DE69023907T2

DE69023907T2 - Laminiertes organisches lichtempfindliches Material.

Info

Publication number: DE69023907T2
Application number: DE1990623907
Authority: DE
Inventors: Hisashi Izumi; Toshiaki Kanzaki; Tomokazu Kobata; Yosuke Matsui
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1990-09-01
Filing date: 1990-09-01
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2010-09-02
Also published as: DE69023907D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf laminiertes organisches lichtempfindliches Material, das eine ladungserzeugende Schicht und eine auf einem elektrisch leitenden Träger gebildete ladungstransportierende Schicht aufweist und das insbesondere eine hohe Empfindlichkeit gegenüber einer Wellenlänge im Halbleiterlaserbereich hat, so daß es sich zur Verwendung als lichtempfindliches Material für einen Laserdrucker eignet.

Beschreibung des Standes der Technik

In den letzten Jahren wurde ein organisches lichtempfindliches Material des Verbund- oder Laminattyps entwickelt und der praktischen Verwendung zugeführt. Dieser Typ von organischem lichtempfindlichem Material ist zum Beispiel in den Japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 42380/1980 und 34099/1985 offenbart. Er umfaßt einen elektrisch leitenden Träger und eine ladungserzeugende Schicht und eine auf dem Träger gebildete ladungstransportierende Schicht. Ein solches lichtempfindliches Verbundmaterial weist zum Beispiel einen elektrisch leitenden Träger 1 aus einer auf einem Polyesterfilm 3 abgeschiedenen Aluminiumschicht 2, eine auf der Aluminiumschicht gebildete ladungserzeugende Schicht 4 und eine auf der ladungserzeugenden Schicht gebildete ladungstransportierende Schicht 5 auf, wie es in Fig. 2 veranschaulicht ist.
Die ladungserzeugende Schicht wird zum Beispiel gebildet durch Herstellen einer Dispersion einer ladungserzeugenden Substanz zusammen mit einem organischen Lösungsmittel, einem Bindeharz sowie, falls notwendig, einem Weichmacher, Auftragen der Dispersion auf den Träger und Trocknen zu einem dünnen Film. Die ladungstransportierende Schicht wird zum Beispiel gebildet durch Auflösen einer ladungstransportierenden Substanz in einem organischen Lösungsmittel zusammen mit einem Bindeharz sowie, falls notwendig, einem Weichmacher, Auftragen der Lösung auf die ladungserzeugende Schicht und Trocknen zu einem dünnen Film. Es kann auch zuerst eine ladungstransportierende Schicht auf dem Träger und dann eine ladungserzeugende Schicht auf der ladungstransportierenden Schicht gebildet werden.
Es sind bereits mehrere organische lichtempfindliche Materialien des Laminattyps bekannt, die eine Vielzahl von ladungserzeugenden Substanzen und ladungstransportierenden Substanzen in der ladungserzeugenden Schicht bzw. der ladungstransportierenden Schicht enthalten. In der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 60-255854 ist zum Beispiel ein lichtempfindliches Material beschrieben, das eine Hydrazonverbindung, die durch die Formel:
dargestellt wird, als ladungstransportierende Substanz und eine Metallphthalocyaninverbindung, wie Kupferphthalocyanin, oder ein metallfreies Phthalocyanin, wie Tetramethylphthalocyanin oder Dialkylaminophthalocyanin, als ladungserzeugende Substanz enthält. Diese bekannten lichtempfindlichen Materialien sind jedoch in ihren Aufladungseigenschaften oder ihrer Empfindlichkeit immer noch unbefriedigend.
Wie oben dargelegt, ist bereits bekannt, daß ein Metallphthalocyanin und ein metallfreies Phthalocyanin photoleitend sind, und insbesondere ist im US-Patent Nr. 3,816,118 ein einschichtiges lichtempfindliches Material offenbart, das metallfreies Pphthalocyanin des X-Typs als photoleitendes Material verwendet. Dieses bekannte lichtempfindliche Material hat jedoch eine sehr geringe Empfindlichkeit.
Inzwischen gibt es einen Bedarf an einem laminierten organischen lichtempfindlichen Material zur Verwendung in einem Laserdrucker, das in einem Bereich langer Wellenlängen von etwa 750 nm bis etwa 850 nm empfindlich ist, und für diesen Zweck wurde bisher die Verwendung einer Vielzahl ladungserzeugender Substanzen und ladungstransportierender Substanzen vorgeschlagen. Jedes dieser bekannten laminierten organischen lichtempfindlichen Materialien, die die oben erwähnte spezifische Hydrazonverbindung als ladungstransportierende Substanz verwenden, hat jedoch nur eine geringe Empfindlichkeit gegenüber langen Wellenlängen von etwa 750 nm bis etwa 850 nm im Halbleiterlaserbereich.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die Erfinder haben ausgedehnte Untersuchungen durchgeführt, um die oben dargelegten Probleme bei den bekannten laminierten organischen lichtempfindlichen Materialien zu lösen, insbesondere um ein laminiertes organisches lichtempfindliches Material mit einer hohen Empfindlichkeit im Bereich langer Wellenlängen von 750-850 nm zu erhalten. Als Ergebnis haben die Erfinder gefunden, daß die gemeinsame Verwendung der oben erwähnten spezifischen Hydrazonverbindung als ladungstransportierende Substanz und von metallfreiem Pphthalocyanin des X-Typs als ladungserzeugende Substanz zusammen mit einem halogenhaltigen Harz als Bindeharz für eine ladungserzeugende Schicht ein laminiertes organisches lichtempfindliches Material liefert, das gegenüber langen Wellenlängen von 750-850 nm des Laserbereichs sehr empfindlich ist.
Gemäß der Erfindung wird ein laminiertes organisches lichtempfindliches Material bereitgestellt, das einen elektrisch leitenden Träger, eine ladungserzeugende Schicht und eine darauf gebildete ladungstransportierende Schicht umfaßt, wobei die ladungserzeugende Schicht metallfreies Phthalocyanin des X-Typs als ladungserzeugende Substanz und ein halogenhaltiges Harz als Bindeharz für die Schicht enthält und die ladungstransportierende Schicht eine Hydrazonverbindung der Formel:
als ladungstransportierende Substanz und ein halogenhaltiges Harz als Bindeharz für die ladungserzeugende Schicht enthält.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Röntgenbeugungsdiagramm (CuKα, Pulververfahren) von metallfreiem Phthalocyanin des X-Typs, das in dem laminierten organischen lichtempfindlichen Material der Erfindung als ladungserzeugende Substanz verwendet wird; und
Fig. 2 ist ein Schnitt durch ein bekanntes laminiertes organisches lichtempfindliches Material.
Das laminierte organische lichtempfindliche Material der Erfindung enthält metallfreies Phthalocyanin des X-Typs als ladungserzeugende Substanz. Es wird durch die Formel:
dargestellt.
Bei der Herstellung des laminierten organischen lichtempfindlichen Materials der Erfindung wird eine Dispersion oder eine Lösung des metallfreien Phthalocyanins des X-Typs als ladungserzeugender Substanz, eines halogenhaltigen Polymers als Bindeharz und, falls notwendig, eines Weichmachers auf einen elektrisch leitenden Träger aufgetragen und unter Bildung einer ladungserzeugenden Schicht getrocknet, und dann wird eine Lösung der Hydrazonverbindung als ladungstransportierender Substanz und eines Bindeharzes sowie, falls notwendig, eines Weichmachers auf die ladungserzeugende Schicht aufgetragen und unter Bildung einer ladungstransportierenden Schicht getrocknet. Die ladungserzeugende Schicht und die ladungstransportierende Schicht können auch in umgekehrter Reihenfolge laminiert werden, das heißt, es kann zuerst die ladungstransportierende Schicht auf dem Träger und dann die ladungserzeugende Schicht auf der ladungstransportierenden Schicht gebildet werden.
Beispiele für das als Bindeharz für die ladungserzeugende Schicht verwendete halogenhaltige Harz sind Polyvinylchlorid, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, Ethylen/Vinylchlorid-Copolymer oder Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymer. Das Copolymer kann ein Pfropfcopolymer sein. Wenn ein Vinylchlorid- Copolymer verwendet wird, besitzt das Copolymer vorzugsweise einen Vinylchloridgehalt von nicht weniger als 20 Gew.-%.
Je kleiner der Gehalt an Bindeharz in der ladungserzeugenden Schicht, desto besser, er liegt jedoch gewöhnlich im Bereich von etwa 5-50 Gew.-%, bezogen auf die Schicht. Die ladungserzeugende Schicht hat gewöhnlich eine Dicke von etwa 0,05-20 µm, vorzugsweise 0,1-10 µm.
Die in der Erfindung verwendete ladungstransportierende Substanz ist eine Hydrazonverbindung, wie sie durch die oben angegebene Formel dargestellt wird. Die Hydrazonverbindung ist in der ladungstransportierenden Schicht gewöhnlich in einer Menge von 10-60 Gew.-% enthalten, bezogen auf die Schicht, und die Schicht hat gewöhnlich eine Dicke von 5-100 µm.
Das Bindeharz für die ladungstransportierende Schicht ist von dem Typ, der in einem organischen Lösungsmittel löslich ist, und ist mit der ladungstransportierenden Substanz hochgradig kompatibel, so daß leicht eine stabile Lösung davon hergestellt werden kann. Außerdem wird vorzugsweise ein Harz verwendet, das billig ist und einen Film mit hoher mechanischer Festigkeit, Transparenz und elektrischer Isolierung bilden kann. Als bevorzugte Beispiele für das Bindeharz seien Polycarbonat, Polystyrol, Styrol/Acrylnitril- Copolymer, Polyesterharz oder Polyvinylchlorid genannt.
Für das organische Lösungsmittel, das zur Herstellung der ladungstransportierenden Schicht oder auch der ladungserzeugenden Schicht verwendet wird, gibt es keine besondere Einschränkung, aber es kann zum Beispiel Chloroform, 1,2-Dichlorethan, 1,2,2,2- Tetrachlorethan, Tetrahydrofuran oder Dioxan umfassen.
Die Erfindung wird nun spezifischer anhand von Beispielen beschrieben, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt.

Beispiel 1

Polyvinylchlorid mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 800 (PVC-SR von Chisso K.K.) wurde nach einem Wiederausfällungsverfahren gereinigt, wobei Tetrahydrofuran und n-Hexan als Lösungsmittel verwendet wurden, und dann im Vakuum getrocknet.
Eine Menge von 1,6 Gewichtsteilen des Polyvinylchlorids und 2,2 Gewichtsteilen metallfreiem Phthalocyanin des X-Typs (8120B von Dainippon Ink Kagaku Kogyo K.K.) wurden in 96,2 Gewichtsteilen Tetrahydrofuran zusammen vermahlen, um eine Dispersion herzustellen.
Die Dispersion wurde mit einer Rakel auf einen Aluminiumfilm aufgetragen, der auf einer Polyethylenterephthalatfolie abgeschieden war, bei Raumtemperatur trocknen gelassen und dann durch 60 Minuten Erwärmen auf 80ºC getrocknet, wobei eine ladungserzeugende Schicht mit einer Dicke von 0,6 µm gebildet wurde.
Eine Menge von 10 Gewichtsteilen Polycarbonat (Yupiron E-2000 von Mitsubishi Gas Kagaku Kogyo K.K.) und 8 Gewichtsteilen der oben genannten Hydrazonverbindung als ladungstransportierender Substanz wurde in 82 Gewichtsteilen Chloroform gelöst, um eine Lösung herzustellen. Die Lösung wurde mit einer Rakel mit einem Zwischenraum von 100 µm auf die ladungserzeugende Schicht aufgetragen, bei Raumtemperatur trocknen gelassen und dann durch 60 Minuten Erwärmen auf 100ºC getrocknet, wobei eine ladungstransportierende Schicht mit einer Dicke von 20 µm gebildet wurde, wodurch ein laminiertes organisches lichtempfindliches Material erhalten wurde.

Beispiel 2

Ein laminiertes lichtempfindliches Material wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 15 Gew.-% (von Nippon Kayaku K.K.) als Bindeharz für die ladungserzeugende Schicht verwendet wurde.

Beispiel 3

Ein laminiertes lichtempfindliches Material wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei Vinylchlorid/Vinylacetat-Pfropfcopolymer mit einem Vinylchloridgehalt von 50 Mol-% (Graftmer R-5 von Nippon Zeon K.K.) als Bindeharz für die ladungserzeugende Schicht verwendet wurde.

Beispiel 4

Ein laminiertes lichtempfindliches Material wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymer (Esleck MF-10 von Sekisui Kagaku Kogyo K.K.) als Bindeharz für die ladungserzeugende Schicht verwendet wurde, die eine Dicke von 0,3 µm hatte.

Vergleichsbeispiel 1

Ein laminiertes lichtempfindliches Material wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei N,N-Diethylaminobenzaldehyddiphenylhydrazon als ladungstransportierende Substanz verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Ein laminiertes lichtempfindliches Material wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei dasselbe Polycarbonat wie oben erwähnt als Bindeharz für die ladungserzeugende Schicht verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 3

Ein laminiertes lichtempfindliches Material wurde in derselben Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, wobei N,N-Diethylaminobenzaldehyddiphenylhydrazon als ladungstransportierende Substanz verwendet wurde.
Die wie oben dargelegt hergestellten laminierten lichtempfindlichen Materialien wurden jeweils unter Verwendung einer Testvorrichtung für elektrostatische Aufladung (Model EPA 8100 von Kawaguchi Denki Seisakusho) in bezug auf ihre elektrostatischen Aufladungseigenschaften bewertet.
Die Oberfläche des lichtempfindlichen Materials wurde mit einer Ladungskorona von -6 kV negativ aufgeladen, und das Oberflächenpotential wurde als Anfangspotential gemessen. Dann, nachdem das lichtempfindliche Material fünf Sekunden lang im Dunkeln stehen gelassen wurde, wurde das Oberflächenpotential als Ladungsrückhaltewert gemessen.
Dann wurde die Oberfläche mit einer Halogenlampe mit einer Beleuchtungsstärke von 5 lux bestrahlt, und die Zeitdauer wurde gemessen bis zu dem Punkt, an dem das Oberflächenpotential auf die Hälfte seines Anfangswertes abfiel, und die Halbzeitbelichtung E1/2 (lux) des lichtempfindlichen Materials bis zu diesem Zeitpunkt wurde als seine Lichtempfindlichkeit bestimmt.
Weiterhin wurde die Oberfläche mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 750 nm und einer Leuchtkraft von 0,5 µW/cm² bestrahlt. Die Zeitdauer wurde gemessen bis zu dem Punkt, an dem das Oberflächenpotential auf die Hälfte seines Anfangswertes abfiel, und die Halbzeitbelichtung E1/2 (µJ/cm²) des lichtempfindlichen Materials bis zu diesem Zeitpunkt wurde als seine Lichtempfindlichkeit bestimmt.
Das Oberflächenpotential fünf Sekunden nach der Bestahlung mit Licht wurde in beiden der obigen Fälle ebenfalls als Restpotential gemessen.
Wie man aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen erkennt, besitzt das lichtempfindliche Material der Erfindung eine kleine Halbzeitbelichtung E1/2, wenn es entweder mit weißem Licht oder mit monochromatischem Licht (750 nm) bestrahlt wird, und besitzt eine hohe Lichtempfindlichkeit. Tabelle 1 Anfangspotential (V) Ladungsrückhaltewert (%) Halbzeitbelichtung E1/2 Empfindlichkeit gegenüber weißem Licht (lux s) Empfindlichkeit gegenüber chromatischem Licht*) (µJ/cm²) Restpotential (V) Beispiel Vergleichsbeispiel *) 750 nm

Claims

1. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material, das einen elektrisch leitenden Träger, eine ladungserzeugende Schicht und eine darauf gebildete ladungstransportierende Schicht umfaßt, wobei die ladungserzeugende Schicht metallfreies Phthalocyanin des X-Typs als ladungserzeugende Substanz und ein halogenhaltiges Harz als Bindeharz für die Schicht enthält und die ladungstransportierende Schicht eine Hydrazonverbindung der Formel:

als ladungstransportierende Substanz und ein halogenhaltiges Harz als Bindeharz für die ladungserzeugende Schicht enthält.

2. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material gemäß Anspruch 1, wobei das halogenhaltige Harz Polyvinylchlorid ist.

3. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material gemäß Anspruch 1, wobei das halogenhaltige Harz ein Vinylchlorid- Copolymer mit einem Vinylchloridgehalt von nicht weniger als 20 Gew.-% ist.

4. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material gemäß Anspruch 1, wobei die ladungserzeugende Schicht das halogenhaltige Harz in einer Menge von 5-50 Gew.-%, bezogen auf die Schicht, enthält.

5. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem Vinylchlorid-Copolymer um Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer handelt.

6. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem Vinylchlorid-Copolymer um Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymer handelt.

7. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material gemäß Anspruch 1, wobei die ladungstransportierende Schicht die Hydrazonverbindung in einer Menge von 10-60 Gew.-%, bezogen auf die Schicht, enthält.

8. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material gemäß Anspruch 1, wobei die ladungstransportierende Schicht eine Dicke von 5-100 µm hat.

9. Laminiertes organisches lichtempfindliches Material gemäß Anspruch 1, wobei die ladungserzeugende Schicht eine Dicke von 0,1-10 µm hat.