聚碳酸酯和光電導成像元件的製作方法

2023-12-08 13:23:11 4

專利名稱：聚碳酸酯和光電導成像元件的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及成像元件，更具體地說，本發明涉及單層和多層包括新型可交聯聚合物的光電導成像元件，其中該聚合物例如可以選用於成像元件的電荷傳輸層。更具體地說，本發明涉及可交聯的羥基化的聚碳酸酯、其製備方法及其電荷傳輸層。
背景技術：
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。

發明內容
在其實施方案中，本發明涉及與官能化的電荷傳輸化合物和固化劑交聯的側羥基聚碳酸酯，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的側羥基聚碳酸酯的電荷傳輸組合物。此外，在實施方案中，可以選擇交聯電荷傳輸組分用於光電導成像元件的電荷傳輸層，作為光電導成像元件的頂罩面保護層或者作為光電導成像元件電荷傳輸層中的組分，其中交聯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的側羥基聚碳酸酯。交聯電荷傳輸組合物可以按此處所述的方式製備，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)反應形成異氰酸酯電荷傳輸塗層組合物，然後再與側羥基聚碳酸酯共混而製備。然後可以將得到的塗層組合物沉積到光電導成像元件的光生層上，和/或可以將塗層組合物沉積到電荷傳輸層上，接著在各自情況下進行固化。
此外，在本發明的實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時的預聚合物溶液。得到的組合物可以施塗或沉積成為包含光生層的光電導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，形成在所有三維方向上具有優異穩定性的交聯聚合物網絡。得到的交聯組合物例如交聯約5％-約75％，可以使得光電導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，其餘為在此所述的交聯組合物，並且其中每種自由電荷傳輸化合物和官能化的CTM有助於電荷傳輸。因此，可以在對光電導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，在本發明的實施方案中，成像元件可以包含空穴阻擋或底塗層(UCL)，其中底塗層包括例如矽氧烷如四乙氧基矽烷(TEOS)和3-氨基丙基三甲氧基矽烷(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/無機網絡對該層進行改性，並且該網絡可以例如產生較厚的空穴阻擋層並得到優異的，在實施方案中是改進的電子傳輸特性，便如通過提供另外的電子傳輸路徑來實現，並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於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。
本發明的成像元件在實施方案中顯示出優異的循環/環境穩定性，並且在延長的時間周期內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次成像循環的優異成像元件使用壽命；優異和改進的電特性；低和優異的V低，V低是在某種曝光後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聚碳酸酯的相關成像元件低例如約20-約100伏特。
當光生層位於空穴傳輸層和沉積在基材上的空穴阻擋層之間時，感光或光電導成像元件可以帶負電。
成像，特別是靜電複印成像和印刷成像，包括數字成像的方法也包括在本發明中。更具體地說，可以選擇本發明的層積型光電導成像元件用於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，特別是靜電複印成像和印刷方法，其中使用合適電荷極性的調色劑組合物使得帶電潛影成為可見的。在實施方案中，成像元件的感光波長範圍是例如約500-約900納米，尤其是約650-約850納米，因此可以選擇二極體雷射器作為光源。此外，本發明的成像元件對彩色靜電複印應用是有用的，尤其是高速彩色複印和印刷方法。
具體實施例方式
本發明的一個特徵是提供新型的聚碳酸酯、交聯的聚碳酸酯和具有此處所述許多優點的成像元件，如優異的抗機械磨損特性、可接受和改進的抗電退化性、優異的光誘導放電特性、循環和環境穩定性以及可接受的起因於載流子暗注入的缺失點水平。
本發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，和下式的交聯聚碳酸酯聚合物 其中X和Y表示鏈段數，任選地其中X和Y的總和等於約0.50；光電導成像元件，它包括光生層和電荷傳輸層，其中電荷傳輸層由以下塗層溶液產生，該溶液包括側羥基聚碳酸酯、羥基化的電荷傳輸化合物、固化劑和溶劑，將該溶液施塗到光生層上，然後加熱能夠形成下式的交聯聚合物
並且任選地其中X+Y+Z的總和等於約0.50；如此處所述的光電導體，其中側羥基聚碳酸酯具有下式
或
如此處所述的光電導體，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體，其中固化劑是 或 光電導成像元件，它包括載體基材、光生層和電荷傳輸層，其中電荷傳輸層由塗層溶液產生，該塗層溶液包括側羥基聚碳酸酯、羥基化的電荷傳輸化合物、電荷傳輸化合物、固化劑和溶劑，將該溶液施塗至光生層，然後加熱到能夠形成交聯的電荷傳輸組合物，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形成的交聯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量羥基異氰酸酯當量的形式按摩爾計約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生的交聯聚合物組合物，該溶液包括側羥基聚碳酸酯、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羥基聚碳酸酯、羥基化電荷傳輸化合物及固化劑產生的下式的交聯聚合物 其中X+Y+Z的總和等於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、固化化合物和雙酚滷甲酸酯，然後使得到的聚合物與酸性化合物進行反應而產生；一種由以下物質產生的聚碳酸酯，所述物質為雙酚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的總和等於約0.5；通過界面聚合製備的聚碳酸酯，其中界面聚合在進行下述混合過程中完成，即在有機溶劑二氯甲烷、氯苯或甲苯以及溶於水的無機鹼存在下，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-雙氯甲酸酯的雙滷甲酸酯化合物，其中鹼是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銠或氫氧化銫和任選包括三乙基苄基氯化銨的相轉移催化劑；交聯的聚碳酸酯，它在氫氧化鉀水溶液和催化量三乙基苄基氯化銨的存在下，在二氯甲烷中通過以下化合物的界面聚合產生，所述化合物包括下式的被保護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 以及下式的雙滷甲酸酯 隨後與甲醇和對甲苯磺酸吡啶鎓進行反應，和隨後使用1，6-二並氰酸根合己烷與得到的產品進行交聯；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量的異氰酸酯的當量，按摩爾計為約0.25-約1，約0.5-約1。或約0.75-約1；光電導成像元件，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產物；光電導成像元件，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；光電導成像元件，其中載體基材包括導電的金屬基材；光電導成像元件，其中導電基材是鋁、鍍鋁的聚對苯二甲酸乙二醇酯或鍍鈦的聚乙烯；光電導成像元件，其中光生層的厚度是約0.05-約10微米；光電導成像元件，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
其中相對於未官能化的芳胺，X選自烷基、芳基和滷素，其中烷基包括飽和、不飽和、線性、支化、環狀、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、矽、磷等，其中烷基通常含有1-約30個個碳原子、更特別地l-約6個碳原子，更加特別地1個碳原子；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、矽、磷等，其中芳基通常含有6-約30個碳原子、更特別地6-約12個碳原子、更加特別地6個碳原子；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、矽、磷等，其中芳烷基通常含有7-約35個碳原子、更特別地7-約15個碳原子、更加特別地為7個碳原子和苯甲基；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、矽、磷等，其中烷基芳基通常包含7-約35個碳原子、更特別地7-約15個碳原子、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、矽、磷等，其中烷基通常包含1-約30個碳原子、更特別地1-約6個碳原子，和其中烷基任選地包含適用於與異氰酸酯化合物和相似固化或交聯劑反應的官能團，其中該官能團是例如羥基或氨基；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、矽、磷等，其中芳基通常含有6-約30個碳原子、優選6-約12個碳原子、更特別地6個碳原子，但是碳原子數可以在此範圍之外，和其中芳基包含適用於與異氰酸酯化合物反應的官能團，該官能團是例如羥基或氨基；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、矽、磷或其混合物，該基團通常包含7-約35個碳原子、優選7-約15個碳原子、更優選7個碳原子，但是碳原子數可以在此範圍之外，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、矽、磷等，該基團通常含有7-約35個碳原子、更優選7-約15個碳原子，其中烷基芳基包含適用於與異氰酸酯化合物等反應的官能團，該官能團可以是羥基或氨基；或者芳胺分子和/或官能化的芳胺分子；其中X選自烷基和滷素，其中烷基包括飽和、不飽和、線性、支化、環狀的、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、矽、磷等，該烷基通常包含1-約30個碳原子、更特別地1-約6個碳原子、更加特別地1個碳原子；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、矽、磷等，該基團通常含有6-約30個碳原子、更特別地6-約12個碳原子、更加特別地6個碳原子；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、矽、磷等，該基團通常含有7-約35個碳原子、更特別地7-約15個碳原子、更加特別地7個碳原子；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、矽、磷等，該基團通常包含7-約35個碳原子；其中X是包含以下基團的組分的官能化實體，所述基團為羥基、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、矽、磷等，該基團通常包含1-約30個碳原子、更特別地1-約6個碳原子、更加特別地1個碳原子；其中烷基包含適合於與異氰酸酯化合物等反應的官能團，如羥基或氨基。本發明的實施方案涉及聚碳酸酯及其成像元件，並且其中空穴傳輸芳胺分散在羥基化的聚碳酸酯或包含側掛地聚合物主鏈上的羥基的聚碳酸酯；光電導成像元件，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生靜電潛影，使該潛影顯影，並將該顯影的靜電圖像轉印到適宜的基材上；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』-磺醯雙酚；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； 在本發明實施方案中，聚碳酸酯能夠通過反應和聚合下述包含化學掩蔽羥基的單體產生，並根據下列反應方案製備， 雙酚，例如雙酚Z(1，1-(4-羥基苯基)環己烷) 封端劑如4-叔辛基苯酚 和雙氯甲酸酯化合物(1，1-(4-氯甲醯苯基)環己烷)
得到的聚合物所具有的分子量主要取決於所使用的封端劑的量。其後，得到的化學掩蔽羥基可以以化學方式轉化為羥基，即通過與催化劑量的已知或將要開發出的弱酸性化合物如對甲苯磺酸吡啶鎓反應。
在本發明另一個實施方案中，聚碳酸酯可以通過反應和聚合下述包含化學掩蔽羥基的單體產生，並根據下列反應方案製備 N，N』-(3-羥基苯基)-N，N』-(苯基)-聯苯胺 雙酚，例如雙酚Z(1，1-(4-羥基苯基)環己烷) 封端劑如4-叔辛基苯酚 和雙氯甲酸酯化合物(1，1-(4-氯甲醯苯基)環己烷)
其後，化學掩蔽羥基可以以化學方式轉化為羥基，即通過與催化劑量的弱酸性化合物如-對甲苯磺酸吡啶鎓反應。
用於光電導元件電荷傳輸層的組分的實例包括由下述化合物產生的組分(1)化學惰性的電荷傳輸分子例如 和/或 包括例如 側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 和固化化合物交聯的側羥基聚碳酸酯。得到的(1)的交聯組合物可以選作此處所述的光電導成像元件和類似成像元件的電荷傳輸層和/或保護罩面層，並且該組合物可以改進和最小化元件的機械磨損性，從而延長它們的使用壽命。通過例如下述方式產生(1)的交聯聚合物，即施塗以下物質的溶液，該物質為側羥基聚碳酸酯、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，然後在例如約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)與空穴傳輸和側羥基聚碳酸酯的羥基反應形成交聯的基體。同樣，在主鏈上包含側羥基和芳胺化合物的聚合物聚碳酸酯粘合劑可以用於代替包含側羥基的聚合物聚碳酸酯粘合劑。
所選用於本發明成像元件基材層(該基材可以是不透明的或基本上透明的)的示例性實例包括含有無機或有機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。
基材層的厚度取決於包括經濟考慮的許多因素，因此該層可以具有相當大的厚度，例如超過3,000微米，或具有對元件沒有明顯不利影響的最小厚度。在實施方案中，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(苯並咪唑)苝、鈦氧基酞菁等，並更特別地為釩氧基酞菁、V型羥基鎵酞菁，和無機組分例如硒、硒合金和三角硒。光生顏料可以分散於類似選用於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，光生層的厚度取決於許多因素，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，當例如光生組合物以約30-約75體積％的量存在時，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幹擾裝置的其它先前塗覆層或對其沒有不利影響的塗布溶劑。可以選用為光生層的塗布溶劑的溶劑的實例是酮、醇、芳烴、滷化的脂肪族烴、醚、胺、醯胺、酯等。具體的實例是環己酮、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、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲氧基乙酯等。
可以選用於光生層的聚合物粘合劑材料的示例性實例如此處所述，並且包括公開於美國專利3,121 006中的那些聚合物。通常，用於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％。
至於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，包括聚酯、聚醯胺、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％的導電和絕緣顆粒，如氧化鋅、二氧化鈦、氮化矽、碳黑等，以提供例如本發明實施方案中進一步需要的電學和光學性能。
對於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，並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。
具體芳胺的實例是N，N』-二苯基-N，N』-雙(烷基苯基)-1，1-聯苯-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(滷代苯基)-1，1』-聯苯-4，4』-二胺，其中含滷取代基優選含氯取代基。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。
用於傳輸層的粘合劑材料的實例包括如描述於美國專利3,121,006中的組分。聚合物粘合劑材料的具體實例包括聚碳酸酯、丙烯酸酯聚合物、乙烯基聚合物、纖維素聚合物、聚酯、聚矽氧烷、聚醯胺、聚氨酯、聚(環烯烴)和環氧化物及其嵌段、無規或交替的共聚物。優選電學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，優選約20,000-約100,000，更優選約50,000-約100,000，更加優選約70,000-約100,000道爾頓，以及數均分子量為約6,000道爾頓-約100,000道爾頓，優選約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。
所選的用於電荷傳輸層的具體粘合劑包括此處所述的新型聚碳酸酯。也公開了採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的調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，隨後將該圖像轉印到合適的基材上，並將圖像永久地固定於其上。在裝置用於印刷模式的環境中，成像方法包括同樣的步驟，但除去使用雷射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，份數和百分比均以重量計。
實施例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械攪拌器、冷凝器和加料燒瓶的乾燥12升3-頸燒瓶。加入2克氫化鋰鋁(LAH)，並將混合物攪拌過夜以乾燥溶劑。乾燥後，加入另外81.09克LAH，總計2.19摩爾。將得到的雙(酚酯)(328.2克，1.093摩爾)溶於在2小時內以滴加的方式加入的3升新鮮的THF中，其間反應混合物變得極稠，但是最後破裂，並且變得可以自由攪拌。令反應冷卻至室溫，約25℃，通過滴加550毫升飽和氯化銨溶液進行驟冷。然後過濾得到的顆粒狀含鋁固體，並通過旋轉蒸發除去所用溶劑。得到262.5克(88.2％)上述戊醇的糖漿狀產物，它具有足夠用於下-反應的純度。
實施例II合成4，4』-雙(對羥基苯基)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中的對甲苯磺酸吡啶鎓。回流混合物4小時，然後冷卻到室溫，約25℃。在使用飽和氯化銨溶液中和並使用鹽水乾燥後，將混合物蒸乾。得到的殘餘物與300毫升環己烷混合，並回流1小時。將熱溶劑小心地潷析出，並使用等量的THF溶劑將上述過程再重複一次。將得到的樹膠狀殘餘物放入350ml乙酸乙酯中，並放置到適宜的分液漏鬥中。然後使用75毫升0.25M氫氧化鈉萃取多次直到通過HPLC證實已排出原料。然後從甲苯中再結晶，得到所要求的上述標題醚產物，mp131℃，光譜特徵與化學結構相一致，純度＞98％。
實施例III合成聚合物在裝備有機械攪拌器、氬入口和滴液漏鬥的1升Morton燒瓶中按順序加入0.120克BzEt3NCl、5.367克雙酚Z、1.782克實施例II的化合物以及400毫升二氯甲烷。將反應混合物以1,400rpm的速度進行攪拌，並加入在100毫升水中的3.1克NaOH。然後，在5分鐘內加入在100毫升二氯甲烷中的10.02克雙酚Z雙氯甲酸酯。60分鐘後(時刻0是開始加入雙氯甲酸酯的時間)，加入在0.5毫升二氯甲烷中的100毫克Bu3N。反應混合物幾乎立即變得非常粘。125分鐘後，停止攪拌，並分離得到的相。使用100毫升5％HCl溶液和2×100毫升的水依次洗滌有機相。然後通過將有機溶液加入到3升強烈攪拌的甲醇中沉澱出聚合物產物。收集聚合物並在60℃，10mmHg下乾燥過夜，約18-約21小時。得到下式的聚合物產物，測得的Mw是259KD(千道爾頓)，259kD等於259,000道爾頓或259,000amu(原子質量單位)
其中X＝0.1和Y＝0.4。
實施例IV合成聚合物在裝備有機械攪拌器、氬入口和滴液漏鬥的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克實施例II的化合物以及400毫升二氯甲烷。將反應混合物以800rpm的速度進行攪拌，並加入在100毫升水中的3.1克NaOH。然後，在5分鐘內加入在100毫升二氯甲烷中的10.02克雙酚Z雙氯甲酸酯。60分鐘後(時刻0是開始加入雙氯甲酸酯的時間)，加入在0.5毫升二氯甲烷中的100毫克Bu3N。125分鐘後，停止攪拌，並將得到的多個相分離。使用100毫升5％HCl溶液和2×100毫升的水依次洗滌有機相。通過將有機溶液加入到3升強烈攪拌的甲醇中沉澱出聚合物產物。收集該聚合物，並在60℃，10mmHg下乾燥過夜；得到下式的聚合物，測定的Mw為136KD， 其中X＝0.1和Y＝0.4。
實施例V合成聚合物在裝備有機械攪拌器、氬入口和滴液漏鬥的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克實施例II的化合物以及2,000毫升二氯甲烷。將得到的反應混合物以800rpm的速度進行攪拌，和在加入500毫升水中的15.5克NaOH。然後，在5分鐘內加入在500毫升二氯甲烷中的50.14克雙酚Z雙氯甲酸酯。60分鐘後(時刻0是開始加入雙氯甲酸酯的時間)，加入在5毫升二氯甲烷中的0.5克Bu3N。125分鐘後，停止攪拌，並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相。通過將有機溶液加入到14升強烈攪拌的丙酮中沉澱出聚合物。將得到的橡膠狀固體再溶於1.2升二氯甲烷，並通過加入16升甲醇將其沉澱出來。收集下式的聚合物，並在60℃，10mmHg下乾燥過夜，18～21hr；測量得到的聚合物Mw為105KD 其中X＝0.1和Y＝0.4。
實施例VI合成聚合物在裝配有機械攪拌器、氬入口和滴液漏鬥的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克實施例II的化合物、15.60克N，N』-雙(3-羥苯基)-N，N』-二苯基聯苯胺以及1,200毫升二氯甲烷。將得到的反應混合物以800rpm的速度進行攪拌，和加入300毫升水中的9.3克NaOH。然後，在5分鐘內加入在300毫升二氯甲烷中的30.08克雙酚Z雙氯甲酸酯。60分鐘後(時刻0是開始加入雙氯甲酸酯的時間)，加入在1.5毫升二氯甲烷中的300毫克Bu3N。125分鐘後，停止攪拌，並將得到的相分離。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，依次洗滌有機相。通過將有機溶液加入到10升強烈攪拌的甲醇中沉澱出聚合物。收集下式的聚合物，並在60℃，10mmHg下乾燥過夜；聚合物測量的Mw為120KD 其中X＝0.333和Y＝0.666。
實施例VII聚合物的脫保護通過將實施例VI製備的聚合物與甲醇以下述方式進行縮醛轉移作用使其脫離THP醚的保護在設置為在惰性氮氣氣氛下回流的2升圓底燒瓶中放入57.6克實施例VI的聚合物產物，1升二氯甲烷，115毫升甲醇和1.71克(2摩爾％)對甲苯磺酸吡啶鎓(弱質子酸)。反應混合物回流60小時，冷卻並沉澱進入2.5升甲醇中。過濾並在真空中乾燥，得到50.5克下式的聚合物；該聚合物測量的Mw為96KD(多分散性為1.71)， 其中X＝0.333和Y＝0.666。
實施例VIII按如下所述製造感光成像裝置用刮板(draw bar)技術，將從水解的γ氨基丙基三乙氧基矽烷形成的阻擋層塗覆在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-氨基丙基三乙氧基矽烷與乙醇製備阻擋層的塗層組合物。令塗層在室溫下各處均大約25℃乾燥5分鐘，接著在110℃強制空氣烘箱內固化10分鐘。在阻擋層上面塗覆0.05微米厚的粘結層，該粘結層由2wt％E.l.DuPont49K(49,000)聚酯在二氯甲烷中的溶液製備。然後在粘結層的上面塗覆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，隨後在100℃下乾燥10分鐘。隨後，在光生層的上面塗覆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』-聯苯-4，4』-二胺(2.64克)，和根據實施例VII製備的聚合物(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乾燥並在135℃下固化15分鐘，得到顯示出優異耐性的成像元件，即基本沒有不利效果，例如，溶解於普通有機溶劑如二氯甲烷、甲醇或乙醇中，並且如通過採用調色劑顆粒的已知磨蝕試驗所測定的，該裝置是堅固和耐磨的。
通過已知方法可以測定成像元件的靜電複印電性能，該方法包括使用電暈放電源給其表面進行靜電充電，直到表面電勢達到初始值V0約-800伏特，其通過連接在靜電計上的電容耦合探針進行測定。在黑暗中靜置0.5秒後，充電元件獲得暗顯影電勢，即表面電勢Vddp。然後將每個元件曝光於自濾光的XBO 150瓦電燈泡的氙燈光中，從而誘導產生表面電勢減少至背景電勢Vbg的光放電。光放電的百分數以100×(Vddp-Vbg)/Vddp來計算。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定單色光光敏性。
示例性磨耗試驗是在本發明具有上述組分的鼓輪感光體裝置上按照如下方式進行的感光體磨損，通過在磨損試驗前後的感光體厚度差異來確定。對於厚度測量，將感光體安在樣品夾持器上以將在未塗覆感光體邊緣的permascop調零；以1英寸為間隔使用permascope ECT-100從塗層的頂部邊緣沿著其長度測定其厚度以獲得平均厚度值。
下表總結了按照上述製備的光電導元件的電性能和磨損試驗性能，其中CTL表示電荷傳輸層；數字越低，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。
實施例IX與按照實施例VIII製備和評估的感光元件具有基本相似的結果，除去使用N，N』-(3，4-二甲基苯基)-4-氨基聯苯(2.64克)代替N，N』-二苯基-N，N』-雙(3-甲基苯基)-1，1』-聯苯-4，4』-二胺(2.64克)。
實施例X與按照實施例VIII製備和評估的感光元件具有基本相似的結果，除去使用N，N』-二苯基-N，N』-雙(3-羥基苯基)-1，1』-聯苯-4，4』-二胺(1.32克)、N，N』-二苯基-N，N』-雙(3-甲基苯基)-1，1』-聯苯-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』-聯苯-4，4』-二胺(2.64克)和1.6-二異氰酸根合己烷(0.088克)。
實施例XI與按照實施例VIII製備和評估的感光元件具有基本相似的結果，除去使用N，N』-二苯基-N，N』-雙(3-羥苯基)-1，1』-聯苯-4，4』-二胺(1.32克)、N，N』-(3，4-二甲基苯基)-4-氨基聯苯(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』-聯苯-4，4』-二胺(2.64克)和1.6-二異氰酸根合己烷(0.088克)。
權利要求
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，以及下式的交聯聚碳酸酯聚合物 其中X和Y表示鏈段數，任選地其中X和Y的總和等於約0.50。
2.一種光電導成像元件，其包括光生層和電荷傳輸層的，其中電荷傳輸層由側羥基聚碳酸酯、羥基化的電荷傳輸化合物、固化劑和溶劑的塗層溶液產生，將該溶液施塗至所述的光生層，然後加熱得到下式的交聯聚合物 並且任選地其中X+Y+Z的總和等於約0.50。
3.權利要求2的元件，其中所述側羥基聚碳酸酯選自 或
4.權利要求1的元件，其中所述交聯表示約25-約70wt％的交聯值。
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聚碳酸酯聚合物其中X和Y表示鏈段數，任選地其中X和Y的總和等於約0.50。
文檔編號G03G5/00GK1734356SQ20051008827
公開日2006年2月15日 申請日期2005年8月3日 優先權日2004年8月4日
發明者N·-X·胡, T·P·本德, A·-M·霍爾, H·B·古德布蘭德, Y·加弄 申請人:施樂公司