KR100503071B1

KR100503071B1 - 전자사진 유기 감광체

Info

Publication number: KR100503071B1
Application number: KR10-2002-0065181A
Authority: KR
Inventors: 주지아이; 포달크리스틴에이.
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2005-07-21
Also published as: DE60220869T2; US7147978B2; KR20030035941A; EP1306727A3; CN1282907C; EP1306727A2; JP2003177564A; CN1416023A; EP1306727B1; DE60220869D1; US20030087172A1

Abstract

본 발명은 리올로지 개질제(rheology modifier)와, 우레탄계 수지(urethane resins), 우레탄-에폭시계 수지(urethane-epoxy resins), 아크릴레이티드-우레탄계 수지(acrylated-urethane resins), 우레탄-아크릴계 수지(urethane-acrylic resins) 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머 수지를 포함하는 오버코트층; 전하 수송 물질; 전하 발생 물질; 도전 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 감광체를 제공한다. 본 발명의 오버코트층을 이용하면 화학적, 기계적 및 전기 도전성이 우수한 감광체를 얻을 수 있다. 그리고 이러한 유기 감광체를 채용하면 반복적인 싸이클후에도 고품질의 화상을 얻을 수 있다.

Description

전자사진 유기 감광체{Electrophotographic organophotoreceptor}

본 발명은 전자사진 감광체에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 우레탄-아크릴계 수지와 리올로지 개질제(rheology modifier)를 포함하는 신규한 오버코트층을 갖는 감광체에 관한 것이다.

전자 사진법에 의하면, 유기 감광체는 도전 기판상에 절연성 광도전 요소를 형성하여 이루어지고, 플레이트, 벨트, 디스크, 쉬트 또는 드럼 형태를 갖는다.

전자 사진적인 화상 형성 방법에 의하면, 먼저 광도전층의 표면을 정전기적으로 균일하게 대전시킨 다음, 대전된 표면을 광의 패턴대로 노광한다. 노광으로 광조사 영역에만 전하를 선택적으로 분산시켜서 대전 영역(charged area) 및 방전 영역(uncharged area) 패턴을 형성한다. 상기 대전 영역 및 방전 영역을 잠상 (latent image)이라고 칭한다.

그 후 액체 또는 고체 토너를 대전 또는 방전 영역상에 도포하여 감광체 표면에 색조 화상(toned image)을 만든다. 이와 같이 형성된 색조 화상은 종이, 필름과 같은 수용체 표면으로 전사되거나 또는 상기 감광체 표면은 화상의 영구적인 수용체 역할을 한다. 임시의 중간 수용체가 사용되는 경우, 상술한 화상 형성 공정은 수차례 반복적으로 실시된다.

광도전층 요소는 유기물 또는 무기물로 이루어지며, 단층 또는 다층 형태를 갖는다. 광도전층 요소가 단층 형태인 경우에는 전하 수송 물질 및 전하 발생 물질이 폴리머 바인더와 결합된 후, 도전 기판상에 도포된다. 광도전층 요소가 다층 형태인 경우에는 전하 수송 물질 및 전하 발생 물질을 이용하여 별개층을 형성하며, 상기 전하 수송 물질과 전하 발생 물질은 각각 폴리머 바인더와 선택적으로 결합되어 도전 기판상에 도포된다.

전하 수송층과 전하 발생층은 하기 두가지 배열(arrangement) 상태를 가진다. 첫번째 배열(“이중층"(dual layer) 배열)에 의하면, 전하 발생층이 도전 기판상에 도포되고 전하수송층은 전하 발생층 상부에 형성된다. 두번째 배열(“인버티드 이중층"(inverted dual layer) 배열)에 의하면, 상술한 전하수송층과 전하 발생층의 적층 순서가 뒤바뀐다.

감광체는 적용하는 전자사진공정에 따라 소망하는 감도와 전기적 특성을 갖도록 요구된다. 감광체를 반복적으로 이용하기 위해서는, 코로나 대전, 토너 현상, 수용매질로의 전사 및 세정 처리동안, 토너의 캐리어 액체를 포함한 화학물질과, 전기적 힘 및 기계적 힘에 대하여 내구성과 내마모성이 우수해야 한다. 또한, 감광체의 표면층은 토너로 오염되므로 이형 특성이 우수해야 한다. 마지막으로 감광체는 방전후에 전하의 잔류로 인쇄물에 백그라운드 문제점을 초래하지 않도록 그 전기전도성이 우수해야 한다.

감광체 표면이 상술한 바람직한 특성을 갖기 위해서는 감광체는 오버코트층을 구비하여 광도전요소를 보호한다. 오버코트층은 일반적으로 불소화된 폴리머, 실리콘 또는 실록산 폴리머, 플루오로실리콘 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 아크릴레이티드 폴리우레탄, 아크릴레이티드 폴리에스테르, 아크릴레이티드 에폭사이드 수지 또는 그 조합물로 이루어진다. 비록 상술한 물질을 이용하여 형성된 오버코트층이 내마모성과 내구성이 양호한 편이기는 하지만, 화상 품질을 개선시키기 위해서는 내마모성과 내구성이 충분치 않아 개선의 여지가 많다.

이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결할 수 있는 화학적, 기계적 및 전기전도성 특성이 개선된 오버코트층을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 오버코트층을 채용함으로써 반복적인 싸이클후에도 고품질의 화상을 얻을 수 있는 전자사진 감광체를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 리올로지 개질제(rheology modifier)와, 우레탄계 수지, 우레탄-에폭시계 수지, 아크릴레이티드-우레탄계 수지, 우레탄-아크릴계 수지 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머 수지를 포함하는 오버코트층을 제공한다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 (a) 리올로지 개질제와, 우레탄계 수지 (urethane resins), 우레탄-에폭시계 수지(urethane-epoxy resins), 아크릴레이티드-우레탄계 수지(acrylated-urethane resins), 우레탄-아크릴계 수지(urethane-acrylic resins) 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머 수지를 포함하는 오버코트층; (b) 전하 수송 물질; (c) 전하 발생 물질; 및 (d) 도전 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 감광체에 의하여 이루어진다.

상기 폴리머 수지는 우레탄-아크릴계 수지인 것이 바람직하며, 상기 리올로지 개질제는 비이온성 리올로지 개질제인 것이 바람직하다.

상기 전하 수송 물질은 피라졸린 유도체(pyrazoline derivatives), 플루오렌 유도체(fluorene derivatives), 옥사디아졸 유도체(oxadiazole derivatives), 스틸벤 유도체(stilbene derivatives), 히드라존 유도체(hydrazone derivatives), 카르바졸 히드라존 유도체(carbazole hydrazone derivatives), 트리아릴 아민(triaryl amines), 폴리비닐카르바졸(polyvinyl carbazole), 폴리비닐피렌(polyvinyl pyrene), 폴리아세나프틸렌(polyacenaphthylene), 멀티-히드라존 화합물(multi-hydrazone compounds) 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.

상기 전하 발생 물질은 옥시티타늄 프탈로시아닌, 하이드록시갈륨 프탈로시아닌 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.

본 발명은 화학적, 기계적 및 전기 도전성이 우수한 감광체용 오버코트 조성물과, 이러한 조성물을 이용하여 형성된 오버코트층을 채용한 감광체를 제공한다.

본 발명의 감광제는 리올로지 개질제와, 우레탄계 수지, 우레탄-에폭시계 수지, 우레탄-아크릴산계 수지 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머 수지를 갖는 오버코트층을 구비한다. 이러한 감광체는 액체 토너와 성공적으로 사용되어 싸이클 반복후에도 고품질의 화상을 유지할 수 있다.

본 발명의 감광체는 플레이트, 드럼, 디스크, 쉬트 또는 벨트 형태이고, 벨트 또는 드럼 형태인 것이 보다 바람직하다. 상기 감광체는 도전기판과, 단층의 감광성 요소를 포함하는데, 상기 단층의 감광성 요소는 폴리머 결합제와 전하 수송 물질과 전하 발생 물질을 포함한다. 그러나, 바람직하게는 상기 감광체는 도전 기판과, 이층 구조를 갖는 감광성 요소로 이루어지며, 상기 이층 구조의 감광성 요소는 전하 발생층과 전하 수송층을 구비한다. 상기 전하 발생층은 도전 기판과 전하 수송층 사이에 위치한다. 또는, 상기 감광성 요소는 도전기판과 전하 발생층 사이에 전하 수송층이 형성된 인버티드 구조를 가질 수도 있다.

도전 기판은 예를 들어, 플랙시블 웹 또는 벨트 형태와 같이 플랙시블하거나 또는 예를 들어 드럼 형태와 같이 플랙시블 하지 않다. 일반적으로, 플랙시블 도전 기판은 절연 기판과 도전물질층을 포함한다. 상기 절연 기판은 페이퍼 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리설폰, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리스티렌 등과 같은 필름 형성용 폴리머(film forming polymer)로 이루어진다.

지지기판(supporting substrate)의 구체적인 예로는 폴리에테르설폰(상품명 Stabar S-100, ICI사), 폴리비닐플루오라이드(상품명 Tedlar, E.I.Dupont de Nemours & Company), 폴리비스페놀-A 폴리카보네이트(상품명 Makrofol, Mobay Chemical Company) 및 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트(상품명 Melinar, ICI America, Inc.)이 있다.

상기 도전기판을 구성하는 도전물질로는 그래파이트, 분산 카본블랙(dispersed carbon black), 아이오다이드(iodide), 폴리피롤 및 상품명 칼곤 콘덕티브 폴리머 261(Calgon conductive polymer 261)(Calgon Corporation, Inc.,)과 같은 전도성 고분자; 알루미늄, 티타늄, 크롬, 황동(brass), 금, 구리, 팔라듐, 니켈 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속; 틴 옥사이드 또는 인듐 옥사이드와 같은 금속 산화물이 있고, 특히 알루미늄인 것이 바람직하다.

도전 기판은 일반적으로 기계적 안정성을 가질 수 있을 정도의 적절한 두께를 갖는다. 예를 들어, 플랙시블 웹 기판은 일반적으로 0.01 내지 1mm 두께를 갖고, 드럼 기판은 일반적으로 0.5 내지 2mm 두께인 것이 바람직하다.

본 발명의 광도전 요소를 구성하는 전하 발생 물질은 염료 및 안료와 같이 광을 흡수하여 전하 캐리어를 생성하는 물질이다. 이러한 전하 발생 물질의 예로는 금속 프리 프탈로시아닌(metal-free phthalocyaines)(예: 상품명 Progen 1 x-form metal-free phthalocyanine, Zeneca, Inc.), 티타늄 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌, 옥시티타늄 프탈로시아닌 (일명, 티타닐 옥시프탈로시아닌이라고 함), 하이드록시갈륨(hydroxygallium) 프탈로시아닌과 같은 금속 프탈로시아닌, 스퀘어릴륨(squarylium) 염료 및 안료, 하이드록시-치환된 스퀘어릴륨 안료, 페릴이미드, 다핵성 퀴논(polynuclear quinones)(Allied Chemical Corporation, 상품명: Indofast Double Scarlet, Indofast Violet Lake B, Indofast Brilliant Scarlet 및 Indofast Orange), 퀴나크리돈(quinacridones)(Dupont사, 상품명: Monastral Red, Monastral Violet 및 Monastral Red Y), 페리논(perinones)을 포함하는 나프탈렌 1,4,5,8-테트라카르복실산 유도체 안료, 테트라벤조포피린(tetrabenzophorphyrins), 테트라나프탈로포피린(tetranaphthalophorphyrins), 인디고- 및 티오인디고 염료, 벤조티옥산텐(benzothioxanthene) 유도체, 페릴렌 3,4,9,10-테트라카르복실산 유도체 안료, 비스아조-, 트리아조- 및 테트라키스아조-안료를 함유하고 있는 폴리아조-안료, 폴리메틴 염료(polymethine dyes), 퀴나졸린기 함유 염료, 삼차아민, 무정형 셀레늄, 셀레늄-텔루륨, 셀레늄-텔루륨-비소, 셀레늄-비소, 카드뮴 설포설레나이드, 카드뮴 셀레나이드와 같은 셀레늄 합금, 카드뮴 설파이드 및 그 혼합물이 있다. 전하 발생 물질은 옥시티나늄 프탈로시아닌, 하이드록시갈륨 프탈로시아닌 또는 그 조합물인 것이 바람직하다.

전하발생층에서 전하 발생 물질의 함량은 전하발생층 중량을 기준으로 하여 10-90 중량%, 보다 바람직하게는 20-75 중량%이고, 그 나머지는 결합제와, 선택적으로 통상적인 첨가제를 포함한다.

전자사진법에 유용한 전하 수송 물질로는 여러 가지 종류가 있다. 전하 수송층 형성시 유용한 전하 수송 물질은 특별하게 제한되는 것은 아니며, 그 비제한적인 예로서, 피라졸린 유도체(pyrazoline derivatives), 플루오렌 유도체(fluorene derivatives), 옥사디아졸 유도체(oxadiazole derivatives), 스틸벤 유도체(stilbene derivatives), 히드라존 유도체(hydrazone derivatives), 카르바졸 히드라존 유도체(carbazole hydrazone derivatives), 트리아릴 아민(triaryl amines), 폴리비닐 카르바졸(polyvinyl carbazole), 폴리비닐 피렌(polyvinyl pyrene), 폴리아세테나프틸렌(polyacenaphthylene), 또는 적어도 두개의 히드라존 그룹과, 트리페닐아민과, 카르바졸, 줄로리딘, 페노티아진, 페나진, 페노옥사진, 페노옥사틴, 티아졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 디벤조(1,4)디옥신{dibenzo(1,4)dioxine}, 티안트렌(thianthrene), 이미다졸(imidazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤조트리아졸(benzotriazole), 벤조옥사졸(benzoxazole), 벤조이미다졸(benzimidazole),퀴놀린(quinoline), 이소퀴놀린(isoquinoline), 퀴노옥살린(quinoxaline), 인돌(indole), 인다졸(indazole), 피롤(pyrrole), 퓨린(purine), 피리딘, 피리다진(pyridazine), 피리미딘(pyrimidine), 피라진(pyrazine), 트리아졸(triazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 테트라졸(tetrazole), 티아디아졸(thiadiazole), 벤즈이소옥사졸(benzisoxazole), 벤즈이소티아졸(benzisothiazole), 디벤조퓨란(dibenzofuran), 디벤조티오펜(dibenzothiophene), 티오펜(thiophene), 티아나프텐(thianaphthene), 퀴나졸린(quinazoline) 또는 신놀린(cinnoline)와 같은 복소환으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 두개의 그룹을 포함하는 멀티-히드라존 화합물을 들 수 있다. 상기 멀티-히드라존 화합물은 본 특허에 참조로서 통합된 미국 특허 제6,066,426호, 미국 출원 No. 09/963141, 미국 가출원 (Provisional Application) Nos. 60/311601, 60/314055, 60/314047, 60/317086, 60/317088, 60/322135, 60/322303, 60/323782, 60/323781, 60/325716, 60/325714, 60/325735, 60/325717 및 60/325734에 기술되어 있다.

상기 전하 수송층은 일반적으로 전하수송층 중량을 기준으로 하여 25 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 35-50 중량%의 전하 수송 물질을 함유하고, 그 나머지는 결합제와, 선택적으로 통상적인 첨가제를 포함한다. 상기 전하 수송층은 일반적으로 10-40 microns 두께를 가지며, 당해기술분야에서 공지된 방법에 의하여 형성된다.

편의상, 전하 수송층은 전하 수송 물질 및 폴리머 결합제를 유기 용매에 분산시키거나 또는 용해하고, 상기 분산액 및/또는 코팅액을 각각의 하부층에 코팅하고 상기 코팅층을 건조하여 형성된다. 이와 마찬가지로, 전하 발생층은 전하 발생 물질과 폴리머 결합제를 유기용매에 용해하고, 각각의 하부층에 용액 또는 분산액을 코팅한 다음, 이를 건조하여 형성된다.

상기 결합제는 본 발명의 전하 수송 물질(전하 수송층의 경우)과 전하 발생 물질(전하 발생층의 경우)을 분산 또는 용해시킬 수 있어야 한다.

상기 전하발생층과 전하수송층의 결합제의 구체적인 예로서, 폴리스티렌-co-부타디엔, 개질 아크릴 폴리머, 폴리비닐아세테이트, 스티렌-알키드 수지, 소야-알킬 수지, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 스티렌 폴리머, 폴리비닐부티랄, 알키드 수지, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리케톤, 페녹시 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리실록산, 폴리(하이드록시에테르)수지, 폴리하이드록시스티렌 수지, 노볼락 수지(Novolak resin), 레졸 수지(resol resins), 폴리(페닐글리시딜 에테르)-co-디사이클로펜타디엔, 상술한 폴리머들에서 사용된 모노머들의 코폴리머 및 이들 조합물이 있다.

상기 결합제는 특히 폴리카보네이트인 것이 바람직하며, 이의 구체적인 예로는 비스페놀-A로부터 파생된 폴리카보네이트 A, 사이클로헥실리덴 비스페놀로부터 파생된 폴리카보네이트-Z, 메틸비스페놀 A로부터 파생된 폴리카보네이트 C 및 폴리에스테르 카보네이트가 있다.

본 발명의 오버코트 물질로는, 상품명 Macekote 8539, Macekote 5218 및 Macekote 2641(Mace Adhesives & Coatings Co., Inc.), Bayhydrol 110(Bayer Corp.), Daotan VTW 1237, Daotan VTW 1210 및 Daotan VTW 6470(Solutia Inc.)와 같은 폴리에스테르 및/또는 폴리에테르계 우레탄 수지, 우레탄-에폭시계 수지, Daotan VTW 6462 (Solutia Inc.)와 같은 아크릴레이티드 우레탄 수지, Bayhydrol 121 (Bayer Corp, Pittsburg, PA)와 같은 폴리카보네이트 우레탄 수지, 상품명 Hybridur 560, Hybridur 570, Hybridur 580 (Air Products and Chemicals, Inc.)와 같은 폴리우레탄상에 화학적으로 그래프트된 아크릴계 관능기를 갖는 우레탄-아크릴계 하이브리드 수지(urethane-acrylic hybrid resins with chemically grafted acrylic functionalities on polyurethanes) 및 그 조합물이 있다. 그중에서도 오버코트 물질로서 상기 폴리우레탄계 폴리에스테르와, 우레탄-아크릴계 하이브리드 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 수지들은 아크릴로일 성분(acryloyl moieties)을 갖고 있는 브리지 그룹이 부착된 폴리우레탄 백본을 함유하고 있거나(예: 폴리우레탄의 성분(moiety)과 반응하는 하이드록시기를 갖고 있는 하이드록시에틸메타크릴레이트를 함유하고 있어서 상기 (메타)아크릴로일 그룹은 다음 반응에 이용가능하다) 또는 폴리우레탄 백본으로 변화되는 성분(moieties)을 갖고 있어 아크릴로일 성분은 반응에 이용가능하다. 또한 폴리우레탄의 말단기가 제공되어 아크릴로일 관능기는 폴리우레탄 폴리머의 말단부의 반응에 이용될 수 있다. 폴리우레탄 관능기와 아크릴계 관능기를 갖는 블록 코폴리머 또는 그래프트 코폴리머를 사용하는 것은 당해기술분야에 공지되어 있다.

오버코트 물질(즉, 오버코트 폴리머 수지)의 함량은 오버코트층을 기준으로 하여 85-99중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 90-98중량%이다. 오버코트물질은 광도전성 요소에 적용되기전에 용매에 용해되는 것이 바람직하다.

상기 오버코트층은 첨가제를 선택적으로 함유한다. 리올로지 첨가제이외에, 첨가제의 비제한적인 예로서, 정전기 방지제, 윤활제, 습윤제(wetting agent), 계면활성제, 커플링제, 이형제, 경화제, 중합개시제 및 중합 촉진제(polymerization promotor) 및 가교제가 있다. 이러한 첨가제의 함량은 바람직한 특성을 얻을 수 있도록 적절하게 조절된다.

상기 바람직한 첨가제로는 리올로지 개질제를 들 수 있다. 첨가제로서 리올로지 개질제만을 사용하는 경우, 리올로지 개질제의 함량은 오버코트층 총중량에 대하여 1-15중량%이다. 만약 리올로지 개질제 이외의 다른 첨가제를 더 부가하는 경우에는 리올로지 개질제를 함유한 첨가제의 총함량은 오버코트층 총중량에 대하여 1-15중량%으로 조절한다.

상기 리올로지 개질제는 일반적으로 유기 또는 수용성 조성물의 리올로지 특성을 조절하거나 또는 변화시키는 경우 사용된다. 이러한 특성은 특별하게 제한되는 것은 아니지만, 점도, 유동속도, 시간경과에 따른 점도의 안정성 및 수용성 조성물에서의 입자의 현탁능을 들 수 있다. 개질제는 일반적으로 개질하고자 하는 유기 또는 수용성 조성물과, 개질된 수용성 조성물의 최종 용도에 따라 그 타입이 결정된다. 일반적인 리올로지 개질제의 예로는, 셀룰로오즈 유도체, 폴리비닐알콜, 소듐 폴리아크릴레이트 및 그밖의 유기 용매 용해성 또는 수용성 거대분자, 산 그룹을 갖는 모노머가 주쇄에 도입된 코폴리머 에멀젼과 같은 증점제(thickener)를 들 수 있다. 이러한 증점제는 파이버 처리 및 접착제에서 널리 사용된다. 비이온성 리올로지 개질제는 화합물의 분자량(예를 들어, 중량 평균 분자량)의 70% 이상을 차지하며, 비이온성 성분인 중요 그룹을 갖는다. 상기 그룹은 화합물의 분자량의 80% 이상, 90% 이상 또는 최대 100%를 차지한다.

음이온 리올로지 개질제는, 하나 이상의 음이온기를 포함하는 화합물의 40 중량% 이상을 차지하는 그룹 하나 이상을 갖는 개질제이다. 상기 그룹은 바람직하게는 화합물의 60% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 보다 더 바람직하게는 80% 이상, 가장 바람직하게는 80%-99%를 차지한다.

양이온 리올로지 개질제는 적어도 하나의 양이온 그룹을 포함하는 화합물의 40 중량% 이상을 차지하는 그룹 하나 이상을 갖는 개질제이다. 상기 그룹은 바람직하게는 화합물의 60% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 보다 더 바람직하게는 80% 이상, 가장 바람직하게는 80-99%인 것이 바람직하다.

농축 분산액의 리올로지 특성은 여러가지 중요한 상업적 응용 분야에서 결정적인 역할을 한다. 이러한 예로는 코팅, 잉크, 필름, 오일, 도료, 식품 첨가물 및 제약을 들 수 있다. 따라서, 미시적인 및 거시적인 분산 구조와 이러한 시스템의 결과적인 흐름 특성들은 과학적이고 실용적인 측면에서 흥미롭다.

당해기술분야에서, 이러한 시스템에서 서브-미크론 입자가 폴리머 용액 또는 유체의 리올로지에 극적인 효과를 갖는다는 사실이 확립되어 있다. 여러 가지 중요한 물리적인 파라미터가 분산된 입자 부피 분율, 입자 크기 형태 및 분포, 연속상 점도 및 유체 플로우 필드(fluid flow field)를 포함한 리올로지에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 미시적인 변수를 변화시키거나 또는 조절하여, 탄성, 전단 묽어짐(shear thinning), 틱소트로픽 효과 및 전단 진해짐(shear thickening)과 같은 거시적인 현상을 적용분야에 맞도록 또는 소망하는 특성을 구현할 수 있도록 변화시킨다.

리올로지 개질제 관련 선행 기술 문헌으로는, 미국 특허 제5,149,750호 및 5,180,804호(Niessner)가 있는데, 이 문헌들은 계면활성제의 존재하에서 코모노머의 중합으로 미세하게 분쇄된 수 팽윤성 겔-유사 코폴리머(water-swellable gel-like copolymer)를 개시하고 있다.

미국 특허 제5,997,855호(Liu)는 가교제 없이 헤어 케어용 균일상 터폴리머를 개시하고 있다. 미국 특허 제5,130,121호(Kopolow)는 물속에서 미용 활성 효과가 있는 오일(cosmetically-active oil)의 마이크로드로플렛 존재하에서 수용성 비닐 모노머의 인 시튜(in situ) 중합에 의하여 얻어진 안정화된 미용 활성 생성물 (cosmetically-active product)을 포함하는 퍼스날 케어(personal care) 조성물을 개시한다.

미국 특허 제5,635,169호 및 제6,107,397호(Blankenburg)는 N-비닐 그룹과 소수성 모노머를 갖고 있는 비이온성 수용성 모노머의 비가교된 수용성 코폴리머 분산액을 개시하고 있다. 미국 특허 제3,878,175호(Steckler)는 최종적으로 형성된 폴리머가 불용성인 소수성 액체 희석액의 존재하에서, 알킬 아크릴레이트와 카르보닐 관능기를 갖는 복소환 N-비닐 모노머의 코모노머 혼합물의 동시 공중합 및 부분적인 가교에 의하여 고흡착성 스폰지 겔 폴리머 물질을 개시하고 있다. 미국 특허 제2,810,716호(Markus)는 수용성 비레독스(non-redox) 2가 이온 함유 염의 존재하에서 모노머를 공중합하여 팽윤성 수지를 제조하는 과정을 기술하고 있다. 미국 특허 제5,393,854호 및 제5,717,045호(Tseng)는 헤어 케어 제품에 이용되며, 비닐 피롤리돈과 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 가교 코폴리머의 단일상 수용성 겔을 개시하고 있다. 상기 가교제로는 1-비닐-3-(E)-에틸리덴 피롤리돈을 사용한다. 상기 겔은 브루크 필드 점도(Brookfield viscosity)가 60,000 내지 100,000이다.

여러가지 커플링제가 리올로지 개질제 및 그래프트 폴리머에 적용가능하다. 상기 커플링제로는 과산화물계 화합물, 실란계 화합물 또는 아지드계 화합물이 있다. 폴리(설포닐 아지드)를 폴리머와의 반응에 이용하는 것은 예를 들어, 미국 특허 제3,058,944호, 제3,336,268호 및 제3,530,108호에 개시되어 있고, C--H 결합 사이에 니트렌(nitrene)을 삽입하여 폴리(설포닐 아지드) 화합물을 이소택틱 폴리프로필렌 또는 다른 폴리올레핀과의 반응이 개시되어 있다. 미국 특허 제3,058,944호에 개시된 생성물은 가교되어 있다. 미국 특허 제 3,530,108호에 개시된 생성물은 발포되어 있고 사이클로알칸-디(설포닐 아지드)로 경화되어 있다. 미국 특허 제3,336,268호에 의하면, 결과적인 반응 생성물은 폴리머 사슬들이 설폰아미드 브리지로 브리지되어 있으므로 "브리지 폴리머"라고 칭해진다. 이의 제조과정을 살펴보면, 설포닐아지드와 폴리머를 용액 또는 분산액 상태로 밀링 또는 혼합하는 것과 같은 믹싱 단계와, 설포닐 아지드를 분해할 수 있는 온도(아지드 분해온도에 따라 100-225℃ 범위임)에서의 히팅 단계로 이루어진다.

상기 반응용 출발물질인 폴리프로필렌 폴리머는 275,000 이상의 분자량을 갖는다. 미국 특허 제3,336,268호에 개시된 블랜드는 에틸렌 프로필렌 일레스토머의 함량이 25% 이하이다. 이와 유사하게, 캐나다 특허 제797,917호는 호모폴리머 폴리에틸렌과, 폴리이소부틸렌과의 블랜드를 개질하기 위하여 폴리설포닐 아지드 0.001-0.075 중량%를 사용하는 리올로지 개질 반응을 개시하고 있다.

최근의 많은 패브릭 연화제 조성물(fabric softener compositions)은 리올로지 개질제로서 잔탄 검(xanthan gums)과 같은 헤테로다당류를 이용한다. 상기 잔탄검은 드라이 물질이므로 상기 물질을 패브릭 연화제 조성물로 슬러리화거나 또는 분산시키기 위해서는 다운 스텝(down step)이 요구된다. 또한 잔탄검은 미생물 성장의 공급원이다.

미생물 오염(microbial contamination)은 패브릭 연화제 조성물에서의 점도 손실을 초래하여 제품이 손상된다. 미국 특허 제5,114,600호는 양이온성 연화제와, 가교된 양이온성 폴리머를 포함하는 패브릭 컨디서닝 조성물을 개시하고 있는데, 상기 가교된 양이온성 폴리머는 에틸렌성 불포화 모노머와 5-45ppm의 가교제의 가교 반응을 통해 형성된다. 미국 특허 제5,869,442호는 4급 질소 및 카르복실레이트 염을 포함하는 폴리비닐피리딘 베타인을 함유하는 패브릭 연화제 조성물을 개시한다. PCT 출원 WO 99/06455는 산성 세탁 연화제용 증점제로서 가교된 양이온성 호모폴리머를 이용하는 내용이 개시되어 있다. 상기 가교제의 함량은 호모폴리머 총중량에 대하여 50-600 ppm 이상이다.

미국 특허 제6,271,192호(리올로지 개질제를 개시하는 문헌으로서, 본 특허에 참조로서 통합됨)는 (i) 아크릴산의 알킬 에스테르 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르의 5-80중량%, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 18의 알킬기이고; (ii) 적어도 하나의 질소 또는 황원자를 함유하는 비닐 치환된 복소환 화합물, (메타)아크릴아미드, 모노- 또는 디-알킬아미노 알킬(메타)아크릴레이트 및 모노- 또는 디 알킬아미노 알킬(메타)아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 모노머 5-80중량%, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고; (iii) (a) 모노에틸렌성 불포화 이소시아네이트와, C1-C4 알콕시 말단의 1,2-부틸렌옥사이드와 1,2-에틸렌옥사이드의 블록 코폴리머를 포함하는 비이온성 계면활성제간의 우레탄 반응 생성물; (b) 비이온성 계면활성제를 에틸렌성 불포화 카르복실산 또는 그 무수물을 축합하여 얻어진 에틸렌성 불포화 공중합성 계면활성제 모노머; (c) 모노에틸렌성 불포화 모노이소시아네이트와 아민 관능기를 갖는 비이온성 계면활성제간의 우레아 반응 생성물중에서 선택된 계면활성제 모노머; (d) 식 CH₂=CR'CH₂OA_mB_nA_pR으로 표시되는 알릴 에테르, 상기 R'은 수소 또는 메틸기이고, 상기 A는 프로필렌옥시 또는 부틸렌옥시이고, B는 에틸렌옥시이고, n은 0 또는 정수이고, m과 p는 0 또는 n 이하의 정수이고, R은 탄소수 8 이상의 소수성 그룹이고; 및 (e) 모노하이드릭 비이온성 계면활성제와 모노에틸렌성 불포화 이소시아네이트간의 우레탄 반응 생성물인 비이온성 우레탄 모노머; 및 (iv) 적어도 두 개의 에틸렌성 불포화 성분을 갖고 있는 가교성 모노머 0-1중량%;의 중합 생성물을 포함하는 폴리머 리올로지 개질제를 개시하며, 상기 모노머들의 함량은 100 중량%를 기준으로 한 것이다.

상기 폴리머 리올로지 개질제는 특히 유용하다. 폴리머 리올로지 개질제는 용액 중합, 에멀젼 중합, 인버스 에멀젼 중합과 같이 당해기술분야에서 공지된 방법에 의하여 제조가능하다. 바람직한 일실시예에 의하면, 상기 폴리머 리올로지 개질제는 단일단계 에멀젼 중합법을 이용하는 에멀젼을 형성하여 제조된다. 모노머의 중합시 폴리머를 물에 분산시킬 수 있을 정도의 유효량의 계면활성제 , 모노머, 물, 프리라디칼 개시제 및 에멀젼의 총중량을 기준으로 하여 0.5-20 중량%의 C2-C12 선형 또는 분지형 1가 알콜로 이루어진 군으로부터 선택된 알콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세롤과 같은 비폴리머성 다가알콜을 중합 반응기에서 혼합하여 상기 모노머를 중합하기에 적절한 시간 및 온도에서 유지시킨다.

상기 중합 반응은 30℃에서 시작되고 중합 용기내의 내용물은 약 60℃로 유지되는 것이 바람직하다. 반응 시간은 일반적으로 1 내지 6시간이다.

또한, 미국 특허 제6,252,014호에 개시된 스타 폴리머(Star polymer)는 또한 유용한 리올로지 개질제를 개시하고 있다. 그밖의 리올로지 개질제로는 일반적으로 유체의 점도를 증가시키는 성분으로 기술된다. 예시적인 폴리머로는 예를 들어, 리올로지 개질제로서 이용될 수 있는 물질들을 포함하여, 퍼플루오로폴리에테르계, 플루오로알킬 폴리아크릴계 및 실록산 오일계 화합물을 들 수 있다. 또한 C1-C10 알콜, C1-C10 분지형 또는 직쇄형 포화 또는 불포화 탄화수소, 케톤, 카르복실산, N-메틸 피롤리돈, 디메틸아세틸아미드, 에테르, 플루오로카본 용매 및 클로로플루오로카본 용매를 포함해서 다른 분자들이 적용될 수 있다. 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는, 상기 첨가제들은 일반적으로 기판과 접촉되는 동안 이들의 용해도 한계 수준까지는 이용가능하다.

본 발명의 오버코트층에서 사용되는 리올로지 개질제는 본 발명의 목적을 위하여 널리 사용되는 많은 널리 공지된 물질이라면 모두 다 사용가능하다. 리올로지 개질제의 비제한적인 실시예로는 상품명 Acrysol RM-8W, Acrysol RM-825, Acrysol RM-2020, Acrysol TT-678, Acrysol SCT-270, Acrysol SCT-275, Acrysol RM-5, Acrysol TT-615, Acrysol ASE-60 및 Acrysol ASE-95와 같은 비이온성 리올로지 개질제가 있다. 상술한 상품명 아크리졸(Acrysol)은 롬 앤드 하스사(Rohm and Haas Company)로부터 상업적으로 입수가능하다. 리올로지 개질제로는 상품명 아크리졸 RM-825, 아크리졸 RM-2020 및 아크리졸 SCT-275와 같은 에틸렌-옥사이드계 우레탄계 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

리올로지 개질제의 함량은 오버코트층 총중량에 대하여 1-15 중량%이며, 바람직하게는 2-10 중량%이다. 만약 리올로지 개질제의 함량이 15 중량%을 초과하면, 리올로지 개질제 부가 효과가 미미하고, 1 중량% 미만이면, 오버코트층의 물성이 저하되므로 바람직하지 못하다.

리올로지 개질제는 오버코트 물질의 침전을 방지하기 위하여 오버코트 용액에 부가되기 이전에 희석 용액내에서 용해되어야만 한다.

오버코트층은 스프레이 코팅, 다이코팅, 롤 코팅, 나이프 코팅, 커튼 코팅, 널 코팅(Knurl coating), 딥 코팅, 링 코팅, 회전 분무(rotary atomizing) 및 압출과 같은 통상적인 코팅법에 의하여 광도전성 요소상에 형성된다.

감광체는 오버코트층이외에 다른 층을 더 구비할 수 있다. 이러한 층은 예를 들어, 장벽층, 접착층 및 서브층이 있다. 상기 오버코트층은 오버코트층과 광도전 요소사이에 샌드위치되어 있는 장벽층을 갖는 광도전요소의 최상부층에 형성된다. 상기 접착층은 장벽층과 오버코트층 또는 접착력을 증가시킬수 있는 다른층 사이에 위치하여 이들간의 접착력을 개선시킨다.

서브층은 전하 차단층이고 도전기판과 광도전 요소사이에 위치한다. 상기 서브층은 또한 도전기판과 광도전요소사이의 접착력을 개선한다.

상기 장벽층은 가교성 실록사놀-콜로이달 실리카 코팅층(crosslinkable siloxanol-colloidal silica coating) 및 하이드록실레이티드 실세스퀴녹산-콜로이달 실리카 코팅층과, 폴리비닐알콜, 메틸 비닐 에테르/말레산 무수물 (maleic anhydride) 코폴리머, 카제인, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 젤라틴, 전분 (starch), 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리카보네이트, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세토아세탈, 폴리비닐포말, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐카르바졸, 상술한 폴리머에서 사용된 모노머의 코폴리머, 비닐클로라이드/비닐아세테이트/비닐 알콜 터폴리머, 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트/ 말레산 터폴리머, 에틸렌/비닐 아세테이트 코폴리머,비닐 클로라이드/비닐리덴 클로라이드 코폴리머, 셀룰로오스 폴리머 및 그 혼합물과 같은 유기 결합제를 포함한다. 상기 유기 결합제는 퓸드 실리카 (fumed silica), 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아 또는 그 조합물과 같은 미세 무기 입자를 선택적으로 포함한다. 이 때 무기 입자의 크기는 0.001 내지 5㎛이고, 바람직하게는 0.005㎛이다.

장벽층은 바람직하게는, 메틸 셀룰로오즈와 메틸 비닐 에테르/말레산 무수물 코폴리머의 1:1 혼합물과, 가교제(crosslinker)인 글리옥살을 함유하여 이루어진다.

통상적인 접착층은 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리(하이드록시 아미노에테르)와 같은 필름 형성용 폴리머를 포함한다. 바람직하게는 상기 접착층은 폴리(하이드록시 아미노 에테르)로 이루어진다. 만약 이러한 층이 이용되는 경우에는 건조두께가 0.01 내지 5㎛인 것이 바람직하다.

일반적인 서브층은 폴리비닐부티랄, 유기실란(organic silanes), 가수분해성 실란, 에폭시 수지, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 실리콘계 물질 (silicones) 등을 포함한다. 바람직하게는 서브층은 건조두께가 약 20Å 내지 약 2,000Å인 것이 바람직하다.

본 발명의 오버코트층, 이러한 오버코트층을 포함하는 감광체는 건식 또는 액체 토너 현상을 이용한 화상 형성 공정에 유용하다. 액체 토너 현상은 일반적으로 건식 토너를 이용한 경우와 비교하여 고해상도를 갖는 화상을 얻을 수 있고, 화상 고정에 적은 에너지가 필요하다는 잇점을 제공하므로 보다 바람직하다. 액체 토너의 적절한 예는 널리 공지되어 있다. 액체 토너는 착색제, 수지 결합제, 전하 디렉터 및 캐리어 액체를 포함한다. 일반적으로, 착색제, 수지 및 전하 디렉터는 토너 입자를 형성한다. 수지와 안료의 혼합비는 2:1 내지 10:1인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 4:1 내지 8:1이다.

본 발명에 유용한 액체 토너의 비제한적인 예는 미국 특허 제5,652,282, 5,698,616, 5,886,067 및 6,103,781 및 미국 가출원 Nos. 60/258784, 60/258784, 60/311645에 기술되어 있다. 이러한 특허와 가출원들은 본 특허에 참조로서 통합된다.

본 발명의 유기 감광체를 이용하여 전자사진적으로 화상을 형성하는 데 필요한 장치와 이를 이용하여 화상을 형성하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 전자사진 화상 형성 장치는 복수개의 지지롤러와, 상기 지지롤러 주위에 쓰레드되어 있고, 상술한 전하 수송 물질과 전하 발생 물질 및 도전기판을 포함하는 유기 감광체를 구비한다. 이 때 상기 장치는 액체 토너 디스펜서를 더 포함하기도 한다. 이와 같은 전자사진 화상 형성장치를 이용하여 화상을 형성하는 방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

상술한 유기 감광체의 표면에 전하를 제공한 다음, 상기 유기 감광체의 표면에 광을 조사하여 이미지 방향대로 노광처리하여 소정 영역에 전하를 분산시켜서 상기 유기 감광체 표면에 대전 영역과 방전 영역 패턴을 형성한다. 이어서, 상기 유기 감광체 표면을 유기 액체와 착색제 입자의 분산액을 포함하는 액체 토너와 접촉시켜 색조 화상을 형성하고, 이렇게 얻어진 색조 화상을 기판에 전사시켜서 목적하는 화상을 얻는다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

비교예 A

미국 특허 제 6,066,426호의 실시예 2에 기술된 방법에 의하여 전자사진 감광체 쉬트를 제조하였다. 복수개의 쉬트를 제조하였고, 각 쉬트의 크기는 40cm×200cm였다.

실시예 1

비교예 A에 따라 제조된 전자사진 감광체 쉬트 상부에 상품명 HYBRIDUR-580(Air Products and Chemicals, Inc.)을 포함하는 오버코트층 용액을 코팅하여 제조하였다.

상기 오버코트층 용액은 상품명 HYBRIDUR-580 10g을 탈이온수 33g과 에탄올 39g을 희석하여 제조하였다. 상기 혼합물을 미케니컬 스터러상에서 5-10분동안 교반한 다음, 이를 갭 스페이스(gap space)가 40 micron인 나이프 코팅기를 사용하여 비교예 A에 따라 제조된 전자사진 감광체 쉬트상에 코팅하였다. 코팅된 시료를 110℃로 조절된 오븐에서 10분동안 건조하였다.

실시예 2

상품명 HYBRIDUR-580(Air Products and Chemicals, Inc.) 대신 상품명 HYBRIDUR-570(Air Products and Chemicals, Inc.)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 3

혼합물에 조성물의 고형분 총함량을 기준으로 하여 10중량%의 상품명 ACRYSOL SCT-275(리올로지 개질제, Rohm and Haas Company)를 부가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 4

실시예 5

상품명 HYBRIDUR-570 대신 상품명 HYBRIDUR 560(리올로지 개질제, Rohm and Haas Company)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 6

상품명 ACRYSOL CT-275 대신 상품명 ACRYSOL RM-825을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 7

상품명 ACRYSOL SCT-275 대신 상품명 ACRYSOL RM-2020을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 8

상품명 ACRYSOL SCT-275의 함량이 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 0.5 중량%로 감소된 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 9

상품명 ACRYSOL SCT-275의 함량이 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 1.0 중량%로 감소된 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 10

상품명 ACRYSOL SCT-275의 함량이 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 2.0 중량%로 감소된 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 11

상품명 ACRYSOL SCT-275의 함량이 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 5.0 중량%로 감소된 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 12

상품명 ACRYSOL SCT-275의 함량이 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 15.0 중량%로 증가된 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 13

상품명 ACRYSOL SCT-275의 함량이 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 20.0 중량%로 증가된 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 14

상품명 ACRYSOL SCT-275의 함량이 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 40.0 중량%로 증가된 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

비교예 B

단일층 유기 감광체는 증기 코팅된 알루미늄층을 갖는 76.2 micron(3 mil) 두께의 폴리에스테르 기판(CP Films사) 상부에 단층 유기 감광체용 코팅 용액을 코팅하여 형성하였다.

상기 단층 유기감광체용 코팅 용액은, 20 중량%의 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로니트릴의 테트라하이드로퓨란 용액 2.4 g, 25% MPCT-10(전하수송물질, Mitsubishi Paper Mills)의 테트라하이드로퓨란 용액 6.66 g, 12%의 폴리비닐부티랄수지(BX-1, Sekisui Chemical Co. Ltd.)의 테트라하이드로퓨란 용액 7.65 g을 혼합하였다. 상기 혼합물에, 2.3:1 혼합비로 혼합된 19% 티타닐옥시프탈로시아닌과 폴리비닐부티랄 수지 (BX-5)를 포함하는 전하 발생 물질 밀 베이스(mill base) 0.74g을 부가하였다.

상기 전하 발생 물질 밀 베이스는 티타닐옥시프탈로시아닌 112.7g(H.W.Sands Corp.)을 폴리비틸부티랄 수지(BX-5) 49 g과 MEK 651g을 수평 샌드 밀(model LMC12 DCMS, Netzsch Incorporated)에서 1 micron 지르코늄 비드를 사용하여 재순환 모드로 4시간동안 밀링하여 얻었다. 최종적인 용액을 미케니컬 쉐이커(mechanical shaker)에서 약 1시간동안 혼합한 후에, 단층 코팅 용액을 갭 스페이스가 94 micron인 나이프 코터기를 사용하여 상술한 기판상에 코팅한 후, 110℃에서 5분동안 오븐에서 건조하였다. 상기 건조층의 두께는 약 10 microns였다.

실시예 15

상품명 HYBRIDUR 580 대신 Daotan 6470(Solutia Inc.)을 사용하며 비교예 A의 감광체 대신 비교예 B의 감광체를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 16

상품명 ACRYSOL SCT-275(리올로지 개질제, Rohm and Haas Company)의 함량이 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 10중량%인 것을 제외하고는, 실시예 15와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 17

상품명 Daotan 6470 대신 Bayhydrol 110(Bayer Corp.)을 사용하고, 오버코트층 용액이 상품명 Bayhydrol 110(Bayer Corp.) 10g을 탈이온수 27g과 에탄올 23g으로 희석하여 제조된 것을 제외하고는, 실시예 15와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 18

혼합물에 조성물의 고체 총함량을 기준으로 하여 10중량%의 상품명 ACRYSOL SCT-275(리올로지 개질제, Rohm and Haas Company)를 부가한 것을 제외하고는, 실시예 17과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 19

상품명 Bayhydrol 110 대신 상품명 Bayhydrol 21(Bayer Corp.)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 17과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 20

혼합물에 조성물의 고형분 총함량을 기준으로 하여 10중량%의 상품명 ACRYSOL SCT-275(리올로지 개질제, Rohm and Haas Company)을 부가한 것을 제외하고는, 실시예 19와 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 21

상품명 Bayhydrol 110 대신 상품명 Macekote 8539(Mace Adhesives & Coatings Co., Inc.)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 17과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 22

혼합물에, 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 10중량%의 상품명 ACRYSOL SCT-275(리올로지 개질제, Rohm and Haas Company)를 부가한 것을 제외하고는, 실시예 21과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 23

상품명 BayhydrolTM-110 대신 Macekote 5218(Mace Adhesives & Coatings Co., Inc)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 17과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

실시예 24

혼합물에, 조성물의 고형분 총량을 기준으로 하여 10중량%의 ACRYSOL T-275(리올로지 개질제, Rohm and Haas Company)을 부가한 것을 제외하고는, 실시예 23과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

마모성 테스트

마모성 테스트는 하기 ASTM D-4060 "Standard Test Method for Abrasion Resistance of Organic Coatings By the Taber Abraser"에 의하여 실시하였다. 상술한 과정에 따라 제조된 시료들은 직경 10cm의 디스크 형태로 절단되고, 이 시료를 CS-10F 러버 휠(rubber wheels)을 구비하고 있는 테이버 마모기(Taber Abraser, Model-505, Taber Industries,)를 이용하여 125g의 하중으로 100사이클 동안 마모시켰다. 각 테스트후, 시료의 마모량을 육안으로 관찰하여 내마모성을 평가하였다.

정전기 테스트

상술한 실시예들에 따라 제조된 시료들을 정전기 싸이클 특성(electrostatic cycle performace)을 테스트하였다. 각 시료들은 50cm 길이, 8.8cm 너비로 절단하였다. 각 시료들에 대하여 2세트의 데이터가 수집되었다: 1세트의 데이터는 주변분위기(ambient condition)(즉, 25℃, 45-75% 상대습도)하에서의 프레쉬 절단 쉬트(fresh cut sheet)들에 대한 것이고, 다른 세트의 데이터는 고습상태(즉, 시료들은 90% 상대습도와 30℃에서 24시간동안 고정된 환경 챔버(environmental chamber)에서 저장되었다)에 노출된 후의 동일 쉬트에 대한 것이다.

일련의 테스트를 통하여, 프리-커트 (pre-cut) 시료를 알루미늄 드럼(원주 50cm) 주위에 고정하여 주변 분위기에서 감광체 쉬트의 정전기 싸이클 특성을 평가하였다. 테스트동안 드럼은 8.1cm/ sec의 속도로 회전하였다. 제전 스테이션, 코로나 대전 스테이션, 레이저 방전 스테이션들은 드럼의 탑(top)부로부터 약 -80도, 45도 및 90도 위치에 배치되었다. 제1의 정전기 프루브(상품명 트랙 344 electrostatic meter, Trek Inc.)는 레이저 방전 스테이션과 인접된 위치에 배치되고, 제2 정전기 프루브는 드럼의 탑부로부터 180도 위치에 배치되었다.

각 시료들은 3회 싸이클(드럼 회전)동안 완전 대전되었고; 제4싸이클에서 780nm, 600dpi에서 레이저로 방전되어 방전전압을 얻고; 후속의 3회 싸이클동안 완전대전되어 전하 허용 전압을 얻고; 제8싸이클에서 720nm의 제전 램프에 의해서만 방전되어 잔류 전위를 얻고; 및 최종적으로 마지막 3회 싸이클동안 완전대전되었다. 전하 허용 전압(Vacc)및 방전 전압(Vdis)은 상술한 정전기 프루브에 의하여 기록되었다. Vacc와 Vdis의 차이는 △V로 표시된다.

시료 ID	마모 정도	정전기 테스트 결과
시료 ID	마모 정도	Vacc	Vdis	△V
비교예 A	심함(heavy)	580	40	540
실시예 1	약함(light)	652	147	505
실시예 2	보통(moderate)	638	116	522
실시예 3	약함	622	49	573
실시예 4	약함	621	67	554
실시예 5	보통	643	68	575
실시예 6	측정불가(N/A)	645	107	538
실시예 7	약함	643	93	550
실시예 8	보통	645	148	497
실시예 9	보통	670	126	544
실시예 10	보통	625	87	538
실시예 11	보통	615	67	548
실시예 12	보통	570	156	414
실시예 13	약함	636	219	417
실시예 14	측정 불가(N/A)	629	380	249

시료 ID	정전기 테스트 결과
시료 ID	Vacc	Vdis	△V
비교예 B	658	39	619
실시예 15	694	193	501
실시예 16	675	85	590
실시예 17	701	173	528
실시예 18	663	82	581
실시예 19	725	201	524
실시예 20	705	86	619
실시예 21	725	234	491
실시예 22	685	57	628
실시예 23	735	209	526
실시예 24	680	55	625

본 발명의 오버코트층을 이용하면 화학적, 기계적 및 전기 도전성이 우수한 감광체를 얻을 수 있다. 그리고 이러한 유기 광수용체를 채용하면 반복적인 싸이클후에도 고품질의 화상을 얻을 수 있다.

본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

(a) 리올로지 개질제(rheology modifier)와, 우레탄계 수지(urethane resins), 우레탄-에폭시계 수지(urethane-epoxy resins), 아크릴레이티드-우레탄계 수지(acrylated-urethane resins), 우레탄-아크릴계 수지(urethane-acrylic resins) 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머 수지를 포함하는 오버코트층;

(b) 전하 수송 물질;

(c) 전하 발생 물질; 및

(d) 도전 기판을 포함하며,

상기 리올로지 개질제의 함량은 오버코트층 총중량에 대하여 1-15 중량%인 것을 특징으로 하는 전자사진적인 화상 형성용 유기 감광체.
제1항에 있어서, 상기 폴리머 수지는 우레탄-아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 전자사진적인 화상 형성용 유기 감광체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리올로지 개질제는 비이온성 리올로지 개질제인 것을 특징으로 하는 전자사진적인 화상 형성용 유기 감광체.
제1항에 있어서, 상기 전하 수송 물질은 피라졸린 유도체(pyrazoline derivatives), 플루오렌 유도체(fluorene derivatives), 옥사디아졸 유도체(oxadiazole derivatives), 스틸벤 유도체(stilbene derivatives), 히드라존 유도체(hydrazone derivatives), 카르바졸 히드라존 유도체(carbazole hydrazone derivatives), 트리아릴 아민(triaryl amines), 폴리비닐카르바졸(polyvinyl carbazole), 폴리비닐피렌(polyvinyl pyrene), 폴리아세나프틸렌(polyacenaphthylene), 멀티-히드라존 화합물(multi-hydrazone compounds) 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자사진적인 화상 형성용 유기 감광체.
제1항에 있어서, 상기 전하 발생 물질은 옥시티타늄 프탈로시아닌, 하이드록시갈륨 프탈로시아닌 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자사진적인 화상 형성용 유기 감광체.
리올로지 개질제(rheology modifier)와, 우레탄계 수지, 우레탄-에폭시계 수지, 아크릴레이티드-우레탄계 수지, 우레탄-아크릴계 수지 및 그 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머 수지를 포함하며, 상기 리올로지 개질제의 함량은 오버코트층 총중량에 대하여 1-15 중량%인 전자사진적인 화상 형성용 오버코트층.
제6항에 있어서, 상기 폴리머 수지는 우레탄-아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 전자사진적인 화상 형성용 오버코트층.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 리올로지 개질제는 비이온성 리올로지 개질제인 것을 특징으로 하는 전자사진적인 화상 형성용 오버코트층.