungsgenerierende Verbindung Oxytitanphthalocyanin
(z.B. jegliche Phase davon) Hydroxygalliumphthalocyanin oder eine
Kombination davon.
-
Die
fotoleitende Schicht dieser Erfindung kann optional ein zweites
Ladungstransportmaterial enthalten, das eine Ladungstransportverbindung,
eine Elektronentransportverbindung oder eine Kombination von beiden
sein kann. Im Allgemeinen kann jegliche Ladungstransportverbindung
und Elektronentransportverbindung, die auf dem Gebiet bekannt ist,
als das zweite Ladungstransportmaterial verwendet werden.
-
Eine
Elektronentransportverbindung und ein UV-Lichtstabilisator können ein
synergistisches Verhältnis
zur Bereitstellung des gewünschten
Elektronenflusses innerhalb des Fotoleiters aufweisen. Das Vorhandensein
der UV-Lichtsabilisatoren verändert
die Elektronentransportfähigkeiten
der Elektronentransportverbindungen zur Verbesserung der elektronentransportierten
Eigenschaften des Verbundstoffes. UV-Lichtstabilisatoren können ultraviolette
Lichtabsorber oder ultraviolette Lichthemmer sein, die freie Radikale
abfangen.
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UV-Lichtabsorber
können
ultraviolette Strahlung absorbieren und als Hitze entladen. Von
UV-Lichthemmem wird angenommen, dass sie freie Radikale abfangen,
die durch das ultraviolette Licht gebildet werden, und nach dem
Einfangen der freien Radikale anschließend aktive Stabilisatorenreste
unter Energieentladung regenerieren. Im Hinblick auf das synergistische
Verhältnis
der UV-Stabilisatoren zu den Elektronentransportverbindungen müssen die
besonderen Vorteile der UV-Stabilisatoren nicht unbedingt deren
UV-stabilisierenden Fähigkeiten
sein, obwohl die UV-stabilisierende Fähigkeit zusätzlich bei der Verringerung
des Abbaus des Organofotorezeptors mit der Zeit vorteilhaft sein
kann. Die verbesserte synergistische Leistungsfähigkeit der Organofotorezeptoren
bei Schichten, die sowohl eine Elektronentransportverbindung wie
auch einen UV-Stabilisator umfassen, werden zusätzlich in der konespondierenden
U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/425,333 beschrieben,
die am 28. April 2003 von Zhu unter dem Titel „Organophotoreceptor With
A Light Stabilizer",
angemeldet wurde, die als US 2003/0228534 A1 veröffentlicht wurde.
-
Nicht
einschränkende
Beispiele von geeigneten Lichtstabilisatoren umfassen zum Beispiel
gehinderte Trialkylamine wie Tinuvin 144 und Tinuvin 292 (von Ciba
Specialty Chemicals, Tenytown, NY), gehinderte Alkoxydialkylamine
wie Tinuvin 123 (von Ciba Specialty Chemicals), Benzotriazole wie
Tinuvin 328, Tinuvin 900 und Tinuvin 928 (von Ciba Specialty Chemicals),
Benzophenone wie Sanduvor 3041 (von der Clariant Corp., Charlotte,
N.C.), Nickelverbindungen wie Arbestab (von Robinson Brothers Ltd.,
West Midlands, Great Britain), Salicylate, Cyanocinnamate, Benzylidenmalonate,
Benzoate, Oxanilide wie Sanduvor VSU (von der Clariant Corp., Charlotte,
N.C.), Triazine wie Cyagard UV-1164 (von Cytec Industries Inc.,
N.J.), polymere sterisch gehinderte Amine wie Luchem (von Atochem
North America, Buffalo, NY). In einigen Ausführungsformen wird der Lichtstabilisator
aus der Gruppe ausgewählt,
die aus gehinderten Trialkylaminen mit der folgenden Formel besteht:
worin
R
1, R
2, R
3, R
4, R
6,
R
7, R
8, R
10, R
11, R
12, R
13, R
15 und R
16 unabhängig voneinander
gleich Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Ester- oder Ethergruppe
sind; und R
5, R
9 und
R
14 jeweils unabhängig voneinander eine Alkylgruppe
sind; und X eine Verbindungsgruppe ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus -O-CO-(CH
2)
m-CO-O- besteht, worin m
zwischen 2 und 20 liegt.
-
Optional
kann die fotoleitende Schicht ein Vernetzungsmittel umfassen, das
die Ladungstransportverbindung und das Bindemittel miteinander verbindet.
Es gilt im Allgemeinen für
Vernetzungsmittel in verschiedenen Zusammenhängen, dass das Vernetzungsmittel
eine Vielzahl von funktionellen Gruppen oder wenigstens eine funktionelle
Gruppe mit der Fähigkeit
zur Ausübung
mehrerer Funktionalitäten
umfasst. Genauer gesagt umfasst ein geeignetes Vernetzungsmittel
im Allgemeinen wenigstens eine funktionelle Gruppe, die mit einer
Epoxygruppe reagiert, und wenigstens eine funktionelle Gruppe, die
mit einer funktionellen Gruppe des polymeren Bindemittels reagiert.
Nicht einschränkende
Beispiele von geeigneten funktionellen Gruppen zur Umsetzung mit
der Epoxygruppe umfassen eine Hydroxyl-, eine Thiol-, eine Amino-,
eine Carboxylgruppe oder eine Kombination davon. In einigen Ausführungsformen
reagiert die funktionelle Gruppe des Vernetzungsmittels zur Umsetzung
mit dem polymeren Binde mittel nicht wesentlich mit der Epoxygruppe.
Im Allgemeinen kann ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet die
geeignete funktionelle Gruppe des Vernetzungsmittels so auswählen, um
mit dem polymeren Bindemittel zu reagieren, oder in ähnlicher
Weise kann ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet geeignete funktionelle
Gruppen des polymeren Bindemittels so auswählen, dass sie mit der funktionellen
Gruppe des Vernetzungsmittels reagieren. Geeignete funktionelle
Gruppen des Vernetzungsmittels, die zu mindestens unter ausgewählten Randbedingungen
nicht wesentlich mit der Epoxygruppe reagieren, umfassen zum Beispiel
Epoxygruppen, Aldehyde und Ketone. Geeignete reaktive funktionelle Gruppen
des Bindemittels zur Umsetzung mit den Aldehyden und Ketonen umfassen
zum Beispiel Amine.
-
In
einigen Ausführungsformen
ist das Vernetzungsmittel ein zyklisches Säureanhydrid, das effektiv wenigstens
bifunktionell ist. Nicht einschränkende
Beispiele von geeigneten zyklischen Säureanhydriden umfassen zum
Beispiel 1,8-Naphthalindicarbonsäureanhydrid,
Itaconsäureanhydrid,
Glutarsäureanhydrid
und Zitrakonsäureanhydrid,
Furmarsäureanhydrid,
Phthalsäureanhydrid,
Isophthalsäureanhydrid
und Terephthalsäureanhydrid,
wobei Maleinsäureanhydrid
und Phthalsäureanhydrid
von besonderem Interesse sind.
-
Das
Bindemittel ist im Allgemeinen in der Lage, die Ladungstransportverbindung
(in dem Fall der Ladungstransportschicht oder einer Einzelschichtkonstruktion)
und/oder die ladungsgenerierende Verbindung (in dem Fall der ladungsgenerierenden
Schicht oder einer Einzelschichtkonstruktion) zu dispergieren oder
aufzulösen.
Beispiele von geeigneten Bindemitteln für sowohl die ladungsgenerierende
Schicht wie auch die Ladungstransportschicht umfassen im Allgemeinen
zum Beispiel Polystyrol-co-butadien, Polystyrol-co-acrylnitril, modifizierte
acrylische Polymere, Polyvinylacetat, Styrol-Alkydharze, Soja-Alkylharze,
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polycarbonate,
Polyacrylsäure,
Polyacrylate, Polymethacrylate, Styrolpolymere, Polyvinylbutyral,
Alkydharze, Polyamide, Polyurethane, Polyester, Polysulfone, Polyeter,
Polyketone, Phenoxyharze, Epoxyharze, Silikonharze, Polysiloxane,
Poly(hydroxyether)harze, Polyhydroxystyrolharze, Novolak, Poly(phenylglycidylether)-co-dicyclopentadien,
Copolymere aus Monomeren, die in den oben genannten Polymeren verwendet
werden und Kombinationen davon. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bindemittel ein
Polymer mit einer reaktiven Wasserstofffunktionalität wie eine
Hydroxyl-, Thiol-, Amino-, Carboxylgruppe oder eine Kombination
davon, die mit dem Epoxyring der Ladungstransportverbindungen der
Erfindung oder mit einer funktionellen Gruppe eines Vernetzungsmittels
wie ein zyklisches Säureanhydrid
reagieren kann. In dem Organofotorezeptor kann die funktionelle
Gruppe des Polymers direkt an die Epoxygruppe oder indirekt durch
ein co-reaktives Vernetzungsmittel, zum Beispiel ein zyklisches
Säureanhydrid,
binden, um das konespondierende und voraussagbare Reaktionsprodukt
zu bilden. Geeignete Bindemittel mit reaktiver Funktionalität umfassen
zum Beispiel Polyvinylbutyral wie BX-1 und BX-5 von der Sekisui
Chemical Co. Ltd., Japan.
-
Geeignete
optionale Additive für
eine einzelne oder mehrere der Schichten umfassen zum Beispiel Antioxidantien,
Kopplungsmittel, dispergierende Mittel, Härtungsmittel, Tenside und Kombinationen
davon.
-
Das
fotoleitende Element hat im Ganzen typischer Weise eine Dicke von
ungefähr
10 Mikron bis ungefähr
45 Mikron. In den Dualschicht-Ausführungsformen mit einer getrennten
ladungsgenerierenden Schicht und einer getrennten Ladungstransportschicht
hat die ladungsgenerierende Schicht im Allgemeinen eine Dicke von
ungefähr
0,5 Mikron bis ungefähr
2 Mikron und die Ladungstransportschicht hat eine Dicke von ungefähr 5 Mikron
bis ungefähr
35 Mikron. In Ausführungsformen,
bei denen das Ladungstransportmaterial und die ladungsgenerierende
Verbindung in der gleichen Schicht vorliegen, hat die Schicht mit
der ladungsgenerierenden Verbindung und der Ladungstransportzusammensetzung
im Allgemeinen eine Dicke von ungefähr 7 Mikron bis ungefähr 30 Mikron.
In Ausführungsformen
mit einer einzelnen Elektronentransportschicht hat die Elektronentransportschicht
eine durchschnittliche Dicke von ungefähr 0,5 Mikron bis ungefähr 10 Mikron
und in weiteren Ausführungsformen
von ungefähr
1 Mikron bis ungefähr
3 Mikron. Im Allgemeinen kann eine Elektronentransportüberzugsschicht
die Widerstandsfähigkeit
gegenüber
mechanischem Abrieb erhöhen,
die Widerstandsfähigkeit
gegenüber
der Feuchtigkeit der Trägerflüssigkeit
und der Atmosphäre
erhöhen
und den Abbau des Fotorezeptors durch Koronagase verringern. Ein
Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche
Dickenbereiche innerhalb der oben explizit genannten Bereiche vorgesehen
sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
-
Im
Allgemeinen liegt die ladungsgenerierende Verbindung für die hierin
beschriebenen Organofotorezeptoren in einer Menge von ungefähr 0,5 bis
ungefähr
25 Gewichtsprozent, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
1 bis ungefähr
15 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
2 bis ungefähr
10 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der fotoleitenden Schicht vor.
Das Ladungstransportmateral liegt in einer Menge von ungefähr 10 bis
ungefähr
80 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der fotoleitenden Schicht,
in weiteren Ausführungsformen
in einer Menge von ungefähr
35 bis ungefähr
60 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
45 bis ungefähr
55 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der fotoleitenden Schicht
vor. Das optionale zweite Ladungstransportmaterial kann, falls es
vorhanden ist, in einer Menge von wenigstens ungefähr 2 Gewichtsprozent
vorliegen, in anderen Ausführungsformen
in einer Menge von ungefähr
2,5 bis ungefähr
25 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der fotoleitenden Schicht
und in weiteren Ausführungsformen
in einer Menge von ungefähr
4 bis ungefähr
20 Gewichtsprozent basierend auf der fotoleitenden Schicht vorliegen. Das
Bindemittel liegt in einer Menge von ungefähr 15 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent
basierend auf der fotoleitenden Schicht vor und in weiteren Ausführungsformen
in einer Menge von ungefähr
20 bis ungefähr
75 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der fotoleitenden Schicht.
Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche
Bereiche innerhalb der explizit genannten Bereiche der Zusammensetzungen
vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung
liegen.
-
Für die Dualschicht-Ausführungsformen
mit einer getrennten ladungsgenerierenden Schicht und einer Ladungstransportschicht
umfasst die ladungsgenerierende Schicht im Allgemeinen ein Bindemittel
in einer Menge von ungefähr
10 bis ungefähr
90 Gewichtsprozent, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
15 bis ungefähr
80 Gewichtsprozent und in einigen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr 20
bis ungefähr
75 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der ladungsgenerierenden
Schicht. Das optionale Ladungstransportmaterial in der ladungsgenerierenden
Schicht kann im Allgemeinen, falls es vorhanden ist, in einer Menge
von wenigstens ungefähr
2,5 Gewichtsprozent, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
4 bis ungefähr
30 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von
ungefähr
10 bis ungefähr
25 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der ladungsgenerierenden Schicht
vorliegen. Die Ladungstransportschicht umfasst im Allgemeinen ein
Bindemittel in einer Menge von ungefähr 20 Gewichtsprozent bis ungefähr 70 Gewichtsprozent
und in weiteren Ausführungsformen
in einer Menge von ungefähr
30 Gewichtsprozent bis ungefähr
50 Gewichtsprozent. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird
erkennen, dass zusätzliche
Bereiche der Bindemittelkonzentrationen für die Doppelschicht-Ausführungsformen
innerhalb der oben explizit genannten Bereiche vorgesehen sind und
in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
-
Für die Ausführungsformen
mit einer Einzelschicht mit einer ladungsgenerierenden Verbindung
und einem Ladungstransportmaterial umfasst die fotoleitende Schicht
im Allgemeinen ein Bindemittel, ein Ladungstransportmaterial und
eine ladungsgenerierende Verbindung. Die ladungsgenerierende Verbindung kann
in einer Menge von ungefähr
0,05 bis ungefähr
25 Gewichtsprozent und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
2 bis ungefähr
15 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der fotoleitenden Schicht
vorliegen. Das Ladungstransportmaterial kann in einer Menge von
ungefähr
10 bis ungefähr
80 Gewichtsprozent vorliegen, in anderen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
25 bis ungefähr
65 Gewichtsprozent, in zusätzlichen
Ausführungsformen
in einer Menge von ungefähr
30 bis ungefähr
60 Gewichtsprozent und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
35 bis ungefähr
55 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der fotoleitenden Schicht
vorliegen, wobei der Rest der fotoleitenden Schicht das Bindemittel
und optionale Additive wie jegliche konventionellen Additive umfasst.
Eine Einzelschicht mit einer Ladungstransportzusammensetzung und
einer ladungsgenerierenden Verbindung umfasst im Allgemeinen ein Bindemittel
in einer Menge von ungefähr
10 Gewichtsprozent bis ungefähr
75 Gewichtsprozent, in anderen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
20 Gewichtsprozent bis ungefähr
60 Gewichtsprozent und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
25 Gewichtsprozent bis ungefähr
50 Gewichtsprozent. Optional kann die Schicht mit der ladungsgenerierenden
Verbindung und dem Ladungstransportmaterial ein zweites Ladungstransportmaterial
umfassen. Das optionale zweite Ladungstransportmaterial kann im Allgemeinen,
falls es vorhanden ist, in einer Menge von wenigstens ungefähr 2,5 Gewichtsprozent
vorhanden sein, in weiteren Ausführungsformen
in einer Menge von ungefähr
4 bis ungefähr
30 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
10 bis ungefähr
25 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der fotoleitenden Schicht
vorhanden sein. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen,
dass zusätzliche
Bereiche der Zusammensetzungen innerhalb der explizit genannten
Bereiche der Zusammensetzungen für
die oben genannten Schichten vorgesehen sind und innerhalb der vorliegenden
Offenbarung liegen.
-
Im
Allgemeinen kann jegliche Schicht mit einer Elektronentransportverbindung
vorteilhafter Weise zusätzlich
einen UV-Lichtstabilisator umfassen. Insbesondere kann die Elektronentransportschicht
im Allgemeinen eine Elektronentransportverbindung, ein Bindemittel
und optional einen UV-Lichtstabilisator umfassen. Eine Überzugsschicht,
die eine Elektronentransportverbindung umfasst, wird zusätzlich in
der konespondierenden U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer
10/396,536 von Zhu et al. mit dem Titel „Organophotoreceptor With
An Electron Transport Layer" beschrieben,
die als U.S. 2003/0194626 A1 veröffentlicht
wurde. Zum Beispiel kann eine Elektronentransportverbindung, wie
sie oben beschrieben wird, in der Freisetzungsschicht des hierin
beschriebenen Fotoleiters verwendet werden. Die Elektronentransportverbindung
in einer Elektronentransportschicht kann in einer Menge von ungefähr 10 bis
ungefähr
50 Gewichtsprozent vorliegen und in anderen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
20 bis ungefähr
40 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der Elektronentransportschicht
vorliegen. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen,
dass zusätzliche
Bereiche der Zusammensetzungen innerhalb der explizit genannten
Bereiche vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Offenbarung liegen.
-
Der
UV-Lichtstabilisator liegt im Allgemeinen, falls er in einer oder
mehreren geeigneten Schichten des Fotoleiters vorhanden ist, in
einer Menge von ungefähr
0,5 bis ungefähr
25 Gewichtsprozent vor und in einigen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
1 bis ungefähr
10 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der jeweiligen Schicht
vor. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass
zusätzliche Bereiche
der Zusammensetzungen innerhalb der explizit genannten Bereiche
vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung
liegen.
-
Zum
Beispiel kann die fotoleitende Schicht durch das Dispergieren oder
Auflösen
der Komponenten, wie eine oder mehrere ladungsgenenerende Verbindung(en),
das Ladungstransportmaterial dieser Erfindung, ein zweites Ladungstransportmaterial
wie eine Ladungstransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung,
ein UV-Lichtstabilisator
und ein polymeres Bindemittel, in einem organischen Lösungsmittel,
das Beschichten der Dispersion und/oder Lösung auf die jeweils darunter
liegende Schicht und das Trocknen der Beschichtung hergestellt werden.
Insbesondere können
die Komponenten durch hoch scherende Homogenisation, Kugelmahlen,
Abnebmahlen, hoch energetisches Kugel- (Sand-) mahlen oder andere
die Größe verringernde
Verfahren oder Mischvorrichtungen, die auf dem Gebiet bekannt sind,
zur Bewirkung einer Verringerung der Partikelgröße bei der Bildung einer Dispersion
dispergiert werden.
-
Der
Fotorezeptor kann auch optional ein oder mehrere zusätzliche
Schichten aufweisen. Eine zusätzliche
Schicht kann zum Beispiel eine Unterschicht oder eine Überzugsschicht
wie eine Grenz-(Trenn-)schicht, eine Freisetzungsschicht, eine schützende Schicht
oder eine klebende Schicht sein. Eine freisetzende Schicht oder
eine schützende
Schicht können
die oberste Schicht des fotoleitenden Elements bilden. Eine Grenzschicht
kann zwischen der Freisetzungsschicht und dem fotoleitenden Element
vorliegen oder zur Überschichtung
des fotoleitenden Elements verwendet werden. Die Grenzschicht stellt
einen Schutz vor dem Abrieb für die
darunter liegenden Schichten dar. Eine Klebeschicht lokalisiert
und verbessert die Haftung zwischen einem fotoleitenden Element,
einer Grenzschicht und einer Freisetzungsschicht oder jeglicher
Kombination davon. Eine Unterschicht ist eine ladungsblockierende
Schicht und liegt zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und
dem fotoleitenden Element. Die Unterschicht kann auch die Haftung
zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und dem fotoleitenden
Element verbessern.
-
Geeignete
Trennschichten umfassen zum Beispiel Beschichtungen wie eine vernetzbare
kolloidale Siloxanol-Siliziumdioxid-Beschichtung und eine kolloidale
hydroxylierte Silsesquioxan-Silizumdioxiddioxidbeschichtung und
organische Bindemittel wie Polyvinylalkohol, Methylvinylether-/Maleinsäureanhydrid-Copolymer,
Casein, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Gelatine, Stärke, Polyurethane,
Polyimide, Polyester, Polyamide, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Polycarbonate, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetoacetal,
Polyvinylformiat, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat, Polyacrylate,
Polyvinylcarbazole, Copolymere aus Monomeren, die in den oben genannten
Polymeren verwendet werden, Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Terpolymere,
Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäure-Terpolymere,
Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymere,
Zellulosepolymere und Mischungen davon. Die oben genannten Trennschichtpolymere
können
optional kleine anorganische Partikel wie gerauchtes Siliziumdioxid,
Siliziumdioxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder eine Kombination
davon, enthalten. Trenn- (Grenz-) schichten werden zusätzlich in
dem U.S. Patent 6,001,522 von Woo et al. mit dem Titel „Barrier
Layer For Photoconductor Elements Comprising An Organic Polymer
And Silica" beschrieben.
Die Oberschicht der Freisetzungsschicht kann jegliche Freisetzungsschichtzusammensetzung,
die auf dem Gebiet bekannt ist, umfassen. In einigen Ausführungsformen
ist die Freisetzungsschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer,
Fluorsilikonpolymer, Silan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat
oder eine Kombination davon. Die Freisetzungsschichten können vernetzte
Polymere umfassen.
-
Die
Freisetzungsschicht kann zum Beispiel jegliche Freisetzungsschichtzusammensetzung,
die auf dem Gebiet bekannt ist, umfassen. In einigen Ausführungsformen
umfasst die Freisetzungsschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer,
Fluorsilikonpolymer, Polysilan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat,
Poly(methyl-methacrylat-comethacrylsäure), Urethanharze, Urethanepoxyharze,
acrylierte Urethanharze, Urethanacrylsäureharze oder eine Kombination
davon. In weiteren Ausführungsformen
umfassen die Freisetzungsschichten vernetzte Polymere.
-
Die
schützende
Schicht kann den Organofotorezeptor vor chemischem und mechanischem
Schaden schützen.
Die schützende
Schicht kann jegliche schützende
Schichtzusammensetzung, die auf dem Gebiet bekannt ist, umfassen.
In einigen Ausführungsformen
ist die schützende
Schicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer, Fluorsilikonpolymer,
Polysilan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat, Poly(methyl-methacrylat-co-methacrylsäure), Urethanharze,
Urethanepoxyharze, acrylierte Urethanharze, Urethanacrylsäureharze
oder eine Kombinationen davon. In einigen Ausführungsformen von besonderem
Interesse sind die Freisetzungsschichten vernetzte Polymere.
-
Eine Überzugsschicht
kann eine Elektronentransportverbindung umfassen, wie sie weiter
in der korrespondierenden U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer
10/396,536 beschrieben wird, die am 25. März 2003 von Zhu et al. angemeldet
wurde, mit dem Titel „Organoreceptor
With An Electron Transport Layer",
die als U.S. 2003/0194626 A1 veröffentlicht
wurde. Zum Beispiel kann eine Elektronentransportverbindung, wie sie
oben beschrieben wird, in der Freisetzungsschicht dieser Erfindung
verwendet werden. Die Elektronentransportverbindung in der Überzugsschicht
kann in einer Menge von ungefähr
2 bis ungefähr
50 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge
von ungefähr
10 bis ungefähr
40 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der Freisetzungsschicht
vorliegen. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen,
dass zusätzliche
Bereiche der Zusammensetzung in den explizit genannten Bereichen
vorgesehen sind und innerhalb der vorliegenden Offenbarung liegen.
-
Im
Allgemeinen umfassen Haftschichten ein filmbildendes Polymer wie
Polyester, Polyvinylbutyral, Polyvinylpyrrolidin, Polyurethan, Polymethalmethacrylat,
Poly(hydroxyaminoether) und Ähnliche.
Trenn- und Haftschichten werden zusätzlich in dem U.S. Patent 6,180,305
von Ackley et al. mit dem Titel „Organic Photoreceptors for
Liquid Electrophotography" beschrieben.
-
Unterschichten
können
zum Beispiel Polyvinylbutyral, Organosilane, hydrolysierbare Silane,
Epoxyharze, Polyester, Polyamide, Polyurethane und Ähnliche
umfassen. In einigen Ausführungsformen
hat die Unterschicht eine Trockendicke zwischen ungefähr 20 Angström und ungefähr 2000
Angström.
Unterschichten, die leitende Metalloxidpartikel enthalten, können zwischen
ungefähr
1 bis ungefähr
25 Mikron dick sein. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird
erkennen, dass zusätzliche
Bereiche der Zusammensetzungen und der Dicke in den explizit genannten
Bereichen vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Offenbarung liegen.
-
Die
hierin beschriebenen Ladungstransportmaterialien und Fotorezeptoren,
die diese Verbindungen umfassen, sind zur Verwendung in einem bildgebenden
Verfahren mit einer Trockentoner- oder Flüssigtonerentwicklung geeignet.
Zum Beispiel können jegliche
trockenen Toner und flüssigen
Toner, die auf dem Gebiet bekannt sind, in einem Verfahren und mit
der Vorrichtung dieser Erfindung verwendet werden. Die flüssige Tonerentwicklung
kann wünschenswert
sein, weil sie die Vorteile der Bereitstellung höher auflösender Bilder und die Notwendigkeit
niedrigerer Energie zur Bildfixierung im Vergleich zu trockenen
Tonern bietet. Beispiele von geeigneten flüssigen Tonern sind auf dem
Gebiet bekannt. Flüssige
Toner umfassen im Allgemeinen Tonerpartikel, die in einer Trägerflüssigkeit
dispergiert sind. Die Tonerpartikel können ein Farbmittel/Pigment,
ein Harzbindemittel und/oder einen Ladungsrichter umfassen. In einigen
Ausführungsformen
des flüssigen
Toners kann das Harz zu Pigment-Verhältnis bei 1 : 1 bis 10 : 1
liegen und in anderen Ausführungsformen
bei 4 1 bis 8 : 1 liegen. Flüssige
Toner werden zusätzlich
in den veröffentlichten
U.S. Patentanmeldungen 2002/0128349 mit dem Titel „Liquid
Inks Comprising A Stable Organosol" und 2002/0086916 mit dem Titel „Liquid
Inks Comprising Treated Colorant Particles" und dem U.S. Patent Nr. 6,649,316 mit
dem Titel „Phase
Change Developer For Liquid Electrophotography" beschrieben.
-
Ladungstransgortverbindung
-
Diese
Erfindung zeigt einen Organofotorezeptor, der eine Ladungstransportverbindung
mit der folgenden Formel umfasst:
R
1 ist
eine aromatische Gruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder
eine heterocyclische Gruppe;
R
2 umfasst
eine (N,N-disubstituierte)arylamingruppe, wie eine p-(N,N-disubstituierte)arylamingruppe
(z.B. Triphenylamin), eine Carbazolgruppe oder eine Julolidingruppe;
R
3 umfasst eine Epoxygruppe;
R
4 ist gleich H, eine aromatische Gruppe,
eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe;
und
X ist eine erste Verbindungsgruppe wie eine -(CH
2)
m-Gruppe, wobei
m eine Zahl zwischen 1 und einschließlich 30 ist und eine oder
mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, N, C, B, P, C=O,
O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan,
Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR
5-Gruppe,
eine CR
6- oder
CR
7R
8-Gruppe ersetzt
ist, worin R
5, R
6,
R
7 und R
8 jeweils
unabhängig
voneinander eine Bindung, H, Hydroxyl, Thiol, Carboxyl, eine Aminogruppe,
eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe,
eine aromatische Gruppe oder Teil einer Ringgruppe sind.
-
In
einigen Ausführungsgruppen
kann die (N,N-disubstituierte)arylamingnappe in R
2 der
Formel (1) eine oder mehrere epoxidierte Hydrazongruppen mit der
folgenden Formel umfassen:
worin R
1' eine aromatische
Gruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine heterocyclische
Gruppe ist;
R
3' eine Epoxy-, eine Hydroxyl-, eine Thiol-,
eine Carboxyl- oder eine Amingruppe umfasst;
R
4' gleich H, eine Alkylgruppe,
eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische
Gruppe ist; und
X' eine
zweite Verbindungsgruppe wie eine -(CH
2)
n-Gruppe ist, worin n eine ganze Zahl zwischen
und einschließlich
1 und 30 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional
durch O, S, N, C, B, P, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe,
eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR
9-Gruppe, eine CR
10-
oder eine CR
11R
12-Gruppe
ersetzt ist, wobei R
9, R
10,
R
11 und R
12 jeweils
unabhängig voneinander
eine Bindung, H, Hydroxyl, Thiol, Carboxyl, eine Aminogruppe, eine
Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine
aromatische Gruppe oder Teil einer Ringgruppe sind.
-
Wenn
R2 der Formel (1) eine epoxidierte Hydrazongruppe
mit der Formel (1a) umfasst, wobei R3' eine Epoxygruppe
ist, dann können
die Ladungstransportverbindungen der Formel (1) symmetrisch oder
unsymmetrisch sein. Die Ladungstransportverbindungen der Formel
(1) sind symmetrisch, wenn R2 symmetrisch
ist, X und X' die
gleichen sind, R1 und R1' die gleichen sind,
R3 und R3' die gleichen sind
und R4 und R4' die gleichen sind.
Die Ladungstransportverbindungen der Formel (1) sind unsymmetrisch,
wenn R2 unsymmetrisch ist, X und X' unterschiedlich
sind, R1 und R1' unterschiedlich
sind, R3 und R3' unterschiedlich
sind und/oder R4 und R4' unterschiedlich
sind.
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Wenn
die Ladungstransportverbindungen mit der Struktur der Formel (1)
in den Organofotorezeptor eingebracht werden, dann kann die Epoxygruppe
mit funktionellen Gruppen eines geeigneten Bindemittels reagieren.
Geeignete polymere funktionelle Gruppen umfassen z.B. Hydroxyl,
Thiol, eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe oder eine Kombination
davon. Solche eine Vernetzung mit dem Bindemittel stabilisiert die Struktur
des Organofotorezeptors und die Verteilung der Ladungstransportverbindung
innerhalb der Struktur. Jedoch ist es möglich, dass die Epoxyfunktionalität im Wesentlichen
durch die Vernetzungsreaktion mit dem Bindemittel eliminiert wird.
Die Reaktion der Epoxyfunktionalität resultiert in einer bestimmten
chemischen Struktur mit einer Hydroxylgruppe in einer Position,
die einen Abstand von einem Kohlenstoffatom relativ zu einem Kohlenstoffatom
aufweist, das an ein Atom des Bindemittels oder der funktionellen
Gruppe des Vernetzungsmittel gebunden ist, das oder die in eine
nukleophile Addition der epoxyfunktionellen Gruppe involviert ist.
Insbesondere hat die resultierende Verbindung eine Struktur von
Y-CR13R14CR15OH-X, worin Y das gebundene Bindemittel
mit oder ohne ein Vernetzungsmittel ist. Zur einfachen Handhabung
wird die gebundene Epoxyfunktionalität Y-CR13R14CR15OH-X hierin
als eine Epoxygruppe zusammen mit der Gruppe bezeichnet, die die
Epoxyfunktionalität
mit dem verbrückenden
Sauerstoffatom aufrechterhält.
-
Die
Verbindungsgruppe X kann aliphatisch, aromatisch oder gemischt aliphatisch-aromatisch sein.
Die Verbindungsgruppe X kann ein divalenter Rest wie eine aliphatische
divalente Kohlenwasserstoffgruppe und eine aromatische divalente
Kohlenwasserstoffgruppe sein. Die Verbindungsgruppe X kann auch
eine Wertigkeit von mehr als 2 wie 3, 4, 5, etc. aufweisen. Nicht-einschränkende Beispiele
von aliphatischen divalenten Kohlenwasserstoffgruppen sind -(CH
2)
m-, -(CHR)
n- oder -(CR'R'')
k,
worin k, m und n jeweils unabhängig
voneinander eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 sind und R, R' und R'' jeweils unabhängig voneinander eine Alkylgruppe
sind. Nicht-einschränkende
Beispiele der aromatischen divalenten Kohlenwasserstoffgruppe haben die
folgenden Formeln:
-
Nicht-einschränkende Beispiele
der gemischten aliphatisch-aromatischen divalenten Kohlenwasserstoffgruppe
haben die folgenden Formeln:
und andere Verbindungen können auch
cyclische aliphatische Gruppen umfassen.
-
Die
divalente Kohlenwasserstoffgruppe X kann auch ein Heteroatom wie
N, S und O durch das Ersetzen von wenigstens einem Kohlenstoffatom
durch ein Heteroatom unter der Voraussetzung umfassen, dass keine
zwei Heteroatome in dem Grundgerüst
der aliphatischen divalenten Kohlenwasserstoffgruppen zueinander
benachbart sind. Nichteinschränkende
Beispiele von solchen divalenten Kohlenwasserstoffgruppen haben die
folgenden Formeln:
worin
m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 ist.
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Die
Epoxygruppen R
3 und R
3' haben jeweils unabhängig voneinander
die folgende Struktur:
worin die nicht markierte
Bindung mit der Bindung korrespondiert, die an X gebunden ist, R
18 gleich Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder
aromatische Gruppe ist und R
16 und R
17 jeweils unabhängig voneinander gleich Wasserstoff,
eine Alkylgruppe, aromatische Gruppe oder, wenn sie aneinander gebunden
sind, die Atome sind, die notwendig sind, um einen 5-gliedrigen,
6-gliedrigen oder höhergliedrigen
cycloaliphatischen Ring zu bilden.
-
Spezifische
nicht-einschränkende
Beispiele von geeigneten Ladungstransportverbindungen im Umfang
der Formel (1) der vorliegenden Erfindung haben die folgenden Strukturen:
-
In
einer spezifischen Ausführungsform
wird die Ladungstransportverbindung aus der Gruppe ausgewählt, bestehend
aus:
worin R gleich Wasserstoff,
eine Alkylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische
Gruppe ist, und
-
Die Synthese von Ladungstransportverbindungen
-
Die
Ladungstransportverbindungen mit einem Hydrazon, das an die Epoxygruppe
gebunden ist, werden im Allgemeinen durch das Bilden des gewünschten
substituierten Hydrazons synthetisiert, das an dem sekundären Amin
umgesetzt wird, um eine Epoxygruppe mit der ausgewählten Verbindungsgruppe
X zu bilden. Zum Beispiel reagiert das aromatisch substituierte
sekundäre
Amin mit dem Epichlorhydrin durch den aktiven Wasserstoff des sekundären Amins
in einer durch Base katalysierten Reaktion zur Bildung der Epoxygruppe mit
einer -CH2-Gruppe (als die X-Gruppe) zwischen
der Epoxygruppe und dem Amin. Andere X-Gruppen können unter Verwendung geeigneter
bifunktioneller Reaktanden gebildet werden, wie sie weiter unten
beschrieben werden. Das Hydrazon wird durch die Umsetzung eines
arylsubstituierten Hydrazins mit einem Aldehyd oder Keton mit einem
(N,N-disubstituierten)arylamin gebildet.
-
Das
aromatisch substituierte Hydrazin liefert die R1-Gruppe
der oben genannten Formel (1) und das (N,N-disubstituierte)arylamino-substituierte
Aldehyd oder Keton stellt die R2-Gruppe der Formel
(1). In der Umsetzungn des Aldehyds oder des Ketons mit dem Hydrazin
wird der Sauerstoff der Aldehyd-/Keton-Gruppe durch den doppelt
gebundenen Kohlenstoff ersetzt.
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Während Epichlorhydrin
verwendet werden kann, um die epoxysubstituierte Verbindung mit
X = -CH2- zu bilden, können alternativ dazu andere
X-Gruppen gebildet werden, z. B. durch Verwendung einer bifunktionellen
Gruppe mit einem Halogen und einer Vinylgruppe (C=C) oder einer
substituierten Vinylgruppe. Die Halogenidgruppe kann durch eine
Bindung zu der sekundären
Amingruppe des Hydrazons durch eine nukleophile Substitution ersetzt
werden. Die Vinyl- oder substituierte Vinylgruppe kann in die Epoxygruppe
in einer Epoxidierungsreaktion umgewandelt werden, z.B. durch die
Umsetzung mit Perbenzoesäure
oder einer anderen Peroxysäure
in einer elektrophilen Additionsreaktion. Somit kann die Identität von X
wie gewünscht
durch die Einführung
einer difunktionellen Verbindung mit einer Halogenidgruppe und einer
Vinyl-/substituierten Vinylgruppe ausgewählt werden.
-
Alternativ
dazu können
einige Ladungstransportverbindungen dieser Erfindung durch die Umsetzung von
wenigstens einem aromatischen oder einem heterocyclischen Aldehyd
mit einem Hydrazin hergestellt werden, um das korrespondierende
aromatische oder heterocyclische Hydrazon zu bilden. Das aromatische
oder heterocyclische Hydrazon kann dann mit einem organischen Halogenid
reagieren, das eine Epoxygruppe umfasst, um die korrespondierende
Epoxy-Ladungstransportverbindung zu bilden. Nicht-einschränkende Beispiele
von geeigneten organischen Halogeniden für diese Erfindung, die eine
Epoxygruppe umfassen, sind Epihalohydrine wie Epichlorhydrin. Das
organische Halogenid, das eine Epoxygruppe umfasst, kann auch durch
die Epoxidierungsreaktion des konespondierenden organischen Halogenids
mit einer Olefingruppe hergestellt werden. Die Epoxidierungsreaktion
wird in Carey et al., "Advanced
Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis", New York, 1983,
S. 494-498 beschrieben. Das organische Halogenid mit einer Olefingruppe
kann auch durch die Wittig-Reaktion zwischen einem geeigneten organischen
Halogenid mit einer Aldehyd- oder Ketongruppe und einem geeigneten
Wittig-Reagenz hergestellt werden. Die Wittig- und verwandte Reaktionen
werden in Carey et al., "Advanced
Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis", New York, 1983,
S. 69-77 beschrieben. Die Epoxyverbindung reagiert dann mit Ammoniumthiocyanat
in siedendem Tetrahydrofuran (THF), um die konespondierende Thiiranylverbindung
dieser Erfindung bereit zu stellen.
-
Zudem
können
einige Ladungstransportverbindungen dieser Erfindung durch die Umsetzung
wenigstens einer aromatischen oder einer heterocyclischen Verbindung
mit mehreren (2, 3, 4, 5, 6, etc.) Aldehyd- oder Ketonverbindungen
mit einem Hydrazin hergestellt werden, um jeweils das korrespondierende
aromatische oder heterocyclische Dihydrazon, Trihydrazon und Tetrahydrazon
herzustellen. Das Mehrfachhydrazon (d. h. Dihydrazon, Trihydrazon,
Tetrahydrazon, etc.) kann abhängig
davon, ob die aromatische oder heterocyclische Verbindung mit mehreren
Aldehyd- oder Ketongruppen symmetrisch oder unsymmetrisch ist, symmetrisch oder
unsymmetrisch sein. Alternativ dazu kann die aromatische oder heterocyclische
Verbindung mit mehreren Aldehyd- oder Ketongruppen mit wenigstens
zwei unterschiedlichen Hydrazinen in einem molaren Verhältnis von
1 : 1 reagieren, um das konespondierende unsymmetrische aromatische
oder heterocyclische Dihydrazon zu bilden. Das symmetrische oder
unsymmetrische Mehrfachhydrazon kann dann mit einem organischen
Halogenid reagieren, das eine Epoxygruppe umfasst, um die korrespondierende
Multiepoxyverbindung wie eine Diepoxyverbindung, Triepoxyverbindung,
Tetraepoxyverbindung, etc. zu bilden. Alternativ dazu kann das symmetrische
oder unsymmetrische Multihydrazon mit zwei unterschiedlichen organischen
Halogeniden, die eine Epoxygruppe umfassen, in einem molaren Verhältnis von
1 : 1 : 1 umgesetzt werden, um die konespondierende nicht-symmetrische
Multiepoxyverbindung zu bilden. In einigen Ausführungsformen wird die Verbindungsgruppe
X' unter Verwendung
eines Halogenid-substituierten Reaktanden hinzu gegeben, der zusätzlich eine Hydroxyl-,
eine Thiol-, eine Carboxyl- oder eine Amingruppe aufweist, in der
die Halogenidgruppe mit einer Bindung zu dem sekundären Amin
des Hydrazons ersetzt wird. Auf diese Weise können Nicht-Epoxygruppen für R3' der
Formel (1a) gebildet werden.
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In
einigen Ausführungsformen
ist der erste Schritt die Formylierung von entweder einem Julolidin,
einem Carbazol oder einer p-(N,N-disubstituierten)arylaminverbindung
zu der korrespondierenden Diformylverbindung. Der zweite Schritt
ist die Bildung des konespondierenden Dihydrazons der Diformylverbindung
durch die Umsetzung eines Hydrazins mit der Diformylverbindung in
einem molaren Verhältnis
von 2 : 1. Der letzte Schritt ist die Umsetzung eines organischen
Halogenids, das eine Epoxygruppe umfasst, wie Epichlorhydrin, mit
dem Dihydrazon der Diformylverbindung zur Bildung der konespondierenden
Ladungstransferverbindung dieser Erfindung.
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Wie
es oben erwähnt
wird, können
die Epoxygruppen mit funktionellen Gruppen eines polymeren Bindemittels
direkt oder durch ein Vernetzungsmittel umgesetzt werden. Die Reaktionen
der Epoxygruppen mit geeigneten funktionellen Gruppen werden zusätzlich in
C.A. May, Herausgeber, "Epoxy
Resins Chemistry And Technology",
(Marcel Dekker, New York, 1988) und in B. Ellis, Herausgeber, "Chemistry And Technology
Of Epoxy Resins",
(Blackie Academic And Professional, London, 1993) beschrieben.
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Hydrazine
-
Alle
monosubstituierten Hydrazine wie Phenylhydrazin und Methylhydrazin
können
für diese
Erfindung verwendet werden. Die meisten von diesen sind von kommerziellen
Lieferanten wie Aldrich, Milwaukee, WI verfügbar. Einige andere Hydrazine,
die für
diese Erfindung nützlich
sind, und deren Quellen werden unten gezeigt.
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4-Methylsulfonylphenylhydrazin
(Register-Nr. 877-66-7)
-
4-Methylsulfonylphenylhydrazin
ist kommerziell von Fisher Scientific USA, Pittsburgh, PA (1-800-766-7000)
verfügbar.
-
1,1'-(Sulfonyldi-4,1-phenylen)bishydrazin
(Register-Nr. 14052-65-4)
-
1,1'-(Sulfonyldi-4,1-phenylen)bishydrazindihydrochlorid
ist kommerziell von Vitas-M, Moskau, Rußland (Tel: +7 (095) 939-5737)
verfügbar.
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Arylaldehyde
-
Repräsentative
Arylaldehyde zur Umsetzung mit den Hydrazonen können wie folgt erhalten werden.
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Die Synthese von Julolidinaldehyd
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Julolidin
(100 g, 0,6 Mol, kommerziell erhalten von der Aldrich Chemicals
Co., Milwaukee, WI 53201) wurde in Dimethylformamid (DMF) (200 ml,
kommerziell erhalten von Aldrich) in einem 500 ml Dreihalsrundbodengefäß aufgelöst. Das
Gefäß wurde
auf 0°C
in einem Eisbad gekühlt.
Phosphoroxychlorid (POCl3) (107 g, 0,7 Mol,
Aldrich) wurde tropfenweise hinzu gegeben, während die Temperatur unter
5°C gehalten
wurde. Nachdem die Zugabe von POCl3 vollständig war,
wurde das Gefäß auf Raumtemperatur
erwärmt
und in einem Dampfbad unter Rühren
für einen
Zeitraum von 1 Stunde gerührt.
Das Gefäß wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt
und die Lösung
wurde langsam zu einem großen Überschuss
destilliertem Wasser unter gutem Rühren hinzu gegeben. Das Rühren wurde
für weitere
2 Stunden durchgeführt.
Der Feststoff wurde abfiltriert und wiederholt mit Wasser gewaschen,
bis der pH-Wert des ausgehenden Wassers neutral wurde. Das Produkt
wurde im Vakuumofen bei 50°C
für 4 Stunden
getrocknet.
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Andere Arylaldehyde
-
Geeignete
kommerziell verfügbare
(N,N-disubstituierte)arylaminaldehyde sind von Aldrich (Milwaukee,
WI) verfügbar,
einschließlich
z.B. Diphenylaminobenzaldehyd ((C6H5)2NC6H4CHO) und 9-Ethyl-3-carbazolcarboxyaldehyd.
Auch wird die Synthese von N-Ethyl-3,6-diformylcarbazol unten in
den Beispielen beschrieben.
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Die Synthese von Hydrazonen
-
Ein
Hydrazin kann mit einem geeigneten aromatischen Aldehyd oder Keton
umgesetzt werden, um eine gewünschte
Hydrazonladungstransferverbindung herzustellen. Die Reaktionen können durch
eine geeignete Menge konzentrierter Säure, insbesondere Schwefelsäure, katalysiert
werden. Nach dem Vermischen der katalytischen Menge der Säure mit
dem Hydrazin und dem aromatischen Aldehyd kann die Mischung für ungefähr 2 Stunden
bis ungefähr
16 Stunden zum Rückfluss
erhitzt werden. Das anfängliche
Produkt kann durch Umkristallisieren aufgereinigt werden. Die Synthese
der ausgewählten
Verbindungen der oben genannten Formeln wird unten in den Beispielen
beschrieben und andere hierin beschriebene Verbindungen können in ähnlicher
Weise synthetisiert werden.
-
In
einigen Ausführungsformen
können
die Hydrazine in einer angesäuerten
Salzsäureform
erhalten werden, wie es oben festgestellt wird. Für diese
Ausführungsformen
kann das Hydrazinhydrochlorid mit einer wässrigen Carbonatbase unter
Rühren
der Mischung umgesetzt werden. Ein Überschuss der Carbonatbase wie
1,2 Mol Kaliumcarbonat kann für
Ausführungsformen
mit einem Mol an Hydrazinhydrochlorid pro Mol Hydrazin oder 2,4
Mol Kaliumcarbonat für
Ausführungsformen
mit einem Mol Hydrazindihydrochlorid pro Mol Hydrazin hinzu gegeben
werden. Einige spezifische Beispiele werden unten gezeigt.
-
Umsetzungen mit einem
Vernetzungsmittel
-
Im
Allgemeinen wird die Ladungstransportverbindung mit dem Bindemittel
und jeglichen anderen Komponenten der jeweiligen Schicht des Organofotorezeptors
zur Ausbildung der jeweiligen Schicht verbunden. Wenn ein Vernetzungsmittel
verwendet wird, kann es wünschenswert
sein, das Vernetzungsmittel zuerst entweder mit der Ladungstransportverbindung
oder mit dem polymeren Bindemittel umzusetzen, bevor es mit den
anderen Inhaltsstoffen kombiniert wird. Ein Durchschnittsfachmann
auf dem Gebiet kann die geeignete Reaktionsfolge wie das miteinander
Verbinden aller Komponenten zu einem einzigen Zeitpunkt oder nacheinander
zur Bildung der Schicht mit den gewünschten Eigenschaften feststellen.
-
Die
Erfindung wird nun zusätzlich
im Wege der folgenden illustrierenden und nicht einschränkenden Beispiele
beschrieben werden. Diese Beispiele sind als illustrativ für die spezifischen
Materialien anzusehen, die unter die oben dargestellte breitere
Offenbarung fallen.
-
BEISPIELE
-
Beispiel 1 – Herstellung
von Ladungstransferverbindungen
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Synthese von fünf Ladungstransferverbindungen,
die oben beschrieben werden. Genauer gesagt wird die Synthese der
Verbindungen (2), (4), (6), (9), (12) und (13), die mit den oben genannten
Formel korrespondieren, beschrieben.
-
Herstellung der Verbindung
(2)
-
Phenylhydrazin
(0,1 Mol, kommerziell verfügbar
von Aldrich, Milwaukee, WI) und 4-(Diphenylamino)benzaldehyd (0,1 Mol,
verfügbar
von Fluka, Buchs SG, Schweiz) wurden in 100 ml Isopropanol in einem 250
ml Dreihalsrundbodengefäß aufgelöst, das
mit einem Rückflusskühler und
einem mechanischen Rührer ausgestattet
war. Die Lösung
wurde für
2 Stunden zum Sieden erhitzt. Die Dünnschichtchromatographie zeigte das
Verschwinden der Ausgangsmaterialien an. Am Ende der Umsetzung wurde
die Reaktion auf Raumtemperatur abgekühlt. Die 4-(Diphenylamino)benzaldehydphenylhydrazonkristalle,
die sich beim Stehenlassen bildeten, wurden abfiltriert und mit
Isopropanol gewaschen und in einem Vakuumofen bei 50°C für 6 Stunden
getrocknet.
-
Eine
Mischung aus 4-(Diphenylamino)benzaldehydphenylhydrazon (3,6 g,
0,01 Mol), 85% gepulvertem Kaliumhydroxid (2,0 g, 0,03 Mol) und
getrocknetem Kaliumcarbonat in 25 ml Epichlorhydrin wurde intensiv bei
55-60°C
für 1,5-2
Stunden gerührt.
Der Verlauf der Umsetzung wurde unter Verwendung einer Dünnschichtchromatographie
auf Kieselgelplatten 60 F254 (kommerziell verfügbar von Merck, Whitehouse
Station, NJ) unter Verwendung einer Mischung aus Aceton und Hexan
in einem Volumenverhältnis von
1 : 4 als Elutionsmittel beobachtet. Nach der Beendigung der Reaktion
wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, mit Ether verdünnt und
mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser einen neutralen pH-Wert
aufwies. Die organische Schicht wurde dann über getrocknetem Magnesiumsulfat
getrocknet, mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Der Ether wurde
entfernt und der Rest wurde in einer 1 : 1 Volumen pro Volumen (V/V)-Mischung
aus Toluol und Isopropanol aufgelöst. Die beim Stehenlassen gebildeten
Kristalle wurde abfiltriert und mit Isopropanol gewaschen, um 3,0
g des Produkts (71,4% Ausbeute) mit einem Schmelzpunkt von 141-142,5°C zu ergeben.
Das Produkt wurde aus einer 1 : 1 V/V-Mischung aus Toluol und Isopropanol
umkristallisiert. Das 1H-NMR-Spektrum (250
MHz) des Produkts in CDCl3 war durch die
folgenden chemischen Shifts gekennzeichnet (δ, ppm): 7,65-6,98 (m, 19H);
6,93 (t, J = 7,2 Hz, 1H); 4,35 (dd, 1H); 3,99 (dd, 1H); 3,26 (m,
1H); 2,84 (dd, 1H);2,62 (dd, 1H). Eine Elementaranalyse ergab die
folgenden Ergebnisse in Gew.-%: %C = 80,02, %H = 6,31, %N = 9,91,
was mit den berechneten Werten für
C28H25N3O
von %C = 80,16, %H = 6,01, %N = 10,02 vergleichbar ist.
-
Herstellung der Verbindung
(4)
-
Phenylhydrazin
(0,1 Mol, kommerziell verfügbar
von Aldrich, Milwaukee, WI) und 4-(4,4'-dimethyldiphenylamino)benzaldehyd
(0,1 Mol, verfügbar
von Syntec GmbH, Germany) wurden in 100 ml Isopropanol in einem
250 ml 3-Halsrundbodengefäß aufgelöst, das
mit einem Rückflusskühler und
einem mechanischen Rührer
ausgestattet war. Die Lösung
wurde für
2 Stunden zum Sieden erhitzt. Die Dünnschichtchromatographie zeigte
das Verschwinden der Ausgangsmaterialien an. Am Ende der Reaktion
wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Kristalle des 4-(4,4'-Dimethyldiphenylamino)benzaldehydphenylhydrazons, die
sich beim Stehenlassen bildeten, wurden abfiltriert und mit Isopropanol
gewaschen und in einem Vakuumofen bei 50°C für 6 Stunden getrocknet.
-
Eine
Mischung aus 4-(4,4'-Dimethyldiphenylamino)benzaldehydphenylhydrazon
(3,9 g, 0,01 Mol), 85% gepulvertem Kaliumhydroxid (2,0 g, 0,03 Mol)
und getrocknetem Kaliumcarbonat in 25 ml Epichlorhydrin wurde intensiv
bei 55-60°C
für 1,5-2
Stunden gerührt.
Der Verlauf der Umsetzung wurde durch die Verwendung einer Dünnschichtchromatographie
auf Kieselsäuregelplatten
60 F254 (kommerziell verfügbar
von Merck, Whitehouse Station, NJ) unter Verwendung einer 1 : 4
V/V-Mischung aus Aceton und Hexan als Elutionsmittel beobachtet.
Nach der Beendigung der Reaktion wurde die Mischung auf Raumtemperatur
abgekühlt,
mit Ether verdünnt
und mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser einen neutralen pH-Wert
aufwies. Die organische Schicht wurde dann über getrocknetem Magnesiumsulfat
getrocknet, mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Ether wurde
entfernt und der Rest wurde durch Umkristallisieren aus Toluol gefolgt
durch Säulenchromatographie
aufgereinigt (Kieselsäuregel
Merck 9385, 60 Å,
Aldrich; 4 : 1 V/V-Lösung
aus Hexan und Aceton als Elutionsmittel). Die Ausbeute der Verbindung
4 betrug 65,5%. Das 1H-NMR-Spektrum (400
MHz) des Produkts in CDCl3 wurden durch
die folgenden chemischen Shifts charakterisiert (δ, ppm): 7,62
(s, 1H); 7,55-6,90 (m, 17H); 4,35 (dd, 1H); 3,98 (dd, 1H); 3,27
(m, 1H); 2,85 (dd, 1H); 2,63 (dd, 1H); 2,32 (s, 6H). Eine Elementaranalyse
ergab die folgenden Ergebnisse in Gew.-%: %C = 80,42, %H = 6,41,
%H = 9,21, was mit den berechneten Werten für C30H29N3O von %C = 80,51,
%H = 6,53, %N = 9,39 vergleichbar ist.
-
Herstellung der Verbindung
(6)
-
Phenylhydrazin
(0,1 Mol, kommerziell verfügbar
von Aldrich, Milwaukee, WI) und 9-Ethyl-3-carbazolcarboxaldehyd (0,1 Mol,
verfügbar
von Aldrich Chemical, Milwaukee, WI) wurden in 100 ml Isopropanol
in einem 250 ml 3-Halsrundbodengefäß aufgelöst, das mit einem Rückflusskühler und
einem mechanischen Rührer
ausgestattet war. Die Lösung
wurde für
2 Stunden zum Sieden erhitzt. Die Dünnschichtchromatographie zeigte
das Verschwinden der Ausgangsmaterialien an. Am Ende der Umsetzung
wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Kristalle des 9-Ethyl-3-carbazolcarbaldehydphenylhydrazons,
die sich beim Stehenlassen bildeten, wurden abfiltriert und mit
Isopropanol gewaschen und in einem Vakuumofen bei 50°C für 6 Stunden
getrocknet.
-
Eine
Mischung aus 9-Ethyl-3-carbazolcarbaldehydphenylhydrazons (3,1 g,
0,01 Mol), 85% gepulvertem Kaliumhydroxid (2,0 g, 0,03 Mol) und
getrocknetem Kaliumcarbonat in 25 ml Epichlorhydrin wurde intensiv bei
55-60°C
für 1,5-2
Stunden gerührt.
Der Verlauf der Umsetzung wurde unter Verwendung einer Dünnschichtchromatographie
auf Kieselsäuregelplatten
60 F254 (kommerziell verfügbar
von Merck) unter Verwendung einer 1 : 4 V/V-Mischung aus Aceton
und Hexan als Elutionsmittel beobachtet. Nach der Beendigung der Reaktion
wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, mit Ether verdünnt und
mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser einen neutralen pH-Wert
aufwies. Die organische Schicht wurde über getrocknetem Magnesiumsulfat
getrocknet, mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Ether wurde
entfernt und der Rest wurde in einer 1 : 1 V/V-Mischung aus Toluol
und Isopropanol aufgelöst.
Die beim Stehenlassen gebildeten Kristalle wurden abfiltriert und
mit Isopropanol gewaschen, um 3,0 g des Produkt (81,2% Ausbeute)
mit einem Schmelzpunkt von 136-137°C zu ergeben. Das Produkt wurde
aus einer 1 : 1 V/V-Mischung aus Toluol und Isopropanol umkristallisiert.
Das 1H-NMR-Spektrum (250 MHz) des Produkts
in CDCl3 wurde durch die folgenden chemischen
Shifts charakterisiert (δ,
ppm): 8,35 (s, 1H); 8,14 (d, J = 7,8 Hz, 1H); 7,93 (d, J = 7,6 Hz,
1H); 7,90 (s, 1H); 7,54-7,20 (m, (H); 6,96 (t, J = 7,2 Hz, 1H);
4,37 (m, 3H); 4,04 (dd, J1 = 4,3 Hz, J2 = 16,4 Hz, 1H); 3,32 (m, 1H);
2,88 (dd, 1H); 2,69 (dd, 1H); 1,44 (t, J = 7,2 Hz, 3H). Die Elementaranalyse
ergab die folgenden Ergebnisse in Gew.-%: %C = 78,32, %H = 6,41,
%N = 11,55, was mit den berechneten Werten für C24H23N3O von %C = 78,02,
%H = 6,28, %N = 11,37 vergleichbar ist.
-
Herstellung der Verbindung
(9)
-
Eine
Menge von 271 ml DMF (3,5 Mol) wurde zu einem 1-Liter 3-Halsrundbodengefäß hinzu
gegeben, das mit einem mechanischen Rührer, einem Thermometer und
einem Zugabetrichter ausgestattet war. Die Inhaltsstoffe wurden
in einem Salz/Eisbad gekühlt.
Wenn die Temperatur in dem Gefäß 0°C erreichte,
wurden 326 ml POCl3 (3,5 Mol) langsam hinzu
gegeben. Während
der Zugabe von POCl3 wurde die Temperatur
in dem Gefäß nicht über 5°C steigen
gelassen. Nach der Zugabe von POCl3 wurde
die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Nachdem das
Gefäß auf Raumtemperatur
erwärmt
war, wurde N-Ethylcarbazol (93 g) in 70 ml DMF hinzu gegeben und
das Gefäß wurde
auf 90°C
für 24
Stunden unter Verwendung eines Heizmantels erwärmt. Dann wurde die Reaktionsmischung
auf Raumtemperatur abgekühlt
und die Reaktionsmischung wurde langsam zu einem gekühlten 4,5
Liter-Becherglas
hinzu gegeben, das eine Lösung
enthielt, die 820 g Natriumacetat aufgelöst in 2 Litern Wasser umfasst.
Das Becherglas wurde in einem Eisbad gekühlt und für 3 Stunden gerührt. Der
erhaltene braunfarbige Feststoff wurde abfiltriert und wiederholt
mit Wasser gefolgt durch eine kleine Menge an Ethanol (50 ml) gewaschen.
Nach dem Waschen wurde das resultierende Produkt ein Mal aus Toluol
unter Verwendung von Aktivkohle umkristallisiert und im Vakuum in
einem Ofen für 6
Stunden getrocknet, der auf 70°C
erwärmt
war, um 55 g (46% Ausbeute) N-Ethyl-3,6-diformylcarbazol zu erhalten.
Das 1H-NMR-Spektrum (250 MHz) des Produkts
in CDCl3 war durch die folgenden chemischen
Shifts gekennzeichnet (δ,
ppm): 10,12 (2, 2H); 8,63 (s, 2H); 8,07 (d, 2H); 7,53 (d, 2H); 4,45
(m, 2H); 1,53 (t, 3H).
-
Phenylhydrazin
(0,2 Mol, kommerziell verfügbar
von Aldrich, Milwaukee, WI) und N-Ethyl-3,6-diformylcarbazol (0,1 Mol)
wurden in 100 ml einer 1 : 1 V/V-Mischung aus Toluol und THF in
einem 250 ml 3-Halsrundbodengefäß aufgelöst, das
mit einem Rückflusskühler und
einem mechanischen Rührer
ausgestattet war. Die Lösung
wurde für
2 Stunden zum Sieden erhitzt. Die Dünnschichtchromatographie zeigte
das Verschwinden der Ausgangsmaterialien an. Am Ende der Reaktion
wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Kristalle des N-Ethyl-3,6-diformylcarbazolbis(N-phenylhydrazons),
die sich beim Stehenlassen bildeten, wurden abfiltriert, mit Isopropanol
gewaschen und in einem Vakuumofen bei 50°C für 6 Stunden getrocknet. Ohne weitere
Aufreinigung wurde das Produkt für
den nächsten
Schritt verwendet.
-
Eine
Mischung aus N-Ethyl-3,6-diformylcarbazolbis(N-phenylhydrazon) (4,3
g, 0,01 Mol), 85% gepulvertes Kaliumhydroxid (2,0 g, 0,03 Mol) und
getrocknetem Kaliumcarbonat in 25 ml Epichlorhydrin wurde intensiv
bei 55-60°C
für 1,5-2
Stunden gerührt.
Der Verlauf der Umsetzung wurde unter Verwendung einer Dünnschichtchromatographie
auf Kieselgelplatten 60 F254 (kommerziell verfügbar von Merck) unter Verwendung einer
1 : 4 V/V-Mischung aus Aceton und Hexan als Elutionsmittel beobachtet.
Nach der Beendigung der Reaktion wurde die Mischung auf Raumtemperatur
abgekühlt,
mit Ether verdünnt
und mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser einen neutralen pH-Wert
aufwies. Die organische Schicht wurde über getrocknetem Magnesiumsulfat
getrocknet, mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Ether wurde
entfernt und der Rest wurde durch Umkristallisieren aus Toluol gefolgt
durch Säulenchromatographie
aufgereinigt (Kieselgel Merck 9385, 60 Å, Aldrich; 4 : 1 V/V-Lösung aus Hexan und Aceton als
Elutionsmittel). Die Ausbeute der Verbindung 9 betrug 68,5% und
das Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 119-120°C (aus Toluol umkristallisiert
Toluol). Das 1H-NMR-Spektrum (100 MHz) des
Produkts in CDCl3 war durch die folgenden
chemischen Shifts gekennzeichnet (δ, ppm): 8,5-7,8 (m, 8H); 7,6-7,2 (m, 8H); 7,0
(m, 2H); 4,55 (m, 6H); 3,3 (m, 2H); 2,9 (dd, 2H); 2,65 (dd, 2H);
1,4 (t, 3H). Eine Elementaranalyse ergab die folgenden Werte in
Gew.-%: C = 75,01, H = 6,91, N = 12,68. Für Vergleichszwecke sind die
berechneten Elementargewichtsanteile für C41H46N6O2 in
%: C = 75,20, H = 7,08, N = 12,83.
-
Herstellung der Verbindung
(12)
-
Dimethylformamid
(DMF, 271 ml, 3,5 Mol, erhalten von Aldrich, Milwaukee, WI) wurde
zu einem 1-Liter 3-Halsrundbodengefäß hinzu gegeben, das mit einem
mechanischen Rührer,
einem Thermometer und einem Tropftrichter ausgestattet war. Das
DMF in dem Gefäß wurde
auf einem Eisbad mit Salz gekühlt.
Wenn die Temperatur in dem Gefäß 0°C erreichte,
wurde Phosphoroxychlorid (POCl3, 326 ml,
3,5 Mol, verfügbar
von Aldrich, Milwaukee, WI) langsam zu dem Gefäß durch einen Tropftrichter
hinzu gegeben. Während
der Zugabe von POCl3 wurde die Temperatur
innerhalb des Gefäßes nicht
auf über
5°C steigen
gelassen. Nachdem die Zugabe von POCl3 vollständig war,
wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Triphenylamin
(127 g, 0,5 Mol, erhalten von Aldrich, Milwaukee, WI) wurde hinzu
gegeben und dann wurde das Gefäß auf 90°C für 24 Stunden
unter Verwendung eines Heizmantels erwärmt. Nachdem die Reaktionsmischung
auf Raumtemperatur abgekühlt
worden war, wurde sie langsam zu einem 4,5 Liter Becherglas hinzu gegeben,
das eine Lösung
aus 820 g Natriumacetat, aufgelöst
in 2 Litern Wasser, enthielt. Das Becherglas wurde gerührt und
auf einem Eisbad für
3 Stunden gekühlt.
Der resultierende braune Feststoff wurde abfiltriert und wiederholt
mit Wasser und zuletzt mit einer kleinen Menge an Ethanol (50 ml)
gewaschen. Das resultierende Produkt 4-(4-Fomnyldiphenylamino)benzaldehyd wurde
ein Mal aus einer Mischung aus Toluol und Isopropanol unter Verwendung
von Aktivkohle umkristallisiert und unter Vakuum in einem Ofen,
der auf 50°C
erwärmt
war, für
6 Stunden getrocknet. Die Ausbeute betrug 86 g (55%).
-
4-(4-Formyldiphenylamino)benzaldehyd
(60 g, 0,2 Mol, im vorherigen Schritt hergestellt) und 250 ml Tetrahydrofuran
wurden zu einem 500 ml 2-Halsrundbodengefäß hinzu gegeben, das mit einem
Rückflusskühler und
einem mechanischen Rührer
ausgestattet war. Die Mischung wurde erwärmt, bis die Feststoffe aufgelöst waren.
Dann wurde eine Lösung
aus 47 ml N-Phenylhydrazin (0,5 Mol, erhalten von Aldrich, Milwaukee, WI)
in 50 ml Tetrahydrofuran langsam unter Verwendung eines Tropftrichters
hinzu gegeben. Das Gefäß wurde zum
Sieden erhitzt bis 4-(4-Formyldiphenylamino)benzaldehyd verschwand
(~ 10 Min). An dem Ende der Umsetzung wurde die Mischung langsam
auf Raumtemperatur abgekühlt
und der Feststoff wurde abfiltriert, mit Isopropanol gewaschen und
bei 300°C
im Vakuum für
6 Stunden getrocknet. Das Produkt war das Bis(N-phenyl)hydrazon
des 4-(4-Formyldiphenylamino)benzaldehyds. Die Ausbeute betrug 80
g (84%).
-
Das
Bis(N-phenyl)hydrazon des 4-(4-Formyldiphenylamino)benzaldehyds
(77 g, 0,16 Mol, im vorherigen Schritt hergestellt) und Epichlorhydrin
(283 ml, 3,6 Mol, erhalten von Aldrich, Milwaukee, WI) wurden zu einem
1000 ml 3-Halsrundbodengefäß hinzu
gegeben, das mit einem Rückflusskühler, einem
Thermometer und einem mechanischen Rührer ausgestattet war. Die
Reaktionsmischung wurde intensiv bei 35-40°C für 7 Stunden gerührt. Während der
Zeit, die die Reaktionsmischung gerührt wurde, wurden gepulvertes
Kaliumhydroxid (85%, 79 g, 1,2 Mol) und getrocknetes Natriumsulfat
(18,1 g, 0,14 Mol) in drei Portionen hinzu gegeben, während die
Reaktionsmischung bei 20-25°C
gehalten wurde. Nach der Beendigung der Reaktion wurde die Mischung
auf Raumtemperatur abgekühlt
und dann filtriert. Die organische Phase wurde mit Diethylether
behandelt und dann mit destilliertem Wasser gewaschen, bis der pH-Wert des Waschwassers
neutral war. Die organische Phase wurde über getrocknetem Magnesiumsulfat
getrocknet, mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Die Lösungsmittel
wurden entfernt. Der Rest wurde in 90 m Toluol aufgelöst. Die
beim Stehenlassen gebildeten Kristalle wurden abfiltriert und mit
2-Propanol gewaschen, um 45 g (47%) 4-(4-Formyldiphenylamino)benzaldehydbis(N-2,3-epoxypropyl-N-phenyl)hydrazon
zu ergeben. Der Schmelzpunkt betrug 163,5-165°C (aus Toluol umkristallisiert).
Das 1H-NMR-Spektrum
(100 MHz) des Produkts in CDCl3 war durch die
folgenden chemischen Shifts gekennzeichnet (δ, ppm): 7,8-6,8 (m, 25H), Ar);
4,5-4,2 (dd, 2H, ein Proton von NCH2); 4,1-3,8
(dd, 2H, ein anderes Proton von NCH2); 3,2
(m, 2H, CH); 2,8 (dd, 2H, ein Proton von OCH2); und
2,7-2,5 (dd, ein anderes Proton von OCH2).
Eine Elementaranalyse ergab die folgenden Ergebnisse in Gew.-%:
C = 76,71; H = 5,91; N = 11,70. Für Vergleichszwecke waren die
berechneten Elementargewichtsprozentanteile für C38H35N5O2:
C = 75,20, H = 7,08, N = 12,83; C 76,87; H 5,94; N 11,80.
-
Herstellung der Verbindung
(13)
-
Zu
einem 1-Liter 3-Halsrundbodengefäß, das mit
einem mechanischen Rührer,
einem Thermometer und einem Zugabetrichter ausgestattet war, wurden
271 ml Dimethylformamid (DMF) (3,5 Mol) hinzu gegeben. Die Inhaltsstoffe
wurden in einem Salz/-Eisbad
abgekühlt.
Wenn die Temperatur in dem Gefäß 0°C erreichte, wurde
Phosphoroxychlorid (POCl3, 326 ml, 3,5 Mol)
langsam hinzu gegeben. Während
der Zugabe von POCl3 wurde die Temperatur
in dem Gefäß unter
5°C gehalten.
Nachdem die Zugabe von POCl3 vollständig war,
wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur erwärmen gelassen.
Als Nächstes
wurde 4-Methyltriphenylamin (121 g, 0,47 Mol) hinzu gegeben und
das Gefäß wurde
auf 90°C
für 24
Stunden unter Verwendung eines Heizmantels erwärmt. Die Reaktionsmischung
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und
die Lösung
wurde langsam zu einem 4,5 Liter Becherglas hinzu gegeben, das eine
Lösung
aus 820 g Natriumacetat, aufgelöst in
2 Litern Wasser, enthielt. Das Becherglas wurde in einem Eisbad
gekühlt
und für
3 Stunden gerührt.
Der erhaltene gelbe Feststoff wurde abfiltriert und wiederholt mit
Wasser gefolgt durch eine kleine Menge 2-Propanol (50 ml) gewaschen.
Das resultierende Produkt wurde ein Mal aus einer Mischung aus Isopropanol
und Tetrahydrofuran in einem Volumenverhältnis von 9 : 1 V/V unter Verwendung
von Aktivkohle umkristallisiert. Das Produkt wurde in einem Vakuumofen
bei 50°C
für 6 Stunden
getrocknet, um 95,5 g (67% Ausbeute) 4,4'-Diformyl-4''-methyltriphenylamin
zu erhalten. Das Produkt hatte einen Schmelzpunkt von 148,5-150,5°C (aus einer 9
: 1 V/V-Mischung aus Isopropanol und Tetrahydrofuran umkristallisiert).
Ein 1H-NMR-Spektrum (100 MHz) des Produkts
in CDCl3 war durch die folgenden chemischen
Shifts gekennzeichnet (δ,
ppm): 9,8 (s, 2x 1H, CH=N); 7,9-7,2 (m, 12H, Ar); 2,3 (s, 3H, CH3). Eine Elementaranalyse ergab die folgenden
Ergebnisse in Gew.-%: C 79,91; H 5,37; N 4,51, was mit den folgenden
berechneten Werten für
C21N17NO2 in Gew.-% von: C 79,98; H 5,43; N 4,44
vergleichbar war.
-
Zu
einem 500 ml 2-Halsrundbodengefäß, das mit
einem Rückflusskühler und
einem mechanischen Rührer
ausgestattet war, wurden 86 g (0,27 Mol) 4,4'-Diformyl-4''-methyl-triphenylamin und
250 ml Tetrahydrofuran (THF) hinzu gegeben. Es wurde geheizt, bis
alle Feststoffe in Lösung übergingen.
Dann wurde eine Lösung
aus 67 ml (0,68 Mol) Phenylhydrazin (kommerziell erhalten von Aldrich,
Milwaukee, WI) in 50 ml TNF tropfenweise zu der Mischung hinzu gegeben.
Das Gefäß wurde
zum Sieden erhitzt bis 4,4'-Diformyl-4''-methyltriphenylamin verschwand (~ 10
Min). An dem Ende der Reaktion wurde die Mischung langsam auf Raumtemperatur
abgekühlt
und der Feststoff wurde abfiltriert, mit Isopropanol gewaschen und
bei 30°C
in einem Vakuum für
6 Stunden getrocknet, um 125 g (93%) 4,4'-Diformyl-4''-methyltriphenylaminbis(N-phenylhydrazon) zu
erhalten.
-
Zu
einem 1000 ml 3-Halsrundbodengefäß, das mit
einem Rückflusskühler, einem
Thermometer und einem mechanischen Rührer ausgestattet war, wurden
125 g (0,25 Mol) 4,4'-Diformyl-4"-methyltriphenylaminbis(N-phenylhydrazon)
und 446 ml (5,6 Mol) Epichlorhydrin hinzu gegeben. Die Reaktionsmischung
wurde intensiv bei 35-40°C
für 7 Stunden
gerührt.
Während
des Zeitraums von 7 Stunden wurden 124,5 g (1,9 Mol) gepulvertes
85% Kaliumhydroxid und 28,7 g (0,23 Mol) getrocknetes Natriumsulfat
in drei Teilen hinzu gegeben, während
die Reaktionsmischung bei 20-25°C
gehalten wurde. Nach der Beendigung der Reaktion wurde die Mischung
auf Raumtemperatur abgekühlt
und filtriert. Der organische Teil wurde mit Diethylether behandelt und
mit destilliertem Wasser gewaschen, bis das Waschwasser einen neutralen
pH-Wert erreichte. Die organische Schicht wurde über getrocknetem Magnesiumsulfat
getrocknet, mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Die Lösungsmittel
wurden durch Verdampfen entfernt. Das Produkt 4,4'-Diformyl-4''-methyitrtphenylaminbis(N-2,3-epoxypropyl-N-phenylhydrazon)
wurde durch Säulenchromatographie
(Kieselgel, 62, 60-200
Mesh, 150 Å,
Aldrich) unter Verwendung einer 1: 4 V/V-Mischung aus Aceton und
Hexan als Elutionsmittel aufgereinigt. Die Ausbeute betrug 80 g
(52%). Ein 1H-NMR-Spektrum (100 MHz) des Produkts in CDCl3 war durch die folgenden chemischen Shifts
gekennzeichnet (δ,
ppm): 7,8-6,8 (m, 24H, CH=N, Ar); 4,5-4,2 (dd, 2H, ein Proton von
NCH2), (HA), JAX = 2,8 Hz, JAB = 16,5 Hz);
4,1-3,8 (dd, 2H, ein anderes Proton von NCH2,
(HB), JBX = 4,4 Hz); 3,2 (m, 2H, CH); 2,8 (dd, 2H, ein Proton von
OCH2), (HB), JBX = 4,2 Hz, JBA = 4,9 Hz);
2,7-2,5 (dd, ein anderes Proton von OCH2,
(HA), JAX = 2,7 Hz); 2,3 (s, 3H, CH3). Eine
Elementaranalyse ergab die folgenden Ergebnisse in Gew.-%: C 76,98;
H 6,17; N 11,61, die mit den folgenden berechneten Werten für C39H37N5O2 in Gew.-% von: C = 77,08; H = 6,14; N =
11,52 vergleichbar sind.
-
Beispiel 2 – Herstellung
einer Elektronentransportverbindung
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitril.
-
Eine
Menge von 460 g konzentrierte Schwefelsäure (4,7 Mol, analytische Qualität, kommerziell
erhalten von Sigma-Aldrich, Wilwaukee, WI) und 100 g Diphenylsäure (0,41
Mol, kommerziell erhalten von der Acros Fisher Scientific Company
Inc., Hanover Park, IL) wurden zu einem 1-Liter 3-Halsrundbodengefäß hinzu gegeben,
das mit einem Thermometer, einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler ausgestattet war.
Unter Verwendung eines Heizmantels wurde das Gefäß auf 135-145°C für 12 Minuten
erwärmt
und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach dem Kühlen auf
Raumtemperatur wurde die Lösung
zu einem 4-Liter Erlenmeyergefäß hinzu
gegeben, das 3 Liter Wasser enthielt. Die Mischung wurde mechanisch
gerührt
und wurde leicht für
eine Stunde zum Sieden erhitzt. Ein gelber Feststoff wurde heiß abfiltriert,
mit heißem
Wasser gewaschen, bis der pH-Wert des Waschwassers neutral war,
und an der Luft über
Nacht getrocknet. Der gelbe Feststoff war Fluorenon-4-carbonsäure. Die
Ausbeute betrug 75 g (80%). Das Produkt wurde dann charakterisiert.
Der Schmelzpunkt (Sp.) betrug 223-224°C. Das 1H-NMR-Spektrum
(300 MHz von Bruker Instruments) der Fluorenon-4-carbonsäure in d6-DMSO-Lösungsmittel
war durch die folgenden chemischen Shifts gekennzeichnet (δ, ppm): 7,39-7,50
(m, 2H); 7,79-7,70 (q, 2H); 7,74-7,85 (d, 1H); 7,88-8,00 (d, 1H);
und 8,18-8,30 (d, 1H); worin d ein Doublett ist, t ein Triplett
ist, m ein Multiplett ist; dd ein Doppeldoublett ist, q ein Qintett
ist.
-
Eine
Menge von 70 g (0,312 Mol) Fluorenon-4-carbonsäure, 480 g (6,5 Mol) n-Butanol
(kommerziell erhalten von Fisher Scientific Company Inc., Hanover
Park, IL), 1000 ml Toluol und 4 ml konzentrierter Schwefelsäure wurde
zu einem 2-Liter Rundbodengefäß hinzu
gegeben, das mit einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler mit
einer Dean Stark-Vorrichtung ausgestattet war. Unter aggressivem
Rühren
und Sieden wurde die Lösung
für 5 Stunden
zum Sieden erhitzt, wobei ungefähr
6 g Wasser in der Dean Stark-Vorrichtung gesammelt wurden. Das Gefäß wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt.
Die Lösungsmittel
wurden verdampft und der Rest wurde unter Rühren zu 4 Litern einer 3%-igen
wässrigen
Nariumbicarbonatlösung
hinzu gegeben. Der Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen,
bis der pH-Wert des Waschwassers neutral war, und in einem Abzug über Nacht
getrocknet. Das Produkt war n-Butylfluorenon-4-carboxylatester. Die Ausbeute betrug
70 g (80%). Das 1H-NMR-Spektrum (300 MHz
von Bruker Instruments) des n-Butylfluorenon-4-carboxylatesters
in CDCl3 war durch die folgenden chemischen
Shifts gekennzeichnet (δ,
ppm): 0,87-1,09 (t, 3H); 1,42-1,70 (m, 2H); 1,75-1,88 (q, 2H); 4,26-4,64
(t, 2H); 7,29-7,45 (m, 2H); 7,46-7,58 (m, 1H); 7,60-7,68 (dd, 1H);
7,75-7,82 (dd, 1 H); 7,90-8,00 (dd, 1H); 8,25-8,35 (dd, 1H).
-
Eine
Menge von 70 g (0,25 Mol) n-Butylfluorenon-4-carboxylatester, 750
ml absolutes Methanol, 37 g (0,55 Mol) Malonnitril (kommerziell
erhalten von Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI), 20 Tropfen Piperidin
(kommerziell erhalten von Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI) wurde zu
einem 2-Liter 3-Halsrundbodengefäß hinzu
gegeben, das mit einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler ausgestattet
war. Die Lösung
wurde für 8
Stunden zum Sieden erhitzt und das Gefäß wurde auf Raumtemperatur
abgekühlt.
Das orange Rohprodukt wurde abfiltriert, zwei Mal mit 70 ml Methanol
und ein Mal mit 150 ml Wasser gewaschen und über Nacht im Abzug getrocknet.
Dieses orange Rohprodukt wurde aus einer Mischung aus 600 ml Aceton
und 300 ml Methanol unter Verwendung von Aktivkohle umkristallisiert.
Das Gefäß wurde
bei 0°C
für 16
Stunden stehen gelassen. Die Kristalle wurden abfiltriert und in
einem Vakuumofen bei 50°C
für 6 Stunden
getrocknet, um 60 g reines (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluoreny-liden)malonnitril
zu erhalten. Der Schmelzpunkt (Sp.) des Feststoffes betrug 99-100°C. Das 1H-NMR-Spektrum (300 MHz) des (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrils
in CDCl3 war durch die folgenden chemischen
Shifts gekennzeichnet (δ,
ppm): 0,74-1,16 (t, 3H), 1,38-1,72 (m, 2H), 1,70-1,90 (q, 2H), 4,29-4,55
(t, 2H), 7,31-7,43 (m, 2H), 7,45-7,58 (m, 1H), 7,81-7,91 (dd, 1H),
8,15-8,25 (dd, 1H), 8,42-8,52 (dd, 1H), 8,56-8,66 (dd, 1H).
-
Beispiel 3 – Die Herstellung
von Organofotorezeptoren
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Charakterisierung der Verbindungen (2),
(6) und (9), wie sie oben in Beispiel 1 beschrieben werden. Die
Charakterisierung involviert die chemische Charakterisierung, wohingegen die
elektronische Charakterisierung der Materialien, die mit der Verbindung
hergestellt werden, in den anschließenden Beispielen beschrieben
wird.
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Probe 1
-
Probe
1 war ein Einzelschichtorganofotorezeptor mit einem 76,2 Mikron
(3 Mil) dicken Polyestersubstrat mit einer Schicht aus dampfbeschichtetem
Aluminium (kommerziell erhalten von CP Films, Martinsville, VA).
Die Beschichtungslösung
für den
Einzeischichtorganofotorezeptor wurde durch das Verbinden von 1,87 g
der Verbindung (2), 0,54 g eines (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrils
und 9,37 g Tetrahydrofuran hergestellt, die miteinander geschüttelt wurden,
bis alle Komponenten aufgelöst
waren. Eine Menge von 7,4 g eines 14 Gew.-%-igen Polyvinylbutyralharzes
(BX-1, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan)
in einer Tetrahydrofuranvormischung und 0,83 g einer CGM-Mahlbasis,
die 18,5 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin plus Polyvinylbutyralharz
in einem Gewichtsverhältnis
von 2 : 3 : 1 (BX-5, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical
Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran enthält, wurde zu der Beschichtungslösung hinzu
gegeben.
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Die
CGM-Mahlbasis wurde durch das Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalcyanin
(kommerziell erhalten von der H.W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit
49 g Polyvinylbutyralharz (BX-5) in 651 g Methylethylketon auf einer
horizontalen Sandmühle
(Modell LMC12 DCMS, kommerziell erhalten von Netzsch Incorporated,
Exton, PA) mit 1 Mikron Zirkonkügelchen
unter Verwendung eines Recyclingmodus für 4 Stunden erhalten.
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Nach
dem Mischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurde die Einzelschichtbeschichtungslösung auf das oben beschriebene Substrat
unter Verwendung eines Messerbeschichters mit einer 94 Mikron-Öffnung gefolgt
durch das Trocknen in einem Ofen bei 110°C für 5 Minuten beschichtet.
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Probe 2
-
Eine
Beschichtungslösung
für einen
Einzelschichtorganofotorezeptor zur Bildung von Probe 2 wurde durch
das Verbinden von 1,87 g der Verbindung (2), 0,54 g eines (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitrils
und 9,37 g Tetrahydrofuran hergestellt, die geschüttelt wurden,
bis all die Komponenten aufgelöst
waren. 7,4 g eines 14 Gew.-%-igen
Polyvinylbutyralharz (BX-1, kommerziell erhalten von der Sekisui
Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran als Vormischungslösung, 0,65
g Phthalsäureanhydrid
(Aldrich Chemical) in 3,0 g Tetrahydrofuran und 0,83 g einer CGM-Mahlbasis,
die 18,5 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin plus Polyvinylbutyralharz
in einem Gewichtsverhältnis
von 2,3: 1 (BX-5, kommerziell erhalten von Sekisui Chemical Co.
Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran enthält, wurden zu der Beschichtungslösung hinzu
gegeben. Die CGM-Mahlbasis wurde
so hergestellt, wie es für
Probe 1 beschrieben wurde.
-
Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurde die Beschichtungslösung
als Einzelschicht auf ein äquivalentes
Substrat beschichtet, wie es für
die Probe 1 beschrieben wurde, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
gefolgt durch das Trocknen in einem Ofen bei 110°C für 5 Minuten.
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Probe 3
-
Eine
Beschichtungslösung
als Einzelschichtorganofotorezeptor zur Herstellung von Probe 3
wurde durch das Verbinden von 1,87 g der Verbindung (2), 0,54 g
eines (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitrils
und 9,37 g Tetrahydrofuran hergestellt, die geschüttelt wurden,
bis all diese Komponenten aufgelöst
waren. Eine Menge von 7,4 g eines 14 Gew.-%-igen Polyvinylbutyralharz
(BX-1, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan)
in Tetrahydrofuran als Vormischung, 0,43 g Maleinsäureanhydrid
(Aldrich Chemical) in 2,0 g Tetrahydrofuran und 0,83 g einer CGM-Mahlbasis,
die 18,5 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin plus Polyvinylbutyralharz
in einem Verhältnis
von 2,3: 1 (BX-5, kommerziell erhalten von Sekisui Chemical Co.
Ltd., Japan) in. Tetrahydrofuran enthält, wurden zu dieser Mischung
hinzu gegeben. Die CGM-Mahlbasis
wurde so hergestellt, wie es für
die Probe 1 beschrieben wird.
-
Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurde die Beschichtungslösung
als Einzelschicht auf ein äquivalentes
Substrat beschichtet, wie es für
Probe 1 beschrieben wird, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
gefolgt durch Trocknen in einem Ofen bei 110°C für 5 Minuten.
-
Probe 4
-
Eine
Beschichtungslösung
als Einzelschichtorganofotorezeptor zur Herstellung der Probe 4
wurde durch das Verbinden von 1,59 g der Verbindung (2), 2,29 g
eines 20 gew.-%-igen (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitrils
in Tetrahydrofuran als Vormischung, 4,0 g Tetrahydrofuran, 7,91
g eines 11,1 gew.-%-igen Polyvinylbutyralharz (BX-5, kommerziell
erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran als
Vormischungslösung
und 0,7 g einer CGM-Mahlbasis hergestellt, die 18,7 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin plus
Polyvinylbutyralharz in einem Verhältnis von 2,3 : 1 (BX-5, kommerziell
erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran
enthält.
Die CGM-Mahlbasis wurde so hergestellt, wie es für Probe 1 beschrieben wird.
-
Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurden 0,5 g einer 10 gew.-%-igen Triethylaminlösung in Tetrahydrofuran hinzugegeben,
die Beschichtungslösung wurde
kurz geschüttelt
und dann auf ein äquivalentes
Substrat beschichtet, wie es für
Probe 1 beschrieben wird, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
gefolgt durch Trocknen in einem Ofen bei 85°C für 15 Minuten.
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Probe 5
-
Eine
Beschichtungslösung
als Einzelschichtorganofotorezeptor zur Herstellung der Probe 5
wurde durch das Verbinden von 1,33 g der Verbindung (2), 1,91 g
eines 20 gew.-%-igen (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitrils
in Tetrahydrofuran als Vormischungslösung, 0,5 g Phthalsäureanhydrid
(Aldrich Chemical) in 5,5 g Tetrahydrofuran, 6,6 g eines 11,1 gew.-%-igen
Polyvinylbutyralharzes (BX-5, kommerziell erhalten von der Sekisui
Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran als Vormischungslösung und
0,7 g einer CGM-Mahlbasis hergestellt, die 18,7 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin
plus Polyvinylbutyralharz in einem Verhältnis von 2,3: 1 in Tetrahydrofuran
(BX-5, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) enthält. Die
CGM-Mahlbasis wurde so hergestellt, wie es für die Probe 1 beschrieben wird.
-
Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurden 0,5 g einer 10 gew.-%-igen Triethylaminlösung in Tetrahydrofuran hinzu
gegeben, die Beschichtungslösung wurde
kurz geschüttelt
und dann auf ein äquivalentes
Substrat, wie es für
Probe 1 beschrieben wird, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
beschichtet, gefolgt durch Trocknen in einem Ofen bei 85°C für 15 Minuten.
-
Probe 6
-
Probe
6 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 1 beschrieben wird,
außer
dass die Verbindung (2) durch 1,87 g der Verbindung (6) ersetzt
wurde.
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Probe 7
-
Probe
7 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 2 beschrieben wird,
außer
dass 1,87 g der Verbindung (6) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurden und dass 0,75 g Phthalsäureanhydrid
in 3,4 g Tetrahydrofuran anstatt der für Probe 2 aufgelisteten Menge
hinzu gegeben wurde.
-
Probe 8
-
Probe
8 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 3 beschrieben wird,
außer
dass 1,87 g der Verbindung (6) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurden und dass 0,5 g Maleindsäureanhydrid
in 2,3 g Tetrahydrofuran anstatt der in Probe 3 aufgelisteten Menge
Maleinsäureanhydrid
hinzu gegeben wurde.
-
Probe 9
-
Probe
9 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 4 beschrieben wird,
außer
dass 1,59 g der Verbindung (6) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurden.
-
Probe 10
-
Probe
10 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 5 beschrieben wird,
außer
dass 1,33 g der Verbindung (6) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurden.
-
Probe 11
-
Probe
11 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 1 beschrieben wird,
außer
dass 1,87 g der Verbindung (9) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurden.
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Probe 12
-
Probe
12 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 2 beschrieben wird,
außer
dass 1,87 g der Verbindung (9) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurden, und dass 1,1 g Phthalsäureanhydrid
in 5,0 g Tetrahydrofuran anstatt der für Probe 2 aufgelisteten Menge
verwendet wurden.
-
Probe 13
-
Probe
13 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 3 beschrieben wird,
außer
dass 1,87 g der Verbindung (9) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurden, und dass 0,7 g Maleinsäureanhydrid
in 3,2 g Tetrahydrofuran anstatt der für Probe 3 aufgelisteten Menge
an Maleinsäureanhydrid
hinzu gegeben wurden.
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Probe 14
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Probe
14 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 4 beschrieben wird,
außer
dass 1,59 g der Verbindung (9) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurde.
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Probe 15
-
Probe
15 wurde so hergestellt, wie es oben für Probe 5 beschrieben wird,
außer
dass 1,33 g der Verbindung (9) anstatt der Verbindung (2) verwendet
wurden.
-
Vergleichende Probe A
-
Zur
Herstellung der vergleichenden Probe A wurde eine Beschichtungslösung als
Einzelschichtorganofotorezeptor durch das Verbinden von 1,87 g MPCT-10
(ein Ladungstransfermaterial, kommerziell erhalten von Mitsubishi
Paper Mills, Tokyo, Japan), 0,54 g eines (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrils
und 9,37 g Tetrahydrofuran, die geschüttelt wurden, bis alle Komponenten
aufgelöst
waren, hergestellt. Eine Menge von 7,4 g eines 14 Gew.-%-igen Polyvinylbutyralharz
(BX-1, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan)
in Tetrahydrofuran als Vormischungslösung und 0,83 g einer CGM-Mahlbasis,
die 18,5 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin plus Polyvinylbutyralharz
in einem Verhältnis
von 2,3 : 1 in Tetrahydrofuran enthält (BX-5, kommerziell erhalten
von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan), wurden zu der Beschichtungslösung hinzu
gegeben. Die CGM-Mahlbasis wurde so hergestellt, wie es für Probe
1 beschrieben wurde.
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Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurde die Einzelschichtbeschichtungslösung auf ein äquivalentes
Substrat, wie es für
Probe 1 beschrieben wurde, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
beschichtet, gefolgt durch Trocknen in einem Ofen bei 110°C für 5 Minuten.
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Vergleichende Probe B
-
Zur
Herstellung der vergleichenden Probe B wurde eine Beschichtungslösung als
Einzelschichtorganofotorezeptor durch das Verbinden von 1,87 g MPCT-10
(ein Ladungstransfermaterial, das kommerziell von Mitsubishi Paper
Mills, Tokyo, Japan erhalten wurde), 0,54 g eines (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrils
und 9,37 g Tetrahydrofuran, die geschüttelt wurden, bis die Komponenten
aufgelöst
waren, hergestellt. Eine Menge von 7,4 g eines 14 Gew.-%-igen Polyvinylbutyralharz
(BX-1, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan)
in Tetrahydrofuran als Vormischungslösung, 0,65 g Phthalsäureanhydrid
(Aldrich Chemical) in 3,0 g Tetrahydrofuran und 0,83 g einer CGM-Mahlbasis,
die 18,5 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin plus Polyvinylbutyralharz
(BX-5, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan)
in einem Verhältnis
von 2,3 : 1 in Tetrahydrofuran enthält, wurde zu der Beschichtungslösung hinzu
gegeben. Die CGM-Mahlbasis wurde so hergestellt, wie es für Probe
1 beschrieben wird.
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Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurde die Einzelschichtbeschichtungslösung auf ein äquivalentes
Substrat, wie es für
Probe 1 beschrieben wird, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
beschichtet, gefolgt durch Trocknen in einem Ofen bei 110°C für 5 Minuten.
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Vergleichende Probe C
-
Um
die vergleichende Probe C herzustellen, wurde eine Beschichtungslösung als
Einzelschichtorganofotorezeptor durch das Verbinden von 1,87 g MPCT-10
(ein Ladungstransfermaterial, das kommerziell von Mitsubishi Paper
Mills, Tokyo, Japan erhalten wurde), 0,54 g eines (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrils
und 9,37 g Tetrahydrofuran, die geschüttelt wurden, bis all die Komponenten
aufgelöst
waren, hergestellt. Zu dieser Mischung wurden 7,4 g eines 14 Gew.-%-igen
Polyvinylbutyralharz (BX-1, kommerziell erhalten von der Sekisui
Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran als Vormischungslösung, 0,44
g Maleinsäureanhydrid
(Aldrich Chemical) in 2,0 g Tetrahydrofuran und 0,83 g einer CGM-Mahlbasis,
die 18,5 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin plus Polyvinylbutyralharz
in einem Verhältnis
von 2,3 : 1 (BX-5, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical
Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran enthält, hinzu gegeben. Die CGM-Mahlbasis
wurde so hergestellt, wie es für
Probe 1 beschrieben wird.
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Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurde die Einzelschichtbeschichtungslösung auf ein äquivalentes
Substrat, wie es für
Probe 1 beschrieben wird, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
beschichtet, gefolgt durch Trocknen in einem Ofen bei 110°C für 5 Minuten.
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Vergleichende
Probe D
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Um
die vergleichende Probe D herzustellen, wurde eine Beschichtungslösung als
Einzelschichtorganofotorezeptor durch das Verbinden von 1,59 g MPCT-10
(ein Ladungstransfermaterial, das kommerziell von Mitsubishi Paper
Mills, Tokyo, Japan erhalten wurde), 2,29 g eines 20 Gew.-%igen
(4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrils in Tetrahydrofuran
als Vormischungslösung,
4,0 g Tetrahydrofuran, 7,9 g eines 11,1 Gew.-%-igen Polyvinylbutyralharz
(BX-5, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan)
in Tetrahydrofuran als Vormischungslösung, und 0,7 g einer CGM-Mahlbasis,
die 18,7 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin plus Polyvinylbutyralharz
in einem Verhältnis
von 2,3 : 1 (BX-5, kommerziell erhalten von der Sekisui Chemical
Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran enthält, hergestellt. Die CGM-Mahlbasis
wurde so hergestellt, wie es für
Probe 1 beschrieben wird.
-
Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurden 0,5 g einer 10 Gew.-%igen Triethylaminlösung in Tetrahydrofuran hinzu
gegeben, die Beschichtungslösung wurde
kurz geschüttelt
und dann auf ein äquivalentes
Substrat, wie es für
Probe 1 beschrieben wird, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
beschichtet, gefolgt durch Trocknen in einem Ofen bei 85°C für 15 Minuten.
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Vergleichende Probe E
-
Um
die vergleichende Probe E herzustellen, wurde eine Beschichtungslösung als
Einzelschichtorganofotorezeptor durch das Verbinden von 1,33 g MPCT-10
(ein Ladungstransfermaterial, das kommerziell von Mitsubishi Paper
Mills, Tokyo, Japan erhalten wurde), 1,91 g eines 20 Gew.-%igen
(4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrils in Tetrahydrofuran
als Vormischungslösung,
0,5 g Phthalsäureanhydrid
(Aldrich Chemical) in 5,5 g Tetrahydrofuran, 6,6 g eines 11,1 Gew.-%-igen
Polyvinylbutyralharz (BX-5, kommerziell erhalten von der Sekisui
Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran als Vormischungslösung und
0,7 g einer CGM-Mahlbasis, die 18,7 Gew.-% Titanyloxyphthalcyanin
plus Polyvinylbutyralharz in einem Verhältnis von 2,3 : 1 (BX-5, kommerziell
erhalten von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran
enthält,
hergestellt. Die CGM-Mahlbasis wurde so hergestellt, wie es für Probe
1 beschrieben wird.
-
Nach
dem Vermischen der Lösung
auf einem mechanischen Schüttler
für ungefähr 1 Stunde
wurden 0,5 g einer 10 Gew.-%igen Triethylaminlösung in Tetrahydrofuran hinzu
gegeben, die Beschichtungslösung wurde
kurz geschüttelt
und dann auf ein äquivalentes
Substrat, wie es für
Probe 1 beschrieben wird, unter Verwendung eines Messerbeschichters
mit einer 94 Mikron-Öffnung
beschichtet, gefolgt durch Trocknen in einem Ofen bei 85°C für 15 Minuten.
-
Beispiel 4 – Trockenes
elektrostatisches Testen und die Eigenschaften von Organofotorezeptoren
-
Dieses
Beispiel stellt die Ergebnisse der elektrostatischen Untersuchungen
der Proben der Organofotorezeptorproben zur Verfügung, die wie in Beispiel 3
beschrieben hergestellt wurden.
-
Die
zyklische elektrostatische Leistungsfähigkeit der hierin beschriebenen
Organofotorezeptoren mit den Epoxy-modifizierten auf Hydrazon basierenden
Verbindungen wurde unter Verwendung eines vor Ort konstruierten
und entwickelten Prüfstandes,
der zum Beispiel bis zu 3 Probenstreifen messen kann, die um eine Trommel
mit einem Durchmesser von 160 mm gewickelt sind, bestimmt. Die Ergebnisse
dieser Proben zeigen die Ergebnisse an, die man mit anderen Trägerstrukturen
wie Bändern,
Trommeln und Ähnlichem
zur Halterung von Organofotorezeptoren erhalten würde.
-
Für Untersuchungen
unter Verwendung einer Trommel mit einem Durchmesser von 160 mm
wurden drei beschichtete Probenstreifen, die jeweils 50 cm lang
mal 8,8 cm breit sind, Seite an Seite und vollständig um die Aluminiumtrommel
herum befestigt (Umfang von 50,3 cm). In einigen Ausführungsformen
ist wenigstens einer der Streifen eine Kontrollprobe, die mit einem
Gewebe präzisionsbeschichtet
ist und als interner Referenzpunkt verwendet wird. Eine Kontrollprobe
mit einer umgekehrten Dualschichtstruktur wurde als interner Test
des Prüfers
verwendet. In dieser elektrostatischen zyklischen Testvorrichtung
rotierte die Trommel mit einer Geschwindigkeit von 8,13 cm/Sek.
(3,2 ips) und die Position jeder Station in der Testvorrichtung
(Abstand und vergangener Zeitraum pro Zyklus) wird in der Tabelle
1 unten wiedergegeben: Tabelle
1 Elektrostatische
Teststationen um eine Trommel mit einem Durchmesser von 160 mm bei
8,13 cm/Sek.
-
Der
Löschstab
ist eine Anordnung von Laserlicht abgebenden Dioden (LED) mit einer
Wellenlänge
von 720 nm, der die Oberfläche
des Organofotorezeptors entlädt.
Der Scorotron-Lader umfasst einen Draht, der den Transfer einer
gewünschten
Menge an Ladung auf die Oberfläche
des Organofotorezeptors erlaubt.
-
In
der oben genannten Tabelle ist die erste elektrostatische Sonde
(Trek 344® elektrostatische
Messvorrichtung, Trek, Inc. Medina, NY 0,34 s nach der Laserstation
angeordnet und 0.78 s nach dem Scorotron, während die zweite Sonde (Trek
344® elektrostatische
Messvorrichtung) 1,21 s von der ersten Sonde und 1,99 s von dem
Scorotron entfernt ist. Alle Messungen werden bei Umgebungstemperatur
und relativer Feuchte durchgeführt.
-
Die
elektrostatischen Messungen wurden als eine Kompilierung von verschiedenen
Durchläufen
auf der Teststation erhalten. Die ersten drei diagnostischen Tests
(Prodtest Anfang, VlogE Anfang, Dunkelabbau Anfang) waren so konstruiert,
die elektrostatische zyklische Verwendung einer neuen frischen Probe
zu untersuchen und die letzten drei identischen diagnostischen Tests
(Prodtest Ende, VlogE Ende, Dunkelabbau Ende) wurden nach der zyklischen
Verwendung der Probe laufengelassen. Zusätzlich wurden periodisch Messungen während des
Tests durchgeführt,
wie es unter „Dauerlauf° unten beschrieben
wird. Der Laser wird bei einer Wellenlänge von 780 nm, 600 dpi, 50
Mikron Punktgröße, 60 Nanosekunden/Pixelbestrahlungszeit,
1.800 Linien pro Sekunde Abtastgeschwindigkeit und 100% Betriebszyklus
betrieben. Der Betriebszyklus ist die prozentuale Bestrahlung des
Pixelzeitraums, d. h. der Laser ist bei einem 100%igen Arbeitszyklus
für volle
60 Nanosekunden pro Pixel angeschaltet.
-
Elektrostatische Testfolge:
-
- 1) PRODTEST: Ladungsaufnahme- (Vacc)
und Endladungsspannung (Vdis) wurden durch
das Aussetzen der Proben an eine Koronaaufladung (wobei der Löschstab
immer an war) für
drei vollständige
Trommelumdrehungen (Laser aus) bestimmt; Entladung mit einem Laser
bei 780 nm & 600
dpi bei der vierten Umdrehung (50 μm Punktgröße, Bestrahlungzeit von 60
Nanosekunden/Pixel, Lauf bei einer Abtastgeschwindigkeit von 1.800
Linien pro Sekunde und Verwendung eines 100%igen Betriebszyklus);
vollständig
geladen für
die nächsten
drei Umdrehungen (Laser aus); Entladen mit nur der Löschlampe
@ 720 nm bei der achten Umdrehung (Korona und Laser aus), um die
Restspannung (Vres) zu erhalten; und zuletzt
vollständig
beladen für
die letzten drei Umdrehungen (Laser aus). Die Kontrastspannung (Vcon) ist der Unterschied zwischen Vacc und Vdis und
der funktionelle Dunkelabbau (Vdd) ist der
Unterschied in dem Spannungsaufnahmepotential, das durch die Sonden
#1 und #2 gemessen wurde.
- 2) VLOGE: Dieser Test misst die fotoinduzierte Entladung des
Fotoleiters bei verschiedenen Laserintensitätsmengen durch die Beobachtung
der Entladungsspannung der Probe als eine Funktion der Laserleistung
(Bestrahlungsdauer von 50 ns) bei fixierten Bestrahlungszeiten und
konstanten anfänglichen
Potentialen. Die funktionelle Photoempfindlichkeit S780nm und
die Betriebsleistungseinstellungen wurden durch diesen diagnostischen
Test bestimmt.
- 3) DUNKELABBAU: Dieser Test misst den Verlust an Ladungsaufnahme
in der Dunkelheit mit der Zeit ohne Laser- oder Löschbestrahlung
für 90
Sekunden und kann als ein Indikator des Folgenden verwendet werden:
i) der Injektion von Restlöchem
aus der ladungsgenerierenden Schicht in die Ladungstransportschicht, ii)
der thermischen Freisetzung von gefangenen Ladungen und iii) der
Injektion von Ladung aus der Oberfläche oder der Aluminiumgrundebene.
- 4) DAUERLAUF: Die Probe wurde elektrostatisch zyklisch für 100 Trommelumdrehungen
entsprechend der folgenden Sequenz für jede Proben-Trommel-Umdrehung verwendet.
Die Probe wurde durch die Korona aufgeladen, der Laser wurde zyklisch
an- und ausgestellt (80-100° Abschnitte)
zur Entladung eines Teils der Probe und zuletzt entlud die Löschlampe
die gesamte Probe als Vorbereitung für den nächsten Zyklus. Der Laser wurde
zyklisch angestaltet, so dass der erste Abschnitt der Probe nie
bestrahlt wurde, der zweite Abschnitt immer bestrahlt wurde, der
dritte Abschnitt nie bestrahlt wurde, der letzte Abschnitt immer
bestrahlt wurde. Dieses Muster wurde für eine Gesamtanzahl von 100
Trommelumdrehungen wiederholt und dann wurden die Daten periodisch
nach jedem fünften
Zyklus für
einen 100 Zyklen dauernden Lauf aufgenommen.
- 5) Nach dem DAUERLAUF-Test wurden die diagnostischen PRODTEST-,
VLOGE-, DUNKELABBAU- Untersuchungen erneut durchgeführt.
-
Die
folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der diagnostischen anfänglichen
und letzten PRODTEST- Untersuchungen. Die Werte für die Ladungsaufnahmespannung
(Vacc, Sonde #1, durchschnittliche Spannung, die
im dritten Zyklus erhalten wurde), die Entladungsspannung (Vdis, Sonde #1, durchschnittliche Spannung, die
im vierten Zyklus erhalten wurde) und die Restspannung (Vres, Sonde 1, durchschnittliche Spannung,
die im achten Zyklus erhalten wurde) werden für den ersten und den letzten
Zyklus wiedergegeben.
-
Tabelle
2. Trockene elektrostatische Testergebnisse von verschiedenen Proben
zu Beginn des Zyklus und nach 100 Beladungs-Entladungs-Zyklen.
-
In
der oben genannten Tabelle wurde die Bestrahlungsempfindlichkeit
(Empfindlichkeit bei 780 nm in m2/J) des
xerografischen Verfahrens aus der Information bestimmt, die während des
VLOGE diagnostischen Laufs bestimmt wurde, durch das Berechnen des
Umkehrwertes des Produkts der Laserleistungsfähigkeit, die notwendig ist,
um den Fotorezeptor um die Hälfte
seines anfänglichen
Potenzials zu entladen, die Belichtungsdauer und 1/Spotgröße.
-
Beispiel 5 – Untersuchung
des Ionisierungspotenzials für
Ladungstransportverbindungen
-
Dieses
Beispiel zeigt die Untersuchung der Ionisierungspotenziale für drei Proben
und eine vergleichende Probe.
-
Proben
für Messungen
des Ionisierungspotenzials (Ip) wurden durch das Auflösen der
Verbindung in Tetrahydrofuran hergestellt. Die Lösung wurde mit der Hand auf
ein mit Aluminium versehenes Polyestersubstrat beschichtet, das
mit einer auf Methylcellulose basierenden Haftunterschicht präzisionsbeschichtet
worden war, um eine Schicht Ladungstransportmaterial (CTM, charge
transport material) herzustellen. Die Rolle dieser Unterschicht
war es, die Haftung der CTM-Schicht zu verbessern, die Kristallisierung
des CTM zu verringern und die Elektronenfotoemission aus der Aluminiumschicht
durch mögliche
Fehler in der CTM-Schicht zu eliminieren. Es wurde keine Fotoemission
aus dem Aluminium durch die Unterschicht bei einer Bestrahlung mit
bis zu 6,4 eV Quantenlichtenergie nachgewiesen. Zusätzlich war
die Haftunterschicht leitend genug, um eine Ladungsakkumulierung
darauf während
der Messung zu vermeiden. Die Dicke der Unterschicht und der CTM-Schicht
betrug jeweils ungefähr
0,4 μm.
Es wurde kein Bindemittelmaterial mit dem CTM bei der Herstellung
der Proben für
die Messung des Ip verwendet. Fünf
Proben (Proben 16, 17, 18, 24 und 25) wurden ohne Bindematerialien
unter Verwendung jeweils der Verbindungen 2, 6, 10, 9 und 12 hergestellt.
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Das
Ionisierungspotenzial wurde durch eine Elektronenfotoemission in
Luft ähnlich
dem Verfahren gemessen, das in "Ionization
Potential of Organic Pigment Film by Atmosphenc Photoelectron Emission
Analysis", Electroghotograghy,
28, Nr. 4, S. 364 (1989) durch E. Miyamoto, Y. Yamaguchi und M.
Yokoyama beschrieben wird. Jede Probe wurde mit monochromatischem
Licht aus dem Quartzmonochromator mit einer Deuteriumlampenquelle
bestrahlt. Die Leistung des eingehenden Lichtstrahls betrug 2-5 × 10
–8 W.
Die negative Spannung von –300
V wurde auf das Probensubstrat aufgetragen. Die Gegenelektrode mit
einem Schlitz von 4,5 × 15
mm
2 zur Bestrahlung wurde in einem Abstand
von 8 mm von der Probenoberfläche
aufgestellt. Die Gegenelektrode wurde für die Fotoleitfähigkeitsmessungen
mit dem Eingang eines BK2-16-Typ
Elektrometers verbunden, das mit einem offenen Eingangssystems arbeitet.
Eine Fotostromstärke
von 10
–15-10
–12 Ampere floss
bei Bestrahlung durch den Schaltkreis. Der Fotostrom I war stark
von der eingehenden Photonenlichtenergie by abhängig. Die Abhängigkeit
I
0,5 = f(hv) wurde aufgezeichnet. Üblicher
Weise wird die Abhängigkeit
der Quadratwurzel der Fotostromstärke von der eingehenden Lichtquantenmenge
gut durch das lineare Verhältnis in
der Nähe
des Schwellenwertes beschrieben (siehe: „Ionization Potential of Organic
Pigment Film by Atmospheric Photoelectron Emission Analysis", Elektrophotography,
28, Nr. 4, S. 364 (1989) von E. Miyamoto, Y. Yamaguchi und M. Yokoyama;
und „Photoemission
in Solids", Topics
in Applied Physics, 26, 1-103 (1978) von M. Cordona und L. Ley).
Der lineare Teil dieser Abhängigkeit
wurde auf die hv-Achse extrapoliert und der Ip-Wert wurde als die
Photonenenergie am Schnittpunkt bestimmt. Die Messung des Ionisierungspotentials
hatte einen Fehler von ± 0,03
eV. Die Daten des Ionisierungspotenzials werden in Tabelle 3 aufgelistet. Tabelle
3. Ionisierungspotenzial und Mobilitätswerte.
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Beispiel 6
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Dieses
Beispiel beschreibt die Messungen der Lochmobilität für Organofotorezeptorproben.
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Die
Lochdriftmobilität
wurde durch eine Flugzeittechnik gemessen, wie sie in "The discharge kinetics of
negatively charged Se electrophotographic layers", Lithuanian Journal of Physics, 6,
S. 569-576 (1966) von E. Montrimas, V. Gaidelis und A. Pazera beschrieben
wurde. Positive Koronabeladung stellte elektrisches Feld innerhalb
der CTM-Schicht her. Die Ladungsträger wurden an der Schichtoberfläche durch
Bestrahlung mit Pulsen eines Stickstofflasers generiert (die Pulsdauer
betrug 2 ns, Wellenlänge
337 nm). Das Potenzial der Oberflächenschicht verringerte sich
als ein Ergebnis der Pulsbestrahlung und war bis zu 1-5% des anfänglichen
Potenzials vor der Bestrahlung. Die Kapazitätssonde, die mit dem Breitbandfrequenzelektrometer
verbunden war, maß die
Geschwindigkeit des Oberflächenpotenzials
dU/dt. Die Transitzeit tt wurde durch die Änderung
(kink) in der Kurve der dU/dt Transiente in linearer oder doppellogarithmischer
Skala bestimmt. Die Driftmobiliät
berechnete sich aus der Formel μ =
d2/Uo × tt, worin d die Schichtdicke und Uo das Oberflächenpotenzial zum Zeitpunkt
der Bestrahlung ist. Die Messung der Lochmobilität wurde mit Änderungen
in dem Beladungssystem wiederholt, um die Probe auf verschiedene
U-Werte zu laden,
was mit unterschiedlichen elektrischen Feldstärken E innerhalb der Schicht
korrespondiert. Diese Abhängigkeit
der elektrischen Feldstärke wurde
durch die folgende Formel genähert.
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Hier
ist E die elektrische Feldstärke, μo ist
die Feldmobilität
bei Null und α ist
der Pool-Frenkel-Parameter.
Die Tabelle 3 listet die charakterisierenden Parameter der Mobilität, die μo-
und die α-Werte
sowie den Mobilitätswert
bei der Feldstärke
von 6,4 × 105 V/cm auf, wie sie aus diesen Messungen
bestimmt wurden.
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Acht
Proben wurden wie folgt aus fünf
der Ladungstransportverbindungen hergestellt, wie sie in Beispiel
1 oben beschrieben wurden.
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Probe 19
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Eine
Mischung aus 0,1 g der Verbindung 2 und 0,1 g Polyvinylbutyral (PVB1,
Aldrich Kat. # 41,843-9, kommerziell erhalten von Aldrich, Milwaukee,
WI) wurde in 2 ml Tetrahydrofuran (THF) aufgelöst. Die Lösung wurde auf einen Polyesterfilm
mit einer leitenden Aluminiumschicht durch einen Tauchroller beschichtet.
Nachdem die Beschichtung für
eine Stunde bei 80°C
getrocknet worden war, wurde eine klare 10 μm dicke Beschichtung gebildet.
Die Lochmobilität
der Probe 19 wurde gemessen, die Ergebnisse werden oben in Tabelle 3
aufgelistet.
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Probe 20
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Die
Probe 20 wurde gemäß dem Verfahren
für die
Probe 19 hergestellt, außer
dass Polyvinylbutyral S-LEC B BX-1 (kommerziell erhalten von der
Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) anstelle von PVB1 verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Mobilitätsmessung
sind in Tabelle 3 aufgelistet.
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Probe 21
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Probe
21 wurde gemäß dem Verfahren
für die
Probe 19 hergestellt, außer
dass die Verbindung 6 anstelle der Verbindung 2 verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Mobilitätsmessung
sind in Tabelle 3 aufgelistet.
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Probe 22
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Probe
22 wurde gemäß dem Verfahren
für die
Probe 20 hergestellt, außer
dass die Verbindung 9 anstelle der Verbindung 2 verwendet wurde.
Die Ergebnisse der Mobilitätsmessung
sind in Tabelle 3 aufgelistet.
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Probe 23
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Probe
23 wurde gemäß dem Verfahren
für die
Probe 22 hergestellt, außer
dass Polycarbonat lupilon® Z-200 (kommerziell erhalten
von Mitsubishi Gas Chemical) anstelle von Polyvinylbutyral verwendet
wurde. Die Ergebnisse der Mobilitätsmessung sind in Tabelle 3
aufgelistet.
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Probe 26
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Probe
26 wurde durch das Auflösen
von 0,1 g der Verbindung (9) und 0,1 g Polyvinylbutyral (S-LEC B BX-1,
erhalten von Sekisui) in 2 ml Tetrahydrofuran hergestellt. Die Lösung wurde
auf einem Polyesterfilm mit einer leitenden Aluminiumschicht durch
einen Tauchroller beschichtet. Nachdem die Beschichtung für 1 Stunde
bei 80°C
getrocknet war, wurde eine klare 10 μm dicke Beschichtung gebildet.
Die Ergebnisse der Mobilitätsmessung
sind in Tabelle 3 aufgelistet.
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Probe 27
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Probe
27 wurde ähnlich
zu Probe 26 hergestellt, außer
dass Polyvinylbutyral durch Polycarbonat PC-Z (lupilon 200, Mitsubishi
Engineering Plastics Co.) ersetzt wurde. Die Ergebnisse der Mobilitätsmessung
sind in Tabelle 3 aufgelistet.
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Probe 28
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Die
Probe 28 wurde in ähnlicher
Weise wie die Probe 26 hergestellt, außer dass die Verbindung (9) durch
die Verbindung (12) ersetzt wurde. Die Ergebnisse der Mobilitätsmessung
sind in Tabelle 3 aufgelistet.
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Probe 29
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Die
Probe 29 wurde in ähnlicher
Weise wie die Probe 26 hergestellt, außer dass die Verbindung (9) durch
die Verbindung (13) ersetzt wurde. Die Ergebnisse der Mobilitätsmessung
sind in Tabelle 3 aufgelistet.
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Wie
die Fachleute auf dem Gebiet verstehen werden, kann eine zusätzlich Substitution,
eine Variation unter den Substituenten und alternative Verfahren
der Synthese und Verwendung im Umfang und im Vorsatz der vorliegenden
Offenbarung der Erfindung praktiziert werden. Die oben gemachten
Ausführungsformen
sind nur als illustrativ und nicht als einschränkend vorgesehen. Zusätzliche
Ausführungsformen
befinden sich in den Ansprüchen.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte
Ausführungsformen
beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass Änderungen
in der Form und dem Detail ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung
gemacht werden können.
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Obwohl
einige wenige bevorzugte Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben wurden, werden die Fachleute auf dem Gebiet
zu schätzen
wissen, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen gegebenenfalls ohne Abweichung vom Umfang der
Erfindung, wie sie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert wird, durchgeführt
werden können.