DE1954252B2

DE1954252B2 - Process for the production of an electrophotographic recording material

Info

Publication number: DE1954252B2
Application number: DE1954252A
Authority: DE
Inventors: Evan S. Brookfield Ill. Baltazzi (V.St.A.)
Original assignee: Multigraphics Inc
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1969-06-05
Filing date: 1969-10-28
Publication date: 1979-08-23
Also published as: GB1301295A; DE1954252A1; USRE29554E; NL7013324A

Description

NCNC

worin Ri, R& R3 und Rt gleich einem Wasserstoff- oder Halogenatom oder gleich einer Nitro-, Cyan-, Trifluormethyl-, Alkyl- oder Alkoxygruppe mit jeweils 1 -4 Kohlenstoffatomen in den letzten beiden Gruppen sind, und
c) Auswahl von Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan und/oder Cyclohexanon als Lösungsmittelwherein Ri, R & R3 and Rt are equal to a hydrogen or halogen atom or equal to a nitro, cyano, trifluoromethyl, alkyl or alkoxy group with in each case 1-4 carbon atoms in the last two groups, and
c) Selection of tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and / or cyclohexanone as solvents

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, bei dem ein elektrisch leitender Schichtträger mit einer Beschichtungslösung beschichtet und das Lösungsmittel verdampft wird.The invention relates to a method of manufacture an electrophotographic recording material, in which an electrically conductive layer support with a coating solution is coated and the solvent is evaporated.

Aus der DE-AS 1127 218 ist ein Verfahren der vorgenannten Art bekannt, bei dem die Beschichtungslösung aus einem Photoletter in Form eines aromatischen Kohlenwasserstoffes mit mindestens einem aromatischen oder heterozyklischen Ring, einem Aktivator in Form einer Lewissfture und einem organischen Lösungsmittel wie Benzol, Azeton, Methylenchlorid oder Athylenglykolmonomethyläther besteht From DE-AS 1127 218 a method is the The aforementioned type is known in which the coating solution consists of a photoletter in the form of an aromatic Hydrocarbon with at least one aromatic or heterocyclic ring, one Activator in the form of a Lewis door and a organic solvents such as benzene, acetone, methylene chloride or ethylene glycol monomethyl ether

Aus der DE-AS 11 11 935 ist weiterhin bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Beschichtungslösung aus einem Polymerisat von N-vinylcarbazol, einem oder mehreren Elektronenakzeptoren und einem Lösungsmittel wie beispielsweise Benzol, Methylenchlorid oder Toluol bestehtFrom DE-AS 11 11 935 is still one Process of the type mentioned is known in which the coating solution made from a polymer of N-vinylcarbazole, one or more electron acceptors and a solvent such as benzene, methylene chloride or toluene

Aus der DE-AS 11 73 797 ist es bekannt, Tetrahydrofuran oder Dioxan als Lösungsmittel in einer Beschichtungslösung zur Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials einzusetzen.From DE-AS 11 73 797 it is known to tetrahydrofuran or dioxane as a solvent in a coating solution for making an electrophotographic Use recording material.

Weiterhin ist es aus der US-PS 34 08187 bekannt, in einer zur Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials dienenden Beschichtungslösung ein Gemisch aus Toluol und Cyclohexanon als Lösungsmittel zu verwenden.It is also known from US-PS 34 08187, in a coating solution for preparing an electrophotographic recording material to use a mixture of toluene and cyclohexanone as a solvent.

Die bisher bekannten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien werden aufgrund ihrer verhältThe previously known electrophotographic recording materials are based on their behavior

nismäßig geringen lichtempfindlichkeit gegenüber im sichtbaren Bereich des Spektrums liegender Lichtstrahlung normalerweise mit Lichtquellen belichtet, beispielsweise mit Quecksilberdampflampen, die intensive Ultraviolettstrahlung abgeben. Es besteht daher Bedarf nach einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial, dessen Lichtempfindlichkeit so hoch ist, daß es mit der von einer normalen Glühlampe ausgesandten Strahlung einwandfrei belichtet werden kann.nism moderately low light sensitivity to light radiation lying in the visible range of the spectrum normally exposed to light sources, such as mercury vapor lamps, which are intense Emit ultraviolet radiation. There is therefore a need for an electrophotographic recording material, whose sensitivity to light is so high that it is comparable to that emitted by a normal incandescent lamp Radiation can be properly exposed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit wesentlich verbesserter Lichtempfindlichkeit zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren derThe invention is therefore based on the object of creating a method for producing an electrophotographic recording material with significantly improved photosensitivity.
This problem is solved by a method of

is eingangs genannten Art, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Kombination folgender Schritte bei der Herstellung der Beschichtungslösung:is initially mentioned type, which is characterized according to the invention is through the combination of the following steps in the preparation of the coating solution:

a) Auswahl eines polymeren organischen Photoleiters, a) selection of a polymeric organic photoconductor,

b) Auswahl von 0,1 —100 Mol eines Sensibilisators der Formelb) Selection of 0.1-100 moles of a sensitizer formula

worin Ri, R& Rj und R₄ gleich einem Wasserstoffoder Haiogenatom oder gleich einer Nitro-, Cyan-, Trifluormethyl-, Alkyl- oder Alkoxygruppe mit ^Ά jeweils 1—4 Kohlenstoffatomen in den letzten beiden Gruppen sind, undwherein Ri, R & Rj and R _{4 are} equal to a hydrogen or halogen atom or equal to a nitro, cyano, trifluoromethyl, alkyl or alkoxy group with ^Ά each having 1-4 carbon atoms in the last two groups, and

c) Auswahl von Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan und/oder Cyclohexanon als Lösungsmittel.c) Selection of tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and / or cyclohexanone as a solvent.

Das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial zeichnet sich durch eine überraschend hohe Lichtempfindlichkeit aus und liefert Tonerbilder mit ausgezeichnetem Kontrast auf tonerfreiem Hintergrund. Die überrasehend hohe Lichtempfindlichkeit des nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Aufzeichnungsmaterials ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß in der BeschichtungslÖBung ein Photoleiter-Sensibilisator-Komplex in gelöster Form vorliegt und eine unter Verwendung dieser Beschichtungslösung auf einen Schichtträger aufgebrachte photoleitende Schicht diesen Komplex in homogener Verteilung enthält Ein nach dem Verfahren der Erfindung hergestelltes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial weist im Vergleich zu einem in herkömmlicher Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterial eine bis zu viermal höhere Lichtempfindlichkeit auf und kann daher unter Verwendung von normalen Glühlampen einwandfrei belichtet werden.The electrophotographic recording material produced by the process of the invention records is characterized by a surprisingly high photosensitivity and provides toner images with excellent Contrast on a toner-free background. The overwhelming high photosensitivity of the recording material produced by the process of the invention is presumably due to the fact that in the coating solution a photoconductor-sensitizer complex is in a dissolved form and one using this coating solution on one The photoconductive layer applied to the substrate contains this complex in a homogeneous distribution electrophotographic made by the process of the invention Recording material has in comparison to one produced in a conventional manner Recording material is up to four times more sensitive to light and can therefore be used can be perfectly exposed by normal incandescent lamps.

μ Als polymerer organischer Photoleiter wird normalerweise Polyvinylcarbazol verwendet Es können jedoch auch andere polymere organische Photoleiter, wie beispielsweise Polystyrole, Polyvinylxylole, Polyvinylnaphthalin, PoIy-2-vinylnaphthalin, Poly-4-vinylbiphenyl, Poly-9-vinylanthracen, Poly-3-vinylpyren, PoIy-2-vinylchinolin und Polyacenaphthalin, verwendet werden. Der polymere organische Photoleiter weist zweckmäßigerweise ein Molekulargewicht von 20 000μ As a polymeric organic photoconductor, Polyvinyl carbazole used. However, other polymeric organic photoconductors, such as polystyrenes, polyvinylxylenes, polyvinylnaphthalene, Poly-2-vinylnaphthalene, poly-4-vinylbiphenyl, Poly-9-vinyl anthracene, poly-3-vinyl pyrene, poly-2-vinyl quinoline and polyacenaphthalene can be used. The polymer organic photoconductor has expediently a molecular weight of 20,000

bis 5 Millionen auf. Bei Verwendung von PoIy-N-vinylcarbazol weist dieses vorzugsweise ein Molekulargewicht von 200 OCO bis 2 Millionen auf.up to 5 million. When using poly-N-vinylcarbazole this preferably has a molecular weight of 200 OCO to 2 million.

Bei dem in einer Menge von 0,1 — 100 Mol, bezogen auf den polymeren organischen Photoleiter, eingesetz- , ten Sensibilisator der oben angegebenen Formel handelt es sich um Malodinitrile, wobei nitrosubstituierte Fluorenylenmalodinitrile vorzugsweise verwendet werden. Vorzugsweise gelangen 1 —35 Mol Sensibilisator pro 100 Mol polymerer organischer Photoleiter zur ι η Anwendung. Geeignete Sensibilisatoren gemäß der oben angegebenen Formel sind beispielsweise:When used in an amount of 0.1-100 mol, based on the polymeric organic photoconductor, th sensitizer of the formula given above is malodinitrile, with nitro-substituted Fluorenylene malodinitriles are preferably used. Preferably 1-35 moles of sensitizer are used per 100 mol of polymeric organic photoconductor to ι η Use. Suitable sensitizers according to the formula given above are, for example:

(3-Nitro-9-fluorenyIen)-malodinitril (2,4-Dinitro-9-fluorenylen)-maIodinitril (2,4,7-Trinitro-9-fluorenylen)-malodinitril(3-Nitro-9-fluorenylene) -malodinitrile (2,4-dinitro-9-fluorenylene) -maiodinitrile (2,4,7-trinitro-9-fluorenylene) malodinitrile

(2^5-Dinitro-9'fluorenylen)-malodinitriI (2,6-Dinitro-9-fluorenylen)-malodinitril (2,7-Dinitro-9-ßtjrenylen)-maIodinitril(2 ^ 5-Dinitro-9'fluorenylen) -malodinitriI (2,6-Dinitro-9-fluorenylene) -malodinitrile (2,7-Dinitro-9-ßjrenylene) -maiodinitrile

(2,4,5,7-Tetrsnitrc-S-flucrenyienJ-malodir.itri! ^ (2,4,5,7-Tetrsnitrc-S-flucrenyienJ-malodir.itri! ^

(3,6-Dinitro-9-fluorenylen)-malodinitril (2,4-Dicyano-9-fluorenylen)-malodinitril (2,4,7-Tricyano-9-fluorenylen)-ma!odinitril (2,4^,7-Tetracyano-9-fIuorenylcn)-mak>dinitril (2,4-Di-trifluoromethyl-9-fIuorenylen)-malodinitriI (2,4,7-Tri-trifluoromethyl-9-fluorenylen)-(3,6-Dinitro-9-fluorenylene) -malodinitrile (2,4-dicyano-9-fluorenylene) malodinitrile (2,4,7-Tricyano-9-fluorenylene) -maIodinitrile (2,4 ^, 7-tetracyano-9-fluorenylcn) -mak> dinitrile (2,4-Di-trifluoromethyl-9-fluorenylene) -malodinitrile (2,4,7-trifluoromethyl-9-fluorenylene) -

makxünitril
(2,4,5,7-Tetra-trifluoromethyI-9-fluorenylen)-malodinitril makxünitril
(2,4,5,7-Tetra-trifluoromethyl-9-fluorenylene) -malodinitrile

(2,4-Dimethyl-9-fU>orenyIen)-malodinitriI jo(2,4-Dimethyl-9-fU> orenyIen) -malodinitriI jo

(2^,7-Trimethyl-9-fluorenylen)-malodinitril (2,4A7-Tetramethyl-9-fIuorenylenymalodinitril (2,4-Dibutoxy-9-fluorenylen)-nulodinitril (2,4,7-Tributoxy-9-fluorenylen)-mal<H.initril (2,4,5,7-Tetrabotoxy-9-fhiorenyIen)-malodinitrii j (2,4-Dichl<oro-9-fluorenyIen)-malodinitril (2,4J-Trichloro-9-fluorenyIen)-malodinitril (2,4,5,7-Tetrachloro-9-fluorenylen)-malodinitril(2 ^, 7-trimethyl-9-fluorenylene) malodinitrile (2,4A7-tetramethyl-9-fluorenylenymalodinitrile (2,4-Dibutoxy-9-fluorenylene) -nulodinitrile (2,4,7-tributoxy-9-fluorenylene) -mal <H.initrile (2,4,5,7-tetrabotoxy-9-fhiorenyIen) -malodinitrii j (2,4-Dichloro-9-fluorenyIen) -malodinitrile (2,4I-Trichloro-9-fluorenyIen) -malodinitrile (2,4,5,7-tetrachloro-9-fluorenylene) malodinitrile

Der Sensibilisator wird in dem aus Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan und/oder Cyclohexan bestehenden Lösungsmittel gelöst Unter Umständen kann es wünschenswert sein, zwei oder alle drei der vorgenannten Lösungsmittel zu kombinieren, um nach dem Aufbringen der Beschichtungslösung auf den Schichtträger eine ent- 4^r> sprechende Verdampfungsgeschwindigkeit zu gewährleisten. Der Sensibilisator und der polymere organische Photoleiter können dem Lösungsmittel zugleich zugesetzt werden oder sie können getrennt aufgelöst und dann erst zusammengebracht werden.The sensitizer is dissolved in the solvent consisting of tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and / or cyclohexane ^r > to ensure adequate evaporation rate. The sensitizer and the polymeric organic photoconductor can be added to the solvent at the same time or they can be dissolved separately and only then brought together.

Die Beschichtungslösung wird in üblicher Weise auf einen elektrisch leitenden Schichtträger aufgebracht Anschließend wird dann das Lösungsmittel durch Lufttrocknung verdampft Die dadurch gebildete photoleitfähige Schicht weist vorzugsweise eine Dicke rm Bereich von 0,005—0,0075 mm auf.The coating solution is applied in the usual way to an electrically conductive layer support Subsequently, the solvent is then evaporated by air drying. The photoconductive thus formed Layer preferably has a thickness in the range 0.005-0.0075 mm.

example 1

5 g Polyvinylcarbazol wurden in 100 g Tetrahydrofuran gelöst Der Lösung wurden 2,68 g 9-(dicyanomethy-Ien)-2 V-trinitrofluoren zugemischt Diese Beschichtungslösung wurde dann ungefähr zwei bis drei Stunden lang durchgerührt Dann wurde mit der Beschichtungslösung ein Schichtträger aus Aluminium beschichtet Nach Trocknung wies die auf den Schichtträger aufgebrachte Schicht eine Dicke von 03 Mikrometer auf. Zur Messung der Lichtempfindlichkeit wurde eine Probe des gebildeten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials auf Sättigungsspannung Vo aufgeladen und dann unter Verwendung einer Lampe mit einer Farbtemperatur von 2000° K so lange belichtet, bis die Spannung auf die Hälfte der Sättigungsspannung, d. h. auf '/2 Vb, abgesunken war. Im vorliegenden Fall betrug die negative Polarität aufweisende Sättigungsspannung 250 Volt Zur Entladung auf '/2 Vo waren 102 Mikrojoule pro Quadratzentimeter erforderlich.5 g of polyvinyl carbazole were dissolved in 100 g of tetrahydrofuran. The solution was admixed with 2.68 g of 9- (dicyanomethylene) -2 V-trinitrofluorene. This coating solution was then stirred for about two to three hours. The coating solution was then coated onto an aluminum support After drying, the layer applied to the support had a thickness of 03 micrometers. To measure the photosensitivity, a sample of the electrophotographic recording material formed was charged to saturation voltage Vo and then exposed using a lamp with a color temperature of 2000 ° K until the voltage had dropped to half the saturation voltage, ie to 1/2 Vb . In the present case, the saturation voltage exhibiting negative polarity was 250 volts. 102 microjoules per square centimeter were required for the discharge to 1/2 Vo.

Example 2

5 g Polyvinylcarbazol wurden in 100 g einer Lösungsmittelmischung aus 30 Gewichtsteilen in Tetrahydrofuran, 40 Gewichtsteilen Dioxan-1,4 und 30 Gewichtsteilen Cyclohexanon gelöst Wie bei Beispiel 1 wurde der Lösung 2,68 g 9-(dicyanomethyIen)-2,4,7-trinitrofluoren zugemischt Mit dieser Beschichtungslösung wurde ein Schichtträger aus Aluminium beschichtet und die aufgetragene Schicht wies nach Trocknung eine Schichtdicke von 0,3 Mikrometer auf. Das gebildete clektrophotographische Material wurde in der anhand von Beispiel 1 beschriebenen Weise auf Sättigungsspannung Vo aufgeladen und dann durch Belichten auf 'h Vo entladen. Die negative Polarität aufweisende Sättigungsspannung betrug 400 Volt Zur Entladung auf ■/2 Vo waren pro Quadratzentimeter 108 Mikrojoule erforderlich.5 g of polyvinyl carbazole were dissolved in 100 g of a solvent mixture of 30 parts by weight in tetrahydrofuran, 40 parts by weight of 1,4-dioxane and 30 parts by weight of cyclohexanone. As in Example 1, the solution was given 2.68 g of 9- (dicyanomethylene) -2,4,7- trinitrofluoren mixed in. This coating solution was used to coat an aluminum substrate and, after drying, the applied layer had a thickness of 0.3 micrometers. The resulting photographic material was charged to the saturation voltage Vo in the manner described in Example 1 and then discharged to 'h Vo by exposure. The saturation voltage, exhibiting negative polarity, was 400 volts. 108 microjoules were required per square centimeter to discharge to 1/2 Vo.

Claims

Claim:

Process for making an electrophotographic Recording material in which an electrically conductive layer support with a coating solution coated and the solvent is evaporated, characterized by the combination of the following steps in the preparation of the coating solution:

a) selection of a polymeric organic photoconductor,

b) Selection of 0.1-100 moles of a sensitizer the formula