DE2744171C2 - Elektrofotografisches Aufzeichungsmaterial - Google Patents

Description

	I R1	oder	χ- R
IS	worin bedeuten:
	A eine Gruppe
20	B ι -C =
25
B B i i -CH = C-CH= -CH=CH-C-CH=CH
B
-CH=CH-Ch=C-CH=CH-CH =

worin B eine unsubstituierte oder substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einen unsubstituierten oder substituierten aromatischen Rest, einen Chinolinrest, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe oder eine Cyanogruppe bedeutet,

R, und R₂, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine unsubstituierte oder substituierte Alkyl-

■Sjrappe mit 1 bis 8 KohlenstofTatomen oder eine Allylgruppe,

X ein Anion, und die zwei Chinolinkeme zusätzliche Substituenten enthalten können.

2. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die foioieitiahige Schicht einen zweischichtigen Aufbau, bestehend aus einer Ladungs-erzeugcnden Schicht und einer Ladungs-transportierenden Schicht, umfaßt, wobei das Chinocyanin-Pigment gemäß der allgemeinen Formel (I) in der Ladungs-erzeugenden Schicht der fotoleitfähigen Schicht vorliegt.

3. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chinocyanin-Pigment gemäß der allgemeinen Formel (I) eine Teilchengröße von etwa S pm oder darunter aufweist.

4. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfahige Schicht zusätzlich ein elektrisch isolierendes Harz enthält und das Chinocyanin-Pigment gemäß der allgemeinen Formel (I) in diesem Harz dispergiert ist.

5. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungs-erzeugende Schicht zusätzlich ein elektrisch isolierendes Harz enthält und das Chinocyanin-Pigment gemäß der allgemeinen Formel (I) in diesem Harz dispergiert ist.

6. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfahige Schicht eine Ladungs-transportierende Matrix enthält und das Chinocyanin-Irigment gemäß der allgemeinen Formel (I) in dieser Ladungs-transportierenden Matrix dispergiert ist.

so 7. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierende Harz 5 bis 90 Gew.-% Chinocyanin-Pigment gemäß der allgemeinen Formel (I) enthält.

8. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungs-transportierende Matrix 5 bis 90 Gew.-% Chinocyanin-Pigment gemäß der allgemeinen

Formel (I) enthält.

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Oberbegriff des Anspruchs I, Als elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien sind solche mit anorganischen Fotoleitern, wie amorphes Selen, Selen-Legierungen, Cadmiumsulfid und Zinkoxid, und solche mit organischen Fotoleitern, die als typische Vertreter Polyvinylcarbazol und dessen Derivate umfassen, allgemein bekannt.

Amorphes Selen und Selen-Legierungen haben in elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien ausgezeichnete Eigenschaften. Sie weisen jedoch insofern Nachteile auf, als ihre Herstellung komplizierte Verfahren zur Abscheidung erfordert. Außerdem sind die gebildeten abgeschiedenen Filme nicht flexibel. Zinkoxid wird für Aufzeichnungsmaterialien vom Dispersions-Typ verwendet, wobei es in einem Harz dispergiert ist. Bei diesen Aufzeichnungsmaterialien ist die mechanische Festigkeit gering, so daß sie Tür die wiederholte Betriebsweise in dieser Form nicht geeignet sind.

Polyvinylcarbazol verfügt über eine ausgezeichnete Transparenz sowie ausgezeichnete filmbildende Eigenschaften und Biegsamkeit Es weist jedoch selbst keine Empfindlichkeit im sichtbaren Bereich auf. Da aus diesem Grunde Polyvinylcarbazol per se in der Praxis nicht verwendet werden kann, wurden verschiedene Sensibilisierungsverfahren entwickelt Die spektrale Sensibilisierung von Polyvinylcarbazol mit einem Sensibilisierungsfarbstoff führt jedoch nicht zu zufriedenstellenden elektrischen Eigenschaften bei den elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien, obwohl der spektrale Empfindlichkeitsbereich in den sichtbaren Bereich ausgedehnt wird. Außerdem ergeben sich Nachteile durch eine deutliche Lichtermüdung. Durch chemische Sensibilisierung mit einer Elektronen-aufhehmenden Verbindung können zufriedenstellende elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien vom Standpunkt der Empfindlichkeit aus gesehen erhalten werden. Einige dieser Aufzeichnungsmaterialien Onden praktische Verwendung, jedoch gibt es immer noch Probleme in bezug auf mechanische Festigkeit und Lebensdauer.

Aus der DE-OS 23 09 893 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem auf einem elektrisch leitenden Träger sich eine fotoleitfahige Schicht befindet, die in dispergierter Form ein Chinocyanin-Pigrnent enthält Dieses bekannte elektrofotografische Material kann positiv oder negativ beladen werden, wobei in absoluten Werten der Unterschied zwischen dem positiven Potential und dem negativen Potential bei 80 bis 150 Volt liegt

Aufgabe der Erfindung ist es, extrem hochempfindliche elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien zur Verfügung zu stellen, die bei jedem der bekannten elektrofotografischen Verfahren verwendet werden können, die eine epsktrale Empfindlichkeit über den gesamten Bereich des sichtbaren Lichtes besitzen, und bei denen die Differenz zwischen dem positiven und negativen Beiadungspotentiai möglichst niedrig ist

Diese Aufgabe wird durch das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Als Halogenatom kommen beispielsweise Fluor, Chlor, Brom oder Iod in Frage. X kann beispielsweise Γ, Br", Cl", ClO₄", BFJ, R₃SOJ bedeuten, wobei R₃ eine unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie z.B. CH₃, C₂H₅, C₃H₇ und C₄H₉, oder eine unsubstituierte oder substituierte Phenylgruppe darstellt .

In der Formel (I) umfassen Beispiele für substituierte Alkylgnippen für B, wobei dessen Alkylkomponente 1 bis 8 Kohlenstoffatome aufweist, -CH₂C₆H₅, -CH₂CH₂Cl, -CH₂CH₂OH und -CH₂CH₂COOCH₃. Beispiele für Substituenten der aromatischen Reste für B umfassen eine unsubEtJtuierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatcnen (z.B. CH₃, C₂H₅, C₃H₇ und C₄H₉), ein Halogenatom (z.B. F, Cl, Br, I), eine Nitrogruppe oder eine HydrorylgniPF^· Beispiele für unsubstituierte Alkylgnippen für R, und R₂ sind -CH₃, -C₂H₅, -C₃H₇, -C4H9, -C₅Hn, -C₆H]₃, -C₇H]₅ und -C₈H_n; Beispiele für substituierte Alkylgruppen, in denen die Alkylkomponeiite J bis 8 Kohlenstoffatome aufweist, umfassen -CH₂C₆H₅, -CH₂CH₂Cl, -CH₂CH₂COOH, -CH₂CH₂CN und -CH₂CH₂OH.

Geeignete Subsiiiuenten in den Substituierten Phenyigruppen für R₃ umfassen eine oder mehrere Alkylgruppen, Halogenatome (z. B. F, Cl, Br, I), Hydroxylgruppen oder Aminogruppen.

Für spezifische Beispiele von Chinocyanin-Pigmenten entsprechend der vorher genannten allgemeinen Formel wird nachfolgend die Strukturformel aufgeführt.

C₂H₅ C₂H₅

!,l'-Diäthyl^-bromchinocyanin-jodid

Pigment (2)

C₂H₅ IJ'-Diäthyl-lO-methylchinocarbocyanin-jodid

Pigment (3) AA

10

15

2Ö

25 30 35 40 45 50 55 60 65

C₃H₅

C₂H₅

U'-Diäthyl-lO-äthylchinocarbocyanin-jodid

Pigment (4)

C₂H₅

C₂H₃

ίο 15 20

■ο 30 35 40

:·■ 45 50 55 60

Ι,Γ-Diäthyl-lO-bromchinocarbocyanin-chlorid Pigment (5)

CH₃ CH₃

1, r-Dimethyl-lO-jodchinocarbocyanin-jodid

Pigment (6)

CH = CH-C = CH-CH

l.l'-Diathyl-ll-athylchinodicarbocyanin-jodid Pigment (7)

CH = CH-C = CH-CH

C₂H₅

l.r-riathyl-ll-bromchinodicarbocyanin-jodid Pigment (8)

CH = CH-C = CH-CH

CH₃

1 ,l'-Dimethyl-o.o'-diäthoxy-l l-chlorchinodicarbocyanin-jodid Pigment (9)

= CH-C = CH-CH^

C₂H

l,r,l"-Triäthyl-ll-(2"-chinolyI)-2,2'-chinodicarbocyanin-dijodid

65

Pigment	(10)	Br I	(11)
	CH = I	= C —CH
C	V I	1
I I C2H5 C3H5 !,r-Diathyl-lO-brom-'M'-chinocarbocyanin-jodid
Pigment

Cl

CH = CH-C = CH-CH

C₂H₅

IO

IS

20

25

!,r-Diäthyl-ll-chloM/T-chinodicarbocyanin-para-toluolsulfonat Pigment (12)

C₂H₅ C₂H₅

!,l'-Diäthyl-lO-phenylchinocarbocyanin-jodid Pigment (13)

CH = CH-C = CH-CH

C₂H₅

C₂H₅

!,l'-Diäthyl-ll-Nitrochinodicarbocyanin-perchlorat

Pigment (14)

CN

BF7

C₂H

₂H₅

30

40 45 50 55 60

C₂H₅ Ι,Ι'-Diäthyl-ll-cyanochinodicarbocyanin-tetrafluoroborat

Gemäß der Erfindung können die Chinocyanin-Pigmente entsprechend der Formel (I) auch für elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien mit einem mehrschichtigen Aufbau verwendet werden. Dies bedeutet 65 für elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien, die eine fotoleitfähige Schicht mit einem zweischichtigen Aufbau bestehend aus einer Ladungs-erzeugenden Schicht und einer Ladungs-transportierenden Schicht eine Verbesserung der Ladungseigenschaft sowie eine Reduzierung des Restpotentials.

Außerdem ergibt sich durch Inkorporation der beschriebenen Chinocyanin-Pigmente in die Ladungs-erzeugende Schicht und die Ladungs-transportierende Schicht, z. B. Polyvinylcarbazol, eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit.

Gemäß der Erfindung werden die Chinocyanin-Pigmente gemäß der allgemeinen Formel (I) in einem Bindes mittel dispergiert. Es ist nicht notwendig, daß die Pigmentpartikel eine Partikelgröße in der Größenordnung der Molekulargröße oder nahe der Molekulargröße aufweisen. Die Partikelgröße (Durchmesser) der Pigmentteiteien beträgt vorzugsweise 5 μΐη oder darunter, insbesondere 1 μπι oder darunter. Vor dem Dispergieren im Bindemittel wird das Pigment gemahlen. Dieses Mahlen kann nach einem der bekannten Verfahren, beispielsweise unter Verwendung einer Kugelmühle, durchgeführt werden. Es ist nicht wünschenswert, das Pigment bis zu einer Teilchengröße in der Nähe der Molekulargröße zu vermählen, da dadurch die elektrofotografischen Eigenschaften vermindert werden. Das gemahlene Pigment, welches eine Größe von etwa 5 um oder darunter besitzt, wird in einer Menge von 5 bis 90 Gew.-M, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, zu einem Bindemittel gegeben und darin dispergiert.

Das Bindemittel per se kann fotoleitfähig sein oder nicht. Fotoleitfähige Bindemittel (Ladungs-transporis tierende Matrices) umfassen fotoleitfähige Polymere, wie Polyvinylcarbazol, Polyvinylcarbazol-Derivate, PoIyvinylnaphthalin, Polyvinylanthracen und Polyvinylpyren. Diese Bindemittel können in Kombination mit bekannten Farbstoffsensibilisatoren verwendet werden. Geeignete Farbstoffsensibilisatoren umfassen Triphenylmethan-Farbstoffe, wie Kristall-Violett, Malachit-Grün, Brillant-Grün; Xanthenfarbstoffe, wie Rhodamin B und Rhodamin 6 G; Thiazin-Farbstoffe, wie Methylen-Blau und Neu-Methylen-Blau. Außerdem können chemische Sensibilisatoren in Kombination damit verwendet werden. Beispiele Tür geeignete chemische Sensibilisatoren sind Elektronen-aufnehmende Materialien, wie Trinitrofluorenon, Tetranitrofluorenon, Dinilrodibenzothiophen-dioxid und Picrinsäure. Die oben angegebenen Farbstoffsensibilisatoren und chemischen Sensibilisatoren können selbstverständlich in Kombination verwendet werden.

Ais Bindemittel können elektrisch isolierende Harze, die nicht fotoleitfähig sind, verwendet werden. Beispiele geeigneter bekannter isolierender Harze umfassen Polystyrol, Polyester, Polyvinyltoluol, Polyvinylanisol, Polyfluorostyrol, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetat Polyvinylbutylmethacrylat, Styrol-Butadien-Copolymere, Polysulfon, Styrol-Methylmethacrylat-Copolymere und Polycarbonat.

Um die mechanische Festigkeit des Aufzeichnungsmaterials weiter zu verbessern, können - ebenso wie bei den üblichen Materialien mit hohem Molekulargewicht - Weichmacher verwendet werden. Als Weichmacher eignen sich chloriertes Paraffin, chloriertes Biphenyl, Phosphat-Weichmacher oder Phthalat-Weich- macher.

Der Weichmacher kann in einer Menge bis zu etwa 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, verwendet werden, um die mechanische Festigkeit des Aufzeichnungsmaterials weiter zu verbessern, ohne dabei die Empfindlichkeit und die elektrischen Eigenschaften zu verschlechtern.

Das Bindemittel, das in dtspergierter Form das Chinocyanin-Pigment enthält, wird auf einen elektrisch leitenden Träger aufgebracht. Dabei bedient man sich verschiedener Beschichtungsveffähren, wie Beschichten durch Tauchen oder Besprühen oder Beschichten unter Verwendung einer Auftragsvorrichtung. Mit jeder dieser Methoden lassen sich zufriedenstellende fotoleitfähige Schichten herstellen. Geeignete elektrisch leitende Träger umfassen Metalle, Papiere, Filme mit hohem Molekulargewicht und Glas, deren Oberfläche behandelt wird, um sie elektrisch leitfähig zu machen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung im Detail erläutern. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentsätze auf das Gewicht.

Beispiel 1

Das Pigment (2) wurde zusammen mit Tetrahydrofuran (THF) in eine Kugelmühle gegeben und 48 Stunden lang gemahlen. Das gemahlene Pigment (2) wurde in einer Menge von 20 Gew.-% mit dem Bindemittel (Polyester), in THF aufgelöst, gemischt. Das Gemisch wurde auf eine Aluminiumplatte mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung aufgetragen und bei 70⁰C 60 min lang getrockpeL Die Dicke des gebildeten Filmes betrug auf Trockenbasis etwa 10 um. Unter Verwendung eines elektrostatischen Papieranalysators wurden die elektrischen Eigenschaften des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials bestimmt. Im Falle der positiven Aufladung betrug die Belichtungsmenge, die für die Reduktion des Ausgangspotentials um die Hälfte erforderlich war, 3 lux - sec.

Beispiele 2 bis 10

Wie in Beispiel 1 angegeben, wurden weitere elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien hergestellt, wobei die Pigmente (3) bis (9), (13) und (14) im Austausch gegen das dort verwendete Pigment (2) verwendet wurden. Es erfolgte eine Bestimmung der elektrischen Eigenschaften. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt.

	Pigmeni	27 44	171	705	3,2
Tabelle 1	(3)			770	5,3
Beispiel Nr.	(4)	$		760	5,8
2	(5)	750	1,5	745	5,0
3	(6)	820	2,5	780	2,9
4	(7)	800	2,7	650	4,2
5	(8)	790	2,3	735	7,1
6	(9)	815	1,6	600	9,5
7	(13)	690	2,0	705	8,7
8	(14)	785	3,3
9	635	5,0
IO	715	4,5

In der Tabelle bedeuten V£ und Ki die Potentiale, die durch Aufladung mit einem Gleichstrom von jeweils + 50 iiA und -50 μΑ induziert wurden. Die Belichtung, die erforderlich ist, um das Ausgangspotential um die Hüllte (£Ί/Ο zu reduzieren, wurde durch Bestrahlung mit einer Woiframiampe mit einem Licht von 5 iux bestimmt, in sämtlichen Fällen betrug die Dicke des gebildeten Filmes etwa 10 um.

Beispiel 11

Pigment (7) wurde zusammen mit Stahlkugeln und THF in ein Reagenzglas gegeben und 12 Stunden gemahlen. Das gemahlene Pigment wurde in einer Menge von 30 Gew.-% mit dem Bindemittel Polyester gemischt, in THF aufgelöst. Das auf diese Weise erhaltene Gemisch wurde unter Verwendung einer Auftragsvorrichtung auf ein Aluminiumblech aufgetragen und ein Film mit einer Dicke von etwa 10 μπι (auf Trockenbasis) gebildet, und bei 70⁰C 60 min lang getrocknet. Die elektrischen Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden wie in Beispiel 1 angegeben bestimmt. Bei positiver Aufladung betrug die Belichtung, die erforderlich war, um das Ausgangspotential um die Hälfte zu reduzieren, 1,5 lux · sec. Außerdem waren die für eine wiederholte Betriebsweise erforderlichen Eigenschaften sehr zufriedenstellend.

Beispiel 12

Pigmeni (7) wurde ebenso wie in Beispiel 1 angegeben gemahlen und in einer Mengs von 60 Gew.-% mit einem Bindemittel vermischt. Mit diesem Gemisch wurde eine Aluminiumplatte beschichtet und ein Film mit einer Dicke von etwa 1 μπι hergestellt. Darauf wurde mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung Polyvinylcarbazol aufgetragen. Nach 60minütigem Trocknen bei 7O⁰C betrug die Dicke des gebildeten Filmes etwa 12 am. Darauf wurden die elektrischen Eigenschaften des laminierten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials ajf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Im Falle einer negativen Aufladung betrug die Belichtung, die für die Reduktion des Ausgangspotentials auf die Hälfte erforderlich war, 1,2 lux - sec.

Beispiel 13

Pigment (3) wurde auf die gleiche Weise in Beispiel 11 gemahlen und in einer Menge von 30 Gew.-% mit Polyvinylcarbazol, welches in THF gelöst war, gemischt. Zusätzlich wurden 0,05 Gew.-% Kristall-Violett zugegeben. Das Gemisch wurde mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung auf eine Aluminiumplatte aufgetragen und 5 Stunden lang bei 70⁰C getrocknet. Bei positiver Aufladung des erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungs- so materials betrug die Belichtung, die zur Reduktion des Ausgangspotentials auf die Hälfte erforderlich war, 8 lux · sec.

Beispiel 14

Unter Verwendung von Pigment (11) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt Die Ergebnisse bei der Bestimmung der elektrischen Eigenschaften zeigten, daß im Falle des positiven Aufladens die erforderliche Belichtung zur Reduzierung des Ausgangspotentials um die Hälfte 12 lux - sec betrug.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial, mit einem elektrisch leitenden Träger, auf welchem sich eine fotoleitfahige, ein organisches fotoleitfahiges Material enthaltende Schicht befindet, wobei die fotoleitfähige Schicht in dispergierter Form ein Chinocyanin-Pigment enthält, dadurchgekennzeichnet, daß das Chinocyanin-Pigment die folgende allgemeine Formel (I) aufweist:

δϊδ)-Α=ί6ϊδ