Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger, gegebenenfalls einer isolierenden Zwischenschicht und einer photoleitfähigen Schicht aus organischen Materialien mit mindestens einer Ladungsträger erzeugenden Verbindung und mindestens einer Ladungen transportierenden Verbindung sowie einer schützenden transparenten Deckschicht in einer Dicke von 0,5 bis 10 gm. Die photoleitfähige Schicht kann aus einem Schichtsystem bestehen.

[0002] Bei dem aus der US-A-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 Entwicklerflüssigkeit. Sie ist auch der in der Aufladestation erzeugten ionisierten Luft ausgesetzt. Es ist bekannt, daß die erforderlichen 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.

[0003] 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-B-23 14051) aufgrund ihrer hohen Elastizität auf leitfähigen Trägerfolien bzw. -bändern verwendet.

[0004] Insbesondere lassen sich sehr hoch empfindliche Photoleitersysteme gemäß zum Beispiel DE-A--27 34 288 wegen ihrer großen Flexibilität als Endlosbänder einsetzen, die über Umlenkwalzen mit relativ kleinem Durchmesser geführt werden können.

[0005] Es ist auch bekannt (US-A-2 901 348, US-A-4148 637, DE-A-2 452 623), 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 photoleitfähige organische Verbindung.

[0006] Aus »Research Disclosure«, 1973, Seiten 67 bis 70, sind Deckschichten auf Mono- oder Mehrfach-Photoleiterschichten mit anorganischem oder bevorzugt organischem Photoleiter bekannt, die aus einer ganz bestimmten Kombination von Vernetzungsmittel mit vernetzbarem Polymerisat oder Copolymerisat im Gewichtsverhältnis von 1 zu 9 bestehen. Als Vernetzungsmittel werden z. B. Melaminformaldehyd und Iminogruppen enthaltende Präpolymere und als vernetzbare Polymerisate solche genannt, die α,β-ethylenisch ungesättigte Carbonsäure- oder -partialester-Konfigurationen besitzen. Hieraus ist zu entnehmen, daß nur diese Mittel die physikalischen Eigenschaften erbringen, die für eine Deckschicht auf einer photoleitfähigen Schicht unumgänglich und vorteilhaft sind.

[0007] Aus DE-A-27 33 052 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial bestimmten Aufbaus bekannt, das ohne Deckschicht nicht technisch verwendbar ist. Bei der photoleitfähigen Mehrfachschicht handelt es sich um drei verschieden dicke Schichten unterschiedlichen organischen Materials. Auf diese wird eine Deckschicht aufgebracht, die 20 jim dick und normalerweise mehr als etwa 10µm dick ist.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, 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.

[0009] Die gestellte Aufgabe wird durch ein in den Ansprüchen 1 und 2 genanntes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Deckschicht aus einem oberflächenabriebsfesten 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.

[0010] Hierdurch wird erreicht, daß elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien zur Verfügung gestellt werden können, die bei nahezu gleichbleibender Photoempfindlichkeit die Abriebfestigkeit und die Gebrauchsdauer deutlich verbessern.

[0011] Die abriebfeste Deckschicht kann durch Beschichten, Tauchen oder auch (elektrostatisches) Sprühen mit nachfolgenderTrocknung und gegebenenfalls Härtung aufgebracht werden.

[0012] 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.

[0013] 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 Verbindungen in Dispersion. Mit Position 7 ist die erfindungsgemäße schützende Deckschicht angezeigt.

[0014] Als leitende Schichtträger kommen zum Beispiel Aluminium-Folie, gegebenenfalls transparente, mit Aluminium bedampfte oder kaschierte Polyester-Folie zum Einsatz, jedoch kann jeder andere genügend leitfähig gemachte Schichtträger verwendet werden.

[0015] 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, Polyvinylphosphonsäure, Polyurethane, Polyesterharze oder spezifisch alkalilösliche Bindemittel, wie zum Beispiel Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate. Die Dicke solcher organischen Zwischenschichten kann bis zu 5 gm betragen, die der Aluminiumoxidschicht liegt größtenteils im Bereich von 0,01―1 µm.

[0016] 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. Als Ladungsträger erzeugende Substanzen können Farbstoffe unterschiedlichster Klassen eingesetzt werden. Beispielsweise seien genannt:

Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäureanhydrid bzw. Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäureimidderivate nach DE-OS 2 237 539;

oder gemäß DE-A-2 232 513 N,N'-Bis-(3-methoxypropyl)-3,4,9,10-perylentetracarbonsäureimid;

polynukleare Chinone nach DE-A-22 37 678;

cis- bzw. trans-Perinone nach DE-OS 22 39 923;

Thioindigo-Farbstoffe nach DE-A-2 237 680;

Chinacridone nach DE-A-2 237 679;

Kondensationsprodukte aus Benzo-4,10-thioxanthen-3,1'-dicarbonsäureanhydrid und Aminen nach DE-A-2 355 075;

Phthalocyanin-Derivate nach DE-A-2 239 924 und Farbstoffe, die durch Kondensation nach der Vorschrift Bull.

Chem. Soc. Japan 25,411-413/1952 aus Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäureanhydrid und o-Phenylendiamin oder 1,8-Diaminophthalin hergestellt werden, gemäß DE-A-2 314 051.

[0017] Ferner können beispielsweise Farbstoffe nach den DE-A-2 246 255, 2 353 639 und 2 356 370 eingesetzt werden.

[0018] 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 µm, da hier Haftfestigkeit und Homogenität der aufgedampften Verbindung besonders günstig sind.

[0019] In Kombination mit der Zwischenschicht oder als Ersatz der Zwischenschicht können homogene, gut abdeckende Farbstoffschichten mit Dicken von größenordnungsmäßig 0,1 ―3 µm auch durch Vermahlen 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 Figur4 hervorgeht.

[0020] Als dem Ladungstransport dienendes Material in Schicht 3 bzw. 6 sind vor allem solche Verbindungen geeignet, die ein ausgedehntes π-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 1 058 836 genannt sind. Hierzu gehören insbesondere das 2,5-Bis-(p-diethylaminophenyl)-oxidiazol-1,3,4. Weitere geeignete monomere Elektronendonatorverbindungen sind zum Beispiel Triphenylaminderivate, höher kondensierte aromatische Verbindungen wie Pyren, benzokondensierte Heterocyclen, außerdem Pyrazolin- oder Imidazolderivate (DE-B-1060714, 11 06599), hierher gehören auch Triazol-, Thiadiazol- sowie besonders Oxazolderivate, zum Beispiel 2-Phenyl-4-(2-chlorphenyl)-5-(4-diethylamino)-oxazol, wie sie in den deutschen Patentschriften 1 060 260,1 299 296,1 120 875 offenbart sind.

[0021] Die Ladungstransportschicht 3 weist im sichtbaren Bereich (420-750 nm) praktisch keine Photoempfindlichkeit auf. Sie besteht vorzugsweise aus eiern Gemisch einer Elektronendonatorverbindung mit einem Harzbindemittel, wenn negativ aufgeladen werden soll.

[0022] 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 (_2:10¹² Q) und verhindert im Dunkeln das Abfließen der elektrostatischen Ladung. Bei Belichtung transportiert sie die in der organischen Farbstoffschicht erzeugten Ladungen.

[0023] 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.

[0024] Als Bindemittel werden filmbildende Verbindungen wie Polyesterharze, Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Mischpolymerisate, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate, Polycarbonate, Silikonharze, Polyurethane, Epoxidharze, Acrylate, Polyvinylacetale, Polystyrole, Cellulose-Derivate wie Celluloseacetobutyrate etc. eingesetzt. Außerdem werden nachvernetzende Bindemittelsysteme wie DD-Lacke (zum Beispiel Desmophen/Desmodur®, Bayer AG), polyisocyanatvernetzbare Acrylatharze, Melaminharze, ungesättigte Polyester-Harze etc. erfolgreich angewandt.

[0025] Wegen der kombinierten Vorteile (hohe Photoempfindlichkeit, Blitzempfindlichkeit, hohe Flexibilität) ist der Einsatz von Cellulosenitra_ten, insbesondere der hochviskosen Typen bevorzugt.

[0026] 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.

[0027] Die Dicken der Schichten 3 bzw. 6 liegen vorzugsweise zwischen etwa 3 und 20 um.

[0028] Als übliche Zusätze werden der Schicht Verlaufmittel wie Silikonöle, Netzmittel, insbesondere nicht-ionogene Substanzen, Weichmacher unterschiedlicher Zusammensetzung wie zum Beispiel auf Basis chlorierter Kohlenwasserstoffe 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.

[0029] In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Deckschicht haben sich auch Zusätze mikronisierter organischer Pulver bis zu ca. 30 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-%, als vorteilhaft erwiesen. Dadurch wird in gewissem Umfang die Abriebfestigkeit 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 Polytetrafluorethylen- sowie Polyvinylidenfluorid-Pulver.

[0030] Als oberflächenabriebfeste organische Bindemittel für die Deckschicht kommen sowohl nichtvernetzende als auch nachvernetzende und selbstvernetzende Bindemittel in Betracht.

[0031] Als nichtvernetzende, organische Bindemittel werden Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, Polyacrylat oder Polymethacrylat genannt. Vorzugsweise werden aromatische oder aliphatische, nicht reaktive, lineare Polyurethane oder ein Bindemittel aus Dihydroxydiphenylalkan und Phosgen verwendet. Es sind auch Polysulfone, Polyphenylenoxide und Polyvinylacetate geeignet.

[0032] Als nachvernetzende Bindemittel sind geeignet: Zweikomponentensysteme aus mit aliphatischem und/oder aromatischem Polyisocyanatharz vernetzendem, Hydroxylgruppen-haltigem, gesättigtem oder ungesättigtem Polyester oder -ether oder polyisocyanatvernetzende Hydroxylgruppen-haltige Acryl- oder Epoxid-Harze, Einkomponentensysteme aus feuchtigkeitshärtendem Polyisocyanat-Präpolymer oder lufttrocknendem Polyurethanharz (Polyurethanalkydharz), oder temporär blockierte Polyisocyanate mit beim Erhitzen vernetzungsfähigen Isocyanat-Gruppen.

[0033] Als selbstvernetzende, gegebenenfalls wärmehärtbare Bindemittel sind Reinacrylharze, vorzugsweise wäßrige Dispersionen, geeignet.

[0034] Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Deckschicht aus einem selbstvernetzenden Polyisocyanat besteht und die photoleitfähige Schicht eine Verbindung mit Hydroxylgruppen enthält.

[0035] Die genannten organischen Bindemittel für die schützende Deckschicht 7 sind wegen ihrer homogenen Filmbildung und Flexibilität, ihrem Abriebverhalten und den Antragsmöglichkeiten hervorragend geeignet. Die Beeinflussung der Photoempfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials ist vernachlässigbargering.

[0036] Die schützende Deckschicht ist in dünner Anordnung optisch transparent. Die auf einem organischen Photoleitersystem in Doppelschichtanordnung erzeugte zusammenhängende Schicht hat eine gleichmäßige Dicke von etwa 0,5-10 um vorzugsweise von 0,5-5,0 um. 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 40-50°C als Lagertemperatur verklebt sich die Deckschicht 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 Ladungsannahme 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 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. Schließlich ist die Filmoberfläche frei von hydrophilen Komponenten, damit der Flächenwiderstand nicht durch das Klima verändert wird.

[0037] 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.

[0038] Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials besteht darin, daß man in die photoleitfähige Schicht Zusätze von mikronisierten organischen Pulvern dispergiert; dadurch werden die Haftvermittlung und die Abriebeigenschaften deutlich verbessert.

[0039] In weiterer Ausführungsform werden photoleitfähige Schichten mit zum Beispiel hydroxylhaltigen Bindemitteln, insbesondere mit Celluloseestern wie Cellulosenitraten, mit einem polyfunktionellen aromat./aliphatischen Polyisocyanat oder Polyisocyanat-Präpolymeren, beschichtet und dadurch eine haftvermittelnde Übergangszone der Durchhärtung zwischen photoleitfähiger Schicht/Deckschicht erzeugt.

[0040] Die Erfindung wird anhand der Beispiele näher erläutert, ohne sie hierauf zu beschränken.

Beispiel 1

[0041] Auf der Photoleiterdoppelschicht, die in der angegebenen Reihenfolge aus Aluminium-bedampfter 75 µm 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-diethylamli- nophenyl)-oxdiaziol-1,3,4 (To) und hochviskosem Cellulosenitrat im Gewichtsverhältnis 65 : 35 aufgebaut ist, wird eine Lösung aus den in der Tabelle angegeben abriebfesten Bindemitteln durch Fließerantrag mit unmittelbar nachfolgender Trocknung, die 5 Minuten dauert, angetragen. Die Schichtdikken der einzelnen schützenden Deckschichten mit den unterschiedlichen Bindemitteln liegen im Bereich von 2±0,5 µm. 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.

[0042] Die Messung der Photoempfindlichkeit wird wie folgt durchgeführt: '

Zur Ermittlung der Hellentladungskurven bewegt sich die Meßprobe auf einem sich drehenden Teller durch eine Aufladevorrichtung hindurch zu einer Belichtungsstation, wo sie mit einer Xenonlannpe kontinuierlich belichtet wird. Ein Wärmeabsorptionsglas und ein Neutralfilter mit 15% Transparenz sind der Xenonlampe vorgeschaltet. Die Lichtintensität in der Meßebene liegt im Bereich von 40-60 µW/cm²; sie wird unmittelbar nach Ermittlung der Hellabfallkurve mit einem Optometer gemessen. Die Aufladungshöhe (U_o) und die photoinduzierte Hellabfallkurve werden über ein Elektrometer durch eine transparente Sonde oszillographisch aufgezeichnet. Die Photoleiterschicht wird durch die Aufladungshöhe (U₀) und diejenige Zeit (T_1/2) charakterisiert, nach der die Hälfte der Aufladung (U₀/2) erreicht ist. Das Produkt aus T_1/2 und der gemessenen Lichtintensität 1 (µW/cm²) ist die Halbwertsenergie E_1/2 (µJ/cm²).

[0043] Die Restladung (U_R) nach 0,1 sec, ermittelt aus obigen Hellentladekurven, ist ein weiteres Maß für die Entladung einer Photoleiterschicht.

[0044] Zur Prüfung des Abriebsverhaltens werden an einem Norm-Abriebgerät (Taber Abrasser Typ 352) der Abrieb beider Materialien unter folgenden Bedingungen gemessen:

Der Abrieb in g/m² ist der Quotient aus dem gravimetrisch ermittelten Abrieb in mg und der Abriebfläche.

Beispiel 2

[0045] Ein photoleitfähiges System, wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit 50 Gew.-Teilen To, 25 Gew.-Teilen Polyesterharz und 25 Gew.-Teilen Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Copolymer in ca. 10 g/m² Dicke, wird mit einer wäßrigen Polyacrylat-Dispersion (4% in H₂0; Acrylsäureester/Styrol-Mischpolymerisat) in einem Maschinenstrich durch Fließerantrag aufgetragen. Die Dicke dieser schützenden Deckschicht beträgt nach Trocknung ca. 0,5 µm; bei gleichbleibender Photoempfindlichkeit wird durch die aufgebrachte, glänzende Schicht der Abrieb verbessert und die Dauerstandsfestigkeit erhöht.

[0046] Die Werte der folgenden Tabelle werden analog Beispiel 1 ermittelt:

Beispiel 3

[0047] Ein gemäß Beispiel 2 hergestelltes photoleitfähiges System wird in einem Trockentonerkopiergerät hinsichtlich seiner Oberflächeneigenschaften und seiner Photoempfindlichkeit getestet. Zur Entwicklung dient eine Magnetbürsteneinrichtung mit einemZweikomponententonergemisch, 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 5000 Kopien 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

[0048] Zur Verbesserung des Abriebverhaltens können auch zu einer Ladungstransportschicht aus 65 Teilen To und 35 Teilen Cellulosenitrat 5 Gew.-%, bezogen auf Festanteil, mikronisiertes PolyethylenWachs (PE) oder mikronisiertes Polytetrafluorethylen (PTEE) eindispergiert werden. Bei der nachfolgenden Beschichtung auf einem Aluminium-Polyesterschichtträger, der mit N,N'-Dimethylperylimid bedampft ist, werden matte, homogene Photoleiterschichten erhalten.

[0049] Photoempfindlichkeit und Abrieb werden gemäß den Angaben in Beispiel 1 bestimmt.

[0050] 

Beispiel 5

[0051] Auf die in Beispiel 4 beschriebenen Photoleiterschichten ohne und mit mikronisiertem Pulverzusatz wird in etwa 2 µm Dicke eine wäßrige Dispersion aus selbstvernetzendem, wärmehärtbaren Reinacrylharz aufgetragen und ca. 10 Minuten bei 110°C im Umlufttrockenschrank getrocknet.

[0052] Die homogenen Anordnungen werden einem Abriebtest gemäß Beispiel 1 unterzogen und ergeben:

[0053] Hiermit zeigt sich, daß mikronisierte Pulverzusätze, insbesondere in Kombination mit Deckschichten eine deutliche Abriebverminderung ergeben.

Beispiel 6

[0054] Verschiedene Polycarbonate als Bindemittel (Makrolon® 2405, Bayer AG (I) und Lexan® 141, General Electric (II)) und ein Polysulfon (Polysulfon® 1700 der Union Carbide) zeigten auf Aluminium-Folie, 100 µm dick, geschleudert und ca. 5 Minuten bei 110° C getrocknet, eine sehr gute Abriebfestigkeit.

[0055] Gemäß Beispiel 1 wird der Abrieb festgestellt mit:

[0056] Auf eine Photoleiterschicht, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird eine Lösung aus Polycarbonat I in Tetrahydrofuran mittels Maschinenstrich/Fließerantrag in ca. 2 µm Dicke geschichtet. Nach Trocknung wird ein Abrieb von 0,04 gjm² gemessen.

Ansprüche

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger, gegebenenfalls einer isolierenden Zwischenschicht und einer photoleitfähigen Schicht aus organischen Materialien mit mindestens einer Ladungsträger erzeugenden Verbindung und mindestens einer Ladungen transportierenden Verbindung sowie einer schützenden transparenten Deckschicht in einer Dicke von 0,5 bis 10 µm, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem oberflächenabriebfesten Bindemittel aus Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, Polyacrylat- oder Polymethacrylatharz, aus Polyisocyanat und hydroxylgruppenhaltigem Polyester oder -ether, aus Polyisocyanat und hydroxylgruppenhaltigem 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 einem photoleitfähigen, aus organischen Materialien bestehenden Schichtsystem aus einer gegebenenfalls Bindemittel enthaltenden Schicht mit Ladungsträger erzeugender Verbindung und einer Schicht mit Ladungen transportierender Verbindung sowie einer schützenden transparenten Deckschicht in einer Dicke von 0,5 bis 10 µm, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem oberftächenabriebfesten Bindemittel aus Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, Polyacrylat- oder Polymethacrylatharz, aus Polyisocyanat und hydroxylgruppenhaltigem Polyester oder -ether, aus Polyisocyanat und hydroxylgruppenhaltigem Acryl- oder Epoxidharz, oder aus Polyisocyanat-Präpolymer oder Polyisocyanaten mit temporär blokkierten Isocyanat-Gruppen besteht.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Phenoxyharz, Polyacrylat oder Polymethacrylat ist.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Zweikomponentensystem aus aliphatischem oder aromatischem Polyisocyanat und vernetzendem hydroxylgruppenhaltigem, gesättigtem Polyester oder -ether bzw. und hydroxylgruppenhaltigem 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, ist.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus selbstvernetzendem Polyisocyanat besteht und die photoleitfähige Schicht als Bindemittel eine Verbindung mit Hydroxylgruppen enthält.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht fein mikronisiertes organisches Pulver dispergiert enthält.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mikronisierte Pulver Polypropylen-, Polyethylen- oder Polyamid-Wachs, Polytetrafluorethylen oder Polyvinylidenfluorid-Pulver ist.

10. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende Verbindung eine monomere aromatische oder heterocyclische Verbindung mit mindestens einer Dialkylaminogruppe oder zwei Alkoxygruppen ist.

11. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel für die photoleitfähige Schicht Cellulosenitrat vorhanden ist.

Claims

1. An electrophotographic recording material, composed of an electrically conductive layer support, an insulating interlayer, if appropriate, and a photoconductive layer composed of organic materials and containig at least one compound which generates charge carriers and at least one compound which tranports charges, and of a protective transparent covering layer having a thickness of 0.5 to 10 µm, wherein the covering layer comprises a binder which is resistant to surface abrasion and is composed of a polyurethane resin, polycarbonate resin, phenoxy resin, polyacrylate resin or polymethacrylate resin, of a polyisocyanate and a polyester or polyether containing hydroxyl groups, of a polyisocyanate and an acrylic or epoxide resin containing hydroxyl groups, or of a polyisocyanate prepolymer or polyisocyanates having temporarily masked isocyanate groups.

2. An electrophotographic recording material, composed of an electrically conductive layer support, an insulating interlayer, if appropriate, and a photoconductive layer system of organic materials comprising a layer which contains a binder, if appropriate, and a compound which generates charge carriers, and a layer containing a compound which transports charges, as well as a protective transparent covering layer having a thickness of 0.5 to 10 gm, wherein the covering layer comprises a binder which is resistant to surface abrasion and is composed of a polyurethane resin, polycarbonate resin, phenoxy resin, polyacrylate resin or polymethacrylate resin, of a polyisocyanate and a polyester or polyether containing hydroxyl groups, of a polyisocyanate and an acrylic or epoxide resin containing hydroxyl groups, or of a polyisocyanate prepolymer or polyisocyanates having temporarily masked isocyanate groups.

3. A recording material as claimed in claim 1 or 2, wherein the binder is a polyurethane resin, polycarbonate resin, phenoxy resin, polyacrylate or polymethacrylate.

4. A recording material as claimed in claim 1 or 2, wherein the binder is a two-component system comprising an aliphatic or aromatic polyisocyanate and a crosslinking saturated polyester or polyether containing hydroxyl groups, or comprising an aliphatic or aromatic polyisocyanate and a crosslinking acrylic or epoxide resin containing hydroxyl groups.

5. A recording material as claimed in claim 1 or 2, wherein the binder is on-component system comprising a moisture-curing polyisocyanate prepolymer, an air-drying polyurethane resin or a polyisocyanate having temporarily masked isocyanate groups.

6. A recording material as claimed in claim 1 or 2, wherein the polyacrylate resin is a pure acrylic resin, preferably in an aqueous dispersion.

7. A recording material as claimed in claim 1 or 2, wherein the covering layer is composed of a self-crosslinking polyisocyanate and the photoconductive layer contains, as the binder, a compound containing hydroxyl groups.

8. A recording material as claimed in claim 1 or 7, wherein the photoconductive layer contains a finely micronized organic and/or inorganic powder in dispersion.

9. A recording material as claimed in claim 8, wherein the micronized powder is a polypropylene, polyethylene or polyamide wax, a polytetrafluoroethylene or polyvinylidene fluoride powder.

10. A recording material as claimed in claim 1 or 2, wherein the compound which transports charges is a monomeric aromatic or heterocyclic compound possessing at least one dialkylamino group or two alkoxy groups.

11. A recording material as claimed in claim 1 or 2, wherein cellulose nitrate is present as the binder for the photoconductive layer.

Revendications

1. Maériau d'enregistrement électrophotographique constitué d'un support de couche électrocon- ducteur, éventuellement d'une couche intermédiaire isolante et d'une couche photoconductrice en matériaux organiques comprenant au moins un composé générateur de porteurs de charges et au moins un composé transporteur de charges ainsi que d'une couche de couverture transparente protective d'une épaisseur de 0,5 à 10 um, caractérisé en ce que la couche de couverture est constituée d'un liant résistant à l'abrasion superficielle formé de résine de polyuréthane, de résine de polycarbonate, résine phénoxy, résine de polyacrylate ou de polyméthacrylate, de polyisocyanate et d'un polyester ou polyéther possédant des groupes hydroxyle, de polyisocyanate et d'une résine acrylique ou d'une résine époxyde possédant des groupes hydroxyle ou d'un prépolymère de polyisocyanate ou de polyisocyanates possédant des groupes isocyanate temporairement bloqués.

2. Matériau d'enregistrement électrophotographique constitué d'un support de couche électrocon- ducteur, éventuellement d'une couche intermédiaire isolante et d'un système de couchesphotocon- ducteur en matériaux organiques constitué d'une couche contenant éventuellement des liants, comprenant un composé générateur de porteurs de charge et d'une couche comprenant un composé transportant les charges, ainsi que d'une couche de couverture transparente protectrice d'une épaisseur de 0,5 à 10 gm, caractérisé en ce que la couche de couverture est constituée d'un liant résistant à l'abrasion superficielle formé de résine de polyuréthane, résine de polycarbonate, résine phénoxy, résine de polyacrylate ou de polyméthacrylate, de polyisocyanate et d'un polyester ou d'un polyéther possédant des groupes hydroxyle, de polyisocyanate et d'une résine acrylique ou d'une résine époxyde possédant des groupes hydroxyle ou d'un prépolymère de polyisocyanate ou de polyisocyanates à groupes isocyanate temporairement bloqués.

3. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liant est une résine de polyuréthane, une résine de polycarbonate, une résine phénoxy, un polyacrylate ou un polyméthacrylate.

4. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liant est un système à deux constituants formé d'un polyisocyanate aliphatique ou aromatique et d'un composé se réticulant avec lui formé par un polyester ou polyéther saturé possédant des groupes hydroxyle ou d'une résine acrylique ou d'une résine epoxyde possédant des groupes hydroxyle.

5. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liant est un système à un constituant formé d'un prépolymère de polyisocyanate durcissant à l'humidité, d'une résine de polyuréthane séchant à l'air ou d'un polyisocyanate à groupes isocyanate temporairement bloqués.

6. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le résine de polyacrylate est une résine acrylique pure, de préférence en dispersion aqueuse.

7. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de couverture est constituée d'un polyisocyanate autoréticulant et que la couche photoconductrice contient comme liant un composé possédant des groupes hydroxyle.

8. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que la couche photoconductrice contient une poudre organique finement micronisée à l'état de dispersion.

9. Matériau d'enregistrement selon la revendication 8, caractérisé en ce que la poudre micronisée est de la cire de polypropylène, de polyéthylène ou de polyamide, ou de la poudre de polytétrafluoré- thylène ou de fluorure de polyvinylidène.

10. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé transportant les charges est un composé aromatique ou hétérocyclique monomère possédant au moins un groupe dialkylamino ou deux groupes alcoxy.

11. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que liant employé pour la couche photoconductrice est du nitrate de cellulose.

Zeichnung