專利名稱：具有帶乙烯基醚基的電荷轉(zhuǎn)移材料的有機感光體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于電照相的有機感光體，尤其涉及具有帶腙基團和乙烯基醚基的新型電荷轉(zhuǎn)移材料的有機感光體。
背景技術(shù)：
在電照相技術(shù)中，一種在電導基底上具有電絕緣光導元件的板狀，盤狀，片狀，帶狀，鼓狀等形式的有機感光體，是通過先對光導層表面均勻充電，然后用光圖案對該充電表面進行曝光來成象的。該曝光選擇性地消散了有光照射在表面上的光照區(qū)域中的電荷，由此形成帶電區(qū)域和未帶電區(qū)域的圖案，稱作潛影。然后在潛影附近提供液體或固體調(diào)色劑，調(diào)色劑液滴或顆粒沉積在帶電或未帶電區(qū)域中的任何一個的附近，以便在光導層表面形成調(diào)色劑圖象。所得調(diào)色劑圖象可轉(zhuǎn)移到合適的最終或中間接受表面，例如紙張或者可起圖象最終接受體作用的光導層。可重復多次該成象步驟來完成一個單個圖象，例如，通過重疊不同顏色成分的圖象或進行圖象遮蓋，例如不同色的圖象覆蓋，以形成全色的最后圖象，和/或復制附加的圖象。
已經(jīng)使用了單層和多層光導元件。在單層實施方案中，電荷轉(zhuǎn)移材料和電荷產(chǎn)生材料與聚合物粘結(jié)劑結(jié)合，然后沉積在導電基底上。在多層實施方案中，電荷轉(zhuǎn)移材料和電荷產(chǎn)生材料以分開的層存在于一個元件中，每種材料可任選地與聚合物粘結(jié)劑結(jié)合，沉積在導電基底上。對于兩層光導元件來說，可以有兩種結(jié)構(gòu)。在一種兩層結(jié)構(gòu)(“雙層”結(jié)構(gòu))中，電荷產(chǎn)生層沉積在導電基底上而電荷轉(zhuǎn)移層沉積在該電荷產(chǎn)生層的上面。在另一種兩層結(jié)構(gòu)(“反向雙層”結(jié)構(gòu))中，電荷轉(zhuǎn)移層和電荷產(chǎn)生層的次序與上述相反。
在單層和多層光導元件中，電荷產(chǎn)生材料的作用是在曝光下產(chǎn)生電荷載體(即空穴和/或電子)。電荷轉(zhuǎn)移材料的作用是接受至少一種類型的這些電荷載體，并且將它們轉(zhuǎn)移穿過該電荷轉(zhuǎn)移層以便于對光導元件上的表面電荷進行放電。該電荷轉(zhuǎn)移材料可以是電荷轉(zhuǎn)移化合物，電子轉(zhuǎn)移化合物或者該二者的組合。當使用電荷轉(zhuǎn)移化合物時，該電荷轉(zhuǎn)移化合物接受空穴載體，并將它們轉(zhuǎn)移通過帶有該電荷轉(zhuǎn)移化合物的層。當使用電子轉(zhuǎn)移化合物時，電子轉(zhuǎn)移化合物接受電子載體，并將它們轉(zhuǎn)移通過帶有該電子轉(zhuǎn)移化合物的層。
發(fā)明概述本發(fā)明提供具有良好靜電特性例如高Vacc和低Vdis的有機感光體。
在第一方面，有機感光體包括導電基底和位于該導電基底上的光導元件，該光導元件包括(a)具有以下結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料 其中R1和R2獨立的是H、烷基、烷芳基、或芳基；X是具有-(CH2)m-結(jié)構(gòu)式的連接基團，支鏈或直鏈的，其中m是0-20的整數(shù)，并且包括0和20，其中一個或者多個亞甲基可以任選地被O、S、C＝O、O＝S＝O、雜環(huán)基團、芳香基、氨基甲酸乙酯、脲、酯基、NR3基團、CHR4基團、或CR5R6基團所代替，其中R3，R4，R5和R6獨立地是H、羥基、硫羥基、烷基、烷芳基、雜環(huán)基團、或芳基；V包括乙烯基醚基；和Z包括芳基胺基團，例如咔唑基團，久洛尼定基團，(N，N-二取代)芳基胺基團；和(b)電荷產(chǎn)生化合物。
有機感光體可以例如以成板狀、柔軟帶狀、柔軟盤狀、片狀，剛性鼓狀、或者圍繞著剛性或者柔順鼓的片等形式提供。在一個實施方案中，該有機感光體包括(a)包括電荷轉(zhuǎn)移材料、電荷產(chǎn)生化合物、第二電荷轉(zhuǎn)移材料和聚合物粘合劑的光導元件；和(b)導電基底。
在第二方面，本發(fā)明涉及電照相成象設備，包括(a)光成象部件；和(b)被取向為能接受從光成象部件發(fā)出的光的上述有機感光體。該設備可以進一步包括液體調(diào)色劑分配器。還描述了采用含有上述電荷轉(zhuǎn)移化合物的有機感光體進行電照相成象的方法。
在第三方面，本發(fā)明涉及一種電照相成象方法，包括(a)將電荷施加到上述有機感光體的表面上；(b)利用輻射對有機感光體的表面進行成象式曝光，以消散所選區(qū)域中的電荷，由此在該表面上形成至少相對地充電和未充電的區(qū)域的圖案；(c)使該表面與調(diào)色劑，例如包括著色劑顆粒的有機液體分散體的液體調(diào)色劑接觸，以產(chǎn)生著色的圖像；以及(d)將著色的圖像轉(zhuǎn)移到基底上。
在第四方面，本發(fā)明涉及具有上述結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料。
本發(fā)明提供適合于有機感光體的電荷轉(zhuǎn)移材料，其特征在于它具有良好的機械性能和靜電性能的結(jié)合。這些感光體能夠成功地與液體調(diào)色劑一起使用，以產(chǎn)生高品質(zhì)圖像。重復循環(huán)使用后仍可維持該成像系統(tǒng)的高品質(zhì)。
從以下本發(fā)明具體實施方案的描述和權(quán)利要求中可以清楚了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。
優(yōu)選實施方案的詳細說明本說明書中所描述的有機感光體具有導電基底和包括電荷產(chǎn)生化合物和電荷轉(zhuǎn)移材料的光導元件，其中電荷轉(zhuǎn)移材料具有腙基團，該腙基團通過雙鍵鍵合的碳連接至芳基胺基，例如咔唑基團，久洛尼定基團，(N，N-二取代)芳基胺基團上，并通過單鍵鍵合的氮連接至乙烯基醚基上。從這些電荷轉(zhuǎn)移材料在電照相有機感光體中顯示出的性能可以證明，這些材料具有理想的特性。特別是，本發(fā)明的電荷轉(zhuǎn)移材料具有高的電荷載體流動性和與各種粘結(jié)劑材料的良好相容性，以及具有優(yōu)異的電照相特性。本發(fā)明的有機感光體一般具有高感光度，低殘留電壓，以及相對于循環(huán)測試、結(jié)晶、有機感光體的彎曲和拉伸具有高穩(wěn)定性。該有機感光體特別適用于激光打印機等，以及傳真機、影印機、掃描儀等和基于電照相的其它電子設備。以下將更詳細地對這些電荷轉(zhuǎn)移材料在激光打印機中的應用進行描述，然而可從以下的討論中將其應用推廣到通過電照相方法來操作的其它設備中。
尤其是在多次循環(huán)以后為了獲得高質(zhì)量圖像，最好是電荷轉(zhuǎn)移材料與聚合物粘結(jié)劑形成均質(zhì)的溶液，并在所述材料的循環(huán)過程中在所述有機感光體材料中保持基本均勻地分散。此外，最好是提高電荷轉(zhuǎn)移材料可接受的電荷量(用稱為接受電壓或“Vacc”參數(shù)表示)，以及降低放電時電荷的保留量(用稱為放電電壓或“Vdis”參數(shù)表示)。
該電荷轉(zhuǎn)移材料可分成電荷轉(zhuǎn)移化合物或電子轉(zhuǎn)移化合物。在電照相領(lǐng)域中公知有許多的電荷轉(zhuǎn)移化合物和電子轉(zhuǎn)移化合物。電荷轉(zhuǎn)移化合物的非限制性實例包括，例如，吡唑啉衍生物，芴衍生物，噁二唑衍生物，均二苯乙烯衍生物，烯胺衍生物，烯胺均二苯乙烯衍生物，腙衍生物，咔唑腙衍生物，(N，N-二取代)芳基胺例如三芳基胺，聚乙烯基咔唑，聚乙烯基芘，聚苊，或包括至少2個腙基團和至少2個選自以下組中的基團的多腙化合物(N，N-二取代)芳基胺如三苯基胺和雜環(huán)如咔唑，久洛尼定，吩噻嗪，吩嗪，吩噁嗪，吩氧硫雜環(huán)己二烯(phenoxathiin)，噻唑，噁唑，異噁唑，二苯并(1，4)二噁烯，噻蒽，咪唑，苯并噻唑，苯并三唑，苯并噁唑，苯并咪唑，喹啉，異喹啉，喹喔啉，吲哚，吲唑，吡咯，嘌啉，吡啶，噠嗪，嘧啶，吡嗪，三唑，噁二唑，四唑，噻二唑，苯并異噁唑，苯并異噻唑，二苯并呋喃，二苯并噻吩，噻吩，硫茚，喹唑啉或噌啉。
電子轉(zhuǎn)移化合物的非限制性實例包括例如溴代苯胺，四氰乙烯，四氰基奎諾二甲烷，2，4，7-三硝基-9-芴酮，2，4，5，7-四硝基-9-芴酮，2，4，5，7-四硝基呫噸酮(tetranitroxanthone)，2，4，8-三硝基噻噸酮，2，6，8-三硝基-茚并4H-茚并[1，2-b]噻吩-4-酮，和1，3，7-三硝基二苯并噻吩-5，5-二氧化物，(2，3-二苯基-1-亞茚基)丙二腈，4H-硫代吡喃-1，1-二氧化物及其衍生物，例如4-二氰基亞甲基-2，6-二苯基-4H-硫代吡喃-1，1-二氧化物，4-二氰基亞甲基-2，6-二間甲苯基-4H-硫代吡喃-1，1-二氧化物和非對稱取代的2，6-二芳基-4H-硫代吡喃-1，1-二氧化物，例如4H-1，1-二氧代-2-(對異丙基苯基)-6-苯基-4-(二氰基亞甲基)硫代吡喃和4H-1，1-二氧代-2-(對異丙基苯基)-6-(2-噻吩基)-4-(二氰基亞甲基)硫代吡喃，磷雜-2，5-環(huán)己二烯衍生物，(烷氧基羰基-9-芴亞基)丙二腈衍生物，例如(4-正丁氧基羰基-9-芴亞基)丙二腈，(4-苯基乙氧基羰基-9-芴亞基)丙二腈，(4-卡必氧基-9-芴亞基)丙二腈和(4-正丁氧基羰基-2，7-二硝基-9-芴亞基)丙二酸二乙基酯，蒽醌二甲烷衍生物，例如11，11，12，12-四氰基-2-烷基蒽醌二甲烷和11，11-二氰基-12，12-二(乙氧基羰基)蒽醌二甲烷，蒽酮衍生物，例如1-氯代-10-[二(乙氧基羰基)亞甲基]蒽酮，1，8-二氯代-10-[二(乙氧基羰基)亞甲基]蒽酮，1，8-二羥基-10-[二(乙氧基羰基)亞甲基]蒽酮，和1-氰基-10-[二(乙氧基羰基)亞甲基]蒽酮，7-硝基-2-氮雜-9-芴亞基-丙二腈，二苯酚苯醌衍生物，苯并苯醌衍生物，萘并萘醌衍生物，喹寧衍生物，四氰基亞乙基氰基亞乙基，2，4，8-三硝基噻噸酮，二硝基苯衍生物，二硝基蒽衍生物，二硝基吖啶衍生物，硝基蒽醌衍生物，二硝基蒽醌衍生物，琥珀酸酐，馬來酸酐，二溴代馬來酸酐，芘衍生物，咔唑衍生物，腙衍生物，N，N-二烷基苯胺衍生物，二苯基胺衍生物，三苯基胺衍生物，三苯基甲烷衍生物，四氰基奎諾二甲烷，2，4，5，7-四硝基-9-芴酮，2，4，7-三硝基-9-二氰基亞甲基芴酮，2，4，5，7-四硝基呫噸酮衍生物和2，4，8-三硝基噻噸酮衍生物。在一些優(yōu)選的實施方案中，電子轉(zhuǎn)移化合物包括(烷氧基羰基-9-芴亞基)丙二腈衍生物，例如(4-正丁氧基羰基-9-芴亞基)丙二腈。
雖然可以購得許多電荷轉(zhuǎn)移材料，但仍需要其它的電荷轉(zhuǎn)移材料，以滿足特殊電照相應用的各種要求。
在電照相應用中，有機感光體內(nèi)的電荷產(chǎn)生化合物吸收光以形成電子-空穴對。這些電子和空穴可在大電場中經(jīng)過合適的時間范圍轉(zhuǎn)移，使得產(chǎn)生電場的表面電荷局部放電。這種在一特定位置的電場放電產(chǎn)生一與光所畫出的圖案基本匹配的表面電荷圖案。然后該電荷圖案可用于引導調(diào)色劑沉積。此處所描述的電荷轉(zhuǎn)移材料特別適用于轉(zhuǎn)移電荷，尤其是對由電荷產(chǎn)生化合物形成的電子-空穴對中的空穴特別有效。在一些實施方案中，也可以將一種特定電子轉(zhuǎn)移化合物或電荷轉(zhuǎn)移化合物與本發(fā)明所述的電荷轉(zhuǎn)移材料一起使用。
包括電荷產(chǎn)生化合物和電荷轉(zhuǎn)移材料的單層或多層材料位于有機感光體內(nèi)。為了使用該有機感光體打印二維圖像，所述有機感光體具有用于形成至少一部分圖像的二維表面。然后通過循環(huán)該有機感光體，以完成整個圖像的形成和/或后續(xù)圖像的處理過程。
該有機感光體可以板狀，柔軟帶狀，盤狀，剛性鼓狀，圍繞著剛性或柔順鼓的片狀等形式提供。該電荷轉(zhuǎn)移材料可與電荷產(chǎn)生化合物位于同一層中和/或與電荷產(chǎn)生化合物位于不同的層中。還可以使用如以下所述的附加層。
在一些實施方案中，有機感光體材料包括，例如(a)包括電荷轉(zhuǎn)移材料和聚合物粘結(jié)劑的電荷轉(zhuǎn)移層；(b)包括電荷產(chǎn)生化合物和聚合物粘結(jié)劑的電荷產(chǎn)生層；以及(c)導電基底。所述電荷轉(zhuǎn)移層可位于電荷產(chǎn)生層和導電基底之間。另外，電荷產(chǎn)生層也可以位于電荷轉(zhuǎn)移層和導電基底之間。在又一實施方案中，有機感光體材料具有一個在聚合物粘結(jié)劑中有電荷轉(zhuǎn)移材料和電荷產(chǎn)生化合物的單層。
有機感光體可加入到電照相成象設備，例如激光打印機中。在這些設備中，經(jīng)物理過程形成圖像，并轉(zhuǎn)變該圖像為光圖像，通過將該光圖像掃描到有機感光體上形成一表面潛影。該表面潛影可用于將調(diào)色劑吸引到有機感光體的表面上，其中所述調(diào)色劑圖像與投影到有機感光體的光圖像一樣或相反。該調(diào)色劑可為液體調(diào)色劑或干式調(diào)色劑。調(diào)色劑隨后從有機感光體表面轉(zhuǎn)移到接收表面，例如紙片上。調(diào)色劑轉(zhuǎn)移后，整個表面被放電，該材料準備再次循環(huán)。該成象設備可進一步包括，例如，用于傳輸紙接收介質(zhì)和/或用于移動感光體的多個支承輥，帶有形成光圖像的適合光學裝置的光成象組件，例如激光的光源，調(diào)色劑源和配送系統(tǒng)以及一合適的控制系統(tǒng)。
電照相成象方法一般可包括(a)向所述的有機感光體的表面施加電荷；(b)利用輻射對有機感光體表面進行成像式曝光，以消散所選區(qū)域的電荷，由此在表面上形成已帶電和未帶電區(qū)域的圖案；(c)使該表面與調(diào)色劑，例如包括著色劑顆粒的有機液體分散體的液體調(diào)色劑接觸，用于產(chǎn)生調(diào)色劑圖像，以將調(diào)色劑吸引到有機感光體的帶電或未帶電區(qū)域上；(d)將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)移到基底上。
如此處所述，有機感光體包括具有如下結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料 其中R1和R2獨立的是H、烷基、烷芳基、或芳基；X是具有-(CH2)m-結(jié)構(gòu)式的連接基團，支鏈或直鏈的，其中m是0-20的整數(shù)，并且包括0和20，其中一個或者多個亞甲基可以任選地被O、S、C＝O、O＝S＝O、雜環(huán)基團、芳香基、氨基甲酸乙酯、脲、酯基、NR3基團、CHR4基團、或CR5R6基團所代替，其中R3，R4，R5和R6獨立地是H、羥基、硫羥基、烷基、烷芳基、雜環(huán)基團、或芳基；V包括乙烯基醚基；和Z包括芳基胺基團，例如咔唑基團，久洛尼定基團，(N，N-二取代)芳基胺基團。
對化學基團可以進行適當?shù)厝〈?，以對化合物性質(zhì)產(chǎn)生各種物理效果，例如移動性，感光性，溶解性，相容性，穩(wěn)定性等，正如該領(lǐng)域所公知的那樣。在對于化學取代基的描述中，在語言的運用上反應了本領(lǐng)域的某些通常貫例。術(shù)語“基團”指的是通常所述的可以具有與該基團的鍵結(jié)構(gòu)相一致的任何取代基的那些化學實體(例如，烷基，苯基，乙烯基醚基、咔唑基團，久洛尼定基團，或(N，N-二取代)芳基胺基團等)。例如，當使用術(shù)語“烷基”的時候，該術(shù)語不僅包括未取代的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基，例如甲基、乙基、異丙基、叔丁基、環(huán)己基、十二烷基等，而且還包括例如羥乙基、氰丁基、1，2，3-三氯丙基等的取代基。然而，和這種術(shù)語一致的是，該術(shù)語不包括可以改變基礎(chǔ)基團的基本鍵結(jié)構(gòu)的取代基。例如，當提到“苯基”的時候，諸如1-羥基苯基、2，4-二氟代苯基，鄰氰基苯基、1，3，5-三甲氧基苯基等是可以接受的術(shù)語，而1，1，2，2，3，3-六甲基苯基的取代基不能被接受，因為這種取代會導致苯基的鏈鍵結(jié)構(gòu)因為取代而轉(zhuǎn)變成非芳香性的形式。當提到乙烯基醚基、咔唑基團，久洛尼定基團，或(N，N-二取代)芳基胺基團的時候，所述的取代基將包括不會對各基團的化學性質(zhì)有實質(zhì)性改變的任何取代基。當使用術(shù)語“部分”時，例如烷基部分，苯基部分，該術(shù)語表示該化學物質(zhì)沒有被取代。當使用“烷基部分”時，該術(shù)語僅表示未取代的烷烴基團，無論支鏈的、直鏈的、或者環(huán)狀的都可以。
有機感光體有機感光體可以例如是板狀、片狀、柔軟帶狀、盤狀、剛性鼓狀或圍繞著剛性或柔順鼓的薄片等形式，其中柔軟帶狀和剛性鼓通常用在工業(yè)實施方案中。該有機感光體可以包括例如，導電基底和位于該導電基底上一層或多層形式的光導元件。光導元件可以包括在聚合物粘結(jié)劑中的電荷轉(zhuǎn)移材料和電荷產(chǎn)生化合物，其中電荷轉(zhuǎn)移材料和電荷產(chǎn)生化合物可以同一層或不同層中，并且在一些實施方案中，光導元件還包括第二電荷轉(zhuǎn)移材料，例如電荷轉(zhuǎn)移化合物或電子轉(zhuǎn)移化合物。例如，電荷轉(zhuǎn)移材料和電荷產(chǎn)生化合物可在同一單層中。然而在其他實施方案中，光導元件包括雙層結(jié)構(gòu)，其特征為有電荷產(chǎn)生層和單獨的電荷轉(zhuǎn)移層。該電荷產(chǎn)生層可位于導電基底和電荷轉(zhuǎn)移層之間?；蛘吖鈱г慕Y(jié)構(gòu)可以是，電荷轉(zhuǎn)移層位于導電基底和電荷產(chǎn)生層之間。
導電基底可以為柔性的，例如柔性薄條狀或帶狀，或者為非柔性的，例如鼓狀。鼓可以是能夠提供該鼓與驅(qū)動器的連接的中空圓筒狀結(jié)構(gòu)，其中所述驅(qū)動器在成象過程中使鼓旋轉(zhuǎn)。一般地，柔性導電基底包括電絕緣基底和其上涂布有光導材料的導電材料薄層。
電絕緣基底可以為紙或成膜聚合物，例如聚酯(如聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚酰亞胺、聚砜、聚丙烯、尼龍、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯樹脂、聚氟乙烯、聚苯乙烯等。用于支撐基底的聚合物的具體實例包括，例如聚醚砜(StabarTMS-100，可從ICI購得)，聚氟乙烯(Tedlar，可從E.I.DuPont de Nemours & Company獲得)，聚雙酚-A聚碳酸酯(MakrofolTM，可從Mobay Chemical Company獲得)和無定形聚對苯二甲酸乙二醇酯(MelinarTM，可從ICI Americas，Inc.購得)。導電材料可以是石墨，分散碳黑，碘化物，導電聚合物例如聚吡咯和Calgon導電聚合物261(可從CalgonCorporation，Inc.，Pittsburgh，Pa.購得)，金屬例如鋁，鈦，鉻，黃銅，金，銅，鈀，鎳或不銹鋼，或金屬氧化物如氧化錫或氧化銦。在特別優(yōu)選的實施方案中，導電基底為鋁。導電基底的厚度通常足以提供所需的機械穩(wěn)定性。例如，柔性薄條狀基底一般具有約0.01到約1mm的厚度，而鼓狀基底一般具有約0.5mm到約2mm的厚度。
電荷產(chǎn)生化合物是一種可吸收光以產(chǎn)生電荷載體的材料，例如染料或顏料。合適的電荷產(chǎn)生化合物的非限制性實例包括例如無金屬酞菁(例如從H.W.Sands，Inc.或Sanyo Color Works，Ltd.，CGM-X01購得的ELA 8034無金屬酞菁)，金屬酞菁例如鈦酞菁，銅酞菁，鈦氧基酞菁(也被稱作鈦氧基氧酞菁，并包括任何可作為電荷產(chǎn)生化合物的結(jié)晶相或結(jié)晶相混合物)，羥基鎵酞菁，方形染料和顏料，羥基取代的squarylium顏料，苝亞酰胺，可從AlliedChemical Corporation購得的商標名稱為IndofastDouble Scarlet，IndofastViolet Lake B，IndofastBrilliant Scarlet和IndofastOrange的多核苯醌，可從DuPont購得的商標名稱為MonastralTMRed，MonastralTMViolet和MonastralTMRed Y的喹吖啶酮，萘1，4，5，8-四羧酸衍生的顏料包括周酮(perinones)、四苯并卟啉和四萘并卟啉，靛藍和硫代靛藍染料，苯并噻噸衍生物，苝3，4，9，10-四羧酸衍生的顏料，多偶氮顏料，包括二偶氮，三偶氮和四偶氮顏料，多甲川染料，含喹唑啉基的染料，叔胺，無定形硒，硒合金例如硒-碲，硒-碲-砷和硒-砷，硫代硒化鎘，硒化鎘，硫化鎘，以及上述物質(zhì)的混合物。對于一些實施方案，電荷產(chǎn)生化合物包括氧鈦基酞菁(例如其任何相)，羥基鎵酞菁或其組合。
本發(fā)明的光導層可任選含有第二電荷轉(zhuǎn)移材料，該材料可為電荷轉(zhuǎn)移化合物、電子轉(zhuǎn)移化合物或二者的組合。一般可將本領(lǐng)域公知的任何電荷轉(zhuǎn)移化合物或電子轉(zhuǎn)移化合物用作第二電荷轉(zhuǎn)移材料。
電子轉(zhuǎn)移化合物和UV光穩(wěn)定劑可具有協(xié)同關(guān)系，以在光導體內(nèi)產(chǎn)生所需的電流。UV光穩(wěn)定劑的存在改變了電子轉(zhuǎn)移化合物的電子轉(zhuǎn)移特性，以改進該復合物的電子轉(zhuǎn)移特性。UV光穩(wěn)定劑可以為紫外光吸收劑或捕獲自由基的紫外光抑制劑。
UV光吸收劑可吸收紫外輻射并作為熱將其消散。紫外光抑制劑被認為捕獲由紫外光產(chǎn)生的自由基，并在捕獲自由基后，隨后重新產(chǎn)生活性穩(wěn)定劑部分，同時消散能量。鑒于UV穩(wěn)定劑與電子轉(zhuǎn)移化合物之間的協(xié)同關(guān)系，UV穩(wěn)定劑的特別優(yōu)點并不是其UV穩(wěn)定能力，當然該UV穩(wěn)定能力可進一步有利地減少有機感光體長時間后的老化。具有包括電子轉(zhuǎn)移化合物和UV光穩(wěn)定劑的多層有機感光體的改進協(xié)同效果，在2003年4月28日，Zhu申請的美國專利申請序列號為10/425,333發(fā)明名稱為“含有穩(wěn)定劑的有機感光體”的同時待審的申請中進一步進行了描述，在此引入作為參考。
合適的光穩(wěn)定劑的非限制實例包括，例如，受阻三烷基胺，例如Tinuvin144和Tinuvin 292(從Ciba Specialty Chemicals，Terrytown，NY購得)，受阻烷氧基二烷基胺，例如Tinuvin 123(從Ciba Specialty Chemicals購得)，苯并三唑，例如Tinuvin 328，Tinuvin 900和Tinuvin 928(從Ciba Specialty Chemicals購得)，二苯甲酮，例如Sanduvor 3041(從Clariant Corp.Charlotte，N.C.購得)，鎳化合物，例如Arbestab(從Robinson Brothers Ltd，West Midlands，Great Britain購得)，水楊酸酯，氰基肉桂酸酯，丙二酸苯亞甲基酯，苯甲酸酯，草酰替苯胺，例如Sanduvor VSU(從Clariant Corp.Charlotte，N.C.購得)，三嗪，例如Cyagard UV-1164(從Cytec Industries Inc.，N.J.購得)，聚合物空間受阻胺，例如Luchem(從Atochem North America，Buffalo，NY購得)。在一些實施方案中，光穩(wěn)定劑選自包括具有以下結(jié)構(gòu)式的受阻三烷基胺 其中R1，R2，R3，R4，R6，R7，R8，R10，R11，R12，R13和R15獨立地為氫，烷基或酯，或醚基；R5，R9和R14獨立地為烷基；X為選自-O-CO-(CH2)m-CO-O-的連接基，其中m為2到20。
對于適合的實施方案，粘結(jié)劑通常可以分散或溶解電荷轉(zhuǎn)移材料(在電荷轉(zhuǎn)移層或單層結(jié)構(gòu)的情況下)，電荷產(chǎn)生化合物，(在電荷產(chǎn)生層或單層結(jié)構(gòu)的情況下)和/或電子轉(zhuǎn)移化合物。對電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層都合適的粘結(jié)劑實例一般包括，例如，苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-丙烯腈共聚物，改性丙烯酸類聚合物，聚醋酸乙烯酯，苯乙烯-醇酸樹脂，大豆-烷基樹脂，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚丙烯腈，聚碳酸酯，聚丙烯酸，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，苯乙烯聚合物，聚乙烯縮丁醛，醇酸樹脂，聚酰胺，聚氨酯，聚酯，聚砜，聚醚，聚酮，苯氧基樹脂，環(huán)氧樹脂，硅酮樹脂，聚硅氧烷，聚(羥基醚)樹脂，聚羥基苯乙烯樹脂，酚醛樹脂，(苯基縮水甘油基醚)-二環(huán)戊二烯共聚物，以上所述聚合物中所用單體的共聚物，及其組合。適合的粘結(jié)劑包括，例如，聚乙烯縮丁醛，例如從Sekisui Chemiacal Co.Ltd.，Japan購得的BX-1和BX-5。
對于這些層的任何一層或多層，合適的任選添加劑包括，例如，抗氧劑，偶聯(lián)劑，分散劑，固化劑，表面活性劑，及其組合。
光導元件的整體厚度一般為約10微米到約45微米。在具有單獨的電荷產(chǎn)生層和一單獨電荷轉(zhuǎn)移層的雙層實施方案中，電荷產(chǎn)生層通常具有約0.5微米到約2微米的厚度，并且電荷轉(zhuǎn)移層具有約5微米到約35微米的厚度。在電荷轉(zhuǎn)移材料和電荷產(chǎn)生化合物位于同一層的實施方案中，具有電荷產(chǎn)生化合物和電荷轉(zhuǎn)移物的該層通常具有約7微米到約30微米的厚度。在具有獨立的電子轉(zhuǎn)移層的實施方案中，電子轉(zhuǎn)移層具有約0.5微米到約10微米的平均厚度，在進一步的實施方案中厚度約為1微米到約3微米。通常，電子轉(zhuǎn)移外涂層可增加機械耐磨性，增加對載流子液體和大氣濕度的抵抗性，并延緩由電暈氣體造成的感光體的老化。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將可以理解在上述清楚的范圍內(nèi)的其它厚度范圍是可預見的，并且包括在本發(fā)明的公開范圍中。
一般，對于本文所述的有機感光體，基于光導層的重量，電荷產(chǎn)生化合物的含量為約0.5到約25重量％，在進一步的實施方案中，為約1到約15重量％，在更進一步的實施方案中為約2到約10重量％。電荷轉(zhuǎn)移材料的含量基于光導層的重量為約10到約80重量％，在進一步的實施方案中，為約35到約60重量％，在另一實施方案中，基于光導層的重量，為約45到約55重量％。當存在任選的第二電荷轉(zhuǎn)移材料時，基于光導層的重量，其量至少為約2重量％，在另一實施方案中，其量為約2.5到約25重量％，在進一步的實施方案中，其量基于光導層的重量，為約4到約20重量％。粘結(jié)劑的量基于光導層的重量，為約15到約80重量％，在進一步的實施方案中，基于光導層的重量，其為約20到約75重量％。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將可以理解在上述清楚的成分范圍內(nèi)的其它范圍是可預見的，并且包括在本發(fā)明的公開范圍中。
對于具有單獨的電荷產(chǎn)生層和電荷轉(zhuǎn)移層的雙層實施方案，基于電荷產(chǎn)生層的重量，所述電荷產(chǎn)生層一般包括含量為約10到約90重量％的粘結(jié)劑，在進一步的實施方案中其量為約15到約80重量％，在一些實施方案中，其量為約20到約75重量％。在電荷產(chǎn)生層中如果存在任選的電荷轉(zhuǎn)移材料時，基于電荷產(chǎn)生層的重量，其量一般至少為約2.5重量％，在進一步的實施方案中為約4到約30重量％，在更進一步的實施方案中，其含量為約10到25重量％。電荷轉(zhuǎn)移層中一般包括其含量為約20到約70重量％的粘結(jié)劑，在進一步的實施方案中為約30到約50重量％。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應理解對于雙層實施方案粘結(jié)劑濃度在以上所述清楚的范圍內(nèi)的其它范圍是可預見的，并且包括在本發(fā)明的公開范圍中。
對于具有電荷產(chǎn)生化合物和電荷轉(zhuǎn)移材料的單層實施方案，所述光導層一般包括粘結(jié)劑，電荷轉(zhuǎn)移材料和電荷產(chǎn)生化合物?；诠鈱拥闹亓?，電荷產(chǎn)生化合物可為約0.05到約25重量％，在進一步的實施方案中為約2到約15重量％。基于光導層的重量，電荷轉(zhuǎn)移材料的量可為約10到約80重量％，在另一實施方案中為約25到約65重量％，在進一步的實施方案中為約30到約60重量％，在進一步的實施方案中為約35到約55重量％，光導層的其它物質(zhì)包括粘結(jié)劑和任選的添加劑，如任何常用添加劑。具有電荷轉(zhuǎn)移材料成分和電荷產(chǎn)生化合物的單層一般包括含量為約10重量％到約75重量％的粘結(jié)劑，在另一實施方案中為約20重量％到約60重量％，在進一步的實施方案中為約25重量％到約50重量％。任選地，具有電荷產(chǎn)生化合物和電荷轉(zhuǎn)移材料的層可包括第二電荷轉(zhuǎn)移材料。如果存在該任選的第二電荷轉(zhuǎn)移材料，一般基于光導層的重量其量至少為約2.5重量％，在進一步的實施方案中為約4到約30重量％，在更進一步的實施方案中為約10重量％到約25重量％。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應理解在以上所述層中清楚的組分范圍內(nèi)的其它組分范圍是可以預見的，并且包括在本發(fā)明的公開范圍中。
一般地，具有電子轉(zhuǎn)移層的任何層可有利地進一步包括一UV光穩(wěn)定劑。具體地，電子轉(zhuǎn)移層一般可包括電子轉(zhuǎn)移化合物，粘結(jié)劑和任選的UV光穩(wěn)定劑。包括電子轉(zhuǎn)移化合物的外涂層，在Zhu等人申請的美國專利申請序列號為10/396,536發(fā)明名稱為“含有電子轉(zhuǎn)移層的有機感光體”的同時待審的申請中進一步進行了描述，在此引入作為參考。例如，如上所述的電子轉(zhuǎn)移化合物可用在本文所述的光導體的隔離層(release layer)中。電子轉(zhuǎn)移層中電子轉(zhuǎn)移化合物的量，基于電子轉(zhuǎn)移層的重量，可為約10到約50重量％，在進一步的實施方案中其量為約20到約40重量％。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應理解在以上所述清楚的范圍內(nèi)組分的其它范圍是可以預見的，并且包括在本如果在光導體的任何一層或多個合適的層中存在UV光穩(wěn)定劑，則基于具體層的重量，其量一般為約0.5到約25重量％，在一些實施方案中為約1到約10重量％。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應理解在以上所述清楚范圍內(nèi)組分的其它范圍是可以預見的，并且包括在本發(fā)明的公開范圍中。
例如，通過在有機溶劑中分散或溶解組分，例如一種或多種電荷產(chǎn)生化合物，本發(fā)明的電荷轉(zhuǎn)移材料，如電荷轉(zhuǎn)移化合物或電子轉(zhuǎn)移化合物的第二電荷轉(zhuǎn)移材料，UV光穩(wěn)定劑，和聚合物粘結(jié)劑，并將得到的分散體和/或溶液涂布在各自的底層上，然后干燥涂層，可形成光導層。具體地，組分可通過高剪切力均質(zhì)化，采用球磨機，磨碎機，高能量珠(砂)磨或其它降低尺寸的方法，或本領(lǐng)域公知的混合方法來分散，以在形成分散體時有效降低顆粒尺寸。
該感光體也可任選地具有一層或多層附加層。附加層可為，例如，子層或外涂層，如阻擋層，隔離層，保護層或粘結(jié)層。隔離層或保護層可形成于光導元件的最外層。阻擋層可位于隔離層和光導元件之間，或用于外涂光導元件。阻擋層保護底涂層不被磨損。粘結(jié)層位于光導元件，阻擋層和隔離層之間，或者任何組合之間，并改進粘結(jié)性。子層為電荷阻擋層，并位于導電基底和光導元件之間。子層還可以改進導電基底和光導元件之間的粘結(jié)性。
合適的阻擋層包括，例如，涂敷可交聯(lián)的硅氧烷醇-膠態(tài)二氧化硅涂層，和羥基化的倍半硅氧烷-膠態(tài)二氧化硅涂層，以及有機粘結(jié)劑，例如聚乙烯醇，甲基乙烯基醚/馬來酸酐共聚物，酪蛋白，聚乙烯吡咯烷酮，聚丙烯酸，明膠，淀粉，聚氨酯，聚酰亞胺，聚酯，聚酰胺，聚醋酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚碳酸酯，聚乙烯醇縮丁醛，聚乙烯醇縮乙酰乙醛，聚乙烯醇縮甲醛，聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯酸酯，聚乙烯咔唑，上述聚合物所用單體的共聚物，氯乙烯/醋酸乙烯酯/乙烯醇三元共聚物，乙烯氟化物/乙烯醋酸酯/馬來酸三元共聚物，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物，氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物，纖維素聚合物，以及這些聚合物的混合物。上述阻擋層聚合物可任選地含有小的無機顆粒，例如熱解法二氧化硅，二氧化硅，二氧化鈦，氧化鋁，氧化鋯或者這些物質(zhì)的組合。阻擋層在Woo等人的美國專利6,001,522中有進一步描述，該發(fā)明的名稱為“含有有機聚合物和二氧化硅的光導元件的阻擋層”，在此引入作為參考。隔離層上涂層包括本領(lǐng)域公知的任何隔離層組合物。在一些實施方案中，隔離層為氟化聚合物，硅氧烷聚合物，氟代硅氧烷聚合物，聚硅烷(silane)，聚乙烯，聚丙烯，聚丙烯酸酯或這些聚合物的組合物。隔離層可包括交聯(lián)聚合物。
隔離層可包括，例如，本領(lǐng)域公知的任何隔離層組分。在一些實施方案中，隔離層包括氟化聚合物，硅氧烷聚合物，氟代硅氧烷聚合物，聚硅烷，聚乙烯，聚丙烯，聚丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物，聚氨酯樹脂，聚氨酯-環(huán)氧樹脂，丙烯酸酯化的聚氨酯樹脂，聚氨酯-丙烯酸樹脂，或這些聚合物的組合。在另一些優(yōu)選實施方案中，隔離層包括交聯(lián)的聚合物。
保護層可保護有機感光體，防止其因化學和機械原因而損害。保護層可包括本領(lǐng)域公知的任何保護層組分。在一些實施方案中，保護層為氟化聚合物，硅氧烷聚合物，氟代硅氧烷聚合物，聚硅烷，聚乙烯，聚丙烯，聚丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物，聚氨酯樹脂，聚氨酯-環(huán)氧樹脂，丙烯酸酯化的聚氨酯樹脂，聚氨酯-丙烯酸樹脂，或這些聚合物的組合。在一些特別優(yōu)選的實施方案中，保護層是交聯(lián)的聚合物。
外涂層可包括電子轉(zhuǎn)移化合物，該電子轉(zhuǎn)移化合物在2003年3月25日，Zhu等人的申請序列號為10/396,536發(fā)明名稱為“具有電子轉(zhuǎn)移層的有機感光體”的同時待審的美國專利申請中進一步得以描述，該申請在此引入作為參考。例如，如上所述的電子轉(zhuǎn)移化合物可用在本發(fā)明的外涂層中?；谕馔繉拥闹亓浚馔繉又械碾娮愚D(zhuǎn)移化合物的量可在約2到約50重量％的范圍內(nèi)，在其他實施方案中，其量在約10到約40重量％的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解在所述清楚的范圍內(nèi)的其它組分范圍是可預見的，并且在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)。
一般，粘結(jié)層包括成膜聚合物，例如聚酯，聚乙烯醇縮丁醛，聚乙烯吡咯烷酮，聚甲基丙烯酸甲酯，聚(羥基氨基醚)等。阻擋層和粘結(jié)層在Ackley等人的其發(fā)明名稱為“液體電照相的有機感光體”的美國專利6,180,305中有進一步描述，在此引入作為參考。
子層可包括，例如，聚乙烯醇縮丁醛，有機硅烷，可水解的硅烷，環(huán)氧樹脂，聚酯，聚酰胺，聚氨酯、聚硅氧烷等。在一些實施方案中，子層具有約20埃到約2000埃的干厚度。含有金屬氧化物導電顆粒的子層的厚度可為約1到25微米之間。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解在所述清楚的范圍內(nèi)的其它組分和厚度范圍是可預見的，并且在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)。
本文所述的電荷轉(zhuǎn)移材料和包括這些化合物的感光體，適于用在使用干式或液態(tài)調(diào)色劑顯影的成象方法中。例如，本領(lǐng)域公知的任何干式調(diào)色劑和液態(tài)調(diào)色劑可用在本發(fā)明的方法和設備中。液態(tài)調(diào)色劑顯影是理想的，因為與干式調(diào)色劑相比，其優(yōu)點是提供更高分辨率的影像，且定影所需能量更低。合適的液態(tài)調(diào)色劑實例在本領(lǐng)域是公知的。液態(tài)調(diào)色劑一般含有分散在載液中的調(diào)色劑顆粒。調(diào)色劑顆粒可含有著色劑/顏料，樹脂粘合劑，和/或電荷導向劑。在一些液態(tài)調(diào)色劑實例中，樹脂與顏料的比例可在1∶1到10∶1的范圍內(nèi)，在其它實施方案中，樹脂與顏料的比例可在4∶1到8∶1的范圍內(nèi)。液體調(diào)色劑在發(fā)明名稱為“含有有機溶膠的液體油墨”已公開美國專利申請2002/0128349，和發(fā)明名稱為“含有已處理著色劑顆粒的液體油墨”的已公開美國專利申請2002/0086916，以及發(fā)明名稱為“液體電照相的相變顯影劑”的已公開美國專利申請2002/0197552中有進一步描述，該三篇文獻都在此引入作為參考。
電荷轉(zhuǎn)移材料如本文所述，有機感光體包括具有以下結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料 其中R1和R2獨立的是H、烷基、烷芳基、或芳基；X是具有-(CH2)m-結(jié)構(gòu)式的連接基團，支鏈或直鏈的，其中m是0-20的整數(shù)，并且包括0和20，其中一個或者多個亞甲基可以任選地被O、S、C＝O、O＝S＝O、雜環(huán)基團、芳香基、氨基甲酸乙酯、脲、酯基、NR3基團、CHR4基團、或CR5R6基團所代替，其中R3，R4，R5和R6獨立地是H、羥基、硫羥基、烷基、烷芳基、雜環(huán)基團、或芳基；V包括乙烯基醚基；和Z包括芳基胺基團，例如咔唑基團，久洛尼定基團，(N，N-二取代)芳基胺基團(例如三苯基胺基)。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)式(1)的適合電荷轉(zhuǎn)移材料具體的非限制性實例具有以下結(jié)構(gòu) 電荷轉(zhuǎn)移材料的合成本發(fā)明的電荷轉(zhuǎn)移材料可以采用以下的多步合成法來制備。當然本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于此處的公開內(nèi)容也可以采用其他適合的方法。
步驟1芳基胺的單甲?；谠摬襟E中，使形成結(jié)構(gòu)式(1)的Z基團的芳基胺發(fā)生反應以進行甲?；〈瑥亩梢耘c肼反應以形成腙。在0℃氮氣氣氛下向干燥的二甲基甲酰胺(DMF)中滴加氧氯化磷(POCl3)。將該溶液緩慢加熱至室溫?？梢韵蛟撊芤褐芯徛渭铀x的芳基胺的干DMF溶液。將該反應混合物在80℃加熱24小時，并倒入冰水中。用10％的氫氧化鉀溶液中和該溶液，直至pH為6-8。用氯仿萃取該產(chǎn)物。用無水硫酸鈉干燥該氯仿萃取物并進行過濾。然后蒸發(fā)溶劑。產(chǎn)物是芳基胺的醛，它可以由例如甲醇的溶劑進行結(jié)晶。可以使用二甲基甲酰胺的取代形式以形成對應的酮，它可以獲得結(jié)構(gòu)式(1)中的R2與氫不同的化合物。
步驟2制備腙將上述步驟1中獲得的芳基胺的醛(或酮)在緩和加熱的條件下溶解在甲醇中。然后，將N-取代的肼的甲醇溶液加入到該溶液中。將反應混合物回流2小時，然后緩慢冷卻至室溫。沉淀的產(chǎn)物是芳基胺的腙衍生物。過濾該腙衍生物，并用大量的甲醇洗滌，然后在油泵抽真空下在室溫下干燥。
步驟3腙與2-氯乙基乙烯基醚的反應將步驟2中獲得的腙衍生物溶解在乙基甲基酮中以形成溶液。然后向該溶液中加入2-氯乙基乙烯基醚。隨后分兩部分向該反應混合物中加入氫氧化鉀(KOH)和碳酸鉀(K2CO3)。將該反應混合物回流36小時。通過柱色譜提純該產(chǎn)物?？梢允褂闷渌柠u素取代的乙烯基醚化合物以在所得到的結(jié)構(gòu)式(1)的電荷轉(zhuǎn)移材料中引入其他的X基團。
通過以下的實施例來進一步描述本發(fā)明。
實施例實施例1-合成和表征電荷轉(zhuǎn)移材料該實施例描述了化合物2-3的合成和表征，其中數(shù)字表示上述結(jié)構(gòu)式的號碼。該表征包括該化合物形成的材料的化學特性和靜電特性。
化合物(2)步驟1制備9-乙基咔唑-3-甲醛。在0℃在氮氣氣氛下將POCl3(4.8ml，0.052摩爾)(來自Aldrich)滴加至5.7ml(0.078摩爾)的干二甲基甲酰胺(DMF)中。將該溶液緩慢加熱至室溫。然后，滴加5g(0.026摩爾)的9-乙基咔唑(來自Aldrich)的干DMF溶液。將該反應混合物在80℃加熱24小時，然后倒入冰水中。用10％的氫氧化鉀溶液中和該溶液，直至pH為6-8。用氯仿萃取該產(chǎn)物。用無水硫酸鈉干燥該氯仿萃取物并進行過濾。然后利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器來除去溶劑。由甲醇對產(chǎn)物9-乙基咔唑-3-甲醛進行重結(jié)晶。產(chǎn)量4.57g(80％)。該產(chǎn)物的熔點是85℃。1H NMR譜(100MHz，CDCl3，δ，ppm)得到如下結(jié)果1.42(t，J＝7.0Hz，3H，CH3)；4.31(q，J＝7.0Hz，2H，CH2)；7.20-7.62(m，4H，Ar)，7.99(dd，1H，Ar)，8.14(d，1H，Ar)，8，54(s，1H，Ar)10.06(s，1H，CHO)。紅外吸收光譜得到如下結(jié)果(KBr窗)(cm-1)ν(C-H)2973；2894；2822；2745，ν(C-H，在Ar中)3052，ν(C＝O)1682，ν(C＝C，C-N，在Ar中)1622；1591；1577；1494；1447；1237，γ(Ar)807；749；736。質(zhì)譜分析得到如下離子質(zhì)量與電荷之間的比(m/z)224(100％，M+1)。
步驟2制備9-乙基咔唑-3-甲醛-N-苯基腙。將步驟1的9-乙基咔唑-3-甲醛(10g，0.045摩爾)在緩和加熱的條件下溶解在300ml的甲醇中。然后，加入7.25g(0.067摩爾)的N-苯基肼(來自Aldrich)的甲醇溶液。將該反應混合物回流2小時。濾出黃色晶體，用大量的甲醇洗滌并干燥。產(chǎn)物產(chǎn)量13.12g(92％)。該產(chǎn)物的熔點是136-137℃。1H NMR譜得到如下化學位移(100MHz，CDCl3，δ，ppm)1.34(t，J＝7.0Hz，3H，CH3)；4.23(q，J＝7.0Hz，2H，CH2)；6.90-7.64(m，8H，Ar)，7.60(s，1H，Ar)7.81(dd，1H，Ar)，8.08(d，2H，Ar)，8,15(d，1H，＝CH)。紅外光譜得到如下吸收峰值(KBr窗)(cm-1)ν(N-H)3306，ν(C-H)2972，ν(芳香烴C-H)3051，ν(C＝C，C-N，在Ar中)1602；1494；1475；1237，ν(C-N)1256，γ(Ar)815；747；731。質(zhì)譜分析得到如下離子質(zhì)量與電荷之間的比(m/z)314(90％，M+1)；222(100％，H5C2-C12H7N-CH＝NH)。
步驟3制備9-乙基咔唑-3-甲醛-N-(乙烯氧基乙基)-N-苯基腙。步驟2的9-乙基咔唑-3-甲醛-N-苯基腙(10g，0.031摩爾)溶解在50ml的乙基甲基酮中，然后向該溶液加入2-氯乙基乙烯基醚(6.4ml，0.062摩爾，來自Aldrich)。分成兩部分向該反應混合物中加入3.5g(0.062摩爾)的KOH和4.3g(0.031摩爾)的K2CO3的混合物。將反應混合物回流36小時。利用體積比為7∶1的庚烷和丙酮的洗脫液混合物通過柱狀色譜來提純該產(chǎn)物。產(chǎn)率44.8％(5.47g)。該產(chǎn)物的熔點為106-107℃。1H NMR譜得到如下化學位移(100MHz，CDCl3，δ，ppm)1.40(t，J＝7.0Hz，3H，CH3)；3.61-4.71(m，8H，N-CH2-CH2-O，N(Ar)-CH2，CH2＝))；6.59(q，1H，O-CH＝)；6.90-7.60(m，9H，Ar)，7.79-8.32(m，3H，Ar)，8.35-8.45(s，1H，CH＝N)。紅外光譜得到如下吸收峰值(KBr窗)(cm-1)ν(C-H)2971；2921；2880，ν(芳香烴C-H)3051，ν(C＝C，C-N，在Ar中)1616；1592；1494；1480，ν(C-N)1233；1203，γ(Ar)797；749。質(zhì)譜分析得到如下離子質(zhì)量與電荷之間的比(m/z)384(83％，1M+1)；224(100％，M-159)，120(78％，C6H5-NH-N＝CH2)。
化合物(3)步驟1制備三苯基胺基-4-甲醛。在0℃在氮氣氣氛下將POCl3(3.8ml，0.0408摩爾)(來自Aldrich)滴加至4.73ml(0.0612摩爾)的干二甲基甲酰胺(DMF)中。將該溶液緩慢加熱至室溫。然后，滴加5g(0.0204摩爾)三苯基胺(來自Aldrich)的20ml干DMF溶液。將該反應混合物在80℃加熱24小時，然后倒入冰水中。用10％的氫氧化鉀溶液中和該溶液，直至pH為6-8。用氯仿萃取該產(chǎn)物。用無水硫酸鈉干燥該氯仿萃取物并進行過濾。在水泵/吸氣器形成的真空下蒸發(fā)溶劑。由甲醇對產(chǎn)物進行重結(jié)晶。產(chǎn)量5.57g(72％)。該產(chǎn)物的熔點為126.5℃。1H NMR譜得到如下化學位移(100MHz，CDCl3，δ，ppm)6.57-7.56(m，12H，Ar)，7.60-7.98(m，2H，Ar)，10.21(s，1H，CHO)。紅外光譜得到如下吸收峰值(KBr窗)(cm-1)ν(C-H)2743；2830，ν(C-H，在Ar中)3037，ν(C＝O)1689，ν(C＝C，在Ar中)1585；1567；1490，γ(Ar)825。質(zhì)譜分析得到如下離子質(zhì)量與電荷之間的比(m/z)274(100％，M+1)。
步驟2制備三苯基胺基-4-甲醛-N-苯基腙。在緩和加熱條件下將步驟1的三苯基胺基-4-甲醛(10g，0.037摩爾)溶解在300ml的甲醇中。然后加入5.94g(0.055摩爾)N-苯基肼的5ml甲醇的溶液。將反應混合物回流0.5小時。過濾出黃色晶體，并用大量甲醇洗滌，干燥。產(chǎn)量11.7g(86.7％)。該產(chǎn)物的熔點為168-169℃。1H NMR譜得到如下化學位移(100MHz，CDCl3，δ，ppm)6.55-7.64(m，21H，Ar，＝CH，-NH)。紅外光譜得到如下吸收峰值(KBr窗)(cm-1)ν(N-H)3294，ν(芳香烴C-H)3026，ν(C＝C，在Ar中)1595；1489，ν(C-N)1282；1257，γ(Ar)750；731。質(zhì)譜分析得到如下離子質(zhì)量與電荷之間的比(m/z)364(100％，M+1)。
步驟3制備三苯基胺基-4-甲醛-N-(乙烯基氧乙基)-N-苯基腙。將步驟2的三苯基胺基-4-甲醛-N-苯基腙(10g，0.027摩爾)溶解在50ml的乙基甲基酮中，加入5.5ml(0.054摩爾)的2-氯乙基乙烯基醚(來自Aldrich)。然后分成兩部分向該反應混合物中加入3.02g(0.054摩爾)的KOH和3.73g(0.027摩爾)的K2CO3的混合物。將反應混合物回流15小時。利用體積比為7∶1的庚烷和丙酮的洗提液混合物通過柱色譜來提純該產(chǎn)物。產(chǎn)率37.7％(3.5g)。該產(chǎn)物的熔點為107-108℃。1H NMR譜得到如下化學位移(100MHz，CDCl3，δ，ppm)3.52-4.47(m，6H，N-CH2-CH2-O，CH2＝))；6.43(q，1H，O-CH＝)；6.70-8.03(m，20H，Ar，CH＝N)。紅外光譜得到如下吸收峰值(KBr窗)(cm-1)ν(C-H)2983；2926；2878，ν(芳香烴C-H)3033，ν(C＝C，在Ar中)1618；1591；1494，ν(C-N)1315；1276，γ(Ar)751；693。
實施例2-電荷移動性測量該實施例描述了利用實施例1所述的兩種電荷轉(zhuǎn)移材料形成的樣品的電荷移動性的測量。
樣品1
將0.1g的化合物(2)和0.1g的聚碳酸酯Z溶解在2ml的THF中。采用浸輥涂方法將該溶液涂布在帶有導電鋁層的聚酯膜上。在溫度80℃下干燥15分鐘之后，形成透明的10μm厚的層。
樣品2根據(jù)樣品1的方法制備樣品2，但是采用化合物(3)來代替化合物(2)。
移動性測量將每個樣品正性地電暈充電至表面電勢U，并用2ns長的氮激光脈沖照射。根據(jù)如Kalade等人“Investigation of charge carrier transfer inelectrophotographic layers of chalkogenide glasses，”Proceeding IPCS 1994ThePhysics and Chemistry of imaging Systems，Rochester，NY，pp.747-752中所述，確定空穴移動性μ，該文獻在此引入作為參考。改變充電狀況以將樣品充電至不同的U值，從而重復測量空穴移動性，其中該U值對應于在層E中的不同的電場強度。對電場強度的依賴性大致由以下公式近似計算μ=μ0eαE.]]>此處E是電場強度，λ0是0電場移動性，α是Pool-Frenkel參數(shù)。表1中給出了從這些測量中確定的移動性表征參數(shù)μ0和α值以及在6.4×105V/cm電場強度下的移動性值。
表1

實施例3-電離電勢測量該實施例描述了實施例1所述的兩種電荷轉(zhuǎn)移材料的電離電勢的測量。
為了進行電離電勢測量，在20cm2基底表面上用2mg電荷轉(zhuǎn)移材料的0.2ml四氫呋喃的溶液涂布大約0.5μm厚的電荷轉(zhuǎn)移材料薄層。該基底是在厚度大約0.4μm的甲基纖維素子層上具有鋁層的聚酯薄膜。
根據(jù)Grigalevicius等人在Synthetic Metals 128(2002)，p.127-131中的論文“作為新的空穴轉(zhuǎn)移的無定形分子材料的3，4-二(N-二苯基氨基)-9-苯基咔唑和其甲基取代衍生物”所述來測量電離電勢，所述文獻在此引入作為參考。實際上每個樣品用來自具有氘燈光源的石英單色儀的單色光照射。入射光束的功率是2-5·10-8W。向樣品基底施加-300V的負壓。具有用于照射的4.5×15mm2的狹縫的反電極相距樣品表面8mm距離來設置。該反電極連接至在開路輸入狀態(tài)下工作的BK2-16型電表的輸入，用于測量光電流。在照射狀態(tài)下，在回路中流動10-15-10-12amp的光電流。光電流I極度依賴于入射光的光子能hν。畫出I0.5＝f(hν)的依賴性曲線。通常光電流的平方根對入射光量子能的依賴性由接近閾值的線性關(guān)系來描述(參見E.Miyamoto，Y.Yamaguchi，和M.Yokoyama的“Ionization Potential of Organic Pigment Filmby Atmospheric Photoelectron Emission Analysis，”Elecrophotography，28，Nr.4，p.364(1989)；以及M.Cordona和L.Ley的“Photoemission in Solids”，Topics in Applied Physics，26，1-103(1978)，這兩份文獻的內(nèi)容在此引入作為參考)。該依賴性的線性部分被外推至hν軸，Ip值被確定為在截獲點處的光子能。電離電勢測量的誤差在±0.03eV。表2給出了電離電勢值。
表2-電離電勢

如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的那樣，可以在本發(fā)明的目前公開的范圍和含義之內(nèi)進行另外的替換、替換方案中的各種變化以及合成和使用的各種替換方法。上述實施方案用于說明而不是限制。其他實施方案包含在權(quán)利要求書中。盡管已經(jīng)參考了具體實施方案描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍能認識到，可以在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，在形式和細節(jié)方面作出變化。
權(quán)利要求
1.有機感光體，包括導電基底和該導電基底上的光導元件，該光導元件包括(a)具有如下結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料， 其中R1和R2獨立的是H、烷基、烷芳基、或芳基；X是具有-(CH2)m-結(jié)構(gòu)式的連接基團，支鏈或直鏈的，其中m是0-20的整數(shù)，并且包括0和20，其中一個或者多個亞甲基可以任選地被O、S、C＝O、O＝S＝O、雜環(huán)基團、芳香基、氨基甲酸乙酯、脲、酯基、NR3基團、CHR4基團、或CR5R6基團所代替，其中R3，R4，R5和R6獨立地是H、羥基、硫羥基、烷基、烷芳基、雜環(huán)基團、或芳基；V包括乙烯基醚基；和Z包括芳基胺基團；和(b)電荷產(chǎn)生化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的有機感光體，其中X是CH2CH2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的有機感光體，其中V是O-CH2＝CH。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的有機感光體，其中電荷轉(zhuǎn)移材料具有選自以下的結(jié)構(gòu)式 和
5.根據(jù)權(quán)利要求1的有機感光體，其中光導元件還包括第二電荷轉(zhuǎn)移材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的有機感光體，其中第二電荷轉(zhuǎn)移材料包括電子轉(zhuǎn)移化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的有機感光體，其中該光導元件還包括粘合劑。
8.一種電照相成像設備，包括(a)光成像元件；和(b)有機感光體，它被取向為能接受來自光成像元件的光，該有機感光體包括導電基底和該導電基底上的光導元件，所述光導元件包括(i)具有如下結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料 其中R1和R2獨立的是H、烷基、烷芳基、或芳基；X是具有-(CH2)m-結(jié)構(gòu)式的連接基團，支鏈或直鏈的，其中m是0-20的整數(shù)，并且包括0和20，其中一個或者多個亞甲基可以任選地被O、S、C＝O、O＝S＝O、雜環(huán)基團、芳香基、氨基甲酸乙酯、脲、酯基、NR3基團、CHR4基團、或CR5R6基團所代替，其中R3，R4，R5和R6獨立地是H、羥基、硫羥基、烷基、烷芳基、雜環(huán)基團、或芳基；V包括乙烯基醚基；和Z包括芳基胺基團；和(ii)電荷產(chǎn)生化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電照相成像設備，其中X是CH2CH2。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的電照相成像設備，其中V是O-CH2＝CH。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的電照相成像設備，其中電荷轉(zhuǎn)移材料具有選自以下的結(jié)構(gòu)式 和
12.根據(jù)權(quán)利要求8的電照相成像設備，其中光導元件還包括第二電荷轉(zhuǎn)移材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的電照相成像設備，其中第二電荷轉(zhuǎn)移材料包括電子轉(zhuǎn)移化合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的電照相成像設備，還包括液體調(diào)色劑分配器。
15.電照相成像方法，包括；(a)向有機感光體的表面施加電荷，該有機感光體包括導電基底和該導電基底上的光導元件，該光導元件包括(i)具有如下結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料， 其中R1和R2獨立的是H、烷基、烷芳基、或芳基；X是具有-(CH2)m-結(jié)構(gòu)式的連接基團，支鏈或直鏈的，其中m是0-20的整數(shù)，并且包括0和20，其中一個或者多個亞甲基可以任選地被O、S、C＝O、O＝S＝O、雜環(huán)基團、芳香基、氨基甲酸乙酯、脲、酯基、NR3基團、CHR4基團、或CR5R6基團所代替，其中R3，R4，R5和R6獨立地是H、羥基、硫羥基、烷基、烷芳基、雜環(huán)基團、或芳基；V包括乙烯基醚基；和Z包括芳基胺基團；和(ii)電荷產(chǎn)生化合物。(b)利用輻射對該有機感光體的表面進行成像式曝光，以消散所選區(qū)域內(nèi)的電荷，由此在該表面上形成帶電和不帶電區(qū)域的圖案；(c)使該表面與調(diào)色劑接觸，以產(chǎn)生著色圖像；和(d)將該著色圖像轉(zhuǎn)移至基底。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的電照相成像方法，其中X是CH2CH2。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的電照相成像方法，其中V是O-CH2＝CH。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的電照相成像方法，其中電荷轉(zhuǎn)移材料具有選自以下的結(jié)構(gòu)式 和
19.根據(jù)權(quán)利要求15的電照相成像方法，其中光導元件還包括第二電荷轉(zhuǎn)移材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的電照相成像方法，其中第二電荷轉(zhuǎn)移材料包括電子轉(zhuǎn)移化合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的電照相成像方法，其中該光導元件還包括粘合劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的電照相成像方法，其中調(diào)色劑包括液體調(diào)色劑，該液體調(diào)色劑包括著色劑顆粒的有機液體分散體。
23.具有以下結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料， 其中R1和R2獨立的是H、烷基、烷芳基、或芳基；X是具有-(CH2)m-結(jié)構(gòu)式的連接基團，支鏈或直鏈的，其中m是0-20的整數(shù)，并且包括0和20，其中一個或者多個亞甲基可以任選地被O、S、C＝O、O＝S＝O、雜環(huán)基團、芳香基、氨基甲酸乙酯、脲、酯基、NR3基團、CHR4基團、或CR5R6基團所代替，其中R3，R4，R5和R6獨立地是H、羥基、硫羥基、烷基、烷芳基、雜環(huán)基團、或芳基；V包括乙烯基醚基；和Z包括芳基胺基團。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的電荷轉(zhuǎn)移材料，其中X是CH2CH2。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的電荷轉(zhuǎn)移材料，其中V是O-CH2＝CH。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的電荷轉(zhuǎn)移材料，其中電荷轉(zhuǎn)移材料具有選自以下的結(jié)構(gòu)式 和
全文摘要
改進的有機感光體，包括導電基底和該導電基底上的光導元件，該光導元件包括(a)具有如下結(jié)構(gòu)式的電荷轉(zhuǎn)移材料，其中R
文檔編號G03G5/06GK1612060SQ20041008324
公開日2005年5月4日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者朱扎斯·V·格拉朱勒維舍斯, 金塔拉斯·布卡, 維金塔斯·詹考斯卡斯, 瓦倫塔斯·蓋德利斯, 魯塔·巴德里基恩, 茲比格紐·托卡斯基, 紐斯雷拉·朱布蘭 申請人:三星電子株式會社