JP2873597B2 - 結晶変換によるチタニルフタロシアニンの製造方法 - Google Patents

結晶変換によるチタニルフタロシアニンの製造方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はチタニルフタロシアニンの結晶構造を特定の
有用な形に変換するための方法に関するものである。
〔従来技術〕
電子写真感光体としては、古くからセレン、酸化亜
鉛、硫化カドミウム等の無機光導電性物質を主成分とす
る感光層を設けた無機感光体が広く使用されてきたが、
このような無機感光体は、例えばセレンは熱や指紋の汚
れ等によって結晶化するために特性が劣化しやすく、硫
化カドミウムは耐湿性、耐久性に劣り、酸化亜鉛もまた
耐久性に劣る等の問題があって、近年は種々の利点を有
する有機光導電性物質が広く電子写真感光体に用いられ
るようになってきた。なかでもフタロシアニン化合物は
光電変換の量子効率が高く、また近赤外領域まで高い分
光感度を示すため、特に半導体レーザ光源に対応する電
子写真感光体用として注目されてきた。
そのような目的に対して、銅フタロシアニン、無金属
フタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン、ク
ロロガリウムフタロシアニンなどを用いた電子写真感光
体が報告されているが、近年特にチタニルフタロシアニ
ンが注目されるようになり、例えば特開昭61−239248
号、同62−670943号、同62−272272号、同63−116158号
のようにチタニルフタロシアニンの種々の結晶型を用い
た電子写真感光体が多く技術公開されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般にフタロシアニン化合物を電子写真感光体に用い
る場合、その結晶状態によって特性は著しく変化するた
め結晶状態の制御が重要な技術となる。このためチタニ
ルフタロシアニンにおいても上述の公開公報に見られる
ように種々の結晶型のものが開発されている。前記のよ
うに電子写真感光体としての特性は結晶型によって著し
く変化し、また製造条件によっても変化するため、電子
写真感光体用のチタニルフタロシアニンとしては高感度
で帯電能に優れた結晶型が必要であると同時にそれが安
定した状態で製造できることが必要である。そのような
状況のなかで、Cu−Kα線に対するX線回折スペクトル
の9.5±0.2゜、24.1±0.2゜、27.2±0.2゜にピークを示
す結晶状態において、特に著しく高い感度が達成される
ことが見いだされた。しかしながらこの特定の結晶状態
は通常の溶媒処理やミリングでは安定した製造をするこ
とができなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、電子写真感光体に有用な、Cu−Kα
線に対するX線回折スペクトルの9.5±0.2゜、24.1±0.
2゜、27.2±0.2゜にピークを示す結晶状態を有するチタ
ニルフタロシアニンの製造法を提供することにある。
〔発明の構成及び作用効果〕
本発明の目的とする製造法はチタニルフタロシアニン
をアモルファス状態もしくはその他の熱的に非平衡な結
晶状態にした後、水の存在下に複素環系有機溶媒で処理
するものである。
チタニルフタロシアニンは次の一般式で表される。
一般式 但し、X1、X2、X3、X4は水素原子、ハロゲン原子、ア
ルキル基、或はアルコキシ基を表し、n、m、l、kは
0〜4の整数を表す。
X線回折スペクトルは次の条件で測定され、ここでの
ピークは、明瞭にノイズとは異なった鋭角の錐状突起で
ある。
X線管球 Cu 電 圧 40.0 kV 電 流 100 mA スタート角度 6.0 deg. ストップ角度 35.0 deg. ステップ角度 0.02 deg. 測定時間 0.50 sec. 本発明において、アモルファス状態とは、X線回折ス
ペクトルにおいて全体にピークがブロードであるか若し
くはピークがみられない状態であり、例えばチタニルフ
タロシアニンを硫酸に溶解させた後、水中にあけて析出
させることによって得ることができる。この方法はアシ
ッドペースト処理と呼ばれるが、アシッドペースト処理
によって得られたアモルファスのチタニルフタロシアニ
ンは一般に、X線回折スペクトルの6〜8゜の領域にピ
ークをもつことが多い。
使用水量は広い範囲に選ぶことができる。水はチタニ
ルフタロシアニンの直ぐ近傍での濃度が重要であり、し
たがってアシッドペースト処理直後のウェットペースト
(通常固形分濃度5〜50%)を用いた場合などは、チタ
ニルフタロシアニンの表面が水で潤されているため溶媒
全体量に対して非常に少量の水で十分となる。
本発明に係る複素環系有機溶媒ではなくて芳香族炭化
水素溶媒を用いて同様の結晶型に変換する方法がすでに
知られている。しかしながら、芳香族炭化水素溶媒を用
いて得た、本発明と同様の結晶型のチタニルフタロシア
ニンは、不飽和複素環系有機溶媒を用いて得たものよ
り、電子写真感光体にした時の性能が悪い。これは、複
素環系有機溶媒による洗浄効果によって、微量の不純物
の残留が少ないためと思われる。
本発明で用いる不飽和複素環系溶媒としては、例え
ば、チオフェン、フラン、ピリジン、キノリン、2−メ
チルピラジン、3−メチルピラゾール、3−メチルピリ
ダジン、1−メチル−2−ピリドン、6−メチル−2−
ピリジンカルボキシアルデヒド、1−メチルピロール、
6−メチルキノリン、2−アセチルピリジン、1−アセ
チル−4−ピリドン、アナバシン、アンスラニル、1,3
−ベンゾジオキソール、1,4−ベンゾジオキサン、2,3−
ベンゾフラン、ベンゾチアゾール、チアゾール、オキサ
ゾール、ベンゾオキサゾール、2,2′−ビチオフェン、
3−ブロモ−2−クマラノン、クマリン、3−ブロモフ
ラン、ブロモマレイックアンハイドラド、5−ブロム−
1,3−ベンゾジオキソール、2−ブロムプリジン、2−
ブロムチアゾール、2−ブロムチオフェン、5−クロル
−1,3−ベンゾオキソール、2−クロルベンゾチアゾー
ル、2−クロルベンゾオキサゾール、3−クロル−2,5
−ジメチルピラジン、2−クロル−6−メトキシピリジ
ン、クロルピラジン、2−クロルチオフェン、4−クロ
マノン、シトラコニックアンハイドライド、2,3−シク
ロヘキセノピリジン、シクロヘキセンオキサイド、2,5
−ジブロモチオフェン、2,6−ジフルオルピリジン、2,3
−ジヒドロベンゾフラン、ジヒドロクラリン、cis−4,7
−ジヒドロ−1,3−ジオキセピン、2,3−ジヒドロフラ
ン、2,5−ジヒドロフラン、5,6−ジヒドロ−4−メトキ
シ−2H−ピラン、4,5−ジヒドロ−2−メチルフラン、
3,4−ジヒドロ−6−メチル−2H−ピラン−2−オン、
3,4−ジヒドロ−2H−ピラン、5,6−ジヒドロ−2H−ピラ
ン−2−オン、3,6−ジヒドロ−4,6,6−トリメチル−2H
−ピラン−2−オン、2,6−ジメトキシ−ピリジン、2
−(ジメチルアミノメチル)チオフェン、2,5−ジメチ
ルフラン、3,5−ジメチルイソオキサゾール、2,5−ジメ
チルチオフェン、1,4−エポキシ−1,2,3,4−テトラヒド
ロナフタレン、イミダゾロ[1,2−a]ピリジン、2−
ヨードチオフェン、イソクロマン、ジュロリジン、5−
メチルイソオキサゾール、1−モルフォリン−1−シク
ロヘキセン、フタラン、2−ピコリン、3−ピコリン、
4−ピコリン、4H−ピラン−4−オン、2H−ピラン−2
−オン、ピリジン−d5、ピラゾール、ピリミジン、ピロ
ールなどが挙げられる。
処理の方法としては一般的な撹拌装置で撹拌するもの
であるが、その他にホモミキサー、ディスパーザ、アジ
ター或はボールミル、サンドミル、アトライタ、超音波
分散装置等を用い機械的な力を利用することもできる。
このようにして得られたチタニルフタロシアニンは電
子写真感光体のキャリア発生物質として用いた時に特に
優れた特性を発揮する。そのような用途においては、ま
ず、チタニルフタロシアニンを適当な溶媒中にサンドミ
ル、ボールミル等を用いて分散し、導電性の支持体上に
塗布してキャリア発生層を形成し、その上にキャリア輸
送物質をバインダとともに溶媒に溶解した液を塗布して
キャリア輸送層を形成して電子写真感光体を作ることが
できる。
次に本発明における具体的な実施例をしめす。
〔実施例〕
(チタニルフタロシアニンの合成) 1,3−ジイミノイソインドリン;29.2gとα−クロルナ
フタレン;200mlを混合し、チタニウムテトラブトキシ
ド;20.4gを加えて、窒素雰囲気下に140〜150℃で2時間
加熱し、続いて180℃で3時間反応させた。放冷した後
析出物を濾取し、α−クロルナフタレンで洗浄、次いで
クロロホルムで洗浄し、さらに2%塩酸水溶液で洗浄、
水洗、最後にメタノール洗浄して、乾燥の後26.2g(91.
0%)のチタニルフタロシアニンを得た。
(実施例1) チタニルフタロシアニン;100gを2kgの濃硫酸に溶解
し、20の水にあけて析出させて濾取し、アモルファス
状態のウェットペーストを得た。
またこのウェットペーストの一部を乾燥させてアモル
ファス状態の乾燥粉を得た。乾燥粉のX線回折スペクト
ルを第1図に示す。
アモルファス状態のウェットペースト(固形分濃度10
%);100gにフラン;200mlを加え室温において2時間撹
拌した。その後メタノール;400mlで希釈して濾過しメタ
ノールで洗浄して乾燥し、第2図のX線回折パターンを
もつ結晶を得た。
(実施例2) 実施例1で用いたアモルファス状態のウェットペース
ト;20gに2−ピコリン;200mlを加え、氷冷下に1時間の
撹拌を行った。メタノールで希釈して濾過し、メタノー
ル洗浄後乾燥して第3図のX線回折パターンをもつ結晶
を得た。
(実施例3) 実施例1で得たアモルファス状態の乾燥粉1gにチオフ
ェン;100mlを加え、撹拌下に水;100mlを滴下した後50℃
で3時間撹拌した。放冷の後メタノール;400mlで希釈し
て濾過しメタノール洗浄して乾燥し、第4図のX線回折
パターンをもつ結晶を得た。
(比較例) 実施例1で用いたフランを、ベンゼンにかえた他は、
同様に処理を行い、第5図のX線回折パターンをもつ結
晶を得た。
(応用例) 実施例1で得た第2図のチタニルフタロシアニン;2g
とシリコーン樹脂「KR−5240,15%キシレン−ブタノー
ル溶液」(信越化学社製)の30gをイソプロパノール;10
0ml中にサンドミルを用いて分散し、これをアルミニウ
ムを蒸着したポリエステルベース上にワイヤバーで塗布
して厚さ0.3μmのキャリア発生層を形成した。次い
で、その上にキャリア輸送物質としてN,N−ジエチルア
ミノ−p−ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン;1.2
gとポリカーボネート樹脂「ユーピロンZ−200」(三菱
瓦斯化学社製);1.5gとを1,2−ジクロルエタン;10mlに
溶かした液をブレード塗布機で塗布して厚さ20μmのキ
ャリア輸送層を形成して、電子写真感光体とした。
このようにして得られた感光体は、ペーパアナライザ
EPA−8100(川口電気社製)を用いて次のような評価を
行った。すなわち、表面に負のコロナ帯電を行って約12
00Vとし、5秒間の電位減衰率Dを求め、続いて表面照
度が2(lux)となるような露光を行って、表面電位を
露光開始時の1/2値まで低下させるのに必要な露光量を
1/2を求めた。その結果、D=21%であり、E1/2=0.
7(lux・sec)であって、帯電能、感度ともに優れた特
性を示した。
(比較応用例) 応用例で用いた実施例1で得た第2図のチタニルフタ
ロシアニンを、比較例で得た第5図のチタニルフタロシ
アニンにかえた他は、同様にして分散液を得、感光体
を作成した。
同様に評価した結果、D=25%,E1/2=1.0(lux−se
c)であった。
【図面の簡単な説明】 第1図はアモルファス状態のチタニルフタロシアニンの
X線回折図、第2図〜第4図は本発明に係るチタニルフ
タロシアニンのX線回折図である。第5図は比較試料の
X線回折図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−28265(JP,A) 特開 平3−217462(JP,A) 特開 平3−217461(JP,A) 特開 平3−220193(JP,A) 特開 平3−134065(JP,A) 特開 平3−35064(JP,A) 特開 平3−200790(JP,A) 特開 昭64−17066(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09B 67/50 C09B 67/12 C09B 47/04 - 47/32 C07D 487/22 G03G 5/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水の存在下に、アモルファスのチタニルフ
    タロシアニンを不飽和複素環系有機溶媒で処理すること
    により、Cu−Kα線に対するX線回折スペクトルの9.5
    ゜±0.2゜、24.1゜±0.2゜、27.2゜±0.2゜にピークを
    示すような結晶状態に変換することを特徴とするチタニ
    ルフタロシアニンの製造方法。
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WO2007108488A1 (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Mitsubishi Chemical Corporation フタロシアニン結晶、並びにそれを用いた電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ、及び画像形成装置
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