JPH06179802A - 光導電性組成物 - Google Patents
光導電性組成物Info
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- JPH06179802A JPH06179802A JP33298792A JP33298792A JPH06179802A JP H06179802 A JPH06179802 A JP H06179802A JP 33298792 A JP33298792 A JP 33298792A JP 33298792 A JP33298792 A JP 33298792A JP H06179802 A JPH06179802 A JP H06179802A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
れ、複写機等の感光体としての使用が可能な光導電性組
成物を提供する。 【構成】置換ポリ(p−フェニレンビニレン)とフラー
レンとを含む光導電性組成物。
Description
ものである。詳しくは、フラーレン、すなわち炭素クラ
スター化合物と置換ポリ(p−フェニレンビニレン)と
を含む光導電性組成物に関する。
広く使用、あるいは研究されている。複写機では光感応
性のドラム(感光ドラム)を有し、感光ドラム表面は電
荷キャリア(以下キャリアという)発生層とキャリア輸
送層の2層構造からなっているのが一般的である。キャ
リア発生層やキャリア輸送層に多くの材料が開発されて
いるが、その材料としては低分子の材料が高分子バイン
ダーに混合され、製膜されたものが使われることが多
い。この高分子バインダーである光導電性高分子として
はポリビニルカルバゾールなどのペンダント型高分子が
知られている。ペンダント型高分子では光励起により生
じた励起子がペンダント基の会合体部分などにトラップ
されるために、キャリア発生の量子収量やキャリアの移
動度が低いことが知られている。このために、低分子化
合物を高分子に分子分散し、低分子化合物からのキャリ
ア発生や移動を高めることが行われてきた。さらに、導
電性高分子として知られる共役系高分子についても光励
起により光導電性を示すことが知られている。
で報告されてきた共役系高分子はキャリアの移動度は比
較的高い値が報告されているが、その光電気伝導度は必
ずしも大きいとは言えなかった。優れた光導電体として
キャリアの移動度の高い材料でしかもキャリア発生の量
子収量の高い高分子材料が求められていた。
フラーレンと置換ポリ(p−フェニレンビニレン)とを
含む光導電性組成物を提供することにある。
分子の光導電性の増加を鋭意検討した結果、置換ポリ
(p−フェニレンビニレン)に、フラーレン、特にC6
0を混合することにより、高分子材料を単独で用いた場
合に比べて、光電流が大幅に増加することを見いだし、
本発明に至った。
素;炭素数1〜20のアルキル基、アルコキシ基および
アルキルチオ基;ならびに炭素数6〜20の芳香族炭化
水素基からなる群から選ばれた基を示し、かつそれらの
少なくとも2つが炭素数4〜20のアルキル基、アルコ
キシ基またはアルキルチオ基であり、nは5以上の数を
表す。)で表される置換ポリ(p−フェニレンビニレ
ン)とフラーレンとを含む光導電性組成物を提供するこ
とにある。
細に説明する。本発明に用いられる一般式化2で表わさ
れる置換ポリ(p−フェニレンビニレン)は溶剤に可溶
性のものである。ここで、R1 、R2 、R3 、R4 はそ
れぞれ独立に水素,炭素数1〜20のアルキル基、アル
コキシ基、アルキルチオ基および炭素数6〜20の芳香
族炭化水素基からなる群から選ばれた基を示し、かつ可
溶性を与えるには、それらの少なくとも2つが炭素数4
〜20のアルキル基、アルコキシ基またはアルキルチオ
基であることが必要である。
基、アルコキシ基が特に好ましい。ここで、炭素数1〜
20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、
オクチル基、デシル基、ラウリル基、3−メチル−ブチ
ル基、イソプロピル基などであり、ペンチル基、ヘキシ
ル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基が好ましい。
ては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ペンチル
オキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オク
チルオキシ基、デシルオキシ基、ラウリルオキシ基、3
−メチル−ブトキシ基、イソプロピルオキシ基などであ
り、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオ
キシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基が好まし
い。炭素数1〜20のアルキルチオ基としては、メチル
チオ基、エチルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ
基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ
基、デシルチオ基、ラウリルチオ基、3-メチル- ブチル
チオ基、イソプロピルチオ基などであり、ペンチルチオ
基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ
基、デシルチオ基が好ましい。炭素数6〜20の芳香族
炭化水素基としては、フェニル基、4−アルコキシフェ
ニル基、4−アルキルフェニル基、1−ナフタレン基、
2−ナフタレン基が例示される。
ン)としては、ポリ(2,5−ジペンチル−p−フェニ
レンビニレン)、ポリ(2,5−ジヘキシル−p−フェ
ニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジヘプチル−p−フ
ェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジオクチル−p−
フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジデシル−p−
フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジペンチルオキ
シ−p−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジヘキ
シルオキシ−p−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5
−ジヘプチルオキシ−p−フェニレンビニレン)、ポリ
(2,5−ジオクチルオキシ−p−フェニレンビニレ
ン)、ポリ(2,5−ジデシルオキシ−p−フェニレン
ビニレン)、ポリ(2,5−ジペンチルチオ−p−フェ
ニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジヘキシルチオ−p
−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジヘプチルチ
オ−p−フェニレンビニレン)、ポリ(2−メトキシ−
5−ヘプチルオキシ−p−フェニレンビニレン)などが
例示される。
−p−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジヘキシ
ル−p−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジヘプ
チル−p−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジオ
クチル−p−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジ
ペンチルオキシ−p−フェニレンビニレン)、ポリ
(2,5−ジヘキシルオキシ−p−フェニレンビニレ
ン)、ポリ(2,5−ジヘプチルオキシ−p−フェニレ
ンビニレン)、ポリ(2,5−ジオクチルオキシ−p−
フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジデシルオキシ
−p−フェニレンビニレン)が好ましい。これらの置換
ポリ(p−フェニレンビニレン)は単独で用いてもよい
し、2種類以上を混合して用いてもよい。また、これら
重合体に対応するモノマーを2種類以上共重合して得ら
れる共重合体でもよい。
数を表し、5以上であれば特に限定されないが、余りに
も小さすぎると均一な膜が得られにくい場合があり、ま
た、余りに大きすぎても溶解性が低下し、均一に製膜す
ることが困難になる場合があるのでnの範囲は10〜3
0000が好ましく、10〜10000がより好まし
い。
ニレンビニレン)の合成法としては特に限定されない
が、例えば特開平1−254734号公報、特開平1−
79217号公報等に記載されている方法が用いられ
る。すなわち、例えば、相当するビス(ハロゲン化メチ
ル)化合物、より具体的には、例えば、2,5−ジオク
チルオキシ−p−キシリレンジブロミドを、キシレン/
第三級ブチルアルコール混合溶媒中、第三級ブトキシカ
リウムを用いて重合させる脱ハロゲン化水素法を挙げる
ことができる。また、相当するホスホニウム塩とアルデ
ヒドとをリチウムアルコラートを触媒として反応させる
方法であるWittig法、相当するスルホニウム塩を
アルカリ存在下に重合させ、ついで脱スルホニウム塩処
理を行なうスルホニウム塩分解法などが例示される。ま
た、これらの高分子化合物を用いる場合、その純度が光
導電性に影響を与えるため、合成後、再沈精製、クロマ
トグラフによる分別等の純化処理をすることが望まし
い。
炭素クラスター化合物はNature 347巻、35
4ページ(1990年)に開示された方法などで得られ
る。黒鉛電極を用い、1〜100mmHgのヘリウム雰
囲気でアーク放電し、得られた煤から溶媒抽出し、カラ
ム分離精製することにより得られる。フラーレンのうち
で、C60、C70が好ましく、C60が特に好まし
い。
ニレン)に混合して使用する場合、その量は少なすぎる
と効果が小さく、多すぎると経済的に不利であり、また
成形体の光導電性を阻害するために、混合する割合は置
換ポリ(p−フェニレンビニレン)の繰り返し単位に対
して0.1〜40モル%が好ましく、より好ましくは
0.5〜20モル%が好適に使用される。
感光体に使用する場合、薄膜に成形することが一般的で
ある。その成膜方法としては、特に限定されないが、一
般式化2の置換ポリ(p−フェニレンビニレン)とフラ
ーレンとを溶液状態または溶融状態で混合、あるいは分
散し、スピンコーティング法、キャスティング法、ディ
ッピング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法
を用いることができる。溶液の塗布に用いる溶媒として
はフラーレン、置換ポリ(p−フェニレンビニレン)を
溶解させるものであれば、特に制限はなく、トルエン、
クロロホルム、テトラヒドロフラン等が例示される。
ン)とフラーレンと混合膜の機械的な特性向上のため
に、置換ポリ(p−フェニレンビニレン)以外の高分子
化合物を溶液に混合して製膜してもよい。混合する高分
子化合物としては、特に限定されないが、キャリア輸送
を極度に阻害しないものが好ましく、また、可視光に対
する吸収が強くないものが好適に用いられる。例えば、
ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−ジメ
チル−p−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−チエ
ニレンビニレン)及びその誘導体、ポリカーボネート、
ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどが
例示される。これら高分子の混合割合は置換ポリ(p−
フェニレンビニレン)に対して50重量%以下であり、
好ましくは30重量%以下であり、さらに好ましくは2
0重量%以下である。
感光体に使用する場合の膜厚は、少なくともピンホール
が発生しないような厚みが必要であり、その膜厚は5n
m〜300μmであり、好ましくは10nm〜100μ
m、さらに好ましくは50nm〜50μmである。
に限定されるものではない。 実施例1 特開平1−79217号公報の実施例6で、2,5−ジ
ヘプチル−p−キシリレンジブロミドの代わりに2,5
−ジオクチルオキシ−p−キシリレンジブロミドを用い
て実施例6記載の方法でポリ(2,5−ジオクチルオキ
シ−p−フェニレンビニレン)を合成した。このものの
分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフ(GP
C)により測定したところ、ポリスチレン換算の数平均
分子量で57000であった。
(1990年)に記載の方法に従い、黒鉛電極を用い、
100mmHgのヘリウム雰囲気でアーク放電し、煤を
得た。この煤をベンゼン抽出を行い、C60混合物を得
た。これを塩基性活性アルミナを担体とし、ヘキサンを
展開溶媒として、カラム分離精製をおこない、純度98
%のC60を得た。C60の構造および純度は質量分析
から確認した。
−p−フェニレンビニレン)とC60を0.1〜20モ
ル%の混合比でトルエンに溶解し、インジウム・錫酸化
物(ITO)薄膜電極を有するガラス板上にスピンコー
ト法により塗布した。この時のポリ(2,5−ジオクチ
ルオキシ−p−フェニレンビニレン)の濃度は0. 1m
ol/lであった。この薄膜の上に約5mm角の金電極
を真空蒸着により作成した。
度を一定にして、10Vを印可して、各試料のITO電
極と金電極間に生ずる光電流を測定した。C60の混合
割合と光電流値の関係を図1に示した。C60の混合割
合が増加するにしたがい、光電流値は増加し、5モル%
で飽和した。この時の光電流値は8×10-8(任意単
位)であった。さらに、この光電流は可視光で生じてい
ることを確認した。なお、光電流の値(任意単位)は、
生じる光電流の値を照射光強度で除した値である。
フェニレンビニレン)を用い、C60を混合しない以外
は実施例1と同様に、ITO電極上に薄膜化し金電極を
作成した。得られた試料について光電流を測定すると図
1に示すように2×10-10 (任意単位)となり、C6
0を5モル%混合した場合に比べ、1/400であっ
た。
組成物は、従来のものと比較して、大きな光電流が得ら
れ、複写機等の感光体としての使用が可能である。
図。
Claims (1)
- 【請求項1】一般式化1 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 、R4 は、それぞれ独立に水
素;炭素数1〜20のアルキル基、アルコキシ基および
アルキルチオ基;ならびに炭素数6〜20の芳香族炭化
水素基からなる群から選ばれた基を示し、かつそれらの
少なくとも2つが炭素数4〜20のアルキル基、アルコ
キシ基またはアルキルチオ基であり、nは5以上の数を
表す。)で表される置換ポリ(p−フェニレンビニレ
ン)とフラーレンとを含む光導電性組成物。
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