DE68919304T2

DE68919304T2 - Leitfähige Zusammensetzung und Methode zur Herstellung derselben.

Info

Publication number: DE68919304T2
Application number: DE68919304T
Authority: DE
Inventors: Eizo Asakura; Toshiya Hatta; Motoi Kitano; Seiichi Nakatani; Yoshio Nakatani; Mitsumasa Oku; Hideyuki Yoshida; Minoru Yoshinaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1989-08-29
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2009-08-30
Also published as: DE68919304D1; KR900003271A; KR920008576B1; EP0356994A1; US5183594A; CA1334479C; EP0356994B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine leitfähige Zusammensetzung und insbesondere auf eine leitfähige Zusammensetzung, die eine organische Zusammensetzung ist, wie zum Beispiel eine leitfähige Harzzusammensetzung und eine Beschichtungszusammensetzung. Insbesondere bezieht sie sich auf eine leitfähige Harzzusammensetzung, die in Form einer Mischung, einer Paste, eines geformten Produktes, eines Kittes oder dergleichen verwendet wird, insbesondere auf dem Gebiet der Halbleiter, und die einen ausgedehnten Bereich umfaßt und Materialien, die für das Verpacken, Lagern und Transportieren zum Zweck des Verhinderns von elektrostatischer Zerstörung verwendet werden, Fußbodenbeläge, die für die Verhinderung von elektrostatischer Aufladung oder die Beseitigung von elektrostatischer Aufladung verwendet werden, Abschirmungsmaterialien, die für das Verhindern einer Störung durch elektromagnetische Wellen verwendet werden, Zusammensetzungen für Kabelummantelungen, die für das Verhindern einer Verschlechterung durch Corona-Entladung verwendet werden, und synthetische Harzthermistoren einschließt.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine hoch leitfähige Harzzusammensetzung, die in der Form einer Paste, eines Kittes, einer Beschichtungszusammensetzung, einer Mischung, von Tabletten, eines geformten Produktes, eines Folienstückes, eines Film es oder dergleichen verwendet wird, und die auf dem Gebiet, das einen ausgedehnten Bereich umfaßt, angewendet wird, insbesondere auf dem Gebiet, in dem sowohl eine hohe Leitfähigkeit als auch eine hohe Plastizität benötigt werden, und Stromkreisverdrahtung, Elektrodenabnehmer, elektrische Kontakte, Kunststoffelektroden, leitfähige Beschichtungszusammensetzungen, leitfähige Filme, Oberflächenheizelemente, leitfähige Kunststoffe, leitfähige Kautschuke, leitfähige Reifen, Verbindungsdichtungen, elektromagnetische Abschirmungsmaterialien, antistatische Materialien und Kabelummantelungszusammensetzungen für das Verhindern von Corona-Entladung einschließt.
Diese Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Herstellen einer leitfähigen Harzzusammensetzung, die für das Bilden eines leitfähigen Harzfilmes brauchbar ist, und weiter insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen einer leitfähigen Harzzusammensetzung, die zu einer Folie, einem Film, einer Paste, einer Beschichtungszusammensetzung oder dergleichen geformt werden kann und in antistatischen Materialien oder leitfähigen Beschichtungszusammensetzungen, die für elektrostatische Beschichtung verwendet werden, verwendet wird.
Die Erfindung bezieht sich noch weiter auf eine leitfähige Zusammensetzung, die in einem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element angewendet wird, und insbesondere auf eine leitfähige Zusammensetzung, die verwendet wird, um eine verbesserte leitfähige Schicht, einen leitfähigen Träger oder eine Schutzschicht zu erhalten.
Als Materialien oder Füllstoffe, die in einen Harz eingemischt werden, um dem Harz eine elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, werden Metalle, wie zum Beispiel Silber, Kupfer, Aluminium, Nickel, Palladium und Eisen, metallische Verbindungen, wie zum Beispiel Siliciumcarbid, Zinnoxid, Indiumoxid und Zinkoxid, und Nichtmetalle, wie zum Beispiel Kohlenstoff in kristalliner oder amorpher und flockiger, pulvriger oder faseriger Form verwendet. Um hochgefüllte und stabile leitfähige Zusammensetzungen beim Verwenden dieser Füllstoffe zu erhalten, ist es bei diesen Füllstoffen wichtig, daß sie einheitlich in einem Harz dispergiert sind. Aus diesem Grund wird bei den pulverigen oder flockigen Materialien gefordert, daß sie zum Beispiel pulverisiert werden, um feinere Teilchen aufzuweisen, beziehungsweise es wird dafür gesorgt, daß sie eine geringere Dikke aufweisen, und bei den faserigen Materialien wird dafür gesorgt, daß sie einen kleineren Durchmesser aufweisen. Jedoch werden insbesondere im Fall der metallischen Füllstoffe die Füllstoffe durch Feuchtigkeit oder Sauerstoff im Verlauf der vorstehenden Behandlung oder Lagerung angegriffen, wodurch sich ein Oxidfilm auf der Oberfläche bildet, so daß es oft schwierig ist, die gewünschte elektrische Leitfähigkeit zu erhalten, sogar wenn die Teilchen gut dispergiert sind. Andere Verbindungen können in ähnlicher Weise oft durch Hydrolyse negativ beeinflußt werden. Im Fall von chemisch stabilen Verbindungen oder faserigen Materialien kann beim Verwenden der Einrichtungen, die sie feiner machen, das heißt, beim Durchführen einer Pulverisierung oder dergleichen, nur eine kleine Wirkung erzielt werden. Dies erfordert eine spezielle Einrichtung, mit der sie feiner gemacht werden, und ergibt ebenfalls eine Erhöhung der Behandlungskosten. Aus diesen Gründen gibt es in einem bevorzugten Zustand eine Grenze beim Verringern der Teilchengröße oder beim Feinermachen von Materialien zum Zwecke ihrer Dispergierung in Harzen, so daß bisher Materialien mit verhältnismäßig grober Körnung verwendet werden mußten, wie sie sind. Das verursacht folglich die Trennung des Harzes vom Füllstoff nach dem Mischen, und sie neigen dazu, einen heterogen, dispergierten Zustand zu ergeben und auch oft Schwierigkeiten bei der Langzeiterhaltung der elektrischen Leitfähigkeit zu bereiten. Insbesondere kommt es oft vor, daß keine gewünschte elektrische Leitfähigkeit erreicht werden kann, es sei denn, die Materialien würden in einer großen Menge verfüllt.
Auf der anderen Seite ist auch bekannt, teilchenförmige, flockige oder faserige leitfähige oder nicht leitfähige Füllstoffe verschiedener Art zu verwenden, deren Oberflächen mit leitfähigen Materialien beschichtet sind, die ein Metall oder ein Metalloxid, wie zum Beispiel Indiumoxid oder Zinnoxid, enthalten.
Was die gebräuchlichen leitfähigen Harzzusammensetzungen betrifft, enthalten sie eine so große Menge Füllstoffkomponente, daß die sich ergebende Harzzusammensetzung notwendigerweise nur eine geringe Menge der Harzkomponente enthält, woraus sich eine Verschlechterung von verschiedenen hervorragenden, dem Harz innewohnenden Eigenschaften ergibt. Eine solche Verschlechterung schließt die Erniedrigung der mechanischen Festigkeit, eine Erniedrigung der Flexibilit, eine Erhöhung der Dichte einer Zusammensetzung, Schwierigkeiten beim Formen, eine Abnahme des Glanzes und eine Erhöhung der Kosten aufgrund der Verwendung großer Mengen teurer Füllstoffen ein.
Im Hinblick auf die leitfähigen Beschichtungszusammensetzungen bringt die Zugabe einer großen Menge metallischer, leitfähiger Materialien, wie zum Beispiel Kupfer, Aluminium, Eisen und Nickel eine Erniedrigung der mechanischen Eigenschaften der Beschichtungen mit sich, und ebenso haben das Kupfer, das Aluminium, das Eisen und dergleichen den Nachteil, daß die elektrische Leitfähigkeit wegen der Bildung von Oxidschichten auf der Oberfläche erniedrigt wird und sich die Beschichtungen wegen der Kupfer- oder Eisenoxide verschlechtern. Nun wird bisher der preiswerte und hoch stabile Ruß verwendet, aber das ist von dem Nachteil begleitet, daß die Farbtöne begrenzt sind.
Um als nächstes das elektrofotografische, lichtempfindliche Element zu diskutieren, umfaßt es grundsätzlich einen Träger und stellt darauf eine lichtempfindliche Schicht bereit. Der Träger nimmt eher die Form eines Zylinders an als die Form eines Blattes. Dies ist so, weil die verbindungslose Konstruktion des Zylinders für das kontinuierliche, wiederholte Anwenden von Aufladen, Belichten, Entwickeln, Fixieren und Entladen im elektrofotografischen Verfahren vorteilhaft ist.
In den letzten Jahren wurde eine merkliche Entwicklung bei elektrofotografischen Druckern, die Laserstrahlen einsetzen, vollzogen. Verwendet als das elektrofotografische, lichtempfindliche Element, das in Laserstrahldruckern verwendet wird, werden anorganische lichtempfindliche Elemente, die Selen, Cadmiumsulfid oder amorphes Silicium enthalten, und organische lichtempfindliche Elemente, die Polyvinylcarbazol, Oxadiazol oder Phthalocyanin enthalten.
Als Laserstrahlquelle wurden bisher Argon- oder Helium-Neongaslaser verwendet, aber seit kurzem werden Halbleiterlaser in der Absicht verwendet, die Vorrichtung kompakter, leichtgewichtiger und preiswerter zu machen. Im Hinblick auf die Kopiergeschwindigkeit, die Auflösung und die Lebensdauer des Halbleiterlasers wurde auch ein Umkehrentwicklungssystem vorgeschlagen, in dem ein Toner auf der belichteten Fläche, die ein niedriges Potential besitzt, haftet.
Jedoch besitzt aufgrund der Wellenlänge des Halbleiterlasers, die im Infrarotbereich von 700 bis 850 nm liegt, das lichtempfindliche Element in diesem Wellenlängenbereich eine 50 niedrige Lichtempfindlichkeit, daß dies vom praktischen Gesichtspunkt aus unerwünscht war.
Nun wurden einige Sensibilisierungsverfahren vorgeschlagen. Bekannt als das wirksamste Verfahren ist es, eine funktionell getrennte, lichtempfindliche Schicht bereitzustellen, die eine Übereinanderschichtung aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht umfaßt. Die Ladungserzeugungsschicht sollte vorzugsweise ein dünner Film sein, weil ein größerer Teil der bei der Belichtung eingesetzten Lichtmenge in der Ladungserzeugungsschicht absorbiert wird, wobei eine große Anzahl Ladungsträger erzeugt wird, und auch, weil die auf diese Weise hergestellten Ladungsträger in die Ladungstransportschicht ohne Rekombination und Abfangen eingeleitet werden müssen. So wird, von dem Gesichtspunkt der Kopiergeschwindigkeit, der Auflösung und der Lebensdauer des Halbleiterlaser aus, das Umkehrentwicklungssystem, in dem ein Toner auf der belichteten Fläche, die ein niedrigen Potential besitzt, haftet, jetzt weit verbreitet verwendet.
In Fällen, in denen der Halbleiterlaser als Lichtquelle verwendet wird, taucht jedoch kein Problem bei Strichbildern auf, wie zum Beispiel Buchstaben und dergleichen, aber Interferenzstreifen erscheinen in Halbtonbildern mit gefüllten Flächen. Dies wird durch die Ladungserzeugungsschicht verursacht, die, wie vorstehend erwähnt, aus einem dünnen Film gebildet wird, und in der das Licht, das in dieser Schicht absorbiert hätte werden sollen, nicht in seiner Gesamtheit absorbiert, sondern teilweise von der Oberfläche des Trägers reflektiert wird, was eine Interferenz zwischen diesem reflektierten Licht und dem Licht ergibt, das auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht reflektiert wird.
In Fällen, in denen das Material für den Träger ein Isoliermaterial, wie zum Beispiel Papier oder Kunststoff, umfaßt, muß übrigens ein leitender Film auf dem Träger gebildet werden, so daß die Aufladung sofort abgeleitet werden kann. In Fällen, in denen der Träger ein Metall, wie zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Zink, Zinn, rostfreien Edelstahl, Messing oder Chrom umfaßt, muß der leitende Film nicht gebildet werden, aber, wenn ein gewöhnliches Entwicklungssystem verwendet wird, treten elektrisches Versagen der lichtempfindlichen Schicht oder Unregelmäßigkeiten, Kratzer oder Fehler auf dem leitfähigen Träger als weiße Flecken in einem durchgehenden Schwarz auf dein Bild auf. Wenn das Umkehrentwicklungssystem verwendet wird, erscheinen sie als schwarze Flekken in einem durchgehenden Weiß auf dem Bild. Das stellt in beiden Fällen große Probleme dar.
Um nun diese Probleme zu bewältigen, ist es wirksam, eine Harzschicht zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht bereitzustellen. Diese Harzschicht muß eine Schicht mit einem ausreichend niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand sein und sollte bevorzugt eine Harzschicht mit einer elektrischen Leitfähigkeit sein, die gewöhnlich als leitfähige Schicht bezeichnet wird. Die leitfähige Schicht darf durch ein Lösungsmittel, das in einer Beschichtungslösung für eine auf der leitfähigen Schicht gebildeten Beschichtung verwendet wird, nicht angegriffen werden, und es sind Verfahren bekannt, in denen ein kationischer, anionischer oder nichtionischer Elektrolyt oder ein polymerer Elektrolyt, wie zum Beispiel ein quaternäres Ammoniumsalz oder Sulfonat, einem hydrophilen Harz oder alkoholophilen Harz, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol, Ethylcellulose, Casein, Gelatine oder Stärke zugesetzt wird (zum Beispiel japanische Patentanmeldungen Nr. 56-54631 und Nr. 58-1772, japanische Offenlegungsschriften Nr. 57-138990 und Nr. 59-121343). Diese Schicht ist, obwohl sie vom Grad der Unregelmäßigkeiten, der Kratzer oder der Fehler des Trägers abhängt, nicht wirksam, wenn sie ein dünner Film ist, und so muß sie ein Film mit einer Dicke von nicht weniger als 5 um sein.
Es ist für das elektrofotografische, lichtempfindliche Element auch wichtig, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Haltbarkeit und Reinigungsbeständigkeit zu besitzen. Es ist für seinen elektrischen Widerstand auch wichtig, das er nicht durch Veränderungen in den Anwendungsumgebungen, insbesondere Feuchtigkeitsänderungen, angreifbar ist. Bedingungen geringer Feuchtigkeit von 10ºC/20% in Winterzeiten können zur Folge haben, daß sich der elektrische Widerstand erhöht, was im Fall des gewöhnlichen Entwicklungssystems Schleier und im Fall des Umkehrentwicklungssystems eine Erniedrigung der Bilddichte verursacht. Andererseits kann unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit von 30ºC/80% in Regenzeiten der elektrische Widerstand abnehmen und neigt dann dazu, das Eindringen von Ladungen aus dem Träger zu verursachen, woraus sich das Auftreten von weißen Flecken in durchgehendem Schwarz auf einem Bild im Fall des gewöhnlichen Entwicklungssystems und von schwarzen Flecken in durchgehend dem Weiß auf dem Bild im Fall des Umkehrentwicklungssystems ergibt.
Um mit den Änderungen in der Anwendungsumgebung fertig zu werden, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, in dem das lichtempfindliche Element mit einer Heizvorrichtung erhitzt wird, die in das lichtempfindliche Element eingebaut ist, um einen Feuchtigkeitsentzug zu bewirken (zum Beispiel japanische Offenlegungsschriften Nr. 55-96975 und Nr. 58-31344). Dieses Verfahren bringt jedoch eine Erhöhung der elektrischen Leistung und eine Erhöhung der Vorrichtungskosten mit sich, und ist nicht bevorzugt.
Übrigens wird im Verlauf des elektrofotografischen Verfahrens das lichtempfindliche Element gewöhnlich wiederholt verwendet, so daß Ladungsverschlechterung, Belichtungsverschlechterung, Ozonverschlechterung, Kratzer durch den Toner und dergleichen in der Nähe der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes auftreten können, woraus sich eine Beeinträchtigung der Lebenszeit des lichtempfindlichen Elementes ergibt. Nun ist ein Verfahren verfügbar, in dem weiter eine Schutzschicht auf der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt wird. Es wird vorgeschlagen, daß diese Schutzschicht ein Polyesterharz, ein Urethanharz, ein Polyvinylbutyralharz, ein Phenolharz, ein Celluloseacetat, ein Copolymer aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, ein Polyamid oder dergleichen umfaßt (zum Beispiel japanische Patentanmeldungen Nr. 51-15748, Nr. 52-24414, Nr. 56-34860 und Nr. 56-53756). Dieses Verfahren kann jedoch nicht von den Gesichtspunkten der Haftung auf der lichtempfindlichen Schicht, der Kratzer, der Haltbarkeit, wie zum Beispiel Gleitfestigkeit, Umweltbeständigkeit und dergleichen als zufriedenstellend bezeichnet werden.
Als Eigenschaften, die in der leitfähigen Schicht eines elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes benötigt werden, ist es auch wichtig für die Schicht, nicht durch Veränderungen in der Anwendungsumgebung, insbesondere Änderungen der Feuchtigkeit, wie vorstehend diskutiert, beeinflußt zu werden. Wenn eine leitfähige Schicht, die auf Ionenleitung beruht, verwendet wird, können Bedingungen geringer Feuchtigkeit von 10ºC/20% in Winterzeiten zur Folge haben, daß sich der elektrische Widerstand erhöht, was im Fall des gewöhnlichen Entwicklungssystems Schleier und im Fall des Umkehrentwicklungssystems eine Erniedrigung der Bilddichte verursacht. Andererseits kann unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit von 30ºC/80% in Regenzeiten der elektrische Widerstand abnehmen und neigt dann dazu, das Eindringen von Ladungen aus dem Träger zu verursachen, woraus sich das Auftreten von weißen Flecken in durchgehendem Schwarz auf einem Bild im Fall des gewöhnlichen Entwicklungssystems und von schwarzen Flecken in durchgehendem Weiß auf dem Bild im Fall des Umkehrentwicklungssystems ergibt.
Um damit fertig zu werden, wurden folgende Verfahren vorgeschlagen: Ein Verfahren, in dem ein abgeschiedener Metallfilm oder eine metallische Beschichtung aufgetragen wird oder eine metallische Folie als leitfähige Schicht herumgewikkelt wird, die keine Feuchtigkeitsabhängigkeit besitzt und weder eine Erhöhung des elektrischen Widerstandes noch Interferenzstreifen mit sich bringen kann, sogar wenn die Filmdicke vergrößert wird (japanische Offenlegungsschrift Nr. 55-124152), ein Verfahren, in dem ein metallisches Pulver aus Nickel, Kupfer, Aluminium oder dergleichen in einem Bindeharz dispergiert wird (zum Beispiel japanische Offenlegungsschrift Nr. 56-158339), ein Verfahren, in dem Ruß in einem Bindeharz dispergiert wird (zum Beispiel japanische Offenlegungsschriften Nr. 50-25303 und Nr. 52-113735), und ein Verfahren, in dem ZnO, das mit Al oder In dotiert ist, TiO&sub2;, das mit Ta dotiert ist, SnO&sub2;, das mit Sb oder Nb dotiert ist, oder ZnO, TiO, TiO&sub2;, SnO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, In&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, MgO oder ein zusammengesetztes Metalloxid aus irgendwelchen dieser Oxide in einem Bindeharz dispergiert wird (zum Beispiel japanische Offenlegungsschriften Nr. 55-146453, Nr. 56- 143443, Nr. 58-217941 und Nr. 59-84257).
Auch wurde ein Verfahren vorgeschlagen, in dem ein leitfähiger Träger ein Isoliermaterial, wie zum Beispiel Papier oder Kunststoffe, umfaßt, das mit Kohlenstoff oder Fasern eines Metalles, wie zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Messung, rostfreiem Edelstahl oder Zink gefüllt ist (zum Beispiel japanische Offenlegungsschriften Nr. 56-66854, Nr. 59-15600 und Nr. 59-97151).
In dem Fall, in dem ein abgeschiedener Metallfilm angewendet wird, besitzt das Verfahren die Nachteile, daß ein Batchsystem eingesetzt werden muß und sich außerdem aus dem Träger Gas entwickelt oder es eine lange Zeit braucht, um eine Filmdicke ohne kleine Löcher zu erreichen.
In dem Fall, in dem die metallische Beschichtung angewendet wird, besitzt das Verfahren die Nachteile, daß eine Grundierbehandlung benötigt wird und es schwierig ist, das Galvanisierbad aufrecht zu erhalten und zu kontrollieren.
In dem Fall, in dem die Metallfolie herumgewickelt wird, besitzt das Verfahren die Nachteile, daß es schwierig ist, die Metallfolie mit einer zufriedenstellenden Genauigkeit herumzuwickeln, wenn eine Endlosmetallfolie verwendet wird, so daß keine Verbindungsfläche gebildet werden muß.
In dem Fall, in dem ZnO, das mit Al oder In dotiert ist, TiO&sub2;, das mit Ta dotiert ist, SnO&sub2;, das mit Sb oder Nb dotiert ist, oder ZnO, TiO, TiO&sub2;, SnO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, In&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, MgO oder ein zusammengesetztes Metalloxid aus irgendwelchen dieser Oxide in einem Bindeharz dispergiert ist, kann eine leitfähige Schicht mit Überlegenheit bezüglich der Umgebungsabhängigkeit erhalten werden. Das Verfahren weist jedoch die Nachteile auf, daß, da die Metallpulver oder Metalloxide im Bindeharz und im Lösemittel einer Beschichtungslösung unlöslich sind und eine voluminöse Gestalt aufweisen und auch die elektrische Leitfähigkeit auf Elektronenleitung beruht, eine Fläche mit örtlich unterschiedlichem Widerstand gebildet werden und keine stabile, leitfähige Schicht erreicht werden kann, es sei denn, die Metallpulver oder Metalloxide werden in großer Menge zugegeben, und daß Metallpulver oder Metalloxide wegen ihres spezifischen Gewichts, das immerhin zwischen 3 bis 8 liegt, zum Sedimentieren neigen, wenn sie in der Beschichtungslösung dispergiert sind, so daß die Funktionsfähigkeit schlecht wird und keine stabile leitfähige Schicht erhalten werden kann.
In dem Fall, in dem das Material mit Kohlenstoff gefüllt ist, treten die Nachteile auf, daß das lichtempfindliche Element die Eigenart aufweist, daß es freie Ladungsträger in die lichtempfindliche Schicht einleitet, eine Fläche mit örtlich unterschiedlichem Widerstand gebildet werden und keine stabile leitfähige Schicht erreicht werden kann, es sei denn, Kohlenstoff wird in einer großen Menge zugegeben, und die Thixotropie so hoch ist, daß die Funktionsfähigkeit nur mit Schwierigkeit erreicht werden kann.
In dem Fall, in dem das Material mit Metallfasern gefüllt ist, können eine überlegene mechanische Festigkeit, Gleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit in Längsrichtung erhalten werden. Dieses Verfahren hat jedoch die Nachteile, daß keine stabile mechanische Festigkeit, Gleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit in Richtung der Filmdicke erhalten werden können, es sei denn, die Metallfasern werden in großer Menge zugegeben, und die Haftung kann wenig verbessert werden, selbst, wenn die Metallfasern in großer Menge zugegeben werden.
Übrigens sollten Einkristallfasern bartartige Einkristalle sein und sich auf Einkristalle mit einer Länge nicht unter dem Mehrfachen des mittleren Durchmessers beziehen. Geradfaserige Einkristallfasern aus Kaliumtitanat, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und dergleichen sind in der Technik bekannt, und es sind solche lieferbar, denen elektrische Leitfähigkeit verliehen wurde. Bezüglich dieser Fasern wurde in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-97152 ein Verfahren vorgeschlagen, in dem ein mit Einkristallfasern aus Kaliumtitanat gefüllter Kunststoff in einem leitfähigen Träger verwendet wird. Wie bei den Metallfasern kann wegen der geradfaserigen Form der Einkristallfasern eine überlegene mechanische Festigkeit, Gleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit in Längsrichtung erhalten werden, aber es kann keine stabile mechanische Festigkeit, Gleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit in Richtung der Film dicke erhalten werden, es sei denn, die Fasern werden in großer Menge zugegeben, und die Haftung kann wenig verbessert werden, selbst, wenn die Fasern in großer Menge zugegeben werden.
Im Hinblick auf das elektrofotografische, lichtempfindliche Element, das die Schutzschicht einsetzt, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, in dem eine Schutzschicht verwendet wird, die ein feines Pulver aus Fluorharz, Siliconharz, Polytetrafluorethylen, Polyethylen, Polyethylenterephthalat oder dergleichen in einem Bindeharz dispergiert umfaßt, so daß die Haltbarkeit, wie zum Beispiel Gleitbeständigkeit, verbessert werden kann (zum Beispiel japanische Offenlegungsschriften Nr. 52-117134, Nr. 55-25059, Nr. 55-25746 und Nr. 59-220743). Das in diesen Offenlegungsschriften offenbarte Verfahren kann eine überlegene Haltbarkeit erreichen, aber es hat die Nachteile, daß der elektrische Widerstand so hoch ist, daß ein Restpotential zurückbleibt, was im Fall des gewöhnlichen Entwicklungssystems Schleier verursacht und im Fall des Umkehrentwicklungssystems eine Erniedrigung der Bilddichte mit sich bringt, und auch, daß Verfahren zum Herstellen lichtempfindlicher Elemente begrenzt sein können, weil die Materialien in Lösungsmitteln unlöslich sind.
Um nicht als Ergebnis einer Erhöhung des Restpotentials Schleier zu verursachen, wurde auch ein Verfahren vorgeschlagen, in dem eine Lewis-Säure, wie zum Beispiel 2,4-Dinitrobenzoesäure, Phthalsäureanhydrid, 2,6-Dinitro-p-benzochinon oder p-Bromanil der Schutzschicht zugesetzt werden, so daß eine verhältnismäßig schwache Fangstelle gebildet werden kann, ohne daß Ladungen an der Grenze zwischen der Schutzschicht und der lichtempfindlichen Schicht abgefangen werden (zum Beispiel japanische Offenlegungsschriften Nr. 53-133444 und Nr. 55-157748). Dabei kann jedoch das Problem auftauchen, daß die Haltbarkeit, wie zum Beispiel die Kratzbeständigkeit und die Gleitbeständigkeit, erniedrigt werden.
Daher ergibt ein übermäßig niedriger Widerstand der Schutzschicht die Bewegung der Ladungen in die seitliche Richtung, was ein Erniedrigen des elektrostatischen Ladungspotentials verursacht. Anderseits ergibt ein übermäßig hoher Widerstand eine Anhäufung von Ladungen, was das Restpotential erhöht, so daß es notwendig ist, den Widerstand der Schutzschicht auf einen geeigneten Wert einzuregeln und auch den Widerstand gegenüber Änderungen der Anwendungsumgebung, wie zum Beispiel Temperatur und Feuchtigkeit, zu stabilisieren. Zusätzlich muß die Schutzschicht eine Filmdicke besitzen, die verhältnismäßig dünn ist in einem solchen Maß, daß sie die Auflösung der lichtempfindlichen Schicht nicht wesentlich beeinflußt, und auch eine hervorragende Haltbarkeit, wie zum Beispiel Kratzbeständigkeit und Gleitbeständigkeit, aufweisen.
Nun wird ein Verfahren vorgeschlagen, in dem eine Schutzschicht ein Metalloxid umfaßt, das in einem Bindeharz dispergiert ist (zum Beispiel japanische Offenlegungsschriften Nr. 57-30845, Nr. 58-121044 und Nr. 59-223445). Dieses Verfahren kann ein lichtempfindliches Element bereitstellen, das frei von Ladungsanhäufung ist, die wiederholte Verwendung begleitet, und sogar gegenüber Anderungen der Anwendungsumgebung stabil ist. Da jedoch das Metalloxid, das im Bindeharz enthalten ist, im Bindeharz und im Lösungsmittel unlöslich und von voluminöser Gestalt ist, können sich die optischen Eigenschaften unterscheiden, abhängig vom Zustand seiner Dispergierung, sogar, wenn es in der Schutzschicht in einer konstanten Menge enthalten ist. Zum Beispiel ergibt die Gegenwart von verhältnismäßig großen Teilchen oder von Agglomeraten in der Schutzschicht wegen des uneinheitlichen Zustandes der Dispersion eine Verringerung der Transparenz der Schutzschicht, was ein Erniedrigen der Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Elementes und ein Erniedrigen der Bildqualität verursacht.
Übrigens sollten, wie bereits erwähnt, Einkristallfasern bartartige Einkristalle sein und sich auf Einkristalle mit einer Länge nicht unter dem Mehrfachen des mittleren Durchmessers beziehen. Geradfaserige Einkristallfasern aus Kaliumtitanat, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und dergleichen sind in der Technik bekannt, und es sind solche lieferbar, denen elektrische Leitfähigkeit verliehen wurde. Diese können wegen der geradfaserigen Form der Einkristallfasern eine überlegene mechanische Festigkeit, Gleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit in Längsrichtung erreichen, aber es kann keine stabile mechanische Festigkeit, Gleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit in Durchmesserrichtung, das heißt in Richtung der Filmdicke, erhalten werden, es sei denn, die Fasern werden in großer Menge zugegeben. Wenn sie aus diesem Grund in einer großen Menge zugegeben werden, kann die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht verringert werden wegen eines Abnehmens der Transparenz der Schutzschicht, und außerdem kann die Haftung wenig verbessert werden, sogar, wenn die Fasern in großer Menge zugegeben werden.
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Zusammensetzung mit hoher Dispersion bereitzustellen, die neue Einkristallfasern aus Zinkoxid als leitfähigen Füllstoff einsetzt und einen sehr wirksamen und stabilen elektrischen Kontakt in einem Harz erreicht und sich von denen des Standes der Technik unterscheidet, das heißt, bezüglich der Techniken, in denen die hohe Dispersion und die hohe elektrische Leitfähigkeit durch Verkleinern oder Feinermachen der Teilchen leitfähiger Füllstoffe erreicht werden.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zusammensetzung mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und hoher Plastizität bereitzustellen, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit durch das Aufnehmen einer nur geringen Menge Füllstoff in einer Harzzusammensetzung verleihen kann, wobei sie die hervorragenden, dem Harz innewohnenden Eigenschaften beibehält.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines leitfähigen Harzfilmes bereitzustellen, dem eine geeignete elektrische Leitfähigkeit verliehen werden kann, der keine Einschränkung der Farbtöne erforderlich machen muß, der frei von der durch Oxidation hervorgerufenen Verschlechterung sein kann und der eine hohe Flexibilität besitzt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element mit ausgezeichneten Umgebungseigenschaften, insbesondere Feuchtigkeitsbeständigkeit, und mit einer stabilen elektrischen Leitfähigkeit und ausgezeichneter Funktionsfähigkeit im Hinblick auf die zuvor diskutierten Probleme bereitzustellen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element mit einer Schutzschicht bereitzustellen, die Beständigkeit, wie zum Beispiel Haftung auf der lichtempfindlichen Schicht, Kratzfestigkeit und Gleitfestigkeit, aufweist und stabil gegenüber Änderungen in der Anwendungsumgebung ist unter Berücksichtigung der zuvor diskutierten Probleme.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die entsprechenden vorstehenden Themen gemacht.
In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine leitfähige Harzzusammensetzung dar, die leitfähige Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält, wobei jede Faser eine Struktur besitzt, bei der sich Nadelkristalle von einem Zentralteil aus in vier unterschiedliche axiale Richtungen erstrecken, und die weiter ein duroplastisches oder thermoplastisches Harz enthält, in dem die Einkristallfasern aus Zinkoxid dispergiert sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Erfindung eine leitfähige Zusammensetzung dar, die Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von nicht weniger als 3 enthält.
In einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform stellt die Erfindung eine leitfähige Zusammensetzung dar, die Einkristallfasern aus Zinkoxid einsetzt, die irgendeine der Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält, von denen mindestens ein Teil mit einem leitfähigen Material beschichtet ist.
Die Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einer vierfüßigen Struktur umfassen einen Zentralteil und einen Nadelkristallteil, der sich von dem Zentralteil aus in vier unterschiedliche axiale Richtungen erstreckt.
In einer anderen Ausführungsform stellt die Erfindung eine leitfähige Zusammensetzung dar, die eine leitfähige Schicht ausmacht, die zwischen einem Träger und einer lichtempfindlichen Schicht eines elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes angeordnet ist und mindestens Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält.
In einer noch anderen Ausführungsförm stellt die Erfindung eine leitfähige Zusammensetzung dar, die einen leitfähigen Träger eines elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes ausmacht, der aus einem Harz hergestellt ist und mindestens mit Einkristallfasern aus Zinkoxid gefüllt ist.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine leitfähige Zusammensetzung dar, die eine Schutzschicht ausmacht, die auf einer lichtempfindlichen Schicht eines elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes bereitstellt ist und mindestens Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält.
Figg. 1 und 3 stellen elektronenmikroskopische Aufnahmen dar, die vergrößerte Kristallstrukturen der erfindungsgemäßen Einkristallfasern aus Zinkoxid zeigen.
Fig. 2 ist ein Röntgenbeugungsdiagramm von Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in der Erfindung verwendet werden.
Figg. 4 bis 7, 10 und 11 sind Teilquerschnitte der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elemente, die in der Erfindung eingesetzt werden. Und
Figg. 8 und 9 sind schematische Querschnitte von elektrofotografischen Kopiermaschinen.
Die Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in der Erfindung verwendet werden, besitzen eine spezifische, vierfüßige, dreidimensionale Struktur, die vorstehend zusammenfassend beschrieben wurde. So wird, wenn die Einkristallfasern in ein Harz gemischt werden, der Nadelkristallteil der Einkristallfasern in einen sehr wirksamen Kontakt mit anderen Nadelkristallteilen der Einkristallfasern gebracht, so daß es möglich ist, einen stabilen Leitungsweg zu bilden, indem sie in einer geringen Menge eingemischt werden. Dadurch wird eine sehr hohe Kontaktwahrscheinlichkeit erreicht, sogar wenn sie mit einfachen, geradfaserigen Körpern oder flockigen Füllstoffen verglichen wird, die bisher als vorteilhaft für das Erlangen eines elektrischen Kontaktes in Betracht gezogen wurden. Die Einkristallfasern aus Zinkoxid können, sogar wenn sie in einer Mischung in Kombination mit einem bisher verwendeten, teilchenförmigen, flockigen oder faserigen, leitfähigen Füllstoff verwendet werden, ebenfalls einen sehr viel stärkeren elektrischen Kontakt erlangen, als ein System, das aus den vorstehenden gebräuchlichen Füllstoffe allein besteht, und tragen außerordentlich zum Erlangen höherer elektrischer Leitfähigkeit bei. Auch im Hinblick auf die Dispergierbarkeit in einem Harz sind die Einkristallfasern überlegen aufgrund der Tatsache, daß die vorstehende Struktur ebenfalls zur Dispergierbarkeit beiträgt, zusätzlich zur wünschenswerten Tatsache der "Benetzbarkeit", die den dem Zinkoxid innewohnenden Eigenschaften zuzuschreiben ist. Die Stabilität, die durch die Einkristallform hervorgerufen wird, trägt weiter zur Verringerung einer Verschlechterung von Zusammensetzungen mit der Zeit und zur Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit bei.
Die leitfähige Zusammensetzung, die oberflächenbeschichtete Einkristallfasern aus Zinkoxid einsetzen, wird nachstehend beschrieben.
Von einem anderen Gesichtspunkt aus jedoch besitzen die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid ihrerseits die Eigenschaft eines elektrischen Halbleiters mit einer starken Lichtempfindlichkeit, und wenn sie in ein Harz ein gemischt werden, ist es daher schwierig, die Zusammensetzung hochgradig leitfähig zu machen aufgrund der geringen elektrischen Leitfähigkeit der Einkristallfasern und ihres großen Kontaktwiderstandes, wenn sie im Harz dispergiert sind. Zusätzlich besitzen die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid ihrerseits eine elektrische Leitfähigkeit mit Lichtempfindlichkeit, und wenn sie in ein Harz gemischt werden, sind daher die elektrische Leitfähigkeit in größeren Blöcken, die elektrische Leitfähigkeit im Dunkeln oder die elektrische Leitfähigkeit in einem dunkel gefärbten Harz zwangsläufig stark erniedrigt (erniedrigt in der Größenordnung von 2 bis 3 oder mehr Zehnerpotenzen). So kann keine stabile elektrische Leitfähigkeit verliehen werden. In der Erfindung jedoch sind die Oberflächen der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem leitfähigen Material beschichtet, und so ergibt sich ein stabiler, hoch leitfähiger Füllstoff, der einen sehr niedrigen Widerstand besitzt und frei vom Einfluß durch Licht ist.
Wie vorstehend erwähnt, kann die Erfindung eine stabile und hohe elektrische Leitfähigkeit erreichen, indem die Einkristallfasern aus Zinkoxid in einer sehr geringen Menge eingemischt werden, so daß eine leitfähige Harzzusammensetzung verwirklicht werden kann, die sowohl eine hohe Plastizität als auch eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt.
Die Einkristallfasern aus Zinkoxid, die mit einem leitfähigen Material beschichtet sind, können, selbst wenn sie in einer Mischung in Kombination mit einem bisher verwendeten, teilchenförmigen, flockigen oder faserigen, leitfähigen Füllstoff verwendet werden, einen viel besseren elektrischen Kontakt erreichen als ein System, das aus dem gebräuchlichen Füllstoff allein besteht, und außerordentlich zum Erreichen von hoher elektrischer Leitfähigkeit beitragen. Auch im Hinblick auf die Dispergierbarkeit in einem Harz sind die Einkristallfasern überlegen aufgrund der Tatsache, daß die Beschichtung mit einem leitfähigen Material die "Benetzbarkeit" erhöhen kann, und die vierfüßige Struktur trägt zur Dispergierbarkeit bei. Die Stabilität, die durch die Einkristallform hervorgerufen wird, trägt weiter zur Verringerung einer Verschlechterung von Zusammensetzungen mit der Zeit und zur Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit bei.
Eine leitfähige Beschichtungszusammensetzung (und eine gebildete Beschichtung) wird nachstehend beschrieben.
In der Erfindung sind die Einkristallfasern aus Zinkoxid in eine Bindemittellösung mit niedriger Viskosität ein gemischt und daher die Einkristallfasern zwischen den Einheiten des Harzes aus Einheitsmolekülen oder Einheitsteilchen dispergiert, was es ermöglicht, eine Beschichtung oder einen Film mit sehr hoher Dispersion herzustellen.
Insbesondere kann, da in der Erfindung die dreidimensionalen, vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid (spezifischer Durchgangswiderstand: ungefähr 10 Ω cm) eingemischt sind, ein Leitungsweg im Harz einfach bei einem niedrigen Mischungsverhältnis gebildet werden. So wird es möglich, einen leitfähigen Harzfilm herzustellen, der eine große Flexibilität besitzt (das heißt, gefüllt mit einem niedrigen Gehalt an anorganischen Füllstoffen).
In diesem Fall stellen die Größe der Einkristallfasern und die Frage, ob eine Oberflächenbehandlung angewendet wurde oder nicht, bedeutende Faktoren vom Gesichtspunkt der elektrischen Leitfähigkeit aus dar. Wenn ein Film mit ungeeigneter Oberflächenbehandlung angewendet wird, kann das dazu führen, daß Einkristallfasern miteinander agglomerieren und so eine krümelige Filmqualität ergeben, woraus sich eine Erniedrigung der elektrischen Leitfähigkeit ergibt. Wird andererseits ein Film mit einer geeigneten Oberflächenbehandlung angewendet, werden Einkristallfasern in einen guten Dispersionszustand gebracht und ergeben so eine hervorragende Filmqualität mit glatter Oberfläche, so daß ein guter leitfähiger Harzfilm hergestellt werden kann.
Im Hinblick auf die Größe der Einkristallfasern neigen solche mit übermäßig großen Abmessungen dazu, einen Bruch zu verursachen, und können sedimentieren, wodurch die Dispersion unzulänglich wird und sich eine Erniedrigung der elektrischen Leitfähigkeit ergibt. Einkristallfasern mit einer übermäßig kleinen Größe können ein Schwächen der Fähigkeit zur Bildung eines Leitungsweges verursachen.
Die leitfähige Zusammensetzung, die für elektrofotografische, lichtempfindliche Elemente eingesetzt wird, wird nachstehend beschrieben.
Die Funktionsweise gemäß dieser technischen Einrichtung ist wie folgt: Eine leitfähige Schicht, die mindestens die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält, wird zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt, wobei es möglich ist, eine leitfähige Schicht mit einer guten Haftung zwischen dem Träger und der leitfähigen Schicht und zwischen der leitfähigen Schicht und der lichtempfindlichen Schicht zu erhalten. Insbesondere gibt die leitfähige Schicht eine bemerkenswerte Wirkung, wenn eine lichtempfindliche Schicht (Ladungserzeugungsschicht), in der ein Phthalocyaninpigment oder ein Azopigment, deren Haftung bisher fraglich war, dispergiert ist, oder eine lichtempfindliche Schicht, die amorphes Silicium umfaßt, auf der leitfähigen Schicht gebildet wird. Außerdem kann keine Sedimentation stattfinden, wenn eine Beschichtungslösung hergestellt wird, woraus sich eine gute Funktionsfähigkeit ergibt. So ist es möglich, eine leitfähige Schicht zu erhalten, die durch die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid eine stabilen elektrischen Leitfähigkeit aufweist.
Der leitfähige Träger, der durch das Füllen eines leichtgewichtigen und preiswerten Kunststoffes mit den vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid erhalten werden kann, kann auch die Anforderung bezüglich Festigkeit, Dimensionsstabilität, Schlagfestigkeit und dergleichen, die er als Träger benötigt, sehr gut erfüllen. In dem Fall, in dem der Träger aus einem Metall hergestellt ist, kann das erforderliche Oberflächenpolieren unterlassen werden, und deshalb ist es möglich, einen leitfähigen Träger zu erhalten, der durch die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid eine stabile elektrische Leitfähigkeit und eine überlegene Haftung auf der lichtempfindlichen Schicht besitzt.
Weiter kann eine Zwischenschicht zwischen der leitfähigen Schicht, die die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält, und der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt werden, wobei sie so gestaltet werden kann, daß es nicht geschieht, daß ein lichtempfindliches Material in feinen Löchern begraben liegt, die durch die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid gebildet werden, so daß die lichtempfindliche Schicht durch Erhebungen uneben wird oder die elektrofotografische Leistung durch die gegenseitige Wechselwirkung mit dem lichtempfindlichen Material negativ beeinflußt wird. So ist es möglich, ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element mit einer höheren Zuverlässigkeit und einer größeren Lebensdauer zu erhalten.
Im Hinblick auf das System, in dem die Schutzschicht verwendet wird, wird eine Schutzschicht, die mindestens die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid (Nadelkristalle, die sich von einem Zentralteil aus in vier unterschiedliche axiale Richtungen erstrecken) enthält, auf der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt. Dies bringt eine hervorragende Haftung auf der lichtempfindlichen Schicht mit sich. Außerdem kann keine Sedimentation stattfinden, wenn eine Beschichtungslösung hergestellt wird, wodurch sich eine gute Funktionsfähigkeit ergibt. So ist es aufgrund der vierfüßigen Einkristallfasern, die in geringer Menge zugegeben werden, möglich, eine Schutzschicht mit einem einheitlichen spezifischen Widerstand ohne örtlichen Unterschied im spezifischen Widerstand zu erhalten. Daneben kann, da die Zuverlässigkeit auf Elektronenleitung beruht, eine überlegene Umgebungsstabilität erreicht werden. So ist es auch möglich, ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element mit einer Schutzschicht zu erhalten, die keine Verringerung des Auflösungsvermögens der lichtempfindlichen Schicht verursachen und sogar gegenüber Änderungen in der Anwendungsumgebung stabil sein kann.
In der Erfindung werden völlig neue Einkristallfasern aus Zinkoxid als Füllstoff oder leitfähiger Füllstoff verwendet.
Die Einkristallfasern aus Zinkoxid haben jeweils eine vierfüßige Struktur, und eine elektronenmikroskopische Aufnahme davon wird in Fig. 1 gezeigt.
Die Einkristallfasern aus Zinkoxid können erhalten werden, indem ein metallisches Zinkoxidpulver mit einem Oxidfilm auf der Oberfläche jeden Teilchens einem Erhitzen in einer Atmosphäre, die Sauerstoff enthält, unterzogen wird. Die erhaltenen Einkristallfasern haben ein scheinbares spezifisches Schüttgewicht von ungefähr von 0,02 bis 0,1 und werden in einer Ausbeute von nicht weniger als 70% erhalten. Die Größe der Einkristallfasern kann ebenfalls in einem bestimmten Ausmaß eingestellt werden, je nach den Bedingungen für die Bildung der erwähnten Oxidschicht.
Fig. 1 stellt eine elektronenmikroskopische Aufnahme der Einkristallfasern aus Zinkoxid dar, die im folgenden Beispiel 1 verwendet werden. Diese Einkristallfasern können zum Beispiel auf die folgende Weise erhalten werden. Es wird nämlich ein Zinkdraht mit einer Reinheit von 99,99% mittels Flammspritzen in einem Bogenentladungssystem in Luft flammgespritzt, und 1 kg des erhaltenen Pulvers wird gesammelt. Zu diesem Pulver werden 500 g demineralisiertes Wasser gegeben, und die Mischung wird in einer Mörtelmühle ungefähr 20 Minuten lang gerührt und danach 72 Stunden in Wasser von 26ºC stehen gelassen. Das erhaltene Produkt wird dann 30 Minuten bei 150ºC getrocknet und danach in einen Tiegel aus Aluminiumoxidporzellan gegeben. Der Tiegel wird in einen Ofen mit 1000ºC gestellt, wonach eine Stunde lang geheizt wird. Im oberen Teil des Produktes sind feine Einkristallfasern in großer Menge vorhanden. Im mittleren Teil bis unteren Teil werden Einkristallfasern erhalten, wie sie in Fig. 1 gezeigt werden, die ein scheinbares spezifisches Schüttgewicht von 0,09, eine Dicke des Nadelkristallteiles von 1 bis 14 um und dabei eine Länge von 10 bis 200 um besitzen. In Fig. 1 sind solche Einkristallfasern zu sehen, die Nadelkristallteile mit drei Achsen, zwei Achsen und auch mit einer Achse besitzen. Sie sind jedoch vermutlich solche, in denen ein Teil der vierachsigen Kristalle zerbrochen ist. Von plattenartigen Kristallen sind auch einige zu sehen. In jedem Fall umfassen die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid ungefähr 80%.
Fig. 2 zeigt ein Röntgenbeugungsdiagramm der Einkristallfasern. Es werden nur Peaks des Zinkoxids gezeigt, und eine Röntgenbeugung zeigt ebenfalls, daß die Einkristallfasern Einkristalle darstellen, die weniger Übergänge und Gitterdefekte aufweisen. Der Verunreinigungsgehalt ist ebenfalls gering. Als ein Ergebnis der Atomabsorptionsspektroskopie wurde ein Zinkoxidgehalt von 99,98% gefunden.
In der leitfähigen Harzzusammensetzung umfassen die neuen Einkristallfasern einen Zentralteil und einen Nadelkristallteil, der sich von diesem Zentralteil aus in vier unterschiedliche axiale Richtungen erstreckt, und besitzen die morphologischen Eigenschaften und Dimensionseigenschaften, daß der Durchmesser an der Basis des Nadelkristallteiles zwischen 0,7 und 14 um und insbesondere zwischen 1 und 14 um und die Länge von der Basis bis zum Ende des Nadelkristallteiles zwischen 3 und 200 um und insbesondere zwischen 10 und 200 um beträgt. Mit anderen Worten, ein System, in dem Einkristallfasern mit größerer Größe (das heißt, größer als 200 um in der Länge und größer als 14 um im Durchmesser) in einem höheren Anteil enthalten sind, kann eine sehr dürftige Dispersion mit sich bringen und ist daher nicht als die leitfähige Harzzusammensetzung bevorzugt. Andererseits kann ein System, in dem Einkristallfasern mit geringerer Größe (das heißt, kleiner als 3 um in der Länge und kleiner als 0,7 um im Durchmesser) in einem höheren Anteil enthalten sind, dürftige Stabilität der elektrischen Leitfähigkeit mit sich bringen und ist daher, außer in speziellen Fällen, nicht bevorzugt.
Andererseits kann in der leitfähigen Beschichtungszusammensetzung ein System, in dem Einkristallfasern mit größerer Größe (größer als 80 um in der Länge und größer als 8 um im Durchmesser) in einem höheren Anteil (zum Beispiel nicht weniger als 60 Gew.-%) enthalten sind, oder ein System, in dem Einkristallfasern mit geringerer Größe (das heißt, kleiner als 3 um in der Länge und kleiner als 0,7 um im Durchmesser) in einen höheren Anteil (zum Beispiel nicht weniger als 60 Gew.-%) enthalten sind, ein Erniedrigen der elektrischen Leitfähigkeit mit sich bringen, und ist daher, außer in speziellen Fällen, nicht bevorzugt.
Die leitfähige Harzzusammensetzung wird nachstehend beschrieben.
Solche Einkristallfasern können vom Harz im Verlauf des Formgebens nicht getrennt werden, und zeigen gute Dispergierbarkeit, sogar wenn sie in ein Harz mit einer niedrigen Viskosität oder einem hohen spezifischen Schüttgewicht eingemischt werden. In der Erfindung können die Einkristallfasern aus Zinkoxid, die als der leitfähige Füllstoff dienen, der in das Harz gemischt wird, ausreichend elektrische Leitfähigkeit verleihen, wenn sie allein eingemischt werden. Jedoch, abhängig von dem Zweck, für den die Zusammensetzung leitfähig gemacht wurde, können sie auch in Kombination oder mit anderen Füllstoffen, wie beispielhaft durch Pulver, Flocken oder Fasern aus Silber, Kupfer, Aluminium, Nickel, Palladium, Eisen, Zinnoxid, Indiumoxid, Zinkoxid, Siliciumcarbid, Zirconiumcarbid, Titancarbid, hochgradig leitfähigem Kohlenstoff, Graphit und Acetylenruß dargestellt, vermischt verwendet werden.
Als das Harz, das in der Erfindung verwendet wird, können sowohl thermoplastische Harze als auch duroplastische Harze verwendet werden. Die thermoplastischen Harze schließen ein: Polyvinylchlorid, Polyethylen, chloriertes Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyamid, Polysulfon, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polyphenylensulfid, Polyetherketon, Polyetheretherketon, ABS-Harz, Polystyrol, Polybutadien, Methylmethacrylat, Polyacrylnitril, Polyacetal, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, ein Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, Polyvinylacetat, ein Copolymer aus Ethylen und Tetrafluorethylen, Polyphenylenoxid, aromatische Polyester, Polyvinylfluorid, Polvvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Teflon, cyanoethylierte Cellulose, cyanoethyliertes Pluran, Polyvinylalkohol und Nylonarten.
Die duroplastischen Harze schließen ein: Epoxidharze, ungesättigte Polyester, Urethanharze, Siliconharze, Melaminharnstoffharze und Phenolharze.
Es gibt keine besonderen Einschränkungen beim Mischungsverhältnis der leitfähigen Füllstoffe zum Harz. Jedoch kann eine übermäßig geringe Menge für das Mischen nicht den Zweck erfüllen, für den die Zusammensetzung leitfähig gemacht wurde, und übermäßig große Mengen können ein hohes spezifisches Gewicht ergeben, einen Nachteil bei den Kosten mit sich bringen oder eine Behinderung der wertvollen Dispergierbarkeit verursachen, was eine so schlechte Wirkung zeigt, daß der Füllstoff an die Oberfläche treibt. Aus diesem Grund gibt es einen bevorzugten Bereich, abhängig vom Zweck, für den die Zusammensetzung leitfähig gemacht wird. Das heißt, der leitfähige Füllstoff wird im Bereich von 5 bis 50 Vol.-% und bevorzugt von 10 bis 30 Vol.-%, bezogen auf das Harz, eingemischt.
Die erfindungsgemäße, leitfähige Harzzusammensetzung umfaßt das Harz und die Einkristallfasern aus Zinkoxid, aber Zusätze, wie zum Beispiel Stabilisatoren, Dispergierhilfsmittel und Füllstoffe, können ebenfalls allein oder in Kombination eingemischt werden, abhängig vom Zweck, für den die Zusammensetzung verwendet wird. Es ist auch möglich, diese Zusammensetzung in eine wünschenswerte Form, wie zum Beispiel in die Form eines Pulvers, von Tabletten oder einer Paste, zu bringen, abhängig von dem Zweck, für den die Zusammensetzung verwendet wird.
Das Pulver kann durch Mischen des Harzes und der Einkristallfasern zusammen mit Zusätzen, die gegebenenfalls eingemischt werden, unter Verwenden eines Mischers vom Rotationstyp oder vom starren Typ erhalten werden. Die Tabletten können erhalten werden, indem auf ähnliche Weise unter Verwendung des vorstehenden Mischers gemischt und nachfolgend unter Verwendung eines Kneters oder dergleichen geknetet wird und dann das geknetete Produkt in die gewünschte Form geschnitten wird, wofür ein Granulator oder dergleichen verwendet wird.
Die Paste kann durch Zugabe von mindestens einer Sorte Lösungsmittel oder einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, gegebenenfalls zusammen mit Zusätzen, zu dem Harz und den Einkristallfasern, gefolgt von Dispergieren und Kneten, erhalten werden. Im Hinblick auf die Zusätze, die gegebenenfalls, wie vorstehend beschrieben, eingemischt werden, schließen die Stabilisatoren Antioxidanzien, Radikalkettenabbruchsmittel, deren typische Vertreter Monobisphenol und aromatische Amine sind, Peroxidzersetzungsmittel, wie zum Beispiel Mercaptan und Monodipolysulfid, Metalldeaktivatoren, wie zum Beispiel Säureamid und Säurehydrazid, Phenole, Sulfide, Phosphide und UV-Absorptionsmittel, Zusätze zum Beispiel vom Benzophenon-Typ und Benzotriazol-Typ, und auch Flammschutzmittel, wie beispielhaft durch Flammschutzmittel vom Brom-Typ und Phosphor-Typ dargestellt, wie auch Flammschutzhilfsmittel, wie zum Beispiel Antimonoxid, ein. Die Dispergierhilfsmittel schließen organische Metallsalze ein, und die Füllstoffe schließen Ruß, Quarzpulver, Calciumcarbonat, Ton, Silicate, Talk, Aluminiumoxidhydrat, Asbest, Glasfasern und Kohlefasern wie auch Pulver oder Fasern aus Metallen, wie zum Beispiel aus Gold, Silber, Nickel, Cobalt, Eisen, Aluminium, Kupfer und rostfreiem Edelstahl, ein, auf die sie jedoch keinesfalls beschränkt sind. Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Menge für das Einmischen dieser Zuschlagsstoffe.
Die Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, die in der Paste verwendet wird, schließt Carbonsäuren, wie zum Beispiel Diethylenglycol und Ameisensäure, Dimere, wie zum Beispiel Diethylenglycol, und Trimere, wie zum Beispiel Triethylenglycol, ein. Als Plastifizierungsmittel, die in das thermoplastische Harz eingemischt werden, können Phthalsäureester, gemischte Ester der Phthalsäure, zweiwertige Ester der Fettsäuren, Glycolester, Fettsäureester, Phosphorsäureester, Epoxidplastifizierungsmittel und chloriertes Paraffin verwendet werden.
Die leitfähige Zusammensetzung, die Einkristallfasern aus Zinkoxid einsetzt, die mit einem leitfähigen Material beschichtet sind, wird nachstehend beschrieben.
Verwendet als Verfahren für das Auftragen des leitfähigen Materials auf die Oberfläche der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid werden chemische Metallisierungsverfahren, wie zum Beispiel stromloses Metallisieren und elektrolytisches Metallisieren, verschiedene CVD-Verfahren, PVD-Verfahren, wie zum Beispiel Vakuumbedampfen, Ionenmetallisierung und Kathodenzerstäubung, und Beschichtungsverfahren.
Die leitfähigen Materialien, die eingesetzt werden sollen, schließen einzelne Materialien oder Legierungen, Verbindungen oder Mischungen vieler Arten dieser Materialien aus Elementen, wie zum Beispiel Ag, Cu, Au, Cr, Al, Mo, W, Zn, Ni, Cd, Co, Fe, Pt, Sn, Ta, Nb, Pb, As, Sb, Zr, Ti, La, Bi, Mg, Hg, Ir, Th, V, Tc, Ru, Hf, Re, Os, Tl, In, Ga, U, Si, B, K, Na, Sr, Be, Ca, Ba, Ra, Li, Sc, Y, Ac, O, C und N, ein. Jedes der Materialien, das fähig ist, die beabsichtigte elektrische Leitfähigkeit unter den Bedingungen der beabsichtigten Verwendung zu zeigen, kann ausgewählt werden. Insbesondere bevorzugt sind Materialien, die wenig Verschlechterung der elektrischen Leitfähigkeit erleiden, die durch eine fotochemische Oxidation, Reduktion, chemische Reaktion und zeitliche Änderungen hervorgerufen wird. Von diesem Gesichtspunkt aus sind Metalle, wie zum Beispiel Ag, Au, Cu, Cr, Ni und Al, und leitfähige Materialien aus Metalloxiden, wie zum Beispiel Indiumoxid und Antimonzinnoxid, insbesondere wirksam.
Die Einkristallfasern aus Zinkoxid ihrerseits sind von Natur aus ein Material mit elektrischer Halbleitereigenschaft und bis zu einem bestimmten Grad zum Leiten der Elektrizität fähig. Daher muß nicht notwendigerweise die gesamte Oberfläche eines Teilchens der Einkristallfasern beschichtet sein, sondern kann teilweise beschichtet sein, abhängig vom Zweck. Eine ausreichende Wirkung kann so gezeigt werden. Das leitfähige Material kann in einer Beschichtungsdikke von nicht weniger als 25 Å aufgetragen werden, bei der die Wirkung des Schwächens der elektrischen Leitfähigkeit beziehungsweise Lichtabhängigkeit des Zinkoxides beginnt, sich zu zeigen. Eine Dicke von nicht weniger als 100 Å kann vom Gesichtspunkt der tatsächlichen Wirkung her eine ausreichende Wirkung hervorbringen, und die leitfähigen Eigenschaften zusammengesetzter Systeme können stabilisiert werden.
Die vorliegende Harzzusammensetzung kann in eine wünschenswerte Form gebracht werden, wie beispielhaft und abhängig vom Zweck durch ein Pulver, Tabletten, eine Paste, eine Beschichtungszusammensetzung und ein Gießharzzusammensetzung dargestellt, und kann verwendet werden beim Formen, beim Gießen, in Beschichtungszusammensetzungen, bei blattartigen Folien und bei Endlosfilmen.
In der Erfindung können die Einkriställfasern aus Zinkoxid, die mit einem leitfähigen Material beschichtet sind, allein in ein Harz eingemischt werden. Eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit kann dabei verliehen werden. Abhängig vom Zweck, für den die Zusammensetzung leitfähig gemacht wird, ist es jedoch auch möglich, andere Füllstoffe, wie beispielhaft dargestellt durch Pulver, Flokken, Perlen oder Fasern aus Silber, Kupfer, Gold, Aluminium, Nickel, Palladium, Eisen, rostfreiem Edelstahl, Zinnoxid, Indiumoxid, Zinkoxid, Siliciumcarbid, Zirconiumcarbid, Titancarbid, hochgradig leitfähigem Kohlenstoff, Graphit und Acetylenruß, oder verschiedenen Sorten von Pulvern, Flocken, Perlen oder Fasern, die mit irgendeinem der vorstehenden Materialien beschichtet sind, und auch frische, vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid, die mit nicht leitfähigem Material beschichtet sind, zu verwenden, wobei sie allein oder in einer Mischung verwendet werden können.
Übrigens können Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem Nadelkristallteil mit drei Achsen, zwei Achsen und auch einer Achse manchmal eingeschlossen sein. Sie werden jedoch vermutlich solche sein, in denen ein Teil der vierachsigen Kristallen zerbrochen ist, wie bereits erwähnt. Von plattenartigen Kristallen können manchmal auch einige zu sehen sein.
In der leitfähigen Harzzusammensetzung, die oberflächenbeschichtete Einkristallfasern aus Zinkoxid einsetzt, können die Einkristallfasern aus Zinkoxid in einem Anteil von 1 bis 50 Vol.-% und vorzugsweise von 3 bis 30 Vol.-%, bezogen auf das Harz, eingemischt werden, obwohl sie veränderlich bezüglich der Größe der Einkristallfasern, den Typen des Harzes und dem Zweck, für den die Zusammensetzung verwendet wird, eingesetzt werden.
Die leitfähige Zusammensetzung (und ein Harzfilm oder eine Beschichtung, die gebildet werden) wird nachstehend beschrieben.
Ein Harzfilm mit hoher elektrischer Leitfähigkeit kann durch Verwenden der Einkristallfasern aus Zinkoxid, die einer Oberflächenbeschichtung mit einem Haftvermittler unterzogen wurden, erhalten werden.
Die Behandlung mit einem Haftvermittler kann wirksam sein, wenn der Haftvermittler in einer Menge von 0,005 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Einkristall. fasern aus Zinkoxid, verwendet wird, und außerordentlich wirksam insbesondere in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-% sein.
Der Haftvermittler, der verwendet werden kann, schließt Silan-, Chrom- oder Titanhaftvermittler wie auch Silylperoxid oder organische Phosphorsäurehaftvermittler ein. Insbesondere wirksam sind Silanhaftvermittler.
Die verwendeten Silanhaftvermittler schließen γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (A-187), γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (A-174), Vinyl-tris(β-methoxyethoxy)silan (A-172), γ-Aminopropyltriethoxysilan (A-1100), Vinyltriethoxysilan, β-3,4-Epoxycyclohexylethyltrimethoxysilan und γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan ein. Insbesondere ist A-187 wirksam.
Die Chromhaftvermittler, die verwendet werden, schließen Methacrylatchromchlorid (MCC; Markenname: Volan; ein Produkt der DuPont Co.) und Valchrome 5015 (Markenname; ein Produkt der Valchem, Chemical Div.) ein.
Die Titanhaftvermittler, die verwendet werden können, schließen Tetraisopropyltitanat, Tetrabutyltitanat, Tetrastearyltitanat, Isopropoxytitanstearat und Titanlactat ein.
Die Silylperoxidhaftvermittler, die verwendet werden können, schließen ein:
(CH&sub3;)4-nSi(OO-t-butyl)n
Die organischen Phosphorsäurehaftvermittler, die verwendet werden können, schließen ein:
(R: eine Ethyl-, Butyl- oder Isoamylgruppe)
(R: eine Methyl-, Ethyl-, Butyl-, 2-Ethylhexyl- oder Phenylgruppe)
(R: eine Methyl-, Ethyl-, Isopropyl- oder Octylgruppe)
Verfahren, die gewöhnlich in der Oberflächenbehandlung von Pulvern verwendet werden, können in der Oberflächenbehandlung, die den Haftvermittler verwendet, eingesetzt werden.
Um ein Beispiel für die Silanhaftvermittler zu nehmen, kann die Oberflächenbehandlung abgeschlossen werden durch Anwenden zum Beispiel der nachstehenden vier Schritte:
(1) Ein Silanhaftvermittler wird in Wasser (das eine geringe Menge HCl enthält) oder einem Lösungsmittel (das eine geringe Menge Essigsäure enthält) gelöst.
(2) Die erhaltene Lösung wird auf nicht weniger als 100ºC erhitzt (Die Moleküle des Haftvermittlers werden hydrolysiert).
(3) Die Einkristallfasern aus Zinkoxid, die behandelt werden sollen, werden zu dieser Lösung gegeben, um einen gut dispergierten Schlamm herzustellen (Eine Reaktionsschicht aus Haftvermittlermolekülen wird auf der Pulveroberfläche gebildet).
(4) Die Einkristallfasern aus Zinkoxid werden von der Behandlungslösung abgetrennt und getrocknet, gefolgt von einer Wärmebehandlung bei 150ºC oder weniger.
Die darin verwendete Bindemittellösung bezieht sich auf eine Lösung mit einer niedrigen Viskosität (zum Beispiel eine 1 bis 50 gew.-%ige Lösung), die durch Dispergieren oder Auflösen eines Harzes in einem Lösemittel erhalten wird. Das verwendete Harz kann besonders bevorzugt Harze einschließen, die fähig sind, sich leicht in organischen Lösungsmitteln zu lösen, wie zum Beispiel Polycarbonat, Polystyrol, Polyphenylenoxid, Acrylharz, Alkydharz, Acetylcellulose, cyanoethylierte Cellulose und cyanoethyliertes Pluran. In dem Fall der thermoplastischen Harze, wie zum Beispiel Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen, chloriertes Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyamid, Polysulfon, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polyphenylensulfid, Polyether keton, ABS-Harz, Polybutadien, Methylmethacrylat, Polyacrylnitril, Polyacetal, Polycarbonat, ein Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat, Polyvinylacetat, ein Copolymer aus Ethylen und Tetrafluorethylen, aromatische Polyester, Polyvinyl fluorid, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Teflon, können die Harze durch Dispergieren oder Auflösen in einem Lösungsmittel verwendet werden.
Es ist auch möglich, andere thermoplastische Harze, wie zum Beispiel Epoxidharz, ungesättigtes Polyesterharz, Urethanharz, Siliconharz, Melaminharnstoffharz und Phenolharz zu verwenden.
Das Lösungsmittel, das verwendet werden kann, schließt organische Lösungsmittel, wie zum Beispiel Dichlormethan, Dichlorethan, Aceton, Methylethylketon, Nitromethan, Acetonitril, Acrylnitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Pyridin, Dioxan, Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Toluol, Xylol, Cyclohexanon, Butylacetat, Xylol, Methanol, Ethanol, Butylalkohol und Tetrachlorkohlenstoff ein.
Das Mischungsverhältnis der Einkristallfasern aus Zinkoxid und des Harzes hängt von der Größe der Einkristallfasern, der Art der Oberflächenbehandlung, der Art der Harze, der Art der verwendeten Lösemittel und der Höhe der beabsichtigten elektrischen Leitfähigkeit ab, und kann deshalb nicht begrenzend sein, darf jedoch nicht weniger als 2 Vol.-% betragen, um eine Wirkung zu erhalten. Insbesondere kann es zwischen 4 und 50 Vol.-% und weiter bevorzugt zwischen 4 und 20 Vol.-% liegen, um einen stabilen, leitfähigen Harzfilm zu erhalten.
Die Lösung, in die sie eingemischt werden, wird gründlich gemischt durch Verwenden eines Magnetrührers oder dergleichen, wobei dafür gesorgt wird, keinen Bruch der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid zu verursachen.
Danach wird die Filmbildung durch Verwenden eines geeigneten Verfahrens, wie zum Beispiel Umkehrrakelbeschichten, Sprühen, Gießen, Streichen, Rakelbeschichten und Rotationsbeschichten durchgeführt.
Erhitzen oder Trocknen folgt, um einen leitfähigen Harzfilm fertigzustellen. Insbesondere im Fall eines Dispersionssystems von Teilchen (der Teilchendurchmesser darf nicht mehr als die mittlere Länge der Einkristallfasern betragen), das das thermoplastische Harz verwendet, ist die Filmbildung manchmal erst vervollständigt, nachdem das Harz bei Temperaturen, die höher als der Erweichungspunkt des Harzes sind, geschmolzen wurde.
Die Erfindung wird nachstehend in einer genaueren Weise durch Vorstellung von Beispielen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch keinesfalls auf diese Beispiele beschränkt.

Beispiel 1

Die Einkristallfasern aus Zinkoxid, die vorstehend beschrieben wurden, und Polypropylenharz wurden in Mengen von 20 Vol.-% beziehungsweise 80 Vol.-% zusammengegeben und in einem Rotationsmischer von V-Typ 4 Minuten lang gemischt, wonach unter Verwendung eines Doppelwellenextruder mit in unterschiedliche Richtungen zeigenden Austrittszonen geknetet und geformt wurde, um Tabletten zu erhalten. Die erhaltenen Tabletten wurden bei 240ºC unter Druck geformt, um ein scheibenartiges Probestück von 50 mm Durchmesser und 3,5 mm Dicke herzustellen. Auf diesem Probestück wurde die Dispersion visuell beurteilt und der spezifische Widerstand unter Verwenden eines Hochwiderstandsmeters gemessen. Danach ein wurde eine Feuchtigkeitsbeständigkeitsprüfung bei 40ºC und 100% relativer Feuchte 7 Tage lang durchgeführt und der spezifische Widerstand in der gleichen Weise wie eben gemessen. Die Ergebnisse der Messungen werden in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 2

Die gleichen Einkristallfasern aus Zinkoxid wie in Beispiel 1 und flockiges Silberpulver (20 bis 40 um Teilchengröße) wurden im Verhältnis von 4:1 (Volumenverhältnis) gemischt. Der erhaltene leitfähige Füllstoff und das gleiche Polyethylenharz wie in Beispiel 1 wurden in Mengen von 15 Vol.-% beziehungsweise 85 Vol.-% zusammengegeben, und es wurden Tabletten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, um ein Probestück zu erhalten, wonach auf ähnliche Weise Beurteilungsprüfungen durchgeführt wurden. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiele 3 bis 6

Als das Harz wurden Polybutylenterephthalat, ABS-Harz, Polyphenylensulfid beziehungsweise Nylon 66 ausgewählt. Einkristallfasern und mit Einkristallfasern gemischte Füllstoffe wurden darin eingemischt, wodurch Tabletten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 und Beispiel 2 erhalten wurden, und danach wurden Probestücke bei Umformtemperaturen, die in Tabelle 1 gezeigt werden, hergestellt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 dargestellt. In den Beispielen 5 und 6 waren die mit Einkristallfasern gemischten Füllstoffe unterschiedlich in Art und Mischungsverhältnissen. Die Unterschiede werden in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Unter Verwendung von Polypropylen als Harz und metallischen Flocken und Pulvern als leitfähigem Füllstoff wurden Tabletten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten. Danach wurden bei 240ºC Probestücke hergestellt, und Beurteilungsprüfungen wurden in der gleichen Weise wie Beispiel 1 in durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 2 dargestellt.

Beispiel 7

In eine kleinen magnetischen Kugelmühle wurden 100 g einer Mischung aus 20 Vol.-% Einkristallfasern aus Zinkoxid und 80 Vol.-% Polymethylmethacrylat, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten wurden, und 150 g Toluol zusammengegeben und gemischt, wodurch ein pastöses Produkt hergestellt wurde. Dieses Produkt wurde auf einer Glasplatte verteilt und bei Raumtemperatur 2,5 Stunden lang stehen gelassen, gefolgt von 2 Stunden langem Trocknen bei 150ºC, um eine Beschichtung von 30 um Dicke zu bilden. Diese Anordnung wurde als das Probestück verwendet. Beurteilungsprüfungen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei die Ergebnisse, die in Tabelle 3 gezeigt werden, erhalten wurden.

Vergleichsbeispiel 5

Unter Verwendung von 20 Vol.-% Nickelpulver und 80 Vol.-% Polymethylmethacrylat wurde ein pastöses Produkt und ein Probestück in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 erhalten, und ähnliche Beurteilungsverfahren wurden verwendet. Die Ergebnisse der Messungen werden in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 1 Beurteilungsprüfung Beispiel: Umformtemperatur (ºC) Zusammensetzung Aussehen des geformten Produktes Spezifischer Widerstand (Ω cm) Harz Füllstoff (Vol.-%) Anfangswert Nach Prüfung der Feuchtigkeitsbeständigkeit Polypropylen ABS-Harz Nylon 66 ZnO-Einkristallfasern Silberpulver (20) Aluminiumpulver (15) Kohlenstoffasern(30) Füllstoffmenge im Harz Beispiele A: Einheitlich dispergiert PBTP: Polybutylenterephthalat PPS: Polyphenylensulfid In den Beispielen 3 bis 6 wurden gemischte Füllstoffe jeweils in einer Menge von 15 Vol.-% zugegeben. Tabelle 2 Beurteilungsprüfung Vergleichsbeispiel: Umformtemperatur (ºC) Zusammensetzung Aussehen des geformten Produktes Spezifischer Widerstand (Ω cm) Harz Füllstoff (Vol.-%) Anfangswert Nach Prüfung der Feuchtigkeitsbeständigkeit Polypropylen Aluminiumpulver (20) Nickelpulver (15) Nickelflocken (15) Kupferpulver (15) A: Einheitlich dispergiert B: Uneinheitlich dispergiert Alle verwendeten Füllstoffe besaßen einen Teilchendurchmesser von 5 bis 25 um. Tabelle 3 Beurteilungsprüfung Umformtemperatur (ºC) Zusammensetzung Aussehen des geformten Produktes Spezifischer Widerstand (Ω cm) Harz Füllstoff (Vol.-%) Anfangswert Nach Prüfung der Feuchtigkeitsbeständigkeit Beispiel: Vergleichsbeispiel: ZnO-Einkristallfasern (20) Nickelpulver (20) A: Einheitlich dispergiert B: Uneinheitlich dispergiert PMMA: Polymethylmethacrylat
Die in Vergleichsbeispiel 5 verwendeten Füllstoffe besaßen einen Teilchendurchmesser von 5 bis 25 um.

Beispiel 8

Stromloses Metallisieren wurde durchgeführt, um Ag auf die Oberfläche der Einkristallfasern aus Zinkoxid aufzutragen, wie in der Fotografie der Fig. 3 gezeigt. Diese Ag-beschichteten Einkristallfasern aus Zinkoxid und Polycarbonatharz wurden gesammelt und unter Verwendung von Dichlormethan zu einer Paste verarbeitet. Die Paste wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, wonach eine Stunde lang in einer Atmosphäre von 60ºC getrocknet wurde, um eine Folie mit einer Dicke von 200 um zu erhalten.
Unter Verwendung dieser Folie als Probestück wurden Widerstand und Zugfestigkeit gemessen. Die zugegebene Menge (Vol.-%) der Einkriställfasern, bei der der Widerstand das 10&supmin;²-Ω cm-Niveau erreichen kann, und die Zugfestigkeit werden in Tabelle 4 gezeigt.

Vergleichsbeispiele 6 bis 9

Unter Verwendung von Polycarbonat als das Harz, Einkristallfasern aus Zinkoxid und Ag-Flocken, Ag-Pulver und Ag-beschichteten Glasfasern als die leitfähigen Füllstoffe wurden ähnlich Folienblätter mit einer Dicke von 200 um auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 erhalten. Danach wurden ähnliche Beurteilungsprüfungen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 4 dargestellt.

Beispiel 9

Unter Verwendung des in Beispiel 8 erhaltenen Blattes wurde die Stabilität der elektrischen Leitfähigkeit gegenüber Licht beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 5 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 10

Unter Verwendung des in Beispiel 6 erhaltenen Blattes wurde die Stabilität der elektrischen Leitfähigkeit gegenüber Licht beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 4 Zusammensetzung Beurteilungsprüfung Füllstoffzusammensetzung Minimalmenge an Füllstoff Zugfestigkeit Harz Oberflächenbeschichtung (10&supmin;²-Ω cm-Niveau) (Relativer Wert) Beispiel: Vergleichsbeispiel: Polycarbonat ZnO-Einkristallfasern Ag-Flocken Ag-Pulver Glasfasern Ag-Beschichtung unmeßbar Tabelle 5 Zusammensetzung Beurteilungsprüfung Füllstoffzusammensetzung Spezifischer Widerstand (Ω cm) Harz Oberflächenbeschichtung Lux Beispiel: Vergleichsbeispiel: Polycarbonat ZnO-Einkristallfasern Ag-Beschichtung

Beispiel 10

Ag-beschichtete Einkristallfasern aus Zinkoxid und Polypropylenharz wurden in Mengen von 15 Vol.-% beziehungsweise 85 Vol.-% zusammengegeben und 5 Minuten lang in einem Rotationsmischer vom V-Typ gemischt, wonach unter Verwendung eines Doppelwellenextruder mit in unterschiedliche Richtungen zeigenden Austrittszonen geknetet und geformt wurde, um Tabletten zu erhalten. Die erhaltenen Tabletten wurden bei 240ºC unter Druck geformt, um ein scheibenartiges Probestück von 75 mm Durchmesser und 2,0 mm Dicke zu erhalten. Auf diesem Probestück wurde die Dispersion visuell beurteilt und der spezifische Widerstand unter Verwendung eines Hochwiderstandsmeters gemessen. Danach wurde eine Feuchtigkeitsbeständigkeitsprüfung bei 60ºC und 100% relativer Feuchte 7 Tage lang durchgeführt, und dann wurde der spezifische Widerstand erneut gemessen.
Die Ergebnisse der Messungen werden in Tabelle 6 (6-1 und 6-2) dargestellt.

Beispiel 11

In die Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in Beispiel 10 verwendet wurden, wurde flockiges Silberpulver (20 bis 50 um in der Hauptachse) in dem Verhältnis von 4:1 (Volumenverhältnis) eingemischt. Der so erhaltene, leitfähige Füllstoff und Polypropylenharz wurden in Mengen von 15 Vol.-% beziehungsweise 85 Vol.-% zusammengegeben, und es wurden Tabletten in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, um ein Probestück zu erhalten, gefolgt von ähnlichen Beurteilungsprüfungen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 6 gezeigt.

Beispiele 12 bis 16

Als das Harz wurden Polybutylen, ABS-Harz, Polyphenylensulfid beziehungsweise Nylon 66 ausgewählt. Einkriställfasern und mit Einkristallfasern gemischte Füllstoffe wurden eingemischt, um Tabletten in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 und Beispiel 11 zu erhalten, und danach wurden Probestücke bei Umformtemperaturen, wie in Tabelle 6 gezeigt, hergestellt, und Beurteilungsprüfungen wurden ähnlich durchgeführt. Die jeweils erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 6 dargestellt. In Beispiel 15 ist der mit Einkristallfasern gemischte Füllstoff unterschiedlich im Typ und im Mischungsverhältnis. In Beispiel 16 wurden Ni-beschichtete Einkristallfasern aus Zinkoxid als leitfähiger Füllstoff eingesetzt. Diese werden jeweils in Tabelle 6 aufgeführt.

Vergleichsbeispiele 11 bis 14

Unter Verwendung von Polypropylen als Harz und metallischen Flocken und Pulvern als leitfähiger Füllstoff wurden Tabletten in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 erhalten. Danach wurden bei 230ºC Probestücke hergestellt, und Beurteilungsprüfungen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 6-1 Zusammensetzung Beispiel: Füllstoffzusammensetzung Harz Oberflächenbeschichtung Polypropylen ABS-Harz Nylon 66 ZnO-Einkristallfasern Ag-Flocken Kohlenstoffasern Ag-Beschichtung PBTP: Polybutylenterephthalat PPS: Polyphenylensulfid
In den Beispielen 12 bis 16 wurden die Füllstoffe jeweils in einer Menge von 15 Vol.-% zugegeben. Tabelle 6-2 Beurteilungsprüfung Beispiel: Spezifischer Widerstand (Ω cm) Umformtemperatur (C) Aussehen des geformten Produktes Ausgangswert Nach Feuchtigkeitsbeständigkeitsprüfung Einheitlich dispergiert Tabelle 7 Beurteilungsprüfung Umformtemperatur (ºC) Zusammensetzung Spezifischer Widerstand (Ω cm) Harz leitfähiger Füllstoff (Vol.-%) Umformtemperatur (ºC) Aussehen des geformten Produktes Ausgangswert Nach Prüfung der Feuchtigkeitsbeständigkeit Vergleichsbeispiel: Polypropylen Al-Pulver Ni-Pulver Cu-Pulver A: Einheitlich dispergiert B: Uneinheitlich dispergiert
Alle verwendeten Füllstoffe besaßen einen Teilchendurchmesser von 5 bis 25 um.

Beispiel 17

Die Oberfläche der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einer Länge von 5 bis 30 um vom Fuß bis zur Spitze des Nadelkristallteiles und einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 5 bis 20 wurden mit Antimonzinnoxid beschichtet, und die Leitfähigkeit betrug 25 Ω cm in einem Zustand von mit 10 kg/cm²gepreßtem Pulver.
Dieser Füllstoff wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 behandelt, um ein Blatt aus Polycarbonatfolie (10 Vol.-%) mit einer Dicke von 200 um zu erhalten. Das Blatt besaß einen Widerstand von 4 × 10³ Ω/Quadrat.

Beispiel 18

Vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid wurden zuerst für die Verwendung vorbereitet. Die Länge vom Fuß bis zur Spitze des Nadelkristallteiles der Einkristallfasern lag zwischen 3 und 30 um, und der Durchmesser am Fuß lag im Bereich von 0,7 bis 3 um. Die Leitfähigkeit der Einkristallfasern betrug 1 × 10&sup4; Ω cm (t = 0,2 mm) in einem Zustand von bei 10 kg/cm² gepreßtem Pulver.
Als nächstes wurde eine Silanbehandlung durchgeführt unter Verwendung eines Silanhaftvermittlers A-187. Insbesondere wurde A-187 zuerst in wäßriger Salzsäurelösung (pH 5) aufgelöst. Zu diesem Zweck lag A-187 in einer Menge von 1 Gew.-%, bezogen auf die Menge Einkristallfasern, die zu behandeln sind, vor. Als nächstes wurde die erhaltene Lösung 1 Stunde lang auf 80ºC erhitzt, und danach wurden gut getrocknete Einkristallfasern aus Zinkoxid zugegeben, gefolgt von gründlichem Mischen, um einen gut dispergierten Schlamm zu erhalten. Als nächstes wurde dieser Schlamm unter reduziertem Druck filtriert und 3 Stunden lang bei 80ºC getrocknet. Das getrocknete Produkt wurde danach gründlich aufgelockert, gefolgt von 8 Stunden langem Erhitzen bei 150ºC. Die Oberflächenbehandlung wurde damit abgeschlossen.
Als nächstes wurden 30 ml Dichlormethan in einem Becherglas für die Verwendung vorbereitet, in das 1 g Polycarbonatpulver (Panrite K-1300; Teijin Chemicals Ltd.) unter Rühren unter Verwendung eines Magnetrührers gegeben wurde, um einen Polycarbonatharzlack zu erhalten.
In diesen Lack wurden 1 g der vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid, die einer Silanbehandlung unterzogen worden waren, gegeben. Der Inhalt wurde gründlich gemischt und dispergiert und dann unter Verwendung eines Streichmessers auf einer Glasplatte verteilt, um die Filmbildung durchzuführen. Als nächstes wurde der gebildete Film 1 Stunde lang bei 60ºC in einem Trockner getrocknet. Nach dem Abkühlen wurde der erhaltene Film von der Glasplatte ab gelöst und für Beurteilung und Messung verwendet. Der gebildete Film besaß eine mittlere Filmdicke von 200 um. Die Einkristallfasern wurden in einem Anteil von ungefähr 17 Vol.-% (50 Gew.-%) eingemischt.
Der so hergestellte Film wurde auf eine Größe von 6 mm × 30 mm geschnitten. Seine beiden Enden wurden mit Klammern befestigt, unter denen der spezifische Widerstand in Längsrichtung geniessen wurde. Dieser spezifische Widerstand wurde abgelesen, und unter Berücksichtigung der Filmdicke wurde der Durchgangswiderstand (Ω cm) berechnet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 8 dargestellt. Der Film besaß eine glatte Oberfläche und große Flexibilität. Ein Film von 10&sup5; Ω cm oder weniger, der mit diesem Verfahren gemessen wurde, kann als leitfähiger Film für elektrostatisches Beschichten verwendet werden, wobei er für sehr verschiedene Verwendungen und Anwendungen eingesetzt wird.

Vergleichsbeispiel 15

Unter Verwendung von vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid mit der gleichen Größe wie in Beispiel 18, aber ohne deren Silanbehandlung, wurde ein Film auf völlig gleiche Weise wie in Beispiel 18 hergestellt, und eine Beurteilung wurde ebenfalls durchgeführt, wobei die Ergebnisse, die in Tabelle 8 dargestellt werden, erhalten wurden. Der Film zeigte eine außerordentlich hohe Agglomeration zwischen den Einkristallfasern, und besaß eine krümelige Oberfläche und eine sehr dürftige Filmqualität.

Vergleichsbeispiel 16

Vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid von größerer Gestalt wurden für die Verwendung vorbereitet, und ein Film wurde auf völlig gleiche Weise wie in Beispiel 18 hergestellt. Eine Beurteilung wurde ebenfalls durchgeführt, wobei die Ergebnisse, die in Tabelle 8 dargestellt werden, erhalten wurden. Dieser Film besaß eine etwas unregelmäßige Oberfläche.

Vergleichsbeispiel 17

Vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid von kleineren Gestalt wurden für die Verwendung vorbereitet, und ein Film wurde auf völlig gleiche Weise wie in Beispiel 18 hergestellt. Eine Beurteilung wurde ebenfalls durchgeführt, wobei die Ergebnisse, die in Tabelle 8 dargestellt werden, erhalten wurden.

Vergleichsbeispiel 18

Kommerziell erhältliches Zinkweiß (Nr. 1; französisches Verfahren) wurde für die Verwendung vorbereitet, und ein Film wurde auf völlig gleiche Weise wie in Beispiel 18 hergestellt. Eine Beurteilung wurde ebenfalls durchgeführt, wobei die Ergebnisse, die in Tabelle 8 dargestellt werden, erhalten wurden.

Vergleichsbeispiel 19

Die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, bei denen die Silanbehandlung angewendet wurde, wie sie in Beispiel 18 verwendet wurde, wurden für die Verwendung vorbereitet.
Als nächstes wurden in einem auf 300ºC erhitzten Brabender-Plastographen Tabletten aus Polycarbonatharz (Panrite K-1300; Teijin Chemicals Ltd.) und die vorstehenden Einkristallfasern geknetet (Zumischanteil: 50 Gew.-%), und ein Film mit einer Dicke von 200 um wurde auf ähnliche Weise durch Pressen bei Bedingungen von 300ºC hergestellt.
Als nächstes wurde der erhaltene Film in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 beurteilt, wobei die Ergebnisse, die in Tabelle 8 dargestellt werden, erhalten wurden.

Beispiel 19

Vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid wurden einer Silanbehandlung in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 unterzogen und gründlich unter die Mischungsformulierung gemischt, wie sie in Formulierung 1 gezeigt wird. Die Mischung wurde dann auf eine Glasplatte sprühbeschichtet, gefolgt von 30 Minuten langem Trocknen bei Raumtemperatur, und danach wurde eine Beurteilung durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 8 gezeigt.

Formulierung 1:

Einkristallfasern aus Zinkoxid 5 g
Acrylharzlack (Acryldic A-165) 20 g
Toluol 9 g
Butylalkohol 9 g
Die Filmdicke betrug 200 um.

Beispiel 20

Vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid wurden einer Silanbehandlung in der gleichen Weise wie Beispiel 18 unterzogen, und in der Mischformulierung, wie sie in Formulierung 2 gezeigt wird, gründlich gemischt. Die Mischung wurde auf einer Glasplatte verteilt und zu einen Film mit einer Dicke von 200 um unter Verwendung eines Streichmesser geformt, gefolgt von 6 Stunden langem, natürlichem Trocknen bei Raumtemperatur, und danach wurde eine Beurteilung durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 8 gezeigt.

Formulierung 2:

Alkydharzlack (Beckozol 1334) 45 g
Einkristallfasern aus Zinkoxid 20 g
Lackbenzin 19,3 g
Cobaltnaphthat 0,2 g
Bleinaphthat 0,5 g

Beispiel 21

Als erstes wurden vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid, bei denen eine Silanbehandlung nach Beispiel 18 angewendet wurde, für die Verwendung vorbereitet. Als nächstes wurde feines Pulver aus Polypropylen, das auf einen Durchmesser von 0,5 um pulverisiert war, für die Verwendung vorbereitet. Beide wurden in Dichlormethan gründlich gerührt und dispergiert, um einen einheitlichen Schlamm zu erhalten. Der Zumischanteil der Einkristallfasern betrug 35 Gew.-%. Der Schlamm wurde auf eine Glasplatte aufgetragen und unter Verwendung eines Streichmessers zu einen Film geformt, gefolgt von eine Stunde langem Trocknen in einer Atmosphäre von 60ºC. Der erhaltene Film wurde 10 Minuten lang in ein Kammer mit einer konstanten Temperatur von 260ºC gelegt, und das Polypropylen wurde aufgelöst. So wurde ein Film gebildet. Dieser Film (Dicke: 200 um) wurde von der Glasplatte abgezogen, und eine Beurteilung wurde durchgeführt, wobei die Ergebnisse, die in Tabelle 8 dargestellt werden, erhalten wurden.

Vergleichsbeispiel 20

Die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, bei denen die Silanbehandlung angewendet wurde, wie sie in Beispiel 18 verwendet wurde, wurden für die Verwendung vorbereitet.
Als nächstes wurden sie mit einem niederviskosen Zweikomponenten-Epoxidharz, der kein Lösungsmittel darstellte, vermischt (50 Gew.-%) und gründlich darin dispergiert. Danach wurde die erhaltene Dispersion auf einer Glasplatte verteilt und unter Verwendung eines Streichmessers zu einen Film (Dicke 200 um) geformt, gefolgt von 5 Stunden langem Trocknen bei 90ºC, und danach wurde eine Beurteilung durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 8 dargestellt. Tabelle 8 Einkristallfasern aus Zinkoxid Harz Größe Oberflächenbehandlung Durchgangswiderstand (Ω cm) Filmqualität Beispiel: Vergleichsbeispiel: Polycarbonat Acrylat Alkyd Polypropylen Epoxid (kein Lösungsmittel) L: Länge, D: Durchmesser, *mittlerer Teilchendurchmesser

Beispiel 22

Fig. 4 veranschaulicht den Aufbau eines negativ aufladbaren, funktionell getrennten, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes, das eine Mehrschichtstruktur aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht besitzt. In Fig. 4 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 1 einen Träger.
Wie zuvor beschrieben, kann der Träger verwendet werden durch Formen, zum Beispiel, eines Metalles mit elektrischer Leitfähigkeit, wie zum Beispiel von Aluminium, Messing, rostfreiem Edelstahl, Kupfer oder Nickel, eines nicht leitfähigen Kunststoffes, wie zum Beispiel von Polyethylenterephthalatharz, Polyethylenharz, Urethanharz, Acrylharz oder Polyacrylatharz, oder eines steifes Papieres zur Gestalt einer Entwicklertrommel oder durch Formen zu einem Film oder einer Folie. Da das erfindungsgemäße, elektrofotografische, lichtempfindliche Element eine glatte, leitfähige Schicht besitzen kann, kann die Oberfläche des Trägers rauh sein, und ist es daher unnötig, den Träger einzuschneiden, was es ermöglicht, die Kosten für den Träger stark zu reduzieren.
In Fig. 4 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 2 eine leitfähige Schicht, die mindestens die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält.
Das Bindeharz, in dem die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid dispergiert sind, muß die Anforderungen erfüllen, daß es gute Haftung zum Träger besitzt, eine hervorragende Dispergierbarkeit aufweist und nicht durch das Lösungsmittel, das in der Beschichtungslösung für die lichtempfindliche Schicht oder die Schutzschicht, die auf der leitfähigen Schicht gebildet ist, enthalten ist, oder durch die Hitzeentwicklung, wenn die Schicht gebildet wird, angegriffen werden kann. Daher kann es bevorzugt duroplastische Harze einschließen, wie zum Beispiel Polyurethanharze, Epoxidharze, Polyesterharze, Siliconharze, Acrylmelaminharze und Phenolharze. Die leitfähige Schicht kann vorzugsweise einen spezifischen Durchgangswiderstand von nicht mehr als 10&sup8; Ω cm und weiter bevorzugt 10&sup6; Ω cm besitzen. Unter Berücksichtigung auch der Funktionsfähigkeit und so weiter, liegt ein geeigneter Gehalt des Harzes in der leitfähigen Schicht zwischen 10 und 90 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 20 und 70 Gew.-%.
Die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem niedrigen spezifischen Widerstand können leicht durch Verbrennen von ZnO unter Zusetzen von Verbindungen, wie zum Beispiel Al und In, erhalten werden. Alternativ können sie erhalten werden, indem in eine Lösung, die durch Dispergieren vierfüßiger Einkristallfasern aus Zinkoxid in erhitztem Wasser hergestellt wurde, in eine Lösung gegeben wird, die durch Auflösen von Einkristallfasern aus Zinkoxid und oxidationszahlungesättigtem Zinn(II)-chlorid, Zinn(II)-bromid, Antimontrichlorid oder Antimontriiodid in Alkohol, Salzsäure oder Aceton hergestellt wurde, gefolgt von Filtration und Trocknen. Daher ist es auch möglich, ein nicht leitfähiges Pigment zuzugeben, um es in Kombination zu verwenden. Beispiele dafür schließen Titanoxid, Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, Talk und Ton ein, die kostensparend wirken.
Ein Zusatz von üblicherweise erhältlichem Pulver aus Metallen, wie zum Beispiel Nickel, Kupfer, Silber und Aluminium, Ruß, ZnO, das mit Al, In, Sn, Sb oder dergleichen dotiert ist, TiO&sub2;, das mit In, Sn oder dergleichen dotiert ist, SnO&sub2;, das mit Sb, Nb oder dergleichen dotiert ist, TiO oder einer Mischung von einigen von ihnen, um sie in Kombination zu verwenden, kann vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid ergeben, deren Zwischenräume oder Lücken mit ihnen gefüllt sind, was es ermöglicht, eine leitfähige Schicht mit einer stabileren elektrischen Leitfähigkeit zu erhalten.
Dispersionen zu Verwendung für die leitfähige Schicht können unter Verwendung einer Kugelmühle, einer Schwingkugelmühle oder einer Sandmühle durchgeführt werden.
In dem Fall, in dem der Träger die Form eines Folienblattes besitzt, sind Streichbeschichter, Drahtstangenbeschichter oder Rasterbeschichter geeignet. In dem Fall, in dem der Träger die Form einer Trommel besitzt, ist eine Tauchbeschichtung geeignet.
In Fig. 4 ist die lichtempfindliche Schicht vom funktionell getrennten Typ, der die Ladungserzeugungsschicht, bezeichnet als 3, und die Ladungstransportschicht, bezeichnet als 4, umfaßt. Die Ladungserzeugungsschicht 3 wird aus einem Pigment oder Farbstoff, das beziehungsweise der fähig ist, als ein Ergebnis des Belichtens Ladungsträger zu erzeugen, und einem Bindeharz gebildet. Die Ladungstransportschicht 4 wird aus einem Material, das fähig ist, Ladungen zu transportieren, und einem Bindeharz gebildet.
Ladungserzeugende Materialien sind verschiedene Pigmente oder Farbstoffe vom Phthalocyanin-Typ, vom Azo-Typ, vom Squarilium-Typ, vom Cyanin-Typ, vom Chinocyanin-Typ, vom Indigo-Typ, vom Bisbenzoimidazol-Typ und vom Perylen-Typ. Ladungstransportierende Materialien sind Verbindungen, die im Grundgerüst oder an dein Seitenkette eine elektronenabgebende Gruppe, wie zum Beispiel eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aminogruppe, eine Iminogruppe oder eine Imidogruppe besitzen, polycyclische aromatische Verbindungen, wie zum Beispiel Anthracen, Phenanthren und Pyren oder Derivate, die eine von diesen enthalten, und heterocyclische Verbindungen, wie zum Beispiel Indol, Oxazol, Isoxazol, Carbazol, Pyrazolin, Imidazol, Oxadiazol, Thiazol und Triazol oder Derivate, die eine von diesen enthalten. Die ladungserzeugenden Materialien und die ladungstransportierenden Materialien haben gewöhnlich ein so niedriges Molekulargewicht und so dürftige Filmbildungseigenschaften, daß sie in einem Bindeharz mit Filmbildungseigenschaften gelöst oder dispergiert werden müssen. Das hier verwendetete Bindeharz schließt thermoplastische Harze, wie zum Beispiel Polycarbonatharz, Acrylharz, Polyvinylchloridharz und Butyralharz, und duroplastische Harze, wie zum Beispiel Melaminharz, Urethanharz, Epoxidharz, Siliconharz und Phenolharz ein. Die Ladungserzeugungsschicht kann besonders bevorzugt eine Film dicke von nicht mehr als 1 um und die Ladungstransportschicht eine Filmdicke, die zwischen 10 und 25 um liegt, besitzen.
Die lichtempfindliche Schicht, die amorphes Silicium umfaßt, kann leicht durch Glimmentladung, Plasma-CVD oder dergleichen erhalten werden, und bevorzugt eine Filmdicke besitzen, die zwischen 15 und 25 um liegt.
Als erstes wurde ein reiner Zinkdraht mit einer Reinheit von 99,99% mittels Flammspritzen in einem Bogenendadungssystem in Luft flammgespritzt, und 1 kg des erhaltenen Pulvers wurde in 500 g demineralisiertes Wasser gegeben, gefolgt von 20 Minuten langem Rühren unter Verwendung einer Mörtelmühle. Als nächstes wurde die erhaltene Dispersion in Wasser, das bei 26ºC gehalten wurde, 72 Stunden lang stehen gelassen, gefolgt von 30 Minuten langem Trocknen bei 150ºC, um den Feuchtigkeitsgehalt in der Pulveroberfläche zu entfernen. Als nächstes wurde das erhaltene Pulver in einen Tiegel aus Aluminiumoxidporzellan gelegt, der dann in einen Ofen mit 1000ºC gestellt wurde, gefolgt von einer eine Stunde währenden Hitzebehandlung. Als ein Ergebnis wurde eine Zinkoxidmasse im unteren Teil des Tiegel hergestellt, und vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem scheinbaren spezifischen Schüttgewicht von 0,09, die einen Zentralteil und einen Nadelkristallteil, der sich von diesem Zentralteil aus in vier axiale Richtungen erstreckte, enthielten, wurden hierin im oberen Schichtteil erhalten. Feine Einkristalle wurden aus den im oberen Schichtteil hergestellten Einkristallfasern heraus gesammelt.
Ungefähr 6 g des so erhaltenen Pulvers der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid wurden in einen Isolierzylinder mit 6 mm Innendurchmesser gegeben, und der spezifische Widerstand wurde unter Druck mit Platinelektroden auf beiden Seiten unter einem Druck von 70 kg/cm² gemessen. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, daß er 50 Ω cm betrug.
In eine Kugelmühle wurden 5 Gewichtsteile der sich ergebenden vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid und 3 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:2 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (ein Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd.; Markenname: Dianal HR-124) und Melaminharz (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Super Beckamin L121) zusammen mit 10 Gewichtsteilen eines in Verhältnis 1:1:2 gemischten Lösungsmittels aus Xylol, Cyclohexan und n-Butanol gegeben. Diese Materialien wurden 15 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, wonach unter Druck mit einem Filter von 5 um filtriert wurde, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die erhaltene Beschichtungslösung wurde einer Ultraschallreinigung mit Trichlorethylen unterzogen und dann durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 50 mm/min auf einen Trommelträger aus Aluminium mit 60 mm Durchmesser und 338 mm Breite aufgetragen, von dessen Oberfläche Staub und Schmutz entfernt worden waren, gefolgt von 60 Minuten langem Aushärten bei 150ºC. Die leitfähige Schicht 2 wurde so mit einer Dicke von 20 um gebildet.
Als nächstes wurden 4 Gewichtsteile metallfreies Phthalocyanin vom γ-Typ als ladungserzeugendes Material, 3 Gewichtsteile Butyralharz (ein Produkt der Sekisui Chemical Co., Ltd.: Markenname Eslec BH-3) und 92 Gewichtsteile Tetrahydrofuran in eine Kugelmühle gegeben, und 12 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 5 um, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Unter Verwendung dieser Beschichtungslösung wurde eine Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 40 mm/min auf die zuvor gebildete, leitfähige Schicht 2 durchgeführt, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 100ºC. Die Ladungserzeugungsschicht 3 wurde so mit einer Dicke von 0,25 um gebildet.
Weiter wurde eine Beschichtungslösung durch Auflösen von 1 Gewichtsteil 1- Phenyl-1,2,3,4-tetrahydrochinolin-6-carboxyaldehydo-1',1'-diphenylhydrazon als ladungstransportierendes Material und 1 Gewichtsteil Polycarbonatharz (ein Produkt der Mitsubishi Chemical Industries Limited, Markenname: Novalex 7030A) in 9 Gewichtsteilen Methylenchlorid hergestellt, und dann wurde eine Filtration unter Druck mit einem Filter von 1 um durchgeführt, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Diese Beschichtungslösung wurde durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 70 mm/min auf den Träger, auf dem die leitfähige Schicht 2 und die Ladungserzeugungsschicht 3 gebildet worden waren, aufgetragen, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 80ºC. Die Ladungstransportschicht 4 wurde so mit einer Dicke von 20 um gebildet.
Die Leistung des elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes, das in dieser Weise hergestellt wurde, wurde unter Verwendung der elektrofotografischen Kopiermaschine vom Umkehrentwicklungstyp, wie sie in Fig. 8 gezeigt wird, gemessen. In Fig. 8 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 11 ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element, das die Form einer Trommel aufweist. Um dieses elektrofotografische, lichtempfindliche Element herum angeordnet sind eine negative elektrostatische Aufladevorrichtung 12, eine Belichtungslichtquelle 13, wie zum Beispiel eine Wolframlampe oder ein Halbleiterlaser, eine Entwicklungsvorrichtung 14 mit einem negativ aufladbaren Toner, eine Übertragungsleitvorrichtung 15, eine positive elektrostatische Aufladevorrichtung 16, ein Übertragungsriemen 17, ein Reinigungsabstreifer 18 und eine Entladelichtquelle 19, und ebenfalls bereitgestellt ist eine Fixiervorrichtung 20, die verwendet wird, um ein übertragenes Tonerbild zu fixieren. Das elektrofotografische, lichtempfindliche Element 11 dreht sich in Richtung des Pfeiles, und als erstes wird das elektrofotografische, lichtempfindliche Element 11 negativ aufgeladen, so daß unter Verwendung der Belichtungslichtquelle 13 entsprechend den Informationssignalen ein elektrostatisches, latentes Bild gebildet wird. Dieses negativ geladene, elektrostatische, latente Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 14 mit einem negativ aufladbaren Toner entwickelt und in ein sichtbares Bild verwandelt, das dann durch die Arbeitsweise der positiven, elektrostatischen Aufladevorrichtung 16 auf ein Blatt Kopierpapier, das durch die Übertragungsleitvorrichtung 15 herangeführt wird, übertragen wird. Die Kopierpapierblätter mit dem übertragenen Bild werden nacheinander von dem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element 11 durch das Arbeiten des Übertragungsriemens 17 getrennt, wo das Bild durch die Fxiervorrichtung 20 fixiert wird. Der Toner, der auf dem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element nach dem Übertragen zurückbleibt, wird durch den Reinigungsabstreifer 18 zurückerhalten, und ein restliches Potential wird unter Verwendung der Entladelichtquelle 19 entfernt.
Unter Verwendung dieser elektrofotografischen Kopiermaschine wurde die Leistung gemessen. Die Messung wurde in einem Raum mit konstanter Temperatur durchgeführt, in dem die Temperatur und die Feuchtigkeit geregelt werden können, um
i) die Potentialeigenschaften, basierend auf dem elektrostatischen Ladungspotential und dem Widerstandspotential des elektrofotografischen Elementes, unter Verwendung eines Oberflächenpotentiometers Modell 344, hergestellt von Trec Co., und
ii) die Bildeigenschaften, basierend darauf, ob schwarze Flecken auf einem durchgehend weißen Bild vorhanden sind oder nicht, und ob die Bilddichte erniedrigt ist,
zu beurteilen. Diese Messung wurde unter normalen Bedingungen von 25ºC und 55% relativer Feuchte, Bedingungen geringer Feuchtigkeit von 10ºC und 20% relativer Feuchte oder Bedingungen hoher Feuchtigkeit von 30ºC und 80% relativer Feuchte durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 9 dargestellt.
Wie aus Tabelle 9 hervorgeht, wurde ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element erhalten, das überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte, 10ºC/20% relativer Feuchte beziehungsweise 30ºC/80% relativer Feuchte zeigte.

Beispiel 23

Fig. 5 veranschaulicht den Aufbau eines positiv aufladbaren, funktionell getrennten, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes mit einer Struktur, in der die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in umgekehrter Reihenfolge aufeinandergeschichtet sind.
In Fig. 4 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 1 einen Träger, die Bezeichnungsnummer 2 eine leitfähige Schicht, die Bezeichnungsnummer 4 eine Ladungstransportschicht, die Bezeichnungsnummer 3 eine Ladungserzeugungsschicht und die Bezeichnungsnummer 5 eine Schutzschicht. Harze, die für die Schutzschicht geeignet sind, können bevorzugt thermoplastische Harze, wie zum Beispiel Polycarbonatharz, Acrylharz, Polyvinylchloridharz und Butyralharz, und duroplastische Harze, wie zum Beispiel Melaminharz, Urethanharz, Epoxidharz, Siliconharz und Phenolharz einschließen. Die Schutzschicht kann besonders bevorzugt eine Filmdicke, die zwischen 1 und 10 um liegt, besitzen, da eine übermäßig kleine Dicke einen Mangel an Reinigungsbeständigkeit und Abnutzungsbeständigkeit ergeben und eine übermäßig große Dicke eine Erhöhung des Restpotential verursachen kann.
Als erstes wurden 500 g der in Beispiel 22 erhaltenen, vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid in 3000 ml Wasser gegeben, das bei 90ºC gehalten wurde. Während des Rührens der erhaltenen Mischung wurden eine Lösung, die durch Auflösen der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid und 10 g oxidationszahlungesättigtem Antimontrichlorid in 200 ml Ethanol erhalten wurde, langsam zu dieser Mischung gegeben, gefolgt von Filtration und Waschen und dann 2 Stunden langem Trocknen bei 100ºC. Ungefähr 6 g so erhaltenes Pulver der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid wurden in einen Isolationszylinder mit 6 mm Innendurchmesser gegeben, und der spezifische Widerstand wurde, während Druck angewendet wurde, mit Platinelektroden auf beiden Seiten unter einem Druck von 70 kg/cm² gemessen. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, daß er 0,12 Ω cm betrug.
In eine Schwingkugelmühle wurden 10 Gewichtsteile der erhaltenen, vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, denen ein niedriger spezifischer Widerstand verliehen worden war, 10 Gewichtsteile Phenolharz eines Resol-Typs (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Praiofen 5592; Feststoffgehalt: 55%) und 10 Gewichtsteile eines im Verhältnis 1:1 gemischten Lösungsmittels aus Methanol und n-Butanol gegeben, und diese wurden 20 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 10 um, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die erhaltene Beschichtungslösung wurde einer Ultraschallreinigung mit Trichlorethylen unterzogen, und dann durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 60 mm/min auf einen Trommelträger aus Aluminium mit 60 mm Durchmesser und 338 mm Breite aufgetragen, von dessen Oberfläche Staub und Schmutz entfernt worden waren, gefolgt von 45 Minuten langem Aushärten bei 150ºC. Die leitfähige Schicht 2 wurde so mit einer Dicke von 16 um gebildet.
Eine Beschichtungslösung wurde weiterhin hergestellt durch Auflösen von 12 Gewichtsteilen des ladungstransportieren den Materials 1-Phenyl-1,2,3,4-tetrahydrochinolin-6-carboxyaldehydo-1',1'-diphenylhydrazon, das in Beispiel 22 verwendet wurde, und 10 Gewichtsteilen Polycarbonatharz (ein Produkt der Bayer Co.; Markennamen: Macrohole N) in 19 Gewichtsteilen Methylenchlorid, und dann wurde unter Druck eine Filtration mit einem Filter von 1 um durchgeführt, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die Beschichtungslösung wurde durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 50 mm/min auf den Träger, auf dem zuvor die leitfähige Schicht 2 gebildet worden war, aufgetragen, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 80ºC. Die Ladungstransportschicht 4 wurde so mit einer Dicke von 22 um gebildet. Als nächstes wurden 4 Gewichtsteile metallfreies Phthalocyanin vom &epsi;-Typ als das ladungserzeugende Material, 4 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:1 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (ein Produkt der Mitsubishi Rayon Co. Ltd.; Markenname: Dianal HR-664) und Melaminharz (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Super Beckamin L121) als Bindeharze und 92 Gewichtsteile 2-Butanol in eine Schwingkugelmühle gegeben und 15 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 5 um, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Unter Verwendung dieser Beschichtungslösung wurde eine Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 30 mm/min auf der leitfähigen Schicht 2, auf der die leitfähige Schicht 2 und die Ladungstransportschicht 4 gebildet worden waren, durchgeführt, gefolgt von 60 Minuten langem Aushärten bei 100ºC. Die Ladungserzeugungsschicht 3 wurde so mit einer Dicke von 0,21 um gebildet.
Schließlich wurden eine Beschichtungslösung in einer Schwingkugelmühle hergestellt, die 1 Gewichtsteil eines im Verhältnis 3:1 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (einem Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd.; Markenname: Dianal HR-664) und Melaminharz (einem Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Super Beckamin L121) und 5 Gewichtsteile einer im Verhältnis 3:1 gemischten Lösung aus 2-Butanol und Toluol umfaßte, und eine Filtration unter Druck wurde mit einem Filter von 1 um durchgeführt, um Staub und Fremdstoffe aus der Lösung zu entfernen. Unter Verwendung dieser Beschichtungslösung wurde eine Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 50 mm/min auf dem Träger durchgeführt, auf dem die leitfähige Schicht 2, die Ladungstransportschicht 4 und die Ladungserzeugungsschicht 3 gebildet worden waren, gefolgt von 30 Minuten langem Aushärten bei 80ºC. Die Schutzschicht 5 wurde so mit einer Dicke von 2,0 um gebildet.
Die Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften des elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes, das in dieser Weise hergestellt wurde, wurden in der gleichen Weise wie Beispiel 22 beurteilt, und zwar unter Verwendung einer elektrofotografischen Kopiermaschine voin Umkehrentwicklungstyp, wie sie in Fig. 9 gezeigt wird, in der die negative elektrostatische Ladevorrichtung 12 in Fig. 8 gegen eine positive elektrostatische Ladevorrichtung 12A, die Entwicklungsvorrichtung 14 mit einem negativ aufladbaren Toner gegen eine Entwicklungsvorrichtung 14A mit einem positiv aufladbaren Toner und die positive elektrostatische Ladevorrichtung 16 gegen eine negative elektrostatische Ladevorrichtung 16A ausgetauscht wurde. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 9 gezeigt.
Wie aus Tabelle 9 hervorgeht, wurde ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element erhalten, das überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte, 10ºC/20% relativer Feuchte beziehungsweise 30ºC/80% relativer Feuchte zeigte.

Beispiel 24

Fig. 6 veranschaulicht den Aufbau eines negativ aufladbaren, funktionell getrennten, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes, das eine Zwischenschicht zwischen der leitfähigen Schicht und der lichtempfindlichen Schicht von Beispiel 22 besitzt.
In Fig. 6 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 1 einen Träger, die Bezeichnungsnummer 2 eine leitfähige Schicht, die Bezeichnungsnummer 6 eine Zwischenschicht, die Bezeichnungsnummer 3 eine Ladungserzeugungsschicht und die Bezeichnungsnummer 4 eine Ladungstransportschicht.
Ein Bereitstellen der Zwischenschicht zwischen der leitfähigen Schicht und der lichtempfindlichen Schicht kann verhindern, daß es geschieht, daß ein lichtempfindliches Material in feinen Löchern begraben liegt, die durch die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid verursacht werden, daß die lichtempfindliche Schicht aufgrund von Erhebungen uneben wird oder daß die elektrofotografische Leistung durch die gegenseitige Wechselwirkung mit dem lichtempfindlichen Material beeinflußt wird, wenn die lichtempfindliche Schicht direkt auf der leitfähigen Schicht bereitgestellt wird, die mindestens vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält. So ist es möglich, ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element mit einer höheren Zuverlässigkeit und größeren Lebensdauer zu erhalten.
Materialien, die in der Zwischenschicht 6 verwendet werden, schließen Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Ethylcellulose, Casein, Gelatine, Stärke, Polyamidharze und Phenolharze ein. Die Polyamidharze jedoch wurden als besonders bevorzugt festgestellt. Von den Polyamidharzen wird im Hinblick auf ihre Eigenschaften als Haftschicht und Funktionsfähigkeit ein alkohollösliches Copolymerpolyamidharz bevorzugt. Die Zwischenschicht sollte bevorzugt eine Filmdicke besitzen, die zwischen 0,2 und 1,0 um liegt.
Als erstes wurden 8 Teile der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in Beispiel 22 erhalten wurden, 2 Gewichtsteile eines leitfähigen Mittels vom TiO&sub2;- Typ (ein Produkt der Mitsubishi Kinzoku Kosan K.K.; Markenname: W-10) und 3 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:2 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (ein Produkt der Mitsubishi Rayon C., Ltd.; Markenname: Dianal HR-124) und Melaminharz (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Super Beckamin L121) zusammen mit 10 Gewichtsteilen eines im Verhältnis 1:1:2 gemischten Lösungsmittels aus Xylol, Cyclohexan und n-Butanol in eine Kugelmühle gegeben und 15 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung zu erhalten, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 5 um, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die erhaltene Beschichtungslösung wurde einer Ultraschallreinigung mit Trichlorethylen unterzogen und dann durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 60 mm/min auf einem Trommelträger 1 aus Phenolharz vom Resol-Typ mit 60 mm Durchmesser und 338 mm Breite aufgetragen, von dessen Oberfläche Staub und Schmutz entfernt worden waren, gefolgt von 90 Minuten langem Aushärten bei 140ºC. Die leitfähige Schicht 2 wurde so mit einer Dicke von 20 um gebildet.
Als nächstes wurde weiter die Beschichtungslösung hergestellt durch Auflösen von 1 Gewichtsteil Polyamidharz (ein Produkt der Toray Industries, Inc.; Markenname: Aramin CM8000) in 9 Gewichtstellen Methanol, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 1 um, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Diese Beschichtungslösung wurde durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 60 mm/min auf dem Träger, auf dem die leitfähige Schicht 2 gebildet worden war, aufgetragen, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 100ºC. Die Zwischenschicht 6 wurde so mit einer Dicke von 0,2 um gebildet. Als nächstes wurden die gleiche Ladungserzeugungsschicht 3 und die Ladungstransportschicht 4 wie in Beispiel 22 gebildet.
Die Potentialeigenschaften und die Bildeigenschaften des elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes, das auf diese Weise erhalten wurde, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 9 dargestellt.
Wie aus Tabelle 9 hervorgeht, wurde ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element erhalten, das überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte, 10ºC/20% relativer Feuchte beziehungsweise 30ºC/80 % relativer Feuchte zeigte.

Beispiel 25

Fig. 7 veranschaulicht den Aufbau eines negativ aufladbaren, funktionell getrennten, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes mit einer lichtempfindlichen Schicht auf einem leitfähigen Träger.
In Fig. 7 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 7 einen leitfähigen Träger, der mindestens die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält, die Bezeichnungsnummer 3 eine Ladungserzeugungsschicht und die Bezeichnungsnummer 4 eine Ladungstransportschicht.
Das Bindeharz, in dem die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid dispergiert sind, muß die Anforderungen erfüllen, daß es hervorragende Dispergierfähigkeit besitzt und nicht durch das Lösungsmittel, das in der Beschichtungslösungen für die lichtempfindliche Schicht oder der auf dem leitfähigen Träger gebildeten Schutzschicht enthalten ist, oder durch die Hitzeentwicklung, wenn die Schicht gebildet wird, angegriffen werden darf. Daher kann es bevorzugt duroplastische Harze, wie zum Beispiel Polyurethanharz, Epoxidharz, Polyesterharz, Silconharz, Acrylmelaminharz und Phenolharz einschließen. Thermoplastische Harze jedoch, wie zum Beispiel Polypropylenharz und ABS-Harz, können ebenso verwendet werden. Der leitfähige Träger kann bevorzugt einen Durchgangswiderstand von nicht mehr als 10&sup8; Ω cm und weiter bevorzugt von 10&sup6; Ω cm besitzen. Unter weiterer Berücksichügung der Zuverlässigkeit und dergleichen liegt ein geeigneter Gehalt des Harzes in dem leitfähigen Träger zwischen 10 und 90 Gew.-% und bevorzugt zwischen 20 und 50 Gew.-%.
Die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem niedrigen spezifischen Widerstand können leicht durch Verbrennen von ZnO unter Zusetzen von Verbindungen, wie zum Beispiel Al und In, erhalten werden. Alternativ können sie erhalten werden, indem in eine Lösung, die durch Dispergieren vierfüßiger Einkristallfasern aus Zinkoxid in erhitztem Wasser hergestellt wurde, in eine Lösung gegeben wird, die durch Auflösen von Einkristallfasern aus Zinkoxid und oxidationszahlungesättigtem Zinn(II)-chlorid, Zinn(II)-bromid, Antimontrichlorid oder Antimontriiodid in Alkohol, Salzsäure oder Aceton hergestellt wurde, gefolgt von Filtration und Trocknen. Daher ist es auch möglich, ein nicht leitfähiges Pigment zuzugeben, um es in Kombination zu verwenden. Beispiele dafür schließen Titanoxid, Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, Talk und Ton ein, die kostensparend wirken.
Ein Zusatz von kommerziell erhältlichem Pulver aus Metallen wie zum Beispiel Nickel, Kupfer, Silber und Aluminium, Ruß, ZnO dotiert mit Al, In, Sn, Sb oder dergleichen, TiO&sub2;, das mit In, Sn oder dergleichen dotiert ist, SnO&sub2;, das mit Sb, Nb oder dergleichen dotiert ist, TiO oder Mischungen von einigen von diesen, um sie in Kombination zu verwenden, kann vierfüßige Einkristalffasern aus Zinkoxid ergeben, deren Zwischenräume oder Lücken mit diesen Pulvern gefüllt sind, was es ermöglicht, einen leitfähigen Träger mit stabilerer elektrischer Leitfähigkeit zu erhalten.
Als erstes wurden die in Beispiel 22 erhaltenen, vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid in einer Menge von 25 Gew.-% zu einem Phenolharz gegeben, gefolgt von Kneten, und das geknetete Produkt wurde zu einem Zylinder mit 56 mm Innendurchmesser, 60 mm Außendurchmesser und 338 mm Breite geformt, um den leitfähigen Träger 7 zu erhalten. Dieses Material befriedigt als Träger gut die Anforderung an Festigkeit, Dimensionsstabilität, Oberflächenglätte, Schlagfestigkeit und dergleichen.
Eine Ultraschallreinigung mit Trichlorethylen wurde auf dem so erhaltenen leitfähigen Träger 7 durchgeführt, um Staub und Schmutz von der Oberfläche zu entfernen. Danach wurden die gleiche Ladungserzeugungsschicht 3 und die gleiche Ladungstransportschicht 4 wie in Beispiel 22 gebildet.
Die Potentialeigenschaften und die Bildeigenschaften der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Schicht, die auf diese Weise erhalten wurden, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 9 dargestellt.
Wie aus Tabelle 9 hervorgeht, wurde ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element erhalten, das überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte, 10ºC/20% relativer Feuchte beziehungsweise 30ºC/80% relativer Feuchte zeigte.

Vergleichsbeispiel 21

Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein leitfähiges Mittel vom Typ eines Metalloxides anstelle der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in Beispiel 22 verwendet wurden, verwendet. In eine Kugelmühle wurden 10 Gewichtsteile eines leitfähigen Mittels vom Typ eines Metalloxides (ein Produkt der Mitsubishi Kinzoku Kosan K.K.; Markenname: T-1), 3 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:2 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (ein Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd..; Markenname: Dianal HR-124) und Melaminharz (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Super Beckamin L121), und 10 Gewichtsteile eines im Verhältnis 1:1:2 gemischten Lösungsmittels aus Xylol, Cyclohexan und n-Butanol gegeben und 15 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 5 um, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die erhaltene Beschichtungslösung wurde einer Ultraschallreinigung mit Trichlorethylen unterzogen und sofort, nachdem die Beschichtungslösung gründlich aufgerührt worden war, weil die darin dispergierten, leitfähigen Materialien zum Sedimentieren neigten, durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit vom 60 mm/min auf einen Trommelträger 1 aus Aluminium mit 60 mm Durchmesser und 338 mm Breite aufgetragen, von dessen Oberfläche Staub und Schmutz entfernt worden waren, gefolgt von 60 Minuten langem Aushärten bei 150ºC. Die leitfähige Schicht 2 wurde so mit einer Dicke von 20 um gebildet. Auf dieser Schicht wurden die gleiche Ladungserzeugungsschicht 3 und die gleiche Ladungstransportschicht 4 wie in Beispiel 22 gebildet, um ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element herzustellen. An diesem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element wurden die Potentialeigenschaften und die Bildeigenschaften in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 9 dargestellt.
Wie aus Tabelle 9 zu ersehen ist, zeigte das elektrofotografische, lichtempfindliche Element überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte und 30ºC/80% relativer Feuchte. Unter Bedingungen von 10ºC/20% relative Feuchte jedoch erschienen Flächen, bei denen die Bilddichte erniedrigt war, vermutlich aufgrund des örtlich erhöhten Restpotentials.

Vergleichsbeispiel 22

Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein leitfähiges Mittel aus einem polymeren Elektrolyten statt der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in Beispiel 22 verwendet wurden, verwendet. Eine Beschichtungslösung wurde hergestellt, die durch Auflösen von 10 Gewichtsteilen Polyvinylmethylbenzyltrimethylammoniumchlorid (ein Produkt der Dow-Corning Corp.; Markenname: ECR-34) und 3 Gewichtsteilen Polyvinylalkohol (ein Produkt der Nihon Gosei Kako Co., Ltd.; Markenname: Gosenol AH-17) in 87 Gewichtsteilen destillierten Wassers erhalten wurde, und eine Filtration unter Druck wurde mit einem Filter von 1 um durchgeführt, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die erhaltene Lösung wurde einer Ultraschallreinigung mit Trichlorethylen unterzogen, und dann durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 70 mm/min auf einen Trommelträger 1 aus Aluminium mit 60 mm Durchmesser und 338 mm Breite aufgetragen, von dessen Oberfläche Staub und Schmutz entfernt worden waren, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 100ºC. Die leitfähige Schicht 2 wurde so mit einer Dikke von 15 um gebildet. Auf dieser Schicht wurden die gleiche Ladungserzeugungsschicht 3 und die gleiche Ladungstransportschicht 4 wie in Beispiel 22 gebildet, um ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element herzustellen. An diesem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element wurden die Potentialeigenschaften und die Bildeigenschaften in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 9 dargestellt.
Wie aus Tabelle 9 zu ersehen ist, zeigte das elektrofotografische, lichtempfindliche Element überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte. Unter Bedingungen von 10ºC/20% relativer Feuchte jedoch trat eine Erhöhung des Restpotentials und damit zusammenhängend ein Verringern der Bilddichte auf. Unter Bedingungen von 30ºC/80% relativer Feuchte wurden ein Erniedrigen der Restdichte und schwarze Flecken in einem durchgehend weißen Bild verursacht. Tabelle 9 Ergebnisse der Messungen der Leistung des elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes Potentialeigenschaften Bildeigenschaften (durchgehend weißes Bild) Umgebungsbedingungen für die Messung Ladungspotential Restpotential Beispiel: Vergleichsbeispiel: Feuchte Normal (1): Erniedrigung der Bilddichte trat auf. (2): Schwarze Flecke traten auf.

Beispiel 26

Fig. 10 veranschaulicht den Aufbau eines negativ aufladbaren, funktionell getrennten, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes mit einer Mehrschichtstruktur aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht. In Fig. 10 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 1 einen Träger.
Der Träger 1 kann ein Träger sein, der seinerseits eine elektrische Leitfähigkeit besitzt, wie beispielhaft veranschaulicht durch Metalle mit elektrischer Leitfähigkeit, wie zum Beispiel Aluminium, Messing, rostfreien Edelstahl, Kupfer oder Nickel, oder nicht leitfähige Kunststoffe, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalatharz, Polyethylenharz, Urethanharz, Acrylharz oder Polyacrylatharz oder steifes Papier, auf dem eine leitfähige Schicht gebildet wird, die ein leitfähiges Mittel, wie zum Beispiel Kohlenstoff, Metallpulver, Metalloxid oder ein leitfähiges Polymer, umfaßt, die in einem geeigneten Bindeharz gelöst sind. Alternativ ist ein leitfähiger Träger geeignet, der mit einem der vorstehenden leitfähigen Mittel gefüllt ist.
In Fig. 10 ist die lichtempfindliche Schicht von einem funktionell getrennten Typ, der die Ladungserzeugungsschicht, die als 2 bezeichnet wird, und die Ladungstransportschicht, die als 3 bezeichnet wird, umfaßt. Die Ladungserzeugungsschicht 2 wird aus einem Pigment oder einem Farbstoff, das beziehungsweise der zum Erzeugen von Ladungsträgern als Ergebnis der Belichtung fähig ist, und einem Bindeharz gebildet. Die Ladungstransportschicht 3 wird aus einem Material, das zum Transportieren von Ladungen fähig ist, und einem Bindeharz gebildet.
In Fig. 10 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 4 eine Schutzschicht, die mindestens die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält.
Das Bindeharz, in dem die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid dispergiert sind, muß die Anforderungen erfüllen, daß es eine gute Haftung auf der lichtempfindlichen Schicht und hervorragende Dispergierbarkeit besitzt. Daher kann es bevorzugt thermoplastische Harze, wie zum Beispiel Polycarbonatharz, Acrylharz, Polyvinylchloridharz und Butyralharz, und duroplastische Harze, wie zum Beispiel Polyurethanharze, Epoxidharze, Polyesterharze, Siliconharze, Acrylmelaminharze und Phenolharze einschließen. Die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in der Schutzschicht enthalten sind, sollten bevorzugt eine solche Größe besitzen, daß die Größe des Zentralteils nicht mehr als 0,5 um und die Größe einschließlich des Zentralteiles und des Nadelkristallteiles, der sich vom Zentralteil aus in vier unterschiedliche Achsenrichtungen erstreckt, nicht mehr als 2 um beträgt. Die Schutzschicht sollte auch einen spezifischen Durchgangswiderstand aufweisen, der zwischen 10&sup9; und 10¹³ Ω cm und bevorzugt zwischen 10¹&sup0; und 10¹² Ω cm liegt. Ein geeigneter Gehalt an Einkristallfasern aus Zinkoxid in der Schutzschicht liegt zwischen 0,1 und 30 Gew.-% und bevorzugt zwischen 0,5 und 20 Gew.-%, weil eine übermäßig große Menge eine Verringerung der Transparenz der Schutzschicht ergeben kann, was eine Erniedrigung der Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht verursacht.
Die Schutzschicht sollte bevorzugt eine Filmdicke besitzen, die zwischen 0,5 und 10 um liegt, im Hinblick auf die Kratzer aufgrund des Toners, die Beständigkeit, wie zum Beispiel die Gleitbeständigkeit, und ob eine Erniedrigung der Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht verursacht werden kann oder nicht.
Die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem niedrigen spezifischen Widerstand können leicht durch Verbrennen von ZnO unter Zusetzen von Verbindungen, wie zum Beispiel Al und In, erhalten werden. Alternativ können sie erhalten werden, indem in eine Lösung, die durch Dispergieren vierfüßiger Einkristallfasern aus Zinkoxid in erhitztem Wasser hergestellt wurde, in eine Lösung gegeben wird, die durch Auflösen von Einkristallfasern aus Zinkoxid und oxidationszahlungesättigtem Zinn(II)-chlorid, Zinn(II)-bromid, Antimontrichlorid oder Antimontiiodid in Alkohol, Salzsäure oder Aceton hergestellt wurde, gefolgt von Filtration und Trocknen. Daher ist es auch möglich, unter Zugabe einer kleineren Menge Einkristallfasern aus Zinkoxid eine Schutzschicht zu erhalten, die den gewünschten spezifischen Widerstand aufweist.
Eine Dispersion für die Schutzschicht kann unter Verwendung einer Kugelmühle, einer Schwingkugelmühle oder einer Sandmühle durchgeführt werden.
In dem Fall, in dem der Träger die Form eines Folienblattes besitzt, sind Streichbeschichter, Drahtstangenbeschichter oder Rasterbeschichter geeignet. In dem Fall, in dem der Träger die Form einer Trommel besitzt, ist eine Tauchbeschichtung geeignet.
Als erstes wurden 4 Gewichtsteile metallfreies Phthalocyanin vom γ-Typ als ladungserzeugendes Material, 3 Gewichtsteile Butyralharz (ein Produkt der Sekisui Chemical Co., Ltd.: Markenname Eslec BH-3) und 92 Gewichtsteile Tetrahydrofuran in eine Kugelmühle gegeben, und 12 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 5 um, um Staub, Fremdstoffe und Agglomerate aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die sich ergebende Beschichtungslösung wurde einer Ultraschallreinigung mit Trichlorethylen unterzogen, und dann durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 40 mm/min auf einen Träger aus einer Alumuminiumtrommel mit 60 mm Durchmesser und 338 mm Breite aufgetragen, von dessen Oberfläche Staub und Schmutz entfernt worden waren, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 100ºC. Die Ladungserzeugungsschicht 2 wurde so mit einer Dicke von 0,25 um gebildet.
Als nächstes wurde eine Beschichtungslösung durch Auflösen von 1 Gewichtsteil 1-Phenyl-1,2,3,4-tetrahydrochinolin-6-carboxyaldehydo-1',1'-diphenylhydrazon als ladungstransportierendes Material und 1 Gewichtsteil Polycarbonatharz (ein Produkt der Mitsubishi Chemical Industries Limited, Markenname: Novalex 7030A) in 9 Gewichtsteilen Methylenchlorid hergestellt, und dann wurde eine Filtration unter Druck durchgeführt mit einem Filter von 1 um, um Staub und Fremdstoffe in der Beschichtungslösung zu entfernen. Diese Beschichtungslösung wurde durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 70 mm/min, auf den Träger, auf dem die Ladungserzeugungsschicht 2 gebildet worden war, aufgetragen, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 80ºC. Die Ladungstransportschicht 3 wurde so mit einer Dicke von 20 um gebildet.
Ein reiner Zinkdraht mit einer Reinheit von 99,99% wurde mittels Flammspritzen in einem Bogenentladungssystem in Luft flammgespritzt, und 1 kg des erhaltenen Pulvers wurden in 500 g demineralisiertes Wasser gegeben, gefolgt von 20 Minuten langem Rühren unter Verwendung einer Mörtelmühle. Als nächstes wurde die erhaltene Dispersion in Wasser, das bei 26ºC gehalten wurde, 72 Stunden lang stehen gelassen, gefolgt von 30 Minuten langem Trocknen bei 150ºC, um den Feuchtigkeitsgehalt aus der Pulveroberfläche zu entfernen. Als nächstes wurde das erhaltene Pulver in einen Tiegel aus Aluminiumoxidporzellan gegeben, der dann in einen Ofen mit 1000ºC gestellt wurde, gefolgt von einer eine Stunde dauernden Hitzebehandiung. Als ein Ergebnis wurde Zinkoxidmasse im unteren Teil des Tiegel hergestellt, und vierfüßige Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem scheinbaren spezifischen Schüttgewicht von 0,09, die einen Zentralteil und einen Nadelkristallteil, der sich von diesem Zentralteil aus in vier axiale Richtungen erstreckt, enthalten, wurden hierin im oberen Schichtteil erhalten. Feine Einkristalle wurden aus den im oberen Schichttell hergestellten Einkristallfasern herausgesammelt. Die so erhaltenen, vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid wurden klassifiziert, um solche zu erhalten, bei denen die Größe, einschließlich des Zentralteiles und des Nadelkristallteiles, der sich von einem Zentralteil aus in vier unterschiedliche axiale Richtungen erstreckt, nicht mehr als 1,5 um betrug. Die Größe des Zentralteiles war nicht größer als 0,4 um. Ungefähr 6 g Pulver der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid wurden in einen Isolationszylinder mit 6 mm Innendurchmesser gegeben, und der spezifische Widerstand wurde, während Druck angewendet wurde, mit Platinelektroden auf beiden Seiten unter einem Druck von 70 kg/cm² gemessen. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, daß er 35 Ω cm betrug.
In eine Kugelmühle wurden 2 Gewichtsteile der erhaltenen vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid und 20 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:2 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (einem Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd.; Markenname: Dianal HR-124) und Melaminharz (einem Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Super Beckamin L121) zusammen mit 50 Gewichtsteilen eines im Verhältnis 5:1 gemischten Lösungsmittels aus n-Butanol und Toluol gegeben. Diese Mischung wurde 15 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 2 um, um Staub, Fremdstoffe und Agglomerate aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die erhaltene Beschichtungslösung wurde durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 40 mm/min auf den Träger, auf dem die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransport gebildet worden waren, auftragen, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 100ºC. Die Schutzschicht 4 wurde so mit einer Dicke von 5,3 um gebildet.
Die Leistung des elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes, das in dieser Weise hergestellt wurde, wurde unter Verwendung der elektrofotografischen Kopiermaschine vom Umkehrentwicklungstyp, wie sie in Fig. 8 gezeigt wird, gemessen. In Fig. 8 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 11 ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element, das die Form einer Trommel aufweist. Um dieses elektrofotografische, lichtempfindliche Element herum an geordnet sind eine negative elektrostatische Aufladevorrichtung 12, eine Belichtungslichtquelle 13, wie zum Beispiel eine Wolframlampe oder ein Halbleiterlaser, eine Entwicklungsvorrichtung 14 mit einem negativ aufladbaren Toner, eine Übertragungsleitvorrichtung 15, eine positive elektrostatische Aufladevorrichtung 16, ein Übertragungsriemen 17, ein Reinigungsabstreifer 18 und eine Entladelichtquelle 19, und ebenfalls bereitgestellt ist eine Fixiervorrichtung 20, die verwendet wird, um ein übertragenes Tonerbild zu fixieren. Das elektrofotografische, lichtempfindliche Element 11 dreht sich in Richtung des Pfeiles, und als erstes wird das elektrofotografische, lichtempfindliche Element 11 negativ aufgeladen, so daß unter Verwendung der Belichtungslichtquelle 13 entsprechend den Informationssignalen ein elektrostatisches, latentes Bild gebildet wird. Dieses negativ geladene, elektrostatische, latente Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 14 mit einem negativ aufladbaren Toner entwickelt und in ein sichtbares Bild verwandelt, das dann durch die Arbeitsweise der positiven, elektrostatischen Aufladevorrichtung 16 auf ein Blatt Kopierpapier, das durch die Übertragungsleitvorrichtung 15 herangeführt wird, übertragen wird. Die Kopierpapierblätter mit dem übertragenen Bild werden nacheinander von dem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element 11 durch das Arbeiten des Übertragungsriemens 17 getrennt, wo das Bild durch die Fxiervorrichtung 20 fixiert wird. Der Toner, der auf dem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element nach dem Übertragen zurückbleibt, wird durch den Reinigungsabstreifer 18 zurückerhalten, und ein restliches Potential wird unter Verwendung der Entladelichtquelle 19 entfernt.
Unter Verwendung dieser elektrofotografischen Kopiermaschine wurde die Leistung gemessen. Die Messung wurde in einem Raum mit konstanter Temperatur durchgeführt, in dem die Temperatur und die Feuchtigkeit geregelt werden können, um
i) die Potentialeigenschaften, basierend auf dem elektrostatischen Ladungspotential und dem Widerstandspotential des elektrofotografischen Elementes, unter Verwendung eines Oberflächenpotentiometers Modell 344, hergestellt von Trec Co., und
ii) die Bildeigenschaften, basierend darauf, ob schwarze Flecken oder Schleier auf einem durchgehend weißen Bild vorhanden sind oder nicht, auf der Reinigungsbeständigkeit und auffehlerhaften Bildern, die durch Kratzer auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes verursacht werden,
zu beurteilen. Diese Messung wurde im Ausgangszustand durchgeführt und nach Betriebsprüfungen mit einem Durchlauf von 10000 Blatt unter normalen Bedingungen von 25ºC und 55% relativer Feuchte, Bedingungen geringer Feuchtigkeit von 10ºC und 20% relativer Feuchte oder Bedingungen hoher Feuchtigkeit von 30ºC und 80% relativer Feuchte durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 10 dargestellt.
Wie aus Tabelle 10 hervorgeht, wurde ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element erhalten, das überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften im Ausgangszustand und nach Betriebsprüfungen mit einem Durchlauf von 10000 Blatt unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte, 10ºC/20% relativer Feuchte beziehungsweise 30ºC/80% relativer Feuchte zeigte.

Beispiel 27

Fig. 11 veranschaulicht den Aufbau eines positiv aufladbaren, funktionell getrennten, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes mit einer Struktur, in der die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in umgekehrter Reihenfolge aufeinandergeschichtet sind.
In Fig. 4 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 1 einen Träger, die Bezeichnungsnummer 3 eine Ladungstransportschicht, die Bezeichnungsnummer 2 eine Ladungserzeugungsschicht und die Bezeichnungsnummer 4 eine Schutzschicht.
Eine Beschichtungslösung wurde hergestellt, indem als erstes 12 Gewichtsteile 1-Phenyl-1,2,3,4-tetrahydrochinolin-6-carboxyaldehydo-1',1'-diphenylhydrazon, das in Beispiel 26 verwendet wurde, und 10 Gewichtsteile Polycarbonatharz (ein Produkt der Bayer Co.; Markenname: Macrohole N) in 19 Gewichtsteilen Methylenchlorid aufgelöst wurden, und dann wurde eine Filtration unter Druck durchgeführt mit einem Filter von 1 um, um Staub und Fremdstoffe aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Diese Beschichtungslösung wurde einer Ultraschallreinigung mit Trichlorethylen unterzogen und dann durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 50 mm/min auf den Träger aus einer Aluminiumtrommel mit 60 mm Durchmesser und 338 mm Breite aufgetragen, von dessen Oberfläche Staub und Schmutz entfernt worden waren, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 80ºC. Die Ladungstransportschicht 3 wurde so mit einer Dicke von 22 um gebildet. Weiter wurden 4 Gewichtsteile metallfreies Phthalocyanin vom &epsi;-Typ als das ladungserzeugende Material, 4 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:1 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (ein Produkt der Mitsubishi Rayon Co.; Ltd.; Markenname: Dianal HR-664) und Melaminharz (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated, Markenname: Super Beckamin L121) als Bindeharz und 92 Gewichtsteile 2-Butanol in eine Schwingkugelmühle gegeben und 15 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 5 um, um Staub, Fremdstoffe und Agglomerate aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Unter Verwendung dieser Beschichtungslösung wurde eine Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 30 mm/min auf dem Träger, auf dem die Ladungstransportschicht 3 gebildet worden war, durchgeführt, gefolgt von 60 Minuten langem Aushärten bei 100ºC. Die Ladungserzeugungsschicht 2 wurde so mit einer Dicke von 0,18 um gebildet.
Als nächstes wurden 500 g der in Beispiel 26 erhaltenen, vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid zu 3000 ml Wasser gegeben, das bei 90ºC gehalten wurde. Während des Rührens der erhaltenen Mischung wurde eine Lösung, die durch Auflösen der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid und 10 g oxidationszahlungesättigtem Antimontrichlorid in 200 ml Ethanol erhalten wurde, langsam zugegeben, gefolgt von Filtration und Waschen und dann 2 Stunden langem Trocknen bei 100ºC. Die so erhaltenen Einkristallfasern aus Zinkoxid wurden klassifiziert, um solche zu erhalten, bei denen die Größe einschließlich des Zentralteiles und des Nadelkristallteiles, das sich vom Zentralteil aus in vier unterschiedliche axiale Richtungen erstreckt, nicht größer als 2 um war. Die Größe des Zentralteiles betrug nicht mehr als 0,5 um. Ungefähr 6 g des so erhaltenen Pulvers wurden in einen Isolationszylinder mit 6 mm Innendurchmesser gegeben, und der spezifische Widerstand wurde, während Druck angewendet wurde, mft Platinelektroden auf beiden Seiten unter einem Druck von 70 kg/cm² gemessen. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, daß er 0,09 Ω cm betrug.
Eine Beschichtungslösung, die 2 Gewichtsteile der erhaltenen vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, denen ein niedriger spezifischer Widerstand verliehen worden war, 100 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:1 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (ein Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd.; Markenname: Dianal HR-664) und Melaminharz (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated, Markenname: Super Beckamin L145) und 100 Gewichtsteile eines im Verhältnis 5:1 gemischten Lösungsmittels aus n-Butanol und Toluol umfaßte, wurde hergestellt, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 2 um, um Staub, Fremdstoffe und Agglomerate aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die sich ergebende Beschichtungslösung wurde durch eine Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 40 mm/min, auf den Träger aufgetragen, auf dem die Ladungstransportschicht 3 und die Ladungserzeugungsschicht 2 gebildet worden waren, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 80ºC. Die Schutzschicht 4 wurde so mit einer Dicke von 1,5 um gebildet.
Die Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften des elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes, das in dieser Weise hergestellt wurde, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 beurteilt, und zwar unter Verwendung einer elektrofotografischen Kopiermaschine vom Umkehrentwicklungstyp, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist, in der die negative elektrostatische Ladevorrichtung 12 in Fig. 8 in eine positive elektrostatische Ladevorrichtung 12A, die Entwicklungsvorrichtung 14, die einen negativ aufladbaren Toner besitzt, in eine Entwicklungsvorrichtung 14A, die einen positiv aufladbaren Toner besitzt, und die positive elektrische Ladevorrichtung 16 in eine negative elektrostatische Ladevorrichtung 16A umgewandelt wurde. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 10 dargestellt.
Wie aus Tabelle 10 hervorgeht, wurde ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element erhalten, das überlegene Potentialeigenschaften, Restpotential und Bildeigenschaften im Ausgangszustand und nach Betriebsprüfungen mit einem Durchlauf von 10000 Blatt unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte, 10ºC/20% relativer Feuchte beziehungsweise 30ºC/80 % relativer Feuchte aufwies.

Vergleichsbeispiel 23

Als ein Vergleichsbeispiel wurde ein Metalloxid statt der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in Beispiel 26 verwendet wurden, verwendet. Die Ladungserzeugungsschicht 2 und die Ladungstransportschicht 3 wurden auf dem gleichen Aluminiumträger wie in Beispiel 26 gebildet. Als nächstes wurden 2 Gewichtsteile eines leitfähigen Mittels vom Metalloxid-Typ (ein Produkt der Mitsubishi Kinzoku Kosan K.K.; Markenname: T-1), 20 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:2 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (ein Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd.: Markenname: Dianal HR-124) und Melaminharz (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Super Beckamin L121) und 50 Gewichtsteile eines im Verhältnis 5:1 gemischten Lösungsmittels aus n-Butanol und Toluol in eine Kugelmühle gegeben und 15 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 2 um, um Staub, Fremdstoffe und Agglomerate aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die sich ergebende Beschichtungslösung wurde sofort, nachdem die Beschichtungslösung gründlich durch gemischt war, weil die leitfähigen Materialien, die darin dispergiert waren, zum Sedimentieren neigten, durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 40 mm/min auf den Träger, auf dem die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht gebildet worden waren, aufgetragen, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 100ºC. Die Schutzschicht 4 wurde so mit eüler Dicke von 4,5 um gebildet. An diesem so hergestellten, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element wurden die Potentialeigenschaften und die Bildeigenschaften in der gleichen Weise wie in Beispiel 26 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 10 gezeigt.
Wie aus der Tabelle 10 zu ersehen ist, zeigte das elektrofotografische, lichtempfindliche Element überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften im Ausgangszustand und nach Betriebsprüfungen mit einem Durchlauf von 10000 Blatt unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte. Im Ausgangszustand unter Bedingungen von 30ºC/80% relativer Feuchte jedoch wurden schwarze Flecke auf einem durchgehend weißen Bild gesehen, die vermutlich durch die Agglomeration des Metalloxides hervorgerufen wurden. Im Ausgangszustand unter Bedingungen von 10ºC/20% relative Feuchte wurde vermutlich ebenfalls eine Erniedrigung der Bilddichte verursacht, weil das Restpotential örtlich erhöht war, was im Verlauf der Betriebsprüfungen stärker wurde.

Vergleichsbeispiel 24

Als ein Vergleichsbeispiel wurde feine Pulver aus Polyfluorethylen statt der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in Beispiel 26 verwendet wurden, verwendet. Die Ladungserzeugungsschicht 2 und die Ladungstransportschicht 3 wurden auf dem gleichen Aluminiumträger wie in Beispiel 26 gebildet. Als nächstes wurden 2 Gewichtsteile eines feinen Pulvers aus Polyfluorethylen (ein Produkt der Daikin Industries, Ltd.; Markenname: Lublon L2), 20 Gewichtsteile eines im Verhältnis 3:2 gemischten Bindeharzes aus Acrylharz (ein Produkt der Mitsubishi Rayon Co., Ltd.; Markenname: Dianal HR-124) und Melaminharz (ein Produkt der Dainippon Ink & Chemicals Incorporated; Markenname: Super Beckamin L121) und 50 Gewichtsteile eines im Verhältnis 5:1 gemischten Lösungsmittels aus n-Butanol und Toluol in eine Kugelmühle gegeben und 15 Stunden lang dispergiert, um eine einheitlich dispergierte Beschichtungslösung herzustellen, gefolgt von Filtration unter Druck mit einem Filter von 2 um, um Staub, Fremdstoffe und Agglomerate aus der Beschichtungslösung zu entfernen. Die sich ergebende Beschichtungslösung wurde durch Tauchbeschichtung mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 40 mm/min auf den Träger aufgetragen, auf dem die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht gebildet worden waren, gefolgt von 60 Minuten langem Heißlufttrocknen bei 100ºC. Die Schutzschicht 4 wurde so mit einer Dicke von 5,1 um gebildet. An diesem so hergestellten, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element wurden die Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften in der gleichen Weise wie in Beispiel 26 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 10 dargestellt.
Wie aus der Tabelle 10 zu ersehen ist, zeigte das elektrofotografische lichtempfindliche Element überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften im Ausgangszustand und nach Betriebsprüfungen mit einem Durchlauf von 10000 Blatt unter Bedingungen von 25ºC/55% relativer Feuchte beziehungsweise 30ºC/80% relativer Feuchte. Im Ausgangszustand unter Bedingungen von 10ºC/20% relativer Feuchte wurde jedoch eine Erniedrigung der Bilddichte vermutlich dadurch verursacht, da das Restpotential örtlich erhöht war, was im Verlauf der Betriebsprüfungen stärker wurde und nach dem Durchlauf von 10000 Blatt eine geringe Bilddichte ergab. Tabelle 10-1 Ergebnisse der Messungen der Leistung des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elementes Eigenschaften im Ausgangszustand Potentialeigenschaften Umgebungsbedingungen für die Messung Ladungspotential Restpotential Bildeigenschaften Beispiel: Feuchte Normal Vergleichsbeispiel: (1): Erniedrigung der Bilddichte trat auf. (2): Schwarze Flecke traten auf. Tabelle 10-2 Ergebnisse der Messungen der Leistung des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elementes Eigenschaften nach einem Durchlauf von 10000 Blatt Potentialeigenschaften Bildeigenschaften Umgebungsbedingungen für die Messung Ladungspotential Restpotential (verglichen mit Ausgangszustand) Beispiel: Vergleichsbeispiel: Feuchte Normal (3): Sehr starke Erniedrigung der Bilddichte trat auf. (4): Schwarze Flecke nahmen zu. (5): Keine Bilddichte gegeben.
Wie vorstehend beschrieben, kann die leitfähige Harzzusammensetzung zu verschiedenen geformten Produkte verarbeitet werden, wenn sie als Pulver oder Tabletten geformt ist. Die geformten Produkte können einen einheitlich dispergierten Zustand erreichen, ohne die Trennung von Harz und Füllstoff beim Durchführen der Formgebung zu verursachen. Insbesondere kann die elektrische Leitfähigkeit sehr hoch gemacht werden aufgrund der Einkristallfasern aus Zinkoxid, sogar bei Zusatz in einer nur geringen Menge davon. Außerdem ändern sich die Produkte mit der Zeit nur wenig, erleiden eine nur geringe Verschlechterung der Feuchtigkeitsbeständigkeit und können daher bevorzugt als Materialien verwendet werden zum Verhindern einer elektrostatischen Zerstörung, als antistatische Materialien, als Materialien zum Verhindern einer Störung durch elektromagnetische Wellen, und Materialien zur Verhinderung einer Corona-Entladung. In diesen Anwendungen kann die Zusammensetzung durch Formungsverfahren, wie zum Beispiel Formpressen, Strangpressen und Spritzgießen, geformt werden. Die Paste kann als leitfähige Überzugsmaterialien, leitfähige Klebstoffe und dergleichen verwendet werden. Zusätzlich können die physikalischen, dem Harz innewohnenden Eigenschaften aufgrund der Wirkung, die mit dem Zusatz der vorstehenden Material in geringer Menge groß sein kann, weniger beeinträchtigt werden, und es können in einigen Fällen auch physikalische Eigenschaften festgestellt werden, die denen des Falls überlegen sind, in dem nur das Harz verwendet wird. So ist die vorliegende leitfähige Harzzusammensetzung sehr wertvoll in der Anwendung.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen der leitfähigen Harzzusammensetzung, die zum Bilden des leitfähigen Harzfilmes der Erfindung brauchbar ist, kann eine geeignete elektrische Leitfähigkeit erhalten werden, und es ist möglich, einen leitfähigen Harzfilm ohne Einschränkungen hinsichtlich der Farbtönung, frei von der durch Oxidation hervorgerufenen Verschlechterung und mit großer Flexibilität zu erhalten.
In dem erfindungsgemäßen, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element wird die leitfähige Schicht, die mindestens die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält, zwischen dem Träger und der leitfähigen Schicht bereitgestellt, und dabei kann die Haftung zwischen dem Träger und der leitfähigen Schicht und zwischen der leitfähigen Schicht und der lichtempfindlichen Schicht überlegen gemacht werden. Insbesondere wird eine bemerkenswerte Wirkung festgestellt, wenn eine lichtempfindliche Schicht (oder Ladungserzeugungsschicht), in der das Phthalocyaninpigment oder Azopigment dispergiert ist, oder wenn eine lichtempfindliche Schicht, die amorphes Silicium umfaßt, deren Haftung bisher fraglich war, auf der leitfähigen Schicht gebildet wird. Außerdem können die Materialien nicht sedimentieren, wenn sie zu einer Beschichtungslösung verarbeitet werden, wodurch sie überlegene Zuverlässigkeit mit sich bringen. So wurde es ermöglicht, eine leitfähige Schicht mit durch die Einkristallfasern stabiler elektrischer Leitfähigkeit zu erhalten.
Der leitfähige Träger, der durch Füllen eines leichtgewichtigen und preiswerten Kunststoffes mit mindestens den vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid erhalten wird, stellt die Festigkeit, Dimensionsstabilität und Schlagfestigkeit, die er als der Träger benötigt, zufriedenstellend bereit, und es kann bei ihm auf das Oberflächenpolieren verzichtet werden, das für Träger aus Metall erforderlich ist. So wurde es ermöglicht, einen leitfähigen Träger zu erhalten, der preiswert ist, der durch die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid eine stabile elektrische Leitfähigkeit aufweist und der eine hervorragende Haftung auf der lichtempfindlichen Schicht besitzt.
Zusätzlich kann ein Bereitstellen der Zwischenschicht zwischen der leitfähigen Schicht, die die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid umfaßt, und der lichtempfindliche Schicht verhindern, daß es geschieht, daß ein lichtempfindliches Material in feinen Löchern begraben liegt, die durch die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid verursacht werden, die lichtempfindliche Schicht wegen der Erhebungen uneben wird oder das elektrofotografische Verhalten durch die gegenseitige Wechselwirkung mit dem lichtempfindlichen Material beeinflußt wird. So wird es ermöglicht, ein elektrofotografisches, lichtempfindlich es Element mit einer höheren Zuverlässigkeit und größerer Lebensdauer zu erhalten.
Ein anderes erfindungsgemäßes, elektrofotografisches, lichtempfindliches Element wird auf der lichtempfindlichen Schicht mit der Schutzschicht, die mindestens die vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid enthält, bereitgestellt. Daher ist es möglich, eine Schutzschicht zu erhalten, die eine überlegene Haftung auf der lichtempfindlichen Schicht besitzt und außerdem eine überlegene Funktionsfähigkeit besitzt, da die Materialien, wenn sie zu eine Beschichtungslösung verarbeitet werden, nicht sedimentiert oder agglomeriert sein dürfen, und die einen einheitlichen spezifischen Widerstand ohne örtliche Unterschiede im spezifischen Widerstand aufweist aufgrund der vierfüßigen Einkristallfasern aus Zinkoxid, die in einer geringen Menge zu gesetzt werden. Die Schutzschicht besitzt ebenfalls hervorragende Umgebungsstabilität, weil ihr spezifischer Widerstand auf Elektronenleitung basiert. So wird es ermöglicht, ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element mit einer Schutzschicht zu erhalten, die die Auflösung der lichtempfindlichen Schicht nicht verschlechtert und auch stabil gegenüber Änderungen in der Anwendungsumgebung sein kann.
Eine leitfähige Zusammensetzung enthält mindestens Einkristallfasern aus Zinkoxid. Die leitfähige Zusammensetzung kann verwendet werden, um eine leitfähige Harzzusammensetzung und eine leitfähige Beschichtungszusammensetzung bereitzustellen, die vielfältige Anwendungen finden, insbesondere in leitfähigen Schichten, leitfähigen Trägern oder Schutzschichten elektrofotografischer, lichtempfindlicher Elemente.

Claims

1. Leitfähige Harzzusammensetzung, umfassend leitfähige Einkristallfasern aus Zinkoxid, die jeweils eine vierfüßige Struktur besitzen, worin sich Nadelkristalle von einem Zentralteil aus in vier verschiedene Achsenrichtungen erstrecken, und ein duroplastisches oder thermoplastisches Harz, wobei die Einkristallfasern aus Zinkoxid in dem Harz dispergiert sind.

2. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die vierfüßige Struktur einen Zentralteil und einen Nadelkristallteil umfaßt, worin die Länge vom Fuß bis zur Spitze des Nadelkristallteiles zwischen 3 und 200 Mikrometer (um) beträgt, und das Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser des Nadelkristallteiles nicht geringer als 3 ist.

3. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Einkristallfasern aus Zinkoxid im Harz in einer Menge dispergiert sind, die größer oder gleich 0,1 Gewichtsprozent ist.

4. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Einkristallfasern aus Zinkoxid in einer Menge von 5 bis 50 Vol.-%, bezogen auf das Harz, enthalten sind.

5. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Nadelkristallteil der vierfüßigen Struktur der Einkristallfasern aus Zinkoxid mindestens eine Struktur einschließen kann, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem vierachsigen Kristall, einem dreiachsigen Kristall, einem zweiachsigen Kristall und einem einachsigen Kristall besteht, worin im Fall des dreiachsigen Kristalls, des zweiachsigen Kristalls und des einachsigen Kristalls ein Teil oder Teile der vierachsigen Kristalle abgebrochen sind.

6. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 2, worin die Länge vom Fuß bis zur Spitze des Nadelkristallteiles zwischen 10 und 200 um beträgt.

7. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 2, worin der Durchmesser am Fuß des Nadelkristallteiles zwischen 0,7 und 14 um beträgt.

8. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Oberfläche der Einkristallfasern aus Zinkoxid mit einem Haftvermittler behandelt ist.

9. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 8, worin der Haftvermittler ein Silanhaftvermittler ist.

10. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin mindestens ein Teil der Oberfläche der Einkristallfasern aus Zinkoxid zuvor mit einem leitfähigen Material beschichtet wurde.

11. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 10, worin das leitfähige Material mindestens eines ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Silber, Gold, Kupfer, Chrom, Nickel, Aluminium, Indiumoxid und Antimonzinnoxid besteht.

12. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Einkristallfasern aus Zinkoxid im Kombination eingebaut sind oder gemischt sind mit einem Pulver, mit Flocken oder mit Fasern von mindestens einem leitfähigen Füllstoff, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Silber, Kupfer, Aluminium, Nickel, Palladium, Eisen, Zinnoxid, Indiumoxid, Zinkoxid, Siliciumcarbid, Zirconiumoxid, Titancarbid, hoch leitfähigem Kohlenstoff, Graphit oder Acetylenruß besteht.

13. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die leitfähige Harzzusammensetzung als Tabletten zum Formen vorliegt.

14. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die leitfähige Harzzusammensetzung als ein geformtes Produkt vorliegt.

15. Leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die leitfähige Harzzusammensetzung eine Beschichtungszusammensetzung oder einen Film darstellt.

16. Elektrofotografisches, lichtempfindliches Element, das ein leitfähiges Element enthält, das die leitfähige Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 umfaßt.