CN1912752A - 用于静电摄影成像元件的防卷曲背层 - Google Patents

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Abstract

目前公开的实施方案涉及用于静电摄影的防卷曲背层。更特别地，实施方案涉及具有改进的防卷曲背层的静电摄影成像元件，该改进的防卷曲背层包括低表面能聚合物材料以防止卷曲和降低摩擦，及制备和使用该元件的方法。

Description

用于静电摄影成像元件的防卷曲背层
                      技术领域
目前公开的实施方案涉及具有改进的防卷曲背层的静电摄影成像元件，该改进的防卷曲背层包括低表面能聚合物材料及制备和使用该元件的方法。
                      背景技术
在包括数字、像上像(image on image)和接触静电印刷设备的静电摄影再现设备中，典型地以静电潜像的形式在感光成像元件上记录待复印的原物的光图像并随后通过施加验电热塑性树脂粒子和颜料粒子或调色剂使潜像可见。这些电子照相成像元件包括光电导层，该光电导层包括单一层或复合层。
在施加用于多层有机光电导体的各种涂料之后，一旦涂料溶剂蒸发所得的网倾向于自发地“卷曲”。卷曲主要是由于从施加的CTL涂料固化和粘合到下面表面时的时间点，施加的CTL涂料的尺寸收缩。一旦达到此固化和粘合点，涂料溶剂的蒸发进一步引起由于体积收缩施加的CTL涂料的继续收缩。另外溶剂的脱除会引起涂覆的网向施加的CTL卷曲，这是由于衬底(通常为聚对苯二甲酸乙二醇酯)不经历任何尺寸变化。此收缩各向同性地，例如三维地发生。感光体网的卷曲由于许多原因是不希望的。
因此，包括下述支撑衬底的静电摄影成像元件可能显示在先进的自动循环静电摄影复印机、复制机和打印机中不希望的缺陷，该衬底在一侧上具有导电表面、上涂至少一层光电导层和在支撑衬底的另一侧面上涂有防卷曲层。尽管已知的静电摄影成像元件可适于它们希望的目的，但这些感电体的进一步改进是希望的。例如，持续需要这种***中的改进，特别地对于包括改进的防卷曲背层的成像元件，该改进的防卷曲背层足够对抗卷曲和降低摩擦，即使在更大的印刷设备中。
                      发明内容
根据在此说明的各方面，提供解决以上讨论的传统防卷曲背层的缺点的防卷曲背层。实施方案可包括静电摄影成像元件，该元件包括具有导电层的衬底、在衬底第一侧上布置的至少一个成像层、在衬底第二侧上布置的与至少一个成像层相对的防卷曲背层、和任选的粘合促进剂、在至少一个成像层上的任选外涂料层、和在至少一个成像层上的任选接地条层，其中防卷曲背层包括由选自如下的单体形成的低表面能改性聚碳酸酯聚合物：改性双酚A聚碳酸酯聚(4，4’-亚异丙基二苯基碳酸酯)和改性双酚Z聚碳酸酯聚(4，4’-二苯基-1，1’-环己烷碳酸酯)，聚合物的粘度分子量为约39,000-约76,000。
另一个实施方案可包括制备静电摄影成像元件的方法，该方法包括提供具有导电层的衬底；在衬底第一侧上形成至少一个成像层；在衬底第二侧上与至少一个成像层相对形成防卷曲背层，其中防卷曲背层包括由选自如下的单体形成的低表面能改性聚碳酸酯聚合物：改性双酚A聚碳酸酯聚(4，4’-亚异丙基二苯基碳酸酯)和改性双酚Z聚碳酸酯聚(4，4’-二苯基-1，1’-环己烷碳酸酯)，聚合物的粘度分子量为约39,000-约76,000，和任选的粘合促进剂；在至少一个成像层上形成任选的外涂料层；和在至少一个成像层上形成任选的接地条层。
在其它实施方案中，上述方法进一步包括通过使防卷曲涂料材料通过单一模头喷嘴挤出到衬底层第二侧上形成防卷曲背层。
在其它实施方案中，至少一个成像层包括至少一个生电层和至少一个输电层。
在其它实施方案中，至少一个成像层包括绝缘的电记录成像层。
在其它实施方案中，防卷曲背层的厚度为2微米-50微米。
在其它实施方案中，防卷曲背层包括占防卷曲背层0.2wt％-30wt％的粘合促进剂。
在其它实施方案中，粘合促进剂是共聚酯。
在其它实施方案中，粘合促进剂是PE1200。
在其它实施方案中，通过与水的接触角测量的表面能大于90度。
                      附图说明
为了更好地理解本发明，可能必须参考附图。
图1是根据本发明实施方案的多层电子照相成像元件的横截面视图。
图2是根据本发明另一个实施方案的多层电子照相成像元件的横截面视图。
                      具体实施方式
在图1中举例说明具有柔性带构造的多层电子照相成像元件的例示实施方案。例示成像元件包括支撑衬底10，衬底10具有任选的一层或多层导电表面层12(在此它可以称为接地平面层)，如果衬底自身是导电的，则该表面层是任选的，空穴阻挡层14，任选的粘合界面层16，生电层18和输电层20，和任选的一个或多个外涂层和/或保护层26。生电层18和输电层20形成在此所述的成像层为两个单独层，认识到这些层的功能组分可以非此即彼地结合成单一层。
成像元件的其它层可包括例如任选的接地条层28，将该接地条层28施加到成像元件的一个边缘以促进导电层12通过空穴阻挡层14的电连续性。本发明的防卷曲背涂料层30可以在支撑衬底10的背侧上形成。导电接地平面12典型地是薄金属层，例如10纳米厚钛涂层，由真空沉积或溅射工艺在衬底10上沉积。可以将层14、16、18、20和26作为包含溶剂的溶液分别和按顺序沉积到衬底10的导电接地平面12的平面上，每个层在下一个层沉积之前进行干燥。
衬底
感光体支撑衬底10可以是不透明或基本透明的，并且可包括具有必要机械性能的任何有机或无机材料。整个衬底可包括与导电表面中相同的材料，或导电表面可以仅是衬底上的涂层。可以采用任何合适的导电材料。它可以是单一金属化合物或不同金属和或氧化物的双层。
衬底10也可以完全由导电材料配制，或可以是绝缘材料，该绝缘材料包括无机或有机聚合物材料，如MYLAR，购自DuPont的双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯，或作为KALEDEX 2000获得的聚萘二甲酸乙二醇酯，接地平面层12包括导电钛或钛/锆涂层，另外的含有半导表面层的有机或无机材料层，如氧化铟锡、铝、钛等，或专有地由导电材料，如铝、铬、镍、黄铜、其它金属等制成。支撑衬底的厚度依赖于许多因素，包括机械性能和经济考虑。
衬底10可具有许多不同的构造，例如板、转鼓、卷轴、环形柔性带等。在一个实施方案中，衬底为有缝柔性带形式的。
衬底10的厚度依赖于许多因素，包括柔韧性、机械性能和经济考虑。支撑衬底10的厚度可以为约50微米-约3,000微米。在制备柔性感光体带的实施方案中，衬底10的厚度为约50微米-约200微米用于最优柔韧性和当感光体带在机器带支撑模块中在小直径辊，例如19毫米直径辊周围循环时，引起最小的诱导感光体表面弯曲应力。
例示衬底载体10不溶于用于每个涂料层溶液的任何溶剂，是光学透明的，并且直到约150℃的高温是热稳定的。用于成像元件制造的典型支掌衬底10的热收缩系数为约1×10-5℃-约3×10-5℃和扬氏模量为约5×10-5psi(3.5×10-4kg/cm2)-约7×10-5psi(4.9×10-4kg/cm2)。
导电层
导电接地平面层12可依赖于电子照相成像元件所需的光学透明性和柔韧性而变化厚度。当需要感光体柔性带时，支撑衬底10上的导电层12，例如由溅射沉积方法产生的钛和/或锆导电层的厚度典型地为约2纳米-约75纳米以能够达到用于适当后擦除的适当光透射，和在实施方案中约10纳米-约20纳米用于导电性、柔韧性和光透射的最优组合。通常，为了后擦除曝光，需要至少约15％的导电层光透明度。导电层不必限于金属。导电层12可以是导电金属层，它可以例如在衬底上由任何合适的涂覆技术，如真空沉积或溅射技术形成。在整个衬底是导电金属的情况下，其外表面可起导电层的功能且可以省略单独的导电层。导电层的其它例子可以是如下物质的组合：例如作为透明层用于波长为约4000埃-约9000埃的光的材料如导电氧化铟锡或作为不透明导电层在塑料基料中分散的导电炭黑。
所举例说明的实施方案将按照包括绝缘材料的衬底层10和接地平面层12进行描述，该绝缘材料包括无机或有机聚合物材料，如MYLAR，接地平面层12包括在衬底层10上的导电材料，如钛或钛/锆涂层。
空穴阻挡层
然后可以将空穴阻挡层14施加到衬底10或施加到如果存在的层12上。可以采用能够形成对空穴从相邻导电层12注入到光电导或光生层的有效阻挡的正电荷(空穴)阻挡层。电荷(空穴)阻挡层可包括聚合物，如聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚酯、聚硅氧烷、聚酰胺、聚氨酯、HEMA、羟丙基纤维素、聚膦嗪等，或可包括含氮硅氧烷或硅烷，或含氮的钛或锆化合物，如钛酸酯和锆酸酯。依赖于用于感光体设计所选择的材料类型，空穴阻挡层的厚度可以为约5纳米-约10微米。
阻挡层14可以是连续或基本连续的并且由于更大的厚度可导致不希望的高残留电压，所以厚度可以小于约10微米。在例示实施方案的各方面，约0.005微米-约2微米的阻挡层得到最优的电性能。阻挡层可以由任何合适的常规技术，如喷涂、浸涂、拉伸棒涂、凹版涂布、丝网印刷、空气刀涂、反向辊涂、真空沉积、化学处理等施加。为了方便地获得薄层，阻挡层可以采用稀溶液的形式施加，在涂料沉积之后通过常规技术，如通过真空、加热等脱除溶剂。通常，约0.05∶100到约5∶100的阻挡层材料和溶剂的重量比对于喷涂是令人满意的。
粘合界面层
可以提供任选的单独粘合界面层16。在图1中举例说明的实施方案中，界面层16位于阻挡层14和生电层18之间。界面层可包括共聚酯树脂。可用于界面层的例示聚酯树脂包括聚芳基化物聚乙烯醇缩丁醛，如购自Toyota Hsutsu Inc.的ARDEL POLYARYLATE(U-100)，均来自Bostik的VITEL PE-100、VITEL PE-200、VITELPE-200D和VITEL PE-222，来自Rohm Hass的49,000聚酯，聚乙烯醇缩丁醛等。粘合界面层16可以直接施加到空穴阻挡层14。因此，实施方案中的粘合界面层16与下面的空穴阻挡层14和上面的生电层18两者直接邻近接触以增强粘合键合以提供连接。在其它实施方案中，完全省略粘合界面层16。
任何合适的溶剂或溶剂混合物可用于形成用于粘合界面层16的聚酯的涂料溶液。典型的溶剂包括四氢呋喃、甲苯、单氯苯、二氯甲烷、环己酮等及其混合物。任何其它合适和常规的技术可用于混合和其后将粘合层涂料混合物施加到空穴阻挡层。典型的施加技术包括喷涂、浸涂、辊涂、绕丝棒涂等。沉积湿涂料的干燥可以由任何合适的常规方法，如烘箱干燥、红外辐射干燥、空气干燥等进行。
在干燥之后粘合界面层16的厚度可以为约0.01微米-约900微米。在实施方案中，干燥厚度为约0.03微米-约1微米。
生电层
其后可以将光生(例如生电)层18施加到粘合层16。可以采用包括光生/光电导材料的任何合适的生电基料层18，该材料可以为粒子的形式并分散在成膜基料，如非活性树脂中。光生材料的例子包括例如无机光电导材料如无定形硒、三角形硒和选自如下的硒合金：硒-碲、硒-碲-砷、砷化硒及其混合物，和包括各种酞菁颜料的有机光电导材料。硒、硒合金、苯并咪唑苝等及其混合物可以形成为连续的均匀光生层。可以采用多个光生层，其中光电导层增强或降低光生层的性能。如需要，也可以采用本领域已知的其它合适光生材料。选择的光生材料应当在成像辐射曝光步骤期间在电子照相成像工艺中对波长为约400-约900nm的活化辐射敏感以形成静电潜像。例如，羟基镓酞菁吸收波长为约370-约950纳米的光。
任何合适的非活性树脂材料可以用作光生层18中的基料。典型的有机树脂基料包括热塑性和热固性树脂等。
例示成膜聚合物基料是PCZ-400(聚(4，4′-二羟基-二苯基-1，1’-环己烷))，它的MW＝40,000和购自Mitsubishi Gas ChemicalCorporation。
光生材料可以在树脂基料组合物中以各种数量存在。通常，约5体积％-约90体积％的光生材料在约10体积％-约95体积％树脂基料中分散，和更具体地约20体积％-约30体积％的光生材料在约70体积％-约80体积％树脂基料组合物中分散。
当干燥时包含光生材料和树脂基料材料的光生层18的厚度通常为约0.1微米-约5微米，例如约0.3微米-约3微米。光生层厚度通常涉及基料含量。更高基料含量组合物通常采用更厚的光生层。
输电层
其后输电层20被施加到生电层18上和可包括能够支撑光生空穴或电子从生电层18注入和能够允许这些空穴/电子通过输电层的输送以选择性将成像元件表面上的表面电荷放电的任何合适的透明有机聚合物或非聚合物材料。在一个实施方案中，输电层20不仅仅用于传输空穴，而且保护生电层18免受磨损或化学侵袭并可因此延长成像元件的使用寿命。输电层20可以是基本非光电导的材料，但是支撑光生空穴从生电层18注入的材料。当通过其间进行曝光以保证大多数入射辐射被下面的生电层18采用时，在要使用电子照相成像元件的波长区域中层20通常是透明的。当曝露于用于静电复印的光，如400-900纳米的光时，输电层应当显示优异的光学透明性与可忽略的光吸收，并且既没有生电也没有放电。在当使用透明衬底10和同样透明导电层12制备感光体时的情况下，成像曝光或擦除可以通过衬底10由通过衬底背侧的所有光完成。在此情况下，如果生电层18夹在衬底和输电层20之间，则层20的材料不需要传递使用波长区域中的光。与生电层18结合的输电层20是达到如下程度的绝缘体：在照明不存在下不传导放置在输电层上的静电荷。当在印刷工艺期间电荷通过它时，输电层20应当捕集最小的电荷。
输电层20可包括用作在非电活性聚合物材料中分子分散的添加剂的任何合适输电组分或活化化合物以形成固体溶液并由此使此材料为电活性的。输电组分可以加入到成膜聚合物材料中，该材料另外不能够支持光生空穴从产生材料注入和不能够允许这些空穴从中通过的输送。这转化非电活性聚合物材料成为能够支持光生空穴从生电层18的注入和能够允许这些空穴通过输电层20的输送以使输电层上的表面电荷放电的材料。输电组分典型地包括小分子有机化合物，该化合物配合以在分子之间传输电荷和最终传递到输电层表面。
溶于二氯甲烷、氯苯或其它合适溶剂的任何合适非活性树脂基料可用于输电层。例示基料包括聚酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇缩甲醛及其组合。用于输电层的聚合物基料可以例如选自聚碳酸酯、聚(乙烯基咔唑)、聚苯乙烯、聚酯、聚芳基化物、聚丙烯酸酯、聚醚、聚砜、其组合等。例示聚碳酸酯包括聚(4，4′-亚异丙基二苯基碳酸酯)，聚(4，4′-二苯基-1，1′-环己烷碳酸酯)及其组合。基料的分子量可以为例如约20,000-约1,500,000。此类型的一种例示基料是MAKROLON基料，它购自Bayer AG和包括重均分子量为约120,000的聚(4，4′-亚异丙基二苯基)碳酸酯。例示输电组分包括芳族多元胺，如芳基二胺和芳基三胺及其组合。
输电组分在层20中的浓度可以为例如至少约5wt％并可包括至多约60wt％。输电组分的浓度或组成可通过层20变化。在一个例示实施方案中，层20包括平均约10-60wt％N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺，如约30-50wt％N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺。
输电层20是达到如下程度的绝缘体：在照明不存在下在足以防止在其上形成和保留静电潜像的速率下，不传导放置在输电层上的静电荷。通常，输电层20与生电层18的厚度比保持为约2∶1-约200∶1和在一些情况下大至约400∶1。
另外的方面涉及输电层20中包含变化数量的抗氧剂，如受阻酚。例示受阻酚包括十八烷基-3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯，以IRGANOX I-1010购自Ciba Specialty Chemicals。受阻酚可以以约10wt％存在，基于输电组分的浓度。
在一个具体的实施方案中，输电层20是包括在聚碳酸酯基料中分子分散的输电组分，如N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺的固体溶液，基料是聚(4，4′-亚异丙基二苯基碳酸酯)或聚(4，4′-二苯基-1，1′-环己烷碳酸酯)。输电层的扬氏模量可以为约2.5×10-5psi(1.7×10-4kg/cm2)-约4.5×10-5psi(3.2×10-4kg/cm2)和热收缩系数为约6×10-5℃-约8×10-5℃。
输电层20的厚度可以为约5微米-约200微米，如约15微米-约40微米。输电层可包括含有不同浓度输电组分的双层或多层。
包括例如在成膜基料中分散的导电粒子的其它层如常规接地条层可以施加到成像元件的一个边缘以促进与导电层12通过空穴阻挡层14的电连续性。
外涂层
另外的方面涉及在输电层中包括作为分散体的纳米粒子，如二氧化硅、金属氧化物、ACUMIST(蜡状聚乙烯粒子)、PTFE等，或涉及所述纳米粒子的任选的外涂层26。集中在传输层20顶部附近的粒子分散体可以为输电层20重量的至多约10wt％或其厚度的十分之一以提供最优耐磨性而不引起对制造的成像元件电性能的不利影响。在采用外涂层26的情况下，它可包括用于输电层的相似树脂或不同树脂并且厚度为约1-约2微米。
由于输电层20可具有与支撑衬底10的相比显著的热收缩不匹配，所以在施加的湿输电层涂料的加热/干燥过程之后当成像元件冷却到环境室温时，由于与支撑衬底10相比输电层20中更大的尺寸收缩，所制备的柔性电子照相成像元件可显示自发的向上卷曲。防卷曲背涂层30可以施加到支撑衬底10的背侧(它是与带有电活性涂料层的侧面相对的侧面)以给出平面。
根据在此所述的实施方案制造的多层柔性电子照相成像元件网堆叠物可以切割成矩形片。然后使每个切割片在其末端重叠并通过任何合适的方法，如超声焊接、胶接、带接、钉住或压力和热熔凝结合以形成连续成像元件有缝带、套管或圆筒体。
作为单独输电层20和生电层18的替代选择，可以采用单个成像层22，如图2所示，其中感光体的其它层如上所述形成。成像层22可包括能够在带静电荷、成像曝光和图像显影期间在黑暗中保持静电荷的单一电子照相活性层。单个成像层22可包括基料中的输电分子，相似于输电层20的那些并任选地也可包括光生/光电导材料，相似于上述层18的那些。
其后制备的柔性成像带可用于任何合适和常规的电子照相成像工艺，在对活化电磁辐射成像曝光之前它采用均匀的带电。当将电子照相元件的成像表面采用静电荷均匀带电和对活化电磁辐射成像曝光时，常规的正或反显影技术可用于在电子照相成像元件的成像表面上形成标记材料图像。因此，通过施加合适的电偏压和选择具有适当电荷极性的调色剂，在电子照相成像元件的成像表面上的带电区域或放电区域中形成调色剂图像。例如，对于正显影，将带电的调色剂粒子吸引到成像表面的带相反电荷的静电区域并用于反显影，将带电的调色剂粒子吸引到成像表面的放电区域。
静电摄影设备可以通过在标记发动机中印刷而评价，向该发动机中安装根据例示实施方案形成的感光体带。对于原有的电性能它也可以由常规的电转鼓扫描仪研究。或者，电荷缺失点的降低可以使用电技术评价。
通常，防卷曲背层包括溶于溶剂和在活性感光体反向侧上涂覆的聚合物和粘合剂。为了感光体的寿命，防卷曲背层必须粘合到感光体的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)衬底上，同时经历复印机或打印机中在辊和衬垫棒上的静电复印循环。
在本发明的一个实施方案中，防卷曲背层30可以由如下物质组成：低表面能聚合物，聚合物是改性双酚A聚碳酸酯聚(4，4’-亚异丙基二苯基碳酸酯)或改性双酚Z聚碳酸酯聚(4，4’-二苯基-1，1’-环己烷碳酸酯)和粘度分子量为39,000-76,000(购自Mitsubishi Gas ChemicalCo.)，和粘合剂。双酚Z和双酚A是主要用于制备聚碳酸酯塑料和环氧树脂的化学构造嵌段。双酚A聚碳酸酯聚合物以MAKROLON购自Bayer Corp.(Wilmington，MA)。或者，其它低表面能聚合物可用于本发明的实施方案，如含硅氧烷的聚碳酸酯。这样的聚碳酸酯从General Electric(Fairfield，CT)以LEXAN EXL树脂系列购得。粘合剂可以是本领域任何已知的，例如VITEL PE2200，它购自Bostik，Inc.(Middleton，MA)。VITEL PE2200是对苯二甲酸和间苯二甲酸与乙二醇和二甲基丙二醇的共聚酯。溶剂如二氯甲烷可用于实施方案。
一般的防卷曲背层配制剂是在溶剂中在9wt％下溶解的聚合物与粘合剂的比例为92∶8。具体地，配制剂可以是MAKROLON聚合物与VITEL PE2200粘合剂的比例为92∶8。聚合物和粘合剂可以在二氯甲烷的溶剂中在9wt％下溶解。在本发明的另外实施方案中，聚合物与粘合剂的比例可以变化并且溶于溶剂的固体的重量百分比也可以变化。在本发明中，MAKROLON聚合物将由低表面能聚合物，例如改性聚碳酸酯聚合物或含硅氧烷的聚碳酸酯替代。
为方便起见，对于采用柔性带形式的电子照相成像元件描述本发明，即使本发明包括具有相似构造的静电摄影成像元件。
静电摄影柔性带成像元件是本领域公知的。典型地，提供具有导电表面的柔性衬底。对于电子照相成像元件，将至少一个光电导层施加到导电表面。可以将阻电层在施加光电导层之前施加到导电层。如需要，可以在阻电层和光电导层之间采用粘合层。对于多层感光体，通常将生电基料层施加到如果存在的粘合层上，或直接在阻挡层上，并随后在生电层上形成CTL。对于离子摄影成像元件，将电绝缘介电成像层施加到导电表面。衬底在与带有CTL或介电成像层的侧面相对的侧面上包含防卷曲背层。
表面能低于目前用于防卷曲背层的那些(如双酚A聚碳酸酯聚合物)的聚合物更适当地降低更大印刷设备中的摩擦。使用这样的聚合物基本消除在防卷曲背层配制剂中对PTFE的需求。在更大的印刷设备中，使用这样的低表面能聚合物不再需要另外的组分，和随后降低感光体的成本。
本领域通常使用的聚合物是双酚A类聚合物。本发明的实施方案包括各种分子量和表面能的四种共聚物。所有这些共聚物的表面能小于双酚A类聚合物的，如通过接触角测量的测量值所示，见实施例I的下表1。接触角q是固体被液体润湿的定量量度。它在几何学上定义为由液体在液体、气体和固体交叉的三相边界形成的角。表征固体表面的另一种方式是通过计算自由表面能，也称为“固体表面张力”。此方法涉及对一系列很好表征的润湿液体测试特定的固体。使用的液体必须表征使得它们表面张力的极性和分散组分是已知的。
四种共聚物每种可以从Mitsubishi Gas Chemical Corporation(东京，日本)获得，并且称为FPC0540UA、FPC0550UA、FPC0580UA和FPC0170UA。低表面能聚合物是改性双酚A聚碳酸酯聚(4，4’-亚异丙基二苯基碳酸酯)或改性双酚Z聚碳酸酯聚(4，4’-二苯基-1，1’-环己烷碳酸酯)和粘度分子量为39,000-76,000。当溶于溶液，如二氯甲烷时，其中聚合物是总溶液的15％，这些低表面能聚合物的粘度为22-920厘泊(cp)。粘度依赖于分子量。在其它实施方案中，低表面能聚合物可以是含硅氧烷的聚碳酸酯如购自General Electric的LEXAN EXL系列。聚合物溶液的粘度可影响挤出涂覆防卷曲背层到感光体上的特定方法。使用低粘度溶液引起的涂料缺陷包括Maragoni Cells、斑点、回流、条纹、横跨网宽度的不均匀厚度等。
将本发明的防卷曲背层施加到衬底的远侧以提供平面。用于防卷曲背层的组合物是本领域公知的并可包括电绝缘或轻微半导的热塑性有机聚合物或无机聚合物。
任何合适和常规的技术可用于混合和随后施加防卷曲背层混合物到支持衬底层。典型的施加技术包括例如挤出涂覆、拉伸棒涂、辊涂、绕丝棒涂等。防卷曲背层可以在单一涂覆步骤中或在多个涂覆步骤中形成。
沉积涂料的干燥可以通过任何合适的常规技术如烘箱干燥、红外辐射干燥、空气干燥等进行。在干燥之后防卷曲层的厚度依赖于由输电层引起的光电导成像元件卷曲的程度。厚度为约3微米-约35微米，并优选约18微米。
对于电记录成像元件，在导电层上面的柔性介电层可以替代活性光电导层。任何合适的常规柔性电绝缘热塑性介电聚合物基体材料可用于电记录成像元件的介电层。如需要，本发明的柔性带可用于其中循环耐用性是重要的其它目的。
实施例
实施例1
四种聚合物从Mitsubishi Gas Chemical Corporation(MGC)获得。与由Farbenfabriken Bayer A.G制造的MAKROLON 5705相比，由MGC提供的四种聚合物的性能见表1。
表1
  聚合物   用于合成的单体  由MGC测量的Mw  由MGC测量的与水的接触角
  FPC0540UA   双酚-Z   39500   96
FPC0550UA 双酚-Z 53000 95
  FPC0580UA   双酚-Z   75100   97
  FPC05170UA   双酚-A   68200   98
  对照MAKROLON 5705   双酚-A   66900   89
对照实施例2
通过提供在厚度为3.5密耳的双轴取向的聚萘二甲酸乙二醇酯衬底(KALEDEX 2000)上涂覆的0.02微米厚钛层制备成像元件。采用凹版涂布器在其上施加的是包含如下物质的溶液：50克3-氨基-丙基三乙氧基硅烷、41.2克水、15克乙酸、684.8克200防变性醇和200克庚烷。然后将此层在涂覆器的强制空气干燥器中在120℃下干燥约2分钟。获得的阻挡层的干燥厚度为500埃。
然后通过在阻挡层上使用凹版涂布器施加湿涂料制备粘合层，该涂料包含基于溶液总重量在四氢呋喃/单氯苯/二氯甲烷的60∶30∶10体积比混合物中的0.2wt％聚芳基化物粘合剂(ARDEL D100，购自Toyota Hsutsu Inc.)。然后将粘合层在涂覆器的强制空气干燥器中在120℃下干燥约2分钟。获得的粘合层的干燥厚度为200埃。
通过将0.45克购自Mitsubishi Gas Chemical Corporation的IUPILON 200(PC-Z 200)和50ml四氢呋喃引入到4oz.玻璃瓶中制备光生层分散体。向此溶液中加入2.4克羟基镓酞菁和300克1/8英寸(3.2毫米)直径不锈钢弹。然后将混合物放置在球磨机上8小时。随后，将2.25克PC-Z 200溶于46.1gm四氢呋喃中，并加入到此OHGaPc浆料中。然后将浆料放置在振荡器上10分钟。其后将获得的浆料采用伯德式涂布器施加到粘合剂界面以形成湿厚度为0.25密耳的生电层。将生电层在强制空气烘箱中在120℃下干燥1分钟以形成厚度为0.4微米的干燥生电层。
此光生层采用输电层外涂覆。输电层由如下方式制备：向琥珀色玻璃瓶中以50∶50的重量比引入N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺和MAKROLON 5705，一种分子量为约50,000-100,000的购自Farbenfabriken Bayer A.G的聚碳酸酯树脂。将获得的混合物溶于二氯甲烷中以形成包含15wt％固体的溶液。使用伯德式涂布器将此溶液施加在光生层上以形成在干燥时厚度为14.5微米的涂层。在此涂覆过程期间湿度等于或小于15％。此输电层由第二输电层外涂覆。第二输电层由如下方式制备：向琥珀色玻璃瓶中以50∶50的重量比引入N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺和MAKROLON 5705，一种分子量为约50,000-100,000的购自Farbenfabriken Bayer A.G的聚碳酸酯树脂。将获得的混合物溶于二氯甲烷中以形成包含15wt％固体的溶液。使用伯德式涂布器将此溶液施加在光生层上以形成在干燥时厚度为14.5微米的涂层。在此涂覆过程期间湿度等于或小于15％。
将防卷曲涂料施加到远表面(与光生层和输电层相对的侧面)。通过将5.28克购自Bostik Inc.的PE2200和66gm二氯甲烷引入到4oz.玻璃瓶中制备防卷曲分散体。向此溶液中加入6.98克购自DuPont的PTFE MP1100和300克1/8英寸(3.2毫米)直径不锈钢弹。然后将此混合物在球磨机上放置8小时。随后，将11克MAKROLON 5705溶于108.9gm二氯甲烷，并加入14.33gm的PTFE分散体。将此浆料在振荡器上放置10分钟。其后采用伯德式涂布器将获得的浆料施加到聚萘二甲酸乙二醇酯表面以形成湿厚度为4.5密耳的防卷曲层。将涂料在强制空气烘箱中在120℃下干燥1分钟以形成厚度为18微米的干燥层。
实施例3
感光体如在实施例1中制备，区别在于防卷曲层由如下方式制备：提供溶于121gm二氯甲烷的包含11gm购自Mitsubishi GasChemical Corporation的改性聚碳酸酯树脂FPC0550UA和0.92gm购自Bostick Inc的PE1200的溶液。其后采用伯德式涂布器将此溶液施加到聚萘二甲酸乙二醇酯表面以形成湿厚度为4.5密耳的防卷曲层。将涂料在强制空气烘箱中在120℃下干燥1分钟以形成厚度为18微米的干燥层。
实施例4
感光体如在实施例3中制备，区别在于使用的改性聚碳酸酯是购自Mitsubishi Gas Chemical Corporation的FPC0580UA。
实施例5
感光体如在实施例3中制备，区别在于使用的改性聚碳酸酯是购自Mitsubishi Gas Chemical Corporation的FPC0170UA。
实施例6
使用Brookfield DV-II+粘度计测量用于制造实施例2、3、4和5的防卷曲层的溶液粘度。使用#2锭子在30RPM的锭子速度下进行测量。结果见表2。
表2
 实施例#   粘度厘泊
 对照实施例2   810
 实施例3   238
 实施例4   920
 实施例5   613
实施例2、4和5的摩擦系数使用DYNISCO 5095D摩擦系数测试仪测量。
使用180°(反向)剥离测试评价实施例2、4和5的光电导成像元件的防卷曲层的粘合性能。180°剥离强度由如下方式确定：从每个实施例2、4和5切割最少三个0.5英寸×6英寸成像元件样品。对于每个样品，将输电层借助于剃刀叶片从测试成像元件样品部分剥离和然后从一端手动剥离到约3.5英寸以曝露一部分下面的生电层。借助于购自3M Company的双面粘合带，即1.3cm(英寸)宽SCOTCHMAGIC Tape #810固定测试成像元件样品使它的输电层表面朝向1英寸×6英寸×0.5英寸铝衬垫板。在此情况下，可以容易地将测试样品的剥离区段的防卷曲层/衬底从样品剥离开180°以引起防卷曲层与衬底分离。将获得的与防卷曲层未被剥离的末端相对的组合体末端***到INSTRON拉伸测试仪的上夹头。将部分剥离的防卷曲/衬底条的自由端***到INSTRON拉伸测试仪的下夹头。然后将夹头在1英寸/min十字头速度、2英寸表速度和200克负荷范围下启动以180°剥离样品至少2英寸。计算监测的负荷以通过将剥离防卷曲层与衬底所要求的平均负荷除以测试样品的宽度得到剥离强度。
这些测试的结果见下表3。
表3
防卷曲层 摩擦系数 粘合力g/cm
  对照实施例2   0.45   136
实施例4 0.37 250
  实施例5   0.42   183
如表2所示，实施例4和5中的防卷曲层得到由挤出的无缺陷涂料必须范围中的溶液粘度。表3中2个本发明的实施例得到比含PTFE的对照实施例低的摩擦系数。两个本发明的实施例也显示相对于对照实施例改进的粘合力。

Claims (10)

1.一种静电摄影成像元件，包括：
具有导电层的衬底；
在衬底第一侧上布置的至少一个成像层；
在衬底第二侧上布置的与至少一个成像层相对的防卷曲背层，其中防卷曲背层包括：
从选自如下的单体形成的低表面能改性的聚碳酸酯聚合物：改性双酚A聚碳酸酯聚(4，4’亚异丙基二苯基碳酸酯)和改性双酚Z聚碳酸酯聚(4，4’-二苯基-1，1’-环己烷碳酸酯)，聚合物的粘度分子量为约39,000-约76,000，
任选的粘合促进剂；
在至少一个成像层上的任选外涂料层；和
在至少一个成像层上的任选接地条层。
2.权利要求1的静电摄影成像元件，其中至少一个成像层包括至少一个生电层和至少一个输电层。
3.权利要求1的静电摄影成像元件，其中至少一个成像层包括绝缘的电记录成像层。
4.权利要求1的静电摄影成像元件，其中防卷曲背层的厚度为2微米-50微米。
5.权利要求1的静电摄影成像元件，其中防卷曲背层包括占防卷曲背层0.2wt％-30wt％的粘合促进剂。
6.权利要求1的静电摄影成像元件，其中粘合促进剂是共聚酯。
7.权利要求1的静电摄影成像元件，其中粘合促进剂是PE 1200。
8.权利要求1的静电摄影成像元件，其中由与水的接触角测量的表面能大于90度。
9.一种制备静电摄影成像元件的方法，包括：
提供具有导电层的衬底；
在衬底第一侧上形成至少一个成像层；
在衬底第二侧上与至少一个成像层相对形成防卷曲背层，其中防卷曲背层包括：
从选自如下的单体形成的低表面能改性的聚碳酸酯聚合物：改性双酚A聚碳酸酯聚(4，4’-亚异丙基二苯基碳酸酯)和改性双酚Z聚碳酸酯聚(4，4’-二苯基-1，1’-环己烷碳酸酯)，聚合物的粘度分子量为约39,000-约76,000，和
任选的粘合促进剂；
在至少一个成像层上形成任选的外涂料层；和
在至少一个成像层上形成任选的接地条层。
10.权利要求9的方法，进一步包括通过挤出防卷曲涂料材料通过单一模头喷嘴到衬底层的第二侧上形成防卷曲背层。
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