專利名稱：聚碳酸酯和光電導(dǎo)成像元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及成像元件，更具體地說，本發(fā)明涉及單層和多層包括新型可交聯(lián)聚合物的光電導(dǎo)成像元件，其中該聚合物例如可以選用于成像元件的電荷傳輸層。更具體地說，本發(fā)明涉及可交聯(lián)的羥基化的聚碳酸酯、其制備方法及其電荷傳輸層。
背景技術(shù)：
層積型感光成像元件在諸如USP4,265,990等許多美國專利中已有描述。

發(fā)明內(nèi)容
在其實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及與官能化的電荷傳輸化合物和固化劑交聯(lián)的側(cè)羥基聚碳酸酯，以及包括電荷傳輸化合物/分子和與官能化的電荷傳輸化合物及固化劑交聯(lián)的側(cè)羥基聚碳酸酯的電荷傳輸組合物。此外，在實(shí)施方案中，可以選擇交聯(lián)電荷傳輸組分用于光電導(dǎo)成像元件的電荷傳輸層，作為光電導(dǎo)成像元件的頂罩面保護(hù)層或者作為光電導(dǎo)成像元件電荷傳輸層中的組分，其中交聯(lián)電荷傳輸組分包括與官能化(例如羥基)的已知電荷傳輸，特別是空穴傳輸和已知固化劑交聯(lián)的側(cè)羥基聚碳酸酯。交聯(lián)電荷傳輸組合物可以按此處所述的方式制備，例如通過在溶劑存在下，使羥基化的電荷傳輸化合物與固化劑(例如二異氰酸酯)反應(yīng)形成異氰酸酯電荷傳輸涂層組合物，然后再與側(cè)羥基聚碳酸酯共混而制備。然后可以將得到的涂層組合物沉積到光電導(dǎo)成像元件的光生層上，和/或可以將涂層組合物沉積到電荷傳輸層上，接著在各自情況下進(jìn)行固化。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施方案中提供一種電荷傳輸(CT)組合物，它包括電荷傳輸分子或化合物如芳胺、羥基化的電荷傳輸化合物(CTM)或其混合物，側(cè)羥基聚碳酸酯粘合劑和固化劑，其中所述固化劑與CTM羥基和聚合物粘合劑反應(yīng)形成在與適宜的官能化雙官能化合物例如二異氰酸酯反應(yīng)時(shí)的預(yù)聚合物溶液。得到的組合物可以施涂或沉積成為包含光生層的光電導(dǎo)成像元件中的電荷傳輸層和其它已知合適的層。在高溫下熱固化時(shí)，形成在所有三維方向上具有優(yōu)異穩(wěn)定性的交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)。得到的交聯(lián)組合物例如交聯(lián)約5％-約75％，可以使得光電導(dǎo)成像元件抗磨損以及使用壽命延長。因此，電荷傳輸層可以包含適宜百分比的電荷，例如空穴傳輸分子，其余為在此所述的交聯(lián)組合物，并且其中每種自由電荷傳輸化合物和官能化的CTM有助于電荷傳輸。因此，可以在對(duì)光電導(dǎo)成像元件的電性能沒有不利影響或僅有最小不利影響的條件下，減少所選自由電荷傳輸化合物的量。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，成像元件可以包含空穴阻擋或底涂層(UCL)，其中底涂層包括例如硅氧烷如四乙氧基硅烷(TEOS)和3-氨基丙基三甲氧基硅烷(γ-APS)，金屬氧化物如二氧化鈦，它們分散在酚醛樹脂/酚醛樹脂共混物或酚醛樹脂/酚類化合物共混中；此外，其中，通過在該層中引入原位形成的有機(jī)/無機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)該層進(jìn)行改性，并且該網(wǎng)絡(luò)可以例如產(chǎn)生較厚的空穴阻擋層并得到優(yōu)異的，在實(shí)施方案中是改進(jìn)的電子傳輸特性，便如通過提供另外的電子傳輸路徑來實(shí)現(xiàn)，并且該層可以沉積到載體基材上。更具體地說，通常與載體基材接觸的空穴阻擋層可以位于載體基材和光生層之間，它包括例如美國專利5,482,811的光生顏料，其中所公開的內(nèi)容在此全部引入作為參考，特別是V型羥基鎵酞菁、和通常不含金屬的酞菁、金屬酞菁、苝、鈦氧基酞菁、羥基鎵酞菁、硒、硒合金等。
本發(fā)明的成像元件在實(shí)施方案中顯示出優(yōu)異的循環(huán)/環(huán)境穩(wěn)定性，并且在延長的時(shí)間周期內(nèi)它們的性能基本上沒有不利變化；抗磨損性和例如超過1,000,000次成像循環(huán)的優(yōu)異成像元件使用壽命；優(yōu)異和改進(jìn)的電特性；低和優(yōu)異的V低，V低是在某種曝光后成像元件的表面電位，所述V低比例如此處所述的不含可交聯(lián)聚碳酸酯的相關(guān)成像元件低例如約20-約100伏特。
當(dāng)光生層位于空穴傳輸層和沉積在基材上的空穴阻擋層之間時(shí)，感光或光電導(dǎo)成像元件可以帶負(fù)電。
成像，特別是靜電復(fù)印成像和印刷成像，包括數(shù)字成像的方法也包括在本發(fā)明中。更具體地說，可以選擇本發(fā)明的層積型光電導(dǎo)成像元件用于眾多不同的已知成像和印刷方法，包括例如電子照相成像法，特別是靜電復(fù)印成像和印刷方法，其中使用合適電荷極性的調(diào)色劑組合物使得帶電潛影成為可見的。在實(shí)施方案中，成像元件的感光波長范圍是例如約500-約900納米，尤其是約650-約850納米，因此可以選擇二極管激光器作為光源。此外，本發(fā)明的成像元件對(duì)彩色靜電復(fù)印應(yīng)用是有用的，尤其是高速彩色復(fù)印和印刷方法。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)特征是提供新型的聚碳酸酯、交聯(lián)的聚碳酸酯和具有此處所述許多優(yōu)點(diǎn)的成像元件，如優(yōu)異的抗機(jī)械磨損特性、可接受和改進(jìn)的抗電退化性、優(yōu)異的光誘導(dǎo)放電特性、循環(huán)和環(huán)境穩(wěn)定性以及可接受的起因于載流子暗注入的缺失點(diǎn)水平。
本發(fā)明的各方面涉及一種元件，它包括光生層和電荷傳輸層，其中電荷傳輸層包括一種或多種電荷傳輸組分，和下式的交聯(lián)聚碳酸酯聚合物 其中X和Y表示鏈段數(shù)，任選地其中X和Y的總和等于約0.50；光電導(dǎo)成像元件，它包括光生層和電荷傳輸層，其中電荷傳輸層由以下涂層溶液產(chǎn)生，該溶液包括側(cè)羥基聚碳酸酯、羥基化的電荷傳輸化合物、固化劑和溶劑，將該溶液施涂到光生層上，然后加熱能夠形成下式的交聯(lián)聚合物
并且任選地其中X+Y+Z的總和等于約0.50；如此處所述的光電導(dǎo)體，其中側(cè)羥基聚碳酸酯具有下式
或
如此處所述的光電導(dǎo)體，其中羥基化的電荷傳輸化合物具有下式 或
如此處所述的光電導(dǎo)體，其中固化劑是 或 光電導(dǎo)成像元件，它包括載體基材、光生層和電荷傳輸層，其中電荷傳輸層由涂層溶液產(chǎn)生，該涂層溶液包括側(cè)羥基聚碳酸酯、羥基化的電荷傳輸化合物、電荷傳輸化合物、固化劑和溶劑，將該溶液施涂至光生層，然后加熱到能夠形成交聯(lián)的電荷傳輸組合物，該組合物包括由羥基化的聚碳酸酯和羥基化電荷傳輸化合物與多官能異氰酸酯反應(yīng)形成的交聯(lián)聚碳酸酯粘合劑材料，其中羥基化聚碳酸酯以約25wt％-75wt％的濃度存在，其中羥基化的電荷傳輸化合物以約10wt％-約50wt％的濃度存在，其中電荷傳輸化合物以約10wt％-約50wt％的濃度或量存在，其中多官能異氰酸酯以每當(dāng)量羥基異氰酸酯當(dāng)量的形式按摩爾計(jì)約0.25-約1存在；組合物，它包括電荷傳輸化合物和由以下溶液固化產(chǎn)生的交聯(lián)聚合物組合物，該溶液包括側(cè)羥基聚碳酸酯、羥基化的電荷傳輸化合物、固化劑和溶劑；組合物，它包括電荷傳輸分子和由側(cè)羥基聚碳酸酯、羥基化電荷傳輸化合物及固化劑產(chǎn)生的下式的交聯(lián)聚合物 其中X+Y+Z的總和等于0.50；組合物，它包括約50wt％-約55wt％的下式化合物 約20wt％-約25wt％的羥基化的電荷傳輸化合物
約0.75wt％-約1wt％的固化劑；和溶劑混合物；聚碳酸酯，它通過聚合羥基化單體、羥基化電荷傳輸化合物、雙酚、固化化合物和雙酚鹵甲酸酯，然后使得到的聚合物與酸性化合物進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生；一種由以下物質(zhì)產(chǎn)生的聚碳酸酯，所述物質(zhì)為雙酚Z和雙酚Z雙氯甲酸酯及任選地包括4-叔辛基苯酚、4-叔丁基苯酚或4-甲基苯酚的單酚封端劑，以及下式的電荷傳輸化合物 或 下式的聚碳酸酯
和任選地其中X+Y+Z的總和等于約0.5；通過界面聚合制備的聚碳酸酯，其中界面聚合在進(jìn)行下述混合過程中完成，即在有機(jī)溶劑二氯甲烷、氯苯或甲苯以及溶于水的無機(jī)堿存在下，混合雙酚A、雙酚Z、雙酚C、雙酚AP、雙酚E或其混合物的酚類化合物，和4-叔辛基苯酚、4-叔丁基苯酚或4-甲基苯酚的單酚化合物，被保護(hù)的羥基化酚單體和下式的羥基化電荷傳輸化合物 或 和包括雙酚A-雙氯甲酸酯及雙酚Z-雙氯甲酸酯的雙鹵甲酸酯化合物，其中堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銠或氫氧化銫和任選包括三乙基芐基氯化銨的相轉(zhuǎn)移催化劑；交聯(lián)的聚碳酸酯，它在氫氧化鉀水溶液和催化量三乙基芐基氯化銨的存在下，在二氯甲烷中通過以下化合物的界面聚合產(chǎn)生，所述化合物包括下式的被保護(hù)的羥基化雙酚化合物
下式的雙酚化合物 下式的單酚化合物 以及下式的雙鹵甲酸酯 隨后與甲醇和對(duì)甲苯磺酸吡啶鎓進(jìn)行反應(yīng)，和隨后使用1，6-二并氰酸根合己烷與得到的產(chǎn)品進(jìn)行交聯(lián)；下式的聚碳酸酯 其中X＝0.1和Y＝0.4；或
其中X＝0.1和Y＝0.4；組合物及其光電導(dǎo)體，包括單體混合物(其中至少一種單體是電荷傳輸單體)，和任選的羥基化電荷傳輸化合物和二或多官能異氰酸酯材料，其中羥基化聚碳酸酯材料存在的濃度是約25wt％-約75wt％；其中任選的羥基化電荷傳輸化合物存在的濃度是約10wt％-約50wt％，和其中電荷傳輸化合物存在的濃度是約10wt％-約50wt％，其中二或多官能異氰酸酯材料的量可以表示為每羥基當(dāng)量的異氰酸酯的當(dāng)量，按摩爾計(jì)為約0.25-約1，約0.5-約1。或約0.75-約1；光電導(dǎo)成像元件，它包括載體基材、其上的空穴阻擋層、光生層和電荷傳輸層，和其中電荷傳輸層包括此處所述的交聯(lián)聚碳酸酯，或其中電荷傳輸層包括電荷傳輸化合物、和電荷傳輸和此處所述新型聚碳酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物；光電導(dǎo)成像元件，它包括依次排列的載體基材、空穴阻擋層、光生層和電荷傳輸層；光電導(dǎo)成像元件，其中載體基材包括導(dǎo)電的金屬基材；光電導(dǎo)成像元件，其中導(dǎo)電基材是鋁、鍍鋁的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或鍍鈦的聚乙烯；光電導(dǎo)成像元件，其中光生層的厚度是約0.05-約10微米；光電導(dǎo)成像元件，其中電荷如空穴傳輸層的厚度是約10-約50微米；光電導(dǎo)成像元件其中光生層包括分散在樹脂粘合劑中的光生顏料，其量為約5wt％-約95wt％；光電導(dǎo)成像元件，其中光生樹脂粘合劑選自氯乙烯、醋酸乙烯酯和含羥基和/或含酸單體的共聚物、聚酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚碳酸酯、聚苯乙烯-b-聚乙烯吡啶和聚乙烯醇縮甲醛；光電導(dǎo)成像元件，其中電荷傳輸層包括芳胺分子和/或官能化的芳胺分子；其中芳胺例如具有下式
其中相對(duì)于未官能化的芳胺，X選自烷基、芳基和鹵素，其中烷基包括飽和、不飽和、線性、支化、環(huán)狀、未取代和取代的烷基，其中烷基中可以存在雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等，其中烷基通常含有1-約30個(gè)個(gè)碳原子、更特別地l-約6個(gè)碳原子，更加特別地1個(gè)碳原子；其中芳基包括未取代和取代的芳基，和其中芳基中可以存在雜原子例如氧、硫、氮、硅、磷等，其中芳基通常含有6-約30個(gè)碳原子、更特別地6-約12個(gè)碳原子、更加特別地6個(gè)碳原子；其中芳烷基包括未取代和取代的芳烷基，其中在芳烷基的烷基部分和芳基部分之一或兩者中都可以存在雜原子，雜原子為例如氧、氮、硫、硅、磷等，其中芳烷基通常含有7-約35個(gè)碳原子、更特別地7-約15個(gè)碳原子、更加特別地為7個(gè)碳原子和苯甲基；其中烷基芳基包括未取代和取代的烷基芳基，其中在烷基芳基的烷基部分和芳基部分之一或兩者中都可以存在雜原子，雜原子為例如氧、氮、硫、硅、磷等，其中烷基芳基通常包含7-約35個(gè)碳原子、更特別地7-約15個(gè)碳原子、和甲苯基；烷基，其中烷基包括飽和、不飽和、線性、支化、環(huán)狀的、未取代和取代的烷基，其中烷基中可以存在雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等，其中烷基通常包含1-約30個(gè)碳原子、更特別地1-約6個(gè)碳原子，和其中烷基任選地包含適用于與異氰酸酯化合物和相似固化或交聯(lián)劑反應(yīng)的官能團(tuán)，其中該官能團(tuán)是例如羥基或氨基；包括未取代和取代芳基的芳基，其中在芳基中可以存在雜原子如氧、硫、氮、硅、磷等，其中芳基通常含有6-約30個(gè)碳原子、優(yōu)選6-約12個(gè)碳原子、更特別地6個(gè)碳原子，但是碳原子數(shù)可以在此范圍之外，和其中芳基包含適用于與異氰酸酯化合物反應(yīng)的官能團(tuán)，該官能團(tuán)是例如羥基或氨基；芳烷基包括未取代和取代的芳烷基，和其中在芳烷基中的烷基部分和芳基部分之一或兩者中都可以存在雜原子，該雜原子是例如氧、氮、硫、硅、磷或其混合物，該基團(tuán)通常包含7-約35個(gè)碳原子、優(yōu)選7-約15個(gè)碳原子、更優(yōu)選7個(gè)碳原子，但是碳原子數(shù)可以在此范圍之外，例如苯甲基等；烷基芳基包括未取代和取代的烷基芳基，其中在烷基芳基中的烷基部分和芳基部分之一或兩者中都可以存在雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等，該基團(tuán)通常含有7-約35個(gè)碳原子、更優(yōu)選7-約15個(gè)碳原子，其中烷基芳基包含適用于與異氰酸酯化合物等反應(yīng)的官能團(tuán)，該官能團(tuán)可以是羥基或氨基；或者芳胺分子和/或官能化的芳胺分子；其中X選自烷基和鹵素，其中烷基包括飽和、不飽和、線性、支化、環(huán)狀的、未取代和取代的烷基，其中可以在烷基中存在雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等，該烷基通常包含1-約30個(gè)碳原子、更特別地1-約6個(gè)碳原子、更加特別地1個(gè)碳原子；芳基包括未取代和取代的芳基，其中可以在芳基中存在雜原子例如氧、硫、氮、硅、磷等，該基團(tuán)通常含有6-約30個(gè)碳原子、更特別地6-約12個(gè)碳原子、更加特別地6個(gè)碳原子；芳烷基包括未取代芳烷基和取代的芳烷基，其中在芳烷基的烷基部分和芳基部分之一或兩者中都可以存在雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等，該基團(tuán)通常含有7-約35個(gè)碳原子、更特別地7-約15個(gè)碳原子、更加特別地7個(gè)碳原子；烷基芳基包括未取代和取代的烷基芳基，其中在烷基芳基的烷基部分和芳基部分之一或兩者中都可以存在雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等，該基團(tuán)通常包含7-約35個(gè)碳原子；其中X是包含以下基團(tuán)的組分的官能化實(shí)體，所述基團(tuán)為羥基、氨基、硫醇、烷基，其中烷基包括飽和、不飽和、線性、支化、環(huán)狀的、未取代和取代的烷基，其中在烷基中可以存在雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等，該基團(tuán)通常包含1-約30個(gè)碳原子、更特別地1-約6個(gè)碳原子、更加特別地1個(gè)碳原子；其中烷基包含適合于與異氰酸酯化合物等反應(yīng)的官能團(tuán)，如羥基或氨基。本發(fā)明的實(shí)施方案涉及聚碳酸酯及其成像元件，并且其中空穴傳輸芳胺分散在羥基化的聚碳酸酯或包含側(cè)掛地聚合物主鏈上的羥基的聚碳酸酯；光電導(dǎo)成像元件，其中光生層包括金屬酞菁或不含金屬的酞菁；光電導(dǎo)成像元件，其中光生層包括鈦氧基酞菁、苝、烷羥基稼酞菁、羥基鎵酞菁及其混合物；光電導(dǎo)成像元件，其中光生層包括V型羥基鎵酞菁；一種成像方法，包括在此處所述的成像元件上產(chǎn)生靜電潛影，使該潛影顯影，并將該顯影的靜電圖像轉(zhuǎn)印到適宜的基材上；一種印刷成像元件的方法，其中空穴阻擋層的酚類化合物是雙酚S，4，4’-磺酰雙酚；成像元件，其中酚類化合物是雙酚A，4，4’-亞異丙基雙酚；成像元件，其中酚類化合物是雙酚E，4，4’-亞乙基雙酚；成像元件，其中酚類化合物是雙酚F，雙(4-羥苯基)甲烷；成像元件，其中酚類化合物是雙酚M，4，4’-(1，3-亞苯基二異亞丙基)雙酚；成像元件，其中酚類化合物是雙酚P，4，4’-(1，4-亞苯基二亞異丙基)雙酚； 在本發(fā)明實(shí)施方案中，聚碳酸酯能夠通過反應(yīng)和聚合下述包含化學(xué)掩蔽羥基的單體產(chǎn)生，并根據(jù)下列反應(yīng)方案制備， 雙酚，例如雙酚Z(1，1-(4-羥基苯基)環(huán)己烷) 封端劑如4-叔辛基苯酚 和雙氯甲酸酯化合物(1，1-(4-氯甲酰苯基)環(huán)己烷)
得到的聚合物所具有的分子量主要取決于所使用的封端劑的量。其后，得到的化學(xué)掩蔽羥基可以以化學(xué)方式轉(zhuǎn)化為羥基，即通過與催化劑量的已知或?qū)⒁_發(fā)出的弱酸性化合物如對(duì)甲苯磺酸吡啶鎓反應(yīng)。
在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案中，聚碳酸酯可以通過反應(yīng)和聚合下述包含化學(xué)掩蔽羥基的單體產(chǎn)生，并根據(jù)下列反應(yīng)方案制備 N，N’-(3-羥基苯基)-N，N’-(苯基)-聯(lián)苯胺 雙酚，例如雙酚Z(1，1-(4-羥基苯基)環(huán)己烷) 封端劑如4-叔辛基苯酚 和雙氯甲酸酯化合物(1，1-(4-氯甲酰苯基)環(huán)己烷)
其后，化學(xué)掩蔽羥基可以以化學(xué)方式轉(zhuǎn)化為羥基，即通過與催化劑量的弱酸性化合物如-對(duì)甲苯磺酸吡啶鎓反應(yīng)。
用于光電導(dǎo)元件電荷傳輸層的組分的實(shí)例包括由下述化合物產(chǎn)生的組分(1)化學(xué)惰性的電荷傳輸分子例如 和/或 包括例如 側(cè)羥基聚碳酸酯粘合劑和二異氰酸酯之類的固化劑如1，6-六亞甲基二異氰酸酯的羥基化電荷傳輸化合物，和(2)與官能化的電荷傳輸化合物如 和固化化合物交聯(lián)的側(cè)羥基聚碳酸酯。得到的(1)的交聯(lián)組合物可以選作此處所述的光電導(dǎo)成像元件和類似成像元件的電荷傳輸層和/或保護(hù)罩面層，并且該組合物可以改進(jìn)和最小化元件的機(jī)械磨損性，從而延長它們的使用壽命。通過例如下述方式產(chǎn)生(1)的交聯(lián)聚合物，即施涂以下物質(zhì)的溶液，該物質(zhì)為側(cè)羥基聚碳酸酯、羥基化的空穴傳輸化合物如 溶劑如四氫呋喃、甲苯或一氯代苯等或其混合物，和二異氰酸酯固化劑如1，6-六亞甲基二異氰酸酯或2，4-甲苯二異氰酸酯，然后在例如約125℃-約150℃，更特別地約135℃下加熱，加熱能使固化劑(例如二異氰酸酯)與空穴傳輸和側(cè)羥基聚碳酸酯的羥基反應(yīng)形成交聯(lián)的基體。同樣，在主鏈上包含側(cè)羥基和芳胺化合物的聚合物聚碳酸酯粘合劑可以用于代替包含側(cè)羥基的聚合物聚碳酸酯粘合劑。
所選用于本發(fā)明成像元件基材層(該基材可以是不透明的或基本上透明的)的示例性實(shí)例包括含有無機(jī)或有機(jī)聚合材料的絕緣材料層，如可以商購的聚合物MYLAR，含鈦的MYLAR和其它合適和/或已知的基材。
基材層的厚度取決于包括經(jīng)濟(jì)考慮的許多因素，因此該層可以具有相當(dāng)大的厚度，例如超過3,000微米，或具有對(duì)元件沒有明顯不利影響的最小厚度。在實(shí)施方案中，該層的厚度是約75微米-約300微米。
可以例如包括許多已知組分如金屬酞菁、不含金屬的酞菁、苝、鎵酞菁如羥基鎵酞菁V型的光生層在實(shí)施方案中包括例如約60wt％的光生組分和約40wt％諸如聚氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物(如VMCH(Dow Chemical))的樹脂粘合劑。光生層可以包含已知的光生顏料例如金屬酞菁、不含金屬的酞菁、烷基羥基鎵酞菁、羥基鎵酞菁、苝、特別是雙(苯并咪唑)苝、鈦氧基酞菁等，并更特別地為釩氧基酞菁、V型羥基鎵酞菁，和無機(jī)組分例如硒、硒合金和三角硒。光生顏料可以分散于類似選用于電荷傳輸層的樹脂粘合劑的樹脂粘合劑，或替代地沒有樹脂粘合劑存在。通常，光生層的厚度取決于許多因素，包括其它層的厚度和包含在光生層中的光生材料的量。因此，當(dāng)例如光生組合物以約30-約75體積％的量存在時(shí)，該層的厚度可以是例如約0.05微米-約10微米，更特別地為約0.25微米-約2微米。實(shí)施方案中該層的最大厚度所依賴的主要因素是例如光敏性、電性能和機(jī)械因素。以各種適宜量例如約1-約50％、更特別地約1-約10wt％存在的光生層粘合劑樹脂可以選自許多已知的聚合物，例如聚(乙烯基縮丁醛)、聚(乙烯基咔唑)、聚酯、聚碳酸酯、聚(氯乙烯)、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物、酚醛樹脂、聚氨酯、聚(乙烯醇)、聚丙烯腈、聚苯乙烯等。合乎需要的是選擇基本上不干擾裝置的其它先前涂覆層或?qū)ζ錄]有不利影響的涂布溶劑?？梢赃x用為光生層的涂布溶劑的溶劑的實(shí)例是酮、醇、芳烴、鹵化的脂肪族烴、醚、胺、酰胺、酯等。具體的實(shí)例是環(huán)己酮、丙酮、甲基乙基酮、甲醇、乙醇、丁醇、戊醇、甲苯、二甲苯、氯苯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、三氯乙烯、四氫呋喃、二噁烷、乙醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲氧基乙酯等。
可以選用于光生層的聚合物粘合劑材料的示例性實(shí)例如此處所述，并且包括公開于美國專利3,121 006中的那些聚合物。通常，用于光生層的聚合物粘合劑的有效量是光生層的約0-約95wt％，更特別地為約25-約60wt％，更加特別地為約40-約65wt％。
至于通常與空穴阻擋層接觸的任選粘合層，可以選擇各種已知物質(zhì)，包括聚酯、聚酰胺、聚(乙烯基縮丁醛)、聚(乙烯醇)、聚氨酯和聚丙烯腈。該層的厚度是例如約0.001微米-約1微米。任選地，該層可以包含有效適宜量例如約1-約10wt％的導(dǎo)電和絕緣顆粒，如氧化鋅、二氧化鈦、氮化硅、碳黑等，以提供例如本發(fā)明實(shí)施方案中進(jìn)一步需要的電學(xué)和光學(xué)性能。
對(duì)于電荷傳輸層可以選擇許多包括例如芳胺(例如本文所示通式者)的已知組分，并且該層的厚度是例如約5微米-約75微米，更特別地為約10微米-約40微米。
具體芳胺的實(shí)例是N，N’-二苯基-N，N’-雙(烷基苯基)-1，1-聯(lián)苯-4，4’-二胺，其中烷基選自甲基、乙基、丙基、丁基、己基等；N，N’-二苯基-N，N’-雙(鹵代苯基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺，其中含鹵取代基優(yōu)選含氯取代基。其它已知的電荷傳輸層分子可以參考例如美國專利4,921,773和4,464,450來選擇。
用于傳輸層的粘合劑材料的實(shí)例包括如描述于美國專利3,121,006中的組分。聚合物粘合劑材料的具體實(shí)例包括聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、乙烯基聚合物、纖維素聚合物、聚酯、聚硅氧烷、聚酰胺、聚氨酯、聚(環(huán)烯烴)和環(huán)氧化物及其嵌段、無規(guī)或交替的共聚物。優(yōu)選電學(xué)上的非活性粘合劑包括聚碳酸酯樹酯，它的重均分子量為約12,000道爾頓-約200,000道爾頓，優(yōu)選約20,000-約100,000，更優(yōu)選約50,000-約100,000，更加優(yōu)選約70,000-約100,000道爾頓，以及數(shù)均分子量為約6,000道爾頓-約100,000道爾頓，優(yōu)選約35,000道爾頓-約50,000道爾頓。通常，傳輸層包含約10-約75wt％的電荷傳輸材料，更特別地為約35％-約50％的該材料。
所選的用于電荷傳輸層的具體粘合劑包括此處所述的新型聚碳酸酯。也公開了采用此處所述的感光裝置的成像和印刷方法。這些方法通常包括在成像元件上形成靜電潛影，接著用包括以下物質(zhì)的調(diào)色劑組合物顯影所述潛影，該組合物包括例如參考美國專利4,560,635；4,298,697和4,338,390中的熱塑性樹脂、著色劑例如顏料、電荷添加劑和表面添加劑，隨后將該圖像轉(zhuǎn)印到合適的基材上，并將圖像永久地固定于其上。在裝置用于印刷模式的環(huán)境中，成像方法包括同樣的步驟，但除去使用激光裝置或成像棒可以完成的曝光步驟之外。
同樣，除非另有說明，份數(shù)和百分比均以重量計(jì)。
實(shí)施例I合成4，4’-雙(4-羥基苯基)戊醇在氬氣氛下，將2升新鮮的四氫呋喃加入裝備有機(jī)械攪拌器、冷凝器和加料燒瓶的干燥12升3-頸燒瓶。加入2克氫化鋰鋁(LAH)，并將混合物攪拌過夜以干燥溶劑。干燥后，加入另外81.09克LAH，總計(jì)2.19摩爾。將得到的雙(酚酯)(328.2克，1.093摩爾)溶于在2小時(shí)內(nèi)以滴加的方式加入的3升新鮮的THF中，其間反應(yīng)混合物變得極稠，但是最后破裂，并且變得可以自由攪拌。令反應(yīng)冷卻至室溫，約25℃，通過滴加550毫升飽和氯化銨溶液進(jìn)行驟冷。然后過濾得到的顆粒狀含鋁固體，并通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去所用溶劑。得到262.5克(88.2％)上述戊醇的糖漿狀產(chǎn)物，它具有足夠用于下-反應(yīng)的純度。
實(shí)施例II合成4，4’-雙(對(duì)羥基苯基)戊基四氫吡喃醚在2升燒瓶中加入164.3克(0.63摩爾)上述實(shí)例I的三醇，58.63克(0.7摩爾，15％過量)的3，4-二氫-2H-吡喃和在750ml THF中的對(duì)甲苯磺酸吡啶鎓?；亓骰旌衔?小時(shí)，然后冷卻到室溫，約25℃。在使用飽和氯化銨溶液中和并使用鹽水干燥后，將混合物蒸干。得到的殘余物與300毫升環(huán)己烷混合，并回流1小時(shí)。將熱溶劑小心地潷析出，并使用等量的THF溶劑將上述過程再重復(fù)一次。將得到的樹膠狀殘余物放入350ml乙酸乙酯中，并放置到適宜的分液漏斗中。然后使用75毫升0.25M氫氧化鈉萃取多次直到通過HPLC證實(shí)已排出原料。然后從甲苯中再結(jié)晶，得到所要求的上述標(biāo)題醚產(chǎn)物，mp131℃，光譜特征與化學(xué)結(jié)構(gòu)相一致，純度＞98％。
實(shí)施例III合成聚合物在裝備有機(jī)械攪拌器、氬入口和滴液漏斗的1升Morton燒瓶中按順序加入0.120克BzEt3NCl、5.367克雙酚Z、1.782克實(shí)施例II的化合物以及400毫升二氯甲烷。將反應(yīng)混合物以1,400rpm的速度進(jìn)行攪拌，并加入在100毫升水中的3.1克NaOH。然后，在5分鐘內(nèi)加入在100毫升二氯甲烷中的10.02克雙酚Z雙氯甲酸酯。60分鐘后(時(shí)刻0是開始加入雙氯甲酸酯的時(shí)間)，加入在0.5毫升二氯甲烷中的100毫克Bu3N。反應(yīng)混合物幾乎立即變得非常粘。125分鐘后，停止攪拌，并分離得到的相。使用100毫升5％HCl溶液和2×100毫升的水依次洗滌有機(jī)相。然后通過將有機(jī)溶液加入到3升強(qiáng)烈攪拌的甲醇中沉淀出聚合物產(chǎn)物。收集聚合物并在60℃，10mmHg下干燥過夜，約18-約21小時(shí)。得到下式的聚合物產(chǎn)物，測(cè)得的Mw是259KD(千道爾頓)，259kD等于259,000道爾頓或259,000amu(原子質(zhì)量單位)
其中X＝0.1和Y＝0.4。
實(shí)施例IV合成聚合物在裝備有機(jī)械攪拌器、氬入口和滴液漏斗的1升Morton燒瓶中按順序加入0.120克BzEt3NCl、5.367克雙酚Z、0.078克叔辛基苯酚、1.782克實(shí)施例II的化合物以及400毫升二氯甲烷。將反應(yīng)混合物以800rpm的速度進(jìn)行攪拌，并加入在100毫升水中的3.1克NaOH。然后，在5分鐘內(nèi)加入在100毫升二氯甲烷中的10.02克雙酚Z雙氯甲酸酯。60分鐘后(時(shí)刻0是開始加入雙氯甲酸酯的時(shí)間)，加入在0.5毫升二氯甲烷中的100毫克Bu3N。125分鐘后，停止攪拌，并將得到的多個(gè)相分離。使用100毫升5％HCl溶液和2×100毫升的水依次洗滌有機(jī)相。通過將有機(jī)溶液加入到3升強(qiáng)烈攪拌的甲醇中沉淀出聚合物產(chǎn)物。收集該聚合物，并在60℃，10mmHg下干燥過夜；得到下式的聚合物，測(cè)定的Mw為136KD， 其中X＝0.1和Y＝0.4。
實(shí)施例V合成聚合物在裝備有機(jī)械攪拌器、氬入口和滴液漏斗的5升Morton燒瓶中按順序加入0.60克BzEt3NCl、26.835克雙酚Z、0.530克叔辛基苯酚、8.910克實(shí)施例II的化合物以及2,000毫升二氯甲烷。將得到的反應(yīng)混合物以800rpm的速度進(jìn)行攪拌，和在加入500毫升水中的15.5克NaOH。然后，在5分鐘內(nèi)加入在500毫升二氯甲烷中的50.14克雙酚Z雙氯甲酸酯。60分鐘后(時(shí)刻0是開始加入雙氯甲酸酯的時(shí)間)，加入在5毫升二氯甲烷中的0.5克Bu3N。125分鐘后，停止攪拌，并將得到的多種相分離。使用500毫升5％HCl溶液和2×500毫升的水依次洗滌有機(jī)相。通過將有機(jī)溶液加入到14升強(qiáng)烈攪拌的丙酮中沉淀出聚合物。將得到的橡膠狀固體再溶于1.2升二氯甲烷，并通過加入16升甲醇將其沉淀出來。收集下式的聚合物，并在60℃，10mmHg下干燥過夜，18～21hr；測(cè)量得到的聚合物Mw為105KD 其中X＝0.1和Y＝0.4。
實(shí)施例VI合成聚合物在裝配有機(jī)械攪拌器、氬入口和滴液漏斗的3升Morton燒瓶中按順序加入0.360克BzEt3NCl、8.040克雙酚Z、0.159克叔辛基苯酚、5.346克實(shí)施例II的化合物、15.60克N，N’-雙(3-羥苯基)-N，N’-二苯基聯(lián)苯胺以及1,200毫升二氯甲烷。將得到的反應(yīng)混合物以800rpm的速度進(jìn)行攪拌，和加入300毫升水中的9.3克NaOH。然后，在5分鐘內(nèi)加入在300毫升二氯甲烷中的30.08克雙酚Z雙氯甲酸酯。60分鐘后(時(shí)刻0是開始加入雙氯甲酸酯的時(shí)間)，加入在1.5毫升二氯甲烷中的300毫克Bu3N。125分鐘后，停止攪拌，并將得到的相分離。使用1,000毫升5％HCl溶液、1,000毫升1％的碳酸氫鈉溶液以及2×1,000毫升水，依次洗滌有機(jī)相。通過將有機(jī)溶液加入到10升強(qiáng)烈攪拌的甲醇中沉淀出聚合物。收集下式的聚合物，并在60℃，10mmHg下干燥過夜；聚合物測(cè)量的Mw為120KD 其中X＝0.333和Y＝0.666。
實(shí)施例VII聚合物的脫保護(hù)通過將實(shí)施例VI制備的聚合物與甲醇以下述方式進(jìn)行縮醛轉(zhuǎn)移作用使其脫離THP醚的保護(hù)在設(shè)置為在惰性氮?dú)鈿夥障禄亓鞯?升圓底燒瓶中放入57.6克實(shí)施例VI的聚合物產(chǎn)物，1升二氯甲烷，115毫升甲醇和1.71克(2摩爾％)對(duì)甲苯磺酸吡啶鎓(弱質(zhì)子酸)。反應(yīng)混合物回流60小時(shí)，冷卻并沉淀進(jìn)入2.5升甲醇中。過濾并在真空中干燥，得到50.5克下式的聚合物；該聚合物測(cè)量的Mw為96KD(多分散性為1.71)， 其中X＝0.333和Y＝0.666。
實(shí)施例VIII按如下所述制造感光成像裝置用刮板(draw bar)技術(shù)，將從水解的γ氨基丙基三乙氧基硅烷形成的阻擋層涂覆在75微米厚鍍鈦的MYLAR基材上，其中該阻擋層的厚度為0.005微米。通過以1∶50的體積比混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷與乙醇制備阻擋層的涂層組合物。令涂層在室溫下各處均大約25℃干燥5分鐘，接著在110℃強(qiáng)制空氣烘箱內(nèi)固化10分鐘。在阻擋層上面涂覆0.05微米厚的粘結(jié)層，該粘結(jié)層由2wt％E.l.DuPont49K(49,000)聚酯在二氯甲烷中的溶液制備。然后在粘結(jié)層的上面涂覆0.2微米的光生層，該層由V型羥基鎵酞菁(0.46克)和聚苯乙烯-b-聚乙烯吡啶嵌段共聚物粘合劑(0.48克)在20克甲苯中的分散體形成，隨后在100℃下干燥10分鐘。隨后，在光生層的上面涂覆25微米的空穴傳輸層(CTL)，該層由N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(2.64克)，和根據(jù)實(shí)施例VII制備的聚合物(3.5克)，1，6-二異氰酸根合己烷(0.088克)在40克二氯甲烷中的溶液形成。將得到的裝置或元件經(jīng)干燥并在135℃下固化15分鐘，得到顯示出優(yōu)異耐性的成像元件，即基本沒有不利效果，例如，溶解于普通有機(jī)溶劑如二氯甲烷、甲醇或乙醇中，并且如通過采用調(diào)色劑顆粒的已知磨蝕試驗(yàn)所測(cè)定的，該裝置是堅(jiān)固和耐磨的。
通過已知方法可以測(cè)定成像元件的靜電復(fù)印電性能，該方法包括使用電暈放電源給其表面進(jìn)行靜電充電，直到表面電勢(shì)達(dá)到初始值V0約-800伏特，其通過連接在靜電計(jì)上的電容耦合探針進(jìn)行測(cè)定。在黑暗中靜置0.5秒后，充電元件獲得暗顯影電勢(shì)，即表面電勢(shì)Vddp。然后將每個(gè)元件曝光于自濾光的XBO 150瓦電燈泡的氙燈光中，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生表面電勢(shì)減少至背景電勢(shì)Vbg的光放電。光放電的百分?jǐn)?shù)以100×(Vddp-Vbg)/Vddp來計(jì)算。通過放置在燈前面的濾光器類型來確定所需曝光光線的波長和能量。使用窄帶通濾波器測(cè)定單色光光敏性。
示例性磨耗試驗(yàn)是在本發(fā)明具有上述組分的鼓輪感光體裝置上按照如下方式進(jìn)行的感光體磨損，通過在磨損試驗(yàn)前后的感光體厚度差異來確定。對(duì)于厚度測(cè)量，將感光體安在樣品夾持器上以將在未涂覆感光體邊緣的permascop調(diào)零；以1英寸為間隔使用permascope ECT-100從涂層的頂部邊緣沿著其長度測(cè)定其厚度以獲得平均厚度值。
下表總結(jié)了按照上述制備的光電導(dǎo)元件的電性能和磨損試驗(yàn)性能，其中CTL表示電荷傳輸層；數(shù)字越低，磨損率越好而且越合乎需要。PCZ是已知的聚碳酸酯粘合劑，CTL是電荷傳輸層。

磨損值較低說明耐磨性改進(jìn)。
實(shí)施例IX與按照實(shí)施例VIII制備和評(píng)估的感光元件具有基本相似的結(jié)果，除去使用N，N’-(3，4-二甲基苯基)-4-氨基聯(lián)苯(2.64克)代替N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(2.64克)。
實(shí)施例X與按照實(shí)施例VIII制備和評(píng)估的感光元件具有基本相似的結(jié)果，除去使用N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-羥基苯基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(1.32克)、N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(1.32克)和1，6-二異氰酸根合己烷(0.4781克)的混合物分別代替N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(2.64克)和1.6-二異氰酸根合己烷(0.088克)。
實(shí)施例XI與按照實(shí)施例VIII制備和評(píng)估的感光元件具有基本相似的結(jié)果，除去使用N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-羥苯基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(1.32克)、N，N’-(3，4-二甲基苯基)-4-氨基聯(lián)苯(1.32克)和1，6-二異氰酸根合己烷(0.4781克)的混合物分別代替N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(2.64克)和1.6-二異氰酸根合己烷(0.088克)。
權(quán)利要求
1.一種元件，其包括光生層和電荷傳輸層，其中電荷傳輸層包括一種或多種電荷傳輸組分，以及下式的交聯(lián)聚碳酸酯聚合物 其中X和Y表示鏈段數(shù)，任選地其中X和Y的總和等于約0.50。
2.一種光電導(dǎo)成像元件，其包括光生層和電荷傳輸層的，其中電荷傳輸層由側(cè)羥基聚碳酸酯、羥基化的電荷傳輸化合物、固化劑和溶劑的涂層溶液產(chǎn)生，將該溶液施涂至所述的光生層，然后加熱得到下式的交聯(lián)聚合物 并且任選地其中X+Y+Z的總和等于約0.50。
3.權(quán)利要求2的元件，其中所述側(cè)羥基聚碳酸酯選自 或
4.權(quán)利要求1的元件，其中所述交聯(lián)表示約25-約70wt％的交聯(lián)值。
全文摘要
一種包括光生層和電荷傳輸層的元件，其中電荷傳輸層包括一種或多種電荷傳輸組分以及公式的交聯(lián)聚碳酸酯聚合物其中X和Y表示鏈段數(shù)，任選地其中X和Y的總和等于約0.50。
文檔編號(hào)G03G5/00GK1734356SQ20051008827
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月4日
發(fā)明者N·-X·胡, T·P·本德, A·-M·霍爾, H·B·古德布蘭德, Y·加弄 申請(qǐng)人:施樂公司