JP3827034B2 - シリコンフタロシアニン化合物を用いた電子写真感光体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物に関するものである。さらに、このシリコンフタロシアニン組成物を感光層に含有する電子写真感光体、特にプリンター、ファクシミリ、複写機に有効に用いることができる電子写真感光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フタロシアニン化合物は良好な光導電性を示し、例えば電子写真感光体等に使用されている。また、近年、従来の白色光のかわりにレーザー光を光源とし、高速化、高画質、ノンインパクト化をメリットとしたレーザープリンターが広く普及するに至り、その要求に耐えうる感光体の開発が盛んである。特にレーザー光の中でも近年進展が著しい半導体レーザーを光源とする方式が主流であり、その光源波長である７８０ｎｍ前後の長波長光に対して高感度な特性を有する感光体が強く望まれている。このような状況の中、フタロシアニン化合物は▲１▼比較的容易に合成できること、▲２▼６００ｎｍ以上の長波長域に吸収ピークを有すること、▲３▼中心金属や結晶形により分光感度が変化し、半導体レーザーの波長域で高感度を示すものがいくつか発表されていること等から、精力的に研究開発が行われてきている。
【０００３】
フタロシアニン化合物は、中心金属の種類により吸収スペクトルや光導電性が異なるだけでなく、結晶形によってもこれらの物性には差があり、同じ中心金属を持つフタロシアニンでも結晶形の違いで光導電性に大きな影響を及ぼすことが知られている。例えば、銅フタロシアニンについてみると、安定系のβ形以外にα、γ、ε、π、χ、τ、ρ、δ等の結晶形が知られており、これらの結晶形は、機械的歪力、硫酸処理、有機溶剤処理、加熱処理等により相互に転移可能であることが知られている（有機エレクトロニクス材料シリーズ６ フタロシアニン参照）。また、特開昭５０−３８５４３号公報には、銅フタロシアニンの結晶形と電子写真特性について、α、β、γ、ε形の比較では、ε形が最も高い感度を示すことが記載されている。
【０００４】
一方、シリコンフタロシアニンについては、ジヒドロキシシリコンフタロシアニンを用いた電子写真感光体が、米国特許第４，５５７，９８９号明細書に記載され、特開平３−７３９６１号公報にはハロゲン化シリコンフタロシアニン、ジヒドロキシシリコンフタロシアニンを用いた電子写真感光体の記載が、また、特開平６−２１４４１５号公報にもヒドロキシメタルフタロシアニン（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ）を用いた電子写真感光体についての報告があり、ジヒドロキシシリコンフタロシアニンに関しては一つの結晶形を提示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記記載のシリコンフタロシアニンは、それらの分散性、分散液の塗布性、保存性に関して問題があり、また、電子写真特性においても十分な帯電性が得られない。また、従来提案されているフタロシアニン化合物であっても、光導電材料として使用した場合の光感度と耐久性の点で、いまだ十分満足のいくものではなく、新たなフタロシアニン化合物の開発が強く望まれている。そこで、本発明は、従来の技術における上述のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光電材料として光感度、耐久性、環境特性に優れたフタロシアニン化合物および高感度かつ高耐久性、高安定性の電子写真感光体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フタロシアニン化合物と電子写真特性との関係について十分な検討を重ねた結果、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を含有してなる電子写真感光体が、光電材料として光感度、耐久性が優れ、更に環境特性の向上に著しい効果があることを見い出した。すなわち、本発明は、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を含有する電子写真感光体に係わるものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物は下記一般式（Ｉ）、（II）で示される。
【０００７】
【化３】
（式中、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 はそれぞれ独立してフッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子を表し、ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ独立して０〜４の整数を表す）
【０００８】
【化４】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 は同一でも異なっていてもよく、炭素数１〜８までのアルキル基、ハロゲン化アルキル基を表す。Ｘ5 、Ｘ6 、Ｘ7 、Ｘ8 はそれぞれ独立してフッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子を表し、ｅ、ｆ、ｇ、ｈはそれぞれ独立して０〜４の整数を表す）
【０００９】
本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物は上記一般式（Ｉ）に示した構造であれば特に制限はないが、Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ（±０．３°）９．２、１４．１、１５．３、１９．７、２７．１°にピークを有するジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物が好ましい。図１にＸ線回折スペクトルを示すが、ブラッグ角２θ（±０．３°）９．２、１４．１、１５．３、１９．７、２７．１°にピークを有し、その他のピーク、例えば、１２．２、２３．１、２３．４°にもピークを有す。尚、製造条件の微妙な違い、Ｘ線回折スペクトルの測定手法等で強度の割合、位置等が多少変動することもある。
【００１０】
本発明のジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物のアルコキシ基としては、炭素数１〜８までのアルコキシ基、またはハロゲン化アルコキシ基が挙げられる。例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、シクロヘキソキシ基、ヘプトキシ基、オクトキシ基およびこれらがハロゲン原子で置換されたアルコキシ基が挙げられる。これらアルコキシ基のなかで、炭素数１〜６までのアルコキシ基がより好ましく、更に炭素数１〜３までのアルコキシ基が好ましい。
【００１１】
本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物は、例えば次のようにして製造することができるが、これに限定されるものではない。例えば、１，３−ジイミノイソインドリンと四塩化ケイ素を溶媒中で加熱した後、反応生成物をろ過、洗浄、精製し、ジクロロシリコンフタロシアニン化合物を得る。これを水の存在下、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の極性溶剤で加熱することにより、加水分解が起き、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物が生成する。
【００１２】
本発明のジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物は、次のようにして製造することができるが、これに限定されるものではない。例えば、上記方法で得たジクロロシリコンフタロシアニン化合物をアルコール溶剤中ナトリウムアルコキサイドで処理することによってジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物を生成する。
【００１３】
このようにして処理されたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物およびジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物は、処理溶剤から単離、洗浄、乾燥することにより得られる。
ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の混合割合としては、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物：ジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物で１０：９０〜９５：５の範囲が好ましく、更に３０：７０〜９０：１０の範囲が好ましい。ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物が１０以下では感度がやや低下し、また、９５以上では環境特性がやや劣る。
【００１４】
次に、上記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を感光層における光導電材料として使用した電子写真感光体について説明する。本発明の電子写真感光体において、導電性支持体上に被覆される感光層は、単層型構造からなるものであっても、あるいは電荷発生層および電荷輸送層からなる積層型構造であっても良い。また、導電性支持体と感光層との間に下引き層を形成してもよく、単層型構造では感光層上に、積層型構造では電荷輸送層上に表面保護層を設けていても良い。
【００１５】
導電性支持体としては、電子写真感光体として使用することができるものならばいかなるものでも良い。具体的には例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属ドラム、シートあるいはこれら金属箔のラミネート物、蒸着物が挙げられる。さらに、金属粉末、カーボンブラック、ヨウ化銅、高分子電解質等の導電物質を適当なバインダーとともに塗布して導電処理したプラスティックフィルム、プラスティックドラム、紙等が挙げられる。また、金属粉末、カーボンブラック、炭素繊維等の導電性物質を含有し、導電性となったプラスティックシートやドラムあるいは酸化スズ、酸化インジウム等の導電性金属酸化物層を表面に有するプラスティックフィルム等が挙げられる。
【００１６】
下引き層は、導電性支持体からの不必要な電荷の注入を阻止するために有効であり、感光層の帯電を高める作用がある。さらに、感光層と導電性支持体との密着性を高める作用もある。下引き層を構成する材料としては、アルミニウム陽極酸化皮膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、表面処理酸化チタン等の無機物、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン類、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等の有機層、その他、有機ジルコニウム化合物、チタニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。下引き層の膜厚は０．１〜２０μｍの範囲が好ましく、０．１〜１０μｍの範囲で使用するのが最も効果的である。
【００１７】
電子写真感光体が積層型構造を有する場合、電荷発生層は前記ジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物および結着樹脂から構成される。本発明では前記ジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の他にさらに他の電荷発生物質を併用しても良い。併用できる電荷発生物質は、チタニルフタロシアニン、ガリウムフタロシアニン、インジウムフタロシアニン、シリコンフタロシアニン、無金属フタロシアニン等が挙げられる。また、上記以外のフタロシアニン系化合物、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン系化合物、多環キノン系化合物、スクアリック酸メチン系化合物等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。結着樹脂は広範な絶縁性樹脂から選択することができる。好ましい結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニルアルコール、エチルビニルエーテル、ビニルピリジン等のビニル化合物の重合体および共重合体、フェノキシ樹脂、ポリスルホン、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、セルロースエステル、セルロースエーテル、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、アルキッド樹脂、ポリアリレート等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００１８】
電荷発生層は、上記結着樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に前記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を分散（一部溶解しても良い）させて塗布液を調整し、それを導電性支持体上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。分散処理する方法としては、公知の方法、例えば、ボールミル、サンドグラインドミル、遊星ミル、ロールミル、ペイントシェーカー等の方法を用いることができる。その場合、前記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物と結着樹脂との割合は、特に制限されないが、前記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物１００重量部に対して結着樹脂１〜１０００重量部、好ましくは１０〜４００重量部の範囲である。ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物の比率が高すぎる場合には、塗布液の安定性が低下し、低すぎる場合は、残留電位が高くなるので、組成比は上記範囲が適当である。使用する有機溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。塗布液は、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スピナーコーティング法、ビードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法、リングコーティング法等のコーティング法により塗布することができる。塗布後の乾燥は、２５〜２５０℃の温度で５分〜３時間の範囲で静止または送風下で行うことができる。また、形成される電荷発生層の膜厚は、通常０．１〜５μｍの範囲が適当である。
【００１９】
電荷輸送層は電荷輸送材料および結着樹脂、場合によって酸化防止剤等の添加物より構成される。電荷輸送材料は一般に電子輸送材料とホール輸送材料の２種に分類されるが、本発明の電子写真感光体はいずれも使用することができ、また、その混合物も使用できる。電子輸送材料としては、ニトロ基、シアノ基、エステル基等の電子吸引性基を有する電子吸引性化合物、例えば、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノン等のニトロ化フルオレノン、テトラシアノキノジメタン、あるいはジフェノキノン等のキノン類が挙げられる。また、ホール輸送材料としては、電子供与性の有機光電性化合物、例えば、カルバゾール系、インドール系、イミダゾール系、オキサゾール系、チアゾール系、オキサジアゾール系、ピラゾール系、ピラゾリン系、チアジアゾール系、ベンゾオキサゾール系、ベンゾチアゾール系、ナフトチアゾール系等の複素環化合物、ジフェニルメタン等のジアリールアルカン誘導体、トリフェニルメタン等のトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン等のジアリールエチレン誘導体、ヒドラゾン系誘導体、ジアルキルアミノ基、ジフェニルアミノ基のような置換アミノ基、あるいはアルコキシ基、アルキル基のような電子供与基、あるいはこれらの電子供与基が置換した芳香族環基が置換した電子供与性の大きな化合物が挙げられる。また、ポリビニルカルバゾール、ポリグリシジルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルフェニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、ピレン−ホルムアルデヒド樹脂等、上記化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体も挙げられる。
更に代表的には次の化合物が挙げられる。
【００２０】
【化５】
【００２１】
【化６】
【００２２】
【化７】
【００２３】
【化８】
【００２４】
【化９】
【００２５】
また、結着樹脂としては、前記した電荷発生層に使用されるものと同様の絶縁性樹脂が使用できる。電荷輸送材料と結着樹脂との割合は、特に制限されないが、前記電荷輸送材料１００重量部に対して結着樹脂２０〜３０００重量部、好ましくは５０〜１０００重量部の範囲である。電荷輸送層は、上記電荷輸送材料および結着樹脂を前記した電荷発生層に使用されるものと同様の有機溶剤を用いて塗布液を調整した後、前記と同様の方法により塗布し、乾燥することによって形成することができる。また、電荷輸送層の膜厚は、通常５〜５０μｍの範囲が適当である。
【００２６】
電子写真感光体が単層型構造を有する場合は、感光層は前記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物、電荷輸送材料、結着樹脂から構成され、電荷輸送材料および結着樹脂は、前期と同様なものが使用される。感光層には必要に応じて酸化防止剤、増感剤等の各種添加物を含んでいても良い。ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物および電荷輸送材料と結着樹脂との割合は、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物および電荷輸送材料１０重量部に対して結着樹脂２〜３００重量部、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物と電荷輸送材料との割合は、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物１重量部に対して電荷輸送材料０．０１〜１００重量部の範囲が適当である。そして、前期と同様に塗布液を調整した後、塗布、乾燥することによって感光層が得られる。
以下、実施例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の実施例によって制限されるものではない。
【００２７】
【実施例】
「合成例１」
「ジクロロシリコンフタロシアニンの合成」
１，３−ジイミノイソインドリン４３．５ｇおよび四塩化ケイ素７３．５ｇをキノリン５００ｍｌ中に添加し、窒素雰囲気下、２１０〜２２０℃で１時間反応させた。生成物を１８０℃で熱ろ過し、キノリン、アセトンの順で洗浄した。次いで、アセトン３００ｍｌ中で加熱還流した後、結晶をろ別し、乾燥してジクロロシリコンフタロシアニン３８．７ｇを得た。構造解析はマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）元素分析で行った。図２にジクロロシリコンフタロシアニンのマススペクトルを、図３にＩＲスペクトルを示す。マススペクトルではｍ／ｚ：６１０にジクロロシリコンフタロシアニンのピークが確認された。ｍ／ｚ：５７５は塩素原子が一つはずれたフラグメントピークである。ＩＲスペクトルでは１５３３、１０７９、１０６０ｃｍ-1にジクロロシリコンフタロシアニン特有の吸収が見られた（Ｅ．Ｃｉｌｉｂｅｒｔｏ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０６，７７４８（１９８４）参照）。元素分析の結果も以下に示すが、計算値とほぼ一致している。これにより合成物はジクロロシリコンフタロシアニンと確認された。
【００２８】
得られたジクロロキシシリコンフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを図４に示す。２θが１０．７、１２．３、１５．５、１７．６、１９．９、２４．６、２６．８、２７．６°にそれぞれピークを有す。
【００２９】
「合成例２」
「ジヒドロキシシリコンフタロシアニンの合成」
合成例１で合成したジクロロシリコンフタロシアニン１０ｇを水５ｇとＮ−メチルピロリドン９５ｇ（９５％ＮＭＰ水溶液）に添加し、１３０℃で８時間反応させた。生成物を熱ろ過し、ＮＭＰ、アセトンの順で洗浄した。次いで、アセトン５０ｍｌ中で室温攪拌した後、結晶をろ別し、乾燥してジヒドロキシシリコンフタロシアニン８．４ｇを得た。構造解析はマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）、元素分析で行った。図５にジヒドロキシシリコンフタロシアニンのマススペクトルを、図６にＩＲスペクトルを示す。マススペクトルではｍ／ｚ：５７４にジヒドロキシシリコンフタロシアニンのピークが確認された。ｍ／ｚ：５５７は水酸基が一つはずれたフラグメントピークである。ＩＲスペクトルでは１５１９、１０６６、８３９ｃｍ-1にジヒドロキシシリコンフタロシアニン特有の吸収が見られた（上記論文参照）。元素分析の結果も以下に示すが、計算値とほぼ一致している。これにより合成物はジヒドロキシシリコンフタロシアニンと確認された。
【００３０】
得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを図１に示す。２θに主たるピーク９．２°を有し、その他１２．２、１４．０、１５．３、１９．７、２３．４、２７．１°にそれぞれピークを有す。
【００３１】
「合成例３」
「ジヒドロキシシリコンフタロシアニンの合成」
合成例１で合成したジクロロシリコンフタロシアニン４．４ｇをＮａＯＨ １．１ｇ、水１００ｍｌ、ピリジン２６ｍｌの混合液に添加し、還流加熱で１時間反応させた。生成物を熱ろ過し、ピリジン、アセトン、水の順で洗浄した。次いで、水５０ｍｌ中で室温撹拌を数回繰り返した後、中性を確認し、結晶をろ別、乾燥してジヒドロキシシリコンフタロシアニン３．２ｇを得た。構造解析をマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）で行った結果、合成例２のジヒドロキシシリコンフタロシアニンと同様のスペクトルが得られジヒドロキシシリコンフタロシアニンと確認された。得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを図７に示す。２θが７．１、９．３、１２．８、１５．８、１７．２、２５．６、２６．９°にそれぞれピークを有す。
【００３２】
「合成例４」
「ジメトキシシリコンフタロシアニンの合成」
合成例１で合成したジクロロシリコンフタロシアニン１０ｇをナトリウムメトキシド１．８６ｇ、メタノール１００ｍｌ、ピリジン１００ｍｌの混合液に添加し、還流下で３時間反応させた。生成物を熱ろ過し、メタノール、水、アセトンの順で洗浄した。次いで、水１００ｍｌ中で洗浄を数回繰り返した後、中性を確認し、結晶をろ別、乾燥してジメトキシシリコンフタロシアニン９．７ｇを得た。構造解析はマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）、元素分析で行った。図８にジメトキシシリコンフタロシアニンのマススペクトルを示す。マススペクトルではｍ／ｚ：６０２にジメトキシシリコンフタロシアニンのピークが確認された。ｍ／ｚ：５７１はメトキシ基が一つはずれたフラグメントピークである。元素分析の結果も以下に示すが、計算値とほぼ一致している。これにより合成物はジメトキシシリコンフタロシアニンと確認された。
【００３３】
得られたジメトキシシリコンフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを図９に示す。２θが８．１、１２．２、１３．０、１７．０、１８．７、２３．３、２６．０、２７．８、３０．４°にそれぞれピークを有す。
【００３４】
「合成例５」
「ジエトキシシリコンフタロシアニンの合成」
合成例１で合成したジクロロシリコンフタロシアニン３ｇをナトリウムエトキシド０．６８ｇ、メタノール５０ｍｌ、ピリジン５０ｍｌの混合液に添加し、還流下で３時間反応させた。生成物を熱ろ過し、エタノール、水、アセトンの順で洗浄した。次いで、水５０ｍｌ中で洗浄を数回繰り返した後、中性を確認し、結晶をろ別、乾燥してジエトキシシリコンフタロシアニン２．７ｇを得た。構造解析はマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）で行った。図１０にジエトキシシリコンフタロシアニンのマススペクトルを示す。マススペクトルではｍ／ｚ：６３０にジエトキシシリコンフタロシアニンのピークが確認された。ｍ／ｚ：５８５はエトキシ基が一つはずれたフラグメントピークである。得られたジエトキシシリコンフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを図１１に示す。２θが８．４、１０．９、１１．７、１４．６、１６．７、１７．２、２４．６、２６．８°にそれぞれピークを有す。
【００３５】
「電子写真感光体の作成」
実施例１
合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．２ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．２ｇ（組成比５０：５０）を４−メトキシ−４−メチルペンタノン−２、３０ｇとともに、サンドグラインドミルで６時間粉砕、微粒子化分散処理を行った。次に、ポリビニルブチラール（電気化学工業（株）製、デンカブチラール＃６０００Ｃ）０．１ｇとフェノキシ樹脂（ユニオンカーバイド（株）製、ＵＣＡＲ）０．１ｇの１０％ ４−メトキシ−４−メチルペンタノン−２溶液と混合して分散液を調整した。この分散液をアルミニウム蒸着されたポリエステルフィルム上にバーコータにより乾燥後の膜厚が０．４となるように電荷発生層を設けた。
次にこの電荷発生層の上に、下記に示すヒドラゾン化合物５．６ｇと
【００３６】
【化１０】
【００３７】
およびポリカーボネート樹脂（三菱化学（株）、ノバレックス７０３０Ａ）１０ｇをＴＨＦ６２ｇに溶解させた溶液をアプリケーターにより塗布し、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように電荷輸送層を設けた。
【００３８】
実施例２
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．２６ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．１４ｇ（組成比６５：３５）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００３９】
実施例３
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．３ｇと合成例４で製造したジメトロキシシリコンフタロシアニン０．１ｇ（組成比７５：２５）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４０】
実施例４
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．３６ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．０４ｇ（組成比９０：１０）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４１】
実施例５
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．１２ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．２８ｇ（組成比３０：７０）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４２】
実施例６
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例３で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．１２ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．２８ｇ（組成比３０：７０）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４３】
実施例７
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．２ｇと合成例５で製造したジエトキシシリコンフタロシアニン０．２ｇ（組成比５０：５０）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４４】
比較例１
合成例２において製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．４ｇを単独で用いた他は実施例３と同様にして電子写真感光体を作成した。
比較例２
合成例３において製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．４ｇを単独で用いた他は実施例３と同様にして電子写真感光体を作成した。
比較例３
合成例４において製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．４ｇを単独で用いた他は実施例３と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４５】
「評価」
得られた感光体を静電複写紙試験装置（川口電気製作所製、モデルＥＰＡ−８１００）を用いて初期電気特性（帯電電位、暗減衰、半減露光量感度、残留電位）を評価した。評価法としては、暗所でコロナ電流が２２μＡになるように設定した印加電圧でコロナ放電により感光体を負帯電させ（この時の表面電位を帯電電位とする）、２．４秒後に７８０ｎｍの単色光（１．０μＷ／ｃｍ2 ）を１０秒間連続的に露光し表面電位の減衰を測定した（露光１０秒後の表面電位を残留電位とする）。暗減衰は帯電１秒後に低下した電位とし、半減露光量感度は表面電位が−４５０Ｖから−２２５Ｖに減少するのに要した露光量（Ｅ1/2)で求めた。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
また、環境特性を実施例１、２、３および比較例１、３の感光体を用いて測定した。環境特性は温度２５℃、湿度５０％の条件下、および温度５℃、湿度１０％条件下で行い、感度の変化率、残留電位の差で評価した。結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】
また、分光感度特性を実施例１の感光体を用いて測定した。比較としてβ型チタニルフタロシアニンを用いた。結果を図１２に示す。
表１より本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物は帯電性、暗減衰、感度、残留電位ともに優れた特性を示す。比較例１のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物、比較例３のジメトキシシリコンフタロシアニン化合物も帯電性、暗減衰、感度、残留電位ともに優れた特性を示すが、表２より環境特性においては感度変化、残留電位変化が大きい。それに対し本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物は環境特性においても優れた特性を示す。
また、図１２の分光感度特性をみても、５５０ｎｍから９００ｎｍまでの広範囲で高感度特性を示し、７８０ｎｍのレーザーのみならず、今後展開される短波長レーザー（６３０ｎｍ、６５０ｎｍ、６８０ｎｍ等）対応のプリンター用の材料としても有用である。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を感光層として用いた電子写真感光体は、表１、２からも明らかなように、感度特性、電荷保持性、環境特性に優れており、プリンター、ファクシミリ、複写機に有効に用いることができるものである。また近い将来展開される短波長レーザー対応の材料、感光体としても極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】合成例２で得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図２】合成例１で得られたジクロロシリコンフタロシアニン化合物のマススペクトル図を示す。
【図３】合成例１で得られたジクロロシリコンフタロシアニン化合物のＩＲスペクトル図を示す。
【図４】合成例１で得られたジクロロシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図５】合成例２で得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物のマススペクトル図を示す。
【図６】合成例１で得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物のＩＲスペクトル図を示す。
【図７】合成例３で得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図８】合成例４で得られたジメトキシシリコンフタロシアニン化合物のマススペクトル図を示す。
【図９】合成例４で得られたジメトキシシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図１０】合成例５で得られたジエトキシシリコンフタロシアニン化合物のマススペクトル図を示す。
【図１１】合成例５で得られたジエトキシシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図１２】実施例１の感光体およびβ型チタニルフタロシアニンを用いて測定した分光感度を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物に関するものである。さらに、このシリコンフタロシアニン組成物を感光層に含有する電子写真感光体、特にプリンター、ファクシミリ、複写機に有効に用いることができる電子写真感光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フタロシアニン化合物は良好な光導電性を示し、例えば電子写真感光体等に使用されている。また、近年、従来の白色光のかわりにレーザー光を光源とし、高速化、高画質、ノンインパクト化をメリットとしたレーザープリンターが広く普及するに至り、その要求に耐えうる感光体の開発が盛んである。特にレーザー光の中でも近年進展が著しい半導体レーザーを光源とする方式が主流であり、その光源波長である７８０ｎｍ前後の長波長光に対して高感度な特性を有する感光体が強く望まれている。このような状況の中、フタロシアニン化合物は▲１▼比較的容易に合成できること、▲２▼６００ｎｍ以上の長波長域に吸収ピークを有すること、▲３▼中心金属や結晶形により分光感度が変化し、半導体レーザーの波長域で高感度を示すものがいくつか発表されていること等から、精力的に研究開発が行われてきている。
【０００３】
フタロシアニン化合物は、中心金属の種類により吸収スペクトルや光導電性が異なるだけでなく、結晶形によってもこれらの物性には差があり、同じ中心金属を持つフタロシアニンでも結晶形の違いで光導電性に大きな影響を及ぼすことが知られている。例えば、銅フタロシアニンについてみると、安定系のβ形以外にα、γ、ε、π、χ、τ、ρ、δ等の結晶形が知られており、これらの結晶形は、機械的歪力、硫酸処理、有機溶剤処理、加熱処理等により相互に転移可能であることが知られている（有機エレクトロニクス材料シリーズ６ フタロシアニン参照）。また、特開昭５０−３８５４３号公報には、銅フタロシアニンの結晶形と電子写真特性について、α、β、γ、ε形の比較では、ε形が最も高い感度を示すことが記載されている。
【０００４】
一方、シリコンフタロシアニンについては、ジヒドロキシシリコンフタロシアニンを用いた電子写真感光体が、米国特許第４，５５７，９８９号明細書に記載され、特開平３−７３９６１号公報にはハロゲン化シリコンフタロシアニン、ジヒドロキシシリコンフタロシアニンを用いた電子写真感光体の記載が、また、特開平６−２１４４１５号公報にもヒドロキシメタルフタロシアニン（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ）を用いた電子写真感光体についての報告があり、ジヒドロキシシリコンフタロシアニンに関しては一つの結晶形を提示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記記載のシリコンフタロシアニンは、それらの分散性、分散液の塗布性、保存性に関して問題があり、また、電子写真特性においても十分な帯電性が得られない。また、従来提案されているフタロシアニン化合物であっても、光導電材料として使用した場合の光感度と耐久性の点で、いまだ十分満足のいくものではなく、新たなフタロシアニン化合物の開発が強く望まれている。そこで、本発明は、従来の技術における上述のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光電材料として光感度、耐久性、環境特性に優れたフタロシアニン化合物および高感度かつ高耐久性、高安定性の電子写真感光体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フタロシアニン化合物と電子写真特性との関係について十分な検討を重ねた結果、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を含有してなる電子写真感光体が、光電材料として光感度、耐久性が優れ、更に環境特性の向上に著しい効果があることを見い出した。すなわち、本発明は、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を含有する電子写真感光体に係わるものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物は下記一般式（Ｉ）、（II）で示される。
【０００７】
【化３】
【０００８】
【化４】
【０００９】
本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物は上記一般式（Ｉ）に示した構造であれば特に制限はないが、Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ（±０．３°）９．２、１４．１、１５．３、１９．７、２７．１°にピークを有するジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物が好ましい。図１にＸ線回折スペクトルを示すが、ブラッグ角２θ（±０．３°）９．２、１４．１、１５．３、１９．７、２７．１°にピークを有し、その他のピーク、例えば、１２．２、２３．１、２３．４°にもピークを有す。尚、製造条件の微妙な違い、Ｘ線回折スペクトルの測定手法等で強度の割合、位置等が多少変動することもある。
【００１０】
本発明のジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物のアルコキシ基としては、炭素数１〜８までのアルコキシ基、またはハロゲン化アルコキシ基が挙げられる。例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、シクロヘキソキシ基、ヘプトキシ基、オクトキシ基およびこれらがハロゲン原子で置換されたアルコキシ基が挙げられる。これらアルコキシ基のなかで、炭素数１〜６までのアルコキシ基がより好ましく、更に炭素数１〜３までのアルコキシ基が好ましい。
【００１１】
本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物は、例えば次のようにして製造することができるが、これに限定されるものではない。例えば、１，３−ジイミノイソインドリンと四塩化ケイ素を溶媒中で加熱した後、反応生成物をろ過、洗浄、精製し、ジクロロシリコンフタロシアニン化合物を得る。これを水の存在下、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン等の極性溶剤で加熱することにより、加水分解が起き、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物が生成する。
【００１２】
本発明のジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物は、次のようにして製造することができるが、これに限定されるものではない。例えば、上記方法で得たジクロロシリコンフタロシアニン化合物をアルコール溶剤中ナトリウムアルコキサイドで処理することによってジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物を生成する。
【００１３】
このようにして処理されたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物およびジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物は、処理溶剤から単離、洗浄、乾燥することにより得られる。
ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の混合割合としては、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物：ジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物で１０：９０〜９５：５の範囲が好ましく、更に３０：７０〜９０：１０の範囲が好ましい。ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物が１０以下では感度がやや低下し、また、９５以上では環境特性がやや劣る。
【００１４】
次に、上記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を感光層における光導電材料として使用した電子写真感光体について説明する。本発明の電子写真感光体において、導電性支持体上に被覆される感光層は、単層型構造からなるものであっても、あるいは電荷発生層および電荷輸送層からなる積層型構造であっても良い。また、導電性支持体と感光層との間に下引き層を形成してもよく、単層型構造では感光層上に、積層型構造では電荷輸送層上に表面保護層を設けていても良い。
【００１５】
導電性支持体としては、電子写真感光体として使用することができるものならばいかなるものでも良い。具体的には例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属ドラム、シートあるいはこれら金属箔のラミネート物、蒸着物が挙げられる。さらに、金属粉末、カーボンブラック、ヨウ化銅、高分子電解質等の導電物質を適当なバインダーとともに塗布して導電処理したプラスティックフィルム、プラスティックドラム、紙等が挙げられる。また、金属粉末、カーボンブラック、炭素繊維等の導電性物質を含有し、導電性となったプラスティックシートやドラムあるいは酸化スズ、酸化インジウム等の導電性金属酸化物層を表面に有するプラスティックフィルム等が挙げられる。
【００１６】
下引き層は、導電性支持体からの不必要な電荷の注入を阻止するために有効であり、感光層の帯電を高める作用がある。さらに、感光層と導電性支持体との密着性を高める作用もある。下引き層を構成する材料としては、アルミニウム陽極酸化皮膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、表面処理酸化チタン等の無機物、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン類、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等の有機層、その他、有機ジルコニウム化合物、チタニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。下引き層の膜厚は０．１〜２０μｍの範囲が好ましく、０．１〜１０μｍの範囲で使用するのが最も効果的である。
【００１７】
電子写真感光体が積層型構造を有する場合、電荷発生層は前記ジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物および結着樹脂から構成される。本発明では前記ジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の他にさらに他の電荷発生物質を併用しても良い。併用できる電荷発生物質は、チタニルフタロシアニン、ガリウムフタロシアニン、インジウムフタロシアニン、シリコンフタロシアニン、無金属フタロシアニン等が挙げられる。また、上記以外のフタロシアニン系化合物、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン系化合物、多環キノン系化合物、スクアリック酸メチン系化合物等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。結着樹脂は広範な絶縁性樹脂から選択することができる。好ましい結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニルアルコール、エチルビニルエーテル、ビニルピリジン等のビニル化合物の重合体および共重合体、フェノキシ樹脂、ポリスルホン、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、セルロースエステル、セルロースエーテル、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、アルキッド樹脂、ポリアリレート等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００１８】
電荷発生層は、上記結着樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に前記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を分散（一部溶解しても良い）させて塗布液を調整し、それを導電性支持体上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。分散処理する方法としては、公知の方法、例えば、ボールミル、サンドグラインドミル、遊星ミル、ロールミル、ペイントシェーカー等の方法を用いることができる。その場合、前記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物と結着樹脂との割合は、特に制限されないが、前記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物１００重量部に対して結着樹脂１〜１０００重量部、好ましくは１０〜４００重量部の範囲である。ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物の比率が高すぎる場合には、塗布液の安定性が低下し、低すぎる場合は、残留電位が高くなるので、組成比は上記範囲が適当である。使用する有機溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。塗布液は、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スピナーコーティング法、ビードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法、リングコーティング法等のコーティング法により塗布することができる。塗布後の乾燥は、２５〜２５０℃の温度で５分〜３時間の範囲で静止または送風下で行うことができる。また、形成される電荷発生層の膜厚は、通常０．１〜５μｍの範囲が適当である。
【００１９】
電荷輸送層は電荷輸送材料および結着樹脂、場合によって酸化防止剤等の添加物より構成される。電荷輸送材料は一般に電子輸送材料とホール輸送材料の２種に分類されるが、本発明の電子写真感光体はいずれも使用することができ、また、その混合物も使用できる。電子輸送材料としては、ニトロ基、シアノ基、エステル基等の電子吸引性基を有する電子吸引性化合物、例えば、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノン等のニトロ化フルオレノン、テトラシアノキノジメタン、あるいはジフェノキノン等のキノン類が挙げられる。また、ホール輸送材料としては、電子供与性の有機光電性化合物、例えば、カルバゾール系、インドール系、イミダゾール系、オキサゾール系、チアゾール系、オキサジアゾール系、ピラゾール系、ピラゾリン系、チアジアゾール系、ベンゾオキサゾール系、ベンゾチアゾール系、ナフトチアゾール系等の複素環化合物、ジフェニルメタン等のジアリールアルカン誘導体、トリフェニルメタン等のトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン等のジアリールエチレン誘導体、ヒドラゾン系誘導体、ジアルキルアミノ基、ジフェニルアミノ基のような置換アミノ基、あるいはアルコキシ基、アルキル基のような電子供与基、あるいはこれらの電子供与基が置換した芳香族環基が置換した電子供与性の大きな化合物が挙げられる。また、ポリビニルカルバゾール、ポリグリシジルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルフェニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、ピレン−ホルムアルデヒド樹脂等、上記化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体も挙げられる。
更に代表的には次の化合物が挙げられる。
【００２０】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
また、結着樹脂としては、前記した電荷発生層に使用されるものと同様の絶縁性樹脂が使用できる。電荷輸送材料と結着樹脂との割合は、特に制限されないが、前記電荷輸送材料１００重量部に対して結着樹脂２０〜３０００重量部、好ましくは５０〜１０００重量部の範囲である。電荷輸送層は、上記電荷輸送材料および結着樹脂を前記した電荷発生層に使用されるものと同様の有機溶剤を用いて塗布液を調整した後、前記と同様の方法により塗布し、乾燥することによって形成することができる。また、電荷輸送層の膜厚は、通常５〜５０μｍの範囲が適当である。
【００２６】
電子写真感光体が単層型構造を有する場合は、感光層は前記ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物、電荷輸送材料、結着樹脂から構成され、電荷輸送材料および結着樹脂は、前期と同様なものが使用される。感光層には必要に応じて酸化防止剤、増感剤等の各種添加物を含んでいても良い。ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物および電荷輸送材料と結着樹脂との割合は、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物および電荷輸送材料１０重量部に対して結着樹脂２〜３００重量部、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物と電荷輸送材料との割合は、ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物１重量部に対して電荷輸送材料０．０１〜１００重量部の範囲が適当である。そして、前期と同様に塗布液を調整した後、塗布、乾燥することによって感光層が得られる。
以下、実施例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の実施例によって制限されるものではない。
【００２７】
【実施例】
「合成例１」
「ジクロロシリコンフタロシアニンの合成」
１，３−ジイミノイソインドリン４３．５ｇおよび四塩化ケイ素７３．５ｇをキノリン５００ｍｌ中に添加し、窒素雰囲気下、２１０〜２２０℃で１時間反応させた。生成物を１８０℃で熱ろ過し、キノリン、アセトンの順で洗浄した。次いで、アセトン３００ｍｌ中で加熱還流した後、結晶をろ別し、乾燥してジクロロシリコンフタロシアニン３８．７ｇを得た。構造解析はマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）元素分析で行った。図２にジクロロシリコンフタロシアニンのマススペクトルを、図３にＩＲスペクトルを示す。マススペクトルではｍ／ｚ：６１０にジクロロシリコンフタロシアニンのピークが確認された。ｍ／ｚ：５７５は塩素原子が一つはずれたフラグメントピークである。ＩＲスペクトルでは１５３３、１０７９、１０６０ｃｍ-1にジクロロシリコンフタロシアニン特有の吸収が見られた（Ｅ．Ｃｉｌｉｂｅｒｔｏ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０６，７７４８（１９８４）参照）。元素分析の結果も以下に示すが、計算値とほぼ一致している。これにより合成物はジクロロシリコンフタロシアニンと確認された。
【００２８】
【００２９】
「合成例２」
「ジヒドロキシシリコンフタロシアニンの合成」
合成例１で合成したジクロロシリコンフタロシアニン１０ｇを水５ｇとＮ−メチルピロリドン９５ｇ（９５％ＮＭＰ水溶液）に添加し、１３０℃で８時間反応させた。生成物を熱ろ過し、ＮＭＰ、アセトンの順で洗浄した。次いで、アセトン５０ｍｌ中で室温攪拌した後、結晶をろ別し、乾燥してジヒドロキシシリコンフタロシアニン８．４ｇを得た。構造解析はマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）、元素分析で行った。図５にジヒドロキシシリコンフタロシアニンのマススペクトルを、図６にＩＲスペクトルを示す。マススペクトルではｍ／ｚ：５７４にジヒドロキシシリコンフタロシアニンのピークが確認された。ｍ／ｚ：５５７は水酸基が一つはずれたフラグメントピークである。ＩＲスペクトルでは１５１９、１０６６、８３９ｃｍ-1にジヒドロキシシリコンフタロシアニン特有の吸収が見られた（上記論文参照）。元素分析の結果も以下に示すが、計算値とほぼ一致している。これにより合成物はジヒドロキシシリコンフタロシアニンと確認された。
【００３０】
【００３１】
「合成例３」
「ジヒドロキシシリコンフタロシアニンの合成」
合成例１で合成したジクロロシリコンフタロシアニン４．４ｇをＮａＯＨ １．１ｇ、水１００ｍｌ、ピリジン２６ｍｌの混合液に添加し、還流加熱で１時間反応させた。生成物を熱ろ過し、ピリジン、アセトン、水の順で洗浄した。次いで、水５０ｍｌ中で室温撹拌を数回繰り返した後、中性を確認し、結晶をろ別、乾燥してジヒドロキシシリコンフタロシアニン３．２ｇを得た。構造解析をマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）で行った結果、合成例２のジヒドロキシシリコンフタロシアニンと同様のスペクトルが得られジヒドロキシシリコンフタロシアニンと確認された。得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを図７に示す。２θが７．１、９．３、１２．８、１５．８、１７．２、２５．６、２６．９°にそれぞれピークを有す。
【００３２】
「合成例４」
「ジメトキシシリコンフタロシアニンの合成」
合成例１で合成したジクロロシリコンフタロシアニン１０ｇをナトリウムメトキシド１．８６ｇ、メタノール１００ｍｌ、ピリジン１００ｍｌの混合液に添加し、還流下で３時間反応させた。生成物を熱ろ過し、メタノール、水、アセトンの順で洗浄した。次いで、水１００ｍｌ中で洗浄を数回繰り返した後、中性を確認し、結晶をろ別、乾燥してジメトキシシリコンフタロシアニン９．７ｇを得た。構造解析はマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）、元素分析で行った。図８にジメトキシシリコンフタロシアニンのマススペクトルを示す。マススペクトルではｍ／ｚ：６０２にジメトキシシリコンフタロシアニンのピークが確認された。ｍ／ｚ：５７１はメトキシ基が一つはずれたフラグメントピークである。元素分析の結果も以下に示すが、計算値とほぼ一致している。これにより合成物はジメトキシシリコンフタロシアニンと確認された。
【００３３】
【００３４】
「合成例５」
「ジエトキシシリコンフタロシアニンの合成」
合成例１で合成したジクロロシリコンフタロシアニン３ｇをナトリウムエトキシド０．６８ｇ、メタノール５０ｍｌ、ピリジン５０ｍｌの混合液に添加し、還流下で３時間反応させた。生成物を熱ろ過し、エタノール、水、アセトンの順で洗浄した。次いで、水５０ｍｌ中で洗浄を数回繰り返した後、中性を確認し、結晶をろ別、乾燥してジエトキシシリコンフタロシアニン２．７ｇを得た。構造解析はマススペクトル（ネガティブ測定）、ＩＲ（ＫＢｒ法）で行った。図１０にジエトキシシリコンフタロシアニンのマススペクトルを示す。マススペクトルではｍ／ｚ：６３０にジエトキシシリコンフタロシアニンのピークが確認された。ｍ／ｚ：５８５はエトキシ基が一つはずれたフラグメントピークである。得られたジエトキシシリコンフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを図１１に示す。２θが８．４、１０．９、１１．７、１４．６、１６．７、１７．２、２４．６、２６．８°にそれぞれピークを有す。
【００３５】
「電子写真感光体の作成」
実施例１
合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．２ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．２ｇ（組成比５０：５０）を４−メトキシ−４−メチルペンタノン−２、３０ｇとともに、サンドグラインドミルで６時間粉砕、微粒子化分散処理を行った。次に、ポリビニルブチラール（電気化学工業（株）製、デンカブチラール＃６０００Ｃ）０．１ｇとフェノキシ樹脂（ユニオンカーバイド（株）製、ＵＣＡＲ）０．１ｇの１０％ ４−メトキシ−４−メチルペンタノン−２溶液と混合して分散液を調整した。この分散液をアルミニウム蒸着されたポリエステルフィルム上にバーコータにより乾燥後の膜厚が０．４となるように電荷発生層を設けた。
次にこの電荷発生層の上に、下記に示すヒドラゾン化合物５．６ｇと
【００３６】
【化１０】
およびポリカーボネート樹脂（三菱化学（株）、ノバレックス７０３０Ａ）１０ｇをＴＨＦ６２ｇに溶解させた溶液をアプリケーターにより塗布し、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように電荷輸送層を設けた。
【００３８】
実施例２
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．２６ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．１４ｇ（組成比６５：３５）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００３９】
実施例３
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．３ｇと合成例４で製造したジメトロキシシリコンフタロシアニン０．１ｇ（組成比７５：２５）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４０】
実施例４
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．３６ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．０４ｇ（組成比９０：１０）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４１】
実施例５
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．１２ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．２８ｇ（組成比３０：７０）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４２】
実施例６
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例３で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．１２ｇと合成例４で製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．２８ｇ（組成比３０：７０）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４３】
実施例７
ジヒドロキシシリコンフタロシアニンとジアルコキシシリコンフタロシアニンの組成割合を合成例２で製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．２ｇと合成例５で製造したジエトキシシリコンフタロシアニン０．２ｇ（組成比５０：５０）に代えた他は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４４】
比較例１
合成例２において製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．４ｇを単独で用いた他は実施例３と同様にして電子写真感光体を作成した。
比較例２
合成例３において製造したジヒドロキシシリコンフタロシアニン０．４ｇを単独で用いた他は実施例３と同様にして電子写真感光体を作成した。
比較例３
合成例４において製造したジメトキシシリコンフタロシアニン０．４ｇを単独で用いた他は実施例３と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００４５】
「評価」
得られた感光体を静電複写紙試験装置（川口電気製作所製、モデルＥＰＡ−８１００）を用いて初期電気特性（帯電電位、暗減衰、半減露光量感度、残留電位）を評価した。評価法としては、暗所でコロナ電流が２２μＡになるように設定した印加電圧でコロナ放電により感光体を負帯電させ（この時の表面電位を帯電電位とする）、２．４秒後に７８０ｎｍの単色光（１．０μＷ／ｃｍ2 ）を１０秒間連続的に露光し表面電位の減衰を測定した（露光１０秒後の表面電位を残留電位とする）。暗減衰は帯電１秒後に低下した電位とし、半減露光量感度は表面電位が−４５０Ｖから−２２５Ｖに減少するのに要した露光量（Ｅ1/2)で求めた。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
また、環境特性を実施例１、２、３および比較例１、３の感光体を用いて測定した。環境特性は温度２５℃、湿度５０％の条件下、および温度５℃、湿度１０％条件下で行い、感度の変化率、残留電位の差で評価した。結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
また、分光感度特性を実施例１の感光体を用いて測定した。比較としてβ型チタニルフタロシアニンを用いた。結果を図１２に示す。
表１より本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物は帯電性、暗減衰、感度、残留電位ともに優れた特性を示す。比較例１のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物、比較例３のジメトキシシリコンフタロシアニン化合物も帯電性、暗減衰、感度、残留電位ともに優れた特性を示すが、表２より環境特性においては感度変化、残留電位変化が大きい。それに対し本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物は環境特性においても優れた特性を示す。
また、図１２の分光感度特性をみても、５５０ｎｍから９００ｎｍまでの広範囲で高感度特性を示し、７８０ｎｍのレーザーのみならず、今後展開される短波長レーザー（６３０ｎｍ、６５０ｎｍ、６８０ｎｍ等）対応のプリンター用の材料としても有用である。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の本発明のジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物とジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物の組成物を感光層として用いた電子写真感光体は、表１、２からも明らかなように、感度特性、電荷保持性、環境特性に優れており、プリンター、ファクシミリ、複写機に有効に用いることができるものである。また近い将来展開される短波長レーザー対応の材料、感光体としても極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】合成例２で得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図２】合成例１で得られたジクロロシリコンフタロシアニン化合物のマススペクトル図を示す。
【図３】合成例１で得られたジクロロシリコンフタロシアニン化合物のＩＲスペクトル図を示す。
【図４】合成例１で得られたジクロロシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図５】合成例２で得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物のマススペクトル図を示す。
【図６】合成例１で得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物のＩＲスペクトル図を示す。
【図７】合成例３で得られたジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図８】合成例４で得られたジメトキシシリコンフタロシアニン化合物のマススペクトル図を示す。
【図９】合成例４で得られたジメトキシシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図１０】合成例５で得られたジエトキシシリコンフタロシアニン化合物のマススペクトル図を示す。
【図１１】合成例５で得られたジエトキシシリコンフタロシアニン化合物のＸ線回折図を示す。
【図１２】実施例１の感光体およびβ型チタニルフタロシアニンを用いて測定した分光感度を示す。
Claims (3)
- 導電性支持体上に有機光導電性物質を含有する光導電層を有する電子写真感光体において、下記一般式（Ｉ）で示されるジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物および下記一般式（II）で示されるジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物を含有してなる電子写真感光体
- ジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物がＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ（±０．３°）９．２、１４．１、１５．３、１９．７、２７．１°にピークを有するジヒドロキシシリコンフタロシアニン化合物であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体
- ジアルコキシシリコンフタロシアニン化合物がジメトキシシリコンフタロシアニン化合物であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子写真感光体
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP04597397A JP3827034B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | シリコンフタロシアニン化合物を用いた電子写真感光体 |
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-
1997
- 1997-02-28 JP JP04597397A patent/JP3827034B2/ja not_active Expired - Fee Related
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