出光興産株式会社 (〒21 東京都千代田区丸の内三丁目1番1号 Tokyo, 1008321, JP)
| 下記式(1A)で示されるモノマー単位と、下記式(2)で示されるモノマー単位とを含んで構成されるポリカーボネート重合体であって、 該ポリカーボネート重合体を、THF(テトラヒドロフラン)に10質量%の濃度で溶解した溶液のヘーズ(JIS K7105に準拠、光路長10mm)が5%以下であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 下記式(1B)で示されるモノマー単位と、下記式(2)で示されるモノマー単位とを含んで構成されるポリカーボネート重合体であって、 該ポリカーボネート重合体を、THF(テトラヒドロフラン)に10質量%の濃度で溶解した溶液のヘーズ(JIS K7105に準拠、光路長10mm)が5%以下であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項1または請求項2に記載のポリカーボネート重合体において、 該ポリカーボネート重合体を、THFに25質量%の濃度で溶解した溶液のヘーズが10%以下であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のポリカーボネート重合体において、 前記式(2)におけるArが下記式(3A)で示される官能基を含むことを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項4に記載のポリカーボネート重合体において、 前記式(3A)におけるXが-CR 3 R 4 -、単結合、置換または無置換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基、および置換または無置換の9,9-フルオレニリデン基から選ばれる官能基であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項4または請求項5に記載のポリカーボネート重合体において、 前記式(3A)で示される官能基が、(A)Xが単結合である官能基と、Xが単結合以外である官能基との組み合わせ、(B)Xが置換または無置換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基である官能基と、Xが置換または無置換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基以外である官能基との組み合わせ、(C)Xが置換または無置換の9,9-フルオレニリデン基である官能基と、Xが置換または無置換の9,9-フルオレニリデン基以外である官能基との組み合わせ、(D)Xが炭素数8~16のアルキリデンアリーレンアルキリデン基である官能基と、Xが炭素数8~16のアルキリデンアリーレンアルキリデン基以外である官能基との組み合わせであることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項1~請求項6のいずれかに記載のポリカーボネート重合体において、 前記式(1A)または式(1B)で示されるモノマー単位の該ポリカーボネート重合体全体に占める割合が0.01~50質量%であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 下記式(2)に示すモノマー単位を有するポリカーボネート重合体であって、 少なくとも一端が下記式(1C)で示す末端基により封止された構造であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項8に記載のポリカーボネート重合体において、 該ポリカーボネート重合体を、THF(テトラヒドロフラン)に10質量%の濃度で溶解した溶液のヘーズ(JIS K7105に準拠、光路長10mm)が5%以下であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項8に記載のポリカーボネート重合体において、 該ポリカーボネート重合体を、THFに25質量%の濃度で溶解した溶液のヘーズが10%以下であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項8~請求項10のいずれかに記載のポリカーボネート重合体において、 前記式(2)におけるArが下記式(3B)で示される官能基を含むことを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項11に記載のポリカーボネート重合体において、 前記式(3B)におけるXが-CHCH 3 -、-C(CH 3 )C 2 H 5 -、単結合、置換または無置換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基、および置換または無置換の9,9-フルオレニリデン基から選ばれる官能基であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項11または請求項12に記載のポリカーボネート重合体において、 前記式(3B)で示される官能基が、(A)Xが単結合である官能基と、Xが単結合以外である官能基との組み合わせ、(B)Xが置換または無置換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基である官能基と、Xが置換または無置換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基以外である官能基との組み合わせ、(C)Xが置換または無置換の9,9-フルオレニリデン基である官能基と、Xが置換または無置換の9,9-フルオレニリデン基以外である官能基との組み合わせ、(D)Xが炭素数8~16のアルキリデンアリーレンアルキリデン基である官能基と、Xが炭素数8~16のアルキリデンアリーレンアルキリデン基以外である官能基との組み合わせであることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項8~請求項13のいずれかに記載のポリカーボネート重合体において、 前記式(1C)で示される末端基の該ポリカーボネート重合体全体に占める割合が0.01~50質量%であることを特徴とするポリカーボネート重合体。 |
| 請求項1~請求項14のいずれかに記載のポリカーボネート重合体、および溶媒を含有することを特徴とする塗工液。 |
| 請求項1~請求項14のいずれかに記載のポリカーボネート重合体を含むことを特徴とする電子写真感光体。 |
本発明は、ポリカーボネート重合体、そ を用いた塗工液、および電子写真感光体に する。
従来、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロ
ン(通称ビスフェノールA)から製造されるポ
カーボネート樹脂は、透明性が高く、優れ
機械的性質を有することから、光学材料や
子材料など種々の用途に使用されている。
えば、近年になって、電子写真感光体用と
ての用途が広がっている。
この電子写真感光体は、その感光層の表面
、コロナ帯電あるいはロールやブラシを用
た接触帯電、トナー現像、紙への転写、ク
ーニング処理などの操作が繰り返し行われ
ため、これらの操作を行うたびに電気的、
械的外力が加えられる。したがって、長期
に亘って電子写真の画質を維持するために
、電子写真感光体の表面に設けた感光層に
これら外力に対する耐久性が要求される。
体的には、摩擦による表面の摩耗や傷の発
、コロナ帯電や接触帯電、転写でのオゾン
どの活性ガスや放電による表面の劣化に対
る耐久性が要求される。
このような要求に応えるため、電子写真感
体のバインダー樹脂としては、感光層に用
る電荷輸送物質との相溶性が良く、光学特
も良好なポリカーボネート樹脂が使用され
きた。しかしながら、前記したビスフェノ
ルAや、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シク
ヘキサン(ビスフェノールZ)などを原料とす
従来のポリカーボネート樹脂では、上記の
求を満足させるには不十分であった。
そこで、上記の問題を解決する手法として
主鎖あるいは末端にシロキサン結合を有す
造を具備したポリカーボネート樹脂を含有
る電子写真感光体が提案されている(例えば
、特許文献1~7)。
しかしながら、特許文献1、2に開示された
リカーボネート重合体では、化学的に不安
なSi-O-C結合を介して結合しているために、
子鎖切断による機械特性の劣化や、分子末
にシラノール基が残存することによる帯電
性の劣化が問題となる。また、特許文献3~7
、前記した問題を解決するため、化学的に
定なSi-C結合で接合されたポリカーボネート
合体を提案するものである。しかし、これ
のポリカーボネート重合体を用いた電子写
感光体は、帯電特性は向上するものの、耐
傷性の改善効果は十分とは言えなかった。
た、特許文献6は、前記した問題を解決する
ため、ポリカーボネート樹脂の末端基として
化学的に安定なSi-C結合で接合されたポリシ
キサン構造を有するものである。
特許文献8には、本発明のポリカーボネート
重合体(樹脂)と類似する樹脂を電子写真感光
の感光層中のバインダー樹脂に使用する技
が開示されている。しかし、ポリシロキサ
部位の繰返し単位数が小さいため、耐擦傷
の改善効果は十分とは言えなかった。
そこで、本発明は、電子写真感光体に用い
場合に、優れた耐擦傷性および電気特性(帯
電特性等)を付与できるポリカーボネート重
体、該重合体を含む塗工液、および、前記
たポリカーボネート重合体を用いた電子写
感光体を提供することにある。
本発明者は、ポリシロキサン構造における
鎖に対する置換基をジメチル構造とし、か
、ジメチルシロキサン鎖の繰り返し単位数
一定値以上にすることで、前記した耐擦傷
が向上すること、さらに、その構造を有す
ポリカーボネート重合体を所定の有機溶媒
溶解した際に、均一に溶解する場合と、白
を生じる場合とがあることを見いだした。
らに、ポリカーボネート重合体を用いた電
写真感光体の耐擦傷性および電気特性(帯電
特性等)がこの白濁の程度により影響される
とを発見して本発明に到達したものである
すなわち、本発明は、以下のようなポリカ
ボネート重合体、塗工液および電子写真感
体を提供するものである。
[1]下記式(1A)で示されるモノマー単位と、下
式(2)で示されるモノマー単位とを含んで構
されるポリカーボネート重合体であって、
ポリカーボネート重合体を、THF(テトラヒド
フラン)に10質量%の濃度で溶解した溶液のヘ
ーズ(JIS K7105に準拠、光路長10mm)が5%以下であ
ることを特徴とするポリカーボネート重合体
。
[2]下記式(1B)で示されるモノマー単位と、 記式(2)で示されるモノマー単位とを含んで 成されるポリカーボネート重合体であって 該ポリカーボネート重合体を、THF(テトラヒ ロフラン)に10質量%の濃度で溶解した溶液の ヘーズ(JIS K7105に準拠、光路長10mm)が5%以下で あることを特徴とするポリカーボネート重合 体。
[3]上記[1]または[2]に記載のポリカーボネート
重合体において、該ポリカーボネート重合体
を、THFに25質量%の濃度で溶解した溶液のヘー
ズが10%以下であることを特徴とするポリカー
ボネート重合体。
[4]上記[1]ないし[3]のいずれかに記載のポリカ
ーボネート重合体において、前記式(2)におけ
るArが下記式(3A)で示される官能基を含むこと
を特徴とするポリカーボネート重合体。
(式中、R 5
~R 7
は、R 1
およびR 2
と同様の官能基を示す。)
[5]上記[4]に記載のポリカーボネート重合体に おいて、前記式(3A)におけるXが-CR 3 R 4 -、単結合、置換または無置換の炭素数5~11の クロアルキリデン基、および置換または無 換の9,9-フルオレニリデン基から選ばれる官 能基であることを特徴とするポリカーボネー ト重合体。
[6]上記[4]または[5]に記載のポリカーボネー ト重合体において、前記式(3A)で示される官 基が、(A)Xが単結合である官能基と、Xが単結 合以外である官能基との組み合わせ、(B)Xが 換または無置換の炭素数5~11のシクロアルキ デン基である官能基と、Xが置換または無置 換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基以外 ある官能基との組み合わせ、(C)Xが置換また 無置換の9,9-フルオレニリデン基である官能 基と、Xが置換または無置換の9,9-フルオレニ デン基以外である官能基との組み合わせ、( D)Xが炭素数8~16のアルキリデンアリーレンア キリデン基である官能基と、Xが炭素数8~16の アルキリデンアリーレンアルキリデン基以外 である官能基との組み合わせであることを特 徴とするポリカーボネート重合体。
[7]上記[1]~[6]のいずれかに記載のポリカー ネート重合体において、前記式(1A)または式( 1B)で示されるモノマー単位の該ポリカーボネ ート重合体全体に占める割合が0.01~50質量%で ることを特徴とするポリカーボネート重合 。
[8]下記式(2)に示すモノマー単位を有するポ リカーボネート重合体であって、少なくとも 一端が下記式(1C)で示す末端基により封止さ た構造であることを特徴とするポリカーボ ート重合体。
[9]上記[8]に記載のポリカーボネート重合体 において、該ポリカーボネート重合体を、THF (テトラヒドロフラン)に10質量%の濃度で溶解 た溶液のヘーズ(JIS K7105に準拠、光路長10mm) が5%以下であることを特徴とするポリカーボ ート重合体。
[10]上記[8]または[9]に記載のポリカーボネー
重合体において、
該ポリカーボネート重合体を、THFに25質量%
濃度で溶解した溶液のヘーズが10%以下であ
ことを特徴とするポリカーボネート重合体
[11]上記[8]~[10]のいずれかに記載のポリカーボ
ネート重合体において、前記式(2)におけるAr
下記式(3B)で示される官能基を含むことを特
徴とするポリカーボネート重合体。
[12]上記[11]に記載のポリカーボネート重合体 おいて、前記式(3B)におけるXが-CHCH 3 -、-C(CH 3 )C 2 H 5 -、単結合、置換または無置換の炭素数5~11の クロアルキリデン基、および置換または無 換の9,9-フルオレニリデン基フルオレニリデ ン基から選ばれる官能基であることを特徴と するポリカーボネート重合体。
[13]上記[11]または[12]に記載のポリカーボネ ート重合体において、前記式(3B)で示される 能基が、(A)Xが単結合である官能基と、Xが単 結合以外である官能基との組み合わせ、(B)X 置換または無置換の炭素数5~11のシクロアル リデン基である官能基と、Xが置換または無 置換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基以 である官能基との組み合わせ、(C)Xが置換ま は無置換の9,9-フルオレニリデン基である官 能基と、Xが置換または無置換の9,9-フルオレ リデン基以外である官能基との組み合わせ (D)Xが炭素数8~16のアルキリデンアリーレン ルキリデン基である官能基と、Xが炭素数8~16 のアルキリデンアリーレンアルキリデン基以 外である官能基との組み合わせであることを 特徴とするポリカーボネート重合体。
[14]上記[8]~[13]のいずれかに記載のポリカー ボネート重合体において、前記式(1C)で示さ るモノマー単位の該ポリカーボネート重合 全体に占める割合が0.01~50質量%であることを 特徴とするポリカーボネート重合体。
[15]上記[1]~[14]のいずれかに記載のポリカー ボネート重合体、および溶媒を含有すること を特徴とする塗工液。
[16]上記[1]~[14]のいずれかに記載のポリカー ボネート重合体を含むことを特徴とする電子 写真感光体。
本発明のポリカーボネート重合体によれ 、前記式(1A)または式(1B)で示されるモノマ 単位と、前記式(2)で示されるモノマー単位 を含んで構成されるとともに、該ポリカー ネート重合体を、THF(テトラヒドロフラン)に 10質量%の濃度で溶解した溶液のヘーズが5%以 であるポリカーボネート重合体、または、 記式(2)で示されるモノマー単位を有し、さ に、該ポリカーボネート重合体の少なくと 一端が前記式(1C)で示される末端基により封 止された構造である、このポリカーボネート 重合体を、電子写真感光体の感光層のバイン ダー樹脂として用いた場合に、耐久性(耐擦 性)および帯電特性等の電気特性に優れた電 写真感光体を提供することができる。また このポリカーボネート重合体と溶媒からな 塗工液は、長期保存期間に亘って白化また ゲル化を起こさず、優れた安定性を示す。 えば、この塗工液を電子写真感光体の感光 形成に用いると、塗工時にバインダー樹脂 結晶化を起こすこともなく、長期にわたっ 優れた電子写真特性および優れた耐擦傷性 示す電子写真感光体を得ることができる。
<第1実施形態>
以下に、本発明の第1実施形態であるポリカ
ーボネート重合体(以下、「共重合PC」ともい
う)、この共重合PCを用いた塗工液、およびそ
の塗工液を用いた湿式成形体からなる電子写
真感光体について詳細に説明する。
[共重合PCの構造]
本実施形態の共重合PCは、下記式(1A)で示さ
るモノマー単位と、下記式(2)で示されるモ
マー単位とを含んで構成される。
ここで、本実施形態の共重合PCとしては 該共重合PCを、THF(テトラヒドロフラン)に10 量%の濃度で溶解した溶液のヘーズ(JIS K7105 準拠、光路長10mm)が5%以下である。また、該 重合PCを、THFに25質量%の濃度で溶解した溶 のヘーズは10%以下であることが好ましい。
前記したような所定の溶液においてヘー の高い、すなわち、THFに溶解したときに白 を生じるような共重合PCとなるのは、例え 、式(1A)に対応するモノマー(例えば、後述す る式(6A))と、式(2)に対応するモノマー(例えば 、後述する式(7))とが不均一に共重合した場 が考えられる。あるいは、それらのモノマ 同士が均一に共重合したものであっても、 ロキサン部分がドメインを形成し、共重合 全体として不均一になっている場合が考え れる。このような不均一な構造を有する共 合PCでは、例えば、湿式成形して電子写真感 光体用のバインダー樹脂として用いた場合、 不均一部分が電荷移動時のトラップサイトと なるため、電子写真感光体としての電気特性 (帯電特性等)が悪化する。一方、前記した式( 1A)におけるn2が小さいと、すなわちシロキサ 鎖長が短くなると電子写真感光体の耐擦傷 が低下する。
また、本実施形態の共重合PCにおいて、 記式(2)におけるArとしては、下記式(3A)で示 れる官能基の少なくとも一種を含むことが ましい。
ここで、式(3A)において、R 1
およびR 2
は、それぞれ独立に、水素、トリフルオロメ
チル基、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキ
基、炭素数6~12のアリール基、炭素数3~12、好
ましくは炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12
好ましくは炭素数6~10のアリ一ル基、炭素数3
~12、好ましくは炭素数5~9のシクロアルキル基
、炭素数1~6のアルコキシ基および炭素数6~12
好ましくは炭素数6~10のアリールオキシ基か
選ばれる官能基を示す。ハロゲン原子とし
は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙
られる。炭素数1~10のアルキル基としては、
メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプ
ピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブ
ル基、tert-ブチル基、各種ペンチル基、各
ヘキシル基、各種ヘプチル基、各種オクチ
基、2-メトキシエチル基などが挙げられる。
炭素数6~12のアリール基としては、フェニル
、トリル基、キシリル基などが挙げられる
炭素数3~12のシクロアルキル基としては、シ
ロプロピル基、シクロブチル基、シクロペ
チル基、シクロヘキシル基などが挙げられ
。炭素数1~6のアルコキシ基としては、メト
シ基、エトキシ基、n一プロポキシ基、イソ
プロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ
、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、各種ペ
トキシ基などが挙げられる。炭素数6~12のア
リールオキシ基としては、フェノキシ基、2,6
-ジメチルフェノキシ基、ナフチルオキシ基
どが挙げられる。
上記式(3A)において、Xは、単結合、-O-、-S-
-SO-、-SO 2
-、-CO-、-CR 3
R 4
-(ここで、R 3
およびR 4
は、それぞれ独立に、水素原子、トリフルオ
ロメチル基、置換または無置換の炭素数1~10
アルキル基、および置換または無置換の炭
数6~12のアリール基から選ばれる官能基を示
。)、置換または無置換の炭素数5~11、好ま
くは炭素数5~9のシクロアルキリデン基、置
または無置換の炭素数2~12、好ましくは炭素
2~6のα,ω-アルキレン基、置換または無置換
9,9-フルオレニリデン基、置換または無置換
の炭素数6~12、好ましくは炭素数6~10のアリー
ン基、下記式(4A)
で示されるテルペン類から誘導される二価の
官能基、ならびに下記式(5A)
で示される炭素数8~16、好ましくは炭素数12~16
のアルキリデンアリーレンアルキリデン基か
ら選ばれる官能基を示す。
また、上記式(3A)におけるXのうち、-CR 3
R 4
-におけるR 3
およびR 4
の置換または無置換の炭素数1~10のアルキル
、置換または無置換の炭素数6~12のアリール
としては、式(3A)におけるR 1
およびR 2
と同様のものが挙げられる。R 3
とR 4
は同一でも異なっていてもよい。具体的には
、例えば、水素とメチル基、メチル基とメチ
ル基、メチル基とエチル基、メチル基とフェ
ニル基の組み合わせを挙げることができる。
Xのうちの置換または無置換の炭素数5~11の
クロアルキリデン基としては、シクロペン
リデン基、シクロヘキシリデン基、シクロ
プチリデン基などが挙げられる。置換また
無置換の炭素数2~12のα,ω-アルキレン基とし
は、α,ω-エチレン基、α,ω-プロピレン基、
,ω-ブチレン基などが挙げられる。置換また
無置換の炭素数6~12のアリーレン基としては
、フェニレン基、アルキル置換フェニレン基
、ナフチレン基、アルキル置換ナフチレン基
などが挙げられる。
上記式(2)で示されるモノマー単位を構成 る組み合わせとしては、式(3A)で示される官 能基が、(A)Xが単結合である官能基と、Xが単 合以外である官能基との組み合わせ、(B)Xが 置換または無置換の炭素数5~11のシクロアル リデン基である官能基と、Xが置換または無 換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基以外 である官能基との組み合わせ、(C)Xが置換ま は無置換の9,9-フルオレニリデン基である官 基と、Xが置換または無置換の9,9-フルオレ リデン基以外である官能基との組み合わせ (D)Xが炭素数8~16のアルキリデンアリーレンア ルキリデン基である官能基と、Xが炭素数8~16 アルキリデンアリーレンアルキリデン基以 である官能基との組み合わせであるものが げられる。
本実施形態の共重合PCを構成する式(1A)のモ
マー単位において、ジメチルシロキサン単
の繰り返し数であるシロキサン鎖長(n2)は、
25~700であり、好ましくは35~300、より好ましく
は45~220、さらに好ましくは55~160である。
このシロキサン鎖長が25未満であると、耐
傷性が劣り、電子写真感光体用として好ま
くない。一方、シロキサン鎖長が700を超え
と、THF等の溶剤に溶解したときに白濁しや
くなる。このような溶液を塗工液として塗
して得られた成形品は、透明性に劣るだけ
なく、電気特性(帯電特性等)にも劣るため電
子写真感光体用として好ましくない。
本実施形態の共重合PCにおいて、式(1A)のモ
マー単位(ポリシロキサン単位)の含有量は
特に制限はないが、例えば、電子写真感光
用のバインダー樹脂としての物性、および
最終的に電子写真感光体となったときの、
気的特性(帯電特性)や耐擦傷性を考慮すると
、ポリカーボネート共重合体全体に占める割
合が、0.01~50質量%であることが好ましく、0.05
~20質量%であることがより好ましく、0.1~10質
%であることがさらに好ましく、0.5~5質量%で
ることが最も好ましい。
モノマー単位の質量分率が0.01質量%未満で
、電子写真感光体を構成したときに耐擦傷
が十分得られず好ましくない。また、モノ
ー単位の質量分率が50質量%を超えると電子
真感光体の強度の低下を招き、耐擦傷性が
下するので好ましくない。
なお、シロキサン鎖長と式(1A)のモノマー単
位の質量分率は、ともに前記した範囲にある
ことが好ましい。
また、本実施形態の共重合PCは、塩化メチ ンを溶媒とする濃度0.5g/dl溶液の20℃におけ 還元粘度[η sp /C]が0.1~5dl/gであることが好ましく、より好ま しくは0.2~3dl/g、特に好ましくは0.3~2.5dl/gであ 。還元粘度[η sp /C]が0.1dl/g未満であると、電子写真感光体の 擦傷性が不十分となるおそれがある。また 還元粘度[η sp /C]が5dl/gを超えると、感光体製造時に、塗工 度が高くなりすぎて、電子写真感光体の生 性が低下するおそれがあり、好ましくない
また、共重合PCが特定のポリシロキサン単
、ビフェノール単位およびビスフェノール
位からなる3元共重合体であると、電子写真
光体形成用の塗工液に対する溶解度が高く
り、さらに、電子写真感光体の耐擦傷性も
上するので好ましい。
例えば、式(2)のモノマー単位は、式(3A)に示
すXが単結合であるいわゆるビフェノール単
と、Xが-CR 3
R 4
-あるいは炭素数5~11のシクロアルキリデン基
あるビスフェノール単位との組み合わせで
ることがより好ましい。
なお、ビフェノール単位も広義のビスフェ
ール単位であるが、本願においては、Xが単
結合である場合を、特にビフェノール単位と
して区別する。また、これらに対応するモノ
マーをビフェノール化合物、ビスフェノール
化合物のように区別して記載することもある
。
本実施形態のPC共重合体は、本発明の目的
支障のない範囲で、式(1A)のモノマー単位と
(2)のモノマー単位以外の他のモノマー単位(
繰り返し単位)を有していてもよい。
〔共重合PCの製造方法〕
本実施形態の共重合PCは、例えば、下記式(6
A)で示されるポリシロキサンモノマーと、下
式(7)で示されるモノマーとの混合モノマー
対して、炭酸エステル形成性化合物を反応
せることによって容易に製造することがで
る。
前記した式(6A)で示されるモノマーの具体例
としては、α,ω-ビス[3-(2-ヒドロキシフェニル
)プロピル]ジメチルシリルポリジメチルシロ
サン、2-[2-ヒドロキシフェニル]エチル(ポリ
ジメチルシロキシ)ジメチルシリルエチル-2-
ドロキシベンゼン、3-[4-ヒドロキシフェニル
]プロピル(ポリジメチルシロキシ)ジメチルシ
リルプロピル-4-ヒドロキシベンゼン、4-[4-ヒ
ロキシフェニル]ブチル(ポリジメチルシロ
シ)ジメチルシリルブチル-4-ヒドロキシベン
ン等のポリシロキサン化合物を挙げること
できる。
また、前記した式(7)のモノマー(二価フェノ
ール)としては、ビフェノール化合物やビス
ェノール化合物が挙げられる。具体的には
ビフェノール化合物として、4,4’-ビフェノ
ル、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノール、3,3
,5-トリメチル-4,4’-ビフェノール、3-プロピ
ル-4,4’-ビフェノール、3,3’,5,5’-テトラメ
ル-4,4’-ビフェノール、3,3’-ジフェニル-4,4
-ビフェノール、3,3’-ジブチル-4,4’-ビフェ
ノール等が挙げられる。中でも、4,4’-ビフ
ノールが着色の少ない共重合PCを与えるとい
う点で好ましい。また、電子写真感光体用の
共重合PCとして適用した場合には、耐久性も
上する。これらは1種単独で用いてもよいし
、2種以上を併用してもよい。
また、ビスフェノール類として、1,1-ビス(3-
メチル-4-ヒドロキシフェニル)エタン、9,9-ビ
(3-フェニル-4-ヒドロキシフェニル)フルオレ
ン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-
ス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,2-ビス(4
-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒド
ロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-メチル-
4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒ
ロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキ
シフェニル)オクタン、4,4-ビス(4-ヒドロキシ
ェニル)ヘプタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフ
ニル)-1,1-ジフェニルメタン、1,1-ビス(4-ヒド
キシフェニル)-1-フェニルエタン、1,1-ビス(4
-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルメタン、ビ
(4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4-ヒ
ドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒド
キシフェニル)スルホン、1,1-ビス(4-ヒドロキ
シフェニル)シクロペンタン、1,1-ビス(3-メチ
-4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1
-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン
2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プ
パン、2,2-ビス(3-フェニル-4-ヒドロキシフェ
ル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニ
)アダマンタン、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキ
シフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(4-ヒドロ
シフェニル)アダマンタン、1,3-ビス(3-メチ
-4-ヒドロキシフェニル)アダマンタン、2-(3-
チル-4-ヒドロキシフェニル)-2-(4-ヒドロキシ
ェニル)-1-フェニルエタン、ビス(3-メチル-4-
ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3-メ
ル-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3-
チル-4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビ
(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキ
ン、2,7-ナフタレンジオール、2,6-ナフタレ
ジオール、1,4-ナフタレンジオール、1,5-ナフ
タレンジオール、2,2-ビス(2-メチル-4-ヒドロ
シフェニル)プロパン、1,1-ビス(2-ブチル-4-ヒ
ドロキシ-5-メチルフェニル)ブタン、1,1-ビス(
2-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)
タン、1,1-ビス(2-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-
チルフェニル)プロパン、1,1-ビス(2-tert-ブチ
ル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ブタン、1,
1-ビス(2-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフ
ニル)イソブタン、1,1-ビス(2-tert-ブチル-4-ヒ
ロキシ-5-メチルフェニル)ヘプタン、1,1-ビ
(2-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル
)-1-フェニルメタン、1,1-ビス(2-tert-アミル-4-
ドロキシ-5-メチルフェニル)ブタン、ビス(3-
ロロ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3,
5-ジブロモ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、2,2
-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパ
、2,2-ビス(3-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル
)プロパン、2,2-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシフ
ニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジフルオロ-4-ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジ
ロロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビ
ス(3,5-ジブロモ-4-ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2,2-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシ-5-クロロ
ェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジクロロ-4-ヒ
ロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(3,5-ジブロ
モ-4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1-フェニル
-1,1-ビス(3-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル)エ
タン、ビス(3-フルオロ-4-ヒドロキシフェニル
)エーテル、3,3’-ジフルオロ-4,4’-ジヒドロ
シビフェニル、1,1-ビス(3-シクロヘキシル-4-
ドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2-ビ
(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロ
ン、1,1-ビス(3-フェニル-4-ヒドロキシフェニ
ル)シクロヘキサン、ビス(3-フェニル-4-ヒド
キシフェニル)スルホン、4,4’-(3,3,5-トリメ
ルシクロヘキシリデン)ジフェノール、4,4’-
[1,4-フェニレンビス(1-メチルエチリデン)]ビ
フェノール、4,4’-[1,3-フェニレンビス(1-メ
ルエチリデン)]ビスフェノール、9,9-ビス(4-
ドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒ
ドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、末
フェノールポリジメチルシロキサン、α-ト
メチルシロキシ-ω-ビス{3-(2-ヒドロキシフェ
ル)プロピルジメチルシロキシ}-メチルシロ
シ-2-ジメチルシリルエチル-ポリジメチルシ
ロキサン、およびα,ω-ビス(3-(4-ヒドロキシ-3-
メトキシフェニル)プロピル)-ジメチルシロキ
シ-ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ
。これらのビスフェノール化合物は1種を単
で用いても、2種以上を混合して用いてもよ
い。また、三価以上のフェノールを用いて分
岐構造を持たせてもよい。
これらのビスフェノール類の中で、1,1-ビ ス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4- ドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒド キシフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキ シフェニル)-1,1-ジフェニルメタン、1,1-ビス(4 -ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、ビ (4-ヒドロキシフェニル)スルホン、1,1-ビス(4 -ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2-ビ ス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン 1,1-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)シク ロヘキサン、1,1-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ ェニル)シクロペンタン、2,2-ビス(3-フェニル -4-ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’-(3,3,5- トリメチルシクロヘキシリデン)ジフェノー 、4,4’-[1,4-フェニレンビス(1-メチルエチリ ン)]ビスフェノール、4,4’-[1,3-フェニレンビ ス(1-メチルエチリデン)]ビスフェノール、9,9- ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9- ス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレ ン、末端フェノールポリジメチルシロキサン 、α-トリメチルシロキシ-ω-ビス{3-(2-ヒドロ シフェニル)プロピルジメチルシロキシ}-メ ルシロ・BR>Lシ-2-ジメチルシリルエチル-ポ リジメチルシロキサン、およびα,ω-ビス(3-(4- ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)プロピル)-ジ メチルシロキシ-ポリジメチルシロキサンが ましい。
さらに好ましくは、1,1-ビス(4-ヒドロキシフ
ェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニ
)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プ
パン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フ
ニルエタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)
シクロヘキサン、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロ
シフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-メチル-4-ヒ
ドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1-ビス(
3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタ
ン、2,2-ビス(3-フェニル-4-ヒドロキシフェニ
)プロパン、4,4’-(3,3,5-トリメチルシクロヘ
シリデン)ジフェノール、9,9-ビス(4-ヒドロキ
シ-3-メチルフェニル)フルオレンである。
このようなビスフェノール類をモノマーと
て製造された共重合PCを電子写真感光体に
用すると、クリーニング工程などにおいて
の部材との摩擦によっても摩耗しにくくな
、結果として耐久性(耐擦傷性)が向上するた
め好ましい。
本実施形態の共重合PCは、式(6A)のモノマ と式(7)のモノマーとを用いて界面重縮合を うことで容易に得られる。例えば、ホスゲ をはじめとする各種のジハロゲン化カルボ ル、あるいはクロロフォルメート化合物等 ハロホルメート類、炭酸エステル化合物な を用いて、酸結合剤の存在下に界面重縮合 行うことで好適に炭酸エステル結合を形成 ることができる。これらの反応は、必要に じて末端停止剤および/または分岐剤の存在 下で行われる。また、本実施形態の共重合PC 製造においては、式(7)のモノマー(二価フェ ノール)として、前記したビフェノール化合 およびビスフェノール類を併用して3元共重 体としてもよい。
前記末端停止剤としては、一価のカルボン
とその誘導体や、一価のフェノールを用い
ことができる。例えば、p-tert-ブチル-フェ
ール、p-フェニルフェノール、p-クミルフェ
ール、p-パーフルオロノニルフェノール、p-
(パーフルオロノニルフェニル)フェノール、p
-(パーフルオロキシルフェニル)フェノール、
p-tert-パーフルオロブチルフェノール、1-(p-ヒ
ドロキシベンジル)パーフルオロデカン、p-〔
2-(1H,1H-パーフルオロトリドデシルオキシ)-1,1,
1,3,3,3-ヘキサフルオロプロピル〕フェノール
3,5-ビス(パーフルオロヘキシルオキシカル
ニル)フェノール、p-ヒドロキシ安息香酸パ
フルオロドデシル、p-(1H,1H-パーフルオロオ
チルオキシ)フェノール、2H,2H,9H-パーフルオ
ノナン酸、1,1,1,3,3,3-テトラフロロ-2-プロパ
ール、p-(パーフルオロオクチル)フェノール
あるいは、下記式で示されるアルコールなど
が好適に用いられる。
H(CF 2
) n
CH 2
OH
(nは、1~12の整数)
F(CF 2
) m
CH 2
OH
(mは、1~12の整数)
これら末端停止剤の添加割合は、共重合組
比として、0.05~30モル%、さらに好ましくは0.
1~10モル%であり、この割合が30モル%を超える
機械的強度の低下を招くことがあり、0.05モ
ル%未満であると成形性の低下を招くことが
る。
また、分岐剤の具体例としては、フロログ
シン、ピロガロール、4,6-ジメチル-2,4,6-ト
ス(4-ヒドロキシフェニル)-2-ヘプテン、2,6-ジ
メチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-3-
プテン、2,4-ジメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロ
シフェニル)ヘプタン、1,3,5-トリス(2-ヒドロ
シフェニル)ベンゼン、1,3,5-トリス(4-ヒドロ
キシフェニル)ベンゼン、1,1,1-トリス(4-ヒド
キシフェニル)エタン、トリス(4-ヒドロキシ
ェニル)フェニルメタン、2,2-ビス〔4,4-ビス(
4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル〕プロ
パン、2,4-ビス〔2-ビス(4-ヒドロキシフェニル
)-2-プロピル〕フェノール、2,6-ビス(2-ヒドロ
シ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェノール、
2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-(2,4-ジヒドロキシ
ェニル)プロパン、テトラキス(4-ヒドロキシ
フェニル)メタン、テトラキス〔4-(4-ヒドロキ
シフェニルイソプロピル)フェノキシ〕メタ
、2,4-ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸
シアヌル酸、3,3-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ
フェニル)-2-オキソ-2,3-ジヒドロインドール、
3,3-ビス(4-ヒドロキシアリール)オキシインド
ル、5-クロロイサチン、5,7-ジクロロイサチ
、5-ブロモイサチンなどが挙げられる。
これら分岐剤の添加量は、共重合組成比で3
0モル%以下、好ましくは5モル%以下であり、
れが30モル%を超えると成形性の低下を招く
とがある。
界面重縮合を行う場合、酸結合剤として 、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ 、水酸化リチウム、水酸化セシウムなどの ルカリ金属水酸化物や、水酸化マグネシウ 、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属 酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムな のアルカリ金属炭酸塩、ピリジンなどの有 塩基、あるいはこれらの混合物を用いるこ ができる。この酸結合剤の使用割合も反応 化学量論比(当量)を考慮して適宜調整すれ よい。具体的には、原料の二価フェノール 水酸基1モル当たり、1当量もしくはそれより 過剰量、好ましくは1~10当量の酸結合剤を使 すればよい。
ここで用いる溶媒としては、トルエン、 シレンなどの芳香族炭化水素や、塩化メチ ン、クロロホルム、1,1-ジクロロエタン、1,2 -ジクロロエタン、1,1,1-トリクロロエタン、1, 1,2-トリクロロエタン、1,1,1,2-テトラクロロエ タン、1,1,2,2-テトラクロロエタン、ペンタク ロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン 炭化水素、アセトフェノンなどが好適なも として挙げられる。これら溶媒は、1種単独 で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて いてもよい。さらに、互いに混ざり合わな 2種の溶媒を用いて界面重縮合反応を行って よい。
また、触媒としては、トリメチルアミンや
トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N-
ジメチルシクロヘキシルアミン、ピリジン、
ジメチルアニリンなどの三級アミン、トリメ
チルベンジルアンモニウムクロライド、トリ
エチルベンジルアンモニウムクロライド、ト
リブチルベンジルアンモニウムクロライド、
トリオクチルメチルアンモニウムクロライド
、テトラブチルアンモニウムクロライド、テ
トラブチルアンモニウムブロマイドなどの四
級アンモニウム塩、テトラブチルホスホニウ
ムクロライド、テトラブチルホスホニウムブ
ロマイドなどの四級ホスホニウム塩などが好
適である。
さらに、必要に応じて、この反応系に亜硫
ナトリウムやハイドロサルファイト塩など
酸化防止剤を少量添加してもよい。
この共重合PCの製造法は、具体的には様 な態様で実施可能であり、例えば式(7)のビ フェノール化合物および/またはビフェノー 化合物とホスゲンなどを反応させて、ポリ ーボネートオリゴマーを製造し、ついでこ ポリカーボネートオリゴマーに、上記式(6A) のポリシロキサンモノマーを、前記溶媒およ び酸結合剤のアルカリ水溶液の混合液の存在 下に反応させる方法を採用してもよい。また 、前記の二価フェノールとホスゲンを、前記 溶媒とアルカリ水溶液との混合液中で反応さ せる方法を採用してもよい。通常は、前者の 、予めポリカーボネートオリゴマーを製造す る方法が効率的であることから好ましい。
ポリカーボネートオリゴマーを製造するに
、まず、アルカリ水溶液に二価フェノール
溶解し、二価フェノールのアルカリ水溶液
調製する。ついで、このアルカリ水溶液と
化メチレンなどの有機溶媒との混合液に、
スゲンを導入して反応させ、二価フェノー
のポリカーボネートオリゴマーを合成する
ついで、反応溶液を水相と有機相とに分離
、ポリカーボネートオリゴマーを含む有機
を得る。この際、アルカリ水溶液のアルカ
濃度は、0.1~5規定の範囲が好ましく、また
機相と水相との容積比は、10:1~1:10、好まし
は5:1~1:5の範囲である。
反応温度は、冷却下に通常0~70℃、好ましく
は5~65℃であり、反応時間は15分間~4時間、好
しくは30分間~3時間程度である。このように
して得られるポリカーボネートオリゴマーの
平均分子量は6000以下、重合度は,通常20以下
好ましくは2~10量体のものである。
このようにして得られたポリカーボネート
リゴマーを含む有機相に、式(6A)のポリシロ
キサンモノマーを加えて反応させる。反応温
度は、0~150℃、好ましくは5~40℃、特に好まし
くは5~25℃である。特に反応温度を25℃以下と
することが、得られるポリマーの黄色度を低
減させる点で好ましい。
反応圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれで
よいが、通常は、常圧もしくは反応系の自
程度で好適に行い得る。反応時間は、反応
度によって左右されるが、通常0.5分間~10時
、好ましくは1分間~2時間程度である。
ここで、ポリジメチルシロキサンの繰り返
単位数が多くなるほど、同じ重合条件では
得られた共重合PCがTHF溶液中で白濁しやす
なる(ヘーズが上昇)。これを防止するために
は、ポリジメチルシロキサンの繰り返し単位
数が多くなるほど、重合時の固形分濃度(溶
中の重合活性成分量)を下げることが必要で
る。例えば、ポリカーボネートオリゴマー
固形分濃度をシロキサン鎖長(繰り返し単位
数)に応じて、下記のような範囲とすること
好ましい。なお、溶媒は塩化メチレンが好
しいが他の溶媒でも傾向は同じである。
鎖長25~45:210g/L以下
鎖長46~55:150g/L以下
鎖長56~92:120g/L以下
鎖長93~137:100g/L以下
鎖長138~158:60g/L以下
鎖長159~350:30g/L以下
この反応においては、二価フェノールは、
機溶媒溶液および/またはアルカリ水溶液と
して添加するのが望ましい。その添加順序に
ついては、特に制限はない。なお、触媒、末
端停止剤および分岐剤などは、上記の製造法
において、必要に応じ、ポリカーボネートオ
リゴマーの製造時、その後の高分子量化の反
応時のいずれか、またはその両方において添
加して用いることができる。
このようにして得られる共重合PCは、前記
般式(1A)で表される繰返し単位および一般式(
2)で表される繰返し単位とからなる共重合体
ある。
また、この共重合PCには、本発明の目的達
を阻害しない範囲で、式(1A)および式(2)以外
構造単位を有するポリカーボネート単位や
ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテ
構造を有する単位を含有しているものであ
てもよい。
なお、得られる共重合PCの還元粘度[η sp
/C](粘度平均分子量と相関のある値)を前記の
囲にするには、例えば、前記反応条件の選
、分岐剤や分子量調節剤の使用量の調節な
各種の方法によってなすことができる。ま
、場合により、得られた共重合PCに適宜物
的処理(混合、分画など)および/または化学
処理(ポリマー反応、架橋処理、部分分解処
など)を施して所定の還元粘度[η sp
/C]の共重合PCとして取得することもできる。
また、得られた反応生成物(粗生成物)は、
知の分離精製法等の各種の後処理を施して
所望の純度(精製度)のものを共重合PCとして
収することができる。
[塗工液]
本実施形態の塗工液は、前記したポリカー
ネート共重合体、および溶媒を含有する。
述する電子写真感光体の感光層形成用とし
使用するには、塗工液の濃度として、0.1~40
量%が好ましく、より好ましくは1~35質量%で
り、更に好ましくは5~30質量%である。溶媒
しては、前記の共重合PCの製造方法で記載し
たものが挙げられる。また、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、ジオキソランなどの環状
エーテルを用いることもできる。このような
ポリカーボネート共重合体と溶媒からなる塗
工液は、長期保存期間に亘って白化またはゲ
ル化を起こさず、優れた安定性を示す。すな
わち、この塗工液を電子写真感光体の感光層
形成に用いると、塗工時にバインダー樹脂の
結晶化を起こすこともなく、長期にわたって
優れた電子写真特性および優れた耐擦傷性を
示す電子写真感光体を得ることができる。
[電子写真感光体の構成]
本実施形態の電子写真感光体は、上述の共
合PCを感光層中に用いる限り、公知の種々
形式の電子写真感光体はもとより、どのよ
なものとしてもよいが、感光層が、少なく
も1層の電荷発生層と少なくとも1層の電荷輸
送層を有する有機電子写真感光体、または、
一層に電荷発生物質と電荷輸送物質を有する
有機電子写真感光体とすることが好ましい。
共重合PCは、感光層中のどの部分にも使用
てもよいが、本発明の効果を十分に発揮す
ためには、電荷輸送層中において電荷移動
質のバインダー樹脂として使用するか、単
の感光層のバインダー樹脂として使用する
、表面保護層として使用することが望まし
。電荷輸送層を2層有する多層型の電子写真
光体の場合には、そのいずれかの電荷輸送
に使用することが好ましい。
本実施形態の電子写真感光体において、前
した本実施形態の共重合PCは、1種単独で使
してもよいし、2種以上を組合せて用いても
よい。また、所望に応じて本発明の目的を阻
害しない範囲で、他のポリカーボネート等の
バインダー樹脂成分を含有させてもよい。さ
らに、酸化防止剤等の添加物を含有させても
よい。
本実施形態の電子写真感光体は、感光層 導電性基板上に有するものである。感光層 電荷発生層と電荷輸送層とを有する場合、 荷発生層上に電荷輸送層が積層されていて よく、また電荷輸送層上に電荷発生層が積 されていてもよい。また、一層中に電荷発 物質と電荷輸送物質を同時に含むものであ てもよい。さらにまた、必要に応じて表面 に導電性又は絶縁性の保護膜が形成されて てもよい。さらに、各層間の接着性を向上 せるための接着層あるいは電荷のブロッキ グの役目を果すブロッキング層等の中間層 どが形成されているものであってもよい。
本実施形態の電子写真感光体に用いられ 導電性基板材料としては、公知のものなど 種のものを使用することができ、具体的に 、アルミニウムやニッケル、クロム、パラ ウム、チタン、モリブデン、インジウム、 、白金、銀、銅、亜鉛、真鍮、ステンレス 、酸化鉛、酸化錫、酸化インジウム、ITO(イ ンジウムチンオキサイド:錫ドープ酸化イン ウム)もしくはグラファイトからなる板やド ム、シート、ならびに蒸着、スパッタリン 、塗布などによりコーティングするなどし 導電処理したガラス、布、紙もしくはプラ チックのフィルム、シートおよびシームレ シーベルト、ならびに電極酸化等により金 酸化処理した金属ドラムなどを使用するこ ができる。
前記電荷発生層は少なくとも電荷発生材 を有するものであり、この電荷発生層はそ 下地となる基板上に真空蒸着、スパッタ法 により電荷発生材料の層を形成せしめるか 又はその下地となる基板上に電荷発生材料 バインダー樹脂を用いて結着してなる層を 成せしめることによって得ることができる バインダー樹脂を用いる電荷発生層の形成 法としては公知の方法等各種の方法を使用 ることができるが、通常、例えば、電荷発 材料をバインダー樹脂と共に適当な溶媒に り分散若しくは溶解した塗工液を、所定の 地となる基板上に塗布し、乾燥せしめて湿 成形体として得る方法が好適である。
前記電荷発生層における電荷発生材料とし は、公知の各種のものを使用することがで る。具体的な化合物としては、非晶質セレ や、三方晶セレン等のセレン単体、セレン- テルル等のセレン合金、As 2 Se 3 等のセレン化合物もしくはセレン含有組成物 、酸化亜鉛、CdS-Se等の周期律表第12族および 16族元素からなる無機材料、酸化チタン等 酸化物系半導体、アモルファスシリコン等 シリコン系材料、τ型無金属フタロシアニン 、χ型無金属フタロシアニン等の無金属フタ シアニン顔料、α型銅フタロシアニン、β型 銅フタロシアニン、γ型銅フタロシアニン、 型銅フタロシアニン、X型銅フタロシアニン A型チタニルフタロシアニン、B型チタニル タロシアニン、C型チタニルフタロシアニン D型チタニルフタロシアニン、E型チタニル タロシアニン、F型チタニルフタロシアニン G型チタニルフタロシアニン、H型チタニル タロシアニン、K型チタニルフタロシアニン L型チタニルフタロシアニン、M型チタニル タロシアニン、N型チタニルフタロシアニン Y型チタニルフタロシアニン、オキソチタニ ルフタロシアニン、X線回折図におけるブラ ク角2θが27.3±0.2度に強い回折ピークを示す タニルフタロシアニン、ガリウムフタロシ ニン等の金属フタロシアニン顔料、シアニ 染料、アントラセン顔料、ビスアゾ顔料、 レン顔料、多環キノン顔料、キナクリドン 料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、ピリリ ム染料、スクェアリウム顔料、アントアン ロン顔料、ベンズイミダゾール顔料、アゾ 料、チオインジゴ顔料、キノリン顔料、レ キ顔料、オキサジン顔料、ジオキサジン顔 、トリフェニルメタン顔料、アズレニウム 料、トリアリールメタン染料、キサンチン 料、チアジン染料、チアピリリウム染料、 リビニルカルバゾール、ビスベンゾイミダ ール顔料などが挙げられる。これら化合物 、1種を単独であるいは2種以上のものを混合 して、電荷発生物質として用いることができ る。これら電荷発生物質の中でも、好適なも のとしては、特開平11-172003号公報に具体的に 記載のものが挙げられる。
前記電荷輸送層は、下地となる基板上に、
荷輸送物質をバインダー樹脂で結着してな
層を形成することによって、湿式成形体と
て得ることができる。
前記した電荷発生層や電荷輸送層のバイン
ー樹脂としては、特に制限はなく、公知の
種のものを使用することができる。具体的
は、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体
、ポリビニルアセタール、アルキッド樹脂、
アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリ
カーボネート、ポリウレタン、エポキシ樹脂
、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリケトン
、ポリアクリルアミド、ブチラール樹脂、ポ
リエステル樹脂、塩化ビニリデン-塩化ビニ
共重合体、メタクリル樹脂、スチレン-ブタ
エン共重合体、塩化ビニリデン-アクリロニ
トリル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-無
マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シ
コーン-アルキッド樹脂、フェノール-ホル
アルデヒド樹脂、スチレン-アルキッド樹脂
メラミン樹脂、ポリエーテル樹脂、ベンゾ
アナミン樹脂、エポキシアクリレート樹脂
ウレタンアクリレート樹脂、ポリ-N-ビニル
ルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリ
ニルホルマール、ポリスルホン、カゼイン
ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチル
ルロース、ニトロセルロース、カルボキシ-
メチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマ
ーラテックス、アクリロニトリル-ブタジエ
共重合体、ビニルトルエン-スチレン共重合
、大豆油変性アルキッド樹脂、ニトロ化ポ
スチレン、ポリメチルスチレン、ポリイソ
レン、ポリチオカーボネート、ポリアリレ
ト、ポリハロアリレート、ポリアリルエー
ル、ポリビニルアクリレート、ポリエステ
アクリレートなどが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いることもできる
し、また、2種以上を混合して用いることも
きる。なお、電荷発生層や電荷輸送層にお
るバインダー樹脂としては、前記した本実
形態の共重合PCを使用することが好適である
。
電荷輸送層の形成方法としては、公知の各
の方式を使用することができるが、電荷輸
物質を本実施形態の共重合PCとともに適当
溶媒に分散若しくは溶解した塗工液を、所
の下地となる基板上に塗布し、乾燥して湿
成形体として得る方法が好適である。電荷
送層形成に用いられる電荷輸送物質と共重
PCとの配合割合は、好ましくは質量比で20:80~
80:20、さらに好ましくは30:70~70:30である。
この電荷輸送層において、本実施形態の共
合PCは1種単独で用いることもでき、また2種
以上混合して用いることもできる。また、本
発明の目的を阻害しない範囲で、他のバイン
ダー樹脂を本実施形態の共重合PCと併用する
とも可能である。
このようにして形成される電荷輸送層の厚
は、通常5~100μm程度、好ましくは10~30μmであ
る。この厚さが5μm未満であると初期電位が
くなるおそれがあり、100μmを超えると電子
真特性の低下を招くおそれがある。
本実施形態の共重合PCと共に使用できる電
輸送物質としては、公知の各種の化合物を
用することができる。このような化合物と
ては、カルバゾール化合物、インドール化
物、イミダゾール化合物、オキサゾール化
物、ピラゾール化合物、オキサジアゾール
合物、ピラゾリン化合物、チアジアゾール
合物、アニリン化合物、ヒドラゾン化合物
芳香族アミン化合物、脂肪族アミン化合物
スチルベン化合物、フルオレノン化合物、
タジエン化合物、キノン化合物、キノジメ
ン化合物、チアゾール化合物、トリアゾー
化合物、イミダゾロン化合物、イミダゾリ
ン化合物、ビスイミダゾリジン化合物、オ
サゾロン化合物、ベンゾチアゾール化合物
ベンズイミダゾール化合物、キナゾリン化
物、ベンゾフラン化合物、アクリジン化合
、フェナジン化合物、ポリ-N-ビニルカルバ
ール、ポリビニルピレン、ポリビニルアン
ラセン、ポリビニルアクリジン、ポリ-9-ビ
ルフェニルアントラセン、ピレン-ホルムア
デヒド樹脂、エチルカルバゾール樹脂、あ
いはこれらの構造を主鎖や側鎖に有する重
体などが好適に用いられる。これら化合物
、1種を単独で使用してもよいし、2種以上
組み合わせて使用してもよい。
これら電荷輸送物質の中でも、特開平11-1720
03号公報において具体的に例示されている化
物が特に好適に用いられる。
なお、本実施形態の電子写真感光体におい
は、電荷発生層か電荷輸送層の少なくとも
ずれかに本実施形態の共重合PCをバインダ
樹脂として用いることが好適である。
本実施形態の電子写真感光体においては 前記導電性基板と感光層との間に、通常使 されるような下引き層を設けることができ 。この下引き層としては、酸化チタンや酸 アルミニウム、ジルコニア、チタン酸、ジ コン酸、ランタン鉛、チタンブラック、シ カ、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、酸化 、酸化インジウム、酸化珪素などの微粒子 ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、カゼイ 、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、 リウレタン樹脂、エポキシ樹脂、セルロー 、ニトロセルロース、ポリビニルアルコー 、ポリビニルブチラール樹脂などの成分を 用することができる。また、この下引き層 用いる樹脂として、前記バインダー樹脂を いてもよいし、本実施形態の共重合PCを用 てもよい。これら微粒子や樹脂は単独また 種々混合して用いることができる。これら 混合物として用いる場合には、無機質微粒 と樹脂を併用すると、平滑性のよい皮膜が 成されることから好適である。
この下引き層の厚みは、0.01~10μm、好まし くは0.1~7μmである。この厚みが0.01μm未満であ ると、下引き層を均一に形成することが困難 であり、また10μmを超えると電子写真特性が 下することがある。また、前記導電性基体 感光層との間には、通常使用されるような 知のブロッキング層を設けることができる このブロッキング層としては、前記のバイ ダー樹脂と同種の樹脂を用いることができ 。また本実施形態のポリカーボネート樹脂 用いてもよい。このブロッキング層の厚み 、0.01~20μm、好ましくは0.1~10μmである。この 厚みが0.01μm未満であると、ブロッキング層 均一に形成することが困難であり、また20μm を超えると電子写真特性が低下することがあ る。
さらに、本実施形態の電子写真感光体に 、感光層の上に、保護層を積層してもよい この保護層には、前記のバインダー樹脂と 種の樹脂を用いることができる。また、本 施形態のポリカーボネート樹脂を用いるこ が特に好ましい。この保護層の厚みは、0.01 ~20μm、好ましくは0.1~10μmである。そして、こ の保護層には、前記電荷発生物質、電荷輸送 物質、添加剤、金属やその酸化物、窒化物、 塩、合金、カーボンブラック、有機導電性化 合物などの導電性材料を含有していてもよい 。
さらに、この電子写真感光体の性能向上 ために、前記電荷発生層および電荷輸送層 は、結合剤、可塑剤、硬化触媒、流動性付 剤、ピンホール制御剤、分光感度増感剤(増 感染料)を添加してもよい。また、繰返し使 に対しての残留電位の増加、帯電電位の低 、感度の低下を防止する目的で種々の化学 質、酸化防止剤、界面活性剤、カール防止 、レベリング剤などの添加剤を添加するこ ができる。
前記結合剤としては、シリコーン樹脂、 リアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエ テル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂 ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂 ポリメタクリレート樹脂、ポリアクリルア ド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイソプ ン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン 脂、ポリクロロプレン樹脂、ポリアクリロ トリル樹脂、エチルセルロース樹脂、ニト セルロース樹脂、尿素樹脂、フェノール樹 、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール 脂、ホルマール樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢 ビニル/塩化ビニル共重合樹脂、ポリエステ ルカーボネート樹脂などが挙げられる。また 、熱および/または光硬化性樹脂も使用でき 。いずれにしても、電気絶縁性で通常の状 で皮膜を形成し得る樹脂であり、本発明の 果を損なわない範囲であれば、特に制限は い。
前記可塑剤の具体例としては、ビフェニ 、塩化ビフェニル、o-ターフェニル、ハロ ン化パラフィン、ジメチルナフタレン、ジ チルフタレート、ジブチルフタレート、ジ クチルフタレート、ジエチレングリコール タレート、トリフェニルフォスフェート、 イソブチルアジペート、ジメチルセバケー 、ジブチルセバケート、ラウリル酸ブチル メチルフタリールエチルグリコレート、ジ チルグリコールフタレート、メチルナフタ ン、ベンゾフェノン、ポリプロピレン、ポ スチレン、フルオロ炭化水素などが挙げら る。
前記硬化触媒の具体例としては、メタン ルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、 ノニルナフタレンジスルホン酸などが挙げ れ、流動性付与剤としては、モダフロー、 クロナール4Fなどが挙げられ、ピンホール 御剤としては、ベンゾイン、ジメチルフタ ートが挙げられる。これら可塑剤や硬化触 、流動付与剤、ピンホール制御剤は、前記 荷輸送物質に対して、5質量%以下で用いるこ とが好ましい。
また、分光感度増感剤としては、増感染 を用いる場合には,例えばメチルバイオレッ ト、クリスタルバイオレット、ナイトブルー 、ビクトリアブルーなどのトリフェニルメタ ン系染料、エリスロシン、ローダミンB、ロ ダミン3R、アクリジンオレンジ、フラペオシ ンなどのアクリジン染料、メチレンブルー、 メチレングリーンなどのチアジン染料、カプ リブルー、メルドラブルーなどのオキサジン 染料、シアニン染料、メロシアニン染料、ス チリル染料、ピリリュウム塩染料、チオピリ リュウム塩染料などが適している。
感光層には、感度の向上、残留電位の減 、反復使用時の疲労低減などの目的で、電 受容性物質を添加することができる。その 体例としては、無水コハク酸、無水マレイ 酸、ジブロモ無水マレイン酸、無水フタル 、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロ 無水フタル酸、3-ニトロ無水フタル酸、4-ニ トロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無 水メリット酸、テトラシアノエチレン、テト ラシアノキノジメタン、o-ジニトロベンゼン m-ジニトロベンゼン、1,3,5-トリニトロベン ン、p-ニトロベンゾニトリル、ピクリルクロ ライド、キノンクロルイミド、クロラニル、 ブロマニル、ベンゾキノン、2,3-ジクロロベ ゾキノン、ジクロロジシアノパラベンゾキ ン、ナフトキノン、ジフェノキノン、トロ キノン、アントラキノン、1-クロロアントラ キノン、ジニトロアントラキノン、4-ニトロ ンゾフェノン、4,4’-ジニトロベンゾフェノ ン、4-ニトロベンザルマロンジニトリル、α- アノ-β-(p-シアノフェニル)アクリル酸エチ 、9-アントラセニルメチルマロンジニトリル 、1-シアノ-(p-ニトロフェニル)-2-(p-クロロフ ニル)エチレン、2,7-ジニトロフルオレノン、 2,4,7-トリニトロフルオレノン、2,4,5,7-テトラ トロフルオレノン、9-フルオレニリデン-(ジ シアノメチレンマロノニトリル)、ポリニト -9-フルオレニリデン-(ジシアノメチレンマロ ノジニトリル)、ピクリン酸、o-ニトロ安息香 酸、p-ニトロ安息香酸、3,5-ジニトロ安息香酸 、ペンタフルオロ安息香酸、5-ニトロサリチ 酸、3,5-ジニトロサリチル酸、フタル酸、メ リット酸などの電子親和力の大きい化合物が 好ましい。これら化合物は電荷発生層、電荷 輸送層のいずれに加えてもよく、その配合割 合は、電荷発生物質または電荷輸送物質の量 を100質量部としたときに、0.01~200質量部、好 しくは0.1~50質量部である。
また、表面性の改良のため、四フッ化エチ レン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フ ッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂、フッ 化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フ ッ化二塩化エチレン樹脂およびそれらの共重 合体、フッ素系グラフトポリマーを用いても よい。これら表面改質剤の配合割合は、前記 バインダー樹脂に対して、0.1~60質量%、好ま くは5~40質量%である。この配合割合が0.1質量 %より少ないと、表面耐久性、表面エネルギ 低下などの表面改質が充分でなく、60質量% り多いと、電子写真特性の低下を招くこと ある。
前記酸化防止剤としては、ヒンダードフェ
ール系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防
剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、スル
ィド系酸化防止剤、有機リン酸系酸化防止
などが好ましい。これら酸化防止剤の配合
合は、前記電荷輸送物質に対して、通常、0
.01~10質量%、好ましくは0.1~2質量%である。
このような酸化防止剤の具体例としては、
開平11-172003号公報の明細書に記載された化
式([化94]~[化101])の化合物が好適である。
これら酸化防止剤は、1種単独で用いてもよ
く、2種以上を混合して用いてもよい、そし
、これらは前記感光層のほか、表面保護層
下引き層、ブロッキング層に添加してもよ
。
前記電荷発生層、電荷輸送層の形成の際 使用する前記溶媒の具体例としては、例え 、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロ ンゼン等の芳香族系溶媒、アセトン、メチ エチルケトン、シクロヘキサノン等のケト 、メタノール、エタノール、イソプロパノ ル等のアルコール、酢酸エチル、エチルセ ソルブ等のエステル、四塩化炭素、四臭化 素、クロロホルム、ジクロロメタン、テト クロロエタン等のハロゲン化炭化水素、テ ラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサ 等のエーテル、ジメチルホルムアミド、ジ チルスルホキシド、ジエチルホルムアミド を挙げることができる。これらの溶媒は、1 種単独で使用してもよく、あるいは、2種以 を混合溶媒として使用してもよい。
単層型電子写真感光体の感光層は、前記の
荷発生物質、電荷輸送物質、添加剤を用い
、本実施形態のバインダー樹脂(共重合PC)を
適用することで容易に形成することができる
。また、電荷輸送物質としては前述したホー
ル輸送性物質および/または電子輸送物質を
加することが好ましい。電子輸送物質とし
は、特開2005-139339号公報に例示されるものが
好ましく適用できる。
各層の塗布は公知のものなど各種の塗布装
を用いて行なうことができ、具体的には、
えば、アプリケーター、スプレーコーター
ベーコーター、チップコーター、ロールコ
ター、ディップコーター、ドクタブレード
を用いて行なうことができる。
電子写真感光体における感光層の厚さは 5~100μm、好ましくは8~50μmであり、これが5μm 未満であると初期電位が低くなりやすく、100 μmを超えると電子写真特性が低下することが ある。電子写真感光体の製造に用いられる電 荷発生物質:バインダー樹脂の比率は、質量 で1:99~30:70、好ましくは3:97~15:85である。また 、電荷輸送物質:バインダー樹脂の比率は、 量比で10:90~80:20、好ましくは30:70~70:30である
このようにして得られる本実施形態の電子
真感光体は、本実施形態の共重合PCを用い
ため、感光層作製時に塗工液が白濁するこ
がなく、ゲル化することもない。また、感
層中に本実施形態の共重合PCからなる成形体
(バインダー樹脂)を有しているため、耐久性(
耐擦傷性)に優れるとともに、優れた電気特
(帯電特性)をしており、長期間にわたって優
れた電子写真特性を維持する感光体であり、
複写機(モノクロ、マルチカラー、フルカラ
;アナログ、デジタル)、プリンター(レーザ
、LED、液晶シャッター)、ファクシミリ、製
機、およびこれら複数の機能を有する機器
ど各種の電子写真分野に好適
に用いられる。
なお、本実施形態の電子写真感光体を使 するにあたっては、帯電には、コロナ放電( コロトロン、スコロトロン)、接触帯電(帯電 ール、帯電ブラシ)などが用いられる。また 、露光には、ハロゲンランプや蛍光ランプ、 レーザー(半導体、He-Ne)、LED、感光体内部露 方式のいずれを採用してもよい。現像には カスケード現像、二成分磁気ブラシ現像、 成分絶縁トナー現像、一成分導電トナー現 などの乾式現像方式や湿式現像方式が用い れる。転写には、コロナ転写、ローラ転写 ベルト転写などの静電転写法や、圧力転写 、粘着転写法が用いられる。定着には、熱 ーラ定着、ラジアントフラッシュ定着、オ プン定着、圧力定着などが用いられる。さ に、クリーニング・除電には、ブラシクリ ナー、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシ リーナー、磁気ローラクリーナー、ブレー クリーナーおよびクリーナーを省略したも などが用いられる。また、トナー用の樹脂 しては、スチレン系樹脂、スチレン-アクリ 系共重合樹脂、ポリエステル、エポキシ樹 、環状炭化水素の重合体などが適用できる トナーの形状は、球形でも不定形でもよく 一定の形状(回転楕円体状、ポテト状等)に 御したものでも適用できる。トナーは、粉 型、懸濁重合トナー、乳化重合トナー、ケ カル造粒トナー、あるいはエステル伸長ト ーのいずれでもよい。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態であるポリカー
ボネート重合体(以下、「共重合PC」ともいう
)について詳細に説明する。
なお、本実施形態においては、前述した第1
実施形態と同様の内容については、その説明
を省略または簡略化する。
[共重合PCの構造]
本実施形態の共重合PCは、下記式(1B)で示さ
るモノマー単位と、下記式(2)で示されるモ
マー単位とを含んで構成される。
ここで、本実施形態の共重合PCとしては 該共重合PCを、THF(テトラヒドロフラン)に10 量%の濃度で溶解した溶液のヘーズ(JIS K7105 準拠、光路長10mm)が5%以下である。また、該 重合PCを、THFに25質量%の濃度で溶解した溶 のヘーズは10%以下であることが好ましい。
前記したような所定の溶液においてヘーズ
高い、すなわち、THFに溶解したときに白濁
生じるような共重合PCとなるのは、例
えば、式(1B)に対応するモノマー(例えば、後
する式(6B))と、式(2)に対応するモノマー(例
ば、後述する式(7))とが不均一に共重合した
場合が考えられる。あるいは、それらのモノ
マー同士が均一に共重合したものであっても
、シロキサン部分がドメインを形成し、共重
合体全体として不均一になっている場合が考
えられる。このような不均一な構造を有する
共重合PCでは、例えば、湿式成形して電子写
感光体用のバインダー樹脂として用いた場
、不均一部分が電荷移動時のトラップサイ
となるため、電子写真感光体としての電気
性(帯電特性等)が悪化する。一方、前記し
式(1B)におけるn2が小さいと、すなわちシロ
サン鎖長が短くなると電子写真感光体の耐
傷性が低下する。
本実施形態の共重合PCを構成する式(1B)のモ
マー単位において、ジメチルシロキサン単
の繰り返し数であるシロキサン鎖長(n2)は、
55~700であり、好ましくは55~350、より好ましく
は55~160である。
このシロキサン鎖長が55未満であると、共
合PCから形成された成形品の耐摩耗性(耐擦
性)が劣り、電子写真感光体用として好まし
ない。一方、シロキサン鎖長が700を超える
、THF等の溶剤に溶解したときに白濁しやす
なる。このような溶液を塗工液として塗布
て得られた成形品は、透明性に劣るだけで
く、電気特性(帯電特性)にも劣るため電子
真感光体用として好ましくない。
本実施形態の共重合PCにおいて、式(1B)のモ
マー単位(ポリシロキサン単位)の含有量は
例えば、電子写真感光体用のバインダー樹
としての物性、および、最終的に電子写真
光体となったときの、電気的特性(帯電特性)
や耐擦傷性を考慮すると、ポリカーボネート
共重合体全体に占める割合が、0.01~50質量%で
ることが好ましく、0.05~20質量%であること
より好ましく、0.1~10質量%であることがさら
好ましく、0.5~5質量%であることが最も好ま
い。
モノマー単位の質量分率が0.01質量%未満で
、電子写真感光体を構成したときに耐擦傷
が十分得られず好ましくない。また、モノ
ー単位の質量分率が50質量%を越えると電子
真感光体の強度の低下を招き、耐擦傷性が
下するので好ましくない。
なお、シロキサン鎖長と式(1B)のモノマー単
位の質量分率は、ともに前記した範囲にある
ことが好ましい。
本実施形態のPC共重合体は、本発明の目的
支障のない範囲で、式(1B)のモノマー単位と
(2)のモノマー単位以外の他のモノマー単位(
繰り返し単位)を有していてもよい。
〔共重合PCの製造方法〕
本実施形態の共重合PCは、例えば、下記式(6
B)で示されるポリシロキサンモノマー(以下、
「PDMSモノマー」ともいう)と、下記式(7)で示
れるモノマーとの混合モノマーに対して、
酸エステル形成性化合物を反応させること
よって容易に製造することができる。
前記した式(6B)で示されるモノマーの具体例
としては、2-[4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニ
]エチル(ポリジメチルシロキシ)ジメチルシ
ルエチル]-3-メトキシ-4-ヒドロキシベンゼン
、3-[4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル]プロピ
ル(ポリジメチルシロキシ)ジメチルシリルプ
ピル]-3-メトキシ-4-ヒドロキシベンゼン、4-[
4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル]ブチル(ポ
ジメチルシロキシ)ジメチルシリルブチル]-3-
メトキシ-4-ヒドロキシベンゼン等のポリシロ
キサン化合物を挙げることができる。
また、前記した式(7)のモノマー(二価フェノ
ール)としては、前述した第1実施形態と同様
化合物が挙げられる。
本実施形態の共重合PCは、式(6B)のモノマ と式(7)のモノマーとを用いて界面重縮合を うことで容易に得られる。例えば、ホスゲ をはじめとする各種のジハロゲン化カルボ ル、あるいはクロロフォルメート化合物等 ハロホルメート類、炭酸エステル化合物な を用いて、酸結合剤の存在下に界面重縮合 行うことで好適に炭酸エステル結合を形成 ることができる。これらの反応は、必要に じて末端停止剤および/または分岐剤の存在 下で行われる。また、本実施形態の共重合PC 製造においては、式(7)のモノマー(二価フェ ノール)として、前記したビフェノール化合 およびビスフェノール類を併用して3元共重 体としてもよい。
この共重合PCの製造法は、具体的には様 な態様で実施可能であり、例えば式(7)のビ フェノール化合物および/またはビフェノー 化合物とホスゲンなどを反応させて、ポリ ーボネートオリゴマーを製造し、ついでこ ポリカーボネートオリゴマーに、上記式(6B) のモノマーを、前記溶媒および酸結合剤のア ルカリ水溶液の混合液の存在下に反応させる 方法を採用してもよい。また、前記の二価フ ェノールとホスゲンを、前記溶媒とアルカリ 水溶液との混合液中で反応させる方法を採用 してもよい。通常は、前者の、予めポリカー ボネートオリゴマーを製造する方法が効率的 であることから好ましい。
前述した第1実施形態と同様の製造方法で得
られたポリカーボネートオリゴマーを含む有
機相に、式(6B)のモノマーを加えて反応させ
。反応温度は、0~150℃、好ましくは5~40℃、
に好ましくは5~25℃である。特に反応温度を2
5℃以下とすることが得られるポリマーの黄
度を低減させる点で好ましい。
反応圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれで
よいが、通常は、常圧もしくは反応系の自
程度で好適に行い得る。反応時間は、反応
度によって左右されるが、通常0.5分間~10時
、好ましくは1分間~2時間程度である。
ここで、ポリジメチルシロキサンの繰り返
単位数が多くなるほど、同じ重合条件では
得られた共重合PCがTHF溶液中で白濁しやす
なる(ヘーズが上昇)。これを防止するために
は、ポリジメチルシロキサンの繰り返し単位
数が多くなるほど、重合時の固形分濃度(溶
中の重合活性成分量)を下げることが必要で
る。例えば、ポリカーボネートオリゴマー
固形分濃度をシロキサン鎖長(繰り返し単位
数)に応じて、下記のような範囲とすること
好ましい。なお、溶媒は塩化メチレンが好
しいが他の溶媒でも傾向は同じである。
鎖長55:150g/L以下
鎖長92:120g/L以下
鎖長137:100g/L以下
鎖長158:60g/L以下
鎖長300:30g/L以下
この反応にあたって、二価フェノールは、
機溶媒溶液および/またはアルカリ水溶液と
して添加するのが望ましい。その添加順序に
ついては、特に制限はない。なお、触媒、末
端停止剤および分岐剤などは、上記の製造法
において、必要に応じ、ポリカーボネートオ
リゴマーの製造時、その後の高分子量化の反
応時のいずれか、またはその両方において添
加して用いることができる。
このようにして得られる共重合PCは、前記
般式(1B)で表される繰返し単位および一般式(
2)で表される繰返し単位とからなる共重合体
ある。
また、この共重合PCには、本発明の目的達
を阻害しない範囲で、式(1B)および式(2)以外
構造単位を有するポリカーボネート単位や
ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテ
構造を有する単位を含有しているものであ
てもよい。
<第3実施形態>
以下に、本発明の第3実施形態であるポリカ
ーボネート重合体としてのポリカーボネート
樹脂(以下、単に「PC樹脂」ともいう)につい
詳細に説明する。
なお、本実施形態においては、前述した第1
実施形態および第2実施形態と同様の内容に
いては、その説明を省略または簡略化する
[PC樹脂の構造]
本実施形態のPC樹脂は、下記式(2)に示すモ
マー単位を有するPC樹脂であって、少なくと
も一端が下記式(1C)で示す末端基により封止
れた構造を備えている。
ここで、シロキサン単位の繰り返し数(シロ
キサン鎖長)nが40未満であると、PC樹脂を電子
写真感光体のバインダー樹脂として用いた場
合に耐擦傷性が劣るので好ましくない。また
、nが700を超えると、電子写真感光体のバイ
ダー樹脂塗工用としてTHF等に溶解した場合
、その塗工液が白濁してしまい好ましくな
。塗工液が白濁した状態で塗工すると、結
的に帯電特性の劣った電子写真感光体が得
れるからである。
それ故、シロキサン鎖長nとしては、50~350で
あることが好ましく、55~220であることがより
好ましく、60~160であることがさらに好ましい
。
また、式(1C)の末端基は、PC樹脂の両末端を
止していてもよいし、もう一方を、アルキ
フェノールなど、他の末端停止剤で封止さ
た構造であってもよい。
ここで、本実施形態のPC樹脂としては、該PC
樹脂を、THF(テトラヒドロフラン)に10質量%の
度で溶解した溶液のヘーズ(JIS K7105に準拠
光路長10mm)が5%以下である。また、該PC樹脂
、THFに25質量%の濃度で溶解した溶液のヘー
は10%以下であることが好ましい。
このようにTHF溶液のヘーズが高いと、すな
ち白濁を生じるようなPC樹脂では、例えば
湿式成形して電子写真感光体用のバインダ
樹脂として用いた場合、白濁した部分が電
移動のトラップとなるため、電子写真特性(
度)が悪化する場合がある。
前記したような所定の溶液においてヘー の高い、すなわち、THFに溶解したときに白 を生じるようなPC樹脂となるのは、例えば 式(1C)で示される末端基に対応するモノマー( 例えば、後述する式(6C))と、式(2)に対応する ノマー(例えば、後述する式(7))とが不均一 重合した場合が考えられる。あるいは、そ らのモノマー同士が均一に重合したもので っても、シロキサン部分がドメインを形成 、PC樹脂全体として不均一になっている場合 が考えられる。このような不均一な構造を有 するPC樹脂では、例えば、湿式成形して電子 真感光体用のバインダー樹脂として用いた 合、不均一部分が電荷移動時のトラップサ トとなるため、電子写真感光体としての電 特性(帯電特性等)が悪化すると推定される 一方、前記した式(1C)におけるnが小さいと、 すなわちシロキサン鎖長が短くなると電子写 真感光体の耐擦傷性が低下する。
また、本実施形態のPC樹脂において、前記
(2)におけるArとしては、下記式(3B)で示され
官能基の少なくとも一種を含むことが好ま
い。
ここで、式(3B)において、R 6
およびR 7
は、それぞれ独立に、水素、トリフルオロメ
チル基、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキ
基、炭素数6~12のアリール基、炭素数3~12、好
ましくは炭素数1~6のアルキル基、炭素数6~12
好ましくは炭素数6~10のアリ一ル基、炭素数3
~12、好ましくは炭素数5~9のシクロアルキル基
、炭素数1~6のアルコキシ基および炭素数6~12
好ましくは炭素数6~10のアリールオキシ基か
選ばれる官能基を示す。ハロゲン原子とし
は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙
られる。炭素数1~10のアルキル基としては、
メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプ
ピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブ
ル基、tert-ブチル基、各種ペンチル基、各
ヘキシル基、各種ヘプチル基、各種オクチ
基、2-メトキシエチル基などが挙げられる。
炭素数6~12のアリール基としては、フェニル
、トリル基、キシリル基などが挙げられる
炭素数3~12のシクロアルキル基としては、シ
ロプロピル基、シクロブチル基、シクロペ
チル基、シクロヘキシル基などが挙げられ
。炭素数1~6のアルコキシ基としては、メト
シ基、エトキシ基、n一プロポキシ基、イソ
プロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ
、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、各種ペ
トキシ基などが挙げられる。炭素数6~12のア
リールオキシ基としては、フェノキシ基、2,6
-ジメチルフェノキシ基、ナフチルオキシ基
どが挙げられる。
上記式(3B)において、Xは、単結合、-O-、-S-
-SO-、-SO 2
-、-CO-、-CX 1
X 2
-(ここで、X 1
およびX 2
は、それぞれ独立に、水素原子、トリフルオ
ロメチル基、置換または無置換の炭素数1~10
アルキル基、および置換または無置換の炭
数6~12のアリール基から選ばれる官能基を示
。)、置換または無置換の炭素数5~11、好ま
くは炭素数5~9のシクロアルキリデン基、置
または無置換の炭素数2~12、好ましくは炭素
2~6のα,ω-アルキレン基、置換または無置換
,9-フルオレニリデン基、置換または無置換
炭素数6~12、好ましくは炭素数6~10のアリー
ン基、下記式(4B)で示されるテルペン類から
導される二価の官能基、ならびに下記式(5B)
で示される炭素数8~16のアルキリデンアリー
ンアルキリデン基から選ばれる官能基を示
。ただし、X 1
とX 2
がともにメチル基の場合は、Xは-CX 1
X 2
-単独であることはない。例えば、一般式(2)
該当するモノマーとして、ビスフェノールA
採用し、一般式(1C)に該当するモノマー(末
封止剤)との2元共重合体を製造した場合、ポ
リマーの結晶性が高いために溶解性に影響が
現れ、塗工液を製造する際に使用する溶媒が
限定される。このため、X 1
とX 2
がともにメチル基の場合は、例えば、Xが単
合のような構造単位をも含む共重合PC樹脂と
することが好ましい。
また、上記式(3B)におけるXのうち、-CX 1
X 2
-におけるX 1
およびX 2
としては、水素とメチル基、あるいはメチル
基とエチル基の組み合わせが好ましい。この
場合、一般式(1C)のシロキサン鎖長nも影響す
が、耐擦傷性に優れるポリカーボネート樹
が得られる。
Xのうちの置換または無置換の炭素数5~11の
クロアルキリデン基としては、シクロペン
リデン基、シクロヘキシリデン基、シクロ
プチリデン基などが挙げられる。置換また
無置換の炭素数2~12のα,ω-アルキレン基とし
は、α,ω-エチレン基、α,ω-プロピレン基、
,ω-ブチレン基などが挙げられる。置換また
無置換の炭素数6~12のアリーレン基としては
、フェニレン基、アルキル置換フェニレン基
、ナフチレン基、アルキル置換ナフチレン基
などが挙げられる。
上記式(2)で示されるモノマー単位を構成 る組み合わせとしては、式(3B)で示される官 能基が、(A)Xが単結合である官能基と、Xが単 合以外である官能基との組み合わせ、(B)Xが 置換または無置換の炭素数5~11のシクロアル リデン基である官能基と、Xが置換または無 換の炭素数5~11のシクロアルキリデン基以外 である官能基との組み合わせ、(C)Xが置換ま は無置換の9,9-フルオレニリデン基である官 基と、Xが置換または無置換の9,9-フルオレ リデン基以外である官能基との組み合わせ (D)Xが炭素数8~16のアルキリデンアリーレンア ルキリデン基である官能基と、Xが炭素数8~16 アルキリデンアリーレンアルキリデン基以 である官能基との組み合わせであるものが げられる。
本実施形態のPC樹脂において、式(1C)で示す
端基(以下、「ポリシロキサン」ともいう。
)の含有量は、特に制限はないが、例えば、
子写真感光体用のバインダー樹脂としての
性、および、最終的に電子写真感光体とな
たときの、電気的特性(帯電特性)や耐擦傷性
を考慮すると、ポリカーボネート樹脂全体に
占める割合が、0.01~50質量%であることが好ま
く、0.05~20質量%であることがより好ましく
0.1~10質量%であることがさらに好ましく、0.5~
5質量%であることが最も好ましい。ポリシロ
サンの質量分率が0.01質量%未満では、電子
真感光体を構成したときに耐擦傷性が十分
られず好ましくない。また、ポリシロキサ
の室量分率が50質量%を超えると電子写真感
体の強度の低下を招き、耐擦傷性が低下す
ので好ましくない。
なお、シロキサン鎖長とポリシロキサンの
量分率は、ともに前記した範囲にあること
好ましい。
また、本実施形態のPC樹脂は、塩化メチレ を溶媒とする濃度0.5g/dl溶液の20℃における 元粘度[η sp /C]が0.1~5dl/gであることが好ましく、より好ま しくは0.2~3dl/g、特に好ましくは0.3~2.5dl/gであ 。還元粘度[η sp /C]が0.1dl/g未満であると、電子写真感光体を 成したときの耐傷性が不十分となるおそれ ある。また、還元粘度[η sp /C]が5dl/gを超えると、感光体製造時に、塗工 度が高くなりすぎて、電子写真感光体の生 性が低下するおそれがあり好ましくない。
また、PC樹脂が前記した特定のポリシロキ
ン(末端基)、ビフェノール単位およびビスフ
ェノール単位からなるいわば3元共重合体の
うな構造であると、電子写真感光体形成用
塗工液に対する溶解度が高くなり、さらに
電子写真感光体の耐擦傷性も向上するので
ましい。
例えば、式(2)のモノマー単位は、式(3B)に示
すXが単結合であるいわゆるビフェノール単
と、Xが-CX 1
X 2
-および/またはシクロアルキリデン基である
スフェノール単位との組み合わせであるこ
がより好ましい。
なお、ビフェノール単位も広義のビスフェ
ール単位であるが、本願においては、Xが単
結合である場合を、特にビフェノール単位と
して区別する。また、これらに対応するモノ
マーをビフェノール化合物、ビスフェノール
化合物のように区別して記載することもある
。
本実施形態のPC樹脂は、本発明の目的に支
のない範囲で、式(2)のモノマー単位以外の
のモノマー単位(繰り返し単位)を有していて
もよい。
〔PC樹脂の製造方法〕
本実施形態のPC樹脂は、その主鎖について
、例えば、下記式(7)で示されるモノマーを
いて界面重縮合することにより容易に製造
ることができる。ここで、下記式(7)のArの具
体的構造は、前記式(2)のArと同じである。
また、本実施形態のPC樹脂は、末端基と て特定のポリシロキサン構造(式(1C)参照)を むが、このような構造を付与するには、例 ば、下記式(6C)で示す一官能性フェノールを 端封止剤として重合時に共存させる方法を 用すればよい。このような一官能性フェノ ルは、ポリシロキサンが結合したものを単 で重合系に共存させても良いし、他の一官 性フェノール例えば、p-tert-ブチルフェノー ル、フェノール、クミルフェノール、オクチ ルフェノール、ノニルフェノール等と共に用 いても良い。あるいは、他の製造方法として 炭素-炭素二重結合を末端に有するポリカー ネートへの片末端Si-H構造のポリシロキサン ヒドロシリル化反応によっても製造するこ ができる。
また、前記した式(7)のモノマー(二価フェ ノール)としては、前述した第1実施形態と同 の化合物が挙げられる。
本実施形態のPC樹脂は、式(7)のモノマーを
いて界面重縮合を行うことで容易に得られ
。例えば、ホスゲンをはじめとする各種の
ハロゲン化カルボニル、あるいはクロロフ
ルメート化合物等のハロホルメート類、炭
エステル化合物などを用いて、酸結合剤の
在下に界面重縮合を行うことで好適に炭酸
ステル結合を形成することができる。この
応の際に、末端停止剤として、前記式(6C)の
官能性フェノールを存在させればよい。ま
、重合時には、分岐剤を存在させてもよい
ここで、本実施形態のPC樹脂の製造におい
は、式(7)のモノマー(二価フェノール)として
、前記したビフェノール化合物およびビスフ
ェノール化合物を併用して共重合体としても
よい。
なお、前記式(6C)以外の末端停止剤として 、前述した第1実施形態のものをさらに加え もよい。
このPC樹脂の製造法は、具体的には様々 態様で実施可能であり、例えば式(7)のビス ェノール化合物および/またはビフェノール 合物とホスゲンなどを反応させて、ポリカ ボネートオリゴマーを製造し、ついでこの リカーボネートオリゴマーに、上記式(6C)の 一官能性フェノール(ポリシロキサン)を、前 溶媒および酸結合剤のアルカリ水溶液の混 液の存在下に反応させる方法を採用しても い。また、前記の二価フェノールとホスゲ を、前記溶媒とアルカリ水溶液との混合液 で反応させる方法を採用してもよい。通常 、前者の、予めポリカーボネートオリゴマ を製造する方法が効率的であることから好 しい。
前述した第1実施形態と同様の製造方法で得
られたポリカーボネートオリゴマーを含む有
機相に、式(6C)のポリシロキサンを加えて反
させる。反応温度は、0~150℃、好ましくは5~4
0℃、特に好ましくは5~20℃である。特に反応
度を20℃以下とすることで、生成するPC樹脂
の黄色度を抑制することができる。
反応圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれで
よいが、通常は、常圧もしくは反応系の自
程度で好適に行い得る。反応時間は、反応
度によって左右されるが、通常0.5分間~10時
、好ましくは1分間~2時間程度である。
ここで、ポリシロキサンの繰り返し単位数
多くなるほど、同じ重合条件では、得られ
PC樹脂がTHF溶液中で白濁しやすくなる(ヘー
が上昇)。これを防止するためには、ポリシ
ロキサンの繰り返し単位数が多くなるほど、
重合時の上記オリゴマー固形分濃度(溶媒中
重合活性成分量)を下げることが必要である
例えば、ポリカーボネートオリゴマーの固
分濃度をシロキサン鎖長(繰り返し単位数)
応じて、下記のような範囲とすることが好
しい。なお、溶媒は塩化メチレンが好まし
が他の溶媒でも傾向は同じである。
鎖長40~58:150g/L以下
鎖長59~92:120g/L以下
鎖長93~137:100g/L以下
鎖長138~158:60g/L以下
鎖長159~350:30g/L以下
鎖長351~700:10g/L以下
この反応にあたって、二価フェノールは、
機溶媒溶液および/またはアルカリ水溶液と
して添加するのが望ましい。その添加順序に
ついては、特に制限はない。なお、触媒、末
端停止剤および分岐剤などは、上記の製造法
において、必要に応じ、ポリカーボネートオ
リゴマーの製造時、その後の高分子量化の反
応時のいずれか、またはその両方において添
加して用いることができる。
このようにして得られるPC樹脂は、前記式(2
)で示される繰返し単位からなり、少なくと
一端が前記式(1C)で示される末端構造を有す
重合体である。
このPC樹脂には、本発明の目的達成を阻害
ない範囲で、式(2)以外の構造単位を有する
リカーボネート単位や、ポリエステル、ポ
ウレタン、ポリエーテル構造を有する単位
含有しているものであってもよい。
なお、得られるPC樹脂の還元粘度[η sp
/C](粘度平均分子量と相関のある値)を前記の
囲にするには、例えば、前記反応条件の選
、分岐剤や分子量調節剤の使用量の調節な
各種の方法によってなすことができる。ま
、場合により、得られたPC樹脂に適宜物理
処理(混合、分画など)および/または化学的
理(ポリマー反応、架橋処理、部分分解処理
ど)を施して所定の還元粘度[η sp
/C]のPC樹脂として取得することもできる。
また、得られた反応生成物(粗生成物)は、
知の分離精製法等の各種の後処理を施して
所望の純度(精製度)のものをPC樹脂として回
することができる。
次に、前述した各実施形態を実施例及び 較例によって更に詳細に説明するが、本発 はこれらの実施例に限定されるものではな 、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の 形及び応用が可能である。
<第1実施形態の実施例>
式(6A)のポリシロキサンモノマーと、式(7)の
ビスフェノールモノマー(各種のビスフェノ
ル化合物とビフェノール化合物との組み合
せ)からなる3元重縮合反応を行って共重合PC
製造し、さらにこれを用いて電子写真感光
を製造した後各種の評価を行った。
〔製造例:オリゴマ-の調製〕
(製造例1:ビスフェノールAオリゴマーの合成)
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン0.2kg
を10質量%の水酸化ナトリウム水溶液1.3kgに溶
した溶液と、塩化メチレン1.0kgとを混合し
撹拌しながら、反応熱を除去する目的で冷
下、液中にホスゲンガスを1L/分の割合でpHが
9以下になるまで吹き込んだ。次いで、この
応液を静置分離し、有機層に重合度が2~6で
り、分子末端にクロロホルメート基を有す
オリゴマーの塩化メチレン溶液を得た(固形
濃度0.28kg/L)。以後、このオリゴマーを、PCO-
Aという。
(製造例2:ビスフェノールZオリゴマーの合成
1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキ
ン0.2kgを16質量%の水酸化カリウム水溶液1.2kg
溶解した溶液と、塩化メチレン1.3kgとを混
して撹拌しながら、冷却下、液中にホスゲ
ガスを1L/分の割合でpHが9以下になるまで吹
込んだ。次いで、この反応液を静置分離し
有機層に重合度が2~6であり、分子末端にク
ロホルメート基を有するオリゴマーの塩化
チレン溶液を得た(固形分濃度0.26kg/L)。以後
このオリゴマーをPCO-Zという。
(製造例3:ビスフェノールCオリゴマーの合成)
2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プ
パン0.2kgを16質量%の水酸化カリウム水溶液1.2
kgに溶解した溶液と、塩化メチレン1.0kgとを
合して撹拌しながら、冷却下、液中にホス
ンガスを1L/分の割合でpHが9以下になるまで
き込んだ。次いで、この反応液を静置分離
、有機層に重合度が2~6であり、分子末端に
ロロホルメート基を有するオリゴマーの塩
メチレン溶液を得た(固形分濃度0.30kg/L)。以
、このオリゴマーを、PCO-Cという。
(製造例4:ビスフェノールEオリゴマーの合成)
1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン0.2kgを
12質量%の水酸化ナトリウム水溶液1.2kgに溶解
た溶液と、塩化メチレン1.0kgとを混合して
拌しながら、冷却下、液中にホスゲンガス
1L/分の割合でpHが9以下になるまで吹き込ん
。次いで、この反応液を静置分離し、有機
に重合度が2~6であり、分子末端にクロロホ
メート基を有するオリゴマーの塩化メチレ
溶液を得た(固形分濃度0.26kg/L)。以後、この
リゴマーを、PCO-Eという。
(製造例5:ビスフェノールBオリゴマーの合成)
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン0.2kgを
12質量%の水酸化ナトリウム水溶液1.0kgに溶解
た溶液と、塩化メチレン1.0kgとを混合して
拌しながら、冷却下、液中にホスゲンガス
1L/分の割合でpHが9以下になるまで吹き込ん
。次いで、この反応液を静置分離し、有機
に重合度が2~6であり、分子末端にクロロホ
メート基を有するオリゴマーの塩化メチレ
溶液を得た(固形分濃度260g/L)。以後、このオ
リゴマーを、PCO-Bという。
(製造例6:ビスフェノールIオリゴマーの合成)
1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメ
ル-シクロヘキサン0.2kgを16質量%の水酸化カ
ウム水溶液1.2kgに溶解した溶液と、塩化メ
レン1.3kgとを混合して撹拌しながら、冷却下
、液中にホスゲンガスを1L/分の割合でpHが9以
下になるまで吹き込んだ。次いで、この反応
液を静置分離し、有機層に重合度が2~6であり
、分子末端にクロロホルメート基を有するオ
リゴマーの塩化メチレン溶液を得た(固形分
度0.26kg/L)。以後、このオリゴマーを、PCO-Iと
いう。
(製造例7:ビスフェノールPMオリゴマーの合成)
1,3-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル)
ンゼン0.2kgを16質量%の水酸化カリウム水溶
1.2kgに溶解した溶液と、塩化メチレン1.3kgと
混合して撹拌しながら、冷却下、液中にホ
ゲンガスを1L/分の割合でpHが9以下になるま
吹き込んだ。次いで、この反応液を静置分
し、有機層に重合度が2~6であり、分子末端
クロロホルメート基を有するオリゴマーの
化メチレン溶液を得た(固形分濃度0.26kg/L)。
以後、このオリゴマーを、PCO-PMという。
〔ヘーズの測定法〕
共重合PCをTHFに対して10質量%となるように
解して、25℃で12時間静置した後、自公転式
合機(シンキー社製「あわとり練太郎」ARE-25
0)で、均一化・脱気したものを測定試料とし
。
前記試料を、ガラスセル(光路幅:10mm、外幅:
30mm、高さ:50mm)に入れ、泡が消えたことを確
した後、スガ試験機製全自動直続ヘーズコ
ピュータ(HGM-2D)を用い、JIS K7105に準拠して
25℃におけるヘーズを測定した。その際、光
を通すスリットの直径を13mmとして測定した
〔実施例1-1〕
(共重合PCの製造)
反応容器に、攪拌モーター、撹拌羽根、邪
板を装着し、PCO-A(96mL)に塩化メチレン(354mL)
添加し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.06
kg/Lになるように調製した。これに両末端にSi
H基を持つポリジメチルシロキサンとo-アリル
フェノールを白金触媒存在下反応させて合成
された芳香族ヒドロキシ基を両末端に有する
ポリジメチルシロキサン(以後、Sモノマーと
う)0.3g、末端停止剤としてp-tert-ブチルフェ
ール(PTBP)0.36gを添加し、十分に混合される
うに撹拌した。Sモノマーのジメチルシロキ
ン部分繰り返し単位数(S鎖長)が158のものを
いた。
本溶液に、別途調製した2N水酸化ナトリウ
水溶液30mLを添加後、撹拌しながらトリエチ
アミン水溶液(7vol%)を1mL添加した。10分後、
途調製したモノマー溶液を全量添加し、引
き1時間撹拌を継続した。ここで、モノマー
溶液は、2Nの水酸化ナトリウム水溶液120mLを
温以下に冷却した後、Na 2
S 2
O 4
を0.1g、4,4’-ビフェノール(BP)7gを添加し、完
に溶解して調製した。
得られた反応混合物を塩化メチレン2L、水1L
で希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さ
らに水1Lで1回、0.1N水酸化ナトリウム水溶液1L
で1回、0.01Nの塩酸1Lで1回、水1Lで3回の順で洗
浄を行った。得られた塩化メチレン溶液を、
撹拌下メタノールに滴下投入し、得られた再
沈物をろ過、乾燥する事により共重合PC(PC-1A)
を得た。
(共重合PCの評価)
PC-1Aを塩化メチレンに溶解して、濃度0.5g/dl
溶液を作成し、20℃における還元粘度[η sp
/C]を測定したところ、1.14dl/gであった。なお
PC-1Aの化学構造を 1
H-NMRにより分析したところ、下記式(8A)の構造
で示される共重合PCであることが確認された
以後は、下記のような3元共重合体の各繰り
返し単位を、各々ビスフェノール単位、ビフ
ェノール単位およびポリシロキサン単位と表
現する。PC-1Aにおけるポリシロキサン単位の
量分率は1%であった。PC-1Aの粘度平均分子量
は、上記還元粘度から50000と計算された。PC-1
AをTHFに対して10質量%に溶解した溶液を調製
、白濁度を目視で観察するとともに、溶液
ヘーズを測定した。結果を表1に示す。
(電子写真感光体の製造)
導電性基体としてアルミニウム金属を蒸着
たポリエチレンテレフタレート樹脂フィル
を用い、その表面に、電荷発生層と電荷輸
層を順次積層して積層型感光層を形成した
子写真感光体を製造した。電荷発生物質と
てオキソチタニウムフタロシアニン0.5質量
を用い、バインダー樹脂としてポリビニル
チラール樹脂0.5質量部を用いた。これらを
媒の塩化メチレン19質量部に加え、ボール
ルにて分散し、この分散液をバーコーター
より、上記導電性基体フィルム表面に塗工
、乾燥させることにより、膜厚約0.5ミクロ
の電荷発生層を形成した。
次に、電荷輸送物質として、下記式(9)の化
物(CTM-1)0.5g、上記で得られた共重合ポリカ
ボネート樹脂(PC-1A)0.5gを10ミリリットルのテ
ラヒドロフランに分散し、塗工液を調製し
。この塗工液は、溶解初期、および1ヶ月間
の放置によっても白化、ゲル化などは起こさ
なかった。この塗工液をアプリケーターによ
り、上記電荷発生層の上に塗布し、乾燥し、
膜厚約20μmの電荷輸送層を形成した。
(電子写真感光体の評価)
得られた電子写真感光体について、静電気
電試験装置EPA-8100(川口電機製作所社製)を用
いて電子写真特性を評価した。具体的には、
スタティックモードで-6kVのコロナ放電を行
、初期表面電位(V O
),光照射(10Lux)5秒後の残留電位(V R
),半減露光量(初期感度、E 1/2
)を測定した。また、市販のプリンター(FS-600
京セラ製)を改造して感光体の表面電位を測
定可能とした上で、前記感光体をドラム上に
装着し、帯電特性の評価を行った。具体的に
は、高温・高湿下(35℃、85%RH)において、トナ
ーおよび紙を通さない条件で、24時間繰り返
運転前後の
帯電特性(繰返し残留電位上昇(δV R
))の評価を行った。
次に、以下のようにして耐擦傷性を評価し
。
PC-1Aを1.0g、および式(9)の化合物(CTM-1)を1.0g
量して、テトラヒド・BR>鴻Tラン(THF)12mLに
解した。この溶液を、PETフィルム(厚さ0.5mm)
上に塗付した。乾燥後に得られた共重合PCキ
スト膜(30μm)を試験用試料とした。
次に、スガ試験機製スガ摩耗試験機を用い
摩耗輪にPPC用紙を10mm幅に切ったものを両面
テープで貼り付けた後、前記試料をセットし
、加重20gfで100回往復させた。このような荷
下でPPC用紙を往復させることにより、試料
面に線状に傷が発生する。傷がついた試料
中心部分に着目し、用紙の往復方向と直角
なす方向について傷の数を目視で数えた。n=
3で実験し、以下のような基準で耐擦傷性を
価した。
目視にて認められた傷の平均数が3以下の場
合をA、4~10の場合をB、11以上の場合をCとした
。なお、この耐擦傷性は、共重合PCを電子写
感光体のバインダー樹脂として使用した場
を想定しており、電子写真感光体としての
擦傷性と同等である。
表1に、実施例1-1および後述する実施例1-2~1-
10、比較例1-1、1-2の評価結果を示す。
〔実施例1-2〕
PCO-Aの量を96mLから241mL、塩化メチレン量を20
9mLに変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が
0.15kg/Lになるように調製し、BP量を18g、S鎖長
58、S量を1.0g、PTBPを0.81gに変更し、Sモノマ
におけるメチレン鎖長(前記式(1A)におけるn1)
を4とした、すなわちo-アリルフェノールに代
えて4-(3-ブテニル)-フェノールを使用した以
は、実施例1-1と同様にして、共重合PC(PC-2A)
製造した。PC-2Aの[η sp
/C]は、1.18dl/g、粘度平均分子量は、52000であ
た。PC-2Aのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.001であった。PC-2Aにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は1%であった。PC-2Aお
びPC-2Aから実施例1-1と同様にして製造された
電子写真感光体について、実施例1-1と同様の
評価を行った。
〔実施例1-3〕
PCO-A(96mL)をPCO-Z(260mL)、塩化メチレン量を190mL
に変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.1
5kg/Lになるように調製し、BP量を12g、S鎖長を5
8、S量を2.3g、PTBPを0.40gに変更した以外は、実
施例1-1と同様にして、共重合PC(PC-3A)を製造し
た。PC-3Aの[η sp
/C]は1.16dl/g、粘度平均分子量は51000であった
PC-3Aのビスフェノール単位、ビフェノール単
位およびポリシロキサン単位のモル比は、0.8
5:0.15:0.002であった。PC-3Aにおけるポリシロキ
ン単位の質量分率は3%であった。
PC-3AおよびPC-3Aから実施例1-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例1-1
と同様の評価を行った。
〔実施例1-4〕
PCO-A(96mL)をPCO-Z(173mL)、塩化メチレン量を277mL
に変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.1
0kg/Lになるように調製し、BP量を8g、S鎖長を91
、S量を1.5g、PTBPを0.27gに変更した以外は、実
例1-1と同様にして、共重合PC(PC-4A)を製造し
。PC-4Aの[η sp
/C]は、1.19dl/g、粘度平均分子量は、52000であ
た。PC-2Aのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.85:0.15:0.001であった。PC-4Aにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3%であった。
PC-4AおよびPC-4Aから実施例1-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例1-1
と同様の評価を行った。
〔実施例1-5〕
PCO-A(96mL)をPCO-Z(104mL)、塩化メチレン量を346mL
に変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.0
6kg/Lになるように調製し、BP量を5g、S鎖長を15
8、S量を0.9g、PTBPを0.16gに変更し、o-アリルフ
ノールに代えてp-アリルフェノールを使用
て、メチレン鎖の結合位置をパラ位にした
外は、実施例1-1と同様にして、共重合PC(PC-5A
)を製造した。PC-5Aの[η sp
/C]は、1.15dl/g、粘度平均分子量は、50000であ
た。PC-5Aのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.85:0.15:0.001であった。PC-5Aにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3%であった。
PC-5AおよびPC-5Aから実施例1-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例1-1
と同様の評価を行った。
〔実施例1-6〕
PCO-A(96mL)をPCO-E(173mL)、塩化メチレン量を277mL
に変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.1
0kg/Lになるように調製し、BPの替わりに9,9-ビ
(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン
23g、S鎖長を97、S量を1.3g、PTBPを0.27gに変更し
以外は、実施例1-1と同様にして、共重合PC(P
C-6A)を製造した。PC-6Aの[η sp
/C]は、1.63dl/g、粘度平均分子量は、71000であ
た。PC-6Aのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.002であった。PC-6Aにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は2%であった。
PC-6AおよびPC-6Aから実施例1-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例1-1
と同様の評価を行った。
〔実施例1-7〕
PCO-A(96mL)をPCO-B(173mL)、塩化メチレン量を277mL
に変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.1
0kg/Lになるように調製し、BPの替わりに9,9-ビ
(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン
26g、S鎖長を80、S量を0.7g、PTBPを1.10gに変更し
以外は、実施例1-1と同様にして、共重合PC(P
C-7A)を製造した。PC-7Aの[η sp
/C]は、0.56dl/g、粘度平均分子量は、23000であ
た。PC-7Aのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.0005であった。PC-7Aにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は1%であった。
PC-7AおよびPC-7Aから実施例1-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例1-1
と同様の評価を行った。
〔実施例1-8〕
PCO-A(96mL)をPCO-C(150mL)、塩化メチレン量を300mL
に変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.1
0kg/Lになるように調製し、BPの替わりに1,1-ビ
(4-ヒドロキシフェニル)1-フェニルエタン17g
S鎖長を80、S量を2.6g、PTBPを0.35gに変更した
外は、実施例1-1と同様にして、共重合PC(PC-8A
)を製造した。PC-8Aの[η sp
/C]は、0.71dl/g、粘度平均分子量は、30000であ
た。PC-8Aのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.003であった。PC-8Aにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は5%であった。
PC-8AおよびPC-8Aから実施例1-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例1-1
と同様の評価を行った。
〔実施例1-9〕
PCO-A(96mL)をPCO-Z(52mL)、塩化メチレン量を398mL
変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.03
kg/Lになるように調製し、BP量を2.4g、S鎖長を3
00量体、S量を0.5g、PTBPを0.08gに変更した以外
、実施例1-1と同様にして、共重合PC(PC-9A)を
造した。PC-9Aの[η sp
/C]は、1.10dl/g、粘度平均分子量は、48000であ
た。PC-9Aのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.0004であった。PC-9Aにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3%であった。
PC-9AおよびPC-9Aから実施例1-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例1-1
と同様の評価を行った。
〔実施例1-10〕
PCO-A(96mL)をPCO-Z(52mL)、塩化メチレン量を398mL
変更し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.03
kg/Lになるように調製し、BP量を2.4g、S鎖長を1
58量体、S量を0.5g、PTBPを0.08gに変更した以外
、実施例1-1と同様にして、共重合PC(PC-10A)を
造した。PC-10Aの[η sp
/C]は、1.12dl/g、粘度平均分子量は、49000であ
た。PC-10Aのビスフェノール単位、ビフェノ
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比
0.8:0.2:0.0008であった。PC-10Aにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は3%であった。
PC-10AおよびPC-10Aから実施例1-1と同様にして
造された電子写真感光体について、実施例1
-1と同様の評価を行った。
〔比較例1-1〕
実施例1-1において、PCO-Aの量を96mLから289mL
、塩化メチレンの量を354mLから161mLに変更し
塩化メチレン中の固形分濃度が0.18kg/Lにな
ように調製し、BP量を21.6g、SモノマーのS鎖
を58、S量を1.2g、PTBPを0.97gに変更した以外は
実施例1-1と同様にして共重合PC(PC-11A)を製造
した。
PC-11Aを実施例1-1と同様にして評価したとこ
、[η sp
/C]は1.18dl/g、粘度平均分子量は52,000であった
また、このPC-11Aにおけるブスフェノール単
、ビフェノール単位及びポリシロキサン単
のモル比は、0.8:0.2:0.01であった。PC-11Aにお
るポリシロキサン単位の質量分率は1%であ
た。
〔比較例1-2〕
比較例1-1のSモノマーを、S鎖長が20のものに
変更した以外は、比較例1-1と同様にしてPC-12A
を製造した。
PC-12Aを実施例1-1と同様にして評価したとこ
、[η sp
/C]は1.16dl/g、粘度平均分子量は51,000であった
また、このPC-12Aにおけるブスフェノール単
、ビフェノール単位及びポリシロキサン単
のモル比は、0.85:0.15:0.006であった。PC-12Aに
けるポリシロキサン単位の質量分率は1%で
った。
〔評価結果〕
表1に、実施例1-1~1-10および比較例1-1、1-2の
価結果を示す。実施例1-1~1-10よりわかるよ
に、本発明の共重合PCをバインダー樹脂とし
て用いた電子写真感光体は、各種電気特性お
よび耐擦傷性に優れる。一方、比較例1-1では
THF溶液がかなり白濁しているが、そのためCTM
-1の分散状態が悪化し、分散不良により発生
た界面部分が電荷移動時のトラップサイト
なり、結果として電気特性に劣っている。
体的には、表1において、初期残留電位(V R
)のマイナス値、初期感度(E 1/2
)、繰返し残留電位上昇(δV R
)が大きいことから、電子写真の画像の鮮明
に劣ることがわかる。また、比較例1-2では
S鎖長が短いため、耐擦傷性に劣っている。
<第2実施形態の実施例>
式(6B)のPDMSモノマーと、式(7)のビスフェノ
ルモノマー(各種のビスフェノール化合物と
フェノール化合物との組み合わせ)からなる
3元重縮合反応を行って共重合PCを製造し、さ
らにこれを用いて電子写真感光体を製造した
後各種の評価を行った。
なお、第2実施形態の実施例において、オリ
ゴマーの調製およびヘーズの測定は、前記第
1実施形態の実施例に記載のものと同様であ
ため、その説明を省略する。
〔実施例2-1〕
(共重合PCの製造)
反応容器に、攪拌モーター、撹拌羽根、邪
板を装着し、PCO-A(96mL)に塩化メチレン(354mL)
添加し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.06
kg/Lになるように調製した。これに両末端にSi
H基を持つポリジメチルシロキサンとオイゲ
ールを白金触媒存在下反応させて合成され
芳香族ヒドロキシ基を両末端に有するポリ
メチルシロキサン(PDMSモノマー)0.3g、末端停
剤としてp-tert-ブチルフェノール(PTBP)0.36gを
加し、十分に混合されるように撹拌した。
お、PDMSモノマーとして、式(6B)におけるn1が
3、ジメチルシロキサン部分繰り返し単位数(n
2、PDMS鎖長)が158、Rがメチル基であるものを
いた。
本溶液に、別途調製した2N水酸化ナトリウ
水溶液30mLを添加後、撹拌しながらトリエチ
アミン水溶液(7vol%)を1mL添加した。10分後、
途調製したモノマー溶液を全量添加し、引
き1時間撹拌を継続した。ここで、モノマー
溶液は、2Nの水酸化ナトリウム水溶液120mLを
温以下に冷却した後、Na 2
S 2
O 4
を0.1g、4,4’-ビフェノール(BP)7gを添加し、完
に溶解して調製した。
得られた反応混合物を塩化メチレン2L、水1L
で希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さ
らに水1Lで1回、0.1NのNaOH水溶液で1回、0.01Nの
酸1Lで1回、水1Lで3回の順で洗浄を行った。
られた塩化メチレン溶液を、撹拌下メタノ
ルに滴下投入し、得られた再沈物をろ過、
燥する事により共重合PC(PC-1B)を得た。
(共重合PCの評価)
PC-1Bを塩化メチレンに溶解して、濃度0.5g/dl
溶液を作成し、20℃における還元粘度[η SP
/C]を測定したところ、1.14dl/gであった。なお
PC-1Bの化学構造を 1
H-NMRにより分析したところ、下記式(8B)の構造
で示される共重合PCであることが確認された
以後は、下記のような3元共重合体の各繰り
返し単位を、各々ビスフェノール単位、ビフ
ェノール単位およびポリシロキサン単位と表
現する。PC-1Bにおけるポリシロキサン単位の
量分率は1質量%であった。PC-1Bの粘度平均分
子量は、上記還元粘度から50000と計算された
PC-1BをTHFに対して10質量%に溶解した溶液を
製し、白濁度を目視で観察するとともに、
液のヘーズを測定した。結果を表2に示す。
(電子写真感光体の製造)
上記で得られた共重合ポリカーボネート樹
(PC-1B)を使用した以外は、前記第1実施形態
実施例1-1と同様にして、電子写真感光体の
造を行った。
(電子写真感光体の評価)
PC-1Bを用いて、前記第1実施形態の実施例1-1
同様にして、電子写真感光体の評価を行っ
。
表2に、実施例2-1および後述する実施例2-2~2-
10、比較例2-1、2-2の評価結果を示す。
〔実施例2-2〕
実施例2-1において、PCO-Aの量を96mLから241mL
塩化メチレン量を209mLに変更し、塩化メチレ
ン中の固形分濃度が0.15kg/Lになるように調製
、BP量を18g、PDMS鎖長を58、PDMSモノマー量を1
.0g、PTBPを0.81gに変更した以外は、実施例2-1と
同様にして、共重合PC(PC-2B)を製造した。PC-2B
[η SP
/C]は、1.18dl/g、粘度平均分子量は、52000であ
た。PC-2Bのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.001であった。PC-2Bにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は1質量%であった。
PC-2BおよびPC-2Bから実施例2-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例2-1
と同様の評価を行った。
〔実施例2-3〕
実施例2-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(260mL)、
化メチレン量を190mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.15kg/Lになるように調製し
BP量を12g、PDMS鎖長を58、PDMSモノマー量を2.3g
、PTBPを0.40gに変更した以外は、実施例2-1と同
様にして、共重合PC(PC-3B)を製造した。PC-3Bの[
η SP
/C]は1.16dl/g、粘度平均分子量は51000であった
PC-3Bのビスフェノール単位、ビフェノール単
位およびポリシロキサン単位のモル比は、0.8
:0.15:0.002であった。PC-3Bにおけるポリシロキ
ン単位の質量分率は3質量%であった。
PC-3BおよびPC-3Bから実施例2-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例2-1
と同様の評価を行った。
〔実施例2-4〕
実施例2-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(173mL)、
化メチレン量を277mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.10kg/Lになるように調製し
BP量を8g、PDMS鎖長を91、PDMSモノマー量を1.5g
PTBPを0.27gに変更した以外は、実施例2-1と同
にして、共重合PC(PC-4B)を製造した。PC-4Bの[
SP
/C]は、1.19dl/g、粘度平均分子量は、52000であ
た。PC-2Bのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.85:0.15:0.002であった。PC-4Bにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3質量%であった。
PC-4BおよびPC-4Bから実施例2-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例2-1
と同様の評価を行った。
〔実施例2-5〕
実施例2-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(104mL)、
化メチレン量を346mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.06kg/Lになるように調製し
BP量を5g、PDMS鎖長を158、PDMSモノマー量を0.9g
、PTBPを0.16gに変更した以外は、実施例2-1と同
様にして、共重合PC(PC-5B)を製造した。PC-5Bの[
η SP
/C]は、1.15dl/g、粘度平均分子量は、50000であ
た。PC-5Bのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.85:0.15:0.001であった。PC-5Bにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3質量%であった。
PC-5BおよびPC-5Bから実施例2-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例2-1
と同様の評価を行った。
〔実施例2-6〕
実施例2-1において、PCO-A(96mL)をPCO-E(173mL)、
化メチレン量を277mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.10kg/Lになるように調製し
BPの替わりに9,9-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ
ェニル)フルオレン23g、PDMS鎖長を97、PDMSモ
マー量を1.3g、PTBPを0.27gに変更した以外は、
施例2-1と同様にして、共重合PC(PC-6B)を製造
た。PC-6Bの[η SP
/C]は、1.63dl/g、粘度平均分子量は、71000であ
た。PC-6Bのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.002であった。PC-6Bにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は2質量%であった。
PC-6BおよびPC-6Bから実施例2-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例2-1
と同様の評価を行った。
〔実施例2-7〕
実施例2-1において、PCO-A(96mL)をPCO-B(173mL)、
化メチレン量を277mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.10kg/Lになるように調製し
BPの替わりに9,9-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ
ェニル)フルオレン26g、PDMS鎖長を80、PDMSモ
マー量を0.7g、PTBPを1.10gに変更した以外は、
施例2-1と同様にして、共重合PC(PC-7B)を製造
た。PC-7Bの[η SP
/C]は、0.56dl/g、粘度平均分子量は、23000であ
た。PC-7Bのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.0005であった。PC-7Bにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は1質量%であった。
PC-7BおよびPC-7Bから実施例2-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例2-1
と同様の評価を行った。
〔実施例2-8〕
実施例2-1において、PCO-A(96mL)をPCO-C(150mL)、
化メチレン量を300mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.10kg/Lになるように調製し
BPの替わりに1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)
1-フェニルエタン17g、PDMS鎖長を80、PDMSモノマ
ー量を2.6g、PTBPを0.35gに変更した以外は、実
例2-1と同様にして、共重合PC(PC-8B)を製造し
。PC-8Bの[η SP
/C]は、0.71dl/g、粘度平均分子量は、30000であ
た。PC-8Bのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.003であった。PC-8Bにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は5質量%であった。
PC-8BおよびPC-8Bから実施例2-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例2-1
と同様の評価を行った。
〔実施例2-9〕
実施例2-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(52mL)、塩
化メチレン量を398mLに変更し、塩化メチレン
の固形分濃度が0.03kg/Lになるように調製し
BP量を2.4g、PDMS鎖長を300、PDMSモノマー量を0.5
g、PTBPを0.08gに変更した以外は、実施例2-1と
様にして、共重合PC(PC-9B)を製造した。PC-9Bの
[η SP
/C]は、1.10dl/g、粘度平均分子量は、48000であ
た。PC-9Bのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.0004であった。PC-9Bにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3質量%であった。
PC-9BおよびPC-9Bから実施例2-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例2-1
と同様の評価を行った。
〔実施例2-10〕
実施例2-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(52mL)、塩
化メチレン量を398mLに変更し、塩化メチレン
の固形分濃度が0.03kg/Lになるように調製し
BP量を2.4g、PDMS鎖長を158、PDMSモノマー量を0.5
g、PTBPを0.08gに変更した以外は、実施例2-1と
様にして、共重合PC(PC-10B)を製造した。PC-10B
[η SP
/C]は、1.12dl/g、粘度平均分子量は、49000であ
た。PC-10Bのビスフェノール単位、ビフェノ
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比
、0.8:0.2:0.002であった。PC-10Bにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3質量%であった。
PC-10BおよびPC-10Bから実施例2-1と同様にして
造された電子写真感光体について、実施例2
-1と同様の評価を行った。
〔比較例2-1〕
実施例2-1において、PCO-Aの量を96mLから289mL
、塩化メチレンの量を354mLから161mLに変更し
塩化メチレン中の固形分濃度が0.18kg/Lにな
ように調製し、BP量を21.6g、PDMSモノマーのPDM
S鎖長を39、PDMSモノマー量を1.2g、PTBPを0.97gに
更した以外は、実施例2-1と同様にして共重
PC(PC-11B)を製造した。
PC-11Bを実施例2-1と同様にして評価したとこ
、[η sp
/C]は1.18dl/g、粘度平均分子量は52,000であった
また、このPC-11Bにおけるブスフェノール単
、ビフェノール単位及びポリシロキサン単
のモル比は、0.8:0.2:0.01であった。PC-11Bにお
るポリシロキサン単位の質量分率は1質量%
あった。
PC-11BおよびPC-11Bから実施例2-1と同様にして
造された電子写真感光体について、実施例2
-1と同様の評価を行った。
〔比較例2-2〕
実施例2-3において、PDMS鎖長を92に変更した
外は、実施例2-3と同様にして、共重合PC(PC-1
2B)を製造した。PC-12Bの[η SP
/C]は1.15dl/g、粘度平均分子量は50400であった
PC-12Bのビスフェノール単位、ビフェノール
位およびポリシロキサン単位のモル比は、0.
85:0.15:0.002であった。PC-3Bにおけるポリシロキ
サン単位の質量分率は3質量%であった。
PC-12BおよびPC-12Bから実施例2-1と同様にして
造された電子写真感光体について、実施例2
-1と同様の評価を行った。
〔評価結果〕
表1に、実施例2-1~2-10および比較例2-1、2-2の
価結果を示す。実施例2-1~2-10よりわかるよ
に。本発明の共重合PCをバインダー樹脂とし
て用いた電子写真感光体は、各種電気特性お
よび耐擦傷性に優れる。一方、比較例2-1では
、PDMS鎖長が短いため、耐擦傷性に劣ってい
。また、比較例2-2ではTHF溶液がかなり白濁
ているが、そのため、CTM-1の分散状態が悪化
し、分散不良により発生した界面部分が電荷
移動時のトラップサイトになり、結果として
電気特性に劣っている。具体的には、表1に
いて、初期残留電位(V R
)のマイナス値、初期感度(E 1/2
)、繰返し残留電位上昇(δV R
)が大きいことから、電子写真の画像の鮮明
に劣ることがわかる。
<第3実施形態の実施例>
式(7)のビスフェノールモノマー(各種のビス
フェノール化合物とビフェノール化合物との
組み合わせ)と、式(6C)のポリシロキサンモノ
ー(末端封止剤)とを用いて重縮合反応を行
てPC樹脂を製造した。そして、このPC樹脂を
いて電子写真感光体を製造した後各種の評
を行った。
なお、第3実施形態の実施例において、オリ
ゴマーの調製およびヘーズの測定は、前記第
1実施形態の実施例に記載のものと同様であ
ため、その説明を省略する。
〔実施例3-1〕
(PC樹脂の製造)
反応容器に、攪拌モーター、撹拌羽根、邪
板を装着し、PCO-A(96mL)に塩化メチレン(354mL)
添加し、塩化メチレン中の固形分濃度が0.06
kg/Lになるように調製した。
次に、特開平7-173275号公報の段落〔0051〕に
載の製造例2-1に準拠して、シロキサン鎖長(
Ts鎖長)が158になるように、ブチルリチウムと
ヘキサメチルシクロトリシロキサンの仕込み
比を変更し、芳香族ヒドロキシ基を一方の末
端に有するポリジメチルシロキサンを得た(
後、Tsモノマーという)。このTsモノマーにお
けるZ(前記式(6C)参照)は炭素数3のメチレン鎖
ある。
前記したPCO-A溶液にこのTsモノマーを0.3g、
の末端停止剤としてp-tert-ブチルフェノール(
PTBP)0.36gを添加し、十分に混合されるように
拌した。
本溶液に、別途調製した2N水酸化ナトリウ
水溶液30mLを添加後、撹拌しながらトリエチ
アミン水溶液(7vol%)を1mL添加した。10分後、
途調製したモノマー溶液を全量添加し、引
き1時間撹拌を継続した。ここで、モノマー
溶液は、2Nの水酸化ナトリウム水溶液120mLを
温以下に冷却した後、Na 2
S 2
O 4
を0.1g、4,4’-ビフェノール(BP)7gを添加し、完
に溶解して調製した。
得られた反応混合物を塩化メチレン2L、水1L
で希釈し、洗浄を行った。下層を分離し、さ
らに水1Lで1回、0.1N水酸化ナトリウム水溶液1L
で1回、0.01Nの塩酸1Lで1回、水1Lで3回の順で洗
浄を行った。得られた塩化メチレン溶液を、
撹拌下メタノールに滴下投入し、得られた再
沈物をろ過、乾燥する事によりPC樹脂(PC-1C)を
得た。
(PC樹脂の評価)
PC-1Cを塩化メチレンに溶解して、濃度0.5g/dl
溶液を作成し、20℃における還元粘度[η sp
/C]を測定したところ、1.14dl/gであった。なお
PC-1Cの化学構造を1H-NMRにより分析したとこ
、下記式(8C)の構造で示されるPC樹脂である
とが確認された。以後は、下記のようなPC樹
脂の各繰り返し単位を、各々ビスフェノール
単位、ビフェノール単位およびポリシロキサ
ン単位と表現する。なお、末端基としては、
PTBPにもとづくp-tert-ブチルフェニル基もある
式(8C)では省略している。
PC-1Cにおけるポリシロキサン単位の質量分
は1%であった。PC-1Cの粘度平均分子量は、上
還元粘度から50000と計算された。PC-1CをTHFに
対して10質量%に溶解した溶液を調製し、白濁
度を目視で観察するとともに、溶液のヘーズ
を測定した。結果を表3に示す。
(電子写真感光体の製造)
上記で得られたPC樹脂(PC-1C)を使用した以外
、前記第1実施形態の実施例1-1と同様にして
、電子写真感光体の製造を行った。
(電子写真感光体の評価)
PC-1Cを用いて、前記第1実施形態の実施例1-1
同様にして、電子写真感光体の評価を行っ
。
表3に、実施例3-1および後述する実施例3-2~3-
10、比較例3-1、3-2の評価結果を示す。
〔実施例3-2〕
実施例3-1において、PCO-Aの量を96mLから241mL
塩化メチレン量を209mLに変更し、塩化メチレ
ン中の固形分濃度が0.15kg/Lになるように調製
、BP量を18g、Ts鎖長を58、Tsモノマー量を1.0g
PTBPを0.81gに変更し、Tsモノマーにおけるメ
レン鎖(前記式(6C)におけるZ)の炭素数を4とし
た。それ以外は、実施例3-1と同様にして、PC
脂(PC-2C)を製造した。PC-2Cの[η sp
/C]は、1.18dl/g、粘度平均分子量は、52000であ
た。PC-2Cのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.001であった。PC-2Cにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は1%であった。PC-2Cお
びPC-2Cから実施例3-1と同様にして製造された
電子写真感光体について、実施例3-1と同様の
評価を行った。
〔実施例3-3〕
実施例3-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(260mL)、
化メチレン量を190mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.15kg/Lになるように調製し
BP量を12g、Ts鎖長を58、Tsモノマー量を2.3g、P
TBPを0.40gに変更した。それ以外は、実施例3-1
同様にして、PC樹脂(PC-3C)を製造した。PC-3C
[η sp
/C]は1.16dl/g、粘度平均分子量は51000であった
PC-3Cのビスフェノール単位、ビフェノール単
位およびポリシロキサン単位のモル比は、0.8
5:0.15:0.002であった。PC-3Cにおけるポリシロキ
ン単位の質量分率は3%であった。
PC-3CおよびPC-3Cから実施例3-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例3-1
と同様の評価を行った。
〔実施例3-4〕
実施例3-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(173mL)、
化メチレン量を277mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.10kg/Lになるように調製し
BP量を8g、Ts鎖長を91、Tsモノマー量を1.5g、PT
BPを0.27gに変更した。それ以外は、実施例3-1
同様にして、PC樹脂(PC-4C)を製造した。PC-4Cの
[η sp
/C]は、1.19dl/g、粘度平均分子量は、52000であ
た。PC-2Cのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.85:0.15:0.001であった。PC-4Cにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3%であった。
PC-4CおよびPC-4Cから実施例3-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例3-1
と同様の評価を行った。
〔実施例3-5〕
実施例3-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(104mL)、
化メチレン量を346mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.06kg/Lになるように調製し
BP量を5g、Ts鎖長を158、Tsモノマ-量を0.9g、PTB
Pを0.16gに変更し、o-アリルフェノールに代え
p-アリルフェノールを使用して、メチレン
の結合位置をパラ位にした。それ以外は、
施例3-1と同様にして、PC樹脂(PC-5C)を製造し
。PC-5Cの[η sp
/C]は、1.15dl/g、粘度平均分子量は、50000であ
た。PC-5Cのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.85:0.15:0.001であった。PC-5Cにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3%であった。
PC-5CおよびPC-5Cから実施例3-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例3-1
と同様の評価を行った。
〔実施例3-6〕
実施例3-1において、PCO-A(96mL)をPCO-E(173mL)、
化メチレン量を277mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.10kg/Lになるように調製し
BPの替わりに9,9-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ
ェニル)フルオレン23g、Ts鎖長を97、Tsモノマ
ー量を1.3g、PTBPを0.27gに変更した。それ以外
、実施例3-1と同様にして、PC樹脂(PC-6C)を製
した。PC-6Cの[η sp
/C]は、1.63dl/g、粘度平均分子量は、71000であ
た。PC-6Cのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.002であった。PC-6Cにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は2%であった。
PC-6CおよびPC-6Cから実施例3-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例3-1
と同様の評価を行った。
〔実施例3-7〕
実施例3-1において、PCO-A(96mL)をPCO-B(173mL)、
化メチレン量を277mLに変更し、塩化メチレン
中の固形分濃度が0.10kg/Lになるように調製し
BPの替わりに9,9-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ
ェニル)フルオレン26g、Ts鎖長を80、Tsモノマ
ー量を0.7g、PTBPを1.10gに変更した。それ以外
、実施例3-1と同様にして、PC樹脂(PC-7C)を製
した。PC-7Cの[η sp
/C]は、0.56dl/g、粘度平均分子量は、23000であ
た。PC-7Cのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.0005であった。PC-7Cにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は1%であった。
PC-7CおよびPC-7Cから実施例3-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例3-1
と同様の評価を行った。
〔実施例3-8〕
実施例3-1において、PCO-A(96m
L)をPCO-C(150mL)、塩化メチレン量を300mLに変更
、塩化メチレン中の固形分濃度が0.10kg/Lにな
るように調製し、BPの替わりに1,1-ビス(4-ヒド
ロキシフェニル)1-フェニルエタン17g、Ts鎖長
80、Tsモノマー量を2.6g、PTBPを0.35gに変更し
。それ以外は、実施例3-1と同様にして、PC樹
脂(PC-8C)を製造した。PC-8Cの[η sp
/C]は、0.71dl/g、粘度平均分子量は、30000であ
た。PC-8Cのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.003であった。PC-8Cにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は5%であった。
PC-8CおよびPC-8Cから実施例3-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例3-1
と同様の評価を行った。
〔実施例3-9〕
実施例3-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(52mL)、塩
化メチレン量を398mLに変更し、塩化メチレン
の固形分濃度が0.03kg/Lになるように調製し
BP量を2.4g、Ts鎖長を300、Tsモノマー量を0.5g、
PTBPを0.08gに変更した。それ以外は、実施例3-1
と同様にして、PC樹脂PC(PC-9C)を製造した。PC-9
Cの[η sp
/C]は、1.10dl/g、粘度平均分子量は、48000であ
た。PC-9Cのビスフェノール単位、ビフェノー
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比は
、0.8:0.2:0.0004であった。PC-9Cにおけるポリシ
キサン単位の質量分率は3%であった。
PC-9CおよびPC-9Cから実施例3-1と同様にして製
造された電子写真感光体について、実施例3-1
と同様の評価を行った。
〔実施例3-10〕
実施例3-1において、PCO-A(96mL)をPCO-Z(52mL)、塩
化メチレン量を398mLに変更し、塩化メチレン
の固形分濃度が0.03kg/Lになるように調製し
BP量を2.4g、Ts鎖長を158、Tsモノマー量を0.5g、
PTBPを0.08gに変更した。それ以外は、実施例3-1
と同様にして、PC樹脂(PC-10C)を製造した。PC-10
Cの[η sp
/C]は、1.12dl/g、粘度平均分子量は、49000であ
た。PC-10Cのビスフェノール単位、ビフェノ
ル単位およびポリシロキサン単位のモル比
0.8:0.2:0.0008であった。PC-10Cにおけるポリシロ
キサン単位の質量分率は3%であった。
PC-10CおよびPC-10Cから実施例3-1と同様にして
造された電子写真感光体について、実施例3
-1と同様の評価を行った。
〔比較例3-1〕
実施例3-9において、TsモノマーのTs鎖長を710
に変更した以外は、実施例3-9と同様にしてPC
脂(PC-11C)を製造した。
PC-11Cを実施例3-1と同様にして評価したとこ
、[η sp
/C]は1.12dl/g、粘度平均分子量は49000であった
また、このPC-11Cにおけるビスフェノール単
、ビフェノール単位およびポリシロキサン
位のモル比は、0.8:0.2:0.0002であった。PC-11Cに
おけるポリシロキサン単位の質量分率は3%で
った。
〔比較例3-2〕
実施例3-8のTsモノマーを、Ts鎖長が20のもの
変更した以外は、比較例3-と同様にしてPC-12
Cを製造した。
PC-12Cを実施例3-1と同様にして評価したとこ
、[η sp
/C]は0.72dl/g、粘度平均分子量は30000であった
また、このPC-12Cにおけるブスフェノール単
、ビフェノール単位およびポリシロキサン
位のモル比は、0.8:0.2:0.01であった。PC-12Cに
けるポリシロキサン単位の質量分率は1%であ
った。
〔評価結果〕
表3に、実施例3-1~3-10および比較例3-1、3-2の
価結果を示す。実施例3-1~3-10よりわかるよ
に、本発明のPC樹脂をバインダー樹脂として
用いた電子写真感光体は、各種電気特性およ
び耐擦傷性に優れる。一方、比較例3-1ではTHF
溶液がかなり白濁しているが、そのためCTM-1
分散状態が悪化し、分散不良により発生し
界面部分が電荷移動時のトラップサイトに
り、結果として電気特性に劣っている。具
的には、表3において、初期残留電位(V R
)のマイナス値、初期感度(E 1/2
)、繰返し残留電位上昇(δV R
)が大きいことから、電子写真の画像の鮮明
に劣ることがわかる。また、比較例3-2では
Ts鎖長が短いため、耐擦傷性に劣っている。
本発明のポリカーボネート重合体は、電 写真感光体の感光層用バインダー樹脂とし 好適に使用できる。
