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DE3032774A1 - Elektrophotographisches aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Elektrophotographisches aufzeichnungsmaterial

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Publication number
DE3032774A1
DE3032774A1 DE19803032774 DE3032774A DE3032774A1 DE 3032774 A1 DE3032774 A1 DE 3032774A1 DE 19803032774 DE19803032774 DE 19803032774 DE 3032774 A DE3032774 A DE 3032774A DE 3032774 A1 DE3032774 A1 DE 3032774A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
resin
recording material
hoechst
polyisocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803032774
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Dipl.-Chem. Dr. 6222 Geisenheim Wiedemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6110782&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE3032774(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DE19803032774 priority Critical patent/DE3032774A1/de
Priority to US06/291,050 priority patent/US4390609A/en
Priority to AU74265/81A priority patent/AU540031B2/en
Priority to EP81106554A priority patent/EP0046959B2/de
Priority to DE8181106554T priority patent/DE3172532D1/de
Priority to JP56134387A priority patent/JPS5789764A/ja
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

JUOZ /
HOECHST AKTIENGESELLSCH Ai:F T
KALLE Niederlassung der Hoechst AG Eof 80/K 056
Wiesbaden-Biebrich '"
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
Hoe 80/K 056 ~ X ~ 29· August 1980
WLK-Dr.S-cb
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Auf-Zeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger, gegebenenfalls einer isolierenden Zwischenschicht, einer photoleitfähigen Schicht aus mindestens einer Ladungsträger erzeugenden Verbindung und mindestens einer Ladungen transportierenden Verbindung enthaltenden Schicht und einer schützenden transparenten Deckschicht.
Bei dem aus der US-PS 2,297,691 bekannten und heute viel verwendeten elektrophotographischen Verfahren zur Herstellung von Kopien ist nach der Übertragung des auf der Photoleiterschicht auf trockenem Wege entwickelten Tonerbildes auf den Kopieträger stets eine gründliche Reinigung der Photoleiterschicht erforderlich. Das Reinigen geschieht in der Regel durch Abbürsten oder Abwischen der Schicht mit dafür geeigneten Bürsten bzw. Geweben. Bei Kopiermaschinen, die mit Flüssigentwicklern arbeiten, wird die Wirkung der mechanischen Reinigung häufig durch Mitverwendung einer Reinigungsflüssigkeit verstärkt. Neben diesen Reinigungsoperationen ist die photoleitfähige Schicht auch noch anderen sie schädigenden Einflüssen ausgesetzt. Zum Beispiel unterliegt sie der Einwirkung des Trockenentwicklers sowie der Entwicklerstation (Gegenspannung) und bei der Flüssigentwicklung darüber hinaus der Einwirkung der EntwicklerllUsniykeit.
Sie ist auch der in der AuEladestation erzeugten ionisierten Luft ausgesetzt. Es ist bekannt, daß die erfor-
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derlichen Reinigungsvorgänge und die anderen erwähnten Einflüsse zu einer Beeinträchtigung oder sogar mechanischen Beschädigung der Photoleiterschicht führen und damit eine Verminderung ihrer Gebrauchsdauer zur Folge haben.
Aufzeichnungsmaterialien mit einer photoleitfähigen Schicht aus mindestens einer Schicht mit Ladungsträger erzeugender und Ladungen transportierender Verbindung sind bekannt. So werden zum Beispiel hochempfindliche, organische Photoleiterschichten (DE-AS 23 14 051) aufgrund ihrer hohen Elastizität auf leitfähigen Trägerfolien bzw. -bändern verwendet.
Insbesondere lassen sich sehr hochempfindliche Photoleitersysteme gemäß zum Beispiel DE-OS 27 34 288 wegen ihrer großen Flexibilität als Endlosbänder einsetzen, die über Umlenkwalzen mit relativ kleinem Durchmesser geführt werden können.
Es ist auch bekannt (US-PS 2,901,348, US-PS 4,148,637, DE-OS 24 52 623), Photoleiterschichten mit einer zusätzlichen Deckschicht aus anorganischen oder organischen Materialien zu schützen. Nachteilig daran ist, daß sie entweder auf den weniger flexiblen aus Selen bestehenden oder Selen enthaltenden Schichten oder auf generell weniger empfindlichen organischen Photoleitersystemen angewandt werden. Außerdem müssen diese Deckschichten zur besseren Haltbarkeit mit Silankupplern, wie Chlorsilan, versetzt werden oder enthalten zusätzlich eine photoleitt.ihiqo organische VorbindurvT.
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ι-,., /74
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die aus organischen Materialien bestehenden, zum Beispiel in Photoleiterdoppelschichtanordnung hochlichtempfindlichen Photoleitersysteme mit einer sie vor mechanischen oder gegebenenfalls sonstigen nachteiligen Einflüssen schützenden Deckschicht aus gegen sichtbares Licht transparenten Materialien zu versehen, die die Funktion der Photoleiterschicht nicht wesentlich beeinträchtigen und allgemein die Gebrauchsdauer solcher Systeme erhöhen.
Die gestellte Aufgabe wird durch ein in den Ansprüchen 1 und 2 genanntes elektrophotographxsches Aufzeichnungsmaterial gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Deckschicht aus einem Oberflächen-abriebfesten .organischen Bindemittel aus Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, Polyacrylat- oder Polymethacrylatharz, aus Polyisocyanat und Hydroxylgruppen-haltigem Polyester oder -ether, aus Polyisocyanat und Hydroxylgruppen-haltigem Acryl- oder Epoxidharz, oder aus Polyisocyanat-Präpolymer oder Polyisocyanaten mit temporär blockierten Isocyanat-Gruppen besteht. Die Bindemittel sind nichtvernetzend, nach- oder selbstvernetzend.
Hierdurch wird erreicht, daß elektrophotographische Aufzeichnungsraaterialien zur Verfügung gestellt werden können, die bei nahezu gleichbleibender Photoempfindlichkeit die Abriebfestigkeit und die Gebrauchsdauer deutlich verbessern.
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Die abriebfeste Deckschicht kann durch Beschichten, Tauchen oder auch (elektrostatisches) Sprühen mit nachfolgender Trocknung und gegebenfalls Härtung aufgebracht werden.
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Durch die Erhöhung der Abriebfestigkeit und damit der Gebrauchsdauer wird weiterhin erreicht, daß die Mehrfachschichtanordnungen nicht nur auf flexiblen leitenden Schichtträgern, sondern auch auf Trommeln rentabler eingesetzt werden können.
Schematisch wird das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial durch die beigefügten Figuren 1 bis 4 wiedergegeben. So kann die photoleitfähige Schicht als Einfachschicht vorliegen wie dies unter Position 6 in Figur 1 angedeutet ist. Sie kann auch als Doppelschichtanordnung vorliegen, die aus einer Ladungsträger erzeugende Verbindungen enthaltenden Schicht 2, wie dies in Figuren 2 und 3 zum Ausdruck kommt, und aus einer Ladungen transportierende Verbindungen enthaltenden Schicht unter der jeweiligen Position 3 besteht, was im allgemeinen bevorzugt ist. Der leitende Schichtträger ist jeweils mit 1 angegeben. Unter Position 4 ist eine isolierende Zwischenschicht angedeutet, Position 5 zeigt eine Schicht aus Ladungen erzeugender Verbindung in Dispersion. Mit Position 7 ist die erfindungsgemäße schützende Deckschicht angezeigt.
Als leitende Schichtträger kommen zum Beispiel Aluminium-Folie, gegebenenfalls transparente, mit Aluminium be-
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dampfte oder kaschierte Polyester-Folie zum Einsatz, jedoch kann jeder andere genügend leitfähig gemachte Schichtträger verwendet werden.
Die isolierende Zwischenschicht kann durch eine thermisch, anodisch oder chemisch erzeugte Aluminiumoxid-Zwischenschicht hergestellt werden. Sie kann auch aus organischen Materialien bestehen. So werden unterschiedliche Natur- bzw. Kunstharzbindemittel verwendet, die gut auf einer Metall- bzw. Aluminium-Oberfläche haften und beim nachfolgenden Anbringen der weiteren Schichten wenig angelöst werden, wie zum Beispiel Polyamidharze, PoIyvinylphosphonsäure, Polyurethane, Polyesterharze oder spezifisch alkalilösliche Bindemittel, wie zum Beispiel Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate. Die Dicke solcher organischen Zwischenschichten kann bis zu 5 pm betragen, die der Aluminiumoxidschicht liegt größtenteils im Bereich von 0,01 - 1 pm.
Die Schicht 2 bzw. 5 besitzt die Funktion einer Ladungsträgererzeugungsschicht. Die dabei eingesetzten Ladungsträger erzeugenden Verbindungen bestimmen in besonderem Maße die spektrale Lichtempfindlichkeit des photoleitfähigen Systems. Das Aufbringen einer homogenen, dicht gepackten Schicht 2 wird bevorzugt durch Aufdampfen im Vakuum erhalten. Ein vorteilhafter Schichtdickenbereich der Schicht 2 liegt zwischen 0,005'und 3 pm, da hier Haftfestigkeit und Homogenität der aufgedampften Verbindung besonders günstig sind.
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In Kombination mit der Zwischenschicht oder als Ersatz dor Zwischenschicht können homogene, gut abdeckende Farbstoffschichten mit Dicken von größenordnungsmäßig 0,1 - 3 pm auch durch Vermählen des Farbstoffs mit einem Bindemittel, insbesondere mit hochviskosen Cellulosenitraten und/oder vernetzenden Bindemittelsystemen, zum Beispiel Polyisocyanat-vernetzbaren Acrylharzen, Lacken auf Basis von Polyisocyanaten und Hydroxylgruppen-haltigem Polyester oder -ether und durch anschließendes Aufbringen dieser Farbstoffdispersionen 5 auf den Schichtträger hergestellt werden, wie dies aus Figur 4 hervorgeht.
Als dem Ladungstransport dienendes Material in Schicht 3 bzw. 6 sind vor allem organische Verbindungen geeignet, die ein ausgedehntes 'jC-Elektronensystem besitzen. Hierzu gehören insbesondere monomere aromatische bzw. heterocyclische Verbindungen, wie solche, die mindestens eine Dialkylaminogruppe oder zwei Alkoxygruppen aufweisen.
Bewährt haben sich besonders Oxdiazol-Derivate, die in der deutschen Patentschrift 10 58 836 genannt sind. Hierzu gehören insbesondere das 2,5-Bis-(p-diethylamino~ phenyl)-oxdiazol-l,3,4. Weitere geeignete monomere Elektronendonatorverbindungen sind zum Beispiel Triphenylaminderivate, höher kondensierte aromatische Verbindungen wie Pyren, benzokondensierte Heterocyclen, außerdem Pyrazolin- oder Imidazolderivate (10 60 714, 11 06 599), hierher gehören auch Triazol-, Thiadiazol- sowie besonders Oxazolderivate, zum Beispiel 2-Phenyl-4-(2-chlorphenyl)-5-(4-diethylamino)-oxazol, wie sie in den
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deutschen Patentschriften 10 60 260, 12 99 296, 11 20 offenbart sind.
Die Ladungstransportschicht 3 weist im sichtbaren Bereich (420 - 750 nm) praktisch keine Photoempfindlichkeit auf. Sie besteht vorzugsweise aus einem Gemisch einer Elektronendonätorverbindung mit einem Harzbindemittel, wenn negativ aufgeladen werden soll.
Die Schicht 3 ist vorzugsweise transparent. Es ist jedoch auch möglich, daß sie, etwa bei transparentem, leitfähigem Schichtträger, nicht transparent zu sein braucht. Sie besitzt einen hohen elektrischen Widerstand (—10 W) und verhindert im Dunkeln das Abfließen der elektrostatischen Ladung. Bei Belichtung transportiert sie die in der organischen Farbstoffschicht erzeugten Ladungen.
Neben den bisher beschriebenen Ladungsträger erzeugenden und den transportierenden Verbindungen beeinflußt das zugesetzte Bindemittel sowohl das mechanische Verhalten wie Abrieb, Flexibilität, Filmbildung .etc. als auch in gewissem Umfang das elektrophotographische Verhalten wie Photoempfindlichkeit, Restladung und zyklisches Verhalten.
Als Bindemittel werden filmbildende Verbindungen wie Polyesterharze, Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Mischpolymerisate, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate, Polycarbonate, Silikonharze, Polyurethane, Epoxidharze,
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Acrylate, Polyvinylacetat, Polystyrole, Cellulose-Derivate wie Celluloseacetobutyrate etc. eingesetzt. Außerdem werden nachvernetzende Bindemittelsysteme wie
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DD-Lacke (zum Beispiel Desmophen/Desmodur* , Bayer AG), polyisocyanatvernetzbare Acrylatharze, Melaminharze, ungesättigte Polyester-Harze etc. erfolgreich angewandt.
Wegen der kombinierten Vorteile (hohe Photoempfindlichkeit, Blitzempfindlichkeit, hohe Flexibilität) ist der Einsatz von Cellulosenitraten, insbesondere der hochviskosen Typen bevorzugt.
Das Mischungsverhältnis der ladungstransportierenden Verbindung zu dem Bindemittel kann variieren. Jedoch sind durch die Forderung nach maximaler Photoempfindlichkeit, . d.h. möglichst großem Anteil an ladungstransportierender Verbindung, und nach zu vermeidender Auskristallisation sowie Erhöhung der Flexibilität, d.h. möglichst großem Anteil an Bindemitteln, relativ bestimmte Grenzen gesetzt. Es hat sich allgemein ein Mischungsverhältnis von etwa 1 : 1 Gewichtsteilen als bevorzugt erwiesen, jedoch sind auch Verhältnisse zwischen 4 : 1 bis 1 : 2 geeignet.
Die Dicken der Schichten 3 bzw. 6 liegen vorzugsweise zwischen etwa 3 und 20 pm.
Als übliche Zusätze werden der Schicht Verlaufmittel wie Silikonöle, Netzmittel, insbesondere nicht-ionogene Substanzen, Weichmacher unterschiedlicher Zusammensetzung wie zum Beispiel auf Basis chlorierter Kohlenwasserstoffe
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oder auf Basis von Phthalsäureester zugegeben. Gegebenenfalls können der Ladungstransportschicht als Zusatz auch Sensibilisatoren und/oder Akzeptoren zugefügt werden, jedoch nur in dem Maße, daß die optische Transparenz der Ladungstransportschicht nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Deckschicht haben sich auch Zusätze mikronisierter organischer oder anorganischer Pulver bis zu ca. 30 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-%, erwiesen. Dadurch wird in gewissem Umfang die Abriebfes;tigkeit verbessert und durch die rauhere, matte Oberfläche, besonders die Haftvermittlung für die nachfolgende Deckschicht deutlich verbessert. Bevorzugte organische Pulver können sein: mikronisierte Polypropylenwachse, Polyethylenwachse, Polyamidwachse oder Polytetrafluorethylensowie Polyvinylidenfluorid-Pulver. Als anorganische Pulver sind solche auf Basis Siliziumdioxid, wie Aerosile einsetzbar.
Als Oberflächen-abriebfeste organische Bindemittel für die Deckschicht kommen sowohl nichtvernetzende als auch nachvernetzende und selbstvernetzende Bindemittel in Betracht.
Als nichtvernetzende, organische Bindemittel werden Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, Polyacrylat oder Polymethacrylat genannt. Sie können allein oder in Mischung eingesetzt werden. Vorzugsweise werden aromatische oder aliphatische, nicht reaktive, lineare PoIy-
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urethane oder ein Bindemittel aus Dihydroxydiphenylalkan und Phosgen verwendet. Es sind auch Polysulfone, Polyphenylenoxide und Polyvinylacetate geeignet.
Als nachvernetzende Bindemittel sind geeignet: Zweikomponentensysteme aus mit aliphatischem und/oder aromatischem Polyisocyanatharz vernetzendem, Hydroxylgruppen-haltigera, gesättigtem oder ungesättigtem Polyester oder -ether oder polyisocyanatvernetzende Hydroxylgruppen-haltige Acrylaoder Epoxid-Harze, Einkomponentensysteme aus feuchtigkeitshärtendem Polyisocyanat-Präpolymer oder lufttrocknendem Polyurethanharz (Polyurethanalkydharz), oder temporär blockierte Polyisocyanate mit beim Erhitzen vernetzungsfähigen Isocyanat-Gruppen.
Als selbstvernetzende, gegebenenfalls wärmehärtbare Bindemittel . sind Reinacrylharze, vorzugsweise wäßrige Dispersionen, oder fremd vernetzende wärmehärtbare Acrylharze, gegebenenfalls unter Zusatz von Melaminharzen, geeignet. Epoxidharzsysteme mit Härtern, sowie ungesättigte wärmehärtende Polyesterharze mit und ohne Beschleuniger können auch erfolgreich eingesetzt werden.
Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Deckschicht aus einem selbstvernetzenden Polyisocyanat besteht und die photoleitfähige Schicht eine Verbindung mit Hydroxylgruppen enthält.
Die genannten organischen Bindemittel für die schützende Deckschicht 7 sind wegen ihrer homogenen Filmbildung und
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Flexibilität, ihrem Abriebverhalten und den Antragsmöglichkeiten hervorragend geeignet. Die Beeinflussung der Photoempfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials ist vernachlässigbar gering.
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Die schützende Deckschicht ist in dünner Anordnung optisch transparent. Die bevorzugt auf einem organischen Photoleitersystem in Doppelschichtanordnung erzeugte zusammenhängende Schicht hat eine gleichmäßige Dicke von etwa 0,5 - 10 pm, vorzugsweise von 0,5 - 5,0 pm. Die Filmoberfläche erweist sich als glatt, was für eine optimale Reinigung notwendig ist. Auch die Adhäsion zwischen Deckschicht und Photoleitersystem ist groß genug, um mechanischer Einwirkung, zum Beispiel durch die Reinigungsbürste, standzuhalten. Der Abrieb ist im Vergleich zu dem zu beschichtenden Photoleitersystem deutlich verbessert. Wesentlich ist, daß sich die Deckschicht triboelektrisch wie die Photoleiterschicht verhält. Bei 40 -.500C als Lagertemperatur verklebt sich die Deck- .
schicht nicht, und es schwitzt auch keine Komponente aus der Photoleiterschicht aus. Die Deckschicht dient auch zur Verhinderung von Auskristallisationseffekten, die durch Berührung mit der Photoleiteroberfläche entstehen können. Die elektrische Leitfähigkeit der Deckschicht ist gering genug , um die Aufladfähigkeit des Photoleiters nicht zu beeinflussen. Andererseits gewähren die genannten Materialien der Deckschicht elektrische Durchlässigkeit, so daß beim Belichten Ladungen von der Oberfläche bis gegebenenfalls auf eine geringe Restspannung abfließen können. Das elektrostatische Ladungsbild bleibt
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nach Belichtung bis zur Bildentwicklung vollkommen erhalten, was notwendig ist, da sonst die Auflösung der Kopie abnimmt. Der spezifische elektrische Widerstand wird durch Feuchtigkeit der Umgebung nicht verändert. Schließlieh ist die Filmoberfläche frei von hydrophilen Komponenten, damit er Flächenwiderstand nicht durch das Klima verändert wird.
Die bevorzugten Antragssysteme sind Beschichtungen an einer Streichmaschine, vorzugsweise mittels Fließerantrag auf zum Beispiel Photoleiterbänder, sowie Sprühtechnologien, gegebenenfalls auch elektrostatisch für den Antrag der Deckschicht auf Trommeln. Bei Beschichtungen von Trommeln durch Tauchen ist einschränkend zu berücksichtigen, daß das Photoleitersystem anlösungsstabil gegen die nachfolgende Tauchbeschichtung mit Deckschichtmaterialien ist.
Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auf-Zeichnungsmaterials besteht darin, daß man in die photoleitfähige Schicht Zusätze von mikronisierten organischen oder anorganischen Pulvern dispergiert; dadurch werden die Haftvermittlung und die Abriebeigenschaften deutlich verbessert.
In weiterer Ausführungsform werden photoleitfähige Schichten mit zum Beispiel hydroxylhaltigen Bindemitteln, insbesondere mit Celluloseestern wie Cellulosenitraten, mit einem polyfunktionellen aromat./aliphatischen PoIyisoeyanat oder Polyisocyanat-Präpolymeren, beschichtet
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. und dadurch eine haftvermittelnde Übergangszone der Durchhärtung zwischen photoleitfähiger Schicht/Deckschicht erzeugt.
Die Erfindung wird anhand der Beispiele näher erläutert, ohne sie hierauf zu beschränken.
Beispiel 1
Auf eine Photoleiterdoppelschicht, die in der angegebenen Reihenfolge aus Aluminium-bedampfter 75 pm dicker Polyesterfolie als elektrisch leitendem Schichtträger, einer aufgedampften Schicht aus N,N'-Dimethylperylimid (C. I. 71 129) sowie einer Ladungstransportschicht aus 2,5-Bis-(4-diethylaminophenyl)-oxdiazol-l,3,4 (To) und hochviskosem Cellulosenitrat im Gewichtsverhältnis 65 : 35 aufgebaut ist, wird eine Lösung aus den in der Tabelle angegebenen abriebfesten Bindemitteln durch Fließerantrag mit unmittelbar nachfolgender Trocknung, die 5 Minuten dauert, angetragen. Die Schichtdicken der einzelnen schützenden Deckschichten mit den unterschiedlichen Bindemitteln liegen im Bereich von 2—0,5 pm. Unter gleichen Bedingungen werden sowohl die Photoempfindlichkeit wie auch das Abriebverhalten des Materials mit und' ohne Deckschicht getestet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengefaßt.
Die Messung der Photoempfindlichkeit wird wie folgt durchgeführt: Zur Ermittlung der Heilentladungskurven bewegt sich die Meßprobe auf einem sich drehenden Teller durch eine Aufladevorrichtung hindurch zu einer Belich-
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Al-
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tungsstation, wo sie mit einer Xenonlampe kontinuierlich belichtet wird. Ein Wärmeabsorptionsglas und ein Neutralfilter mit 15 % Transparenz sind der Xenonlampe vorgeschaltet.· Die Lichtintensität in der Meßebene liegt im 2
Bereich von 40 - 60 pW/cm ; sie wird unmittelbar nach Ermittlung der Hellabfallkurve mit einem Optometer gemessen. Die AuiMadungHhöho (UQ) und die photoinduzierte Hollabfallkurve werden über ein Elektrometer durch eine transparente Sonde oszillographisch aufgezeichnet. Die Photoleiterschicht wird durch die Aufladungshöhe (U ) und diejenige Zeit (T1Z2) charakterisiert, nach der die Hälfte der Aufladung (U /2) erreicht 1st. Das Produkt aus
2 Tl/2 und der 9emessenen Lichtintensität I (μίί/«η ) ist
die Halbwertsenergie E,y2 (pJ/cm ). 15
Die Restladung (UR) nach 0,1 see, ermittelt aus obigen Hellentladekurven, ist ein weiteres Maß für die Entladung einer Photoleiterschicht.
Zur Prüfung des Abriebverhaltens werden an einem Norm-Abriebgerät (Taber Abraser Typ 352) der Abrieb beider Materialien unter folgenden Bedingungen gemessen!
Abriebmittel (Reibrollen): CS-IO F Caiibrese
Belastung s 250 g
Abriebfläche s 26,3 cm2
Anzahl der Zyklen s 200
Der Abrieb in g/m ist der Quotient aus dem gravimetrisch ermittelten Abrieb in mg und der Abriebflache.
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Tabelle
Schützende Dicke H U /V Εχ/2(,uJ/cm2) υ /V Abrieb
Deckschicht g/ra2 n.O,l s g/m·
580 1,1 105 2,2-2,5
Polyvinylacetat-
dispersion in
Wasser 1,6 480 1,2 105 1,6
Polyurethan (nachvernetzend)
Polyisocyanat (75 %),
1,2 Teile Polyester,
1 Teil und 0,1 %, . " i0,01
bezogen auf Feststoff, ' (30 Min.
Zinkoctoat 2,5 535 1,4 125 Trocknung)
aromat., nicht reakt.
lineares Polyurethan 2-2,5 520 1,1 100 0,01
Epoxidharz (reaktiv)
Polyaminoamidaddukt
Epoxidharz
Eurepox 716 1:1 1,8 570 2,0 195 1,3
Phenoxyharz' 2,0 555 1,2 125 0,02-0,05
Beispiel 2
Ein photoleitfähiges System, wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit 50 Gew.-Teilen To, 25 Gew.-Teilen Polyesterharz und 25 Gew.-Teilen Polyvinylchlorid/Polyvinyl-2
acetat-Copolymer in ca. 10 g/m Dicke, wird mit einer
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- iff -
wäßrigen Polyacrylat-Dispersion (4 % in H2O; Acrylsäureester/Styrol-Mischpolymerisat) in einem Maschinenstrich durch Fließerantrag aufgetragen. Die Dicke dieser schützenden Deckschicht beträgt nach Trocknung ca. 0,5 pm; bei gleichbleibender Photoempfindlichkeit wird durch die aufgebrachte, glänzende Schicht der Abrieb verbessert und die Dauerstandsfestigkeit erhöht.
Die Werte der folgenden Tabelle werden analog Beispiel 1 ermittelt:
Deckschicht Dicke HUO/V EV ,2 (/Uj/cnf) η «υ/X s Abrieb
- 750 3,5 225 2,1
Polyacrylat 0,4 750 3,3 205 1,6
Beispiel 3
Ein gemäß Beispiel 2 hergestelltes photoleitfähiges System wird in einem Trockentonerkopiergerät hinsichtlich seiner Oberflächeneigenschaften und seiner Photoempfindlichkeit getestet. Zur Entwicklung dient eine Magnetbürsteneinrichtung mit einem Zweikomponententonergemisch, zur Reinigung der Photoleiteroberfläche von restlichem Toner wird die Schicht an einer rotierenden Bürste vorbeigeführt. Dabei zeigt sich, daß unter gleichen Kopierbedingungen die Kopienqualität mit und ohne Deckschicht gleich ist. Im Dauerkopierversuch sind nach 5.000 Kopien
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bereits starke Oberflächenverfilmungen auf der Photoleiterschicht ohne schützende Deckschicht sichtbar und die Oberfläche ist matter, dagegen sind nur geringfügige Oberflächenverfilmungen auf einer solchen mit Deckschicht erkennbar und die Oberfläche ist noch glänzend.
. Beispiel 4
Zur Verbesserung des Abriebverhaltens können auch zu einer Ladungstransportschicht aus 65 Teilen To und 35 Teilen Cellulosenitrat 5 Gew.-%, bezogen auf Festanteil, mikronisiertes Polyethylen-Wachs (PE) oder mikronisiertes Polytetrafluorethylen (PTFE) eindispergiert werden. Bei der nachfolgenden Beschichtung auf einem Aluminium-Polyesterschichtträger, der mit N,N'-Dimethylperylimid bedampft ist, werden matte, homogene Photoleiterschichten erhalten.
Photoempfindlichkeit und Abrieb werden gemäß den Angaben in Beispiel 1 bestimmt.
20
Zusatz (5%) Schichtgew. R U /V 'ü, ,., (/iJ/cm2) Up/V Abrieb
- PTFE ca. 8 530 1,8 55 2,2-2,5
PE 7,9 640 2,0 100 1,7
7,7 650 1,9 110 1,3-1,6
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Beispiel 5
Auf die in Beispiel 4 beschriebenen Photoleiterschichten ohne und mit mikronisiertem Pulverzusatz wird in etwa 2 pm Dicke eine wäßrige Dispersion aus selbstvernetzendem, wärmehärtbaren Reinacrylharz aufgetragen und ca. Minuten bei 1100C im Umlufttrockenschrank getrocknet.
Die homogenen Anordnungen werden einem Abriebtest gemäß Beispiel 1 unterzogen und ergeben: 10
Photoleiterschicht + Deckschicht 0,95 g/m Photoleiterschicht + PE + Deckschicht 0,5
Hiermit zeigt sich, daß mikronisierte Pulverzusätze, insbesondere in Kombination mit Deckschichten eine deutliche Abriebverminderung ergeben.
Beispiel 6
ί R) Verschiedene Polycarbonate als Bindemittel (Makroion* ' 2405, Bayer AG (I) und Lexanv ' 141, General Electric (II)) und ein Polysulfon (Polysulfon^ ' 1700 der Union Carbide) zeigten auf Aluminium-Folie, 100 pm dick, geschleudert und ca. 5 Minuten bei 1100C getrocknet, eine sehr gute Abriebfestigkeit.
Gemäß Beispiel 1 wird der Abrieb festgestellt mit:
Polycarbonat I 0,01 g/m
Polycarbonat II 0,01 g/m
PolynulFon 0,1.5 η/πι2
ORIGINAL INSPECTED
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Auf eine Photoleiterschicht, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird eine Lösung aus Polycarbonat I in Tetrahydrofuran mittels Maschinenstrich/Fließerantrag in ca. 2 pm Dicke geschichtet. Nach Trocknung wird ein Abrieb von
2 " 0,04 g/m gemessen.
Leerseite

Claims (10)

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG Hoe 80/K 056 - ^'- 29. August 1980 ■ WLK-Dr.S-cb Patentansprüche
1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger, gegebenenfalls einer isolierenden Zwischenschicht und einer photoleitfähigen Schicht mit mindestens einer Ladungsträger erzeugenden Verbindung und mindestens einer Ladungen transportierenden Verbindung und einer schützenden transparenten Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem Oberflächen-abriebfesten Bindemittel aus Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, PoIyacrylat- oder Polymethacrylat-Harz, aus Polyisocyanat und Hydroxylgruppen-haltigem Polyester oder -ether, aus Polyisocyanat und Hydroxylgruppen-haltigem Acryl- oder Epoxidharz, oder aus Polyisocyanat-Präpolymer oder Polyisocyanaten mit temporär blockierten Isocyanat-Gruppen besteht.
2. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger, gegebenenfalls einer isolierenden Zwischenschicht und einer photoleitleitfähigen Schicht aus einer gegebenenfalls Bindemittel enthaltenden Schicht mit Ladungsträger erzeugender Verbindung und einer Schicht mit Ladungen transportierender Verbindung sowie einer schützenden transparenten Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem Oberflächen-abriebfesten Bindemittel aus Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, Polyacrylat- oder Polymethactry lat-Harz, aus Polyisocyanat und Hydroxylgruppen-haltigem Polyester oder -ether, aus PoIy-
ORIGJNAL INSPECTED
ol i I
HOECHST AKTT IC NGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
isocyanat und Hydroxylgruppen-haltigem Acryl- oder Epoxidharz, oder aus Polyisocyanat-Präpolymer oder.Polyisocyanaten mit temporär blockierten Isocyanat-Gruppen besteht.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, Polyacrylat oder Polymethacrylat allein oder in Mischung ist.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Zweikomponentensystem aus aliphatischem oder aromatischem Polyisocyanat und vernetzendem Hydroxylgruppen-haltigem gesättigtem Polyester oder -ether bzw. und Hydroxylgruppen-haltigem Acryl- oder Epoxidharz ist.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Einkomponentensystem aus feuchtigkeitshärtendem Polyisocyanat-Präpolymer, lufttrocknendem Polyurethanharz oder ein Polyisocyanat mit temporär blockierten Isocyanatgruppen ist.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyacrylatharz ein Reinacrylharz, vorzugsweise in wäßriger Dispersion,- oder ein fremd vernetzendes wärmehärtbares Acrylharz ist.
ORIGINAL INSPECTED
3Q32774
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7. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem Epoxidharz mit einem Härter besteht.
8. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus selbstvernetzendem Polyisocyanat besteht und die photoleitfähige Schicht als Bindemittel eine Verbindung mit Hydroxylgruppen enthält.
10
9. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht 0,5 bis IQ pm dick ist.
10. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht fein mikronisiertes organisches und/oder anorganisches Pulver dispergiert enthält.
11· Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das mikronisierte Pulver Polypropylen-, Polyethylen- oder Polyamid-Wachs, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid-Pulver oder mikronisiertes Siliziumdioxid ist.
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