JP2000508084A

JP2000508084A - 有機光受容体のためのペルフルオロエーテル剥離塗料

Info

Publication number: JP2000508084A
Application number: JP9534388A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．ウー，エドワード; ケー．レヒマン，ガイ
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 2000-06-27
Also published as: US5723242A; KR20000004983A; EP0890138A1; WO1997036210A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、電気伝導性基材、電気伝導性基材表面の光導電層、および光導電層上の剥離層を含む光導電性要素である。剥離層は、Ａ）二官能性ペルフルオロエーテル、Ｂ）ジイソシアネート、Ｃ）アミノ官能性シラン、およびＤ）要すればジオール連鎖延長剤を含む成分の反応生成物であるフルオロエーテルポリマーを含む。

Description

【発明の詳細な説明】有機光受容体のためのペルフルオロエーテル剥離塗料発明の分野本発明は、トナー画像を受容体に転写できる光受容体要素に関する。より正確には、本発明は光受容体要素のための剥離塗料に関する。発明の背景電子写真は、写真複写およびレーザー印刷をはじめとする、多様な既知の画像形成工程の技術的基礎を形成する。基礎的な電子写真工程では、光受容体要素上に一様な静電荷を配置して、光受容体要素を画像に露光し、それによって暴露面内の電荷を散逸させて、結果的に得られる静電潜在画像をトナーで現像し、トナー画像を光受容体要素から、紙またはフィルムなどの最終的基材に直接転写により、または中間転写物質を経由して転写する。光受容体要素の構造は、平板でも、回転ドラムでも、またはローラーによって支持され循環される連続ベルトでもよい。あらゆる光受容体要素は、露光時のみに電流を伝導する光導電層を有する。光導電層は一般に、電気伝導性支持体に固定される。光導電体表面は、負または正のどちらかに荷電しているので、光導電層に光が当たると、電荷はその領域で光導電体を通じて伝達され、照射された領域で表面電位を中和する。光導電層上に任意のバリア層を使用して光導電層を保護し、光導電層の実用寿命を延長することもできる。典型的には、正に荷電したトナーが、画像への露出後に電荷を保持する光受容体要素の区域に誘引されることで、静電潜在画像に対応するトナー画像を形成する。トナーは正に荷電していなくてもよい。いくつかのトナーは、電荷が散逸した光導電体要素の区域に誘引される。トナーは、ポリマーと、典型的には炭素である着色微粒子との配合物を含む粉末材料でも、または絶縁液中に分散した微粉固体の液状材料でもよい。液体トナーが高解像度の画像を与えられるので、好ましいことが多い。トナー画像は、熱、圧力、熱および圧力の組み合わせ、または静電的補助手段によって、基材または中間キャリアに転写することもできる。電子写真画像形成のこの段階で生じる一般的な問題は、光導電体から受容体または中間キャリアへの転写不良である。転写不良は、低転写効率および画像の低解像度によって明らかになることもある。転写効率が低いと、薄いおよび／またはまだらな画像が生じる。画像解像度が低いと、ぼやけた画像が生じる。これらの転写の問題は、剥離塗料の使用によって軽減することができる。剥離層は光導電層上に、あるいはバリア層が使用される場合はバリア層上に適用される。剥離層は、接着剤の必要なしに、光導電層またはバリア層に良好に付着しなくてはならない。さらに剥離層は、光導電体構造体の電荷輸送特性を著しく妨げてはならない。電子写真技術で既知の典型的な剥離塗料としては、米国特許番号第4,600,673 号で開示されたものなどの、シリコーンポリマーが挙げられる。従来のシリコーンポリマー剥離物質は、電子写真でキャリア液として使用される炭化水素溶剤中で、著しく膨張しがちである。膨張したポリマーは一般に堅さが減少し、典型的に良好な引張特性がないシロキサンは、膨張時には容易に掻き傷がつく。溶剤抵抗性は、ポリマーに充填剤を添加することで、またはポリマーを架橋することで改善できることもある。しかし架橋または充填剤添加システムでは、表面エネルギーが上昇しがちであり、剥離性能の低下を招く。米国特許番号第4,996,125号では、ペルフルオロアルキルポリエーテル、およびその誘導体の潤滑層としての使用を開示している。この特許には、電子写真光受容体上にペルフルオロエーテル-ウレタンポリマー潤滑層を有する実施例が含まれる。乾燥トナーを使用するコピー機であるFX 4300コピー機（Fuji Xerox Co .,Ltd.）を使用して、画像が形成された。しかし本発明者らが、液体トナーシステムとともに同様の剥離塗料を試験したところ、このようなペルフルオロエーテル−ウレタンポリマー剥離コートは、液体トナーに対する抵抗性に劣り、剥離力が比較的高いことが分かった。１光受容体要素あたりの画像形成サイクルをより多くする要求が高まっているために、良好な剥離特性を有する耐久性剥離層に対する要望がある。特に剥離層は、光受容体要素に接触する多様なローラーおよびスクレーパの摩擦に耐えるように、機械的に耐久性でなくてはならない。また剥離層は、トナーキャリア液体に抵抗性でなくてはならない。発明の要約本発明は、電気伝導性基材と、光導電体層と、良好な剥離特性、ならびにトナーキャリア液体に対する良好な耐久性および抵抗性を示す剥離層とを含む光受容体要素を提供する。剥離層は、シラン基を通じてケイ素原子（Si）を包含するペルフルオロエーテルウレタンを含む。剥離層は、二官能性ペルフルオロエーテルと、ジイソシアネートと、アミノ官能性シランと、要すればジオール連鎖延長剤との反応生成物である、ペルフルオロエーテルウレタンを含む。好ましくはペルフルオロエーテルウレタンは、構造Ｃ-[Ｂ-Ａ-Ｂ-Ｄ]_x-[Ｂ-Ａ]_y-Ｂ-Ｃ（式中、Ａ、Ｂ，Ｃ、およびＤは、それぞれペルフルオロエーテル、ジイソシアネート、アミノ官能性シラン、およびジオール連鎖延長剤によって定義され、ｘは０〜10の整数値であり、ｙは１〜10の整数値である）を有する。ｘを１よりも大きくするジオール連鎖延長剤の使用は、剥離層のトナーキャリア液体に対する抵抗性を増大させるので、任意ではあるが好ましい。有機光導電体上のこの剥離層は、良好なトナー剥離性能を有し、トナーキャリア液体によるぬぐい取り、膨張、およびひび割れに対して良好な抵抗性を有する。ペルフルオロエーテルウレタン剥離塗料は、液体トナーとともに使用する有機光導電体のための耐久性上塗りとして使用できる。発明の詳細な説明本発明の光受容体要素は、少なくとも光導電体層および剥離層を支持する電気伝導性基材を含む。本発明の光導電体は、ドラム型構造、ベルト構造、平板、または技術分野で既知の他のいかなる構造でもよい。光導電性システムのための電気伝導性基材は、技術分野では周知であり、２つの一般的な種類がある。（ａ）導電金属またはその他の高度に導電性の物質の自立層またはブロック。（ｂ）蒸着アルミニウムなどの薄い導電塗料が適用されたポリマーシート、ガラス、または紙などの絶縁物質（例、アルミニウム蒸着ポリテレフタル酸エチレン）。光導電層は、結合剤中に分散した微粒子形態の無機光導電体物質、またはより好ましくは有機光導電体物質を含めて、技術分野で既知のいかなるタイプでもよい。光導電体層の厚さは、使用する物質に依存するが、典型的には５〜150μmの範囲である。有機光導電体物質を有する光受容体要素については、BorsenbergerおよびWeis sのPhotoreceptors:Organic Photoconductors、第９章Handbook of Imaging Materials、Arthur S．Diamond編、Marcel ekker，Inc．1991で検討されている。有機光導電体物質を使用する場合、光導電層は、電荷発生層と電荷輸送層からなる二分子層構造でもよい。電荷発生層は典型的には厚さ約0.01〜20μmで、染料または色素などの光を吸収して電荷キャリアを発生できる物質を包含する。電荷輸送層は典型的には厚さ10〜20μmで、適切な結合剤中にポリ-Ｎ-ビニルカルバゾールまたはビス-（ベンゾカルバゾール）-フェニルメタン誘導体などの、発生した電荷キャリアを輸送できる物質を包含する。光受容体要素中の二分子層有機光導電体層中では、電荷発生層は典型的には、導電性基材と電荷輸送層との間に位置する。このような光受容体要素は、通常は導電性基材を電荷発生層の薄い被覆でコーティングし、電荷輸送層の比較的厚い被覆で上塗りして形成される。操作中、光受容体要素表面は負に荷電する。画像形成後、光の当たった区域では、電荷発生層／電荷輸送層の界面、またはその近くに孔／電子対が形成する。電子は電荷発生層を通じて導電性基材へ移動する一方、孔は電荷輸送層を通じて移動し表面の負の電荷を中和する。このようにして電荷は、光の当たった区域で中和される。代案としては、反転二分子層システムも使用できる。反転二分子層有機光導電体物質を有する光導電体要素は、正の荷電を必要とする結果、光受容体表面の劣化がより少なくなる。反転二分子層システムでは、導電性の基材は電荷輸送層の比較的厚いコーティング（好ましくは５〜20μｍ）で覆われ、電荷発生層の比較的薄い（好ましくは0.01〜５μｍ）コーティングで上塗りされる。操作中、光受容体表面は正に荷電する。画像形成後、光の当たった区域では、電荷発生層／電荷輸送層界面、またはその近くに孔／電子対が形成する。電子は電荷発生層を通じて移動して、表面の正の電荷を中和する一方、孔は電荷輸送層を通じて導電性基材に移動する。このようにしてここでもまた、電荷は光の当たった区域で中和される。また単層光導電層も一般的である。単層構造中では、電荷発生物質と電荷輸送物質の混合物が、１つの層に組み込まれる。この層は電荷発生能力と電荷輸送能力の双方を有する。単層有機光導電層の例は、米国特許番号第4,853,310号、第5 ,087,540号、および第3,816,118号に述べられている。単層構造の不都合な点は、繰り返すサイクルに疲労しがちで、高速システムに使用できないことである。単層光導電体そして／または二分子層光導電体の、電荷発生層中で使用するのに適した電荷発生物質としては、アゾ色素、ペリレン色素、フタロシアニン色素、スクアライン色素、および二相アグリゲート物質が挙げられる。二相アグリゲート物質は、無定形マトリックス中に分散した光感応繊維状結晶相を含む。電荷輸送物質は、フィルム本体を通じて電荷（孔または電子）を発生部位から輸送する。電荷輸送物質は、典型的には分子的にドープされたポリマー、または活性輸送ポリマーのどちらかである。適切な電荷輸送物質としては、エナミン、ヒドラゾン、オキサジアゾール、オキサゾール、ピラゾリン、トリアリルアミン、およびトリアリルメタンが挙げられる。適切な活性輸送ポリマーは、ポリビニルカルバゾールである。特に好ましい輸送物質は、ポリ（Ｎ-ビニルカルバゾール）およびアクセプタ添加ポリ（Ｎ-ビニルカルバゾール）などのポリマーである。物質は他にも、BorsenbergerおよびWeissのPhotore ceptors:Organic Photoconductors、第９章Handbook of Imaging Materials 、Arthur S．Diamond編、Marcel Dekker，Inc．1991で開示されている。有機光導電体物質のための適切な結合剤樹脂としては、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルホルマール、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリレート、ポリビニルカルバゾール、上述のポリマーで使用されるモノマーのコポリマー、塩化ビニル／酢酸ビニル／ビニルアルコールターポリマー、塩化ビニル／酢酸ビニル／マレイン酸ターポリマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、塩化ビニル／塩化ビニリデンコポリマー、セルロースポリマーおよびそれらの混合物が挙げられる。有機光導電体物質コーティング中で使用するのに適した溶剤としては、ニトロベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロエチレン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。絶縁結合剤中に分散された、例えば酸化亜鉛、二酸化チタン、硫化カドミウム、および硫化アンチモンなどの無機光導電体は、技術分野では周知であり、必要ならば増感染料を添加してそれらの従来のバージョン中で使用できる。好ましい結合剤は、スチレンブタジエンコポリマー、変成アクリルポリマー、酢酸ビニルポリマー、スチレン−アルキド樹脂、大豆-アルキル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアクリルおよびメタクリルエステル、ポリスチレン、ポリエステル、およびそれらの組み合わせなどの樹脂状物質であるが、これに限定されるものではない。本発明の剥離層は好ましくは、構造Ｃ-[Ｂ-Ａ-Ｂ-Ｄ]_x-[Ｂ-Ａ]_y-Ｂ-Ｃ（式中、Ａは二官能性ペルフルオロエーテルから誘導され、Ｂはジイソシアネートから誘導され、Ｃはアミノ官能性シランから誘導され、Ｄはジオール連鎖延長剤から誘導され、ｘは０〜10の整数値であり、ｙは１〜10の整数値であり、好ましくはｘは１〜５であり、ｙは１〜３である）を有するペルフルオロウレタンを含む。好ましくはＡは、式 -Ｏ-Ｒ_a-(Ｒ_F)_m-Ｒ_a-Ｏ- （式中、各Ｒ_aは二価の結合基であり、各Ｒ_Fは独立に炭素原子１〜５個、より好ましくは１〜２個のペルフルオロ化オキシアルキレン基であり、ｍは５〜50の整数値である）を有する。より好ましくはＡは、式（式中ｍは５〜25の整数値であり、ｎは５〜25の整数値であり、ｐは0〜３の整数値である）を有する。好ましくはＢは、式（式中、Ｒ_bは二価の有機結合基である）を有する。好ましくはＣは、式（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立に水素、好ましくは炭素原子１〜５個のアルキル基、アリール基、および好ましくは炭素原子１〜５個のアルコキシ基であり、ただしＲ₁、Ｒ₂、およびＲ₃の少なくとも１つは水素、またはより好ましくはアルコキシ基であり、Ｒは、アルキレン基、アルケニレン基、またはアリーレン基であり、Ｒ₄は、水素、炭素原子１〜５個のアルキル基、またはアリール基であり、ｄは10までの、好ましくは１〜５の整数値であり、好ましくはＤは、式 -Ｏ-Ｒ_d-Ｏ- （式中、Ｒ_dは二価の有機結合基である）を有する）を有する。発明の剥離層は、はじめにペルフルオロエーテルジオールなどの二官能性ペルフルオロエーテルを、ジイソシアネートとともに反応させて形成できる。次にアミノシランを混合物に添加して、反応を完結させる。好ましくはシラン添加の前に、ペルフルオロエーテルジオールおよびジイソシアネートを、ジオール連鎖延長剤とさらに反応させる。好ましくは反応物の当量比は、二官能性ペルフルオロエーテル１当量：ジイソシアネート２当量：アミノ官能性シラン1.5〜1.9当量：ジオール連鎖延長剤0.1〜0.5当量である。適切なペルフルオロエーテルジオールは、式ＨＯ-Ｒ_a-(Ｒ_F)_m-Ｒ_a-ＯＨ（式中、Ｒ_aは二価の結合基、好ましくは炭素原子１〜５個の置換または非置換アルキレン基、または炭素酸素結合であり、各Ｒ_Fは独立に炭素原子１〜５個、より好ましくは１〜２個のペルフルオロ化オキシアルキレン基であり、ｍは５〜 50の整数値である）を有するものであるが、これに限定されるものではない。ペルフルオロエーテルジオールの好ましい１つの種類は、式 HO―CH₂(CH₂)_pCF₂(OCF₂)_m(OCF₂CF₂)_nOCF₂―OH （式中、ｍは５〜25の整数値であり、ｎは５〜25の整数値であり、ｐは０〜３の整数値である）を有する。あらゆる既知のジイソシアネートが使用できる。適切なジイソシアネートとしては、1,3-ビス（1-イソシアナト-1-メチルエチル）-ベンゼン、1,12-ジイソシアナト-ドデカン、4,4'-メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、4,4' -メチレンビス（フェニルイソシアネート）、4,4'-メチレンビス（2,6-ジエチルフェニルイソシアネート）、3,3'-ジメトキシ-4,4'-ビフェニレンジイソシアネート、3,3'-ジメチルジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、1,4-ジイソシアナトブタン、1,3.フェニレンジイソシアネート、ｍ-キシレンジイソシアネート、1,8-ジイソシアナトオクタン、トランス- 1,4-シクロヘキシレンジイソシアネート、1,6-ジイソシアナトヘキサン、トルエン2,6-ジイソシアネート、および5-ジイソシアナト-2-メチルペンタンが挙げられるが、これに限定されるものではない。特に好ましいジイソシアネートは、2,4-トルエンジイソシアネートである。適切なシランとしては、式（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立に水素、好ましくは炭素原子１〜５個のアルキル基、アリール基、および好ましくは炭素原子１〜５個のアルコキシ基であり、ただしＲ₁、Ｒ₂、およびＲ₃の少なくとも１つは水素、またはより好ましくはアルコキシ基であり、Ｒは、アルキレン基、アルケニレン基またはアリーレン基であり、Ｒ₄は、水素、炭素原子１〜５個のアルキル基、またはアリール基であり、ｄは10までの、好ましくは１〜５の整数値である）を有するものが挙げられる。トリアルコキシシリル-アミノアルカンが好ましい。特に好ましいシランは、1 -トリエトキシシリル-3-Ｎ-メチルアミノプロパンである。適切な鎖延長ジオールとしては、アルキレンジオール、アリーレンジオール、アルケニレンジオールが挙げられる。炭素原子１〜10個のアルキレンジオールが好ましい。上記の剥離層は、機械的に耐久性であり、典型的にトナーキャリア液の役割をする炭化水素に対する耐性が高い。好ましくは剥離層の厚さは少なくとも0.1μ ｍである。最大厚さは光導電体物質に左右されるが、好ましくは0.3〜３μｍ、より好ましくは0.5〜1.0μｍである。要すれば、本発明の光受容体要素は、光導電体層と剥離層の間にさらにバリア層を含んでもよい。バリア層は、光導電体トナーを破損するかもしれないキャリア液やその他の化合物から、光導電体層を保護する。バリア層はまた、光受容体要素の高電圧コロナによる荷電によって起きるかもしれない破損から、光導電層を保護する。バリア層は剥離層と同じく、光受容体要素の電荷放散特性を著しく妨害してはならず、接着剤の必要なしに光導電層と剥離層に良好に付着しなければならない。バリア層は、米国特許番号第4,439,509号、第4,606,934号、第4,59 5,602号、第4,923,775号、第5,124,220号、第4,565,760号、およびＷＯ95／0285 3で開示されたもののような既知のバリア層のいずれでもよい。技術分野で既知の下塗り層、基材ブロッキング層などのその他の層が、光受容体要素中に含まれてもよい。この分野で周知のように、置換は許容できるのみならず、得策であることが多く、本発明で使用される化合物では置換が期待される。特定の置換基の議論と列挙を単純にするために、「基」および「部分」という用語を使用して、置換できる化学種とそのように置換できないものとを区別する。したがって置換基を記述するために「基」または「アリール基」という用語を使用する場合、置換基には基礎的な基の文字通りの定義を超えた、付加的な置換基の使用が含まれる。置換基を記述するために「部分」という用語を使用する場合、非置換の基のみを含めることが意図される。例えば「アルキル基」というフレーズは、メチル、エチル、プロピル、t-ブチル、シクロヘキシル、イソ-オクチル、オクタデシルなどの純粋な炭化水素アルキル鎖のみならず、ヒドロキシ.ル、アルコキシ、フェニル、ハロゲン原子（Ｆ、Cl、Br、およびＩ）、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシなどの既知の置換基が付いたアルキル鎖を含めることが意図される。例えばアルキル基は、エーテル基(例、ＣＨ₃-ＣＨ₂-ＣＨ₂-Ｏ-ＣＨ₂-)、ハロアルキル、ニトロアルキル、カルボキシアルキル、ヒドロキシアルキル、スルホアルキルなどを含む。これに反して「アルキル部分」というフレーズは、メチル、エチル、プロピル、t-ブチル、シクロヘキシル、イソ-オクチル、オクタデシルなどの純粋な炭化水素アルキル鎖のみの包含に限定される。非常に求電子性が高いまたは酸化置換基など、活性成分と反応する置換基はもちろん、通常の技能を有する当業者によって、不活性または無害ではないとして除外される。アルキレン基とは、水素原子２個を結合で置換して形成する、付着点が２つあるアルキル基を意味する(例、メタンからメチレン)。アルケニレン基とは、水素原子２個を結合で置換して形成する、付着点が２つあるアルケン基を意味する( 例、ブテンからブテニレン)。アリーレン基とは、水素原子２個を結合で置換して形成する、付着点が２つある芳香族基を意味する(例、ベンゼンからフェニレン)。オキシアルキレン基とは、アルキレン基と酸素原子を含む原子鎖を意味する。以下の請求の範囲で定義される発明の精神と範囲を逸脱することなく、前述の開示の適当な修正または変更が可能である。ここで以下の実施例によって本発明の目的と利点を例証するが、これらの実施例で述べるそれらの特定物質と量、ならびにその他の条件と詳細は、本発明の範囲を不当に制限するものではない。実施例以下の実施例で使用されるあらゆる物質は、特に断りのない限りウィスコンシン州ミルウォーキーのAldrich Chemical Co.などの標準的販売元から容易に入手できる。百分率は特に断りのない限り全て重量％である。以下の付加的な用語と物質を使用した。 FC-113は、ミネソタ州セントポールの３Ｍ Companyから入手できるフルオロケミカル溶剤である。 Daracurc 1173触媒は、ＵＶ光重合開始剤でありMerckから入手できる。 Desoto 952は、ＵＶ-硬化性多官能性アクリレートモノマーであり、イリノイ州のDesoto Corporationから入手できる。 Dow Corning 176はスズ触媒であり、Dow Corning Corpから入手できる。 1-トリエトキシシリル-3-Ｎ-メチルアミノプロパンは、以下に示す式を有し、ここで述べる化合物のＣ部分の前駆体である。これはHul Companyからカタログ品目番号Ｍ8620として入手された。 1,3-ブタンジオールは以下に示す式を有し、ここで述べる化合物のＤ部分の前駆体である。使用したペルフルオロエーテルジオールは分子量1850を有し、以下に示す構造を有する。ＨＯ-ＣＨ₂ＣＦ₂(ＯＣＦ₂)₁₅(ＯＣＦ₂ＣＦ₂)₁₃ＯＣＦ₂-ＯＨ使用したペルフルオロエーテルジエステルは、分子量2000を有し、以下に示す構造を有する。Ｃ₂Ｈ₅ＯＯＣＣＨ₂ＣＦ₂(ＯＣＦ₂)₁₅(ＯＣＦ₂ＣＦ₂)₁₃ＯＣＦ₂ＣＯＯＣ₂Ｈ₅ 2,4-トルエンジイソシアネートは、以下に示す式を有する。実施例１ Dow CorningからのSyl-Off^TM 23をベースにした米国特許番号第4,600,673号で開示された剥離塗料調合物比較フルオロウレタン（実施例２）の合成比較実施例として、従来のＵＶ-硬化性アクリレートポリマーに、アクリレート終端フルオロケミカルポリマーを組み込んだ調合物について調査した。以下は、これらのＵＶ-硬化サンプルを調製するための普遍的な製法である。５重量％のDesoto 952（1.5ｇ）、フルオロ変性アクリレートウレタン（3.5ｇ）、および95ｇのイソプロピルアルコールの溶液を調製した。次にこの原液にDara cure 1173触媒（0.1ｇ）を添加した。溶液を＃8メーヤーバーで、３Ｍ Digital Matchprint^TM有機光受容体基材（標準シリコーン上塗りなし）切片上に塗布した。窒素中で中圧水銀灯を使用し、塗布サンプルを100フィート／分（30.5ｍ／分）測度で通過させて硬化した。化合物Ｂ-Ａ-Ｂの合成（実施例３-比較） 20ｇのフルオロケミカル溶剤FC-113、8.27ｇのペルフルオロエーテルジオール、1.6ｇの2,4−トルエンジイソシアネート、および１滴（0.02ｇ）のジブチルスズジラウレートの溶液を混合し、一晩（約15時間）室温で攪拌して、化合物Ｂ-Ａ-Ｂを33％固形分溶液として形成した。引き続くコーティングで使用するために溶液を保存した。化合物-(Ａ-Ｂ)_x-（実施例４-比較）の合成 40ｇのフルオロケミカル溶剤FC-113、16.54ｇのペルフルオロエーテルジオール、1.6ｇの2,4-トルエンジイソシアネート、および１滴（0.02ｇ）のジブチルスズジラウレートの溶液を混合し、一晩（約15時間）室温で攪拌して、ポリマー化合物-(Ａ-Ｂ)_x-を31.2％固形分溶液として形成した。溶液のIR分光分析は、未反応イソシアネート基の不在を示した。引き続くコーティングで使用するために溶液を保存した。化合物Ｃ-Ａ'-Ｃ（実施例５-比較）の合成 20ｇのフルオロケミカル溶剤FC-113に溶解した20ｇのペルフルオロエーテルジエステル溶液を、20ｇのFC-113に溶解した3.86ｇ（２当量）の1-トリエトキシシリル-3-Ｎ-メチルアミノプロパン溶液にゆっくりと添加した。添加は室温で行った。反応混合物を一晩室温で攪拌して、化合物Ｃ-Ａ'-Ｃを37.5％溶液として形成した。IR分光分析を使用して反応の進行を測定し、エステル基(〜1800ｃｍ^-1）のアミド基（〜1715ｃｍ^-1）による完全な置換を確認した。引き続くコーティングで使用するために溶液を保存した。ペルフルオロエーテル化合物Ｃ-Ｂ-Ａ-Ｂ-Ｃ（実施例６）の合成 15ｇのフルオロケミカル溶剤FC-113、5.0ｇのペルフルオロエーテルジオール、0.89ｇの2,4-トルエンジイソシアネート、および１滴（0.02ｇ）のジブチルスズジラウレートの溶液を調製し、一晩（約15時間）室温で撹攪した。5.0ｇのFC- 113中の1-トリエトキシシリル-3-Ｎ-メチルアミノプロパン0.97ｇの溶液を、上記溶液に添加した。撹拌を１時間継続した。溶液のIR分光分析で未反応イソシアネート基の不在を確認した。引き続くコーティングで使用するために溶液（25.5 4％固形分）を保存した。ペルフルオロエーテル化合物Ｃ-[Ｂ-Ａ-Ｂ-Ｄ]Ｘ-Ｂ-Ａ-Ｂ-Ｃ（実施例７）の合成上述のように1,3-ブタンジオール添加の結果として、鎖延長オリゴマーが形成される。鎖延長オリゴマーは、ｘ=１〜10で調製される。 20ｇのフルオロケミカル溶剤FC-113、8.27ｇのペルフルオロエーテルジオール、1.6ｇの2,4-トルエンジイソシアネート、および１滴（0.02ｇ）のジブチルスズジラウレートの溶液を調製し、一晩（約15時間）室温で攪拌した。濁った溶液に1,3-ブタンジオール（0.07ｇ）を添加した。撹拌を0.5時間継続した後、1.468 ｇの1-トリエトキシシリル-3-Ｎ-メチルアミノプロパンを溶液に添加した。撹拌をさらに１時間持続した。溶液のIR分光分析によって、未反応イソシアネート基の不在を確認した。引き続くコーティングで使用するために溶液（36.33％固形分）を保存した。ペルフルオロエーテル溶液の塗布上記各ポリマー原液をFC-113の必要量で希釈して、５重量％溶液を調製した。これらの５％溶液にDow Corning 176スズ触媒の１滴（0.01ｇ）を添加した。次に♯8メーヤーバーで、溶液を有機光受容体の切片上に塗布した。光受容体（米国特許番号第5,124,220号参照）は、アルミニウム蒸着フィルムベース、Vitel^TM PE-207ポリエステル樹脂（Goodyear）中のビス-5,5'-（Ｎ-エチル-ベンゾ[ザ] カルバゾイル）フェニルメタン（BBCPM）を有する光導電層、およびヘプタメチンインドシアニン色素を有した。1,3-ビス（3-[2,2,2-トリアリーロイロキシメチル）エトキシ-2-ヒドロキシプロピル]-5,5-ジメチル-2,4-イミジクスゾリジネジオンの中間層、Irgacure^TM 184光重合開始剤（Ciba-Geigy）、およびエタノール中のフルオロカーボン界面活性剤を光導電層上に塗布して、乾燥硬化した。上塗りした光導電体シートを80〜90℃で５〜10分間熱硬化し、試験前に室温で２日間エージングした。計算上のコーティング厚は、約0.9μmである。上で製造した光導電体構造体に対して以下の試験を行った。 Isopar L抵抗性剥離剤上塗りの耐久性を測定するために、Isopar Lに浸したQ-tipで、剥離剤を上塗りした有機光導電体を何度かこすった。こすった領域に３Ｍ透過原稿用水性ペンで記入した。ペンのインクのディウェッティングが、剥離剤上塗りの存在を示す一方、ウェッティングは、上塗りが有機光導電体からこすり落とされたことを示した。剥離力剥離特性を評価するために、１インチ（2.54cm）幅の３Ｍ 202マスキングテープを剥離剤塗布有機光導電体構造の表面に、15ポンド（6.8kg）のローラーで貼った。テープを90度の角度で、20インチ／分（50.8cm／分）の測度で10秒間かけて剥がしながら、テープと剥離剤上塗り間の剥離力を測定した。トナー転写中間転写物質へのトナー転写を調べるために、剥離剤上塗り有機光導電体の1. 25インチｘ４インチ（3.175cmｘ10.16cm）の切片上に、マゼンタトナーを電気メッキした（500ボルト、30秒間）。マゼンタトナーは、その内容（全体）を本明細書に引用したものとする、米国特許4,925,766号、明細書９欄49〜56行に述べられた可溶化ベースを含んだ。これはSun Pigment Red 48:2マゼンタ色素を使用して、0.03g Zr HEXCEM／g色素の電荷方向レベルで、オルガノゾル／色素比４で作成された。オルガノゾルは、PS 429（Pctrarch System，Inc.,トリメチルシロキシ終端でメタクリロキシプロピルメチル基0.5〜0.6％のポリジメチルシロキサン）と、アクリル酸エチル70％およびメタクリル酸メチル30％を含むコアとを用いて、コア／シェル比３で作成された。オルガノゾルの平均径は239nmであり、オルガノ塩は1 0％固形分で作られた。空気乾燥した切片をトナー側を下にして、DowCorning 73 0フルオロシリコーンのあらかじめ被覆した表面にのせ、室温で手で押さえた。次に上塗りした有機光導電体を剥がして、トナー転写の質を観察した。以下の表に示す結果は、本発明の剥離層（実施例６および７）が、Isopar Lへの良好な抵抗性、良好な耐久性、および良好な剥離特性の望ましい組み合わせを有することを示す。サンプル７は、Isopar L摩擦抵抗性（多くの摩擦回数）、低剥離力（良好な剥離、および良好なトナー転写の最良の組み合わせを有する。サンプル６は、２番目に良好な特性の組み合わせを有する。要するに、本発明のペルフルオロエーテル-ウレタン-シランシステムは、より良い耐久性とともに良好な剥離性を有する。サンプル２のフルオロウレタンのIsopar L摩擦抵抗性は、サンプル１よりも改善されているが、高い剥離力は剥離性に劣ることを示している。サンプル１および５は、低い剥離力（良好な剥離）を有するがIsopar L摩擦抵抗性に劣る。最後に、米国特許番号第4,996,125号が述べたのと同様の組成と.調合物を有する、２つのペルフルオロエーテル-ウレタンシステム（実施例３および４）を評価した。サンプル４に関して得られた結果は、高剥離力に対応して劣るトナー転写性であり、他方サンプル３はIsopar L摩擦抵抗性に劣った。 ^*Ａ=ペルフルオロエーテルジオール、Ａ’=ペルフルオロエーテルジエステル、Ｂ=2,4-トルエンジイソシアネート、Ｄ=1,3-ブタンジオール、Ｃ=Ｎ-メチルアミノプロピルトリエトキシシラン請求の範囲で定義される本発明の精神と範囲を逸脱することなく、前述の開示の適当なな変更および修正が可能である。

Claims

【特許請求の範囲】 1. 電気伝導性基材と、光導電体層と、ａ）二官能性ペルフルオロエーテル、ｂ）ジイソシアネート、ｃ）アミノ官能性シラン、およびｄ）要すれば、ジオール連鎖延長剤を含む反応物の反応生成物であるペルフルオロエーテルウレタンを含む剥離層とを含む光受容体要素。 2. 反応物が、１当量の二官能性ペルフルオロエーテル：２当量のジイソシアネート：1.5〜1.9当量のアミノ官能性シラン：0.1〜0.5当量の連鎖延長剤ジオールの当量比で使用される請求項１に記載の要素。 3. ペルフルオロエーテルウレタンが、構造Ｃ-[Ｂ-Ａ-Ｂ-Ｄ]_x-[Ｂ-Ａ]_y-Ｂ-Ｃ（式中、Ａは式 -Ｏ-Ｒ_a-(Ｒ_F)_m-Ｒ_a-Ｏ- （式中、各Ｒ_aは二価の結合基であり、各Ｒ_Fは独立に炭素原子１〜５個のペルフルオロオキシアルキレン基であり、ｍは５〜50の整数値である）を有し、Ｂは、式（式中、Ｒ_bは二価の有機結合基である）を有し、Ｃは、式（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立に水素、好ましくは炭素原子１〜５個のアルキル基、アリール基、好ましくは炭素原子１〜５個のアルコキシ基であり、ただしＲ₁、Ｒ₂、およびＲ₃の少なくとも１つは水素、またはより好ましくはアルコキシ基であり、Ｒはアルキレン基、アルケニレン基またはアリーレン基であり、Ｒ₄は水素、炭素原子１〜５個のアルキル基、またはアリール基であり、ｄは10までの、好ましくは１〜５の整数値である）を有し、Ｄは、式 -Ｏ-Ｒ_d-Ｏ- （式中、Ｒ_dは二価の有機結合基である）を有し、ｘは０〜10の整数値であり、ｙは、１〜10の整数値である）を有する請求項１に記載の要素。 4. ｘが１〜５およびｙが１〜３である請求項３に記載の要素。 5. 二官能性ペルフルオロエーテルが、式ＨＯ-Ｒ_a-(Ｒ_F)_m-Ｒ_a-ＯＨ（式中、各Ｒ_aは独立に二価の結合基であり、各Ｒ_Fは独立に炭素原子１〜５個のペルフルオロオキシアルキレン基であり、ｍは５〜50の整数値である）を有する請求項１に記載の要素。 6. Ｒ_aが炭素原子１〜５個の置換または非置換アルキレン基、または炭素酸素結合である請求項５に記載の要素。 7. ジイソシアネートが、1,3-ビス（1-イソシアナト-1-メチルエチル）-ベンゼン、1,12-ジイソシアナトドデカン、4,4'-メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、4,4'-メチレンビス（フェニルイソシアネート）、4,4'-メチレンビス（2,6-ジエチルフェニルイソシアネート）、3,3'-ジメトキシ-4,4'-ビフェニレンジイソシアネート、3,3'-ジメチルジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、1,4-ジイソシアナトブタン、1,3-フェニレンジイソシアネート、ｍ-キシレンジイソシアネート、1,8-ジイソシアナトオクタン、トランス-1,4-シクロヘキシレンジイソシアネート、1,6-ジイソシアナトヘキサン、トリレン2,6-ジイソシアネート、1,5-ジイソシアナト-2-メチルペンタン、および2,4-トルエンジイソシアネートからなる群より選択される請求項１に記載の要素。 8. シランが式（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立に水素、好ましくは炭素原子１〜５個のアルキル基、アリール基、好ましくは炭素原子１〜５個のアルコキシ基であり、ただしＲ₁、Ｒ₂、およびＲ₃の少なくとも１つは水素、またはより好ましくはアルコキシ基であり、Ｒはアルキレン基、アルケニレン基またはアリーレン基であり、Ｒ₄は水索、炭素原子１〜５個のアルキル基、またはアリール基であり、ｄは10までの、好ましくは１〜５の整数値である）を有する請求項１に記載の要素。 9. シランがトリアルコキシシリルアミノアルカンである請求項１に記載の要素。 10．ジオール連鎖延長剤が、アルキレンジオール、アルケニレンジオール、およびアリーレンジオールからなる群より選択される請求項１に記載の要素。 11．ジオール連鎖延長剤が、炭素原子１〜10個のアルキレンジオールである請求項１に記載の要素。 12．二官能性ペルフルオロエーテルが、ジオールである請求項１に記載の要素。 13．剥離層が0.1〜３μｍの厚さである請求項１に記載の要素。 14．光導電体層と剥離層の間にバリア層をさらに含む請求項１に記載の要素。 15．電気伝導性基材、光導電体層、および構造Ｃ-[Ｂ-Ａ-Ｂ-Ｄ]_x-[Ｂ-Ａ]_y-Ｂ-Ｃ（式中、Ａは式 -Ｏ-Ｒ_a-(Ｒ_F)_m-Ｒ_a-Ｏ- （式中、各Ｒ_aは二価の結合基であり、各Ｒ_Fは独立に炭素原子１〜５個のペルフルオロオキシアルキレン基であり、ｍは５〜50の整数値である）を有し、Ｂは式、（式中、Ｒ_bは二価の有機結合基である）を有し、Ｃは、式（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は、独立に水素、好ましくは炭素原子１〜５個のアルキル基、アリール基、好ましくは炭素原子１〜５個のアルコキシ基であり、ただしＲ₁、Ｒ₂、およびＲ₃の少なくとも１つは水素、またはより好ましくはアルコキシ基であり、Ｒはアルキレン基、アルケニレン基またはアリーレン基であり、Ｒ₄は水素、炭素原子１〜５個のアルキル基、またはアリール基であり、ｄは10までの、好ましくは１〜５の整数値である）を有し、Ｄは、式 -Ｏ-Ｒ_d-Ｏ- （式中、Ｒ_dは二価の有機結合基である）を有し、ｘは０〜10の整数値であり、ｙは１〜10の整数値である）を有するペルフルオロエーテルウレタン含む剥離層を含む光受容体要素。