JP2002275176A - スチルベンアミン誘導体およびそれを用いた電子写真感光体 - Google Patents

スチルベンアミン誘導体およびそれを用いた電子写真感光体

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義雄 稲垣
Daisuke Kuboshima
大輔 窪嶋
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】結着樹脂との相溶性に優れ、かつ電荷移動度が
大きい、スチルベンアミン誘導体とその製造方法およ
び、前記スチルベンアミン誘導体を感光層に含有する高
感度かつ繰り返し特性が向上した電子写真感光体の提
供。 【解決手段】本スチルベンアミン誘導体は式(1)で表
される化合物である。また、電子写真感光体は、支持基
体上に感光層を設けたものであって、前記感光層が前記
スチルベン誘導体を含有する。 (式中、R1はアルキル基、アルコキシ基、アリール
基、アラルキル基、ハロゲン原子または水素原子を示
し、Ar1およびAr2は同一または異なってアリール基を示
し、Ar3およびAr4は同一または異なってアリーレン基を
示し、チオフェン環の2位が分子骨格に置換するときは
n=1、3位が置換するときはn=0〜1の整数を示
す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、結着樹脂への相溶
性が高く、高感度かつ安定性に優れたスチルベン誘導
体、その製造方法および該スチルベン誘導体を含有し、
静電式複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ
等の画像形成装置に用いられる電子写真感光体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】上記画像形成装置においては、当該装置
に用いられる光源の波長領域に感度を有する種々の有機
感光体が使用されている。この有機感光体は、従来の無
機感光体に比べて製造が容易であり、電荷輸送剤、電荷
発生剤、結着樹脂等の感光材料の選択肢が多様で、機能
設計の自由度が高いという利点を有することから、近
年、広く用いられている。
【0003】有機感光体はいずれも概ね安価に製造でき
るが、その反面、光感度や繰り返し使用時の電気的な安
定性は不充分であった。また、実使用環境下での感光層
の削れや傷が発生しやすく、無機系感光体に比べると耐
久性に劣っていた。
【0004】これらの問題点を解決するために有機感光
体に用いる各種材料の改良が精力的に行われている。特
に光感度の発現に重要な役割を果たす電荷輸送材料は感
光体の感度のみならず、繰り返し特性、耐久性にも影響
する重要な材料である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】感光体の上記問題点を
改善した電荷輸送剤として、特開昭58−123542
号、特開平2−12256号、特開平9−134021
号公報には下記式(2)〜(4):
【0006】
【化2】
【0007】(式中、R2およびR3はアルキル基、アル
コキシ基、アラルキル基、フェニル基、ハロゲン原子ま
たは水素原子を示し、Ar5、Ar6、Ar8、Ar9、Ar11および
Ar12は同一または異なってアリール基を示し、Ar7、Ar
10およびAr13は同一または異なってアリーレン基を示
し、mおよびpは0〜1の整数を示す。)で表されるス
チルベンアミン誘導体が開示されている。
【0008】上記公報に開示されているスチルベンアミ
ン誘導体は、一般に結着樹脂との相溶性が乏しいため、
感光層中に均一に分散されず、電荷移動が生じにくい。
さらに、上記スチルベンアミン誘導体自体の電荷移動性
能も未だ不充分である。このため、感光体の光に対する
感度や繰り返し特性が不十分になる。
【0009】そこで、本発明の目的は、上記の技術的な
問題を解決し、電子写真感光体の電荷輸送剤として好適
な新規スチルベンアミン誘導体を提供することである。
【0010】本発明の他の目的は、従来に比べて、感度
および繰り返し特性が向上した電子写真感光体を提供す
ることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために研究を重ねていくなかで、スチルベン
アミン誘導体のうち、式(1):
【0012】
【化3】
【0013】(式中、R1はアルキル基、アルコキシ
基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子または水
素原子を示し、Ar1およびAr2は同一または異なってアリ
ール基を示し、Ar3およびAr4は同一または異なってアリ
ーレン基を示し、チオフェン環の2位が分子骨格に置換
するときはn=1、3位が置換するときはn=0〜1の
整数を示す。)で表される化合物は、従来のスチルベン
アミン誘導体よりも結着樹脂との相溶性に優れ、かつ電
荷移動度が大きいという事実を見出し、本発明を完成す
るに至った。
【0014】すなわち、本発明のスチルベンアミン誘導
体は式(1)で表されることを特徴とする。
【0015】式(1)で表される本発明のスチルベンア
ミン誘導体(以下、スチルベンアミン誘導体(1)と記
述する。)は、上記公報に具体的に開示されていない、
スチリル構造の分子末端にチオフェン環を有する化合物
である。
【0016】スチルベンアミン誘導体(1)が従来のも
のよりも、結着樹脂との相溶性、電荷移動性能に優れて
いるのは、概ね以下のような理由が考えられる。
【0017】すなわち、上記一般式(2)の化合物と比
較すると、スチルベンアミン誘導体(1)は分子骨格の
末端に分子の対称性の高いベンゼン環ではなく、より対
称性の低いチオフェン環が結合しているため、結着樹脂
との相溶性が向上する。
【0018】特開平2−12256号において、上記一
般式(2)の分子骨格末端のベンゼン環の代わりに複素
環(具体例としてキノリル、カルバゾリル、オキサゾリ
ル、イミダゾリル)が開示されている。チオフェン環は
ベンゼン環やこれらの複素環と比べても電子供与性が大
きいため、チオフェン環を分子末端に導入したスチルベ
ンアミン誘導体(1)の電荷輸送性は優れたものにな
る。
【0019】さらに、上記一般式(3)の化合物と比較
すると、スチルベンアミン誘導体(1)はチオフェン環
の3位(n=0の場合)が分子骨格に結合しているた
め、チオフェン環の2位が置換した上記一般式(3)の
化合物よりも、イオン化ポテンシャルが高くなる。この
ため、スチルベンアミン誘導体(1)は電気的な安定性
が向上し、繰り返し特性に優れている。また、上記一般
式(1)においてn=1の場合は、チオフェン環の2
位、3位のいずれでも分子骨格に置換することができる
が、分子中央に−CH=CH−C64−の基で構成され
るπ電子共役系が広がっているので、上記一般式(3)
の化合物よりも電荷輸送性が向上する。
【0020】上記一般式(4)の化合物と比較すると、
分子骨格に結合しているチオフェン環の置換位置が上記
一般式(3)と同様に異なるので、やはりスチルベンア
ミン誘導体(1)の方が、繰り返し特性に優れている。
また、π電子共役系の広がりがより大きいスチルベンア
ミン誘導体(1)の方が電荷輸送性に優れている。
【0021】上記より、スチルベンアミン誘導体(1)
を電子写真感光体における電荷(正孔)輸送剤として使
用することにより、高感度で繰り返し安定性が向上した
電子写真感光体を得ることができる。
【0022】従って、本発明の電子写真感光体は、支持
基体上に感光層を設けた電子写真感光体であって、感光
層が、スチルベンアミン誘導体(1)を少なくともひと
つ、含有することを特徴とする。
【0023】本発明の電子写真感光体は、スチルベンア
ミン誘導体(1)を感光層中に含有することから、電化
発生剤で発生した電荷(正孔)を輸送する速度が速く、
すなわち電荷移動度が大きく、帯電および露光時の光に
対する感度が優れている。その結果、本発明の電子写真
感光体によれば、従来のスチルベンアミン誘導体を正孔
輸送剤として使用したときよりも、高い感度が得られ、
繰り返し特性が向上する。
【0024】
【発明の実施の形態】まず、本発明のスチルベン誘導体
(1)について詳細に説明する。
【0025】式(1)中、R1に相当するアルキル基と
しては、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプ
ロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブ
チル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシ
ル等の炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。中で
も、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n
−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル等の炭
素数1〜4のアルキル基が好ましい。
【0026】R1に相当するアルコキシ基としては、例
えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキ
シ、ブトキシ、t−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシ
ルオキシ等の炭素数が1〜6のアルコキシ基が挙げられ
る。
【0027】また、R1に相当するアリール基として
は、例えばフェニル、トリル、キシリル、ビフェニリ
ル、o−テルフェニル、ナフチル、アントリル、フェナ
ントリルなどの、アリール部分の炭素数6〜14のアリ
ール基が挙げられる。
【0028】また、R1に相当するアラルキル基として
は、例えばベンジル、ベンズヒドリル、トリチル、フェ
ネチル、1−フェニルエチル、3−フェニルプロピル、
4−フェニルブチル、5−フェニルペンチル、6−フェ
ニルヘキシル等のアルキル部分の炭素数が1〜6または
アリール部分の炭素数が6〜14であるアラルキル基が
挙げられる。
【0029】基R1〜R5に相当するアルキル基、アルコ
キシ基、アリール基、アラルキル基は置換基を有してい
ても良く、具体的にはヒドロキシアルキル基、アルコキ
シアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアル
キルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アル
コキシカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、
アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、ハ
ロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、エステル化され
ていてもよいカルボキシル基、シアノ基などの他、前述
と同様の炭素数1〜6の置換基を有してもよいアルキル
基や炭素数1〜6の置換基を有してもよいアルコキシ基
などが挙げられる。なお、これらの置換基の置換位置に
ついては特に限定されない。
【0030】特に本発明のスチルベン誘導体(1)にお
いては、電荷移動度を高めるという観点から、置換基と
してアルコキシ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、
ジアルキルアミノ基などの電子供与性基を有するアルキ
ル基が好ましい。
【0031】さらに基R1に相当するハロゲン原子とし
ては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
【0032】また、Ar1、Ar2のアリール基およびAr3、A
r4のアリーレン基の分子骨格としては、例えばベンゼン
構造、ナフタレン構造、アントラセン構造、フェナント
レン構造、フルオレン構造などのアリール部分の炭素数
が6〜14の分子骨格が挙げられる。
【0033】また、Ar1、Ar2のアリール基およびAr3、A
r4のアリーレン基は置換基を有していてもよく、具体的
には上記、アルキル基などに置換してもよい基と同様の
ものが挙げられる。これらの置換基の置換位置について
は特に限定されない。
【0034】Ar3、Ar4のアリーレン基の2本の結合手は
オルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置にあってもよ
い。
【0035】このようなスチルベンアミン誘導体の具体
例としては、これに限定されないが例えば下記式(1−
1)〜(1−69)で表される化合物(以下、スチルベ
ン誘導体(1−1)〜(1−69)と記述する。)等が
挙げられる。
【0036】
【化4】
【0037】
【化5】
【0038】
【化6】
【0039】
【化7】
【0040】
【化8】
【0041】
【化9】
【0042】
【化10】
【0043】
【化11】
【0044】
【化12】
【0045】
【化13】
【0046】
【化14】
【0047】
【化15】
【0048】
【化16】
【0049】
【化17】
【0050】
【化18】
【0051】スチルベンアミン誘導体(1)は、前述の
ように電荷移動度が大きく、すなわち高い正孔輸送能を
有することから、電子写真感光体における正孔輸送剤と
して好適に使用されるほか、太陽電池、エレクトロルミ
ネッセンス素子等の種々の分野での利用が可能である。
【0052】本発明のスチルベンアミン誘導体(1)の
合成は、例えば反応式(I)で示される反応により行な
うことができる。
【0053】反応式(I):
【0054】
【化19】
【0055】(式中、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、R1および
nは前記と同じである。) この反応は、一般式(5)で表されるリン酸エステルス
チルベンアミン誘導体と、一般式(6)で表されるホル
ミル化チオフェンとを適当な無水溶媒中、塩基の存在下
で反応させることにより、一般式(1)で表されるスチ
ルベンアミン誘導体を得るものである。
【0056】この反応に使用する無水溶媒としては、反
応に影響を及ぼさないものであればよく、例えばジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエー
テル類、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン
等のハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香
族炭化水素があげられる。
【0057】前記塩基としては金属水素化物、例えばナ
トリウムメトキシド等のナトリウムアルコキシド、水素
化ナトリウム等があげられる。
【0058】リン酸エステルスチルベンアミン誘導体
(5)の使用量は、ホルミル化チオフェン(6)対して
0.90〜2.05倍モル量、好ましくは0.98〜1.25倍モル量で
ある。
【0059】ホルミル化チオフェン(6)に対する塩基
の使用量は、少なくとも1倍モル量、好ましくは1〜1.
3倍モル量である。反応は、通常-10〜25℃で行われ、3
〜12時間程度で終了する。
【0060】反応式(II):
【0061】
【化20】
【0062】(式中、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、R1および
nは前記と同じである。Xはハロゲン原子を示す。) この反応は、ハロゲン化メチルスチルベンアミン誘導体
(7)と亜リン酸トリエステル(8)とを無溶媒あるい
は適当な溶媒中にて反応させることにより、前記反応式
(XI)の出発原料であるリン酸エステルスチルベンアミ
ン誘導体(5)を得るものである。その際、第三級アミ
ンを添加すると、反応系からハロゲン化アルキルが除去
され、反応が促進する。
【0063】この反応に使用する溶媒としては、反応に
影響を及ぼさないものであればよく、例えばジエチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類;塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン等の
ハロゲン化炭化水素;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭
化水素、ジメチルホルムアミドがあげられる。
【0064】上記第三級アミンとしては、例えばトリエ
チルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、4−(ジメ
チルアミノ)ピリジン等があげられる。
【0065】ハロゲン化メチルスチルベンアミン誘導体
(7)に対する亜リン酸トリエステル(8)の使用量
は、少なくとも1倍モル量、好ましくは1〜1.2倍モ
ル量である。反応は、通常、80〜150℃で行われ、
1〜4時間程度で終了する。
【0066】次に、本発明の電子写真感光体について詳
細に説明する。
【0067】本発明の電子写真感光体は、スチルベンア
ミン誘導体(1)を少なくともひとつ、含有した感光層
を支持基体上に設けたものである。感光体には、前述の
ように単層型と積層型とがあるが、本発明はこのいずれ
も適用可能である。
【0068】単層型感光体は、支持基体上に単一の感光
層を設けたものである。この感光層は正孔輸送材として
のスチルベン誘導体(1)のうち少なくともひとつ、電
荷発生剤、結着樹脂、さらに必要に応じて電子輸送剤を
適当な溶媒に溶解または分散させ、得られた塗布液を支
持基体上に塗布し、乾燥させることで形成される。この
単層型感光体は、単独の構成で正負いずれの帯電型にも
適用可能であるとともに、層構成が簡単で生産性に優れ
ている。
【0069】本発明の単層型電子写真感光体は、従来の
単層型電子写真感光体に比べて、感光体の残留電位が大
きく低下しており、感度および繰り返し安定性が向上し
ている。
【0070】一方、積層型感光体は、まず支持基体上
に、蒸着または塗布等の手段によって、電荷発生剤を含
有する電荷発生層を形成し、次いでこの電荷発生層上
に、正孔輸送剤としてのスチルベンアミン誘導体(1)
のうち少なくともひとつと結着樹脂とを含む塗布液を塗
布し、乾燥させて電荷輸送層を形成することによって、
作製される。また、前記とは逆に、支持基体上に電荷輸
送層を形成し、その上に電荷発生層を形成してもよい。
但し、電荷発生層は電荷輸送層に比べて膜圧がごく薄い
ため、その保護のためには、支持基体上に電荷発生層を
形成し、その上に電荷輸送層を形成するのが好ましい。
【0071】積層型感光体は、前記電荷発生層および電
荷輸送層の形成順序と、電荷輸送層に使用する電荷輸送
剤の種類によって、正負いずれの帯電型となるかが選択
される。例えば、前記のように、支持基体上に電荷発生
層を形成し、その上に電荷輸送層を形成した場合におい
て、電荷輸送層における電荷輸送剤として、本発明のス
チルベンアミン誘導体のような正孔輸送剤を使用した場
合には、感光体は負帯電型となる。
【0072】本発明の積層型感光体は、従来のスチルベ
ンアミン誘導体を正孔輸送剤として使用した積層型電子
写真感光体に比べて、感光体の残留電位が大きく低下し
ており、感度が向上している。
【0073】前述のように、本発明の電子写真感光体
は、単層型および積層型のいずれにも適用できるが、特
に正負いずれの帯電型にも使用できること、構造が簡単
で製造が容易であること、層を形成する際の皮膜欠陥を
抑制できること、層間の界面が少なく、光学的特性を向
上できること等の観点から、単層型が好ましい。
【0074】以下、本発明の電子写真感光体の材料およ
び構成について説明する。 《電荷発生剤》上記単層型もしくは積層型感光層に使用
される電荷発生剤としては、例えばセレン、セレン−テ
ルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、非晶質シリコ
ン、非晶質炭素などの無機光導電材料の粉末、式(CG
−1):
【0075】
【化21】
【0076】で表される無金属フタロシアニン、式(C
G−2):
【0077】
【化22】
【0078】で表されるチタニルフタロシアニン等のフ
タロシアニン化合物の、種々の結晶型を有する結晶から
なるフタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、ビスアゾ系顔
料、ペリレン系顔料、アンサンスロン系顔料、インジゴ
系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、ト
ルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔
料、ジチオケトピロロピロール系顔料などの、従来公知
の種々の顔料が挙げられる。
【0079】電荷発生剤は、感光層が所望の波長域に感
度を有するように、それぞれ1種単独で、あるいは2種
以上を組み合わせて使用することができる。
【0080】特に半導体レーザー等の赤外光を利用し
た、レーザービームプリンタや普通紙ファクシミリ装置
等のデジタル光学系の画像形成装置には、700nm以上の
波長領域に感度を有する感光体が必要となるため、電荷
発生剤として、前記例示のうちフタロシアニン系顔料が
好適に使用される。 《正孔輸送剤》本発明の電子写真感光体においては、正
孔輸送剤である本発明のスチルベンアミン誘導体のうち
少なくともひとつと共に、従来公知の他の正孔輸送剤を
感光層に含有させてもよい。
【0081】特にベンジジン系化合物、フェニレンジア
ミン系化合物、ナフチレンジアミン系化合物、フェナン
トリレンジアミン系化合物、オキサジアゾール系化合物
〔例えば2,5−ジ(4−メチルアミノフェニル)−1,
3,4−オキサジアゾールなど〕、スチリル系化合物
〔例えば9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラ
センなど〕、カルバゾール系化合物〔例えばポリ−N−
ビニルカルバゾールなど〕、ピラゾリン系化合物〔例え
ば1−フェニル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)
ピラゾリンなど〕、ヒドラゾン系化合物〔例えばジエチ
ルアミノベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾンな
ど〕、トリフェニルアミン系化合物、インドール系化合
物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合
物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イ
ミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、トリアゾー
ル系化合物、ブタジエン系化合物、ピレン−ヒドラゾン
系化合物、アクロレイン系化合物、カルバゾール−ヒド
ラゾン系化合物、キノリン−ヒドラゾン系化合物、スチ
ルベン系化合物、スチルベン−ヒドラゾン系化合物、お
よびジフェニレンジアミン系化合物などが好適に使用さ
れる。
【0082】本発明において、正孔輸送剤は1種のみを
用いるほか、2種以上を混合して用いてもよい。また、
ポリビニルカルバゾール等の成膜性を有する正孔輸送剤
を用いる場合には、結着樹脂は必ずしも必要でない。 《電子輸送剤》また電子輸送剤としては、従来公知の種
々の電子輸送性化合物がいずれも使用可能である。
【0083】特にベンゾキノン系化合物、ジフェノキノ
ン系化合物〔例えば2,6−ジメチル−2’,6’−t−
ブチルベンゾキノンなど〕、ナフトキノン系化合物、マ
ロノニトリル、チオピラン系化合物、テトラシアノエチ
レン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、フルオレ
ノン系化合物〔例えば2,4,7−トリニトロ−9−フル
オレノンなど〕、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラ
セン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン、無
水こはく酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン
酸、2,4,7−トリニトロフルオレノンイミン系化合
物、エチル化ニトロフルオレノンイミン系化合物、トリ
プトアントリン系化合物、トリプトアントリンイミン系
化合物、アザフルオレノン系化合物、ジニトロピリドキ
ナゾリン系化合物、チオキサンテン系化合物、2−フェ
ニル−1,4−ベンゾキノン系化合物、2−フェニル−
1,4−ナフトキノン系化合物、5,12−ナフタセンキ
ノン系化合物、α−シアノスチルベン系化合物、4’−
ニトロスチルベン系化合物、ならびに、ベンゾキノン系
化合物の陰イオンラジカルとカチオンとの塩などの電子
吸引性化合物が好適に使用される。
【0084】本発明において、電子輸送剤は1種のみを
用いるほか、2種以上を混合して用いてもよい。 《結着樹脂》前記各成分を分散させるための結着樹脂
は、従来、感光層に使用されている種々の樹脂を使用す
ることができる。結着樹脂として使用する場合に併用が
可能な他の結着樹脂としては、例えば、ビスフェノール
A骨格あるいはビスフェノールZ骨格を有する種々のポ
リカーボネート、スチレン系重合体、スチレン−ブタジ
エン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、
スチレン−マレイン酸共重合体、アクリル系重合体、ス
チレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化
ビニル、ポリプロピレン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体、ポリエステル、アルキッド樹脂、ポリアミド、ポ
リウレタン、ポリアリレート、ポリスルホン、ジアリル
フタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、ポリエーテル樹脂などの熱可塑性樹脂や、シリコー
ン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂その他架橋性の熱硬化性樹脂、さらにエポキ
シ−アクリレート、ウレタン−アクリレートなどの光硬
化性樹脂などがあげられる。
【0085】本発明において、バインダー樹脂は1種の
みを用いるほか、2種以上を混合して用いてもよい。
【0086】また、前記例示の正孔輸送剤うちポリ−N
−ビニルカルバゾール等の高分子の正孔輸送剤を結着樹
脂として使用することもできる。 《その他の材料》感光層には、前記各成分のほかに、電
子写真特性に悪影響を与えない範囲で、従来公知の種々
の添加剤、例えば酸化防止剤、ラジカル補足剤、一重項
クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、
可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワ
ックス、アクセブター、ドナー等を配合することができ
る。また、感光層の感度を向上させるために、例えばテ
ルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の
公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。 《支持基体》前記感光層が形成される支持基体として
は、導電性を有する種々の材料を使用することができ、
例えば鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、銀、バナジ
ウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッ
ケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等
の金属単体や、前記金属が蒸着またはラミネートされた
プラスチック材料、ヨウ化アルミニウム、酸化スズ、酸
化インジウム等で被覆されたガラス等が挙げられる。
【0087】支持基体の形状は、使用する画像形成装置
の構造に合わせて、シート上、ドラム上等のいずれであ
ってもよく、基体自体が導電性を有するか、あるいは基
体の表面が導電性を有していればよい。また、支持基体
は、使用に際して十分な機械的強度を有するものが好ま
しい。 《感光層》単層型感光層においては、結着樹脂100重量
部に対して、電荷発生剤を0.1〜50重量部、特に0.5〜30
重量部の割合で、また正孔輸送剤を5〜500重量部、特
に25〜200重量部の割合で、それぞれ含有させるのが好
ましい。
【0088】このうち正孔輸送剤の含有割合は、スチル
ベンアミン誘導体(1)を単独で用いる場合は、当該ス
チルベン誘導体の含有割合であり、スチルベンアミン誘
導体(1)と他の正孔輸送剤とを併用する場合は、両者
の合計の含有割合である。
【0089】またスチルベンアミン誘導体(1)と他の
正孔輸送剤とを併用する場合、当該他の正孔輸送剤は、
前述したスチルベンアミン誘導体(1)の効果を妨げな
い範囲で少量、含有させるのが好ましい。具体的には他
の正孔輸送剤を、スチルベンアミン誘導体(1)100重
量部に対して30重量部以下の割合で配合するのが好まし
い。
【0090】また電子輸送剤を併用する場合は、結着樹
脂100重量部に対して、当該電子輸送剤を5〜100重量
部、特に10〜80重量部の割合で含有させるのが好まし
い。またこの際、正孔輸送剤と電子輸送剤との総量は、
結着樹脂100重量部に対して20〜500重量部、特に30〜20
0重量部が好ましい。
【0091】単層型感光層の厚みは5〜100μm、特に10
〜50μm程度が好ましい。
【0092】積層型感光層のうち電荷発生層は、電荷発
生剤単独で形成される場合と、結着樹脂中に、電荷発生
剤と、前記のように必要に応じて電子輸送剤とを分散さ
せて形成される場合とがあり、このうち後者の構成で
は、結着樹脂100重量部に対して、電荷発生剤を5〜100
0重量部、特に30〜500重量部の割合で、また電子輸送剤
を1〜200重量部、特に5〜100重量部の割合で、それぞ
れ含有させるのが好ましい。
【0093】また電荷輸送層においては、結着樹脂100
重量部に対して、正孔輸送剤を10〜500重量部、特に25
〜200重量部の割合で含有させるのが好ましい。
【0094】正孔輸送剤の含有割合は、先の、単層型感
光層の場合と同様に、スチルベン誘導体(1)を単独で
用いる場合は、当該スチルベンアミン誘導体の含有割合
であり、スチルベンアミン誘導体(1)と他の正孔輸送
剤とを併用する場合は、両者の合計の含有割合である。
【0095】またスチルベンアミン誘導体(1)と他の
正孔輸送剤とを併用する場合、当該他の正孔輸送剤は、
前述したスチルベンアミン誘導体(1)の効果を妨げな
い範囲で少量、含有させるのが好ましい。具体的には他
の正孔輸送剤を、スチルベンアミン誘導体(1)100重
量部に対して30重量部以下の割合で配合するのが好まし
い。
【0096】積層型感光層の厚みは、電荷発生層が0.01
〜5μm、特に0.1〜3μm程度、電荷輸送層が2〜100μ
m、特に5〜50μm程度が好ましい。
【0097】単層型感光体においては、支持基体と感光
層との間に、また積層型感光体においては、支持基体と
電荷発生層との間、支持基体と電荷輸送層との間または
電荷発生層と電荷輸送層との間に、感光体の特性を阻害
しない範囲でバリア層が形成されていてもよい。また、
感光体の表面には、保護層が形成されていてもよい。
【0098】感光層を塗布の方法により形成する場合に
は、前記例示の電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂を適
当な溶剤とともに、公知の方法、例えばロール見る、ボ
ールミル、アトライタ、ペイントシェーカー、超音波分
散機等を用いて分散混合して分散液を調整し、これを公
知の手段により塗布して乾燥させればよい。
【0099】前記分散液を作るための溶剤としては、種
々の有機溶剤が使用可能であり例えばメタノール、エタ
ノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール
類、n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪
族系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロ
ロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化
炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テト
ラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテ
ル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル
類;ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらの溶
剤は単独でまたは2種以上を混合して用いられる。
【0100】さらに、電荷輸送剤や電荷発生剤の分散
性、感光層表面の平滑性をよくするために界面活性剤、
レベリング剤等を使用してもよい。
【0101】
【実施例】以下、本発明を合成例、実施例および比較例
に基づいて説明する。 《スチルベンアミン誘導体の合成》 [合成例1]ディーンスタークと還流環を取り付けたフ
ラスコ内に4−クロロメチルトリフェニルアミン0.016m
ol(4.7g)に亜リン酸トリエチル0.019mol(3.2g)を加
え、150〜160℃で5時間攪拌した。反応終了後、反応溶
液を氷水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。抽出物を水洗
した後、無水ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去した。得
られた生成物をカラムクロマトグラフィー(展開液:ク
ロロホルム、ヘキサン混合溶媒)で精製を行い、4−リ
ン酸ジエチルトリフェニルアミン0.015mol(5.9g)を得
た。
【0102】次いで、フラスコ内に4−リン酸ジエチル
トリフェニルアミン0.015mol(5.9g)を入れ、脱気後ア
ルゴン置換した。これに無水THFを150ミリリットル
加え、氷浴で冷やしながら水素化ナトリウム0.017mol
(0.41g)を徐々に滴下し、0℃に保ちながら2時間攪
拌した。そのままの温度で、3−ホルミル−4−メチル
チオフェン0.017mol(2.1g)のTHFを滴下し、0℃乃
至室温で3時間攪拌した。反応終了後、反応液に水を加
えて反応を停止し、これを酢酸エチルで抽出、水洗し、
溶媒を留去した。得られた生成物をカラムクロマトグラ
フィー(展開液:クロロホルム、ヘキサン混合溶媒)で
精製を行い、前記式(1−2)で表されるスチルベンア
ミン誘導体4.3g(収率73%)を得た。 [合成例2]4−クロロメチルトリフェニルアミンに代
えて、N,N−(4−クロロメチル)ジフェニル−1−ナ
フチルアミン0.016mol(5.5g)を使用する他は、合成
例1と同様にしてN,N−(4−リン酸ジエチル)ジフェ
ニル−1−ナフチルアミンを0.015mol(6.7g)を得た。
次いで、3−ホルミル−4−メチルチオフェンに代えて
2−ホルミルチオフェン0.017mol(1.9g)を使用し
て、合成例1と同様にして上記で得られた化合物と反応
させて、前記式(1−8)で表されるスチルベンアミン
誘導体5.2g(収率80%)を得た。 [合成例3]4−クロロメチルトリフェニルアミンに代
えて、4−クロロメチル−4’,4’’−ジメチルトリ
フェニルアミン0.016mol(5.1g)を使用する他は、合
成例2と同様にして4,4’−ジメチル−4’’−リン
酸ジエチルトリフェニルアミンを0.015mol(6.4g)を得
た。次いで、3−ホルミル−4−メチルチオフェンに代
えて2−ホルミルチオフェン0.017mol(1.9g)を使用
して、合成例1と同様にして上記で得られた化合物と反
応させて、前記式(1−15)で表されるスチルベンア
ミン誘導体4.6g(収率75%、融点:152℃)を得た。得ら
れた化合物の赤外線吸収スペクトルを図1に示す。 [合成例4]4−クロロメチルトリフェニルアミンに代
えて、N,N−(4−クロロメチルスチリル)ジフェニル
−1−ナフチルアミン0.0096mol(4.3g)を使用し、亜
リン酸トリエチルを0.012mol(1.9g)とする他は、合成
例1と同様にしてN,N−(4−リン酸ジエチルスチリ
ル)ジフェニル−1−ナフチルアミン0.0091mol(5.0
g)を得た。次いで、3−ホルミル−4−メチルチオフ
ェンに代えて2−ホルミルチオフェン0.011mol(1.2
g)を使用して、徐々に滴下する水素化ナトリウムを0.
011mol(0.26g)とし、合成例1と同様にして上記で得
られた化合物と反応させて、前記式(1−35)で表さ
れるスチルベンアミン誘導体3.8g(収率78%)を得た。 [合成例5]N,N−(4−クロロメチルスチリル)ジフ
ェニル−1−ナフチルアミンに代えて、4−クロロメチ
ルスチリル−2’−エチル−6’−メチルトリフェニル
アミン0.0096mol(4.2g)を使用する他は、合成例4と
同様にして4−リン酸ジエチルスチリル−2’−エチル
−6’−メチルトリフェニルアミン0.0092mol(5.0g)
を得た。次いで、上記で得られた化合物を用いて合成例
1と同様にして、前記式(1−36)で表されるスチル
ベンアミン誘導体3.8g(収率80%、融点153℃)を得た。 [合成例6]N,N−(4−クロロメチルスチリル)ジフ
ェニル−1−ナフチルアミンに代えて、4−クロロメチ
ルスチリル−2’−フェニル−6’−メチルトリフェニ
ルアミン0.0096mol(4.7g)を使用する他は、合成例4
と同様にして4−リン酸ジエチルスチリル−2’−フェ
ニル−6’−メチルトリフェニルアミン0.0090mol(5.3
g)を得た。次いで、上記で得られた化合物を用いて合
成例1と同様にして、前記式(1−37)で表されるス
チルベンアミン誘導体4g(収率77%)を得た。 [比較合成例1]し、 N,N−(4−クロロメチルスチリル)ジフェニル−1−
ナフチルアミンに代えて、4−クロロメチルスチリル−
2’−フェニル−6’−メチルトリフェニルアミン0.00
96mol(4.7g)を使用する他は、合成例4と同様にして
4−リン酸ジエチルスチリル−2’−フェニル−6’−
メチルトリフェニルアミン0.0091mol(4.9g)を得た。
次いで、2−ホルミルチオフェンに代えてベンズアルデ
ヒド0.011mol(1.2g)を使用する他は、合成例1と同様
にして上記で得られた化合物と反応させて、式(2−
1):
【0103】
【化23】
【0104】で表されるスチルベンアミン誘導体3.8g
(収率80%)を得た。 [比較合成例2]3−ホルミルチオフェンに代えて2−
ホルミルチオフェン0.017mol(1.9g)を使用する他
は、合成例3と同様にして式(3−1):
【0105】
【化24】
【0106】で表されるスチルベンアミン誘導体4.3g
(収率70%)を得た。 [比較合成例3]3−ホルミルチオフェンに代えて6−
ホルミル−2,2’−ビチオフェン0.017mol(3.3g)を
使用する他は、合成例3と同様にして式(4−1):
【0107】
【化25】
【0108】で表されるスチルベンアミン誘導体5.4g
(収率73%)を得た。 《電子写真感光体の製造》 [実施例1]電荷発生剤としてX型無金属フタロシアニ
ン(CG−1)5重量部および結着樹脂としてポリカー
ボネイト100重量部、溶媒としてテトラヒドロフラン800
重量部および正孔輸送剤であるスチルベンアミン誘導体
(1−2)50重量部をボールミルにて50時間混合、分散
させて単層感光体用の塗布液を作製した。次いで、この
塗布液をアルミニウム素管上にディップコート法にて塗
布し、100℃で30分間熱風乾燥させて、膜厚が25μmの感
光層を形成させ、単層型感光体を製造した。 [実施例2]正孔輸送剤として、スチルベンアミン誘導
体(1−8)を用いた他は、実施例1と同様にして単層
型感光体を製造した。 [実施例3]正孔輸送剤として、スチルベンアミン誘導
体(1−15)を用いた他は、実施例1と同様にして単
層型感光体を製造した。 [実施例4]正孔輸送剤として、スチルベンアミン誘導
体(1−35)を用いた他は、実施例1と同様にして単
層型感光体を製造した。 [実施例5]正孔輸送剤として、スチルベンアミン誘導
体(1−36)を用いた他は、実施例1と同様にして単
層型感光体を製造した。 [実施例6]正孔輸送剤として、スチルベンアミン誘導
体(1−37)を用いた他は、実施例1と同様にして単
層型感光体を製造した。 [比較例1]正孔輸送剤として、一般式(2−1)で表
されるスチルベンアミン誘導体を用いた他は、実施例1
と同様にして単層型感光体を製造した。 [比較例2]正孔輸送剤として、一般式(3−1)で表
されるスチルベンアミン誘導体を用いた他は、実施例1
と同様にして単層型感光体を製造した。 [比較例3]正孔輸送剤として、一般式(4−1)で表
されるスチルベンアミン誘導体を用いた他は、実施例1
と同様にして単層型感光体を製造した。 《電気特性の評価試験》ドラム感度試験機(ジェンテッ
ク社製)を用いて、各実施例および比較例で得られた感
光体に印加電圧を加え、その表面を+700±20Vに帯電さ
せた後、露光光源であるハロゲンランプの白色光からバ
ンドパスフィルターを用いて取り出した780nm(半値幅2
0nm)の単色光(光強度I=16μW/cm2)を感光体表面
に照射(照射時間80msec)し、表面電位が1/2になる
のに要した時間を測定し、半減露光量E1/2(μJ/cm)
を算出した。
【0109】その後、上記と同様の帯電および露光を10
00回繰り返し、1000回目の半減露光量E1/2(μJ/c
m)についても上記と同様に測定した。
【0110】上記各実施例および比較例で使用した正孔
輸送剤の種類と、半減露光量E1/2の測定結果を表1に
示す。
【0111】
【表1】
【0112】表1より、実施例1〜6の電子写真感光体
は、比較例1〜3と比較して初期および1000回繰り返し
後の半減露光量E1/2が小さく、高感度であるとともに
繰り返し特性に優れていることがわかった。
【0113】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のスチルベ
ンアミン誘導体は、高い電荷輸送能(正孔輸送能)と結
着樹脂との相溶性を有する。
【0114】また、本発明の電子写真感光体は、上記ス
チルベンアミン誘導体を正孔輸送剤として用いることか
ら、高感度で高い繰り返し特性を有する。従って、本発
明の電子写真感光体は、静電式複写機やレーザープリン
タ等の各種画像形成装置の高速化、高性能化に寄与する
という特有の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】前記式(1−15)で表されるスチルベンアミ
ン誘導体の赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。
【図2】前記式(1−36)で表されるスチルベンアミ
ン誘導体の赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年4月2日(2002.4.2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【化1】 (式中、R1はアルキル基、アルコキシ基、アリール
基、アラルキル基、ハロゲン原子または水素原子を示
し、Ar1およびAr2は同一または異なってアリール基を示
し、Ar3 はアリーレン基を示し、Ar4はアリーレン基また
はチエニレン基を示し、チオフェン環の2位が分子骨格
に置換するときはn=1、3位が置換するときはn=0
〜1の整数を示す。)で表されることを特徴とするスチ
ルベンアミン誘導体。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】(式中、R1はアルキル基、アルコキシ
基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン原子または水
素原子を示し、Ar1およびAr2は同一または異なってアリ
ール基を示し、Ar3 はアリーレン基を示し、Ar4はアリー
レン基またはチエニレン基を示し、チオフェン環の2位
が分子骨格に置換するときはn=1、3位が置換すると
きはn=0〜1の整数を示す。)で表される化合物は、
従来のスチルベンアミン誘導体よりも結着樹脂との相溶
性に優れ、かつ電荷移動度が大きいという事実を見出
し、本発明を完成するに至った。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】また、Ar1、Ar2のアリール基、Ar3 のアリ
ーレン基およびAr4のアリーレン基またはチエニレン基
は置換基を有していてもよく、具体的には上記、アルキ
ル基などに置換してもよい基と同様のものが挙げられ
る。これらの置換基の置換位置については特に限定され
ない。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0102
【補正方法】変更
【補正内容】
【0102】次いで、フラスコ内に4−リン酸ジエチル
トリフェニルアミン0.015mol(5.9g)を入れ、脱気後ア
ルゴン置換した。これに無水THFを150ミリリットル
加え、氷浴で冷やしながら水素化ナトリウム0.017mol
(0.41g)を徐々に滴下し、0℃に保ちながら2時間攪
拌した。そのままの温度で、3−ホルミル−4−メチル
チオフェン0.017mol(2.1g)のTHFを滴下し、0℃乃
至室温で3時間攪拌した。反応終了後、反応液に水を加
えて反応を停止し、これを酢酸エチルで抽出、水洗し、
溶媒を留去した。得られた生成物をカラムクロマトグラ
フィー(展開液:クロロホルム、ヘキサン混合溶媒)で
精製を行い、前記式(1−2)で表されるスチルベンア
ミン誘導体4.3g(収率73%)を得た。 [合成例2]4−クロロメチルトリフェニルアミンに代
えて、N,N−(4−クロロメチル)ジフェニル−1−ナ
フチルアミン0.016mol(5.5g)を使用する他は、合成
例1と同様にしてN,N−(4−リン酸ジエチル)ジフェ
ニル−1−ナフチルアミンを0.015mol(6.7g)を得た。
次いで、3−ホルミル−4−メチルチオフェンに代えて
−ホルミルチオフェン0.017mol(1.9g)を使用し
て、合成例1と同様にして上記で得られた化合物と反応
させて、前記式(1−8)で表されるスチルベンアミン
誘導体5.2g(収率80%)を得た。 [合成例3]4−クロロメチルトリフェニルアミンに代
えて、4−クロロメチル−4’,4’’−ジメチルトリ
フェニルアミン0.016mol(5.1g)を使用する他は、合
成例と同様にして4,4’−ジメチル−4’’−リン
酸ジエチルトリフェニルアミンを0.015mol(6.4g)を得
た。次いで、3−ホルミル−4−メチルチオフェンに代
えて−ホルミルチオフェン0.017mol(1.9g)を使用
して、合成例1と同様にして上記で得られた化合物と反
応させて、前記式(1−15)で表されるスチルベンア
ミン誘導体4.6g(収率75%、融点:152℃)を得た。得ら
れた化合物の赤外線吸収スペクトルを図1に示す。 [合成例4]4−クロロメチルトリフェニルアミンに代
えて、N,N−(4−クロロメチルスチリル)ジフェニル
−1−ナフチルアミン0.0096mol(4.3g)を使用し、亜
リン酸トリエチルを0.012mol(1.9g)とする他は、合成
例1と同様にしてN,N−(4−リン酸ジエチルスチリ
ル)ジフェニル−1−ナフチルアミン0.0091mol(5.0
g)を得た。次いで、3−ホルミル−4−メチルチオフ
ェンに代えて2−ホルミルチオフェン0.011mol(1.2
g)を使用して、徐々に滴下する水素化ナトリウムを0.
011mol(0.26g)とし、合成例1と同様にして上記で得
られた化合物と反応させて、前記式(1−35)で表さ
れるスチルベンアミン誘導体3.8g(収率78%)を得た。 [合成例5]N,N−(4−クロロメチルスチリル)ジフ
ェニル−1−ナフチルアミンに代えて、4−クロロメチ
ルスチリル−2’−エチル−6’−メチルトリフェニル
アミン0.0096mol(4.2g)を使用する他は、合成例4と
同様にして4−リン酸ジエチルスチリル−2’−エチル
−6’−メチルトリフェニルアミン0.0092mol(5.0g)
を得た。次いで、上記で得られた化合物を用いて合成例
と同様にして、前記式(1−36)で表されるスチル
ベンアミン誘導体3.8g(収率80%、融点153℃)を得た。 [合成例6]N,N−(4−クロロメチルスチリル)ジフ
ェニル−1−ナフチルアミンに代えて、4−クロロメチ
ルスチリル−2’−フェニル−6’−メチルトリフェニ
ルアミン0.0096mol(4.7g)を使用する他は、合成例4
と同様にして4−リン酸ジエチルスチリル−2’−フェ
ニル−6’−メチルトリフェニルアミン0.0090mol(5.3
g)を得た。次いで、上記で得られた化合物を用いて合
成例と同様にして、前記式(1−37)で表されるス
チルベンアミン誘導体4g(収率77%)を得た。 [比較合成例1]N,N−(4−クロロメチルスチリル)
ジフェニル−1−ナフチルアミンに代えて、4−クロロ
メチルスチリル−2’−フェニル−6’−メチルトリフ
ェニルアミン0.0096mol(4.7g)を使用する他は、合成
例4と同様にして4−リン酸ジエチルスチリル−2’−
フェニル−6’−メチルトリフェニルアミン0.0091mol
(4.9g)を得た。次いで、2−ホルミルチオフェンに代
えてベンズアルデヒド0.011mol(1.2g)を使用する他
は、合成例1と同様にして上記で得られた化合物と反応
させて、式(2−1):

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式(1): 【化1】 (式中、R1はアルキル基、アルコキシ基、アリール
    基、アラルキル基、ハロゲン原子または水素原子を示
    し、Ar1およびAr2は同一または異なってアリール基を示
    し、Ar3およびAr4は同一または異なってアリーレン基を
    示し、チオフェン環の2位が分子骨格に置換するときは
    n=1、3位が置換するときはn=0〜1の整数を示
    す。)で表されることを特徴とするスチルベンアミン誘
    導体。
  2. 【請求項2】支持基体上に、正孔輸送剤としての式
    (1)で表されるスチルベンアミン誘導体を含有する感
    光層を有することを特徴とする電子写真感光体。
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